JP2012133852A - Optical pickup - Google Patents

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Noritaka Tanabe
稚宝 田邊
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup in which a diffraction optical element is disposed in an optical path through which return light passes, with a technique capable of obtaining a proper TE signal stably.SOLUTION: An optical pickup includes a diffraction optical element 17 for guiding reflection light (return light) from an optical disk to a light detection unit 19 in an optical path. The diffraction optical element 17 includes a substantially band-like diffraction region 171 with a direction substantially orthogonal to an arrangement direction of two push-pull signal component areas W as a longitudinal direction and through which a center part of the return light is transmitted. In the light detection unit 19, a main light receiving unit 191 for receiving light transmitted through the diffraction optical element 17 without being diffracted by the diffraction optical element 17, and sub light receiving units 192, 193 for receiving diffraction light diffracted by the substantially band-like diffraction region 171 are formed. A TE signal is generated by using signals output from the main light receiving unit 191 and the sub light receiving units 192, 193.

Description

本発明は、光ディスクに記録される情報の読み取りや光ディスクへの情報の書き込みを行う際に用いられる光ピックアップに関する。   The present invention relates to an optical pickup used when reading information recorded on an optical disc or writing information on an optical disc.

従来、ブルーレイディスク(以下BDと記載)、デジタル多用途ディスク(以下DVDと記載)、コンパクトディスク(以下CDと記載)等の光ディスクに対して、情報を読み取ったり、情報を書き込んだりする目的で光ピックアップが使用されている。この光ピックアップには、光源から出射される光を光ディスクの情報記録面に集光するための対物レンズと、光ディスクで反射される反射光(戻り光)を受光する光検出器(PDIC)と、が含まれる。   Conventionally, for the purpose of reading information and writing information on an optical disc such as a Blu-ray disc (hereinafter referred to as BD), a digital versatile disc (hereinafter referred to as DVD), and a compact disc (hereinafter referred to as CD). A pickup is used. In this optical pickup, an objective lens for condensing the light emitted from the light source on the information recording surface of the optical disc, a photodetector (PDIC) for receiving reflected light (return light) reflected by the optical disc, Is included.

光ピックアップによって、光ディスクの情報を読み取ったり、光ディスクに情報を書き込んだりする場合には、対物レンズによって集光される光スポットの位置を次のように制御する必要がある。第1に、対物レンズによって集光される光スポットが、光ディスクの情報記録面上に常に存在するように制御(フォーカシング制御)する必要がある。第2に、対物レンズによって情報記録面に集光された光スポットが、光ディスクに形成されるトラックに常に追従するように制御(トラッキング制御)する必要がある。   When reading information on an optical disk or writing information on an optical disk by an optical pickup, it is necessary to control the position of the light spot collected by the objective lens as follows. First, it is necessary to perform control (focusing control) so that the light spot condensed by the objective lens always exists on the information recording surface of the optical disc. Second, it is necessary to perform control (tracking control) so that the light spot focused on the information recording surface by the objective lens always follows the track formed on the optical disk.

このために、光ピックアップにおいては、光検出器から出力される信号に基づいて、光スポットと情報記録面(目標の情報記録面)とのズレ量を表すフォーカスエラー(FE)信号と、光スポットとトラック(目標のトラック)とのズレ量を表すトラッキングエラー(TE)信号とが算出されるように構成される。そして、FE信号に基づいて対物レンズのフォーカス方向の位置を動かす制御(フォーカシング制御)が行われ、TE信号に基づいて対物レンズのトラッキング方向の位置を動かす制御(トラッキング制御)が行われる。   For this reason, in the optical pickup, based on the signal output from the photodetector, a focus error (FE) signal indicating the amount of deviation between the light spot and the information recording surface (target information recording surface), and the light spot And a tracking error (TE) signal representing the amount of deviation between the track and the target track (target track). Control for moving the position of the objective lens in the focus direction (focusing control) is performed based on the FE signal, and control for moving the position of the objective lens in the tracking direction (tracking control) is performed based on the TE signal.

なお、フォーカス方向は、光ディスクの情報記録面に略垂直な方向であり、トラッキング方向は、光ディスクのトラック(情報記録面に同心円状又は螺旋状に形成される)に略垂直な方向である。   The focus direction is a direction substantially perpendicular to the information recording surface of the optical disc, and the tracking direction is a direction substantially perpendicular to the track of the optical disc (formed concentrically or spirally on the information recording surface).

TE信号を算出する方法としては、従来、PP(Push-Pull)法やDPP(Differential Push-Pull)法等が知られている。DPP法は、レンズシフト(対物レンズのトラッキング方向へのオフセット)の影響を抑制してTE信号を得ることができるため、従来、光ピックアップに広く採用されている。   Conventionally known methods for calculating the TE signal include a PP (Push-Pull) method and a DPP (Differential Push-Pull) method. Since the DPP method can obtain the TE signal while suppressing the influence of lens shift (offset of the objective lens in the tracking direction), it has been widely used in optical pickups.

しかしながら、例えばBDは、情報記録面の数が複数ある多層ディスクが一般的であり、最近では3、4層といった多層ディスクも市販されている。このような多層ディスクに光ピックアップで対応する場合、目的とする情報記録面とは異なる情報記録面からの反射光が迷光として発生する。光源から出射される光を回折格子(グレーティング)によって主光と2つの副光とからなる3つの光に分けて光ディスクに照射する構成を採用するDPP法は、前述の迷光の影響を受け易く、多層ディスクに対しては不向きである。   However, for example, a BD is generally a multi-layer disc having a plurality of information recording surfaces, and recently, multi-layer discs having three or four layers are also commercially available. When such a multilayer disk is handled with an optical pickup, reflected light from an information recording surface different from the target information recording surface is generated as stray light. The DPP method that employs a configuration in which light emitted from a light source is irradiated onto an optical disk by being divided into three light beams, which are main light and two sub-lights, by a diffraction grating (grating) is easily affected by the stray light described above. Not suitable for multi-layer discs.

また、DPP法においては、上述のように光源から出射される光を3つの光に分けて光ディスクに照射するために、1つの光のみを光ディスクに照射する場合に比べて、光の利用効率が低下してしまう。すなわち、光利用効率の面からもDPP法は好ましくないと言える。   Also, in the DPP method, since the light emitted from the light source is divided into three lights and irradiated onto the optical disk as described above, the light use efficiency is higher than in the case where only one light is irradiated onto the optical disk. It will decline. That is, it can be said that the DPP method is not preferable in terms of light utilization efficiency.

このようなことから、最近では、例えば特許文献1にも示されるように、光源から出射される光によって光ディスクに形成される光スポットは1つとし、光ディスクからの戻り光を回折光学素子によって複数の光に分けて光検出器で受光し、TE信号を得る構成が開発されている。   For this reason, recently, as shown in Patent Document 1, for example, there is one light spot formed on an optical disk by light emitted from a light source, and a plurality of return lights from the optical disk are formed by a diffractive optical element. A configuration has been developed in which a TE signal is obtained by receiving light with a photodetector separately.

図9は、従来(特許文献1)の光ピックアップに備えられる戻り光を分光する回折光学素子の構成を示す図である。図9には、回折光学素子101に入射する戻り光も合わせて示している。   FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a diffractive optical element that splits return light provided in a conventional optical pickup (Patent Document 1). FIG. 9 also shows the return light incident on the diffractive optical element 101.

光ディスクに形成されるトラックは、光ディスクに入射する光に対して回折格子として作用する。このために、戻り光には0次光と±1次光とが含まれることになる。図9に示すように、戻り光は0次光と±1次光とが重なり合って生じるプッシュプル信号成分領域Wを有する。このプッシュプル信号成分領域Wは、光ディスクに入射する光がトラックを横切る際に発生する交流信号成分(プッシュプル信号成分)を含む領域である。   The track formed on the optical disk acts as a diffraction grating for light incident on the optical disk. For this reason, the return light includes zero-order light and ± first-order light. As shown in FIG. 9, the return light has a push-pull signal component region W that is generated by overlapping zero-order light and ± first-order light. This push-pull signal component region W is a region including an AC signal component (push-pull signal component) generated when light incident on the optical disk crosses the track.

回折光学素子101は3つの領域101a、101b、101cに分割されている。この3つの領域101a、101b、101cは、戻り光に2つ含まれるプッシュプル信号成分領域Wの並び方向と略直交する方向に並んでいる。中央の領域101aには回折溝は無く、この部分は透明基板となっている。中央の領域101aを挟むように配置される領域101b、101cには回折溝が設けられている。この3つの領域101a、101b、101cは、プッシュプル信号成分領域Wが中央の領域101a内に収まり、両端の領域101b、101cにはプッシュプル信号成分領域Wが入らないように形成されている。   The diffractive optical element 101 is divided into three regions 101a, 101b, and 101c. The three regions 101a, 101b, and 101c are arranged in a direction substantially orthogonal to the arrangement direction of two push-pull signal component regions W included in the return light. There is no diffraction groove in the central region 101a, and this portion is a transparent substrate. Diffraction grooves are provided in the regions 101b and 101c arranged so as to sandwich the central region 101a. The three regions 101a, 101b, and 101c are formed so that the push-pull signal component region W is within the central region 101a, and the push-pull signal component region W does not enter the regions 101b and 101c at both ends.

図10は、従来(特許文献1)の光ピックアップに備えられる光検出器に形成される受光パターンを示す図である。図10には、光検出器102の受光面に形成される光スポットも合わせて示している。   FIG. 10 is a diagram showing a light receiving pattern formed on a photodetector provided in a conventional (PTL 1) optical pickup. FIG. 10 also shows a light spot formed on the light receiving surface of the photodetector 102.

光検出器102には、3つの受光部102a、102b、102cが形成され、メイン受光部102aを中心にサブ受光部102bとサブ受光部102cとが対称配置された構成となっている。3つの受光部102a、102b、103cの並び方向は、光ピックアップが備える対物レンズがレンズシフト(トラッキング方向に移動)した場合に、光検出器102の受光面に形成される光スポットが移動する方向(以下、第1の方向と表現する)と平行な方向となっている。この第1の方向はトラッキング方向に対応する方向である。   Three photodetectors 102a, 102b, and 102c are formed in the photodetector 102, and the sub-light-receiving unit 102b and the sub-light-receiving unit 102c are arranged symmetrically about the main light-receiving unit 102a. The arrangement direction of the three light receiving portions 102a, 102b, and 103c is the direction in which the light spot formed on the light receiving surface of the photodetector 102 moves when the objective lens included in the optical pickup is lens shifted (moved in the tracking direction). (Hereinafter referred to as the first direction) and a parallel direction. This first direction is a direction corresponding to the tracking direction.

メイン受光部102aは、十字状の分割線で4つの領域a、b、c、dに分割されている。サブ受光部102bは、第1の方向に直交する分割線で2分割されて2つの領域e、fが形成されている。同様に、サブ受光部102cは、第1の方向に直交する分割線で2分割されて2つの領域g、hが形成されている。   The main light receiving unit 102a is divided into four regions a, b, c, and d by a cross-shaped dividing line. The sub light receiving unit 102b is divided into two regions by a dividing line orthogonal to the first direction to form two regions e and f. Similarly, the sub light receiving unit 102c is divided into two by a dividing line orthogonal to the first direction to form two regions g and h.

回折光学素子101で回折されることなく回折光学素子101を透過した光(0次光)は、光スポットSP1となってメイン受光部102aで受光される。回折光学素子101の格子面辺縁部領域101b、101cで回折された+1次光は、略半月状又は略三日月状の光スポットSP2a、SP2bとなってサブ受光部102bで受光される。一方、回折光学素子101の格子面辺縁部領域101b、101cで回折された−1次光は、略半月状又は略三日月状の光スポットSP3a、SP3bとなってサブ受光部102cで受光される。   The light (0th order light) transmitted through the diffractive optical element 101 without being diffracted by the diffractive optical element 101 becomes a light spot SP1 and is received by the main light receiving unit 102a. The + 1st order light diffracted by the grating surface edge regions 101b and 101c of the diffractive optical element 101 is received by the sub light receiving unit 102b as substantially half-moon or crescent-like light spots SP2a and SP2b. On the other hand, the −1st-order light diffracted by the lattice plane edge regions 101b and 101c of the diffractive optical element 101 is received by the sub light receiving unit 102c as light spots SP3a and SP3b having a substantially half-moon shape or a substantially crescent shape. .

この構成において、TE信号は以下の式(A)で得られる。式(A)では、光検出器102の各領域から出力される信号を、領域名の前に「S」を付して示している。
TE=(Sa+Sb)−(Sc+Sd)−k*((Se−Sf)+(Sg−Sh)) (A)
なお、式(1)のkは係数である。
In this configuration, the TE signal is obtained by the following equation (A). In the formula (A), signals output from the respective regions of the photodetector 102 are indicated with “S” in front of the region name.
TE = (Sa + Sb) − (Sc + Sd) −k * ((Se−Sf) + (Sg−Sh)) (A)
Note that k in Equation (1) is a coefficient.

式(A)中で前項の(Sa+Sb)−(Sc+Sd)は、メイン受光部102aで受光される光スポットSP1から得られる信号である。この信号は、光ディスクのトラック構造によって生じるプッシュプル信号に、対物レンズがレンズシフトした場合に生じるDCオフセット信号が加わった信号となる。   In the formula (A), (Sa + Sb) − (Sc + Sd) in the previous term is a signal obtained from the light spot SP1 received by the main light receiving unit 102a. This signal is a signal obtained by adding a DC offset signal generated when the objective lens is shifted to the push-pull signal generated by the track structure of the optical disk.

式(A)中で後項第1項の(Se−Sf)は、サブ受光部102bで受光された光スポットSP2a、SP2bから得られる信号である。サブ受光部102bで受光される光スポットSP2a、SP2bは、回折光学素子101の格子面辺縁部領域101b、101cで回折された+1次光の光スポットで、この光スポットにはプッシュプル信号成分が全く(或いはほとんど)含まれていない。このため、(Se−Sf)信号にはプッシュプル信号は含まれず、対物レンズのレンズシフトに伴う光スポットの移動に起因するDCオフセット信号だけが含まれることになる。この点、式(A)中で後項第2項の(Sg−Sh)も同様である。したがって、式(A)により、対物レンズがレンズシフトした場合の影響が除去された良好なTE信号が得られる。   The first term (Se−Sf) in the equation (A) is a signal obtained from the light spots SP2a and SP2b received by the sub light receiving unit 102b. The light spots SP2a and SP2b received by the sub light receiving unit 102b are light spots of + 1st order light diffracted by the grating surface edge regions 101b and 101c of the diffractive optical element 101, and this light spot has a push-pull signal component. Is not (or almost) not included. Therefore, the (Se−Sf) signal does not include the push-pull signal, and includes only the DC offset signal resulting from the movement of the light spot accompanying the lens shift of the objective lens. In this respect, the same applies to the second term (Sg-Sh) in the second term in the formula (A). Therefore, according to the formula (A), a good TE signal from which the influence when the objective lens is shifted is removed can be obtained.

特開2009−9628号公報JP 2009-9628 A

しかしながら、特許文献1に示される光ピックアップには、次のような問題点がある。第1に、サブ受光部102b、102cで受光される光スポットは、回折光学素子101の格子面辺縁部領域101b、101cからの光(回折光)であり、サブ受光部102b、102cの受光面積に比べて、サイズがかなり小さなものと成りやすい。この結果、サブ受光部102b、102cから出力される信号はノイズの影響を受けやすく、TE信号が劣化してしまう場合がある。   However, the optical pickup disclosed in Patent Document 1 has the following problems. First, the light spots received by the sub light receiving units 102b and 102c are light (diffracted light) from the grating surface edge regions 101b and 101c of the diffractive optical element 101, and are received by the sub light receiving units 102b and 102c. Compared to the area, the size tends to be quite small. As a result, signals output from the sub light receiving units 102b and 102c are easily affected by noise, and the TE signal may be deteriorated.

第2に、光検出器102に至る光の進行方向と平行な方向(以下Z方向とする)について、光検出器102の取り付け精度が十分確保できない場合に、適切なTE信号が得られないといった問題がある。これについて、図11を参照しながら説明する。図11は、光検出器の取り付けばらつきがZ方向に発生した場合の問題点を説明するための模式図である。   Second, an appropriate TE signal cannot be obtained when the mounting accuracy of the photodetector 102 cannot be sufficiently secured in a direction parallel to the traveling direction of light reaching the photodetector 102 (hereinafter referred to as Z direction). There's a problem. This will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a problem in the case where the variation in mounting of the photodetector occurs in the Z direction.

図11に示されるように、光検出器102の位置がZ方向にずれて位置P1から位置P2へと変わると、回折光学素子101で回折された回折光が光検出器102に落ちる位置が変動することがわかる。従来の光ピックアップでは、回折光学素子101で生じる回折光(±1次光)の回折方向が、第1の方向(図10参照)に平行となっている。このために、光検出器102のZ方向の取り付け位置が狙いの位置からずれると、対物レンズがレンズシフトしていないにもかかわらず、サブ受光部102bに形成される光スポットSP2a、SP2bの位置が、2つの領域e、fのいずれかに偏った状態となってしまう。同様の偏りがサブ受光部102cでも生じる。この結果、適切なTE信号が得られないといった問題が発生する。   As shown in FIG. 11, when the position of the photodetector 102 is shifted in the Z direction and changed from the position P1 to the position P2, the position where the diffracted light diffracted by the diffractive optical element 101 falls on the photodetector 102 changes. I understand that In the conventional optical pickup, the diffraction direction of the diffracted light (± first order light) generated by the diffractive optical element 101 is parallel to the first direction (see FIG. 10). For this reason, when the mounting position of the photodetector 102 in the Z direction deviates from the target position, the positions of the light spots SP2a and SP2b formed on the sub light receiving unit 102b even though the objective lens is not shifted by the lens. However, it becomes a state biased to one of the two regions e and f. A similar bias also occurs in the sub light receiving unit 102c. As a result, there arises a problem that an appropriate TE signal cannot be obtained.

以上の点に鑑みて、本発明の目的は、戻り光が通過する光学路に回折光学素子が配置される光ピックアップにおいて、安定して適切なTE信号が得られる技術を提供することである。   In view of the above points, an object of the present invention is to provide a technique capable of stably obtaining an appropriate TE signal in an optical pickup in which a diffractive optical element is disposed in an optical path through which return light passes.

上記目的を達成するために本発明の光ピックアップは、光ディスクからの反射光を光検出部に導く光路中に回折光学素子を有し、前記光検出部から出力される信号を用いてトラッキングエラー信号が生成される光ピックアップであって、前記反射光のうち、前記光ディスクのトラック構造によって生じる0次光と±1次光とが重なり合って生じる2つの領域をプッシュプル信号成分領域とした場合に、前記回折光学素子には、前記2つのプッシュプル信号成分領域の並び方向に略直交する方向を長手方向とし、前記反射光の中央部が通過する略帯状の回折領域が含まれ、前記光検出部には、前記回折光学素子で回折されることなく前記回折光学素子を透過する光を受光するメイン受光部と、前記略帯状の回折領域で回折される回折光を受光するサブ受光部と、が形成され、前記メイン受光部及び前記サブ受光部から出力される信号を用いて前記トラッキングエラー信号が生成される。   In order to achieve the above object, an optical pickup according to the present invention has a diffractive optical element in an optical path for guiding reflected light from an optical disk to a light detection unit, and uses a signal output from the light detection unit to track a tracking error signal. When the two areas generated by overlapping the zero-order light and the ± first-order light generated by the track structure of the optical disc among the reflected light are used as the push-pull signal component area, The diffractive optical element includes a substantially band-shaped diffractive region in which a direction substantially orthogonal to an arrangement direction of the two push-pull signal component regions is a longitudinal direction and a central portion of the reflected light passes, and the light detection unit Includes a main light receiving portion that receives light that is transmitted through the diffractive optical element without being diffracted by the diffractive optical element, and receives diffracted light that is diffracted by the substantially band-shaped diffraction region. And a sub light receiving portion, is formed, the tracking error signal using the signal output from the main light receiving portion and said sub light receiving portion is generated.

本構成によれば、戻り光が通過する光路中に配置される回折光学素子を使用してTE信号を得ることができるようになっている。このために、本構成の光ピックアップでは、光源から出射される光を3つの光に分けて光ディスクに照射する必要がなく、DPP法を用いてTE信号を生成する場合に比べて光利用効率を高められる。また、本構成では、多層ディスクに対応する場合に、DPP法では深刻な問題となる迷光について、その影響を小さなものとできる。   According to this configuration, the TE signal can be obtained using the diffractive optical element disposed in the optical path through which the return light passes. For this reason, in the optical pickup of this configuration, it is not necessary to divide the light emitted from the light source into three lights and irradiate the optical disk, and the light utilization efficiency is higher than that in the case where the TE signal is generated using the DPP method. Enhanced. Further, in this configuration, when dealing with a multilayer disk, the influence of stray light, which is a serious problem in the DPP method, can be reduced.

また、本構成は、戻り光のプッシュプル信号成分領域に挟まれる中央部が、サブ受光部で受光される構成となっている。このために、サブ受光部に形成される光スポットの面積を、サブ受光部の面積に対して比較的大きなものとすることが可能である。したがって、本構成によれば、サブ受光部から出力される信号についてノイズの影響を低減可能であり、安定して適切なTE信号を得ることが可能になる。   Further, in this configuration, the central portion sandwiched between the push-pull signal component regions of the return light is received by the sub light receiving unit. For this reason, it is possible to make the area of the light spot formed in the sub light receiving portion relatively large with respect to the area of the sub light receiving portion. Therefore, according to this configuration, it is possible to reduce the influence of noise on the signal output from the sub light receiving unit, and it is possible to stably obtain an appropriate TE signal.

上記構成の光ピックアップにおいて、前記サブ受光部の中央部には光を検出しない不感帯が形成されているのが好ましい。   In the optical pickup configured as described above, it is preferable that a dead zone that does not detect light is formed at the center of the sub light receiving unit.

本構成によれば、対物レンズがレンズシフトして帯状の回折領域に、戻り光のプッシュプル信号成分領域が入り込む場合でも、戻り光のプッシュプル信号成分領域がサブ受光部に入り込むことを防止できる。また、本構成によれば、サブ受光部の受光面積を小さくできるので、迷光の影響を小さなものとできる。すなわち、本構成では、サブ受光部から出力される信号について安定化を図れ、適切なTE信号を得やすい。   According to this configuration, even when the objective lens shifts the lens and the push-pull signal component region of the return light enters the band-shaped diffraction region, the push-pull signal component region of the return light can be prevented from entering the sub light receiving unit. . Further, according to this configuration, the light receiving area of the sub light receiving unit can be reduced, so that the influence of stray light can be reduced. That is, in this configuration, the signal output from the sub light receiving unit can be stabilized, and an appropriate TE signal can be easily obtained.

上記構成の光ピックアップにおいて、前記サブ受光部が間隔をおいて配置される2つの部分からなることにより、前記不感帯が形成されていることとしてもよい。不感帯は遮光部材を用いて形成することも可能である(この構成も本発明の範囲に含まれる)。しかし、本構成のように、サブ受光部を2つの部分からなる構成として不感帯を形成する方が、コスト面や製造時の作業性等で有利である。   In the optical pickup having the above-described configuration, the dead zone may be formed by the sub light receiving unit including two portions arranged at intervals. The dead zone can also be formed using a light shielding member (this configuration is also included in the scope of the present invention). However, as in this configuration, it is advantageous in terms of cost, workability at the time of manufacturing, and the like to form the dead zone by forming the sub light receiving portion with two portions.

上記構成の光ピックアップにおいて、光源からの光を前記光ディスクの情報記録面に集光する対物レンズと、前記対物レンズを前記光ディスクのトラックとほぼ直交するトラッキング方向に移動させるアクチュエータと、を備え、前記対物レンズが前記トラッキング方向に移動した場合に、前記光検出部の受光面に形成される光スポットが移動する方向を第1の方向とした場合に、前記メイン受光部と前記サブ受光部とは、前記第1の方向と略直交する方向に並列配置されている、のが好ましい。本構成によれば、Z方向の光検出器の取り付け精度が多少低くても、良好なTE信号を得ることが可能である。   In the optical pickup having the above configuration, an objective lens that condenses light from a light source on an information recording surface of the optical disc, and an actuator that moves the objective lens in a tracking direction substantially orthogonal to the track of the optical disc, When the objective lens moves in the tracking direction and the direction in which the light spot formed on the light receiving surface of the light detecting unit moves is the first direction, the main light receiving unit and the sub light receiving unit are It is preferable that they are arranged in parallel in a direction substantially orthogonal to the first direction. According to this configuration, it is possible to obtain a good TE signal even if the mounting accuracy of the photodetector in the Z direction is somewhat low.

上記構成の光ピックアップにおいて、前記サブ受光部は2つ設けられ、前記2つのサブ受光部は、前記メイン受光部を挟むように対称配置されている、こととしてもよい。この構成は、回折光学素子にブレーズド格子を採用しない場合には好ましい態様である。   In the optical pickup having the above-described configuration, two sub light receiving units may be provided, and the two sub light receiving units may be arranged symmetrically so as to sandwich the main light receiving unit. This configuration is a preferable mode when a blazed grating is not employed in the diffractive optical element.

上記構成の光ピックアップにおいて、前記回折光学素子には、前記略帯状の回折領域を挟むように、他の回折領域が設けられており、前記他の回折領域によって回折される回折光は、前記メイン受光部及び前記サブ受光部で受光されないこととするのが好ましい。このように構成すると、メイン受光部において形成される光スポット内に光量のアンバランスが発生しにくく、好ましい。   In the optical pickup having the above-described configuration, the diffractive optical element is provided with another diffractive region so as to sandwich the substantially band-shaped diffractive region, and the diffracted light diffracted by the other diffractive region is the main diffractive region. It is preferable that no light is received by the light receiving unit and the sub light receiving unit. If comprised in this way, it is hard to generate | occur | produce imbalance of light quantity in the light spot formed in a main light-receiving part, and it is preferable.

本発明によれば、戻り光が通過する光学路に回折光学素子が配置される光ピックアップにおいて、安定して適切なTE信号が得られる。   According to the present invention, an appropriate TE signal can be stably obtained in an optical pickup in which a diffractive optical element is disposed in an optical path through which return light passes.

本実施形態の光ピックアップの構成を示す概略平面図Schematic plan view showing the configuration of the optical pickup of the present embodiment 本実施形態の光ピックアップの光学構成を示す概略平面図Schematic plan view showing the optical configuration of the optical pickup of the present embodiment 本実施形態の光ピックアップが備える回折光学素子の構成を示す概略平面図Schematic plan view showing the configuration of the diffractive optical element provided in the optical pickup of the present embodiment 本実施形態の光ピックアップが備える光検出器の受光面に形成される受光パターンを示す概略平面図Schematic plan view showing a light receiving pattern formed on a light receiving surface of a photodetector provided in the optical pickup of the present embodiment 対物レンズがレンズシフトした場合における、回折光学素子と戻り光との関係を示した模式図Schematic diagram showing the relationship between the diffractive optical element and the return light when the objective lens is shifted. 本実施形態の光ピックアップが備える回折光学素子の変形例を説明するための図The figure for demonstrating the modification of the diffractive optical element with which the optical pick-up of this embodiment is provided. 本実施形態の光ピックアップが備える光検出器に形成されるサブ受光部の変形例を説明するための図The figure for demonstrating the modification of the sub light-receiving part formed in the photodetector with which the optical pick-up of this embodiment is provided. 本実施形態の光ピックアップが備える光検出器に関する変形例を示す図The figure which shows the modification regarding the photodetector with which the optical pick-up of this embodiment is provided. 従来の光ピックアップに備えられる戻り光を分光する回折光学素子の構成を示す図The figure which shows the structure of the diffractive optical element which splits the return light with which the conventional optical pickup is equipped. 従来の光ピックアップに備えられる光検出器に形成される受光パターンを示す図The figure which shows the light reception pattern formed in the photodetector with which the conventional optical pick-up is equipped. 光検出器の取り付けばらつきがZ方向に発生した場合の問題点を説明するための模式図Schematic diagram for explaining problems when variation in mounting of photodetectors occurs in the Z direction

以下、本発明の光ピックアップの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of an optical pickup according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施形態の光ピックアップの構成を示す概略平面図で、図1(a)は光ピックアップの上面図、図1(b)は光ピックアップの側面図である。なお、図1(b)は、図1(a)に示す矢印Lに沿って見た図である。また、図1(b)には、理解を容易とするために、光ディスクDも併せて示している。   1A and 1B are schematic plan views showing the configuration of the optical pickup according to the present embodiment. FIG. 1A is a top view of the optical pickup, and FIG. 1B is a side view of the optical pickup. In addition, FIG.1 (b) is the figure seen along the arrow L shown to Fig.1 (a). In FIG. 1B, the optical disk D is also shown for easy understanding.

図1に示すように、本実施形態の光ピックアップ1は、ピックアップベース10と、ピックアップベース10上に固定配置される対物レンズアクチュエータ30と、を備えた構成となっている。対物レンズアクチュエータ30は、本発明のアクチュエータの一例である。   As shown in FIG. 1, the optical pickup 1 of the present embodiment includes a pickup base 10 and an objective lens actuator 30 that is fixedly disposed on the pickup base 10. The objective lens actuator 30 is an example of the actuator of the present invention.

ピックアップベース10には、光ピックアップ1が備える光学部材が搭載される。また、ピックアップベース10の左右の端部には軸受け部10a、10bが設けられている。ピックアップベース10は、この軸受け部10a、10bによって、光ディスク装置(光ディスクDの再生や記録を行うための装置)に設けられるガイドシャフト100(図1(a)に破線で示す)に摺動可能に支持されることになる。光ディスク装置に設けられるガイドシャフト100は、光ディスクの半径方向(ラジアル方向;Rad方向)に延びるように配置される。ガイドシャフト100に対して摺動可能とされる光ピックアップ1は、回転する光ディスクDの所望のアドレスにアクセスして情報の読み取りや書き込みを行うことができる。   An optical member included in the optical pickup 1 is mounted on the pickup base 10. Further, bearing portions 10 a and 10 b are provided at the left and right ends of the pickup base 10. The pickup base 10 is slidable on a guide shaft 100 (shown by a broken line in FIG. 1A) provided in the optical disc device (device for reproducing and recording the optical disc D) by the bearing portions 10a and 10b. Will be supported. The guide shaft 100 provided in the optical disc apparatus is disposed so as to extend in the radial direction (radial direction; Rad direction) of the optical disc. The optical pickup 1 slidable with respect to the guide shaft 100 can read and write information by accessing a desired address of the rotating optical disk D.

対物レンズアクチュエータ30は、光ピックアップ1の光学系に備えられる対物レンズ16をフォーカス方向及びトラッキング方向(Rad方向と同じ方向)に移動可能とする装置である。   The objective lens actuator 30 is a device that enables the objective lens 16 provided in the optical system of the optical pickup 1 to move in the focus direction and the tracking direction (the same direction as the Rad direction).

光ピックアップ1においては、情報の読み取りや書き込みを行う際に、対物レンズ16の焦点位置が常に光ディスクDの情報記録面RSに合うようにフォーカシング制御を行う必要がある。また、光ピックアップ1においては、情報の読み取りや書き込みを行う際に、対物レンズ16によって光ディスクDの情報記録面RSに集光される光スポットの位置が、光ディスクDのトラックに常に追随するようにトラッキング制御を行う必要がある。対物レンズアクチュエータ30は、例えば、これらフォーカシング制御及びトラッキング制御を行う際に駆動される。   In the optical pickup 1, it is necessary to perform focusing control so that the focal position of the objective lens 16 always matches the information recording surface RS of the optical disk D when reading or writing information. Further, in the optical pickup 1, the position of the light spot condensed on the information recording surface RS of the optical disc D by the objective lens 16 always follows the track of the optical disc D when reading or writing information. Tracking control needs to be performed. The objective lens actuator 30 is driven, for example, when performing these focusing control and tracking control.

なお、対物レンズアクチュエータ30は、対物レンズ16を保持するレンズホルダを有し、レンズホルダをワイヤで揺動可能に支持する構成のものである。そして、コイル及び磁石を利用して発生させた力でレンズホルダを動かすものである。このようなタイプの対物レンズアクチュエータは公知であるので、ここでは、詳細な説明は省略する。   The objective lens actuator 30 has a lens holder that holds the objective lens 16, and is configured to support the lens holder so as to be swingable with a wire. And a lens holder is moved with the force generated using a coil and a magnet. Since this type of objective lens actuator is known, detailed description thereof is omitted here.

図2は、本実施形態の光ピックアップの光学構成を示す概略平面図である。半導体レーザ11(本発明の光源の一例)は、光ピックアップ1で対応する光ディスクDの種類によって、その種類が決まる。例えば、光ピックアップ1がBD対応であれば、半導体レーザ11としては、波長405nm帯のレーザ光を出射するものが使用される。   FIG. 2 is a schematic plan view showing the optical configuration of the optical pickup of the present embodiment. The type of the semiconductor laser 11 (an example of the light source of the present invention) is determined by the type of the optical disc D that is supported by the optical pickup 1. For example, if the optical pickup 1 is BD compatible, a semiconductor laser 11 that emits laser light having a wavelength of 405 nm band is used.

半導体レーザ11から出射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ12に送られる。偏光ビームスプリッタ12は、半導体レーザ11から出射されたS偏光(直線偏光の一例であり、これに限定される趣旨ではない)を反射する。偏光ビームスプリッタ12で反射されたレーザ光は、1/4波長板13で円偏光に変換される。1/4波長板13から出射されるレーザ光は、コリメートレンズ14を透過後、立ち上げミラー15で反射される。立ち上げミラー15で反射されたレーザ光は、立ち上げミラー15の上方にある対物レンズ16へと至る。対物レンズ16は、入射したレーザ光を光ディスクDの情報記録面RSに集光する機能を有する。   Laser light emitted from the semiconductor laser 11 is sent to the polarization beam splitter 12. The polarization beam splitter 12 reflects S-polarized light (an example of linearly polarized light, which is not limited to this) emitted from the semiconductor laser 11. The laser beam reflected by the polarization beam splitter 12 is converted into circularly polarized light by the quarter wavelength plate 13. The laser light emitted from the quarter-wave plate 13 is reflected by the rising mirror 15 after passing through the collimating lens 14. The laser beam reflected by the raising mirror 15 reaches the objective lens 16 above the raising mirror 15. The objective lens 16 has a function of condensing incident laser light on the information recording surface RS of the optical disc D.

対物レンズ16によって情報記録面RSに集光された後、情報記録面RSで反射された反射光(戻り光)は、対物レンズ16を通過後、立ち上げミラー15で反射される。そして、戻り光は、コリメートレンズ14を通過し、1/4波長板13でP偏光に変換されて偏光ビームスプリッタ12を透過する。偏光ビームスプリッタ12を通過した戻り光は、回折光学素子17と、シリンドリカル面を含むセンサーレンズ18と、からなるセンサー光学系を介して光検出器19(本発明の光検出部の一例)へと集光される。   After being focused on the information recording surface RS by the objective lens 16, the reflected light (return light) reflected by the information recording surface RS passes through the objective lens 16 and is reflected by the rising mirror 15. Then, the return light passes through the collimating lens 14, is converted into P-polarized light by the quarter wavelength plate 13, and passes through the polarization beam splitter 12. The return light that has passed through the polarizing beam splitter 12 passes through a sensor optical system including the diffractive optical element 17 and a sensor lens 18 including a cylindrical surface to a photodetector 19 (an example of the light detection unit of the present invention). Focused.

光検出器19は、受光した光信号を電気信号に変換する光電変換手段として機能する。光検出器19から出力された電気信号は、信号処理部20に送られる。信号処理部20においては、再生信号、FE信号、TE信号等が生成される。   The photodetector 19 functions as a photoelectric conversion unit that converts the received optical signal into an electrical signal. The electrical signal output from the photodetector 19 is sent to the signal processing unit 20. In the signal processing unit 20, a reproduction signal, an FE signal, a TE signal, and the like are generated.

なお、コリメートレンズ14は、光軸方向M(図2の左右方向)に移動可能となっており、その位置はレイヤージャンプ等に応じて適宜移動される。これにより、光ピックアップ1においては、球面収差の影響が適切に抑制される。また、回折光学素子17はTE信号を生成可能とするために設けられているが、この点の詳細については後述する。   The collimating lens 14 can be moved in the optical axis direction M (left and right direction in FIG. 2), and the position thereof is appropriately moved according to a layer jump or the like. Thereby, in the optical pickup 1, the influence of spherical aberration is suppressed appropriately. The diffractive optical element 17 is provided so as to be able to generate a TE signal. Details of this point will be described later.

また、センサーレンズ22にシリンドリカル面を設けて非点収差が与えられるように構成しているのは、非点収差法を用いてFE信号を生成できるようにするためである。また、信号処理部20で生成されたFE信号及びTE信号に基づいて、光ピックアップ1の制御部(図示せず)は、フォーカシング制御及びトラッキング制御を行うべく、対物レンズアクチュエータ30の駆動を制御する。   The reason why the sensor lens 22 is provided with a cylindrical surface so as to provide astigmatism is to enable generation of an FE signal using the astigmatism method. Further, based on the FE signal and the TE signal generated by the signal processing unit 20, a control unit (not shown) of the optical pickup 1 controls driving of the objective lens actuator 30 so as to perform focusing control and tracking control. .

図3は、本実施形態の光ピックアップが備える回折光学素子の構成を示す概略平面図である。なお、図3においては、回折光学素子17に入射する戻り光も合わせて示している。図3に示すように、回折光学素子17は、真ん中に配置される第1の領域171と、この第1の領域171を挟むように配置される第2の領域172a及び第3の領域172bと、の3つの領域に分割されている。3つの領域171、172a、172bの並び方向は、回折光学素子17に入射する戻り光におけるプッシュプル信号成分領域W(2つある)の並び方向(図3の上下方向)と略平行な方向である。   FIG. 3 is a schematic plan view showing the configuration of the diffractive optical element provided in the optical pickup of the present embodiment. In FIG. 3, the return light incident on the diffractive optical element 17 is also shown. As shown in FIG. 3, the diffractive optical element 17 includes a first region 171 disposed in the middle, and a second region 172a and a third region 172b disposed so as to sandwich the first region 171. Are divided into three areas. The alignment direction of the three regions 171, 172a, 172b is substantially parallel to the alignment direction (vertical direction in FIG. 3) of the push-pull signal component regions W (two) in the return light incident on the diffractive optical element 17. is there.

第1の領域171は、戻り光のプッシュプル信号成分領域Wの並び方向に略直交する方向(図3の左右方向)を長手方向とする略帯状の領域である。この第1の領域171は、戻り光の中央部(領域Wに挟まれた部分)が通過する領域となっている。本実施形態では、第1の領域171の幅(短手方向の長さ)は、対物レンズ16がレンズシフトしていない場合において、プッシュプル信号成分領域Wが入射しないように決められている。   The first region 171 is a substantially band-like region whose longitudinal direction is a direction (right and left direction in FIG. 3) that is substantially orthogonal to the direction in which the push-pull signal component regions W of return light are arranged. The first region 171 is a region through which the central portion of the return light (portion sandwiched between the regions W) passes. In the present embodiment, the width (length in the short direction) of the first region 171 is determined so that the push-pull signal component region W does not enter when the objective lens 16 is not lens-shifted.

なお、第1の領域171の幅は、あまり広くしすぎると(場合によっては、戻り光の領域Wが多少入り込む構成で構わないが)、レンズシフトが発生した場合に適切なTE信号が得られなくなる場合があるために、実験等によって最適な幅を決定するのが好ましい。   Note that if the width of the first region 171 is too wide (in some cases, the configuration of the return light region W may be somewhat intruded), an appropriate TE signal can be obtained when a lens shift occurs. Since it may disappear, it is preferable to determine the optimum width by experiment or the like.

第1の領域171には、縞状の凹凸パターンからなる回折格子が形成されている。第1の領域171に形成される回折格子は、入射した戻り光がこの第1の領域171で回折されて生じる1次光が光検出器19のサブ受光部(後述する)に入射するようにパターン形成されている。なお、この第1の領域171は、本発明の略帯状の回折領域の一例である。   In the first region 171, a diffraction grating composed of a striped uneven pattern is formed. The diffraction grating formed in the first region 171 is arranged so that the primary light generated by diffracting the incident return light in the first region 171 is incident on a sub light receiving portion (described later) of the photodetector 19. A pattern is formed. The first region 171 is an example of a substantially band-shaped diffraction region of the present invention.

第2の領域172a及び第3の領域172bは、いずれも略矩形状に設けられ、第1の領域171に隣接配置されている。第2の領域172a及び第3の領域172bにも縞状の凹凸パターンからなる回折格子が形成されている。ただし、これらの領域172a、172bに形成される回折格子は、入射した戻り光がこれらの領域172a、172bで回折されて生じる回折光が光検出器19に形成されるメイン受光部及びサブ受光部(後述する)に入射されないようにパターン形成されている。なお、第2の領域172a及び第3の領域172bは、本発明における他の回折領域の一例である。   The second region 172a and the third region 172b are both provided in a substantially rectangular shape and are disposed adjacent to the first region 171. The second region 172a and the third region 172b are also formed with a diffraction grating having a striped uneven pattern. However, the diffraction grating formed in these regions 172a and 172b has a main light receiving unit and a sub light receiving unit in which diffracted light generated by diffracting incident return light in these regions 172a and 172b is formed in the photodetector 19. The pattern is formed so as not to enter (described later). The second region 172a and the third region 172b are examples of other diffraction regions in the present invention.

各領域171、172a、172bに形成される回折格子は、本実施形態では矩形の回折溝から成るものとしているが、これに限定されず、例えば鋸歯状の回折溝からなるブレーズド格子等でもよい。   The diffraction grating formed in each of the regions 171, 172 a, and 172 b is made of a rectangular diffraction groove in this embodiment, but is not limited to this, and may be a blazed grating made of a sawtooth diffraction groove, for example.

図4は、本実施形態の光ピックアップが備える光検出器の受光面に形成される受光パターンを示す概略平面図である。なお、図4には、光検出器19の受光面に形成される光スポットも合わせて示している。この光スポットは、対物レンズ16がレンズシフトしていない場合を想定して示している。   FIG. 4 is a schematic plan view showing a light receiving pattern formed on the light receiving surface of the photodetector provided in the optical pickup of the present embodiment. FIG. 4 also shows a light spot formed on the light receiving surface of the photodetector 19. This light spot is shown assuming that the objective lens 16 is not lens-shifted.

図4に示すように、光検出器19には、真ん中に配置されるメイン受光部191と、このメイン受光部191を挟むように配置される2つのサブ受光部192、193と、が形成されている。2つのサブ受光部192、193は、メイン受光部191を中心として対称配置されている。   As shown in FIG. 4, the photodetector 19 is formed with a main light receiving portion 191 disposed in the middle and two sub light receiving portions 192 and 193 disposed so as to sandwich the main light receiving portion 191. ing. The two sub light receiving portions 192 and 193 are arranged symmetrically with the main light receiving portion 191 as the center.

3つの受光部191、192、193の並び方向は、対物レンズ16がレンズシフトした場合に、光検出器19の受光面に形成される光スポットが移動する方向(以下、第1の方向と表現する)と略直交する方向となっている。第1の方向はトラッキング方向に対応する方向である。   The arrangement direction of the three light receiving portions 191, 192, and 193 is the direction in which the light spot formed on the light receiving surface of the photodetector 19 moves when the objective lens 16 is shifted (hereinafter referred to as a first direction). In a direction substantially orthogonal to The first direction is a direction corresponding to the tracking direction.

なお、メイン受光部191は本発明のメイン受光部の一例であり、サブ受光部192及びサブ受光部193は本発明のサブ受光部の一例である。なお、本実施形態では、サブ受光部の数を2つとしているが、場合によっては1つとしてもよい。   The main light receiver 191 is an example of the main light receiver of the present invention, and the sub light receiver 192 and the sub light receiver 193 are examples of the sub light receiver of the present invention. In the present embodiment, the number of sub light receiving units is two, but may be one in some cases.

メイン受光部191には、矩形状の受光領域を第1の分割線DL1と第2の分割線DL2とで4等分して形成された4つの分割領域A、B、C、Dが設けられている。第1の分割線DL1は第1の方向に略直交する分割線であり、第1の分割線DL1と第2の分割線DL2とは互いに略直交する。対物レンズ16がレンズシフトしていない状態において、回折光学素子17からの0次光(回折光学素子17で回折されることなく回折光学素子17を透過する光)の中心と、第1の分割線DL1と第2の分割線DLの交差点と、が略一致するように、メイン受光部191は設けられている。   The main light receiving unit 191 is provided with four divided regions A, B, C, and D formed by dividing a rectangular light receiving region into four equal parts by the first dividing line DL1 and the second dividing line DL2. ing. The first dividing line DL1 is a dividing line that is substantially orthogonal to the first direction, and the first dividing line DL1 and the second dividing line DL2 are substantially orthogonal to each other. In a state where the objective lens 16 is not lens-shifted, the center of the 0th-order light from the diffractive optical element 17 (light transmitted through the diffractive optical element 17 without being diffracted by the diffractive optical element 17) and the first dividing line The main light receiving unit 191 is provided so that the intersection of DL1 and the second dividing line DL substantially matches.

サブ受光部192は、間隔を置いて並列配置される略矩形状の2つの部分192a、192bからなる。すなわち、サブ受光部192には、その中央部に光を検出しない不感帯NDが設けられた構成となっている。2つの部分192a、192bは同形状、同一サイズである。また、2つの部分192a、192bは、いずれも第1の方向に略直交する(第1の分割線DL1に略平行である)第3の分割線DL3によって2等分され、それぞれに領域Eと領域Fが形成されている。   The sub light receiving unit 192 includes two substantially rectangular portions 192a and 192b that are arranged in parallel at an interval. That is, the sub light receiving unit 192 has a configuration in which a dead zone ND that does not detect light is provided at the center thereof. The two portions 192a and 192b have the same shape and the same size. The two portions 192a and 192b are both divided into two equal parts by a third dividing line DL3 that is substantially orthogonal to the first direction (substantially parallel to the first dividing line DL1). Region F is formed.

サブ受光部192は、対物レンズ16がレンズシフトしていない状態において、回折光学素子17からの+1次光の中心とサブ受光部192の中心M1とが略一致するように設けられている。なお、サブ受光部192の中心M1は、2つの部分192a、192bの第3の分割線DL3間を繋ぐ線(破線で示す)の中点位置が該当する(図4参照)。   The sub light receiving unit 192 is provided so that the center of the + 1st order light from the diffractive optical element 17 and the center M1 of the sub light receiving unit 192 substantially coincide with each other when the objective lens 16 is not shifted. The center M1 of the sub light receiving unit 192 corresponds to the midpoint position of a line (shown by a broken line) connecting the third dividing lines DL3 of the two portions 192a and 192b (see FIG. 4).

サブ受光部192と対称的な関係にあるサブ受光部193は、サブ受光部192と同様に、間隔を置いて並列配置される略矩形状の2つの部分193a、193bからなる。そして、第3の分割線DL3によって2等分され、それぞれに領域Gと領域Hが形成されている。サブ受光部193にも、サブ受光部192と同様に、その中央部に光を検出しない不感帯NDが設けられた構成となっている。サブ受光部193は、対物レンズ16がレンズシフトしていない状態において、回折光学素子17からの−1次光の中心とサブ受光部193の中心M2とが略一致するように設けられている。   Similar to the sub light receiving unit 192, the sub light receiving unit 193 that is in a symmetrical relationship with the sub light receiving unit 192 includes two substantially rectangular portions 193a and 193b arranged in parallel at an interval. Then, it is divided into two equal parts by the third dividing line DL3, and a region G and a region H are formed respectively. Similarly to the sub light receiving unit 192, the sub light receiving unit 193 has a configuration in which a dead zone ND that does not detect light is provided at the center thereof. The sub light receiving unit 193 is provided so that the center of the −1st order light from the diffractive optical element 17 and the center M2 of the sub light receiving unit 193 substantially coincide with each other in a state where the objective lens 16 is not lens-shifted.

なお、サブ受光部192、193に不感帯NDを設けた理由については後述する。また、図4に示すサブ受光部192、193に形成される光スポットの形状は、回折光学素子19の第1の領域171の形状に対応しないものとなっているが、これは、センサーレンズ18に設けられるシリンドリカル面の作用によって光の形状に歪みが生じるからである。   The reason why the dead zone ND is provided in the sub light receiving units 192 and 193 will be described later. Further, the shape of the light spot formed in the sub light receiving portions 192 and 193 shown in FIG. 4 does not correspond to the shape of the first region 171 of the diffractive optical element 19, but this is because the sensor lens 18. This is because the shape of the light is distorted by the action of the cylindrical surface provided on the surface.

以上のように構成される光検出器19の各受光部191〜193(の各領域)から出力される信号を用いて、信号処理部20(図2参照)で、以下のような演算式によって再生信号(RF信号)、FE信号、TE信号が生成される。   The signal processing unit 20 (see FIG. 2) uses a signal output from each of the light receiving units 191 to 193 (each region) of the photodetector 19 configured as described above, according to the following arithmetic expression. A reproduction signal (RF signal), an FE signal, and a TE signal are generated.

まず、RF信号は、以下の式(1)で生成される。
RF=SA+SB+SC+SD (1)
式(1)においては、メイン受光部191の各分割領域から出力される信号が、各分割領域の名前に「S」をつけて示されている。以下の式(2)、式(3)でも同様の表記を用いる。
First, the RF signal is generated by the following equation (1).
RF = SA + SB + SC + SD (1)
In Expression (1), a signal output from each divided region of the main light receiving unit 191 is indicated by adding “S” to the name of each divided region. The same notation is used in the following formulas (2) and (3).

なお、RF信号は、メイン受光部191から得られる信号に加えて、サブ受光部192、193から出力される信号を用いて得てもよい。   The RF signal may be obtained by using signals output from the sub light receiving units 192 and 193 in addition to the signal obtained from the main light receiving unit 191.

FE信号は、以下の式(2)で生成される。
FE=(SA+SC)−(SB+SD) (2)
なお、この演算式は公知の手法である非点収差法によるものであり、詳細な説明は省略する。また、本実施形態では非点収差法を用いてFE信号を生成する構成としているが、別の手法でFE信号を生成する構成を採用しても構わない。
The FE signal is generated by the following equation (2).
FE = (SA + SC)-(SB + SD) (2)
Note that this arithmetic expression is based on an astigmatism method which is a well-known method, and a detailed description thereof will be omitted. In the present embodiment, the FE signal is generated using the astigmatism method, but a configuration in which the FE signal is generated by another method may be adopted.

TE信号は、以下の式(3)で生成される。
TE=(SA+SB)−(SC+SD)−K*((SE−SF)+(SG−SH)) (3)
なお、式(3)のKは係数である。この係数Kは、例えば、係数を種々の値に変更しながら、適切なTE信号が得られる値を実験的に求めるというやり方で得ることができる。
The TE signal is generated by the following equation (3).
TE = (SA + SB)-(SC + SD) -K * ((SE-SF) + (SG-SH)) (3)
In Equation (3), K is a coefficient. The coefficient K can be obtained by, for example, a method of experimentally obtaining a value for obtaining an appropriate TE signal while changing the coefficient to various values.

式(3)中で前項の(SA+SB)−(SC+SD)は、メイン受光部191で受光される光スポットS1から得られる信号である。この信号は、光ディスクDのトラック構造によって生じるプッシュプル信号に、対物レンズ16がレンズシフトした場合に生じるDCオフセット信号が加わった信号となる。   In Expression (3), (SA + SB) − (SC + SD) in the previous term is a signal obtained from the light spot S1 received by the main light receiving unit 191. This signal is a signal obtained by adding a DC offset signal generated when the objective lens 16 is shifted to the push-pull signal generated by the track structure of the optical disc D.

式(3)中で後項第1項の(SE−SF)は、サブ受光部192で受光された光スポットS2から得られる信号である。サブ受光部192で受光される光スポットS2は、回折光学素子17の第1の領域171で回折された+1次光の光スポットで、この光スポットにはプッシュプル信号成分がほとんど含まれていない。そして、サブ受光部192、192には、中央部に不感帯NDが設けられている。このため、(SE−SF)信号にはプッシュプル信号は含まれず、対物レンズ16のレンズシフトに伴う光スポットの移動に起因するDCオフセット信号だけが含まれることになる。この点、式(3)中で後項第2項の(SG−SH)も同様である。したがって、式(3)により、対物レンズがレンズシフトした場合の影響が除去された良好なTE信号が得られる。   The first term (SE-SF) in equation (3) is a signal obtained from the light spot S2 received by the sub light receiving unit 192. The light spot S2 received by the sub light receiving unit 192 is a light spot of + 1st order light diffracted by the first region 171 of the diffractive optical element 17, and this light spot contains almost no push-pull signal component. . The sub light receiving portions 192 and 192 are provided with a dead zone ND at the center. For this reason, the push-pull signal is not included in the (SE-SF) signal, and only the DC offset signal resulting from the movement of the light spot accompanying the lens shift of the objective lens 16 is included. In this respect, the same applies to (SG-SH) in the second term of the latter term in the formula (3). Therefore, according to the expression (3), a good TE signal from which the influence when the objective lens is shifted is removed can be obtained.

ここで、サブ受光部192、193に設けられた不感帯NDの作用について説明しておく。図5は、対物レンズがレンズシフトした場合における、回折光学素子と戻り光との関係を示した模式図である。本実施形態では、回折光学素子17に設けられる第1の領域171の幅(短手方向の長さ)をできるだけ広くする構成を採用している。そして、対物レンズ16がレンズシフトした場合に、図5に示すように、戻り光のプッシュプル信号成分領域Wが第1の領域171に入り込んでしまう場合がある。   Here, the operation of the dead zone ND provided in the sub light receiving portions 192 and 193 will be described. FIG. 5 is a schematic diagram showing the relationship between the diffractive optical element and the return light when the objective lens is lens-shifted. In the present embodiment, a configuration is adopted in which the width (length in the short direction) of the first region 171 provided in the diffractive optical element 17 is as wide as possible. When the objective lens 16 is lens-shifted, the push-pull signal component area W of the return light may enter the first area 171 as shown in FIG.

プッシュプル信号成分領域Wの入り込みは、その形状(領域Wの形状)から第1の領域171の中央部で生じる(図5参照)。このために、光ピックアップ1においては、この領域Wの入り込みが生じる部分の光をサブ受光部192、193で受光しないように、サブ受光部192、193の中央部に不感帯NDが設けられている。そして、これにより、(SE−SF)信号及び(SG−SH)信号には、プッシュプル信号が含まれず、DCオフセット信号だけが含まれることになっている。   The push-pull signal component region W enters from the shape (shape of the region W) in the center of the first region 171 (see FIG. 5). For this reason, in the optical pickup 1, a dead zone ND is provided at the center of the sub light receiving portions 192 and 193 so that the light in the portion where the region W enters is not received by the sub light receiving portions 192 and 193. . As a result, the (SE-SF) signal and the (SG-SH) signal do not include the push-pull signal but include only the DC offset signal.

以上のように設けられる光ピックアップ1の効果について説明する。光ピックアップ1は、半導体レーザ11から光ディスクDに照射される光が1つの光(光ディスクD上に1つの光スポットのみ形成される)となるように構成されている。このために、TE信号に得るためにDPP法を採用する光ピックアップに比べて光の利用効率を向上できる。また、光ピックアップ1では、多層ディスク(例えばBDで採用されることが多い)に対応する場合に、DPP法では深刻な問題となる迷光について、その影響を小さなものとできる。   The effect of the optical pickup 1 provided as described above will be described. The optical pickup 1 is configured such that light irradiated from the semiconductor laser 11 to the optical disc D becomes one light (only one light spot is formed on the optical disc D). For this reason, the light utilization efficiency can be improved as compared with an optical pickup that employs the DPP method to obtain a TE signal. Further, the optical pickup 1 can reduce the influence of stray light, which is a serious problem in the DPP method, when dealing with a multilayer disk (for example, often used in a BD).

また、光ピックアップ1では、サブ受光部192、193で受光される光スポットの面積を、サブ受光部192、193の面積に対して比較的大きなものとすることが可能であるために、サブ受光部192、193から出力される信号について、ノイズの影響を低減可能である。また、不感帯NDの形成により、サブ受光部192、193の受光面積を小さくできるので、サブ受光部192、193において迷光の影響を小さなものとできる。すなわち、光ピックアップ1では、サブ受光部192、193から出力される信号について安定化を図れ、適切なTE信号を得やすい。   Further, in the optical pickup 1, the area of the light spot received by the sub light receiving units 192 and 193 can be made relatively large with respect to the area of the sub light receiving units 192 and 193, so It is possible to reduce the influence of noise on the signals output from the units 192 and 193. Further, since the light receiving area of the sub light receiving portions 192 and 193 can be reduced by forming the dead zone ND, the influence of stray light in the sub light receiving portions 192 and 193 can be reduced. In other words, the optical pickup 1 can stabilize the signals output from the sub light receiving units 192 and 193 and easily obtain an appropriate TE signal.

また、光ピックアップ1においては、Z方向の光検出器19の取り付け精度が多少低くても、良好なTE信号が得られる。光ピックアップ1では、光検出器19における受光部191〜193の並び方向が第1の方向(トラッキング方向に相当する)に略直交する方向となっている(図4参照)。このために、光検出器19のZ方向の取り付け位置がばらついても、サブ受光部192において領域Eと領域F(サブ受光部193において領域Gと領域H)とのいずれかに偏って光スポットが形成されることがない。このため、上述した従来の光ピックアップに比べて、Z方向の光検出器の取り付けばらつきに対して性能の確保が行い易い。   Further, in the optical pickup 1, a good TE signal can be obtained even if the mounting accuracy of the photodetector 19 in the Z direction is somewhat low. In the optical pickup 1, the arrangement direction of the light receiving portions 191 to 193 in the photodetector 19 is a direction substantially orthogonal to the first direction (corresponding to the tracking direction) (see FIG. 4). For this reason, even if the mounting position of the photodetector 19 in the Z direction varies, the light spot is biased to one of the region E and the region F (the region G and the region H in the sub light receiving unit 193) in the sub light receiving unit 192. Is not formed. For this reason, as compared with the above-described conventional optical pickup, it is easy to ensure the performance with respect to the variation in the mounting of the photodetector in the Z direction.

以上に示した実施形態は本発明の一例であり、本発明の光ピックアップは以上に示した構成に限定されるものではない。   The embodiment described above is an example of the present invention, and the optical pickup of the present invention is not limited to the configuration described above.

例えば、以上に示した回折光学素子17の構成は一例に過ぎず、適宜変更可能である。例えば、回折光学素子17の略帯状の回折領域(第1の領域)171について、図6に示すような構成としてもよい。すなわち、略帯状の回折領域171の中央部近傍(矢印Tで示す範囲)に、戻り光のプッシュプル信号成分領域Wの入り込みが生じないように、幅狭小部171aを設ける構成としてもよい。幅狭小部171aの形状は、プッシュプル信号成分領域Wの入り込みを避けるという目的を満たす範囲で、図6に示す形状から適宜変更して構わない。なお、この略帯状の回折領域(第1の領域)171の変更に合わせて、第2の領域172a及び第3の領域172bも、その形状が変更されることになる。   For example, the configuration of the diffractive optical element 17 described above is merely an example, and can be changed as appropriate. For example, the substantially band-shaped diffraction region (first region) 171 of the diffractive optical element 17 may be configured as shown in FIG. That is, the narrow portion 171a may be provided in the vicinity of the central portion of the substantially band-shaped diffraction region 171 (the range indicated by the arrow T) so that the push-pull signal component region W of the return light does not enter. The shape of the narrow portion 171a may be appropriately changed from the shape shown in FIG. 6 within a range that satisfies the purpose of avoiding the push-pull signal component region W from entering. Note that the shape of the second region 172a and the third region 172b is changed in accordance with the change of the substantially band-shaped diffraction region (first region) 171.

また、回折光学素子17の第2の領域172a及び第3の領域172bには、回折格子を設けず、この部分は単に光が透過するように構成してもよい。   Further, the second region 172a and the third region 172b of the diffractive optical element 17 may not be provided with a diffraction grating, and this portion may be configured to simply transmit light.

また、サブ受光部192、193における不感帯NDは、サブ受光部192、193を2つの部分に分けて得るのではなく、例えばサブ受光部192、193上(或いは光検出器19と回折光学素子17との間)に遮光部材を配置して形成してもよい。また、不感帯NDを形成する領域は、プッシュプル信号成分領域Wの入り込みが防ぐことができるように設けられればよく、図7に示すようにサブ受光部192、193の中央部に限定して設けてもよい。   In addition, the dead zone ND in the sub light receiving units 192 and 193 is not obtained by dividing the sub light receiving units 192 and 193 into two parts, but for example on the sub light receiving units 192 and 193 (or the photodetector 19 and the diffractive optical element 17). And a light shielding member may be disposed between them. Further, the area where the dead zone ND is formed may be provided so that the push-pull signal component area W can be prevented from entering, and as shown in FIG. 7, it is provided only in the central part of the sub light receiving parts 192 and 193. May be.

また、回折光学素子17に設けられる略帯状の回折領域(第1の領域)171の幅(短手方向の長さ)を短くすることにより、対物レンズ16がレンズシフトしても戻り光のプッシュプル信号成分領域Wが帯状の回折領域171に入り込まないのであれば、場合によっては、サブ受光部192、193に不感帯を設けないようにしても構わない。   Further, by shortening the width (length in the short direction) of the substantially band-like diffraction region (first region) 171 provided in the diffractive optical element 17, the return light is pushed even if the objective lens 16 shifts the lens. As long as the pull signal component region W does not enter the band-shaped diffraction region 171, depending on the case, the sub light receiving portions 192 and 193 may not be provided with dead zones.

また、光ピックアップ1において、Z方向の光検出器19の取り付け精度が高い場合には、図8に示すように、受光部191〜193の並び方向を第1の方向(トラッキング方向に対応する方向)と平行な方向としても構わない。   In addition, in the optical pickup 1, when the mounting accuracy of the photodetector 19 in the Z direction is high, as shown in FIG. ) And a parallel direction.

また、以上に示した実施形態では、光ピックアップ1が1つの光ディスクに対応する構成とした。しかし、本発明は、例えば、光ピックアップが複数種類の光ディスク(例えば、BDとDVDの2種類、BDとDVDとCDの3種類等)に対応する光ピックアップにも勿論適用可能である。   In the embodiment described above, the optical pickup 1 is configured to correspond to one optical disc. However, the present invention is naturally applicable to, for example, an optical pickup that supports a plurality of types of optical pickups (for example, two types of BD and DVD, three types of BD, DVD, and CD).

本発明は、例えば多層ディスクに対応する光ピックアップに対して好適である。   The present invention is suitable for an optical pickup corresponding to, for example, a multilayer disk.

1 光ピックアップ
11 半導体レーザ(光源)
16 対物レンズ
17 回折光学素子
19 光検出器(光検出部)
30 対物レンズアクチュエータ
171 第1の領域(略帯状の回折領域)
172a 第2の領域(他の回折領域)
172b 第3の領域(他の回折領域)
191 メイン受光部
192、193 サブ受光部
D 光ディスク
ND 不感帯
RS 情報記録面
W プッシュプル信号成分領域
1 Optical pickup 11 Semiconductor laser (light source)
16 Objective Lens 17 Diffractive Optical Element 19 Photodetector (Photodetection Unit)
30 Objective lens actuator 171 First region (substantially belt-like diffraction region)
172a Second region (other diffraction regions)
172b Third region (other diffraction regions)
191 Main light receiving part 192, 193 Sub light receiving part D Optical disc ND Dead band RS Information recording surface W Push-pull signal component area

Claims (6)

光ディスクからの反射光を光検出部に導く光路中に回折光学素子を有し、前記光検出部から出力される信号を用いてトラッキングエラー信号が生成される光ピックアップであって、
前記反射光のうち、前記光ディスクのトラック構造によって生じる0次光と±1次光とが重なり合って生じる2つの領域をプッシュプル信号成分領域とした場合に、
前記回折光学素子には、前記2つのプッシュプル信号成分領域の並び方向に略直交する方向を長手方向とし、前記反射光の中央部が通過する略帯状の回折領域が含まれ、
前記光検出部には、
前記回折光学素子で回折されることなく前記回折光学素子を透過する光を受光するメイン受光部と、
前記略帯状の回折領域で回折される回折光を受光するサブ受光部と、
が形成され、
前記メイン受光部及び前記サブ受光部から出力される信号を用いて前記トラッキングエラー信号が生成される、光ピックアップ。
An optical pickup having a diffractive optical element in an optical path for guiding reflected light from an optical disc to a light detection unit, and generating a tracking error signal using a signal output from the light detection unit,
Of the reflected light, when two regions generated by overlapping zero-order light and ± first-order light generated by the track structure of the optical disc are set as push-pull signal component regions,
The diffractive optical element includes a substantially band-shaped diffractive region in which a direction substantially orthogonal to the direction in which the two push-pull signal component regions are arranged is a longitudinal direction, and a central portion of the reflected light passes through,
In the light detection unit,
A main light receiving portion that receives light that passes through the diffractive optical element without being diffracted by the diffractive optical element;
A sub light-receiving unit that receives diffracted light diffracted by the substantially band-shaped diffraction region;
Formed,
An optical pickup in which the tracking error signal is generated using signals output from the main light receiving unit and the sub light receiving unit.
前記サブ受光部の中央部には光を検出しない不感帯が形成されている、請求項1に記載の光ピックアップ。   The optical pickup according to claim 1, wherein a dead zone that does not detect light is formed at a central portion of the sub light receiving unit. 前記サブ受光部が間隔をおいて配置される2つの部分からなることにより、前記不感帯が形成されている、請求項2に記載の光ピックアップ。   The optical pickup according to claim 2, wherein the dead zone is formed by the sub light receiving unit including two portions arranged at intervals. 光源からの光を前記光ディスクの情報記録面に集光する対物レンズと、
前記対物レンズを前記光ディスクのトラックとほぼ直交するトラッキング方向に移動させるアクチュエータと、
を備え、
前記対物レンズが前記トラッキング方向に移動した場合に、前記光検出部の受光面に形成される光スポットが移動する方向を第1の方向とした場合に、
前記メイン受光部と前記サブ受光部とは、前記第1の方向と略直交する方向に並列配置されている、請求項1から3のいずれかに記載の光ピックアップ。
An objective lens for condensing the light from the light source on the information recording surface of the optical disc;
An actuator for moving the objective lens in a tracking direction substantially orthogonal to the track of the optical disc;
With
When the objective lens moves in the tracking direction and the direction in which the light spot formed on the light receiving surface of the light detection unit moves is the first direction,
The optical pickup according to claim 1, wherein the main light receiving unit and the sub light receiving unit are arranged in parallel in a direction substantially orthogonal to the first direction.
前記サブ受光部は2つ設けられ、
前記2つのサブ受光部は、前記メイン受光部を挟むように対称配置されている、請求項1から4のいずれかに記載の光ピックアップ。
Two sub light receiving portions are provided,
5. The optical pickup according to claim 1, wherein the two sub light receiving parts are arranged symmetrically so as to sandwich the main light receiving part.
前記回折光学素子には、前記略帯状の回折領域を挟むように、他の回折領域が設けられており、
前記他の回折領域によって回折される回折光は、前記メイン受光部及び前記サブ受光部で受光されない、請求項1から5のいずれかに記載の光ピックアップ。
The diffractive optical element is provided with another diffraction region so as to sandwich the substantially band-shaped diffraction region,
6. The optical pickup according to claim 1, wherein the diffracted light diffracted by the other diffraction region is not received by the main light receiving unit and the sub light receiving unit.
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