JP4742159B2 - Optical information reproduction method - Google Patents

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Description

本発明は、光ディスクに情報の記録・再生あるいは消去を行う光ピックアップヘッド装置及び光情報装置ならびに光情報再生方法に関する。   The present invention relates to an optical pickup head device, an optical information device, and an optical information reproducing method for recording / reproducing or erasing information on / from an optical disc.

高密度・大容量の記憶媒体として、情報をピット状パターンとして記録する光ディスクが知られている。情報の内容に応じて様々な用途の光ディスクが存在する。例えば、ディジタルオーディオディスク、ビデオディスク、文書ファイルディスク、さらにはデータファイルディスクである。これらの用途は、さらに別の新たな分野へ拡張され続けている。種々の光ディスクのうち、近年、特に普及し始めたデジタルバーサタイルディスク(DVD)は、波長650nmの可視光半導体レーザーを光源として利用する高密度光ディスクである。DVDには、再生専用のDVD−ROM、1度だけ記録可能なDVD−R、何度も記録可能なDVD−RAM等、様々な規格が存在する。また、以前から波長780nmの赤外光半導体レーザを光源として利用するコンパクトディスク(CD)も広く普及している。CDもDVDと同様に再生専用のCD−ROM、1度だけ記録可能なCD−R、何度も記録可能なCD−RW等、様々な規格が存在する。   As a high-density and large-capacity storage medium, an optical disk that records information as a pit-like pattern is known. There are optical discs for various purposes depending on the content of information. For example, a digital audio disk, a video disk, a document file disk, and a data file disk. These applications continue to expand into yet another new field. Among various optical disks, a digital versatile disk (DVD) that has begun to spread in recent years is a high-density optical disk that uses a visible light semiconductor laser having a wavelength of 650 nm as a light source. There are various standards for DVD such as a read-only DVD-ROM, a DVD-R that can be recorded only once, and a DVD-RAM that can be recorded many times. In addition, a compact disk (CD) using an infrared semiconductor laser having a wavelength of 780 nm as a light source has been widely used. Similar to DVD, there are various standards such as a read-only CD-ROM, a CD-R that can be recorded only once, and a CD-RW that can be recorded many times.

DVDおよびCDのどちらも広く普及していることから、ユーザの便宜のためには、DVD−ROMとCD−ROMとに加えて、DVD−RおよびCD−Rを1台の情報再生装置で再生できることが好ましい。   Since both DVD and CD are widely used, for the convenience of users, in addition to DVD-ROM and CD-ROM, DVD-R and CD-R are played back by a single information playback device. Preferably it can be done.

CD−RやDVD−Rはいずれも色素の反射率の変化を利用して情報を記録再生する装置である。ところが、それぞれ780nmおよび650nm前後の狭い波長範囲で吸収率及び反射率が最適化されているため、CD−Rに記録された情報を波長650nmのビームを用いて再生できない、またはDVD−Rに記録された情報を波長780nmのビームを用いて再生できないことが多い。したがって、CD−RとDVD−Rの両方を再生可能な情報再生装置では、DVD−R用の半導体レーザーと、CD−R用の半導体レーザーを具備する光ピックアップヘッドが用いられる。   Both CD-R and DVD-R are devices for recording and reproducing information using changes in the reflectance of the dye. However, since the absorptance and reflectance are optimized in a narrow wavelength range around 780 nm and 650 nm, respectively, information recorded on a CD-R cannot be reproduced using a beam with a wavelength of 650 nm, or recorded on a DVD-R. In many cases, the recorded information cannot be reproduced using a beam having a wavelength of 780 nm. Therefore, in an information reproducing apparatus capable of reproducing both CD-R and DVD-R, an optical pickup head including a DVD-R semiconductor laser and a CD-R semiconductor laser is used.

情報再生装置を小型化し、製造コストを抑えるためには、小型で低コストの光ピックアップヘッドを採用することが有効である。その1手法として、近年、上述の2種の波長の半導体レーザーを1個のパッケージの中に集積することにより、光ピックアップヘッドの光学系を簡素化する手法が提案されている。   In order to downsize the information reproducing apparatus and reduce the manufacturing cost, it is effective to adopt a small and low cost optical pickup head. As one of the techniques, a technique for simplifying the optical system of the optical pickup head has been proposed in recent years by integrating the above-described two types of semiconductor lasers in one package.

図16は、特開平10−289468号公報に開示された従来の光ピックアップヘッド装置1600の構成を示す。光ピックアップヘッド装置1600は、パッケージ60内の基板610上に、波長650nmの直線偏光の発散ビームを出射する光源110と、波長780nmの直線偏光の発散ビームを出射する光源120とを有する。   FIG. 16 shows a configuration of a conventional optical pickup head device 1600 disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-289468. The optical pickup head device 1600 includes a light source 110 that emits a linearly polarized divergent beam having a wavelength of 650 nm and a light source 120 that emits a linearly polarized divergent beam having a wavelength of 780 nm on a substrate 610 in the package 60.

以下、光ピックアップヘッド装置1600を用いて記録媒体20に記録された情報を読み出す原理を説明する。まず光源110または120から出射されたビーム100は、偏光性のプリズム(複屈折性プレート)またはホログラムであるビーム合成手段30に入射する。ビーム合成手段30は、ビーム100が光源110からのビームまたは光源120からのビームのいずれであっても同一の光軸にする。光源120からのビームである場合には、ビーム100はビーム合成手段30により屈折もしくは回折されて、偏向される。その後ビーム100はコリメートレンズ131で平行光に、そして1/4波長板140で円偏光され、絞り15を経て対物レンズ132で収束ビームに変換される。そしてビーム100は光記憶媒体20に照射され、透明基板21を透過して情報記録面22上に集光される。情報記録面22で反射されたビーム100は、1/4波長板140を透過して往路とは90度異なる偏光ビームにされ、ビーム合成手段30を透過した後、偏向手段(偏光性ホログラム)40に入射して光検出手段50に導かれる。光検出手段50で検出された信号は、情報を表す信号として利用され、またフォーカス及びトラッキングのためにアクチュエータ16に与えられるフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の生成に利用される。   Hereinafter, the principle of reading information recorded on the recording medium 20 using the optical pickup head device 1600 will be described. First, the beam 100 emitted from the light source 110 or 120 is incident on the beam combining means 30 which is a polarizing prism (birefringent plate) or hologram. The beam combining means 30 sets the same optical axis whether the beam 100 is a beam from the light source 110 or a beam from the light source 120. In the case of a beam from the light source 120, the beam 100 is refracted or diffracted by the beam combining means 30 and deflected. Thereafter, the beam 100 is converted into parallel light by the collimating lens 131, circularly polarized by the quarter-wave plate 140, converted to a convergent beam by the objective lens 132 through the aperture 15. The beam 100 is irradiated onto the optical storage medium 20, passes through the transparent substrate 21, and is condensed on the information recording surface 22. The beam 100 reflected by the information recording surface 22 is transmitted through the quarter-wave plate 140 to be a polarized beam that is 90 degrees different from the forward path, passes through the beam combining means 30, and then deflected means (polarizing hologram) 40. And is guided to the light detection means 50. The signal detected by the light detection means 50 is used as a signal representing information, and is used to generate a focus error signal and a tracking error signal given to the actuator 16 for focusing and tracking.

DVD−RAM等の何度も記録可能なディスクの記録再生装置では、ディスクの溝が浅いため、トラッキング制御信号が不安定になる。したがって、さらに回折格子(図示せず)を用いて3種の回折光を生成し、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を得る必要がある。   In a disc recording / reproducing apparatus such as a DVD-RAM that can be recorded many times, the tracking control signal becomes unstable because the groove of the disc is shallow. Therefore, it is necessary to further generate three types of diffracted light using a diffraction grating (not shown) to obtain a focus error signal and a tracking error signal.

特開平10−289468号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-289468

光ピックアップヘッド装置1600は、偏光性プリズムまたはホログラムで形成されたビーム合成手段30と、さらにビームを偏光させたことにより必要となる1/4波長板140とを含むため、光学系を構成するには高価となる。   The optical pickup head device 1600 includes a beam combining unit 30 formed of a polarizing prism or a hologram, and a quarter-wave plate 140 necessary for polarizing the beam. Is expensive.

また、光記憶媒体20の透明基板21に複屈折があると、光記憶媒体20で反射されたビームは合成手段30で偏向されて光検出手段50に戻らなくなり、光記憶媒体20に記録された情報をうまく読み出せなくなる。   Further, if the transparent substrate 21 of the optical storage medium 20 has birefringence, the beam reflected by the optical storage medium 20 is deflected by the combining means 30 and does not return to the light detection means 50 and is recorded on the optical storage medium 20. Information cannot be read well.

また、2つの光源110、120を1つの基板610上に集積しているので、3種の回折光を生成する回折格子を設けて、その回折格子を調整する余地がなくなる。または光ピックアップヘッド装置が大型化してしまう。   Further, since the two light sources 110 and 120 are integrated on one substrate 610, there is no room for adjusting the diffraction gratings by providing diffraction gratings that generate three types of diffracted light. Or an optical pick-up head apparatus will enlarge.

本発明の目的は、回折格子とそれを用いた光ピックアップヘッド装置及び光情報装置ならびに光情報再生方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a diffraction grating, an optical pickup head device, an optical information device, and an optical information reproducing method using the same.

上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
本発明の光源パッケージは、第1のビームを出射する第1の光源と、前記第1のビームとは異なる第2のビームを出射する第2の光源と、入射した前記第1のビームまたは前記第2のビームを偏向して第3のビームとして出射する偏光部とを備えた光源パッケージであって、前記偏光部は、入射した前記第1のビームを偏向する第1の偏向手段、および入射した前記第2のビームを偏向する第2の偏向手段を備え、第1の偏向手段により偏向された後の前記第1のビームの光軸と、第2の偏向手段により偏向された後の前記第2のビームの光軸とは実質的に同一であり、これにより上記目的が達成される。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
The light source package of the present invention includes a first light source that emits a first beam, a second light source that emits a second beam different from the first beam, and the incident first beam or the A light source package including a polarization unit configured to deflect the second beam and emit the third beam as a third beam, wherein the polarization unit includes a first deflection unit configured to deflect the incident first beam, and an incident Second deflecting means for deflecting the second beam, the optical axis of the first beam after being deflected by the first deflecting means, and the optical axis after being deflected by the second deflecting means The optical axis of the second beam is substantially the same, thereby achieving the above object.

前記偏光部は、第1の偏向手段により偏向された前記第1のビーム、または第2の偏向手段により偏向された前記第2のビームをさらに偏向する第3の偏向部をさらに備えていてもよい。   The polarizing unit may further include a third deflecting unit that further deflects the first beam deflected by the first deflecting unit or the second beam deflected by the second deflecting unit. Good.

前記第1〜第3の偏向手段は、実質的に平行な2枚の透明基板に形成されていてもよい。   The first to third deflection means may be formed on two substantially transparent substrates.

また、上記光源パッケージと、前記光源パッケージから出射された第3のビームを、光記憶媒体上に集光する集光部と、前記光記憶媒体で反射された反射ビームを受けて偏向するビーム分岐部と、前記ビーム分岐部で偏向された反射ビームを受けて、受光した光量に応じた信号を出力する光検出部とを有する光ピックアップヘッド装置を構成してもよい。   In addition, the light source package, a condensing unit for condensing the third beam emitted from the light source package on the optical storage medium, and a beam branch for receiving and deflecting the reflected beam reflected by the optical storage medium An optical pickup head device may be configured to include a light receiving unit that receives the reflected beam deflected by the beam branching unit and outputs a signal corresponding to the amount of received light.

本発明の光ピックアップヘッド装置は、波長λ1の第1のビームを出射する第1の光源と、前記波長λ1とは異なる波長λ2の第2のビームを出射する第2の光源と、前記第1の光源または第2の光源から出射されたビームを受けて、複数のビームを生成する回折部と、前記回折部により生成された複数のビームを、光記憶媒体上に集光する集光部と、前記光記憶媒体上に集光され、光記憶媒体で反射された反射ビームを受けて偏向するビーム分岐部と、前記ビーム分岐部で偏向された反射ビームを受けて、受光した光量に応じた信号を出力する光検出部とを有する光ピックアップヘッド装置であって、前記回折部には、第1のパターンと第2のパターンとが所定の角度で形成されており、前記第1のパターンは波長λ2よりも波長λ1に対する回折効率が高く、前記第2のパターンは波長λ1よりも波長λ2に対する回折効率が高い光ピックアップヘッド装置であり、これにより上記目的が達成される。   The optical pickup head device according to the present invention includes a first light source that emits a first beam having a wavelength λ1, a second light source that emits a second beam having a wavelength λ2 different from the wavelength λ1, and the first light source. Receiving a beam emitted from the light source or the second light source, and generating a plurality of beams; a condensing unit for condensing the plurality of beams generated by the diffraction unit on an optical storage medium; A beam branching unit that receives and deflects a reflected beam that is collected on the optical storage medium and reflected by the optical storage medium, and a reflected beam that is deflected by the beam branching unit, and that corresponds to the amount of light received An optical pickup head device having a light detection unit for outputting a signal, wherein the diffraction unit has a first pattern and a second pattern formed at a predetermined angle, and the first pattern is For wavelength λ1 rather than wavelength λ2 The diffraction efficiency is high, and the second pattern is an optical pickup head device having a diffraction efficiency higher than the wavelength λ1 with respect to the wavelength λ2, thereby achieving the above object.

前記第1のパターンは、実質的に波長λ1の第1のビームに対してのみ回折光を発生させ、前記第2のパターンは、実質的に波長λ2の第2のビームに対してのみ回折光を発生させてもよい。   The first pattern generates diffracted light substantially only for the first beam of wavelength λ1, and the second pattern substantially diffracts light only for the second beam of wavelength λ2. May be generated.

第1のパターンから生成される回折光の間隔と、第2のパターンから生成される回折光の間隔とは実質的に同一であってもよい。   The interval between the diffracted lights generated from the first pattern and the interval between the diffracted lights generated from the second pattern may be substantially the same.

前記第1のパターンから生成される複数の回折光を結ぶ線と、前記第2のパターンから生成される複数の回折光を結ぶ線とは、前記光検出器上では実質的に同一であってもよい。   A line connecting a plurality of diffracted lights generated from the first pattern and a line connecting a plurality of diffracted lights generated from the second pattern are substantially the same on the photodetector. Also good.

本発明の光ピックアップヘッド装置は、第1のビームを出射する第1の光源と、前記第1のビームとは波長が異なる第2のビームを出射する第2の光源と、前記第1の光源または第2の光源から出射されたビームを受けて偏向し、実質的に同じ光軸を持つ第3のビームを出射する偏向部と、前記偏向部から出射された第3のビームを受けて、複数のビームを生成する回折部と、前記回折部により生成された複数のビームを、光記憶媒体上に集光する集光部と、前記光記憶媒体上に集光され、光記憶媒体で反射された反射ビームを受けて偏向するビーム分岐部と、前記ビーム分岐部で偏向された反射ビームを受けて、受光した光量に応じた信号を出力する光検出部とを有する光ピックアップヘッド装置であり、これにより上記目的が達成される。   The optical pickup head device according to the present invention includes a first light source that emits a first beam, a second light source that emits a second beam having a wavelength different from that of the first beam, and the first light source. Or receiving and deflecting the beam emitted from the second light source, receiving a third beam having substantially the same optical axis, and receiving the third beam emitted from the deflection unit, A diffraction unit that generates a plurality of beams, a light collecting unit that collects the plurality of beams generated by the diffraction unit on an optical storage medium, and a light that is collected on the optical storage medium and reflected by the optical storage medium An optical pickup head device having a beam branching unit that receives and deflects the reflected beam and a light detection unit that receives the reflected beam deflected by the beam branching unit and outputs a signal corresponding to the received light amount This achieves the above objectives

本発明の光ピックアップヘッド装置は、波長λ1の第1のビームを出射する第1の光源と、前記波長λ1とは異なる波長λ2の第2のビームを出射する第2の光源と、前記第1の光源から出射された第1のビーム、または前記第2の光源から出射された第2のビームを、光記憶媒体上に集光する集光部と、前記光記憶媒体上に集光され、光記憶媒体で反射された反射ビームを受けて偏向するビーム分岐部と、前記ビーム分岐部で偏向された反射ビームを受けて、受光した光量に応じた信号を出力する光検出部とを有する光ピックアップヘッド装置であって、前記ビーム分岐部は、第1のホログラムパターンと第2のホログラムパターンとが形成されたホログラム素子であり、前記第1のホログラムパターンは波長λ2よりも波長λ1に対する回折効率が高く、前記第2のホログラムパターンは波長λ1よりも波長λ2に対する回折効率が高い光ピックアップヘッド装置であり、これにより上記目的が達成される。   The optical pickup head device according to the present invention includes a first light source that emits a first beam having a wavelength λ1, a second light source that emits a second beam having a wavelength λ2 different from the wavelength λ1, and the first light source. A first beam emitted from the light source or a second beam emitted from the second light source is collected on the optical storage medium, and is collected on the optical storage medium. Light having a beam branching unit that receives and deflects the reflected beam reflected by the optical storage medium, and a light detection unit that receives the reflected beam deflected by the beam branching unit and outputs a signal corresponding to the received light quantity In the pickup head device, the beam branching unit is a hologram element in which a first hologram pattern and a second hologram pattern are formed, and the first hologram pattern is diffracted with respect to the wavelength λ1 rather than the wavelength λ2. The second hologram pattern is an optical pickup head device having a high diffraction efficiency with respect to the wavelength λ2 rather than the wavelength λ1, thereby achieving the above object.

前記ビーム分岐部は、第1のホログラムパターンと第2のホログラムパターンとが形成されたホログラム素子であり、前記第1のビームの波長が波長λ1、前記第2のビームの波長が波長λ2のとき、前記第1のホログラムパターンは波長λ2よりも波長λ1に対する回折効率が高く、前記第2のホログラムパターンは波長λ1よりも波長λ2に対する回折効率が高くてもよい。   The beam branching unit is a hologram element in which a first hologram pattern and a second hologram pattern are formed, and the wavelength of the first beam is a wavelength λ1 and the wavelength of the second beam is a wavelength λ2. The first hologram pattern may have a higher diffraction efficiency for the wavelength λ1 than the wavelength λ2, and the second hologram pattern may have a higher diffraction efficiency for the wavelength λ2 than the wavelength λ1.

第1のホログラムパターンから生成される回折光と、第2のホログラムパターンから生成される回折光とは、光検出手段上で実質的に一致してもよい。   The diffracted light generated from the first hologram pattern and the diffracted light generated from the second hologram pattern may substantially coincide on the light detection means.

前記第1の光源と、前記第2の光源と、前記光検出部とが一体化されていてもよい。   The first light source, the second light source, and the light detection unit may be integrated.

前記光検出部が、前記ホログラム素子からの共役光を受光してもよい。   The light detection unit may receive conjugate light from the hologram element.

また、上記いずれかの光ピックアップヘッド装置と、情報記憶媒体と光ピックアップヘッド装置との相対的な位置を変化させる駆動部と、前記光ピックアップヘッド装置から出力される信号を受けて演算を行い所望の情報を得る電気信号処理部とからなる情報記録再生装置を構成してもよい。   In addition, any one of the optical pickup head devices described above, a drive unit that changes the relative positions of the information storage medium and the optical pickup head device, and a signal that is output from the optical pickup head device are used to perform calculations. An information recording / reproducing apparatus including an electric signal processing unit for obtaining the information may be configured.

上記構成によれば、光記憶媒体が部分的に変動する複屈折を有していても、光検出器で受光される光量に変化はなく、情報を良好に再生できる光情報装置を実現することができる。   According to the above configuration, it is possible to realize an optical information device that can reproduce information satisfactorily without any change in the amount of light received by the photodetector even if the optical storage medium has partially varying birefringence. Can do.

また、光ピックアップヘッド装置を組み立てる際には、CDかDVDのどちらかの光記憶媒体に対して回転調整を行えば、他方の調整は不要になり、光ピックアップヘッド装置の生産性を飛躍的に向上することができる。   Also, when assembling the optical pickup head device, if the rotation adjustment is made with respect to either the CD or the DVD optical storage medium, the other adjustment becomes unnecessary, and the productivity of the optical pickup head device is drastically increased. Can be improved.

本発明によれば、無偏光のプリズムを用いて、第1の波長のビームの光軸と、第2の反射面で反射された第2の波長のビームの光軸とを略同一にする。これにより、あたかも1つの光源から出射されるように無偏光のビームを出射する光源が得られる。この光源を光ピックアップヘッド装置に適用すると、無偏光ゆえ1/4波長板が必要なく、かつ光ピックアップヘッド装置を製造する際の光学部品の組み立て調整が、従来の1つの光源を有する光ピックアップヘッド装置と同様に非常に簡素化される。   According to the present invention, the optical axis of the first wavelength beam and the optical axis of the second wavelength beam reflected by the second reflecting surface are made substantially the same using the non-polarizing prism. Thereby, a light source that emits a non-polarized beam as if it is emitted from one light source is obtained. When this light source is applied to an optical pickup head device, a quarter-wave plate is not required because of non-polarized light, and assembly adjustment of optical components when manufacturing the optical pickup head device is a conventional optical pickup head having one light source. As with the device, it is very simplified.

また、光記憶媒体が部分的に変動する複屈折を有していても、光検出器で受光される光量に変化はなく、情報を良好に再生できる光情報装置を実現することができる。   In addition, even if the optical storage medium has birefringence that varies partially, there is no change in the amount of light received by the photodetector, and an optical information device that can reproduce information satisfactorily can be realized.

また、光ピックアップヘッド装置を組み立てる際には、CDかDVDのどちらかの光記憶媒体に対して回折格子の回転調整を行えば、他方の調整も同時に行われたことになり、光ピックアップヘッド装置の生産性を飛躍的に向上できる。   Further, when the optical pickup head device is assembled, if the rotation adjustment of the diffraction grating is performed with respect to the optical storage medium of either CD or DVD, the other adjustment is performed at the same time. Productivity can be dramatically improved.

実施の形態1の半導体光源パッケージの構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a semiconductor light source package of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1のプリズムの構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration of a prism according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態2の光ピックアップヘッド装置の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an optical pickup head device according to a second embodiment. 実施の形態2のホログラム素子の構成を示す図である。6 is a diagram showing a configuration of a hologram element according to a second embodiment. FIG. 実施の形態2の光検出器の受光部を示す図である。6 is a diagram illustrating a light receiving unit of the photodetector according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態3の光ピックアップヘッド装置の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an optical pickup head device according to a third embodiment. 実施の形態3の、回折光71a〜cと72a〜cとがそれぞれ一致した光検出器14の受光部14a〜14dを示す図である。It is a figure which shows the light-receiving parts 14a-14d of the photodetector 14 with which the diffracted light 71a-c and 72a-c each corresponded in Embodiment 3. FIG. 実施の形態4の光ピックアップヘッド装置の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an optical pickup head device according to a fourth embodiment. 実施の形態5の光ピックアップヘッド装置の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an optical pickup head device according to a fifth embodiment. 光記憶媒体の情報記録面上のトラックと、ビーム4a〜4cおよび5a〜5cとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the track | truck on the information recording surface of an optical storage medium, and beams 4a-4c and 5a-5c. 回折格子6の各格子面61、62の格子パターンを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a grating pattern of each grating surface 61 and 62 of the diffraction grating 6. 実施の形態6の光ピックアップヘッド装置の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an optical pickup head device according to a sixth embodiment. 光記憶媒体の情報記録面上のトラックと、ビーム4a〜4c、5a〜5cの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship on the track | truck on the information recording surface of an optical storage medium, and beams 4a-4c, 5a-5c. 実施の形態7の光ピックアップヘッド装置の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an optical pickup head device according to a seventh embodiment. 実施の形態8の光情報装置を示す図である。FIG. 10 shows an optical information device according to an eighth embodiment. 従来の光ピックアップヘッド装置の構成を示す。The structure of the conventional optical pick-up head apparatus is shown.

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態1〜8を説明する。図面では、同様の作用をなす構成要素には同一の参照符号を付している。   Embodiments 1 to 8 of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are given to components having the same function.

(実施の形態1)
本実施の形態では、第1の反射面で反射された第1の波長のビームの光軸と、第2の反射面で反射された第2の波長のビームの光軸とが略同一となるようなプリズムを備えた半導体光源パッケージを説明する。
(Embodiment 1)
In the present embodiment, the optical axis of the first wavelength beam reflected by the first reflecting surface is substantially the same as the optical axis of the second wavelength beam reflected by the second reflecting surface. A semiconductor light source package having such a prism will be described.

図1は、実施の形態1の半導体光源パッケージ10の構成を示す。半導体光源パッケージ10は、波長λ1の半導体レーザ光源1と、波長λ2の半導体レーザ光源2と、プリズム3とを含む。半導体レーザ光源1は、例えば、DVD−R等のDVDを光記憶媒体としたときに情報の再生を行うことが可能な波長λ1の直線偏光の発散ビーム4を出射する。本明細書では、例えばλ1=650nmである。半導体レーザ光源2は、例えば、CD−R等のCDを光記憶媒体としたときに情報の再生を行うことが可能な波長λ2の直線偏光の発散ビーム5を出射する。本明細書では、例えばλ2=780nmである。半導体レーザ光源1および半導体レーザ光源2は、同一のパッケージ10内に実装されている。プリズム3は3つの反射面31、32および33を有する。反射面31は、波長選択性を有するダイクロイックミラーであり、波長λ1のビームは全て透過し、波長λ2のビームは全て反射させる。反射面32は、波長λ1のビームを全て反射させる全反射ミラーである。反射面33は、波長λ1とλ2のビームをどちらも全て反射させる全反射ミラーである。プリズム3では、反射面32で反射された波長λ1のビームの光軸と反射面31で反射された波長λ2のビームの光軸とが略同一となるように調整されている。したがって、反射面33で反射された波長λ1とλ2のビームの光軸も等しい。なお、ビームを反射面31および32で反射させた後、反射面33で反射しないようにしてプリズム3から出射させてもよい。この場合、プリズム3からの出射ビームの方向は、図1に示す出射方向からは90度時計回り方向にずれることになる。プリズム3からの出射ビームの方向は、半導体光源パッケージ10の位置を調整することにより、任意の方向に設定できる。実施の形態7では、このようなプリズムを利用した光ピックアップヘッド装置を説明する。   FIG. 1 shows a configuration of a semiconductor light source package 10 according to the first embodiment. The semiconductor light source package 10 includes a semiconductor laser light source 1 having a wavelength λ1, a semiconductor laser light source 2 having a wavelength λ2, and a prism 3. The semiconductor laser light source 1 emits a linearly polarized divergent beam 4 having a wavelength λ1 capable of reproducing information when a DVD such as a DVD-R is used as an optical storage medium. In this specification, for example, λ1 = 650 nm. The semiconductor laser light source 2 emits a linearly polarized divergent beam 5 having a wavelength λ2 capable of reproducing information when a CD such as a CD-R is used as an optical storage medium. In the present specification, for example, λ2 = 780 nm. The semiconductor laser light source 1 and the semiconductor laser light source 2 are mounted in the same package 10. The prism 3 has three reflecting surfaces 31, 32 and 33. The reflection surface 31 is a dichroic mirror having wavelength selectivity, and transmits all the beams having the wavelength λ1 and reflects all the beams having the wavelength λ2. The reflection surface 32 is a total reflection mirror that reflects all the beam having the wavelength λ1. The reflection surface 33 is a total reflection mirror that reflects both the beams of wavelengths λ1 and λ2. In the prism 3, the optical axis of the beam having the wavelength λ 1 reflected by the reflecting surface 32 and the optical axis of the beam having the wavelength λ 2 reflected by the reflecting surface 31 are adjusted to be substantially the same. Therefore, the optical axes of the beams having the wavelengths λ1 and λ2 reflected by the reflecting surface 33 are also equal. The beam may be emitted from the prism 3 after being reflected by the reflecting surfaces 31 and 32 so as not to be reflected by the reflecting surface 33. In this case, the direction of the outgoing beam from the prism 3 is shifted 90 degrees clockwise from the outgoing direction shown in FIG. The direction of the outgoing beam from the prism 3 can be set to an arbitrary direction by adjusting the position of the semiconductor light source package 10. In the seventh embodiment, an optical pickup head device using such a prism will be described.

図2は、プリズム3の構成を示している。プリズム3は2枚のガラス基板35と36からなる。ガラス基板36の下面には全反射面33が、上面にはダイクロイック面31が、ガラス基板35の上面には全反射面32が、それぞれ真空蒸着で形成されている。反射面32と33は金属膜、ダイクロイック面31は誘電体多層膜である。反射面31〜33が蒸着された2枚のガラス基板35と36は接着層34を介して貼り合わされる。接着された2枚のガラス板は、切断面41で切断される。このようにプリズム3は、2枚のガラス板(平行平板)を切り出すことにより形成できる。したがって、プリズム3は、従来の研磨で作製していた直方体状のプリズムと比較して非常に安価にでき、よって半導体光源パッケージ10も安価に製造できる。   FIG. 2 shows the configuration of the prism 3. The prism 3 is composed of two glass substrates 35 and 36. A total reflection surface 33 is formed on the lower surface of the glass substrate 36, a dichroic surface 31 is formed on the upper surface, and a total reflection surface 32 is formed on the upper surface of the glass substrate 35, respectively. The reflecting surfaces 32 and 33 are metal films, and the dichroic surface 31 is a dielectric multilayer film. The two glass substrates 35 and 36 on which the reflective surfaces 31 to 33 are vapor-deposited are bonded together via an adhesive layer 34. The two bonded glass plates are cut at the cutting surface 41. Thus, the prism 3 can be formed by cutting out two glass plates (parallel flat plates). Therefore, the prism 3 can be made very inexpensive as compared with a rectangular parallelepiped prism manufactured by conventional polishing, and the semiconductor light source package 10 can also be manufactured at a low cost.

また、プリズム3を用いて偏向させることにより、光源の波長が変動しても、ほとんどビームが移動することがないので、光源の信頼性が高くなる。   Further, by deflecting using the prism 3, even if the wavelength of the light source fluctuates, the beam hardly moves, so that the reliability of the light source increases.

また、半導体光源パッケージ10では、プリズム3を出射するビーム4と5は光軸が揃っているので、2つの光源を有しながら、あたかも1つの光源から出射されるようにビームが出射される。したがって、半導体光源パッケージ10を光ピックアップヘッド装置に適用すると、光ピックアップヘッド装置を製造する際の光学部品の組み立て調整が、従来の1つの光源を有する光ピックアップヘッド装置と同様に非常に簡素化される。   In the semiconductor light source package 10, since the beams 4 and 5 emitted from the prism 3 have the same optical axis, the beams are emitted as if emitted from one light source while having two light sources. Therefore, when the semiconductor light source package 10 is applied to an optical pickup head device, assembly adjustment of optical components when manufacturing the optical pickup head device is greatly simplified as in the conventional optical pickup head device having one light source. The

また、半導体光源パッケージ10は、レーザポインタの多色化にも適している。   The semiconductor light source package 10 is also suitable for multicolor laser pointers.

(実施の形態2)
本実施の形態では、1/4波長板140(図16)が不要な光ピックアップ装置を説明する。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, an optical pickup device that does not require the quarter-wave plate 140 (FIG. 16) will be described.

図3は、本実施の形態の光ピックアップヘッド装置300の構成を示す。光ピックアップヘッド装置300は、半導体光源パッケージ10と、ホログラム素子64と、コリメートレンズ8と、対物レンズ9と、光検出器12とを含む。半導体光源パッケージ10は無偏光プリズム3を利用するので、ビーム4または5は偏光されない。したがって、主に円偏光(または楕円偏光)と直線偏光との間の変換に用いられる1/4波長板を利用する必要はない。なお、実施の形態1では、半導体光源パッケージ10内の半導体レーザ光源1と半導体レーザ光源2との位置関係には特に言及しなかったが、本実施の形態では、半導体レーザ光源1と半導体レーザ光源2の間隔aは2mmとする。コリメートレンズ8から見た光源2の位置を光源1よりも近くすることにより、光記憶媒体20の基板21の厚さの違いにより生じる球面収差を補正できるからである。プリズムの屈折率は1.51である。   FIG. 3 shows a configuration of the optical pickup head device 300 according to the present embodiment. The optical pickup head device 300 includes a semiconductor light source package 10, a hologram element 64, a collimator lens 8, an objective lens 9, and a photodetector 12. Since the semiconductor light source package 10 uses the non-polarizing prism 3, the beam 4 or 5 is not polarized. Therefore, it is not necessary to use a quarter wave plate that is mainly used for conversion between circularly polarized light (or elliptically polarized light) and linearly polarized light. In the first embodiment, no particular reference is made to the positional relationship between the semiconductor laser light source 1 and the semiconductor laser light source 2 in the semiconductor light source package 10, but in the present embodiment, the semiconductor laser light source 1 and the semiconductor laser light source 2 are used. The distance a between 2 is 2 mm. This is because the spherical aberration caused by the difference in the thickness of the substrate 21 of the optical storage medium 20 can be corrected by making the position of the light source 2 viewed from the collimating lens 8 closer to the light source 1. The refractive index of the prism is 1.51.

以下、光ピックアップヘッド装置300が光記憶媒体20から情報を読み出す動作を説明する。まず光ピックアップヘッド装置300は、光記憶媒体20に応じて半導体レーザ光源1または半導体レーザ光源2のいずれか一方を発光させる。光記憶媒体20が例えばDVDのとき、半導体レーザ光源1からビーム4が出射される。出射されたビーム4は、プリズム3に形成された反射面32で反射されて光路が折り曲げられ、ダイクロイック面31を透過する。一方、光記憶媒体20がCDのときには、半導体レーザ光源2からビーム5が出射される。出射されたビーム5はプリズム3に入射して、ダイクロイック面31で反射される。反射面31を透過したビーム4と反射したビーム5は光軸が同一となり、反射面33で反射されて光路を折り曲げられた後、焦点距離20mmのコリメートレンズ8を経て平行光に変換される。平行光に変換されたビーム4もしくは5は、焦点距離3mmの対物レンズ9で収束ビームに変換され、光記憶媒体20の透明基板21を透過し、情報記録面22上に集光される。透明基板の厚さtは、CDでは1.2mm、DVDでは0.6mmである。   Hereinafter, an operation in which the optical pickup head device 300 reads information from the optical storage medium 20 will be described. First, the optical pickup head device 300 causes either the semiconductor laser light source 1 or the semiconductor laser light source 2 to emit light according to the optical storage medium 20. When the optical storage medium 20 is a DVD, for example, the beam 4 is emitted from the semiconductor laser light source 1. The emitted beam 4 is reflected by the reflecting surface 32 formed on the prism 3, the optical path is bent, and the dichroic surface 31 is transmitted. On the other hand, when the optical storage medium 20 is a CD, the beam 5 is emitted from the semiconductor laser light source 2. The emitted beam 5 enters the prism 3 and is reflected by the dichroic surface 31. The beam 4 transmitted through the reflecting surface 31 and the reflected beam 5 have the same optical axis, are reflected by the reflecting surface 33 and bent in the optical path, and then converted into parallel light through the collimating lens 8 having a focal length of 20 mm. The beam 4 or 5 converted into parallel light is converted into a convergent beam by the objective lens 9 having a focal length of 3 mm, passes through the transparent substrate 21 of the optical storage medium 20, and is collected on the information recording surface 22. The thickness t of the transparent substrate is 1.2 mm for CD and 0.6 mm for DVD.

ビーム4、5は、情報記録面22で反射される。反射されたビーム4、5は、対物レンズ9、コリメートレンズ8を透過した後、ホログラム素子64に入射する。ホログラム素子64に入射したビーム4と5とは、それぞれ回折光71、72となり、光検出器12で受光される。   The beams 4 and 5 are reflected by the information recording surface 22. The reflected beams 4 and 5 pass through the objective lens 9 and the collimator lens 8 and then enter the hologram element 64. The beams 4 and 5 incident on the hologram element 64 become diffracted lights 71 and 72, respectively, and are received by the photodetector 12.

図4は、ホログラム素子64の構成を示す。ホログラム素子64は、3つの領域64a〜64cを有し、ホログラム素子64の中心部においてビーム4または5を受けて、領域64a〜64cで回折光を生成する。軸64dは、領域64bと64cの分割線と平行であり、ビーム4または5によりトラックへ写像されたときには、トラックと平行になるように配置している。   FIG. 4 shows the configuration of the hologram element 64. The hologram element 64 has three regions 64a to 64c, receives the beam 4 or 5 at the center of the hologram element 64, and generates diffracted light in the regions 64a to 64c. The axis 64d is parallel to the dividing line of the regions 64b and 64c, and is arranged so as to be parallel to the track when mapped to the track by the beam 4 or 5.

図5は、光検出器12の受光部を示す。光検出器12の受光部は、4つの受光部12a〜12dからなる。受光部12a〜12dは、回折光71a〜71cおよび回折光72a〜72cを受光する。ここで、回折光71aおよび72aは、ホログラム素子64(図4)の領域64aで生成され、回折光71bおよび72bは、ホログラム素子64(図4)の領域64bで生成され、回折光71cおよび72cは、ホログラム素子64(図4)の領域64cで生成される。   FIG. 5 shows a light receiving portion of the photodetector 12. The light receiving unit of the photodetector 12 includes four light receiving units 12a to 12d. The light receiving units 12a to 12d receive the diffracted lights 71a to 71c and the diffracted lights 72a to 72c. Here, the diffracted lights 71a and 72a are generated in the area 64a of the hologram element 64 (FIG. 4), and the diffracted lights 71b and 72b are generated in the area 64b of the hologram element 64 (FIG. 4), and the diffracted lights 71c and 72c. Is generated in the region 64c of the hologram element 64 (FIG. 4).

受光した光量に応じて受光部12a〜12dから出力される信号をそれぞれI12a〜I12dとしたとき、フォーカス誤差信号は、フーコー法により(I12a−I12b)の演算で得られる。また、トラッキング誤差信号は位相差法により、I12cとI12cの位相を比較することにより得られる。いずれの信号検出方法も周知の方法なので、詳細な説明は省略する。   When the signals output from the light receiving units 12a to 12d according to the received light quantity are I12a to I12d, the focus error signal is obtained by the calculation of (I12a-I12b) by the Foucault method. The tracking error signal is obtained by comparing the phases of I12c and I12c by the phase difference method. Since any signal detection method is a well-known method, detailed description is omitted.

本発明の光ピックアップヘッド装置は、光記憶媒体が部分的に変動する複屈折を有していても、光検出器で受光される光量に変化はなく、情報を良好に再生できる光ピックアップヘッド装置となる。   The optical pickup head device of the present invention is capable of reproducing information favorably without changing the amount of light received by the photodetector even if the optical storage medium has birefringence that varies partially. It becomes.

なお、本実施の形態においては、光学系の伝達効率をよくするために反射面31をダイクロイックミラーとした。しかし光量に余裕がある場合は、反射面31を波長選択性を有さないハーフミラーにしてもよい。また、コリメートレンズ8と対物レンズ9の間に波長780nmの開口を制限する波長選択性の開口フィルタを設けてもよい。さらに対物レンズ9に部分的に最適基材厚を変えた異なる曲率を有する対物レンズを用いてもよい。また、光検出器と光源を一体化すれば光ピックアップヘッド装置300(図3)をさらに小型化できる。   In the present embodiment, the reflecting surface 31 is a dichroic mirror in order to improve the transmission efficiency of the optical system. However, if there is a margin in the amount of light, the reflecting surface 31 may be a half mirror that does not have wavelength selectivity. In addition, a wavelength-selective aperture filter that restricts the aperture having a wavelength of 780 nm may be provided between the collimating lens 8 and the objective lens 9. Further, an objective lens having a different curvature obtained by partially changing the optimum substrate thickness may be used as the objective lens 9. Further, if the photodetector and the light source are integrated, the optical pickup head device 300 (FIG. 3) can be further miniaturized.

(実施の形態3)
本実施の形態では、所定のホログラム素子を用いることで、異なる光源から出射されたビームの回折光が、光検出器上で一致するよう構成された光ピックアップヘッド装置を説明する。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, an optical pickup head device configured to use a predetermined hologram element so that diffracted light beams emitted from different light sources coincide on a photodetector will be described.

図6は、本実施の形態の光ピックアップヘッド装置600の構成を示す。実施の形態2の光ピックアップヘッド装置300(図3)との違いは、ホログラム素子64(図3)の代わりにホログラム素子65を用いていること、光検出器12の代わりに光検出器14を用いていることである。それ以外の構成は光ピックアップヘッド装置300(図3)と同じであるので、その説明は省略する。   FIG. 6 shows a configuration of an optical pickup head device 600 according to the present embodiment. The difference from the optical pickup head device 300 (FIG. 3) according to the second embodiment is that a hologram element 65 is used instead of the hologram element 64 (FIG. 3), and that the photodetector 14 is used instead of the photodetector 12. It is to use. Since the other configuration is the same as that of the optical pickup head device 300 (FIG. 3), description thereof is omitted.

ホログラム素子65は、一枚の基板下面と上面にそれぞれパターン面66と67を有する。パターン面66からは回折光71が、パターン面67からは回折光72がそれぞれ生成される。図7は、回折光71a〜cと72a〜cとがそれぞれ一致した光検出器14の受光部14a〜14dを示す。ホログラム素子65(図6)の格子ピッチと空間周波数軸の方向は、回折光71と72が光検出器14上で一致するように選ばれている。それ以外については、パターン面66および67(図6)は、それぞれ領域64a〜64c(図4)と概ね同様である。   The hologram element 65 has pattern surfaces 66 and 67 on the lower surface and upper surface of a single substrate, respectively. Diffracted light 71 is generated from the pattern surface 66, and diffracted light 72 is generated from the pattern surface 67. FIG. 7 shows the light receiving portions 14a to 14d of the photodetector 14 in which the diffracted lights 71a to 71c and 72a to 72c match each other. The direction of the grating pitch and the spatial frequency axis of the hologram element 65 (FIG. 6) is selected so that the diffracted light 71 and 72 coincide on the photodetector 14. Otherwise, the pattern surfaces 66 and 67 (FIG. 6) are substantially the same as the regions 64a to 64c (FIG. 4), respectively.

再び図6を参照して、パターン面66に形成されたパターンは、光源1の波長λ1のビームを受けて回折光を生成するが、光源2の波長λ2のビームを受けても回折光をほとんど生成しない。換言すれば、パターン面66に形成されたパターンは、波長λ2よりも波長λ1に対する回折効率が高い。これは、格子深さを光学的にλ2の整数倍にすることにより実現される。これにより迷光を抑え、光の利用効率を上げることができる。同様に、パターン面67に形成されたパターンは、光源2の波長λ2のビームを受けて回折光を生成するが、光源1の波長λ1のビームを受けても回折光をほとんど生成しない。換言すれば、パターン面67に形成されたパターンは、波長λ1よりも波長λ2に対する回折効率が高い。これは、格子深さを光学的にλ1の整数倍にされている。   Referring to FIG. 6 again, the pattern formed on the pattern surface 66 generates a diffracted light upon receiving a beam with the wavelength λ1 of the light source 1, but hardly receives the diffracted light even when receiving a beam with the wavelength λ2 of the light source 2. Do not generate. In other words, the pattern formed on the pattern surface 66 has higher diffraction efficiency for the wavelength λ1 than for the wavelength λ2. This is realized by optically setting the grating depth to an integral multiple of λ2. Thereby, stray light can be suppressed and the light use efficiency can be increased. Similarly, the pattern formed on the pattern surface 67 generates a diffracted light upon receiving a beam with a wavelength λ2 of the light source 2, but hardly generates a diffracted light upon receiving a beam with a wavelength λ1 of the light source 1. In other words, the pattern formed on the pattern surface 67 has higher diffraction efficiency for the wavelength λ2 than for the wavelength λ1. In this case, the grating depth is optically set to an integral multiple of λ1.

光検出器14の大きさは、光検出器12(図3)と比較して小さい。それは、回折光71と72を重ねることで、受光部14a〜14dを小さくできるからである。したがって、光ピックアップヘッド装置600は小型化に適しており、また受光部の大きさが小さい程、容量も小さく、高速化の要求される情報再生装置に適する。   The size of the photodetector 14 is smaller than that of the photodetector 12 (FIG. 3). This is because the light receiving portions 14a to 14d can be reduced by overlapping the diffracted beams 71 and 72. Therefore, the optical pickup head device 600 is suitable for downsizing, and the smaller the size of the light receiving portion, the smaller the capacity and the more suitable the information reproducing device that requires higher speed.

本実施の形態では、フーコー法でフォーカス誤差信号を検出する構成を説明した。しかし、スポットサイズ検出法等、他の検出方法も適用できる。さらに、光検出器14は、ホログラム素子65からの回折光71と72に対する共役光を受光するようにしてもよい。この場合には光の利用効率が2倍となり、更に信号対雑音比の良い光ピックアップヘッド装置を構成できる。   In the present embodiment, the configuration for detecting the focus error signal by the Foucault method has been described. However, other detection methods such as a spot size detection method can also be applied. Further, the photodetector 14 may receive conjugate light with respect to the diffracted lights 71 and 72 from the hologram element 65. In this case, the light utilization efficiency is doubled, and an optical pickup head device with a better signal-to-noise ratio can be configured.

2つのパターン面66と67とを用いることで、光検出器14を任意の大きさで、かつ任意の位置に配置できる。したがって、光ピックアップヘッド装置の外形形状に制約がある場合でも、光学設計の自由度が大きく、車載用、携帯用、等様々な用途に柔軟に対応することができる。   By using the two pattern surfaces 66 and 67, the photodetector 14 can be arranged in an arbitrary size and at an arbitrary position. Therefore, even when the outer shape of the optical pickup head device is restricted, the degree of freedom in optical design is large, and it is possible to flexibly deal with various uses such as in-vehicle use and portable use.

(実施の形態4)
本実施の形態は、実施の形態3と類似の所定のホログラム素子を用いることで、異なる光源から出射されたビームの回折光が、光検出器上で一致するよう構成された光ピックアップヘッド装置を説明する。
(Embodiment 4)
In the present embodiment, an optical pickup head device configured so that the diffracted light beams emitted from different light sources coincide on the photodetector by using a predetermined hologram element similar to that in the third embodiment. explain.

図8は、本実施の形態3に示す光ピックアップヘッド装置600(図3)との違いは、ホログラム素子65(図6)の代わりにホログラム素子68を用いていること、および光源1(図3)の代わりに光源1a、光源2(図3)の代わりに光源2aを採用した半導体光源パッケージ810を用いていることである。それ以外の構成は光ピックアップヘッド装置600(図6)と同じである。   8 differs from the optical pickup head device 600 (FIG. 3) shown in the third embodiment in that a hologram element 68 is used instead of the hologram element 65 (FIG. 6), and that the light source 1 (FIG. 3). ) Instead of the light source 1a and the semiconductor light source package 810 employing the light source 2a instead of the light source 2 (FIG. 3). Other configurations are the same as those of the optical pickup head device 600 (FIG. 6).

光源1aと光源2aは、1つの半導体基板上に形成したモノリシック半導体レーザであり、波長780nmと650nmのビームを出射する。発光点の間隔は100μmである。ホログラム素子68は、ホログラム素子65(図6)と同様、2つのパターン面69と70を有する。パターン面69からは回折光71が、パターン面70からは回折光72がそれぞれ生成される。ここでも、パターン面69と70から生成された回折光71と72が、図7に示すように光検出器14上で一致するように格子ピッチと空間周波数軸の方向を選んでいる。   The light source 1a and the light source 2a are monolithic semiconductor lasers formed on one semiconductor substrate and emit beams having wavelengths of 780 nm and 650 nm. The interval between the light emitting points is 100 μm. The hologram element 68 has two pattern surfaces 69 and 70 as in the hologram element 65 (FIG. 6). Diffracted light 71 is generated from the pattern surface 69, and diffracted light 72 is generated from the pattern surface 70. Again, the grating pitch and the direction of the spatial frequency axis are selected so that the diffracted lights 71 and 72 generated from the pattern surfaces 69 and 70 coincide on the photodetector 14 as shown in FIG.

光源の発光点が異なっている場合でも、光検出器14上の回折光を一致させることができるので、本実施の形態の光ピックアップヘッド装置も小型化可能である。また、光源にプリズムを設けていないので、更に安価な光ピックアップヘッド装置となる。   Even when the light emitting points of the light sources are different, the diffracted light on the photodetector 14 can be matched, so that the optical pickup head device of the present embodiment can also be miniaturized. Further, since the prism is not provided in the light source, the optical pickup head device is further inexpensive.

(実施の形態5)
本実施の形態では、回折格子に2つの格子パターンを与え、一方の記憶媒体に対して、複数の回折光が相互に所定の位置的関係を持つよう回折格子の位置を調整すれば、他方の記憶媒体に対しては自動的に調整が完了する回折格子を説明する。
(Embodiment 5)
In this embodiment, if two diffraction patterns are given to the diffraction grating and the position of the diffraction grating is adjusted so that a plurality of diffracted lights have a predetermined positional relationship with respect to one storage medium, the other A diffraction grating that is automatically adjusted for a storage medium will be described.

図9は、本実施の形態の光ピックアップヘッド装置900の構成を示す。実施の形態2に示す光ピックアップヘッド装置300(図3)との違いは、ホログラム素子64(図3)の代わりにハーフミラー7を用いていること、プリズム3とハーフミラー7の間に回折格子6を設けたこと、光検出器12(図3)の代わりに光検出器13を用いていること、ハーフミラー7と光検出器13の間に凹レンズ11を設けていることである。   FIG. 9 shows a configuration of an optical pickup head device 900 according to the present embodiment. The difference from the optical pickup head device 300 (FIG. 3) shown in the second embodiment is that a half mirror 7 is used instead of the hologram element 64 (FIG. 3), and that a diffraction grating is provided between the prism 3 and the half mirror 7. 6, the use of the photodetector 13 instead of the photodetector 12 (FIG. 3), and the provision of the concave lens 11 between the half mirror 7 and the photodetector 13.

回折格子6は、2つの格子面61と62を有する。光源2から格子面61までの距離は10mmとしている。プリズム3を出射したビーム4、5は、回折格子6に入射する。回折格子6を透過したビーム4、5は、それぞれ3つのビーム4a〜4c、5a〜5cとなり、ハーフミラー7で反射された後、対物レンズ9で収束ビームに変換され、情報記録面22上に集光される。情報記録面22で反射されたビーム4、5は、対物レンズ9、コリメートレンズ8を透過した後、ハーフミラー7を透過する。ハーフミラー7を透過することにより、ビーム4、5には非点収差が付与される。続いてビーム4、5は、光軸を傾けた凹レンズ11を透過する。その結果、ハーフミラー7を透過する際に付与されたコマ収差が補正される。その後、ビーム4、5は光検出器13で受光される。光検出器13で受光されたビーム4a〜4c、5a〜5cに基づいて、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号が生成される。その手法は後述する。   The diffraction grating 6 has two grating surfaces 61 and 62. The distance from the light source 2 to the lattice plane 61 is 10 mm. The beams 4 and 5 emitted from the prism 3 are incident on the diffraction grating 6. The beams 4 and 5 transmitted through the diffraction grating 6 become three beams 4a to 4c and 5a to 5c, respectively, are reflected by the half mirror 7, and then converted into a convergent beam by the objective lens 9, and on the information recording surface 22. Focused. The beams 4 and 5 reflected by the information recording surface 22 pass through the objective lens 9 and the collimator lens 8 and then pass through the half mirror 7. By passing through the half mirror 7, astigmatism is given to the beams 4 and 5. Subsequently, the beams 4 and 5 are transmitted through the concave lens 11 whose optical axis is inclined. As a result, coma aberration imparted when passing through the half mirror 7 is corrected. Thereafter, the beams 4 and 5 are received by the photodetector 13. Based on the beams 4a to 4c and 5a to 5c received by the photodetector 13, a focus error signal and a tracking error signal are generated. The method will be described later.

以下では、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を生成するための、光記憶媒体20と、ビーム4a〜4c、5a〜5cと、回折格子6との関係を説明する。   Hereinafter, the relationship between the optical storage medium 20, the beams 4a to 4c, 5a to 5c, and the diffraction grating 6 for generating the focus error signal and the tracking error signal will be described.

図10は、光記憶媒体20の情報記録面22上のトラックと、ビーム4a〜4cおよび5a〜5cの関係を示す。図10の(a)は、光記憶媒体20がCD−ROMのときのビーム4a〜4cとトラックとの関係を模式的に示す。CD−ROMは、長さ0.8μm〜3.0μm、幅0.5μm、深さ0.1μm程度のピット列として情報が記録されており、トラックピッチtp1は1.6μmである。回折格子6で生成された3つのビーム4a〜4cのうち、ビーム4aが0次回折光、ビーム4bと4cが±1次回折光である。ビーム4a〜4cの各スポットを結ぶ直線とトラックとのなす角度は、θ1と規定される。また、このトラックピッチに対して、ビーム4aと4bとがトラックと直交する方向にずれている間隔L1bは、tp1/4、すなわち0.4μmである。ビーム4aと4cとがトラックと直交する方向にずれている間隔L1cも、tp1/4、すなわち0.4μmである。3つの回折光は、回折格子6が回転されることにより、上述した関係を保つよう調整されている。なお、この配置は、3ビーム法と呼ばれるトラッキング誤差信号を検出する際の構成として周知である。   FIG. 10 shows the relationship between the tracks on the information recording surface 22 of the optical storage medium 20 and the beams 4a to 4c and 5a to 5c. FIG. 10A schematically shows the relationship between the beams 4a to 4c and the tracks when the optical storage medium 20 is a CD-ROM. Information is recorded on a CD-ROM as a pit row having a length of 0.8 μm to 3.0 μm, a width of 0.5 μm, and a depth of about 0.1 μm, and the track pitch tp1 is 1.6 μm. Of the three beams 4a to 4c generated by the diffraction grating 6, the beam 4a is the 0th-order diffracted light, and the beams 4b and 4c are ± 1st-order diffracted light. The angle formed by the straight line connecting the spots of the beams 4a to 4c and the track is defined as θ1. Further, the distance L1b at which the beams 4a and 4b are shifted in the direction orthogonal to the track with respect to the track pitch is tp1 / 4, that is, 0.4 μm. An interval L1c at which the beams 4a and 4c are shifted in the direction orthogonal to the track is also tp1 / 4, that is, 0.4 μm. The three diffracted lights are adjusted to maintain the above-described relationship by rotating the diffraction grating 6. This arrangement is well known as a configuration for detecting a tracking error signal called a three-beam method.

一方、図10の(b)は、光記憶媒体20がDVD−RAMのときのビーム5a〜5cとトラックとの関係を模式的に示す。DVD−RAMは、長さ0.6μm〜2.8μm、幅0.6μm程度の濃淡マークのピット列として情報が記録されており、トラックピッチtp2は0.74μmである。また、媒体はDVD−ROMとは異なり、ピッチgp2が1.48μm(=tp2の2倍)、深さ0.07μmの案内溝が形成されており、先の濃淡マークは溝及び溝間に形成されている。回折格子6で生成された3つのビーム5a〜5cのうち、ビーム5aが0次回折光、ビーム5bと5cが±1次回折光である。ビーム5a〜5cの各スポットを結ぶ直線とトラックとのなす角度は、θ2と規定される。また、このトラックピッチに対して、ビーム5aと5bとがトラックと直行する方向にずれている間隔L2bは、tp2(=gp2/2)、すなわち0.74μmである。ビーム5aと5cとがトラックと直行する方向にずれている間隔L2cも、tp2(=gp2/2)、すなわち0.74μmである。この配置は、後述するデファレンシャルプッシュプル法と呼ばれるトラッキング誤差信号を検出する際の構成として周知である。   On the other hand, FIG. 10B schematically shows the relationship between the beams 5a to 5c and the tracks when the optical storage medium 20 is a DVD-RAM. In the DVD-RAM, information is recorded as pit rows of light and dark marks having a length of about 0.6 μm to 2.8 μm and a width of about 0.6 μm, and the track pitch tp2 is 0.74 μm. Further, unlike a DVD-ROM, a guide groove having a pitch gp2 of 1.48 [mu] m (= tw of tp2) and a depth of 0.07 [mu] m is formed, and the previous gray mark is formed between the grooves. Has been. Of the three beams 5a to 5c generated by the diffraction grating 6, the beam 5a is the 0th-order diffracted light, and the beams 5b and 5c are ± 1st-order diffracted lights. An angle formed by a straight line connecting the spots of the beams 5a to 5c and the track is defined as θ2. An interval L2b at which the beams 5a and 5b are shifted in the direction perpendicular to the track with respect to the track pitch is tp2 (= gp2 / 2), that is, 0.74 μm. An interval L2c at which the beams 5a and 5c are shifted in a direction perpendicular to the track is also tp2 (= gp2 / 2), that is, 0.74 μm. This arrangement is well known as a configuration for detecting a tracking error signal called a differential push-pull method to be described later.

これらの角度θ1およびθ2は、後に図11を参照して説明する、回折格子6の格子面61および62の格子パターンの傾きに基づいて規定される。回折格子6は、回折光とトラックとがこのような角度の関係を保つように、構成および位置が調整されている。   These angles θ1 and θ2 are defined based on the inclination of the grating pattern of the grating surfaces 61 and 62 of the diffraction grating 6, which will be described later with reference to FIG. The configuration and position of the diffraction grating 6 are adjusted so that the diffracted light and the track maintain such an angular relationship.

図11は、回折格子6の各格子面61、62の格子パターンを示す。図11の(a)は格子面61を、図11の(b)は格子面62を示す。回折格子6は、屈折率1.52の樹脂を成形して作製しており、格子面61と62の間隔b(図9)は1mmである。なお、回折格子6の格子パターンは、光記憶媒体20の情報記録面上のビーム4aと4b、4aと4c、5aと5b、5aと5c(図10)の間隔が概ね等しくなるように設計されている。各ビームの間隔を同様にすると、光検出器13の受光部の大きさを小さくできるからである。   FIG. 11 shows the grating patterns of the grating surfaces 61 and 62 of the diffraction grating 6. 11A shows the lattice plane 61, and FIG. 11B shows the lattice plane 62. FIG. The diffraction grating 6 is made by molding a resin having a refractive index of 1.52, and the distance b (FIG. 9) between the grating surfaces 61 and 62 is 1 mm. The grating pattern of the diffraction grating 6 is designed so that the intervals between the beams 4a and 4b, 4a and 4c, 5a and 5b, and 5a and 5c (FIG. 10) on the information recording surface of the optical storage medium 20 are substantially equal. ing. This is because the size of the light receiving portion of the photodetector 13 can be reduced if the intervals between the beams are the same.

図11の(a)に示す格子面61に形成されたパターンは、波長λ1のビームを受けて回折光を生成するが、波長λ2のビームを受けても回折光をほとんど生成しないように格子深さを光学的にλ2の整数倍にしている。また、図11の(b)に示す格子面62に形成されたパターンは、波長λ2のビームを受けて回折光を生成するが、波長λ1のビームを受けても回折光をほとんど生成しないように格子深さを光学的にλ1の整数倍にしている。例えば、格子深さはそれぞれ2.3μm、1.9μmである。格子のピッチP1、P2は、それぞれ74μm、83μmである。   The pattern formed on the grating surface 61 shown in FIG. 11A generates a diffracted light upon receiving a beam with a wavelength λ1, but the grating depth is such that almost no diffracted light is generated upon receiving a beam with a wavelength λ2. This is optically an integral multiple of λ2. Further, the pattern formed on the grating surface 62 shown in FIG. 11B generates a diffracted light upon receiving a beam with a wavelength λ2, but hardly generates a diffracted light upon receiving a beam with a wavelength λ1. The grating depth is optically an integral multiple of λ1. For example, the grating depth is 2.3 μm and 1.9 μm, respectively. The grating pitches P1 and P2 are 74 μm and 83 μm, respectively.

図11の(a)および(b)に示す軸61aは、回折格子6を作製する際の基準軸となる。回折格子6は、基準軸61aと格子面61の空間周波数軸61bとの角度がθ1となるよう、また、基準軸61aと格子面62の空間周波数軸62bとの角度がθ2となるように構成されている。回折格子6は、格子面61と62とを有する1つの回折格子6として形成されるので、回折格子を大量生産したときでも、角度θ1とθ2の差は常に一定に保たれる。ところで、図10を参照して説明したように、角度θ1は、ビーム4a〜4cの各スポットを結ぶ直線と光記憶媒体20の情報記録面22上のトラックとのなす角である。また角度θ2は、ビーム5a〜5cの各スポットを結ぶ直線とトラックとのなす角である。したがって、CDまたはDVDのいずれかの一方の媒体に対して回折格子6の位置を回転させ、3つの回折光が上述のL1b、L1c(図10の(a))またはL2b、L2c(図10の(b))の関係を持つよう調整すれば、他方の媒体に対しては自動的に調整が完了することになる。これにより調整工程が大幅に簡素化され、光ピックアップヘッド装置の生産性は飛躍的に向上する。また、回折格子6に2つの格子面を設けることにより、回折格子6の大きさは従来の1つの格子面を有する回折格子と同様の大きさになり、小型の2つの光源を有する光ピックアップヘッド装置を構成できる。   An axis 61a shown in FIGS. 11A and 11B serves as a reference axis when the diffraction grating 6 is manufactured. The diffraction grating 6 is configured such that the angle between the reference axis 61a and the spatial frequency axis 61b of the grating surface 61 is θ1, and the angle between the reference axis 61a and the spatial frequency axis 62b of the grating surface 62 is θ2. Has been. Since the diffraction grating 6 is formed as one diffraction grating 6 having the grating surfaces 61 and 62, even when the diffraction grating is mass-produced, the difference between the angles θ1 and θ2 is always kept constant. Incidentally, as described with reference to FIG. 10, the angle θ <b> 1 is an angle formed by a straight line connecting the spots of the beams 4 a to 4 c and a track on the information recording surface 22 of the optical storage medium 20. Further, the angle θ2 is an angle formed by a straight line connecting the spots of the beams 5a to 5c and the track. Therefore, the position of the diffraction grating 6 is rotated with respect to either one of the medium of CD or DVD, and the three diffracted lights are transmitted to the above-described L1b and L1c (FIG. 10A) or L2b and L2c (FIG. 10). If the adjustment is made to have the relationship (b)), the adjustment is automatically completed for the other medium. As a result, the adjustment process is greatly simplified, and the productivity of the optical pickup head device is dramatically improved. Further, by providing two grating surfaces on the diffraction grating 6, the size of the diffraction grating 6 becomes the same as that of a conventional diffraction grating having one grating surface, and an optical pickup head having two small light sources. The device can be configured.

続いて、以上のようにして得られた回折光を利用して、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を生成する手法を説明する。再び図9を参照して、光検出器13は、8つの受光部13a〜13hからなり、ビーム4a,5aを受光部13a〜13dで、ビーム4b,5bを受光部13e〜13fで、ビーム4c、5cを受光部13g〜13hで、それぞれ受光する。受光部13a〜13hから受光した光量に応じて出力される信号をそれぞれI13a〜I13hとしたとき、いずれの種類の媒体を用いたときも、フォーカス誤差信号は、4つの受光部13a〜13dからの出力信号I13a〜I13dを用いて非点収差法により、(I13a+I13c)−(I13b+I13d)の演算で得られる。   Next, a method for generating a focus error signal and a tracking error signal using the diffracted light obtained as described above will be described. Referring to FIG. 9 again, the photodetector 13 includes eight light receiving portions 13a to 13h, the beams 4a and 5a are the light receiving portions 13a to 13d, the beams 4b and 5b are the light receiving portions 13e to 13f, and the beam 4c. 5c is received by the light receiving portions 13g to 13h. When signals output according to the amounts of light received from the light receiving units 13a to 13h are I13a to I13h, respectively, the focus error signal is output from the four light receiving units 13a to 13d regardless of the type of medium. It is obtained by the calculation of (I13a + I13c) − (I13b + I13d) by the astigmatism method using the output signals I13a to I13d.

一方トラッキング誤差信号は、媒体がCD−ROM等のCD系のときは、(I13e+I13f)−(I13g+I13h)の演算で、媒体がDVD−ROMのときは、I13a〜I13dの位相を比較する位相差法により、そして媒体がDVD−RAMのときは、(I13a+I13d)−(I13b+I13c)+k・{(I13e+I13g)−(I13f+I13h)}の演算でそれぞれ得られる。ここで、kは回折格子6の回折効率に応じて信号振幅を補正する係数である。DVD−RAMのときは、(I13a+I13d)−(I13b+I13c)でもトラッキング誤差信号は得られるが、トラッキング動作に伴って対物レンズが移動することによってオフセットが発生し易いので、デファレンシャルプッシュプル法と呼ばれている先の演算によって、オフセットを低減している。   On the other hand, the tracking error signal is calculated by (I13e + I13f)-(I13g + I13h) when the medium is a CD system such as a CD-ROM. When the medium is a DVD-ROM, the phase difference method compares the phases of I13a to I13d. And when the medium is a DVD-RAM, it is obtained by the calculation of (I13a + I13d) − (I13b + I13c) + k · {(I13e + I13g) − (I13f + I13h)}, respectively. Here, k is a coefficient for correcting the signal amplitude in accordance with the diffraction efficiency of the diffraction grating 6. In the case of DVD-RAM, a tracking error signal can also be obtained by (I13a + I13d)-(I13b + I13c), but an offset is likely to occur due to the movement of the objective lens in accordance with the tracking operation. The offset is reduced by the previous calculation.

以上、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を生成するための手法を説明した。   The method for generating the focus error signal and the tracking error signal has been described above.

本実施の形態では、θ2をDVD−RAMに合わせた設計を行ったが、L1bとL1c(図10)の最適値に応じて(例えば、DVD−R等では、L1bとL1cの最適値は0.37μm)、格子面62の空間周波数軸を傾ける角度を変更すればよい。また、光源の波長や媒体が異なる情報再生装置の場合も、その光学条件に応じて光学設計を行えば、本発明の光ピックアップヘッド装置を適用することができる。上述の光学設計は一例であり、軸61aと61b、61aと62bのなす角度は任意に設計可能であり、その際には格子のピッチP1とP2を変更すればよい。また凹レンズ11は、要求される光学仕様により利用しなくても構わない。   In the present embodiment, the design is performed so that θ2 is matched with the DVD-RAM. However, the optimum values of L1b and L1c are 0 according to the optimum values of L1b and L1c (FIG. 10), for example. .37 μm), the angle at which the spatial frequency axis of the grating surface 62 is tilted may be changed. Also, in the case of an information reproducing apparatus having a different light source wavelength and medium, the optical pickup head apparatus of the present invention can be applied if the optical design is performed according to the optical conditions. The optical design described above is an example, and the angles formed by the axes 61a and 61b and 61a and 62b can be arbitrarily designed. In this case, the pitches P1 and P2 of the grating may be changed. The concave lens 11 may not be used depending on the required optical specifications.

(実施の形態6)
本実施の形態では、所定の回折格子を用いることによりトラッキング誤差信号の大きな低下がない光ピックアップヘッド装置を説明する。
(Embodiment 6)
In the present embodiment, an optical pickup head device in which a tracking error signal is not greatly reduced by using a predetermined diffraction grating will be described.

図12は、本実施の形態の光ピックアップヘッド装置1200を示す。実施の形態5に示す光ピックアップヘッド装置900(図9)との違いは、回折格子6(図9)の代わりに回折格子63を設けたことである。回折格子63を用いることにより、光記憶媒体20上に集光されるビーム4a〜4c、5a〜5cとトラックの位置関係及び光検出器13上のビーム4a〜4c、5a〜5cの位置が異なる。回折格子63は、1つの格子面を有し、光源1及び光源2のどちらのビームを受けても回折光4a〜4c、5a〜5cを生成する。   FIG. 12 shows an optical pickup head device 1200 of the present embodiment. The difference from the optical pickup head device 900 (FIG. 9) shown in the fifth embodiment is that a diffraction grating 63 is provided instead of the diffraction grating 6 (FIG. 9). By using the diffraction grating 63, the positional relationship between the beams 4a to 4c and 5a to 5c condensed on the optical storage medium 20 and the tracks and the positions of the beams 4a to 4c and 5a to 5c on the photodetector 13 are different. . The diffraction grating 63 has a single grating surface, and generates diffracted lights 4a to 4c and 5a to 5c, regardless of which of the light sources 1 and 2 is received.

図13は、光記憶媒体20の情報記録面22上のトラックと、ビーム4a〜4cおよび5a〜5cとの関係を示す。図13の図(a)は、光記憶媒体20がCD−Rのときのビーム4a〜4cとトラックの関係を模式的に表している。CD−Rは、ピッチgp1が1.6μmの溝が形成されており、情報としてのマークは、溝もしくは溝間のいずれか一方に記録される。記録されるマークは、長さ0.8μm〜3.0μm、幅0.6μm程度である。DVD−RAMとは異なり、トラックピッチtp1と溝のピッチgp1は同一である。回折格子6で生成された3つのビーム4a〜4cは、4aが0次回折光、4bと4cが±1次回折光である。ビーム4aと4b、4aと4cのトラックと直交する方向の間隔L1b、L1cは、それぞれ0.8μm(=tp1/2)となるように回折格子6を角度θ3に回転することにより調整している。   FIG. 13 shows the relationship between the tracks on the information recording surface 22 of the optical storage medium 20 and the beams 4a to 4c and 5a to 5c. FIG. 13A schematically shows the relationship between the beams 4a to 4c and the tracks when the optical storage medium 20 is a CD-R. In the CD-R, grooves having a pitch gp1 of 1.6 μm are formed, and information marks are recorded in either the grooves or between the grooves. The recorded mark has a length of about 0.8 μm to 3.0 μm and a width of about 0.6 μm. Unlike DVD-RAM, the track pitch tp1 and the groove pitch gp1 are the same. In the three beams 4a to 4c generated by the diffraction grating 6, 4a is 0th-order diffracted light, and 4b and 4c are ± 1st-order diffracted light. The distances L1b and L1c in the direction orthogonal to the tracks of the beams 4a and 4b, 4a and 4c are adjusted by rotating the diffraction grating 6 to an angle θ3 so as to be 0.8 μm (= tp1 / 2), respectively. .

一方、同図(b)は、光記憶媒体20がDVD−RAMのときのビーム5a〜5cとトラックの関係を模式的に表している。ビーム5aと5b、5aと5cのトラックと直交する方向の間隔L2b、L2cは、回折格子63に1つの格子面しか形成していないので、媒体がCDのときにビームとトラックの関係を調整すると、DVDのときのビームとトラックの関係も自動的に角度θ3に決まり、ここではそれぞれ0.67μmとなる。これは実施の形態2に示した間隔0.74μmよりも狭いが、トラッキング誤差信号の振幅が少し低下するだけでオフセットは発生しないので問題ない。また、DVD−RAMには記録密度を高めたトラックピッチが0.62μmの規格も有り、トラックピッチが0.74μmだけではなく0.62μmの媒体に記録された情報を再生するには、本実施の形態に示す光ピックアップヘッド装置1200(図12)の構成が適している。いずれの媒体に対してもトラッキング誤差信号の大きな低下がないからである。   On the other hand, FIG. 5B schematically shows the relationship between the beams 5a to 5c and the tracks when the optical storage medium 20 is a DVD-RAM. The distances L2b and L2c in the direction orthogonal to the tracks of the beams 5a and 5b, 5a and 5c are formed with only one grating plane on the diffraction grating 63, so that when the medium is a CD, the relationship between the beam and the track is adjusted. The relationship between the beam and the track in the DVD is automatically determined to the angle θ3, which is 0.67 μm here. This is narrower than the interval of 0.74 μm shown in the second embodiment, but there is no problem because the offset of the tracking error signal is slightly reduced and no offset is generated. DVD-RAM also has a standard with a track pitch of 0.62 [mu] m with an increased recording density, and in order to reproduce information recorded on a medium with a track pitch of 0.62 [mu] m as well as 0.74 [mu] m, this embodiment The configuration of the optical pickup head device 1200 (FIG. 12) shown in FIG. This is because there is no significant decrease in the tracking error signal for any medium.

本実施の形態では、1つの回折格子63を用いているので、ビーム4a〜4cと5a〜5cは、光検出器13上で一直線に並ぶよう配置できる。トラッキング誤差信号は、媒体がDVD−ROMのときは、I13a〜I13dの位相を比較する位相差法により、それ以外の媒体のときは、(I13a+I13d)−(I13b+I13c)+k1・(I13e−I13f)+k2・(I13g−I13h)の演算、すなわちデファレンシャルプッシュプル法でそれぞれ得られる。ここで、k1、k2は回折格子63の回折効率及び光記憶媒体20の記録と未記録部の反射率に応じて信号振幅を補正する係数である。   In this embodiment, since one diffraction grating 63 is used, the beams 4a to 4c and 5a to 5c can be arranged on the photodetector 13 so as to be aligned in a straight line. When the medium is a DVD-ROM, the tracking error signal is calculated by a phase difference method that compares the phases of I13a to I13d. Otherwise, (I13a + I13d)-(I13b + I13c) + k1. Each can be obtained by the calculation of (I13g-I13h), that is, the differential push-pull method. Here, k1 and k2 are coefficients for correcting the signal amplitude in accordance with the diffraction efficiency of the diffraction grating 63 and the reflectance of the recorded and unrecorded portions of the optical storage medium 20.

本実施の形態による光ピックアップヘッド装置1200(図12)は、CD−RやDVD−RAM等の記録可能な情報記録再生装置に適している。光ピックアップヘッド装置1200(図12)も、実施の形態3に示す光ピックアップヘッド装置600(図6)と同様に、回折格子63(図12)を、CDかDVDのいずれかの一方の媒体に対して回転調整を行うことにより、他方の媒体に対しては、自動的に調整が完了することになるので、調整工程が簡素化される。   The optical pickup head device 1200 (FIG. 12) according to the present embodiment is suitable for a recordable information recording / reproducing device such as a CD-R or a DVD-RAM. Similarly to the optical pickup head device 600 (FIG. 6) shown in the third embodiment, the optical pickup head device 1200 (FIG. 12) also has the diffraction grating 63 (FIG. 12) as one of a medium of either CD or DVD. By adjusting the rotation for the other medium, the adjustment is automatically completed for the other medium, so that the adjustment process is simplified.

(実施の形態7)
本実施の形態では、2つの光源から出射されるビームが有する非点隔差が異なるときに有用なプリズムを用いた光ピックアップヘッド装置を説明する。
(Embodiment 7)
In the present embodiment, an optical pickup head device using a prism that is useful when the astigmatic difference between beams emitted from two light sources is different will be described.

図14は、本実施の形態の光ピックアップヘッド装置1400を示す。実施の形態6に示す光ピックアップヘッド装置1200(図12)との違いは、プリズム3(図12)の代わりにプリズム37を設けたことである。   FIG. 14 shows an optical pickup head device 1400 of the present embodiment. The difference from the optical pickup head device 1200 (FIG. 12) shown in the sixth embodiment is that a prism 37 is provided instead of the prism 3 (FIG. 12).

プリズム37には、全反射面39と波長選択性を有するダイクロイック面38を形成している。光源1から出射したビーム4は、全反射面39で反射した後、ダイクロイック面38を透過する。一方、光源2から出射されたビーム5は、ダイクロイック面38で反射される。ビーム4と5は、プリズム37を出射するとき同一の光路をとる。   The prism 37 is formed with a total reflection surface 39 and a dichroic surface 38 having wavelength selectivity. The beam 4 emitted from the light source 1 is reflected by the total reflection surface 39 and then passes through the dichroic surface 38. On the other hand, the beam 5 emitted from the light source 2 is reflected by the dichroic surface 38. The beams 4 and 5 take the same optical path when exiting the prism 37.

光源1のビーム4として、利得導波型レーザの如く出射する20μm程度の非点隔差を有するようなレーザビームと、プリズム37とを利用すると、ビームをプリズム37の中を伝播させることで非点隔差が補正可能となる。また、光源2から出射したビーム5はプリズム内を伝播しないので、ビーム5に非点収差は与えられない。2つの光源から出射されるビームが有する非点隔差が異なるときに、一方のビームが有する非点隔差を補正できるので、プリズム37を出射する2つのビームはどちらも波面収差が小さく、光記憶媒体20に記録された情報を良好に読み出すことができるようになる。すなわち、2つの光源から出射されるビームが有する非点隔差が異なるときに、本実施の形態に示す光ピックアップヘッド装置が適する。   As the beam 4 of the light source 1, when a laser beam having an astigmatic difference of about 20 μm that is emitted like a gain waveguide laser and a prism 37 are used, the beam is propagated through the prism 37 to cause astigmatism. The gap can be corrected. Further, since the beam 5 emitted from the light source 2 does not propagate through the prism, no astigmatism is given to the beam 5. When the astigmatic differences of the beams emitted from the two light sources are different, the astigmatic difference of one of the beams can be corrected. Therefore, both of the two beams emitted from the prism 37 have a small wavefront aberration, and the optical storage medium. The information recorded in 20 can be read satisfactorily. That is, when the astigmatic difference between the beams emitted from the two light sources is different, the optical pickup head device shown in this embodiment is suitable.

本実施の形態の光ピックアップヘッド装置1400も実施の形態6に示す光ピックアップヘッド装置1200(図12)と同様に、回折格子63を、CDかDVDのいずれかの一方の媒体に対して回転調整を行うことにより、他方の媒体に対しては、自動的に調整が完了することになる。したがって調整工程が簡素化される。   Similarly to the optical pickup head device 1200 (FIG. 12) shown in the sixth embodiment, the optical pickup head device 1400 of the present embodiment also rotates and adjusts the diffraction grating 63 with respect to one of the medium of either CD or DVD. As a result, the adjustment is automatically completed for the other medium. Therefore, the adjustment process is simplified.

なお、この他にも本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、様々な光学構成に変更することも構わない。   In addition, various optical configurations may be changed without departing from the spirit of the present invention.

(実施の形態8)
本実施の形態では、これまでの実施の形態に述べてきた光ピックアップヘッド装置を用いて構成した光情報装置を説明する。
(Embodiment 8)
In the present embodiment, an optical information device configured using the optical pickup head device described in the above embodiments will be described.

図15は、本実施の形態の光情報装置1500を示す。光情報装置1500に装填された光記憶媒体20は、光記憶媒体駆動部81によって回転される。光ピックアップヘッド装置80はまた、光記憶媒体20との位置関係に対応する信号を電気回路部83へ送る。電気回路部83はこの信号を増幅もしくは演算して、光ピックアップヘッド装置80もしくは光ピックアップヘッド装置内の対物レンズを微動させる。駆動部82は光ピックアップヘッド装置の駆動部、対物レンズ駆動部85は光ピックアップヘッド装置内の対物レンズの駆動部である。前記信号と駆動部82もしくは85によって、光記憶媒体20に対してフォーカスサーボとトラッキングサーボを行い、光記憶媒体20に対して情報の読み出し、書き込みまたは消去を行う。接続部84は電源または外部電源との接続である。ここから電気回路部83、光ピックアップヘッド装置の駆動部82、光記憶媒体駆動部81及び対物レンズ駆動部85へ電気を供給する、なお、電源もしくは外部電源との接続端子は各駆動回路にそれぞれ設けられても何ら問題ない。   FIG. 15 shows an optical information device 1500 of the present embodiment. The optical storage medium 20 loaded in the optical information device 1500 is rotated by the optical storage medium drive unit 81. The optical pickup head device 80 also sends a signal corresponding to the positional relationship with the optical storage medium 20 to the electric circuit unit 83. The electric circuit unit 83 amplifies or calculates this signal to finely move the optical pickup head device 80 or the objective lens in the optical pickup head device. The drive unit 82 is a drive unit for the optical pickup head device, and the objective lens drive unit 85 is a drive unit for the objective lens in the optical pickup head device. By the signal and the drive unit 82 or 85, focus servo and tracking servo are performed on the optical storage medium 20, and information is read from, written to, or erased from the optical storage medium 20. The connection part 84 is a connection with a power supply or an external power supply. From here, electricity is supplied to the electric circuit unit 83, the optical pickup head device drive unit 82, the optical storage medium drive unit 81, and the objective lens drive unit 85. Note that a connection terminal with a power source or an external power source is connected to each drive circuit. There is no problem even if it is provided.

1 半導体レーザ光源
2 半導体レーザ光源
3 プリズム
6 回折格子
7 ハーフミラー
8 コリメートレンズ
9 対物レンズ
11 凹レンズ
12 光検出器
13 光検出器
14 光検出器
20 光記憶媒体
31 反射面
32 反射面
33 反射面
34 接着層
35 ガラス基板
36 ガラス基板
37 プリズム
38 反射面
39 反射面
41 切断面
61 格子面
62 格子面
61a 軸
61b 空間周波数軸
62b 空間周波数軸
63 回折格子
64 ホログラム素子
65 ホログラム素子
68 ホログラム素子
80 光ピックアップヘッド装置
81 光記憶媒体駆動部
82 光ピックアップヘッド装置駆動部
83 電気回路
84 電源
85 対物レンズ駆動部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser light source 2 Semiconductor laser light source 3 Prism 6 Diffraction grating 7 Half mirror 8 Collimating lens 9 Objective lens 11 Concave lens 12 Photo detector 13 Photo detector 14 Photo detector 20 Optical storage medium 31 Reflective surface 32 Reflective surface 33 Reflective surface 34 Adhesive layer 35 Glass substrate 36 Glass substrate 37 Prism 38 Reflecting surface 39 Reflecting surface 41 Cutting surface 61 Lattice surface 62 Lattice surface 61a Axis 61b Spatial frequency axis 62b Spatial frequency axis 63 Diffraction grating 64 Hologram element 65 Hologram element 68 Hologram element 80 Optical pickup Head device 81 Optical storage medium drive unit 82 Optical pickup head device drive unit 83 Electric circuit 84 Power supply 85 Objective lens drive unit

Claims (1)

波長λ1の第1のビームを出射する第1の光源と、前記波長λ1とは異なる波長λ2の第2のビームを出射する第2の光源と、前記第1の光源から出射された前記第1のビームと前記第2の光源から出射された前記第2のビームを受けて、それぞれ0次及び1次以上の複数の回折光を生成する格子パターンを有する回折格子と、前記回折格子からの複数の回折光を受けて光記憶媒体上に集光する集光部と、前記光記憶媒体で反射された前記複数の回折光を受けて偏向するビーム分岐部と、前記ビーム分岐部で偏向された前記複数の回折光を受けて、その受けた光量に応じた信号を出力する光検出部とを有する光ピックアップヘッド装置を用い、前記回折格子では、前記第1のビームと前記第2のビームを同一の格子パターンで受けてそれぞれ0次及び1次以上の複数の回折光を生成させ、前記光記憶媒体は、前記波長λ1の第1のビームを照射して情報を再生する際には、トラックピッチがtp1のトラックを有する第1の光記憶媒体を用い、前記波長λ2の第2のビームを照射して情報を再生する際には、トラックピッチがtp2のトラックを有する第2の光記憶媒体を用い、トラックピッチはtp1>tp2の関係があり、前記回折格子が前記第1のビームを受けて生成された0次回折光と1次回折光の前記第1の光記憶媒体のトラックと直交する方向の間隔を実質的にtp1/2とし、前記光検出部は複数の受光部を有し、前記波長λ1のビームを前記回折格子が受けることで生成された0次回折光と前記波長λ2のビームを前記回折格子が受けることで生成された0次回折光とが同一の受光部で受光され、前記波長λ1のビームを前記回折格子が受けることで生成された1次回折光と前記波長λ2のビームを前記回折格子が受けることで生成された1次回折光とが同一の受光部で受光されることを特徴とする光情報再生方法。 A first light source that emits a first beam having a wavelength λ1, a second light source that emits a second beam having a wavelength λ2 different from the wavelength λ1, and the first light source emitted from the first light source. And a second diffraction grating having a grating pattern for receiving a second beam emitted from the second light source and generating a plurality of diffracted lights of the 0th order and the first order, respectively, and a plurality of diffraction gratings from the diffraction grating The light condensing unit that receives the diffracted light and condenses it on the optical storage medium, the beam branching unit that receives and deflects the plurality of diffracted lights reflected by the optical storage medium, and the beam branching unit deflected by the beam branching unit An optical pickup head device having a light detection unit that receives the plurality of diffracted lights and outputs a signal corresponding to the received light quantity. In the diffraction grating, the first beam and the second beam are Received with the same lattice pattern, 0 each When the optical storage medium reproduces information by irradiating the first beam with the wavelength λ1, the optical storage medium has a first track having a track pitch of tp1. When information is reproduced by irradiating the second beam of wavelength λ2 using an optical storage medium, a second optical storage medium having a track with a track pitch of tp2 is used, and the track pitch is tp1> tp2. There is a relationship, and the interval between the zero-order diffracted light generated by the diffraction grating receiving the first beam and the first-order diffracted light in the direction perpendicular to the track of the first optical storage medium is substantially tp1 / 2. The light detection unit includes a plurality of light receiving units, and is generated when the diffraction grating receives the zero-order diffracted light generated by the diffraction grating receiving the beam of the wavelength λ1 and the beam of wavelength λ2. 0th order diffracted light The first-order diffracted light received by the same light receiving unit and generated by receiving the beam of wavelength λ1 by the diffraction grating is the same as the first-order diffracted light generated by receiving the beam of wavelength λ2 by the diffraction grating. An optical information reproducing method, wherein the optical information is received by a light receiving unit .
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