JP2009151877A - Optical pickup device - Google Patents

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JP2009151877A
JP2009151877A JP2007329357A JP2007329357A JP2009151877A JP 2009151877 A JP2009151877 A JP 2009151877A JP 2007329357 A JP2007329357 A JP 2007329357A JP 2007329357 A JP2007329357 A JP 2007329357A JP 2009151877 A JP2009151877 A JP 2009151877A
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JP2007329357A
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Inventor
Kenji Nagatomi
謙司 永冨
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
三洋電機株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup device appropriately converging light rays, which are reflected from respective disks through two objective lenses, on a photodetector. <P>SOLUTION: Polarization dependent hologram elements 15 and 16 apply adjusting operations of a focal position by diffraction only to a polarizing direction (S-polarized light) when a reflected light from an HD enters. By appropriately adjusting a distance between the hologram elements 15 and 16 while a photodetector 30 is adjusted to a position for appropriately converging a reflected light from a BD, light rays reflected from the HD can be properly converged on the photodetector 30. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ピックアップ装置に関し、特に、異なる記録媒体に対して個別に対物レンズが準備された互換型の光ピックアップ装置に用いて好適なものである。   The present invention relates to an optical pickup device, and is particularly suitable for use in a compatible optical pickup device in which objective lenses are separately prepared for different recording media.
現在、青色波長のレーザ光を用いる光ディスクとして、BD(ブルーレイディスク)とHDDVD(High-Definition Digital Versatile Disc:以下「HD」と称する)の2つが存在する。これらは互いにカバー層の厚みが相違するため、両ディスクに対応可能な互換型の光ピックアップ装置では、各ディスクに適応する2つの対物レンズが配され、一つの半導体レーザから出射された青色波長のレーザ光が、光学系によって、それぞれの対物レンズに割り振られる構成となっている。   Currently, there are two types of optical disks that use blue wavelength laser light: BD (Blu-ray Disc) and HDDVD (High-Definition Digital Versatile Disc: hereinafter referred to as “HD”). Since these cover layers have different thicknesses, a compatible optical pickup device that can handle both disks is provided with two objective lenses that are adapted to each disk, and has a blue wavelength emitted from one semiconductor laser. Laser light is assigned to each objective lens by an optical system.
以下の特許文献1には、一つの光源から出射されたレーザ光を2つの対物レンズに振り分けるタイプの光ピックアップ装置が記載されている。ここでは、レーザ光を2つの対物レンズに振り分けるために、液晶セルと偏光ビームスプリッタが用いられている。すなわち、液晶セルによってレーザ光の偏光方向が偏光ビームスプリッタに対しP偏光とS偏光の何れかに変化される。P偏光となった場合、レーザ光は偏光ビームスプリッタを透過して第1の対物レンズに導かれ、S偏光となった場合、レーザ光は偏光ビームスプリッタによって反射されて第2の対物レンズに導かれる。
特開平11−120606号公報
Patent Document 1 below describes an optical pickup device that distributes laser light emitted from one light source to two objective lenses. Here, a liquid crystal cell and a polarizing beam splitter are used to distribute the laser light to the two objective lenses. That is, the polarization direction of the laser light is changed to either P-polarized light or S-polarized light with respect to the polarizing beam splitter by the liquid crystal cell. When it becomes P-polarized light, the laser light passes through the polarization beam splitter and is guided to the first objective lens. When it becomes S-polarized light, the laser light is reflected by the polarization beam splitter and guided to the second objective lens. It is burned.
JP-A-11-120606
この種の光ピックアップ装置では、各ディスクからの反射光を受光する光検出器の位置調整が必要となる。ここで、光検出器には、BD用の受光部とHD用の受光部が個別に配された構成のものと、共通の受光部にて各ディスクからの反射光を受光するよう構成されたものが存在する。何れの場合にも、通常、2つの対物レンズの何れか一方との間で光検出器の位置調整が行われることにより、他方の対物レンズとの間でも光検出器の位置が適正となるように、光ピックアップ装置内の光学系が設計されている。   In this type of optical pickup device, it is necessary to adjust the position of a photodetector that receives reflected light from each disk. Here, the photodetector has a configuration in which a light receiving unit for BD and a light receiving unit for HD are individually arranged, and a light receiving unit configured to receive reflected light from each disk by a common light receiving unit. Things exist. In either case, the position of the photodetector is usually adjusted between the other objective lens by adjusting the position of the photodetector between the two objective lenses. In addition, an optical system in the optical pickup device is designed.
しかし、このように光学系が設計されていても、実際には、光学系を構成する光学部品の収差や複屈折、あるいは、偏光ビームスプリッタの形状誤差(偏光面に垂直な面で切断したときの断面形状が正方形ではない)などによって、何れか一方の対物レンズとの間で光検出器を位置調整すると、他方の対物レンズを経由したディスクからの反射光が光検出器上に適正に収束されないとの問題が生じる。   However, even if the optical system is designed in this way, in reality, aberrations and birefringence of the optical components constituting the optical system, or a shape error of the polarizing beam splitter (when cut by a plane perpendicular to the polarization plane) If the position of the photo detector is adjusted with one of the objective lenses (for example, the cross-sectional shape is not square), the reflected light from the disk via the other objective lens is properly converged on the photo detector The problem of not being done arises.
本発明は、かかる問題を解消するためになされたものであり、2つの対物レンズを経由した各ディスクからの反射光を対応する光検出部上に適正に収束させ得る光ピックアップ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and provides an optical pickup device capable of properly converging reflected light from each disk via two objective lenses onto a corresponding light detection unit. With the goal.
請求項1の発明に係る光ピックアップ装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光が入射される偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタを経由した第1の偏光方向を有する第1のレーザ光が入射される第1の1/4波長板と、前記第1の1/4波長板を透過した前記第1のレーザ光が入射されるとともに第1の記録媒体に前記第1のレーザ光を収束させる第1の対物レンズと、前記偏光ビームスプリッタを経由した前記第1の偏光方向に直交する第2の偏光方向を有する第2のレーザ光が入射される第2の1/4波長板と、前記第2の1/4波長板を透過した前記第2のレーザ光が入射されるとともに第2の記録媒体に前記第2のレーザ光を収束させる第2の対物レンズと、前記第1および第2の記録媒体によって反射された前記第1および第2のレーザ光を受光する光検出器と、前記第1の1/4波長板と前記光検出器の間に配され前記第1の偏光方向または前記第2の偏光方向の何れか一方の前記第1のレーザ光に倍率調整機能を付与する第1および第2の偏光性レンズ素子とことを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device comprising: a laser light source; a polarization beam splitter into which laser light emitted from the laser light source is incident; and a first polarization direction that passes through the polarization beam splitter. The first quarter-wave plate on which the first laser beam is incident, and the first laser beam that has passed through the first quarter-wave plate is incident and the first recording medium is subjected to the first A first objective lens for converging laser light, and a second quarter of light incident on the second laser light having a second polarization direction orthogonal to the first polarization direction via the polarization beam splitter. A second objective lens that allows the second laser beam that has passed through the second quarter-wave plate to be incident and converges the second laser beam on a second recording medium; and On the first and second recording media A photodetector for receiving the first and second laser beams reflected by the light source, and the first polarization direction or the first polarization disposed between the first quarter-wave plate and the photodetector. The first and second polarizing lens elements impart a magnification adjustment function to the first laser light in any one of two polarization directions.
請求項2の発明は、請求項1に記載の光ピックアップ装置において、前記第1および第2の偏光性レンズ素子は、前記第1の記録媒体にて反射された前記第1のレーザ光が透過する際の前記第1のレーザ光の偏光方向において前記倍率調整機能を発揮することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the first aspect, the first and second polarizing lens elements transmit the first laser light reflected by the first recording medium. The magnification adjusting function is exhibited in the polarization direction of the first laser light when performing.
請求項3の発明は、請求項1または2に記載の光ピックアップ装置において、前記第1および第2の偏光性レンズ素子は、偏光依存性をもつ第1および第2のホログラム素子であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the first or second aspect, the first and second polarizing lens elements are first and second hologram elements having polarization dependency. Features.
請求項4の発明は、請求項3に記載の光ピックアップ装置において、前記光検出器は、前記第1の記録媒体によって反射された第1のレーザ光を受光する第1の光検出部と、前記第2の記録媒体によって反射された第2のレーザ光を受光する第2の光検出部を個別に備え、前記第1および第2のホログラム素子のうち少なくとも一方は、前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光をそれぞれ前記第1の光検出部と前記第2の光検出部に振り分け得るホログラムパターンを有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the third aspect, the light detector includes a first light detection unit that receives the first laser light reflected by the first recording medium; A second light detection unit that individually receives the second laser light reflected by the second recording medium is provided, and at least one of the first and second hologram elements includes the first laser light. And a hologram pattern capable of distributing the second laser light to the first light detection unit and the second light detection unit, respectively.
請求項5の発明は、請求項4に記載の光ピックアップ装置において、前記第1および第2のホログラム素子のうち倍率調整時に変位されない方に、前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光をそれぞれ前記第1の光検出部と前記第2の光検出部に振り分け得るホログラムパターンが配されていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the fourth aspect, the first laser beam and the second laser beam are arranged so as not to be displaced during magnification adjustment among the first and second hologram elements. Are arranged in a hologram pattern that can be distributed to the first light detection unit and the second light detection unit, respectively.
請求項1の発明によれば、第2の記録媒体にて反射された第2のレーザ光が適正に収束される位置に光検出器を位置調整した状態で、適宜、第1および第2の偏光性レンズ素子間の距離を調整することにより、第1の対物レンズによって収束された第1のレーザ光が光検出器上に適正に収束される状態に光学系を設定することができる。   According to the first aspect of the present invention, in the state where the photodetector is adjusted to a position where the second laser light reflected by the second recording medium is properly converged, the first and second are appropriately selected. By adjusting the distance between the polarizing lens elements, the optical system can be set so that the first laser beam converged by the first objective lens is properly converged on the photodetector.
たとえば、請求項2の発明のように、第1の記録媒体にて反射された第1のレーザ光が透過する際の第1のレーザ光の偏光方向において倍率調整機能を発揮するよう、第1および第2の偏光性レンズ素子を配すると、偏光ビームスプリッタから第1の対物レンズへと向かう往路では、第1および第2の偏光性レンズ素子による倍率調整機能が発揮されず、第1の対物レンズから光検出器へと向かう復路において、これらレンズ素子による倍率調整機能が発揮される。よって、この場合、第1および第2の偏光性レンズ素子間の距離を変化させると、往路の光路長はそのままで、復路の光路長のみが変化することとなる。したがって、第1および第2の偏光性レンズ素子間の距離を変化させることにより、第1の記録媒体にて反射された第1のレーザ光の収束位置を光軸方向に前後させることができ、第1のレーザ光が光検出器上に適正に収束するよう調整することができる。   For example, as in the invention of claim 2, the first adjustment is performed so that the magnification adjustment function is exhibited in the polarization direction of the first laser light when the first laser light reflected by the first recording medium is transmitted. When the second polarizing lens element is arranged, the magnification adjustment function by the first and second polarizing lens elements is not exhibited in the outward path from the polarizing beam splitter to the first objective lens, and the first objective On the return path from the lens to the photodetector, the magnification adjustment function by these lens elements is exhibited. Therefore, in this case, when the distance between the first and second polarizing lens elements is changed, only the optical path length of the return path is changed without changing the optical path length of the forward path. Therefore, by changing the distance between the first and second polarizing lens elements, the convergence position of the first laser beam reflected by the first recording medium can be moved back and forth in the optical axis direction. The first laser beam can be adjusted to properly converge on the photodetector.
なお、第1および第2の偏光性レンズ素子は、請求項3に記載のように、偏光依存性をもつ第1および第2のホログラム素子とすることができる。偏光依存性を有するホログラム素子は、たとえば、以下の実施形態のように、偏光方向に応じて屈折率が異なる復屈折材料とホログラム構造を組み合わせて構成することができる。   The first and second polarizing lens elements can be the first and second hologram elements having polarization dependency as described in claim 3. A hologram element having polarization dependence can be configured by combining a birefringent material having a different refractive index depending on the polarization direction and a hologram structure, as in the following embodiment, for example.
この場合、請求項4に記載のように、第1および第2のホログラム素子のうち少なくとも一方のホログラムパターンを、第1のレーザ光と第2のレーザ光をそれぞれ第1の光検出部と第2の光検出部に振り分け得るものとすると、当該ホログラム素子を、倍率調整用とともに光路振り分け用として共用することができ、部品点数の削減と構成の簡素化を図ることができる。   In this case, as described in claim 4, at least one hologram pattern of the first and second hologram elements is converted into the first laser beam and the second laser beam from the first light detector and the first laser beam, respectively. Assuming that the hologram element can be distributed to the two light detection units, the hologram element can be shared for optical path distribution as well as for magnification adjustment, and the number of parts can be reduced and the configuration can be simplified.
なお、請求項5のように、このホログラムパターンを、第1および第2のホログラム素子のうち倍率調整時に変位されない方に配すると、倍率調整時に第1および第2のホログラム素子の距離を変化させても、光検出器上における第1のレーザ光と第2のレーザ光の光軸間隔が変化することはない。よって、第1のレーザ光と第2のレーザ光の光軸をそれぞれ対応する光検出部に位置づけたまま、光検出器上における第1のレーザ光の収束状態を調整することができる。   If the hologram pattern is arranged on one of the first and second hologram elements that is not displaced during magnification adjustment, the distance between the first and second hologram elements is changed during magnification adjustment. However, the optical axis interval between the first laser beam and the second laser beam on the photodetector does not change. Therefore, the convergence state of the first laser beam on the photodetector can be adjusted while the optical axes of the first laser beam and the second laser beam are positioned in the corresponding photodetectors.
以上のとおり本発明によれば、2つの対物レンズを経由した各ディスクからの反射光を対応する光検出部上に適正に収束させ得る光ピックアップ装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an optical pickup device that can properly converge reflected light from each disk via two objective lenses onto a corresponding light detection unit.
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示形態であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
The effects and significance of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments. However, the following embodiment is merely an exemplary form when the present invention is implemented, and the present invention is not limited to what is described in the following embodiment.
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。本実施の形態は、BDとHDに対応可能な光ピックアップ装置に本発明を適用したものである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to an optical pickup apparatus that can handle BD and HD.
図1は、光ピックアップ装置の構成(光学系)を示す図である。同図(a)は、光ピックアップ装置の光学系の要部平面図、同図(b)は、同図(a)の立ち上げミラー21、26からHD用対物レンズ23およびBD用対物レンズ28までの部分を図中のX軸方向に見たときの側面図である。同図(b)中、対物レンズホルダ31は内部の構造が分かるよう断面図にて示されている。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration (optical system) of an optical pickup device. 4A is a plan view of the main part of the optical system of the optical pickup device, and FIG. 4B is an HD objective lens 23 and a BD objective lens 28 from the rising mirrors 21 and 26 in FIG. It is a side view when the part up to is seen in the X-axis direction in the figure. In FIG. 2B, the objective lens holder 31 is shown in a sectional view so that the internal structure can be seen.
なお、以下では、偏光ビームスプリッタ14の偏光面に対しP偏光となる偏光方向を偏光ビームスプリッタ14との関係に限らず“P偏光”と称し、また、偏光ビームスプリッタ14の偏光面に対しS偏光となる偏光方向を偏光ビームスプリッタ14との関係に限らず“S偏光”と称する。   In the following description, the polarization direction that is P-polarized with respect to the polarization plane of the polarization beam splitter 14 is not limited to the relationship with the polarization beam splitter 14, but is referred to as “P polarization”. The polarization direction to be polarized is not limited to the relationship with the polarization beam splitter 14 and is referred to as “S-polarized light”.
同図(a)および(b)において、半導体レーザ11は、波長400nm程度のレーザ光を出射する。回折格子12は、半導体レーザ11から出射されたレーザ光をメインビームと2つのサブビームに分離する。   2A and 2B, the semiconductor laser 11 emits laser light having a wavelength of about 400 nm. The diffraction grating 12 separates the laser beam emitted from the semiconductor laser 11 into a main beam and two sub beams.
偏光回転素子13は、制御信号に応じて、レーザ光の偏光方向を変化させる。具体的には、BDの記録/再生時には偏光ビームスプリッタ14の偏光面に対しS偏光となるようレーザ光の偏光方向を設定し、HDの記録/再生時には偏光ビームスプリッタ14の偏光面に対しP偏光となるようレーザ光の偏光方向を設定する。   The polarization rotation element 13 changes the polarization direction of the laser light according to the control signal. Specifically, the polarization direction of the laser beam is set so as to be S-polarized with respect to the polarization plane of the polarization beam splitter 14 during BD recording / reproduction, and P with respect to the polarization plane of the polarization beam splitter 14 during HD recording / reproduction. The polarization direction of the laser light is set so as to be polarized.
なお、偏光回転素子13は、制御信号に応じて1/2波長板をレーザ光の光軸を軸として回転させる構成や、制御信号に応じて1/2波長板をレーザ光の光路に対し挿脱させる構成とすることができる。この他、光学結晶に電圧を印加したときの光電効果によって偏光特性を変化させるものや、液晶素子等を用いることもできる。   The polarization rotation element 13 is configured to rotate the half-wave plate around the optical axis of the laser beam according to the control signal, or to insert the half-wave plate into the optical path of the laser beam according to the control signal. It can be set as the structure made to remove. In addition, a liquid crystal element or the like whose polarization characteristics are changed by a photoelectric effect when a voltage is applied to the optical crystal can be used.
偏光ビームスプリッタ14は、偏光回転素子13側から入射されるレーザ光をその偏光方向に応じて透過または反射する。   The polarization beam splitter 14 transmits or reflects the laser light incident from the polarization rotation element 13 side according to the polarization direction.
偏光回転素子13によって偏光ビームスプリッタ14の偏光面に対しP偏光とされたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ14を透過した後、2つの偏光依存性のホログラム素子15、16を透過し、さらに、ミラー18によって反射された後、コリメートレンズ19によって平行光に変換される。   The laser beam converted to P-polarized light with respect to the polarization plane of the polarization beam splitter 14 by the polarization rotation element 13 is transmitted through the polarization beam splitter 14, then transmitted through the two polarization-dependent hologram elements 15, 16, and a mirror. After being reflected by 18, it is converted into parallel light by a collimating lens 19.
これら2つのホログラム素子15、16は、後述の如く、S偏光の光に対し、それぞれ凹レンズと凸レンズのレンズ作用を付与する。ホログラム素子15、16は、調整機構17によって間隔が調整可能となっている。調整機構17によってホログラム素子15、16の間隔を変更することによりホログラム素子15、16全体の倍率が変化する。つまり、ホログラム素子15、16と調整機構17は、S偏光の光に対しビームエキスパンダと同様の作用を付与する。ホログラム素子15、16の構成は、追って、図2ないし図5を参照して説明する。   As will be described later, these two hologram elements 15 and 16 impart lens actions of a concave lens and a convex lens, respectively, to S-polarized light. The distance between the hologram elements 15 and 16 can be adjusted by the adjusting mechanism 17. By changing the distance between the hologram elements 15 and 16 by the adjusting mechanism 17, the magnification of the entire hologram elements 15 and 16 changes. That is, the hologram elements 15 and 16 and the adjusting mechanism 17 give the same action as the beam expander to S-polarized light. The configuration of the hologram elements 15 and 16 will be described later with reference to FIGS.
コリメートレンズ19によって平行光とされたレーザ光は、ミラー20によって反射され、さらに、立ち上げミラー21によってHD用対物レンズ23方向に反射される。   The laser light converted into parallel light by the collimating lens 19 is reflected by the mirror 20 and further reflected by the rising mirror 21 in the direction of the HD objective lens 23.
1/4波長板22は、立ち上げミラー21によって反射されたレーザ光を円偏光に変換するとともに、ディスクからの反射光を、ディスクへ向かう際の偏光方向に直交する直線偏光(S偏光)に変換する。これにより、ディスクによって反射されたレーザ光は偏光ビームスプリッタ14によって反射され光検出器30へと導かれる。HD用対物レンズ23は、1/4波長板22側から入射されたレーザ光をHD上に収束させる。   The quarter-wave plate 22 converts the laser light reflected by the rising mirror 21 into circularly polarized light, and converts the reflected light from the disk into linearly polarized light (S-polarized light) orthogonal to the polarization direction when traveling toward the disk. Convert. As a result, the laser beam reflected by the disk is reflected by the polarization beam splitter 14 and guided to the photodetector 30. The HD objective lens 23 converges the laser light incident from the ¼ wavelength plate 22 side onto the HD.
偏光回転素子13によって偏光ビームスプリッタ14の偏光面に対しS偏光とされたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ14によって反射された後、コリメートレンズ24によって平行光に変換される。その後、このレーザ光は、ミラー25によって反射され、さらに、立ち上げミラー26によってBD用対物レンズ28方向に反射される。   The laser light converted to S-polarized light with respect to the polarization plane of the polarization beam splitter 14 by the polarization rotation element 13 is reflected by the polarization beam splitter 14 and then converted into parallel light by the collimator lens 24. Thereafter, the laser light is reflected by the mirror 25 and further reflected by the rising mirror 26 toward the BD objective lens 28.
1/4波長板27は、立ち上げミラー26によって反射されたレーザ光を円偏光に変換するとともに、ディスクからの反射光を、ディスクへ向かう際の偏光方向に直交する直線偏光(P偏光)に変換する。これにより、ディスクによって反射されたレーザ光は偏光ビームスプリッタ14を透過し光検出器30へと導かれる。BD用対物レンズ28は、1/4波長板27側から入射されたレーザ光をBD上に収束させる。   The quarter-wave plate 27 converts the laser light reflected by the rising mirror 26 into circularly polarized light, and converts the reflected light from the disk into linearly polarized light (P-polarized light) orthogonal to the polarization direction when traveling toward the disk. Convert. As a result, the laser beam reflected by the disk passes through the polarization beam splitter 14 and is guided to the photodetector 30. The BD objective lens 28 converges the laser light incident from the ¼ wavelength plate 27 side onto the BD.
アナモレンズ29は、ディスクによって反射されたレーザ光に非点収差を導入する。光検出器30は、受光面にHD/BDに共通の一つのセンサパターンを有し、HDおよびBDによって反射された各レーザ光(メインビーム/サブビーム)がそれぞれこのセンサパターンにて受光されるよう配置されている。ここでは、センサパターンとしてたとえば複数の4分割センサが配され、各4分割センサからの信号に基づいて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号および再生信号が生成される。なお、光検出器30の配置方法とホログラム素子15の調整方法については、追って詳述する。   The anamorphic lens 29 introduces astigmatism into the laser light reflected by the disk. The photodetector 30 has one sensor pattern common to HD / BD on the light receiving surface, and each laser beam (main beam / sub beam) reflected by the HD and BD is received by the sensor pattern. Has been placed. Here, for example, a plurality of four-divided sensors are arranged as sensor patterns, and a focus error signal, a tracking error signal, and a reproduction signal are generated based on signals from the respective four-divided sensors. The arrangement method of the photodetector 30 and the adjustment method of the hologram element 15 will be described in detail later.
上記2つの1/4波長板22、27と、HD用対物レンズ23およびBD用対物レンズ28は、同図(b)に示す如く、共通の対物レンズホルダ31に装着されている。この対物レンズホルダ31は、磁気回路とコイルからなる周知の対物レンズアクチュエータによって、フォーカス方向およびトラッキング方向に駆動される。なお、対物レンズホルダ31には、通常、コイルが配される。同図には、対物レンズアクチュエータのうちコイル32のみ図示され、磁気回路は図示省略されている。   The two quarter-wave plates 22 and 27, the HD objective lens 23, and the BD objective lens 28 are mounted on a common objective lens holder 31 as shown in FIG. The objective lens holder 31 is driven in a focus direction and a tracking direction by a known objective lens actuator including a magnetic circuit and a coil. The objective lens holder 31 is usually provided with a coil. In the figure, only the coil 32 of the objective lens actuator is shown, and the magnetic circuit is not shown.
次に、図2を参照して、凹レンズの作用を付与するホログラム素子15の構成について説明する。同図(a)は、ホログラム素子15の平面図、同図(b)は、ホログラム素子15の断面構造を示す図である。   Next, with reference to FIG. 2, the configuration of the hologram element 15 that imparts the action of a concave lens will be described. 2A is a plan view of the hologram element 15, and FIG. 2B is a diagram showing a cross-sectional structure of the hologram element 15. As shown in FIG.
同図(b)に示す如く、ホログラム素子15は、ガラス基板151上にホログラムによる回折構造152を形成し、さらにその上に複屈折材料層153とガラス基板154を順番に形成して構成される。   As shown in FIG. 2B, the hologram element 15 is formed by forming a diffraction structure 152 by a hologram on a glass substrate 151, and further forming a birefringent material layer 153 and a glass substrate 154 in order thereon. .
ここで、複屈折材料層153の屈折率は、レーザ光がP偏光およびS偏光にて入射するときの屈折率をそれぞれnpおよびnsとし、回折構造152の屈折率をn1とすると、ns≠n1(ns<n1)、np=n1となるよう設定されている。したがって、レーザ光がP偏光にてホログラム素子15に入射する場合には、回折構造152の屈折率(n1)と複屈折材料層153の屈折率(np)の間に差が生じず、回折構造152は回折格子として機能しない。これに対し、レーザ光がS偏光にてホログラム素子15に入射する場合には、回折構造152の屈折率(n1)と複屈折材料層153の屈折率(ns)の間に差が生じ、回折構造152は、回折格子として機能する。   Here, the refractive index of the birefringent material layer 153 is ns ≠ n1, where np and ns are the refractive indexes when the laser light is incident as P-polarized light and S-polarized light, respectively, and n1 is the refractive index of the diffractive structure 152. (Ns <n1) and np = n1 are set. Therefore, when the laser light is incident on the hologram element 15 as P-polarized light, there is no difference between the refractive index (n1) of the diffractive structure 152 and the refractive index (np) of the birefringent material layer 153, and the diffractive structure. 152 does not function as a diffraction grating. On the other hand, when the laser light is incident on the hologram element 15 as S-polarized light, a difference occurs between the refractive index (n1) of the diffractive structure 152 and the refractive index (ns) of the birefringent material layer 153. The structure 152 functions as a diffraction grating.
このように複屈折材料層153の屈折率は、S偏光にてレーザ光が入射する際に回折が起こるよう調整されている。このため、ホログラム素子15は、HDによって反射されたレーザ光(S偏光)に対して回折構造152による回折作用を付与し、HDへと向かう際のレーザ光(P偏光)には回折作用を付与しない。   Thus, the refractive index of the birefringent material layer 153 is adjusted so that diffraction occurs when the laser light is incident as S-polarized light. For this reason, the hologram element 15 gives a diffraction action by the diffraction structure 152 to the laser light (S-polarized light) reflected by the HD, and gives a diffraction action to the laser light (P-polarized light) when going to the HD. do not do.
回折構造152は、同図(a)に示す如くリング状になるように形成されている。同図(a)には回折構造152の形成領域が回折領域15aとして示されている。回折構造152は、回折構造152にて回折された+1次回折光の焦点距離が0次回折光の焦点距離よりも長くなるよう調整されている。すなわち、レーザ光の+1次回折光は0次回折光よりも拡散される。   The diffraction structure 152 is formed in a ring shape as shown in FIG. In FIG. 5A, the formation region of the diffraction structure 152 is shown as a diffraction region 15a. The diffractive structure 152 is adjusted so that the focal length of the + 1st order diffracted light diffracted by the diffractive structure 152 is longer than the focal length of the 0th order diffracted light. That is, the + 1st order diffracted light of the laser light is diffused more than the 0th order diffracted light.
図2(c)は、回折構造152を同図(b)に示す如く4ステップとしたときの1ステップ当たりの位相差と回折効率の関係をシミュレーションしたものである。なお、ここでは、レーザ光の波長が408nmとされている。   FIG. 2C shows a simulation of the relationship between the phase difference per step and the diffraction efficiency when the diffractive structure 152 has four steps as shown in FIG. Here, the wavelength of the laser light is 408 nm.
同図(c)を参照して分かるとおり、1ステップ当たりの位相差が0.25(λ)程度(λ:レーザ光の波長)となるよう4ステップの回折構造を形成すれば、+1次回折光の回折効率を0.8程度まで引き上げることができる。1ステップ当たりの位相差をこのように設定すると、高い回折効率をもって、ホログラム素子15に凹レンズのレンズ作用を発揮させることができる。   As can be seen with reference to FIG. 5C, if a four-step diffraction structure is formed so that the phase difference per step is about 0.25 (λ) (λ: wavelength of the laser beam), the + 1st order diffracted light Can be increased to about 0.8. When the phase difference per step is set in this way, the hologram element 15 can exhibit the lens action of the concave lens with high diffraction efficiency.
図3は、凸レンズの作用を付与するホログラム素子16の構成を説明する図である。同図(a)は、ホログラム素子16の平面図、同図(b)は、ホログラム素子15の断面構造を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the hologram element 16 that imparts the action of a convex lens. 2A is a plan view of the hologram element 16, and FIG. 2B is a view showing a sectional structure of the hologram element 15. As shown in FIG.
同図(b)に示す如く、ホログラム素子16は、ガラス基板161上にホログラムによる回折構造162を形成し、さらにその上に複屈折材料層163とガラス基板164を順番に形成して構成される。ホログラム素子16の構成は、回折構造162のパターンを除いてホログラム素子15と同様である。また、回折構造162と複屈折材料層163の屈折率の関係も、上記ホログラム素子15と同様である。よって、ホログラム素子16は、HDによって反射されたレーザ光(S偏光)に対して回折構造162による回折作用を付与し、HDへと向かう際のレーザ光(P偏光)には回折作用を付与しない。   As shown in FIG. 2B, the hologram element 16 is formed by forming a diffraction structure 162 by a hologram on a glass substrate 161, and further forming a birefringent material layer 163 and a glass substrate 164 in this order. . The configuration of the hologram element 16 is the same as that of the hologram element 15 except for the pattern of the diffraction structure 162. The relationship between the refractive indexes of the diffractive structure 162 and the birefringent material layer 163 is the same as that of the hologram element 15. Therefore, the hologram element 16 gives a diffraction action by the diffraction structure 162 to the laser light (S-polarized light) reflected by the HD and does not give a diffraction action to the laser light (P-polarized light) when going to the HD. .
回折構造162は、同図(a)に示す如くリング状になるように形成されている。同図(a)には回折構造162の形成領域が回折領域16aとして示されている。回折構造162は、回折構造162にて回折された+1次回折光の焦点距離が0次回折光の焦点距離よりも短くなるよう調整されている。すなわち、レーザ光の+1次回折光は0次回折光よりも収束される。   The diffractive structure 162 is formed in a ring shape as shown in FIG. In FIG. 5A, the formation region of the diffraction structure 162 is shown as a diffraction region 16a. The diffraction structure 162 is adjusted so that the focal length of the + 1st order diffracted light diffracted by the diffraction structure 162 is shorter than the focal length of the 0th order diffracted light. That is, the + 1st order diffracted light of the laser light is converged more than the 0th order diffracted light.
図3(c)は、回折構造162を同図(b)に示す如く4ステップとしたときの1ステップ当たりの位相差と回折効率の関係をシミュレーションしたものである。回折効率は、上記図2(c)の場合と同様である。すなわち、1ステップ当たりの位相差を0.25(λ)程度とすることにより、+1次回折光の回折効率を0.8程度まで引き上げることができる。1ステップ当たりの位相差をこのように設定することにより、高い回折効率をもって、ホログラム素子16に凸レンズのレンズ作用を発揮させることができる。   FIG. 3C is a simulation of the relationship between the phase difference per step and the diffraction efficiency when the diffractive structure 162 has four steps as shown in FIG. The diffraction efficiency is the same as in the case of FIG. That is, by setting the phase difference per step to about 0.25 (λ), the diffraction efficiency of the + 1st order diffracted light can be increased to about 0.8. By setting the phase difference per step in this way, the hologram element 16 can exhibit the lens action of the convex lens with high diffraction efficiency.
なお、ここでは回折構造152、162をステップ型にて構成したが、これらをブレーズ型とすることもできる。   Here, the diffractive structures 152 and 162 are configured in a step type, but these may be a blaze type.
図4(a)および(b)は、ホログラム素子15内にブレーズ型の回折構造155を配して凹レンズのレンズ作用を発揮させる場合の構成例を示す図である。   FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a configuration example in the case where a blazed diffraction structure 155 is provided in the hologram element 15 to exhibit the lens action of a concave lens.
同図(b)のように、ホログラム素子15内には、図2(b)に示すステップ型の回折構造152に替えてブレーズ型の回折構造155が配されている。なお、この構成例においても、回折構造155の屈折率(n1)と複屈折材料層153の屈折率(ns/np)は、図2の場合と同様に調整されている。よって、ホログラム素子15は、S偏光にて入射する場合にレーザ光に回折作用を付与する。   As shown in FIG. 2B, a blazed diffraction structure 155 is arranged in the hologram element 15 in place of the step-type diffraction structure 152 shown in FIG. In this configuration example, the refractive index (n1) of the diffractive structure 155 and the refractive index (ns / np) of the birefringent material layer 153 are adjusted in the same manner as in FIG. Therefore, the hologram element 15 imparts a diffractive action to the laser light when incident as S-polarized light.
したがって、ホログラム素子15は、HDによって反射されたレーザ光(S偏光)に対して回折構造155による回折作用を付与し、HDへと向かう際のレーザ光(P偏光)には回折作用を付与しない。回折構造155は、一定高さのブレーズ型回折構造が、同図(a)に示すごとくリング状に形成された構造となっており、凹レンズと同様のレンズ効果にて+1次の回折光を拡散させる。   Therefore, the hologram element 15 imparts a diffraction action by the diffraction structure 155 to the laser light (S-polarized light) reflected by the HD, and does not impart a diffraction action to the laser light (P-polarized light) when going to the HD. . The diffractive structure 155 is a structure in which a blazed diffractive structure of a certain height is formed in a ring shape as shown in FIG. Let
同図(c)は、回折構造155にて生じる位相差と回折効率の関係をシミュレーションしたものである。この場合、位相差が1(λ)程度となるよう回折構造155を形成すれば、+1次回折光の回折効率を1程度まで引き上げることができる。よって、この場合には、高い回折効率をもって、ホログラム素子15に凹レンズのレンズ作用を発揮させることができる。   FIG. 6C shows a simulation of the relationship between the phase difference generated in the diffraction structure 155 and the diffraction efficiency. In this case, if the diffraction structure 155 is formed so that the phase difference is about 1 (λ), the diffraction efficiency of the + 1st order diffracted light can be increased to about 1. Therefore, in this case, the hologram element 15 can exhibit the lens action of the concave lens with high diffraction efficiency.
図6(a)および(b)は、ホログラム素子16内にブレーズ型の回折構造165を配して凸レンズのレンズ作用を発揮させる場合の構成例を示す図である。   FIGS. 6A and 6B are diagrams showing a configuration example in the case where a blazed diffraction structure 165 is arranged in the hologram element 16 to exhibit the lens action of a convex lens.
同図(b)のように、ホログラム素子16内には、図3(b)に示すステップ型の回折構造162に替えてブレーズ型の回折構造165が配されている。なお、この構成例においても、回折構造165の屈折率(n1)と複屈折材料層163の屈折率(ns/np)は、上記と同様に調整されている。よって、ホログラム素子16は、S偏光にて入射する場合にレーザ光に回折作用を付与する。   As shown in FIG. 6B, a blazed diffraction structure 165 is arranged in the hologram element 16 in place of the step-type diffraction structure 162 shown in FIG. In this configuration example, the refractive index (n1) of the diffractive structure 165 and the refractive index (ns / np) of the birefringent material layer 163 are adjusted in the same manner as described above. Therefore, the hologram element 16 imparts a diffractive action to the laser light when incident as S-polarized light.
したがって、ホログラム素子16は、HDによって反射されたレーザ光(S偏光)に対して回折構造165による回折作用を付与し、HDへと向かう際のレーザ光(P偏光)には回折作用を付与しない。回折構造165は、一定高さのブレーズ型回折構造が、同図(a)に示すごとくリング状に形成された構造となっており、凸レンズと同様のレンズ効果にて+1次の回折光を収束させる。   Therefore, the hologram element 16 gives a diffraction action by the diffraction structure 165 to the laser light (S-polarized light) reflected by the HD, and does not give a diffraction action to the laser light (P-polarized light) when going to the HD. . The diffractive structure 165 has a structure in which a blazed diffractive structure of a certain height is formed in a ring shape as shown in FIG. 5A, and converges the + 1st order diffracted light with the same lens effect as a convex lens. Let
同図(c)は、回折構造165にて生じる位相差と回折効率の関係をシミュレーションしたものである。上記図4(c)の場合と同様、位相差が1(λ)程度となるよう回折構造165を形成すれば、+1次回折光の回折効率を1程度まで引き上げることができ、高い回折効率をもって、ホログラム素子16に凸レンズのレンズ作用を発揮させることができる。   FIG. 6C shows a simulation of the relationship between the phase difference generated in the diffraction structure 165 and the diffraction efficiency. As in the case of FIG. 4C, if the diffraction structure 165 is formed so that the phase difference is about 1 (λ), the diffraction efficiency of the + 1st order diffracted light can be increased to about 1, with high diffraction efficiency, The hologram element 16 can exhibit the lens action of a convex lens.
上記のように構成されたホログラム素子15、16を組み合わせて図1の位置に配置することにより、HDにて反射されたレーザ光(S偏光)にビームエキスパンダと同様の作用が付与される。   By combining the hologram elements 15 and 16 configured as described above and arranging them at the position shown in FIG. 1, the laser beam (S-polarized light) reflected by the HD is given the same action as the beam expander.
なお、図3および図5の構成では、回折構造162、165の構成を変えることによりホログラム素子16に凸レンズのレンズ作用を発揮させるようにしたが、図2および図4に示す構成から、複屈折材料層153の屈折率nsと回折構造152、155の屈折率n1の大小関係を逆転させてホログラム素子16を構成することによっても、ホログラム素子16に凸レンズのレンズ作用を発揮させることができる。すなわち、図2および図4の構成において、上記と同様、レーザ光がP偏光およびS偏光にて入射するときの複屈折材料層153の屈折率をそれぞれnpおよびnsとし、回折構造152、155の屈折率をn1とすると、ns≠n1(ns>n1)、np=n1となるよう各屈折率を設定することにより、ホログラム素子16に凸レンズのレンズ作用を発揮させることができる。   3 and 5, the diffractive structures 162 and 165 are changed to cause the hologram element 16 to exhibit the lens action of a convex lens. However, the birefringence is changed from the configurations shown in FIGS. 2 and 4. The hologram element 16 can also exhibit the lens function of a convex lens by reversing the magnitude relationship between the refractive index ns of the material layer 153 and the refractive index n1 of the diffraction structures 152 and 155. That is, in the configuration of FIG. 2 and FIG. 4, the refractive index of the birefringent material layer 153 when the laser light is incident as P-polarized light and S-polarized light is np and ns, respectively, as described above. When the refractive index is n1, by setting each refractive index so that ns ≠ n1 (ns> n1) and np = n1, the hologram element 16 can exhibit the lens action of a convex lens.
図6は、ホログラム素子15、16による焦点位置調整作用を模式的に示す図である。同図(a)は、ホログラム素子15、16の倍率を基準状態に設定したときの状態を示し、同図(b)は、ホログラム素子15、16の倍率を適正化したときの状態を示している。   FIG. 6 is a diagram schematically showing the focus position adjusting action by the hologram elements 15 and 16. FIG. 5A shows a state when the magnifications of the hologram elements 15 and 16 are set to the reference state, and FIG. 5B shows a state when the magnifications of the hologram elements 15 and 16 are optimized. Yes.
なお、ここで「倍率を基準状態に設定する」とは、ホログラム素子15、16を所定の(設計どおりの)位置に配置したときに、これらにHDにて反射されたS偏光のレーザ光が入射しても、焦点位置の調整作用が発揮されないようにすることをいう。すなわち、HDにて反射されたレーザ光はホログラム素子15、16に入射する際にS偏光となっているためホログラム素子15、16によってレンズ作用を受けるが、このレーザ光が仮にP偏光であるとすると、このレーザ光(P偏光)は、ホログラム素子15、16からレンズ作用を受けない。「倍率を基準状態に設定する」とは、このようにホログラム素子15、16をS偏光の状態で透過するときとP偏光の状態で透過するときとでレーザ光の焦点位置が変わらないように、ホログラム素子15、16の間隔を設定することをいう。   Here, “setting the magnification to the reference state” means that when the hologram elements 15 and 16 are arranged at predetermined (as designed) positions, the S-polarized laser light reflected by the HD is reflected on these elements. This means that the focal position adjustment function is not exerted even when incident. That is, the laser beam reflected by the HD is S-polarized light when entering the hologram elements 15 and 16, and thus receives a lens action by the hologram elements 15 and 16. If the laser light is P-polarized, Then, this laser beam (P-polarized light) does not receive a lens action from the hologram elements 15 and 16. “Setting the magnification to the reference state” means that the focal position of the laser light does not change between transmitting through the hologram elements 15 and 16 in the S-polarized state and transmitting through the P-polarized state. In other words, the interval between the hologram elements 15 and 16 is set.
光ピックアップ装置の光学系は、通常、2つの対物レンズ23、28の何れか一方との間で光検出器30の位置調整を行うことにより、他方の対物レンズとの間でも光検出器30の位置が適正となるよう設計されている。しかし、実際には、たとえばBD用対物レンズ28との間で光検出器30の位置調整を行うと、図6(a)に示す如く、HD用対物レンズ23を経由したHDからの反射光が光検出器30上に適正に収束されない場合が起こる。この要因として、光学系を構成する光学部品の収差や複屈折、あるいは、偏光ビームスプリッタの形状誤差(偏光面に垂直な面で切断したときの断面形状が正方形ではない)などが考えられる。   The optical system of the optical pickup device usually adjusts the position of the photodetector 30 between one of the two objective lenses 23 and 28, so that the optical detector 30 can be connected to the other objective lens. Designed for proper position. However, actually, for example, when the position of the photodetector 30 is adjusted with respect to the BD objective lens 28, the reflected light from the HD via the HD objective lens 23 is reflected as shown in FIG. In some cases, the light is not properly converged on the photodetector 30. This may be due to aberrations or birefringence of an optical component constituting the optical system, or a shape error of the polarization beam splitter (a cross-sectional shape when cut along a plane perpendicular to the polarization plane is not square).
本実施の形態では、ホログラム素子15、16の倍率を適正化することにより、同図(b)に示す如く、HDからの反射光が光検出器30上に適正に収束される。この場合、光学系の調整は、以下のように行われる。   In the present embodiment, by optimizing the magnification of the hologram elements 15 and 16, the reflected light from the HD is properly converged on the photodetector 30, as shown in FIG. In this case, the adjustment of the optical system is performed as follows.
(1)まず、レーザ光をBD用対物レンズ28に導きつつ光検出器30からの出力信号を参照して、BDからの反射光が受光面上に適正に収束される位置に光検出器30を位置づける。   (1) First, referring to the output signal from the photodetector 30 while guiding the laser beam to the BD objective lens 28, the photodetector 30 is positioned at a position where the reflected light from the BD is properly converged on the light receiving surface. Position.
(2)次に、レーザ光をHD用対物レンズ26に導き、光検出器30からの出力信号を参照しつつホログラム素子15、16間の距離を変化させる。   (2) Next, the laser beam is guided to the HD objective lens 26, and the distance between the hologram elements 15 and 16 is changed while referring to the output signal from the photodetector 30.
(3)そして、光検出器30からの信号が最良となるようホログラム素子15、16間の距離を調整する。これにより、光検出器30の受光面に対しHDからの反射光が適正に収束する。   (3) The distance between the hologram elements 15 and 16 is adjusted so that the signal from the photodetector 30 is the best. Thereby, the reflected light from the HD properly converges on the light receiving surface of the photodetector 30.
たとえば、図6(a)に示すように、ホログラム素子15、16の倍率を上記基準状態に設定した状態において、HDからの反射光の収束位置がBDからの反射光の収束位置よりも距離ΔLpdだけ手前(アナモレンズ29側)にある場合には、ホログラム素子16をホログラム素子15に近づく方向に変位させてホログラム素子15、16の倍率を基準状態から変化させる。こうして、ホログラム素子15、16を透過した後のHDからの反射光を、倍率が基準状態にある場合よりも拡散させ、HDからの反射光の収束位置をアナモレンズ29から遠ざける。   For example, as shown in FIG. 6A, in the state where the magnifications of the hologram elements 15 and 16 are set to the reference state, the convergence position of the reflected light from the HD is more than the distance ΔLpd than the convergence position of the reflected light from the BD. If it is just in front (an anamorphic lens 29 side), the hologram element 16 is displaced in a direction approaching the hologram element 15 to change the magnification of the hologram elements 15 and 16 from the reference state. Thus, the reflected light from the HD after passing through the hologram elements 15 and 16 is diffused more than when the magnification is in the reference state, and the convergence position of the reflected light from the HD is moved away from the anamorphic lens 29.
この場合、往路においては、上記のとおりホログラム素子15、16がレーザ光(P偏光)に対しレンズ作用を発揮しないため、このようにホログラム素子15、16間の間隔を変化させても、往路の光路長は、間隔を変化させる前後において不変である。このため、このようにホログラム素子15、16間の間隔を変化させても、レーザ光は、間隔を変化させる前と同じ状態にてHD用対物レンズ23に入射する。よって、レーザ光は、ホログラム素子15、16間の間隔を変化させても同じ焦点位置に収束し、HDと焦点位置との関係は変わらない。   In this case, in the forward path, the hologram elements 15 and 16 do not exhibit the lens action with respect to the laser light (P-polarized light) as described above. Therefore, even if the interval between the hologram elements 15 and 16 is changed in this way, The optical path length is unchanged before and after the interval is changed. For this reason, even if the interval between the hologram elements 15 and 16 is changed in this way, the laser light enters the HD objective lens 23 in the same state as before the interval is changed. Therefore, even if the interval between the hologram elements 15 and 16 is changed, the laser beam converges at the same focal position, and the relationship between HD and the focal position does not change.
一方、復路においては、上記のとおりホログラム素子15、16がレーザ光(S偏光)に対しレンズ作用を発揮するため、復路の光路長は、ホログラム素子15、16間の間隔を変化させる前後において変化する。つまり、上記の如く、ホログラム素子15、16間の間隔を縮めてHDからの反射光を拡散させることにより復路の光路長が長くなる。よって、このようにホログラム素子15、16間の間隔を縮めると、HDにて反射されたレーザ光の収束位置がアナモレンズ29から離れる。そして、その距離がΔLpdとなると、HDにて反射されたレーザ光の収束位置が光検出器30の受光面上に適正に位置づけられる。こうして、HDからの反射光が光検出器30の受光面上に適正に収束される。   On the other hand, on the return path, the hologram elements 15 and 16 exert a lens action on the laser light (S-polarized light) as described above, so the optical path length of the return path changes before and after the interval between the hologram elements 15 and 16 is changed. To do. In other words, as described above, the distance between the hologram elements 15 and 16 is reduced to diffuse the reflected light from the HD, thereby increasing the optical path length of the return path. Therefore, when the interval between the hologram elements 15 and 16 is reduced in this way, the convergence position of the laser light reflected by the HD is separated from the anamorphic lens 29. When the distance becomes ΔLpd, the convergence position of the laser light reflected by the HD is appropriately positioned on the light receiving surface of the photodetector 30. Thus, the reflected light from the HD is properly converged on the light receiving surface of the photodetector 30.
なお、HDからの反射光の収束位置が光検出器30の受光面よりもアナモレンズ29からΔLpdだけ離れている場合には、ホログラム素子16をホログラム素子15から離れる方向に変位させてホログラム素子15、16の倍率を上記基準状態から変化させる。こうして、ホログラム素子15、16を透過した後のHDからの反射光を、倍率が基準状態にある場合よりも収束させ、当該反射光の収束位置をアナモレンズ29側に変位させる。そして、その変位量をΔLpdとすることにより、HDからの反射光の収束位置を光検出器30の受光面上に位置づけることができる。   When the convergence position of the reflected light from the HD is separated from the light receiving surface of the photodetector 30 by ΔLpd from the anamorphic lens 29, the hologram element 16 is displaced in a direction away from the hologram element 15, and the hologram element 15, The magnification of 16 is changed from the reference state. In this way, the reflected light from the HD after passing through the hologram elements 15 and 16 is converged more than when the magnification is in the reference state, and the convergence position of the reflected light is displaced to the anamorphic lens 29 side. Then, by setting the displacement amount to ΔLpd, the convergence position of the reflected light from HD can be positioned on the light receiving surface of the photodetector 30.
以上、本実施の形態によれば、BDにて反射されたレーザ光が適正に収束される位置に光検出器30を配置した後、適宜、ホログラム素子15、16間の間隔を調整することにより、HDから反射されたレーザ光を光検出器30の受光面上に適正に収束させることができる。また、この場合に必要な調整作業は、ホログラム素子15、16間の間隔を調整するのみであるため、煩雑な調整作業が不要となり、作業性の向上を図ることができる。   As described above, according to the present embodiment, after the photodetector 30 is arranged at a position where the laser beam reflected by the BD is properly converged, by appropriately adjusting the interval between the hologram elements 15 and 16. The laser beam reflected from the HD can be properly converged on the light receiving surface of the photodetector 30. In addition, since the adjustment work necessary in this case is only to adjust the distance between the hologram elements 15 and 16, no complicated adjustment work is required, and workability can be improved.
本発明は、上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も、上記の他に、種々の変更が可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made to the embodiment of the present invention in addition to the above.
たとえば、上記実施の形態では、ホログラム素子15の回折構造をブレーズ型または4ステップ型の回折構造としたが、ステップ型の回折構造のステップ数を他のステップ数に変えることもできる。   For example, in the above embodiment, the diffractive structure of the hologram element 15 is a blazed or four-step diffractive structure, but the number of steps of the step-type diffractive structure can be changed to another number of steps.
また、上記実施の形態では、ホログラム素子15、16を偏光ビームスプリッタ14とミラー18の間に配したが、これ以外の光路中に配することもでき、たとえば、図7に示すように、アナモレンズ29と光検出器30の間にホログラム素子15、16を配しても良い。   In the above embodiment, the hologram elements 15 and 16 are arranged between the polarizing beam splitter 14 and the mirror 18, but can be arranged in other optical paths. For example, as shown in FIG. The hologram elements 15 and 16 may be disposed between the optical element 29 and the photodetector 30.
この場合、BDにて反射されたレーザ光もホログラム素子15、16を透過することとなるが、BDからの反射光はP偏光であるため、ホログラム素子15、16からレンズ作用を受けることはない。よって、HDからの反射光の収束位置の調整時にホログラム素子15、16間の距離を変化させても、BDからの反射光の収束位置が前後することはなく、BDからの反射光の収束位置と光検出器30の受光面の関係は適正化されたままの状態に維持される。   In this case, the laser light reflected by the BD also passes through the hologram elements 15 and 16, but the reflected light from the BD is P-polarized light, and therefore does not receive a lens action from the hologram elements 15 and 16. . Therefore, even if the distance between the hologram elements 15 and 16 is changed when adjusting the convergence position of the reflected light from the HD, the convergence position of the reflected light from the BD does not move back and forth, and the convergence position of the reflected light from the BD. And the light receiving surface of the photodetector 30 are maintained in a proper state.
なお、この場合、BDからの反射光の収束位置に対する光検出器30受光面の位置調整は、ホログラム素子15、16を倍率が上記基準状態になるよう図7(a)の位置に配置した状態で行われる。そして、この調整が行われた後、上記と同様、ホログラム素子15、16間の間隔を変化させて、HDからの反射光の収束位置を光検出器30受光面上に位置づける調整が行われる。   In this case, the position adjustment of the light receiving surface of the photodetector 30 with respect to the convergence position of the reflected light from the BD is a state in which the hologram elements 15 and 16 are arranged at the position shown in FIG. Done in After this adjustment is performed, the distance between the hologram elements 15 and 16 is changed to adjust the convergence position of the reflected light from the HD on the light receiving surface of the photodetector 30 as described above.
なお、上記実施の形態では、HDからの反射光の収束位置をホログラム素子15、16によって調整するようにしたが、BDからの反射光の収束位置をホログラム素子15、16によって調整するようにしても良い。この場合、ホログラム素子15、16は、P偏光の光に対して回折作用を付与するよう構成され、たとえば、偏光ビームスプリッタ14とコリメートレンズ24の間、または、アナモレンズ29と光検出器30の間に配置される。そして、HDからの反射光が適正に収束される位置に光検出器30が位置づけられた後、上記と同様、ホログラム素子15、16間の間隔を変化させて、BDからの反射光の収束位置を光検出器30受光面上に位置づける調整が行われる。   In the above embodiment, the convergence position of the reflected light from the HD is adjusted by the hologram elements 15 and 16, but the convergence position of the reflected light from the BD is adjusted by the hologram elements 15 and 16. Also good. In this case, the hologram elements 15 and 16 are configured to give a diffractive action to P-polarized light. For example, between the polarization beam splitter 14 and the collimator lens 24 or between the anamorphic lens 29 and the photodetector 30. Placed in. Then, after the photodetector 30 is positioned at a position where the reflected light from the HD is properly converged, the convergence position of the reflected light from the BD is changed by changing the interval between the hologram elements 15 and 16 as described above. Is adjusted so as to be positioned on the light receiving surface of the photodetector 30.
ところで、上記実施の形態では、共通のセンサパターンにて、BDからの反射光とHDからの反射光を受光するようにしたが、2つのセンサパターンを並べて配置し、一方のセンサパターンにてBDからの反射光を受光し、他方のセンサパターンにてHDからの反射光を受光するようにすることもできる。この場合、ホログラム素子15、16に、BDからの反射光とHDからの反射光を対応するセンサパターンに振り分ける機能を持たせると、構成の簡素化と部品点数の削減を図ることができる。   In the above embodiment, the reflected light from the BD and the reflected light from the HD are received by the common sensor pattern. However, the two sensor patterns are arranged side by side, and the BD is formed by using one sensor pattern. It is also possible to receive the reflected light from the HD and receive the reflected light from the HD with the other sensor pattern. In this case, if the hologram elements 15 and 16 have a function of distributing the reflected light from the BD and the reflected light from the HD to the corresponding sensor patterns, the configuration can be simplified and the number of parts can be reduced.
図8は、BDからの反射光とHDからの反射光を対応するセンサパターンに振り分ける機能をホログラム素子15に持たせた場合の構成例を示す。同図(a)は、光学系の要部平面図、同図(b)は、光検出器30上のセンサパターンとビームスポットの関係を示す図である。   FIG. 8 shows a configuration example when the hologram element 15 has a function of distributing the reflected light from the BD and the reflected light from the HD to the corresponding sensor patterns. FIG. 4A is a plan view of the main part of the optical system, and FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the sensor pattern on the photodetector 30 and the beam spot.
同図(b)において、センサパターン30aはBDからの反射光を受光するセンサパターンであり、センサパターン30bはHDからの反射光を受光するセンサパターンである。各センサパターンには、それぞれ、3つの4分割センサが配されている。このうち、4分割センサS10、S20は、それぞれ、BD、HDから反射されたメインビームと2つのサブビームのうちメインビームを受光し、4分割センサS11、S21と4分割センサS12、S22は、それぞれ、BD、HDから反射された2つのサブビームを受光する。なお、同図には、ハッチが付された円にてビームスポットが示されている。   In FIG. 4B, a sensor pattern 30a is a sensor pattern that receives reflected light from a BD, and a sensor pattern 30b is a sensor pattern that receives reflected light from HD. Each sensor pattern is provided with three quadrant sensors. Of these, the four-divided sensors S10 and S20 receive the main beam of the main beam and two sub-beams reflected from the BD and HD, respectively, and the four-divided sensors S11 and S21 and the four-divided sensors S12 and S22 respectively The two sub beams reflected from BD, HD are received. In the figure, the beam spot is indicated by a hatched circle.
図9(a)は、図8の構成例にて用いられるホログラム素子15のホログラムパターンの設計例を示す図である。図示の如く、ホログラムパターンは、上記実施の形態と同様、リング状となっている。ただし、本構成例では、ホログラムパターンがホログラム素子の光軸中心に対して一定距離dHOEだけ偏心している。HDからの反射光がこのホログラム素子15を透過すると、上記実施の形態と同様、収束位置が調整され、また、これと同時に、ホログラムパターンの偏心方向と同じ方向に、光軸が曲げられる。光軸の曲げ角度はホログラムパターンの偏心量に依存する。よって、光軸の曲げ角度を大きくすると、ホログラムパターンは、たとえば、同図(b)に示すようなものとなる。この場合、ホログラムパターンの偏心量が大きいため、ホログラムパターンはリング状には見えなくなる。   FIG. 9A is a diagram showing a design example of a hologram pattern of the hologram element 15 used in the configuration example of FIG. As shown in the figure, the hologram pattern has a ring shape as in the above embodiment. However, in this configuration example, the hologram pattern is decentered by a fixed distance dHOE with respect to the optical axis center of the hologram element. When reflected light from the HD passes through the hologram element 15, the convergence position is adjusted, and at the same time, the optical axis is bent in the same direction as the eccentric direction of the hologram pattern. The bending angle of the optical axis depends on the amount of eccentricity of the hologram pattern. Therefore, when the bending angle of the optical axis is increased, the hologram pattern becomes, for example, as shown in FIG. In this case, since the amount of eccentricity of the hologram pattern is large, the hologram pattern does not look like a ring.
ホログラム素子15のホログラムパターンをこのように調整することにより、当該ホログラム素子15を上記収束位置調整用と光路変更用に共用することができ、部品点数の削減と構成の簡素化を図ることができる。   By adjusting the hologram pattern of the hologram element 15 in this way, the hologram element 15 can be shared for adjusting the convergence position and for changing the optical path, and the number of parts can be reduced and the configuration can be simplified. .
なお、このようにホログラムパターンを光路変更用に共用する場合には、ホログラム素子15、16のうち収束位置調整時に変位されない方のホログラム素子、つまり、本実施の形態ではホログラム素子15の方に、当該ホログラムパターンを配するのが好ましい。こうすると、HDからの反射光の収束位置を調整する際にホログラム素子16を変位させても、ホログラム素子15によるHDからの反射光の曲げ角度と、ホログラム素子15と光検出器30の間の距離は変化しないため、センサパターン30bとHDからの反射光の光軸の関係は変化しない。よって、予めHDにて反射されたレーザ光の光軸をセンサパターン30bに適正に位置づけておくことにより、この状態を保持したまま、光検出器30の受光面上における当該レーザ光の収束状態を調整することができる。   When the hologram pattern is shared for changing the optical path as described above, the hologram element 15 or 16 that is not displaced during the adjustment of the convergence position, that is, the hologram element 15 in the present embodiment, It is preferable to arrange the hologram pattern. In this way, even if the hologram element 16 is displaced when adjusting the convergence position of the reflected light from the HD, the bending angle of the reflected light from the HD by the hologram element 15 and the distance between the hologram element 15 and the photodetector 30 are increased. Since the distance does not change, the relationship between the sensor pattern 30b and the optical axis of the reflected light from the HD does not change. Therefore, by appropriately positioning the optical axis of the laser light reflected by the HD in advance in the sensor pattern 30b, the convergence state of the laser light on the light receiving surface of the photodetector 30 can be maintained while maintaining this state. Can be adjusted.
なお、図8の構成例では、ホログラム素子15、16をアナモレンズ29と光検出器30の間に配したが、これ以外の位置にホログラム素子15、16を配置しても良い。たとえば、上記図1の場合と同様、偏光ビームスプリッタ14とミラー18の間に配してもよく、あるいは、BDからの反射光の収束位置を補正する場合には、偏光ビームスプリッタ14とコリメートレンズ24の間に配しても良い。   In the configuration example of FIG. 8, the hologram elements 15 and 16 are arranged between the anamorphic lens 29 and the photodetector 30, but the hologram elements 15 and 16 may be arranged at other positions. For example, as in the case of FIG. 1, it may be arranged between the polarizing beam splitter 14 and the mirror 18, or when correcting the convergence position of the reflected light from the BD, the polarizing beam splitter 14 and the collimating lens 24 may be arranged.
上記変更例の他、本発明は、BD/HD互換型の光ピックアップ装置に限らず、他の方式の光ピックアップ装置にも適宜適用可能である。また、ホログラム素子15、16間の距離調整は、手作業で行っても良く、あるいは、光検出器30からの出力信号をモニター信号として自動で行うようにしても良い。   In addition to the above modification, the present invention is not limited to the BD / HD compatible type optical pickup device, but can be applied as appropriate to other types of optical pickup devices. Further, the distance adjustment between the hologram elements 15 and 16 may be performed manually, or may be automatically performed using the output signal from the photodetector 30 as a monitor signal.
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。   The embodiments of the present invention can be appropriately modified in various ways within the scope of the technical idea shown in the claims.
実施の形態に係る光ピックアップ装置の構成(光学系)を示す図The figure which shows the structure (optical system) of the optical pick-up apparatus which concerns on embodiment 実施の形態に係るホログラム素子15(4ステップ型)の構成を示す図The figure which shows the structure of the hologram element 15 (4 step type) which concerns on embodiment 実施の形態に係るホログラム素子16(4ステップ型)の構成を示す図The figure which shows the structure of the hologram element 16 (4 step type) which concerns on embodiment 実施の形態に係るホログラム素子15(ブレーズ型)の構成を示す図The figure which shows the structure of the hologram element 15 (blazed type) which concerns on embodiment 実施の形態に係るホログラム素子16(ブレーズ型)の構成を示す図The figure which shows the structure of the hologram element 16 (blazed type) which concerns on embodiment 実施の形態に係るホログラム素子15、16の調整方法を説明する図The figure explaining the adjustment method of the hologram elements 15 and 16 which concern on embodiment 実施の形態に係る光ピックアップ装置の変更例(光学系)を示す図The figure which shows the example of a change (optical system) of the optical pick-up apparatus which concerns on embodiment 実施の形態に係る光ピックアップ装置の他の変更例(光学系)を示す図The figure which shows the other example of a change (optical system) of the optical pick-up apparatus which concerns on embodiment 実施の形態に係るホログラム素子(偏心パターン)構成例を示す図The figure which shows the example of a hologram element (eccentric pattern) structure concerning embodiment
符号の説明Explanation of symbols
11 半導体レーザ
14 偏光ビームスプリッタ
15 ホログラム素子
16 ホログラム素子
22 1/4波長板
23 HD用対物レンズ
27 1/4波長板
28 BD用対物レンズ
30 光検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Semiconductor laser 14 Polarizing beam splitter 15 Hologram element 16 Hologram element 22 1/4 wavelength plate 23 Objective lens for HD 27 1/4 wavelength plate 28 Objective lens for BD 30 Photodetector

Claims (5)

  1. レーザ光源と、
    前記レーザ光源から出射されたレーザ光が入射される偏光ビームスプリッタと、
    前記偏光ビームスプリッタを経由した第1の偏光方向を有する第1のレーザ光が入射される第1の1/4波長板と、
    前記第1の1/4波長板を透過した前記第1のレーザ光が入射されるとともに第1の記録媒体に前記第1のレーザ光を収束させる第1の対物レンズと、
    前記偏光ビームスプリッタを経由した前記第1の偏光方向に直交する第2の偏光方向を有する第2のレーザ光が入射される第2の1/4波長板と、
    前記第2の1/4波長板を透過した前記第2のレーザ光が入射されるとともに第2の記録媒体に前記第2のレーザ光を収束させる第2の対物レンズと、
    前記第1および第2の記録媒体によって反射された前記第1および第2のレーザ光を受光する光検出器と、
    前記第1の1/4波長板と前記光検出器の間に配され前記第1の偏光方向または前記第2の偏光方向の何れか一方の前記第1のレーザ光に倍率調整機能を付与する第1および第2の偏光性レンズ素子と、
    を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
    A laser light source;
    A polarizing beam splitter on which laser light emitted from the laser light source is incident;
    A first quarter-wave plate on which a first laser beam having a first polarization direction via the polarization beam splitter is incident;
    A first objective lens that makes the first laser light transmitted through the first quarter-wave plate incident and converges the first laser light on a first recording medium;
    A second quarter-wave plate on which a second laser beam having a second polarization direction orthogonal to the first polarization direction via the polarization beam splitter is incident;
    A second objective lens that causes the second laser light transmitted through the second quarter-wave plate to be incident and converges the second laser light on a second recording medium;
    A photodetector for receiving the first and second laser beams reflected by the first and second recording media;
    A magnification adjustment function is imparted to the first laser light in either the first polarization direction or the second polarization direction, which is disposed between the first quarter-wave plate and the photodetector. First and second polarizing lens elements;
    An optical pickup device comprising:
  2. 請求項1において、
    前記第1および第2の偏光性レンズ素子は、前記第1の記録媒体にて反射された前記第1のレーザ光が透過する際の前記第1のレーザ光の偏光方向において前記倍率調整機能を発揮する、
    ことを特徴とする光ピックアップ装置。
    In claim 1,
    The first and second polarizing lens elements have the magnification adjustment function in the polarization direction of the first laser light when the first laser light reflected by the first recording medium is transmitted. To demonstrate,
    An optical pickup device characterized by that.
  3. 請求項1または2において、
    前記第1および第2の偏光性レンズ素子は、偏光依存性をもつ第1および第2のホログラム素子である、
    ことを特徴とする光ピックアップ装置。
    In claim 1 or 2,
    The first and second polarizing lens elements are first and second hologram elements having polarization dependency.
    An optical pickup device characterized by that.
  4. 請求項3において、
    前記光検出器は、前記第1の記録媒体によって反射された第1のレーザ光を受光する第1の光検出部と、前記第2の記録媒体によって反射された第2のレーザ光を受光する第2の光検出部を個別に備え、
    前記第1および第2のホログラム素子のうち少なくとも一方は、前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光をそれぞれ前記第1の光検出部と前記第2の光検出部に振り分け得るホログラムパターンを有する、
    ことを特徴とする光ピックアップ装置。
    In claim 3,
    The light detector receives a first light detector that receives the first laser light reflected by the first recording medium and a second laser light that is reflected by the second recording medium. A second light detection unit is provided separately,
    At least one of the first and second hologram elements has a hologram pattern that can distribute the first laser beam and the second laser beam to the first light detector and the second light detector, respectively. Having
    An optical pickup device characterized by that.
  5. 請求項4において、
    前記第1および第2のホログラム素子のうち倍率調整時に変位されない方に、前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光をそれぞれ前記第1の光検出部と前記第2の光検出部に振り分け得るホログラムパターンが配されている、
    ことを特徴とする光ピックアップ装置。
    In claim 4,
    Of the first and second hologram elements, the first laser beam and the second laser beam are applied to the first light detector and the second light detector, respectively, that are not displaced during magnification adjustment. Hologram pattern that can be distributed is arranged,
    An optical pickup device characterized by that.
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