JP2823763B2 - Optical pickup device - Google Patents

Optical pickup device

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JP2823763B2
JP2823763B2 JP4356160A JP35616092A JP2823763B2 JP 2823763 B2 JP2823763 B2 JP 2823763B2 JP 4356160 A JP4356160 A JP 4356160A JP 35616092 A JP35616092 A JP 35616092A JP 2823763 B2 JP2823763 B2 JP 2823763B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は記録可能な光ディスク
に情報を記録再生する光学式ピックアップ装置に係わ
り、特に、記録中にも光ディスクに対する光ビームを記
録トラックに正確に追従させるためにトラッキングエラ
ー信号の偏りの発生をなくした光学式ピックアップ装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup device for recording and reproducing information on a recordable optical disk, and more particularly to a tracking error signal for causing a light beam on the optical disk to accurately follow a recording track even during recording. The present invention relates to an optical pickup device that eliminates the occurrence of bias.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の3ビーム法によりトラッキングエ
ラー信号を得る光学式ピックアップ装置の例を図5に示
す。図5(a)に示すように光源である半導体レーザ1
から出射した光は回折格子2を透過して、ビームスプリ
ッタ3で反射され、コリメータレンズ4と対物レンズ5
により光ディスク6の信号記録面に収束される。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows an example of an optical pickup device for obtaining a tracking error signal by a conventional three-beam method. As shown in FIG. 5A, a semiconductor laser 1 as a light source
Is transmitted through the diffraction grating 2, reflected by the beam splitter 3, and collimated by a collimator lens 4 and an objective lens 5.
Thereby, the light is converged on the signal recording surface of the optical disk 6.

【0003】そして、光ディスク6で反射された光は対
物レンズ5、コリメータレンズ4、ビームスプリッタ3
および凹レンズ7を順次透過して受光器8Aに収束す
る。
The light reflected by the optical disk 6 is applied to an objective lens 5, a collimator lens 4, a beam splitter 3
Then, the light sequentially passes through the concave lens 7 and converges on the light receiver 8A.

【0004】回折格子2は平行平面板に光束通過領域全
体にわたり一定の格子定数の格子が設けられており、そ
れを通過する光ビームを0次と±1次の回折光とに分け
る。0次の回折光は図5(c)に示すように光ディスク
上にメインスポットS1 を形成し、±1次の回折光はサ
ブスポットS2 、S3 を形成する。
[0004] The diffraction grating 2 is provided with a grating having a constant lattice constant over the entire light beam passage area on a plane parallel plate, and divides the light beam passing through it into 0th-order and ± 1st-order diffracted lights. 0-order diffracted light forms a main spot S 1 on the optical disk as shown in FIG. 5 (c), order diffracted light ± 1 forms a sub-spots S 2, S 3.

【0005】メインスポットS1 が光ディスクのトラッ
ク上にあるとき、サブスポットS2、S3 はメインスポ
ットの前後にトラックを挾むように配置され、その中心
とトラック中心の距離は1/4トラックピッチである。
[0005] When the main spot S 1 is located on the track of the optical disc, the sub-spots S 2, S 3 are arranged so as to sandwich the tracks before and after the main spot, the distance of its center and the center of the track by 1/4 track pitch is there.

【0006】これらの各スポットに対応して受光器8A
の受光面には図5(b)に示すようにスポットR1 、R
2 、R3 が形成される。これらの光スポットを受光する
受光素子は図示のように受光単位8a 〜8f に6分割さ
れており、受光単位8a 〜8d より記録再生信号とフォ
ーカスエラー信号が得られ、受光単位8e および8f
出力を差動増幅することによりトラッキングエラー信号
が得られる。
A light receiver 8A corresponding to each of these spots
As shown in FIG. 5 (b), spots R 1 , R
2 , R 3 is formed. Receiving element for receiving these optical spots are divided into six light receiving unit 8 a to 8 f as shown, the recording and reproducing signal and focusing error signal from the light receiving unit 8 a to 8 d is obtained, the light receiving unit 8 By differentially amplifying the outputs of e and 8f, a tracking error signal is obtained.

【0007】このようなトラッキングエラー信号により
トラッキングサーボがかけられて記録可能な光ディスク
に記録する場合、図5(c)に示すように、メインスポ
ットS1 の前方のサブスポットS2 は記録されていない
案内溝にかかり、メインスポットS1 の後方のサブスポ
ットS3 は記録ピットの存在する案内溝にかかる。
When recording is performed on a recordable optical disk on which tracking servo is applied by such a tracking error signal, as shown in FIG. 5C, a sub spot S 2 ahead of the main spot S 1 is recorded. relates to no guide groove, the sub-spots S 3 of the rear of the main spot S 1 is applied to the guide groove in the presence of the recording pit.

【0008】未記録の案内溝と記録ピットのある案内溝
とでは反射の状態が異なるので、3ビーム法による場合
はトラッキングエラー信号に偏りが発生し、正しいトラ
ッキングが行えないという問題があった。
Since the state of reflection is different between an unrecorded guide groove and a guide groove having recording pits, the three-beam method has a problem that a tracking error signal is biased and correct tracking cannot be performed.

【0009】案内溝と記録ピットとの反射の状態の差に
よるトラッキングエラー信号の偏りが生じない方法とし
て、図6(a)に示すような1ビームで記録再生を行う
いわゆるプッシュプル方式が知られている。
As a method for preventing the deviation of the tracking error signal due to the difference in the state of reflection between the guide groove and the recording pit, a so-called push-pull system for performing recording and reproduction with one beam as shown in FIG. ing.

【0010】この方式によると、光源からの光ビームは
ビームスプリッタ3を透過し、対物レンズ5により光デ
ィスク6の信号記録面に収束される。そして、光ディス
ク6で反射された光は対物レンズ5を透過し、ビームス
プリッタ3で反射されて受光器8Bに収束する。
According to this method, the light beam from the light source passes through the beam splitter 3 and is converged on the signal recording surface of the optical disk 6 by the objective lens 5. Then, the light reflected by the optical disk 6 passes through the objective lens 5, is reflected by the beam splitter 3, and converges on the light receiver 8B.

【0011】受光器8Bの受光面には光スポットRが形
成される。この光スポットを受光する受光素子は図示の
ように受光単位8Ba 、8Bb に2分割されており、受
光単位8Ba 、8Bb の出力を加算することにより記録
再生信号が得られ、受光単位8Ba 、8Bb の出力を差
動増幅器9で差動増幅することによりトラッキングエラ
ー信号が得られる。
A light spot R is formed on the light receiving surface of the light receiver 8B. Receiving unit 8B a like light receiving element for receiving the light spot shown, it is divided into two 8B b, the recording and reproducing signal is obtained by adding the output of the light receiving unit 8B a, 8B b, the light receiving unit 8B a, the tracking error signal is obtained by the output of the 8B b differentially amplified by the differential amplifier 9.

【0012】このようなプッシュプル法による場合、3
ビーム法のように案内溝と記録ピットとの反射の状態の
差によるトラッキングエラー信号の偏りは生じないが、
図6(b)に示すように光ビームに対して光ディスク6
がトラック方向で傾くと、光ディスクからの回折反射光
も傾くため受光素子上の光スポットの強度分布が受光単
位の一方に偏りトラッキングエラー信号が偏るという問
題があった。
In the case of such a push-pull method, 3
Unlike the beam method, the deviation of the tracking error signal due to the difference in the reflection state between the guide groove and the recording pit does not occur, but
As shown in FIG. 6B, the optical disk 6
When tilted in the track direction, the diffracted and reflected light from the optical disk also tilts, so that the intensity distribution of the light spot on the light receiving element is biased to one of the light receiving units, and the tracking error signal is biased.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする問題点】この発明は上記した
点に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは、記録可能な光ディスクに記録するときに偏りのな
いトラッキングエラー信号が得られ、ディスクの情報ト
ラックへの安定したトラッキング制御が行える光学式ピ
ックアップ装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to obtain a tracking error signal without bias when recording on a recordable optical disk. It is another object of the present invention to provide an optical pickup device capable of performing stable tracking control on an information track of a disk.

【0014】この発明の他の目的は光ビームに対して光
ディスクがトラック方向で傾いたときにも偏りのないト
ラッキングエラー信号が得られる光学式ピックアップ装
置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide an optical pickup device capable of obtaining a tracking error signal without deviation even when the optical disk is inclined in the track direction with respect to the light beam.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明の光学式ピック
アップ装置は、光源から出射された光を光ディスクの情
報記録面に光ビームスポットとして照射する光学系と、
前記情報記録面で反射された光ビームを受光器まで導く
光学系を備え、光源から情報記録面に至る光路中に回折
格子を配置した光学式ピックアップ装置において、光源
から出射された光ビームを回折する第1の回折格子と、
第1の回折格子を通過した光を収束するレンズと、前記
レンズが光源像を結ぶ面に配置され第1の回折格子の0
次回折光を回折し±1次回折光をそのまま通過させる第
2の回折格子とを設け、前記第1および第2の回折格子
双方の0次回折光により情報を記録しまたは読取るため
のメインスポットを形成し、第1および第2の回折格子
夫々の±1次回折光により情報記録トラックの中心から
互いに反対方向に1/4トラックピッチの距離だけ変位
したサブスポットの組みを前記メインスポットの前およ
び後に形成し、このように形成された2組4点のサブス
ポットからの信号によりトラッキングエラー信号を得る
ように構成したものである。
An optical pickup device according to the present invention comprises: an optical system for irradiating light emitted from a light source onto an information recording surface of an optical disk as a light beam spot;
An optical pickup device including an optical system for guiding the light beam reflected by the information recording surface to a light receiver, and a diffraction grating arranged in an optical path from the light source to the information recording surface diffracts the light beam emitted from the light source. A first diffraction grating,
A lens that converges the light that has passed through the first diffraction grating;
A second diffraction grating that diffracts the first-order diffracted light and passes the ± first-order diffracted light as it is, and forms a main spot for recording or reading information by using the zero-order diffracted light of both the first and second diffraction gratings. A set of sub-spots displaced from the center of the information recording track by a distance of 1/4 track pitch from the center of the information recording track by ± 1st-order diffracted light of each of the first and second diffraction gratings before and after the main spot. The tracking error signal is obtained from signals from two sets of four sub-spots formed as described above.

【0016】[0016]

【作用】この発明の光学式ピックアップ装置によれば、
第1の回折格子を透過する光ビームの0次の回折光を第
2の回折格子で回折し、その0次の回折光により情報を
記録しまたは読取るためのメインスポットが形成され、
メインスポットは情報記録トラックの中心位置となるよ
うに制御される。
According to the optical pickup device of the present invention,
A main spot for recording or reading information is formed by diffracting the 0th-order diffracted light of the light beam transmitted through the first diffraction grating by the second diffraction grating, and using the 0th-order diffracted light,
The main spot is controlled to be at the center position of the information recording track.

【0017】第2の回折格子で回折された±1次の回折
光はメインスポットに対して点対称の位置にサブスポッ
トを形成し、それを結ぶ直線の距離および情報記録トラ
ックに対する角度は第2の回折格子の格子定数と格子の
向きにより任意に設定できる。
The ± 1st-order diffracted lights diffracted by the second diffraction grating form sub-spots at point-symmetric positions with respect to the main spot, and the distance of a straight line connecting the sub-spots and the angle with respect to the information recording track are the second. Can be arbitrarily set depending on the lattice constant and the direction of the diffraction grating.

【0018】また、第1の回折格子の±1次の回折光は
第2の回折格子をそのまま通過しメインスポットに対し
て点対称の位置にサブスポットを形成する。それらのサ
ブスポットを結ぶ直線の距離および情報記録トラックに
対する角度は第1の回折格子の格子定数と格子の向きに
より任意に設定できる。
The ± 1st-order diffracted light of the first diffraction grating passes through the second diffraction grating as it is, and forms a sub-spot at a point symmetric position with respect to the main spot. The distance of the straight line connecting these sub-spots and the angle to the information recording track can be arbitrarily set according to the lattice constant and the orientation of the first diffraction grating.

【0019】このようにして、情報記録トラックの中心
から互いに反対方向に1/4トラックピッチの距離だけ
変位したサブスポットの組みを前記メインスポットの前
および後に形成することができる。
In this way, a set of sub-spots displaced by a distance of 1/4 track pitch in the opposite direction from the center of the information recording track can be formed before and after the main spot.

【0020】情報記録時において、各組みのサブスポッ
トは記録領域と未記録領域とに各組毎に配置されている
ので、それら2つのサブスポット同士の反射光パワーを
差動増幅することによりピット形成の有無に影響されな
いトラッキングエラー信号を夫々得ることができる。
At the time of information recording, each set of sub-spots is arranged in a recorded area and an unrecorded area for each set. Therefore, the pits are obtained by differentially amplifying the reflected light power between these two sub-spots. Tracking error signals that are not affected by the presence or absence of the formation can be obtained.

【0021】[0021]

【実施例】この発明の実施例である光学式ピックアップ
装置を図面に基づいて説明する。図1はこの発明の実施
例である光学式ピックアップ装置を示す光路図である。
図に示すように光源である半導体レーザ1から出射した
光は第1の回折格子2aで回折された後、凸レンズ10
で収束される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical pickup device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an optical path diagram showing an optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
As shown in the figure, light emitted from a semiconductor laser 1 as a light source is diffracted by a first diffraction grating 2a,
Is converged.

【0022】このように収束されて光源像が形成される
面に第2の回折格子2bが配置されている。第2の回折
格子2bは図2に詳しく示すように、第1の回折格子2
aの0次回折光aが通過する領域に格子2Bが設けられ
ており、第1の回折格子2aの±1次回折光bおよびc
が通過する領域には格子が設けられていない。
The second diffraction grating 2b is arranged on the surface on which the light source image is formed by being converged as described above. As shown in detail in FIG. 2, the second diffraction grating 2b has a first diffraction grating 2b.
A grating 2B is provided in an area through which the 0th-order diffracted light a of a passes, and ± 1st-order diffracted lights b and c of the first diffraction grating 2a
No grid is provided in the area where the light passes.

【0023】格子2Bにより透過光線は0次回折光dと
±1次回折光eおよびfとに回折される。これらの回折
光はコリメータレンズ4を通過しビームスプリッタ3で
反射され、さらに対物レンズ5により光ディスク6の信
号記録面に収束され各スポットを形成する。
The transmitted light is diffracted by the grating 2B into a zero-order diffracted light d and ± first-order diffracted lights e and f. These diffracted lights pass through the collimator lens 4, are reflected by the beam splitter 3, and are converged on the signal recording surface of the optical disk 6 by the objective lens 5 to form spots.

【0024】すなわち0次の回折光dは図3に示すよう
に光ディスク上にメインスポットS1 を形成し、±1次
の回折光b,c,e,fはサブスポットS2 、S3 およ
びS4 、S5 を形成する。
[0024] That zero-order diffracted light d forms a main spot S 1 on the optical disk as shown in FIG. 3, ± 1-order diffracted light b, c, e, f is the sub-spots S 2, S 3 and S 4 and S 5 are formed.

【0025】メインスポットに関して点対称のサブスポ
ットを結ぶ直線の距離および信号記録トラックに対する
角度は第1および第2の回折格子の格子定数および向き
により任意に設定できるが図に示すようにトラック中心
より1/4トラックピッチだけ変位した状態とされてい
る。
The distance of the straight line connecting the sub-spots symmetrical with respect to the main spot and the angle with respect to the signal recording track can be arbitrarily set depending on the lattice constants and orientations of the first and second diffraction gratings. It is displaced by 1/4 track pitch.

【0026】これらのスポットは光ディスク6で反射さ
れ対物レンズ5、ビームスプリッタ3および凸レンズ1
1を順次透過して受光器8に収束し、受光器8にスポッ
トが形成される。光ディスク6の信号記録面に収束され
た各スポットに対応して受光器8の受光面には図4に示
すようにスポットR1 、R2 、R3 、R4 、R5 が形成
される。これらの光スポットを受光する受光素子は図示
のように受光単位8a〜8h に8分割されており、受光
単位8a 〜8d より再生信号とフォーカスエラー信号が
得られ、受光単位8e と8g との出力の差および受光単
位8f と8h との出力の差により記録の有無で偏ること
のないトラッキングエラー信号が得られる。
These spots are reflected by an optical disk 6 and are reflected by an objective lens 5, a beam splitter 3, and a convex lens 1.
1 sequentially pass through and converge on the light receiver 8 to form a spot on the light receiver 8. Spots R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 are formed on the light receiving surface of the light receiver 8 corresponding to the respective spots converged on the signal recording surface of the optical disk 6 as shown in FIG. Receiving element for receiving these optical spots are divided into eight light receiving unit 8 a to 8 h as shown, the reproduced signal and a focus error signal from the light receiving unit 8 a to 8 d is obtained, the light receiving unit 8 e When 8 g and the difference and that no tracking error signal deviates in the presence or absence of the recording by the difference between the outputs of the light receiving unit 8 f and 8 h of output is obtained.

【0027】実施例では受光単位8e と8h との出力の
和と受光単位8g と8f との出力の和とを差動増幅器9
で差動増幅することによりトラッキングエラー信号(T
E)を得ている。
In the embodiment, the sum of the outputs of the light receiving units 8 e and 8 h and the sum of the outputs of the light receiving units 8 g and 8 f are calculated by the differential amplifier 9.
Differentially amplified by the tracking error signal (T
E).

【0028】[0028]

【発明の効果】この発明の光学式ピックアップ装置によ
れば、記録領域と未記録領域で反射率の異なる光ディス
クに対しても偏りのないトラッキングエラー信号が得ら
れ、この種の光ディスクに対する安定した情報の書込み
または読み出しが可能となる。
According to the optical pickup device of the present invention, an unbiased tracking error signal can be obtained even for an optical disc having different reflectivities between a recorded area and an unrecorded area, and stable information for this type of optical disc can be obtained. Can be written or read.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施例である光学式ピックアップ装
置を示す光路図である。
FIG. 1 is an optical path diagram showing an optical pickup device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1における部分詳細図である。FIG. 2 is a partial detailed view of FIG.

【図3】同光学式ピックアップ装置の光ディスク上の光
スポットを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a light spot on an optical disk of the optical pickup device.

【図4】同光学式ピックアップ装置の受光器上の光スポ
ットを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a light spot on a light receiver of the optical pickup device.

【図5】図5(a)は従来の光学式ピックアップ装置の
例を示す光路図、図5(b)は同光学式ピックアップ装
置の受光器上の光スポットを示す図、図5(c)は同光
学式ピックアップ装置の光ディスク上の光スポットを示
す図である。
5 (a) is an optical path diagram showing an example of a conventional optical pickup device, FIG. 5 (b) is a diagram showing a light spot on a light receiver of the optical pickup device, and FIG. 5 (c). FIG. 3 is a diagram showing a light spot on an optical disk of the optical pickup device.

【図6】従来の光学式ピックアップ装置の他の例を示す
光路図である。
FIG. 6 is an optical path diagram showing another example of the conventional optical pickup device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザ 2 回折格子 2a 第1の回折格子 2b 第2の回折格子 3 ビームスプリッタ 4 コリメータレンズ 5 対物レンズ 6 光ディスク 7 凹レンズ 8 受光器 9 差動増幅器 10 凸レンズ 11 凸レンズ REFERENCE SIGNS LIST 1 semiconductor laser 2 diffraction grating 2 a first diffraction grating 2 b second diffraction grating 3 beam splitter 4 collimator lens 5 objective lens 6 optical disk 7 concave lens 8 light receiver 9 differential amplifier 10 convex lens 11 convex lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−60826(JP,A) 特開 平3−12830(JP,A) 特開 平3−232123(JP,A) 特開 平1−302543(JP,A) 実開 昭59−153630(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 7/09 - 7/095 G11B 7/135──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-64-60826 (JP, A) JP-A-3-12830 (JP, A) JP-A-3-232123 (JP, A) JP-A-1- 302543 (JP, A) Fully open sho 59-153630 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G11B 7/09-7/095 G11B 7/135

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光源から出射された光を光ディスクの情
報記録面に光ビームスポットとして照射する光学系と、
前記情報記録面で反射された光ビームを受光器まで導く
光学系を備え、光源から情報記録面に至る光路中に回折
格子を配置した光学式ピックアップ装置において、光源
から出射された光ビームを回折する第1の回折格子と、
第1の回折格子を通過した光を収束するレンズと、前記
レンズが光源像を結ぶ面に配置され第1の回折格子の0
次回折光を回折し±1次回折光をそのまま通過させる第
2の回折格子とを設け、前記第1および第2の回折格子
双方の0次回折光により情報を記録しまたは読取るため
のメインスポットを形成し、第1および第2の回折格子
夫々の±1次回折光により情報記録トラックの中心から
互いに反対方向に1/4トラックピッチの距離だけ変位
したサブスポットの組みを前記メインスポットの前およ
び後に形成し、このように形成された2組4点のサブス
ポットからの信号によりトラッキングエラー信号を得る
ように構成した光学式ピックアップ装置。
An optical system for irradiating light emitted from a light source onto an information recording surface of an optical disk as a light beam spot;
An optical pickup device including an optical system for guiding the light beam reflected by the information recording surface to a light receiver, and a diffraction grating arranged in an optical path from the light source to the information recording surface diffracts the light beam emitted from the light source. A first diffraction grating,
A lens that converges the light that has passed through the first diffraction grating;
A second diffraction grating that diffracts the first-order diffracted light and passes the ± first-order diffracted light as it is, and forms a main spot for recording or reading information by using the zero-order diffracted light of both the first and second diffraction gratings. A set of sub-spots displaced from the center of the information recording track by a distance of 1/4 track pitch from the center of the information recording track by ± 1st-order diffracted light of each of the first and second diffraction gratings before and after the main spot. An optical pickup device configured to obtain a tracking error signal based on signals from two sets of four sub-spots formed as described above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0636251B2 (en) * 1987-08-31 1994-05-11 株式会社富士通ゼネラル Optical disc recording / reproducing device
JP2731421B2 (en) * 1989-06-12 1998-03-25 シャープ株式会社 Tracking error detection method

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JPH06187656A (en) 1994-07-08

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