JP2011086354A - Optical head and optical disk device - Google Patents
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本発明は、光ヘッド及びこれを搭載した光ディスク装置に関する。 The present invention relates to an optical head and an optical disk apparatus equipped with the optical head.
光ヘッドにおいて、半導体レーザから放射され光ディスクの情報記録層に集光された光ビームを情報トラックに追従させる方法として、1ビームプッシュプル方式が広く知られている。この1ビームプッシュプル方式によれば、光ディスクの情報トラックで反射し回折した光ビーム(戻り光)は、光検出素子における2つの受光面に分割された受光部で検出される。これら受光面でそれぞれ検出された信号間の差分としてプッシュプル信号すなわちトラッキングエラー信号が得られる。このプッシュプル信号のレベルをゼロに近づけるようにアクチュエータが対物レンズを光ディスクのラジアル方向にシフトさせることで光ビームを記録トラックに追従させることが可能となる。 A one-beam push-pull method is widely known as a method for causing an optical head to follow an information track with a light beam emitted from a semiconductor laser and condensed on an information recording layer of an optical disk. According to this one-beam push-pull method, the light beam (returned light) reflected and diffracted by the information track of the optical disc is detected by the light receiving unit divided into two light receiving surfaces in the light detection element. A push-pull signal, that is, a tracking error signal is obtained as a difference between signals detected on the light receiving surfaces. The actuator can cause the optical beam to follow the recording track by shifting the objective lens in the radial direction of the optical disk so that the level of the push-pull signal approaches zero.
しかしながら、従来の1ビームプッシュプル方式においては、対物レンズがアクチュエータによって駆動されて光ディスクのラジアル方向にシフトすると、対物レンズの位置と光検出素子の位置とが相対的にずれることがある。このとき、受光面に照射される光スポットの中心位置が、2つの受光領域を互いに隔てる分割線からずれるので、プッシュプル信号に直流オフセット(以下、単に「オフセット」と呼ぶ。)が重畳されることが知られている。 However, in the conventional one-beam push-pull method, when the objective lens is driven by the actuator and shifted in the radial direction of the optical disc, the position of the objective lens and the position of the light detection element may be relatively shifted. At this time, since the center position of the light spot irradiated on the light receiving surface is shifted from the dividing line separating the two light receiving regions from each other, a DC offset (hereinafter simply referred to as “offset”) is superimposed on the push-pull signal. It is known.
このオフセットを消去する技術が、たとえば、特許文献1(特開平8−63778号公報)に開示されている。特許文献1に開示されている光学ピックアップは、光ディスクで反射した戻り光ビームから0次光と±1次光とを分離する偏光性ホログラムを備えている。分離された0次光、+1次光及び−1次光はそれぞれ対応する受光面で検出され、これら+1次光及び−1次光の検出信号の差分がプッシュプル信号として利用される。ここで、+1次光及び−1次光をそれぞれ検出する受光面は、対物レンズが光検出素子に対して相対的に移動したとしても、その移動量に影響されない面積を有するので、オフセットの無いプッシュプル信号を得ることが可能である。 A technique for erasing this offset is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-63778. The optical pickup disclosed in Patent Document 1 includes a polarization hologram that separates zero-order light and ± first-order light from a return light beam reflected by an optical disk. The separated 0th-order light, + 1st-order light, and -1st-order light are respectively detected by the corresponding light receiving surfaces, and the difference between the detection signals of these + 1st-order light and -1st-order light is used as a push-pull signal. Here, even if the objective lens moves relative to the photodetecting element, the light receiving surface that detects the + 1st order light and the −1st order light has an area that is not affected by the amount of movement, so there is no offset. A push-pull signal can be obtained.
光ビームを光ディスクの情報トラックに追従させる他の方法として、3ビームプッシュプル法も知られている。この方式によれば、回折格子が、半導体レーザから放射された光ビームから0次光及び±1次光を含む少なくとも3つの光ビームを生成する。これら0次光及び±1次光の光ビームは、対物レンズによって、光ディスクの情報記録層の周期的に配置された情報トラックに集光される。0次光の光ビーム(メインビーム)が情報トラックの中心位置に集光されるとき、±1次光の光ビーム(サブビーム)がそれぞれ当該0次光の照射位置に対してラジアル方向両側にずれた領域(当該情報トラックとこれに隣接する他の情報トラックとの間の領域)に集光される。情報トラックの周期構造で反射し回折した0次光、+1次光及び−1次光の戻り光ビームは、それぞれ対応する光検出素子によって検出される。0次光の戻り光ビームの検出信号から主プッシュプル信号MPPを生成し、±1次光の戻り光ビームの検出信号から副プッシュプル信号SPPを生成することができるが、上述した1ビームプッシュプル方式の場合と同様に、対物レンズがアクチュエータによって駆動されて光ディスクのラジアル方向にシフトし、対物レンズの位置と光検出素子の位置とが相対的にずれると、主プッシュプル信号MPPと副プッシュプル信号SPPとにそれぞれオフセットが重畳されてしまう。 As another method for causing a light beam to follow an information track of an optical disk, a three-beam push-pull method is also known. According to this method, the diffraction grating generates at least three light beams including zero-order light and ± first-order light from the light beam emitted from the semiconductor laser. These 0th-order light and ± 1st-order light beams are condensed by the objective lens on information tracks periodically arranged on the information recording layer of the optical disk. When the zero-order light beam (main beam) is focused at the center position of the information track, the ± first-order light beam (sub-beam) is shifted to both sides in the radial direction with respect to the irradiation position of the zero-order light. The light is condensed in a region (a region between the information track and another information track adjacent thereto). The return light beams of the 0th order light, the + 1st order light, and the −1st order light reflected and diffracted by the periodic structure of the information track are detected by the corresponding photodetectors. The main push-pull signal MPP can be generated from the detection signal of the return light beam of the 0th order light, and the sub push-pull signal SPP can be generated from the detection signal of the return light beam of the ± 1st order light. As in the case of the pull method, when the objective lens is driven by an actuator and shifts in the radial direction of the optical disk, and the position of the objective lens and the position of the light detection element are relatively shifted, the main push-pull signal MPP and the sub push Each offset is superimposed on the pull signal SPP.
主プッシュプル信号MPPと副プッシュプル信号SPPとは、情報トラックを横断する方向に関して互いに逆位相を有するが、対物レンズシフトに関しては同じ位相を有する(たとえば、MPPの信号レベルがプラス方向に増大すると、SPPの信号レベルもプラス方向に増大する)ので、副プッシュプル信号SPPを適当なゲインで増幅して得た信号α×SPPを主プッシュプル信号MPPから減算することで、オフセットがキャンセルされたプッシュプル信号(=MPP−α×SPP)を得ることが可能である。 The main push-pull signal MPP and the sub push-pull signal SPP have opposite phases with respect to the direction crossing the information track, but have the same phase with respect to the objective lens shift (for example, when the signal level of the MPP increases in the positive direction). The signal level of the SPP also increases in the positive direction), so that the offset is canceled by subtracting the signal α × SPP obtained by amplifying the sub push-pull signal SPP with an appropriate gain from the main push-pull signal MPP. A push-pull signal (= MPP−α × SPP) can be obtained.
しかしながら、上記特許文献1に開示されている技術では、光検出素子の受光面パターンとして、偏光性ホログラムのパターンに依存した特別な構成のものを用意する必要があり、光ヘッドの製造コスト上昇の原因になるという問題がある。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to prepare a light receiving surface pattern of the light detection element having a special configuration depending on the pattern of the polarization hologram, which increases the manufacturing cost of the optical head. There is a problem of causing it.
一方、3ビームプッシュプル法では、単純な構成を有する汎用的な受光面パターンを採用することができる。しかしながら、光ディスクの情報記録層において、ある情報トラックにメインビーム(0次光ビーム)が集光されて情報が記録される際、当該情報トラックに隣接する他の情報トラックに情報を上書きしないように、あるいは、当該他の情報トラックの記録情報を消去しないようにサブビーム(±1次光ビーム)の光強度を十分に下げる必要がある。サブビームの光強度が低すぎると、サブビームに対応する戻り光ビームが光検出素子で受光されたときにその検出光量が小さくなる。この場合に、対物レンズシフトに起因するオフセットをキャンセルするために副プッシュプル信号SPPを増幅すれば、副プッシュプル信号SPPに含まれるノイズ成分も大きく増幅されるという問題がある。 On the other hand, in the 3-beam push-pull method, a general-purpose light-receiving surface pattern having a simple configuration can be adopted. However, in the information recording layer of the optical disc, when information is recorded by focusing the main beam (zero-order light beam) on a certain information track, information is not overwritten on other information tracks adjacent to the information track. Alternatively, it is necessary to sufficiently reduce the light intensity of the sub beam (± first order light beam) so as not to erase the recording information of the other information track. If the light intensity of the sub beam is too low, when the return light beam corresponding to the sub beam is received by the light detection element, the detected light amount becomes small. In this case, if the sub push-pull signal SPP is amplified in order to cancel the offset due to the objective lens shift, there is a problem that the noise component included in the sub push-pull signal SPP is greatly amplified.
ここで、副プッシュプル信号SPPに含まれるノイズ成分としては、たとえば、電子回路から放射された電磁ノイズに起因するノイズ成分、光学素子やこの光学素子を支持する筐体からの迷光に起因するノイズ成分、並びに、光ディスクが多層ディスクである場合に生じる他層迷光に起因するノイズ成分が挙げられる。ここで、「他層迷光」とは、光ディスクがたとえば2層または3層のように多層の情報記録層を含む場合、これら情報記録層のうち、情報の記録または再生の対象である情報記録層とは異なる他の情報記録層で反射した戻り光を意味する。 Here, as a noise component included in the sub push-pull signal SPP, for example, a noise component caused by electromagnetic noise radiated from an electronic circuit, a noise caused by stray light from an optical element or a casing supporting the optical element, for example. And noise components due to stray light in other layers generated when the optical disc is a multilayer disc. Here, “other-layer stray light” refers to an information recording layer that is a target for recording or reproducing information among these information recording layers when the optical disc includes multiple information recording layers such as two or three layers. Means return light reflected by another different information recording layer.
他層迷光が、±1次光の戻り光ビームを受光する受光面で検出されると、副プッシュプル信号SPPを増幅する際に、他層迷光の受光信号成分も増幅されてしまい、プッシュプル信号にオフセットを発生させる。他層迷光に起因するノイズ成分の信号レベルは比較的大きいので、他層迷光に起因するオフセットは特に問題となる。従来の3ビームプッシュプル法では、このような他層迷光に起因するオフセットをキャンセルすることが難しい。 When the other layer stray light is detected by the light receiving surface that receives the return light beam of ± 1st order light, the light reception signal component of the other layer stray light is also amplified when the sub push-pull signal SPP is amplified. Generate an offset in the signal. Since the signal level of the noise component due to the other layer stray light is relatively high, the offset due to the other layer stray light is particularly problematic. In the conventional three-beam push-pull method, it is difficult to cancel the offset due to such other layer stray light.
上記に鑑みて本発明の目的は、単純な構成の受光面パターンを持つ光検出素子を使用して対物レンズシフトに起因するオフセットをキャンセルすることができる光ヘッド及びこれを搭載する光ディスク装置を提供することである。 In view of the above, an object of the present invention is to provide an optical head capable of canceling an offset caused by an objective lens shift by using a light detection element having a light-receiving surface pattern with a simple configuration, and an optical disk apparatus equipped with the optical head. It is to be.
前記目的を達成するために、本発明による光ヘッドは、半導体レーザと、前記半導体レーザから出射される光ビームを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、主受光部及び第1副受光部を含む光検出素子と、前記光ディスクのタンジェンシャル方向に対応する第1の方向に沿った分割線の両側にそれぞれ第1回折領域及び第2回折領域を有し、前記光ディスクの情報記録層で反射した戻り光ビームを前記第1回折領域及び前記第2回折領域の双方で受光し透過回折させて0次回折光ビーム及び±1次回折光ビームを生成する光学素子とを備え、前記主受光部は、前記0次回折光ビームの光スポットを受光するように前記光ディスクのラジアル方向に対応する第2の方向に配列された第1主受光面及び第2主受光面を有し、前記第1回折領域は、0次及び−1次の透過回折光の回折効率が当該0次及び−1次以外の次数の透過回折光の回折効率よりも高い格子構造を有することにより前記戻り光ビームから前記−1次回折光ビームを生成し、前記第2回折領域は、0次及び+1次の透過回折光の回折効率が当該0次及び+1次以外の次数の透過回折光の回折効率よりも高い格子構造を有することにより前記戻り光ビームから前記+1次回折光ビームを生成し、前記第1副受光部は、前記+1次回折光ビームの光スポットの一部分を受光する位置に配置される。 In order to achieve the above object, an optical head according to the present invention includes a semiconductor laser, an objective lens for condensing a light beam emitted from the semiconductor laser to form a focused spot on an information recording layer of an optical disc, and a main lens. A light detecting element including a light receiving portion and a first sub light receiving portion, and a first diffraction region and a second diffraction region on both sides of a dividing line along a first direction corresponding to a tangential direction of the optical disc, An optical element that generates a zero-order diffracted light beam and a ± first-order diffracted light beam by receiving and transmitting and diffracting the return light beam reflected by the information recording layer of the optical disc in both the first diffraction region and the second diffraction region; The main light-receiving unit includes a first main light-receiving surface and a second main light-receiving surface arranged in a second direction corresponding to a radial direction of the optical disc so as to receive a light spot of the zero-order diffracted light beam. The first diffraction region has a grating structure in which the diffraction efficiency of the 0th-order and −1st-order transmitted diffracted light is higher than the diffraction efficiency of transmitted diffracted light of orders other than the 0th-order and −1st-order. And generating the −1st order diffracted light beam from the return light beam, and the second diffraction region has a transmission diffraction of 0th order and + 1st order transmitted diffracted light of orders other than the 0th order and + 1st order. The + 1st-order diffracted light beam is generated from the return light beam by having a grating structure higher than the diffraction efficiency of light, and the first sub-light-receiving unit is positioned to receive a part of the light spot of the + 1st-order diffracted light beam. Be placed.
また、本発明による光ディスク装置は、光ディスクからの情報の読み取り、または前記光ディスクへの情報の書き込みを行う前記光ヘッドを備えたことを特徴とする。 An optical disc apparatus according to the present invention includes the optical head for reading information from an optical disc or writing information to the optical disc.
本発明によれば、副受光部で検出された信号に基づいて、対物レンズシフトに起因するオフセットに相当する信号成分を生成し、この信号成分を用いて、当該オフセットが除かれたプッシュプル信号をトラッキングエラー信号として生成することができる。この信号成分の検出は、たとえば汎用的に使用される光検出素子のように単純な構成の受光面パターンを持つ光検出素子を用いて行うことが可能である。 According to the present invention, based on the signal detected by the sub light receiving unit, a signal component corresponding to the offset caused by the objective lens shift is generated, and the push-pull signal from which the offset is removed using this signal component. Can be generated as a tracking error signal. This signal component can be detected using a light detection element having a light-receiving surface pattern with a simple configuration, such as a light detection element used for general purposes.
以下、本発明に係る種々の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, various embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1の光ディスク装置50の主要構成を概略的に示す図である。この光ディスク装置50は、スピンドルモータ51、光ヘッド52、スレッドモータ53、レーザ制御回路54、サーボ制御回路55、再生信号処理回路56、復調回路60、変調回路64、RAM(Random Access Memory)80及びMPU(Micro Processing Unit)81を備えている。MPU81は、ホスト機器(図示せず)からのコマンドに応じて各種制御処理を実行する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram schematically showing the main configuration of the
サーボ制御回路55は、光ヘッド制御回路61、スレッドモータ制御回路62及びスピンドルモータ制御回路63を含み、これら制御回路61〜63は、MPU81から個別に命令を受けて動作する。また、再生信号処理回路56は、ウォブル信号検出回路57、再生信号検出回路(RF信号検出回路)58及びサーボ信号検出回路59を含んでいる。
The
光ディスク5は、スピンドルモータ18の駆動軸(スピンドル)に固定されたターンテーブルに着脱自在に装着されている。スピンドルモータ51は、スピンドルモータ制御回路63の制御を受けてこの光ディスク5を回転駆動する。ここで、スピンドルモータ制御回路63は、MPU81からの命令に従って動作し、スピンドルモータ51から供給された実回転数を表すパルス信号に基づいて実回転数を目標回転数に一致させるようにスピンドルサーボを実行する。
The optical disk 5 is detachably mounted on a turntable fixed to a drive shaft (spindle) of the spindle motor 18. The
光ヘッド52は、この光ディスク5にレーザ光ビームILを照射し、光ディスク5の情報記録層で反射された戻り光ビームを受光して信号を生成し、この信号を再生信号処理回路56に出力する。光ディスク5は、単一の情報記録層を有する単層ディスク、あるいは、複数の情報記録層を有する多層ディスクである。光ディスク5の具体例としては、たとえば、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blu−ray Disc)を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
The
スレッドモータ53は、スレッドモータ制御回路62の制御を受けて、たとえばラックやピニオンなどの送り機構に回転駆動力を伝達し、これによりフレーム52Cを光ディスク5のラジアル方向(光ディスク5の半径方向)に移動させる。光ヘッド52は、フレーム52Cに固定されているので、フレーム52Cとともに移動する。スレッドモータ制御回路62は、MPU81からの命令に従って動作する。
The
ウォブル信号検出回路57は、光ディスク5内の蛇行した案内トラック溝からの反射光の受光成分からウォブル信号を検出する機能を有する。ただし、光ディスク5が案内トラック溝を持たない再生専用のROM(Read Only Memory)ディスクの場合には、ウォブル信号検出回路57の機能は必要とされない。
The wobble
光ヘッド52で検出された信号は、バス(図示せず)を介して再生信号処理回路56に出力される。再生信号処理回路56においては、再生信号検出回路58が、光ヘッド52から受信した信号に基づいて、再生RF信号(再生信号)を検出する機能を有する。復調回路60は、ウォブル信号検出回路57から出力されたウォブル信号と再生信号検出回路58から出力された再生信号とを復調してデータ信号DSを生成する。また、再生信号検出回路58は、再生信号の信号振幅値を表すデータや状態信号を生成し、これらデータや状態信号をMPU81に出力する。なお、ウォブル信号を復調して得られた情報(同期情報やアドレス情報)は、MPU81やサーボ制御回路55にも出力され、利用され得る。
The signal detected by the
サーボ信号検出回路59は、光ヘッド52から受信した信号に基づいて、フィードバック制御のための各種サーボ信号(たとえば、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号)を生成する。これらサーボ信号SSは光ヘッド制御回路61に出力される。
The servo
MPU81は、再生信号処理回路56やサーボ制御回路55内の各構成要素から供給された信号に基づいて光ディスク装置50の全体動作を決定し、各構成要素へ制御データを与えて当該各構成要素の動作を制御する。なお、再生信号処理回路56の構成要素の一部がMPU81によって処理される構成もあり得る。
The
RAM80には、プログラム領域80Aとデータ領域80Bとが設けられている。MPU81は、RAM80のプログラム領域80Aに記憶されているプログラムを読み込み、データ領域80Bを用いて当該プログラムを実行する。これにより、MPU81は、光ディスク装置50内の各構成要素の動作を制御するとともに、各構成要素から出力された信号に基づいて制御のための判断を行うことができる。
The
光ヘッド制御回路61は、MPU81からの命令に従って動作し、光ヘッド52の動作を制御する。具体的には、光ヘッド制御回路61は、サーボ信号に含まれる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、光ビームILのフォーカス用及びトラッキング用の駆動信号を生成し、当該駆動信号を光ヘッド52内のアクチュエータ9(図2)に供給する。アクチュエータ9は、駆動信号の供給に応じて、対物レンズ4(図2)を光ディスク5のラジアル方向に駆動するとともにフォーカス方向(対物レンズ4の光軸方向)にも駆動し得る機能を有する。よって、光ヘッド52、サーボ信号検出回路59及び光ヘッド制御回路61によるフォーカスサーボループ及びトラッキングサーボループが形成される。
The optical
図2は、光ヘッド52の基本構成を概略的に示す図である。図2に示されるように、光ヘッド52は、半導体レーザ2、ビームスプリッタ3、対物レンズ4、アクチュエータ9、光学素子6及び光検出素子27を含む。なお、図2は、本実施の形態の光ヘッド52の基本構成とその動作原理とを説明することを目的とした検出光学系の構成部品を示したものであるが、図2の構成に限定されるものではない。たとえば、光ヘッド52は、光ディスク5の情報記録層に対する対物レンズ4の焦点誤差量やトラッキング誤差量を検出するためのセンサー光学系を含んでいてもよい。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the basic configuration of the
データ再生時においては、図1のレーザ制御回路54が、MPU81からの命令に従って動作し、光ヘッド52内の半導体レーザ2(図2)を制御して、この半導体レーザ2からデータ再生に必要な発光パワーを有するレーザ光を出射させる。図2に示されるように、半導体レーザ2から出射された光ビームELは、ビームスプリッタ3と対物レンズ4とを介して光ディスク5に照射される。
At the time of data reproduction, the
一方、データ記録時においては、図1の変調回路64が、MPU81から出力されたデータに対してエラー訂正符号を付与し、データ変調を施して記録データを生成する。変調回路64はさらに、当該記録データに基づいてライトストラテジ信号を生成する。レーザ制御回路54は、当該ライトストラテジ信号に基づいて光ヘッド52内の半導体レーザ2を制御して、この半導体レーザ2からデータ記録に必要な発光パワーを有するレーザ光を出射させる。
On the other hand, at the time of data recording, the
半導体レーザ2から出射された光ビームELは、ビームスプリッタ3で反射して対物レンズ4に入射する。対物レンズ4は、ビームスプリッタ3から入射した光ビームを光ディスク5の情報記録層に集光して当該情報記録層に集光スポットを形成する。光ディスク5で反射した戻り光ビームは、対物レンズ4によって収束光ビームとなり、ビームスプリッタ3を透過して光学素子6に入射する。
The light beam EL emitted from the
光学素子6は、ビームスプリッタ3から入射した戻り光ビームを透過回折させて0次回折光ビームD0、−1次回折光ビームD1a及び+1次回折光ビームD1bを生成する。図3は、光学素子6の構成例を概略的に示す図である。図3に示されるように、光学素子6は、光ディスク5のタンジェンシャル方向に対応する方向Yに沿って形成された分割線600の両側にそれぞれ回折領域601,602を有している。光ディスク5の情報記録層で反射した戻り光ビームは、当該情報記録層の情報トラックの周期構造に起因する回折光(以下「反射回折光」と呼ぶ。)を含んでいるので、図3に示されるように、光学素子6の回折領域601,602の双方に入射する戻り光ビームRLは、略円形状の0次反射回折光成分RL0を含むとともに、この0次反射回折光成分RL0に重複する+1次反射回折光成分RL1及び−1次反射回折光成分RL2を含む。
The
光学素子6の分割線600は、光ディスク5のタンジェンシャル方向に対応する方向Yと略一致するので、一方の回折領域601には、+1次反射回折光成分RL1は入射するが、−1次反射回折光成分は入射しない。また、他方の回折領域602には、−1次反射回折光成分RL2は入射するが、+1次反射回折光成分は入射しない。また、一方の回折領域601は、0次及び−1次の透過回折光の回折効率が当該0次及び−1次以外の次数の透過回折光の回折効率よりも高い格子構造を有するので、戻り光ビームから0次回折光ビームD0の一部分と−1次回折光ビームD1aとを生成することができる。他方の回折領域602は、0次及び+1次の透過回折光の回折効率が当該0次及び+1次以外の次数の透過回折光の回折効率よりも高い格子構造を有するので、戻り光ビームから0次回折光ビームD0の残りの部分と+1次回折光ビームD1bとを生成することができる。
Since the
このような光学素子6は、たとえば、透過型ブレーズド回折格子を用いて実現することができる。透過型ブレーズド回折格子は、断面形状が鋸歯状である格子溝を有する回折格子である。格子溝のブレーズ角を変えることで各次数の回折光の回折効率を調整することができる。図3の回折領域601では、0次及び−1次の透過回折光の回折効率が当該0次及び−1次以外の他の次数の光の回折効率よりも高くなるようにブレーズ角を決定すればよく、図3の回折領域602では、0次と+1次の透過回折光の回折効率が当該0次及び+1次以外の他の次数の光の回折効率よりも高くなるようにブレーズ角を決定すればよい。
Such an
なお、図4に示されるように、光学素子6が、回折領域601,602を取り囲む遮光領域8を備えてもよい。遮光領域8は、金属薄膜などの光反射膜や光吸収膜、あるいは回折格子によって構成されればよい。遮光領域8により、迷光に起因する受光信号の劣化を抑制することが可能となる。また、回折領域601,602は必ずしも互いに密接している必要はなく、これら回折領域601,602それぞれの回折面の加工に伴う公差分だけ互いに離れていてもよい。
As illustrated in FIG. 4, the
図2に示されるように、光学素子6の回折領域601,602は、0次回折光ビームD0の光スポットを光検出素子27の主受光部270上に照射する。また、一方の回折領域601は、−1次回折光ビームD1aを生成しこの光スポットを光検出素子27の第2副受光部272上に照射し、他方の回折領域602は、+1次回折光ビームD1bを生成しこの光スポットを光検出素子27の第1副受光部271上に照射する。
As shown in FIG. 2, the
図5は、光検出素子27の受光部の配置と、光検出素子27に照射された回折光ビームの光スポットとを概略的に示す図である。図5に示されるように、光検出素子27は、0次回折光ビームD0の光スポットQMを受光する主受光部270と、+1次回折光ビームD1bの光スポットQS1を単一受光面で受光する第1副受光部271と、−1次回折光ビームD1aの光スポットQS2を単一受光面で受光する第2副受光部272とを含む。主受光部270は、第1及び第2受光面2701,2702に分割されており、これら第1主受光面2701と第2主受光面2702とは、タンジェンシャル方向と垂直なラジアル方向に対応する方向Xに配列されている。この方向Xは、光学素子6による光の回折方向と一致する。主受光部270は、これら受光面2701,2702の双方で0次回折光ビームD0を受光してその受光量に応じた電気信号MR,MLを生成し、これら電気信号MR,MLを再生信号処理回路56に与える。ここで、第1主受光面2701が電気信号MLを出力し、第2主受光面2702が電気信号MRを出力する。
FIG. 5 is a diagram schematically showing the arrangement of the light receiving portion of the
また、光検出素子27の第1副受光部271及び第2副受光部272は、それぞれ、+1次回折光ビームD1a及び−1次回折光ビームD1bを受光してそれぞれの受光量に応じた電気信号SL,SRを生成し、これら電気信号SL,SRを再生信号処理回路56に与える。再生信号処理回路56は、後述するように電気信号MR,ML,SR,SLに基づいてサーボ信号SSを生成し、このサーボ信号SSを光ヘッド制御回路61に出力する。
In addition, the first sub
主受光部270は、方向Xに互いに隣り合うように配列された第1主受光面2701及び第2主受光面2702を有する。主受光部270上における0次回折光ビームD0の光スポットQMは、略円形状または楕円形状を有している。0次回折光ビームQMは、0次反射回折光成分Q0と、これに重複する+1次反射回折光成分Q01及び−1次反射回折光成分Q02とを含むが、これら0次反射回折光成分Q0と±1次反射回折光成分Q01,Q02は、光ディスク5の情報トラックの構造に起因するものである。0次反射回折光成分Q0は、第1主受光面2701と第2主受光面2702の双方で受光される。−1次反射回折光成分Q02は第2主受光面2702で受光され、+1次反射回折光成分Q01は第1主受光面2701で受光される。第1主受光面2701及び第2主受光面2702は、それぞれ入射光を光電変換して電気信号ML,MRを出力する。
The main
一方、−1次回折光ビームD1aの光スポットQS2は、図5に示されるように+1次回折方向に向いた先端を持つ円弧状または楕円弧状の外形を有し、0次反射回折光成分Q2とこれに重複する+1次反射回折光成分Q2aとを主成分として含むが、−1次反射回折光成分をほとんど含まない。また、+1次回折光ビームD1bの光スポットQS1は、−1次回折方向に向いた先端を持つ円弧状または楕円弧状の外形を有し、0次反射回折光成分Q1とこれに重複する−1次反射回折光成分Q1aとを主成分として含むが、+1次反射回折光をほとんど含まない。 On the other hand, the light spot QS2 of the −1st order diffracted light beam D1a has an arc shape or elliptical arc shape with a tip directed in the + 1st order diffraction direction as shown in FIG. Although the + 1st order reflected diffracted light component Q2a that overlaps this is included as a main component, the -1st order reflected diffracted light component is hardly included. The light spot QS1 of the + 1st order diffracted light beam D1b has an arc shape or elliptical arc shape having a tip directed in the −1st order diffraction direction, and overlaps with the 0th order reflected diffracted light component Q1. The reflection diffracted light component Q1a is included as a main component, but the + 1st order reflected diffracted light is hardly included.
また、図5に示されるように、第1副受光部271は、光スポットQS1の全てを受光せずに、プッシュプル成分に相当する−1次反射回折光成分Q1aを受光しない位置に配置されている。第2副受光部272も、光スポットQS2の全てを受光せずに、プッシュプル成分に相当する+1次反射回折光成分Q2aを受光しない位置に配置されている。言い換えれば、第1副受光部271の−1次回折方向一端であるエッジ部分(図面右方のエッジ部分)は、−1次反射回折光成分Q1aが受光されないように光スポットQS1を分断しており、第2副受光部272の+1次回折方向一端であるエッジ部分(図面左方のエッジ部分)も、+1次反射回折光成分Q2aが受光されないように光スポットQS2を分断している。
Further, as shown in FIG. 5, the first sub
次に、プッシュプル信号の生成方法を以下に説明する。対物レンズ4への照射光ビームILを情報トラックに追従させるトラッキングサーボには、プッシュプル信号が使用される。本実施の形態では、プッシュプル信号PPは、以下の演算式(1)で与えられる。
PP=(SAD−SBC)+k×(SE−SH) (1)
Next, a method for generating a push-pull signal will be described below. A push-pull signal is used for tracking servo for causing the irradiation light beam IL to the
PP = (S AD -S BC) + k × (S E -S H) (1)
ここで、SADは、第1主受光面2701の出力信号MLから得られた受光信号を、SBCは、第2主受光面2702の出力信号MRから得られた受光信号を、SEは、第1副受光部271の出力信号SLから得られた受光信号を、SHは、第2副受光部272の出力信号SRから得られた受光信号を、それぞれ表している。kは、ゲイン係数である。
Here, S AD is a light reception signal obtained from the output signal ML of the first main
図6(a)〜図6(c)は、光検出素子27と光スポットQM,QS1,QS2との間の位置関係を概略的に示すとともに、主受光部270,第1副受光部271及び第2副受光部272における光スポットQM,QS1,QS2の0次反射回折光成分の光強度分布を概略的に示す図である。図6(a)は、対物レンズシフトが発生していない場合の状態(基準状態)を示し、図6(b)と図6(c)は、対物レンズシフトが発生した場合の状態を示している。光スポットQM,QS1,QS2の0次反射回折光成分の光強度分布は、半導体レーザの特性に依存したガウシアン分布をなし、それぞれ、光強度分布G0,G1,G2を形成する。図6(a)〜図6(c)を参照すると、第1副受光部271の受光信号成分は、光強度分布G1の斜線部分に相当し、第2副受光部272の受光信号成分は、光強度分布G2の斜線部分に相当する。
FIGS. 6A to 6C schematically show the positional relationship between the
図6(b)に示されるように、対物レンズシフトにより光スポットQM,QS1,QS2の全体が光検出素子27に対して基準状態の位置から右方に移動すれば、光強度分布G0,G1,G2のピーク位置も右方にシフトする。このとき、(SAD−SBC)の信号レベルは低減し、(SE−SH)の信号レベルは増大する(第1副受光部271の受光量は増大し、かつ、第2副受光部272の受光量は減少する)。他方で、図6(c)に示されるように、対物レンズシフトにより光スポットQM,QS1,QS2の全体が光検出素子27に対して基準状態の位置から左方に移動すれば、光強度分布G0,G1,G2のピーク位置も左方にシフトする。このとき、(SAD−SBC)の信号レベルは増大し、(SE−SH)の信号レベルは低減する(第1副受光部271の受光量は減少し、かつ、第2副受光部272の受光量は増大する)。
As shown in FIG. 6B, if the entire light spots QM, QS1, and QS2 move to the right from the position of the reference state with respect to the
したがって、(SAD−SBC)とSEは互いに逆位相を有し、(SAD−SBC)と−SHも互いに逆位相を有することが分かる。よって、ゲイン係数kを適宜調整して(SE−SH)の信号成分を増幅することで、対物レンズシフトに起因するオフセットをキャンセルすることができる。 Therefore, it is found to have a (S AD -S BC) and S E has opposite phases, (S AD -S BC) and -S H also opposite phases. Therefore, the offset due to the objective lens shift can be canceled by appropriately adjusting the gain coefficient k and amplifying the signal component of (S E −S H ).
上式(1)に代えて、以下の式(1a)または(1b)で与えられるプッシュプル信号PPL,PPRを使用してもよい。
PPL=(SAD−SBC)+k×SE (1a)
PPR=(SAD−SBC)+k×(−SH) (1b)
Instead of the above formula (1), push-pull signals PPL and PPR given by the following formula (1a) or (1b) may be used.
PPL = (S AD −S BC ) + k × S E (1a)
PPR = (S AD -S BC) + k × (-S H) (1b)
光ヘッド制御回路61は、上式(1),(1a)または(1b)で与えられるプッシュプル信号のレベルをゼロに近づけるようにアクチュエータ9の動作を制御することで照射光ビームILを情報トラックに追従させることができる。
The optical
また、再生信号SRFは、以下の演算式(2)に従って生成することができる。
SRF=SAD+SBC (2)
Further, the reproduction signal S RF can be generated according to the following arithmetic expression (2).
S RF = S AD + S BC (2)
図6(b)及び図6(c)に示されるように、再生信号SRFの信号成分SAD,SBCは、対物レンズシフトに関して互いに逆位相を有するので、両信号成分SAD,SBCの加算により、対物レンズシフトに起因するオフセットはキャンセルされることとなる。 As shown in FIGS. 6B and 6C, the signal components S AD and S BC of the reproduction signal S RF have opposite phases with respect to the objective lens shift, and thus both signal components S AD and S BC are used. The offset due to the objective lens shift is cancelled.
以上に説明したように、再生信号処理回路56は、第1副受光部271,272で検出された信号SL,SRに基づいて、対物レンズシフトに起因するオフセットに相当する信号成分k×(SE−SH)、k×SEあるいはk×(−SH)を生成し、この信号成分を用いて、オフセットが除かれたプッシュプル信号PP、PPLまたはPPRを生成することができる。その信号成分は、図5に示したような単純な構成の受光面パターンを持つ光検出素子27を使用すれば、容易に生成することができる。図5に示したように、+1次回折光ビームD1aの光スポットQ1は、−1次反射回折光成分Q1aを含むが、+1次反射回折光成分をほとんど含まないので、±1次回折方向に第1副受光部271を適宜位置決めするだけで、−1次反射回折光成分Q1aを受光しないように第1副受光部271を配置させることが容易である。−1次回折光ビームD1bの光スポットQ2も、+1次反射回折光成分Q2aを含むが、−1次反射回折光成分をほとんど含まないので、±1次回折方向に第2副受光部272を適宜位置決めするだけで、+1次反射回折光成分Q2aを受光しないように第2副受光部272を配置させることが容易にできる。さらに、第1副受光部271と第2副受光部272の各受光面は単一面であればよい。したがって、光検出素子の受光面パターンを単純な構造のものとすることができる。
As described above, the reproduction
また、上述したように、3ビームプッシュプル法では、データ記録時にサブビームの光強度を増大させることに制約があり、これにより、プッシュプル信号に重畳されているオフセットをキャンセルすることに限界があった。特に、光ディスク5が多層ディスクである場合、他層迷光に起因するノイズ成分の存在によりオフセットを精度良くキャンセルすることが難しい。 In addition, as described above, the three-beam push-pull method has a limitation in increasing the light intensity of the sub beam during data recording, which limits the cancellation of the offset superimposed on the push-pull signal. It was. In particular, when the optical disk 5 is a multi-layer disk, it is difficult to cancel the offset with high accuracy due to the presence of noise components caused by stray light from other layers.
これに対し、本実施の形態の光ヘッドでは、サブビームを使用せず、光学素子6の回折効率の制約も無いことから、データ記録時に照射光ビームILの光強度を増大させることができる。よって、上式(1),(1a),(1b)のゲイン係数kを十分に小さくすることができる。したがって、3ビームプッシュプル法と比べると、プッシュプル信号からオフセットを高精度に除去することが可能である。
In contrast, the optical head according to the present embodiment does not use a sub beam, and there is no restriction on the diffraction efficiency of the
さらに、第1副受光部271は+1次反射回折光成分Q1aを受光しないように配置され、第2副受光部272は、−1次反射回折光成分Q2aを受光しないように配置される。このため、第1副受光部271と第2副受光部272の受光面の面積を小さくすることができる。これにより、他層迷光が第1副受光部271と第2副受光部272で受光される量を小さくすることが可能である。
Further, the first sub
ところで、上述した通り、上式(1)の代わりに上式(1a)または(1b)に基づいたプッシュプル信号を使用することもできるが、外来ノイズや温度変化や光ビームの波長変動に対する耐性を向上させる観点からは、上式(1a)または(1b)よりも、上式(1)を使用することが望ましい。外来ノイズに関しては、上式(1)の信号成分SE,SHは同じ位相を有し、信号成分SE,SHそれぞれの変化量も略同じであるので、信号成分SE,SHの差分(=SE−SH)をとることで外来ノイズや温度変化や光ビームの波長変動の影響をキャンセルすることができる。光学素子6の回折領域601と回折領域602とにおける回折角の大きさは略同一となるように調整されているが、温度変化により光学素子6の格子間隔が変化したり、光ビームの波長変動が生じたりして、回折領域601と回折領域602とで回折角の絶対値が互いにずれることがある。かかる場合、図5の光スポットQS1や光スポットQS2の照射位置が変動し、第1副受光部271や第2副受光部272での受光量が変動してしまう。このような受光量の変動を、信号成分SE,SHの差分(=SE−SH)をとることでキャンセルすることができる。
Incidentally, as described above, a push-pull signal based on the above formula (1a) or (1b) can be used instead of the above formula (1), but it is resistant to external noise, temperature change, and wavelength variation of the light beam. From the viewpoint of improving the above, it is preferable to use the above formula (1) rather than the above formula (1a) or (1b). With respect to external noise, the signal component S E of the above equation (1), S H have the same phase, the signal component S E, the amount of change S H respectively also substantially the same, the signal component S E, S H By taking the difference (= S E −S H ), it is possible to cancel the influence of external noise, temperature change, and wavelength variation of the light beam. The diffraction angles of the
実施の形態1の変形例.
上記実施の形態1の変形例として、光学素子6が、図5に示す光スポットQM,QS1,QS2を形成する代わりに、図7に示す光スポットQM,TS1,TS2を形成する形態もあり得る。この変形例では、光学素子6の一方の回折領域601は、0次及び+1次の透過回折光の回折効率が当該0次及び+1次以外の次数の透過回折光の回折効率よりも高い格子構造を有するので、戻り光ビームから0次回折光ビームの一部分と+1次回折光ビームとを生成することができる。この+1次回折光ビームの光スポットTS1が第1副受光部271に照射される。また、他方の回折領域602は、0次及び−1次の透過回折光の回折効率が当該0次及び−1次以外の次数の透過回折光の回折効率よりも高い格子構造を有するので、戻り光ビームから0次回折光ビームの残り部分と−1次回折光ビームとを生成することができる。この−1次回折光ビームが第2副受光部272に照射される。
Modification of the first embodiment.
As a modification of the first embodiment, the
また、この変形例においては、第1副受光部271は、光スポットTS1の全てを受光せずに、プッシュプル成分に相当する+1次反射回折光T1aを受光しない位置に配置されている。第2副受光部272も、光スポットTS2の全てを受光せずに、プッシュプル成分に相当する−1次反射回折光T2aを受光しない位置に配置されている。
In this modified example, the first sub
よって、この変形例では、プッシュプル信号PPを以下の演算式(3)で与えることができる。
PP=(SAD−SBC)−k×(SE−SH) (3)
Therefore, in this modification, the push-pull signal PP can be given by the following arithmetic expression (3).
PP = (S AD -S BC) -k × (S E -S H) (3)
あるいは、上式(3)の代わりに以下の演算式(3a)または(3b)で与えられるプッシュプル信号PPL,PPRを使用してもよい。
PPL=(SAD−SBC)−k×SE (3a)
PPR=(SAD−SBC)−k×(−SH) (3b)
Alternatively, push-pull signals PPL and PPR given by the following arithmetic expression (3a) or (3b) may be used instead of the above expression (3).
PPL = (S AD −S BC ) −k × S E (3a)
PPR = (S AD -S BC) -k × (-S H) (3b)
実施の形態1の場合と同様に、外来ノイズや温度変化や光ビームの波長変動に対する耐性を向上させる観点からは、上式(3a)または(3b)よりも、上式(3)を使用することが望ましい。 As in the case of the first embodiment, the above equation (3) is used rather than the above equation (3a) or (3b) from the viewpoint of improving the resistance to external noise, temperature change, and wavelength variation of the light beam. It is desirable.
上記実施の形態1の他の変形例として、図5に示した光検出素子27の構成の代わりに、図8に示す構成を使用する形態もあり得る。図8に示される光検出素子は、主受光部270B、第1副受光部271及び第2副受光部272を含む。第1副受光部271及び第2副受光部272の構成は、図5に示した第1副受光部271及び第2副受光部272と同様である。
As another modification of the first embodiment, a configuration using the configuration shown in FIG. 8 may be used instead of the configuration of the
主受光部270Bの受光面は、4つの受光面2701a,2701b,2702a,2702bに分割されている。受光面2701a,2701bは、光ディスク5のタンジェンシャル方向に対応する方向Yに沿って配列されており、受光面2702a,2702bも、タンジェンシャル方向に対応する方向Yに沿って配列されている。
The light receiving surface of the main
この変形例では、プッシュプル信号は、以下の演算式(4)、(4a)または(4b)で与えられる。
PP=(SA+SB)−(SC+SD)+k×(SE−SH) (4)
PPL=(SA+SB)−(SC+SD)+k×SE (4a)
PPR=(SA+SB)−(SC+SD)+k×(−SH) (4b)
In this modification, the push-pull signal is given by the following arithmetic expression (4), (4a) or (4b).
PP = (S A + S B ) − (S C + S D ) + k × (S E −S H ) (4)
PPL = (S A + S B ) − (S C + S D ) + k × S E (4a)
PPR = (S A + S B ) − (S C + S D ) + k × (−S H ) (4b)
ここで、SAは、受光面2701aの出力信号MAから得られた受光信号を、SBは、受光面2701bの出力信号MBから得られた受光信号を、SCは、受光面2702aの出力信号MCから得られた受光信号を、SDは、受光面2702bの出力信号MDから得られた受光信号を、それぞれ表している。kは、ゲイン係数である。
Here, S A is a light receiving signal obtained from the output signal MA of the
また、非点収差法に基づくフォーカスエラー信号FESを、以下の演算式(5)で求めることができる。
FES=(SB+SC)−(SA+SD) (5)
Further, the focus error signal FES based on the astigmatism method can be obtained by the following arithmetic expression (5).
FES = (S B + S C ) − (S A + S D ) (5)
なお、この変形例の光検出素子において、図7に示したように光スポットTS1,TS2が形成される場合には、プッシュプル信号は、以下の演算式(6),(6a)及び(6b)のいずれかで与えられる。
PP=(SA+SB−SC−SD)−k×(SE−SH) (6)
PPL=(SA+SB−SC−SD)−k×SE (6a)
PPR=(SA+SB−SC−SD)−k×(−SH) (6b)
In the light detection element of this modification, when the light spots TS1 and TS2 are formed as shown in FIG. 7, push-pull signals are expressed by the following arithmetic expressions (6), (6a) and (6b). ).
PP = (S A + S B -S C -S D) -k × (S E -S H) (6)
PPL = (S A + S B −S C −S D ) −k × S E (6a)
PPR = (S A + S B -S C -S D) -k × (-S H) (6b)
実施の形態2.
次に、実施の形態2について説明する。本実施の形態では、上記実施の形態1の光検出素子27における主受光部270、第1副受光部271及び第2副受光部272の配置が最適化される。図9は、光ディスク5が2層ディスクである場合に生ずる他層迷光と受光部との位置関係を概略的に示す図である。図10は、光ディスク5が2層ディスクである場合に生ずる他層迷光に起因するノイズを低減させ得る受光部の配置を概略的に示す図である。
Next, a second embodiment will be described. In the present embodiment, the arrangement of the main
図9に示されるように、他層迷光SLtの光軸は、光スポットQMを形成する戻り光ビームD0の光軸と一致しており、他層迷光SLtの照射領域は、その光軸を中心とした半径Rの円形領域である。他層迷光SLtは、第1副受光部271及び第2副受光部272の領域に洩れ込んでいるので、他層迷光SLtに起因するノイズ成分がプッシュプル信号に重畳されてしまう。
As shown in FIG. 9, the optical axis of the other-layer stray light SLt coincides with the optical axis of the return light beam D0 that forms the light spot QM, and the irradiation region of the other-layer stray light SLt is centered on the optical axis. This is a circular region having a radius R. Since the other-layer stray light SLt leaks into the areas of the first sub-light-receiving
他層迷光SLtは、照射光ビームILの集光点を、光ディスク5の情報記録層の層間隔分だけ移動させてデフォーカス状態にした場合に生ずる戻り光と同じである。このため、情報記録層の層間隔が短くなるほど、光検出素子27における他層迷光SLtの照射領域の面積は小さくなり、また、その照射領域における光密度は低くなる。したがって、第1副受光部271及び第2副受光部272の領域に洩れ込む他層迷光SLtの光量が、対物レンズシフト量に対して十分小さな光量となるようにすれば、他層迷光SLtがプッシュプル信号に与える影響を抑制することができる。
The other-layer stray light SLt is the same as the return light generated when the condensing point of the irradiation light beam IL is moved by the layer interval of the information recording layer of the optical disc 5 to be in the defocused state. For this reason, as the layer interval of the information recording layer becomes shorter, the area of the irradiation region of the other layer stray light SLt in the
そこで、図10に示されるように、他層迷光SLtの照射領域の外に第1副受光部271及び第2副受光部272が配置されるように、主受光部270と第2副受光部272との間に距離Wを設けることが望ましい。主受光部270と第1副受光部271との間についても同様である。
Therefore, as shown in FIG. 10, the main
ここで、たとえば、光ディスク5の各情報記録層で反射される戻り光ビームの全光量が略同一である場合を考える。プッシュプル信号に対して、許容される他層迷光SLtの受光量の割合(許容割合)をxとし、光学素子6の回折領域601,602の各分光比(0次:1次)をS0:S1とし、光スポットQMの半径をrとし、他層迷光SLtの照射領域の半径をRとするとき、以下の関係式(7)が成立すれば、他層迷光SLtが第1副受光部271及び第2副受光部272に洩れ込んだとしてもこれを無視することができる。
x>(r2/R2)/(S1/S0) (7)
Here, for example, consider a case where the total amount of the return light beam reflected by each information recording layer of the optical disc 5 is substantially the same. With respect to the push-pull signal, the ratio (allowable ratio) of the received light amount of the other layer stray light SLt is x, and the spectral ratios (0th: 1st) of the
x> (r 2 / R 2 ) / (S1 / S0) (7)
ここで、S0≧S1である。したがって、この関係式(7)が成立しないときは、第1副受光部271と第2副受光部272が他層迷光SLtの照射領域外に配置されるように(他層迷光SLtの照射領域と重複しないように)距離Wを設定し、関係式(7)が成立するときは、第1副受光部271と第2副受光部272を他層迷光SLtの照射領域と重複するように配置することができる。なお、xの値はトラッキングサーボ制御に影響し、xの値だけ、デトラック(トラックずれ)が生じることになる。このデトラックで許容される値は、たとえばBD(Blu−ray Disc)の場合、一般的にトラックピッチ320nmに対して高々±20nm程度であるため、xの値は0.1以下が望ましい。
Here, S0 ≧ S1. Therefore, when this relational expression (7) is not satisfied, the first sub
上式(7)の導出方法を以下に説明する。多層の光ディスク5においては、各情報記録層で反射される戻り光ビームの全光量が略同一となる場合を考える。この場合、光ディスク5において対象となる情報記録層で反射した戻り光も、他の情報記録層で反射した戻り光も、光検出素子27における全受光量が略等しいと考えることができる。よって、0次回折光の光スポットQMの光密度をP0、他層迷光SLtの光密度をPsとすると、次式(7a)が成立する。
P0×π×r2=Ps×π×R2 (7a)
A method for deriving the above equation (7) will be described below. In the multilayer optical disk 5, a case is considered in which the total amount of the return light beam reflected by each information recording layer is substantially the same. In this case, it can be considered that the total amount of light received by the
P0 × π × r 2 = Ps × π × R 2 (7a)
この式(7a)を変形すれば、次式(7b)が導出される。
Ps/P0=r2/R2 (7b)
If this equation (7a) is modified, the following equation (7b) is derived.
Ps / P0 = r 2 / R 2 (7b)
一方、光学素子6の分光比(略S0:S1)を考慮すれば、光スポットQMの光密度P0と1次回折光の光スポットQS1,QS2の光密度P1との間の関係は、次式(4c)で表現される。
P0/P1=S0/S1 (7c)
On the other hand, considering the spectral ratio (approximately S0: S1) of the
P0 / P1 = S0 / S1 (7c)
また、対物レンズシフトによるオフセットキャンセルは、0次回折光の光スポットQMの移動量と1次回折光の光スポットQS1,QS2の移動量とが等しいことを利用している。このため、ゲイン係数kは、それぞれの光密度P0,P1を使用して次式(7d)で表すことができる。
k=P0/P1=S0/S1 (7d)
The offset cancellation by the objective lens shift utilizes the fact that the moving amount of the light spot QM of the 0th-order diffracted light and the moving amount of the light spots QS1 and QS2 of the 1st-order diffracted light are equal. Therefore, the gain coefficient k can be expressed by the following equation (7d) using the respective light densities P0 and P1.
k = P0 / P1 = S0 / S1 (7d)
第1副受光部271及び第2副受光部272における1次回折光の光スポットQS1,QS2の受光量がk倍されるため、これら第1副受光部271及び第2副受光部272に洩れ込んだ他層迷光SLt(ノイズ成分)もk倍されることとなる。よって、k×Ps×CL(CL:受光総面積)がノイズ成分となる。
Since the received light amount of the first-order diffracted light spots QS1 and QS2 in the first sub-light-receiving
このとき、受光総面積CLは受光面の配置に依存するので、受光総面積CLを厳密に規定することは難しい。そこで、受光総面積CLは、近似的に、0次回折光のプッシュプル成分を含む1次反射回折光成分Q01,Q02の受光面積程度であると考える。これにより、他層迷光SLtの割合は、およそk×Ps/P0とみなすことができる。この割合(=k×Ps/P0)が許容割合xよりも小さい場合、他層迷光SLtが第1副受光部271及び第2副受光部272に洩れ込んだとしてもこれを無視することができる。すなわち、次式(7e)が成立すればよい。
x>k×Ps/P0 (7e)
At this time, since the total light receiving area C L depends on the arrangement of the light receiving surface, it is difficult to strictly define the total light receiving area C L. Therefore, the light receiving total area C L is approximately considered to be about light receiving area of the first order reflection diffraction light components Q01, Q02 comprising a push-pull component of the 0-order diffracted light. Thereby, the ratio of the other-layer stray light SLt can be regarded as approximately k × Ps / P0. When this ratio (= k × Ps / P0) is smaller than the allowable ratio x, even if the other-layer stray light SLt leaks into the first sub-light-receiving
x> k × Ps / P0 (7e)
上式(7d),(7c)を使用すれば、上式(7e)を上式(7)に変形することができる。 If the above equations (7d) and (7c) are used, the above equation (7e) can be transformed into the above equation (7).
上記関係式(7)を満たすようにS1の値を大きく設定してもよい。たとえば、S1をS0と略等しい値であるとした場合、上記関係式(7)から、R>r/x1/2、の関係式を導出できる。この関係式が成立する場合には、他層迷光SLtの影響を無視することができるので、第1副受光部271と第2副受光部272を他層迷光SLtの照射領域と重複するように配置することができる。他方、R≦r/x1/2、の関係式が成立するときは、第1副受光部271と第2副受光部272とがこの他層迷光SLtの照射領域外に配置されるように距離Wを設定することが望ましい。
The value of S1 may be set large so as to satisfy the relational expression (7). For example, when S1 is substantially equal to S0, a relational expression of R> r / x 1/2 can be derived from the relational expression (7). When this relational expression is established, the influence of the other layer stray light SLt can be ignored, so that the first sub
上記したように、実施の形態2によれば、光検出素子27における主受光部270、第1副受光部271及び第2副受光部272の配置を最適化することができる。
As described above, according to the second embodiment, the arrangement of the main
実施の形態3.
次に、実施の形態3について説明する。実施の形態3の光ヘッドの構成は、光検出素子27の構成を除いて、図2に示した実施の形態1の光ヘッド52のそれと略同じである。以下に説明するように、光検出素子27の代わりに汎用的な受光パターンを持つ光検出素子を使用すれば、光ヘッドの製造コストを低減させることができる。
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 will be described. The configuration of the optical head of the third embodiment is substantially the same as that of the
図11は、3ビームプッシュプル法で使用されている汎用的な受光面パターンを持つ光検出素子27Bを示す概略図である。図11に示される光検出素子27Bは、メインビームに対応する戻り光ビームMBを受光する主受光部270Bと、サブビームに対応する戻り光ビームSB1,SB2をそれぞれ受光する第1副受光部271B及び第2副受光部272Bとを含む。主受光部270Bの受光面は、4つの受光面2701a,2701b,2702a,2702bに分割されている。受光面2701a,2701bは、光ディスク5のタンジェンシャル方向に対応する方向Yに沿って配列され、受光面2702a,2702bも、方向Yに沿って配列されている。また、第1副受光部271Bは、2つの受光面2711,2712に分割されており、これら受光面2711,2712は、光ディスク5のラジアル方向に対応する方向Xに沿って配列されている。同様に、第1副受光部272Bは、2つの受光面2721,2722に分割されており、これら受光面2721,2722は、光ディスク5のラジアル方向に対応する方向Xに沿って配列されている。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a
この光検出素子27Bを用いたとき、プッシュプル信号PP3Bは、主プッシュプル信号MPPと副プッシュプル信号SPPとを用いた以下の演算式(8)で与えられる。
PP3B=MPP−α×SPP (8)
主プッシュプル信号MPPと副プッシュプル信号SPPは以下の通りである。
MPP=(SA+SB)−(SD+SC)、
SPP=(SE−SF)+(SG−SH)
When this
PP 3B = MPP-α × SPP (8)
The main push-pull signal MPP and the sub push-pull signal SPP are as follows.
MPP = (S A + S B ) − (S D + S C ),
SPP = (S E -S F) + (S G -S H)
ここで、SAは、受光面2701aの出力信号MAから得られた受光信号を、SBは、受光面2701bの出力信号MBから得られた受光信号を、SCは、受光面2702aの出力信号MCから得られた受光信号を、SDは、受光面2702bの出力信号MDから得られた受光信号を、SEは、受光面2711の出力信号SLaから得られた受光信号を、SFは、受光面2712の出力信号SLbから得られた受光信号を、SGは、受光面2721の出力信号SRaから得られた受光信号を、SHは、受光面2722の出力信号SRbから得られた受光信号を、それぞれ表している。αは、ゲイン係数である。
Here, S A is a light receiving signal obtained from the output signal MA of the
また、非点収差法に基づくフォーカスエラー信号FESは以下の演算式(9)で求めることができる。
FES=(SB+SC)−(SA+SD) (9)
Further, the focus error signal FES based on the astigmatism method can be obtained by the following arithmetic expression (9).
FES = (S B + S C ) − (S A + S D ) (9)
このような汎用的な受光面パターンを持つ光検出素子27Bを用いて本実施の形態に係るプッシュプル信号PPを生成できる。図12に示されるように、光学素子6が、図5に示したものと同様の光スポットQM,QS1,QS2を照射する場合、プッシュプル信号PPは、以下の演算式(10)で与えられる。
PP=(SA+SB)−(SD+SC)+k×(SE−SH) (10)
The push-pull signal PP according to the present embodiment can be generated using the
PP = (S A + S B ) − (S D + S C ) + k × (S E −S H ) (10)
ここで、kはゲイン係数である。 Here, k is a gain coefficient.
一方、図13に示されるように、光学素子6が、図7に示したものと同様の光スポットQM,TS1,TS2を照射する場合、プッシュプル信号PPは、以下の演算式(11)で与えられる。
PP=(SA+SB)−(SD+SC)−k×(SE−SH) (11)
On the other hand, as shown in FIG. 13, when the
PP = (S A + S B ) − (S D + S C ) −k × (S E −S H ) (11)
フォーカスエラー信号FESは、3ビームプッシュプル法と同様に、上式(9)に基づいて生成することができる。 The focus error signal FES can be generated based on the above equation (9) as in the three-beam push-pull method.
上記したように、実施の形態3の光ヘッドによれば、汎用的かつ単純な構成の受光面パターンを持つ光検出素子を用いて、オフセットが高精度に除去されたプッシュプル信号を生成することができる。 As described above, according to the optical head of the third embodiment, the push-pull signal from which the offset is removed with high accuracy is generated by using the light detecting element having the light receiving surface pattern having a general-purpose and simple configuration. Can do.
なお、上記実施の形態1に関して説明したように、他層迷光SLtは戻り光ビームD0の光スポットQMと略一致する光軸を有している。他層迷光SLtの信号成分がプッシュプル信号PPに洩れ込むことを抑制するためには、1次回折光ビームの光スポットが他層迷光SLtの光軸中心からより離れた位置に形成されることが望ましい。この観点から、図12の構成よりも図13の構成の方が好ましい。 As described in the first embodiment, the other-layer stray light SLt has an optical axis that substantially coincides with the light spot QM of the return light beam D0. In order to prevent the signal component of the other-layer stray light SLt from leaking into the push-pull signal PP, the light spot of the first-order diffracted light beam may be formed at a position farther from the optical axis center of the other-layer stray light SLt. desirable. From this viewpoint, the configuration of FIG. 13 is preferable to the configuration of FIG.
また、図12及び図13に示したように主受光部270Bは、4つの受光面2701a,2701b,2702a,2702bに分割されているが、受光面の数はこれに限定されるものではない。
As shown in FIGS. 12 and 13, the main
実施の形態4.
次に、実施の形態4について説明する。図14は、実施の形態4の光ヘッド52Bの基本構成を概略的に示す図である。図14に示されるように、光ヘッド52Bは、半導体レーザ2、偏光ビームスプリッタ3B、対物レンズ4、光学素子6B、1/4波長板7及び光検出素子27を含む。なお、光ヘッド52Bは、図2のアクチュエータ9と同じ駆動手段(図示せず)を有している。この光ヘッド52Bは、図1の光ヘッド52に代えて光ディスク装置50に組み込まれる。
Next, a fourth embodiment will be described. FIG. 14 is a diagram schematically showing a basic configuration of the
図14に示されるように、半導体レーザ2から出射された光ビームELは、偏光ビームスプリッタ3Bで反射し、光学素子6B、1/4波長板7及び対物レンズ4を順次透過して光ディスク5に照射される。ここで、偏光ビームスプリッタ3Bは、出射光ビームELを直線偏光に変換して光学素子6Bに出射する。光学素子6Bを透過した光ビームは、1/4波長板7で円偏光に変換された後に、対物レンズ4により光ディスク5の情報記録層に集光される。光ディスク5で反射した戻り光ビームは、対物レンズ4によって収束光ビームとなり、1/4波長板7で直線偏光に変換される。ここで、1/4波長板7から偏光ビームスプリッタ3Bに向かう戻り光ビームである直線偏光の偏光方向は、偏光ビームスプリッタ3Bから1/4波長板7へ向かう照射光ビームである直線偏光の偏光方向と直交する。
As shown in FIG. 14, the light beam EL emitted from the
光学素子6Bは、実施の形態1の光学素子6と同様に、−1次と0次の光の回折効率が高い回折領域601Bと、+1次と0次の光の回折効率が高い回折領域602Bとを有している。これら回折領域601B,602Bは、戻り光ビームを透過回折させることで生じさせた0次回折光ビームDP0の光スポットを光検出素子27の主受光部270上に照射する。また、一方の回折領域601Bは、−1次回折光ビームDP1aの光スポットを光検出素子27の第2副受光部272上に照射し、他方の回折領域602Bは、+1次回折光ビームDP1bの光スポットを光検出素子27の第1副受光部271上に照射する。光学素子6Bは、図5または図7に示すような光スポットQM,QS1,QS2またはQM,TS1,TS2を光検出素子27に照射することができる。
Similar to the
上記したように、実施の形態4の光ヘッドによれば、単純な構成の受光面パターンを持つ光検出素子を用いて、ノイズ成分の少ないプッシュプル信号を生成することができる。さらに、実施の形態4の光ヘッドは、照射光ビームの偏光方向と戻り光ビームの偏光方向とを直交させることで、光の利用効率の向上を可能としている。
As described above, according to the optical head of the fourth embodiment, it is possible to generate a push-pull signal with a small noise component using a light detection element having a light receiving surface pattern with a simple configuration. Furthermore, the optical head of
実施の形態1〜4の変形例.
上記実施の形態1〜4は本発明の例示であり、上記以外の様々な形態を採用することもできる。たとえば、図3に示した回折領域601,602は矩形状であるが、これに限定されるものではない。光学素子6の回折領域は、対物レンズシフトが生じても、図3に示した戻り光ビームRLの光スポット形状が欠けない面積と形状とを有していればよく、矩形状以外の、たとえば円形状であってもよい。
Modified example of the first to fourth embodiments.
The said Embodiment 1-4 is an illustration of this invention, and can also employ | adopt various forms other than the above. For example, the
また、上記実施の形態1〜4では、光検出素子27は、主受光部270、第1副受光部271及び第2副受光部272を有する。上述した通り、対物レンズシフトに起因するオフセットは、これら第1副受光部271及び第2副受光部272の検出信号SR,SLのいずれか一方のみを用いて算出することができる。この場合、光検出素子27は、第1副受光部271及び第2副受光部272の双方を有する必要はなく、これらのうちのいずれか一方のみを有していればよい。
In the first to fourth embodiments, the
また、図2に示されるように、光学素子6は、ビームスプリッタ3と光検出素子27との間の戻り光ビームの光路上に配置されているが、これに限定されるものではない。光ディスク5からの戻り光ビームの光路上、すなわち、光ディスク5と光検出素子27との間の光路上の任意の位置に光学素子6を配置することができるが、ビームスプリッタ3と対物レンズ4との間に光学素子6が配置される場合、ビームスプリッタ3と対物レンズ4との間の光路には照射光ビームILと戻り光ビームの両方が通過するので、光学素子6に偏光選択性の回折面を持たせる必要がある。図2に示したように光学素子6を配置すれば、このような偏光選択性の回折面を形成する必要がないという利点がある。
As shown in FIG. 2, the
また、上記光学素子6の回折パターンは、上述した効果が得られるものであれば、図3や図4に示した回折パターンに限定されず、また、種々の変形が可能である。
The diffraction pattern of the
2 半導体レーザ、 3 ビームスプリッタ、 3B 偏光ビームスプリッタ、 5 光ディスク、 4 対物レンズ、 6,6B 光学素子、 601,602 回折領域、 7 1/4波長板、 8 遮光領域、 9 アクチュエータ、 9C レンズホルダー、 27 光検出素子、 50 光ディスク装置、 51 スピンドルモータ、 52 光ヘッド、 53 スレッドモータ、 54 レーザ制御回路、 55 サーボ制御回路、 56 再生信号処理回路、 57 ウォブル信号検出回路、 58 再生信号検出回路、 59 サーボ信号検出回路、 60 復調回路、 61 光ヘッド制御回路、 62 スレッドモータ制御回路、 63 スピンドルモータ制御回路、 64 変調回路、 80 RAM、 81 MPU、 270 主受光部、 271 第1副受光部、 272 第2副受光部、 2701 第1主受光面、 2702 第2主受光面。 2 semiconductor laser, 3 beam splitter, 3B polarization beam splitter, 5 optical disk, 4 objective lens, 6, 6B optical element, 601, 602 diffraction area, 7 1/4 wavelength plate, 8 light shielding area, 9 actuator, 9C lens holder, 27 Photodetector, 50 Optical disk device, 51 Spindle motor, 52 Optical head, 53 Thread motor, 54 Laser control circuit, 55 Servo control circuit, 56 Reproduction signal processing circuit, 57 Wobble signal detection circuit, 58 Reproduction signal detection circuit, 59 Servo signal detection circuit, 60 demodulation circuit, 61 optical head control circuit, 62 thread motor control circuit, 63 spindle motor control circuit, 64 modulation circuit, 80 RAM, 81 MPU, 270 main light receiving unit, 271 first sub Light unit, 272 second sub light receiving portion, 2701 a first main light receiving surface, 2702 the second main light receiving surface.
Claims (15)
前記半導体レーザから出射される光ビームを集光して光ディスクの情報記録層に集光スポットを形成する対物レンズと、
主受光部及び第1副受光部を含む光検出素子と、
前記光ディスクのタンジェンシャル方向に対応する第1の方向に沿った分割線の両側にそれぞれ第1回折領域及び第2回折領域を有し、前記光ディスクの情報記録層で反射した戻り光ビームを前記第1回折領域及び前記第2回折領域の双方で受光し透過回折させて0次回折光ビーム及び±1次回折光ビームを生成する光学素子と
を備え、
前記主受光部は、前記0次回折光ビームの光スポットを受光するように前記光ディスクのラジアル方向に対応する第2の方向に配列された第1主受光面及び第2主受光面を有し、
前記第1回折領域は、0次及び−1次の透過回折光の回折効率が当該0次及び−1次以外の次数の透過回折光の回折効率よりも高い格子構造を有することにより前記戻り光ビームから前記−1次回折光ビームを生成し、
前記第2回折領域は、0次及び+1次の透過回折光の回折効率が当該0次及び+1次以外の次数の透過回折光の回折効率よりも高い格子構造を有することにより前記戻り光ビームから前記+1次回折光ビームを生成し、
前記第1副受光部は、前記+1次回折光ビームの光スポットの一部分を受光する位置に配置されることを特徴とする光ヘッド。 A semiconductor laser;
An objective lens for condensing the light beam emitted from the semiconductor laser to form a condensing spot on the information recording layer of the optical disc;
A light detecting element including a main light receiving portion and a first sub light receiving portion;
A first diffractive region and a second diffractive region on each side of a dividing line along a first direction corresponding to the tangential direction of the optical disc, and the return light beam reflected by the information recording layer of the optical disc An optical element that receives and transmits and diffracts light in both the first diffraction region and the second diffraction region to generate a zero-order diffracted light beam and a ± first-order diffracted light beam,
The main light receiving unit has a first main light receiving surface and a second main light receiving surface arranged in a second direction corresponding to a radial direction of the optical disc so as to receive a light spot of the 0th-order diffracted light beam,
The first diffraction region has a grating structure in which the diffraction efficiency of the 0th-order and −1st-order transmitted diffracted light is higher than the diffraction efficiency of transmitted diffracted light of orders other than the 0th-order and −1st-order. Generating the -1st order diffracted light beam from the beam;
The second diffraction region has a grating structure in which the diffraction efficiency of the 0th-order and + 1st-order transmitted diffracted light is higher than the diffraction efficiency of the transmitted diffracted light of orders other than the 0th-order and + 1st-order. Generating the + 1st order diffracted light beam;
The optical head according to claim 1, wherein the first sub light receiving unit is disposed at a position for receiving a part of the light spot of the + 1st order diffracted light beam.
前記+1次回折光ビームの光スポットは、前記情報記録層の情報トラックに起因する0次反射回折光成分及び−1次反射回折光成分を含み、
前記第1副受光部は、前記−1次反射回折光成分を受光しない位置に配置されることを特徴とする光ヘッド。 The optical head according to claim 1,
The light spot of the + 1st order diffracted light beam includes a 0th order reflected diffracted light component and a −1st order reflected diffracted light component caused by an information track of the information recording layer,
The optical head according to claim 1, wherein the first sub-light receiving unit is disposed at a position where the first-order reflected diffracted light component is not received.
前記+1次回折光ビームの光スポットは、前記情報記録層の情報トラックに起因する0次反射回折光成分及び−1次反射回折光成分を含み、
前記第1副受光部は、前記−1次反射回折光成分を受光しない位置に配置されており、
前記−1次回折光ビームの光スポットは、前記情報記録層の情報トラックに起因する0次反射回折光成分及び+1次反射回折光成分を含み、
前記第2副受光部は、前記+1次反射回折光成分を受光しない位置に配置されていることを特徴とする光ヘッド。 The optical head according to claim 2,
The light spot of the + 1st order diffracted light beam includes a 0th order reflected diffracted light component and a −1st order reflected diffracted light component caused by an information track of the information recording layer,
The first auxiliary light receiving unit is disposed at a position where the first-order reflected diffracted light component is not received,
The light spot of the −1st order diffracted light beam includes a 0th order reflected diffracted light component and a + 1st order reflected diffracted light component caused by an information track of the information recording layer,
2. The optical head according to claim 1, wherein the second sub light receiving unit is disposed at a position where the + 1st order reflected diffracted light component is not received.
前記+1次回折光ビームの光スポットは、前記情報記録層の情報トラックに起因する0次反射回折光成分及び+1次反射回折光成分を含み、
前記第1副受光部は、前記+1次反射回折光成分を受光しない位置に配置されることを特徴とする光ヘッド。 The optical head according to claim 1,
The light spot of the + 1st order diffracted light beam includes a 0th order reflected diffracted light component and a + 1st order reflected diffracted light component resulting from the information track of the information recording layer,
The optical head according to claim 1, wherein the first sub light receiving unit is disposed at a position where the first-order reflected diffracted light component is not received.
前記+1次回折光ビームの光スポットは、前記情報記録層の情報トラックに起因する0次反射回折光成分及び+1次反射回折光成分を含み、
前記第1副受光部は、前記+1次反射回折光成分を受光しない位置に配置されており、
前記−1次回折光ビームの光スポットは、前記情報記録層の情報トラックに起因する0次反射回折光成分及び−1次反射回折光成分を含み、
前記第2副受光部は、前記−1次反射回折光成分を受光しない位置に配置されていることを特徴とする光ヘッド。 The optical head according to claim 2,
The light spot of the + 1st order diffracted light beam includes a 0th order reflected diffracted light component and a + 1st order reflected diffracted light component resulting from the information track of the information recording layer,
The first sub-light-receiving unit is disposed at a position where the first-order reflected diffracted light component is not received;
The light spot of the -1st order diffracted light beam includes a 0th order reflected diffracted light component and a -1st order reflected diffracted light component resulting from the information track of the information recording layer,
2. The optical head according to claim 1, wherein the second sub light receiving unit is disposed at a position where the first-order reflected diffracted light component is not received.
前記光ディスクは、複数の情報記録層を有する多層ディスクであり、
前記複数の情報記録層のうち前記集光スポットが形成される情報記録層とは異なる他の情報記録層に起因する迷光の受光量の許容割合をxとし、前記光学素子の0次対1次の分光比をS1/S0(S0≧S1)とし、前記主受光部において形成される前記0次回折光ビームの光スポットの半径をrとし、前記光検出素子における前記迷光の照射領域の半径をRとするとき、
前記第1副受光部は、
x>(r2/R2)/(S1/S0)、
の関係式が成立するときは前記迷光の照射領域と重複するように配置され、前記関係式が成立しないときには前記迷光の照射領域と重複しないように配置されることを特徴とする光ヘッド。 The optical head according to any one of claims 1, 3, and 5,
The optical disc is a multilayer disc having a plurality of information recording layers,
The allowable ratio of the amount of stray light received due to another information recording layer different from the information recording layer on which the light condensing spot is formed among the plurality of information recording layers is x, and the 0th order vs. 1st order of the optical element Is set to S1 / S0 (S0 ≧ S1), the radius of the light spot of the 0th-order diffracted light beam formed in the main light receiving unit is set to r, and the radius of the stray light irradiation region in the photodetecting element is set to R. And when
The first auxiliary light receiving unit is
x> (r 2 / R 2 ) / (S1 / S0),
The optical head is arranged so as to overlap with the stray light irradiation area when the relational expression is satisfied, and arranged so as not to overlap with the stray light irradiation area when the relational expression is not satisfied.
前記光ディスクは、複数の情報記録層を有する多層ディスクであり、
前記複数の情報記録層のうち前記集光スポットが形成される情報記録層とは異なる他の情報記録層に起因する迷光の受光量の許容割合をxとし、前記主受光部において形成される前記0次回折光ビームの光スポットの半径をrとし、前記光検出素子における前記迷光の照射領域の半径をRとするとき、
前記第1副受光部は、
R>r/x1/2、
の関係式が成立するときは前記迷光の照射領域と重複するように配置され、前記関係式が成立しないときには前記迷光の照射領域と重複しないように配置されることを特徴とする光ヘッド。 The optical head according to any one of claims 1, 3, and 5,
The optical disc is a multilayer disc having a plurality of information recording layers,
The acceptable ratio of the amount of stray light received due to another information recording layer different from the information recording layer in which the condensing spot is formed among the plurality of information recording layers is x, and is formed in the main light receiving unit. When the radius of the light spot of the zero-order diffracted light beam is r, and the radius of the stray light irradiation region in the light detection element is R,
The first auxiliary light receiving unit is
R> r / x 1/2 ,
The optical head is arranged so as to overlap with the stray light irradiation area when the relational expression is satisfied, and arranged so as not to overlap with the stray light irradiation area when the relational expression is not satisfied.
前記光ディスクは、複数の情報記録層を有する多層ディスクであり、
前記複数の情報記録層のうち前記集光スポットが形成される情報記録層とは異なる他の情報記録層に起因する迷光の受光量の許容割合をxとし、前記光学素子の0次対1次の分光比をS1/S0(S0≧S1)とし、前記主受光部において形成される前記0次回折光ビームの光スポットの半径をrとし、前記光検出素子における前記迷光の照射領域の半径をRとするとき、
前記第1副受光部及び前記第2副受光部は、
x>(r2/R2)/(S1/S0)、
の関係式が成立するときは前記迷光の照射領域と重複するように配置され、前記関係式が成立しないときには前記迷光の照射領域と重複しないように配置されることを特徴とする光ヘッド。 The optical head according to any one of claims 2, 4, and 6,
The optical disc is a multilayer disc having a plurality of information recording layers,
The allowable ratio of the amount of stray light received due to another information recording layer different from the information recording layer on which the light condensing spot is formed among the plurality of information recording layers is x, and the 0th order vs. 1st order of the optical element Is set to S1 / S0 (S0 ≧ S1), the radius of the light spot of the 0th-order diffracted light beam formed in the main light receiving unit is set to r, and the radius of the stray light irradiation region in the photodetecting element is set to R. And when
The first sub light receiving unit and the second sub light receiving unit are:
x> (r 2 / R 2 ) / (S1 / S0),
The optical head is arranged so as to overlap with the stray light irradiation area when the relational expression is satisfied, and arranged so as not to overlap with the stray light irradiation area when the relational expression is not satisfied.
前記光ディスクは、複数の情報記録層を有する多層ディスクであり、
前記複数の情報記録層のうち前記集光スポットが形成される情報記録層とは異なる他の情報記録層に起因する迷光の受光量の許容割合をxとし、前記主受光部において形成される前記0次回折光ビームの光スポットの半径をrとし、前記光検出素子における前記迷光の照射領域の半径をRとするとき、
前記第1副受光部及び前記第2副受光部は、
R>r/x1/2、
の関係式が成立するときは前記迷光の照射領域と重複するように配置され、前記関係式が成立しないときには前記迷光の照射領域と重複しないように配置されることを特徴とする光ヘッド。 The optical head according to any one of claims 2, 4, and 6,
The optical disc is a multilayer disc having a plurality of information recording layers,
The acceptable ratio of the amount of stray light received due to another information recording layer different from the information recording layer in which the condensing spot is formed among the plurality of information recording layers is x, and is formed in the main light receiving unit. When the radius of the light spot of the zero-order diffracted light beam is r, and the radius of the stray light irradiation region in the light detection element is R,
The first sub light receiving unit and the second sub light receiving unit are:
R> r / x 1/2 ,
The optical head is arranged so as to overlap with the stray light irradiation area when the relational expression is satisfied, and arranged so as not to overlap with the stray light irradiation area when the relational expression is not satisfied.
前記第1主受光面及び前記第2主受光面の各々は、前記第1の方向に配列された複数の受光面を含み、
前記第1副受光部及び前記第2副受光部の各々は単一の受光面からなることを特徴とする光ヘッド。 The optical head according to claim 2,
Each of the first main light receiving surface and the second main light receiving surface includes a plurality of light receiving surfaces arranged in the first direction,
Each of the first sub light receiving part and the second sub light receiving part comprises a single light receiving surface.
前記第1副受光部及び前記第2副受光部の各々は、前記第2の方向に配列された複数の受光面を含み、
前記第1回折領域は、前記第2副受光部に含まれる前記複数の受光面のうち前記主受光部から最も離れた位置に配置された受光面に前記−1次回折光ビームの光スポットを照射し、
前記第2回折領域は、前記第1副受光部に含まれる前記複数の受光面のうち前記主受光部から最も離れた位置に配置された受光面に前記+1次回折光ビームの光スポットを照射する、
ことを特徴とする光ヘッド。 The optical head according to claim 6, wherein
Each of the first sub light receiving unit and the second sub light receiving unit includes a plurality of light receiving surfaces arranged in the second direction,
The first diffraction region irradiates a light spot of the −1st order diffracted light beam on a light receiving surface arranged at a position farthest from the main light receiving portion among the plurality of light receiving surfaces included in the second sub light receiving portion. And
The second diffraction region irradiates a light spot of the + 1st order diffracted light beam on a light receiving surface disposed at a position farthest from the main light receiving portion among the plurality of light receiving surfaces included in the first sub light receiving portion. ,
An optical head characterized by that.
光ディスクを回転させるディスク駆動部と、
前記副受光部で検出された信号に基づいて、対物レンズシフトに起因する直流オフセット成分に対応する信号成分を生成し、
前記第1主受光面及び前記第2主受光面でそれぞれ検出された信号の差分と前記信号成分とに基づいてトラッキングエラー信号を生成するサーボ制御部と、
外部から駆動信号を受信し、前記駆動信号の値に応じて量だけ、前記対物レンズを少なくとも前記光ディスクのラジアル方向にシフトさせるアクチュエータと
をさらに備え、
前記サーボ制御部は、前記トラッキングエラー信号を前記駆動信号として用いて前記アクチュエータの動作を制御することを特徴とする光ディスク装置。 15. The optical disc device according to claim 14, wherein
A disk drive for rotating the optical disk;
Based on the signal detected by the sub light receiving unit, a signal component corresponding to a DC offset component caused by the objective lens shift is generated,
A servo control unit that generates a tracking error signal based on a difference between signals detected on the first main light receiving surface and the second main light receiving surface and the signal component;
An actuator that receives a drive signal from the outside and shifts the objective lens at least in the radial direction of the optical disc by an amount according to the value of the drive signal; and
The optical disc apparatus, wherein the servo control unit controls the operation of the actuator using the tracking error signal as the drive signal.
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JP2009240166A JP2011086354A (en) | 2009-10-19 | 2009-10-19 | Optical head and optical disk device |
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2009
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