JP3788962B2 - Optical pickup device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光によって光記録媒体に情報を記録または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
コンパクトディスク(CD)、デジタルバーサタイルディスク(DVD)およびミニディスク(MD)などの光ディスクが、オーディオビデオおよびコンピュータなどの多くの分野において光記録媒体として利用されている。前述のような光記録媒体に記録される情報量である記憶容量の増大要求に従って、光記録媒体に形成されるトラックの間隔であるトラックピッチの狭幅化とともに、光記録媒体の中心近くの内周まで情報記憶領域として利用されるに至っている。
【0003】
このような光記録媒体を用いる情報記録再生装置においては、光記録媒体の情報記録面に光スポットを集光し、光記録媒体に形成されるトラックに光スポットを追従させて情報の記録または再生を行う。トラックに光スポットを追従させる制御をトラッキング制御と呼び、トラッキング制御は、光記録媒体によって反射される光を受光素子によって検出し、受光素子による検出信号を光記録媒体上に光を集光する集光手段である対物レンズを駆動させるアクチュエータにフィードバックすることによって行われる。このアクチュエータの駆動をフィードバック制御するために用いられる信号をトラッキング誤差信号(以後、TESと表記することがある)と呼び、トラッキング誤差信号として用いられる信号生成方法の1つにディファレンシャル・プッシュ・プル(DPP)法がある。
【0004】
DPP法は、たとえば特開平7−93764に開示されている。図17は、DPP法が用いられる従来の光ピックアップ装置1の構成を簡略化して示す系統図である。従来の光ピックアップ装置1は、たとえば次のように構成される。光ピックアップ装置1は、光源である半導体レーザ2、コリメータレンズ3、回折格子4、ビームスプリッタ5、4分の1波長板6、対物レンズ7、シリンドリカルレンズ8および受光素子からなる光検出器9を含む。
【0005】
光ピックアップ装置1において、半導体レーザ2から放射される光は、コリメータレンズ3によって略平行光にされ、回折格子4によって少なくとも零次回折光、+1次回折光および−1次回折光に回折され、ビームスプリッタ5を透過し、4分の1波長板6によって円偏光に変換され、対物レンズ7によって集光されて光記録媒体10上に照射される。
【0006】
図18は、光記録媒体10上に照射されている零次回折光および±1次回折光の状態を示す図である。図18(a)には、光記録媒体10に形成されるトラック上に照射される零次回折光および±1次回折光の配置を示し、図18(b)には、光記録媒体10の断面形状を示す。零次回折光を構成するメインビーム(以後、MBと略記する)は、情報が記録されるべきトラックまたは再生されるべき情報の記録されているトラック11(以後、情報トラックと呼ぶ)の幅方向中央に照射されるようにトラッキング制御される。このとき+1次回折光である第1サブビーム(以後、SB1と略記する)および−1次回折光である第2サブビーム(以後、SB2と略記する)は、MBが照射される情報トラック11に対して両側にそれぞれ隣接するトラック12,13にトラックピッチTPの2分の1だけずれた位置に照射される。
【0007】
光記録媒体10に照射されたMB,SB1およびSB2は、光記録媒体10によって反射されて再び対物レンズ7と4分の1波長板6とを透過し、ビームスプリッタ5によって反射され、シリンドリカルレンズ8によって非点収差を与えられて光検出器9に受光される。
【0008】
図19は、光検出器9による検出信号に基づいてDPP信号を求める回路の概略を示す図である。前述の光検出器9は、光ピックアップ装置1を臨んで光記録媒体10が装着された状態で、光記録媒体10に形成されるトラックの延びる方向と平行方向に分割線を有するように2分割された受光素子からなる光検出器9b,9cと、トラックの延びる方向と平行方向および直交方向に分割線を有するように4分割された受光素子からなる光検出器9aとを含む。
【0009】
光検出器9aによって検出されるMBの受光信号と減算器14とによって得られるMBのプッシュプル信号をMPP(Main Push Pull)とし、光検出器9bによって検出されるSB1の受光信号と減算器15とによって得られるSB1のプッシュプル信号をSPP1(Sub Push Pull-1)とし、光検出器9cによって検出されるSB2の受光信号と減算器16とによって得られるSB2のプッシュプル信号をSPP2(Sub Push Pull-2)とするとき、SPP1およびSPP2と加算器17とによって得られる加算信号SPP(=SPP1+SPP2)をさらに増幅器18によって増幅した信号と、前述のMPPとに基づいて減算器19で演算されるDPP信号は、次の式(1)によって与えられる。
DPP=MPP−k(SPP1+SPP2) …(1)
【0010】
ここで、増幅器18における増幅率であるkは、零次回折光と±1次回折光との光強度の違いを補正するために用いられる係数である。各回折光の光強度比が次のように、零次回折光の光強度:+1次回折光の光強度:−1次回折光の光強度=a:b:bであるとき、k=a/(2b)で与えられる。
【0011】
前述のようにSB1およびSB2は、MBの照射されている情報トラックから両側の隣接するトラックにトラックピッチTPの2分の1だけずれた位置に照射されているので、SPP1およびSPP2の位相は、MPPの位相に対して180度ずれた位相になる。図20は、プッシュプル信号の1例を示す図である。図20には、前述の各回折光の光強度が等しく、a=bすなわち係数k=0.5である場合について例示する。SPP1とSPP2との光強度が等しいので、SPP1とSPP2とは重複し、さらにSPP1とSPP2との和をさらに0.5倍したSPPは、SPP1およびSPP2に一致するので、SPP1およびSPP2と重複する。MPPとSPPとは位相が180度ずれた逆位相であるので、MPPとSPPとの振幅の絶対値を加えた信号が、DPP信号として得られる。
【0012】
図21は、オフセットΔPが発生している状態でのプッシュプル信号の1例を示す図である。各回折光が光記録媒体10上の所定のトラック位置に照射されている状態であっても、対物レンズのシフトまたは光記録媒体10の傾斜などに起因してオフセットΔPの生じることがある。しかしながら、このようなオフセットΔPの生じる場合においても、前述のようにMPPとSPPとは、逆位相であるので、オフセットΔPが相殺されたDPP信号を得ることが可能である。
【0013】
またDPP法のもう1つの従来技術が、特開平11−296875に開示されている。この従来技術は、MBの位相に対してSB1およびSB2の位相を反転させて、MBとSB1およびSB2とを同一のトラック上に照射することによって、オフセットを低減するというものである。
【0014】
もう1つの従来技術に用いられる光ピックアップ装置は、前述の従来技術に用いられる光ピックアップ装置1とおおむね同一に構成されるので図を省略するけれども、注目すべきは回折格子の構造に特徴を有することである。図22は、もう1つの従来技術に用いられる光ピックアップ装置に備わる回折格子20の構成を簡略化して示す平面図である。この回折格子20は、位相反転回折格子と呼ばれる格子であり、格子溝の延びる方向に直交する方向に、予め定められる間隔GWで分割され、各分割格子は、格子溝の延びる方向に直交する方向に、格子溝が形成されるピッチの2分の1だけ互いにずれるように設けられる。前記予め定められる間隔GWは、光記録媒体10に形成されるトラックのピッチをTP、対物レンズ7の開口数をNA、回折格子20を光路に挿入する位置における光の有効ビーム径をD、光の波長をλとするとき、式(2)によって与えられる。
GW=D・λ/(2NA・TP) …(2)
【0015】
このように形成される回折格子20は、間隔GWを周期として位相が180度反転する格子であり、この間隔GWは、光記録媒体10に形成されるトラックによってそれぞれ回折される零次回折光と±1次回折光との反射光のずれに対応するように設定される。このように、光源から放射される光は、回折格子20を通過することによって、光記録媒体10に照射されるに先立ち、前記ずれに対応するようにMBの位相に対してSB1およびSB2の位相が反転されて光記録媒体10上に照射されるので、零次回折光と±1次回折光とを同一のトラックに照射することができる。図23は、MBとSB1およびSB2とが同一のトラック11上に照射されている状態を示す図である。図23に示すような、同一トラック11上で反射された零次回折光および±1次回折光の光検出器9による検出信号に基づいて、先の図20に示すDPP信号と同様にオフセットの影響を除いたDPP信号を得ることができる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前述の従来技術には、以下のような問題がある。特開平7−93764に開示される従来技術では、光記録媒体10上においてMBに対してSB1およびSB2をトラックピッチの2分の1だけずらして配置しなければならない。また特開平11−296875に開示される技術では、光記録媒体10上においてMBとSB1およびSB2とを同一トラック上に配置しなければならない。したがって、前述のいずれの従来技術においても、装置の組立時に回折格子4,20を高い精度で位置決め調整しなければならないという問題がある。
【0017】
またいずれの従来技術においても、光記録媒体10に形成されるトラックの曲率の影響が考慮されていない。前述したように、記憶容量増大の要求に応じて光記録媒体の中心付近まで情報記憶および再生に利用されるようになっているので、光記録媒体の特に中心付近に形成されるトラックからの信号検出に際しては、トラックの曲率の影響が考慮されなければならない。
【0018】
図24は、光記録媒体10上の曲率を有するトラックにMBとSB1およびSB2とが照射されている状態を示す図である。図24に示すようにトラックに曲率が有る場合、サブビームの先行ビームであるSB1をトラックの中央に配置すると、後行ビームであるSB2をトラックの中央に配置することができない。零次回折光と±1次回折光とによる3ビーム(MB,SB1,SB2)を用いたサーボ制御方式では、MBが配置されているトラックの両側にそれぞれ隣接するトラックにSB1およびSB2をそれぞれ配置するのが、一般的に行われる方法であるけれども、図24に示すようにトラックに曲率が有る場合、MBをトラックのランド部21に配置すると、ランド部21に隣接するトラックであるグルーブ部22aにSB1を配置し、同時にランド部21に隣接するトラックであるグルーブ部22bにSB2配置することができないという問題がある。
【0019】
図25は、曲率を有するトラックに照射されたMB,SB1およびSB2の検出信号に基づいて求められるDPP信号の例を示す図である。図25に示すように、MBをランド部21に配置すると同時にSB1とSB2とを、ランド部21にそれぞれ隣接するグルーブ部22a,22bに配置することができないとき、MPPに対してSPPは位相差を有するので、前記式(1)によって求められるDPPとMPPとの間にも位相差が生じ、この位相差がトラックオフセットとなる。
【0020】
もう1つの従来技術のように、同一のトラック上にMBとSB1およびSB2との3ビームを配置しようとした場合においても、トラックに曲率が有ると同一トラック上に3ビームを同時に配置することができず、いずれかのビームが隣接するトラックにずれて配置されるので、前述と同様にトラックオフセットが生じる。
【0021】
また光記録媒体に形成されるトラックの曲率によってトラックオフセットが発生する要因として、ビーム間隔BとトラックピッチTPとの関係があげられる。ここで、ビーム間隔Bとは、光記録媒体上に照射されるMBのスポット中心とSB1またはSB2のスポット中心とを結ぶ直線距離である。
【0022】
図26は、トラックピッチTPが1.2μmに形成される光記録媒体から情報を再生したときのビーム間隔Bとトラックオフセットとの関係を示す。図26は、3ビームを同一トラック上に配置するのではなく、SB1およびSB2をMBの配置されるトラックに隣接するトラック方向へずらせた配置により得られた結果である。図26中のライン23が、ビーム間隔Bとトラックオフセットとの関係を示し、ライン23からビーム間隔Bが広くなるのに伴ってトラックオフセット量は増加することが判る。
【0023】
したがって、ビーム間隔Bが広く設定されているような場合、トラックオフセット量を小さくするには、3ビームの配置される位置、すなわちMBをトラックの中央に配置しSB1およびSB2を前記トラックにそれぞれ隣接するトラックの中央に高い位置精度で配置しなければならず、MB、SB1およびSB2の光記録媒体上への照射位置を定める回折格子の位置調整精度が厳しくなる。
【0024】
また図26では、トラックピッチTP:1.2μmの場合について例示するけれども、ビーム間隔Bが一定のとき、トラックピッチTPが小さくなるとトラックオフセットが発生しやすいことが知られている。トラックピッチTPの値は、光記録媒体であるそれぞれの光ディスクに応じて定められているので、自在に大きな値を用いることはできない。しかしながら、ビーム間隔Bは、光ピックアップ装置に用いられる光学系の構成に応じて定めることは可能であり、回折格子の溝ピッチの加工精度に応じて設計値を定め、ある程度のトラックオフセットの抑制を可能にしている。たとえば、MDでは、トラックピッチTPが1.2μmであり、ビーム間隔Bを21μmに定めている。
【0025】
トラックオフセット発生の原因には、前述のトラックピッチTPとビーム間隔Bとの関係だけでなく、たとえばサブビームSB1とSB2との光強度の差異がある。SB1およびSB2は、回折格子によって回折される際における分光比の差異、対物レンズの開口制限量の差異、光検出器の感度差などの影響を受け、互いの光強度が常に同一とは限らず、また光強度が常に一定であるとは限らない。このような、SB1とSB2との光強度の差異(アンバランス)によってもトラックオフセットが発生する。
【0026】
また図27は、MBが光記録媒体10の中心を通り半径方向に延びる直線24上からずれて配置されている状態を示す図である。3ビームを用いてサーボ制御する方式において望ましい3ビームの配置形態は、MBが光記録媒体10の中心を通り半径方向に延びる直線24上に配置されることである。しかしながら、実際の組立調整においては回折格子の位置調整によって、MBを前記直線24上に精度よく配置することは難しく、往々にして図27に示すようにMBは、前記直線24上からトラックの延びる方向にたとえばMB’などによって示される位置にずれる。このとき当然サブビームもSB1’およびSB2’の位置にずれる。このような3ビームの位置ずれが生じた場合においても、トラックオフセットが発生する。
【0027】
このようなトラックオフセットは、光記録媒体の記憶容量の増大、換言すれば記録密度の向上に伴ってより一層抑制することが求められているけれども、前述のような従来技術では、特に曲率の大きなトラック部分におけるオフセットの抑制が充分ではなく、光記録媒体の中心付近における再生情報の品質が悪化するという問題がある。
【0028】
本発明の目的は、DPP法を用いたトラッキング制御において発生するトラックオフセットを簡易な構成で相殺することを可能にし、装置の組立調整を簡略化することのできる光ピックアップ装置を提供することである。
【0029】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光によって光記録媒体に情報を記録または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置であって、
光を放射する光源と、
光源から放射される光を、少なくとも零次回折光、プラス(+)1次回折光およびマイナス(−)1次回折光に回折するとともに、+および−(±)1次回折光の一部に位相差を与える回折格子と、
零次回折光および±1次回折光を前記光記録媒体上に集光する集光手段と、
前記光源と前記集光手段との間に配置され零次回折光および±1次回折光を透過および反射する光分岐手段と、
前記光記録媒体によって反射された零次回折光および±1次回折光を受光する複数の受光素子からなる光検出手段とを備え、
前記光記録媒体上に集光される零次回折光のビームスポット中心と+1次回折光または−1次回折光のビームスポット中心との距離であるビーム間隔Bと、前記光記録媒体に形成されるトラックのピッチTPとの比(B/TP)が、40以上である状態で、
前記回折格子は、
複数の受光素子によって検出される+1次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号SPP1と、−1次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号SPP2との比(SPP1/SPP2)が2を超えるかまたは2分の1未満であるとき、
回折格子に照射される+1次または−1次回折光のビーム面積をS0、+1次または−1次回折光に対して位相差を与える回折格子の面積をS1として与えられる面積比(S1/S0)が、0.45以上、0.53以下になるように形成されることを特徴とする光ピックアップ装置である。
【0030】
また本発明は、前記回折格子は、
前記プッシュプル信号SSP1とSSP2との比(SPP1/SPP2)が3を超えるかまたは3分の1未満であるとき、
前記面積比(S1/S0)が、0.47以上、0.52以下になるように形成されることを特徴とする。
【0031】
本発明に従えば、ビーム間隔Bと、光記録媒体のトラックピッチTPとの比(B/TP)が40以上である状態で、回折格子は、プッシュプル信号SPP1とプッシュプル信号SPP2との比(SPP1/SPP2)が2を超えるかまたは2分の1未満であるとき、回折格子の面積比(S1/S0)が、0.45以上、0.53以下になるように形成され、SPP1/SPP2が3を超えるかまたは3分の1未満であるとき、面積比(S1/S0)が、0.47以上、0.52以下になるように形成される。このことによって、零次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号MPPの振幅に比べて、SPP1およびSPP2の振幅を小さくすることができるので、トラックの曲率が大きく±1次回折光がトラックの中央からずれて配置されるような場合においても、トラックオフセットの発生量を低減することが可能になる。
【0032】
また本発明は、光によって光記録媒体に情報を記録または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置であって、
光を放射する光源と、
光源から放射される光を、少なくとも零次回折光、プラス(+)1次回折光およびマイナス(−)1次回折光に回折するとともに、+および−(±)1次回折光の一部に位相差を与える回折格子と、
零次回折光および±1次回折光を前記光記録媒体上に集光する集光手段と、
前記光源と前記集光手段との間に配置され零次回折光および±1次回折光を透過および反射する光分岐手段と、
前記光記録媒体によって反射された零次回折光および±1次回折光を受光する複数の受光素子からなる光検出手段とを備え、
前記光記録媒体上に集光される零次回折光のビームスポット中心と+1次回折光または−1次回折光のビームスポット中心との距離であるビーム間隔Bと、前記光記録媒体に形成されるトラックのピッチTPとの比(B/TP)が、40未満である状態で、
前記回折格子は、
複数の受光素子によって検出される+1次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号SPP1と、−1次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号SPP2との比(SPP1/SPP2)が2を超えるかまたは2分の1未満であるとき、
回折格子に照射される+1次または−1次回折光のビーム面積をS0、+1次または−1次回折光に対して位相差を与える回折格子の面積をS1として与えられる面積比(S1/S0)が、0.40以上、0.56以下になるように形成されることを特徴とする光ピックアップ装置である。
【0033】
また本発明は、前記回折格子は、
前記プッシュプル信号SSP1とSSP2との比(SPP1/SPP2)が3を超えるかまたは3分の1未満であるとき、
前記面積比(S1/S0)が、0.45以上、0.53以下になるように形成されることを特徴とする。
【0034】
本発明に従えば、ビーム間隔Bと、光記録媒体のトラックピッチTPとの比(B/TP)が40未満である状態で、回折格子は、SPP1/SPP2が2を超えるかまたは2分の1未満であるとき、面積比(S1/S0)が、0.40以上、0.56以下になるように形成され、SPP1/SPP2が3を超えるかまたは3分の1未満であるとき、面積比(S1/S0)が、0.45以上、0.53以下になるように形成される。このことによって、零次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号MPPの振幅に比べて、SPP1およびSPP2の振幅を小さくすることができるので、トラックの曲率が大きく±1次回折光がトラックの中央からずれて配置されるような場合においても、トラックオフセットの発生量を低減することが可能になる。
【0035】
また本発明は、前記回折格子が保持される保持部材をさらに含み、
前記保持部材は、回折格子に形成される格子溝が延びる方向と平行方向に移動可能に設けられることを特徴とする。
【0036】
本発明に従えば、回折格子を保持する保持部材を、回折格子に形成される格子溝が延びる方向と平行方向に移動させて光のビームに対する回折格子の挿入位置を調整することができる。このような簡単な調整動作によって、面積比(S1/S0)を好適な範囲内になるように調整できるので、MPPの振幅に対するSPP1およびSPP2の振幅を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現することができる。
【0037】
また本発明は、前記回折格子の格子溝が延びる方向と直交する方向において、前記保持部材の長さが、前記回折格子の長さよりも小さいことを特徴とする。
【0038】
本発明に従えば、回折格子に形成される格子溝が延びる方向と平行方向である1軸方向に保持部材を移動させるだけで面積比(S1/S0)を好適な範囲内に調整できるように構成されるとき、保持部材は、回折格子全体を覆うように保持する必要がないので、前記1軸方向に直交する方向の長さを小さくすることができる。このように部材の寸法を削減することによって、光ピックアップ装置の小型化に寄与することができる。
【0039】
また本発明は、前記回折格子が保持される保持部材をさらに含み、
前記保持部材は、前記回折格子を含み光軸に垂直な仮想平面内において、前記回折格子を角変位させることができるように設けられることを特徴とする。
【0040】
本発明に従えば、回折格子を保持する保持部材を、回折格子を含み光軸に垂直な仮想平面内において、回折格子を角変位させて光のビームに対する回折格子の挿入位置を調整することができる。このような簡単な調整動作によって、面積比(S1/S0)を好適な範囲内になるように調整できるので、MPPの振幅に対するSPP1およびSPP2の振幅を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現することができる。
【0041】
また本発明は、前記回折格子が保持される保持部材をさらに含み、前記保持部材は、光軸方向と平行方向に移動可能に設けられることを特徴とする。
【0042】
本発明に従えば、回折格子を保持する保持部材を、光軸方向と平行方向に移動させて光のビームに対する回折格子の挿入位置を調整することができる。このような簡単な調整動作によって、面積比(S1/S0)を好適な範囲内になるように調整できるので、MPPの振幅に対するSPP1およびSPP2の振幅を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現することができる。
【0043】
また本発明は、前記光分岐手段は、ビームスプリッタであり、
前記回折格子は、ビームスプリッタの前記光源寄りに、ビームスプリッタに装着されることを特徴とする。
【0044】
本発明に従えば、回折格子をビームスプリッタに装着させることによって、回折格子を保持する保持部材を不要にすることができる。また光ビームに対する回折格子およびビームスプリッタの挿入位置を同時に調整することができるので、調整作業の効率化を実現することができる。
【0045】
また本発明は、前記光分岐手段は、ビームスプリッタであり、
前記回折格子は、ビームスプリッタの前記光源寄りに形成され、ビームスプリッタと単一部品に一体化されることを特徴とする。
【0046】
本発明に従えば、回折格子はビームスプリッタと単一部品に一体化されるので、部品点数を削減することができる。このことによって、装置組立時における組立工数を削減するとともに部品相互間の調整作業を削減し、生産効率を向上することができる。
【0047】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置30の構成を簡略化して示す系統図である。光ピックアップ装置30は、光源である半導体レーザ31と、コリメータレンズ32と、回折格子33と、回折格子33を保持する保持部材34と、光分岐手段35であるビームスプリッタと、半導体レーザ31から放射される光を光記録媒体40上に集光する集光手段36である対物レンズと、光記録媒体40によって反射される光を集光する反射光集光レンズ37と、シリンドリカルレンズ38と、複数の受光素子からなる光検出手段39とを含む。
【0048】
ここで、光ピックアップ装置30が光記録媒体40に臨んで動作している状態において、3次元座標を構成するX,YおよびZ軸の方向を定義する。図1中の光記録媒体40の中心を通る断面線の方向、すなわち光記録媒体40の半径方向をX軸とし、光記録媒体40を含む平面内においてX軸と直交する方向、すなわち光記録媒体40に形成されるトラックの延びる方向をY軸とし、XおよびY軸の両軸に対して直交する光軸方向をZ軸方向とする。なお、前記光軸は、特に断らない限り、半導体レーザ31から光記録媒体40に向けて放射される光の軸の意味に用いられる。
【0049】
半導体レーザ31は、たとえば元素の周期律表に規定されるIII族元素とV族元素とを含む化合物半導体であり、レーザ光を発振することができる。コリメータレンズ32は、半導体レーザ31から放射される光を略平行光にする。
【0050】
回折格子33は、半導体レーザ31から放射される光のビーム43を通過させることによって、少なくとも零次回折光、+1次回折光および−1次回折光に回折する。図2は、光ピックアップ装置30に備わる回折格子33の構成を示す平面図である。図2を参照して回折格子33の構成について説明する。回折格子33は、前記X軸方向に延びる複数の溝41が形成される平面格子であり、光は溝41を通過する際に反射されて干渉することによって回折される。回折格子33において注目すべきは、溝41が延びる方向、すなわち前記X軸方向に3分割されており、その中心領域42bのX軸方向の長さがWであり、各領域42a,42b,42cは、溝41の形成されるピッチである格子定数dの2分の1だけY軸方向に互いにずれて構成されることである。前記3分割されている各領域42a,42b,42cのX軸方向の長さは、光記録媒体40に形成されるトラックのピッチTPと、前記ビーム間隔Bとに基づき、領域42aおよび領域42cを通過する際に回折される±1次回折光の位相が、零次回折光の位相に対して180度の位相差になるような値に設定される。
【0051】
再び図1に戻って、ビームスプリッタ35は、たとえば偏光ビームスプリッタであり、半導体レーザ31から放射される光を透過させ、光記録媒体40で反射された反射光を反射することができるように、半導体レーザ31と光記録媒体40との間に配置される。
【0052】
対物レンズ36は、ビームスプリッタ35を透過した零次回折光および±1次回折光を光記録媒体40の情報記録面に形成されるトラック上に集光する。本実施の形態では、零次回折光をメインビーム(MB)として情報トラック上に照射し、+1次回折光を第1サブビーム(SB1)とし−1次回折光を第2サブビーム(SB2)として情報トラックにそれぞれ隣接するトラック上に照射する。
【0053】
光記録媒体40で反射されたMB,SB1およびSB2は、再び対物レンズ36を透過し、ビームスプリッタ35で反射されて反射光集光レンズ37に入射する。反射光集光レンズ37を透過して集光されたMB,SB1およびSB2は、シリンドリカルレンズ38によって焦点ずれ検出のための非点収差を与えられて光検出手段39によって受光検出される。
【0054】
光検出手段39は、フォトダイオードからなる複数の受光素子によって構成される光検出器である。光検出手段39は、前記X軸方向に平行な分割線と前記Y軸方向に平行な分割線とによって分割される4つの受光素子によって構成される第1光検出器39aと、前記Y軸方向すなわちトラックの延びる方向と平行な分割線によって分割される2つの受光素子によって構成される第2および第3光検出器39b,39cとを含む。
【0055】
第1光検出器39aはMBを検出し、第1光検出器39aによって検出されるMBの受光信号に基づいて求められるプッシュプル信号をMPPとする。第2光検出器39bはSB1を検出し、第2光検出器39bによって検出されるSB1の受光信号に基づいて求められるプッシュプル信号をSPP1とする。また第3光検出器39cはSB2を検出し、第3光検出器39cによって検出されるSB2の受光信号に基づいて求められるプッシュプル信号をSPP2とする。
【0056】
TESとして用いられるDPP信号は、MPP、SPP1およびSPP2によって前述と同様に式(1)によって求めることができる。図3は本実施の形態の光ピックアップ装置30において求められるプッシュプル信号を例示する図であり、図4は本実施の形態の光ピックアップ装置30において求められるオフセットΔPが生じている状態でのプッシュプル信号を例示する図である。
【0057】
図3に示すように、SB1およびSB2に基づいて求められるSPPは、MBに基づいて求められるMPPに比べて振幅が小さい。これは、MBは回折格子33を通過する際に位相が変化しないのに対して、SB1およびSB2は、回折格子33の領域42aおよび領域42cを通過する際に180度位相が反転されることによる。なお図4に示すようにオフセットΔPが発生している状態においても、MPPとSPP1およびSPP2とに発生するオフセットが同位相であるので、オフセットΔPが相殺されることは前述と同様である。
【0058】
本実施の形態では、このように回折格子33に光ビーム43を通過させることによって、SPPの振幅を小さくすることができるので、SB1およびSB2のトラックオフセットの影響を緩和することができる。しかしながら、不所望にSB1およびSB2のトラックオフセット量が大きくなると、残留トラックオフセットの影響による記録再生信号の品質低下を回避することは困難である。したがって、SB1およびSB2のトラックずれに起因する記録再生信号の品質低下を回避するためには、SPP信号振幅量を、許容し得る最大トラックオフセット量に対応して定められる振幅量以下になるようにしなければならない。
【0059】
記録再生信号の品質低下を回避するために許容し得る最大トラックオフセット量(以後、許容トラックオフセット量と呼ぶ)は、一義的に定められるものではないけれども、たとえば角田義人監修、電子情報通信学会編「光ストレージの基礎と応用」、p98〜104(平成7年、コロナ社)においては、トラックピッチTPの8%以下が1つの基準として提案されている。許容トラックオフセット量にトラックピッチTPの8%を用いた場合、SPPの振幅量をトラックピッチTPの8%以下にすることができるように設定される回折格子33の前記面積比(S1/S0)の範囲限定理由について以下に説明する。
【0060】
図5は、SB1が光検出器39bによって検出される状態を示す図である。図5は、光検出器39bで受光されている状態のサブビームSB1のビームスポットを示す。SB1のビームスポット内の弧62,63は、SB1が光記録媒体40に照射された場合に光記録媒体表面の凹凸によって回折された光のパターンである。またSB1のビームスポット内には、回折格子33によってSB1の位相が反転される領域を、ハッチングを施して光検出器39b上に投影して示す。このハッチングの施された領域は、光ビーム43が回折格子33を通過する際に回折されるとともに位相が反転される領域、すなわち図2に示す領域42aおよび領域42cを通過した領域である。図5においてこのハッチングが施された領域の面積をすべて加算した面積をS1とする。この面積S1のSB1のビームスポット面積S0に対する比が面積比(S1/S0)である。なお図5ではSB1について例示するけれども、面積比(S1/S0)はSB2についても同様に定義される。
【0061】
図6は、面積比(S1/S0)と振幅比(SPP/MPP)との関係を示す図である。図6には、回折格子33の面積比(S1/S0)を変化させた場合に検出されるSB1およびSB2によるプッシュプル信号SPPの振幅と、MBによるプッシュプル信号MPPの振幅との比(SPP/MPP:以後、振幅比と呼ぶ)を求めた結果を示す。図6中のライン44が、面積比(S1/S0)と振幅比(SPP/MPP)との関係を示す。図6に示すように、面積比(S1/S0)が0.5のとき、すなわちサブビームに位相差を与える面積S1と、位相差を与えない面積(=S0−S1)とが等しいとき、振幅比(SPP/MPP)がほぼ零になる。面積比(S1/S0)が0.5から増加しても減少しても振幅比(SPP/MPP)は増大する。
【0062】
図7は、トラックオフセット量がトラックピッチTPの8%以下を満足する振幅比(SPP/MPP)の値を示す図である。SB1およびSB2のトラックに対するずれ量は、トラックピッチTPおよびビーム間隔Bに関係することから、図7では、横軸にトラックピッチTPに対するビーム間隔Bの比(B/TP)を採り、縦軸に振幅比(SPP/MPP)を採って示す。また前述のようにトラックオフセットは、SB1とSB2とにおける光強度の差異、すなわち光量差によっても発生するので、一方のビームの光量が、他方のビームの光量の2倍である場合と、3倍である場合とについて振幅比を求めた。図7では、ビーム光量の比をβ(=SB1光量/SB2光量、またはSB2光量/SB1光量であってもよい)で表し、ライン45がβ:2の場合についての結果を表し、ライン46がβ:3の場合についての結果を表す。
【0063】
図7に示すように、ビーム光量比βが2および3のいずれの場合においても、比(B/TP)が40において振幅比(SPP/MPP)は、大きく変化する。すなわち比(B/TP)が40以上と40未満とにおいて、トラックオフセット量がトラックピッチTPの8%以下を満足するための振幅比(SPP/MPP)が異なる。
【0064】
比(B/TP)が40以上の状態では、ビーム光量比βが2であるとき、振幅比(SPP/MPP)は0.2以下でなければならず、ビーム光量比βが3であるとき、振幅比(SPP/MPP)は0.1以下でなければならない。これらの振幅比(SPP/MPP)の要件を満足するように形成される回折格子33の面積比(S1/S0)を図6から求めることができる。面積比(S1/S0)が0.45以上、0.53以下になるように回折格子33を形成することによって、ビーム光量比β=2で振幅比(SPP/MPP)≦0.2を満足することができる。また面積比(S1/S0)が0.47以上、0.52以下になるように回折格子33を形成することによって、ビーム光量比β=3で振幅比(SPP/MPP)≦0.1を満足することができる。
【0065】
比(B/TP)が40未満の状態では、ビーム光量比βが2であるとき、振幅比(SPP/MPP)は0.4以下でなければならず、ビーム光量比βが3であるとき、振幅比(SPP/MPP)は0.18以下でなければならない。これらの振幅比(SPP/MPP)の要件を満足するように形成される回折格子33の面積比(S1/S0)を図6から求めることができる。面積比(S1/S0)が0.40以上、0.56以下になるように回折格子33を形成することによって、ビーム光量比β=2で振幅比(SPP/MPP)≦0.4を満足することができる。また面積比(S1/S0)が0.45以上、0.53以下になるように回折格子33を形成することによって、ビーム光量比β=3で振幅比(SPP/MPP)≦0.18を満足することができる。
【0066】
前述した領域42bのX軸方向の長さWは、回折格子33の面積比(S1/S0)が、満足させるべき振幅比(SPP/MPP)の値に対応して定められる前述の所定範囲内になるように設定される。回折格子33の面積比(S1/S0)が前述の所定範囲内になるように設定し、振幅比(SPP/MPP)を、比(B/TP)およびビーム光量比βに応じて規定される値以下にすることによって、トラックオフセットを許容トラックオフセット量以下に抑制することができる。
【0067】
図8は、光ピックアップ装置30に備わる回折格子33を保持する保持部材34の構成を簡略化して示す斜視図である。保持部材34は、回折格子33が固設される固定部材47と、固定部材47が摺動可能に装着される案内部材48とを含む。
【0068】
固定部材47は、外形が大略直方体に形成される枠状部材であり、回折格子33が固設されている状態で、回折格子33を通過する光ビームを遮蔽することがないように形成される。図8に示すように固定部材47に回折格子33が固設されている状態で、回折格子33の溝41が延びる方向、すなわちX軸方向に固定部材47の第1および第2側部49,50から外方に向って突出するように第1および第2突出部51,52が形成される。
【0069】
案内部材48は、偏平U字状の形状を有する部材であり、回折格子33の固設された固定部材47が当接する基底部53と、基底部53の長手方向両端部から垂直に立上がる第1および第2立上部54,55を備える。第1および第2立上部54,55には、固定部材47を臨んで第1および第2溝部56,57が形成される。第1および第2溝部56,57に、固定部材47の第1および第2突出部51,52がそれぞれ嵌合されることによって、案内部材48に固定部材47が装着される。固定部材47は、第1および第2突出部51,52が案内部材48の第1および第2溝部56,57と摺動することによって、格子溝41が延びる方向、すなわちX軸方向に案内部材48に案内されて移動することができる。
【0070】
固定部材47の移動は、たとえば次のようにして実現される。第1立上部54にX軸方向に貫通する雌ねじ部を形成する。雌ねじ部に図示しないねじ部材を螺合させ、ねじ部材の先端を第1突出部51に回転自在なように装着する。案内部材48を光ピックアップ装置30の図示しないケーシングに固設し、ねじ部材を回転させてX軸方向の前進または後退量を調整することによって、固定部材47に固設される回折格子33をX軸方向に移動させ、半導体レーザ31から放射される光のビームに対する回折格子33の相対的な位置を調整することができる。
【0071】
図9は、回折格子33のX軸方向における位置調整の概略を示す図である。回折格子33に形成される領域42bのX軸方向の長さWは、回折格子33の面積比(S1/S0)が、所定の振幅比(SPP/MPP)を満足するように設定されるけれども、半導体レーザ31から放射されて回折格子33に照射されるビーム43の回折格子33に対する照射位置によっては、所定の振幅比(SPP/MPP)が満足されないという状態が出現する。
【0072】
図9(a)には、ビーム43の中心58が、領域42bのX軸方向に関する中心線59に対してX軸方向にずれG1を有する状態を示す。すなわち図9(a)は、ビーム43が、領域42aおよび領域42bを照射するけれども、領域42cを照射しない状態を例示する。ビーム43の中心58が前述のずれG1を有するようなとき、ビーム43が、回折格子33を通過し、光記録媒体40に反射されて光検出手段39に受光されると、光検出手段39である各光検出器39a,39b,39cを構成する複数の分割された受光素子に投影される回折格子の面積比(S1/S0)が、それぞれの受光素子において異なるので、サブビームSB1およびSB2に基づいて得られるプッシュプル信号SPPに信号振幅が残ることになる。
【0073】
図10は、ビーム43の中心がX軸方向にずれG1を有し、SPPに信号振幅が残る状態を示す図である。図10中のSPP0は、ビーム43の中心58が領域42bの中心線59上に存在する状態でのプッシュプル信号を示し、ほとんど信号振幅が発生しない。一方図10中のSPP150は、ビーム43の中心58が領域42bの中心線59に対してずれG1=150μmを有する状態でのプッシュプル信号を示し、信号振幅がSPP0に比較して大きくなる。前述したようにプッシュプル信号SPPの信号振幅が大きくなるとトラックオフセットが発生するので、前記ずれG1を小さくするように、ビーム43と回折格子33との相対的な位置を調整しなければならない。
【0074】
再び図9に戻って、図9(b)では、前述の保持部材34に備わる固定部材47を摺動させて回折格子33をX軸方向に移動させ、ビーム43の中心58を回折格子33の領域42bの中心線59上に位置するように調整した状態を示す。このように、ビーム43と回折格子33との相対的な位置調整を行うことによって、前記ずれG1を小さくし、振幅比(SPP/MPP)を所定範囲内にしてトラックオフセットの発生を防止することができる。本実施の形態では、Y軸方向に対するビーム43の移動は、回折格子33の面積比(S1/S0)に対して影響を及ぼすことがないので、X軸方向1軸のみの位置調整という簡単な動作によってトラックオフセットの発生を防止することができる。なお図9では、回折格子33の位置調整の理解を容易にするために保持部材34の図を省略した。
【0075】
このように本実施の形態の光ピックアップ装置30では、X軸1軸方向に保持部材34の固定部材47を移動させるだけで回折格子33の面積比(S1/S0)を好適な範囲内に調整できるように構成される。したがって、保持部材34は、回折格子33全体を覆うように保持する必要がないので、図8に示すようにX軸方向に直交する方向における保持部材34の長さh1を、X軸方向に直交する方向における回折格子33の長さh2よりも小さくすることができる。この保持部材34の寸法を削減することによって、光ピックアップ装置30の小型化に寄与することができる。
【0076】
図11は、本発明の実施の第2形態である光ピックアップ装置に備わる回折格子33の位置調整の概略を示す図である。本実施の形態の光ピックアップ装置は、実施の第1形態の光ピックアップ装置30に類似するので構成を示す図は省略する。
【0077】
注目すべきは、回折格子33を含み光軸に対して直交する仮想平面内において、回折格子33を角変位可能に構成されることである。回折格子33を角変位させてビーム43に対する回折格子33の位置調整を行い、回折格子33の面積比(S1/S0)を調整する。
【0078】
図11(a)には、ビーム43の中心58が、領域42bのX軸方向に関する中心線59からずれG2を有し、さらに回折格子33のY軸方向の中心線60からずれG3を有する状態を示す。このようにビーム43の中心58が、中心線59と中心線60との交点61、すなわち回折格子33の平面図上における中心61からX軸方向にずれG2を有し、Y軸方向にずれG3を有するとき、X−Y両軸方向に回折格子33を精度良く移動させて、ビーム43の中心58と回折格子33の中心61とを一致させることは難しい。何故ならば、回折格子33の移動の方向が2軸になるので、1軸方向にのみ移動させる場合に比べて移動誤差が重畳されるからである。
【0079】
本実施の形態では、回折格子33は、回折格子33の中心61を通り図11の紙面に対して垂直方向に延びる軸線まわりに角変位可能な保持部材に保持される。図11(b)に示すように、回折格子33を保持する保持部材を、回折格子を含み光軸に垂直な仮想平面内において前記軸線まわりに角度θだけ角変位させてビーム43に対する回折格子33の挿入位置を調整することができる。
【0080】
図11では保持部材の図が省略されるけれども、このような角変位可能な保持部材は、回折格子33の中心61を通る前記軸線と、軸線を共有する円筒形状の部材であり、回折格子33の格子面が光軸に直交する仮想平面に含まれるように回折格子33を円筒の内方に保持する。円筒形状の保持部材は、保持部材の円筒形状に対応するようにハウジングに形成される円柱状の開口部に挿入される。このとき保持部材は、開口部を形成するハウジングの内周面に沿って摺動可能に装着される。このような円筒形状の保持部材を前述の軸線まわりに角変位させることによって、保持部材に保持される回折格子33が前記平面内において軸線まわりに角変位され、ビーム43に対する挿入位置が調整される。
【0081】
前述のように回折格子33を保持する保持部材を前記軸線まわりに角変位させるという1方向への簡単な調整動作によって、精度良く回折格子33の面積比(S1/S0)を好適な範囲内になるように調整できるので、振幅比(SPP/MPP)を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現できる。
【0082】
図12は、本発明の実施の第3形態である光ピックアップ装置65の構成を簡略化して示す系統図である。本実施の形態の光ピックアップ装置65は、実施の第1形態の光ピックアップ装置30に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【0083】
本実施の形態の光ピックアップ装置65において注目すべきは、コリメータレンズ32が、ビームスプリッタ35と対物レンズ36との間に配置されるので、半導体レーザ31から放射される光が拡散しながら回折格子33に照射されることである。したがって、回折格子33と光源である半導体レーザ31との距離の変動、すなわち回折格子33が光軸方向であるZ軸方向に配置される位置によって、回折格子33に照射されるビーム43の面積が変動する。
【0084】
図13は、回折格子33と半導体レーザ31との距離の変動に伴い回折格子33に対するビーム43の照射面積が変動する状態を示す図である。図13(a)は、回折格子33が半導体レーザ31から最も離反している状態における回折格子33の平面図であり、以下図13(b)、図13(c)とこの順番に回折格子33が半導体レーザ31に近接していく状態での平面図である。
【0085】
図13に示すように、ビーム43の照射面積に占める位相差を与える領域の面積S1は、回折格子33が半導体レーザ31から遠ざかるのに従って大きくなる。すなわち、回折格子33の面積比(S1/S0)は、回折格子33を半導体レーザ31から離反させるのに伴って大きくなり、回折格子33を半導体レーザ31に近接させるのに伴って小さくなる。本実施の形態では、回折格子33を保持する保持部材66は、光軸方向すなわちZ軸方向に移動可能なように設けられる。
【0086】
図14は、光ピックアップ装置65に備わる回折格子33を保持する保持部材66の構成を簡略化して示す斜視図である。図14は、光源である半導体レーザ31側から回折格子33のビーム43照射面を臨んで見た状態を示す斜視図である。保持部材66には回折格子33が固設され、保持部材66はハウジング68に摺動可能に装着される。ハウジング68は、Z軸方向に垂直な断面が略U字状を有する部材であり、基台部69と、基台部69の両端に連なるとともに基台部69の両端から垂直に立上がる第1および第2立上部70,71で構成される。基台部69には、ハウジング内方に臨んでZ軸方向に延びる案内溝72が形成される。第1立上部70のほぼ中央には、第1立上部70を貫通してZ軸方向に細長く延びる長孔73が形成される。
【0087】
保持部材66は、大略直方体形状を有し、内方に光を通過させることのできる開口部74が形成され、その開口部74に回折格子33が固設される。回折格子33が固設された状態で、保持部材66には、回折格子33の格子溝が延びる方向に直交する方向に突出して案内突起部75が形成される。この案内突起部75が、ハウジング68の基台部69に形成される案内溝72に係合するようにして、保持部材66および保持部材66に固設された回折格子33がハウジング68に装着される。案内突起部75は、基台部69に形成される案内溝72と摺動可能であり、またハウジング68に装着された状態で保持部材66のX軸方向の両端面は、第1および第2立上部70,71のハウジング内方に臨む面とそれぞれ摺動可能に構成される。ハウジング68は、光ピックアップ装置65の図示しないケーシングに固設されるので、保持部材66に保持される回折格子33は、ハウジング68に対して保持部材66とともに移動することによって、光ピックアップ装置65の他の光学部材に対して相対的に位置を変化することができる。
【0088】
回折格子33のハウジング68に対する移動は、たとえば次のようにして実現される。第1立上部70に対する保持部材66の摺動面に、前述の長孔73と整合する位置に予め嵌合孔を形成しておく。この嵌合孔に嵌合させることのできる棒状の調整治具を準備し、長孔73を挿通して保持部材66の嵌合孔に調整治具を嵌合させ、調整治具をZ軸方向に移動させることによって、保持部材66および保持部材66に固設される回折格子33をZ軸方向に移動して位置調整することができる。
【0089】
回折格子33を保持する保持部材66をZ軸の1軸方向に移動させるという簡単な調整動作によって、ビーム43に対する回折格子33の挿入位置を調整し、その面積比(S1/S0)を好適な範囲内になるように調整できるので、振幅比(SPP/MPP)を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現することができる。
【0090】
図15は、本発明の実施の第4形態である光ピックアップ装置に備わる回折格子33およびビームスプリッタ35の構成を簡略化して示す斜視図である。本実施の形態の光ピックアップ装置は、実施の第1形態の光ピックアップ装置30に類似するので構成を示す図は省略する。
【0091】
本実施の形態の光ピックアップ装置において注目すべきは、回折格子33が、ビームスプリッタ35の半導体レーザ31寄りに、ビームスプリッタ35に装着されることである。図15に示すように回折格子33をビームスプリッタ35に装着させることによって、回折格子33を保持する保持部材を不要にすることができる。また光ビームに対する回折格子33およびビームスプリッタ35の挿入位置を同時に調整することができるので、調整作業の効率化を実現することができる。
【0092】
図16は、本発明の実施の第5形態である光ピックアップ装置に備わる回折格子33およびビームスプリッタ35の構成を簡略化して示す斜視図である。本実施の形態の光ピックアップ装置は、実施の第1形態の光ピックアップ装置30に類似するので構成を示す図は省略する。
【0093】
本実施の形態の光ピックアップ装置において注目すべきは、回折格子33は、ビームスプリッタ35の半導体レーザ31寄りに形成され、ビームスプリッタ35と単一部品に一体化されることである。図16に示すように、回折格子33はビームスプリッタ35と単一部品に一体化されるので、部品点数を削減することができる。このことによって、装置組立時における組立工数を削減するとともに部品相互間の調整作業を削減し、生産効率を向上することができる。
【0094】
【発明の効果】
本発明によれば、ビーム間隔Bと、光記録媒体のトラックピッチTPとの比(B/TP)が40以上である状態で、回折格子は、プッシュプル信号SPP1とプッシュプル信号SPP2との比(SPP1/SPP2)が2を超えるかまたは2分の1未満であるとき、回折格子に照射される+1次または−1次回折光のビーム面積S0に対する+1次または−1次回折光に対して位相差を与える回折格子の面積S1の面積比(S1/S0)が、0.45以上、0.53以下になるように形成され、SPP1/SPP2が3を超えるかまたは3分の1未満であるとき、面積比(S1/S0)が、0.47以上、0.52以下になるように形成される。このことによって、零次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号MPPの振幅に比べて、SPP1およびSPP2の振幅を小さくすることができるので、トラックの曲率が大きく±1次回折光がトラックの中央からずれて配置されるような場合においても、トラックオフセットの発生量を低減することが可能になる。
【0095】
また本発明によれば、ビーム間隔Bと、光記録媒体のトラックピッチTPとの比(B/TP)が40未満である状態で、回折格子は、SPP1/SPP2が2を超えるかまたは2分の1未満であるとき、面積比(S1/S0)が、0.40以上、0.56以下になるように形成され、SPP1/SPP2が3を超えるかまたは3分の1未満であるとき、面積比(S1/S0)が、0.45以上、0.53以下になるように形成される。このことによって、零次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号MPPの振幅に比べて、SPP1およびSPP2の振幅を小さくすることができるので、トラックの曲率が大きく±1次回折光がトラックの中央からずれて配置されるような場合においても、トラックオフセットの発生量を低減することが可能になる。
【0096】
また本発明によれば、回折格子を保持する保持部材を、回折格子に形成される格子溝が延びる方向と平行方向に移動させて光のビームに対する回折格子の挿入位置を調整することができる。このような簡単な調整動作によって、面積比(S1/S0)を好適な範囲内になるように調整できるので、MPPの振幅に対するSPP1およびSPP2の振幅を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現することができる。
【0097】
また本発明によれば、回折格子に形成される格子溝が延びる方向と平行方向である1軸方向に保持部材を移動させるだけで面積比(S1/S0)を好適な範囲内に調整できるように構成されるとき、保持部材は、回折格子全体を覆うように保持する必要がないので、前記1軸方向に直交する方向の長さを小さくすることができる。このように部材の寸法を削減することによって、光ピックアップ装置の小型化に寄与することができる。
【0098】
また本発明によれば、回折格子を保持する保持部材を、回折格子を含み光軸に垂直な仮想平面内において、回折格子を角変位させて光のビームに対する回折格子の挿入位置を調整することができる。このような簡単な調整動作によって、面積比(S1/S0)を好適な範囲内になるように調整できるので、MPPの振幅に対するSPP1およびSPP2の振幅を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現することができる。
【0099】
また本発明によれば、回折格子を保持する保持部材を、光軸方向と平行方向に移動させて光のビームに対する回折格子の挿入位置を調整することができる。このような簡単な調整動作によって、面積比(S1/S0)を好適な範囲内になるように調整できるので、MPPの振幅に対するSPP1およびSPP2の振幅を低減し、トラックオフセット発生量の抑制を容易に実現することができる。
【0100】
また本発明によれば、回折格子をビームスプリッタに装着させることによって、回折格子を保持する保持部材を不要にすることができる。また光ビームに対する回折格子およびビームスプリッタの挿入位置を同時に調整することができるので、調整作業の効率化を実現することができる。
【0101】
また本発明によれば、回折格子はビームスプリッタと単一部品に一体化されるので、部品点数を削減することができる。このことによって、装置組立時における組立工数を削減するとともに部品相互間の調整作業を削減し、生産効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置30の構成を簡略化して示す系統図である。
【図2】光ピックアップ装置30に備わる回折格子33の構成を示す平面図である。
【図3】本実施の形態の光ピックアップ装置30において求められるプッシュプル信号を例示する図である。
【図4】本実施の形態の光ピックアップ装置30において求められるオフセットΔPが生じている状態でのプッシュプル信号を例示する図である。
【図5】SB1が光検出器39bによって検出される状態を示す図である。
【図6】面積比(S1/S0)と振幅比(SPP/MPP)との関係を示す図である。
【図7】トラックオフセット量がトラックピッチTPの8%以下を満足する振幅比(SPP/MPP)の値を示す図である。
【図8】光ピックアップ装置30に備わる回折格子33を保持する保持部材34の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図9】回折格子33のX軸方向における位置調整の概略を示す図である。
【図10】ビーム43の中心がX軸方向にずれG1を有し、SPPに信号振幅が残る状態を示す図である。
【図11】本発明の実施の第2形態である光ピックアップ装置に備わる回折格子33の位置調整の概略を示す図である。
【図12】本発明の実施の第3形態である光ピックアップ装置65の構成を簡略化して示す系統図である。
【図13】回折格子33と半導体レーザ31との距離の変動に伴い回折格子33に対するビーム43の照射面積が変動する状態を示す図である。
【図14】光ピックアップ装置65に備わる回折格子33を保持する保持部材66の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図15】本発明の実施の第4形態である光ピックアップ装置に備わる回折格子33およびビームスプリッタ35の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図16】本発明の実施の第5形態である光ピックアップ装置に備わる回折格子33およびビームスプリッタ35の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図17】DPP法が用いられる従来の光ピックアップ装置1の構成を簡略化して示す系統図である。
【図18】光記録媒体10上に照射されている零次回折光および±1次回折光の状態を示す図である。
【図19】光検出器9による検出信号に基づいてDPP信号を求める回路の概略を示す図である。
【図20】プッシュプル信号の1例を示す図である。
【図21】オフセットΔPが発生している状態でのプッシュプル信号の1例を示す図である。
【図22】もう1つの従来技術に用いられる光ピックアップ装置に備わる回折格子20の構成を簡略化して示す平面図である。
【図23】MBとSB1およびSB2とが同一のトラック1上に照射されている状態を示す図である。
【図24】光記録媒体10上の曲率を有するトラックにMBとSB1およびSB2とが照射されている状態を示す図である。
【図25】曲率を有するトラックに照射されたMB,SB1およびSB2の検出信号に基づいて求められるDPP信号の例を示す図である。
【図26】トラックピッチTPが1.2μmに形成される光記録媒体から情報を再生したときのビーム間隔Bとトラックオフセットとの関係を示す。
【図27】MBが光記録媒体10の中心を通り半径方向に延びる直線24上からずれて配置されている状態を示す図である。
【符号の説明】
30,65 光ピックアップ装置
31 半導体レーザ
32 コリメータレンズ
33 回折格子
34,66 保持部材
35 ビームスプリッタ
36 対物レンズ
37 反射光集光レンズ
38 シリンドリカルレンズ
39 光検出手段
40 光記録媒体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup device that records information on an optical recording medium with light or reproduces information from the optical recording medium.
[0002]
[Prior art]
Optical discs such as compact discs (CD), digital versatile discs (DVD) and mini discs (MD) are used as optical recording media in many fields such as audio video and computers. In accordance with the demand for increasing the storage capacity that is the amount of information recorded on the optical recording medium as described above, along with the narrowing of the track pitch that is the interval between the tracks formed on the optical recording medium, It has been used as an information storage area until the lap.
[0003]
In an information recording / reproducing apparatus using such an optical recording medium, a light spot is condensed on the information recording surface of the optical recording medium, and the information is recorded or reproduced by following the light spot to a track formed on the optical recording medium. I do. The control for causing the light spot to follow the track is called tracking control. In tracking control, the light reflected by the optical recording medium is detected by the light receiving element, and the detection signal from the light receiving element is collected to collect the light on the optical recording medium. This is performed by feeding back to an actuator that drives an objective lens that is an optical means. A signal used for feedback control of driving of the actuator is called a tracking error signal (hereinafter sometimes referred to as TES), and a differential push-pull (one of the signal generation methods used as the tracking error signal) DPP) method.
[0004]
The DPP method is disclosed, for example, in JP-A-7-93764. FIG. 17 is a system diagram showing a simplified configuration of a conventional
[0005]
In the
[0006]
FIG. 18 is a diagram illustrating a state of zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light irradiated on the
[0007]
MB, SB1 and SB2 irradiated on the
[0008]
FIG. 19 is a diagram showing an outline of a circuit for obtaining a DPP signal based on a detection signal from the
[0009]
The MB push-pull signal obtained by the MB light reception signal detected by the
DPP = MPP-k (SPP1 + SPP2) (1)
[0010]
Here, k which is an amplification factor in the
[0011]
As described above, since SB1 and SB2 are irradiated to positions adjacent to the adjacent tracks on both sides from the information track irradiated with MB by a half of the track pitch TP, the phases of SPP1 and SPP2 are The phase is 180 degrees shifted from the MPP phase. FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a push-pull signal. FIG. 20 illustrates a case where the above-described diffracted lights have the same light intensity and a = b, that is, the coefficient k = 0.5. Since SPP1 and SPP2 have the same light intensity, SPP1 and SPP2 overlap, and SPP obtained by further multiplying the sum of SPP1 and SPP2 by 0.5 is identical to SPP1 and SPP2, and thus overlaps SPP1 and SPP2. . Since MPP and SPP have opposite phases that are 180 degrees out of phase, a signal obtained by adding absolute values of the amplitudes of MPP and SPP is obtained as a DPP signal.
[0012]
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of the push-pull signal in a state where the offset ΔP is generated. Even in a state where each diffracted light is applied to a predetermined track position on the
[0013]
Another prior art of the DPP method is disclosed in JP-A-11-296875. In this prior art, the phase of SB1 and SB2 is inverted with respect to the phase of MB, and MB and SB1 and SB2 are irradiated on the same track, thereby reducing the offset.
[0014]
The other optical pickup device used in the prior art is substantially the same as the
GW = D · λ / (2NA · TP) (2)
[0015]
The
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described prior art has the following problems. In the prior art disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-93764, SB1 and SB2 must be shifted on the
[0017]
In any prior art, the influence of the curvature of the track formed on the
[0018]
FIG. 24 is a diagram illustrating a state in which MB, SB1, and SB2 are irradiated onto a track having a curvature on the
[0019]
FIG. 25 is a diagram illustrating an example of a DPP signal obtained based on detection signals of MB, SB1, and SB2 irradiated on a track having a curvature. As shown in FIG. 25, when MB is placed in the
[0020]
Even when three beams of MB and SB1 and SB2 are arranged on the same track as in another conventional technique, if the track has curvature, the three beams can be arranged on the same track at the same time. Since either one of the beams is shifted from the adjacent track, a track offset occurs as described above.
[0021]
Further, as a factor causing the track offset due to the curvature of the track formed on the optical recording medium, there is a relationship between the beam interval B and the track pitch TP. Here, the beam interval B is a linear distance connecting the spot center of MB irradiated on the optical recording medium and the spot center of SB1 or SB2.
[0022]
FIG. 26 shows the relationship between the beam interval B and the track offset when information is reproduced from an optical recording medium having a track pitch TP of 1.2 μm. FIG. 26 shows a result obtained by arranging SB1 and SB2 in the track direction adjacent to the track on which MB is arranged, instead of arranging the three beams on the same track. The
[0023]
Therefore, when the beam interval B is set wide, in order to reduce the track offset amount, the position where the three beams are arranged, that is, MB is arranged at the center of the track, and SB1 and SB2 are adjacent to the track, respectively. The position of the diffraction grating that determines the irradiation position of the MB, SB1, and SB2 on the optical recording medium becomes strict.
[0024]
FIG. 26 illustrates a case where the track pitch TP is 1.2 μm, but it is known that when the beam interval B is constant, a track offset is likely to occur when the track pitch TP becomes small. Since the value of the track pitch TP is determined according to each optical disc that is an optical recording medium, a large value cannot be used freely. However, the beam interval B can be determined according to the configuration of the optical system used in the optical pickup device, and the design value is determined according to the processing accuracy of the groove pitch of the diffraction grating, thereby suppressing a certain amount of track offset. It is possible. For example, in MD, the track pitch TP is 1.2 μm, and the beam interval B is set to 21 μm.
[0025]
The cause of the occurrence of the track offset is not only the relationship between the track pitch TP and the beam interval B, but also the difference in light intensity between the sub beams SB1 and SB2, for example. SB1 and SB2 are affected by a difference in spectral ratio, a difference in aperture limit of an objective lens, a difference in sensitivity of a photodetector, and the like when diffracted by a diffraction grating, and thus their light intensity is not always the same. In addition, the light intensity is not always constant. A track offset also occurs due to such a difference (unbalance) in light intensity between SB1 and SB2.
[0026]
FIG. 27 is a diagram showing a state in which MBs are arranged on the
[0027]
Such a track offset is required to be further suppressed with an increase in the storage capacity of the optical recording medium, in other words, with an improvement in recording density. There is a problem that the offset in the track portion is not sufficiently suppressed, and the quality of the reproduction information near the center of the optical recording medium deteriorates.
[0028]
An object of the present invention is to provide an optical pickup device that can cancel a track offset generated in tracking control using the DPP method with a simple configuration and can simplify assembly adjustment of the device. .
[0029]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is an optical pickup device for recording information on an optical recording medium by light or reproducing information from the optical recording medium,
A light source that emits light;
The light emitted from the light source is diffracted into at least zero-order diffracted light, plus (+) first-order diffracted light, and minus (−) first-order diffracted light, and gives a phase difference to a part of the + and − (±) first-order diffracted lights. A diffraction grating,
Condensing means for condensing zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light on the optical recording medium;
A light branching unit disposed between the light source and the light collecting unit and transmitting and reflecting zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light;
Photodetection means comprising a plurality of light receiving elements for receiving zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light reflected by the optical recording medium,
A beam interval B, which is a distance between a beam spot center of zero-order diffracted light focused on the optical recording medium and a beam spot center of + 1st-order diffracted light or −1st-order diffracted light, and a track formed on the optical recording medium In a state where the ratio (B / TP) to the pitch TP is 40 or more,
The diffraction grating is
The ratio (SPP1 / SPP2) of the push-pull signal SPP1 obtained based on the + 1st order diffracted light detected by the plurality of light receiving elements and the push-pull signal SPP2 obtained based on the -1st order diffracted light exceeds 2 or 2 When it is less than 1 /
The area ratio (S1 / S0) is given, where S0 is the beam area of the + 1st order or −1st order diffracted light irradiated to the diffraction grating, and S1 is the area of the diffraction grating that gives a phase difference to the + 1st order or −1st order diffracted light. , 0.45 or more and 0.53 or less.
[0030]
In the present invention, the diffraction grating may be
When the ratio of the push-pull signals SSP1 and SSP2 (SPP1 / SPP2) is greater than 3 or less than 1/3,
The area ratio (S1 / S0) is formed to be 0.47 or more and 0.52 or less.
[0031]
According to the present invention, in the state where the ratio (B / TP) between the beam interval B and the track pitch TP of the optical recording medium is 40 or more, the diffraction grating has a ratio between the push-pull signal SPP1 and the push-pull signal SPP2. When (SPP1 / SPP2) is greater than 2 or less than half, the area ratio (S1 / S0) of the diffraction grating is formed to be 0.45 or more and 0.53 or less, and SPP1 / When SPP2 is greater than 3 or less than 1/3, the area ratio (S1 / S0) is formed to be 0.47 or more and 0.52 or less. As a result, the amplitudes of SPP1 and SPP2 can be made smaller than the amplitude of the push-pull signal MPP obtained on the basis of the zeroth-order diffracted light, so that the curvature of the track is large and the ± first-order diffracted light deviates from the center of the track. Even in such a case, the amount of occurrence of track offset can be reduced.
[0032]
The present invention also provides an optical pickup device for recording information on an optical recording medium with light or reproducing information from the optical recording medium,
A light source that emits light;
The light emitted from the light source is diffracted into at least zero-order diffracted light, plus (+) first-order diffracted light, and minus (−) first-order diffracted light, and gives a phase difference to a part of the + and − (±) first-order diffracted lights. A diffraction grating,
Condensing means for condensing zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light on the optical recording medium;
A light branching unit disposed between the light source and the light collecting unit and transmitting and reflecting zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light;
Photodetection means comprising a plurality of light receiving elements for receiving zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light reflected by the optical recording medium,
A beam interval B, which is a distance between a beam spot center of zero-order diffracted light focused on the optical recording medium and a beam spot center of + 1st-order diffracted light or −1st-order diffracted light, and a track formed on the optical recording medium In a state where the ratio (B / TP) to the pitch TP is less than 40,
The diffraction grating is
The ratio (SPP1 / SPP2) of the push-pull signal SPP1 obtained based on the + 1st order diffracted light detected by the plurality of light receiving elements and the push-pull signal SPP2 obtained based on the -1st order diffracted light exceeds 2 or 2 When it is less than 1 /
The area ratio (S1 / S0) is given, where S0 is the beam area of the + 1st order or −1st order diffracted light irradiated to the diffraction grating, and S1 is the area of the diffraction grating that gives a phase difference to the + 1st order or −1st order diffracted light. , 0.40 or more and 0.56 or less.
[0033]
In the present invention, the diffraction grating may be
When the ratio of the push-pull signals SSP1 and SSP2 (SPP1 / SPP2) is greater than 3 or less than 1/3,
The area ratio (S1 / S0) is formed to be 0.45 or more and 0.53 or less.
[0034]
According to the present invention, in a state where the ratio (B / TP) between the beam interval B and the track pitch TP of the optical recording medium is less than 40, the diffraction grating has an SPP1 / SPP2 of greater than 2 or 2 minutes. When the area ratio (S1 / S0) is less than 1, the area ratio (S1 / S0) is 0.40 or more and 0.56 or less, and when SPP1 / SPP2 is more than 3 or less than 1/3, the area The ratio (S1 / S0) is formed to be 0.45 or more and 0.53 or less. As a result, the amplitudes of SPP1 and SPP2 can be made smaller than the amplitude of the push-pull signal MPP obtained on the basis of the zeroth-order diffracted light, so that the curvature of the track is large and the ± first-order diffracted light deviates from the center of the track. Even in such a case, the amount of occurrence of track offset can be reduced.
[0035]
The present invention further includes a holding member for holding the diffraction grating,
The holding member is provided to be movable in a direction parallel to a direction in which a grating groove formed in the diffraction grating extends.
[0036]
According to the present invention, it is possible to adjust the insertion position of the diffraction grating relative to the light beam by moving the holding member that holds the diffraction grating in a direction parallel to the direction in which the grating groove formed in the diffraction grating extends. By such a simple adjustment operation, the area ratio (S1 / S0) can be adjusted to be within a suitable range, so that the amplitude of SPP1 and SPP2 with respect to the amplitude of MPP is reduced, and the amount of generated track offset can be easily suppressed. Can be realized.
[0037]
In the invention, it is preferable that a length of the holding member is smaller than a length of the diffraction grating in a direction orthogonal to a direction in which the grating groove of the diffraction grating extends.
[0038]
According to the present invention, the area ratio (S1 / S0) can be adjusted within a suitable range simply by moving the holding member in a uniaxial direction parallel to the direction in which the grating grooves formed in the diffraction grating extend. When configured, the holding member does not need to be held so as to cover the entire diffraction grating, so that the length in the direction orthogonal to the one-axis direction can be reduced. Thus, by reducing the dimensions of the members, it is possible to contribute to downsizing of the optical pickup device.
[0039]
The present invention further includes a holding member for holding the diffraction grating,
The holding member is provided so that the diffraction grating can be angularly displaced in a virtual plane including the diffraction grating and perpendicular to the optical axis.
[0040]
According to the present invention, the holding member for holding the diffraction grating can be angularly displaced in a virtual plane including the diffraction grating and perpendicular to the optical axis to adjust the insertion position of the diffraction grating with respect to the light beam. it can. By such a simple adjustment operation, the area ratio (S1 / S0) can be adjusted to be within a suitable range, so that the amplitude of SPP1 and SPP2 with respect to the amplitude of MPP is reduced, and the amount of generated track offset can be easily suppressed. Can be realized.
[0041]
The present invention further includes a holding member for holding the diffraction grating, and the holding member is provided to be movable in a direction parallel to the optical axis direction.
[0042]
According to the present invention, it is possible to adjust the insertion position of the diffraction grating with respect to the light beam by moving the holding member that holds the diffraction grating in the direction parallel to the optical axis direction. By such a simple adjustment operation, the area ratio (S1 / S0) can be adjusted to be within a suitable range, so that the amplitude of SPP1 and SPP2 with respect to the amplitude of MPP is reduced, and the amount of generated track offset can be easily suppressed. Can be realized.
[0043]
In the present invention, the light branching means is a beam splitter,
The diffraction grating is attached to the beam splitter near the light source of the beam splitter.
[0044]
According to the present invention, by attaching the diffraction grating to the beam splitter, a holding member for holding the diffraction grating can be eliminated. Further, since the insertion positions of the diffraction grating and the beam splitter with respect to the light beam can be adjusted at the same time, the efficiency of the adjustment work can be realized.
[0045]
In the present invention, the light branching means is a beam splitter,
The diffraction grating is formed near the light source of the beam splitter, and is integrated with the beam splitter as a single component.
[0046]
According to the present invention, since the diffraction grating is integrated with the beam splitter into a single component, the number of components can be reduced. As a result, it is possible to reduce the number of assembling steps at the time of assembling the apparatus, reduce the adjustment work between the parts, and improve the production efficiency.
[0047]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a system diagram showing a simplified configuration of an
[0048]
Here, in the state where the
[0049]
The
[0050]
The
[0051]
Returning to FIG. 1 again, the
[0052]
The
[0053]
MB, SB1 and SB2 reflected by the
[0054]
The light detection means 39 is a light detector constituted by a plurality of light receiving elements made of photodiodes. The light detection means 39 includes a
[0055]
The
[0056]
The DPP signal used as the TES can be obtained by Expression (1) in the same manner as described above by MPP, SPP1, and SPP2. FIG. 3 is a diagram illustrating a push-pull signal obtained in the
[0057]
As shown in FIG. 3, the SPP obtained based on SB1 and SB2 has a smaller amplitude than the MPP obtained based on MB. This is because the phase of MB does not change when passing through the
[0058]
In this embodiment, since the amplitude of the SPP can be reduced by passing the
[0059]
The maximum track offset amount (hereinafter referred to as the allowable track offset amount) that can be allowed in order to avoid a deterioration in the quality of the recording / reproducing signal is not uniquely determined. For example, edited by Yoshito Tsunoda, edited by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers In “Basics and Applications of Optical Storage”, p. 98 to 104 (1995, Corona), 8% or less of the track pitch TP is proposed as one standard. When 8% of the track pitch TP is used as the allowable track offset amount, the area ratio (S1 / S0) of the
[0060]
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which SB1 is detected by the
[0061]
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the area ratio (S1 / S0) and the amplitude ratio (SPP / MPP). FIG. 6 shows the ratio (SPP) of the amplitude of the push-pull signal SPP by SB1 and SB2 detected when the area ratio (S1 / S0) of the
[0062]
FIG. 7 is a diagram showing the value of the amplitude ratio (SPP / MPP) at which the track offset amount satisfies 8% or less of the track pitch TP. Since the shift amount of SB1 and SB2 with respect to the track is related to the track pitch TP and the beam interval B, in FIG. 7, the horizontal axis represents the ratio (B / TP) of the beam interval B to the track pitch TP, and the vertical axis represents Amplitude ratio (SPP / MPP) is shown. Further, as described above, the track offset is also generated due to a difference in light intensity between SB1 and SB2, that is, a light amount difference, so that the light amount of one beam is twice as large as the light amount of the other beam. The amplitude ratio was obtained for the case of. In FIG. 7, the ratio of the beam light quantity is expressed by β (= SB1 light quantity / SB2 light quantity or SB2 light quantity / SB1 light quantity may be used), the result when the
[0063]
As shown in FIG. 7, when the beam light quantity ratio β is 2 or 3, the amplitude ratio (SPP / MPP) changes greatly when the ratio (B / TP) is 40. That is, when the ratio (B / TP) is 40 or more and less than 40, the amplitude ratio (SPP / MPP) for satisfying the track offset amount of 8% or less of the track pitch TP is different.
[0064]
When the ratio (B / TP) is 40 or more, when the beam light quantity ratio β is 2, the amplitude ratio (SPP / MPP) must be 0.2 or less, and when the beam light quantity ratio β is 3. The amplitude ratio (SPP / MPP) must be less than or equal to 0.1. The area ratio (S1 / S0) of the
[0065]
When the ratio (B / TP) is less than 40, when the beam light quantity ratio β is 2, the amplitude ratio (SPP / MPP) must be 0.4 or less, and when the beam light quantity ratio β is 3. The amplitude ratio (SPP / MPP) must be less than 0.18. The area ratio (S1 / S0) of the
[0066]
The length W of the
[0067]
FIG. 8 is a perspective view showing a simplified configuration of the holding
[0068]
The fixing
[0069]
The
[0070]
The movement of the fixing
[0071]
FIG. 9 is a diagram showing an outline of position adjustment of the
[0072]
FIG. 9A shows a state in which the
[0073]
FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the center of the
[0074]
Returning to FIG. 9 again, in FIG. 9B, the fixing
[0075]
As described above, in the
[0076]
FIG. 11 is a diagram showing an outline of position adjustment of the
[0077]
It should be noted that the
[0078]
In FIG. 11A, the
[0079]
In the present embodiment, the
[0080]
Although the illustration of the holding member is omitted in FIG. 11, the angularly displaceable holding member is a cylindrical member that shares the axis with the axis passing through the
[0081]
As described above, the area ratio (S1 / S0) of the
[0082]
FIG. 12 is a system diagram showing a simplified configuration of an
[0083]
It should be noted in the
[0084]
FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which the irradiation area of the
[0085]
As shown in FIG. 13, the area S <b> 1 of the region that gives the phase difference in the irradiation area of the
[0086]
FIG. 14 is a perspective view showing a simplified configuration of the holding
[0087]
The holding
[0088]
The movement of the
[0089]
The insertion position of the
[0090]
FIG. 15 is a simplified perspective view showing the configuration of the
[0091]
It should be noted in the optical pickup device of the present embodiment that the
[0092]
FIG. 16 is a perspective view showing a simplified configuration of the
[0093]
It should be noted in the optical pickup device of the present embodiment that the
[0094]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the state where the ratio (B / TP) between the beam interval B and the track pitch TP of the optical recording medium is 40 or more, the diffraction grating has a ratio between the push-pull signal SPP1 and the push-pull signal SPP2. When (SPP1 / SPP2) is greater than 2 or less than half, the phase difference with respect to the + 1st order or −1st order diffracted light with respect to the beam area S0 of the + 1st order or −1st order diffracted light irradiated to the diffraction grating Is formed so that the area ratio (S1 / S0) of the area S1 of the diffraction grating giving 0.4 is 0.45 or more and 0.53 or less, and SPP1 / SPP2 is more than 3 or less than 1/3 The area ratio (S1 / S0) is 0.47 or more and 0.52 or less. As a result, the amplitudes of SPP1 and SPP2 can be made smaller than the amplitude of the push-pull signal MPP obtained on the basis of the zeroth-order diffracted light, so that the curvature of the track is large and the ± first-order diffracted light deviates from the center of the track. Even in such a case, the amount of occurrence of track offset can be reduced.
[0095]
Further, according to the present invention, in the state where the ratio (B / TP) between the beam interval B and the track pitch TP of the optical recording medium is less than 40, the diffraction grating has an SPP1 / SPP2 of more than 2 or 2 minutes. When the area ratio (S1 / S0) is 0.40 or more and 0.56 or less, and SPP1 / SPP2 is more than 3 or less than 1/3, The area ratio (S1 / S0) is formed to be 0.45 or more and 0.53 or less. As a result, the amplitudes of SPP1 and SPP2 can be made smaller than the amplitude of the push-pull signal MPP obtained on the basis of the zeroth-order diffracted light, so that the curvature of the track is large and the ± first-order diffracted light deviates from the center of the track. Even in such a case, the amount of occurrence of track offset can be reduced.
[0096]
Further, according to the present invention, it is possible to adjust the insertion position of the diffraction grating with respect to the light beam by moving the holding member that holds the diffraction grating in a direction parallel to the direction in which the grating groove formed in the diffraction grating extends. By such a simple adjustment operation, the area ratio (S1 / S0) can be adjusted to be within a suitable range, so that the amplitude of SPP1 and SPP2 with respect to the amplitude of MPP is reduced, and the amount of generated track offset can be easily suppressed. Can be realized.
[0097]
Further, according to the present invention, the area ratio (S1 / S0) can be adjusted within a suitable range simply by moving the holding member in a uniaxial direction parallel to the direction in which the grating grooves formed in the diffraction grating extend. Since the holding member does not need to be held so as to cover the entire diffraction grating, the length in the direction orthogonal to the one-axis direction can be reduced. Thus, by reducing the dimensions of the members, it is possible to contribute to downsizing of the optical pickup device.
[0098]
According to the invention, the holding member that holds the diffraction grating is angularly displaced in a virtual plane including the diffraction grating and perpendicular to the optical axis to adjust the insertion position of the diffraction grating with respect to the light beam. Can do. By such a simple adjustment operation, the area ratio (S1 / S0) can be adjusted to be within a suitable range, so that the amplitude of SPP1 and SPP2 with respect to the amplitude of MPP is reduced, and the amount of generated track offset can be easily suppressed. Can be realized.
[0099]
Further, according to the present invention, it is possible to adjust the insertion position of the diffraction grating with respect to the light beam by moving the holding member that holds the diffraction grating in the direction parallel to the optical axis direction. By such a simple adjustment operation, the area ratio (S1 / S0) can be adjusted to be within a suitable range, so that the amplitude of SPP1 and SPP2 with respect to the amplitude of MPP is reduced, and the amount of generated track offset can be easily suppressed. Can be realized.
[0100]
According to the present invention, the holding member for holding the diffraction grating can be made unnecessary by mounting the diffraction grating on the beam splitter. Further, since the insertion positions of the diffraction grating and the beam splitter with respect to the light beam can be adjusted at the same time, the efficiency of the adjustment work can be realized.
[0101]
According to the present invention, since the diffraction grating is integrated with the beam splitter into a single component, the number of components can be reduced. As a result, it is possible to reduce the number of assembling steps at the time of assembling the apparatus, reduce the adjustment work between the parts, and improve the production efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing a simplified configuration of an
2 is a plan view showing a configuration of a
FIG. 3 is a diagram illustrating a push-pull signal required in the
FIG. 4 is a diagram illustrating a push-pull signal in a state where an offset ΔP required in the
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which SB1 is detected by a
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an area ratio (S1 / S0) and an amplitude ratio (SPP / MPP).
FIG. 7 is a diagram illustrating an amplitude ratio (SPP / MPP) value at which the track offset amount satisfies 8% or less of the track pitch TP.
8 is a perspective view showing a simplified configuration of a holding
FIG. 9 is a diagram showing an outline of position adjustment of the
FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the center of a
FIG. 11 is a diagram showing an outline of position adjustment of a
FIG. 12 is a system diagram showing a simplified configuration of an
FIG. 13 is a diagram showing a state where the irradiation area of the
14 is a perspective view showing a simplified configuration of a holding
FIG. 15 is a perspective view showing a simplified configuration of a
FIG. 16 is a perspective view showing a simplified configuration of a
FIG. 17 is a system diagram schematically showing a configuration of a conventional
18 is a diagram showing a state of zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light irradiated on the
19 is a diagram showing an outline of a circuit for obtaining a DPP signal based on a detection signal from a
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a push-pull signal.
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a push-pull signal in a state where an offset ΔP is generated.
FIG. 22 is a plan view showing a simplified configuration of a
FIG. 23 is a diagram showing a state in which MB and SB1 and SB2 are irradiated on the
24 is a diagram showing a state in which MB, SB1, and SB2 are irradiated on a track having a curvature on the
FIG. 25 is a diagram illustrating an example of a DPP signal obtained based on detection signals of MB, SB1, and SB2 irradiated on a track having a curvature.
FIG. 26 shows a relationship between a beam interval B and a track offset when information is reproduced from an optical recording medium having a track pitch TP of 1.2 μm.
FIG. 27 is a diagram showing a state where MBs are displaced from a
[Explanation of symbols]
30, 65 Optical pickup device
31 Semiconductor laser
32 Collimator lens
33 Diffraction grating
34, 66 holding member
35 Beam splitter
36 Objective lens
37 Reflected light condensing lens
38 Cylindrical lens
39 Light detection means
40 Optical recording media
Claims (10)
光を放射する光源と、
光源から放射される光を、少なくとも零次回折光、プラス(+)1次回折光およびマイナス(−)1次回折光に回折するとともに、+および−(±)1次回折光の一部に位相差を与える回折格子と、
零次回折光および±1次回折光を前記光記録媒体上に集光する集光手段と、
前記光源と前記集光手段との間に配置され零次回折光および±1次回折光を透過および反射する光分岐手段と、
前記光記録媒体によって反射された零次回折光および±1次回折光を受光する複数の受光素子からなる光検出手段とを備え、
前記光記録媒体上に集光される零次回折光のビームスポット中心と+1次回折光または−1次回折光のビームスポット中心との距離であるビーム間隔Bと、前記光記録媒体に形成されるトラックのピッチTPとの比(B/TP)が、40以上である状態で、
前記回折格子は、
複数の受光素子によって検出される+1次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号SPP1と、−1次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号SPP2との比(SPP1/SPP2)が2を超えるかまたは2分の1未満であるとき、
回折格子に照射される+1次または−1次回折光のビーム面積をS0、+1次または−1次回折光に対して位相差を与える回折格子の面積をS1として与えられる面積比(S1/S0)が、0.45以上、0.53以下になるように形成されることを特徴とする光ピックアップ装置。An optical pickup device for recording information on an optical recording medium by light or reproducing information from the optical recording medium,
A light source that emits light;
The light emitted from the light source is diffracted into at least zero-order diffracted light, plus (+) first-order diffracted light, and minus (−) first-order diffracted light, and gives a phase difference to a part of the + and − (±) first-order diffracted lights. A diffraction grating,
Condensing means for condensing zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light on the optical recording medium;
A light branching unit disposed between the light source and the light collecting unit and transmitting and reflecting zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light;
Photodetection means comprising a plurality of light receiving elements for receiving zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light reflected by the optical recording medium,
A beam interval B, which is a distance between a beam spot center of zero-order diffracted light focused on the optical recording medium and a beam spot center of + 1st-order diffracted light or −1st-order diffracted light, and a track formed on the optical recording medium In a state where the ratio (B / TP) to the pitch TP is 40 or more,
The diffraction grating is
The ratio (SPP1 / SPP2) of the push-pull signal SPP1 obtained based on the + 1st order diffracted light detected by the plurality of light receiving elements and the push-pull signal SPP2 obtained based on the -1st order diffracted light exceeds 2 or 2 When it is less than 1 /
The area ratio (S1 / S0) is given, where S0 is the beam area of the + 1st order or −1st order diffracted light irradiated to the diffraction grating, and S1 is the area of the diffraction grating that gives a phase difference to the + 1st order or −1st order diffracted light. , 0.45 or more and 0.53 or less.
前記プッシュプル信号SSP1とSSP2との比(SPP1/SPP2)が3を超えるかまたは3分の1未満であるとき、
前記面積比(S1/S0)が、0.47以上、0.52以下になるように形成されることを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。The diffraction grating is
When the ratio of the push-pull signals SSP1 and SSP2 (SPP1 / SPP2) is greater than 3 or less than 1/3,
2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the area ratio (S1 / S0) is formed to be 0.47 or more and 0.52 or less.
光を放射する光源と、
光源から放射される光を、少なくとも零次回折光、プラス(+)1次回折光およびマイナス(−)1次回折光に回折するとともに、+および−(±)1次回折光の一部に位相差を与える回折格子と、
零次回折光および±1次回折光を前記光記録媒体上に集光する集光手段と、
前記光源と前記集光手段との間に配置され零次回折光および±1次回折光を透過および反射する光分岐手段と、
前記光記録媒体によって反射された零次回折光および±1次回折光を受光する複数の受光素子からなる光検出手段とを備え、
前記光記録媒体上に集光される零次回折光のビームスポット中心と+1次回折光または−1次回折光のビームスポット中心との距離であるビーム間隔Bと、前記光記録媒体に形成されるトラックのピッチTPとの比(B/TP)が、40未満である状態で、
前記回折格子は、
複数の受光素子によって検出される+1次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号SPP1と、−1次回折光に基づいて求められるプッシュプル信号SPP2との比(SPP1/SPP2)が2を超えるかまたは2分の1未満であるとき、
回折格子に照射される+1次または−1次回折光のビーム面積をS0、+1次または−1次回折光に対して位相差を与える回折格子の面積をS1として与えられる面積比(S1/S0)が、0.40以上、0.56以下になるように形成されることを特徴とする光ピックアップ装置。An optical pickup device for recording information on an optical recording medium by light or reproducing information from the optical recording medium,
A light source that emits light;
The light emitted from the light source is diffracted into at least zero-order diffracted light, plus (+) first-order diffracted light, and minus (−) first-order diffracted light, and gives a phase difference to a part of the + and − (±) first-order diffracted lights. A diffraction grating,
Condensing means for condensing zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light on the optical recording medium;
A light branching unit disposed between the light source and the light collecting unit and transmitting and reflecting zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light;
Photodetection means comprising a plurality of light receiving elements for receiving zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light reflected by the optical recording medium,
A beam interval B, which is a distance between a beam spot center of zero-order diffracted light focused on the optical recording medium and a beam spot center of + 1st-order diffracted light or −1st-order diffracted light, and a track formed on the optical recording medium In a state where the ratio (B / TP) to the pitch TP is less than 40,
The diffraction grating is
The ratio (SPP1 / SPP2) of the push-pull signal SPP1 obtained based on the + 1st order diffracted light detected by the plurality of light receiving elements and the push-pull signal SPP2 obtained based on the -1st order diffracted light exceeds 2 or 2 When it is less than 1 /
The area ratio (S1 / S0) is given, where S0 is the beam area of the + 1st order or −1st order diffracted light irradiated to the diffraction grating, and S1 is the area of the diffraction grating that gives a phase difference to the + 1st order or −1st order diffracted light. , 0.40 or more and 0.56 or less.
前記プッシュプル信号SSP1とSSP2との比(SPP1/SPP2)が3を超えるかまたは3分の1未満であるとき、
前記面積比(S1/S0)が、0.45以上、0.53以下になるように形成されることを特徴とする請求項3記載の光ピックアップ装置。The diffraction grating is
When the ratio of the push-pull signals SSP1 and SSP2 (SPP1 / SPP2) is greater than 3 or less than 1/3,
The optical pickup device according to claim 3, wherein the area ratio (S1 / S0) is formed to be 0.45 or more and 0.53 or less.
前記保持部材は、
回折格子に形成される格子溝が延びる方向と平行方向に移動可能に設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。A holding member for holding the diffraction grating;
The holding member is
The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is provided so as to be movable in a direction parallel to a direction in which a grating groove formed in the diffraction grating extends.
前記保持部材の長さが、前記回折格子の長さよりも小さいことを特徴とする請求項5記載の光ピックアップ装置。In a direction orthogonal to the direction in which the grating grooves of the diffraction grating extend,
6. The optical pickup device according to claim 5, wherein a length of the holding member is smaller than a length of the diffraction grating.
前記保持部材は、
前記回折格子を含み光軸に垂直な仮想平面内において、前記回折格子を角変位させることができるように設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。A holding member for holding the diffraction grating;
The holding member is
5. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is provided so that the diffraction grating can be angularly displaced in a virtual plane that includes the diffraction grating and is perpendicular to the optical axis.
前記保持部材は、光軸方向と平行方向に移動可能に設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。A holding member for holding the diffraction grating;
The optical pickup device according to claim 1, wherein the holding member is provided so as to be movable in a direction parallel to the optical axis direction.
前記回折格子は、
ビームスプリッタの前記光源寄りに、ビームスプリッタに装着されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。The light branching means is a beam splitter,
The diffraction grating is
The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is attached to the beam splitter near the light source of the beam splitter.
前記回折格子は、
ビームスプリッタの前記光源寄りに形成され、ビームスプリッタと単一部品に一体化されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光ピックアップ装置。The light branching means is a beam splitter,
The diffraction grating is
5. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is formed near the light source of the beam splitter and integrated with the beam splitter as a single component.
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