JP2009099176A - Optical pickup and optical disk device using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain various kinds of satisfactory signals by reducing a noise component in a signal caused by an interference between stray light incident from one recording layer and return light to a light receiving part from other recording layer used for recording or reproduction to/from an optical disk. <P>SOLUTION: An optical pickup 3 recording and/or reproducing information to/from an optical disk 2 having a plurality of recording layers is provided with: a light source 31; an objective lens 32 converging light in one recording layer of the optical disk 2; an optical path separating means 33 separating the optical path of return light from that of a light beam emitted from the light source 31; a photodetector 35 having a light receiving part 34 receiving return right, and an azimuth rotator 36 arranged between the optical path separating means 33 and the light receiving part 34 and rotating the polarization direction of the incident optical beam. The azimuth rotator 36 reduces coherency of the polarization direction of the light beam reflected by the one recording layer at which the light beam is converged and the light beam made incident at an angle different from the light beam reflected by the other recording layer and reflected by the one recording layer. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ディスクに情報信号の記録を行い、光ディスクに記録された情報信号の再生を行うために用いられる光ピックアップ及びこれを用いた光ディスク装置に関する。   The present invention relates to an optical pickup used for recording an information signal on an optical disc and reproducing the information signal recorded on the optical disc, and an optical disc apparatus using the optical pickup.

従来、情報信号の記録媒体として、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクが用いられ、この種の光ディスクに情報信号の記録を行い、あるいは光ディスクに記録された情報信号の再生を行うための光ディスク装置があり、この光ディスク装置には、光ディスクの半径方向へ移動され、この光ディスクに対して光ビームを照射する光ピックアップが設けられている。   Conventionally, optical discs such as CDs (Compact Discs) and DVDs (Digital Versatile Discs) have been used as recording media for information signals. Information signals are recorded on this type of optical discs, or information signals recorded on optical discs are reproduced. There is an optical disc device for performing the above-mentioned, and this optical disc device is provided with an optical pickup that is moved in the radial direction of the optical disc and irradiates the optical disc with a light beam.

この光ピックアップは、一般的に、光源、ビームスプリッタ、対物レンズ、受光素子等を有しており、光源から出射された光ビームがビームスプリッタを透過して、対物レンズによって集光されて光ディスクの情報記録層(以下、「記録層」ともいう。)に光ビームのスポットが形成される。また、光ディスクの記録層に集光された光ビームは、反射されて再びビームスプリッタに入射され、このビームスプリッタによって光路が変更されて受光素子に入射される。   This optical pickup generally has a light source, a beam splitter, an objective lens, a light receiving element, etc., and a light beam emitted from the light source passes through the beam splitter and is condensed by the objective lens. A light beam spot is formed on the information recording layer (hereinafter also referred to as “recording layer”). The light beam condensed on the recording layer of the optical disc is reflected and incident on the beam splitter again, the optical path is changed by the beam splitter and incident on the light receiving element.

光ディスクには、単一の記録層を有する一層型のタイプのものと、記録層が複数設けられている多層型のタイプのものがある。この多層型のタイプの一例として、記録層を2層有し、光ピックアップの信号の読み書きの際には、対物レンズを上下に動かすことで光ビームの焦点を読み書きの対象となる記録層に合わせることで2つの記録層を区別して読み書きする、所謂2層メディアといった規格が存在する。さらに、記録層を2層より増やして、メディア一枚あたりの記録情報容量を増やすための多層メディアの規格化も検討されている。   There are two types of optical discs: a single-layer type having a single recording layer and a multi-layer type having a plurality of recording layers. As an example of this multi-layer type, there are two recording layers, and when reading / writing signals of the optical pickup, the objective lens is moved up and down to focus the light beam on the recording layer to be read / written. Thus, there is a standard such as a so-called two-layer medium in which the two recording layers are distinguished and read / written. Furthermore, standardization of multilayer media for increasing the recording information capacity per medium by increasing the number of recording layers from two layers is also being studied.

このような多層型の光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を行う際に、例えば、記録又は再生を行う一の記録層に光ビームが集光されている場合に、光ビームの焦点の合っていない記録層、すなわち情報の読み書きの対象となる記録層とは別の記録層でも光ビームが反射され、このような別の記録層からの反射光ビーム(反射迷光)による影響が問題となる(以下、別の記録層からの反射迷光を「迷光」ともいい、また、光ビームの焦点が合っている記録層からの反射光を「信号光」ともいう。)。   When recording and / or reproducing information on such a multilayer optical disc, for example, when the light beam is focused on one recording layer for recording or reproduction, the focus of the light beam is reduced. The light beam is reflected by a recording layer that is not suitable, that is, a recording layer different from the recording layer to which information is read and written, and the effect of the reflected light beam (reflected stray light) from such another recording layer is a problem. (Hereinafter, reflected stray light from another recording layer is also referred to as “stray light”, and reflected light from the recording layer on which the light beam is focused is also referred to as “signal light”).

上述のような迷光の一部は、光検出器の受光部に到達し、受光部で受光される信号光とともに光検出器によってその光強度が再生信号として変換されるため、信号光に対する外乱となってしまう。特に、光検出器上で迷光と信号光とが干渉を起こし、受光部上に干渉縞が形成されることで、この外乱は、著しく増大する。このように、多層型の光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を行う際には、この外乱により、サーボ信号に不要な変動が発生したり、再生信号のエラー発生が増大するといった問題があった。   Part of the stray light as described above reaches the light receiving portion of the photodetector, and the light intensity is converted as a reproduction signal by the photodetector together with the signal light received by the light receiving portion. turn into. In particular, this disturbance is remarkably increased by causing interference between stray light and signal light on the photodetector and forming interference fringes on the light receiving portion. As described above, when information is recorded and / or reproduced on a multi-layered optical disk, there is a problem that the disturbance causes unnecessary fluctuation in the servo signal or increases the error of the reproduction signal. there were.

上述のような迷光の影響を軽減するために、例えば迷光のうち光検出器に照射される部分を光検出器のない方向に向けるための回折光学素子や、迷光のうち光検出器に照射される部分を光検出器に到達させないように遮蔽するための遮蔽部を備えた光学部品を光ピックアップの光学系の戻りの光路内に備える光ピックアップも検討されている。しかし、このような光ピックアップでは、信号光である光ビームの一部も光検出器に到達しなくなり、このことによる信号光の劣化の問題が発生してしまう。   In order to reduce the influence of the stray light as described above, for example, a diffractive optical element for directing a portion of the stray light that is irradiated to the photodetector in a direction without the photodetector, or a photodetector of the stray light is irradiated. An optical pickup that includes an optical component having a shielding portion for shielding a portion that does not reach the light detector in the return optical path of the optical system of the optical pickup has also been studied. However, in such an optical pickup, a part of the light beam which is signal light does not reach the photodetector, and this causes a problem of deterioration of the signal light.

特開2005−63595号公報JP 2005-63595 A

本発明の目的は、光ディスクの記録又は再生を行う記録層からの受光部への戻り光に対して他の記録層からの迷光が入射することにより発生する干渉を防止して、この戻り光により検出される信号にノイズ成分が発生してしまうことを防止することを可能とする光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することにある。   An object of the present invention is to prevent interference caused by stray light from another recording layer incident on return light from a recording layer that performs recording or reproduction of an optical disc to a light receiving unit. An object of the present invention is to provide an optical pickup and an optical disc apparatus that can prevent noise components from being generated in a detected signal.

本発明に係る光ピックアップは、少なくとも光ビームの入射方向に複数の記録層を有する光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップにおいて、所定の波長の光ビームを出射する光源と、上記光源から出射された光ビームを光ディスクの一の記録層に集光する対物レンズと、上記光源と上記対物レンズとの間に配置され、上記光ディスクで反射された戻り光の光路を上記光源から出射された光ビームの光路と分離する光路分離手段と、上記光路分離手段で分離された上記戻り光を受光する受光部を有する光検出器と、上記光路分離手段と上記受光部との間に配置され、入射した光ビームの偏光方向を回転させる旋光子とを備え、上記旋光子は、上記光ビームが集光された一の記録層で反射された光ビームと、他の記録層で反射され上記一の記録層で反射された光ビームとは異なる角度で入射する光ビームとの偏光方向を、可干渉性を低減させる状態とする。   An optical pickup according to the present invention includes a light source that emits a light beam of a predetermined wavelength in an optical pickup that records and / or reproduces information with respect to an optical disc having at least a plurality of recording layers in the incident direction of the light beam; An objective lens for condensing the light beam emitted from the light source on one recording layer of the optical disk, and an optical path of the return light reflected by the optical disk, disposed between the light source and the objective lens. An optical path separating means for separating the optical path of the emitted light beam, a photodetector having a light receiving portion for receiving the return light separated by the optical path separating means, and between the optical path separating means and the light receiving portion. An optical rotator arranged to rotate the polarization direction of the incident light beam, the optical rotator comprising: a light beam reflected by one recording layer on which the light beam is collected; and another recording In the polarization direction of the light beam incident at an angle different from that of the reflected light beam reflected by the recording layer of the one, a state of reducing the coherence.

また、本発明に係る光ディスク装置は、少なくとも光ビームの入射方向に複数の記録層を有する光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップと、上記光ディスクを回転する回転駆動手段とを備える光ディスク装置であり、この光ディスク装置に用いる光ピックアップとして、上述したようなものを用いたものである。   An optical disc apparatus according to the present invention includes an optical pickup that records and / or reproduces information with respect to an optical disc having at least a plurality of recording layers in the incident direction of the light beam, and a rotation driving unit that rotates the optical disc. An optical disk device provided with the above-described optical pickup used in the optical disk device.

本発明は、光ディスクで反射され受光部で受光される光ビームの光路中に設けられる旋光子が、記録又は再生を行う記録層で反射された光ビームと、他の記録層で反射された光ビームとの偏光方向をそれぞれ回転させ、旋光子から出射されるこれらの偏光方向を可干渉性を低減させる状態とすることにより、これらの光ビームが干渉して光検出器で検出される信号にノイズ成分が発生してしまうことを防止して、良好な記録及び/又は再生を実現する。 In the present invention, the optical rotator provided in the optical path of the light beam reflected by the optical disc and received by the light receiving unit is reflected by the recording layer for recording or reproducing, and the light reflected by another recording layer. rotating the polarization direction of the beam, respectively, these polarization directions emitted from the polarization rotator, by a state for reducing coherence, signals these light beams are detected by the interfering light detector Therefore, it is possible to prevent the noise component from being generated and to realize good recording and / or reproduction.

以下、本発明を適用した光ピックアップを用いた光ディスク装置について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an optical disk apparatus using an optical pickup to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.

本発明が適用された光ディスク装置1は、記録層が積層化された光ディスク等に対して情報信号の記録及び/又は再生を行う記録再生装置である。具体的に、光ディスク装置1は、図1に示すように、光ディスク2から情報記録再生を行う光ピックアップ3と、光ディスク2を回転操作する駆動手段としてのスピンドルモータ4と、光ピックアップ3を光ディスク2の径方向に移動させる送りモータ5とを備えている。   An optical disc apparatus 1 to which the present invention is applied is a recording / reproducing apparatus that records and / or reproduces an information signal with respect to an optical disc or the like in which recording layers are laminated. Specifically, as shown in FIG. 1, the optical disc apparatus 1 includes an optical pickup 3 that records and reproduces information from the optical disc 2, a spindle motor 4 as a driving unit that rotates the optical disc 2, and the optical pickup 3. And a feed motor 5 that moves in the radial direction.

ここで用いられる光ディスクは、例えば、発光波長が785nm程度の半導体レーザを用いたCD(Compact Disc)、CD−R(Recordable)、CD−RW(ReWritable)等の光ディスクや、発光波長を655nm程度の半導体レーザを用いたDVD(Digital Versatile Disc)、DVD−R(Recordable)、DVD−RW(ReWritable)、DVD+RW(ReWritable)等の光ディスクや、さらに発光波長が短い405nm程度(青紫色)の半導体レーザを用いた高密度記録が可能なBD(Blu-ray Disc(登録商標))等の高密度記録光ディスクである。   The optical disk used here is, for example, an optical disk such as CD (Compact Disc), CD-R (Recordable), CD-RW (ReWritable) using a semiconductor laser having an emission wavelength of about 785 nm, or an emission wavelength of about 655 nm. Optical discs such as DVD (Digital Versatile Disc), DVD-R (Recordable), DVD-RW (ReWritable), DVD + RW (ReWritable) using semiconductor lasers, and semiconductor lasers with a shorter emission wavelength of about 405 nm (blue-violet) It is a high-density recording optical disk such as a BD (Blu-ray Disc (registered trademark)) that can be used for high-density recording.

特に以下では、この光ディスク装置1で用いられる光ディスクとして、図2に示すように、多層型のタイプとして、2つの記録層を有する光ディスク2を用いるものとして説明するが、この光ディスク装置1及び光ピックアップにより情報信号の記録又は再生を行う光ディスクは、これに限られるものではなく、光ビームの入射方向に一又は複数の記録層が積層されて形成された光ディスクであればよい。具体的に、光ディスク2は、光ビームの入射側から順に、保護層(カバー層)2a、記録層L1、記録層L0が形成されている。ここで、保護層2aの厚みは、75μmに形成され、記録層L1と記録層L0との間隔は、25μmに形成されている。   In the following description, the optical disk used in the optical disk apparatus 1 will be described as an optical disk 2 having two recording layers as a multilayer type as shown in FIG. Thus, the optical disk that records or reproduces the information signal is not limited to this, and may be an optical disk formed by laminating one or a plurality of recording layers in the incident direction of the light beam. Specifically, in the optical disc 2, a protective layer (cover layer) 2a, a recording layer L1, and a recording layer L0 are formed in order from the light beam incident side. Here, the thickness of the protective layer 2a is 75 μm, and the distance between the recording layer L1 and the recording layer L0 is 25 μm.

光ディスク装置1において、スピンドルモータ4及び送りモータ5は、ディスク種類判別手段ともなるシステムコントローラ7からの指令に基づいて制御されるサーボ制御部9によりディスク種類に応じた所定の回転数で駆動制御される。   In the optical disc apparatus 1, the spindle motor 4 and the feed motor 5 are driven and controlled at a predetermined rotational speed corresponding to the disc type by a servo control unit 9 that is controlled based on a command from a system controller 7 that also serves as disc type discriminating means. The

光ピックアップ3は、光ディスクの記録層に対して所定の波長の光ビームを保護層側から照射するとともに、この光ビームの記録層における反射光を検出する。光ピックアップ3は、検出した反射光から各光ビームに対応する信号を出力する。   The optical pickup 3 irradiates the recording layer of the optical disc with a light beam having a predetermined wavelength from the protective layer side, and detects the reflected light of the light beam on the recording layer. The optical pickup 3 outputs a signal corresponding to each light beam from the detected reflected light.

光ディスク装置1は、光ピックアップ3から出力された信号に基づいてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、RF信号等を生成するプリアンプ14と、プリアンプ14からの信号を復調し又は外部コンピュータ17等からの信号を変調するための信号変復調器及びエラー訂正符号ブロック(以下、信号変復調器&ECCブロックと記す。)15と、インターフェース16と、D/A,A/D変換器18と、オーディオ・ビジュアル処理部19と、オーディオ・ビジュアル信号入出力部20とを備える。   The optical disc apparatus 1 generates a focus error signal, a tracking error signal, an RF signal and the like based on a signal output from the optical pickup 3, and demodulates a signal from the preamplifier 14 or a signal from an external computer 17 or the like. A signal modulator / demodulator and error correction code block (hereinafter referred to as a signal modulator / demodulator & ECC block) 15, an interface 16, a D / A / A / D converter 18, and an audio / visual processing unit 19. And an audio / visual signal input / output unit 20.

このプリアンプ14は、光検出器からの出力に基づいて、非点収差法等によってフォーカスエラー信号を生成し、また、DPP法等によってトラッキングエラー信号を生成し、更にRF信号を生成し、RF信号を、信号変復調器&ECCブロック15に出力する。また、プリアンプ14は、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号とをサーボ制御部9に出力する。   The preamplifier 14 generates a focus error signal by an astigmatism method or the like based on an output from the photodetector, generates a tracking error signal by a DPP method or the like, further generates an RF signal, and generates an RF signal. Is output to the signal modulator / demodulator & ECC block 15. Further, the preamplifier 14 outputs a focus error signal and a tracking error signal to the servo control unit 9.

信号変復調器&ECCブロック15は、光ディスク2に対して、データの記録を行うとき、例えば、インターフェース16又はD/A,A/D変換器18から入力されたディジタル信号に対して、LDC−ECC及びBIS等のエラー訂正方式によってエラー訂正処理を行い、次いで、1−7PP方式等の変調処理を行う。そして、信号変復調器&ECCブロック15は、変調されたデータをレーザ制御部21に出力する。更に、信号変復調器&ECCブロック15は、各光ディスクの再生を行うとき、プリアンプ14から入力されたRF信号に基づいて復調処理を行い、更に、エラー訂正処理を行って、インターフェース16又はデータをD/A,A/D変換器18に出力する。   When recording data on the optical disc 2, the signal modulator / demodulator & ECC block 15 performs LDC-ECC and LDC-ECC on the digital signal input from the interface 16 or the D / A / A / D converter 18, for example. Error correction processing is performed by an error correction method such as BIS, and then modulation processing such as the 1-7PP method is performed. Then, the signal modulator / demodulator & ECC block 15 outputs the modulated data to the laser controller 21. Further, when reproducing each optical disk, the signal modulator / demodulator & ECC block 15 performs demodulation processing based on the RF signal input from the preamplifier 14, further performs error correction processing, and converts the interface 16 or data to D / D. Output to the A, A / D converter 18.

なお、データ圧縮してデータ記録するときには、圧縮伸長部を信号変復調器&ECCブロック15とインターフェース16又はD/A,A/D変換器18との間に設けても良い。この場合、データは、MPEG2やMPEG4といった方式でデータが圧縮される。   When data is compressed and recorded, a compression / decompression unit may be provided between the signal modulator / demodulator & ECC block 15 and the interface 16 or the D / A / A / D converter 18. In this case, the data is compressed by a method such as MPEG2 or MPEG4.

サーボ制御部9は、プリアンプ14からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号が入力される。サーボ制御部9は、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号が0となるようなフォーカスサーボ信号やトラッキングサーボ信号を生成し、これらのサーボ信号に基づいて、対物レンズを駆動する2軸アクチュエータ等の対物レンズ駆動部を駆動制御する。また、プリアンプ14からの出力より、同期信号等を検出して、CLV(Constant Linear Velocity)やCAV(Constant Angular Velocity)、更にはこれらの組み合わせの方式等で、スピンドルモータをサーボ制御する。   The servo controller 9 receives a focus error signal and a tracking error signal from the preamplifier 14. The servo control unit 9 generates a focus servo signal and a tracking servo signal so that the focus error signal and the tracking error signal become zero, and an objective lens such as a biaxial actuator that drives the objective lens based on these servo signals. Drive control of the drive unit. Further, a synchronization signal or the like is detected from the output from the preamplifier 14, and the spindle motor is servo-controlled by CLV (Constant Linear Velocity), CAV (Constant Angular Velocity), or a combination of these.

レーザ制御部21は、光ピックアップ3のレーザ光源を制御する。特に、この具体例では、レーザ制御部21は、記録モード時と再生モード時とでレーザ光源の出力パワーを異ならせる制御を行っている。   The laser control unit 21 controls the laser light source of the optical pickup 3. In particular, in this specific example, the laser control unit 21 performs control to vary the output power of the laser light source between the recording mode and the reproduction mode.

尚、ここで説明する光ディスク装置1は、一の波長の光ビームを用いて、光ディスクに対して記録、再生を行うものとして説明するが、本発明は、複数波長互換を実現するものに適用してもよく、その場合には、ディスク種類判別部を設けて、このディスク種類判別部で検出された光ディスク2の種類に応じてレーザ制御部21が光ピックアップ3のレーザ光源を切り換えるように構成すればよい。その場合に設けられるディスク種類判別部22は、複数種類の光ディスク間の表面反射率、形状的及び外形的な違い等から反射光量の変化を検出し光ディスク2の異なるフォーマットを検出することができる。   The optical disk apparatus 1 described here is described as performing recording and reproduction on an optical disk using a light beam of one wavelength, but the present invention is applied to an apparatus that realizes multiple wavelength compatibility. In this case, a disc type discriminating unit may be provided so that the laser control unit 21 switches the laser light source of the optical pickup 3 in accordance with the type of the optical disc 2 detected by the disc type discriminating unit. That's fine. The disc type discriminating unit 22 provided in such a case can detect a different format of the optical disc 2 by detecting a change in the amount of reflected light from the surface reflectance, the shape and the external difference between the plural types of optical discs.

システムコントローラ7は、ユーザからの操作入力に応じて、光ディスク最内周にあるプリマスタードピットやグルーブ等に記録されたアドレス情報や目録情報(Table Of Contents;TOC)に基づいて、記録再生を行う光ディスクの記録位置や再生位置を特定し、特定した位置に基づいて、各部を制御する。   The system controller 7 performs recording and reproduction based on address information and table information (TOC) recorded in premastered pits and grooves in the innermost periphery of the optical disc in response to an operation input from the user. The recording position and reproduction position of the optical disc are specified, and each unit is controlled based on the specified position.

以上のように構成された光ディスク装置1は、スピンドルモータ4によって、光ディスク2を回転操作し、サーボ制御部9からの制御信号に応じて送りモータ5を駆動制御し、光ピックアップ3を光ディスク2の所望の記録トラックに対応する位置に移動することで、光ディスク2に対して情報の記録再生を行う。   The optical disc apparatus 1 configured as described above rotates the optical disc 2 by the spindle motor 4, drives and controls the feed motor 5 in accordance with a control signal from the servo control unit 9, and controls the optical pickup 3 on the optical disc 2. Information is recorded on and reproduced from the optical disc 2 by moving to a position corresponding to a desired recording track.

具体的には、光ディスク装置1により記録再生するときには、サーボ制御部9は、CAVやCLVやこれらの組み合わせで光ディスク2を回転する。光ピックアップ3は、光源から光ビームを照射して光検出器により光ディスク2からの戻りの光ビームを検出し、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成し、これらフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号に基づいて対物レンズ駆動機構により対物レンズを駆動してフォーカスサーボ及びトラッキングサーボを行う。   Specifically, when recording / reproducing is performed by the optical disc apparatus 1, the servo control unit 9 rotates the optical disc 2 by CAV, CLV, or a combination thereof. The optical pickup 3 irradiates a light beam from a light source, detects a returning light beam from the optical disc 2 by a photodetector, generates a focus error signal and a tracking error signal, and based on these focus error signal and tracking error signal Then, the objective lens is driven by the objective lens driving mechanism to perform focus servo and tracking servo.

また、光ディスク装置1により記録する際には、外部コンピュータ17からの信号がインターフェース16を介して信号変復調器&ECCブロック15に入力される。信号変復調器&ECCブロック15は、インターフェース16又はA/D変換器18から入力されたディジタルデータに対して上述したような所定のエラー訂正符号を付加し、更に所定の変調処理を行った後に記録信号を生成する。レーザ制御部21は、信号変復調器&ECCブロック15で生成された記録信号に基づいて、光ピックアップ3のレーザ光源を制御して、所定の光ディスクに記録する。   When recording is performed by the optical disc apparatus 1, a signal from the external computer 17 is input to the signal modulator / demodulator & ECC block 15 through the interface 16. The signal modulator / demodulator & ECC block 15 adds a predetermined error correction code as described above to the digital data input from the interface 16 or the A / D converter 18, and further performs a predetermined modulation process and then a recording signal. Is generated. The laser control unit 21 controls the laser light source of the optical pickup 3 based on the recording signal generated by the signal modulator / demodulator & ECC block 15 and records it on a predetermined optical disk.

また、光ディスク2に記録された情報を光ディスク装置1により再生する際には、光検出器で検出された信号に対して、信号変復調器&ECCブロック15が復調処理を行う。信号変復調器&ECCブロック15により復調された記録信号がコンピュータのデータストレージ用であれば、インターフェース16を介して外部コンピュータ17に出力される。これにより、外部コンピュータ17は、光ディスク2に記録された信号に基づいて動作することができる。また、信号変復調器&ECCブロック15により復調された記録信号がオーディオビジュアル用であれば、D/A変換器18でデジタルアナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部19に供給される。そしてオーディオ・ビジュアル処理部19でオーディオビジュアル処理が行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部20を介して、図示しない外部のスピーカやモニターに出力される。   When the information recorded on the optical disc 2 is reproduced by the optical disc apparatus 1, the signal modulator / demodulator & ECC block 15 demodulates the signal detected by the photodetector. If the recording signal demodulated by the signal modulator / demodulator & ECC block 15 is for data storage of a computer, it is output to the external computer 17 via the interface 16. Accordingly, the external computer 17 can operate based on the signal recorded on the optical disc 2. Further, if the recording signal demodulated by the signal modulator / demodulator & ECC block 15 is for audio visual, it is digital-analog converted by the D / A converter 18 and supplied to the audio / visual processing unit 19. Audio visual processing is performed by the audio / visual processing unit 19 and output to an external speaker or monitor (not shown) via the audio / visual signal input / output unit 20.

ここで、上述した記録再生用光ピックアップ3について詳しく説明する。   Here, the recording / reproducing optical pickup 3 described above will be described in detail.

本発明を適用した光ピックアップ3は、図2に示すように、所定の波長の光ビームを出射する光源31と、光源31から出射された光ビームを光ディスク2の選択された一の記録層に集光する対物レンズ32と、光源31と対物レンズ32との間に配置され、光ディスク2で反射された戻り光(戻りの光ビーム)の光路を光源31から出射された光ビームの光路と分離する光路分離手段として偏光ビームスプリッタ33と、偏光ビームスプリッタ33で分離された戻り光を受光する受光部34を有する光検出器35と、偏光ビームスプリッタ33と受光部34との間に配置され、入射した光ビームの偏光方向を入射角度に応じて回転させる旋光手段として旋光子36とを有する。   As shown in FIG. 2, the optical pickup 3 to which the present invention is applied has a light source 31 that emits a light beam of a predetermined wavelength and the light beam emitted from the light source 31 on a selected recording layer of the optical disc 2. The optical path of the return light (return light beam) reflected by the optical disc 2 is separated from the optical path of the light beam emitted from the light source 31. A polarizing beam splitter 33, an optical detector 35 having a light receiving part 34 for receiving the return light separated by the polarizing beam splitter 33, and a polarizing beam splitter 33 and the light receiving part 34, An optical rotator 36 is provided as optical rotation means for rotating the polarization direction of the incident light beam in accordance with the incident angle.

また、光ピックアップ3は、光源31と偏光ビームスプリッタ33との間の光路上に、光源31から出射された光ビームをトラッキングエラー信号等を得るために少なくとも3本の光ビームに回折して分割する回折格子38と、回折格子38で分割され入射された光ビームの発散角を変換して略平行光とするコリメータレンズ39とを有する。   The optical pickup 3 diffracts and splits the light beam emitted from the light source 31 into at least three light beams on the optical path between the light source 31 and the polarization beam splitter 33 in order to obtain a tracking error signal or the like. And a collimator lens 39 that converts the divergence angle of the incident light beam divided by the diffraction grating 38 into substantially parallel light.

また、光ピックアップ3は、偏光ビームスプリッタ33と対物レンズ32との間の光路上に、入射した光ビームの波面曲率を調整して、対物レンズ32により光ディスク2に集光される光ビームの球面収差を補正するための球面収差補正手段としてビームエキスパンダ40と、ビームエキスパンダ40から出射された光ビームを反射して対物レンズ32側に向けて出射する立ち上げミラー41と、立ち上げミラー41により立ち上げ反射された光ビームに1/4波長の位相差を付与する1/4波長板42とを有する。   The optical pickup 3 adjusts the wavefront curvature of the incident light beam on the optical path between the polarization beam splitter 33 and the objective lens 32, and the spherical surface of the light beam condensed on the optical disk 2 by the objective lens 32. As a spherical aberration correction means for correcting aberration, a beam expander 40, a rising mirror 41 that reflects the light beam emitted from the beam expander 40 and emits it toward the objective lens 32, and a rising mirror 41 And a quarter-wave plate 42 for imparting a quarter-wave phase difference to the light beam that has been raised and reflected by the above-described method.

さらに、光ピックアップ3は、偏光ビームスプリッタ33と旋光子36との間の光路上に、入射した光ビームを光検出器35の受光部34上に集光する集光レンズ43と、フォーカスエラー信号を得るための非点収差を付与するためのシリンダーレンズ44とを有する。   Further, the optical pickup 3 includes a condenser lens 43 that condenses the incident light beam on the light receiving unit 34 of the photodetector 35 on the optical path between the polarization beam splitter 33 and the optical rotator 36, and a focus error signal. And a cylinder lens 44 for providing astigmatism to obtain the above.

光源31は、例えば、波長405nm程度の光ビームを出射する半導体レーザである。尚、光源31から出射される光ビームの波長は、405nm程度に限られるものではなく、記録又は再生を行う光ディスクに対応したものであり、例えば、650nm程度、780nm程度の波長の光ビームを出射するように構成してもよい。また、以下では、単一の波長の光ビームを出射する場合について説明するが、二以上の複数種類の波長の光ビームを出射する一又は複数の光源部を設けるように構成してもよい。   The light source 31 is, for example, a semiconductor laser that emits a light beam having a wavelength of about 405 nm. The wavelength of the light beam emitted from the light source 31 is not limited to about 405 nm, but corresponds to an optical disk for recording or reproduction. For example, a light beam having a wavelength of about 650 nm or 780 nm is emitted. You may comprise. In the following, a case where a light beam having a single wavelength is emitted will be described. However, one or a plurality of light source units that emit light beams having two or more types of wavelengths may be provided.

回折格子38は、所定の回折構造を有し、光源31から出射され入射された光ビームをトラッキングエラー信号を生成するために回折し、0次光(以下、「メインビーム」ともいう。)及び±1次回折光(以下、「サブビーム」ともいう。)からなる3ビームに分割して出射する。この回折格子38により、分割された複数の光ビームにより、トラッキングエラー信号を得ることができる。   The diffraction grating 38 has a predetermined diffraction structure, diffracts the incident light beam emitted from the light source 31 to generate a tracking error signal, zero-order light (hereinafter also referred to as “main beam”), and The light is divided into three beams composed of ± first-order diffracted light (hereinafter also referred to as “sub-beam”). With this diffraction grating 38, a tracking error signal can be obtained by a plurality of divided light beams.

コリメータレンズ39は、回折格子38と偏光ビームスプリッタ33との間に設けられ、回折格子38側から入射された光ビームの発散角を変換して略平行光として偏光ビームスプリッタ33側に出射させる。   The collimator lens 39 is provided between the diffraction grating 38 and the polarization beam splitter 33, converts the divergence angle of the light beam incident from the diffraction grating 38 side, and emits it as the substantially parallel light to the polarization beam splitter 33 side.

偏光ビームスプリッタ33は、コリメータレンズ39により平行光とされて入射された往路の光ビームを反射してビームエキスパンダ40及び対物レンズ32側に向けて出射させるとともに、光ディスク2の記録層で反射され対物レンズ32、ビームエキスパンダ40等を経由して入射された戻りの光ビーム(「復路の光ビーム」ともいう。)を透過して、集光レンズ43及び受光部34側に向けて出射させる。具体的に、偏光ビームスプリッタ33は、P偏光成分を透過させ、S偏光成分を反射させるような偏光特性を有する光学薄膜が形成された分離面33aを有し、往路の光ビームのS偏光成分を反射して対物レンズ32側に向けて出射させるとともに、光ディスク2で反射されたP偏光成分とされた復路の光ビームを透過して集光レンズ43側に向けて出射させる。また、この光ピックアップ3に設けられる偏光ビームスプリッタ33は、通過する光ビーム(信号光及び迷光)を同一の偏光状態で後述の旋光子36に入射させる。   The polarization beam splitter 33 reflects the outgoing light beam incident as parallel light by the collimator lens 39 and emits the light beam toward the beam expander 40 and the objective lens 32, and is reflected by the recording layer of the optical disc 2. A return light beam (also referred to as “return light beam”) incident through the objective lens 32, the beam expander 40, etc. is transmitted and emitted toward the condenser lens 43 and the light receiving unit 34 side. . Specifically, the polarization beam splitter 33 includes a separation surface 33a on which an optical thin film having a polarization characteristic that transmits the P-polarized component and reflects the S-polarized component is formed, and the S-polarized component of the forward light beam. Is reflected and emitted toward the objective lens 32 side, and the return light beam reflected by the optical disc 2 as the P-polarized component is transmitted and emitted toward the condenser lens 43 side. Further, the polarization beam splitter 33 provided in the optical pickup 3 causes a light beam (signal light and stray light) passing therethrough to enter an optical rotator 36 described later in the same polarization state.

ビームエキスパンダ40は、例えば少なくとも負レンズ及び正レンズと、いずれか一方のレンズを光軸方向に移動させる駆動手段とを有し、入射光ビームの発散角を変えて発散状態又は収束状態として出射させることができる。ビームエキスパンダ40は、発散角を調整して光ビームを出射させることにより、光ディスクの記録層に集光される光ビームに発生する球面収差を補正することができる。すなわち、このビームエキスパンダ40は、発散角の変化に伴うデフォーカス成分により、振動、衝撃、温度変化等による焦点位置のズレを補正することができるとともに、多層光ディスクにおける各記録層間に発生する球面収差を補正することができるので各記録層に対して球面収差が補正された状態でスポットを集光することを可能とする。   The beam expander 40 includes, for example, at least a negative lens and a positive lens, and a driving unit that moves either one of the lenses in the optical axis direction, and emits a divergent state or a converged state by changing the divergence angle of the incident light beam. Can be made. The beam expander 40 can correct spherical aberration generated in the light beam focused on the recording layer of the optical disc by adjusting the divergence angle and emitting the light beam. That is, the beam expander 40 can correct a focus position shift due to vibration, impact, temperature change, and the like by a defocus component accompanying a change in divergence angle, and a spherical surface generated between recording layers in a multilayer optical disc. Since the aberration can be corrected, it is possible to collect the spots with the spherical aberration corrected for each recording layer.

立ち上げミラー41は、ビームエキスパンダ40により発散角を調整された光ビームを反射して、対物レンズ32の光軸に合わせた状態で1/4波長板42側に出射させる。   The rising mirror 41 reflects the light beam whose divergence angle has been adjusted by the beam expander 40 and emits the light beam toward the quarter-wave plate 42 in a state aligned with the optical axis of the objective lens 32.

1/4波長板42は、立ち上げミラー41からの光ビームに1/4波長の位相差を付与して対物レンズ32側に出射させる。ここで、1/4波長板42は、S偏光の状態で入射された往路の光ビームを円偏光の状態で対物レンズ32側に出射させ、また、円偏光の状態で入射された復路の光ビームのP偏光の状態でビームエキスパンダ40及び偏光ビームスプリッタ33側に出射させる。   The quarter-wave plate 42 gives a quarter-wave phase difference to the light beam from the rising mirror 41 and emits it to the objective lens 32 side. Here, the ¼ wavelength plate 42 emits the forward light beam incident in the S-polarized state toward the objective lens 32 in the circularly polarized state, and the return light incident in the circularly polarized state. The beam is emitted toward the beam expander 40 and the polarization beam splitter 33 in the P-polarized state.

対物レンズ32は、入射した光ビームを光ディスク2の信号記録面上に集光させる。この対物レンズ32は、図示しない2軸アクチュエータ等の対物レンズ駆動機構によって移動自在に保持されている。そして、この対物レンズ32は、光検出器35で検出された光ディスク2からの戻り光により生成されたトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号に基づいて、2軸アクチュエータ等により移動操作されることにより、光ディスク2に近接離間する方向及び光ディスク2の径方向の2軸方向へ移動される。対物レンズ32は、入射された光ビームが光ディスク2の信号記録面上で常に焦点が合うように、この光ビームを集束するとともに、この集束された光ビームを光ディスク2の信号記録面上に形成された記録トラックに追従させる。   The objective lens 32 focuses the incident light beam on the signal recording surface of the optical disc 2. The objective lens 32 is movably held by an objective lens driving mechanism such as a biaxial actuator (not shown). The objective lens 32 is moved and operated by a biaxial actuator or the like based on the tracking error signal and the focus error signal generated by the return light from the optical disk 2 detected by the photodetector 35, so that the optical disk 2 is moved in two axial directions, ie, in the direction of approaching and separating from 2 and the radial direction of the optical disc 2. The objective lens 32 focuses the light beam so that the incident light beam is always focused on the signal recording surface of the optical disc 2 and forms the focused light beam on the signal recording surface of the optical disc 2. Follow the recorded track.

集光レンズ43は、偏光ビームスプリッタ33とシリンダーレンズ44との間に設けられ、偏光ビームスプリッタ33により透過された復路の光ビームの発散角を変換して、所定の発散角でこの光ビームを光検出器35の受光部34上に集束させるような状態でシリンダーレンズ44及び受光部34側に出射させる。   The condenser lens 43 is provided between the polarization beam splitter 33 and the cylinder lens 44, converts the divergence angle of the return light beam transmitted by the polarization beam splitter 33, and converts the light beam at a predetermined divergence angle. The light is emitted toward the cylinder lens 44 and the light receiving unit 34 in a state of being focused on the light receiving unit 34 of the photodetector 35.

シリンダーレンズ44は、集光レンズ43からの光ビームに、フォーカスエラー信号を非点収差法により検出するための非点収差を発生させて旋光子36側に出射させる。   The cylinder lens 44 generates astigmatism for detecting the focus error signal by the astigmatism method in the light beam from the condenser lens 43 and emits the astigmatism to the optical rotator 36 side.

旋光子36は、光ビームが集光された一の記録層で反射された光ビームと、他の記録層で反射され一の記録層で反射された光ビームとは異なる角度で入射する光ビームとの偏光方向を、可干渉性を低減させる偏光状態として出射させる。ここで、可干渉性とは、2つの光ビーム(ここでは、一の記録層で反射された光ビームと、他の記録層で反射された光ビームと)が、干渉しやすい状態であることを示し、換言すると、2つの光ビームの偏光面が揃っているか又は2つの光ビームの偏光面のなす角度が近い状態であることを示す。すなわち、可干渉性を低減させる偏光状態とは、2つの光ビームの偏光面(偏光方向)が干渉しにくい状態である略90°程度の角度を有した状態であることを意味する。   The optical rotator 36 is a light beam incident at a different angle from the light beam reflected by one recording layer on which the light beam is condensed and the light beam reflected by another recording layer and reflected by the one recording layer. Is emitted as a polarization state that reduces coherence. Here, coherence means that two light beams (here, a light beam reflected by one recording layer and a light beam reflected by another recording layer) easily interfere with each other. In other words, it indicates that the polarization planes of the two light beams are aligned or that the angles formed by the polarization planes of the two light beams are close to each other. That is, the polarization state that reduces coherence means that the polarization planes (polarization directions) of the two light beams have an angle of about 90 °, which is a state in which interference is difficult.

すなわち、旋光子36は、この素子を通過する光ビームの偏光面を回転する性質(「旋光性」ともいう。)を有する素子である。この旋光子36は、微視的なスケールで見ると螺旋構造(らせん構造)を持つ液晶や高分子又は無機化合物結晶で構成されている。具体的には、旋光子36は、例えば、水晶やコレステリック液晶、液晶のスメクティックC*相等からなる。尚、一般的に旋光性を有する素子として、特定の条件でこれに近似する旋光性を有する位相子も存在するが、後述のように信号光と迷光との偏光面を干渉を低減する程度にまで回転させる旋光能を有する位相子は厚みが厚くなりすぎ光利用効率(光量ロス)の観点から現実的ではない。換言すると、本発明を適用する光ピックアップに用いられる旋光手段は、後述のように迷光と信号光との振動方向(偏光方向)の違いが略90°になるのに十分な旋光性を有する旋光素子であり、具体的には上述したようなものである。また、本発明を適用する光ピックアップに用いられる旋光手段は、上述の位相子等のような特定の条件によらずとも、あらゆる入射偏光状態に対して旋光性を有する旋光素子である。   That is, the optical rotator 36 is an element having a property of rotating the polarization plane of the light beam that passes through the element (also referred to as “optical rotation”). The optical rotator 36 is composed of a liquid crystal, a polymer, or an inorganic compound crystal having a spiral structure (helical structure) when viewed on a microscopic scale. Specifically, the optical rotator 36 is made of, for example, crystal, cholesteric liquid crystal, smectic C * phase of liquid crystal, or the like. In general, there are optical rotators which have optical rotatory properties that are similar to those under specific conditions. However, as will be described later, the polarization planes of signal light and stray light are reduced to reduce interference. A phase shifter having an optical rotatory power that is rotated to an excessively large thickness is not realistic from the viewpoint of light utilization efficiency (light loss). In other words, the optical rotation means used in the optical pickup to which the present invention is applied is an optical rotation having sufficient optical rotation so that the difference in the vibration direction (polarization direction) between the stray light and the signal light becomes approximately 90 ° as will be described later. An element, specifically as described above. Further, the optical rotator used in the optical pickup to which the present invention is applied is an optical rotatory element having optical rotatory power with respect to any incident polarization state regardless of specific conditions such as the above-described phase shifter.

このような螺旋構造を有する旋光子36は、入射光線の向き(入射角度)が変わることにより旋光性の大きさ、すなわち、回転される偏光面の回転角度の大きさが変化することとなる。また、図3に示すように、この旋光子36に入射する、記録再生を行う記録層(以下、「フォーカス記録層」ともいう。)で反射された戻り光BL12,BL13と、記録再生を行う記録層とは異なる記録層(以下、「他の記録層」ともいう。)で反射された迷光となる戻り光BL0と、の旋光子36への入射角度γ、δは異なっている。これは、フォーカス記録層からの光ビームの波面は、集光レンズ43により受光部34上にスポットを形成するように集光され、曲面とされた曲がった波面であるのに対して、他の記録層からの光ビームの波面は、集光レンズ43により発散角を変換された後も受光面に対して適切に集光されない状態(デフォーカス状態)であり、上述の曲面よりも曲率が大きい平面に近い波面となっているからである。尚、図3中実線で示すBL12,BL13は、フォーカス記録層で反射されたサブビーム(±1次回折光)の戻り光(信号光)を示すものであり、γは、このサブビームの戻り光の光束の外周部の入射角度を示すものであり、破線で示すBL0は、他の記録層で反射されたメインビーム及びサブビームの戻り光(迷光)を示すものであり、δは、これらの光束の受光部34b,34c上のフォーカス記録層で反射されたサブビームと同じ部分に入射する部分の外周部の入射角度を示すものである。図3では、フォーカス記録層で反射されたメインビーム(0次光)の戻り光についての図示は省略するが、上述したγ,δと同様に、フォーカス記録層で反射されたメインビームの光束の入射角度と、これに対応する他の記録層で反射されたメインビーム及びサブビームの光束の入射角度とは異なる角度で旋光子36に入射することとなる。   The optical rotator 36 having such a spiral structure changes the optical rotation, that is, the rotation angle of the rotated polarization plane, by changing the direction (incident angle) of the incident light beam. Also, as shown in FIG. 3, recording and reproduction are performed with return lights BL12 and BL13 incident on the optical rotator 36 and reflected by a recording layer for recording and reproduction (hereinafter also referred to as “focus recording layer”). The incident angles γ and δ of the return light BL0 as stray light reflected by a recording layer different from the recording layer (hereinafter also referred to as “other recording layer”) to the optical rotator 36 are different. This is because the wavefront of the light beam from the focus recording layer is condensed by the condenser lens 43 so as to form a spot on the light receiving portion 34, and is a curved wavefront having a curved surface. The wavefront of the light beam from the recording layer is in a state (defocused state) that is not properly focused on the light receiving surface even after the divergence angle is converted by the condensing lens 43, and has a larger curvature than the curved surface described above. This is because the wavefront is close to a plane. 3 indicate the return light (signal light) of the sub beam (± 1st order diffracted light) reflected by the focus recording layer, and γ is the luminous flux of the return light of this sub beam. Is an incident angle of the outer peripheral portion of the light beam, BL0 indicated by a broken line indicates the return light (stray light) of the main beam and the sub beam reflected by another recording layer, and δ indicates the reception of these light beams. The incident angle of the outer peripheral part of the part which injects into the same part as the sub beam reflected in the focus recording layer on the parts 34b and 34c is shown. In FIG. 3, the illustration of the return light of the main beam (0th-order light) reflected by the focus recording layer is omitted, but as with the above-described γ and δ, the luminous flux of the main beam reflected by the focus recording layer is shown. The incident angle is incident on the optical rotator 36 at an angle different from the incident angles of the main beam and the sub beam reflected by another recording layer corresponding to the incident angle.

このように旋光子36は、フォーカス記録層からの戻りの光ビームの偏光方向と、他の記録層からの戻りの光ビームの偏光方向とを異なる方向に調整して、両光ビームを出射させ、すなわち、この偏光方向を互いに直交する偏光状態にして受光部34側に出射させることにより、受光部34上でこれらの光ビームが重なったとしても干渉を発生することを防止する。   Thus, the optical rotator 36 adjusts the polarization direction of the return light beam from the focus recording layer and the polarization direction of the return light beam from the other recording layer in different directions, and emits both light beams. That is, by causing the polarization directions to be orthogonal to each other and emitting the light to the light receiving unit 34 side, it is possible to prevent interference even if these light beams overlap on the light receiving unit 34.

光検出器35は、回折格子により分割された各ビームの光ディスク2からの戻り光を受光するとともに各種信号を検出できるような複数の受光領域を有した受光部34を備え、この受光部34によりこれらの光ビームを受光し、情報信号とともにトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号等の各種信号を検出する。尚、ここで、トラッキングエラー信号は、DPP法により検出され、フォーカスエラー信号は、非点収差法により検出されている。   The light detector 35 includes a light receiving unit 34 having a plurality of light receiving regions that receive the return light from the optical disc 2 of each beam divided by the diffraction grating and can detect various signals. These light beams are received, and various signals such as a tracking error signal and a focus error signal are detected together with the information signal. Here, the tracking error signal is detected by the DPP method, and the focus error signal is detected by the astigmatism method.

具体的に、図4に示すように、受光部34aは、互いに直交する方向にそれぞれ2分割された4分割の受光領域A,B,C,Dを有し、受光部34b,34cは、それぞれ2分割の受光領域E,F及び受光領域G,Hを有し、メインビームの戻り光BL11を受光した受光部34aにより検出した信号強度A,B,C,Dから得られるメインプッシュプル信号MPP=(A+D)−(B+C)と、サブビームの戻り光BL12,BL13を受光した受光部34b,34cにより検出した信号強度E,F,G,Hから得られるサブプッシュプル信号SPP1=E−F,SPP2=G−Hとにより、所謂DPP方式のトラッキングエラー信号が検出できる。すなわち、トラッキングエラー信号DPPは、DPP=MPP−(K1×SPP1+K2×SPP2)により得られる(ここでK1,K2は補正係数である。)。このDPP方式のトラッキングエラー信号を検出するため、光ディスク上のサブビームのスポットは、グルーブピッチの半分だけメインビームのスポットからずらして配置されている。   Specifically, as shown in FIG. 4, the light receiving unit 34 a has four divided light receiving regions A, B, C, and D that are divided into two in directions orthogonal to each other, and the light receiving units 34 b and 34 c are respectively The main push-pull signal MPP obtained from the signal intensities A, B, C, and D detected by the light receiving unit 34a that has the light receiving areas E and F and the light receiving areas G and H that receive the main beam return light BL11. = (A + D)-(B + C) and sub push-pull signal SPP1 = E−F, which is obtained from the signal intensities E, F, G, H detected by the light receiving portions 34b, 34c that have received the return beams BL12, BL13 of the sub beams. A so-called DPP tracking error signal can be detected by SPP2 = GH. That is, the tracking error signal DPP is obtained by DPP = MPP− (K1 × SPP1 + K2 × SPP2) (where K1 and K2 are correction coefficients). In order to detect this DPP tracking error signal, the sub-beam spot on the optical disc is shifted from the main beam spot by half the groove pitch.

また、受光部34aの各受光領域A,B,C,Dにより検出した信号強度A,B,C,Dから非点収差方式のフォーカスエラー信号FEは、関係式FE=(A+C)−(B+D)により算出される。   Further, the astigmatism focus error signal FE from the signal intensities A, B, C, D detected by the light receiving areas A, B, C, D of the light receiving unit 34a is expressed by the relational expression FE = (A + C)-(B + D ).

以上のように構成された光ピックアップ3は、光検出器35によって得られたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ32を駆動変位させることによって、光ディスク2の信号記録面に対して対物レンズ32が合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク2の信号記録面に合焦されて、光ディスク2に対して情報の記録又は再生が行われる。   The optical pickup 3 configured as described above moves the objective lens 32 on the basis of the focus error signal and the tracking error signal obtained by the photodetector 35, thereby moving the optical pickup 2 relative to the signal recording surface of the optical disc 2. The objective lens 32 is moved to the in-focus position, the light beam is focused on the signal recording surface of the optical disc 2, and information is recorded on or reproduced from the optical disc 2.

ここで、上述したような旋光子36を設けることにより、記録再生を行う記録層(フォーカス記録層)で反射された戻り光(信号光)と、記録再生を行う記録層とは異なる記録層(他の記録層)で反射された戻り光(迷光)との可干渉性を低減できることについて説明するが、可干渉低減の原理についての説明に先立ち、本発明を適用した光ピックアップを構成する旋光子36を備えないような従来の光ピックアップの問題点について説明する。尚、以下の説明において、記録再生を行う記録層で反射された戻り光のことを「信号光」といい、記録再生を行う記録層とは異なる記録層で反射された迷光となる戻り光のことを「迷光」という。   Here, by providing the optical rotator 36 as described above, the return light (signal light) reflected by the recording layer (focus recording layer) for recording and reproducing and the recording layer (recording layer different from the recording layer for recording and reproducing) ( The coherence with the return light (stray light) reflected by another recording layer) will be described. Prior to the explanation of the principle of reducing coherence, the optical rotator constituting the optical pickup to which the present invention is applied. A problem of the conventional optical pickup that does not include 36 will be described. In the following description, the return light reflected by the recording layer that performs recording and reproduction is referred to as “signal light”, and the return light that becomes stray light reflected by a recording layer different from the recording layer that performs recording and reproduction. This is called “stray light”.

上述した旋光子を有しないような従来の光ピックアップでは、信号光と迷光とは、可干渉性が最も高い偏光状態になっている。すなわち、一般的に、2つの光ビームが重なり合い干渉縞を形成する場合、2つの光ビームの偏光状態(楕円率、楕円偏光の長軸方向、直線偏光の偏光方向)が一致している場合に干渉縞のコントラストが最大になる。具体的に、2つの光ビームがそれぞれ強度1の直線偏光の状態の場合を例にとると、偏光面が一致している場合は位相差に応じて強度が0〜4まで変化する干渉縞を形成するが、偏光面が直交する場合は強度が2の一様な光ビームとなる。従来の光ピックアップでは、信号光と迷光との偏光状態が一致しており、最も干渉縞のコントラストが高い状態になっている。   In the conventional optical pickup having no optical rotator described above, the signal light and the stray light are in the polarization state having the highest coherence. That is, in general, when two light beams overlap to form an interference fringe, the polarization states of the two light beams (ellipticity, major axis direction of elliptically polarized light, polarization direction of linearly polarized light) match. Interference fringe contrast is maximized. Specifically, taking the case where the two light beams are in the state of linearly polarized light with intensity 1 as an example, when the polarization planes coincide, interference fringes whose intensity varies from 0 to 4 according to the phase difference are shown. However, when the planes of polarization are orthogonal, a uniform light beam with an intensity of 2 is obtained. In the conventional optical pickup, the polarization states of the signal light and the stray light coincide with each other, and the interference fringe has the highest contrast.

その一方で、図5に示すように、フォーカス記録層L1からの信号光B1の波面の、シリンダーレンズ44の光軸とシリンダーレンズ44の母線(その線上を通る光線束に対してシリンドリカル面の屈折力がゼロになる線)とを含む面による切断面は、光検出器35付近では略曲面とされた曲がった波面であるのに対して、他の記録層L0からの迷光B2の波面のシリンダーレンズ44の光軸と母線とを含む面による切断面は、光検出器35付近で略平面に近い曲率半径の大きな曲面とされた波面となっている。この二つの光ビームの光路差が波長の整数倍のところでは、互いに光強度を強め合うことで明部となり、光路差が波長の整数倍から半波長ずれているところでは、互いに光強度を弱め合うことで暗部となることにより、干渉縞が光路差に応じて図6に示すように発生する。尚、図6は、上述した光ピックアップ3と同様に非点収差を付与した場合の干渉縞を示すものであり、非点収差を付与しないとした場合には同心円状の干渉縞が発生することとなる。また、図6は、模式的に明部と暗部とを示しているが、光路差の波長の整数倍からのずれに応じて明部と暗部との中間的な光強度の部分も存在し、光路差に応じて順次明るさが変化しており、その結果として干渉縞が形成されている。   On the other hand, as shown in FIG. 5, the wavefront of the signal light B1 from the focus recording layer L1 is refracted on the cylindrical surface with respect to the optical axis of the cylinder lens 44 and the generatrix of the cylinder lens 44. The cutting plane by the plane including the line where the force becomes zero) is a curved wavefront that is substantially curved in the vicinity of the photodetector 35, whereas the cylinder of the wavefront of the stray light B2 from the other recording layer L0. A cut surface formed by a surface including the optical axis and the generatrix of the lens 44 is a wave surface having a curved surface with a large radius of curvature close to a substantially flat surface in the vicinity of the photodetector 35. When the optical path difference between the two light beams is an integral multiple of the wavelength, the light intensity is strengthened to make a bright part, and when the optical path difference is shifted from the integral multiple of the wavelength by a half wavelength, the light intensity is weakened. As a result of matching, a dark portion is generated, and interference fringes are generated as shown in FIG. 6 according to the optical path difference. FIG. 6 shows the interference fringes when astigmatism is applied similarly to the optical pickup 3 described above, and concentric interference fringes are generated when no astigmatism is given. It becomes. FIG. 6 schematically shows a bright part and a dark part, but there is also an intermediate light intensity part between the bright part and the dark part according to a deviation from an integral multiple of the wavelength of the optical path difference. The brightness changes sequentially according to the optical path difference, and as a result, interference fringes are formed.

また、フォーカス記録層と、他の記録層との層間隔には、光ディスクの面内の位置に応じて微小な変化があり、この微小な変化等により干渉縞の明暗状態が変化する。すなわち、図6に示すような明部及び暗部が形成される場合と、明部及び暗部が反転して形成される場合とに亘って明暗状態が順次変化する。そして、明暗状態が順次変化することにより、この干渉縞が形成されたスポットを受光する受光部により検出される信号が変動してしまうこととなる。   In addition, there is a minute change in the distance between the focus recording layer and the other recording layer in accordance with the position in the plane of the optical disc, and the bright and dark state of the interference fringes changes due to this minute change or the like. That is, the bright and dark state sequentially changes between the case where the bright part and the dark part as shown in FIG. 6 are formed and the case where the bright part and the dark part are formed in an inverted manner. As the light and dark states change sequentially, the signal detected by the light receiving unit that receives the spot on which the interference fringes are formed changes.

特に、このような従来の光ピックアップにおいて、上述した光ピックアップ3と同様に、例えば所謂DPP法によりトラッキングエラー信号を得る場合のように、サブビーム(回折格子の±1次回折光)を用いて検出信号を得る場合には、この光量の少ないサブビームの信号光と、メインビームの迷光との光強度が近いため、これらの干渉が問題となる。すなわち、サブビーム用の受光部上に上述した干渉縞が形成され、例えば、回転される光ディスク2の層間厚さの僅かな変動により、フォーカス光と迷光との光路長差が僅かに変化することで、干渉縞の明暗部分が変化することとなり、これにより検出される信号に変動が発生してしまうといった問題があった。   In particular, in such a conventional optical pickup, similarly to the optical pickup 3 described above, a detection signal using a sub beam (± first-order diffracted light of a diffraction grating) is used, for example, when a tracking error signal is obtained by a so-called DPP method. In this case, since the light intensity of the sub-beam signal light with a small amount of light and stray light of the main beam are close to each other, such interference becomes a problem. That is, the above-described interference fringes are formed on the light receiving portion for the sub beam, and the optical path length difference between the focus light and the stray light slightly changes due to, for example, a slight change in the interlayer thickness of the rotated optical disc 2. As a result, the bright and dark portions of the interference fringes change, which causes a problem that the detected signal varies.

本発明は、このような点に着眼して上述したような旋光子36を用いて信号光と迷光の偏光状態を互いに一致しなくなるように変化させる。ここで、旋光子とは、上述したように、素子を透過する光ビームの偏光面を回転する性質(旋光性)を持つ素子のことである。旋光子は微視的なスケールで見るとらせん構造を持つ物質で構成されており、水晶やコレステリック液晶、液晶のスメクテッィクC*相等が知られている。この螺旋構造に対して入射光線の向きが変化すると、図7に示すように、旋光性の大きさも変化する。図7は、上述したような旋光子36に対して偏光状態(電場振動方向PA1,PB1)がそろった光線BAと光線BBを入射した場合の偏光状態の変化の例を示している。旋光子が図7の光軸O1の回りを周るらせん構造を持つとすると、光線BAと光線BBとはこの素子の光軸方向O1に対する角度が異なっており、素子通過後の電場振動方向PA2,PB2が異なり、すなわち、基準方向O2に対する角度α及び角度βが異なることとなる。   The present invention pays attention to such points and changes the polarization states of the signal light and the stray light so as not to coincide with each other using the optical rotator 36 as described above. Here, as described above, the optical rotator is an element having a property (optical rotation) of rotating the polarization plane of the light beam transmitted through the element. An optical rotator is composed of a material having a helical structure when viewed on a microscopic scale, and quartz, cholesteric liquid crystal, a liquid crystal smectic C * phase, and the like are known. When the direction of the incident light beam changes with respect to this spiral structure, the magnitude of the optical rotation changes as shown in FIG. FIG. 7 shows an example of changes in the polarization state when the light beam BA and the light beam BB having the same polarization state (electric field vibration directions PA1, PB1) are incident on the optical rotator 36 as described above. If the optical rotator has a spiral structure around the optical axis O1 in FIG. 7, the light beam BA and the light beam BB have different angles with respect to the optical axis direction O1 of this element, and the electric field vibration direction PA2 after passing through the element. , PB2 are different, that is, the angle α and the angle β with respect to the reference direction O2 are different.

次に、上述した内容に基づき、旋光子36を有する光ピックアップ3が信号光と迷光との可干渉性を低減できることについて説明する。本発明を適用した光ピックアップ3において、信号光と迷光とは上述と同様に波面の曲率が異なっており、したがって上述した旋光子36に入射する光線角度が異なっている。このため、旋光子36を通過すると信号光及び迷光の両者の偏光状態が異なることとなり、少なくとも上述した従来の光ピックアップのような可干渉性が最も高い状態と比較して可干渉性が低下することとなる。   Next, it will be described that the optical pickup 3 having the optical rotator 36 can reduce the coherence between the signal light and the stray light based on the above-described contents. In the optical pickup 3 to which the present invention is applied, the signal light and the stray light have different wavefront curvatures as described above, and therefore the light rays incident on the optical rotator 36 are different. For this reason, when passing through the optical rotator 36, the polarization states of both the signal light and the stray light are different, and the coherence is reduced as compared with at least the state having the highest coherence like the conventional optical pickup described above. It will be.

そして、本発明を適用した光ピックアップ3においては、図3に示すように、サブビームBL12,BL13の光束の周辺光線の角度γと、光検出器35の受光部34b,34c上で同位置に到達する迷光光線BL0の角度δとは、必ず異なるため、旋光子36によりこれらの光線の偏光面が一致していない状態で出射させることとなる。これらの光線の偏光面どうしの角度差の計算例について図8に示す。尚、図8中横軸は、旋光子36に用いる液晶材料のピッチ(液晶らせんピッチ(μ))を示し、縦軸は、これらの光線の偏光面の角度差(度)を示すものである。図8に示すように、6μ程度の適切なピッチの液晶材料を用いることで、出射させる信号光及び迷光の偏光面同士を直交させることができ、これにより可干渉性を著しく低減することを実現する。   In the optical pickup 3 to which the present invention is applied, as shown in FIG. 3, the angle γ of the peripheral rays of the light beams of the sub-beams BL12 and BL13 reaches the same position on the light receiving portions 34b and 34c of the photodetector 35. Since the angle δ of the stray light beam BL0 is always different, the optical rotator 36 emits the light beams in a state where the polarization planes of the light beams do not coincide with each other. FIG. 8 shows a calculation example of the angle difference between the polarization planes of these rays. In FIG. 8, the horizontal axis indicates the pitch of the liquid crystal material used for the optical rotator 36 (liquid crystal helical pitch (μ)), and the vertical axis indicates the angle difference (degree) between the polarization planes of these rays. . As shown in FIG. 8, by using a liquid crystal material with an appropriate pitch of about 6 μm, the polarization planes of the outgoing signal light and stray light can be made orthogonal to each other, thereby realizing a significant reduction in coherence. To do.

上述したような旋光子36を備える光ピックアップ3は、多層構造とされ記録容量の大容量化を可能とする光ディスク2に対して記録及び/又は再生を行う際に従来問題となっていた、記録又は再生を行うフォーカス記録層に集光されて反射された戻り光(信号光)を受光する各受光部34a,34b,34c上に、さらに他の記録層からの不要な迷光が入射した場合のサーボ信号に不要な変動が発生したり、再生信号のエラー発生が増大するといった問題を、信号光及び迷光の可干渉性を低減することにより解消する。   The optical pickup 3 including the optical rotator 36 as described above has a conventional problem when performing recording and / or reproduction on the optical disc 2 having a multilayer structure and capable of increasing the recording capacity. Alternatively, when unnecessary stray light from another recording layer is incident on each of the light receiving portions 34a, 34b, and 34c that receives the return light (signal light) that is collected and reflected by the focus recording layer that performs reproduction. Problems such as unnecessary fluctuations in the servo signal and increased errors in the reproduction signal are eliminated by reducing the coherence of the signal light and stray light.

特に、光ピックアップ3は、入射強度が近く干渉の問題が大きい受光部34b,34cに入射する、フォーカス記録層からのサブビームの戻り光(信号光)と、他の記録層からのメインビームの戻り光(迷光)との可干渉性を、上述した入射光線角度γ、δの違いに対応して出射光の偏光方向の差が90度程度にまで大きくすることで、大幅に低減し、すなわち、受光部34b,34c上で受光される光ビームの干渉を低減して、この受光部34b,34cで受光した光ビームにより検出される例えばDPP方式のトラッキングエラー信号等の各種検出信号にノイズ成分が発生することを防止して、良好な各種検出信号を得ることにより良好なトラッキングサーボ等を行い、これにより良好な記録及び/又は再生を可能とする。尚、この光ピックアップ3は、受光部34b,34cに入射する他の記録層からのサブビームの戻り光(迷光)の影響についても、上述と同様に低減することが可能である。   In particular, in the optical pickup 3, the return light (signal light) of the sub beam from the focus recording layer and the return of the main beam from the other recording layers are incident on the light receiving portions 34b and 34c having a high incident intensity and a large interference problem. Coherency with light (stray light) is greatly reduced by increasing the difference in the polarization direction of the emitted light to about 90 degrees corresponding to the difference in incident light angles γ and δ described above, that is, By reducing the interference of the light beams received on the light receiving portions 34b and 34c, noise components are included in various detection signals such as DPP tracking error signals detected by the light beams received by the light receiving portions 34b and 34c. Occurrence is prevented and good various detection signals are obtained to perform good tracking servo and the like, thereby enabling good recording and / or reproduction. The optical pickup 3 can also reduce the influence of sub-beam return light (stray light) from other recording layers incident on the light receiving portions 34b and 34c in the same manner as described above.

また、光ピックアップ3は、上述の受光部34b,34cにおける効果のみならず、入射強度には違いがあり干渉の影響がそれほど大きくない受光部34aに対しても問題を解消するものであり、すなわち、この受光部34aに入射する、フォーカス記録層からのメインビームの戻り光(信号光)と、他の記録層からのメインビーム及びサブビームの戻り光(迷光)との可干渉性についても、入射光線角度の違いに対応して出射光の偏光方向差を大きくすることで、大幅に低減し、すなわち、受光部34a上で受光される光ビームの干渉を低減して、この受光部34aで受光した光ビームにより検出される例えば、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、RF信号等の各種検出信号にノイズ成分が発生することを防止して、良好な各種検出信号を得ることにより良好なサーボ等を行うとともに、再生信号のエラー発生を防止して、これにより良好な記録及び/又は再生を可能とする。 Further, the optical pickup 3 solves the problem not only with respect to the effects of the light receiving portions 34b and 34c described above but also with respect to the light receiving portion 34a in which the incident intensity is different and the influence of interference is not so great. The coherence between the main beam return light (signal light) from the focus recording layer and the main beam and sub-beam return light (stray light) from the other recording layers is incident on the light receiving section 34a. By increasing the difference in the polarization direction of the outgoing light in response to the difference in the light beam angle, the light receiving section 34a reduces the interference of the light beam received on the light receiving section 34a. For example, it is possible to prevent noise components from being generated in various detection signals such as tracking error signal, focus error signal, and RF signal, which are detected by the received light beam. It performs better servo, etc. by obtaining various detection signals, to prevent the error of the reproduced signal, thereby enabling good recording and / or reproducing.

このように、光ピックアップ3は、光ディスク2で反射され受光部34a,34b,34cで受光される光ビームの光路中に設けられた旋光子36が、フォーカス記録層で反射された光ビームと、他の記録層で反射された光ビームとの偏光方向をそれぞれ入射角度に応じて回転させ、旋光子36から出射されるこれらの光ビームの可干渉性を低減させることで、光検出器35で検出される信号にノイズ成分が発生してしまうことを防止する。   As described above, the optical pickup 3 includes the light beam reflected by the focus recording layer and the optical rotator 36 provided in the optical path of the light beam reflected by the optical disc 2 and received by the light receiving portions 34a, 34b, and 34c. By rotating the polarization direction of the light beam reflected by the other recording layer in accordance with the incident angle, and reducing the coherence of these light beams emitted from the optical rotator 36, the photodetector 35 It prevents the noise component from being generated in the detected signal.

尚、上述した本実施の形態としての光ピックアップ3の場合、光軸付近の信号光及び迷光の光線角度の差は小さく、干渉の抑制の効果があるのは主に光束の周辺部(外周部)である。また、ここでは、旋光子36を光検出器35とシリンダーレンズ44との間に配置するように構成したが、本発明を適用した光ピックアップ3を構成する旋光子が配置される場所は、これに限られるものではなく、例えば、検出光学系の集光レンズ43と偏光ビームスプリッタ33との間に配置するように構成してもよい。この場合、迷光と信号光とのなす角度差が小さくなり、上述した例よりも大きな旋光能を有する旋光子が必要となるが、光束の周辺部と光軸付近での干渉抑制効果の差は小さくなり、結果として、メインビーム及びサブビームの各受光部34a,34b,34c上の干渉を低減することができる。   In the case of the optical pickup 3 according to the present embodiment described above, the difference between the beam angles of the signal light and the stray light near the optical axis is small, and the effect of suppressing interference is mainly the peripheral part (outer peripheral part) of the light beam. ). In this example, the optical rotator 36 is arranged between the photodetector 35 and the cylinder lens 44. However, the place where the optical rotator constituting the optical pickup 3 to which the present invention is applied is arranged. However, the present invention is not limited to this. For example, the detection optical system may be arranged between the condenser lens 43 and the polarization beam splitter 33. In this case, the angle difference between the stray light and the signal light is reduced, and an optical rotator having a larger optical rotatory power than the above-described example is required, but the difference in interference suppression effect between the peripheral part of the light beam and the vicinity of the optical axis is As a result, the interference on the light receiving portions 34a, 34b, 34c of the main beam and the sub beam can be reduced.

次に、上述のように構成された光ピックアップ3における、光源部から出射された光ビームの光路について、図2を用いて説明する。   Next, the optical path of the light beam emitted from the light source unit in the optical pickup 3 configured as described above will be described with reference to FIG.

光源31から出射された光ビームは、回折格子38によって3ビームに分割され、コリメータレンズ39によって平行光とされ、偏光ビームスプリッタ33によってビームエキスパンダ40側に反射される。   The light beam emitted from the light source 31 is divided into three beams by the diffraction grating 38, converted into parallel light by the collimator lens 39, and reflected to the beam expander 40 side by the polarization beam splitter 33.

偏光ビームスプリッタ33により反射された光ビームは、ビームエキスパンダ40により発散角を変換され、立ち上げミラー41により反射されて対物レンズ32側に立ち上げられ、1/4波長板42により円偏光の状態とされ、対物レンズ32によって集光されて光ディスク2のフォーカス記録層にスポットが形成される。尚、対物レンズ32により集光される光ビームは、ビームエキスパンダ40により発散角を変換されることにより、球面収差が低減されて光ディスク2のフォーカス記録層に適切なスポットが形成される。   The light beam reflected by the polarization beam splitter 33 has its divergence angle converted by the beam expander 40, reflected by the rising mirror 41 and raised toward the objective lens 32, and circularly polarized by the quarter wavelength plate 42. In this state, the light is condensed by the objective lens 32 and a spot is formed on the focus recording layer of the optical disc 2. The light beam condensed by the objective lens 32 is converted in divergence angle by the beam expander 40, so that spherical aberration is reduced and an appropriate spot is formed on the focus recording layer of the optical disc 2.

光ディスク2の記録層に集光された光ビーム(戻りの光ビーム)は、反射されて対物レンズ32、1/4波長板42、立ち上げミラー41及びビームエキスパンダ40を介して再び偏光ビームスプリッタ33に入射される。このとき、戻りの光ビームは、1/4波長板42を経由することにより、P偏光の状態で偏光ビームスプリッタ33に入射される。   The light beam condensed on the recording layer of the optical disc 2 (returned light beam) is reflected and is again returned to the polarization beam splitter via the objective lens 32, the quarter wavelength plate 42, the rising mirror 41, and the beam expander 40. 33 is incident. At this time, the returning light beam is incident on the polarization beam splitter 33 in the P-polarized state by way of the quarter-wave plate 42.

偏光ビームスプリッタ33に入射された戻りの光ビームは、透過されて集光レンズ43側に導かれ、集光レンズ43により発散角を変換されて受光部34上に収束される状態とされ、シリンダーレンズ44にフォーカス検出のための非点収差を付与され、旋光子36により偏光方向(偏光面)を回転されて、受光部34a,34b,34c上に集光されて受光される。   The return light beam incident on the polarization beam splitter 33 is transmitted and guided to the condenser lens 43 side, and the divergence angle is converted by the condenser lens 43 so as to be converged on the light receiving unit 34. Astigmatism for focus detection is given to the lens 44, the polarization direction (polarization plane) is rotated by the optical rotator 36, and the light is condensed and received on the light receiving portions 34a, 34b, 34c.

このとき、例えば、光ビームがフォーカス記録層としての一の記録層L1に集光されている場合には、図4に示すように、フォーカス記録層としての記録層L1に集光されたメインビームは、集光レンズ43によって受光素子の受光部34aに集光されてスポットS11が形成される。また、記録層L1に集光された一方のサブビームは、集光レンズ43によって受光素子の受光部34bに集光され、スポットS12が形成される。同様に、記録層L1に集光された他方のサブビームは、集光レンズ43によって受光素子の受光部34cに集光され、スポットS13が形成される。   At this time, for example, when the light beam is focused on one recording layer L1 as the focus recording layer, as shown in FIG. 4, the main beam focused on the recording layer L1 as the focus recording layer Is condensed on the light receiving part 34a of the light receiving element by the condensing lens 43 to form a spot S11. The one sub beam condensed on the recording layer L1 is condensed on the light receiving part 34b of the light receiving element by the condenser lens 43, and a spot S12 is formed. Similarly, the other sub beam condensed on the recording layer L1 is condensed on the light receiving part 34c of the light receiving element by the condenser lens 43, and a spot S13 is formed.

同時に、他の記録層L0で反射されたメインビーム並びに第1及び第2のサブビームは、集光レンズ43によって受光素子の受光部34a,34b,34cと同一平面内に集光され、フォーカス記録層としての記録層L1からの光ビームより大きなスポットS2が形成される。   At the same time, the main beam and the first and second sub beams reflected by the other recording layer L0 are condensed in the same plane as the light receiving portions 34a, 34b, 34c of the light receiving element by the condenser lens 43, and the focus recording layer As a result, a spot S2 larger than the light beam from the recording layer L1 is formed.

ここで、光ピックアップ3は、旋光子36を備えることにより、上述したように、フォーカス記録層からの戻り光(信号光)と、他の記録層からの戻り光(迷光)との偏光状態を可干渉性を低減させた状態、すなわち、互いの偏光方向を直交した状態に近い状態とすることができ、信号光と迷光との干渉を低減することができる。そして、このとき、旋光子36を設けなかったとすれば、サブビーム用の受光部34b,34c上に集光されるフォーカス記録層からの戻りのサブビーム(±1次回折光)と、この受光部34b,34c上に入射される他の記録層からの戻りの光ビームとの光強度が近く干渉が問題となるが、これらの干渉を防止することができる。   Here, as described above, the optical pickup 3 includes the optical rotator 36 to change the polarization state of the return light (signal light) from the focus recording layer and the return light (stray light) from other recording layers. A state where coherence is reduced, that is, a state in which the polarization directions of each other are close to each other can be obtained, and interference between signal light and stray light can be reduced. At this time, if the optical rotator 36 is not provided, the return sub-beam (± first-order diffracted light) from the focus recording layer condensed on the sub-beam light-receiving portions 34b and 34c, and the light-receiving portions 34b, 34b, Interference is a problem because the light intensity with the returning light beam from the other recording layer incident on 34c is close, and interference can be prevented.

本発明を適用した光ピックアップ3は、所定の波長の光ビームを出射する光源31と、光源31から出射された光ビームを光ディスク2の一の記録層に集光する対物レンズ32と、光源31と対物レンズ32との間に配置され、光ディスク2で反射された戻り光の光路を光源31から出射された往路の光ビームの光路と分離する偏光ビームスプリッタ33と、偏光ビームスプリッタ33で分離された戻り光を受光する受光部34a,34b,34cを有する光検出器35と、偏光ビームスプリッタ33と受光部34a,34b,34cとの間に配置され、入射した光ビームの偏光方向を回転させる旋光子36とを備え、旋光子36は、光ビームが集光されたフォーカス記録層で反射された光ビーム(信号光)と、他の記録層で反射されフォーカス記録層で反射された光ビームとは異なる角度で入射する光ビーム(迷光)との偏光方向を可干渉性を低減させる状態とすることにより、光ディスク2で反射され受光部34a,34b,34cで受光される光ビームの光路中に設けられる旋光子36が、フォーカス記録層で反射された光ビームと、他の記録層で反射された光ビームとの偏光方向をそれぞれ入射角度に応じて回転させ、旋光子36から出射されるこれらの偏光方向を可干渉性を低減させる状態とすることにより、これらの光ビームが干渉して光検出器35で検出される信号にノイズ成分が発生してしまうことを簡易な構成で低減して、良好な各種信号を得て良好な記録及び/又は再生を実現する。   An optical pickup 3 to which the present invention is applied includes a light source 31 that emits a light beam of a predetermined wavelength, an objective lens 32 that condenses the light beam emitted from the light source 31 on one recording layer of the optical disc 2, and a light source 31. And a polarizing beam splitter 33 that separates the optical path of the return light reflected by the optical disc 2 from the optical path of the outgoing light beam emitted from the light source 31, and the polarizing beam splitter 33. The light detector 35 having the light receiving portions 34a, 34b, 34c for receiving the return light, and the polarization beam splitter 33 and the light receiving portions 34a, 34b, 34c are arranged to rotate the polarization direction of the incident light beam. The optical rotator 36 is provided with a light beam (signal light) reflected by the focus recording layer on which the light beam is condensed and reflected by the other recording layer. By making the polarization direction of the light beam (stray light) incident at a different angle from the light beam reflected by the recording layer into a state in which the coherence is reduced, the light receiving units 34a, 34b, 34c reflected by the optical disc 2 are used. The optical rotator 36 provided in the optical path of the light beam received at, rotates the polarization direction of the light beam reflected by the focus recording layer and the light beam reflected by the other recording layer according to the incident angle. By making these polarization directions emitted from the optical rotator 36 into a state in which the coherence is reduced, noise components are generated in the signal detected by the photodetector 35 due to interference of these light beams. Therefore, it is possible to obtain a good recording and / or reproduction by obtaining various good signals.

このように、本発明を適用した光ピックアップ3は、複数の記録層を持つ光ディスクの記録又は再生の際に、記録又は再生を行っている記録層とは異なる記録層からの反射迷光による各種信号(再生信号、サーボ信号等)の外乱を抑制し、安定した記録又は再生を行うことを実現する。   As described above, the optical pickup 3 to which the present invention is applied has various signals caused by reflected stray light from a recording layer different from the recording layer on which recording or reproduction is performed when recording or reproducing an optical disc having a plurality of recording layers. It is possible to suppress disturbance of (reproduction signal, servo signal, etc.) and perform stable recording or reproduction.

さらに、本発明を適用した光ピックアップ3は、迷光のうち光検出器に照射される部分を回折、遮蔽等により取り除き干渉を防止するような既存の技術と比較しても、フォーカス記録層からの戻りの光ビーム(信号光)が部分的に欠落することがないため、これに伴う再生信号、サーボ信号等の各種信号の特性劣化を抑えることができるとともに、光量ロス等の問題もなく、良好な各種信号を得ることを実現する。このように、光ピックアップ3は、多層構造とされ記録容量の大容量化を可能とする光ピックアップにおけるフォーカス記録層とは異なる記録層からの迷光の影響を下げて良好な記録再生を可能とする。   Furthermore, the optical pickup 3 to which the present invention is applied can be compared with the existing technology in which the portion of the stray light that is irradiated on the photodetector is removed by diffraction, shielding, etc. to prevent interference. Since the return light beam (signal light) is not partially lost, the characteristics of various signals such as playback signals and servo signals can be prevented from deteriorating, and there are no problems such as light loss. To obtain various signals. As described above, the optical pickup 3 has a multi-layered structure and enables good recording and reproduction by reducing the influence of stray light from a recording layer different from the focus recording layer in the optical pickup capable of increasing the recording capacity. .

また、本発明を適用した光ディスク装置1は、上述の光ピックアップ3を備えることにより、フォーカス記録層で反射された光ビームを受光する受光部34a,34b,34c上に他の記録層で反射された光ビームが入射してしまうことにより、光検出器35で検出される信号に発生するノイズ成分を旋光子36を設けるといった簡易な構成で低減して、良好な各種信号を得ることを実現するとともに、従来の新たな回折、遮蔽等を行う素子を追加する必要がなくなり、この新たな回折又は遮蔽素子等を追加することによる光量ロス等を排除できる。さらに、光ディスク装置1は、多層構造とされ記録容量の大容量化を実現する光ディスクに対して迷光の影響度を下げることにより良好な記録再生特性を実現する。   Further, the optical disc apparatus 1 to which the present invention is applied is provided with the optical pickup 3 described above, so that it is reflected by other recording layers on the light receiving portions 34a, 34b, 34c that receive the light beam reflected by the focus recording layer. As a result of the incident light beam, the noise component generated in the signal detected by the photodetector 35 can be reduced with a simple configuration such as providing the optical rotator 36 to obtain various good signals. At the same time, it is not necessary to add a conventional element that performs new diffraction, shielding, etc., and it is possible to eliminate a loss of light amount due to the addition of this new diffraction, shielding element, or the like. Furthermore, the optical disc apparatus 1 realizes good recording / reproducing characteristics by lowering the influence of stray light on an optical disc having a multilayer structure and realizing a large recording capacity.

本発明を適用した光ディスク装置を示すブロック回路図である。1 is a block circuit diagram showing an optical disc apparatus to which the present invention is applied. 本発明を適用した光ピックアップの光学系を説明する光路図である。It is an optical path diagram explaining an optical system of an optical pickup to which the present invention is applied. 光ピックアップを構成する旋光子に入射する迷光及び信号光の入射角度について説明する図であり、旋光子及び受光部を示す側面図である。It is a figure explaining the incident angle of the stray light and signal light which inject into the optical rotator which comprises an optical pick-up, and is a side view which shows an optical rotator and a light-receiving part. 光ピックアップを構成する各受光部の各受光領域と、各受光部上に形成されるスポットを示す平面図である。It is a top view which shows each light-receiving area | region of each light-receiving part which comprises an optical pick-up, and the spot formed on each light-receiving part. 受光部に集光されるフォーカス記録層及び他の記録層からの戻りの光ビームの光路差を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical path difference of the return light beam from the focus recording layer and other recording layers condensed on a light-receiving part. 受光部に集光されるフォーカス記録層及び他の記録層からの戻りの光ビームの光路差により形成される干渉縞を模式的に示す図であり、光ピックアップを構成する受光部の平面図である。It is a figure which shows typically the interference fringe formed by the optical path difference of the return light beam from the focus recording layer and other recording layers condensed on a light-receiving part, and is a top view of the light-receiving part which comprises an optical pick-up is there. 光ピックアップを構成する旋光子に異なる入射角度の光線が入射した場合に、出射される光線の電場振動方向の違いを説明するための図であり、旋光子の斜視図である。It is a figure for demonstrating the difference in the electric field vibration direction of the emitted light when the light ray of a different incident angle injects into the optical rotator which comprises an optical pick-up, and is a perspective view of an optical rotator. 旋光子のらせんピッチを変化させたときの信号光と迷光と受光部上での偏光面の角度差の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the angle difference of the polarization plane on signal light, a stray light, and a light-receiving part when changing the helical pitch of an optical rotator.

符号の説明Explanation of symbols

1 光ディスク装置、 2 光ディスク、 3 光ピックアップ、 4 スピンドルモータ、 5 送りモータ、 9 サーボ制御部、31 光源、 32 対物レンズ、 33 偏光ビームスプリッタ、 34 受光部、 35 光検出器、 36 旋光子、 38 回折格子、 39 コリメータレンズ、 40 ビームエキスパンダ、 41 立ち上げミラー、 42 1/4波長板、 43 集光レンズ、 44 シリンダーレンズ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical disk apparatus, 2 Optical disk, 3 Optical pick-up, 4 Spindle motor, 5 Feed motor, 9 Servo control part, 31 Light source, 32 Objective lens, 33 Polarization beam splitter, 34 Light receiving part, 35 Photo detector, 36 Optical rotator, 38 Diffraction grating, 39 Collimator lens, 40 Beam expander, 41 Start-up mirror, 42 1/4 wavelength plate, 43 Condenser lens, 44 Cylinder lens

Claims (5)

少なくとも光ビームの入射方向に複数の記録層を有する光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップにおいて、
所定の波長の光ビームを出射する光源と、
上記光源から出射された光ビームを光ディスクの一の記録層に集光する対物レンズと、
上記光源と上記対物レンズとの間に配置され、上記光ディスクで反射された戻り光の光路を上記光源から出射された光ビームの光路と分離する光路分離手段と、
上記光路分離手段で分離された上記戻り光を受光する受光部を有する光検出器と、
上記光路分離手段と上記受光部との間に配置され、入射した光ビームの偏光方向を回転させる旋光子とを備え、
上記旋光子は、上記光ビームが集光された一の記録層で反射された光ビームと、他の記録層で反射され上記一の記録層で反射された光ビームとは異なる角度で入射する光ビームとの偏光方向を、可干渉性を低減させる状態とする光ピックアップ。
In an optical pickup that records and / or reproduces information with respect to an optical disc having at least a plurality of recording layers in the incident direction of a light beam,
A light source that emits a light beam of a predetermined wavelength;
An objective lens for condensing the light beam emitted from the light source onto one recording layer of the optical disc;
An optical path separating unit that is disposed between the light source and the objective lens and separates the optical path of the return light reflected by the optical disc from the optical path of the light beam emitted from the light source;
A photodetector having a light receiving portion for receiving the return light separated by the optical path separating means;
An optical rotator disposed between the optical path separating means and the light receiving unit and rotating a polarization direction of an incident light beam;
The optical rotator is incident at a different angle from the light beam reflected by the one recording layer on which the light beam is condensed and the light beam reflected by the other recording layer and reflected by the one recording layer. An optical pickup in which the direction of polarization with the light beam is reduced.
上記旋光子は、らせん構造を持つ液晶で構成される請求項1記載の光ピックアップ。   The optical pickup according to claim 1, wherein the optical rotator is composed of a liquid crystal having a helical structure. 上記旋光子は、高分子又は無機化合物結晶で構成される請求項1記載の光ピックアップ。   The optical pickup according to claim 1, wherein the optical rotator is composed of a polymer or an inorganic compound crystal. 上記光路分離手段は、入射した光ビームの偏光状態に応じて上記光ビームを反射又は透過させる偏光ビームスプリッタであり、上記光ディスクで反射された戻り光を上記受光部側に導く請求項1記載の光ピックアップ。   The light path separating means is a polarization beam splitter that reflects or transmits the light beam according to a polarization state of an incident light beam, and guides the return light reflected by the optical disc to the light receiving unit side. Optical pickup. 少なくとも光ビームの入射方向に複数の記録層を有する光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップと、上記光ディスクを回転する回転駆動手段とを備える光ディスク装置において、
上記光ピックアップは、所定の波長の光ビームを出射する光源と、
上記光源から出射された光ビームを光ディスクの一の記録層に集光する対物レンズと、
上記光源と上記対物レンズとの間に配置され、上記光ディスクで反射された戻り光の光路を上記光源から出射された光ビームの光路と分離する光路分離手段と、
上記光路分離手段で分離された上記戻り光を受光する受光部を有する光検出器と、
上記光路分離手段と上記受光部との間に配置され、入射した光ビームの偏光方向を回転させる旋光子とを備え、
上記旋光子は、上記光ビームが集光された一の記録層で反射された光ビームと、他の記録層で反射され上記一の記録層で反射された光ビームとは異なる角度で入射する光ビームとの偏光方向を、可干渉性を低減させる状態とする光ディスク装置。
In an optical disc apparatus comprising: an optical pickup that records and / or reproduces information with respect to an optical disc having at least a plurality of recording layers in the incident direction of the light beam; and a rotation driving unit that rotates the optical disc.
The optical pickup includes a light source that emits a light beam having a predetermined wavelength,
An objective lens for condensing the light beam emitted from the light source onto one recording layer of the optical disc;
An optical path separating unit that is disposed between the light source and the objective lens and separates the optical path of the return light reflected by the optical disc from the optical path of the light beam emitted from the light source;
A photodetector having a light receiving portion for receiving the return light separated by the optical path separating means;
An optical rotator disposed between the optical path separating means and the light receiving unit and rotating a polarization direction of an incident light beam;
The optical rotator is incident at a different angle from the light beam reflected by the one recording layer on which the light beam is condensed and the light beam reflected by the other recording layer and reflected by the one recording layer. An optical disc apparatus in which the direction of polarization with a light beam is reduced in coherence.
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