JP2011238316A - Optical pickup device and optical disk - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ピックアップ装置および光ディスク装置に関する発明である。 The present invention relates to an optical pickup device and an optical disc device.
本技術分野の背景技術として、例えば特開2006−344344号公報(特許文献1)がある。本公報には課題として「複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得する」と記載があり、解決手段として「光源ユニット51から出射されたP偏光の光ビームは、光ディスク15で反射され、S偏光となってレンズ61に入射する。そして1/4波長板62、63では、いずれも、光軸の+X側に入射した光ビーム+1/4波長の光学的位相差が付与され。−X側に入射した光ビームに−1/4波長の光学位相差が与えられる。これにより、1/4波長板63を介した信号光はS偏光、迷光はP偏光となり、偏光光学素子64では信号光のみが透過する。」と記載されている。
As background art in this technical field, for example, there is JP-A-2006-344344 (Patent Document 1). This publication describes that “a desired signal is accurately obtained from an optical disc having a plurality of recording layers” as a problem, and “a P-polarized light beam emitted from the light source unit 51 is transmitted on the
光ピックアップ装置は、一般に光ディスク内にある所定の記録トラック上に正しくスポットを照射するため、フォーカス誤差信号の検出により対物レンズをフォーカス方向に変位させてフォーカス方向に調整が行われる他、トラッキング誤差信号を検出して対物レンズをディスクの半径方向へ変位させてトラッキング調整が行われる。これらのサーボ信号により対物レンズの位置制御が行われる。 In general, an optical pickup device irradiates a spot correctly on a predetermined recording track in an optical disc, so that the objective lens is displaced in the focus direction by detection of the focus error signal, and the tracking error signal is adjusted. Is detected and the objective lens is displaced in the radial direction of the disk to perform tracking adjustment. The position of the objective lens is controlled by these servo signals.
上記サーボ信号のうち、トラッキング誤差信号については、記録層が複数存在する多層ディスクとなることで大きな課題がある。多層ディスクでは、目的の記録層を反射した信号光の他に目的でない複数の記録層を反射した迷光が同じ受光部に入射する。同じ受光部に信号光と迷光が入射すると、光ビーム同士が干渉し、その変動成分がトラッキング誤差信号に検出されてしまうのである。 Among the servo signals, the tracking error signal has a big problem because it becomes a multi-layer disc having a plurality of recording layers. In a multilayer disc, in addition to the signal light reflected from the target recording layer, stray light reflected from a plurality of non-target recording layers enters the same light receiving section. When signal light and stray light are incident on the same light receiving portion, the light beams interfere with each other and the fluctuation component is detected in the tracking error signal.
この問題に対し、特許文献1では、光ディスクで反射した光ビームを集光レンズで絞り、2枚の1/4波長板と偏光光学素子を透過させて広がった光を集光レンズで絞ることで、迷光を光検出器に入射させない構成としている。そのため、検出光学系が複雑となり光ピックアップ装置のサイズが大きくなるという課題がある。
In order to solve this problem, in
また、光ディスクに対する記録・再生の方式としては、1ビーム方式と3ビーム方式があるが、3ビーム方式は1ビーム方式に比べ、往路の光利用効率が悪く、記録に必要なレーザ出力が高くなってしまうため、多層ディスク等への対応では不利である。上記3ビーム方式において、光ディスクの他の層から反射した迷光との干渉を低減させる技術としては、例えば特許文献2があり、「光ディスク16の情報記録層16aから反射された信号光が光検出器17に到達するまでの光路中に、入射する光を直交する偏光成分ごとに進行方向を異ならせて光検出器17に重なるように到達させる機能を有する偏光回折素子40を具備することで、光検出器上の干渉縞を低減する」との記載がある(特許文献2、要約参照)。
In addition, as a recording / reproducing method for an optical disc, there are a 1-beam method and a 3-beam method, but the 3-beam method has lower light utilization efficiency in the forward path and the laser output required for recording is higher than the 1-beam method. Therefore, it is disadvantageous in dealing with multi-layer discs. In the above three-beam method, for example,
本発明は、例えば1ビーム方式等において、複数の情報記録面を有する情報記録媒体を記録/再生する場合に、安定したサーボ信号を得ることが可能でかつ小型化可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することを目的とする。 The present invention relates to an optical pickup device that can obtain a stable servo signal and can be miniaturized when recording / reproducing an information recording medium having a plurality of information recording surfaces, for example, in a one-beam system, and the like. An object of the present invention is to provide an optical disk device mounted.
上記目的は、一例として特許請求の範囲に記載の発明によって達成できる。 The above object can be achieved by the invention described in the claims as an example.
本発明によれば、例えば1ビーム方式等において、複数の情報記録面を有する情報記録媒体を記録/再生する場合に、安定したサーボ信号を得ることが可能でかつ小型化可能な光ピックアップ装置およびこれを搭載した光ディスク装置を提供することができる。 According to the present invention, an optical pickup device that can obtain a stable servo signal and can be miniaturized when recording / reproducing an information recording medium having a plurality of information recording surfaces, for example, in a one-beam system or the like, and An optical disk device equipped with this can be provided.
以下、図面を用いて本発明の実施の形態の一例について説明をする。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の第1の実施例に係る光ピックアップ装置の光学系を示したものである。ここではBD(Blu−ray Disc)について説明するが、DVD(Digital Versatile Disc)や他の記録方式であってもなんら構わない。なお、以下の説明において、光ディスクの層には、記録型光ディスクにおける記録層や、再生専用の光ディスクの再生層が含まれる。 FIG. 1 shows an optical system of an optical pickup device according to a first embodiment of the present invention. Here, BD (Blu-ray Disc) will be described, but DVD (Digital Versatile Disc) and other recording methods may be used. In the following description, the optical disc layer includes a recording layer in a recordable optical disc and a reproduction layer of a read-only optical disc.
半導体レーザ50からは、波長略405nmの光ビームが発散光として出射される。半導体レーザ50から出射した光ビームはビームスプリッタ52を反射する。なお一部の光ビームはビームスプリッタ52を透過しフロントモニタ53に入射する。一般的に記録型の光ディスクに情報を記録する場合には、光ディスクの情報記録面(記録層)に所定の光量を照射させるため、半導体レーザの光量を高精度に制御する必要がある。このため、フロントモニタ53は記録型の光ディスクに信号を記録する際に、半導体レーザ50の光量の変化を検出し、半導体レーザ50の駆動回路(図示せず)にフィードバックされる。これにより光ディスク上の光量をモニタすることが可能となる。
From the semiconductor laser 50, a light beam having a wavelength of about 405 nm is emitted as diverging light. The light beam emitted from the semiconductor laser 50 reflects the
ビームスプリッタ52を反射した光ビームはコリメートレンズ51により略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ51を透過した光ビームはビームエキスパンダ54に入射する。ビームエキスパンダ54は、光ビームの発散・収束状態を変えることで、光ディスクのカバー層の厚み誤差による球面収差を補償することに使用される。ビームエキスパンダ54を出射した光ビームは立ち上げミラー55を反射、1/4波長板56を透過後、アクチュエータ5に搭載された対物レンズ2により光ディスク上に集光される。
The light beam reflected from the
光ディスクを反射した光ビームは、対物レンズ2、1/4波長板56、立ち上げミラー55、ビームエキスパンダ54、コリメートレンズ51、ビームスプリッタ52を透過し、偏光回折格子11、偏光回折格子12に入射する。入射した光ビームは偏光回折格子11によって偏光の異なる1つの光ビームと2つの光ビームに分離される。分離された光ビームのうち1つの光ビームは、偏光回折格子12により、複数の領域に分割されて、領域ごとにそれぞれ異なった方向に進行し、光検出器10上に焦点を結ぶ。また、残りの2つの光ビームは偏光回折格子12を透過し、光検出器上に焦点を結ぶ。光検出器10上には複数の受光部が配置されており、それぞれの受光部には回折格子11、回折格子12によって分割された光ビームが照射される。受光部に照射された光量に応じて光検出器10から電気信号が出力され、これらの出力を演算して再生信号であるRF信号、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号が生成される。
The light beam reflected from the optical disk passes through the
ここで、トラッキング誤差信号検出について説明を行う。一般的なトラッキング誤差信号検出方法として、ディスク上に3つの光ビームを照射する3ビーム差動プッシュプル方式(DPP:Differential Push Pull方式)が知られている。この3ビームDPP方式は、回折格子によって光ビームをメインビームとサブビーム+1次回折光、サブビーム−1次回折光に分離し、ディスク上に3つのスポットを形成する。このとき、3つのスポットのディスク反射光を検出し、メインビームから得られるメインプッシュプル(MPP)信号とサブビーム+1次とサブビーム−1次から得られるサブプッシュプル(SPP)信号を以下の演算を行うことで対物レンズの変位に伴うDC成分を低減した3ビームDPP信号を検出している。 Here, the tracking error signal detection will be described. As a general tracking error signal detection method, a three-beam differential push-pull method (DPP: Differential Push Pull method) in which three light beams are irradiated on a disk is known. In this three-beam DPP method, a light beam is separated into a main beam, a sub beam + 1st order diffracted light, and a subbeam-1st order diffracted light by a diffraction grating, and three spots are formed on the disk. At this time, the disc reflected light of the three spots is detected, and the main push-pull (MPP) signal obtained from the main beam and the sub push-pull (SPP) signal obtained from the sub beam + 1st order and the subbeam-1st order are calculated as follows. By doing so, a three-beam DPP signal in which the DC component accompanying the displacement of the objective lens is reduced is detected.
なお、ksはメインビームとサブビームの光量比を補正する係数である。
Note that ks is a coefficient for correcting the light amount ratio between the main beam and the sub beam.
ここで、3ビームDPP方式は2層およびそれ以上の記録層を有するディスクの記録/再生において問題が発生する。これについて最も簡単な2層ディスクで説明を行う。 Here, the 3-beam DPP method has a problem in recording / reproduction of a disc having two layers and more. This will be described with the simplest two-layer disc.
2層ディスクは記録層が2層存在する光ディスクであり、それぞれの記録層で反射光が発生する。このため、2層ディスクでは光ビームはディスクによって2つに分離され、2つの光路を辿って光検出器に入射する。例えば片方の層に焦点を合わせた場合、その光ビームは光検出器面上にスポット(信号光)を形成し、もう片方の層を反射した光ビーム(迷光)が光検出器上にぼけた状態で入射する。この時、光検出器上ではそれぞれの層を反射した信号光と迷光とが光検出器面上で重なり合い、干渉が発生する。本来、周波数の同じレーザを出射したビームは時間的に変化しないが、光ディスクの回転により層の間隔が変化するため、2つの光の位相関係が時間的に変化し、トラッキング誤差信号であるDPP信号の変動を引き起こす。この3ビームDPP信号の変動は主にSPP信号に大きく起因している。これは、メインビーム(0次回折光)とサブビーム+1次回折光とサブビーム−1次回折光の光量比が一般的に10:1:1〜20:1:1であり、メインビームに対してサブビームの光量が小さいため、サブビームの信号光とメインビームの迷光との干渉が信号光に対して大きく発生してしまうのである。これにより、SPP信号が大きく変動してしまい、結果としてトラッキング誤差信号である3ビームDPP信号が大きく変動してしまうのである。トラッキング誤差信号の変動が発生すると、光ディスク上のスポットがトラックに沿って追従できなくなり、主に記録/再生性能劣化の問題が起こる。 A two-layer disc is an optical disc having two recording layers, and reflected light is generated in each recording layer. For this reason, in the two-layer disc, the light beam is separated into two by the disc and enters the photodetector along two optical paths. For example, when focusing on one layer, the light beam forms a spot (signal light) on the surface of the light detector, and the light beam reflected from the other layer (stray light) is blurred on the light detector. Incident in the state. At this time, on the photodetector, the signal light reflected from each layer and the stray light overlap on the photodetector surface, and interference occurs. Originally, a beam emitted from a laser having the same frequency does not change with time, but the interval between the layers changes with the rotation of the optical disk, so the phase relationship between the two lights changes with time, and a DPP signal that is a tracking error signal Cause fluctuations. The fluctuation of the three-beam DPP signal is mainly caused by the SPP signal. This is because the light amount ratio of the main beam (0th order diffracted light), sub beam + 1st order diffracted light and sub beam-1st order diffracted light is generally 10: 1: 1 to 20: 1: 1. Therefore, the interference between the sub-beam signal light and the stray light of the main beam is greatly generated with respect to the signal light. As a result, the SPP signal largely fluctuates, and as a result, the three-beam DPP signal that is a tracking error signal fluctuates greatly. When the tracking error signal fluctuates, the spot on the optical disc cannot follow along the track, which mainly causes a problem of deterioration in recording / reproducing performance.
この問題に対し、特許文献1では、光ディスクで反射した光ビームを集光レンズで絞り、2枚の1/4波長板と偏光光学素子を透過させて広がった光を集光レンズで絞ることで、迷光を光検出器に入射させない構成としている。そのため、検出光学系が複雑となり光ピックアップ装置のサイズが大きくなるという課題がある。
In order to solve this problem, in
これに対し、本実施例における光ピックアップ装置では、図1に示したように非常に簡単な光学系であるため光ピックアップ装置の小型化が可能となっている。以下、本実施例における光ピックアップ装置について説明を行う。 On the other hand, since the optical pickup device in the present embodiment is a very simple optical system as shown in FIG. 1, the optical pickup device can be downsized. Hereinafter, the optical pickup device in the present embodiment will be described.
図2は、偏光回折格子11と偏光回折格子12の特性を示した図である。(a)は偏光回折格子11、(b)は偏光回折格子12を示している。まず、偏光回折格子11は、所定の直線偏光(直線偏光X)の光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xと直交した偏光(直線偏光Z)の光ビームは透過する特性となっている。それに対し、偏光回折格子12は直線偏光Zの光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xの光ビームは透過する特性となっている。ここで、偏光回折格子11および偏光回折格子12の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1であるとする。このため、直線偏光Xと直線偏光Zを含む光ビームは、偏光回折格子11によって直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離される。直線偏光Xの成分は回折され、±1次回折光となる。また、直線偏光Zの成分は偏光回折格子11を透過する。そして、偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12によって回折され、±1次回折光となる。それに対し、偏光回折格子11によって回折された直線偏光Xの光ビームは、偏光回折格子12を透過する構成となっている。例えば、ここでビームスプリッタ52を透過した光ビームの偏光成分を直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離したときに、直線偏光Xの光量と直線偏光Zの光量の比が8:2であるとする。
FIG. 2 is a diagram showing the characteristics of the
偏光回折格子11は、通常の偏光回折格子であり格子溝ピッチ、格子溝方向が1つの偏光回折格子である。それに対し、偏光回折格子12は、格子溝ピッチ、格子溝方向の異なる複数の領域を有している。図3は、偏光回折格子12のパターンを示している。実線は領域の境界線を示し、2点鎖線は光ビームの有効径を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された0次回折光と±1次回折光との干渉領域を示している。偏光回折格子12は、ディスク上のトラックを回折した回折光の0次回折光のみが入射する領域De、Df、Dg、Dh(領域A)と、回折光の0次回折光、±1次回折光が入射する領域Da、Db、Dc、Dd(領域B)と、領域Di(領域C)で形成されている。このような回折格子に対し、光検出器10は図4のような受光部配置になっている。図中の黒点は信号光を示しており、受光部r、s、t、u、v間の塗りつぶした部分は、ナイフエッジ方式のフォーカス誤差信号を検出するための暗線部となっている。偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12を回折する。回折格子領域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dhを回折した+1次回折光はそれぞれ、受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1に入射する。また、領域Da、Db、Dc、Ddを回折した−1次回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部r、s、t、u、vの暗線部に入射し、領域De、Df、Dg、Dhを回折した−1次回折光はそれぞれ、受光部e2、f2、g2、h2に入射する。また、偏光回折格子11を回折した±1次回折光はそれぞれ、受光部i1とi2に入射する。
The
受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、e2、f2、g2、h2、r、s、t、u、v、i1、i2から得られたA1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、E2、F2、G2、H2、R、S、T、U、V、I1、I2の信号を以下の演算によりフォーカス誤差信号(FES)、トラッキング誤差信号(TES)、RF信号(RF)を生成する。 A1, B1, C1, D1 obtained from the light receiving parts a1, b1, c1, d1, e1, f1, g1, h1, e2, f2, g2, h2, r, s, t, u, v, i1, i2. , E1, F1, G1, H1, E2, F2, G2, H2, R, S, T, U, V, I1, and I2 signals are subjected to the following calculation to obtain a focus error signal (FES) and a tracking error signal (TES). The RF signal (RF) is generated.
なお、kは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でDC成分を発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式はナイフエッジ方式である。
Note that k is a coefficient that prevents a DC component from being generated in the tracking error signal when the objective lens is displaced. Here, the focus error detection method is a knife edge method.
図5に2層ディスク記録/再生時の信号光と他層からの迷光の関係を示す。図中の黒点が信号光、斜線部が他層からの迷光となっており、(a)はL0記録/再生時、(b)はL1記録/再生時を示している。 FIG. 5 shows the relationship between the signal light and the stray light from the other layers at the time of recording / reproducing the double-layer disc. In the figure, black dots indicate signal light, and hatched portions indicate stray light from other layers, (a) indicates L0 recording / reproduction, and (b) indicates L1 recording / reproduction.
図5より、受光部i1、i2に入射する光ビーム以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。これにより、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。ここで、受光部i1、i2から検出された信号I1、I2は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号に用いているだけなので迷光があっても実用上問題とならない。 As can be seen from FIG. 5, the signal light and the stray light from other layers do not overlap on the light receiving unit except for the light beams incident on the light receiving units i1 and i2. Thereby, a stable tracking error signal can be detected. Here, since the signals I1 and I2 detected from the light receiving sections i1 and i2 are not used for detection of the tracking error signal but are used only for the reproduction signal, there is no practical problem even if stray light is present.
また、本実施例における光ピックアップ装置は対物レンズが変位しても受光部に迷光が入射しにくい構成となっている。以下それについて説明を行う。
実際の信号検出では、対物レンズはディスク上のトラックに追従しながら記録/再生するため、対物レンズはディスク半径方向(Rad方向)に変位する。対物レンズがRad変位すると、光検出器上で迷光成分のみがRad方向に変位する。このため、通常の光検出器の受光部配置であれば対物レンズが変位すると受光部に他層からの迷光が入射する可能性がある。これに対して、本実施例における光ピックアップ装置では偏光回折格子12のパターンに対して光検出器10を最適化することで、対物レンズの変位許容量を大きくすることが可能となっている。ここで考慮しなければならないのは、対物レンズ変位方向に対して信号光と迷光とをいかにして分離するかという点である。それについて以下、説明を行う。
In addition, the optical pickup device according to the present embodiment has a configuration in which stray light does not easily enter the light receiving unit even when the objective lens is displaced. This will be described below.
In actual signal detection, since the objective lens performs recording / reproduction while following the track on the disc, the objective lens is displaced in the disc radial direction (Rad direction). When the objective lens is Rad displaced, only the stray light component is displaced in the Rad direction on the photodetector. For this reason, if the light receiving portion of a normal photodetector is disposed, stray light from other layers may enter the light receiving portion when the objective lens is displaced. On the other hand, in the optical pickup device according to the present embodiment, the displacement tolerance of the objective lens can be increased by optimizing the
図6に、偏光回折格子12の領域Dhを回折し、受光部h1に入射した光ビームを示す。また、図7に領域Ddを回折し、受光部d1に入射した光ビームを示す。(a)、(b)、(c)はディスク上の光スポットの状態によって分けられており、(b)がディスク上に焦点を結んでいる状態、(a)、(c)は対物レンズがデフォーカスした状態を示している。なお、(a)、(c)は対物レンズがデフォーカスしている方向が異なっている。この(a)、(b)、(c)の関係は受光部の位置にほとんど依存しない。ここで、デフォーカスについて説明するのは、2層ディスクの迷光は焦点位置でない位置で反射したデフォーカス光と解釈できるからである。
FIG. 6 shows a light beam diffracted in the region Dh of the
図6と図7を比較するとデフォーカスによって光ビームの移動する方向が異なることがわかる。図6の領域Dhを回折した光ビームはデフォーカスによって光ディスクのトラック方向(以降、Tan方向と呼ぶ)に移動する。それに対し、図7の領域Ddを回折した光ビームはRad方向に移動する。これは、迷光が回折格子上の光ビーム中心15に対して点対称にぼけるため、領域によってデフォーカスによる移動方向が異なるのである。このため、迷光の避け方も領域により分けることが重要となる。光ビーム中心15に対して回折格子の領域がTan方向に離れている(領域Dh、De、Df、Dg(領域A))場合には、迷光はTan方向に避けることが望ましい。このように迷光を避けることで対物レンズがRad方向に変位しても光検出器に入射しない。このため、回折格子領域Dh、De、Df、Dgを回折した光ビームを検出する受光部をRad方向に並べることで、他の領域を回折した迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
Comparing FIG. 6 and FIG. 7, it can be seen that the moving direction of the light beam varies depending on the defocus. The light beam diffracted in the region Dh in FIG. 6 moves in the track direction of the optical disc (hereinafter referred to as the Tan direction) by defocusing. In contrast, the light beam diffracted in the region Dd in FIG. 7 moves in the Rad direction. This is because stray light is blurred in a point-symmetric manner with respect to the
また、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がRad方向に離れている(領域Da、Db、Dc、Dd(領域B))場合には、迷光はRad方向に避けることが望ましい。このため、領域Da、Db、Dc、Ddを回折した光ビームを検出する受光部をTan方向に並べることで迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
以上のように、受光部を図4のように配置することで効果的に信号光と迷光を分離できるため、多層ディスクであっても安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
Further, when the diffraction grating region is separated from the
As described above, the signal light and the stray light can be effectively separated by arranging the light receiving section as shown in FIG. 4, so that a stable tracking error signal can be detected even in a multilayer disk.
次に偏光回折格子11の効果について説明する。例えば、偏光回折格子11を配置しない場合には、RF信号を検出するために、トラッキング誤差信号検出用の複数の受光部から得られた信号を加算する必要がある。それに対し、本実施例のように偏光回折格子11でRF信号とトラッキング誤差信号用の光ビームに分離することで、トラッキング誤差信号検出部とRF信号検出部の受光部を分けることができることからRF信号の受光部数を減らすことが可能となる。これにより、光ビームを電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できる。さらに受光部i1とi2を結線してから電気信号に変換することでさらなるノイズ低減も可能である。ノイズ低減は、多層ディスクでのS/Nの観点から非常に有利となる。このように、本発明のように2つの偏光回折格子を配置することで、安定したRF信号およびトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
Next, the effect of the
本実施例では、偏光回折格子12は図3で説明を行ったが、これには限定されず、例えば図8(a)、(b)のようなパターンであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、偏光回折格子12は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図9のように回折格子に領域Zを構成しても同様の効果が得られることは言うまでもない。このとき、領域Zに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Zは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。また、ここでは2層で説明を行ったが、2層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、本実施例では、偏光回折格子を2つ配置したが、同じ機能を有する1つの素子を配置したとしても同じ効果が得られることは言うまでもない。
本実施例では偏光回折格子11の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1としたが、これには限定されず例えば、偏光回折格子11の回折効率を+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:0とし、受光部i1のみでRF信号を検出しても良い。
In the present embodiment, the
In this embodiment, the diffraction efficiency of the
また、本実施例の受光部配置は一例であり、片方の偏光回折格子で再生信号とサーボ信号用の光ビームに分離し、もう片方の偏光回折格子で1つのビームをサーボ用に分離する構成となっていれば、同様の効果があることは言うまでもない。また、回折格子の中心に対してRad方向にある領域を回折した迷光は、Rad方向に分離し、回折格子の中心に対してTan方向にある領域を回折した迷光は、Tan方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られることは言うまでもない。さらに、受光部同士は接している必要はない。 In addition, the arrangement of the light receiving section of this embodiment is an example, and one polarization diffraction grating separates the reproduced signal and the servo signal light beam, and the other polarization diffraction grating separates one beam for servo use. Needless to say, there are similar effects. The stray light diffracted in the Rad direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Rad direction, and the stray light diffracted in the Tan direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Tan direction. Needless to say, the same effect can be obtained. Furthermore, the light receiving portions do not need to be in contact with each other.
本実施例では領域Diの+1次回折光、−1次回折光については明記しなかったが、例えば、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良いし、再生信号として受光部i1、i2で受光しても良い。また、回折格子領域De、Df、Dg、Dhの−1次光は、トラッキング誤差信号ではなく、フォーカス誤差信号や他の信号として検出しても良いことは言うまでもない。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良いことは言うまでもない。そして、光検出器のRF信号およびトラッキング誤差信号の受光部を正方形で示したが、正方形でなく長方形や別の形であっても良いことは言うまでもない。 In the present embodiment, the + 1st order diffracted light and the −1st order diffracted light in the region Di are not specified, but for example, other servo signals such as a spherical aberration error signal and adjustment signals are detected by using them. Alternatively, the light receiving units i1 and i2 may receive light as a reproduction signal. Needless to say, the −1st order light in the diffraction grating regions De, Df, Dg, and Dh may be detected as a focus error signal or other signal instead of the tracking error signal. Furthermore, it goes without saying that the output signal from the optical pickup device may be reduced by connecting the light receiving section. The light receiving portions for the RF signal and tracking error signal of the photodetector are shown as squares, but needless to say, they may be rectangular or other shapes instead of squares.
図10は本発明の第2の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例1との違いは光検出器10の受光部配置が異なっていることであり、それ以外は実施例1と同様の構成である。
FIG. 10 shows a light receiving portion of a photodetector of an optical pickup device according to the second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the arrangement of the light receiving portions of the
図2は、偏光回折格子11と偏光回折格子12の特性を示した図である。(a)は偏光回折格子11、(b)は偏光回折格子12を示している。まず、偏光回折格子11は、所定の直線偏光(直線偏光X)の光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xと直交した偏光(直線偏光Z)の光ビームは透過する特性となっている。それに対し、偏光回折格子11は直線偏光Zの光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xの光ビームは透過する特性となっている。ここで、偏光回折格子11および偏光回折格子12の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1であるとする。このため、ビームスプリッタ52を透過した光ビームは、偏光回折格子11によって直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離される。直線偏光Xの成分は回折され、±1次回折光となる。また、直線偏光Zの成分は偏光回折格子11を透過する。そして、偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12によって回折され、±1次回折光となる。それに対し、偏光回折格子11によって回折された直線偏光Xの光ビームは、偏光回折格子12を透過する構成となっている。例えば、ここでビームスプリッタ52を透過した光ビームの偏光成分を直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離したときに、直線偏光Xの光量と直線偏光Zの光量の比が8:2であるとする。
FIG. 2 is a diagram showing the characteristics of the
図3に示す偏光回折格子12は、ディスク上のトラックを回折した回折光の0次回折光のみが入射する領域De、Df、Dg、Dh(領域A)と、回折光の0次回折光、±1次回折光が入射する領域Da、Db、Dc、Dd(領域B)と、領域Di(領域C)で形成されている。 3 includes regions De, Df, Dg, and Dh (region A) where only the 0th-order diffracted light diffracted from the track on the disk is incident, and the 0th-order diffracted light of the diffracted light, ± 1 It is formed of regions Da, Db, Dc, Dd (region B) where the next diffracted light is incident and region Di (region C).
このような回折格子に対し、光検出器10は、図10のような受光部配置になっている。図中の黒点は信号光を示しており、受光部r、s、t、u、v間の塗りつぶした部分は、ナイフエッジ方式のフォーカス誤差信号を検出するための暗線部となっている。偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12を回折する。回折格子領域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dhを回折した+1次回折光はそれぞれ、受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1に入射する。また、領域Da、Db、Dc、Ddを回折した−1次回折光は、フォーカス誤差信号検出用の受光部r、s、t、u、vの暗線部に入射し、領域De、Df、Dg、Dhを回折した−1次回折光はそれぞれ、受光部e2、f2、g2、h2に入射する。また、偏光回折格子11を回折した±1次回折光はそれぞれ、受光部i1とi2に入射する。
With respect to such a diffraction grating, the
受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、e2、f2、g2、h2、r、s、t、u、v、i1、i2から得られたA1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、E2、F2、G2、H2、R、S、T、U、V、I1、I2の信号を以下の演算によりフォーカス誤差信号(FES)、トラッキング誤差信号(TES)、RF信号(RF)を生成する。 A1, B1, C1, D1 obtained from the light receiving parts a1, b1, c1, d1, e1, f1, g1, h1, e2, f2, g2, h2, r, s, t, u, v, i1, i2. , E1, F1, G1, H1, E2, F2, G2, H2, R, S, T, U, V, I1, and I2 signals are subjected to the following calculation to obtain a focus error signal (FES) and a tracking error signal (TES). The RF signal (RF) is generated.
なお、kは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でDC成分を発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式はナイフエッジ方式である。
Note that k is a coefficient that prevents a DC component from being generated in the tracking error signal when the objective lens is displaced. Here, the focus error detection method is a knife edge method.
図11に2層ディスク記録/再生時の信号光と他層からの迷光の関係を示す。図中の黒点が信号光、斜線部が他層からの迷光となっており、(a)はL0記録/再生時、(b)はL1記録/再生時を示している。 FIG. 11 shows the relationship between the signal light and the stray light from the other layers at the time of recording / reproducing the double-layer disc. In the figure, black dots indicate signal light, and hatched portions indicate stray light from other layers, (a) indicates L0 recording / reproduction, and (b) indicates L1 recording / reproduction.
図11より、受光部i1、i2に入射する光ビーム以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。これにより、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。ここで、受光部i1、i2から検出された信号I1、I2は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号に用いているだけなので迷光があっても実用上問題とならない。
実施例1でも説明したように、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がTan方向に離れている(領域Dh、De、Df、Dg(領域A))場合には、迷光はTan方向に避けることが望ましい。このため、図11の受光部e1、f1、g1、h1のように受光部をRad方向に並べてTan方向に迷光を避けることで、対物レンズがRad方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。
また、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がRad方向に離れている(領域Da、Db、Dc、Dd(領域B))場合には、迷光はRad方向に避けることが望ましい。このため、図11の受光部a1、b1、c1、d1のように受光部をTan方向に並べてRad方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
From FIG. 11, it can be seen that the signal light and the stray light from other layers do not overlap on the light receiving part except for the light beams incident on the light receiving parts i 1 and
As described in the first embodiment, when the region of the diffraction grating is separated in the Tan direction with respect to the light beam center 15 (regions Dh, De, Df, Dg (region A)), the stray light is in the Tan direction. It is desirable to avoid it. Therefore, stray light is received even when the objective lens is displaced in the Rad direction by arranging the light receiving portions in the Rad direction and avoiding stray light in the Tan direction as in the light receiving portions e1, f1, g1, and h1 in FIG. It does not enter the part.
Further, when the diffraction grating region is separated from the
以上のように、受光部を図10のように配置することで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。 As described above, since the signal light and the stray light can be effectively separated by arranging the light receiving unit as shown in FIG. 10, it is possible to detect a stable tracking error signal.
次に偏光回折格子11の効果について説明する。例えば、偏光回折格子11を配置しない場合には、RF信号を検出するために、トラッキング誤差信号検出用の複数の受光部から得られた信号を加算する必要がある。それに対し、本実施例のように偏光回折格子11でRF信号とトラッキング誤差信号用の光ビームに分離することで、トラッキング誤差信号検出部とRF信号検出部の受光部を分けることができることからRF信号の受光部数を減らすことが可能となる。これにより、光ビームを電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できる。さらに受光部i1とi2を結線してから電気信号に変換することでさらなるノイズ低減も可能である。ノイズ低減は、多層ディスクでのS/Nの観点から非常に有利となる。このように、本発明のように2つの偏光回折格子を配置することで、安定したRF信号およびトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
Next, the effect of the
本実施例では、偏光回折格子12は図3で説明を行ったが、これには限定されず、例えば図8(a)、(b)のようなパターンであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、偏光回折格子12は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図9のように回折格子に領域Zを構成しても同様の効果が得られることは言うまでもない。このとき、領域Zに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Zは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。また、ここでは2層で説明を行ったが、2層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、本実施例では、偏光回折格子を2つ配置したが、同じ機能を有する1つの素子を配置したとしても同じ効果が得られることは言うまでもない。
In the present embodiment, the
本実施例では偏光回折格子11の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1としたが、これには限定されず、例えば偏光回折格子11の回折効率を+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:0とし、受光部i1のみでRF信号を検出しても良い。
In this embodiment, the diffraction efficiency of the
また、本実施例の受光部配置は一例であり、片方の偏光回折格子で再生信号とサーボ信号用の光ビームに分離し、もう片方の偏光回折格子で1つのビームをサーボ用に分離する構成となっていれば、同様の効果があることは言うまでもない。また、回折格子の中心に対してRad方向にある領域を回折した迷光は、Rad方向に分離し、回折格子の中心に対してTan方向にある領域を回折した迷光は、Tan方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られることは言うまでもない。さらに、受光部同士は接している必要はない。 In addition, the arrangement of the light receiving section of this embodiment is an example, and one polarization diffraction grating separates the reproduced signal and the servo signal light beam, and the other polarization diffraction grating separates one beam for servo use. Needless to say, there are similar effects. The stray light diffracted in the Rad direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Rad direction, and the stray light diffracted in the Tan direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Tan direction. Needless to say, the same effect can be obtained. Furthermore, the light receiving portions do not need to be in contact with each other.
本実施例では領域Diの+1次回折光、−1次回折光については明記しなかったが、例えば、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良いし、再生信号として受光部i1、i2で受光しても良い。また、回折格子領域De、Df、Dg、Dhの−1次光は、トラッキング誤差信号ではなく、フォーカス誤差信号や他の信号として検出しても良いことは言うまでもない。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良いことは言うまでもない。そして、光検出器のRF信号およびトラッキング誤差信号の受光部を正方形で示したが、正方形でなく長方形や別の形であっても良いことは言うまでもない。 In the present embodiment, the + 1st order diffracted light and the −1st order diffracted light in the region Di are not specified, but for example, other servo signals such as a spherical aberration error signal and adjustment signals are detected by using them. Alternatively, the light receiving units i1 and i2 may receive light as a reproduction signal. Needless to say, the −1st order light in the diffraction grating regions De, Df, Dg, and Dh may be detected as a focus error signal or other signal instead of the tracking error signal. Furthermore, it goes without saying that the output signal from the optical pickup device may be reduced by connecting the light receiving section. The light receiving portions for the RF signal and tracking error signal of the photodetector are shown as squares, but needless to say, they may be rectangular or other shapes instead of squares.
図13は本発明の第3の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例1との違いは、偏光回折格子12のパターンと光検出器10の受光部配置が異なっていることであり、それ以外は実施例1と同様の構成である。
図2は、偏光回折格子11と偏光回折格子12の特性を示した図である。(a)は偏光回折格子11、(b)は偏光回折格子12を示している。まず、偏光回折格子11は、所定の直線偏光(直線偏光X)の光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xと直交した偏光(直線偏光Z)の光ビームは透過する特性となっている。それに対し、偏光回折格子11は直線偏光Zの光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xの光ビームは透過する特性となっている。ここで、偏光回折格子11および偏光回折格子12の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1であるとする。このため、ビームスプリッタ52を透過した光ビームは、偏光回折格子11によって直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離される。直線偏光Xの成分は回折され、±1次回折光となる。また、直線偏光Zの成分は偏光回折格子11を透過する。そして、偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12によって回折され、±1次回折光となる。それに対し、偏光回折格子11によって回折された直線偏光Xの光ビームは、偏光回折格子12を透過する構成となっている。例えば、ここでビームスプリッタ52を透過した光ビームの偏光成分を直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離したときに、直線偏光Xの光量と直線偏光Zの光量の比が8:2であるとする。
FIG. 13 shows a light receiving portion of a photodetector of an optical pickup device according to the third embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the pattern of the
FIG. 2 is a diagram showing the characteristics of the
偏光回折格子11は、通常の偏光回折格子であり格子溝ピッチ、格子溝方向が1つの偏光回折格子である。それに対し、偏光回折格子12は、格子溝ピッチ、格子溝方向の異なる複数の領域を有している。図12は、偏光回折格子12のパターンを示している。実線は領域の境界線を示し、2点鎖線は光ビームの有効径を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された0次回折光と±1次回折光との干渉領域を示している。偏光回折格子12は、ディスク上のトラックを回折した回折光の0次回折光のみが入射する領域De、Df、Dg、Dh(領域A)と、回折光の0次回折光、±1次回折光が入射する領域Dab、Dcd(領域B)と、領域Di(領域C)で形成されている。
The
このような回折格子に対し、光検出器10は図13のような受光部配置になっている。図中の黒点は信号光を示しており、受光部re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh間の塗りつぶした部分は、ナイフエッジ方式のフォーカス誤差信号を検出するための暗線部となっている。
For such a diffraction grating, the
偏光回折格子11の0次回折光の光ビームは、偏光回折格子12を回折する。回折格子領域Dab、Dcd、De、Df、Dg、Dhを回折した+1次回折光はそれぞれ、受光部ab1、cd1、e1、f1、g1、h1に入射する。また、領域Dab、Dcdを回折した−1次回折光は、受光部ab2、cd2に入射し、領域De、Df、Dg、Dhを回折した−1次回折光はそれぞれ受光部re、se、tf、uf、tg、ug、rh、sh間の暗線部に入射する。また、偏光回折格子11を回折した±1次回折光はそれぞれ、受光部i1とi2に入射する。
The light beam of 0th-order diffracted light from the
受光部ab1、cd1、e1、f1、g1、h1、ab2、cd2、re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh、i1、i2から得られたAB1、CD1、E1、F1、G1、H1、AB2、CD2、RE、SE、TG、UG、TF、UF、RH、SH、I1、I2の信号を以下の演算によりフォーカス誤差信号(FES)、トラッキング誤差信号(TES)、RF信号(RF)を生成する。 AB1, CD1, E1, F1, G1 obtained from the light receiving parts ab1, cd1, e1, f1, g1, h1, ab2, cd2, re, se, tg, ug, tf, uf, rh, sh, i1, i2 , H1, AB2, CD2, RE, SE, TG, UG, TF, UF, RH, SH, I1, and I2 signals are subjected to a focus error signal (FES), a tracking error signal (TES), and an RF signal ( RF).
なお、kは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でDC成分を発生させないようにする係数である。ここで、フォーカス誤差検出方式はナイフエッジ方式である。
Note that k is a coefficient that prevents a DC component from being generated in the tracking error signal when the objective lens is displaced. Here, the focus error detection method is a knife edge method.
図14に2層ディスク記録/再生時の信号光と他層からの迷光の関係を示す。図中の黒点が信号光、斜線部が他層からの迷光となっており、(a)はL0記録/再生時、(b)はL1記録/再生時を示している。
図14より、受光部i1、i2に入射する光ビーム以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。これにより、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。ここで、受光部i1、i2から検出された信号I1、I2は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、再生信号に用いているだけなので迷光があっても実用上問題とならない。
FIG. 14 shows the relationship between the signal light and the stray light from the other layers at the time of recording / reproducing the dual layer disc. In the figure, black dots indicate signal light, and hatched portions indicate stray light from other layers, (a) indicates L0 recording / reproduction, and (b) indicates L1 recording / reproduction.
As can be seen from FIG. 14, the signal light and the stray light from other layers do not overlap on the light receiving part except for the light beams incident on the light receiving parts i1 and i2. Thereby, a stable tracking error signal can be detected. Here, since the signals I1 and I2 detected from the light receiving sections i1 and i2 are not used for detection of the tracking error signal but are used only for the reproduction signal, there is no practical problem even if stray light is present.
実施例1でも説明したように、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がTan方向に離れている(領域Dh、De、Df、Dg(領域A))場合には、迷光はTan方向に避けることが望ましい。このため、図14の受光部e1、g1、f1、h1のように受光部をRad方向に並べてTan方向に迷光を避けることで、対物レンズがRad方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。 As described in the first embodiment, when the region of the diffraction grating is separated in the Tan direction with respect to the light beam center 15 (regions Dh, De, Df, Dg (region A)), the stray light is in the Tan direction. It is desirable to avoid it. Therefore, stray light is received even when the objective lens is displaced in the Rad direction by arranging the light receiving portions in the Rad direction to avoid stray light in the Tan direction as in the light receiving portions e1, g1, f1, and h1 in FIG. Does not enter the part.
また、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がRad方向に離れている(領域Dab、Dcd(領域B))場合には、迷光はRad方向に避けることが望ましい。このため、図14の受光部ab1、cd1のように受光部をTan方向に並べてRad方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。 Further, when the diffraction grating region is separated in the Rad direction with respect to the light beam center 15 (regions Dab, Dcd (region B)), stray light is desirably avoided in the Rad direction. For this reason, it is possible to minimize the influence of stray light by arranging the light receiving parts in the Tan direction and avoiding stray light in the Rad direction as in the light receiving parts ab1 and cd1 in FIG.
以上のように、受光部を図13のように配置することで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
次に偏光回折格子11の効果について説明する。例えば、偏光回折格子11を配置しない場合には、RF信号を検出するために、トラッキング誤差信号検出用の複数の受光部から得られた信号を加算する必要がある。それに対し、本実施例のように偏光回折格子11でRF信号とトラッキング誤差信号用の光ビームに分離することで、トラッキング誤差信号検出部とRF信号検出部の受光部を分けることができることからRF信号の受光部数を減らすことが可能となる。これにより、光ビームを電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できる。さらに受光部i1とi2を結線してから電気信号に変換することでさらなるノイズ低減も可能である。ノイズ低減は、多層ディスクでのS/Nの観点から非常に有利となる。このように、本発明のように2つの偏光回折格子を配置することで、安定したRF信号およびトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
As described above, since the signal light and the stray light can be effectively separated by arranging the light receiving unit as shown in FIG. 13, a stable tracking error signal can be detected.
Next, the effect of the
本実施例では、回折格子12は図12で説明を行ったが、これには限定されず、例えば図15(a)、(b)のようなパターンであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、回折格子12は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図9のように回折格子に領域Zを構成しても同様の効果が得られることは言うまでもない。このとき、領域Zに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Zは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。また、ここでは2層で説明を行ったが、2層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、本実施例では、偏光回折格子を2つ配置したが、同じ機能を有する1つの素子を配置したとしても同じ効果が得られることは言うまでもない。
In the present embodiment, the
本実施例では偏光回折格子11の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1としたが、これには限定されず例えば、偏光回折格子11の回折効率を+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:0とし、それに対応した受光部を配置しても良い。
In this embodiment, the diffraction efficiency of the
また、本実施例の受光部配置は一例であり、片方の偏光回折格子で再生信号とサーボ信号用の光ビームに分離し、もう片方の偏光回折格子で1つのビームをサーボ用に分離する構成となっていれば、同様の効果があることは言うまでもない。また、回折格子の中心に対してRad方向にある領域を回折した迷光は、Rad方向に分離し、回折格子の中心に対してTan方向にある領域を回折した迷光は、Tan方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られることは言うまでもない。さらに、受光部同士は接している必要はない。 In addition, the arrangement of the light receiving section of this embodiment is an example, and one polarization diffraction grating separates the reproduced signal and the servo signal light beam, and the other polarization diffraction grating separates one beam for servo use. Needless to say, there are similar effects. The stray light diffracted in the Rad direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Rad direction, and the stray light diffracted in the Tan direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Tan direction. Needless to say, the same effect can be obtained. Furthermore, the light receiving portions do not need to be in contact with each other.
偏光回折格子12の回折格子領域Dab、Dcdの−1次光は、トラッキング誤差信号ではなく、他の信号として検出しても良いことは言うまでもない。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良いことは言うまでもない。そして、光検出器のRF信号およびトラッキング誤差信号の受光部を正方形で示したが、正方形でなく長方形や別の形であっても良いことは言うまでもない。
It goes without saying that the −1st order light in the diffraction grating regions Dab and Dcd of the
図16は本発明の第4の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例1との違いは、偏光回折格子11の特性と光検出器10の受光部配置が異なっていることであり、それ以外は実施例1と同様の構成である。
FIG. 16 shows a light receiving portion of a photodetector of an optical pickup device according to the fourth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the characteristics of the
図17は、偏光回折格子11と偏光回折格子12の特性を示した図である。(a)は偏光回折格子11、(b)は偏光回折格子12を示している。まず、偏光回折格子11は、所定の直線偏光(直線偏光X)の光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xと直交した偏光(直線偏光Z)の光ビームは透過する特性となっている。また、偏光回折格子11はホログラム素子となっており、回折光に所定のデフォーカスが加えられる。さらに、偏光回折格子11は直線偏光Zの光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xの光ビームは透過する特性となっている。ここで、偏光回折格子11および偏光回折格子12の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1であるとする。このため、ビームスプリッタ52を透過した光ビームは、偏光回折格子11によって直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離される。直線偏光Xの成分は回折され、±1次回折光となる。また、直線偏光Zの成分は偏光回折格子11を透過する。そして、偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12によって回折され、±1次回折光となる。それに対し、偏光回折格子11によって回折された直線偏光Xの光ビームは、偏光回折格子12を透過する構成となっている。例えば、ここでビームスプリッタ52を透過した光ビームの偏光成分を直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離したときに、直線偏光Xの光量と直線偏光Zの光量の比が8:2であるとする。
FIG. 17 is a diagram showing the characteristics of the
偏光回折格子11は、通常の偏光回折格子であり格子溝ピッチ、格子溝方向が1つの偏光回折格子である。それに対し、偏光回折格子12は、格子溝ピッチ、格子溝方向の異なる複数の領域を有しており、図3のような実施例1と同様のパターンになっている。図中の実線は領域の境界線を示し、2点鎖線は光ビームの有効径を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された0次回折光と±1次回折光との干渉領域を示している。偏光回折格子12は、ディスク上のトラックを回折した回折光の0次回折光のみが入射する領域De、Df、Dg、Dh(領域A)と、回折光の0次回折光、±1次回折光が入射する領域Da、Db、Dc、Dd(領域B)と、領域Di(領域C)で形成されている。
The
このような回折格子に対し、光検出器10は図16のような受光部配置になっている。図中の黒点は信号光を示しており、受光部ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2は、スポットサイズ方式によるフォーカス誤差信号検出受光部となっている。
With respect to such a diffraction grating, the
偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12を回折する。回折格子領域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dhを回折した+1次回折光はそれぞれ、受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1に入射する。また、回折格子領域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dhを回折した−1次回折光はそれぞれ、受光部a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2、h2に入射する。また、偏光回折格子11を回折した±1次回折光は、回折格子によって所定のデフォーカスが加えられ、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2にデフォーカスした状態で入射する。ここで、受光部ia1、ib1、ic1に入射する光ビームとia2、ib2、ic2に入射する光ビームのデフォーカス方向が異なるためにフォーカス誤差信号が検出できるのである。スポットサイズ方式に関しては公知のため、説明は省略する。
The light beam of linearly polarized light Z transmitted through the
受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2、h2、ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2から得られたA1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、A2、B2、C2、D2、E2、F2、G2、H2、IA1、IB1、IC1、IA2、IB2、IC2の信号を以下の演算式により、フォーカス誤差信号(FES)、トラッキング誤差信号(TES)、RF信号(RF)を生成する。 A1 obtained from the light receiving parts a1, b1, c1, d1, e1, f1, g1, h1, a2, b2, c2, d2, e2, f2, g2, h2, ia1, ib1, ic1, ia2, ib2, ic2 , B1, C1, D1, E1, F1, G1, H1, A2, B2, C2, D2, E2, F2, G2, H2, IA1, IB1, IC1, IA2, IB2, and IC2 signals by the following arithmetic expression A focus error signal (FES), a tracking error signal (TES), and an RF signal (RF) are generated.
なお、kは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でDC成分を発生させないようにする係数である。
Note that k is a coefficient that prevents a DC component from being generated in the tracking error signal when the objective lens is displaced.
図18に2層ディスク記録/再生時の信号光と他層からの迷光の関係を示す。図中の黒点が信号光、斜線部が他層からの迷光となっており、(a)はL0記録/再生時、(b)はL1記録/再生時を示している。 FIG. 18 shows the relationship between the signal light and the stray light from the other layers at the time of recording / reproducing the double-layer disc. In the figure, black dots indicate signal light, and hatched portions indicate stray light from other layers, (a) indicates L0 recording / reproduction, and (b) indicates L1 recording / reproduction.
図18より、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2に入射する光ビーム以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。これにより、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。ここで、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2から検出された信号IA1、IB1、IC1とIA2、IB2、IC2は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、フォーカス誤差信号および再生信号に用いているだけなので迷光があっても実用上問題とならない。 As can be seen from FIG. 18, the signal light and the stray light from the other layers do not overlap on the light receiving unit except for the light beams incident on the light receiving units ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, and ic2. Thereby, a stable tracking error signal can be detected. Here, the signals IA1, IB1, IC1 and IA2, IB2, and IC2 detected from the light receiving portions ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, and ic2 are not used for the detection of the tracking error signal, but the focus error signal and the reproduction signal. Even if there is stray light, it is not a problem for practical use.
実施例1でも説明したように、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がTan方向に離れている(領域Dh、De、Df、Dg(領域A))場合には、迷光はTan方向に避けることが望ましい。このため、図18の受光部e1、g1、f1、h1のように受光部をRad方向に並べてTan方向に迷光を避けることで、対物レンズがRad方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。
また、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がRad方向に離れている(領域Da、Db、Dc、Dd(領域B))場合には、迷光はRad方向に避けることが望ましい。このため、図18の受光部a1、b1、c1、d1のように受光部をTan方向に並べてRad方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
As described in the first embodiment, when the region of the diffraction grating is separated in the Tan direction with respect to the light beam center 15 (regions Dh, De, Df, Dg (region A)), the stray light is in the Tan direction. It is desirable to avoid it. Therefore, stray light is received even when the objective lens is displaced in the Rad direction by arranging the light receiving portions in the Rad direction and avoiding stray light in the Tan direction like the light receiving portions e1, g1, f1, and h1 in FIG. It does not enter the part.
Further, when the diffraction grating region is separated from the
以上のように、受光部を図16のように配置することで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。 As described above, since the signal light and the stray light can be effectively separated by arranging the light receiving unit as shown in FIG. 16, it is possible to detect a stable tracking error signal.
次に偏光回折格子11の効果について説明する。例えば、偏光回折格子11を配置しない場合には、RF信号を検出するために、トラッキング誤差信号検出用の複数の受光部から得られた信号を加算する必要がある。それに対し、本実施例のように偏光回折格子11でRF信号とトラッキング誤差信号用の光ビームに分離することで、トラッキング誤差信号検出部とRF信号検出部の受光部を分けることができることからRF信号の受光部数を減らすことが可能となる。これにより、光ビームを電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できる。さらに受光部ia1とib2とic2を結線し、受光部ia2、ib1、ic1を結線してから電気信号に変換することでさらなるノイズ低減も可能である。ノイズ低減は、多層ディスクでのS/Nの観点から非常に有利となる。このように、本発明のように2つの偏光回折格子を配置することで、安定したRF信号およびトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
Next, the effect of the
本実施例では、偏光回折格子12は図3で説明を行ったが、これには限定されず、例えば図8(a)、(b)のようなパターンであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、偏光回折格子12は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図9のように回折格子に領域Zを構成しても同様の効果が得られることは言うまでもない。このとき、領域Zに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Zは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。また、ここでは2層で説明を行ったが、2層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、本実施例では、偏光回折格子を2つ配置したが、同じ機能を有する1つの素子を配置したとしても同じ効果が得られることは言うまでもない。
In the present embodiment, the
本実施例では偏光回折格子12の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1としたが、これには限定されず例えば、偏光回折格子11の回折効率を+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:0とし、それに対応した受光部を配置しても良い。
In this embodiment, the diffraction efficiency of the
また、本実施例の受光部配置は一例であり、片方の偏光回折格子で再生信号とサーボ信号用の光ビームに分離し、もう片方の偏光回折格子で1つのビームをサーボ用に分離する構成となっていれば、同様の効果があることは言うまでもない。また、回折格子の中心に対してRad方向にある領域を回折した迷光は、Rad方向に分離し、回折格子の中心に対してTan方向にある領域を回折した迷光は、Tan方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られることは言うまでもない。さらに、受光部同士は接している必要はない。 In addition, the arrangement of the light receiving section of this embodiment is an example, and one polarization diffraction grating separates the reproduced signal and the servo signal light beam, and the other polarization diffraction grating separates one beam for servo use. Needless to say, there are similar effects. The stray light diffracted in the Rad direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Rad direction, and the stray light diffracted in the Tan direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Tan direction. Needless to say, the same effect can be obtained. Furthermore, the light receiving portions do not need to be in contact with each other.
本実施例では領域Diの+1次回折光、−1次回折光については明記しなかったが、例えば、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良いし、再生信号として検出しても良い。また、回折格子領域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dhの−1次光は、トラッキング誤差信号ではなく、フォーカス誤差信号や他の信号として検出しても良いことは言うまでもない。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良いことは言うまでもない。そして、光検出器のRF信号およびトラッキング誤差信号の受光部を正方形で示したが、正方形でなく長方形や別の形であっても良いことは言うまでもない。 In the present embodiment, the + 1st order diffracted light and the −1st order diffracted light in the region Di are not specified, but for example, other servo signals such as a spherical aberration error signal and adjustment signals are detected by using them. Alternatively, it may be detected as a reproduction signal. Needless to say, the −1st order light of the diffraction grating regions Da, Db, Dc, Dd, De, Df, Dg, and Dh may be detected as a focus error signal or other signal instead of a tracking error signal. . Furthermore, it goes without saying that the output signal from the optical pickup device may be reduced by connecting the light receiving section. The light receiving portions for the RF signal and tracking error signal of the photodetector are shown as squares, but needless to say, they may be rectangular or other shapes instead of squares.
図19は本発明の第5の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例4との違いは光検出器10の受光部配置が異なっていることであり、それ以外は実施例4と同様の構成である。
FIG. 19 shows a light receiving portion of a photodetector of an optical pickup device according to the fifth embodiment of the present invention. The difference from the fourth embodiment is that the arrangement of the light receiving portions of the
図17は、偏光回折格子11と偏光回折格子12の特性を示した図である。(a)は偏光回折格子11、(b)は偏光回折格子12を示している。まず、偏光回折格子11は、所定の直線偏光(直線偏光X)の光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xと直交した偏光(直線偏光Z)の光ビームは透過する特性となっている。また、偏光回折格子11はホログラム素子となっており、回折光に所定のデフォーカスが加えられる。さらに、偏光回折格子11は直線偏光Zの光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xの光ビームは透過する特性となっている。ここで、偏光回折格子11および偏光回折格子12の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1であるとする。このため、ビームスプリッタ52を透過した光ビームは、偏光回折格子11によって直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離される。直線偏光Xの成分は回折され、±1次回折光となる。また、直線偏光Zの成分は偏光回折格子11を透過する。そして、偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12によって回折され、±1次回折光となる。それに対し、偏光回折格子11によって回折された直線偏光Xの光ビームは、偏光回折格子12を透過する構成となっている。例えば、ここでビームスプリッタ52を透過した光ビームの偏光成分を直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離したときに、直線偏光Xの光量と直線偏光Zの光量の比が8:2であるとする。
FIG. 17 is a diagram showing the characteristics of the
偏光回折格子11は、通常の偏光回折格子であり格子溝ピッチ、格子溝方向が1つの偏光回折格子である。それに対し、偏光回折格子12は、格子溝ピッチ、格子溝方向の異なる複数の領域を有しており、図3のような実施例1と同様のパターンになっている。図中の実線は領域の境界線を示し、2点鎖線は光ビームの有効径を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された0次回折光と±1次回折光との干渉領域を示している。偏光回折格子12は、ディスク上のトラックを回折した回折光の0次回折光のみが入射する領域De、Df、Dg、Dh(領域A)と、回折光の0次回折光、±1次回折光が入射する領域Da、Db、Dc、Dd(領域B)と、領域Di(領域C)で形成されている。
The
このような回折格子に対し、光検出器10は図19のような受光部配置になっている。図中の黒点は信号光を示しており、受光部ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2は、スポットサイズ方式によるフォーカス誤差信号検出受光部となっている。
For such a diffraction grating, the
偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12を回折する。回折格子領域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dhを回折した+1次回折光はそれぞれ、受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1に入射する。また、回折格子領域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dhを回折した−1次回折光はそれぞれ、受光部a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2、h2に入射する。また、偏光回折格子11を回折した±1次回折光は、回折格子によって所定のデフォーカスが加えられ、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2にデフォーカスした状態で入射する。ここで、受光部ia1、ib1、ic1に入射する光ビームとia2、ib2、ic2に入射する光ビームのデフォーカス方向が異なるためにフォーカス誤差信号が検出できるのである。スポットサイズ方式に関しては公知のため、説明は省略する。
The light beam of linearly polarized light Z transmitted through the
受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2、h2、ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2から得られたA1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、A2、B2、C2、D2、E2、F2、G2、H2、IA1、IB1、IC1、IA2、IB2、IC2の信号を以下の演算式により、フォーカス誤差信号(FES)、トラッキング誤差信号(TES)、RF信号(RF)を生成する。 A1 obtained from the light receiving parts a1, b1, c1, d1, e1, f1, g1, h1, a2, b2, c2, d2, e2, f2, g2, h2, ia1, ib1, ic1, ia2, ib2, ic2 , B1, C1, D1, E1, F1, G1, H1, A2, B2, C2, D2, E2, F2, G2, H2, IA1, IB1, IC1, IA2, IB2, and IC2 signals by the following arithmetic expression A focus error signal (FES), a tracking error signal (TES), and an RF signal (RF) are generated.
なお、kは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でDC成分を発生させないようにする係数である。
Note that k is a coefficient that prevents a DC component from being generated in the tracking error signal when the objective lens is displaced.
図20に2層ディスク記録/再生時の信号光と他層からの迷光の関係を示す。図中の黒点が信号光、斜線部が他層からの迷光となっており、(a)はL0記録/再生時、(b)はL1記録/再生時を示している。 FIG. 20 shows the relationship between the signal light and the stray light from the other layers at the time of recording / reproducing the double-layer disc. In the figure, black dots indicate signal light, and hatched portions indicate stray light from other layers, (a) indicates L0 recording / reproduction, and (b) indicates L1 recording / reproduction.
図20より、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2に入射する光ビーム以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。これにより、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。ここで、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2から検出された信号IA1、IB1、IC1とIA2、IB2、IC2は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、フォーカス誤差信号および再生信号に用いているだけなので迷光があっても実用上問題とならない。 As can be seen from FIG. 20, the signal light and the stray light from other layers do not overlap on the light receiving unit except for the light beams incident on the light receiving units ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, ic2. Thereby, a stable tracking error signal can be detected. Here, the signals IA1, IB1, IC1 and IA2, IB2, and IC2 detected from the light receiving portions ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, and ic2 are not used for the detection of the tracking error signal, but the focus error signal and the reproduction signal. Even if there is stray light, it is not a problem for practical use.
実施例1でも説明したように、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がTan方向に離れている(領域Dh、De、Df、Dg(領域A))場合には、迷光はTan方向に避けることが望ましい。このため、図20の受光部e1、f1、g1、h1のように受光部をRad方向に並べてTan方向に迷光を避けることで、対物レンズがRad方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。 As described in the first embodiment, when the region of the diffraction grating is separated in the Tan direction with respect to the light beam center 15 (regions Dh, De, Df, Dg (region A)), the stray light is in the Tan direction. It is desirable to avoid it. Therefore, stray light is received even when the objective lens is displaced in the Rad direction by arranging the light receiving portions in the Rad direction and avoiding stray light in the Tan direction like the light receiving portions e1, f1, g1, and h1 in FIG. Does not enter the part.
また、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がRad方向に離れている(領域Da、Db、Dc、Dd(領域B))場合には、迷光はRad方向に避けることが望ましい。このため、図20の受光部a1、c1、b1、d1のように受光部をTan方向に並べてRad方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
Further, when the diffraction grating region is separated from the
以上のように、受光部を図19のように配置することで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
次に偏光回折格子11の効果について説明する。例えば、偏光回折格子11を配置しない場合には、RF信号を検出するために、トラッキング誤差信号検出用の複数の受光部から得られた信号を加算する必要がある。それに対し、本実施例のように偏光回折格子11でRF信号とトラッキング誤差信号用の光ビームに分離することで、トラッキング誤差信号検出部とRF信号検出部の受光部を分けることができることからRF信号の受光部数を減らすことが可能となる。これにより、光ビームを電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できる。さらに受光部ia1とib2とic2を結線し、受光部ia2、ib1、ic1を結線してから電気信号に変換することでさらなるノイズ低減も可能である。ノイズ低減は、多層ディスクでのS/Nの観点から非常に有利となる。このように、本発明のように2つの偏光回折格子を配置することで、安定したRF信号およびトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
As described above, the signal light and the stray light can be effectively separated by arranging the light receiving unit as shown in FIG. 19, and thus a stable tracking error signal can be detected.
Next, the effect of the
本実施例では、偏光回折格子12は図3で説明を行ったが、これには限定されず、例えば図8(a)、(b)のようなパターンであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、偏光回折格子12は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図9のように回折格子に領域Zを構成しても同様の効果が得られることは言うまでもない。このとき、領域Zに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Zは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。また、ここでは2層で説明を行ったが、2層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、本実施例では、偏光回折格子を2つ配置したが、同じ機能を有する1つの素子を配置したとしても同じ効果が得られることは言うまでもない。
In the present embodiment, the
本実施例では偏光回折格子12の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1としたが、これには限定されず例えば、偏光回折格子11の回折効率を+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:0とし、それに対応した受光部を配置しても良い。
In this embodiment, the diffraction efficiency of the
また、本実施例の受光部配置は一例であり、片方の偏光回折格子で再生信号とサーボ信号用の光ビームに分離し、もう片方の偏光回折格子で1つのビームをサーボ用に分離する構成となっていれば、同様の効果があることは言うまでもない。また、回折格子の中心に対してRad方向にある領域を回折した迷光は、Rad方向に分離し、回折格子の中心に対してTan方向にある領域を回折した迷光は、Tan方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られることは言うまでもない。さらに、受光部同士は接している必要はない。 In addition, the arrangement of the light receiving section of this embodiment is an example, and one polarization diffraction grating separates the reproduced signal and the servo signal light beam, and the other polarization diffraction grating separates one beam for servo use. Needless to say, there are similar effects. The stray light diffracted in the Rad direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Rad direction, and the stray light diffracted in the Tan direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Tan direction. Needless to say, the same effect can be obtained. Furthermore, the light receiving portions do not need to be in contact with each other.
本実施例では領域Diの+1次回折光、−1次回折光については明記しなかったが、例えば、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良いし、再生信号として検出しても良い。また、回折格子領域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dhの−1次光は、トラッキング誤差信号ではなく、フォーカス誤差信号や他の信号として検出しても良いことは言うまでもない。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良いことは言うまでもない。そして、光検出器のRF信号およびトラッキング誤差信号の受光部を正方形で示したが、正方形でなく長方形や別の形であっても良いことは言うまでもない。 In the present embodiment, the + 1st order diffracted light and the −1st order diffracted light in the region Di are not specified, but for example, other servo signals such as a spherical aberration error signal and adjustment signals are detected by using them. Alternatively, it may be detected as a reproduction signal. Needless to say, the −1st order light of the diffraction grating regions Da, Db, Dc, Dd, De, Df, Dg, and Dh may be detected as a focus error signal or other signal instead of a tracking error signal. . Furthermore, it goes without saying that the output signal from the optical pickup device may be reduced by connecting the light receiving section. The light receiving portions for the RF signal and tracking error signal of the photodetector are shown as squares, but needless to say, they may be rectangular or other shapes instead of squares.
図21は本発明の第6の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例4との違いは、偏光回折格子12のパターンと光検出器10の受光部配置が異なっていることであり、それ以外は実施例4と同様の構成である。
図17は、偏光回折格子11と偏光回折格子12の特性を示した図である。(a)は偏光回折格子11、(b)は偏光回折格子12を示している。まず、偏光回折格子11は、所定の直線偏光(直線偏光X)の光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xと直交した偏光(直線偏光Z)の光ビームは透過する特性となっている。また、偏光回折格子11はホログラム素子となっており、回折光に所定のデフォーカスが加えられる。さらに、偏光回折格子11は直線偏光Zの光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xの光ビームは透過する特性となっている。ここで、偏光回折格子11の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1、偏光回折格子12の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1であるとする。このため、ビームスプリッタ52を透過した光ビームは、偏光回折格子11によって直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離される。直線偏光Xの成分は回折され、±1次回折光となる。また、直線偏光Zの成分は偏光回折格子11を透過する。そして、偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12によって回折され、±1次回折光となる。それに対し、偏光回折格子11によって回折された直線偏光Xの光ビームは、偏光回折格子12を透過する構成となっている。例えば、ここでビームスプリッタ52を透過した光ビームの偏光成分を直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離したときに、直線偏光Xの光量と直線偏光Zの光量の比が8:2であるとする。
FIG. 21 shows a light receiving portion of a photodetector of an optical pickup device according to the sixth embodiment of the present invention. The difference from the fourth embodiment is that the pattern of the
FIG. 17 is a diagram showing the characteristics of the
偏光回折格子11は、通常の偏光回折格子であり格子溝ピッチ、格子溝方向が1つの偏光回折格子である。それに対し、偏光回折格子12は、格子溝ピッチ、格子溝方向の異なる複数の領域を有しており、図12のような実施例3と同様のパターンになっている。図中の実線は領域の境界線を示し、2点鎖線は光ビームの有効径を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された0次回折光と±1次回折光との干渉領域を示している。偏光回折格子12は、ディスク上のトラックを回折した回折光の0次回折光のみが入射する領域De、Df、Dg、Dh(領域A)と、回折光の0次回折光、±1次回折光が入射する領域Dab、Dcd(領域B)と、領域Di(領域C)で形成されている。
The
このような回折格子に対し、光検出器10は図21のような受光部配置になっている。図中の黒点は信号光を示しており、受光部ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2は、スポットサイズ方式によるフォーカス誤差信号検出受光部となっている。
For such a diffraction grating, the
偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12を回折する。偏光回折格子12の領域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dhを回折した+1次回折光はそれぞれ、受光部ab1、cd1、e1、f1、g1、h1に入射する。また、回折格子領域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dhを回折した−1次回折光はそれぞれ、受光部ab2、cd2、e2、f2、g2、h2に入射する。また、偏光回折格子11を回折した±1次回折光は、回折格子によって所定のデフォーカスが加えられ、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2にデフォーカスした状態で入射する。ここで、受光部ia1、ib1、ic1に入射する光ビームとia2、ib2、ic2に入射する光ビームのデフォーカス方向が異なるためにフォーカス誤差信号が検出できるのである。スポットサイズ方式に関しては公知のため、説明は省略する。
The light beam of linearly polarized light Z transmitted through the
受光部ab1、cd1、e1、f1、g1、h1、ab2、cd2、e2、f2、g2、h2、ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2から得られたAB1、CD1、E1、F1、G1、H1、AB2、CD2、E2、F2、G2、H2、IA1、IB1、IC1、IA2、IB2、IC2の信号を以下の演算式により、フォーカス誤差信号(FES)、トラッキング誤差信号(TES)、RF信号(RF)を生成する。 AB1, CD1, E1, F1, G1 obtained from the light receiving portions ab1, cd1, e1, f1, g1, h1, ab2, cd2, e2, f2, g2, h2, ia1, ib1, ic1, ia2, ib2, ic2 , H1, AB2, CD2, E2, F2, G2, H2, IA1, IB1, IC1, IA2, IB2, and IC2 are expressed by a focus error signal (FES), tracking error signal (TES), and RF by the following arithmetic expressions. A signal (RF) is generated.
なお、kは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でDC成分を発生させないようにする係数である。
Note that k is a coefficient that prevents a DC component from being generated in the tracking error signal when the objective lens is displaced.
図22に2層ディスク記録/再生時の信号光と他層からの迷光の関係を示す。図中の黒点が信号光、斜線部が他層からの迷光となっており、(a)はL0記録/再生時、(b)はL1記録/再生時を示している。 FIG. 22 shows the relationship between the signal light and the stray light from the other layers at the time of recording / reproducing the dual layer disc. In the figure, black dots indicate signal light, and hatched portions indicate stray light from other layers, (a) indicates L0 recording / reproduction, and (b) indicates L1 recording / reproduction.
図22より、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2に入射する光ビーム以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。これにより、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。ここで、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2から検出された信号IA1、IB1、IC1とIA2、IB2、IC2は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、フォーカス誤差信号および再生信号に用いているだけなので迷光があっても実用上問題とならない。 FIG. 22 shows that the signal light and the stray light from other layers do not overlap on the light receiving unit except for the light beams incident on the light receiving units ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, ic2. Thereby, a stable tracking error signal can be detected. Here, the signals IA1, IB1, IC1 and IA2, IB2, and IC2 detected from the light receiving portions ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, and ic2 are not used for the detection of the tracking error signal, but the focus error signal and the reproduction signal. Even if there is stray light, it is not a problem for practical use.
実施例1でも説明したように、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がTan方向に離れている(領域Dh、De、Df、Dg(領域A))場合には、迷光はTan方向に避けることが望ましい。このため、図22の受光部e1、g1、f1、h1のように受光部をRad方向に並べてTan方向に迷光を避けることで、対物レンズがRad方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。 As described in the first embodiment, when the region of the diffraction grating is separated in the Tan direction with respect to the light beam center 15 (regions Dh, De, Df, Dg (region A)), the stray light is in the Tan direction. It is desirable to avoid it. Therefore, the stray light is received even when the objective lens is displaced in the Rad direction by arranging the light receiving portions in the Rad direction and avoiding stray light in the Tan direction like the light receiving portions e1, g1, f1, and h1 in FIG. Does not enter the part.
また、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がRad方向に離れている(領域Dab、Dcd(領域B))場合には、迷光はRad方向に避けることが望ましい。このため、図22の受光部ab1、cd1のように受光部をTan方向に並べてRad方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。 Further, when the diffraction grating region is separated in the Rad direction with respect to the light beam center 15 (regions Dab, Dcd (region B)), stray light is desirably avoided in the Rad direction. Therefore, by arranging the light receiving parts in the Tan direction and avoiding stray light in the Rad direction like the light receiving parts ab1 and cd1 in FIG. 22, the influence of stray light can be minimized.
以上のように、受光部を図21のように配置することで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。 As described above, since the signal light and the stray light can be effectively separated by arranging the light receiving unit as shown in FIG. 21, a stable tracking error signal can be detected.
次に偏光回折格子11の効果について説明する。例えば、偏光回折格子11を配置しない場合には、RF信号を検出するために、トラッキング誤差信号検出用の複数の受光部から得られた信号を加算する必要がある。それに対し、本実施例のように偏光回折格子11でRF信号とトラッキング誤差信号用の光ビームに分離することで、トラッキング誤差信号検出部とRF信号検出部の受光部を分けることができることからRF信号の受光部数を減らすことが可能となる。これにより、光ビームを電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できる。さらに受光部ia1とib2とic2を結線し、受光部ia2、ib1、ic1を結線してから電気信号に変換することでさらなるノイズ低減も可能である。ノイズ低減は、多層ディスクでのS/Nの観点から非常に有利となる。このように、本発明のように2つの偏光回折格子を配置することで、安定したRF信号およびトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
Next, the effect of the
本実施例では、偏光回折格子12は図12で説明を行ったが、これには限定されず、例えば図15(a)、(b)のようなパターンであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、偏光回折格子12は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図9のように回折格子に領域Zを構成しても同様の効果が得られることは言うまでもない。このとき、領域Zに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Zは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。また、ここでは2層で説明を行ったが、2層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、本実施例では、偏光回折格子を2つ配置したが、同じ機能を有する1つの素子を配置したとしても同じ効果が得られることは言うまでもない。
In the present embodiment, the
本実施例では偏光回折格子12の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1としたが、これには限定されず例えば、偏光回折格子11の回折効率を+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:0とし、それに対応した受光部を配置しても良い。
In this embodiment, the diffraction efficiency of the
また、本実施例の受光部配置は一例であり、片方の偏光回折格子で再生信号とサーボ信号用の光ビームに分離し、もう片方の偏光回折格子で1つのビームをサーボ用に分離する構成となっていれば、同様の効果があることは言うまでもない。また、回折格子の中心に対してRad方向にある領域を回折した迷光は、Rad方向に分離し、回折格子の中心に対してTan方向にある領域を回折した迷光は、Tan方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られることは言うまでもない。さらに、受光部同士は接している必要はない。 In addition, the arrangement of the light receiving section of this embodiment is an example, and one polarization diffraction grating separates the reproduced signal and the servo signal light beam, and the other polarization diffraction grating separates one beam for servo use. Needless to say, there are similar effects. The stray light diffracted in the Rad direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Rad direction, and the stray light diffracted in the Tan direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Tan direction. Needless to say, the same effect can be obtained. Furthermore, the light receiving portions do not need to be in contact with each other.
本実施例では領域Diの+1次回折光、−1次回折光については明記しなかったが、例えば、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良いし、再生信号として検出しても良い。また、回折格子領域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dhの−1次光は、トラッキング誤差信号ではなく、フォーカス誤差信号や他の信号として検出しても良いことは言うまでもない。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良いことは言うまでもない。そして、光検出器のRF信号およびトラッキング誤差信号の受光部を正方形で示したが、正方形でなく長方形や別の形であっても良いことは言うまでもない。 In the present embodiment, the + 1st order diffracted light and the −1st order diffracted light in the region Di are not specified, but for example, other servo signals such as a spherical aberration error signal and adjustment signals are detected by using them. Alternatively, it may be detected as a reproduction signal. Needless to say, the −1st order light of the diffraction grating regions Da, Db, Dc, Dd, De, Df, Dg, and Dh may be detected as a focus error signal or other signal instead of a tracking error signal. . Furthermore, it goes without saying that the output signal from the optical pickup device may be reduced by connecting the light receiving section. The light receiving portions for the RF signal and tracking error signal of the photodetector are shown as squares, but needless to say, they may be rectangular or other shapes instead of squares.
図23は本発明の第7の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例4との違いは偏光回折格子12の回折効率と光検出器10受光部配置が異なっていることであり、それ以外は実施例4と同様の構成である。
FIG. 23 shows a light receiving portion of a photodetector of an optical pickup device according to the seventh embodiment of the present invention. The difference from the fourth embodiment is that the diffraction efficiency of the
図17は、偏光回折格子11と偏光回折格子12の特性を示した図である。(a)は偏光回折格子11、(b)は偏光回折格子12を示している。まず、偏光回折格子11は、所定の直線偏光(直線偏光X)の光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xと直交した偏光(直線偏光Z)の光ビームは透過する特性となっている。また、偏光回折格子11はホログラム素子となっており、回折光に所定のデフォーカスが加えられる。さらに、偏光回折格子11は直線偏光Zの光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xの光ビームは透過する特性となっている。ここで、偏光回折格子11の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1、偏光回折格子12の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:0であるとする。このため、ビームスプリッタ52を透過した光ビームは、偏光回折格子11によって直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離される。直線偏光Xの成分は回折され、±1次回折光となる。また、直線偏光Zの成分は偏光回折格子11を透過する。そして、偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12によって回折され、+1次回折光となる。それに対し、偏光回折格子11によって回折された直線偏光Xの光ビームは、偏光回折格子12を透過する構成となっている。例えば、ここでビームスプリッタ52を透過した光ビームの偏光成分を直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離したときに、直線偏光Xの光量と直線偏光Zの光量の比が8:2であるとする。
FIG. 17 is a diagram showing the characteristics of the
偏光回折格子11は、通常の偏光回折格子であり格子溝ピッチ、格子溝方向が1つの偏光回折格子である。それに対し、偏光回折格子12は、格子溝ピッチ、格子溝方向の異なる複数の領域を有しており、図3のような実施例1と同様のパターンになっている。図中の実線は領域の境界線を示し、2点鎖線は光ビームの有効径を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された0次回折光と±1次回折光との干渉領域を示している。偏光回折格子12は、ディスク上のトラックを回折した回折光の0次回折光のみが入射する領域De、Df、Dg、Dh(領域A)と、回折光の0次回折光、±1次回折光が入射する領域Da、Db、Dc、Dd(領域B)と、領域Di(領域C)で形成されている。
The
このような回折格子に対し、光検出器10は図23のような受光部配置になっている。図中の黒点は信号光を示しており、受光部ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2は、スポットサイズ方式によるフォーカス誤差信号検出受光部となっている。
For such a diffraction grating, the
偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12を回折する。回折格子領域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dhを回折した+1次回折光はそれぞれ、受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1に入射する。また、偏光回折格子11を回折した±1次回折光は、回折格子によって所定のデフォーカスが加えられ、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2にデフォーカスした状態で入射する。ここで、受光部ia1、ib1、ic1に入射する光ビームとia2、ib2、ic2に入射する光ビームのデフォーカス方向が異なるためにフォーカス誤差信号が検出できるのである。スポットサイズ方式に関しては公知のため、説明は省略する。
The light beam of linearly polarized light Z transmitted through the
受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2から得られたA1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、IA1、IB1、IC1、IA2、IB2、IC2の信号を以下の演算式により、フォーカス誤差信号(FES)、トラッキング誤差信号(TES)、RF信号(RF)を生成する。 A1, B1, C1, D1, E1, F1, G1, H1, and IA1 obtained from the light receiving portions a1, b1, c1, d1, e1, f1, g1, h1, ia1, ib1, ic1, ia2, ib2, and ic2. , IB1, IC1, IA2, IB2, and IC2 are used to generate a focus error signal (FES), a tracking error signal (TES), and an RF signal (RF) by the following arithmetic expression.
なお、kは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でDC成分を発生させないようにする係数である。
Note that k is a coefficient that prevents a DC component from being generated in the tracking error signal when the objective lens is displaced.
図24に2層ディスク記録/再生時の信号光と他層からの迷光の関係を示す。図中の黒点が信号光、斜線部が他層からの迷光となっており、(a)はL0記録/再生時、(b)はL1記録/再生時を示している。 FIG. 24 shows the relationship between the signal light and the stray light from the other layers at the time of recording / reproducing the double-layer disc. In the figure, black dots indicate signal light, and hatched portions indicate stray light from other layers, (a) indicates L0 recording / reproduction, and (b) indicates L1 recording / reproduction.
図24より、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2に入射する光ビーム以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。これにより、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。ここで、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2から検出された信号IA1、IB1、IC1とIA2、IB2、IC2は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、フォーカス誤差信号および再生信号に用いているだけなので迷光があっても実用上問題とならない。 From FIG. 24, it can be seen that the signal light and the stray light from other layers do not overlap on the light receiving unit except for the light beams incident on the light receiving units ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, ic2. Thereby, a stable tracking error signal can be detected. Here, the signals IA1, IB1, IC1 and IA2, IB2, and IC2 detected from the light receiving portions ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, and ic2 are not used for the detection of the tracking error signal, but the focus error signal and the reproduction signal. Even if there is stray light, it is not a problem for practical use.
実施例1でも説明したように、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がTan方向に離れている(領域Dh、De、Df、Dg(領域A))場合には、迷光はTan方向に避けることが望ましい。このため、図24の受光部e1、h1および受光部g1、f1のように受光部をRad方向に並べてTan方向に迷光を避けることで、対物レンズがRad方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。
また、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がRad方向に離れている(領域Da、Db、Dc、Dd(領域B))場合には、迷光はRad方向に避けることが望ましい。このため、図24の受光部a1、b1、c1、d1のように受光部をTan方向に並べてRad方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
As described in the first embodiment, when the region of the diffraction grating is separated in the Tan direction with respect to the light beam center 15 (regions Dh, De, Df, Dg (region A)), the stray light is in the Tan direction. It is desirable to avoid it. Therefore, even if the objective lens is displaced in the Rad direction by arranging the light receiving units in the Rad direction and avoiding stray light in the Tan direction like the light receiving units e1 and h1 and the light receiving units g1 and f1 in FIG. Does not enter the light receiving section.
Further, when the diffraction grating region is separated from the
以上のように、受光部を図23のように配置することで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。 As described above, since the signal light and the stray light can be effectively separated by arranging the light receiving unit as shown in FIG. 23, a stable tracking error signal can be detected.
次に偏光回折格子11の効果について説明する。例えば、偏光回折格子11を配置しない場合には、RF信号を検出するために、トラッキング誤差信号検出用の複数の受光部から得られた信号を加算する必要がある。それに対し、本実施例のように偏光回折格子11でRF信号とトラッキング誤差信号用の光ビームに分離することで、トラッキング誤差信号検出部とRF信号検出部の受光部を分けることができることからRF信号の受光部数を減らすことが可能となる。これにより、光ビームを電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できる。さらに受光部ia1とib2とic2を結線し、受光部ia2、ib1、ic1を結線してから電気信号に変換することでさらなるノイズ低減も可能である。ノイズ低減は、多層ディスクでのS/Nの観点から非常に有利となる。このように、本発明のように2つの偏光回折格子を配置することで、安定したRF信号およびトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
Next, the effect of the
本実施例では、偏光回折格子12は図3で説明を行ったが、これには限定されず、例えば図8(a)、(b)のようなパターンであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、偏光回折格子12は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図9のように回折格子に領域Zを構成しても同様の効果が得られることは言うまでもない。このとき、領域Zに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Zは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。また、ここでは2層で説明を行ったが、2層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、本実施例では、偏光回折格子を2つ配置したが、同じ機能を有する1つの素子を配置したとしても同じ効果が得られることは言うまでもない。
In the present embodiment, the
また、本実施例の受光部配置は一例であり、片方の偏光回折格子で再生信号とサーボ信号用の光ビームに分離し、もう片方の偏光回折格子で1つのビームをサーボ用に分離する構成となっていれば、同様の効果があることは言うまでもない。また、回折格子の中心に対してRad方向にある領域を回折した迷光は、Rad方向に分離し、回折格子の中心に対してTan方向にある領域を回折した迷光は、Tan方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られることは言うまでもなく、例えば、図25(a)、(b)のような受光部配置であっても良いことは言うまでもない。さらに、受光部同士は接している必要はない。そして、−1次回折光などの不要な回折光が発生する場合においては、その不要回折光が入射しないよう受光部同士を離してもよい。 In addition, the arrangement of the light receiving section of this embodiment is an example, and one polarization diffraction grating separates the reproduced signal and the servo signal light beam, and the other polarization diffraction grating separates one beam for servo use. Needless to say, there are similar effects. The stray light diffracted in the Rad direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Rad direction, and the stray light diffracted in the Tan direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Tan direction. In this case, it goes without saying that the same effect can be obtained, and it is needless to say that, for example, the arrangement of the light receiving portions as shown in FIGS. Furthermore, the light receiving portions do not need to be in contact with each other. When unnecessary diffracted light such as −1st order diffracted light is generated, the light receiving portions may be separated from each other so that the unnecessary diffracted light does not enter.
本実施例では領域Diの+回折光については明記しなかったが、例えば、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良いし、再生信号として検出しても良い。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良いことは言うまでもない。そして、光検出器のRF信号およびトラッキング誤差信号の受光部を正方形で示したが、正方形でなく長方形や別の形であっても良いことは言うまでもない。 In the present embodiment, the + diffracted light in the region Di is not specified, but other servo signals such as a spherical aberration error signal and adjustment signals may be detected and reproduced, for example. It may be detected as a signal. Furthermore, it goes without saying that the output signal from the optical pickup device may be reduced by connecting the light receiving section. The light receiving portions for the RF signal and tracking error signal of the photodetector are shown as squares, but needless to say, they may be rectangular or other shapes instead of squares.
図26は本発明の第8の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例4との違いは偏光回折格子12の回折効率と光検出器10の受光部配置が異なっていることであり、それ以外は実施例4と同様の構成である。
FIG. 26 shows a light receiving portion of a photodetector of an optical pickup device according to the eighth embodiment of the present invention. The difference from the fourth embodiment is that the diffraction efficiency of the
図17は、偏光回折格子11と偏光回折格子12の特性を示した図である。(a)は偏光回折格子11、(b)は偏光回折格子12を示している。まず、偏光回折格子11は、所定の直線偏光(直線偏光X)の光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xと直交した偏光(直線偏光Z)の光ビームは透過する特性となっている。また、偏光回折格子11はホログラム素子となっており、回折光に所定のデフォーカスが加えられる。さらに、偏光回折格子11は直線偏光Zの光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xの光ビームは透過する特性となっている。ここで、偏光回折格子11の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1、偏光回折格子12の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:0であるとする。このため、ビームスプリッタ52を透過した光ビームは、偏光回折格子11によって直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離される。直線偏光Xの成分は回折され、±1次回折光となる。また、直線偏光Zの成分は偏光回折格子11を透過する。そして、偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12によって回折され、+1次回折光となる。それに対し、偏光回折格子11によって回折された直線偏光Xの光ビームは、偏光回折格子12を透過する構成となっている。例えば、ここでビームスプリッタ52を透過した光ビームの偏光成分を直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離したときに、直線偏光Xの光量と直線偏光Zの光量の比が8:2であるとする。
FIG. 17 is a diagram showing the characteristics of the
偏光回折格子11は、通常の偏光回折格子であり格子溝ピッチ、格子溝方向が1つの偏光回折格子である。それに対し、偏光回折格子12は、格子溝ピッチ、格子溝方向の異なる複数の領域を有しており、図3のような実施例1と同様のパターンになっている。図中の実線は領域の境界線を示し、2点鎖線は光ビームの有効径を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された0次回折光と±1次回折光との干渉領域を示している。偏光回折格子12は、ディスク上のトラックを回折した回折光の0次回折光のみが入射する領域De、Df、Dg、Dh(領域A)と、回折光の0次回折光、±1次回折光が入射する領域Da、Db、Dc、Dd(領域B)と、領域Di(領域C)で形成されている。
The
このような回折格子に対し、光検出器10は図26のような受光部配置になっている。図中の黒点は信号光を示しており、受光部ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2は、スポットサイズ方式によるフォーカス誤差信号検出受光部となっている。
For such a diffraction grating, the
偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12を回折する。回折格子領域Da、Db、Dc、Dd、De、Df、Dg、Dhを回折した+1次回折光はそれぞれ、受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1に入射する。また、偏光回折格子11を回折した±1次回折光は、回折格子によって所定のデフォーカスが加えられ、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2にデフォーカスした状態で入射する。ここで、受光部ia1、ib1、ic1に入射する光ビームとia2、ib2、ic2に入射する光ビームのデフォーカス方向が異なるためにフォーカス誤差信号が検出できるのである。スポットサイズ方式に関しては公知のため、説明は省略する。
The light beam of linearly polarized light Z transmitted through the
受光部a1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2から得られたA1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、IA1、IB1、IC1、IA2、IB2、IC2の信号を以下の演算式により、フォーカス誤差信号(FES)、トラッキング誤差信号(TES)、RF信号(RF)を生成する。 A1, B1, C1, D1, E1, F1, G1, H1, and IA1 obtained from the light receiving portions a1, b1, c1, d1, e1, f1, g1, h1, ia1, ib1, ic1, ia2, ib2, and ic2. , IB1, IC1, IA2, IB2, and IC2 are used to generate a focus error signal (FES), a tracking error signal (TES), and an RF signal (RF) by the following arithmetic expression.
なお、kは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でDC成分を発生させないようにする係数である。
Note that k is a coefficient that prevents a DC component from being generated in the tracking error signal when the objective lens is displaced.
図27に2層ディスク記録/再生時の信号光と他層からの迷光の関係を示す。図中の黒点が信号光、斜線部が他層からの迷光となっており、(a)はL0記録/再生時、(b)はL1記録/再生時を示している。 FIG. 27 shows the relationship between the signal light and the stray light from the other layers at the time of recording / reproducing the double-layer disc. In the figure, black dots indicate signal light, and hatched portions indicate stray light from other layers, (a) indicates L0 recording / reproduction, and (b) indicates L1 recording / reproduction.
図27より、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2に入射する光ビーム以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。これにより、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。ここで、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2から検出された信号IA1、IB1、IC1とIA2、IB2、IC2は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、フォーカス誤差信号および再生信号に用いているだけなので迷光があっても実用上問題とならない。 From FIG. 27, it can be seen that the signal light and the stray light from other layers do not overlap on the light receiving part except for the light beams incident on the light receiving parts ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, ic2. Thereby, a stable tracking error signal can be detected. Here, the signals IA1, IB1, IC1 and IA2, IB2, and IC2 detected from the light receiving portions ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, and ic2 are not used for the detection of the tracking error signal, but the focus error signal and the reproduction signal. Even if there is stray light, it is not a problem for practical use.
実施例1でも説明したように、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がTan方向に離れている(領域Dh、De、Df、Dg(領域A))場合には、迷光はTan方向に避けることが望ましい。このため、図27の受光部e1、f1、g1、h1のように受光部をRad方向に並べてTan方向に迷光を避けることで、対物レンズがRad方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。 As described in the first embodiment, when the region of the diffraction grating is separated in the Tan direction with respect to the light beam center 15 (regions Dh, De, Df, Dg (region A)), the stray light is in the Tan direction. It is desirable to avoid it. Therefore, the stray light is received even when the objective lens is displaced in the Rad direction by arranging the light receiving portions in the Rad direction to avoid stray light in the Tan direction as shown in the light receiving portions e1, f1, g1, and h1 in FIG. Does not enter the part.
また、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がRad方向に離れている(領域Da、Db、Dc、Dd(領域B))場合には、迷光はRad方向に避けることが望ましい。このため、図27の受光部a1、b1および受光部c1、d1のように受光部をTan方向に並べてRad方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
Further, when the diffraction grating region is separated from the
以上のように、受光部を図26のように配置することで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。 As described above, since the signal light and the stray light can be effectively separated by arranging the light receiving unit as shown in FIG. 26, a stable tracking error signal can be detected.
次に偏光回折格子11の効果について説明する。例えば、偏光回折格子11を配置しない場合には、RF信号を検出するために、トラッキング誤差信号検出用の複数の受光部から得られた信号を加算する必要がある。それに対し、本実施例のように偏光回折格子11でRF信号とトラッキング誤差信号用の光ビームに分離することで、トラッキング誤差信号検出部とRF信号検出部の受光部を分けることができることからRF信号の受光部数を減らすことが可能となる。これにより、光ビームを電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できる。さらに受光部ia1とib2とic2を結線し、受光部ia2、ib1、ic1を結線してから電気信号に変換することでさらなるノイズ低減も可能である。ノイズ低減は、多層ディスクでのS/Nの観点から非常に有利となる。このように、本発明のように2つの偏光回折格子を配置することで、安定したRF信号およびトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
Next, the effect of the
本実施例では、偏光回折格子12は図3で説明を行ったが、これには限定されず、例えば図8(a)、(b)のようなパターンであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、偏光回折格子12は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図9のように回折格子に領域Zを構成しても同様の効果が得られることは言うまでもない。このとき、領域Zに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Zは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。また、ここでは2層で説明を行ったが、2層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、本実施例では、偏光回折格子を2つ配置したが、同じ機能を有する1つの素子を配置したとしても同じ効果が得られることは言うまでもない。
In the present embodiment, the
また、本実施例の受光部配置は一例であり、片方の偏光回折格子で再生信号とサーボ信号用の光ビームに分離し、もう片方の偏光回折格子で1つのビームをサーボ用に分離する構成となっていれば、同様の効果があることは言うまでもない。また、回折格子の中心に対してRad方向にある領域を回折した迷光は、Rad方向に分離し、回折格子の中心に対してTan方向にある領域を回折した迷光は、Tan方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られることは言うまでもなく、例えば、図28(a)、(b)、(c)のような受光部配置であっても良いことは言うまでもない。さらに、受光部同士は接している必要はない。そして、−1次回折光などの不要な回折光が発生する場合においては、その不要回折光が入射しないよう受光部同士を離してもよい。
本実施例では領域Diの回折光については明記しなかったが、例えば、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良いし、再生信号として検出しても良い。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良いことは言うまでもない。そして、光検出器のRF信号およびトラッキング誤差信号の受光部を正方形で示したが、正方形でなく長方形や別の形であっても良いことは言うまでもない。
In addition, the arrangement of the light receiving section of this embodiment is an example, and one polarization diffraction grating separates the reproduced signal and the servo signal light beam, and the other polarization diffraction grating separates one beam for servo use. Needless to say, there are similar effects. The stray light diffracted in the Rad direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Rad direction, and the stray light diffracted in the Tan direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Tan direction. In this case, it goes without saying that the same effect can be obtained, and it is needless to say that the arrangement of the light receiving parts as shown in FIGS. 28 (a), 28 (b) and 28 (c) may be used. Furthermore, the light receiving portions do not need to be in contact with each other. When unnecessary diffracted light such as −1st order diffracted light is generated, the light receiving portions may be separated from each other so that the unnecessary diffracted light does not enter.
In this embodiment, the diffracted light in the region Di is not specified, but other servo signals such as spherical aberration error signals and adjustment signals may be detected using the diffracted light. May be detected as Furthermore, it goes without saying that the output signal from the optical pickup device may be reduced by connecting the light receiving section. The light receiving portions for the RF signal and tracking error signal of the photodetector are shown as squares, but needless to say, they may be rectangular or other shapes instead of squares.
図29は本発明の第9の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例4との違いは、偏光回折格子12のパターンおよび回折効率、光検出器10の受光部配置が異なっていることであり、それ以外は実施例4と同様の構成である。
FIG. 29 shows a light receiving portion of a photodetector of an optical pickup device according to the ninth embodiment of the present invention. The difference from the fourth embodiment is that the pattern and diffraction efficiency of the
図17は、偏光回折格子11と偏光回折格子12の特性を示した図である。(a)は偏光回折格子11、(b)は偏光回折格子12を示している。まず、偏光回折格子11は、所定の直線偏光(直線偏光X)の光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xと直交した偏光(直線偏光Z)の光ビームは透過する特性となっている。また、偏光回折格子11はホログラム素子となっており、回折光に所定のデフォーカスが加えられる。さらに、偏光回折格子11は直線偏光Zの光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xの光ビームは透過する特性となっている。ここで、偏光回折格子11の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1、偏光回折格子12の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:0であるとする。このため、ビームスプリッタ52を透過した光ビームは、偏光回折格子11によって直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離される。直線偏光Xの成分は回折され、±1次回折光となる。また、直線偏光Zの成分は偏光回折格子11を透過する。そして、偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12によって回折され、+1次回折光となる。それに対し、偏光回折格子11によって回折された直線偏光Xの光ビームは、偏光回折格子12を透過する構成となっている。例えば、ここでビームスプリッタ52を透過した光ビームの偏光成分を直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離したときに、直線偏光Xの光量と直線偏光Zの光量の比が8:2であるとする。
FIG. 17 is a diagram showing the characteristics of the
偏光回折格子11は、通常の偏光回折格子であり格子溝ピッチ、格子溝方向が1つの偏光回折格子である。それに対し、偏光回折格子12は、格子溝ピッチ、格子溝方向の異なる複数の領域を有しており、図12のような実施例3と同様のパターンになっている。図中の実線は領域の境界線を示し、2点鎖線は光ビームの有効径を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された0次回折光と±1次回折光との干渉領域を示している。偏光回折格子12は、ディスク上のトラックを回折した回折光の0次回折光のみが入射する領域De、Df、Dg、Dh(領域A)と、回折光の0次回折光、±1次回折光が入射する領域Dab、Dcd(領域B)と、領域Di(領域C)で形成されている。
The
このような回折格子に対し、光検出器10は図29のような受光部配置になっている。図中の黒点は信号光を示しており、受光部ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2は、スポットサイズ方式によるフォーカス誤差信号検出受光部となっている。
For such a diffraction grating, the
偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12を回折する。回折格子領域Dab、Dcd、De、Df、Dg、Dhを回折した+1次回折光はそれぞれ、受光部ab1、cd1、e1、f1、g1、h1に入射する。また、偏光回折格子11を回折した±1次回折光は、回折格子によって所定のデフォーカスが加えられ、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2にデフォーカスした状態で入射する。ここで、受光部ia1、ib1、ic1に入射する光ビームとia2、ib2、ic2に入射する光ビームのデフォーカス方向が異なるためにフォーカス誤差信号が検出できるのである。スポットサイズ方式に関しては公知のため、説明は省略する。
The light beam of linearly polarized light Z transmitted through the
受光部ab1、cd1、e1、f1、g1、h1、ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2から得られたAB1、CD1、E1、F1、G1、H1、IA1、IB1、IC1、IA2、IB2、IC2の信号を以下の演算式により、フォーカス誤差信号(FES)、トラッキング誤差信号(TES)、RF信号(RF)を生成する。 AB1, CD1, E1, F1, G1, H1, IA1, IB1, IC1, IA2, IB2 obtained from the light receiving parts ab1, cd1, e1, f1, g1, h1, ia1, ib1, ic1, ia2, ib2, ic2. The focus error signal (FES), tracking error signal (TES), and RF signal (RF) are generated from the IC2 signal by the following arithmetic expression.
なお、kは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でDC成分を発生させないようにする係数である。
Note that k is a coefficient that prevents a DC component from being generated in the tracking error signal when the objective lens is displaced.
図30に2層ディスク記録/再生時の信号光と他層からの迷光の関係を示す。図中の黒点が信号光、斜線部が他層からの迷光となっており、(a)はL0記録/再生時、(b)はL1記録/再生時を示している。 FIG. 30 shows the relationship between the signal light and the stray light from the other layers at the time of recording / reproducing the double-layer disc. In the figure, black dots indicate signal light, and hatched portions indicate stray light from other layers, (a) indicates L0 recording / reproduction, and (b) indicates L1 recording / reproduction.
図30より、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2に入射する光ビーム以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。これにより、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。ここで、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2から検出された信号IA1、IB1、IC1とIA2、IB2、IC2は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、フォーカス誤差信号および再生信号に用いているだけなので迷光があっても実用上問題とならない。 From FIG. 30, it can be seen that the signal light and the stray light from other layers do not overlap on the light receiving part except for the light beams incident on the light receiving parts ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, ic2. Thereby, a stable tracking error signal can be detected. Here, the signals IA1, IB1, IC1 and IA2, IB2, and IC2 detected from the light receiving portions ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, and ic2 are not used for the detection of the tracking error signal, but the focus error signal and the reproduction signal. Even if there is stray light, it is not a problem for practical use.
実施例1でも説明したように、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がTan方向に離れている(領域Dh、De、Df、Dg(領域A))場合には、迷光はTan方向に避けることが望ましい。このため、図30の受光部e1、h1および受光部f1、g1のように受光部をRad方向に並べてTan方向に迷光を避けることで、対物レンズがRad方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。 As described in the first embodiment, when the region of the diffraction grating is separated in the Tan direction with respect to the light beam center 15 (regions Dh, De, Df, Dg (region A)), the stray light is in the Tan direction. It is desirable to avoid it. Therefore, even if the objective lens is displaced in the Rad direction by arranging the light receiving units in the Rad direction and avoiding stray light in the Tan direction like the light receiving units e1 and h1 and the light receiving units f1 and g1 in FIG. Does not enter the light receiving section.
また、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がRad方向に離れている(領域Dab、Dcd(領域B))場合には、迷光はRad方向に避けることが望ましい。このため、図30の受光部ab1、cd1のように受光部をTan方向に並べてRad方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。 Further, when the diffraction grating region is separated in the Rad direction with respect to the light beam center 15 (regions Dab, Dcd (region B)), stray light is desirably avoided in the Rad direction. Therefore, by arranging the light receiving units in the Tan direction and avoiding stray light in the Rad direction like the light receiving units ab1 and cd1 in FIG. 30, it is possible to minimize the influence of stray light.
以上のように、受光部を図29のように配置することで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。 As described above, since the signal light and the stray light can be effectively separated by arranging the light receiving unit as shown in FIG. 29, a stable tracking error signal can be detected.
次に偏光回折格子11の効果について説明する。例えば、偏光回折格子11を配置しない場合には、RF信号を検出するために、トラッキング誤差信号検出用の複数の受光部から得られた信号を加算する必要がある。それに対し、本実施例のように偏光回折格子11でRF信号とトラッキング誤差信号用の光ビームに分離することで、トラッキング誤差信号検出部とRF信号検出部の受光部を分けることができることからRF信号の受光部数を減らすことが可能となる。これにより、光ビームを電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できる。さらに受光部ia1とib2とic2を結線し、受光部ia2、ib1、ic1を結線してから電気信号に変換することでさらなるノイズ低減も可能である。ノイズ低減は、多層ディスクでのS/Nの観点から非常に有利となる。このように、本発明のように2つの偏光回折格子を配置することで、安定したRF信号およびトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
Next, the effect of the
本実施例では、偏光回折格子12は図12で説明を行ったが、これには限定されず、例えば図15(a)、(b)のようなパターンであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、偏光回折格子12は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図9のように回折格子に領域Zを構成しても同様の効果が得られることは言うまでもない。このとき、領域Zに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Zは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。また、ここでは2層で説明を行ったが、2層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、本実施例では、偏光回折格子を2つ配置したが、同じ機能を有する1つの素子を配置したとしても同じ効果が得られることは言うまでもない。
In the present embodiment, the
また、本実施例の受光部配置は一例であり、片方の偏光回折格子で再生信号とサーボ信号用の光ビームに分離し、もう片方の偏光回折格子で1つのビームをサーボ用に分離する構成となっていれば、同様の効果があることは言うまでもない。また、回折格子の中心に対してRad方向にある領域を回折した迷光は、Rad方向に分離し、回折格子の中心に対してTan方向にある領域を回折した迷光は、Tan方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られることは言うまでもなく、例えば、図31(a)、(b)、(c)のような受光部配置であっても良いことは言うまでもない。さらに、受光部同士は接している必要はない。そして、−1次回折光などの不要な回折光が発生する場合においては、その不要回折光が入射しないよう受光部同士を離してもよい。
本実施例では領域Diの回折光については明記しなかったが、例えば、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良いし、再生信号として検出しても良い。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良いことは言うまでもない。そして、光検出器のRF信号およびトラッキング誤差信号の受光部を正方形で示したが、正方形でなく長方形や別の形であっても良いことは言うまでもない。
In addition, the arrangement of the light receiving section of this embodiment is an example, and one polarization diffraction grating separates the reproduced signal and the servo signal light beam, and the other polarization diffraction grating separates one beam for servo use. Needless to say, there are similar effects. The stray light diffracted in the Rad direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Rad direction, and the stray light diffracted in the Tan direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Tan direction. In this case, it goes without saying that the same effect can be obtained, and it is needless to say that the arrangement of the light receiving parts as shown in FIGS. 31 (a), 31 (b), and 31 (c) may be used. Furthermore, the light receiving portions do not need to be in contact with each other. When unnecessary diffracted light such as −1st order diffracted light is generated, the light receiving portions may be separated from each other so that the unnecessary diffracted light does not enter.
In this embodiment, the diffracted light in the region Di is not specified, but other servo signals such as spherical aberration error signals and adjustment signals may be detected using the diffracted light. You may detect as. Furthermore, it goes without saying that the output signal from the optical pickup device may be reduced by connecting the light receiving section. The light receiving portions for the RF signal and tracking error signal of the photodetector are shown as squares, but needless to say, they may be rectangular or other shapes instead of squares.
図32は本発明の第10の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例4との違いは、偏光回折格子12の回折効率と光検出器10の受光部配置が異なっていることであり、それ以外は実施例4と同様の構成である。
FIG. 32 shows a light receiving portion of a photodetector of an optical pickup device according to the tenth embodiment of the present invention. The difference from the fourth embodiment is that the diffraction efficiency of the
図17は、偏光回折格子11と偏光回折格子12の特性を示した図である。(a)は偏光回折格子11、(b)は偏光回折格子12を示している。まず、偏光回折格子11は、所定の直線偏光(直線偏光X)の光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xと直交した偏光(直線偏光Z)の光ビームは透過する特性となっている。また、偏光回折格子11はホログラム素子となっており、回折光に所定のデフォーカスが加えられる。さらに、偏光回折格子11は直線偏光Zの光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xの光ビームは透過する特性となっている。ここで、偏光回折格子11の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1、偏光回折格子12の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:0であるとする。このため、ビームスプリッタ52を透過した光ビームは、偏光回折格子11によって直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離される。直線偏光Xの成分は回折され、±1次回折光となる。また、直線偏光Zの成分は偏光回折格子11を透過する。そして、偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12によって回折され、+1次回折光となる。それに対し、偏光回折格子11によって回折された直線偏光Xの光ビームは、偏光回折格子12を透過する構成となっている。例えば、ここでビームスプリッタ52を透過した光ビームの偏光成分を直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離したときに、直線偏光Xの光量と直線偏光Zの光量の比が8:2であるとする。
FIG. 17 is a diagram showing the characteristics of the
偏光回折格子11は、通常の偏光回折格子であり格子溝ピッチ、格子溝方向が1つの偏光回折格子である。それに対し、偏光回折格子12は、格子溝ピッチ、格子溝方向の異なる複数の領域を有しており、図3のような実施例1と同様のパターンになっている。図中の実線は領域の境界線を示し、2点鎖線は光ビームの有効径を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された0次回折光と±1次回折光との干渉領域を示している。偏光回折格子12は、ディスク上のトラックを回折した回折光の0次回折光のみが入射する領域De、Df、Dg、Dh(領域A)と、回折光の0次回折光、±1次回折光が入射する領域Da、Db、Dc、Dd(領域B)と、領域Di(領域C)で形成されている。
The
このような回折格子に対し、光検出器10は図32のような受光部配置になっている。図中の黒点は信号光を示しており、受光部ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2は、スポットサイズ方式によるフォーカス誤差信号検出受光部となっている。
For such a diffraction grating, the
偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12を回折する。回折格子領域Da、Db、Dc、Ddを回折した+1次回折光はそれぞれ、受光部a1、b1、c1、d1に入射する。回折格子領域De、Dfを回折した+1次回折光は、受光部ef1に入射し、回折格子領域Dg、Dhを回折した+1次回折光は、受光部gh1に入射する。また、偏光回折格子11を回折した±1次回折光は、回折格子によって所定のデフォーカスが加えられ、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2にデフォーカスした状態で入射する。ここで、受光部ia1、ib1、ic1に入射する光ビームとia2、ib2、ic2に入射する光ビームのデフォーカス方向が異なるためにフォーカス誤差信号が検出できるのである。スポットサイズ方式に関しては公知のため、説明は省略する。
The light beam of linearly polarized light Z transmitted through the
受光部a1、b1、c1、d1、ef1、gh1、ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2から得られたA1、B1、C1、D1、EF1、GH1、IA1、IB1、IC1、IA2、IB2、IC2の信号を以下の演算式により、フォーカス誤差信号(FES)、トラッキング誤差信号(TES)、RF信号(RF)を生成する。 A1, B1, C1, D1, EF1, GH1, IA1, IB1, IC1, IA2, IB2 obtained from the light receiving parts a1, b1, c1, d1, ef1, gh1, ia1, ib1, ic1, ia2, ib2, ic2 The focus error signal (FES), tracking error signal (TES), and RF signal (RF) are generated from the IC2 signal by the following arithmetic expression.
なお、kは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でDC成分を発生させないようにする係数である。
Note that k is a coefficient that prevents a DC component from being generated in the tracking error signal when the objective lens is displaced.
図33に2層ディスク記録/再生時の信号光と他層からの迷光の関係を示す。図中の黒点が信号光、斜線部が他層からの迷光となっており、(a)はL0記録/再生時、(b)はL1記録/再生時を示している。 FIG. 33 shows the relationship between the signal light and the stray light from the other layers at the time of recording / reproducing the double-layer disc. In the figure, black dots indicate signal light, and hatched portions indicate stray light from other layers, (a) indicates L0 recording / reproduction, and (b) indicates L1 recording / reproduction.
図33より、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2に入射する光ビーム以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。これにより、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。ここで、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2から検出された信号IA1、IB1、IC1とIA2、IB2、IC2は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、フォーカス誤差信号および再生信号に用いているだけなので迷光があっても実用上問題とならない。 It can be seen from FIG. 33 that the signal light and the stray light from other layers do not overlap on the light receiving part except for the light beams incident on the light receiving parts ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, ic2. Thereby, a stable tracking error signal can be detected. Here, the signals IA1, IB1, IC1 and IA2, IB2, and IC2 detected from the light receiving portions ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, and ic2 are not used for the detection of the tracking error signal, but the focus error signal and the reproduction signal. Even if there is stray light, it is not a problem for practical use.
実施例1でも説明したように、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がTan方向に離れている(領域Dh、De、Df、Dg(領域A))場合には、迷光はTan方向に避けることが望ましい。このため、図33の受光部ef1、gh1のように受光部をRad方向に並べてTan方向に迷光を避けることで、対物レンズがRad方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。 As described in the first embodiment, when the region of the diffraction grating is separated in the Tan direction with respect to the light beam center 15 (regions Dh, De, Df, Dg (region A)), the stray light is in the Tan direction. It is desirable to avoid it. Therefore, the stray light does not enter the light receiving unit even when the objective lens is displaced in the Rad direction by arranging the light receiving units in the Rad direction and avoiding stray light in the Tan direction like the light receiving units ef1 and gh1 in FIG. .
また、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がRad方向に離れている(領域Da、Db、Dc、Dd(領域B))場合には、迷光はRad方向に避けることが望ましい。このため、図33の受光部a1、b1および受光部c1、d1のように受光部をTan方向に並べてRad方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。
Further, when the diffraction grating region is separated from the
以上のように、受光部を図32のように配置することで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。 As described above, since the signal light and the stray light can be effectively separated by arranging the light receiving unit as shown in FIG. 32, a stable tracking error signal can be detected.
次に偏光回折格子11の効果について説明する。例えば、偏光回折格子11を配置しない場合には、RF信号を検出するために、トラッキング誤差信号検出用の複数の受光部から得られた信号を加算する必要がある。それに対し、本実施例のように偏光回折格子11でRF信号とトラッキング誤差信号用の光ビームに分離することで、トラッキング誤差信号検出部とRF信号検出部の受光部を分けることができることからRF信号の受光部数を減らすことが可能となる。これにより、光ビームを電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できる。さらに受光部ia1とib2とic2を結線し、受光部ia2、ib1、ic1を結線してから電気信号に変換することでさらなるノイズ低減も可能である。ノイズ低減は、多層ディスクでのS/Nの観点から非常に有利となる。このように、本発明のように2つの偏光回折格子を配置することで、安定したRF信号およびトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
本実施例では、偏光回折格子12は図3で説明を行ったが、これには限定されず、例えば図8(a)、(b)のようなパターンであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、偏光回折格子12は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図9のように回折格子に領域Zを構成しても同様の効果が得られることは言うまでもない。このとき、領域Zに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Zは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。また、ここでは2層で説明を行ったが、2層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、本実施例では、偏光回折格子を2つ配置したが、同じ機能を有する1つの素子を配置したとしても同じ効果が得られることは言うまでもない。
Next, the effect of the
In the present embodiment, the
また、本実施例の受光部配置は一例であり、片方の偏光回折格子で再生信号とサーボ信号用の光ビームに分離し、もう片方の偏光回折格子で1つのビームをサーボ用に分離する構成となっていれば、同様の効果があることは言うまでもない。また、回折格子の中心に対してRad方向にある領域を回折した迷光は、Rad方向に分離し、回折格子の中心に対してTan方向にある領域を回折した迷光は、Tan方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られることは言うまでもない。さらに、受光部同士は接している必要はない。そして、−1次回折光などの不要な回折光が発生する場合においては、その不要回折光が入射しないよう受光部同士を離してもよい。 In addition, the arrangement of the light receiving section of this embodiment is an example, and one polarization diffraction grating separates the reproduced signal and the servo signal light beam, and the other polarization diffraction grating separates one beam for servo use. Needless to say, there are similar effects. The stray light diffracted in the Rad direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Rad direction, and the stray light diffracted in the Tan direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Tan direction. Needless to say, the same effect can be obtained. Furthermore, the light receiving portions do not need to be in contact with each other. When unnecessary diffracted light such as −1st order diffracted light is generated, the light receiving portions may be separated from each other so that the unnecessary diffracted light does not enter.
本実施例では領域Diの回折光については明記しなかったが、例えば、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良いし、再生信号として検出しても良い。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良いことは言うまでもない。そして、光検出器のRF信号およびトラッキング誤差信号の受光部を正方形で示したが、正方形でなく長方形や別の形であっても良いことは言うまでもない。 In this embodiment, the diffracted light in the region Di is not specified, but other servo signals such as spherical aberration error signals and adjustment signals may be detected using the diffracted light. May be detected as Furthermore, it goes without saying that the output signal from the optical pickup device may be reduced by connecting the light receiving section. The light receiving portions for the RF signal and tracking error signal of the photodetector are shown as squares, but needless to say, they may be rectangular or other shapes instead of squares.
図34は本発明の第11の実施例に係る光ピックアップ装置の光検出器の受光部を示したものである。実施例4との違いは、偏光回折格子12のパターンおよび回折効率、光検出器10の受光部配置が異なっていることであり、それ以外は実施例4と同様の構成である。
FIG. 34 shows a light receiving portion of the photodetector of the optical pickup device according to the eleventh embodiment of the present invention. The difference from the fourth embodiment is that the pattern and diffraction efficiency of the
図17は、偏光回折格子11と偏光回折格子12の特性を示した図である。(a)は偏光回折格子11、(b)は偏光回折格子12を示している。まず、偏光回折格子11は、所定の直線偏光(直線偏光X)の光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xと直交した偏光(直線偏光Z)の光ビームは透過する特性となっている。また、偏光回折格子11はホログラム素子となっており、回折光に所定のデフォーカスが加えられる。さらに、偏光回折格子11は直線偏光Zの光ビームにのみ回折する特性となっており、直線偏光Xの光ビームは透過する特性となっている。ここで、偏光回折格子11の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:1、偏光回折格子12の回折効率は+1次回折光:0次回折光:−1次回折光=1:0:0であるとする。このため、ビームスプリッタ52を透過した光ビームは、偏光回折格子11によって直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離される。直線偏光Xの成分は回折され、±1次回折光となる。また、直線偏光Zの成分は偏光回折格子11を透過する。そして、偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12によって回折され、+1次回折光となる。それに対し、偏光回折格子11によって回折された直線偏光Xの光ビームは、偏光回折格子12を透過する構成となっている。例えば、ここでビームスプリッタ52を透過した光ビームの偏光成分を直線偏光Xと直線偏光Zの成分に分離したときに、直線偏光Xの光量と直線偏光Zの光量の比が8:2であるとする。
FIG. 17 is a diagram showing the characteristics of the
偏光回折格子11は、通常の偏光回折格子であり格子溝ピッチ、格子溝方向が1つの偏光回折格子である。それに対し、偏光回折格子12は、格子溝ピッチ、格子溝方向の異なる複数の領域を有しており、図12のような実施例3と同様のパターンになっている。図中の実線は領域の境界線を示し、2点鎖線は光ビームの有効径を示し、斜線部は光ディスクのトラックによって回折された0次回折光と±1次回折光との干渉領域を示している。偏光回折格子12は、ディスク上のトラックを回折した回折光の0次回折光のみが入射する領域De、Df、Dg、Dh(領域A)と、回折光の0次回折光、±1次回折光が入射する領域Dab、Dcd(領域B)と、領域Di(領域C)で形成されている。
The
このような回折格子に対し、光検出器10は図34のような受光部配置になっている。図中の黒点は信号光を示しており、受光部ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2は、スポットサイズ方式によるフォーカス誤差信号検出受光部となっている。
With respect to such a diffraction grating, the
偏光回折格子11を透過した直線偏光Zの光ビームは、偏光回折格子12を回折する。回折格子領域Dab、Dcdを回折した+1次回折光はそれぞれ、受光部ab1、cd1に入射する。回折格子領域De、Dfを回折した+1次回折光は、受光部ef1に入射し、回折格子領域Dg、Dhを回折した+1次回折光は、受光部gh1に入射する。また、偏光回折格子11を回折した±1次回折光は、回折格子によって所定のデフォーカスが加えられ、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2にデフォーカスした状態で入射する。ここで、受光部ia1、ib1、ic1に入射する光ビームとia2、ib2、ic2に入射する光ビームのデフォーカス方向が異なるためにフォーカス誤差信号が検出できるのである。スポットサイズ方式に関しては公知のため、説明は省略する。
The light beam of linearly polarized light Z transmitted through the
受光部ab1、cd1、ef1、gh1、ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2から得られたAB1、CD1、EF1、GH1、IA1、IB1、IC1、IA2、IB2、IC2の信号を以下の演算式により、フォーカス誤差信号(FES)、トラッキング誤差信号(TES)、RF信号(RF)を生成する。 The following calculation is performed on the signals of AB1, CD1, EF1, GH1, IA1, IB1, IC1, IA2, IB2, and IC2 obtained from the light receiving units ab1, cd1, ef1, gh1, ia1, ib1, ic1, ia2, ib2, and ic2. A focus error signal (FES), a tracking error signal (TES), and an RF signal (RF) are generated by the equation.
なお、kは対物レンズが変位した際にトラッキング誤差信号でDC成分を発生させないようにする係数である。
Note that k is a coefficient that prevents a DC component from being generated in the tracking error signal when the objective lens is displaced.
図35に2層ディスク記録/再生時の信号光と他層からの迷光の関係を示す。図中の黒点が信号光、斜線部が他層からの迷光となっており、(a)はL0記録/再生時、(b)はL1記録/再生時を示している。 FIG. 35 shows the relationship between the signal light and the stray light from the other layers at the time of recording / reproducing the double-layer disc. In the figure, black dots indicate signal light, and hatched portions indicate stray light from other layers, (a) indicates L0 recording / reproduction, and (b) indicates L1 recording / reproduction.
図35より、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2に入射する光ビーム以外は、受光部上で信号光と他層からの迷光が重なりあっていないことがわかる。これにより、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。ここで、受光部ia1、ib1、ic1とia2、ib2、ic2から検出された信号IA1、IB1、IC1とIA2、IB2、IC2は、トラッキング誤差信号の検出に使用せず、フォーカス誤差信号および再生信号に用いているだけなので迷光があっても実用上問題とならない。 From FIG. 35, it can be seen that the signal light and the stray light from other layers do not overlap on the light receiving part except for the light beams incident on the light receiving parts ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, ic2. Thereby, a stable tracking error signal can be detected. Here, the signals IA1, IB1, IC1 and IA2, IB2, and IC2 detected from the light receiving portions ia1, ib1, ic1 and ia2, ib2, and ic2 are not used for the detection of the tracking error signal, but the focus error signal and the reproduction signal. Even if there is stray light, it is not a problem for practical use.
実施例1でも説明したように、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がTan方向に離れている(領域Dh、De、Df、Dg(領域A))場合には、迷光はTan方向に避けることが望ましい。このため、図35の受光部ef1、gh1のように受光部をRad方向に並べてTan方向に迷光を避けることで、対物レンズがRad方向に変位した場合であっても迷光は受光部に入射しない。 As described in the first embodiment, when the region of the diffraction grating is separated in the Tan direction with respect to the light beam center 15 (regions Dh, De, Df, Dg (region A)), the stray light is in the Tan direction. It is desirable to avoid it. Therefore, the stray light does not enter the light receiving unit even when the objective lens is displaced in the Rad direction by arranging the light receiving units in the Rad direction and avoiding stray light in the Tan direction like the light receiving units ef1 and gh1 in FIG. .
また、光ビーム中心15に対して回折格子の領域がRad方向に離れている(領域Dab、Dcd(領域B))場合には、迷光はRad方向に避けることが望ましい。このため、図35の受光部ab1、cd1のように受光部をTan方向に並べてRad方向に迷光を避けることで、迷光の影響を最小限に抑えることが可能となる。 Further, when the diffraction grating region is separated in the Rad direction with respect to the light beam center 15 (regions Dab, Dcd (region B)), stray light is desirably avoided in the Rad direction. For this reason, it is possible to minimize the influence of stray light by arranging the light receiving parts in the Tan direction and avoiding stray light in the Rad direction as in the light receiving parts ab1 and cd1 in FIG.
以上のように、受光部を図34のように配置することで効果的に信号光と迷光を分離できるため、安定したトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。 As described above, since the signal light and the stray light can be effectively separated by arranging the light receiving unit as shown in FIG. 34, a stable tracking error signal can be detected.
次に偏光回折格子11の効果について説明する。例えば、偏光回折格子11を配置しない場合には、RF信号を検出するために、トラッキング誤差信号検出用の複数の受光部から得られた信号を加算する必要がある。それに対し、本実施例のように偏光回折格子11でRF信号とトラッキング誤差信号用の光ビームに分離することで、トラッキング誤差信号検出部とRF信号検出部の受光部を分けることができることからRF信号の受光部数を減らすことが可能となる。これにより、光ビームを電気信号に変換する際に発生するノイズが低減できる。さらに受光部ia1とib2とic2を結線し、受光部ia2、ib1、ic1を結線してから電気信号に変換することでさらなるノイズ低減も可能である。ノイズ低減は、多層ディスクでのS/Nの観点から非常に有利となる。このように、本発明のように2つの偏光回折格子を配置することで、安定したRF信号およびトラッキング誤差信号を検出することが可能となる。
Next, the effect of the
本実施例では、偏光回折格子12は図12で説明を行ったが、これには限定されず、例えば図15(a)、(b)のようなパターンであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、偏光回折格子12は、回折格子上での信号光の有効径外の迷光を排除する目的で、図9のように回折格子に領域Zを構成しても同様の効果が得られることは言うまでもない。このとき、領域Zに入射した光は受光部に入射しない構成となっており、領域Zは格子構造であっても良いし、多層膜のミラーであっても良いし、フィルタであっても良い。また、ここでは2層で説明を行ったが、2層以上の光ディスクであっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、球面収差補正方式については限定されないことは言うまでもない。さらに、本実施例では、偏光回折格子を2つ配置したが、同じ機能を有する1つの素子を配置したとしても同じ効果が得られることは言うまでもない。
In the present embodiment, the
また、本実施例の受光部配置は一例であり、片方の偏光回折格子で再生信号とサーボ信号用の光ビームに分離し、もう片方の偏光回折格子で1つのビームをサーボ用に分離する構成となっていれば、同様の効果があることは言うまでもない。また、回折格子の中心に対してRad方向にある領域を回折した迷光は、Rad方向に分離し、回折格子の中心に対してTan方向にある領域を回折した迷光は、Tan方向に分離する構成であれば、同様の効果が得られることは言うまでもない。そして、−1次回折光などの不要な回折光が発生する場合においては、その不要回折光が入射しないよう受光部同士を離してもよい。 In addition, the arrangement of the light receiving section of this embodiment is an example, and one polarization diffraction grating separates the reproduced signal and the servo signal light beam, and the other polarization diffraction grating separates one beam for servo use. Needless to say, there are similar effects. The stray light diffracted in the Rad direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Rad direction, and the stray light diffracted in the Tan direction with respect to the center of the diffraction grating is separated in the Tan direction. Needless to say, the same effect can be obtained. When unnecessary diffracted light such as −1st order diffracted light is generated, the light receiving portions may be separated from each other so that the unnecessary diffracted light does not enter.
本実施例では領域Diの回折光については明記しなかったが、例えば、それを利用して、球面収差誤差信号などの他のサーボ信号や調整用の信号を検出しても良いし、再生信号として検出しても良い。さらに、受光部を結線することで光ピックアップ装置からの出力信号を少なくしても良いことは言うまでもない。そして、光検出器のRF信号およびトラッキング誤差信号の受光部を正方形で示したが、正方形でなく長方形や別の形であっても良いことは言うまでもない。 In this embodiment, the diffracted light in the region Di is not specified, but other servo signals such as spherical aberration error signals and adjustment signals may be detected using the diffracted light. May be detected as Furthermore, it goes without saying that the output signal from the optical pickup device may be reduced by connecting the light receiving section. The light receiving portions for the RF signal and tracking error signal of the photodetector are shown as squares, but needless to say, they may be rectangular or other shapes instead of squares.
実施例12では、光ピックアップ装置170を搭載した、光学的再生装置について説明する。図36は光学的再生装置の概略構成である。光ピックアップ装置170は、光ディスク100のRad方向に沿って駆動できる機構が設けられており、アクセス制御回路172からのアクセス制御信号に応じて位置制御される。
In the twelfth embodiment, an optical reproducing device equipped with the optical pickup device 170 will be described. FIG. 36 shows a schematic configuration of the optical reproducing apparatus. The optical pickup device 170 is provided with a mechanism that can be driven along the Rad direction of the
レーザ点灯回路177からは所定のレーザ駆動電流が光ピックアップ装置170内の半導体レーザに供給され、半導体レーザからは再生に応じて所定の光量でレーザ光が出射される。なお、レーザ点灯回路177は光ピックアップ装置170内に組み込むこともできる。
A predetermined laser driving current is supplied from the
光ピックアップ装置170内の光検出器10から出力された信号は、サーボ信号生成回路174および情報信号再生回路175に送られる。サーボ信号生成回路174では前記光検出器10からの信号に基づいてフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号ならびにチルト制御信号などのサーボ信号が生成され、これを基にアクチュエータ駆動回路173を経て光ピックアップ装置170内のアクチュエータを駆動して、対物レンズの位置制御がなされる。
A signal output from the
前記情報信号再生回路175では、前記光検出器10からの信号に基づいて光ディスク100に記録されている情報信号が再生される。
The information
前記サーボ信号生成回路174および情報信号再生回路175で得られた信号の一部はコントロール回路176に送られる。このコントロール回路176にはスピンドルモータ駆動回路171、アクセス制御回路172、サーボ信号生成回路174、レーザ点灯回路177、球面収差補正素子駆動回路179などが接続され、光ディスク100を回転させるスピンドルモータ180の回転制御、アクセス方向およびアクセス位置の制御、対物レンズのサーボ制御、光ピックアップ装置170内の半導体レーザ発光光量の制御、ディスク基板厚さの違いによる球面収差の補正などが行われる。
Some of the signals obtained by the servo signal generation circuit 174 and the information
実施例13では、光ピックアップ装置170を搭載した、光学的記録再生装置について説明する。図37は光学的記録再生装置の概略構成である。この装置で前記図36に説明した光学的情報記録再生装置と相違する点は、コントロール回路176とレーザ点灯回路177の間に情報信号記録回路178を設け、情報信号記録回路178からの記録制御信号に基づいてレーザ点灯回路177の点灯制御を行って、光ディスク100へ所望の情報を書き込む機能が付加されている点である。
In Example 13, an optical recording / reproducing apparatus equipped with the optical pickup device 170 will be described. FIG. 37 shows a schematic configuration of the optical recording / reproducing apparatus. 36 is different from the optical information recording / reproducing apparatus described in FIG. 36 in that an information
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. In addition, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
2:対物レンズ、5:アクチュエータ、10:光検出器、11:偏光回折格子、12:偏光回折格子、50:半導体レーザ、51:コリメートレンズ、52:ビームスプリッタ、53:フロントモニタ、54:ビームエキスパンダ、55:立ち上げミラー、56:1/4波長板、170:光ピックアップ装置、171:スピンドルモータ駆動回路、172:アクセス制御回路、173:アクチュエータ駆動回路、174:サーボ信号生成回路、175:情報信号再生回路、176:コントロール回路、177:レーザ点灯回路、178:情報記録回路、179:球面収差補正素子駆動回路、180:スピンドルモータ、Da〜Di:回折格子領域、Dab、Dcd:回折格子領域、a1〜h1、a2〜h2、r〜v、re、se、tg、ug、tf、uf、rh、sh、ia1、ib1、ic1、ia2、ib2、ic2、i1、i2:受光部 2: objective lens, 5: actuator, 10: photodetector, 11: polarization diffraction grating, 12: polarization diffraction grating, 50: semiconductor laser, 51: collimating lens, 52: beam splitter, 53: front monitor, 54: beam Expander, 55: Raising mirror, 56: 1/4 wavelength plate, 170: Optical pickup device, 171: Spindle motor drive circuit, 172: Access control circuit, 173: Actuator drive circuit, 174: Servo signal generation circuit, 175 : Information signal reproduction circuit, 176: Control circuit, 177: Laser lighting circuit, 178: Information recording circuit, 179: Spherical aberration correction element driving circuit, 180: Spindle motor, Da to Di: Diffraction grating region, Dab, Dcd: Diffraction Lattice region, a1 to h1, a2 to h2, r to v, re, se, tg, ug tf, uf, rh, sh, ia1, ib1, ic1, ia2, ib2, ic2, i1, i2: the light-receiving part
Claims (21)
レーザ光を出射する半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光ビームを光ディスクに照射する対物レンズと、
光ディスク上の情報記録層から反射した光ビームを分岐する少なくとも2つの回折格子と、
前記少なくとも2つの回折格子から分岐された光ビームを検出する複数の受光部を有する光検出器と、
を備え、
前記少なくとも2つの回折格子のうち、2つは偏光回折格子であり、
前記一方の偏光回折格子の回折作用が起こる偏光と、他方の偏光回折格子の回折作用が起こる偏光は略直交しており、
前記2つの偏光回折格子のうち、一方の偏光回折格子の回折光から再生信号を検出し、他方の偏光回折格子の回折光からサーボ制御信号を検出することを特徴とする光ピックアップ装置。 An optical pickup device,
A semiconductor laser that emits laser light;
An objective lens for irradiating an optical disk with a light beam emitted from the semiconductor laser;
At least two diffraction gratings for branching the light beam reflected from the information recording layer on the optical disc;
A photodetector having a plurality of light receiving portions for detecting a light beam branched from the at least two diffraction gratings;
With
Of the at least two diffraction gratings, two are polarization diffraction gratings;
The polarized light causing the diffraction action of the one polarization diffraction grating and the polarized light causing the diffraction action of the other polarization diffraction grating are substantially orthogonal,
An optical pickup device that detects a reproduction signal from the diffracted light of one of the two polarization diffraction gratings and detects a servo control signal from the diffracted light of the other polarization diffraction grating.
前記2つの偏光回折格子に入射する光ビームは、両方の偏光回折格子ともに回折作用が起こる偏光であることを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 1,
2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the light beams incident on the two polarization diffraction gratings are polarized light that causes diffraction action in both polarization diffraction gratings.
前記2つの偏光回折格子のうち、一方の偏光回折格子で回折した光ビームと、他方の偏光回折格子で回折した光ビームが同時に前記光検出器で検出されることを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to any one of claims 1 to 2,
An optical pickup device characterized in that a light beam diffracted by one of the two polarization diffraction gratings and a light beam diffracted by the other polarization diffraction grating are simultaneously detected by the photodetector.
前記2つの偏光回折格子のうち、一方の偏光回折格子の回折光から再生信号を検出し、
他方の偏光回折格子の回折光からトラッキング誤差信号を検出することを特徴とする光ピックアップ装置。 In the optical pick-up apparatus as described in any one of Claims 1-3,
A reproduction signal is detected from the diffracted light of one of the two polarization diffraction gratings,
An optical pickup device, wherein a tracking error signal is detected from the diffracted light of the other polarization diffraction grating.
前記2つの偏光回折格子のうち、
一方の偏光回折格子は格子ピッチおよび回折格子溝方向の異なる複数の領域から構成されており、
他方の偏光回折格子は1つの格子ピッチおよび1つの回折格子溝方向から構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to any one of claims 1 to 4,
Of the two polarization diffraction gratings,
One polarization diffraction grating is composed of a plurality of regions having different grating pitches and diffraction grating groove directions,
The other polarization diffraction grating is composed of one grating pitch and one diffraction grating groove direction.
前記1つの格子ピッチおよび1つの回折格子溝方向から構成されている偏光回折格子の±1次光以上の回折光から再生信号を生成することを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 5, wherein
An optical pickup device, wherein a reproduction signal is generated from diffracted light of ± 1st order or more of a polarization diffraction grating composed of one grating pitch and one diffraction grating groove direction.
前記格子ピッチの異なる複数の領域から構成されている偏光回折格子の±1次光以上の回折光からトラッキング誤差信号を生成することを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to any one of claims 5 to 6,
An optical pickup device that generates a tracking error signal from diffracted light of ± 1st order or more of a polarization diffraction grating composed of a plurality of regions having different grating pitches.
前記格子ピッチの異なる複数の領域から構成されている偏光回折格子は、
領域A、領域B、領域Cの少なくとも3つの領域を有し、
前記光ディスク上のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、
前記領域Aには、0次ディスク回折光が入射し、
前記領域Bには、少なくとも±1次ディスク回折光が入射し、
前記領域Aの+1次格子回折光または−1次格子回折光を検出する前記光検出器の受光部のうち、少なくとも2つの受光部が前記光ディスクの接線方向と略一致する方向に略一直線で並ぶことを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to any one of claims 5 to 7,
A polarization diffraction grating composed of a plurality of regions having different grating pitches,
It has at least three regions of region A, region B, and region C,
Of the disc diffracted light diffracted by the track on the optical disc,
In the area A, 0th-order disc diffracted light is incident,
At least ± first-order disc diffracted light is incident on the region B,
Among the light receiving portions of the photodetector that detects the + 1st order grating diffracted light or the −1st order grating diffracted light in the region A, at least two light receiving portions are arranged in a substantially straight line in a direction substantially coincident with the tangential direction of the optical disc. An optical pickup device characterized by that.
前記格子ピッチの異なる複数の領域から構成されている偏光回折格子は、
領域A、領域B、領域Cの少なくとも3つの領域を有し、
前記光ディスク上のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、
前記領域Aには、0次ディスク回折光が入射し、
前記領域Bには、少なくとも±1次ディスク回折光が入射し、
前記領域Bの1次格子回折光または−1次格子回折光を検出する前記光検出器の受光部のうち、少なくとも2つの受光部が前記光ディスクの半径方向と略一致する方向に略一直線で並ぶことを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to any one of claims 5 to 8,
A polarization diffraction grating composed of a plurality of regions having different grating pitches,
It has at least three regions of region A, region B, and region C,
Of the disc diffracted light diffracted by the track on the optical disc,
In the area A, 0th-order disc diffracted light is incident,
At least ± first-order disc diffracted light is incident on the region B,
Among the light receiving portions of the photodetector that detects the first-order grating diffracted light or the minus first-order grating diffracted light in the region B, at least two light receiving portions are arranged in a substantially straight line in a direction substantially coincident with the radial direction of the optical disc. An optical pickup device characterized by that.
前記格子ピッチの異なる複数の領域から構成されている偏光回折格子は、
領域A、領域B、領域Cの少なくとも3つの領域を有し、
前記光ディスク上のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、
前記領域Aには、0次ディスク回折光が入射し、
前記領域Bには、少なくとも±1次ディスク回折光が入射し、
2層以上の光ディスクを記録/再生時に、
前記光ディスク上の記録/再生している層を反射し、前記領域Aを回折した光ビームは前記光検出器上の受光部上に収束し、
前記光ディスク上の記録/再生している層以外の層を反射光し、前記領域Aを回折した光ビームは前記光検出器上の受光部から略ディスク半径方向に外れた位置に照射されることを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to any one of claims 5 to 9,
A polarization diffraction grating composed of a plurality of regions having different grating pitches,
It has at least three regions of region A, region B, and region C,
Of the disc diffracted light diffracted by the track on the optical disc,
In the area A, 0th-order disc diffracted light is incident,
At least ± first-order disc diffracted light is incident on the region B,
When recording / playing back two or more optical discs,
The light beam reflected from the recording / reproducing layer on the optical disc and diffracted by the region A is converged on the light receiving portion on the photodetector,
A light beam reflected from a layer other than the recording / reproducing layer on the optical disc and diffracted by the region A is irradiated to a position substantially deviated in the disc radial direction from the light receiving portion on the photodetector. An optical pickup device characterized by the above.
前記格子ピッチの異なる複数の領域から構成されている偏光回折格子は、
領域A、領域B、領域Cの少なくとも3つの領域を有し、
前記光ディスク上のトラックにより回折されたディスク回折光のうち、
前記領域Aには、0次ディスク回折光が入射し、
前記領域Bには、少なくとも±1次ディスク回折光が入射し、
2層以上の光ディスクを記録/再生時に、
前記光ディスク上の記録/再生している層を反射し、前記領域Aを回折した光ビームは前記光検出器上の受光部上に収束し、
前記光ディスク上の再生している層以外の層を反射光し、前記領域Aを回折した光ビームは前記光検出器上の受光部から略ディスク接線方向に外れた位置に照射されることを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to any one of claims 5 to 10,
A polarization diffraction grating composed of a plurality of regions having different grating pitches,
It has at least three regions of region A, region B, and region C,
Of the disc diffracted light diffracted by the track on the optical disc,
In the area A, 0th-order disc diffracted light is incident,
At least ± first-order disc diffracted light is incident on the region B,
When recording / playing back two or more optical discs,
The light beam reflected from the recording / reproducing layer on the optical disc and diffracted by the region A is converged on the light receiving portion on the photodetector,
A light beam reflected from a layer other than the reproducing layer on the optical disc and diffracted in the region A is irradiated to a position substantially deviated in the disc tangential direction from the light receiving portion on the photodetector. Optical pickup device.
トラッキング誤差信号は、
前記回折格子領域Aを回折した格子回折光を検出した信号および前記回折格子領域Bを回折した格子回折光を検出した信号から生成されることを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to any one of claims 5 to 11,
The tracking error signal is
An optical pickup device generated from a signal obtained by detecting a grating diffracted light diffracting the diffraction grating region A and a signal obtained by detecting a grating diffracted light diffracted by the diffraction grating region B.
前記2つの偏光回折格子のうち少なくとも1つの偏光回折格子の−1次回折光:0次回折光:+1次回折光は、略1:0:1であることを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 1, wherein:
An optical pickup device characterized in that -1st order diffracted light: 0th order diffracted light: + 1st order diffracted light of at least one of the two polarization diffraction gratings is approximately 1: 0: 1.
前記2つの偏光回折格子のうち少なくとも1つの偏光回折格子の−1次回折光:0次回折光:+1次回折光は、略1:0:0もしくは略0:0:1であることを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 1, wherein:
Light characterized in that −1st order diffracted light: 0th order diffracted light: + 1st order diffracted light of at least one of the two polarization diffraction gratings is approximately 1: 0: 0 or approximately 0: 0: 1. Pickup device.
前記2つの偏光回折格子のうち、一方の偏光回折格子は、デフォーカスを付加する偏光性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。 The optical pickup device according to claim 1, wherein:
One of the two polarization diffraction gratings is a polarization hologram element for adding defocus, and an optical pickup device.
前記2つの偏光回折格子のうち、一方の偏光回折格子の回折光をスポットサイズ方式のフォーカス誤差信号として検出することを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to any one of claims 1 to 15,
An optical pickup device that detects a diffracted light of one of the two polarization diffraction gratings as a spot size type focus error signal.
前記2つの偏光回折格子のうち、一方の偏光回折格子の回折光をダブルナイフエッジ方式のフォーカス誤差信号として検出することを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 1, wherein:
An optical pickup device that detects diffracted light of one of the two polarization diffraction gratings as a double knife edge type focus error signal.
前記2つの偏光回折格子うち、一方の回折格子の回折光を検出する前記光検出器上の複数の検出部は、“I”の形で並んでいることを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to any one of claims 1 to 17,
A plurality of detection units on the photodetector for detecting diffracted light of one of the two polarization diffraction gratings are arranged in the form of “I”.
前記2つの偏光回折格子うち、一方の回折格子の回折光を検出する前記光検出器上の複数の検出部は、“T”の形で並んでいることを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to any one of claims 1 to 17,
An optical pickup device, wherein a plurality of detection units on the photodetector for detecting the diffracted light of one of the two polarization diffraction gratings are arranged in a “T” shape.
前記光検出器の複数の受光部で検出する光ビームのうち、
再生信号に用いる光ビームの偏光とトラッキング誤差信号に用いる光ビームの偏光が略直交であることを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to any one of claims 1 to 19,
Of the light beams detected by a plurality of light receiving portions of the photodetector,
An optical pickup device characterized in that the polarization of the light beam used for the reproduction signal and the polarization of the light beam used for the tracking error signal are substantially orthogonal.
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JP2010109785A JP2011238316A (en) | 2010-05-12 | 2010-05-12 | Optical pickup device and optical disk |
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