JP4389154B2 - Optical pickup and disk drive device - Google Patents
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Description
本発明は光ピックアップ及びディスクドライブ装置に関する。詳しくは、情報の記録又は再生が行われる記録層とは別の層で反射されたレーザー光の少なくとも一部を受光素子の受光部に入射しないようにし、迷光の発生を防止する技術分野に関する。 The present invention relates to an optical pickup and a disk drive device. More specifically, the present invention relates to a technical field in which at least part of a laser beam reflected by a layer different from a recording layer on which information is recorded or reproduced is not incident on a light receiving portion of a light receiving element, thereby preventing stray light from being generated.
光ディスクや光磁気ディスク等のディスク状記録媒体に対して情報信号の記録や再生を行うディスクドライブ装置があり、このようなディスクドライブ装置には、ディスク状記録媒体の半径方向へ移動され該ディスク状記録媒体に対してレーザー光を照射する光ピックアップが設けられている。 2. Description of the Related Art There is a disk drive device that records and reproduces information signals on and from a disk-shaped recording medium such as an optical disk and a magneto-optical disk. Such a disk drive apparatus moves in the radial direction of the disk-shaped recording medium and moves the disk An optical pickup for irradiating the recording medium with laser light is provided.
このような光ピックアップにおいては、一般に、発光素子から出射されたレーザー光がビームスプリッター等の光分離素子を透過し、対物レンズによって集光されてディスク状記録媒体の記録層にレーザー光のスポットが形成される。ディスク状記録媒体の記録層に集光されたレーザー光は反射されて再び光分離素子に入射され、該光分離素子によって光路が変換されて受光素子に入射される。 In such an optical pickup, in general, laser light emitted from a light emitting element passes through a light separating element such as a beam splitter, and is condensed by an objective lens, and a spot of laser light is formed on a recording layer of a disk-shaped recording medium. It is formed. The laser beam condensed on the recording layer of the disk-shaped recording medium is reflected and incident again on the light separation element, and the optical path is converted by the light separation element and incident on the light receiving element.
ディスク状記録媒体には、記録層が複数設けられている多層型のタイプがあるが、この多層型のディスク状記録媒体にあっては、例えば、第1の記録層(情報の記録や再生が行われる層)にレーザー光が集光されてスポットが形成されている場合においても、第1の記録層に隣接する他の記録層等でもレーザー光が反射される。 The disk-shaped recording medium includes a multi-layer type in which a plurality of recording layers are provided. The multi-layer disk-shaped recording medium includes, for example, a first recording layer (recording and reproducing information). Even when the laser beam is condensed on the layer to be formed to form a spot, the laser beam is reflected by another recording layer adjacent to the first recording layer.
従って、他の記録層等で反射されたレーザー光が、迷光として受光素子に入射されるおそれがある。 Therefore, there is a possibility that laser light reflected by another recording layer or the like enters the light receiving element as stray light.
例えば、2つの記録層L1、L0が設けられたディスク状記録媒体に対する情報信号の記録時又は再生時において、図54及び図55に示すように、レーザー光が記録層L0に集光されている場合には、記録層L0に集光されたレーザー光は集光レンズaによって受光素子bの各受光部c、c、cに集光されて入射されるが、このとき、記録層L1で反射されたレーザー光は、図56及び図57に示すように、受光素子に一定の広がりを有した状態で入射され、受光部c、c、cに迷光として入射されてしまう。また、図54及び図55に示すように、レーザー光が記録層L1に集光されている場合には、記録層L1に集光されたレーザー光は集光レンズaによって受光素子bの各受光部c、c、cに集光されて入射されるが、このとき、記録層L0で反射されたレーザー光は、図58及び図59に示すように、受光素子に一定の広がりを有した状態で入射され、受光部c、c、cに迷光として入射されてしまう。 For example, as shown in FIGS. 54 and 55, laser light is focused on the recording layer L0 when recording or reproducing an information signal on a disk-shaped recording medium provided with two recording layers L1 and L0. In this case, the laser beam condensed on the recording layer L0 is collected and incident on the light receiving portions c, c, c of the light receiving element b by the condenser lens a, but is reflected by the recording layer L1 at this time. As shown in FIGS. 56 and 57, the laser beam thus made is incident on the light receiving element with a certain spread, and is incident on the light receiving portions c, c, and c as stray light. As shown in FIGS. 54 and 55, when the laser light is condensed on the recording layer L1, the laser light condensed on the recording layer L1 is received by the light receiving element b by the condenser lens a. At this time, the laser light reflected by the recording layer L0 has a certain spread in the light receiving element as shown in FIGS. 58 and 59. And enters the light receiving portions c, c, c as stray light.
このような迷光は、例えば、RF(Radio Frequency)信号の品質の劣化やサーボ信号のオフセット等の不具合を引き起こす原因となり、また、ディスク状記録媒体の各層で反射されたレーザー光の干渉や温度変化等の環境変化による素子特性の変動を引き起こす原因ともなる。 Such stray light causes, for example, problems such as RF (Radio Frequency) signal quality degradation and servo signal offset, and interference of laser light reflected by each layer of the disk-shaped recording medium or temperature change. It also causes a variation in device characteristics due to environmental changes such as.
特に、レーザー光を分離したときの主光束と副光束との干渉は大きな問題である。 In particular, the interference between the main beam and the sub beam when the laser beam is separated is a big problem.
例えば、発光素子から出射されたレーザー光が回折素子等により0次光と±1次光に分離された場合、RF信号検出を行う主光束の光強度を大きくすると共に副光束による記録層の記録情報の消去の防止を図るために、主光束の光強度に対して副光束の光強度は約10%と小さくされている。従って、レーザー光が集光される第1の記録層(情報の記録や再生が行われる層)で反射され受光部に受光される主光束のレーザー光の光強度に対して、第1の記録層に隣接する第2の記録層で反射され受光部に受光される主光束のレーザー光の光強度が、例えば、約5%であるとすると、第1の記録層で反射され受光部に受光される副光束のレーザー光の光強度に対して、第2の記録層で反射され受光部に受光される主光束のレーザー光の光強度が約50%となってしまい、副光束を用いてトラッキングエラー検出、球面収差検出、ランドグルーブ検出、クロストーク検出を行う場合に大きな問題となる。 For example, when the laser light emitted from the light emitting element is separated into 0th order light and ± 1st order light by a diffraction element or the like, the light intensity of the main light beam for detecting the RF signal is increased and the recording of the recording layer by the sub light beam is performed. In order to prevent the erasure of information, the light intensity of the sub-light beam is reduced to about 10% with respect to the light intensity of the main light beam. Therefore, the first recording is performed with respect to the light intensity of the laser beam of the main light beam reflected by the first recording layer (layer on which information is recorded and reproduced) on which the laser light is collected and received by the light receiving unit. If the light intensity of the main light beam reflected by the second recording layer adjacent to the layer and received by the light receiving unit is, for example, about 5%, it is reflected by the first recording layer and received by the light receiving unit. The light intensity of the laser light of the main light beam reflected by the second recording layer and received by the light receiving portion is about 50% with respect to the light intensity of the laser light of the sub light beam. This is a serious problem when performing tracking error detection, spherical aberration detection, land groove detection, and crosstalk detection.
そこで、上記の問題に対して従来以下のような対策が提案されている(特許文献1乃至特許文献3参照)。
Therefore, the following countermeasures have been proposed for the above problems (see
特許文献1にあっては、光学系の縦倍率を大きくすること及び受光部の面積又はピンホールの径を小さくすることが提案されている。
In
特許文献2にあっては、受光素子上において、主光束に対して副光束を十分に離すことにより、副光束のレーザー光に、隣接する層で反射された主光束のレーザー光が重ならないようにしている。
In
特許文献3にあっては、臨界角プリズムを用いることにより隣接する記録層からのレーザー光を除去する方法が提案されている。
ところが、特許文献1のように、縦倍率を大きくした場合には、デフォーカスに対する受光部上のスポット径の変化が大きくなり、トラッキングエラー検出等のサーボマージンが狭くなるという問題が生じる。また、各光学部品(光学素子)の移動ベースに対する位置ずれが生じていると、受光部上のスポットの位置ずれが大きくなり、位置調整が困難となり、その後の経時変化や環境変化に対する影響も受け易くなる。
However, as in
また、受光部の面積を小さくした場合やピンホールの径を小さくした場合も、同様に、位置調整が困難となり、その後の経時変化や環境変化に対する影響も受け易い。特に、レーザー光を0次光と±1次光に分離した場合には、位置調整の難易度は更に増加する。 Similarly, when the area of the light receiving portion is reduced or the diameter of the pinhole is reduced, it is difficult to adjust the position, and it is easy to be affected by subsequent changes over time and environmental changes. In particular, when laser light is separated into 0th order light and ± 1st order light, the difficulty of position adjustment further increases.
特許文献2のように、主光束に対して副光束を十分に離した場合には、ディスク状記録媒体の記録層における主光束のスポットと副光束のスポットの距離も離れてしまい、副光束に発生する光強度の非対称性やコマ収差が大きくなる。従って、例えば、副光束によって球面収差検出等を行うことが困難となる他、ディスク状記録媒体の外周部と内周部とでの記録トラックの曲率の違いにより、内周部におけるトラッキングエラー信号の劣化が生じるおそれがある。
When the sub-beam is sufficiently separated from the main beam as in
特許文献3のように、臨界角プリズムを用いた場合には、情報の記録や再生を行う記録層で反射されるレーザー光が平行光であれば、発散光や収束光となる隣接する記録層からのレーザー光を除去することはできるが、隣接する記録層からの主光束の近傍のレーザー光は除去できないため、迷光の防止を十分に図ることができない。
When a critical angle prism is used as in
そこで、本発明光ピックアップ及びディスクドライブ装置は、上記した問題点を克服し、動作の信頼性を確保した上で受光部への迷光の入射の防止を図ることを課題とする。 Accordingly, an object of the optical pickup and the disk drive device of the present invention is to overcome the above-described problems and to prevent stray light from entering the light receiving unit while ensuring the reliability of operation.
本発明光ピックアップ及びディスクドライブ装置は、上記した課題を解決するために、ディスク状記録媒体へ向けてレーザー光を出射する発光素子と、該発光素子から出射されたレーザー光をディスク状記録媒体の記録層に集光する対物レンズと、ディスク状記録媒体の記録層で反射されたレーザー光を受光する受光部を有する受光素子と、発光素子から出射されたレーザー光を対物レンズへ導くと共にディスク状記録媒体の記録層で反射されたレーザー光を受光素子へ導く光分離素子とを設け、ディスク状記録媒体から受光素子までの光路中にレーザー光の中央部を回折する回折部を有する回折素子を設け、回折素子によって情報の記録又は再生が行われる記録層とは別の層で反射されたレーザー光の少なくとも中央部を受光素子の受光部に入射しないようにし、回折素子の回折部をディスク状記録媒体の記録トラックと略平行するタンジェンシャル方向へ延びるように形成し、受光素子の受光部をラジアル方向において2分割し、回折素子の回折部以外の部分を通過するレーザー光を回折部を挟んで2分割し、回折素子の回折部によってレーザー光を回折して±1次光を生成し、分割された一方の受光部で回折部を挟んで2分割された一方のレーザー光と+1次光とを受光すると共に分割された他方の受光部で回折部を挟んで2分割された他方のレーザー光と−1次光とを受光し、プッシュプル法によってトラッキングエラー検出を行うようにしたものである。 In order to solve the above-described problems, an optical pickup and a disk drive device according to the present invention provide a light emitting element that emits laser light toward a disk-shaped recording medium, and a laser beam emitted from the light-emitting element. An objective lens for condensing on the recording layer, a light receiving element having a light receiving portion for receiving the laser light reflected by the recording layer of the disk-shaped recording medium, a laser beam emitted from the light emitting element to the objective lens and a disk shape A light separating element for guiding the laser light reflected by the recording layer of the recording medium to the light receiving element, and a diffraction element having a diffraction part for diffracting the central part of the laser light in the optical path from the disk-shaped recording medium to the light receiving element. A light receiving portion of the light receiving element at least the central portion of the laser beam reflected by a layer different from the recording layer on which information is recorded or reproduced by the diffraction element Do not enter, the diffractive portion of the diffractive element is formed to extend to the recording track and tangential direction substantially parallel disc-shaped recording medium, divided into two light receiving portions of the photodetector in the radial direction, the diffractive portion of the diffractive element The laser light passing through the other part is divided into two with the diffraction part in between, the laser light is diffracted by the diffraction part of the diffractive element to generate ± 1st order light, and the diffraction part is sandwiched by one of the divided light receiving parts Receiving one laser beam and + 1st order light divided into two at, and receiving the other laser light and −1st order light split across the diffraction part by the other light receiving part divided and pushed. The tracking error is detected by the pull method .
従って、本発明光ピックアップ及びディスクドライブ装置にあっては、別の記録層で反射されたレーザー光が受光素子の受光部以外の部分に到達する。 Therefore, in the optical pickup and the disk drive device of the present invention, the laser light reflected by another recording layer reaches a portion other than the light receiving portion of the light receiving element.
本発明光ピックアップは、ディスクテーブルに装着される複数の記録層が形成されたディスク状記録媒体の半径方向へ移動される移動ベースと該移動ベースに配置された対物レンズ駆動装置とを備えた光ピックアップであって、ディスク状記録媒体へ向けてレーザー光を出射する発光素子と、該発光素子から出射されたレーザー光をディスク状記録媒体の記録層に集光する対物レンズと、ディスク状記録媒体の記録層で反射されたレーザー光を受光する受光部を有する受光素子と、発光素子から出射されたレーザー光を対物レンズへ導くと共にディスク状記録媒体の記録層で反射されたレーザー光を受光素子へ導く光分離素子とを備え、ディスク状記録媒体から受光素子までの光路中にレーザー光の中央部を回折する回折部を有する回折素子を設け、回折素子によって情報の記録又は再生が行われる記録層とは別の層で反射されたレーザー光の少なくとも中央部を受光素子の受光部に入射しないようにし、回折素子の回折部をディスク状記録媒体の記録トラックと略平行するタンジェンシャル方向へ延びるように形成し、受光素子の受光部をラジアル方向において2分割し、回折素子の回折部以外の部分を通過するレーザー光を回折部を挟んで2分割し、回折素子の回折部によってレーザー光を回折して±1次光を生成し、分割された一方の受光部で回折部を挟んで2分割された一方のレーザー光と+1次光とを受光すると共に分割された他方の受光部で回折部を挟んで2分割された他方のレーザー光と−1次光とを受光し、プッシュプル法によってトラッキングエラー検出を行うようにしたことを特徴とする。 The optical pickup according to the present invention includes a moving base that is moved in the radial direction of a disk-shaped recording medium on which a plurality of recording layers to be mounted on a disk table is formed, and an objective lens driving device that is disposed on the moving base. A light-emitting element that emits laser light toward a disk-shaped recording medium, an objective lens that focuses the laser light emitted from the light-emitting element on a recording layer of the disk-shaped recording medium, and a disk-shaped recording medium A light receiving element having a light receiving portion for receiving the laser light reflected by the recording layer, and a light receiving element for guiding the laser light emitted from the light emitting element to the objective lens and reflecting the laser light reflected by the recording layer of the disk-shaped recording medium A diffractive element having a diffracting part for diffracting the central part of the laser beam in the optical path from the disc-shaped recording medium to the light receiving element Provided, at least the central portion of the laser beam reflected in a different layer from the recording layer where the recording or reproduction of information is performed by the diffraction element so as not to enter the light receiving portion of the light receiving element, a disk-shaped diffractive portion of the diffractive element It is formed so as to extend in a tangential direction substantially parallel to the recording track of the recording medium, the light receiving part of the light receiving element is divided into two in the radial direction, and the laser light passing through the part other than the diffractive part of the diffraction element is sandwiched between The laser beam is diffracted by the diffraction part of the diffractive element to generate ± 1st order light, and one of the laser light and the + 1st order light split by the split light receiving part with the diffraction part sandwiched therebetween And the other divided light receiving unit receives the other laser light divided into two with the diffraction part interposed therebetween and the −1st order light, and performs tracking error detection by a push-pull method. And said that there was Unishi.
従って、ディスク状記録媒体の情報を記録又は再生していない層で反射されたレーザー光が、受光素子の受光部に入射されないため、迷光が発生せず、RF信号の劣化やサーボ信号のオフセットが生じない。また、ディスク状記録媒体の各層で反射されたレーザー光の干渉も生じず、温度変化等の環境変化による素子特性の変動が生じにくい。 Accordingly, since the laser beam reflected by the layer on which information on the disk-shaped recording medium is not recorded or reproduced is not incident on the light receiving portion of the light receiving element, stray light is not generated, and the RF signal is deteriorated or the servo signal is offset. Does not occur. Further, the interference of the laser beam reflected by each layer of the disk-shaped recording medium does not occur, and the device characteristics hardly change due to environmental changes such as temperature changes.
また、光学系の縦倍率を大きくしたり、受光部の面積を小さくしたりする必要がないため、デフォーカスに対するスポット径の変化が小さく、各光学部品の位置ずれに伴うスポット位置のずれも小さく、位置調整が容易であり、その後の経時変化や環境変化に対する影響も受けにくい。 In addition, since there is no need to increase the vertical magnification of the optical system or reduce the area of the light receiving portion, the change in spot diameter with respect to defocus is small, and the shift in spot position due to the positional shift of each optical component is also small. It is easy to adjust the position, and is less susceptible to changes over time and environmental changes.
さらに、レーザー光の主光線を含む光線の一部を回折させることにより、回折させたレーザー光を受光することが可能であり、RF検出等、より多くの光強度を必要とする検出方式にも用いることができる。 Furthermore, it is possible to receive diffracted laser light by diffracting a part of the light beam including the chief ray of the laser light, and for detection methods that require more light intensity such as RF detection. Can be used.
さらにまた、情報の記録や再生が行われない層で反射され回折部によって回折されたレーザー光が受光部に一定の広がりを有した状態で入射されるが、受光部は情報の記録や再生が行われる記録層で反射され回折部によって回折されたレーザー光の入射スポットの径に合わせて小さくすることができるため、全体として、迷光の低減を図ることができる。 Furthermore, the laser beam reflected by the layer where information is not recorded or reproduced and diffracted by the diffraction part is incident on the light receiving part with a certain spread, but the light receiving part does not record or reproduce information. Since the diameter of the incident spot of the laser beam reflected by the recording layer and diffracted by the diffraction portion can be reduced, stray light can be reduced as a whole.
加えて、主光線を含む光線の一部を回折することにより、±1次光を用いて、例えば、フォーカスエラー検出など他の検出手段を付加することが可能となる。 In addition, by diffracting a part of the light beam including the principal light beam, it is possible to add other detection means such as focus error detection using ± first-order light.
さらに加えて、回折素子は、プリズムに比して加工が容易であるため、プリズムのエッジ部分での散乱などの懸念を回避することができる。また、トラッキングエラー検出を容易に行うことができると共にトラッキングエラー検出の検出精度の向上を図ることができる。 In addition, since the diffraction element is easier to process than a prism, concerns such as scattering at the edge of the prism can be avoided. In addition, tracking error detection can be easily performed and detection accuracy of tracking error detection can be improved.
請求項2に記載した発明にあっては、ディスク状記録媒体の記録層にレーザー光の1つのスポットのみを形成するようにしたので、レーザー光を所謂1ビームによって使用する場合の迷光の発生を防止することができる。
In the invention described in
請求項3に記載した発明にあっては、発光素子からディスク状記録媒体までの光路中に発光素子から出射されたレーザー光を主光束と一対の副光束とに分離する回折格子を設け、ディスク状記録媒体の記録層に主スポットと一対の副スポットとによって構成されるレーザー光の3つのスポットを形成するようにしたので、レーザー光を所謂3ビームによって使用する場合の副光束のレーザー光に対する主光束の迷光の発生を防止することが可能であり、副光束を用いたトラッキングエラー検出、球面収差検出、ランドグルーブ検出、クロストーク検出を行う場合の各検出精度の向上を図ることができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a diffraction grating for separating the laser beam emitted from the light emitting element into a main light beam and a pair of sub light beams in an optical path from the light emitting element to the disk-shaped recording medium. Since the three spots of the laser beam composed of the main spot and the pair of sub-spots are formed on the recording layer of the recording medium, the sub-beam with respect to the laser beam when the laser beam is used by so-called three beams is formed. Generation of stray light of the main light beam can be prevented, and detection accuracy can be improved when performing tracking error detection, spherical aberration detection, land groove detection, and crosstalk detection using the sub light beam.
請求項4に記載した発明にあっては、上記受光素子の受光部を用い、ディスク状記録媒体の記録トラックに形成されたウォブルの位相情報を検出してアドレス信号検出を行うようにしたので、アドレス信号検出を容易に行うことができると共にアドレス信号検出の検出精度の向上を図ることができる。 In the invention described in claim 4 , since the light receiving portion of the light receiving element is used to detect the wobble phase information formed on the recording track of the disk-shaped recording medium, the address signal is detected. Address signal detection can be easily performed, and detection accuracy of address signal detection can be improved.
本発明ディスクドライブ装置は、複数の記録層が形成されたディスク状記録媒体が装着されるディスクテーブルと対物レンズ駆動装置が配置されディスク状記録媒体の半径方向へ移動される移動ベースを有する光ピックアップとを備えたディスクドライブ装置であって、上記光ピックアップは、ディスク状記録媒体へ向けてレーザー光を出射する発光素子と、該発光素子から出射されたレーザー光をディスク状記録媒体の記録層に集光する対物レンズと、ディスク状記録媒体の記録層で反射されたレーザー光を受光する受光部を有する受光素子と、発光素子から出射されたレーザー光を対物レンズへ導くと共にディスク状記録媒体の記録層で反射されたレーザー光を受光素子へ導く光分離素子とを備え、ディスク状記録媒体から受光素子までの光路中にレーザー光の中央部を回折する回折部を有する回折素子を設け、回折素子によって情報の記録又は再生が行われる記録層とは別の層で反射されたレーザー光の少なくとも中央部を受光素子の受光部に入射しないようにし、回折素子の回折部をディスク状記録媒体の記録トラックと略平行するタンジェンシャル方向へ延びるように形成し、受光素子の受光部をラジアル方向において2分割し、回折素子の回折部以外の部分を通過するレーザー光を回折部を挟んで2分割し、回折素子の回折部によってレーザー光を回折して±1次光を生成し、分割された一方の受光部で回折部を挟んで2分割された一方のレーザー光と+1次光とを受光すると共に分割された他方の受光部で回折部を挟んで2分割された他方のレーザー光と−1次光とを受光し、プッシュプル法によってトラッキングエラー検出を行うようにしたことを特徴とする。 The disc drive apparatus of the present invention is an optical pickup having a disc table on which a disc-shaped recording medium on which a plurality of recording layers are formed is mounted, and a moving base that is disposed in the radial direction of the disc-shaped recording medium. The optical pickup includes: a light emitting element that emits laser light toward the disk-shaped recording medium; and a laser beam emitted from the light emitting element on a recording layer of the disk-shaped recording medium. An objective lens for condensing, a light receiving element having a light receiving portion for receiving the laser light reflected by the recording layer of the disk-shaped recording medium, a laser beam emitted from the light emitting element to the objective lens, and a disk-shaped recording medium From a disk-shaped recording medium to a light receiving element, and a light separating element that guides the laser beam reflected by the recording layer to the light receiving element A diffractive element having a diffracting part that diffracts the central part of the laser light is provided in the optical path, and at least the central part of the laser light reflected by a layer different from the recording layer on which information is recorded or reproduced by the diffractive element is received. The diffractive portion of the diffractive element is formed so as to extend in a tangential direction substantially parallel to the recording track of the disk-shaped recording medium, the light receiving portion of the light receiving element is divided into two in the radial direction, Laser light passing through a part other than the diffraction part of the diffraction element is divided into two with the diffraction part interposed therebetween, and the laser light is diffracted by the diffraction part of the diffraction element to generate ± first order light, and one of the divided light receiving parts And receiving the one laser beam and the + 1st order light that are divided into two with the diffraction part interposed therebetween, and the other laser light and the −1st order light that are divided into two with the diffraction part being sandwiched by the other light receiving part that is divided. The It is characterized by receiving light and performing tracking error detection by a push-pull method .
従って、ディスク状記録媒体の情報を記録又は再生していない層で反射されたレーザー光が、受光素子の受光部に入射されないため、迷光が発生せず、RF信号の劣化やサーボ信号のオフセットが生じない。また、ディスク状記録媒体の各層で反射されたレーザー光の干渉も生じず、温度変化等の環境変化による素子特性の変動が生じにくい。 Accordingly, since the laser beam reflected by the layer on which information on the disk-shaped recording medium is not recorded or reproduced is not incident on the light receiving portion of the light receiving element, stray light is not generated, and the RF signal is deteriorated or the servo signal is offset. Does not occur. Further, the interference of the laser beam reflected by each layer of the disk-shaped recording medium does not occur, and the device characteristics hardly change due to environmental changes such as temperature changes.
また、光学系の縦倍率を大きくしたり、受光部の面積を小さくしたりする必要がないため、デフォーカスに対するスポット径の変化が小さく、各光学部品の位置ずれに伴うスポット位置のずれも小さく、位置調整が容易であり、その後の経時変化や環境変化に対する影響も受けにくい。 In addition, since there is no need to increase the vertical magnification of the optical system or reduce the area of the light receiving portion, the change in spot diameter with respect to defocus is small, and the shift in spot position due to the positional shift of each optical component is also small. It is easy to adjust the position, and is less susceptible to changes over time and environmental changes.
さらに、レーザー光の主光線を含む光線の一部を回折させることにより、回折させたレーザー光を受光することが可能であり、RF検出等、より多くの光強度を必要とする検出方式にも用いることができる。 Furthermore, it is possible to receive diffracted laser light by diffracting a part of the light beam including the chief ray of the laser light, and for detection methods that require more light intensity such as RF detection. Can be used.
さらにまた、情報の記録や再生が行われない層で反射され回折部によって回折されたレーザー光が受光部に一定の広がりを有した状態で入射されるが、受光部は情報の記録や再生が行われる記録層で反射され回折部によって回折されたレーザー光の入射スポットの径に合わせて小さくすることができるため、全体として、迷光の低減を図ることができる。 Furthermore, the laser beam reflected by the layer where information is not recorded or reproduced and diffracted by the diffraction part is incident on the light receiving part with a certain spread, but the light receiving part does not record or reproduce information. Since the diameter of the incident spot of the laser beam reflected by the recording layer and diffracted by the diffraction portion can be reduced, stray light can be reduced as a whole.
加えて、主光線を含む光線の一部を回折することにより、±1次光を用いて、例えば、フォーカスエラー検出など他の検出手段を付加することが可能となる。 In addition, by diffracting a part of the light beam including the principal light beam, it is possible to add other detection means such as focus error detection using ± first-order light.
さらに加えて、回折素子は、プリズムに比して加工が容易であるため、プリズムのエッジ部分での散乱などの懸念を回避することができる。また、トラッキングエラー検出を容易に行うことができると共にトラッキングエラー検出の検出精度の向上を図ることができる。 In addition, since the diffraction element is easier to process than a prism, concerns such as scattering at the edge of the prism can be avoided. In addition, tracking error detection can be easily performed and detection accuracy of tracking error detection can be improved.
以下に、本発明光ピックアップ及びディスクドライブ装置の最良の形態を添付図面を参照して説明する。 The best mode of an optical pickup and a disk drive device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
ディスクドライブ装置1は、外筐2内に所要の各部材及び各機構が配置されて成り(図1参照)、外筐2には図示しないディスク挿入口が形成されている。
The
外筐2内には図示しないシャーシが配置され、該シャーシに取り付けられたスピンドルモーターのモーター軸にディスクテーブル3が固定されている。
A chassis (not shown) is disposed in the
シャーシには、平行なガイド軸4、4が取り付けられると共に図示しない送りモーターによって回転されるリードスクリュー5が支持されている。
Parallel guide shafts 4 and 4 are attached to the chassis, and a
光ピックアップ6は、移動ベース7と該移動ベース7に設けられた所要の光学部品と移動ベース7上に配置された対物レンズ駆動装置8とを有し、移動ベース7の両端部に設けられた軸受部7a、7bがそれぞれガイド軸4、4に摺動自在に支持されている。移動ベース7に設けられた図示しないナット部材がリードスクリュー5に螺合され、送りモーターによってリードスクリュー5が回転されると、ナット部材がリードスクリュー5の回転方向へ応じた方向へ送られ、光ピックアップ6がディスクテーブル3に装着されるディスク状記録媒体100の半径方向へ移動される。
The optical pickup 6 includes a moving
ディスク状記録媒体100は、図2に示すように、多層型のタイプ、例えば、2つの記録層L1、L0を有するタイプであり、レーザー光の入射側から順に、カバー層100a、記録層L1、記録層L0が形成されている。例えば、カバー層100aの厚みは75μmに形成され、記録層L1と記録層L0の間隔は25μmに形成されている。
As shown in FIG. 2, the disc-shaped
尚、ディスク状記録媒体100は2つの記録層を有するタイプに限定されるものではなく、3つ以上の記録層を有するタイプでもよいが、以下には、記録層L1及び記録層L0の2つの記録層を有するディスク状記録媒体100を用いた場合について説明する。また、カバー層100aの厚みや記録層L1、L0間の間隔も、上記した値に限定されるものではない。
The disc-shaped
次に、光ピックアップ6について説明する。 Next, the optical pickup 6 will be described.
先ず、光ピックアップの第1の最良の形態について説明する(図3乃至図12参照)。 First, the first best mode of the optical pickup will be described (see FIGS. 3 to 12).
第1の最良の形態に係る光ピックアップ6Aは、図3に示すように、発光素子9、コリメーターレンズ10、光分離素子11、対物レンズ12、遮光部材13、集光レンズ14及び受光素子15を備え、発光素子9、コリメーターレンズ10、光分離素子11、遮光部材13、集光レンズ14及び受光素子15は移動ベース7に配置され、対物レンズ12は対物レンズ駆動装置8に設けられている。
As shown in FIG. 3, the
発光素子9としては、例えば、約405nmの波長を有するレーザ光を出射する半導体レーザや固体レーザーが用いられ、光分離素子11としては、例えば、ビームスプリッター、プリズム(偏光膜プリズムやウォラストンプリズム等)、回折素子等が用いられ、受光素子15としては、例えば、フォトダイオードが用いられている。尚、発光素子9から出射されるレーザー光の波長は、約405nmに限定されるものではなく、例えば、約650nmや約780nm等、他の波長であってもよい。
As the light emitting element 9, for example, a semiconductor laser or a solid-state laser that emits laser light having a wavelength of about 405 nm is used. As the
コリメーターレンズ10は、例えば、開口数NAが0.15とされ、対物レンズ12は、例えば、開口数NAが0.85とされ、集光レンズ14は、例えば、開口数NAが0.08とされている。尚、コリメーターレンズ10、対物レンズ12及び集光レンズ14の開口数NAはこれらの数値に限定されるものではなく、これらの数値と異なる数値であってもよい。
For example, the
遮光部材13は、例えば、平板状に形成され、中央部にレーザー光を遮光する、例えば、正方形状の遮光部13aを有している(図4参照)。従って、遮光部材13の遮光部13a以外の部分はレーザー光を透過する透過部13bとして形成されている。遮光部13aは、ディスク状記録媒体100の記録トラックに沿ったタンジェンシャル方向及び記録トラックに垂直なラジアル方向において、記録層L0及び記録層L1で反射されたレーザー光の主光線を含む一部を遮るように形成されている。遮光部13aは、例えば、吸収膜、反射膜、遮光物、反射物等によって形成されている。
The
尚、遮光部材13の形状は平板状に限られることはない。また、遮光部材13の位置は光分離素子11と集光レンズ14との間に限定されることはなく、例えば、光分離素子11や集光レンズ14に一体に設けることも可能であり、集光レンズ14と受光素子15との間の光路中に設けることも可能である。
The shape of the
受光素子15には、その中央部に、例えば、正方形状に形成された受光部15aが形成されている(図6参照)。従って、受光素子15の受光部15a以外の部分は非受光部15bとして形成されている。
The
光ピックアップ6Aにおいて、発光素子9からレーザー光が出射されると、出射されたレーザー光はコリメーターレンズ10によって平行光束とされて光分離素子11を透過し、対物レンズ12によって集光されてディスク状記録媒体100の記録層(記録層L0又は記録層L1)にスポットが形成される。ディスク状記録媒体100の記録層に集光されたレーザー光は反射されて再び光分離素子11に入射され、該光分離素子11によって光路が変換されて遮光部材13及び集光レンズ14を介して受光素子15に入射される。
In the
このとき、例えば、レーザー光が記録層L0に集光されている場合には、図5及び図6に示すように、記録層L0に集光されたレーザー光は、遮光部13aによって遮光された部分を除き、集光レンズ14によって受光素子15の受光部15aに集光されて入射される。
At this time, for example, when the laser beam is focused on the recording layer L0, the laser beam focused on the recording layer L0 is shielded by the
同時に、記録層L1で反射されたレーザー光も遮光部材13及び集光レンズ14を介して受光素子15へ向かうが、記録層L1で反射されたレーザー光は、図7及び図8に示すように、一部が遮光部13aによって遮られ、遮光部13aによって遮られなかった部分が受光素子15の非受光部15bに入射される。従って、受光素子15の受光部15aには、記録層L1で反射されたレーザー光は入射されない。
At the same time, the laser light reflected by the recording layer L1 is also directed to the
一方、レーザー光が記録層L1に集光されている場合には、図5及び図6に示すように、記録層L1に集光されたレーザー光は、遮光部13aによって遮光された部分を除き、集光レンズ14によって受光素子15の受光部15aに集光されて入射される。
On the other hand, when the laser beam is focused on the recording layer L1, as shown in FIGS. 5 and 6, the laser beam focused on the recording layer L1 is excluded except for the portion shielded by the
同時に、記録層L0で反射されたレーザー光も遮光部材13及び集光レンズ14を介して受光素子15へ向かうが、記録層L0で反射されたレーザー光は、図9及び図10に示すように、一部が遮光部13aによって遮られ、遮光部13aによって遮られなかった部分が受光素子15の非受光部15bに入射される。従って、受光素子15の受光部15aには、記録層L0で反射されたレーザー光は入射されない。
At the same time, the laser light reflected by the recording layer L0 is also directed to the
図11及び図12に受光部の変形例を示す。 11 and 12 show a modification of the light receiving unit.
図11に示す受光部15cは、ディスク状記録媒体100のラジアル方向に2分割されている。従って、受光部15cを用いることにより、例えば、プッシュプル法によりトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、記録トラック上に形成されたウォブルの位相情報を検出することにより、アドレス検出を行うことも可能である。
The
図12に示す受光部15dは、ディスク状記録媒体100のタンジェンシャル方向及びラジアル方向それぞれに2分割され合計4分割されており、例えば、DPD法(位相差検出法)によりトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、ディスク状記録媒体100からのレーザー光の光路中に、ラジアル方向(ディスク状記録媒体100の中心軸方向)に対して45°方向に非点収差を発生させる光学素子を配置することにより、非点収差法によりフォーカスエラー検出を行うことも可能である。
The
以上に記載した通り、光ピックアップ6Aにあっては、ディスク状記録媒体100の情報を記録又は再生していない記録層で反射されたレーザー光が、受光素子15の受光部15aに入射されないため、迷光が発生せず、RF信号の劣化やサーボ信号のオフセットが生じない。また、ディスク状記録媒体100の各層で反射されたレーザー光の干渉も生じず、温度変化等の環境変化による素子特性の変動が生じにくい。
As described above, in the
また、光学系の縦倍率を大きくしたり、受光部15a、15c、15dの面積を小さくしたりする必要がないため、デフォーカスに対するスポット径の変化が小さく、各光学部品の位置ずれに伴うスポット位置のずれも小さく、位置調整が容易であり、その後の経時変化や環境変化に対する影響も受けにくい。
Further, since there is no need to increase the vertical magnification of the optical system or to reduce the area of the
次に、光ピックアップの第2の最良の形態について説明する(図13乃至図23参照)。 Next, a second best mode of the optical pickup will be described (see FIGS. 13 to 23).
尚、以下に示す第2の最良の形態に係る光ピックアップ6Bは、上記した光ピックアップ6Aと比較して、遮光部材に代えてプリズムが用いられていることのみが相違するため、光ピックアップ6Aと比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については光ピックアップ6Aにおける同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。
The
第2の最良の形態に係る光ピックアップ6Bは、図13に示すように、発光素子9、コリメーターレンズ10、光分離素子11、対物レンズ12、プリズム16、集光レンズ14及び受光素子17を備え、プリズム16及び受光素子17は移動ベース7に配置されている。
As shown in FIG. 13, the
プリズム16は、例えば、略平板状に形成され、中央部にレーザー光を屈折する、例えば、正方形状の屈折部16aを有している(図14参照)。従って、プリズム16の屈折部16a以外の部分はレーザー光を透過する透過部16bとして形成されている。屈折部16aは、ディスク状記録媒体100のタンジェンシャル方向及びラジアル方向に広がるように形成されている。
The
尚、プリズム16の形状は略平板状に限られることはない。また、プリズム16の位置は光分離素子11と集光レンズ14との間に限定されることはなく、例えば、光分離素子11や集光レンズ14に一体に設けることも可能であり、集光レンズ14と受光素子17との間の光路中に設けることも可能である。
The shape of the
受光素子17には、その中央部に、例えば、正方形状に形成された第1の受光部17aが形成され、該第1の受光部17aと離隔した位置に第2の受光部17bが形成されている(図16参照)。従って、受光素子17の第1の受光部17a及び第2の受光部17b以外の部分は非受光部17cとして形成されている。
In the
光ピックアップ6Bにおいて、発光素子9からレーザー光が出射されると、出射されたレーザー光はコリメーターレンズ10によって平行光束とされて光分離素子11を透過し、対物レンズ12によって集光されてディスク状記録媒体100の記録層(記録層L0又は記録層L1)にスポットが形成される。ディスク状記録媒体100の記録層に集光されたレーザー光は反射されて再び光分離素子11に入射され、該光分離素子11によって光路が変換されてプリズム16及び集光レンズ14を介して受光素子17に入射される。
In the
このとき、例えば、レーザー光が記録層L0に集光されている場合には、図15及び図16に示すように、記録層L0に集光されたレーザー光は、屈折部16aによって屈折された部分を除き、集光レンズ14によって受光素子17の第1の受光部17aに集光されて入射される。記録層L0に集光されたレーザー光のうち屈折部16aによって屈折された部分は、集光レンズ14によって集光されて受光素子17の第2の受光部17bに入射される。
At this time, for example, when the laser beam is focused on the recording layer L0, the laser beam focused on the recording layer L0 is refracted by the refracting
同時に、記録層L1で反射されたレーザー光もプリズム16及び集光レンズ14を介して受光素子17へ向かうが、記録層L1で反射されたレーザー光は、図17及び図18に示すように、一部が屈折部16aによって屈折され、屈折部16aによって屈折されなかった部分が受光素子17の非受光部17cに入射される。従って、受光素子17の第1の受光部17aには、記録層L1で反射されたレーザー光は入射されない。記録層L1で反射されたレーザー光のうち屈折部16aによって屈折された部分は、一定の広がりを有した状態で受光素子17の第2の受光部17b及び非受光部17cに入射される。
At the same time, the laser light reflected by the recording layer L1 is also directed to the
一方、レーザー光が記録層L1に集光されている場合には、図15及び図16に示すように、記録層L1に集光されたレーザー光は、屈折部16aによって屈折された部分を除き、集光レンズ14によって受光素子17の第1の受光部17aに集光されて入射される。記録層L1に集光されたレーザー光のうち屈折部16aによって屈折された部分は、集光レンズ14によって集光されて受光素子17の第2の受光部17bに入射される。
On the other hand, when the laser beam is focused on the recording layer L1, as shown in FIGS. 15 and 16, the laser beam focused on the recording layer L1 excludes the portion refracted by the refracting
同時に、記録層L0で反射されたレーザー光もプリズム16及び集光レンズ14を介して受光素子17へ向かうが、記録層L0で反射されたレーザー光は、図19及び図20に示すように、一部が屈折部16aによって屈折され、屈折部16aによって屈折されなかった部分が受光素子17の非受光部17cに入射される。従って、受光素子17の第1の受光部17aには、記録層L0で反射されたレーザー光は入射されない。記録層L0で反射されたレーザー光のうち屈折部16aによって屈折された部分は、一定の広がりを有した状態で受光素子17の第2の受光部17b及び非受光部17cに入射される。
At the same time, the laser light reflected by the recording layer L0 is also directed to the
図21乃至図23に受光部の変形例を示す。尚、図21乃至図23の第2の受光部には、情報が記録又は再生されている層で反射されたレーザー光及び他の層で反射されたレーザー光が受光されるが、情報が記録又は再生されている層で反射されたレーザー光が受光された部分を濃色で示している。 21 to 23 show modifications of the light receiving unit. Note that the second light receiving portion in FIGS. 21 to 23 receives the laser light reflected by the layer on which information is recorded or reproduced and the laser light reflected by another layer, but the information is recorded. Alternatively, the portion where the laser beam reflected by the layer being reproduced is received is shown in dark color.
図21に示す第1の受光部17dは、ディスク状記録媒体100のラジアル方向に2分割されている。従って、第1の受光部17dを用いることにより、例えば、プッシュプル法によりトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、記録トラック上に形成されたウォブルの位相情報を検出することにより、アドレス検出を行うことも可能である。
21 is divided into two in the radial direction of the disc-shaped
図22及び図23に示す第1の受光部17f、17hは、ディスク状記録媒体100のタンジェンシャル方向及びラジアル方向それぞれに2分割され合計4分割されており、例えば、DPD法によりトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、ディスク状記録媒体100からのレーザー光の光路中に、ラジアル方向に対して45°方向に非点収差を発生させる光学素子を配置することにより、非点収差法によりフォーカスエラー検出を行うことも可能である。
The first
また、図21に示す第1の受光部17dと第2の受光部17e、図22に示す第1の受光部17fと第2の受光部17g、図23に示す第1の受光部17hと第2の受光部17iをそれぞれ用いることにより、各受光部の和信号を用いて、より高い光強度を必要とするRF検出を行うことも可能である。
Further, the first
尚、RF検出は、図15乃至図20に示す第1の受光部17aと第2の受光部17bの和信号を用いることにより行うこともできる。
The RF detection can also be performed by using the sum signal of the first
さらに、図23に示すように、タンジェンシャル方向及びラジアル方向に4分割された第2の受光部17iを形成した場合には、ラジアル方向に対して45°方向に非点収差を発生させる光学素子を配置することにより、それぞれの非点収差法によるフォーカスエラー信号の差分から球面収差検出を行うことも可能である。 Furthermore, as shown in FIG. 23, when the second light receiving portion 17i divided into four in the tangential direction and the radial direction is formed, an optical element that generates astigmatism in a 45 ° direction with respect to the radial direction. It is also possible to detect spherical aberration from the difference in focus error signal by each astigmatism method.
以上に記載した通り、光ピックアップ6Bにあっても、光ピックアップ6Aと同様に、ディスク状記録媒体100の情報を記録又は再生していない記録層で反射されたレーザー光が、受光素子17の第1の受光部17a、17d、17f、17hに入射されないため、迷光が発生せず、RF信号の劣化やサーボ信号のオフセットが生じない。また、ディスク状記録媒体100の各層で反射されたレーザー光の干渉も生じず、温度変化等の環境変化による素子特性の変動が生じにくい。
As described above, even in the
また、光学系の縦倍率を大きくしたり、各第1の受光部17a、17d、17f、17hの面積を小さくしたりする必要がないため、デフォーカスに対するスポット径の変化が小さく、各光学部品の位置ずれに伴うスポット位置のずれも小さく、位置調整が容易であり、その後の経時変化や環境変化に対する影響も受けにくい。
Further, since there is no need to increase the vertical magnification of the optical system or to reduce the area of each of the first
さらに、レーザー光の主光線を含む光線の一部を屈折させることにより、屈折させたレーザー光を受光することが可能であり、RF検出等、より多くの光強度を必要とする検出方式にも用いることができる。 Furthermore, it is possible to receive refracted laser light by refracting a part of the light beam including the chief ray of the laser light, and also for detection methods that require more light intensity such as RF detection. Can be used.
加えて、情報の記録や再生が行われない層で反射され屈折部16aによって屈折されたレーザー光が第2の受光部17b、17e、17g、17iに一定の広がりを有した状態で入射されるが、第2の受光部17b、17e、17g、17iは情報の記録や再生が行われる記録層で反射され屈折部16aによって屈折されたレーザー光の入射スポットの径に合わせて小さくすることができるため、全体として、迷光の低減を図ることができる。
In addition, the laser light reflected by the layer where information is not recorded or reproduced and refracted by the refracting
次に、光ピックアップの第3の最良の形態について説明する(図24乃至図30参照)。 Next, a third best mode of the optical pickup will be described (see FIGS. 24 to 30).
尚、以下に示す第3の最良の形態に係る光ピックアップ6Cは、上記した光ピックアップ6Aと比較して、遮光部材に代えて回折素子が用いられていることのみが相違するため、光ピックアップ6Aと比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については光ピックアップ6Aにおける同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。
The optical pickup 6C according to the third best mode described below is different from the
第3の最良の形態に係る光ピックアップ6Cは、図24に示すように、発光素子9、コリメーターレンズ10、光分離素子11、対物レンズ12、回折素子18、集光レンズ14及び受光素子19を備え、回折素子18及び受光素子19は移動ベース7に配置されている。
The optical pickup 6C according to the third best mode includes a light emitting element 9, a
回折素子18は、例えば、平板状に形成され、中央部にレーザー光を回折する、例えば、正方形状の回折部18aを有している(図25参照)。従って、回折素子18の回折部18a以外の部分はレーザー光を透過する透過部18bとして形成されている。回折部18aは、ディスク状記録媒体100のタンジェンシャル方向及びラジアル方向に広がるように形成されている。
The
尚、回折素子18の形状は平板状に限られることはない。また、回折素子18の位置は光分離素子11と集光レンズ14との間に限定されることはなく、例えば、光分離素子11や集光レンズ14に一体に設けることも可能であり、集光レンズ14と受光素子19との間の光路中に設けることも可能である。
The shape of the
回折部18aは、±1次光を発生させるステップ状の形状の他、+1次光のみを発生させるブレーズ状の形状であってもよい。尚、以下には、±1次光を発生させる回折部18aを用いた場合について説明する。
The
受光素子19には、その中央部に、例えば、正方形状に形成された第1の受光部19aが形成され、該第1の受光部19aを挟んで互いに反対側の位置に第2の受光部19b、19bが形成されている(図26参照)。従って、受光素子19の第1の受光部19a及び第2の受光部19b、19b以外の部分は非受光部19cとして形成されている。
The
尚、図26の第2の受光部には、情報が記録又は再生されている層で反射されたレーザー光及び他の層で反射されたレーザー光が受光されるが、情報が記録又は再生されている層で反射されたレーザー光が受光された部分を濃色で示している(図27、図29及び図30においても同じ。)。 Note that the second light receiving unit in FIG. 26 receives the laser beam reflected by the layer on which information is recorded or reproduced and the laser beam reflected by another layer, but the information is recorded or reproduced. A portion where the laser beam reflected by the layer is received is shown in a dark color (the same applies to FIGS. 27, 29 and 30).
光ピックアップ6Cにおいて、発光素子9からレーザー光が出射されると、出射されたレーザー光はコリメーターレンズ10によって平行光束とされて光分離素子11を透過し、対物レンズ12によって集光されてディスク状記録媒体100の記録層(記録層L0又は記録層L1)にスポットが形成される。ディスク状記録媒体100の記録層に集光されたレーザー光は反射されて再び光分離素子11に入射され、該光分離素子11によって光路が変換されて回折素子18及び集光レンズ14を介して受光素子19に入射される。
In the optical pickup 6C, when laser light is emitted from the light emitting element 9, the emitted laser light is converted into a parallel light beam by the
このとき、例えば、レーザー光が記録層L0に集光されている場合には、記録層L0に集光されたレーザー光は、透過部18bを透過された部分が集光レンズ14によって受光素子19の第1の受光部19aに集光されて入射される(図26参照)。記録層L0に集光されたレーザー光のうち回折部18aに入射された部分は回折されて0次光と±1次光として生成される。回折されて生成された±1次光は、集光レンズ14によって集光されて受光素子19の第2の受光部19b、19bにそれぞれ入射される(図26参照)。回折されて生成された0次光は、受光素子19の第1の受光部19a及び第2の受光部19b、19bには入射されないようにされている。
At this time, for example, when the laser light is condensed on the recording layer L0, the portion of the laser light condensed on the recording layer L0 that has been transmitted through the
同時に、記録層L1で反射されたレーザー光も回折素子18及び集光レンズ14を介して受光素子19へ向かうが、記録層L1で反射されたレーザー光は、回折部18aによって回折され、回折部18aによって回折されて生成された±1次光のみが一定の広がりを以て受光素子19の第2の受光部19b、19b及び非受光部19cに入射される(図26参照)。
At the same time, the laser light reflected by the recording layer L1 also travels toward the
一方、レーザー光が記録層L1に集光されている場合には、記録層L1に集光されたレーザー光は、透過部18bを透過された部分が集光レンズ14によって受光素子19の第1の受光部19aに集光されて入射される(図26参照)。記録層L1に集光されたレーザー光のうち回折部18aに入射された部分は回折されて0次光と±1次光として生成される。回折されて生成された±1次光は、集光レンズ14によって集光されて受光素子19の第2の受光部19b、19bにそれぞれ入射される(図26参照)。回折されて生成された0次光は、受光素子19の第1の受光部19a及び第2の受光部19b、19bには入射されないようにされている。
On the other hand, when the laser beam is condensed on the recording layer L1, the portion of the laser beam condensed on the recording layer L1 that has been transmitted through the
同時に、記録層L0で反射されたレーザー光も回折素子18及び集光レンズ14を介して受光素子19へ向かうが、記録層L0で反射されたレーザー光は、回折部18aによって回折され、回折部18aによって回折されて生成された±1次光のみが一定の広がりを以て受光素子19の第2の受光部19b、19b及び非受光部19cに入射される(図26参照)。
At the same time, the laser light reflected by the recording layer L0 also travels toward the
尚、第3の最良の形態に係る光ピックアップ6Cにあっても、第2の最良の形態に係る第1の受光部17d(図21参照)のように、ディスク状記録媒体100のラジアル方向に2分割することにより、例えば、プッシュプル法によりトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、記録トラック上に形成されたウォブルの位相情報を検出することにより、アドレス検出を行うことも可能である。
Even in the optical pickup 6C according to the third best mode, in the radial direction of the disc-shaped
図27に受光部の変形例を示す。 FIG. 27 shows a modification of the light receiving unit.
図27に示す第1の受光部19dは、ディスク状記録媒体100のタンジェンシャル方向及びラジアル方向にそれぞれ2分割され合計4分割されている。従って、例えば、DPD法によりトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、ディスク状記録媒体100からのレーザー光の光路中に、ラジアル方向に対して45°方向に非点収差を発生させる光学素子を配置することにより、非点収差法によりフォーカスエラー検出を行うことも可能である。
27 is divided into two parts in the tangential direction and the radial direction of the disc-shaped
また、第1の受光部19dと第2の受光部19e、19eを用いることにより、各受光部の和信号を用いて、より高い光強度を必要とするRF検出を行うことも可能である。
In addition, by using the first
図28に回折素子の変形例を示す。 FIG. 28 shows a modification of the diffraction element.
変形例に係る回折素子18Aは、例えば、平板状に形成され、ラジアル方向における中央部にタンジェンシャル方向に長い回折部18cを有している。従って、回折素子18Aの回折部18c以外の部分はレーザー光を透過する透過部18dとして形成されている。
The
尚、回折素子18Aの形状も回折素子18と同様に平板状に限られることはない。また、回折素子18Aの位置も光分離素子11と集光レンズ14との間に限定されることはなく、例えば、光分離素子11や集光レンズ14に一体に設けることも可能であり、集光レンズ14と受光素子19との間の光路中に設けることも可能である。
The shape of the
回折部18cも、回折部18aと同様に、±1次光を発生させるステップ状の形状の他、+1次光のみを発生させるブレーズ状の形状であってもよい。
Similarly to the
図29及び図30に受光部の別の変形例を示す。尚、図29及び図30に示す受光部は、図28に示す回折素子18Aが設けられた光学系において用いられる。
29 and 30 show another modification of the light receiving unit. 29 and 30 is used in an optical system provided with the
図29に示す第1の受光部19fは、ディスク状記録媒体100のラジアル方向に2分割され、第2の受光部19g、19gはタンジェンシャル方向にそれぞれ3分割されている。
29 is divided into two in the radial direction of the disc-shaped
第1の受光部19fがラジアル方向に2分割されていることにより、例えば、プッシュプル法によりトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、記録トラック上に形成されたウォブルの位相情報を検出することにより、アドレス検出を行うことも可能である。 Since the first light receiving portion 19f is divided into two in the radial direction, for example, tracking error detection can be performed by a push-pull method. It is also possible to detect the address by detecting the phase information of the wobble formed on the recording track.
第1の受光部19fの場合には、回折素子18Aの回折部18cを通る0次光が第1の受光部19fに入射されないため、第1の受光部19fに入射されたレーザー光のスポットはラジアル方向に離隔して2等分された形状となる。従って、プッシュプル法により検出される信号は、回折素子18Aの透過部18dを透過したレーザー光のみで演算を行うこととなり、主光線付近の信号を除去することにより位相のズレが少なくなり、アドレス信号の品質が向上する。
In the case of the first light receiving unit 19f, the zero-order light passing through the
尚、第1の受光部19fをタンジェンシャル方向にも2分割すれば、例えば、DPD法によりトラッキングエラー検出を行うことが可能である。 If the first light receiving portion 19f is also divided into two in the tangential direction, for example, tracking error detection can be performed by the DPD method.
また、第1の受光部19fと第2の受光部19g、19gを用いることにより、各受光部の和信号を用いて、より高い光強度を必要とするRF検出を行うことも可能である。
In addition, by using the first light receiving unit 19f and the second
さらに、第2の受光部19g、19gがタンジェンシャル方向に3分割されているため、回折素子18Aに、少なくとも±1次光のタンジェンシャル方向における合焦位置をそれぞれ変化させるレンズ効果を持たせ、それぞれ±1次光の第2の受光部19g、19g上でのスポットサイズの変化を検出することにより、SSD法(スポットサイズ検出法)によりフォーカスエラー信号を検出することが可能となる。
Further, since the second
図30に示す受光部19hは、ディスク状記録媒体100のラジアル方向に2分割され、ラジアル方向に長く形成されている。
The
受光部19hがラジアル方向に2分割されていることにより、例えば、プッシュプル法によりトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、記録トラック上に形成されたウォブルの位相情報を検出することにより、アドレス検出を行うことも可能である。
Since the
受光部19hの場合には、回折素子18Aの回折部18cを通る0次光が受光部19hに入射されないため、受光部19hに入射されたレーザー光のスポットはラジアル方向に離隔して2等分された形状となる。従って、プッシュプル法により検出される信号は、回折素子18Aの透過部18dを透過したレーザー光のみで演算を行うこととなり、主光線付近の信号を除去することにより位相のズレが少なくなり、アドレス信号の品質が向上する。
In the case of the
尚、受光部19hをタンジェンシャル方向にも2分割すれば、例えば、DPD法によりトラッキングエラー検出を行うことが可能である。
If the
また、受光部19hには、それぞれ分割された部分に、0次光の片側半分と一方の1次光が入射されるため、受光部19hの和信号を用いて、より高い光強度を必要とするRF検出を行うことも可能である。
In addition, since one side half of the zero-order light and one primary light of the zero-order light are incident on the respective divided portions, the
さらに、2分割された受光部19hによって全てのレーザー光を検出できるため、受光部19hからの電流を電圧に変換するアンプの数を低減することができ、アンプノイズの低減を図ることができる。従って、特に、RF検出を行った場合に、RF信号の品質の向上を図ることができる。
Furthermore, since all the laser beams can be detected by the
以上に記載した通り、光ピックアップ6Cにあっても、光ピックアップ6Aと同様に、ディスク状記録媒体100の情報を記録又は再生していない記録層で反射されたレーザー光が、受光素子19の第1の受光部19a、19d、19fに入射されないため、迷光が発生せず、RF信号の劣化やサーボ信号のオフセットが生じない。また、ディスク状記録媒体100の各層で反射されたレーザー光の干渉も生じず、温度変化等の環境変化による素子特性の変動が生じにくい。
As described above, even in the optical pickup 6C, similarly to the
また、光学系の縦倍率を大きくしたり、各第1の受光部19a、19d、19fの面積を小さくしたりする必要がないため、デフォーカスに対するスポット径の変化が小さく、各光学部品の位置ずれに伴うスポット位置のずれも小さく、位置調整が容易であり、その後の経時変化や環境変化に対する影響も受けにくい。
Further, since there is no need to increase the vertical magnification of the optical system or to reduce the area of each of the first
さらに、レーザー光の主光線を含む光線の一部を回折させることにより、回折させたレーザー光を受光することが可能であり、RF検出等、より多くの光強度を必要とする検出方式にも用いることができる。 Furthermore, it is possible to receive diffracted laser light by diffracting a part of the light beam including the chief ray of the laser light, and for detection methods that require more light intensity such as RF detection. Can be used.
さらにまた、情報の記録や再生が行われない層で反射され回折部18a、18cによって回折されたレーザー光が第2の受光部19b、19e、19g又は受光部19hに一定の広がりを有した状態で入射されるが、第2の受光部19b、19e、19g又は受光部19hは情報の記録や再生が行われる記録層で反射され回折部18a、18cによって回折されたレーザー光の入射スポットの径に合わせて小さくすることができるため、全体として、迷光の低減を図ることができる。
Furthermore, the laser beam reflected by the layer where information is not recorded or reproduced and diffracted by the
加えて、主光線を含む光線の一部を回折することにより、±1次光を用いて、例えば、フォーカスエラー検出など他の検出手段を付加することが可能となる。 In addition, by diffracting a part of the light beam including the principal light beam, it is possible to add other detection means such as focus error detection using ± first-order light.
さらに加えて、回折素子18、18Aは、プリズムに比して加工が容易であるため、プリズムのエッジ部分での散乱などの懸念を回避することができる。
In addition, since the
尚、上記には、±1次光を発生させるステップ状の形状に形成された回折部18a、18cを有する回折素子18、18Aを用いた場合について説明したが、これらに代えてブレーズ状の回折部を有する回折素子を用いた場合には、0次光と+1次光のみに回折されるため、第2の最良の形態において説明した効果と同様の効果が生じる。
In the above description, the case where the
また、上記には、タンジェンシャル方向に長い回折部18cを有する回折素子18A(図28参照)について説明したが、第1の最良の形態及び第2の最良の形態でそれぞれ示した遮光板及びプリズムにおいても遮光部及び屈折部をタンジェンシャル方向に長く形成してもよい。
In the above description, the
次に、光ピックアップの第4の最良の形態について説明する(図31乃至図43参照)。 Next, a fourth best mode of the optical pickup will be described (see FIGS. 31 to 43).
尚、以下に示す第4の最良の形態に係る光ピックアップ6Dは、上記した第1の最良の形態に係る光ピックアップ6A、第2の最良の形態に係る光ピックアップ6B又は第3の最良の形態に係る光ピックアップ6Cにおいて回折格子を設けて主光束(0次光)と副光束(±1次光)の3つの光束に分離することのみが相違するため、光ピックアップ6A、6B、6Cと比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については光ピックアップ6A、6B、6Cにおける同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。
The
第4の最良の形態に係る光ピックアップ6Dは、図31に示すように、発光素子9、回折格子20、コリメーターレンズ10、光分離素子11、対物レンズ12、集光レンズ14及び受光素子21を備え、例えば、光分離素子11と受光素子21との間に、例えば、以下に示す遮光部材13A、遮光部材13B、プリズム16A又は上記した回折素子18Aが配置されている。回折格子20及び受光素子21は移動ベース7に配置されている。
As shown in FIG. 31, the
回折格子20は、例えば、平板状に形成され、発光素子9から出射されたレーザー光を回折して0次光と±1次光に分離する。
The
遮光部材13Aは、例えば、図32に示すように、平板状に形成され、ラジアル方向における中央部にタンジェンシャル方向に長い遮光部13cを有している。従って、遮光部材13Aの遮光部13c以外の部分はレーザー光を透過する透過部13dとして形成されている。遮光部材13Aの遮光部13cによって、主光束および副光束のレーザー光のうち、主光線を含む一部のレーザー光が遮光される。
For example, as shown in FIG. 32, the
遮光部材13Bは、例えば、図33に示すように、平板状に形成され、中央部にタンジェンシャル方向に離隔して略円形状の遮光部13e、13eを有している。従って、遮光部材13Bの遮光部13e、13e以外の部分はレーザー光を透過する透過部13fとして形成されている。遮光部材13Bの遮光部13e、13eによって、副光束のレーザー光の主光線を含む一部が遮光される。
For example, as shown in FIG. 33, the
プリズム16Aは、例えば、図34に示すように、平板状に形成され、ラジアル方向における中央部にタンジェンシャル方向に長い屈折部16cを有している。従って、プリズム16Aの屈折部16c以外の部分はレーザー光を透過する透過部16dとして形成されている。
For example, as shown in FIG. 34, the
受光素子21は0次光と±1次光をそれぞれ受光するために、中央に位置するメイン側受光部21aと該メイン側受光部21aを挟んで反対側に隣接して位置するサブ側受光部21b、21bとを有している。従って、受光素子21のメイン側受光部21a及びサブ側受光部21b、21bを除く部分は、非受光部21cとして形成されている。
The
光ピックアップ6Dにおいて、例えば、遮光部材13Aを用いた場合には、発光素子9からレーザー光が出射されると、出射されたレーザー光は回折格子20によって0次光と±1次光に分離されコリメーターレンズ10によって平行光束とされて光分離素子11を透過し、対物レンズ12によって集光されてディスク状記録媒体100の記録層(記録層L0又は記録層L1)に3つのスポットが形成される。ディスク状記録媒体100の記録層に集光されたレーザー光は反射されて再び光分離素子11に入射され、該光分離素子11によって光路が変換されて遮光部材13A及び集光レンズ14を介して受光素子21に入射される。
In the
このとき、例えば、レーザー光が記録層L0に集光されている場合には、記録層L0に集光されたレーザー光は、遮光部13cによって遮光された部分を除き、集光レンズ14によって受光素子21のメイン側受光部21a及びサブ側受光部21b、21bにラジアル方向に分割された状態でそれぞれ集光されて入射される(図35参照)。
At this time, for example, when the laser light is condensed on the recording layer L0, the laser light condensed on the recording layer L0 is received by the condensing
同時に、記録層L1で反射されたレーザー光も遮光部材13A及び集光レンズ14を介して受光素子21へ向かうが、記録層L1で反射されたレーザー光は、一部が遮光部13cによって遮られ、遮光部13cによって遮られなかった部分が受光素子21の非受光部21cに一定の広がりを有しラジアル方向に分割された状態で入射される(図36参照)。従って、受光素子21のメイン側受光部21a及びサブ側受光部21b、21bには、記録層L1で反射されたレーザー光は入射されない。
At the same time, the laser light reflected by the recording layer L1 also travels toward the
一方、レーザー光が記録層L1に集光されている場合には、記録層L1に集光されたレーザー光は、遮光部13cによって遮光された部分を除き、集光レンズ14によって受光素子21のメイン側受光部21a及びサブ側受光部21、21bにラジアル方向に分割された状態でそれぞれ集光されて入射される(図35参照)。
On the other hand, when the laser beam is condensed on the recording layer L1, the laser beam condensed on the recording layer L1 is not reflected by the condensing
同時に、記録層L0で反射されたレーザー光も遮光部材13A及び集光レンズ14を介して受光素子21へ向かうが、記録層L0で反射されたレーザー光は、一部が遮光部13cによって遮られ、遮光部13cによって遮られなかった部分が受光素子21の非受光部21cに一定の広がりを有しラジアル方向に分割された状態で入射される(図37参照)。従って、受光素子21のメイン側受光部21a及びサブ側受光部21b、21bには、記録層L0で反射されたレーザー光は入射されない。
At the same time, the laser light reflected by the recording layer L0 also travels toward the
図38は、遮光部材13Aを用いた場合の受光部の変形例を示すものである。
FIG. 38 shows a modification of the light receiving unit when the
図38に示すメイン側受光部21d及びサブ側受光部21e、21eは、それぞれラジアル方向に2分割されており、例えば、DPP法(差動プッシュプル法)によってトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、メイン側受光部21dを用いることにより、記録トラック上に形成されたウォブルの位相情報を検出し、アドレス検出を行うことも可能である。
The main-side
図39は、遮光部材13Aを用いた場合の受光部の別の変形例を示すものである。
FIG. 39 shows another modification of the light receiving unit when the
図39に示すメイン側受光部21f及びサブ側受光部21g、21gは、それぞれタンジェンシャル方向及びラジアル方向に2分割され合計4分割されており、例えば、メイン側受光部21fを用いることにより、DPD法によってトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、ディスク状記録媒体100からのレーザー光の光路中に、ラジアル方向に対して45°方向に非点収差を発生させる光学素子を配置し、メイン側受光部21fを用いることにより、非点収差法によりフォーカスエラー検出を行うことも可能である。さらに、サブ側受光部21g、21gを用いることにより、球面収差検出、ランドグルーブ検出、クロストーク検出を行うことも可能である。
The main side
図40は、プリズム16Aを用いた場合の受光部の例を示すものである。尚、図40の第2の受光部には、情報が記録又は再生されている層で反射されたレーザー光及び他の層で反射されたレーザー光が受光されるが、情報が記録又は再生されている層で反射されたレーザー光が受光された部分を濃色で示している(図41乃至図43においても同じ。)。
FIG. 40 shows an example of the light receiving unit when the
図40に示す第1の受光部22はメイン側受光部22aとサブ側受光部22b、22bとによって構成され、メイン側受光部22a及びサブ側受光部22b、22bは、それぞれタンジェンシャル方向及びラジアル方向に2分割され合計4分割されている。
The first
図40に示す第2の受光部23はメイン側受光部23aとサブ側受光部23b、23bとによって構成されている。
The second
例えば、メイン側受光部22aを用いることにより、DPD法によってトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、ディスク状記録媒体100からのレーザー光の光路中に、ラジアル方向に対して45°方向に非点収差を発生させる光学素子を配置し、メイン側受光部22aを用いることにより、非点収差法によりフォーカスエラー検出を行うことも可能である。さらに、サブ側受光部22b、22bを用いることにより、球面収差検出、ランドグルーブ検出、クロストーク検出を行うことも可能である。
For example, it is possible to detect tracking errors by the DPD method by using the main
また、第1の受光部22と第2の受光部23を用いることにより、第1の受光部22と第2の受光部23の和信号を用いて、より高い光強度を必要とするRF検出を行うことも可能である。
In addition, by using the first
図41は、回折素子18Aを用いた場合の受光部の例を示すものである。
FIG. 41 shows an example of the light receiving unit when the
図41に示す第1の受光部24はメイン側受光部24aとサブ側受光部24b、24bとによって構成され、メイン側受光部24a及びサブ側受光部24b、24bは、それぞれラジアル方向に2分割されている。
The first
図41に示す第2の受光部25、25はそれぞれメイン側受光部25a、25aと2つのサブ側受光部25b、25b、・・・とによって構成されている。
41 is composed of main-side light-receiving portions 25a and 25a and two sub-side light-receiving
例えば、DPP法によってトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、メイン側受光部24aを用いることにより、記録トラック上に形成されたウォブルの位相情報を検出し、アドレス検出を行うことも可能である。
For example, tracking error detection can be performed by the DPP method. Further, by using the main
また、第1の受光部24と第2の受光部25、25を用いることにより、第1の受光部24と第2の受光部25、25の和信号を用いて、より高い光強度を必要とするRF検出を行うことも可能である。
Further, by using the first
図42は、回折素子18Aを用いた場合の受光部の変形例を示すものである。
FIG. 42 shows a modification of the light receiving unit when the
図42に示す第1の受光部26はメイン側受光部26aとサブ側受光部26b、26bとによって構成され、メイン側受光部26a及びサブ側受光部26b、26bは、それぞれラジアル方向に2分割されている。
The first
図42に示す第2の受光部27、27はそれぞれメイン側受光部27a、27aのみによって構成されている。
The second
例えば、DPP法によってトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、メイン側受光部26aを用いることにより、記録トラック上に形成されたウォブルの位相情報を検出し、アドレス検出を行うことも可能である。
For example, tracking error detection can be performed by the DPP method. In addition, by using the main-side
また、第1の受光部26と第2の受光部27、27を用いることにより、第1の受光部26と第2の受光部27、27の和信号を用いて、より高い光強度を必要とするRF検出を行うことも可能である。
Further, by using the first
図43は、回折素子18Aを用いた場合の受光部の別の変形例を示すものである。
FIG. 43 shows another modification of the light receiving unit when the
図43に示す受光部28はメイン側受光部28aとサブ側受光部28b、28bとによって構成され、メイン側受光部28a及びサブ側受光部28b、28bは、それぞれラジアル方向に2分割されている。メイン側受光部28aはサブ側受光部28b、28bに比し、ラジアル方向に長く形成されている。
The
例えば、DPP法によってトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、メイン側受光部28aを用いることにより、記録トラック上に形成されたウォブルの位相情報を検出し、アドレス検出を行うことも可能である。
For example, tracking error detection can be performed by the DPP method. Further, by using the main
また、受光部28のメイン側受光部28aには、それぞれ分割された部分に、0次光の片側半分と一方の1次光が入射されるため、メイン側受光部28aの和信号を用いて、より高い光強度を必要とするRF検出を行うことも可能である。
In addition, since one half of the zero-order light and one primary light are incident on the divided portions of the main-side light-receiving
さらに、2分割されたメイン側受光部28aによって0次光の全てを検出できるため、メイン側受光部28aからの電流を電圧に変換するアンプの数を低減することができ、アンプノイズの低減を図ることができる。従って、特に、RF検出を行った場合に、RF信号の品質の向上を図ることができる。
Furthermore, since all of the zero-order light can be detected by the main
尚、図42及び図43に示す第1の受光部26、第2の受光部27及び受光部28にあっては、主光束の全てを検出し、副光束はプリズム16Aの透過部16d又は回折素子18Aの透過部18dを透過した部分のみを検出することが可能である。従って、干渉が無視できる範囲の主光束間の迷光は発生するが、干渉が無視できない透過部16d又は透過部18dを透過した副光束とプリズム部16c又は回折部18cを通過した主光束との間での迷光は発生しない。
42 and 43, the first
以上に記載した通り、光ピックアップ6Dにあっても、光ピックアップ6Aと同様に、ディスク状記録媒体100の情報を記録又は再生していない記録層で反射されたレーザー光が、メイン側受光部21a、21d、21f、サブ側受光部21b、21b、21e、21e、21g、21g、第1の受光部22、24、26に入射されないため、迷光が発生せず、RF信号の劣化やサーボ信号のオフセットが生じない。また、ディスク状記録媒体100の各層で反射されたレーザー光の干渉も生じず、温度変化等の環境変化による素子特性の変動が生じにくい。
As described above, even in the
また、光学系の縦倍率を大きくしたり、各受光部の面積を小さくしたりする必要がないため、デフォーカスに対するスポット径の変化が小さく、各光学部品の位置ずれに伴うスポット位置のずれも小さく、位置調整が容易であり、その後の経時変化や環境変化に対する影響も受けにくい。 In addition, since there is no need to increase the vertical magnification of the optical system or to reduce the area of each light receiving section, the change in spot diameter with respect to defocusing is small, and the spot position shift due to the position shift of each optical component It is small and easy to adjust the position, and is less susceptible to subsequent changes with time and environmental changes.
さらに、レーザー光を回折して0次光と±1次光とに分離したときに、光強度の小さい副光束を受光するサブ側受光部への主光束の迷光の入射を低減し又は防止することができるため、副光束を用いたトラッキングエラー検出、球面収差検出、ランドグルーブ検出、クロストーク検出の信頼性の向上を図ることができる。 Further, when the laser light is diffracted and separated into zero-order light and ± first-order light, the stray light of the main light beam is reduced or prevented from entering the sub-side light receiving unit that receives the sub-light beam having a low light intensity. Therefore, it is possible to improve the reliability of tracking error detection, spherical aberration detection, land groove detection, and crosstalk detection using sub-beams.
次に、光ピックアップの第5の最良の形態について説明する(図44乃至図52参照)。 Next, a fifth best mode of the optical pickup will be described (see FIGS. 44 to 52).
尚、以下に示す第5の最良の形態に係る光ピックアップ6Eは、上記した第1の最良の形態に係る光ピックアップ6A、第2の最良の形態に係る光ピックアップ6B、第3の最良の形態に係る光ピックアップ6C又は第4の最良の形態に係る光ピックアップ6Dにおいて、ピンホール又はスリットを設けてレーザー光の一部を遮光することのみが相違するため、光ピックアップ6A、6B、6C、6Dと比較して異なる部分についてのみ詳細に説明をし、その他の部分については光ピックアップ6A、6B、6C、6Dにおける同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。
The
第5の最良の形態に係る光ピックアップ6Eは、図44に示すように、発光素子9、コリメーターレンズ10、光分離素子11、対物レンズ12、集光レンズ14及び受光素子15を備え、例えば、光分離素子11と受光素子15との間に、例えば、遮光部材13、13A、13B、プリズム16、16A又は回折素子18、18Aの何れかが配置されている。また、回折格子20が設けられていてもよく、受光素子は、受光素子15に限定されることはなく、上記第1の最良の形態乃至第4の最良の形態において説明した何れの受光素子(受光部)であってもよい。
As shown in FIG. 44, the
受光素子15上には光制御部材29が配置されている(図45参照)。光制御部材29は、例えば、ブロック状に形成され、その上面に遮光部29aが形成されている。遮光部29aは、例えば、吸収膜、反射膜、遮光物、反射物等によって形成されている。光制御部材29の上面の中央部には、遮光部29aが一部形成されておらず、この部分がピンホール29bとして形成されている。光制御部材29の遮光部29a及びピンホール29b以外の部分は透過部29cとして形成されている。
A
尚、以下には、光分離素子11と集光レンズ14との間に遮光部材13が配置されている場合を例として説明する。
Hereinafter, a case where the
光ピックアップ6Eにおいて、発光素子9からレーザー光が出射されると、出射されたレーザー光はコリメーターレンズ10によって平行光束とされて光分離素子11を透過し、対物レンズ12によって集光されてディスク状記録媒体100の記録層(記録層L0又は記録層L1)にスポットが形成される。ディスク状記録媒体100の記録層に集光されたレーザー光は反射されて再び光分離素子11に入射され、該光分離素子11によって光路が変換されて遮光部材13及び集光レンズ14を介して受光素子15に入射される。尚、回折格子20が設けられている場合には、該回折格子20によってレーザー光が0次光と±1次光に分離される。
In the
このとき、例えば、レーザー光が記録層L0に集光されている場合には、記録層L0に集光されたレーザー光は、遮光部13aによって遮光された部分を除き、集光レンズ14によって受光素子15の受光部15aに集光されて入射される(図46参照)。受光素子15へ向かうレーザー光は光制御部材29のピンホール29bを通過して受光部15aに入射されて受光される。
At this time, for example, when the laser light is condensed on the recording layer L0, the laser light condensed on the recording layer L0 is received by the condensing
同時に、記録層L1で反射されたレーザー光も遮光部材13及び集光レンズ14を介して受光素子15へ向かうが、記録層L1で反射されたレーザー光は、一部が遮光部13aによって遮られ、遮光部13aによって遮られなかった部分が受光素子15へ向かう。レーザー光の遮光部13aによって遮られなかった部分は受光素子15へ向かうが、光制御部材29の遮光部29aによって遮られ受光素子15には入射されない(図47参照)。従って、受光素子15には、記録層L1で反射されたレーザー光は入射されない。
At the same time, the laser light reflected by the recording layer L1 also travels toward the
一方、レーザー光が記録層L1に集光されている場合には、記録層L1に集光されたレーザー光は、遮光部13aによって遮光された部分を除き、集光レンズ14によって受光素子15の受光部15aに集光されて入射される(図46参照)。受光素子15へ向かうレーザー光は光制御部材29のピンホール29bを通過して受光部15aに入射されて受光される。
On the other hand, in the case where the laser light is condensed on the recording layer L1, the laser light condensed on the recording layer L1 is removed from the
同時に、記録層L0で反射されたレーザー光も遮光部材13及び集光レンズ14を介して受光素子15へ向かうが、記録層L0で反射されたレーザー光は、一部が遮光部13aによって遮られ、遮光部13aによって遮られなかった部分が受光素子15へ向かう。レーザー光の遮光部13aによって遮られなかった部分は受光素子15へ向かうが、光制御部材29の遮光部29aによって遮られ受光素子15には入射されない(図48参照)。従って、受光素子15には、記録層L0で反射されたレーザー光は入射されない。
At the same time, the laser light reflected by the recording layer L0 also travels toward the
図49乃至図51は、光分離素子11と集光レンズ14との間に配置された遮光部材に代えて、プリズム又は回折素子を配置した例を示すものである。尚、図49乃至図51には、例として、第1の受光部17aと第2の受光部17bを有する受光素子17を示す。
49 to 51 show an example in which a prism or a diffractive element is arranged instead of the light shielding member arranged between the
レーザー光が記録層L0又は記録層L1に集光されている場合には、記録層L0又は記録層L1に集光されたレーザー光は、屈折又は回折されなかった部分は光制御部材29のピンホール29bを通過して第1の受光部17aに入射されて受光される(図49参照)。レーザー光の屈折又は回折された部分は光制御部材29の透過部29cを透過されて第2の受光部17bに入射されて受光される。
When the laser beam is focused on the recording layer L0 or the recording layer L1, the portion of the laser beam focused on the recording layer L0 or the recording layer L1 that has not been refracted or diffracted is the pin of the
このとき、レーザー光が記録層L0に集光されている場合には、記録層L1で反射されたレーザー光は屈折又は回折された部分を除き遮光部29aによって遮光され受光素子17には入射されず、レーザー光の屈折又は回折された部分は光制御部材29の透過部29cを透過されて第2の受光部17bに入射されて受光される(図50参照)。
At this time, when the laser beam is focused on the
一方、レーザー光が記録層L1に集光されている場合には、記録層L0で反射されたレーザー光は屈折又は回折された部分を除き遮光部29aによって遮光され受光素子17には入射されず、レーザー光の屈折又は回折された部分は光制御部材29の透過部29cを透過されて第2の受光部17bに入射されて受光される(図51参照)。
On the other hand, when the laser light is focused on the recording layer L1, the laser light reflected by the recording layer L0 is shielded by the
図52に、光制御部材の変形例を示す。 FIG. 52 shows a modification of the light control member.
変形例に係る光制御部材29Aは、例えば、ブロック状に形成され、受光素子21上に配置されている。遮光部材29Aの上面にはラジアル方向に離隔して遮光部29d、29dが形成されている。遮光部29d、29dは、例えば、吸収膜、反射膜、遮光物、反射物等によって形成されている。光制御部材29Aの上面の遮光部29d、29d間の部分は、タンジェンシャル方向に延びるスリット29eとして形成されている。光制御部材29の遮光部29d、29d及びスリット29e以外の部分は透過部29fとして形成されている。
The
光ピックアップ6Eにあっては、光制御部材29に代えて光制御部材29Aを用いてもよく、レーザー光が0次光と±1次光に分離される場合には、光制御部材29Aを用いることが望ましい。
In the
尚、光制御部材29及び光制御部材29Aの遮光部29a、29d、29dは吸収膜、反射膜、遮光物、反射物に限られることはなく、例えば、レーザー光を屈折又は回折する機能を有するプリズム部又は回折部であってもよい。また、光制御部材29及び光制御部材29Aは必ずしも受光素子15、17、21等上に配置されている必要はなく、例えば、受光素子15、17、21等を保持する保持部や他の部分に保持又は固定されていてもよい。
The
以上に記載した通り、光ピックアップ6Eにあっても、光ピックアップ6Aと同様に、ディスク状記録媒体100の情報を記録又は再生していない記録層で反射されたレーザー光が、受光素子15、17、21の受光部15a、第1の受光部17a、メイン側受光部21aに入射されないため、迷光が発生せず、RF信号の劣化やサーボ信号のオフセットが生じない。また、ディスク状記録媒体100の各層で反射されたレーザー光の干渉も生じず、温度変化等の環境変化による素子特性の変動が生じにくい。
As described above, even in the
また、光学系の縦倍率を大きくしたり、各受光部の面積を小さくしたりする必要がないため、デフォーカスに対するスポット径の変化が小さく、各光学部品の位置ずれに伴うスポット位置のずれも小さく、位置調整が容易であり、その後の経時変化や環境変化に対する影響も受けにくい。 In addition, since there is no need to increase the vertical magnification of the optical system or to reduce the area of each light receiving section, the change in spot diameter with respect to defocusing is small, and the spot position shift due to the position shift of each optical component It is small and easy to adjust the position, and is less susceptible to subsequent changes with time and environmental changes.
さらに、ディスク状記録媒体100の情報を記録又は再生していない記録層で反射されたレーザー光が屈折又は回折された部分を除き受光素子15、17、21に到達しないため、迷光の発生を確実に防止することができる。
Further, since the laser light reflected by the recording layer on which information on the disk-shaped
次に、光ピックアップの第6の最良の形態について説明する(図53参照)。 Next, a sixth best mode of the optical pickup will be described (see FIG. 53).
尚、以下に示す第6の最良の形態に係る光ピックアップ6Fは、上記した第1の最良の形態に係る光ピックアップ6A、第2の最良の形態に係る光ピックアップ6B、第3の最良の形態に係る光ピックアップ6C、第4の最良の形態に係る光ピックアップ6D又は第5の最良の形態に係る光ピックアップ6Eを集積光学素子に適用した例である。
The
第6の最良の形態に係る光ピックアップ6Fは、樹脂製のパッケージ30に所要の各部が配置されて成る。
The
パッケージ30は、例えば、上方及び下方に開口された扁平な略角筒状に形成され、パッケージ30にはリードフレーム31が埋設状に配置されている。パッケージ30の下側の開口は平板状のリッド32によって閉塞されている。
The
リードフレーム31の下面側にはサブマウントと称されるマウント部33を介して発光素子9が搭載されている。発光素子9としては、例えば、側面発光型の半導体レーザーが用いられており、発光素子9からは、例えば、約405nmのレーザー光が出射される。
The light emitting element 9 is mounted on the lower surface side of the
リードフレーム31の下面側には立ち上げミラー35と出力制御素子36が配置されている。出力制御素子36は発光素子9から出射されるレーザー光の光量が一定となるように制御するAPC(Automatic Power Control)機能を有する。
A rising
リードフレーム31の上面側には受光素子34が配置されている。受光素子34には第1受光部34aと第2受光部34bが設けられている。受光素子34上には、例えば、スリット29eを有する光制御部材29Aが配置されている。
A
パッケージ30の上面には1/2波長板37が配置されている。
A half-
パッケージ30の上側の開口は複合レンズ38によって閉塞されている。複合レンズ38の上面には、例えば、それぞれ回折格子から成る第1の光回折部38a、第2の光回折部38b及び第3の光回折部38cが形成されている。複合レンズ38の下面には、第2の光回折部38bの真下の位置に焦点距離変更レンズ部38dが形成されている。
The opening on the upper side of the
複合レンズ38の上面側には複合素子39が配置されている。複合素子39には偏光プリズム部39aとハーフミラー部39bと反射ミラー部39cとが形成されている。尚、偏光プリズム部39aに代えて回折格子を用いレーザー光の分離を行うようにしてもよい。
A composite element 39 is disposed on the upper surface side of the
複合素子39の偏光プリズム部39aの上方にはコリメーターレンズ10、1/4波長板40及び対物レンズ12が配置されている。
A
光ピックアップ6Fにおいて、発光素子9からレーザー光が出射されると、出射されたレーザー光は一部が立ち上げミラー35によって反射され1/2波長板37を介して複合レンズ38に導かれる。レーザー光は1/2波長板37によって任意の方向に偏光の向きが回転される。
In the
発光素子9から出射されたレーザー光のうち、立ち上げミラー35によって反射されなかった部分は、立ち上げミラー35を透過されてリッド32で反射されて出力制御素子36で受光される。レーザー光が出力制御素子36で受光されることにより、出力制御素子36によって検出されたレーザー光の出力が発光素子9の電流入力にフィードバックされ、発光素子9から出射されるレーザー光の光量が一定となるように制御される。
Of the laser light emitted from the light emitting element 9, a portion that is not reflected by the raising
複合レンズ38に入射されたレーザー光は第1の光回折部38aによって回折され、ディスク状記録媒体100の記録トラック上に主スポットを形成する主光束(0次光)と、記録トラック状に主スポットに対し離隔した位置に副スポットを形成する副光束(±1次光)に分離される。
The laser light incident on the
回折されたレーザー光は複合素子39の偏光プリズム部39aを透過され、コリメーターレンズ10によって平行光束とされた後、1/4波長板40によって円偏光とされ、対物レンズ12を介してディスク状記録媒体100の記録層に集光される。
The diffracted laser light is transmitted through the
レーザー光はディスク状記録媒体100の記録層で反射され、対物レンズ12、1/4波長板40及びコリメーターレンズ10を介して複合素子39の偏光プリズム部39aに入射され、該偏光プリズム部39aによって光路が変換されてハーフミラー部39bに入射される。
The laser light is reflected by the recording layer of the disc-shaped
ハーフミラー部39bに入射されたレーザー光は、一部が反射され他の部分が透過され、反射された部分は複合レンズ38の第2の光回折部38bに入射され、透過された部分は反射ミラー部39cで反射されて複合レンズ38の第3の光回折部38cに入射される。
Part of the laser light incident on the
第2の光回折部38b及び第3の光回折部38cは、上記回折素子18、18Aと同様の機能を有し、情報の記録又は再生が行われない層で反射されたレーザー光の第1受光部34a及び第2の受光部34bへの迷光としての入射を防止する役割を有する。
The second light diffracting
第2の光回折部38bに入射されたレーザー光は、該第2の光回折部38bによって回折され、焦点距離変更レンズ部38dによって焦点距離が変更された後、受光素子34の第1受光部34aに入射されて受光される。
The laser light incident on the second light diffracting
第3の光回折部38cに入射されたレーザー光は、該第3の光回折部38cによって回折され、光制御部材29Aのスリット29e又は透過部29fを透過された後、受光素子34の第2受光部34bに入射されて受光される。
The laser light incident on the third light diffracting
第1受光部34a及び第2受光部34bは任意に分割されており、例えば、第1受光部34aで受光されたレーザー光を用いて、SSD法によるフォーカスエラー検出やDPP法によるりトラッキングエラー検出を行うことが可能である。また、第2受光部34bで受光されたレーザー光を用いて、RF検出、DPD法によるトラッキングエラー検出、アドレス検出、球面収差検出、ランドグルーブ検出、クロストーク検出を行うことが可能である。
The first
以上に記載した通り、光ピックアップ6Fにあっても、光ピックアップ6Aと同様に、ディスク状記録媒体100の情報を記録又は再生していない記録層で反射されたレーザー光の第1受光部34a及び第2受光部34bへの入射が制限されるため、迷光が発生せず、RF信号の劣化やサーボ信号のオフセットが生じない。また、ディスク状記録媒体100の各層で反射されたレーザー光の干渉も生じず、温度変化等の環境変化による素子特性の変動が生じにくい。
As described above, even in the
また、光学系の縦倍率を大きくしたり、各受光部の面積を小さくしたりする必要がないため、デフォーカスに対するスポット径の変化が小さく、各光学部品の位置ずれに伴うスポット位置のずれも小さく、位置調整が容易であり、その後の経時変化や環境変化に対する影響も受けにくい。 In addition, since there is no need to increase the vertical magnification of the optical system or to reduce the area of each light receiving section, the change in spot diameter with respect to defocusing is small, and the spot position shift due to the position shift of each optical component It is small and easy to adjust the position, and is less susceptible to subsequent changes with time and environmental changes.
さらに、集積型光学素子が用いられているため、小型化を図ることができる。 Furthermore, since an integrated optical element is used, the size can be reduced.
上記した発明を実施するための各最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。 The specific shapes and structures of the respective parts shown in the respective best modes for carrying out the invention described above are merely examples of the embodiments in carrying out the present invention, and the present invention is thereby limited. The technical scope of the invention should not be limitedly interpreted.
100…ディスク状記録媒体、L1…記録層、L0…記録層、1…ディスクドライブ装置、3…ディスクテーブル、6…光ピックアップ、7…移動ベース、8…対物レンズ駆動装置、9…発光素子、11…光分離素子、12…対物レンズ、13…遮光部材、13a…遮光部、15…受光素子、16…プリズム、16a…屈折部、17…受光素子、18…回折素子、18a…回折部、19…受光素子、18A…回折素子、18c…回折部、20…回折格子、21…受光素子、13A…遮光部材、13c…遮光部、13B…遮光部材、13e…遮光部、16A…プリズム、16c…屈折部、34…受光素子
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ディスク状記録媒体へ向けてレーザー光を出射する発光素子と、
該発光素子から出射されたレーザー光をディスク状記録媒体の記録層に集光する対物レンズと、
ディスク状記録媒体の記録層で反射されたレーザー光を受光する受光部を有する受光素子と、
発光素子から出射されたレーザー光を対物レンズへ導くと共にディスク状記録媒体の記録層で反射されたレーザー光を受光素子へ導く光分離素子とを備え、
ディスク状記録媒体から受光素子までの光路中にレーザー光の中央部を回折する回折部を有する回折素子を設け、
上記回折素子によって情報の記録又は再生が行われる記録層とは別の層で反射されたレーザー光の少なくとも中央部を受光素子の受光部に入射しないようにし、
上記回折素子の回折部をディスク状記録媒体の記録トラックと略平行するタンジェンシャル方向へ延びるように形成し、
受光素子の受光部をラジアル方向において2分割し、
回折素子の回折部以外の部分を通過するレーザー光を回折部を挟んで2分割し、
回折素子の回折部によってレーザー光を回折して±1次光を生成し、
上記分割された一方の受光部で回折部を挟んで2分割された一方のレーザー光と+1次光とを受光すると共に分割された他方の受光部で回折部を挟んで2分割された他方のレーザー光と−1次光とを受光し、プッシュプル法によってトラッキングエラー検出を行うようにした
ことを特徴とする光ピックアップ。 An optical pickup comprising a moving base that is moved in the radial direction of a disk-shaped recording medium on which a plurality of recording layers to be mounted on a disk table is formed, and an objective lens driving device disposed on the moving base,
A light emitting element that emits laser light toward a disk-shaped recording medium;
An objective lens for condensing the laser light emitted from the light emitting element onto a recording layer of a disk-shaped recording medium;
A light receiving element having a light receiving portion for receiving the laser beam reflected by the recording layer of the disk-shaped recording medium;
A light separating element that guides the laser light emitted from the light emitting element to the objective lens and guides the laser light reflected by the recording layer of the disk-shaped recording medium to the light receiving element;
In the optical path from the disc-shaped recording medium to the light receiving element, a diffraction element having a diffraction part that diffracts the central part of the laser beam is provided,
Do not allow at least the central part of the laser beam reflected by a layer different from the recording layer where information is recorded or reproduced by the diffraction element to enter the light receiving part of the light receiving element,
The diffractive portion of the diffractive element is formed to extend in a tangential direction substantially parallel to the recording track of the disk-shaped recording medium,
The light receiving part of the light receiving element is divided into two in the radial direction,
The laser beam that passes through the part other than the diffractive part of the diffractive element is divided into two with the diffractive part in between,
The laser beam is diffracted by the diffraction part of the diffractive element to generate ± first order light
One of the divided light receiving portions receives one laser beam and + 1st order light sandwiched by the diffraction portion and the other divided light receiving portion sandwiches the diffraction portion and the other of the two divided light receiving portions. An optical pickup characterized by receiving laser light and negative primary light and performing tracking error detection by a push-pull method .
ことを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。 2. The optical pickup according to claim 1 , wherein only one spot of laser light is formed on the recording layer of the disk-shaped recording medium.
ディスク状記録媒体の記録層に主スポットと一対の副スポットとによって構成されるレーザー光の3つのスポットを形成するようにした
ことを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。 A diffraction grating is provided in the optical path from the light emitting element to the disk-shaped recording medium to separate the laser light emitted from the light emitting element into a main light beam and a pair of sub light beams,
The optical pickup according to claim 1 , wherein three spots of laser light composed of a main spot and a pair of sub-spots are formed on a recording layer of a disk-shaped recording medium.
ことを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。 2. The optical pickup according to claim 1 , wherein address signals are detected by detecting phase information of wobbles formed on a recording track of a disc-shaped recording medium using a light receiving portion of the light receiving element.
上記光ピックアップは、
ディスク状記録媒体へ向けてレーザー光を出射する発光素子と、
該発光素子から出射されたレーザー光をディスク状記録媒体の記録層に集光する対物レンズと、
ディスク状記録媒体の記録層で反射されたレーザー光を受光する受光部を有する受光素子と、
発光素子から出射されたレーザー光を対物レンズへ導くと共にディスク状記録媒体の記録層で反射されたレーザー光を受光素子へ導く光分離素子とを備え、
ディスク状記録媒体から受光素子までの光路中にレーザー光の中央部を回折する回折部を有する回折素子を設け、
上記回折素子によって情報の記録又は再生が行われる記録層とは別の層で反射されたレーザー光の少なくとも中央部を受光素子の受光部に入射しないようにし、
上記回折素子の回折部をディスク状記録媒体の記録トラックと略平行するタンジェンシャル方向へ延びるように形成し、
受光素子の受光部をラジアル方向において2分割し、
回折素子の回折部以外の部分を通過するレーザー光を回折部を挟んで2分割し、
回折素子の回折部によってレーザー光を回折して±1次光を生成し、
上記分割された一方の受光部で回折部を挟んで2分割された一方のレーザー光と+1次光とを受光すると共に分割された他方の受光部で回折部を挟んで2分割された他方のレーザー光と−1次光とを受光し、プッシュプル法によってトラッキングエラー検出を行うようにした
ことを特徴とするディスクドライブ装置。 A disk drive apparatus comprising: a disk table on which a disk-shaped recording medium having a plurality of recording layers is mounted; and an optical pickup having an objective lens driving device and a moving base that is moved in the radial direction of the disk-shaped recording medium Because
The above optical pickup
A light emitting element that emits laser light toward a disk-shaped recording medium;
An objective lens for condensing the laser light emitted from the light emitting element onto a recording layer of a disk-shaped recording medium;
A light receiving element having a light receiving portion for receiving the laser beam reflected by the recording layer of the disk-shaped recording medium;
A light separating element that guides the laser light emitted from the light emitting element to the objective lens and guides the laser light reflected by the recording layer of the disk-shaped recording medium to the light receiving element;
In the optical path from the disc-shaped recording medium to the light receiving element, a diffraction element having a diffraction part that diffracts the central part of the laser beam is provided,
Do not allow at least the central part of the laser beam reflected by a layer different from the recording layer where information is recorded or reproduced by the diffraction element to enter the light receiving part of the light receiving element,
The diffractive portion of the diffractive element is formed to extend in a tangential direction substantially parallel to the recording track of the disk-shaped recording medium,
The light receiving part of the light receiving element is divided into two in the radial direction,
The laser beam that passes through the part other than the diffractive part of the diffractive element is divided into two with the diffractive part in between,
The laser beam is diffracted by the diffraction part of the diffractive element to generate ± first order light
One of the divided light receiving portions receives one laser beam and + 1st order light sandwiched by the diffraction portion and the other divided light receiving portion sandwiches the diffraction portion and the other of the two divided light receiving portions. A disk drive device characterized by receiving laser light and −1st order light and performing tracking error detection by a push-pull method .
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