JP2009015954A - Optical pickup device and its adjusting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対物レンズと光検出器の間に複数の分割領域を有する回折型光学素子を備え、単層に信号面を有する光ディスクだけでなく複数層に信号面を有する光ディスクに対しても良好な記録又は再生を行うことができる光ピックアップ装置及びその調整方法に関する。 The present invention includes a diffractive optical element having a plurality of divided regions between an objective lens and a photodetector, and is good not only for an optical disk having a signal surface on a single layer but also for an optical disk having a signal surface on multiple layers. The present invention relates to an optical pickup apparatus capable of performing proper recording or reproduction and an adjustment method thereof.
円盤状の光記録媒体である光ディスクには、透明基板上に螺旋状又は同心円状のトラックが形成されている。そして、このトラックに対して映像情報、音声情報、コンピュータデータなどの情報を高密度に記録でき、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、光ディスクは一般的な記録媒体として多用されている。 In an optical disk, which is a disk-shaped optical recording medium, spiral or concentric tracks are formed on a transparent substrate. Since information such as video information, audio information, and computer data can be recorded with high density on this track, and a desired track can be accessed at high speed when the recorded track is reproduced, an optical disc is generally used. It is frequently used as a recording medium.
この種の光ディスクとしてCD(Compact Disc)やDVD(Digital versatile Disc)などは既に市販され、最近では、より一層高密度化を図って大容量化した2種類の高密度光記録媒体が流通している。すなわち、BD(Blu-ray Disc)及びHD−DVD(High Definition DVD)である。 CDs (Compact Discs) and DVDs (Digital versatile discs) are already on the market as optical discs of this type, and recently, two types of high-density optical recording media with higher densities and higher capacities have been distributed. Yes. That is, BD (Blu-ray Disc) and HD-DVD (High Definition DVD).
また、各光ディスクを大容量化するため、複数層に信号面を有する多層光ディスク(以下、単に多層光ディスクという)の開発と規格化が進展している。DVD−ROM、DVD−Rの片面2層に信号面を有する光ディスク(以下、片面2層光ディスクという)は既に市販され、DVD−RW、BD、HD−DVDも片面2層光ディスクの規格化が進んでいる。更に、最近の学会では、BDの4層光ディスク、8層光ディスクの開発についての発表がなされた。 In addition, in order to increase the capacity of each optical disc, development and standardization of a multilayer optical disc (hereinafter simply referred to as a multilayer optical disc) having a signal surface in a plurality of layers is progressing. Optical discs having a signal surface on one side and two layers of DVD-ROM and DVD-R (hereinafter referred to as single-sided dual-layer optical discs) are already on the market, and DVD-RW, BD, and HD-DVD are also being standardized on single-sided dual-layer optical discs. It is out. Furthermore, at a recent conference, the development of BD 4-layer optical disc and 8-layer optical disc was announced.
ところで、前記したDVDの片面2層光ディスクを再生する光ピックアップ装置では、1ビームによるDPD(DifferentialPhaseDetection)法(位相差トラッキング法)を用いて、DPD信号と呼ばれるトラッキングエラー信号の検出を行っている。DPD法とは、光ディスクの信号面から反射して戻る光(以下、反射光という)を受光して得られる光強度変調信号の位相差に基づいて、DPD信号を得る方法である。しかし、DVD−R、DVD−RWといった記録型光ディスクに対しては、信号記録後においてはDPD信号の検出ができるものの、信号記録前においてはDPD信号の検出ができない。そこで、DVDの記録型光ディスクに対しては、3ビームによるDPP(DifferentialPush Pull)法(差動プッシュプル法)を用いて、DPP信号と呼ばれるトラッキングエラー信号の検出を行っている。DPP法とは、メインビームのプッシュプル信号と前後サブビームのプッシュプル信号との差動をとることで、オフセットの無いトラッキングエラー信号を得る方法である。 By the way, in the above optical pickup device for reproducing a single-sided dual-layer optical disc of DVD, a tracking error signal called a DPD signal is detected using a DPD (Differential Phase Detection) method (phase difference tracking method) using one beam. The DPD method is a method for obtaining a DPD signal based on a phase difference of a light intensity modulation signal obtained by receiving light reflected from a signal surface of an optical disk (hereinafter referred to as reflected light). However, for recordable optical discs such as DVD-R and DVD-RW, DPD signals can be detected after signal recording, but DPD signals cannot be detected before signal recording. Therefore, a tracking error signal called a DPP signal is detected for a DVD recording type optical disc by using a 3-beam DPP (Differential Push Pull) method (differential push-pull method). The DPP method is a method of obtaining a tracking error signal without an offset by taking a difference between a push-pull signal of a main beam and a push-pull signal of front and rear sub-beams.
波長405nm程度の青色レーザ光源を用いて記録又は再生するHD−DVDでは、再生型、記録型光ディスクに対して、それぞれ前記したDVDと同様のトラッキングエラー信号の検出方法を用いている。一方、波長405nm程度の青色レーザ光源を用いて記録又は再生する別規格のBDでは、BD−ROMにおいてはDPD信号を検出できるものの、記録型光ディスクにおいては信号記録後の状態でDPD信号の検出が規格として保証されていない。そのため、記録型でも再生型でもDPP信号を検出するのが一般的である。 In an HD-DVD that is recorded or reproduced using a blue laser light source having a wavelength of about 405 nm, the same tracking error signal detection method as that of the above-described DVD is used for the reproduction type and recording type optical discs. On the other hand, in the BD of another standard for recording or reproducing using a blue laser light source having a wavelength of about 405 nm, the DPD signal can be detected in the BD-ROM, but the DPD signal can be detected in the state after the signal recording in the recording optical disk. It is not guaranteed as a standard. Therefore, it is common to detect the DPP signal in both the recording type and the reproducing type.
ここで、片面2層光ディスクにおいてDPP法を用いた場合は、以下のような問題がある。記録又は再生していない他の層、すなわちデフォーカスしている層(以下、他層という)の信号面からの反射光が、不要なクロストーク光として光検出器に入射し、記録又は再生している層(以下、記録再生層という)の信号面からの反射光と重なることで干渉性のノイズが発生する。この干渉性のノイズによる振る舞いは、干渉する2つの光の間の光路差、すなわち、光ディスクの層間距離による光路差で決まる。更に、このノイズによる振る舞いは、光ディスクのトラック位置による層間距離の変動、光ディスクのチルトの状態、再生している記録用のトラック(グルーブ)の影響も受ける。 Here, when the DPP method is used in a single-sided dual-layer optical disc, there are the following problems. Reflected light from the signal surface of another layer that has not been recorded or reproduced, that is, a defocused layer (hereinafter referred to as another layer) enters the photodetector as unnecessary crosstalk light, and is recorded or reproduced. Coherent noise is generated by overlapping with the reflected light from the signal surface of the layer (hereinafter referred to as recording / reproducing layer). The behavior due to this coherent noise is determined by the optical path difference between two interfering lights, that is, the optical path difference due to the interlayer distance of the optical disk. Further, the behavior due to the noise is also affected by the fluctuation of the interlayer distance depending on the track position of the optical disc, the tilt state of the optical disc, and the recording track (groove) being reproduced.
また、DPP信号を用いた場合は、記録時のサブビームによる誤記録を防ぐため、及び光の効率的な利用のため、サブビームの光量はメインビームよりも小さく設定されている。このため、サブビームは、クロストーク光の影響をメイン光よりも大きく受けるために、前記の問題が顕著に生じる。 When the DPP signal is used, the light amount of the sub beam is set smaller than that of the main beam in order to prevent erroneous recording due to the sub beam at the time of recording and to use light efficiently. For this reason, since the sub-beam is more greatly affected by the crosstalk light than the main light, the above-mentioned problem occurs remarkably.
このクロストーク光の影響は、DVDの片面2層光ディスクの場合も生じていた。しかし、DVDと比較して、BDではより安定な記録、再生ができないと報告されている(例えば、非特許文献1参照)。その理由は、次の通りである。第1に、層間距離がDVDよりも狭くなって光路差が小さくなり、またDVDより対物レンズの開口数(NA)が上がっているため、クロストーク光のスポットサイズが大きくなったことである。第2に、波長405nmの青色レーザ光源では、レーザの干渉性が上がっていることである。 The influence of the crosstalk light has also occurred in the case of a single-sided dual-layer optical disc of DVD. However, it has been reported that BD cannot perform more stable recording and reproduction as compared with DVD (for example, see Non-Patent Document 1). The reason is as follows. First, the interlayer distance is narrower than that of the DVD, the optical path difference is reduced, and the numerical aperture (NA) of the objective lens is higher than that of the DVD, so that the spot size of the crosstalk light is increased. Secondly, in the blue laser light source having a wavelength of 405 nm, the laser coherence is improved.
そこで、これらの問題を解決する方法として、1ビーム方式によるAPP(Advanced Push Pull)法(アドバンスドプッシュプル法)を用いるトラッキングエラー信号の検出方法が提案されている(例えば、非特許文献2参照)。 Therefore, as a method for solving these problems, a tracking error signal detection method using an APP (Advanced Push Pull) method (advanced push pull method) using a one-beam method has been proposed (for example, see Non-Patent Document 2). .
図16は非特許文献2記載の従来の光ピックアップ装置の検出系の一例の構成図、図17は非特許文献2記載の従来の光ピックアップ装置の検出系に用いるHOEパターン(ファーフィールドパターン)の一例を示した図、図18は非特許文献2記載の従来の光ピックアップ装置のクロストーク光の広がりの一例を示した図である。
16 is a configuration diagram of an example of a detection system of a conventional optical pickup device described in Non-Patent
図16、図17、図18を用いて、光ディスクからの反射光をPD(光検出器)で受光するまでの従来の光ピックアップ装置の動作を簡単に説明する。図16において、フォーカスエラー信号は次のようにして検出される。光ディスクの信号面からの反射光が、ホログラム光学素子(以下、HOEという)101によって回折作用を受けずに透過し、レンズ102を通って収束光となり、シリンドリカルレンズ103を通って非点収差が与えられ、フォーカス用PD104上で受光されて検出される。
The operation of the conventional optical pickup apparatus until the reflected light from the optical disk is received by a PD (light detector) will be briefly described with reference to FIGS. In FIG. 16, the focus error signal is detected as follows. Reflected light from the signal surface of the optical disk is transmitted without being diffracted by a hologram optical element (hereinafter referred to as “HOE”) 101, becomes convergent light through the
一方、トラッキングエラー信号は次のようにして検出される。光ディスクの信号面からの反射光は、HOE101によって回折され、レンズ102を通って収束光となり、シリンドリカルレンズ103でHOE101によって生じる非点収差がキャンセルされ、トラッキング用PD105(105A〜105D)で受光されて検出される。
On the other hand, the tracking error signal is detected as follows. The reflected light from the signal surface of the optical disk is diffracted by the
図17はHOE101のパターンを示しており、HOE101は5つの領域101A〜101Eに分割されている。図18はフォーカシング用PD104、トラッキング用PD105における信号検出光のスポット及びクロストーク光のスポットの状態を示している。記録再生層の信号面からの反射光で且つHOE101において回折作用を受けない光は、受光部104でスポット106を形成し、フォーカスエラー信号を検出するための信号検出光となる。
FIG. 17 shows a pattern of the
記録再生層の信号面からの反射光で且つ領域101Aにおいて回折された光はPD105A上でスポット107Aを形成し、領域101Bにおいて回折された光はPD105B上でスポット107Bを形成し、領域101Cにおいて回折された光はPD105C上でスポット107Cを形成し、領域101Dにおいて回折された光はPD105D上でスポット107Dを形成し、それぞれトラッキング信号を検出するための信号検出光となる。また、記録再生層の信号面からの反射光で且つ領域101Eにおいて回折した光はスポット107Eを形成し、フォーカシング用PD104及びトラッキング用PD105上には照射されない。
The light reflected from the signal surface of the recording / reproducing layer and diffracted in the
次に、他層の信号面からのクロストーク光について説明する。他層の信号面からの反射光で且つHOE101において回折作用を受けないクロストーク光によるスポット108は、フォーカシング用PD104上に照射されるものの、トラッキング用PD105上には照射されない。他層の信号面からの反射光で且つ領域101Aにおいて回折したクロストーク光はスポット109Aを、領域101Bにおいて回折したクロストーク光はスポット109Bを、領域101Cにおいて回折したクロストーク光はスポット109Cを、領域101Dにおいて回折したクロストーク光はスポット107Dをそれぞれ形成し、トラッキング用PD105の周辺に位置するため、トラッキング用PD105上には照射されない。
Next, crosstalk light from the signal surface of the other layer will be described. The
また、領域101Eにおいて回折したクロストーク光はスポット109Eを形成して、フォーカシング用PD104の左右に位置し、トラッキング用PD105上には照射されない。そして、トラッキングエラー信号TAPPは、PD105Aで得られる電気信号をTA、PD105Bで得られる電気信号をTB、PD105Cで得られる電気信号をTC、PD105Dで得られる電気信号をTDとするとき、APP法を用いて以下の(1)式により算出される。
TAPP=TC−TD−Tk・(TA−TB) …(1)
ここで、Tkは定数である。
Further, the crosstalk light diffracted in the
TAPP = TC-TD-Tk. (TA-TB) (1)
Here, Tk is a constant.
また、クロストーク光の問題を解決する他の方法として、非特許文献2と同様に1ビーム方式によるPP法を用いるトラッキングエラー信号の検出方法が提案されている(例えば、非特許文献3参照)。図19は非特許文献3記載の従来の光ピックアップ装置の検出系に用いる液晶素子の一例の構造図、図20は非特許文献3記載の従来の光ピックアップ装置の受光セル上にビームがスポットを形成する状態を示した図である。
As another method for solving the problem of crosstalk light, a tracking error signal detection method using the PP method using the one-beam method has been proposed as in Non-Patent Document 2 (for example, see Non-Patent Document 3). . FIG. 19 is a structural diagram of an example of a liquid crystal element used in the detection system of the conventional optical pickup device described in Non-Patent
図19及び図20を用いて、非特許文献3記載の従来の光ピックアップ装置における光ディスクの信号面からの反射光を検出するまでの動作を簡単に説明する。図19(a)に示すように、液晶素子110は3層からなり、光ディスク(不図示)側から非偏光HOE111、液晶アクティブローテータ112、偏光HOE113の順に形成される。
The operation until the reflected light from the signal surface of the optical disc in the conventional optical pickup device described in Non-Patent
図19(b)に示すように、非偏光HOE111はフォーカスエラー信号を検出するために、レンズ効果を有する回折素子であり、±1次回折光を発生させるものである。液晶アクティブローテータ112は電圧のオン(ON)、オフ(OFF)で偏光方向を変えるものである。偏光HOE113は、図19(c)に示す記録型用パターン113Aと、図19(d)に示す再生型用パターン113Bの積層によって構成されている。
As shown in FIG. 19B, the
記録型のトラッキングエラー信号を検出する場合には、液晶アクティブローテータ112で電圧をオフにして、入射偏光方向と垂直な方向に射出偏光方向を変える。そして、図20(a)に示すように、偏光HOE113のうち記録型用パターン113Aを作用させ、PD114上で0次、1次、−1次回折光が受光され、非特許文献2と同様のAPP法を用いてトラッキングエラー信号が検出される。その際、記録型用パターン113Aの中央の領域113Eはトラッキングエラー信号の演算から除かれ、クロストーク光の影響を減らしている。
When a recording type tracking error signal is detected, the voltage is turned off by the liquid crystal
一方、再生型のトラッキングエラー信号を検出する場合には、液晶アクティブローテータ112で電圧をオンにして、入射偏光方向と射出偏光方向を同じにする。そして、図20(b)に示すように、偏光HOE113のうち再生型用パターン113Bを作用させ、PD114上で0次、1次、−1次回折光が受光され、DPD法を用いてトラッキングエラー信号が検出される。
On the other hand, when a regenerative tracking error signal is detected, the voltage is turned on by the liquid crystal
図16〜図18を用いて説明した非特許文献2記載の従来の光ピックアップ装置では、トラッキング用PD105にクロストーク光の影響が生じないようにしてトラッキングエラー信号を安定にしている。しかし、フォーカス用PD104とトラッキング用PD105と検出ビームを2つに分け、フォーカス用PD104から得られる信号はメイン信号の検出には用いることができないので、信号出力が低下し、信号検出のS/Nが低下する。特に、高速な再生を行う場合には顕著に問題となる。
In the conventional optical pickup device described in
また、図19及び図20を用いて説明した非特許文献3記載の従来の光ピックアップ装置では、クロストーク光の影響を少なくして、記録型、再生型のトラッキングエラー信号検出を行うことができるものの、液晶アクティブローテータ112や2パターンの偏光HOE113A、113B等の高価な部品が多い構成であるため、装置全体が高価となる問題がある。
Further, in the conventional optical pickup device described in
本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、多層光ディスクに対して情報を記録し、又は多層光ディスクから情報を再生する場合に、S/Nの良い、安定した信号を低コストで得ることができる光ピックアップ装置及びその調整方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and obtains a stable signal with good S / N at low cost when information is recorded on or reproduced from a multilayer optical disk. An object of the present invention is to provide an optical pickup device that can be used and an adjustment method thereof.
本発明は、前述した従来の技術の課題を解決するため、次の構成を有する光ピックアップ装置を提供するものである。
レーザ光を射出するレーザ光源(2)と、レーザ光源の発光点(2P)より射出された光(LS)を略平行光に変換するコリメータレンズ(4)と、略平行光を集光して、第1の信号面(10B1)及び第2の信号面(10B2)を有する光ディスク(10)に対して、第1(10B1)又は第2の信号面(10B2)にスポットを形成する対物レンズ(7)と、第1(10B1)又は第2の信号面(10B2)からの反射光(LT)の略光束中心を通るように配置された複数の分割線(8i,8j)と、複数の分割線(8i,8j)により分割された複数の領域(8A〜8D)を有し、前記反射光(LT)をそれぞれ所定方向に回折させる回折型光学素子(8)と、回折型光学素子(8)によって所定方向に回折され、非点収差を付与された信号検出光(21a〜21d)を個別に受光し、受光面上の中心点(9P)の周辺部に位置し、且つ信号検出光(21a〜21d)が非点収差により生じる2つの焦線の略中間で最小錯乱円となる位置に配置された複数の受光セル(9A〜9D)を有する光検出器(9)とを備え、第1(10B1)及び第2の信号面(10B2)のうち、記録又は再生している信号面からの反射光(LT)で、且つ回折型光学素子の複数の領域(8A〜8D)において回折作用を受けずに透過した0次回折光(22)が集光する位置を光検出器(9)上の受光中心点(9P)とするとき、コリメータレンズ(4)からレーザ光源(2)の発光点(2P)までの実効距離と、コリメータレンズ(4)から受光中心点(9P)までの実効距離とを略等しくした光ピックアップ装置(1)である。
The present invention provides an optical pickup device having the following configuration in order to solve the above-described problems of the prior art.
A laser light source (2) for emitting laser light, a collimator lens (4) for converting light (LS) emitted from the light emitting point (2P) of the laser light source into substantially parallel light, and collecting the substantially parallel light. Objective lens for forming spots on the first (10B1) or second signal surface (10B2) with respect to the optical disc (10) having the first signal surface (10B1) and the second signal surface (10B2). 7), a plurality of dividing lines (8i, 8j) arranged so as to pass through a substantially luminous flux center of the reflected light (LT) from the first (10B1) or the second signal surface (10B2), and a plurality of divisions A diffractive optical element (8) having a plurality of regions (8A to 8D) divided by lines (8i, 8j) and diffracting the reflected light (LT) in a predetermined direction, and a diffractive optical element (8 ) Is diffracted in a predetermined direction and given astigmatism The signal detection lights (21a to 21d) are individually received, positioned at the periphery of the center point (9P) on the light receiving surface, and the signal detection lights (21a to 21d) are two focal lines generated by astigmatism. A light detector (9) having a plurality of light receiving cells (9A to 9D) arranged at a position that is a minimum circle of confusion in the middle of the first (10B1) and the second signal surface (10B2) The 0th-order diffracted light (22) that is reflected from the signal surface being recorded or reproduced (LT) and transmitted without being diffracted in the plurality of regions (8A to 8D) of the diffractive optical element is condensed. And the effective distance from the collimator lens (4) to the light emission point (2P) of the laser light source (2) and the collimator lens (4). The effective distance to the light receiving center point (9P) is made approximately equal. A pickup device (1).
また、レーザ光を射出するレーザ光源(2)と、レーザ光源(2)の発光点(2P)より射出された光(LS)を略平行光に変換するコリメータレンズ(4)と、略平行光を集光して、第1の信号面(10B1)及び第2の信号面(10B2)を有する光ディスク(10)に対して、第1(10B1)又は第2の信号面(10B2)にスポットを形成する対物レンズ(7)と、光ディスク(10)のトラックを投影したとき、トラックの方向と垂直な方向に配置された第1の分割線(50i)と、第1の分割線(50i)と40°以上50°以下の角度方向で配置された第2の分割線(50j)と、第1の分割線(50i)と角度−50°以上−40°以下の角度方向で配置された第3の分割線(50k)と、第1、第2、第3の分割線(50i,50j,50k)は第1(10B1)又は第2の信号面(10B2)からの反射光(LT)の略光束中心を通るように配置され、第1、第2、第3の分割線(50i,50j,50k)により分割された6つの領域(50A〜50F)を有して、反射光(LT)をそれぞれ所定方向に回折させる回折型光学素子(50)と、回折型光学素子(50)によって所定方向に回折され、非点収差を付与された信号検出光(61a〜61f)を個別に受光し、受光面上の中心点(9P)の周辺部に位置し、且つ信号検出光(61a〜61f)が非点収差により生じる2つの焦線の略中間で最小錯乱円となる位置に配置された複数の受光セル(51A〜51F)を有する光検出器(51)とを備え、第1(10B1)及び第2の信号面(10B2)のうち、記録又は再生している信号面からの反射光で、且つ回折型光学素子の6つの領域(50A〜50F)において回折作用を受けずに透過した0次回折光(22)が集光する位置を受光中心点(9P)とするとき、コリメータレンズ(4)からレーザ光源の発光点(2P)までの実効距離と、コリメータレンズ(4)から受光中心点(9P)までの実効距離とを略等しくした光ピックアップ装置(1)である。 Also, a laser light source (2) that emits laser light, a collimator lens (4) that converts light (LS) emitted from the light emission point (2P) of the laser light source (2) into substantially parallel light, and substantially parallel light The optical disc (10) having the first signal surface (10B1) and the second signal surface (10B2) is focused on the first (10B1) or the second signal surface (10B2). When the objective lens (7) to be formed and the track of the optical disc (10) are projected, a first dividing line (50i) and a first dividing line (50i) arranged in a direction perpendicular to the track direction A second dividing line (50j) arranged in an angular direction of 40 ° or more and 50 ° or less, and a third dividing line (50j) arranged in an angular direction of an angle of −50 ° or more and −40 ° or less with the first dividing line (50i). Dividing line (50k) and the first, second and third dividing lines (50 , 50j, 50k) are arranged so as to pass through the approximate luminous flux center of the reflected light (LT) from the first (10B1) or second signal surface (10B2), and the first, second, and third dividing lines ( A diffractive optical element (50) having six regions (50A to 50F) divided by 50i, 50j, and 50k) and diffracting reflected light (LT) in a predetermined direction, and a diffractive optical element (50 ) Are individually received by the signal detection light (61a to 61f) diffracted in a predetermined direction and provided with astigmatism, positioned at the periphery of the center point (9P) on the light receiving surface, and the signal detection light ( 61a to 61f) includes a photodetector (51) having a plurality of light receiving cells (51A to 51F) arranged at positions where the circle of least confusion is approximately in the middle of two focal lines caused by astigmatism, 1 (10B1) and the second signal plane (10B2) Among them, the position where the 0th-order diffracted light (22) which is reflected from the signal surface being recorded or reproduced and transmitted without being diffracted in the six regions (50A to 50F) of the diffractive optical element is condensed. Is the effective distance from the collimator lens (4) to the light emission point (2P) of the laser light source and the effective distance from the collimator lens (4) to the light reception center point (9P). This is an equal optical pickup device (1).
また、レーザ光を第1の光軸上に射出するレーザ光源(2)と、レーザ光源(2)の発光点(2P)より射出された光を第1の光軸(L1)方向と、第1の光軸(L1)方向に対して交差する第2の光軸(L2)方向とに分離する光路分離素子(3)と、光路分離素子(3)によって分離された第1の光軸方向の光が入射されるコリメータレンズ(4)と、光路分離素子(3)によって分離された第2の光軸(L2)方向の光が入射される回折型光学素子(8)と、回折型光学素子(8)より射出された光が入射される光検出器(9)とを備え、光検出器(9)に入射された光は光検出器(9)より反射されて回折型光学素子(8)を透過し、光路分離素子(3)により反射されて第1の光軸(L1)方向の光として射出され、コリメータレンズ(4)へと入射される光ピックアップ装置(1)における光検出器(9)の位置を調整する光ピックアップ装置の調整方法であって、コリメータレンズ(4)に対向し、第1の光軸(L1)方向でレーザ光源(2)とは反対側に、撮像面(11A)を有する撮像素子(11)を配置する配置ステップと、レーザ光源(2)の発光点(2P)より光を射出させる射出ステップと、レーザ光源(2)の発光点(2P)より射出された光と光検出器(9)より反射された光とを合わせて、撮像素子(11)の撮像面(11A)にて受光する受光ステップと、レーザ光源(2)の発光点(2P)と光検出器(9)の双方に焦点が合うか否かを判定する判定ステップと、判定ステップにより焦点が合わないと判定された場合、光検出器(9)の位置を調整する調整ステップとを含む光ピックアップ装置の調整方法である。 The laser light source (2) that emits laser light on the first optical axis, the light emitted from the light emission point (2P) of the laser light source (2), and the first optical axis (L1) direction, A first optical axis direction separated by an optical path separating element (3) and a second optical axis (L2) direction intersecting the first optical axis (L1) direction; A collimator lens (4) to which the light of the first light is incident, a diffractive optical element (8) to which light in the direction of the second optical axis (L2) separated by the optical path separating element (3) is incident, and a diffractive optical A light detector (9) to which light emitted from the element (8) is incident, and the light incident on the light detector (9) is reflected from the light detector (9) to be a diffractive optical element ( 8), is reflected by the optical path separation element (3), and is emitted as light in the direction of the first optical axis (L1). A method of adjusting the optical pickup device for adjusting the position of the photodetector (9) in the optical pickup device (1) incident on the optical pickup device (4), the first light facing the collimator lens (4) An arrangement step of arranging an image pickup device (11) having an image pickup surface (11A) on the side opposite to the laser light source (2) in the axis (L1) direction, and light from a light emitting point (2P) of the laser light source (2) The imaging step (11A) of the imaging device (11) is made by combining the emission step to be emitted, the light emitted from the light emitting point (2P) of the laser light source (2) and the light reflected from the photodetector (9). A light receiving step for receiving light, a determination step for determining whether or not both the light emitting point (2P) of the laser light source (2) and the photodetector (9) are in focus, and if the focus is not in the determination step If determined, the position of the photodetector (9) A method of adjusting an optical pickup device including an adjustment step of adjusting.
本発明の光ピックアップ装置によれば、レーザ光源の発光点と光検出器の受光中心点とを共役配置にして、回折型光学素子の位置誤差に対して信号検出光となるスポットの位置誤差が少ない構成としている。そのため、S/Nの良い安定したフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を得ることができる。 According to the optical pickup device of the present invention, the light source point of the laser light source and the light receiving center point of the photodetector are conjugated, and the position error of the spot that becomes the signal detection light with respect to the position error of the diffractive optical element is reduced. There are few configurations. Therefore, a stable focus error signal and tracking error signal with good S / N can be obtained.
また、記録再生層の信号面からの反射光を回折型光学素子に入射して、信号検出光以外の次数で回折されたクロストーク光が、すべての受光セル上に照射しない構成としている。また、他層の信号面からの反射光を回折型光学素子に入射して、信号検出光と同じ次数で回折されたクロストーク光も、すべての受光セル上に照射しない構成としている。そのため、S/Nの良い、より一層安定したフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を得ることができる。 In addition, the reflected light from the signal surface of the recording / reproducing layer is incident on the diffractive optical element, and the crosstalk light diffracted in the order other than the signal detection light is not irradiated onto all the light receiving cells. In addition, it is configured such that the reflected light from the signal surface of the other layer is incident on the diffractive optical element and the crosstalk light diffracted with the same order as the signal detection light is not irradiated onto all the light receiving cells. Therefore, a more stable focus error signal and tracking error signal with good S / N can be obtained.
また、液晶素子等の高価な部品を使うことなく1枚の回折型光学素子のみで、クロストーク光が受光セル上に照射しない構成としているので低コストである。 In addition, the cost is low because only one diffractive optical element is used without using expensive components such as a liquid crystal element, and the crosstalk light is not irradiated onto the light receiving cell.
また、本発明の光ピックアップ装置の調整方法によれば、レーザ光源の発光点と光検出器の受光中心点とを、容易に共役な位置関係にする。そのため、S/Nの良い安定した信号を低コストで得る光ピックアップ装置を製造することができる。 Further, according to the method for adjusting an optical pickup device of the present invention, the light emission point of the laser light source and the light receiving center point of the photodetector are easily conjugated to each other. Therefore, it is possible to manufacture an optical pickup device that obtains a stable signal with good S / N at low cost.
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態について、図1〜図11を参照して説明する。図1は、本発明の光ピックアップ装置1の全体構成を示した図である。光ピックアップ装置1は、レーザ光源2から射出する波長λ=405nmのレーザ光LSを用いて、Blu−ray規格の片面2層の信号面10Bを有する光ディスク(BD)10に対して記録し、又は光ディスク10から情報を再生する装置である。光ディスク10は、光入射面10Aから第1の信号面までの厚さt1=0.075mm、第2の信号面までの厚さt2=0.1mmを有する。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an optical pickup device 1 of the present invention. The optical pickup device 1 uses the laser light LS having a wavelength λ = 405 nm emitted from the
対物レンズ7は第1、第2の信号面の中間の厚さ0.0875mmのとき、最適にレーザ光を集光する設計とされている。第1の信号面10B1に対する記録又は再生を行う場合は、コリメータレンズ4を光路方向に移動して、コリメータレンズ4から発せられる光を僅かに収束光とすることにより、良好に記録又は再生ができる。また、第2の信号面10B2に対する記録又は再生を行う場合は、コリメータレンズ4を光路方向に移動して、コリメータレンズ4から発せられる光を僅かに発散光とすることにより、良好に記録又は再生ができる。以下、第1の信号面10B1を記録再生層の信号面、第2の信号面10B2を他層の信号面として説明する。
The
レーザ光源2の発光点2Pより射出されたレーザ光LSはp偏光の直線偏光であり、光路分離素子3を透過する。光路分離素子3は偏光ビームスプリッタやハーフミラー等、レーザ光源2から光ディスク10へ向かう光と、光ディスク10からの反射光が光検出器9へ向かう光とを分離する機能を有するものであれば良い。また、素子形状は角形でも平板状でも良い。本実施形態では、光路分離素子3を偏光ビームスプリッタとする。
The laser light LS emitted from the
偏光ビームスプリッタ3に入射した光は、p偏光を透過させ、s偏光を反射させる偏光選択性誘電体多層膜3Aを透過した後、コリメータレンズ4により僅かに収束光とされ、平板ミラー5の反射膜5Aにより90°の角度で偏向されて、1/4波長板6によりλ/4の位相差が与えられ、円偏光となり対物レンズ7に入射する。対物レンズ7で絞って得られたビームは、光ディスク10の光入射面10Aから入射して、記録再生層の信号面10B1上で収差が良好な状態で集光して、記録又は再生が行われる。
The light incident on the
そして、記録再生層の信号面10B1からの反射光LTは、対物レンズ7に再入射し、この対物レンズ7により僅かに発散光となり、1/4波長板6に入射してλ/4の位相差が与えられ、s偏光の直線偏光となる。その後、平板ミラー5の反射膜5Aにより90°の角度で偏向され、コリメータレンズ4により収束光となり、偏光ビームスプリッタ3に入射する。
Then, the reflected light LT from the signal surface 10B1 of the recording / reproducing layer re-enters the
図2は光ピックアップ装置1の検出系を詳細に示した図である。図2に示すように、偏光ビームスプリッタ3に入射したs偏光の反射光LTは、偏光選択性誘電体多層膜3Aで反射され、回折型光学素子8に入射してHOE面8Zの各分割領域で所定の方向に回折され、3次非点収差(以下、単に非点収差という)が付与される。非点収差を付与する手段は、HOE8Zの各分割領域を用いても、シリンドリカルレンズ等を用いても良いが、本実施形態ではHOE8Zの各分割領域で非点収差が付与されるものとする。非点収差が付与された回折光は、光検出器9の受光面上の受光セルで信号検出光のスポットとして受光される。その後、光電変換され、各電気信号に対してそれぞれ後述する所定の演算式に従って、トラッキングエラー信号,フォーカスエラー信号,メインデータ信号が算出される。
FIG. 2 shows the detection system of the optical pickup device 1 in detail. As shown in FIG. 2, the s-polarized reflected light LT that has entered the
次に、本発明の要部である光ピックアップ装置1の検出系について、図3〜図5を用いて説明する。ここで、図3はHOE面8Zの分割領域8A〜8Dを示した図、図4は光検出器9の受光セル9A〜9Dの配置を示した図、図5は図1中の射出系の実効距離と検出系の実効距離を示した図である。
Next, a detection system of the optical pickup device 1 which is a main part of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 3 is a diagram showing the divided
図3において、偏光ビームスプリッタ3で反射され、回折型光学素子8に入射した反射光LTは、回折型光学素子8のHOE面8Z上の4つの分割領域8A〜8Dでそれぞれ次数maの回折光によって所定方向に回折される。なお、分割領域8A〜8Dで信号検出光として回折させる次数maは、0以外の任意の整数を用いることができるが、本実施形態ではma=1として説明する。
In FIG. 3, the reflected light LT reflected by the
図3に示すように、4つの分割領域8A〜8Dは光軸中心8Pを通る2本の分割線8i,8jによって分けられる。2本の分割線8i,8jは、HOE面8Z上に光ディスク10のトラックを投影した時のそのトラックの方向と垂直な方向(以下、ラジアル方向という)に対し、±45°の角度方向に配置される。そして、分割領域8A〜8Dはそれぞれ異なる回折構造をもつホログラムパターンとなっており、且つma=1の1次回折光に対し非点収差を付与する構成となっている。よって、4つの分割領域8A〜8Dにそれぞれ対応して非点収差が付与された4つの1次回折光が生じる。なお、対物レンズ7でのレンズシフトやレンズチルトがない状態では、記録再生層の信号面10B1からの反射光の光束中心がHOE面8Zの略光軸中心8Pを通る。また、分割領域8A〜8Dを合わせたものは円形となっているが、楕円形、角形等でも良い。
As shown in FIG. 3, the four divided
その後、4つの1次回折光は、図4に示す光検出器9の受光面上に配置された受光セル9A〜9D上で信号検出光のスポット21a〜21dを形成して受光される。受光セル9A〜9DはHOE面8Zの分割領域8A〜8Dの各回折方向に応じて配置されており、分割領域8Aで回折された1次回折光は受光セル9A(9A1と9A2にまたがる)上でスポット21aを形成して受光される。同様に、分割領域8Bで回折された1次回折光は受光セル9B(9B1と9B2にまたがる)上でスポット21bを、分割領域8Cで回折された1次回折光は受光セル9C上でスポット21cを、分割領域8Dで回折された1次回折光は受光セル9D上でスポット21dを、それぞれ形成して受光される。
Thereafter, the four first-order diffracted lights are received by forming signal
受光中心点9Pは、記録再生層の信号面10B1からの反射光で、且つ分割領域8A〜8Dで回折作用を受けずに透過した0次回折光が、スポット22を形成して略集光する位置である。HOE面8Zの光軸中心8Pと光検出器9の受光中心点9Pは、光軸方向で略一致している。また、受光面上において、受光セル9A,9Bの中点9Rから受光中心点9Pまでの距離と、受光セル9C,9Dの中点9Sから受光中心点9Pまでの距離は略等しいのが望ましい。その理由は、それぞれの距離が大きく異なると、分割領域8A〜8Dのホログラムパターンの回折ピッチが変わり、各受光セル9A〜9Dでの各光量が異なるからである。
The light
また、光ディスク10のトラックを光検出器9の受光面に投影した時、受光セル9Aはラジアル方向で受光セル9A1と9A2に2分割される。同様に、受光セル9Bはラジアル方向で受光セル9B1と9B2に2分割される。後述する非点収差法を用いてフォーカスエラー信号を算出するには、受光セル9A,9Bはそれぞれ2分割されている必要がある。また、非点収差は一般的に45°方向に与えられるものであり、分割領域8A,8Bで45°方向に非点収差を与えられると、最小錯乱円の位置にあるスポットは90°回転する。そのため、受光セル9A,9Bはラジアル方向で分割されるのが望ましい。
When the track of the
各受光セル9A〜9D上での各信号検出光のスポット21a〜21dは、分割領域8A〜8Dに応じた扇形状となるが、分割領域がなく円形状のホログラムパターンで最小錯乱円となる円形状スポットと考えた場合に適切な非点収差を有し、他の収差は発生しないものである。そして、非点収差により生じる2つの焦線の略中間でスポットが最小錯乱円となるので、この中間位置に受光セル9A〜9Dが配置される。
The
HOE面8Zの分割領域8A〜8Dで与えられる非点収差は、少なくとも8A及び8Bでは同方向で且つ45°方向が良い。ただし、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号等のサーボ信号による光ピックアップ装置1の調整を考慮すれば、すべての分割領域8A〜8Dで与えられる非点収差は、同方向で且つ45°方向であることが望ましい。なお、ホログラムパターンとは別にシリンドリカルレンズを入れて非点収差を与えても良い。
Astigmatism given by the divided
図5において、偏光ビームスプリッタの中心点3Pは、光軸と偏光選択性誘電体多層膜3Aとの交点である。そして、N1はレーザ光源2の発光点2Pから偏光ビームスプリッタ3の中心点3Pまでの実効距離、N2は偏光ビームスプリッタ3の中心点3Pから光検出器の受光中心点9Pまでの実効距離を示している。実効距離とは、硝材の屈折率で決まる空気換算距離のことである。そして、コリメータレンズ4からレーザ光源2の発光点2Pまでの実効距離と、コリメータレンズ4から光検出器9の受光中心点9Pまでの実効距離が等しい場合、すなわち実効距離N1と実効距離N2が等しい場合、レーザ光源2の発光点2Pと光検出器9の受光中心点9Pは共役配置となる。
In FIG. 5, the
一方、受光中心点9Pから各受光セル9A〜9Dまでの距離は、数百μm以内である。よって、レーザ光源2の発光点2Pとコリメータレンズ4までの実効距離と、コリメータレンズ4から光検出器9の各受光セル9A〜9Dまでの実効距離は略等しい。よって、各分割領域8A〜8Dにおけるパワー成分は微小である。パワー成分とはレンズ作用に相当するものであり、回折面パワーのことを意味している。分割領域8A〜8Dにおいてパワー成分が小さいほど、回折型光学素子8のHOE面8Zと光軸との位置誤差に対してスポットの位置誤差が少ない。その理由は、パワー成分が全くない場合には、回折型光学素子8のHOE面8Zがホログラムパターンのない平板とみなせるからである。
On the other hand, the distance from the light receiving
以上のように、レーザ光源2の発光点2Pと光検出器9の受光中心点9Pとを共役配置にすることにより、分割領域8A〜8Dは最小限の微小なパワー成分を有するのみである。そのため、S/Nの良い安定したフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を得ることができる。
As described above, by arranging the
次に図6,7を用いて、レーザ光源2の発光点2Pと光検出器9の受光中心点9Pを共役配置にする調整方法の例を説明する。図6は光ピックアップ装置1における光検出器9の位置の調整方法を説明するための図、図7は光ピックアップ装置1における光検出器9の位置の調整方法を示したフローチャートである。
Next, an example of an adjustment method in which the
図6に示すように、光検出器9を調整する前に、レーザ光源2、光路分離素子(偏光ビームスプリッタ)3、コリメータレンズ4、回折型光学素子8及び光検出器9が配置されている。偏光ビームスプリッタ3は、第1の光軸L1方向と第2の光軸方向L2とに光を分離するものであり、第1の光軸L1方向と第2の光軸L2方向とは偏光ビームスプリッタ3で交差する。図6においては、第1の光軸L1方向と第2の光軸L2方向とは直交しているが、交差する角度は直交方向には限定されない。そして、第1の光軸L1方向にレーザ光源2とコリメータレンズ4が配置され、第2の光軸L2方向に回折型光学素子8と光検出器9が配置されている。
As shown in FIG. 6, before adjusting the
前述のようにレーザ光源2等の部品が配置されている状態で、図7に示すように、光ピックアップ装置における光検出器9の調整が行われる。最初に、コリメータレンズ4に対向し、第1の光軸L1方向でレーザ光源2とは反対側に、撮像面11Aを有する撮像素子11を配置する(図7、ステップS1)。次に、レーザ光源2の発光点2PよりLED(Light Emitting Diode)モードで光を射出させる(図7、ステップ2)。
With the components such as the
このLEDモードによる光は、第1の信号面10B1に対する記録又は再生を行う場合に用いるレーザモードよりも低出力な光であり、直線偏光特性がない。そのため、レーザ光源2の発光点2Pから射出された光は、偏光ビームスプリッタ3の偏光選択性誘電体多層膜3Aで2つの光に分離される。一方は、偏光選択性誘電体多層膜3Aを第1の光軸L1上を透過してコリメータレンズ4へと入射する光である。他方は、偏光選択性誘電体多層膜3Aで反射され第2の光軸L2上を進み、回折型光学素子8を通って光検出器9の受光面で反射される。この光検出器の受光面上で反射された光は、再び第2の光軸L2上を進み、回折型光学素子8を通って偏光選択性誘電体多層膜3Aで反射されて、第1の光軸L1方向上に戻り、コリメータレンズ4へと入射する光である。
The light in the LED mode is light having a lower output than the laser mode used when recording or reproduction is performed on the first signal surface 10B1, and does not have linear polarization characteristics. Therefore, the light emitted from the
次に、前述の2つの光は撮像素子11の撮像面11Aで合わせて受光され、撮像される(図7、ステップS3)。そして、レーザ光源2の発光点2Pと光検出器9の受光面の双方に焦点が合うか否かを目視又は機械により判定する(図7、ステップS4)。ステップS4で焦点が合わない場合(N)、光検出器9の位置を第2の光軸L2方向に調整し(図7、ステップS5)、再びステップS4へ戻る。ステップS5で双方に焦点が合った場合(Y)、レーザ光源2の発光点2Pと光検出器9の受光中心点9Pが共役配置となるので、調整を終了する。
Next, the above-described two lights are received and imaged together on the
以上の調整方法により、レーザ光源2の発光点2Pと光検出器9の受光中心点9Pは容易に共役配置とすることができる。そのため、回折型光学素子の位置誤差に対して信号検出光となるスポットの位置誤差が少ない構成となる。よって、S/Nの良い安定した信号を低コストで得る光ピックアップ装置が、容易に製造できる。なお、図7は調整方法の例であって、撮像に用いる光用の光源はレーザ光源2とは別に設けてもよい。また、撮像素子11の代わりに、顕微鏡のレンズを用いて観察する方法としてもよい。
By the adjustment method described above, the
図8はフォーカスエラー信号を得るためのSカーブとスポット形状を示した図である。図8(a)は、光ディスク10が対物レンズ7に近く、Sカーブが最大となるときの受光セル9A,9B上でのスポット形状である。このとき、受光セル9A1,9B2に対して信号検出光の大半のスポット21a,21bが照射され、受光セル9A2、9B1に対しては僅かなスポット21a,21bが照射されるのみである。図8(b)は光ディスク10が対物レンズ7から遠く、Sカーブが最小となるときの受光セル9A、9B上でのスポット形状である。このとき、受光セル9A2,9B1に対して大半のスポット21a,21bが照射され、受光セル9A1、9B2に対しては僅かなスポット21a,21bが照射されるのみである。そして、フォーカスを変化させてフォーカスエラー信号FEを算出することにより、図8(c)に示すように良好なSカーブ特性が得られる。図8(c)の横軸はデフォーカス量(1目盛り4μm)、縦軸はフォーカスエラー信号FE1のレベルを示す。図8(c)のフォーカスエラー信号FE1の最大レベルが図8(a)のとき、最小レベルが図8(b)のときである。なお、デフォーカスが全く無いときは、均等な扇形状スポット21a,21bが形成される。
FIG. 8 is a diagram showing an S curve and a spot shape for obtaining a focus error signal. FIG. 8A shows a spot shape on the light receiving
図9は光検出器9の内部にある演算回路の回路系統図を示している。本回路は、フォーカスエラー信号FE1、トラッキングエラー信号PP1,APP1及びメイン信号RF1を算出する。まず、同図において、フォーカスエラー信号FE1を計算する方法について説明する。受光セル9A1から得られる電気信号A11、受光セル9A2から得られる電気信号A12、受光セル9B1から得られる電気信号B11、受光セル9B2から得られる電気信号B12、加算器31、32及び減算器37を用いて、以下の(2)式により算出される。
FE1=(A11+B12)−(A12+B11) …(2)
(2)式に示すように、フォーカスエラー検出として一般的な非点収差法が使えるので、光ピックアップ装置1は従来のフロントエンドプロセッサ(以下、FEPという)に対して容易に対応できる。
FIG. 9 shows a circuit system diagram of an arithmetic circuit in the
FE1 = (A11 + B12) − (A12 + B11) (2)
As shown in equation (2), since a general astigmatism method can be used for focus error detection, the optical pickup apparatus 1 can easily cope with a conventional front-end processor (hereinafter referred to as FEP).
図10は、HOE面8Z上において、記録再生層の信号面10B1から反射して形成されるスポット45,46を示した図である。なお、図10(a)はBlu−ray規格の光ディスク(BD)に対する記録又は再生を行う場合、図10(b)はHD−DVD規格の光ディスク(HD−DVD)に対する記録又は再生を行う場合である。記録再生層の信号面10B1からの反射光のスポット45,46には、トラックやピット(以下、トラックと記す)によって回折した1次光と回折しない0次光との重なり部分45a,46aが生じる。この重なり部分45a,46aが干渉して左右の光強度の違いが生じることによって、いわゆるプッシュプル信号成分が得られる。
FIG. 10 is a
重なり部分45a,46aの大きさは光ディスクの規格で決まり、BDとHD−DVDではこの重なり部分45a,46aの割合が異なる。対物レンズ7の開口数、レーザ光LSの波長及び記録再生層の信号面10B1上のトラックピッチにより、0次光と1次光の重なる割合が一義的に定まる。
The size of the overlapping
図3の分割線8iと8j(それぞれの分割線のなす角度がラジアル方向に対して±45°)でHOE面8Zを分割すると、BDの場合の分割線8i,8jはスポット45の半径に対し約7%の余裕、HD−DVDの場合の分割線8i,8jはスポット46の半径に対し約14%の余裕をもつのみである。ここで、BDの場合、波長を405nm、トラックピッチを0.32μm、開口数を0.85、HD−DVDの場合、波長を405nm、トラックピッチを0.4μm、開口数を0.65としている。
When the
図3の分割線8iと8jによれば、重なり部分45a,46aがフォーカスエラー信号FEの計算で用いる分割領域8A,8B上に照射されることがない。よって、トラックを横断する際の光量変化が生じにくいため、トラック横断によるフォーカスエラー信号FEの変動が生じない。逆に重なり部分45a,46aが必要以上に含まれないため、トラックピッチの2倍の周期による回折光の影響をもフォーカスエラー信号FEから排除できる。BDの場合、分割線8iとラジアル方向とがなす角度が41.8°以下になると、重なり部分45a,46aと分割線8iが交わる。同様に、分割線8jとラジアル方向とがなす角度が−41.8°以上になると、重なり部分45a,46aと分割線8jが交わる。
According to the
HD−DVDの場合、分割線8iとラジアル方向とがなす角度が39.7°以下になると、重なり部分45a,46aと分割線8iが交わる。同様に、分割線8jとラジアル方向とがなす角度が−39.7°以上になると、重なり部分45a,46aと分割線8jが交わる。分割線8i,8jが分割領域8A,8Bに少し交わることは影響が少なく、また0次光と1次光が重ならない部分が必要以上に多く含まれるのは好ましくない。以上の条件を考慮すると、分割線8iとラジアル方向とがなす角度は40°以上50°以下、分割線8jとラジアル方向とがなす角度は−50°以上−40°以下とするのが好ましい。そして、図3に示したように、分割線8iとラジアル方向とがなす角度は45°、分割線8jとラジアル方向とがなす角度は−45°とするのが最も望ましい。
In the case of HD-DVD, when the angle formed by the
次に、トラッキングエラー信号を計算する方法について説明する。受光セル9Cで電気信号C1,受光セル9Dで電気信号D1が得られ、この電気信号C1,D1にはプッシュプル信号成分が含まれる。よって、通常のPP(Push Pull)法(プッシュプル法)によるトラッキングエラー信号PP1は、電気信号C1,D1及び減算器36を用いて、以下の(3)式により算出される。
PP1=C1−D1 …(3)
Next, a method for calculating the tracking error signal will be described. The
PP1 = C1-D1 (3)
ところで、通常のPP法あるいはDPP法によるトラッキングエラー信号は、レンズシフトやラジアル方向の光ディスクのチルト時にオフセットが発生する信号として知られている。このオフセットを低減したトラッキングエラー検出方法として、前述のAPP法が知られている。APP法によるトラッキングエラー信号APP1は、電気信号A11〜D1、加算器33,34、減算器36,39,42及び乗算器40を用いて、以下の(4)式により算出される。
APP1=(C1−D1)−k1・{(A11+B11)−(A12+B12)} …(4)
ここで、k1は乗算器40の乗算係数である。
By the way, a tracking error signal based on the normal PP method or DPP method is known as a signal in which an offset occurs when the optical disc is tilted or shifted in the radial direction. The aforementioned APP method is known as a tracking error detection method in which the offset is reduced. The tracking error signal APP1 by the APP method is calculated by the following equation (4) using the electrical signals A11 to D1,
APP1 = (C1-D1) -k1. {(A11 + B11)-(A12 + B12)} (4)
Here, k1 is a multiplication coefficient of the
このトラッキングエラー信号APP1は、前記したレンズシフト等のオフセットのみならず、記録マークの境界で生じるオフセットも低減することが可能である。すなわち、信号A11と信号B11の和から信号A12と信号B12の差をとったDC成分で補正することにより、記録マークの境界で生じるオフセットが低減できる。なお、乗算係数k1は、レンズシフトと記録境界でのオフセットを補正し、また外乱などがあってもオフセットの発生が小さくなるように最適化したものである。以上により、トラッキングエラー信号PP1,APP1は3ビーム方式を用いることなく、1ビーム方式で得ることができる。 The tracking error signal APP1 can reduce not only the offset such as the lens shift described above but also the offset generated at the boundary of the recording mark. That is, the offset generated at the boundary of the recording mark can be reduced by correcting with the DC component obtained by taking the difference between the signal A12 and the signal B12 from the sum of the signal A11 and the signal B11. Note that the multiplication coefficient k1 is optimized to correct the offset at the lens shift and the recording boundary, and to reduce the occurrence of the offset even if there is a disturbance or the like. As described above, the tracking error signals PP1 and APP1 can be obtained by the 1-beam method without using the 3-beam method.
また、メイン信号RFは、電気信号A11〜D1、加算器31、32、33、38及び41を用いて、以下の(5)式により算出される。
RF1=A11+A12+B11+B12+C1+D1 …(5)
The main signal RF is calculated by the following equation (5) using the electrical signals A11 to D1 and the
RF1 = A11 + A12 + B11 + B12 + C1 + D1 (5)
次に、光検出器9の受光面上でのクロストーク光について説明する。クロストーク光には、記録再生層の信号面10B1からの反射光で且つHOE面8Zにより信号検出光の次数ma=1以外で回折されたクロストーク光と、他層の信号面10B2からの反射光で且つHOE面8Zにより次数mbで回折されたクロストーク光とがある。
Next, crosstalk light on the light receiving surface of the
分割領域8A〜8Dで回折させる1次回折光は70%以上が望ましいが、その場合でも次数ma=1以外の回折光が僅かな回折効率で発生する。任意の次数maの回折光は、maの値が大きくなればなるほど受光セル9A〜9Dから離れる位置でスポットを形成する。そのため、記録再生層の信号面10B1からの反射光で、且つHOE面8Zにより信号検出光の次数ma=1以外で回折されたクロストーク光は、次数ma=0,−1の場合を考えればよい。
The first-order diffracted light diffracted in the divided
また、他層の信号面10B1からの反射光で、且つHOE面8Zにより信号検出光の任意の次数mbで回折されたクロストーク光は、倍率に合わせて広がり局所的な光量は少ない。そのため、回折効率の高い信号検出光と同じ次数mb=1の場合を考えればよい。
Further, the crosstalk light that is reflected from the signal surface 10B1 of the other layer and diffracted by the
図11は光検出器9の受光面上でのクロストーク光により形成されるスポットの状態を示した図である。記録再生層の信号面10B1から生じるスポット21a〜21d、及びスポット22は、図4において説明した通りである。記録再生層の信号面10B1からの反射光で、且つHOE面8Zの分割領域8A〜8Dにおいて次数ma=−1で回折されて形成されるスポット23a〜23dは、受光中心点9Pからみてスポット21a〜21dと対称な位置に生じる。よって、スポット23a〜23dが各受光セル9A〜9D上に照射されないようにすることができる。そのため、S/Nが良く安定した信号が得られる。
FIG. 11 is a diagram showing a state of spots formed by crosstalk light on the light receiving surface of the
他層の信号面10B2からの反射光で、且つHOE面8Zの各分割領域8A〜8Dにおいて次数mb=1で回折されて形成されるスポット24a〜24dは、スポット21a〜21dに対して90°回転した方向で扇形状に広がる。よって、スポット24a〜24dは各受光セル9A〜9D上に、ほとんど照射されないようにすることができる。そのため、より一層S/Nの良い安定した信号が得られる。
以上説明してきたように、レーザ光源の発光点と光検出器の受光中心点とを共役な位置関係にして、回折型光学素子の位置誤差に対してスポットの位置誤差が少ない構成としている。そのため、S/Nの良い安定したフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を得ることができる。 As described above, the position error of the spot is small with respect to the position error of the diffractive optical element by making the light emission point of the laser light source and the light receiving center point of the photodetector conjugate. Therefore, a stable focus error signal and tracking error signal with good S / N can be obtained.
また、図11に示すように、クロストーク光がすべての受光セル上に照射しない構成としている。そのため、S/Nの良い、より一層安定したフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を得ることができる。 Moreover, as shown in FIG. 11, it is set as the structure which crosstalk light does not irradiate on all the light reception cells. Therefore, a more stable focus error signal and tracking error signal with good S / N can be obtained.
また、図3、図4に示すように、1枚の回折型光学素子と少ない受光セルで構成しているので、低コストでクロストーク光が受光セル上に照射しないようにできる。また、1ビーム方式であるので、グレーティングが不要となり、BDとHD−DVDのようにトラックピッチが異なる複数種の光ディスクに対応ができる利点がある。 Further, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, since it is composed of one diffractive optical element and few light receiving cells, it is possible to prevent the crosstalk light from being irradiated onto the light receiving cells at low cost. In addition, since the single beam system is used, there is an advantage that a grating is not necessary, and it is possible to cope with a plurality of types of optical disks having different track pitches such as BD and HD-DVD.
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態について、図12〜図15を参照し、第1の実施形態とは異なる点を中心として詳細に説明する。第2の実施形態では、第1の実施形態の回折型光学素子8に代わって回折型光学素子50、光検出器9に代わって光検出器51を用いたものである(図1,図2参照)。それ以外の構成部品については図1、図2と同じであり、光学部品の配置も同じである。
<Second Embodiment>
The second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 12 to 15 with a focus on differences from the first embodiment. In the second embodiment, a diffractive
図12は、回折型光学素子50の6分割パターンを示した図、図13は光検出器51の受光セル51A〜51Fの配置を示した図である。HOE面50Zの6つの分割領域50A〜50Fは光軸中心50Pを通る3本の分割線50i,50j,50kによって分けられる。分割線50iはラジアル方向と同方向であり、分割線50j,50kは、分割線50iに対して±45°方向に配置される。そして、分割領域50A〜50Fはそれぞれ異なる回折構造をもつホログラムパターンとなっており、且つ次数ma=1の回折光に対し非点収差を付与する構成となっている。よって、6つの分割領域50A〜50Fにそれぞれ対応して非点収差が付与された6つの1次回折光が生じる。第1の実施形態と同様に、対物レンズ7でのレンズシフトやレンズチルトがない状態では、記録再生層の信号面10B1からの反射光の光束中心がHOE面50Zの略光軸中心50Pを通る。
FIG. 12 is a diagram showing a six-divided pattern of the diffractive
その後、6つの1次回折光は光検出器51の受光面上に配置された受光セル51A〜51Fで信号検出光のスポット61a〜61fを形成して受光される。受光セル51A〜51FはHOE面50Zの分割領域50A〜50Fの各回折方向に応じて配置されており、分割領域50Aで回折された1次回折光は受光セル51A(51A1と51A2にまたがる)上でスポット61aを形成して受光される。同様に分割領域50Bで回折された1次回折光は受光セル51B(51B1と51B2にまたがる)上でスポット61bを、分割領域50Cで回折された1次回折光は受光セル51C上でスポット61cを、分割領域50Dで回折された1次回折光は受光セル51D上でスポット61dを、分割領域50Eで回折された1次回折光は受光セル51E上でスポット61eを、分割領域50Fで回折された1次回折光は受光セル51F上でスポット61fを、それぞれ形成して受光される。
After that, the six first-order diffracted lights are received by the
受光中心点51Pは、記録再生層の信号面10B1からの反射光で、且つ分割領域51A〜51Fで回折作用を受けずに透過した0次回折光が、スポット62を形成して略集光する位置である。記録再生層の信号面10B1からの反射光の光束中心がHOE面50Zの略光軸中心50Pを通る。また、第1の実施形態と同様の理由により、受光セル51A,51Bの中点51Qから受光中心点51Pまでの距離と、受光セル51C,51Eの中点51Rから受光中心点51Pまでの距離と、受光セル51D,51Fの中点51Sから受光中心点51Pまでの距離は略等しいのが望ましい。
The light
また、光ディスク10のトラックを光検出器51の受光面上に投影した時、受光セル51Aはラジアル方向で受光セル51A1と51A2に、受光セル51Bはラジアル方向で受光セル51B1と51B2にそれぞれ2分割される。また、非点収差の方向についても第1の実施形態と同様である。
When the track of the
各受光セル51A〜51F上での各信号検出光のスポット61a〜61fは、分割領域50A〜50Fに応じた扇形状となるが、分割領域がなく円形状のホログラムパターンで最小錯乱円となる円形状スポットと考えた場合に適切な非点収差を有し、他の収差は発生しないものである。そして、非点収差により生じる2つの焦線の略中間でスポットが最小錯乱円となるので、この中間位置に受光セル51A〜51Fが配置される。
The
図5において、第1の実施形態と同様に、射出系の実効距離N1と実効距離N2が等しい。よって、レーザ光源2の発光点2Pと光検出器51の受光中心点51Pは共役配置となり、分割領域8A〜8Dは最小限の微小なパワー成分を有するのみである。そのため、光ピックアップ装置1は、回折型光学素子50の位置誤差に対して信号検出光となるスポット61a〜61fの位置誤差が少ない構成となり、S/Nの良い安定したフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を得ることができる。レーザ光源2の発光点2Pと光検出器51の受光中心点51Pを共役配置にする調整方法についても、図6,7に示した第1の実施形態と同様である。
In FIG. 5, as in the first embodiment, the effective distance N1 and effective distance N2 of the injection system are equal. Therefore, the
図14は光検出器9の内部にある演算回路の回路系統図を示している。本回路は、フォーカスエラー信号FE2、トラッキングエラー信号PP2,APP2及びメイン信号RF2を算出する。まず、同図において、フォーカスエラー信号FE2を計算する方法について説明する。受光セル9A1から得られる電気信号A11、受光セル9A2から得られる電気信号A12、受光セル9B1から得られる電気信号B11、受光セル9B2から得られる電気信号B12、加算器71、72及び減算器77を用いて、以下の(6)式より算出される。
FE2=(A21+A22)−(A22+B21) …(6)
(6)式に示すように、フォーカスエラー検出として一般的な非点収差法が使えるので、光ピックアップ装置1は従来のFEPに対して容易に対応できる。
FIG. 14 shows a circuit system diagram of an arithmetic circuit in the
FE2 = (A21 + A22) − (A22 + B21) (6)
As shown in the equation (6), since a general astigmatism method can be used for focus error detection, the optical pickup device 1 can easily cope with the conventional FEP.
第1の実施形態の図10と同様に、HOE面50Z上において、記録再生層の信号面10B1から反射して形成されるスポットは、トラックによって回折した1次光と回折しない0次光との重なり部分が生じるので、プッシュプル信号成分が得られる。よって、分割線50iと分割線50jとがなす角度は40°以上50°以下とするのが好ましい。同様に、分割線50iと分割線50kとがなす角度は−50°以上−40°以下とするのが好ましい。そして、分割線50iと50jとがなすそれぞれの角度は45°、分割線50iと50kとがなすそれぞれの角度は−45°とするのが最も望ましい。
Similar to FIG. 10 of the first embodiment, on the
次に、トラッキングエラー信号を計算する方法について説明する。受光セル51Cで電気信号C2、受光セル51Dで電気信号D2、受光セル51Eで電気信号E2、受光セル51Fで電気信号F2が得られ、この電気信号C2〜F2はプッシュプル信号成分が含まれる。よって、通常のPP法によるトラッキングエラー信号PP2は、電気信号C2〜F2、加算器75,76及び減算器80を用いて、以下の(7)式により算出される。
PP2=(C2+D2)−(E2+F2) …(7)
Next, a method for calculating the tracking error signal will be described. The
PP2 = (C2 + D2) − (E2 + F2) (7)
また、トラッキングエラー信号APP2は、電気信号A21〜F2、加算器73,74,75,76、減算器79,80,84及び乗算器82を用いて、以下の(8)式により算出される。
APP2=(C2+D2)−(E2+F2)−k2{(A21+B21)−(A22+B22)} …(8)
ここで、k2は乗算器82の乗算係数である。乗算係数k2は、レンズシフトと記録境界でのオフセットを補正し、また外乱などがあってもオフセットの発生が小さくなるように最適化したものである。
The tracking error signal APP2 is calculated by the following equation (8) using the electrical signals A21 to F2,
APP2 = (C2 + D2) − (E2 + F2) −k2 {(A21 + B21) − (A22 + B22)} (8)
Here, k2 is a multiplication coefficient of the
さらに、メイン信号RFは、電気信号A21〜F2、加算器71,72,75,76,78,81及び83を用いて、以下の(9)式により算出される。
RF2=A21+A22+B21+B22+C2+D2+E2+F2 …(9)
Further, the main signal RF is calculated by the following equation (9) using the electrical signals A21 to F2 and the
RF2 = A21 + A22 + B21 + B22 + C2 + D2 + E2 + F2 (9)
第2の実施形態の場合は、BD−ROMなどの再生型光ディスクに対応したDPD法によるトラッキングエラー信号を検出することが可能である。DPD信号は、電気信号C2と電気信号E2の和(C2+E2)と電気信号D2と電気信号F2の和(D2+F2)を比較演算することで得られる。よって、第2の実施形態はAPP法とDPD法が両立できる構成であり、第1の実施形態より多様な媒体に対応可能である。 In the case of the second embodiment, it is possible to detect a tracking error signal by the DPD method corresponding to a reproduction type optical disc such as a BD-ROM. The DPD signal is obtained by comparing and calculating the sum of the electric signal C2 and the electric signal E2 (C2 + E2) and the sum of the electric signal D2 and the electric signal F2 (D2 + F2). Therefore, the second embodiment has a configuration in which the APP method and the DPD method can be compatible, and can cope with various media than the first embodiment.
次に、光検出器51の受光面上でのクロストーク光について説明する。クロストーク光には、記録再生層の信号面10B1からの反射光で且つHOE面50Zにより信号検出光の次数ma=1以外で回折されたクロストーク光と、他層の信号面10B2からの反射光で且つHOE面50Zにより次数mbで回折されたクロストーク光とがある。第1の実施形態と同様、次数ma=0,−1の場合及び次数mb=1の場合を考えればよい。
Next, crosstalk light on the light receiving surface of the
図15は光検出器9の受光面上でのクロストーク光により形成されるスポットの状態を示した図である。記録再生層の信号面10B1から生じるスポット61a〜61f及びスポット62は、図13において説明した通りである。記録再生層の信号面10B1からの反射光で、且つHOE面50Zの分割領域50A〜50Fにおいて次数ma=−1で回折されて形成されるスポット63a〜63fは、受光中心点51Pからみてスポット61a〜61fと対称な位置に生じる。よって、スポット63a〜63fが各受光セル51A〜51F上に照射されないようにすることができる。そのため、S/Nの良い安定した信号が得られる。
FIG. 15 is a diagram showing a state of spots formed by crosstalk light on the light receiving surface of the
他層の信号面10B2からの反射光で、且つHOE面50Zの各分割領域50A〜50Fにおいて次数mb=1で回折されて形成されるスポット64a〜64fは、スポット61a〜61fに対して90°回転した方向で扇形状に広がる。よって、スポット64a〜64fは各受光セル51A〜51F上に、ほとんど照射されないようにすることができる。そのため、より一層S/Nの良い安定した信号が得られる。
以上説明してきたように、レーザ光源の発光点と光検出器の受光中心点とを共役な位置関係にして、回折型光学素子の位置誤差に対して信号検出光となるスポットの位置誤差が少ない構成としている。そのため、S/Nの良い安定したフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を得ることができる。 As described above, the positional error of the spot serving as the signal detection light is small with respect to the positional error of the diffractive optical element by making the light emitting point of the laser light source and the light receiving center point of the photodetector conjugate. It is configured. Therefore, a stable focus error signal and tracking error signal with good S / N can be obtained.
また、図15に示すように、クロストーク光がすべての受光セル上に照射しない構成としている。そのため、S/Nの良い、より一層安定したフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を得ることができる。 Further, as shown in FIG. 15, the crosstalk light is not irradiated onto all the light receiving cells. Therefore, a more stable focus error signal and tracking error signal with good S / N can be obtained.
また、1枚の回折型光学素子と少ない受光セルで構成しているので、低コストでクロストーク光が受光セル上に照射しないようにできる。また、1ビーム方式であるので、グレーティングが不要となり、BDとHD−DVDのようにトラックピッチが異なる複数種の光ディスクに対応ができる利点がある。 In addition, since it is composed of one diffractive optical element and a small number of light receiving cells, it is possible to prevent the crosstalk light from being irradiated onto the light receiving cells at a low cost. In addition, since the single beam system is used, there is an advantage that a grating is not necessary, and it is possible to cope with a plurality of types of optical disks having different track pitches such as BD and HD-DVD.
なお、第1,第2実施形態では波長405nmの青色レーザ光源を1つ用いて、片面2層のBDに対応する光ピックアップ装置の構成を示したが、本発明はこの第1,第2実施形態に限定されるものではない。例えば、同じ青色レーザ光源を用いてBD,HD−DVDの双方に対応する光ピックアップ装置、DVDやCDにも対応する光ピックアップ装置、3層以上の光ディスクに対応する光ピックアップ装置にも適用可能である。 In the first and second embodiments, the configuration of the optical pickup device corresponding to the single-sided two-layer BD is shown using one blue laser light source having a wavelength of 405 nm, but the present invention is the first and second embodiments. The form is not limited. For example, the same blue laser light source can be used for an optical pickup device compatible with both BD and HD-DVD, an optical pickup device compatible with DVD and CD, and an optical pickup device compatible with three or more layers of optical disks. is there.
1 光ピックアップ装置
2 レーザ光源
3 光路分離素子(偏光ビームスプリッタ)
4 コリメータレンズ
7 対物レンズ
8,50 回折型光学素子
8Z,50Z HOE面
8A〜8D,50A〜50F 分割領域
8i,8j,50i,50j,50k 分割線
8P,50P 光軸中心
9,51 光検出器
9A〜9D,51A〜51F 受光セル
9P,51P 受光中心点
10 光ディスク
10A 光入射面
10B 信号面
10B1 第1の信号面(記録再生層の信号面)
10B2 第2の信号面(他層の信号面)
11 撮像素子
11A 撮像面
21a〜21d,61a〜61f 信号検出光によるスポット
LS 射出光
LT 反射光
L1 第1の光軸
L2 第2の光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical pick-up
4
10B2 Second signal surface (signal surface of other layer)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記レーザ光源の発光点より射出された光を略平行光に変換するコリメータレンズと、
前記略平行光を集光して、第1の信号面及び第2の信号面を有する光ディスクに対して、前記第1又は第2の信号面にスポットを形成する対物レンズと、
前記第1又は第2の信号面からの反射光の略光束中心を通るように配置された複数の分割線と、前記複数の分割線により分割された複数の領域とを有し、前記反射光をそれぞれ所定方向に回折させる回折型光学素子と、
前記回折型光学素子によって所定方向に回折され、非点収差を付与された信号検出光を個別に受光し、且つ前記信号検出光が前記非点収差により生じる2つの焦線の略中間で最小錯乱円となる位置に配置された複数の受光セルを有する光検出器とを備え、
第1及び第2の信号面のうち、記録又は再生している信号面からの反射光で、且つ前記回折型光学素子の前記複数の領域において回折作用を受けずに透過した0次回折光が集光する前記光検出器上の位置を受光中心点とするとき、前記コリメータレンズから前記レーザ光源の前記発光点までの実効距離と、前記コリメータレンズから前記受光中心点までの実効距離とを略等しくしたことを特徴とする光ピックアップ装置。 A laser light source for emitting laser light;
A collimator lens that converts light emitted from the light emitting point of the laser light source into substantially parallel light;
An objective lens that collects the substantially parallel light and forms a spot on the first or second signal surface with respect to the optical disc having the first signal surface and the second signal surface;
A plurality of dividing lines arranged so as to pass through substantially the center of light flux of the reflected light from the first or second signal surface, and a plurality of regions divided by the plurality of dividing lines, and the reflected light A diffractive optical element that diffracts each in a predetermined direction;
Signal detection light diffracted in a predetermined direction by the diffractive optical element and provided with astigmatism is individually received, and the signal detection light is at least halfway between two focal lines caused by the astigmatism. A photodetector having a plurality of light receiving cells arranged in a circular position,
Of the first and second signal surfaces, the 0th-order diffracted light that is reflected from the signal surface being recorded or reproduced and transmitted without being diffracted in the plurality of regions of the diffractive optical element is collected. When the light-receiving position on the photodetector is the light reception center point, the effective distance from the collimator lens to the light emission point of the laser light source is substantially equal to the effective distance from the collimator lens to the light reception center point. An optical pickup device characterized by that.
前記レーザ光源の発光点より射出された光を略平行光に変換するコリメータレンズと、
前記略平行光を集光して、第1の信号面及び第2の信号面を有する光ディスクに対して、前記第1又は第2の信号面にスポットを形成する対物レンズと、
前記光ディスクのトラックを投影したとき、前記トラックの方向と垂直な方向に配置された第1の分割線と、前記第1の分割線と40°以上50°以下の角度方向で配置された第2の分割線と、前記第1の分割線と角度−50°以上−40°以下の角度方向で配置された第3の分割線とを有し、前記第1、第2、第3の分割線は前記第1又は第2の信号面からの反射光の略光束中心を通るように配置され、前記第1、第2、第3の分割線により分割された6つの領域を有して、前記反射光をそれぞれ所定方向に回折させる回折型光学素子と、
前記回折型光学素子によって所定方向に回折され、非点収差を付与された信号検出光を個別に受光し、受光面上の中心点の周辺部に位置し、且つ前記信号検出光が前記非点収差により生じる2つの焦線の略中間で最小錯乱円となる位置に配置された複数の受光セルを有する光検出器とを備え、
第1及び第2の信号面のうち、記録又は再生している信号面からの反射光で、且つ前記回折型光学素子の前記6つの領域において回折作用を受けずに透過した0次回折光が集光する前記光検出器上の位置を受光中心点とするとき、前記コリメータレンズから前記レーザ光源の前記発光点までの実効距離と、前記コリメータレンズから前記受光中心点までの実効距離とを略等しくしたことを特徴とする光ピックアップ装置。 A laser light source for emitting laser light;
A collimator lens that converts light emitted from the light emitting point of the laser light source into substantially parallel light;
An objective lens that collects the substantially parallel light and forms a spot on the first or second signal surface with respect to the optical disc having the first signal surface and the second signal surface;
When the track of the optical disc is projected, a first dividing line arranged in a direction perpendicular to the direction of the track, and a second dividing line arranged in an angle direction of 40 ° to 50 ° with respect to the first dividing line. And a first parting line and a third parting line arranged in an angle direction of not less than −50 ° and not more than −40 °, and the first, second and third parting lines Is arranged so as to pass through a substantially luminous flux center of the reflected light from the first or second signal surface, and has six regions divided by the first, second and third dividing lines, A diffractive optical element that diffracts each reflected light in a predetermined direction;
The signal detection light diffracted in a predetermined direction by the diffractive optical element and provided with astigmatism is individually received, located at the periphery of the center point on the light receiving surface, and the signal detection light is the astigmatism. A photodetector having a plurality of light receiving cells arranged at a position where the circle of least confusion is approximately in the middle of two focal lines caused by aberration,
Of the first and second signal surfaces, the 0th-order diffracted light that is reflected from the signal surface being recorded or reproduced and transmitted without being diffracted in the six regions of the diffractive optical element is collected. When the light-receiving position on the photodetector is the light reception center point, the effective distance from the collimator lens to the light emission point of the laser light source is substantially equal to the effective distance from the collimator lens to the light reception center point. An optical pickup device characterized by that.
前記レーザ光源の発光点より射出された光を前記第1の光軸方向と、前記第1の光軸方向に対して交差する第2の光軸方向とに分離する光路分離素子と、
前記光路分離素子によって分離された前記第1の光軸方向の光が入射されるコリメータレンズと、
前記光路分離素子によって分離された前記第2の光軸方向の光が入射される回折型光学素子と、
前記回折型光学素子より射出された光が入射される光検出器とを備え、
前記光検出器に入射された光は前記光検出器より反射されて前記回折型光学素子を透過し、前記光路分離素子により反射されて前記第1の光軸方向の光として射出され、前記コリメータレンズへと入射される光ピックアップ装置における前記光検出器の位置を調整する光ピックアップ装置の調整方法であって、
前記コリメータレンズに対向し、前記第1の光軸方向で前記レーザ光源とは反対側に、撮像面を有する撮像素子を配置する配置ステップと、
前記レーザ光源の発光点より光を射出させる射出ステップと、
前記レーザ光源の発光点より射出された光と前記光検出器より反射された光とを合わせて、前記撮像素子の撮像面にて受光する受光ステップと、
前記レーザ光源の前記発光点と前記光検出器の双方に焦点が合うか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより焦点が合わないと判定された場合、前記光検出器の位置を調整する調整ステップとを含むことを特徴とする光ピックアップ装置の調整方法。
A laser light source for emitting laser light onto the first optical axis;
An optical path separation element that separates light emitted from a light emitting point of the laser light source into the first optical axis direction and a second optical axis direction intersecting the first optical axis direction;
A collimator lens on which the light in the first optical axis direction separated by the optical path separation element is incident;
A diffractive optical element on which the light in the second optical axis direction separated by the optical path separating element is incident;
A photodetector on which light emitted from the diffractive optical element is incident,
The light incident on the photodetector is reflected from the photodetector, passes through the diffractive optical element, is reflected by the optical path separation element, and is emitted as light in the first optical axis direction, and the collimator An adjustment method of an optical pickup device for adjusting a position of the photodetector in an optical pickup device incident on a lens,
An arrangement step of disposing an imaging element having an imaging surface facing the collimator lens and on the side opposite to the laser light source in the first optical axis direction;
An emission step of emitting light from a light emitting point of the laser light source;
A light receiving step of combining the light emitted from the light emitting point of the laser light source and the light reflected from the photodetector, and receiving the light on the imaging surface of the imaging element;
A determination step of determining whether both the light emitting point of the laser light source and the photodetector are in focus;
An adjustment method of an optical pickup device, comprising: an adjustment step of adjusting a position of the photodetector when it is determined that the focus is not achieved by the determination step.
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Cited By (5)
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JP2010170627A (en) * | 2009-01-23 | 2010-08-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Optical pickup device and optical disk device |
JP2010277664A (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Sony Corp | Optical disk device |
JP2011150766A (en) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Hitachi Media Electoronics Co Ltd | Optical pickup |
JP2012160220A (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-23 | Funai Electric Co Ltd | Optical pickup |
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2007
- 2007-07-04 JP JP2007176008A patent/JP2009015954A/en active Pending
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