JP4390769B2 - Optical pickup device - Google Patents

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Description

本発明は、光ピックアップ装置に関し、特に、複数波長のレーザ光を出射可能な互換型光ピックアップ装置に用いて好適なものである。   The present invention relates to an optical pickup device, and is particularly suitable for use in a compatible optical pickup device capable of emitting laser light having a plurality of wavelengths.

光ディスクの高容量化に伴い、青色波長のレーザ光を用いるHD DVD(High Definition Digital Versatile Disc)の開発が進められている。現在、かかるHDDVDと既存のDVDの両方に適用可能な互換型光ピックアップの開発が進められている。   Development of HD DVD (High Definition Digital Versatile Disc) using a laser beam of blue wavelength is in progress with the increase in capacity of optical discs. Currently, a compatible optical pickup applicable to both the HDDVD and the existing DVD is being developed.

この種の互換型光ピックアップにおいては、HDDVD用レーザ光とDVD用レーザ光に対し、それぞれ個別に対物レンズを配する構成が採られ得る(特許文献1)。ここで、2つの対物レンズは、ディスク径に直交する方向に並べて配置することができる。この場合、一方の対物レンズがディスク径上を移動するようにすると、他方の対物レンズは、この径から一定距離だけ離れた位置を、この径に平行に移動するようになる。しかし、こうすると、以下の如く、他方の対物レンズとトラック方向の関係が、対物レンズの移動に応じて変化するようになる。   In this type of compatible optical pickup, a configuration in which an objective lens is separately provided for each of the HDDVD laser beam and the DVD laser beam can be employed (Patent Document 1). Here, the two objective lenses can be arranged side by side in a direction orthogonal to the disk diameter. In this case, if one objective lens moves on the disk diameter, the other objective lens moves parallel to this diameter at a position away from this diameter by a certain distance. However, when this is done, the relationship between the other objective lens and the track direction changes in accordance with the movement of the objective lens as follows.

図13は、前記2つの対物レンズがディスク径方向に移動したときの、各移動位置におけるトラック方向の角度を示すものである。   FIG. 13 shows the angle in the track direction at each moving position when the two objective lenses move in the disc radial direction.

同図(a)において、2つの対物レンズのうち一方は、O−Y線上を移動し(法線ずれ=0)、他方は、O−Y線から距離Zだけ離れた位置をO−Y線に平行に移動する(法線ずれ=Z)。このとき、トラック方向の角度を同図(a)のθ2(トラック接線とOX線に平行な線がなす角)とすると、対物レンズの変位量とトラック角度の間には、同図(b)に示すような関係がある。なお、同図(b)は、法線ずれを5mmとしたときのものである。   In FIG. 5A, one of the two objective lenses moves on the OY line (normal deviation = 0), and the other is positioned at a distance Z from the OY line by the OY line. (Normal deviation = Z). At this time, assuming that the angle in the track direction is θ2 (angle formed by a line parallel to the track tangent and the OX line) in FIG. 10A, the distance between the displacement of the objective lens and the track angle is shown in FIG. There is a relationship as shown in FIG. 4B shows the case where the normal deviation is 5 mm.

図示の如く、対物レンズに法線ずれがない場合、対物レンズの移動位置に拘わらずトラック角θ2は常にゼロとなる。これに対し、対物レンズに法線ずれが生じると、図示の如く、対物レンズの移動に伴ってトラック角θ2が変化する。このようにトラック角θ2が変化すると、これとともに、光検出器上におけるトラックの方向も変化する。このため、トラック方向がセンサパターンの分割線に対し回転し、適正なプッシュプル信号を生成できないとの問題が生じる。   As shown in the figure, when there is no normal deviation of the objective lens, the track angle θ2 is always zero regardless of the movement position of the objective lens. On the other hand, when the normal deviation occurs in the objective lens, the track angle θ2 changes as the objective lens moves as shown in the figure. When the track angle θ2 changes in this way, the track direction on the photodetector also changes. This causes a problem that the track direction rotates with respect to the dividing line of the sensor pattern and an appropriate push-pull signal cannot be generated.

なお、同図において、トラック角θ2は、θ2=θ1の関係を満たす。すなわち、トラック角は、θ1として表わすこともできる。   In the figure, the track angle θ2 satisfies the relationship θ2 = θ1. That is, the track angle can also be expressed as θ1.

ところで、この種の光ピックアップ装置においては、図14に示す如く、振り角αを与えた光学系に平板状のハーフミラーを挿入し、ハーフミラーの屈折作用により、レーザ光に非点収差を導入する構成が採られ得る。こうすると、光学系をコンパクトに収め、且つ、部品点数を削減することができる。   By the way, in this type of optical pickup device, as shown in FIG. 14, a flat half mirror is inserted into an optical system having a swing angle α, and astigmatism is introduced into the laser light by the refraction action of the half mirror. The structure which carries out can be taken. In this way, the optical system can be accommodated in a compact manner and the number of parts can be reduced.

しかし、この場合、光学部品をレイアウトする関係から、振り角αを±45°に設定できない場合がある。この場合、光検出器上におけるトラック方向は、非点収差によるビームスポットの変形方向に対して45°の方向とならなくなる。このため、4分割センサを、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号(プッシュプル信号)の両方が適正となる位置に配置できないとの問題が生じる。   However, in this case, the swing angle α may not be set to ± 45 ° because of the layout of the optical components. In this case, the track direction on the photodetector is not 45 ° with respect to the beam spot deformation direction due to astigmatism. For this reason, there arises a problem that the quadrant sensor cannot be arranged at a position where both the focus error signal and the tracking error signal (push-pull signal) are appropriate.

すなわち、分割線がビームスポットの変形方向に対し45°となるように4分割センサを配置すると、センサ上のトラック方向が分割線に対し傾いてしまう。逆に、分割線がトラック方向に沿うように4分割センサを配置すると、4分割センサの分割線がビームスポットの変形方向に対して45°の方向とならなくなる。   That is, if the four-divided sensor is arranged so that the dividing line is 45 ° with respect to the beam spot deformation direction, the track direction on the sensor is inclined with respect to the dividing line. On the other hand, when the four-divided sensor is arranged so that the dividing line is along the track direction, the dividing line of the four-divided sensor does not become 45 ° with respect to the deformation direction of the beam spot.

さらに、上記の如く、対物レンズに法線ズレが生じると、法線ズレの方向ないし大きさによっては、非点収差によるビームスポットの変形方向とトラック方向の関係がさらに悪化する場合がある。この場合、センサパターンの分割線を非点収差の検出に適するよう調整すると、適正なプッシュプル信号が生成できず、トラッキング制御を円滑に行えないとの問題が生じる。
WO97/42631号公報
Furthermore, as described above, when the normal deviation occurs in the objective lens, the relationship between the deformation direction of the beam spot due to astigmatism and the track direction may be further deteriorated depending on the direction or size of the normal deviation. In this case, if the dividing line of the sensor pattern is adjusted so as to be suitable for detection of astigmatism, a proper push-pull signal cannot be generated and tracking control cannot be performed smoothly.
WO97 / 42631

本発明は、上記の如く対物レンズに法線ズレが生じても、センサパターンの分割線方向とトラック方向の間のずれを最小限に抑制し得る光ピックアップ装置を提供することを課題とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical pickup device that can suppress a shift between a dividing line direction and a track direction of a sensor pattern to a minimum even when a normal deviation occurs in an objective lens as described above.

本発明は、法線ズレZの方向ないし大きさと、振り角αに適正値を設定するための手法を提供するものである。本発明の手法に従えば、センサパターンの分割線方向とトラック方向の間のずれを効果的に抑制することができる。   The present invention provides a method for setting appropriate values for the direction or size of the normal deviation Z and the swing angle α. According to the method of the present invention, it is possible to effectively suppress the deviation between the dividing line direction of the sensor pattern and the track direction.

本発明の第1の局面に係る光ピックアップ装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザから出射されたレーザ光をディスク上に収束させると共に当該光ピックアップ装置の移動方向に平行な前記ディスクの径Lに対して前記ディスクの平面方向に距離Zだけ離間した位置に配置された第1の対物レンズと、前記ディスクから反射された前記レーザ光を受光すると共に直交する2つの分割線にて4つの領域に分割されたセンサパターンを有する光検出器と、前記半導体レーザから出射された前記レーザ光を反射して前記第1の対物レンズ側へと導く共に前記ディスクから反射された前記レーザ光を透過して前記光検出器側へと導く平板状の光学部材を備えており、前記光学部材によって反射され前記第1の対物レンズ側へと導かれる前記レーザ光の光軸が、前記ディスクの前記径Lに直交し且つ前記ディスクの平面方向に平行な直線に対して、前記ディスクの平面方向に振り角αだけ傾斜するとき、この振り角αと前記距離Zを、前記光検出器上における前記ディスクのトラック方向が、前記光学部材による非点収差の導入方向に対して、略45°の角度となるよう調整し、且つ、前記センサパターンの2つの分割線のうち一方を、前記非点収差の導入方向に対して略45°の角度となる直線に整合させたことを特徴とする。    An optical pickup device according to a first aspect of the present invention converges a semiconductor laser and a laser beam emitted from the semiconductor laser onto the disc and has a diameter L of the disc parallel to the moving direction of the optical pickup device. On the other hand, the first objective lens disposed at a position separated by a distance Z in the plane direction of the disk and the laser light reflected from the disk are received and divided into four regions by two orthogonal dividing lines. A photodetector having a divided sensor pattern; and the laser beam emitted from the semiconductor laser is reflected and guided to the first objective lens side, and the laser beam reflected from the disk is transmitted. The laser is provided with a flat optical member that leads to the photodetector side, and is reflected by the optical member and guided to the first objective lens side Is tilted in the plane direction of the disk by a swing angle α with respect to a straight line perpendicular to the diameter L of the disk and parallel to the plane direction of the disk, the swing angle α and the distance Z Is adjusted so that the track direction of the disk on the photodetector is approximately 45 ° with respect to the direction of astigmatism introduced by the optical member, and two dividing lines of the sensor pattern are adjusted. One of them is matched with a straight line having an angle of about 45 ° with respect to the astigmatism introduction direction.

本発明の第2の局面は、第1の局面に係る光ピックアップ装置において、前記ディスクの中心と前記第1の対物レンズのアクセス位置を結ぶ直線と前記径Lがなす角をトラック角θ1とし、前記第1の対物レンズが前記ディスクの最内周位置にあるときのトラック角θ1をθ1max、前記第1の対物レンズが前記ディスクの最外周位置にあるときのトラック角θ1をθ1minとしたとき、
α−(θ1max+θ1min)/2=±45°
を満たすよう、前記振り角αと前記距離Zが設定されることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the first aspect, an angle formed by a straight line connecting the center of the disk and the access position of the first objective lens and the diameter L is a track angle θ1. When the track angle θ1 when the first objective lens is at the innermost circumferential position of the disk is θ1max, and the track angle θ1 when the first objective lens is at the outermost circumferential position of the disk is θ1min,
α− (θ1max + θ1min) / 2 = ± 45 °
The swing angle α and the distance Z are set so as to satisfy the above condition.

本発明の第3の局面は、第1または第2の局面に係る光ピックアップ装置において、前記第1の対物レンズとは異なる第2の対物レンズをさらに備え、該第2の対物レンズは、前記ディスクの前記径Lに沿う位置に配置されることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the first or second aspect, the optical pickup device further includes a second objective lens different from the first objective lens, wherein the second objective lens is It is arranged at a position along the diameter L of the disk.

本発明の第4の局面は、第3の局面に係る光ピックアップ装置において、対物レンズを駆動するアクチュエータを有し、前記第1の対物レンズと前記第2の対物レンズは、同一のアクチュエータ可動部に装着されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the third aspect, the actuator has an actuator that drives an objective lens, and the first objective lens and the second objective lens are the same actuator movable part. It is equipped with.

本発明の第5の局面は、第3または第4の局面に係る光ピックアップ装置において、前記第2の対物レンズにレーザ光を導き、且つ、ディスクによって反射された該レーザ光を受光するための光学系が、前記半導体レーザ、光検出器および光学部材を有する第1の光学系とは異なる第2の光学系として配されていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the third or fourth aspect, the laser light is guided to the second objective lens and the laser light reflected by the disk is received. An optical system is arranged as a second optical system different from the first optical system having the semiconductor laser, the photodetector, and the optical member.

本発明の第6の局面は、第5の局面に係る光ピックアップ装置において、前記第1の光学系と前記第2の光学系は、異なる波長のレーザ光をそれぞれ対応するディスクに導くことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the fifth aspect, the first optical system and the second optical system guide laser beams of different wavelengths to the corresponding disks, respectively. And

本発明によれば、対物レンズに法線ズレが生じても、センサパターンの分割線方向とトラック方向の間のずれを最小限に抑制し得る光ピックアップ装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical pickup device that can suppress a deviation between a dividing line direction and a track direction of a sensor pattern to a minimum even when a normal line deviation occurs in an objective lens.

本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を具体化する際の一つの例示であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
The significance or effect of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments. However, the following embodiment is merely an example for embodying the present invention, and the meaning of the term of the present invention or each constituent element is limited to that described in the following embodiment. Is not to be done.

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。本実施の形態は、HDDVDとDVDの互換型光ピックアップ装置に本発明を適用したものである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a compatible optical pickup device for HDDVD and DVD.

まず、図1に、光学系の基本構成を示す。なお、同図には、便宜上、スピンドルモータ200が併せて示されている。この光学系は、HDDVDにレーザ光を照射するための光学系(HD用光学系)と、DVDにレーザ光を照射するための光学系(DVD用光学系)に区分される。   First, FIG. 1 shows the basic configuration of the optical system. In the figure, the spindle motor 200 is also shown for convenience. This optical system is divided into an optical system (HD optical system) for irradiating HDDVD with laser light and an optical system (DVD optical system) for irradiating DVD with laser light.

HD用光学系は、HD用レーザ11と、HD用ハーフミラー12と、HD用立ち上げミラー13と、HD用コリメータレンズ14と、HD用対物レンズ15と、HD用センサ16から構成される。   The HD optical system includes an HD laser 11, an HD half mirror 12, an HD rising mirror 13, an HD collimator lens 14, an HD objective lens 15, and an HD sensor 16.

HD用レーザ11は、波長400nm程度の青色波長のレーザ光を出射する。HD用ハーフミラー12は、HD用レーザ11から出射されたレーザ光の一部をHD用立ち上げミラー13側に反射し、且つ、HD用立ち上げミラー13から入射されたレーザ光の一部を透過してHD用センサ16へと導く。   The HD laser 11 emits a blue wavelength laser beam having a wavelength of about 400 nm. The HD half mirror 12 reflects a part of the laser light emitted from the HD laser 11 to the HD rising mirror 13 side and reflects a part of the laser light incident from the HD rising mirror 13. The light is transmitted and guided to the HD sensor 16.

ここで、HD用ハーフミラー12は、一定の厚みを有する平板状のガラス材から形成されており、平行な2つの平面のうち、HD用レーザ11とHD用立ち上げミラー13に臨む側の平面に、ハーフミラー面が形成されている。HD用ハーフミラー12は、HD用立ち上げミラー13から入射されるレーザ光の光軸に対し、一定角度だけ、ディスク面に平行に傾斜するようにして配置されている。このため、HD用立ち上げミラー13からのレーザ光のうち、HD用ハーフミラー12を透過するレーザ光には、HD用ハーフミラー12を透過する際の屈折作用によって非点収差が導入される。なお、本実施の形態では、非点収差法に基づいてHDDVD用のフォーカスエラー信号が生成される。   Here, the HD half mirror 12 is formed of a flat glass material having a constant thickness, and the plane facing the HD laser 11 and the HD rising mirror 13 out of two parallel planes. Further, a half mirror surface is formed. The HD half mirror 12 is disposed so as to be inclined in parallel to the disk surface by a certain angle with respect to the optical axis of the laser light incident from the HD rising mirror 13. For this reason, astigmatism is introduced into the laser light transmitted through the HD half mirror 12 among the laser light from the HD rising mirror 13 due to refraction when the light passes through the HD half mirror 12. In the present embodiment, a focus error signal for HDDVD is generated based on the astigmatism method.

HD用立ち上げミラー13は、HD用ハーフミラー12によって反射されたレーザ光をHD用コリメータレンズ14の方向に反射する。HD用コリメータレンズ14は、HD用立ち上げミラー13によって反射されたレーザ光を平行光に変換する。HD用対物レンズ15は、HD用コリメータレンズ14からのレーザ光をディスク100上に収束させる。   The HD rising mirror 13 reflects the laser light reflected by the HD half mirror 12 in the direction of the HD collimator lens 14. The HD collimator lens 14 converts the laser light reflected by the HD rising mirror 13 into parallel light. The HD objective lens 15 converges the laser light from the HD collimator lens 14 on the disk 100.

HD用センサ16は、HD用ハーフミラー12を透過したレーザ光(ディスク100からの反射光)を受光する。このHD用センサ16には、非点収差法にてフォーカスエラー信号を生成し、且つ、1ビームプッシュプル法にてトラッキングエラー信号を生成できるよう、直交する2つの分割線にて4つの領域に分割されたセンサパターン(4分割センサ)が配されている。   The HD sensor 16 receives laser light (reflected light from the disk 100) that has passed through the HD half mirror 12. The HD sensor 16 is divided into four regions by two orthogonal dividing lines so that a focus error signal can be generated by the astigmatism method and a tracking error signal can be generated by the one-beam push-pull method. Divided sensor patterns (four-divided sensors) are arranged.

また、DVD用光学系は、DVD用レーザ21と、DVD用回折格子22と、DVD用ハーフミラー23と、DVD用立ち上げミラー24と、DVD用コリメータレンズ25と、DVD用対物レンズ26と、DVD用センサ27から構成される。   The DVD optical system includes a DVD laser 21, a DVD diffraction grating 22, a DVD half mirror 23, a DVD startup mirror 24, a DVD collimator lens 25, a DVD objective lens 26, It is composed of a DVD sensor 27.

DVD用レーザ21は、波長650nm程度の赤色波長のレーザ光を出射する。DVD用回折格子22は、DVD用レーザ21からのレーザ光を3ビームに分割する。DVD用ハーフミラー23は、DVD用回折格子22から入射されるレーザ光の一部をDVD用立ち上げミラー24側に反射し、且つ、DVD用立ち上げミラー24から入射されたレーザ光の一部を透過してDVD用センサ27へと導く。   The DVD laser 21 emits red wavelength laser light having a wavelength of about 650 nm. The DVD diffraction grating 22 divides the laser beam from the DVD laser 21 into three beams. The DVD half mirror 23 reflects a part of the laser light incident from the DVD diffraction grating 22 toward the DVD rising mirror 24 and a part of the laser light incident from the DVD rising mirror 24. Is transmitted to the DVD sensor 27.

ここで、DVD用ハーフミラー23は、一定の厚みを有する平板状のガラス材から形成されており、平行な2つの平面のうち、DVD用回折格子22とDVD用立ち上げミラー24に臨む側の平面に、ハーフミラー面が形成されている。DVD用ハーフミラー23は、DVD用立ち上げミラー24から入射されるレーザ光の光軸に対し、一定角度だけ、ディスク面に平行に傾斜するようにして配置されている。このため、DVD用立ち上げミラー24からのレーザ光のうち、DVD用ハーフミラー23を透過してDVD用センサ27に向かうレーザ光には、DVD用ハーフミラー23を透過する際の屈折作用によって非点収差が導入される。なお、本実施の形態では、非点収差法に基づいてDVD用のフォーカスエラー信号が生成される。   Here, the DVD half mirror 23 is formed of a flat glass material having a constant thickness, and the DVD half mirror 23 on the side facing the DVD diffraction grating 22 and the DVD rising mirror 24 out of two parallel planes. A half mirror surface is formed on the plane. The DVD half mirror 23 is disposed so as to be inclined in parallel to the disk surface by a certain angle with respect to the optical axis of the laser beam incident from the DVD rising mirror 24. For this reason, of the laser light from the DVD startup mirror 24, the laser light that passes through the DVD half mirror 23 and travels toward the DVD sensor 27 is not reflected by the refraction action when passing through the DVD half mirror 23. Point aberration is introduced. In the present embodiment, a DVD focus error signal is generated based on the astigmatism method.

DVD用立ち上げミラー24は、DVD用ハーフミラー23によって反射されたレーザ光をDVD用コリメータレンズ25の方向に反射する。DVD用コリメータレンズ25は、DVD用立ち上げミラー24によって反射されたレーザ光を平行光に変換する。DVD用対物レンズ26は、DVD用コリメータレンズ25からのレーザ光をディスク100上に収束させる。   The DVD raising mirror 24 reflects the laser light reflected by the DVD half mirror 23 toward the DVD collimator lens 25. The DVD collimator lens 25 converts the laser light reflected by the DVD startup mirror 24 into parallel light. The DVD objective lens 26 converges the laser light from the DVD collimator lens 25 onto the disk 100.

DVD用センサ27は、DVD用ハーフミラー23を透過したレーザ光(ディスク100からの反射光)を受光する。このDVD用センサ27には、非点収差法にてフォーカスエラー信号を生成し、且つ、ディファレンシャルプッシュプル法にてトラッキングエラー信号を生成できるようなセンサパターンが配されている。すなわち、メインビームを受光するために、直交する2つの分割線にて4つの領域に分割されたセンサパターン(4分割センサ)が配され、さらに、2つのサブビームを受光するために、2分割された2対のセンサパターンが配されている。   The DVD sensor 27 receives laser light (reflected light from the disk 100) that has passed through the DVD half mirror 23. The DVD sensor 27 is provided with a sensor pattern capable of generating a focus error signal by the astigmatism method and generating a tracking error signal by the differential push-pull method. That is, in order to receive the main beam, a sensor pattern (four-divided sensor) divided into four regions by two orthogonal dividing lines is arranged, and further divided into two to receive two sub beams. Two pairs of sensor patterns are arranged.

HD用対物レンズ15とDVD用対物レンズ26は、共通のアクチュエータ可動部30に装着されている。ここで、これら2つの対物レンズは、互いに、一定の距離をおいて、ディスク径に直交する方向に並ぶよう、アクチュエータ可動部30に装着されている。アクチュエータ可動部30は、対物レンズアクチュエータ31によって、トラッキング方向およびフォーカス方向に駆動される。したがって、対物レンズアクチュエータ31を介してHD用対物レンズ15とDVD用対物レンズ26の何れか一方にフォーカスサーボおよびトラッキングサーボを掛けると、制御対象の対物レンズに伴って他方の対物レンズも、フォーカス方向およびトラッキング方向に駆動される。なお、対物レンズアクチュエータ31は、周知の構成を用いることができる。   The HD objective lens 15 and the DVD objective lens 26 are mounted on a common actuator movable portion 30. Here, these two objective lenses are mounted on the actuator movable portion 30 so as to be arranged in a direction perpendicular to the disc diameter at a certain distance from each other. The actuator movable unit 30 is driven by the objective lens actuator 31 in the tracking direction and the focus direction. Accordingly, when focus servo and tracking servo are applied to one of the HD objective lens 15 and the DVD objective lens 26 via the objective lens actuator 31, the other objective lens also moves in the focus direction along with the objective lens to be controlled. And driven in the tracking direction. The objective lens actuator 31 can have a known configuration.

図2は、対物レンズとディスクの関係を示す図である。上述の如く、本実施の形態では、上記2つの対物レンズのうち、DVD用対物レンズ26の方が、ディスク径(図中、一点鎖線L1で示す)上を移動するよう配置されている。したがって、HD用対物レンズ15は、このディスク径L1から一定距離だけずれた直線(図中、一点鎖線L2で示す)上を移動する。   FIG. 2 shows the relationship between the objective lens and the disk. As described above, in the present embodiment, of the two objective lenses, the DVD objective lens 26 is arranged so as to move on the disc diameter (indicated by a one-dot chain line L1 in the figure). Therefore, the HD objective lens 15 moves on a straight line (indicated by a one-dot chain line L2 in the figure) that is shifted from the disk diameter L1 by a certain distance.

図3は、HD用センサ16上におけるビームスポットの状態を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing the state of the beam spot on the HD sensor 16.

同図(a)を参照して、HD用対物レンズ15にフォーカスエラーが生じると、HDセンサ16上のビームスポットは、HD用ハーフミラー12による非点収差作用によって、ディスク面に平行な方向と、これに垂直な方向に変形する。従って、HD用センサ16に配された4分割センサの一つの分割線とディスク平面方向の間の角ψを、図示の如く、ψ=45°に設定すれば、非点収差法に基づくフォーカスエラー検出を適正に行うことができる。   Referring to FIG. 5A, when a focus error occurs in the HD objective lens 15, the beam spot on the HD sensor 16 is moved in a direction parallel to the disk surface by the astigmatism effect of the HD half mirror 12. Deforms in a direction perpendicular to this. Accordingly, if the angle ψ between one dividing line of the four-divided sensor arranged in the HD sensor 16 and the disk plane direction is set to ψ = 45 ° as shown in the figure, the focus error based on the astigmatism method Detection can be performed properly.

同図(b)を参照して、HDセンサ16上のビームスポットに投影されるトラックの方向とディスク平面方向の間の角φは、図2に示すトラック角θ1が最小(θ1min)となるとき、すなわち、HD用対物レンズ15がディスク最外周位置にあるときに、最大となる。このときの角φをφmaxとすると、φmaxは次式で与えられる。
φmax=α−θ1min …(1)
Referring to FIG. 2B, the angle φ between the track direction projected on the beam spot on the HD sensor 16 and the disk plane direction is when the track angle θ1 shown in FIG. 2 is minimum (θ1min). That is, the maximum value is obtained when the HD objective lens 15 is at the outermost peripheral position of the disk. If the angle φ at this time is φmax, φmax is given by the following equation.
φmax = α−θ1min (1)

同様に、角φは、同図(c)に示す如く、トラック角θ1が最大(θ1max)となるとき、すなわち、HD用対物レンズ15がディスク最内周位置にあるときに、最小となる。このときの角φをφminとすると、φminは次式で与えられる。
φmin=α−θ1max …(2)
Similarly, as shown in FIG. 2C, the angle φ is minimum when the track angle θ1 is maximum (θ1max), that is, when the HD objective lens 15 is at the innermost circumferential position of the disk. If the angle φ at this time is φmin, φmin is given by the following equation.
φmin = α−θ1max (2)

このように、トラック方向とディスク平面方向の間の角φは、HD用対物レンズ15がディスク最内周位置から最外周位置に移動するまでの間に、φmin≦φ≦φmaxの範囲で変化する。   As described above, the angle φ between the track direction and the disc plane direction changes in the range of φmin ≦ φ ≦ φmax until the HD objective lens 15 moves from the disc innermost circumference position to the outermost circumference position. .

トラッキングエラー信号(プッシュプル信号)を適正に生成するためには、トラック方向を4分割センサの一つの分割線方向に一致させれば良い。従って、同図(a)に示す如く、フォーカスエラー検出を適正に行うために、4分割センサの一つの分割線とディスク平面方向の間の角ψが、ψ=45°に設定される場合には、トラック方向とディスク平面方向の間の角φを、φ=±45°に設定することにより、トラッキングエラー信号(プッシュプル信号)を適正に生成することができる。   In order to properly generate the tracking error signal (push-pull signal), the track direction may be made to coincide with one dividing line direction of the four-divided sensor. Accordingly, as shown in FIG. 5A, in order to properly detect the focus error, when the angle ψ between one dividing line of the four-divided sensor and the disk plane direction is set to ψ = 45 °. Can appropriately generate a tracking error signal (push-pull signal) by setting the angle φ between the track direction and the disk plane direction to φ = ± 45 °.

しかし、上記の如く、角φは、HD用対物レンズ15の移動に伴って、φmin≦φ≦φmaxの範囲で変化する。このため、角φを、任意の対物レンズ位置において、φ=±45°に設定することはできない。   However, as described above, the angle φ changes in the range of φmin ≦ φ ≦ φmax as the HD objective lens 15 moves. Therefore, the angle φ cannot be set to φ = ± 45 ° at any objective lens position.

この場合、φmin=±45°とすると、HD用対物レンズ15が最外周位置に移動した際に、4分割センサの分割線に対するトラック方向のズレ角が大きくなり、トラッキングサーボ特性が劣化する。逆に、φmax=±45°とすると、HD用対物レンズ15が最内周位置に移動した際に、4分割センサの分割線に対するトラック方向のズレ角が大きくなり、トラッキングサーボ特性が劣化する。   In this case, if φmin = ± 45 °, when the HD objective lens 15 is moved to the outermost peripheral position, the deviation angle in the track direction with respect to the dividing line of the four-divided sensor is increased, and the tracking servo characteristics are deteriorated. On the contrary, if φmax = ± 45 °, when the HD objective lens 15 moves to the innermost peripheral position, the angle of deviation in the track direction with respect to the dividing line of the four-divided sensor increases, and the tracking servo characteristics deteriorate.

これに対し、φminとφmaxの中間角φave、すなわち
φave=α−(θ1max+θ1min)/2 …(3)
を、ψ=45°に一致させれば、HD用対物レンズ15が最内周位置または最外周位置に移動した際の4分割センサの分割線に対するトラック方向のズレ角は、上記の場合に比べて抑制される。従って、φave=±45°に設定することにより、トラッキングサーボ特性の劣化を抑制することができる。
On the other hand, an intermediate angle φave between φmin and φmax, that is, φave = α− (θ1max + θ1min) / 2 (3)
Is equal to ψ = 45 °, the deviation angle in the track direction with respect to the dividing line of the four-divided sensor when the HD objective lens 15 is moved to the innermost circumferential position or the outermost circumferential position is compared with the above case. Is suppressed. Therefore, by setting φave = ± 45 °, it is possible to suppress the deterioration of the tracking servo characteristics.

以上のように、φave=±45°に設定することにより、非点収差法に基づくフォーカスエラー検出と、1ビームプッシュプル法に基づくトラッキングエラー検出を円滑に行うことができる。すなわち、図1に示す光学系は、以下の条件を満たす場合に適正なフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号を導くことができる。
φave=α−(θ1max+θ1min)/2=±45° …(4)
As described above, by setting φave = ± 45 °, focus error detection based on the astigmatism method and tracking error detection based on the one-beam push-pull method can be performed smoothly. That is, the optical system shown in FIG. 1 can lead to an appropriate focus error signal and tracking error signal when the following conditions are satisfied.
φave = α− (θ1max + θ1min) / 2 = ± 45 ° (4)

従って、上記式(4)を満たすように、振れ角αと、トラック角θ1max、θ1minを設定することにより、適正なフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号を導き出せる光学系とすることができる。ここで、トラック角θ1maxとθ1minは、HD用対物レンズ15の法線ズレZの大きさをもって調整できる。従って、振れ角αと法線ズレ量Zが式(4)を満たすよう、HD用光学系の配置を調整すれば、適正なフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号を導き出すことができる。 Therefore, by setting the deflection angle α and the track angles θ1max and θ1min so as to satisfy the above formula (4), it is possible to obtain an optical system that can derive an appropriate focus error signal and tracking error signal. Here, the track angles θ1max and θ1min can be adjusted by the size of the normal deviation Z of the HD objective lens 15. Accordingly, if the arrangement of the HD optical system is adjusted so that the deflection angle α and the normal deviation amount Z satisfy Expression (4), it is possible to derive appropriate focus error signals and tracking error signals.

以下、図1の光学系において、振れ角αと、トラック角θ1max、θ1min(法線ズレZ)を設定する際の具体的構成例を示す。
A specific configuration example when setting the deflection angle α and the track angles θ1max and θ1min (normal deviation Z) in the optical system of FIG. 1 will be described below.

本実施例は、上記図1の光学系において、HD用対物レンズ15の法線ズレZが、Z=5mmに固定されている場合に、振れ角αの適正値を求め、HD用光学系の配置を設定するものである。なお、本実施例では、図1に示す光学系と同様、HD用対物レンズ15がDVD用対物レンズ26の右側に配置されている。   In this embodiment, when the normal deviation Z of the HD objective lens 15 is fixed at Z = 5 mm in the optical system of FIG. 1, an appropriate value of the deflection angle α is obtained, and the HD optical system This is to set the arrangement. In this embodiment, the HD objective lens 15 is arranged on the right side of the DVD objective lens 26 as in the optical system shown in FIG.

HD用対物レンズ15の法線ズレZが5mmの場合、図13(b)を参照して、トラック角θ1の最大値θ1maxと最小値θ1minは、それぞれ、最大値θ1max=13°、最小値θ1min=5°となる。これらを上記式(4)に代入することにより、振れ角αは、α=+54°、−36°となる。   When the normal deviation Z of the HD objective lens 15 is 5 mm, referring to FIG. 13B, the maximum value θ1max and the minimum value θ1min of the track angle θ1 are the maximum value θ1max = 13 ° and the minimum value θ1min, respectively. = 5 °. By substituting these into the above equation (4), the deflection angle α becomes α = + 54 ° and −36 °.

したがって、本実施例では、図2において、振れ角αが+54°または−36°になるよう、HD用レーザ11と、ハーフミラー12と、HD用センサ16が配置される。さらに、HD用センサ16に配された4分割センサの一つの分割線とディスク平面方向の間の角ψが、ψ=45°になるよう、HD用センサ16のセンサ面が調整される。   Therefore, in the present embodiment, in FIG. 2, the HD laser 11, the half mirror 12, and the HD sensor 16 are arranged so that the deflection angle α is + 54 ° or −36 °. Further, the sensor surface of the HD sensor 16 is adjusted so that an angle ψ between one dividing line of the four-divided sensor arranged in the HD sensor 16 and the disk plane direction is ψ = 45 °.

なお、光学系のコンパクト化等を図る上で、振れ角αを、−45°≦α≦+45°の範囲に制限する場合、振れ角αは、−36°に設定される。この場合、光学系は、図4に示すように構成される。   When the deflection angle α is limited to a range of −45 ° ≦ α ≦ + 45 ° in order to reduce the size of the optical system, the deflection angle α is set to −36 °. In this case, the optical system is configured as shown in FIG.

以下、振れ角αを−36°としたときに生成されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の検証例(シミュレーション)を示す。   A verification example (simulation) of the focus error signal and tracking error signal generated when the deflection angle α is −36 ° will be described below.

まず、本検証例における設定条件(パラメータの設定値)について説明する。   First, setting conditions (parameter setting values) in this verification example will be described.

図5(a)および(b)に、本検証におけるディスク100のパラメータ値と、HD用センサ16のパラメータ値を示す。   5A and 5B show the parameter value of the disk 100 and the parameter value of the HD sensor 16 in this verification.

図6(a−1)に、本検証におけるトラッキングエラー信号(プッシュプル信号)の生成回路を示す。この構成において、ディスクを回転させつつトラッキングサーボをオフとすると、図6(a−2)に示すプッシュプル信号が生成される。   FIG. 6A-1 shows a tracking error signal (push-pull signal) generation circuit in this verification. In this configuration, when the tracking servo is turned off while rotating the disk, a push-pull signal shown in FIG. 6A-2 is generated.

図6(b−1)に、本検証におけるフォーカスエラー信号(プッシュプル信号)の生成回路を示す。この構成において、HD用対物レンズ15をフォーカス方向に変位させると、図6(b−2)に示すフォーカスエラー信号が生成される。   FIG. 6B-1 shows a circuit for generating a focus error signal (push-pull signal) in this verification. In this configuration, when the HD objective lens 15 is displaced in the focus direction, a focus error signal shown in FIG. 6B-2 is generated.

図7(a)および(b)に、本検証におけるHD用光学系の各種パラメータを示す。本検証において、同図における各種パラメータは、それぞれ、図8に示す値に設定されている。   7A and 7B show various parameters of the optical system for HD in this verification. In this verification, the various parameters in the figure are set to the values shown in FIG.

図9は、本検証において比較例とされるHD用光学系と、そのシミュレーション結果を示す図である。この比較例では、振り角αが+35°に設定されている。比較例において、HD用対物レンズ15の法線ズレZは、本実施例と同様、5mmとされている。また、下段に示す検証結果は、4分割センサの分割線のうち、図6に示すPP分割線を、図3(a)のψ=45°を基準位置として、同図のディスク平面方向に接近および離間する方向に回転させたときのフォーカスエラー信号の信号振幅(FE振幅)とトラッキングエラー信号(プッシュプル信号)の信号振幅(TE振幅)をシミュレーションしたものである。   FIG. 9 is a diagram showing an optical system for HD, which is a comparative example in this verification, and a simulation result thereof. In this comparative example, the swing angle α is set to + 35 °. In the comparative example, the normal deviation Z of the HD objective lens 15 is set to 5 mm as in this embodiment. Further, the verification result shown in the lower part shows that the PP dividing line shown in FIG. 6 among the dividing lines of the four-divided sensor approaches the disk plane direction in FIG. 3A with ψ = 45 ° as the reference position. In addition, the signal amplitude (FE amplitude) of the focus error signal and the signal amplitude (TE amplitude) of the tracking error signal (push-pull signal) when rotated in the separating direction are simulated.

図9下段の縦軸は、図6(a−2)、(b−2)の信号振幅を標準化して表したものである。また、横軸は、図6に示すPP分割線が、図3(a)のψ=45°の位置にあるときを基準位置(角度=0°)とし、この基準位置から、PP分割線を、同図のディスク平面方向に接近させる方向に回転させたときを正、ディスク平面方向に接近させる方向に回転させたときを負として、PP分割線を回転させたときの回転角を表している。   The vertical axis in the lower part of FIG. 9 is a standardized representation of the signal amplitudes of FIGS. 6 (a-2) and (b-2). The horizontal axis is the reference position (angle = 0 °) when the PP dividing line shown in FIG. 6 is at the position of ψ = 45 ° in FIG. 3A, and the PP dividing line is defined from this reference position. The rotation angle when the PP dividing line is rotated is represented by positive when rotating in the direction approaching the disk plane direction in the figure and negative when rotating in the direction approaching the disk plane direction. .

なお、図9下段において、破線で示されるTE振幅は、HD用対物レンズ15のトラック角θ1が最小値θ1min=5°であるとき(HD用対物レンズ15が最外周位置にあるとき)のTE振幅を示している。また、実線で示されるTE振幅は、HD用対物レンズ15のトラック角θ1が最大値θ1max=13°であるとき(HD用対物レンズ15が最内周位置にあるとき)のTE振幅を示している。   9, the TE amplitude indicated by a broken line is the TE amplitude when the track angle θ1 of the HD objective lens 15 is the minimum value θ1min = 5 ° (when the HD objective lens 15 is at the outermost peripheral position). The amplitude is shown. The TE amplitude indicated by the solid line indicates the TE amplitude when the track angle θ1 of the HD objective lens 15 is the maximum value θ1max = 13 ° (when the HD objective lens 15 is at the innermost peripheral position). Yes.

このシミュレーション結果から、HD用センサ16のPP分割線を、フォーカスエラー信号が最良となるよう、ψ=45°の位置に設定すると、トラック角θ1が最大値θ1max=13°にあるときのTE振幅(図中、B参照)が劣化することが分かる。すなわち、HD用対物レンズ15が最内周位置近傍にある場合に、トラッキングエラー信号が劣化することが分かる。   From this simulation result, when the PP dividing line of the HD sensor 16 is set at the position of ψ = 45 ° so that the focus error signal is the best, the TE amplitude when the track angle θ1 is the maximum value θ1max = 13 °. It can be seen that (see B in the figure) deteriorates. That is, it can be seen that the tracking error signal deteriorates when the HD objective lens 15 is in the vicinity of the innermost circumferential position.

また、HD用センサ16のPP分割線を、フォーカスエラー信号が最良となるよう、ψ=45°の位置に設定すると、トラック角θ1が最小値θ1min=5°から最大値θ1max=13°に変化するに伴って、TE振幅が、同図のAからBの範囲で変動することが分かる。すなわち、HD用対物レンズ15が最外周位置から最内周位置の間を移動する際に、トラッキングエラー信号の振幅が、大きく変動することが分かる。このように、HD用対物レンズ15の位置に応じてTE振幅が大きく変動すると、安定したトラッキングサーボが阻害される。   Further, when the PP dividing line of the HD sensor 16 is set at the position of ψ = 45 ° so that the focus error signal is the best, the track angle θ1 changes from the minimum value θ1min = 5 ° to the maximum value θ1max = 13 °. Accordingly, it can be seen that the TE amplitude varies in the range from A to B in FIG. That is, it can be seen that the amplitude of the tracking error signal varies greatly when the HD objective lens 15 moves from the outermost position to the innermost position. Thus, when the TE amplitude fluctuates greatly according to the position of the HD objective lens 15, stable tracking servo is hindered.

図10は、本実施例における検証結果を示す図である。本実施例では、上記の如く振り角αが−36°に設定される。また、HD用対物レンズ15の法線ズレZは、5mmである。下段に示す検証結果の縦軸と横軸は、上記比較例にて説明したとおりである。   FIG. 10 is a diagram showing a verification result in this example. In this embodiment, the swing angle α is set to −36 ° as described above. The normal deviation Z of the HD objective lens 15 is 5 mm. The vertical axis and the horizontal axis of the verification result shown in the lower stage are as described in the comparative example.

このシミュレーション結果から、HD用センサ16のPP分割線を、フォーカスエラー信号が最良となるよう、ψ=45°の位置に設定すると、トラック角θ1が最大値θ1max=13°にあるときも、最小値θ1minにあるときも、一様に、ほぼ最良のTE振幅が得られることが分かる。すなわち、HD用対物レンズ15が最内周位置から最外周位置までの何れの位置にあっても、最良のトラッキングエラー信号が得られることが分かる。   From this simulation result, when the PP dividing line of the HD sensor 16 is set at the position of ψ = 45 ° so that the focus error signal is the best, the minimum value is obtained even when the track angle θ1 is at the maximum value θ1max = 13 °. It can be seen that even when the value is θ1 min, the substantially best TE amplitude can be obtained uniformly. That is, it can be seen that the best tracking error signal can be obtained regardless of the position of the HD objective lens 15 from the innermost position to the outermost position.

また、この場合、トラック角θ1が最小値θ1min=5°から最大値θ1max=13°の範囲で変化しても、上記比較例のようにTE振幅が大きく変化することはない。本実施例によれば、HD用対物レンズ15が最外周位置から最内周位置の間を移動しても、振幅変動のないトラッキングエラー信号を生成することができる。よって、本実施例によれば、安定したトラッキングサーボを実現することができる。   In this case, even if the track angle θ1 changes in the range of the minimum value θ1min = 5 ° to the maximum value θ1max = 13 °, the TE amplitude does not change significantly as in the comparative example. According to the present embodiment, even when the HD objective lens 15 moves from the outermost position to the innermost position, a tracking error signal without amplitude fluctuation can be generated. Therefore, according to the present embodiment, stable tracking servo can be realized.

このように、本実施例によれば、HD用センサ16のPP分割線をψ=45°の位置に設定することにより、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号の両方を共に劣化なく最良のものとすることができる。また、HD用対物レンズ15の移動に伴ってトラック角θ1が変化しても、トラッキングエラー信号の振幅をほぼ変化なく最高振幅近傍に保持することができる。よって、本実施例によれば、安定したフォーカスサーボ及びトラッキングサーボを実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, by setting the PP dividing line of the HD sensor 16 at the position of ψ = 45 °, both the focus error signal and the tracking error signal are optimized without deterioration. be able to. Even if the track angle θ1 changes as the HD objective lens 15 moves, the amplitude of the tracking error signal can be held near the maximum amplitude with almost no change. Therefore, according to the present embodiment, stable focus servo and tracking servo can be realized.

本実施例は、上記図1の光学系において、振れ角αが+35°に固定されている場合に、HD用対物レンズ15の法線ズレZの適正値を求め、HD用光学系の配置を設定するものである。なお、本実施例では、図1に示す光学系と異なり、HD用対物レンズ15がDVD用対物レンズ26の左側に配置されている。   In this embodiment, when the deflection angle α is fixed at + 35 ° in the optical system of FIG. 1, an appropriate value of the normal deviation Z of the HD objective lens 15 is obtained, and the arrangement of the HD optical system is determined. It is to set. In this embodiment, unlike the optical system shown in FIG. 1, the HD objective lens 15 is disposed on the left side of the DVD objective lens 26.

HD用対物レンズ15の振れ角αが+35°の場合、式(4)から、トラック角θ1の最大値θ1maxと最小値θ1minは、次の関係を満たす必要がある。
(θ1max+θ1min)/2=−10°,+80° …(5)
When the deflection angle α of the HD objective lens 15 is + 35 °, the maximum value θ1max and the minimum value θ1min of the track angle θ1 must satisfy the following relationship from the equation (4).
(Θ1max + θ1min) / 2 = −10 °, + 80 ° (5)

ここで、(θ1max+θ1min)/2=+80°はあり得ないから、結局、最大値θ1maxと最小値θ1minの関係は、次のとおり規定される。
(θ1max+θ1min)/2=−10° …(6)
Here, since (θ1max + θ1min) / 2 = + 80 ° cannot exist, the relationship between the maximum value θ1max and the minimum value θ1min is defined as follows.
(Θ1max + θ1min) / 2 = −10 ° (6)

図13を参照して、θ=Sin-1(Z/r)(r:ディスク中心からHD用対物レンズの半径位置までの距離)であるから、rmin=21.9mmに対応するθ1maxと、rmax=58.0mmに対応するθ1minは、法線ずれZ=5.6mmのとき、それぞれ、θ1min=−14.3°、θ1max=−5.5°となる。このとき、
(θ1max+θ1min)/2=−9.9° …(7)
となり、上記式(6)の関係がほぼ満たされる。
Referring to FIG. 13, since θ = Sin −1 (Z / r) (r: distance from the disc center to the radial position of the HD objective lens), θ1max corresponding to rmin = 21.9 mm, rmax Θ1min corresponding to 58.0 mm is θ1min = −14.3 ° and θ1max = −5.5 °, respectively, when the normal deviation Z = 5.6 mm. At this time,
(Θ1max + θ1min) /2=−9.9° (7)
Thus, the relationship of the above formula (6) is substantially satisfied.

したがって、本実施例では、HD用対物レンズ15が、法線ズレZ=5.6mmとなるよう、DVD用対物レンズ26の左側に配置される。この場合、光学系は、図4に示すように構成される。   Therefore, in the present embodiment, the HD objective lens 15 is arranged on the left side of the DVD objective lens 26 so that the normal deviation Z = 5.6 mm. In this case, the optical system is configured as shown in FIG.

図12に、本実施例に従って光学系を構成としたときに生成されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の検証例(シミュレーション)を示す。なお、検証条件および図12下段に示す検証結果の縦軸、横軸は、上記実施例1の検証例の場合と同様である。   FIG. 12 shows a verification example (simulation) of the focus error signal and tracking error signal generated when the optical system is configured according to this embodiment. The vertical axis and the horizontal axis of the verification condition and the verification result shown in the lower part of FIG. 12 are the same as those in the verification example of the first embodiment.

図12下段に示すシミュレーション結果から、HD用センサ16のPP分割線を、フォーカスエラー信号が最良となるよう、ψ=45°の位置に設定すると、トラック角θ1が最大値θ1maxにあるときも、最小値θ1minにあるときも、一様に、ほぼ最良のTE振幅が得られることが分かる。すなわち、HD用対物レンズ15が最内周位置から最外周位置までの何れの位置にあっても、最良のトラッキングエラー信号が得られることが分かる。   From the simulation results shown in the lower part of FIG. 12, when the PP dividing line of the HD sensor 16 is set at the position of ψ = 45 ° so that the focus error signal is the best, the track angle θ1 is the maximum value θ1max. It can be seen that even when the value is at the minimum value θ1 min, the substantially best TE amplitude can be obtained uniformly. That is, it can be seen that the best tracking error signal can be obtained regardless of the position of the HD objective lens 15 from the innermost position to the outermost position.

また、この場合、トラック角θ1が最大値θ1max=−5.5°から最小値θ1min=−14.3°の範囲で変化しても、上記実施例1における比較例のようにTE振幅が大きく変化することはない。本実施例によれば、HD用対物レンズ15が最外周位置から最内周位置の間を移動しても、振幅変動のないトラッキングエラー信号を生成することができる。よって、本実施例によれば、安定したトラッキングサーボを実現することができる。   In this case, even if the track angle θ1 changes in the range from the maximum value θ1max = −5.5 ° to the minimum value θ1min = 1−14.3 °, the TE amplitude is large as in the comparative example in the first embodiment. There is no change. According to the present embodiment, even when the HD objective lens 15 moves from the outermost position to the innermost position, a tracking error signal without amplitude fluctuation can be generated. Therefore, according to the present embodiment, stable tracking servo can be realized.

このように、本実施例によれば、上記実施例1と同様、HD用センサ16のPP分割線をψ=45°の位置に設定することにより、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号の両方を共に劣化なく最良のものとすることができる。また、HD用対物レンズ15の移動に伴ってトラック角θ1が変化しても、トラッキングエラー信号の振幅をほぼ変化なく最高振幅近傍に保持することができる。よって、本実施例によれば、上記実施例1と同様、安定したフォーカスサーボ及びトラッキングサーボを実現することができる。   Thus, according to the present embodiment, as in the first embodiment, by setting the PP dividing line of the HD sensor 16 at a position of ψ = 45 °, both the focus error signal and the tracking error signal can be obtained. It can be the best without deterioration. Even if the track angle θ1 changes as the HD objective lens 15 moves, the amplitude of the tracking error signal can be held near the maximum amplitude with almost no change. Therefore, according to the present embodiment, as in the first embodiment, stable focus servo and tracking servo can be realized.

以上、本発明に係る実施の形態および実施例を説明したが、本発明は、上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、他にも、種々の変更が可能なものである。   While the embodiments and examples according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various other modifications are possible.

たとえば、上記実施の形態では、HD用対物レンズの方に法線ずれが生じる場合を示したが、本発明は、DVD用対物レンズの方に法線ずれが生じる場合にも同様に適用することができる。さらには、HD用対物レンズとDVD用対物レンズの両方に法線ずれが生じる場合にも、本発明を適用することができる。   For example, in the above-described embodiment, the case where the normal deviation occurs in the HD objective lens is shown, but the present invention is similarly applied to the case where the normal deviation occurs in the DVD objective lens. Can do. Furthermore, the present invention can also be applied to the case where normal deviation occurs in both the HD objective lens and the DVD objective lens.

また、上記実施の形態では、HD用ハーフミラー12を用いるようにしたが、これに代えて、平板状の偏光ミラーを用いることもできる。この場合、偏光ミラーの2つの面のうち、HD用レーザ11からのレーザ光が入射する方の面に偏光膜が形成される。また、偏光ミラーからHD用対物レンズ15までの光路中に、λ/4板が配される。   In the above embodiment, the HD half mirror 12 is used. However, instead of this, a flat polarizing mirror can be used. In this case, a polarizing film is formed on the surface on which the laser beam from the HD laser 11 is incident, out of the two surfaces of the polarizing mirror. A λ / 4 plate is disposed in the optical path from the polarizing mirror to the HD objective lens 15.

また、上記実施の形態では、光学系中にコリメータレンズが配されているが、レーザ光が対物レンズに有限系で入射する場合は、コリメータレンズを省略することができる。   In the above embodiment, the collimator lens is arranged in the optical system. However, when the laser light is incident on the objective lens in a finite system, the collimator lens can be omitted.

この他、上記実施の形態では、HDDVDとDVDの互換型ピックアップおよび光ディスク装置を例示したが、この他のディスクに対する互換型ピックアップおよび光ディスクにも同様に適用することができる。   In addition, in the above-described embodiment, an HDDVD and DVD compatible pickup and an optical disk device are illustrated, but the present invention can be similarly applied to compatible pickups and optical disks for other disks.

本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
The embodiments of the present invention can be appropriately modified in various ways within the scope of the technical idea shown in the claims.

実施の形態に係る光ピックアップの光学系を示す図The figure which shows the optical system of the optical pick-up which concerns on embodiment 実施の形態に係る対物レンズとディスクの関係を示す図The figure which shows the relationship between the objective lens and disk which concern on embodiment 実施の形態に係るHD用センサ上のビームスポットの状態を示す図The figure which shows the state of the beam spot on the sensor for HD which concerns on embodiment 実施例1に係る光ピックアップの光学系を示す図1 is a diagram illustrating an optical system of an optical pickup according to a first embodiment. 実施例1における検証条件を説明する図The figure explaining the verification conditions in Example 1 実施例1における検証条件を説明する図The figure explaining the verification conditions in Example 1 実施例1における検証条件を説明する図The figure explaining the verification conditions in Example 1 実施例1における検証条件を説明する図The figure explaining the verification conditions in Example 1 実施例1における比較例の検証結果を示す図The figure which shows the verification result of the comparative example in Example 1 実施例1における検証結果を示す図The figure which shows the verification result in Example 1 実施例2に係る光ピックアップの光学系を示す図FIG. 5 is a diagram illustrating an optical system of an optical pickup according to the second embodiment. 実施例2における検証結果を示す図The figure which shows the verification result in Example 2 対物レンズに法線ズレが生じた場合の問題を説明する図The figure explaining the problem when the normal deviation arises in the objective lens 光ピックアップの光学系の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the optical system of an optical pick-up

符号の説明Explanation of symbols

11 HD用レーザ
12 HD用ハーフミラー
14 HD用コリメータレンズ
15 HD用対物レンズ
16 HD用センサ
21 DVD用レーザ
23 HD用ハーフミラー
25 HD用コリメータレンズ
26 HD用対物レンズ
27 HD用センサ
30 アクチュエータ可動部
31 対物レンズアクチュエータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 HD laser 12 HD half mirror 14 HD collimator lens 15 HD objective lens 16 HD sensor 21 DVD laser 23 HD half mirror 25 HD collimator lens 26 HD objective lens 27 HD sensor 30 Actuator movable part 31 Objective lens actuator

Claims (5)

半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射されたレーザ光をディスク上に収束させると共に当該光ピックアップ装置の移動方向に平行な前記ディスクの径Lに対して前記ディスクの平面方向に距離Zだけ離間した位置に配置された第1の対物レンズと、
前記ディスクから反射された前記レーザ光を受光すると共に直交する2つの分割線にて4つの領域に分割されたセンサパターンを有する光検出器と、
前記半導体レーザから出射された前記レーザ光を反射して前記第1の対物レンズ側へと導くと共に、前記ディスクから反射された前記レーザ光を透過して前記光検出器側へと導き、かつ、前記反射されたレーザ光に非点収差を与える平板状の光学部材を備え;
前記光学部材によって反射され前記第1の対物レンズ側へと導かれる前記レーザ光の光軸が、前記ディスクの前記径Lに直交し且つ前記ディスクの平面方向に平行な直線に対して、前記ディスクの平面方向に振り角αだけ傾斜するとき、この振り角αと前記距離Zは、前記ディスクの中心と前記第1の対物レンズのアクセス位置を結ぶ直線と前記径Lがなす角をトラック角θ1とし、前記第1の対物レンズが前記ディスクの最内周位置にあるときのトラック角θ1をθ1max、前記第1の対物レンズが前記ディスクの最外周位置にあるときのトラック角θ1をθ1minとしたとき、
α−(θ1max+θ1min)/2=±45°
を満たすよう設定され、且つ、前記センサパターンの2つの分割線のうち一方が、前記光学部材により与えられる非点収差の導入方向に対して略45°の角度となる直線に整合するように前記光検出器が配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
A semiconductor laser;
The laser beam emitted from the semiconductor laser is converged on the disk, and is arranged at a position separated by a distance Z in the plane direction of the disk with respect to the diameter L of the disk parallel to the moving direction of the optical pickup device. A first objective lens;
A photodetector having a sensor pattern that receives the laser light reflected from the disk and is divided into four regions by two perpendicular dividing lines;
Reflecting the laser light emitted from the semiconductor laser and guiding it to the first objective lens side, transmitting the laser light reflected from the disk and guiding it to the photodetector side, and A flat optical member that gives astigmatism to the reflected laser light;
The optical axis of the laser beam reflected by the optical member and guided to the first objective lens side is perpendicular to the diameter L of the disk and parallel to the plane direction of the disk. Is tilted by the swing angle α in the plane direction of the track angle θ1 and the distance Z is an angle formed by the diameter L and a straight line connecting the center of the disk and the access position of the first objective lens. The track angle θ1 when the first objective lens is at the innermost circumferential position of the disk is θ1max, and the track angle θ1 when the first objective lens is at the outermost circumferential position of the disk is θ1min. When
α− (θ1max + θ1min) / 2 = ± 45 °
And one of the two dividing lines of the sensor pattern is aligned with a straight line having an angle of approximately 45 ° with respect to the astigmatism introduction direction provided by the optical member. An optical pickup device in which a photodetector is disposed .
請求項1において、
前記第1の対物レンズとは異なる第2の対物レンズをさらに備え、該第2の対物レンズは、前記ディスクの前記径Lに沿う位置に配置される、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
In claim 1,
A second objective lens different from the first objective lens, and the second objective lens is disposed at a position along the diameter L of the disc;
An optical pickup device characterized by that.
請求項2において、
対物レンズを駆動するアクチュエータを有し、前記第1の対物レンズと前記第2の対物レンズは、同一のアクチュエータ可動部に装着されている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
In claim 2,
An actuator for driving the objective lens, wherein the first objective lens and the second objective lens are mounted on the same actuator movable portion;
An optical pickup device characterized by that.
請求項2または3において、
前記第2の対物レンズにレーザ光を導き、且つ、ディスクによって反射された該レーザ光を受光するための光学系が、前記半導体レーザ、光検出器および光学部材を有する第1の光学系とは異なる第2の光学系として配されている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
In claim 2 or 3,
An optical system for guiding laser light to the second objective lens and receiving the laser light reflected by the disk is a first optical system having the semiconductor laser, a photodetector, and an optical member. Arranged as a different second optical system,
An optical pickup device characterized by that.
請求項4において、
前記第1の光学系と前記第2の光学系は、異なる波長のレーザ光をそれぞれ対応するディスクに導く、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
In claim 4,
The first optical system and the second optical system guide laser beams of different wavelengths to the corresponding discs,
An optical pickup device characterized by that.
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