JPH0344831A - Optical pickup device - Google Patents

Optical pickup device

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JPH0344831A
JPH0344831A JP1180011A JP18001189A JPH0344831A JP H0344831 A JPH0344831 A JP H0344831A JP 1180011 A JP1180011 A JP 1180011A JP 18001189 A JP18001189 A JP 18001189A JP H0344831 A JPH0344831 A JP H0344831A
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photodetector
light
focus error
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photodetectors
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隆浩 三宅
Yoshio Yoshida
吉田 圭男
Yukio Kurata
幸夫 倉田
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Abstract

PURPOSE:To securely perform a focus error adjustment by comparing a sum of output signals of 1st and 3rd photodetectors with a sum of output signals of 2nd and 4th photodetectors. CONSTITUTION:A diffraction element 13 is divided into 1st and 2nd areas 13a and 13b, forming a spot on the 3rd photodetector 20c out of focus error detecting light diffracted by the 1st area 13a at the time of generating no focus errors and focused in front of a photodetector 20 and then inverted. On the other hand, detecting light diffracted by the 2nd area 13b is set to form a spot in approximately the same size as the spot of the 3rd photodetector 20c on the 2nd photodetector 20b without inversion in front of the photodetector 20. Then, a focus error is detected by comparing the sum of the output signals of the 1st and 3rd photodetectors 20a and 20c with the sum of the output signals of the 2nd and 4th photodetectors 20b and 20d. By this method, the focus error adjustment securely is performed, and the manufacturing cost is reduced by decreasing the occupied area of the photodetector.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明は、再生専用型、追記型及び書換え可能型等の各
種光ディスクへの記録又は再生等に使用する光ピックア
ップ装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical pickup device used for recording on or reproducing various types of optical disks, such as read-only type, write-once type, and rewritable type.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第7図に示すように、従来、光ピックアップ装置におい
て、例えば、半導体レーザ11と、半導体レーザ11の
出射光をメインビームと1対のサブビームとに分割する
第1回折素子12と、光ディスク16から反射光を光検
出器17′側に回折させる第2回折素子13′と、コリ
メートレンズ14と、対物レンズ15と、第2回折素子
13′からの回折光を受光して、光ディスクI6上の記
録情報の再生、フォーカスエラーの検出等を行う光検出
器17′とを備えたものが知られている。
As shown in FIG. 7, a conventional optical pickup device includes, for example, a semiconductor laser 11, a first diffraction element 12 that splits the light emitted from the semiconductor laser 11 into a main beam and a pair of sub beams, and an optical disk 16. A second diffraction element 13' that diffracts the reflected light toward the photodetector 17', a collimating lens 14, an objective lens 15, and a second diffraction element 13' receive the diffracted light from the second diffraction element 13' and record it on the optical disc I6. Some devices are known that include a photodetector 17' for reproducing information, detecting focus errors, and the like.

第8図(a)に示すように、上記第2回折素子13′は
、この第2回折素子13′での回折方向に延びる分割線
130′により第1・第2領域13a′ ・13b’に
分割されている。各領域13a’13b’には、それぞ
れ格子13d’−13d’・・・ 13e′ ・13e
′・・・が互いに異なるピッチで分割線13c’に対し
直角方向に形威されている。
As shown in FIG. 8(a), the second diffraction element 13' is divided into first and second regions 13a' and 13b' by a dividing line 130' extending in the direction of diffraction in the second diffraction element 13'. It is divided. Each region 13a'13b' has grids 13d'-13d'... 13e' and 13e.
'... are formed at mutually different pitches in a direction perpendicular to the dividing line 13c'.

一方、第8図(b)に示すように、光検出器17′は、
それぞれ第2回折素子13′における回折方向に延びる
6つの光検出部17a′〜17f′を備えている。そし
て、フォーカスエラーの生じていないジャストフォーカ
ス時には、第2回折素子13′の第1領域13a’で回
折されたメインビームは分割線17g′上に集光されて
スポットPI′を形威し、第2領域13 b’で回折さ
れたメインビームは分割線17h’上に集光されてスボ
・ノドPz’を形成する。又、i対のサブビームはそれ
ぞれ光検出部17e′ ・17f’に集光されるように
なっている。
On the other hand, as shown in FIG. 8(b), the photodetector 17'
Six photodetecting portions 17a' to 17f' are provided, each extending in the diffraction direction of the second diffraction element 13'. When the focus is just focused without a focus error, the main beam diffracted by the first region 13a' of the second diffraction element 13' is focused on the dividing line 17g' to form a spot PI'. The main beam diffracted by the two regions 13b' is focused on the dividing line 17h' to form a sub-nod Pz'. Further, the i pairs of sub-beams are respectively focused on the photodetecting sections 17e' and 17f'.

なお、第2回折素子13′における格子13d′・13
d′・・・ 13e′ ・13e′・・・の断面形状と
しては、従来から利用されている第9図(a)に示すよ
うな矩形断面の他に、同図(b)に示す如くの光の利用
効率の高いのこぎり形のブレーズ形状も検討されている
Note that the gratings 13d' and 13 in the second diffraction element 13'
d'...13e', 13e'... In addition to the conventionally used rectangular cross section shown in FIG. 9(a), the cross-sectional shape of 13e', 13e'... Sawtooth-shaped blazes, which are highly efficient in using light, are also being considered.

ところが、上記の構成では、第8図(b)において、光
検出部17a′及び170′と17b′及び17d’ 
とをそれぞれ長手方向に並べて配置し、1対のビームス
ボ・ントP+’  ・P2′を光ディスク16のラジア
ル方向にかなり大きな間隔を置いて集光させるようにな
っているため、光検出部17a’ 〜17f′が第2回
折素子13′での回折方向に見てかなり縦長となるもの
である。その結果、光検出部17a′〜17r′の占有
面積が大きくなるとともに、製造コストも増大するとい
う不具合が生じる。
However, in the above configuration, in FIG. 8(b), the photodetectors 17a' and 170' and 17b' and 17d'
are arranged side by side in the longitudinal direction, and the pair of beam substrates P+' and P2' are condensed at a fairly large interval in the radial direction of the optical disc 16. 17f' is considerably elongated vertically when viewed in the direction of diffraction at the second diffraction element 13'. As a result, the area occupied by the photodetectors 17a' to 17r' increases, and manufacturing costs also increase.

又、第2回折素子13′における格子13d′13d’
 ・・・ 13e′ ・13e′・・・の断面形状とし
て第9図(b)に示すブレーズ形状を採用する場合、第
2回折素子3の第1領域13a’ と第2領域13b’
 との回折角の差がかなり大きいため、格子13d’ 
 ・13d’−・・と格子13e′13e′・・・のピ
ッチを大きく相違させる必要がある。そのため、第1領
域13a′と第2領域13b′とで同一断面のブレーズ
形状への加工が困難となるので、格子13d’  ・1
3d’ ・・・、13e′・130′・・・の加工作業
が煩雑となるばかりでなく、第1・第2領域13a′ 
・13b′間で格子13d’  ・13d’ −13e
’  ・13e’ −・・の断面形状の相違により光の
利用効率に差が生し、フォーカスエラーの検出が正確に
行えなくなるという問題が生じる。なお、第1・第2領
域13a′・′13b’での光の利用効率の差を低減さ
せるためには、両領域13a’  ・13b′における
ブレーズ形状をそれぞれ最適形状とは異なる形状に変化
させる必要があるが、その場合は、充分に高い光の利用
効率が得られなくなるという不具合が生じる。
Also, the grating 13d'13d' in the second diffraction element 13'
... 13e', 13e'... When adopting the blaze shape shown in FIG. 9(b) as the cross-sectional shape, the first region 13a' and the second region 13b' of the second diffraction element 3
Since the difference in diffraction angle between the grating 13d'
It is necessary to make the pitches of the gratings 13d'- and 13e' and the gratings 13e' and 13e' significantly different. Therefore, it is difficult to process the first region 13a' and the second region 13b' into a blaze shape with the same cross section, so the grating 13d'.1
3d'..., 13e', 130'... not only becomes complicated, but also the first and second areas 13a'.
・Grid 13d' between 13b'・13d' -13e
The difference in the cross-sectional shape of ' . Note that in order to reduce the difference in light utilization efficiency between the first and second regions 13a' and 13b', the blaze shapes in both regions 13a' and 13b' are changed to shapes different from the optimal shapes. However, in that case, a problem arises in that a sufficiently high light utilization efficiency cannot be obtained.

上記のような不具合を解消するため、光ピックアップ装
置を第2図及び第3図の如く構成することが考えられる
In order to eliminate the above-mentioned problems, it is conceivable to configure the optical pickup device as shown in FIGS. 2 and 3.

すなわち、この光ピックアップ装置は、上記したものと
は第2回折素子13及び光検出器17の構造を変更した
ものである。なお、第7図〜第9図の光ピックアップ装
置と同一構成を有する部分には、同一の参照番号を付し
て重複した説明を省略する。
That is, in this optical pickup device, the structures of the second diffraction element 13 and the photodetector 17 are changed from those described above. Note that parts having the same configuration as those of the optical pickup device shown in FIGS. 7 to 9 are given the same reference numerals, and redundant explanation will be omitted.

第10図にも示すように、光検出器17はそれぞれ第2
回折素子13における回折方向に延びる4つの矩形状の
光検出部17a〜17dを備え、各光検出部17a〜1
7dは第2回折素子13における回折方向と直交する方
向のみに並置されている。中央の2つの光検出部17a
−17bは、記録情報の再生及びフォーカスエラー信号
の生成用のもので、第2回折素子13による回折方向に
延びる分割線17eにより互いに分割されている。又、
両端の2つの光検出部17c・17dは、1対のサブビ
ームに基づいてトラッキングエラー信号を得るためのも
のである。
As shown in FIG. 10, the photodetectors 17 each have a second
Four rectangular photodetectors 17a to 17d extending in the diffraction direction of the diffraction element 13 are provided, each of the photodetectors 17a to 1
7d are juxtaposed only in the direction perpendicular to the diffraction direction in the second diffraction element 13. Two central photodetectors 17a
-17b is for reproducing recorded information and generating a focus error signal, and is separated from each other by a dividing line 17e extending in the direction of diffraction by the second diffraction element 13. or,
The two photodetectors 17c and 17d at both ends are for obtaining a tracking error signal based on a pair of sub-beams.

第3図に示すように、第2回折素子13はY方向、つま
り、第2回折素子13における回折方向と直交する方向
に延びる分割線13cにより、それぞれほぼ半円形状を
なす第1及び第2領域13a・13bに分割されている
。第1領域13aには、フォーカスエラーの生じていな
いジャストフォーカス時に、この第1w4域13aで回
折されるメインビームが光検出器17の手前側の位置f
As shown in FIG. 3, the second diffraction element 13 has a first and a second semi-circular shape, each having a substantially semicircular shape, by a dividing line 13c extending in the Y direction, that is, in a direction perpendicular to the diffraction direction in the second diffraction element 13. It is divided into regions 13a and 13b. In the first region 13a, the main beam diffracted in the first w4 region 13a is located at a position f on the near side of the photodetector 17 during just focus without a focus error.
.

で−旦収束し、光検出器17における光検出部17b上
に第1領域13aの半円形状とは左右の向きが反転した
半円状のスポットPl−を形成するように、方向及びピ
ッチの定められた格子13d・13d・・・が形成され
ている。
The direction and pitch are changed so that the spot P1 converges once and forms a semicircular spot Pl- on the photodetecting portion 17b of the photodetector 17, with the left and right direction reversed from that of the semicircular shape of the first area 13a. Determined grids 13d, 13d, . . . are formed.

又、第2領域13bには、上記のジャストフォーカス時
に、この第2領域13bで回折されたメインビームの焦
点位置f2が光検出器17より遠方側となり、従って、
第2領域13bで回折されたメインビームが光検出器1
7の手前側で収束することなく光検出器17の光検出部
17a上にスポットP1 と同じ向きの半円状のスポッ
トP2を形成するように、方向及びピッチの定められた
格子13e・13e・・・が形成されている。焦点位置
r、・f2は、ジャストフォーカス時に、それらのほぼ
中心位置に光検出器17が位置するように設定されてい
る。
Further, in the second region 13b, the focal position f2 of the main beam diffracted in the second region 13b is on the far side from the photodetector 17 during the above-mentioned just focusing, and therefore,
The main beam diffracted by the second region 13b is detected by the photodetector 1.
The gratings 13e, 13e, 13e, which have a determined direction and pitch so as to form a semicircular spot P2 in the same direction as the spot P1 on the photodetector 17a of the photodetector 17 without converging on the near side of the photodetector 17. ... is formed. The focal positions r and f2 are set so that the photodetector 17 is located approximately at the center thereof when in just focus.

上記の構成によれば、光検出器17の各光検出部17a
〜17dは第2回折素子13での回折方向に直交するY
方向のみに並置されているので、第2回折素子13での
回折方向に見た光検出器17の長さを短縮することがで
き、それにより、光検出器17の占有面積の減少及び製
造コストの低減を図ることができる。
According to the above configuration, each photodetector 17a of the photodetector 17
~17d is Y perpendicular to the diffraction direction in the second diffraction element 13
Since they are juxtaposed only in the direction, the length of the photodetector 17 seen in the direction of diffraction by the second diffraction element 13 can be shortened, thereby reducing the area occupied by the photodetector 17 and the manufacturing cost. It is possible to reduce the

又、上記の構成では、第2回折素子13の第1領域13
aで回折されるメインビームの光検出器17上でのスポ
ットP、と、第2領域13bで回折されるメインビーム
の光検出器17上でのスポットP2とが第2回折素子1
3における回折方向とほぼ直交する方向にずれて位置す
るようにしたので、第1領域13a及び第2領域13b
における回折角の差を充分に小さくすることができる。
Further, in the above configuration, the first region 13 of the second diffraction element 13
A spot P on the photodetector 17 of the main beam diffracted by a and a spot P2 on the photodetector 17 of the main beam diffracted in the second region 13b are the second diffraction element 1.
3, the first region 13a and the second region 13b
The difference in diffraction angles can be made sufficiently small.

それにより、第1及び第2?IN域13a−L3bにお
ける格子13d・13d・・・ 13e・13e・・・
の断面形状をブレーズ形状とする場合、格子13d・1
3d・・・ 13e・13e・・・の断面形状をほぼ等
しくすることができるので、格子13d・13d・・・
 13e・13e・・・の製造が容易に行えるようにな
るとともに、第1及び第2領域13a・13bでの光の
利用効率を充分高く、かつ、利用効率の差を充分小さく
することができるようになる。
Accordingly, the first and second? Grids 13d, 13d... 13e, 13e... in IN region 13a-L3b
When the cross-sectional shape of is a blaze shape, the lattice 13d.1
3d... Since the cross-sectional shapes of 13e, 13e... can be made almost equal, the lattice 13d, 13d...
13e, 13e... can be easily manufactured, and the light usage efficiency in the first and second regions 13a, 13b can be made sufficiently high and the difference in usage efficiency can be made sufficiently small. become.

ところで、第2図、第3図及び第10図の光ピックアッ
プ装置においては、前述したように、ジャストフォーカ
ス時には、スポットP、  ・P2の大きさが等しい。
By the way, in the optical pickup devices shown in FIGS. 2, 3, and 10, the sizes of the spots P and P2 are equal at the time of just focus, as described above.

従って、スポラ)P+ は光検出部17b内に収まり、
スポットP2は光検出部17a内に収まるので、光検出
部17aの出力信号Saと、光検出部17bの出力信号
sbとが等しくなる。
Therefore, Spora) P+ fits within the photodetector 17b,
Since the spot P2 falls within the photodetector 17a, the output signal Sa of the photodetector 17a and the output signal sb of the photodetector 17b become equal.

一方、フォーカスエラーが生じて光ディスク16が対物
レンズ15に接近し過ぎるか又は対物レンズ15から離
れ過ぎると、スポットP1 ・P2の一方は拡大して光
検出部17a又は17bからはみ出すが、他方は縮小し
て光検出部17a又は17b内に収まるので、2つの出
力信号Sa・Sbが相違し、それに基づいてフォーカス
エラーの検出が行える。
On the other hand, if a focus error occurs and the optical disc 16 approaches the objective lens 15 too closely or leaves the objective lens 15 too far, one of the spots P1 and P2 will expand and protrude from the photodetector 17a or 17b, but the other will contract. Since the two output signals Sa and Sb are different from each other, a focus error can be detected based on the difference between the two output signals Sa and Sb.

すなわち、フォーカスエラー信号FESはFES=Sa
−3bの演算により求められ、このFESが“0″とな
るように対物レンズ15が駆動される。一方、記録情報
の再生信号R3はR3=Sa −1−S bの演算によ
り得られる。
That is, the focus error signal FES is FES=Sa
-3b, and the objective lens 15 is driven so that this FES becomes "0". On the other hand, the reproduction signal R3 of the recorded information is obtained by the calculation of R3=Sa-1-Sb.

ところが、上記のように、フォーカスエラーの検出用に
2つの光検出部17a・17bを設けるのみでは、フォ
ーカスエラーの検出におけるダイナミックレンジを充分
に大きくすることができないものである。
However, as described above, simply providing two photodetectors 17a and 17b for detecting focus errors does not make it possible to sufficiently increase the dynamic range in detecting focus errors.

すなわち、第11図の横軸は対物レンズ15のジャスト
フォーカス位置から変位量を示しており、FAR側(+
側)は対物レンズ15が光ディスク16から過度に遠ざ
かる側、NEAR側(−例)は対物レンズ15が光ディ
スク16に過渡に接近する側である。
That is, the horizontal axis in FIG. 11 indicates the amount of displacement from the just focus position of the objective lens 15, and
The side) is the side where the objective lens 15 is excessively far away from the optical disc 16, and the NEAR side (- example) is the side where the objective lens 15 is transiently close to the optical disc 16.

第11図中曲線■は光検出部17aの出力信号Saの推
移を表し、曲線■は光検出部17bの出力信号sbの推
移を示している。又、曲vAVはフォーカスエラー信号
FES’の推移を表している。同図から明らかなように
、フォーカスエラー検出のダイナミ・ンクレンジDRI
は、−4μm〜4μmと比較的狭い範囲となる。なお、
第11図のデータはコンピュータによるシミニレ−ジョ
ンにより求めたが、その際、光ピックアップ装置の第2
図中各点間の距離、コリメートレンズ14及び対物レン
ズ15の光学的特性等は第1表のように設定した。
In FIG. 11, the curve ■ represents the transition of the output signal Sa of the photodetector 17a, and the curve ■ represents the transition of the output signal sb of the photodetector 17b. Moreover, the song vAV represents the transition of the focus error signal FES'. As is clear from the figure, the dynamic range DRI for focus error detection
is in a relatively narrow range of -4 μm to 4 μm. In addition,
The data shown in Fig. 11 was obtained by computer simulation.
The distance between each point in the figure, the optical characteristics of the collimating lens 14 and the objective lens 15, etc. were set as shown in Table 1.

又、光検出器17における光検出部17a−17bのY
方向の幅d、は25μm、分割線17eのY方向の幅は
5μmとし、かつ、ジャストフォーカス時におけるスポ
ットP、・P2の直径が20μmとなるようにした。
Moreover, Y of the photodetecting parts 17a-17b in the photodetector 17
The width d in the direction was 25 μm, the width of the dividing line 17e in the Y direction was 5 μm, and the diameter of the spots P, P2 at the time of just focus was 20 μm.

上記の問題を解消し、フォーカスエラーの検出第 表 におけるダイナミックレンジを大きくするために、第5
図の如く、光検出器18を6分割構成とし、中央の4つ
の光検出部18a〜18dでフォーカスエラー及び記録
情報の検出を行うようにすることが考えられる。
In order to solve the above problem and increase the dynamic range in the focus error detection table, the fifth
As shown in the figure, it is conceivable that the photodetector 18 is divided into six parts, and the four central photodetectors 18a to 18d detect focus errors and recording information.

その場合、各光検出部18a〜18fの出力信号を5a
−3fとすると、フォーカスエラー信号FESは、FE
S= (Sb+5d)−(Sa+SC)の演算で求めら
れる。
In that case, the output signal of each photodetector 18a to 18f is
-3f, the focus error signal FES is FE
It is obtained by calculating S=(Sb+5d)-(Sa+SC).

第11図に、6分割の光検出器18を使用した場合のフ
ォーカスエラー信号FESのシミュレーション結果を示
す。同図中曲線Iは光検出部18aの出力信号Saの推
移を、曲線■は光検出部18bの出力信号sbの推移を
、曲線■は光検出部18cの出力信号Scの推移を、曲
線■は光検出部18dの出力信号Sdの推移を表してい
る。そして、フォーカスエラー信号FESは曲線■の如
く推移する。この場合、フォーカスエラーの検出におけ
るダイナミックレンジDR2は、−6μm〜5μmとな
り、4分割の光検出器17に比して向上する。なお、上
記のシミニレ−ジョンにおいて、光ピックアップ装置の
各点間の距離、各レンズ14・15の光学的特性等は4
分割の光検出器17を使用する場合と同様、第1表に示
す通りである。又、光検出器18の各光検出部18a〜
18dのY方向の幅d2は25μm2各分割線18g〜
18iのY方向の幅は5μm、ジャストフォーカス時に
光検出部18b・18c内にそれぞれ直径20μmのス
ポットP、・P2が形成されるようにした。
FIG. 11 shows simulation results of the focus error signal FES when a six-divided photodetector 18 is used. In the figure, curve I represents the transition of the output signal Sa of the photodetector 18a, curve ■ represents the transition of the output signal sb of the photodetector 18b, curve ■ represents the transition of the output signal Sc of the photodetector 18c, and curve ■ represents the transition of the output signal Sd of the photodetector 18d. The focus error signal FES changes as shown by the curve (2). In this case, the dynamic range DR2 for focus error detection is -6 μm to 5 μm, which is improved compared to the four-divided photodetector 17. In addition, in the above simulation, the distance between each point of the optical pickup device, the optical characteristics of each lens 14, 15, etc. are 4.
As in the case of using the divided photodetector 17, the values are as shown in Table 1. In addition, each photodetector 18a of the photodetector 18
The width d2 in the Y direction of 18d is 25 μm2 Each dividing line 18g ~
The width of the photodetector 18i in the Y direction is 5 μm, and spots P and P2 each having a diameter of 20 μm are formed in the photodetecting portions 18b and 18c at the time of just focus.

〔発明が解決しようとする課題] ところで、フォーカスエラーの調整は、フォーカスエラ
ー信号FESが正の値であれば、対物レンズ15を光デ
ィスク16に接近させ、FESが負の値であれば対物レ
ンズ15を光ディスク16から離間させるように行うも
のである。従って、フォーカスサーボを適正に行うため
には、第11図のF A R領域ではFESが常時正の
値を取り、N E A R領域ではFESが常時負の値
を取る必要がある。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, focus error adjustment is performed by moving the objective lens 15 closer to the optical disk 16 if the focus error signal FES is a positive value, and by moving the objective lens 15 closer to the optical disc 16 if the focus error signal FES is a negative value. This is done in such a way as to separate it from the optical disc 16. Therefore, in order to properly perform focus servo, it is necessary that FES always take a positive value in the F A R region of FIG. 11, and that FES always take a negative value in the N E A R region.

ところが、実際には、F A R91域中のD I−D
 tの区間でFESが負の値を取り、かつ、NEAR領
域中のD3〜D4の区間でFESが正の値を取るので、
フォーカスエラーの調整が適正に行えなくなる恐れがあ
る。なお、対物レンズ15がNEAR側のD3点まで光
ディスク16に接近することは通常者えられないが、光
ディスク16の装置への装着時には、光ディスク16か
ら対物レンズ15をFAR側へ大きく離間させておいて
、装着後にジャストフォーカス位置まで対物レンズ15
を接近させるようになっているので、上記の光ディスク
16の装着時に対物レンズ15がD1〜D2の区間まで
FAR側に移動することは起こり得る。その場合、対物
レンズ15が区間D1〜D2内まで移動してフォーカス
エラー信号FESが負の値となると、光ディスク16の
装着後に対物レンズ15をジャストフォーカス位置に誘
導することが不可能となる。従って、少なくともF A
 Riff域においては、FESの極性が反転すること
がないように設定する必要がある。
However, in reality, D I-D in the F A R91 area
Since FES takes a negative value in the interval t and positive value in the interval D3 to D4 in the NEAR region,
There is a possibility that focus error adjustment may not be performed properly. Although it is normally not possible for the objective lens 15 to approach the optical disc 16 to the point D3 on the NEAR side, when the optical disc 16 is installed in the device, the objective lens 15 should be separated from the optical disc 16 by a large distance towards the FAR side. After mounting, move the objective lens 15 to the just focus position.
Therefore, when the optical disc 16 is mounted, the objective lens 15 may move toward the FAR side up to the section D1 to D2. In that case, if the objective lens 15 moves within the section D1 to D2 and the focus error signal FES takes a negative value, it becomes impossible to guide the objective lens 15 to the just focus position after mounting the optical disc 16. Therefore, at least F A
In the Riff region, it is necessary to set the polarity of the FES so that it will not be reversed.

なお、本発明者が区間り、−D2等でFESの極性が反
転する理由を探索したところ、以下のような現象に基づ
いていることが判明した。
The inventor of the present invention searched for the reason why the polarity of the FES is reversed at intervals such as -D2, and found that it is based on the following phenomenon.

すなわち、第12図は対物レンズ15が次第にFAR側
に移動する際の光検出器18上でのスポットP、・P2
の変化を示すものである。同図中(a)はジャストフォ
ーカス位置でのスポットP・P、を示している。対物レ
ンズ15がFAR側に移動するに伴って同図中(b)(
C)の如く、次第にスポットP、が拡大し、スポットP
2が縮小する。
That is, FIG. 12 shows spots P, P2 on the photodetector 18 when the objective lens 15 gradually moves toward the FAR side.
This shows the change in In the figure, (a) shows spots P and P at the just focus position. As the objective lens 15 moves toward the FAR side, (b) (
As shown in C), spot P gradually expands, and spot P
2 shrinks.

対物レンズ15が更にFAR側に移動すると、第2回折
素子13の第2領域13°bで回折されたメインビーム
の焦点値Wrzが光検出器18の手前側に移動すること
により、同図中(d)の如く、スボッ1−P2の向きが
反転する。そして、対物レンズ15がなおFAR側へ移
動すると、同図中(e)の如く、スポットP、の一部が
光検出部18dからはみ出すようになる。このように、
スポットP、が光検出部18dからはみ出すと、それだ
け光検出部18dの出力信号Sdが小さくなるため、フ
ォーカスエラー信号FESの極性の反転を生じるもので
ある。
When the objective lens 15 further moves toward the FAR side, the focal value Wrz of the main beam diffracted by the second region 13°b of the second diffraction element 13 moves toward the front side of the photodetector 18, so that As shown in (d), the direction of the subbutton 1-P2 is reversed. Then, when the objective lens 15 continues to move toward the FAR side, a part of the spot P comes to protrude from the light detection section 18d, as shown in (e) in the figure. in this way,
When the spot P protrudes from the photodetection section 18d, the output signal Sd of the photodetection section 18d becomes smaller, which causes the polarity of the focus error signal FES to be reversed.

なお、対物レンズがNEAR側に大幅に移動した場合も
、上記の同様の現象により、フォーカスエラー信号FE
Sの極性が反転することになる。
Note that even when the objective lens moves significantly toward the NEAR side, due to the same phenomenon described above, the focus error signal FE
The polarity of S will be reversed.

〔課題を解決するための手段] 本発明の第1の態様に係る光ピックアップ装置は、上記
の課題を解決するために、光発生手段と、対物レンズを
備え、上記光発生手段から出射された光を光ディスク上
に集光させるとともに光ディスクからの反射光を回折素
子に導く光学系と、光ディスクからの反射光を光検出器
側に回折させる回折素子と、上記回折素子で回折された
光を検出する光検出器とを備えた光ピックアップ装置に
おいて、上記光検出器は少なくとも上記回折素子におけ
る回折方向とほぼ直交する方向に順次並置された第1〜
第4光検出部を備えるとともに、少なくとも一端に位置
する第4光検出部の上記回折方向とほぼ直交する方向の
幅が他の光検出部の上記回折方向とほぼ直交する方向の
幅より大きく設定されており、上記回折素子は第1・第
2領域に分割されるとともに、フォーカスエラーの生じ
ていない時に第1領域で回折されたフォーカスエラー検
出用の光が光検出器の手前側にて焦点を結んで反転し、
光検出器の第3光検出部にスポットを形成する一方、第
2領域で回折されたフォーカスエラー検出用の光が光検
出器の手前側で反転することなく第2光検出部に上記第
3光検出部のスポットとほぼ同一サイズのスポットを形
成するように設定されており、かつ、光検出器における
第1・第3光検出部の出力信号の和と第2・第4光検出
部の出力信号の和とを比較することによりフォーカスエ
ラーの検出を行うフォーカスエラー検出手段が設けられ
ていることを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, an optical pickup device according to a first aspect of the present invention includes a light generation means and an objective lens, and the optical pickup device according to the first aspect of the present invention includes a light generation means and an objective lens. An optical system that focuses light onto an optical disk and guides the reflected light from the optical disk to a diffraction element, a diffraction element that diffracts the reflected light from the optical disk toward a photodetector, and detects the light diffracted by the diffraction element. In the optical pickup device, the photodetector includes at least first to first photodetectors arranged in parallel in a direction substantially orthogonal to the direction of diffraction in the diffraction element.
A fourth photodetector is provided, and the width of the fourth photodetector located at at least one end in a direction substantially orthogonal to the diffraction direction is set to be larger than the width of the other photodetectors in a direction substantially orthogonal to the diffraction direction. The diffraction element is divided into a first and second region, and the light for focus error detection that is diffracted in the first region when no focus error occurs is focused on the front side of the photodetector. Tie and invert,
While a spot is formed on the third photodetector of the photodetector, the focus error detection light diffracted in the second region is not reversed on the near side of the photodetector and is transferred to the third photodetector. It is set to form a spot of approximately the same size as the spot of the photodetector, and the sum of the output signals of the first and third photodetectors in the photodetector and the output signals of the second and fourth photodetectors are The present invention is characterized in that a focus error detection means is provided for detecting a focus error by comparing the output signal with the sum of the output signals.

又、本発明の第2の態様に係る光ピックアップ装置は、
光発生手段と、対物レンズを備え、上記光発生手段から
出射された光を光ディスク上に集光させるとともに光デ
ィスクからの反射光を回折素子に導く光学系と、光ディ
スクからの反射光を光検出器側に回折させる回折素子と
、上記回折素子で回折された光を検出する光検出器とを
備えた光ピックアップ装置において、上記光検出器は少
なくとも上記回折素子における回折方向とほぼ直交する
方向に順次並置された第1〜第4光検出部を備えており
、上記回折素子は第1・第2領域に分割されるとともに
、フォーカスエラーの生じていない時に第1領域で回折
されたフォーカスエラー検出用の光が光検出器の手前側
にて焦点を結んで反転し、光検出器の第3光検出部にス
ポットを形成する一方、第2領域で回折されたフォーカ
スエラー検出用の光が光検出器の手前側で反転すること
なく第2光検出部に上記第3光検出部のスポットとほぼ
同一サイズのスポットを形成するように設定されており
、かつ、光検出器における第1・第3光検出部の出力信
号の和と第2・第4光検出部の出力信号の和とを比較す
ることによりフォーカスエラーの検出を行うフォーカス
エラー検出手段と、第1光検出部の感度を他の光検出部
より低下させるか又は第4光検出部の感度を他の光検出
部より上昇させる感度調整手段とが設けられていること
を特徴としている。
Further, the optical pickup device according to the second aspect of the present invention includes:
an optical system comprising a light generating means and an objective lens, condensing the light emitted from the light generating means onto an optical disk and guiding reflected light from the optical disk to a diffraction element; and a photodetector for detecting the reflected light from the optical disk. In an optical pickup device including a diffraction element that diffracts the light toward the side, and a photodetector that detects the light diffracted by the diffraction element, the photodetector sequentially at least rotates the light in a direction substantially perpendicular to the direction of diffraction in the diffraction element. The diffraction element is provided with first to fourth light detection sections arranged in parallel, and the above-mentioned diffraction element is divided into a first and second region, and a focus error detection section that is diffracted in the first region when no focus error occurs. The light is focused on the front side of the photodetector and reversed to form a spot on the third photodetection part of the photodetector, while the light for focus error detection that is diffracted in the second area is photodetected. It is set so that a spot of approximately the same size as the spot of the third photodetector is formed in the second photodetector without being reversed on the front side of the device, and the first and third spots in the photodetector are A focus error detection means detects a focus error by comparing the sum of the output signals of the light detection section and the sum of the output signals of the second and fourth light detection sections; The fourth photodetector is characterized in that it is provided with a sensitivity adjusting means that lowers the sensitivity of the fourth photodetector or increases the sensitivity of the fourth photodetector compared to the other photodetectors.

〔作 用〕[For production]

上記した本発明の第1の態様によれば、光検出器におけ
る第1〜第4光検出部は回折素子における回折方向にほ
ぼ直交する方向のみに並置されているので、第2回折素
子における回折方向に見た光検出器の長さを短縮するこ
とができ、その結果、光検出器の占有面積を減少させて
製造コストを低減させることができる。
According to the first aspect of the present invention described above, since the first to fourth photodetecting parts in the photodetector are arranged in parallel only in a direction substantially perpendicular to the direction of diffraction in the diffraction element, the diffraction in the second diffraction element The length of the photodetector viewed in the direction can be shortened, and as a result, the area occupied by the photodetector can be reduced and manufacturing costs can be reduced.

その場合、ジャストフォーカス位置では、上記の如く、
回折素子の上記第1領域で回折されたフォーカスエラー
検出用の光の光検出器上でのスポットのサイズと第2領
域で回折されたフォーカスエラー検出用の光の光検出器
上でのスポットのサイズとがほぼ等しくなる。一方、フ
ォーカスエラーが生じると、上記第1及び第2領域で回
折される光の各焦点位置の中間位置が光検出器の受光面
からずれるため、光検出器上での各スポットのすイズが
変化し、回折素子における回折方向とほぼ直交する方向
に伸縮する。従って、第1・第3光検出部の出力信号の
和と、第2・第4光検出部の出力信号の和とを比較する
ことにより、フォーカスエラーの検出を行うことができ
る。
In that case, at the just focus position, as above,
The size of the spot on the photodetector of the light for focus error detection diffracted by the first region of the diffraction element and the size of the spot of the light for focus error detection diffracted in the second region on the photodetector The sizes are almost equal. On the other hand, when a focus error occurs, the intermediate position between the respective focal points of the light diffracted in the first and second regions shifts from the light receiving surface of the photodetector, so the size of each spot on the photodetector increases. It expands and contracts in a direction substantially perpendicular to the direction of diffraction in the diffraction element. Therefore, a focus error can be detected by comparing the sum of the output signals of the first and third photodetectors with the sum of the output signals of the second and fourth photodetectors.

又、上記本発明の第1の態様では、回折素子の第1領域
での回折光の光検出器上でのスポットと第2領域での回
折光の光検出器上でのスポットとが第2回折素子におけ
る回折方向とほぼ直交する方向にずれて位置するように
したので、第1領域及び第2領域における回折角の差を
充分に小さくすることができる。それにより、第1及び
第2領域における格子の断面形状をブレーズ形状とする
場合、第1及び第2領域のブレーズ形状をほぼ等しくす
ることができるので、格子の製造が容易に行えるように
なるとともに、第1及び第2領域での光の利用効率を充
分高く、かつ、利用効率の差を充分小さくすることがで
きるようになる。
Further, in the first aspect of the present invention, the spot of the diffracted light in the first region of the diffraction element on the photodetector and the spot of the diffracted light in the second region on the photodetector are different from each other. Since it is arranged to be shifted in a direction substantially perpendicular to the direction of diffraction in the diffraction element, the difference in diffraction angles between the first region and the second region can be made sufficiently small. As a result, when the cross-sectional shape of the grating in the first and second regions is made into a blaze shape, the blaze shapes in the first and second regions can be made almost equal, so that the grating can be easily manufactured. , the light usage efficiency in the first and second regions can be made sufficiently high, and the difference in usage efficiency can be made sufficiently small.

更に、上記第1の態様によれば、少なくとも第4光検出
部の回折素子での回折方向とほぼ直交する方向の幅が、
他の光検出部の同方向の幅より大きく設定されているの
で、対物レンズがFAR側又はNEAR側に大幅に移動
した場合にも、上記回折素子の第1・第2領域で回折さ
れたフォーカスエラー検出用の光の光検出器上のスポッ
トが第4光検出部からはみ出すことはなくなり、従って
、少なくともFAR側におけるフォーカスエラー信号の
極性の反転は生じなくなる。その結果、フォーカスエラ
ーの調整を確実に行えるようになる。
Furthermore, according to the first aspect, at least the width in the direction substantially orthogonal to the diffraction direction in the diffraction element of the fourth photodetecting section is
Since the width is set larger than the width in the same direction of other photodetecting parts, even when the objective lens moves significantly toward the FAR side or the NEAR side, the focus diffracted by the first and second regions of the diffraction element is The spot of the error detection light on the photodetector will no longer protrude from the fourth photodetector, and therefore the polarity of the focus error signal will not be reversed at least on the FAR side. As a result, focus error adjustment can be performed reliably.

又、本発明の第2の態様によれば、上記第1の態様と同
様に、光検出器の占有面積の縮小、製造コストの低減並
びに、回折素子の格子の断面形状をブレーズ形状とした
場合の格子の製造の容易化、第1・第2領域での光の利
用効率の向上及び利用効率の差の低減等を図ることがで
きる。
Further, according to the second aspect of the present invention, as in the first aspect, the area occupied by the photodetector is reduced, the manufacturing cost is reduced, and the cross-sectional shape of the grating of the diffraction element is made into a blaze shape. It is possible to facilitate the manufacture of the lattice, improve the light usage efficiency in the first and second regions, and reduce the difference in the usage efficiency.

更に、第2の態様では、光検出器における第■光検出部
の感度を他の光検出部より低下させるか又は第4光検出
部の感度を他の光検出部より上昇させるようにしている
が、これにより、少なくともFAR側ではフォーカスエ
ラー信号の極性の反転が生じなくなる。従って、光ディ
スクの装着時に対物レンズをFAR側に大幅に移動させ
た場合にも、装着後のフォーカスエラーの調整が適正に
行えるようになる。なお、上記第1及び第2の態様にお
いて、NEAR側ではフォーカスエラー信号の極性の反
転が生じ得るが、NRAR側においては、対物レンズが
極性の反転する区間まで移動することは実際王者えられ
ないので、支障は生じない。
Furthermore, in the second aspect, the sensitivity of the 4th photodetector in the photodetector is made lower than the other photodetectors, or the sensitivity of the 4th photodetector is made higher than the other photodetectors. However, this prevents the polarity of the focus error signal from being reversed at least on the FAR side. Therefore, even if the objective lens is moved significantly toward the FAR side when the optical disc is mounted, focus errors can be adjusted appropriately after mounting. Note that in the first and second aspects described above, the polarity of the focus error signal may be reversed on the NEAR side, but on the NRAR side, it is actually impossible for the objective lens to move to a section where the polarity is reversed. Therefore, no problem will occur.

〔実施例1〕 本発明の第1の態様(特許請求の範囲の欄の請求項第1
項に対応)に係る一実施例を第1図乃至第4図に基づい
て説明すれば、以下の通りである。
[Example 1] First aspect of the present invention (Claim 1 in the claims column)
An example of the embodiment (corresponding to section 1) will be described below based on FIGS. 1 to 4.

本光ピックアップ装置は、例えば、いわゆる、コンパク
トディスク等の再生専用型の光ディスク用の再生装置又
は追記型もしくは書換え可能型の光ディスク用の記録再
生装置として使用されるものである。
The present optical pickup device is used, for example, as a playback device for a read-only optical disc such as a so-called compact disc, or a recording/playback device for a write-once or rewritable optical disc.

第2図に示すように、光発生手段としての半導体レーザ
11の出射光は第1回折素子12によりO次回折光(以
下、メインビームと呼ぶ)と、紙面とほぼ直交する平面
内で上記メインビームに対し所定の角度を威して離間す
る±1次回折光(以下、1対のサブビームと呼ぶ)とに
分割され、特許請求の範囲の欄における回折素子として
の第2回折素子13に導かれる。ここで、3つのビーム
はそれぞれ更に回折され、各O次回折光がコリメートレ
ンズ14を通過し、対物レンズ15によって光ディスク
16上に集光される。第1回折素子12、゛コリメート
レンズ14及び対物レンズ15は光学系を構成する。
As shown in FIG. 2, the emitted light from the semiconductor laser 11 as a light generating means is converted into an O-order diffracted light (hereinafter referred to as a main beam) by a first diffraction element 12 and the main beam in a plane substantially perpendicular to the plane of the paper. The diffraction light is divided into ±1st-order diffraction light (hereinafter referred to as a pair of sub-beams) that are separated by a predetermined angle, and guided to a second diffraction element 13 as a diffraction element in the claims section. Here, each of the three beams is further diffracted, and each O-order diffracted light passes through the collimator lens 14 and is focused onto the optical disk 16 by the objective lens 15. The first diffraction element 12, the collimating lens 14, and the objective lens 15 constitute an optical system.

対物レンズ15を通過したメインビームは、光ディスク
16上に情報を記録し、又は記録情報を読み取るべく、
光ディスク16のトランクの中央に集光される。一方、
1対のサブビームは、上記のメインビームに対し、光デ
ィスク16のトランク方向(第2図のY方向)に互いに
逆向きに比較的太き(離れ、かつ、光ディスク16のラ
ジアル方向(第2図のX方向)には互いに逆向きに僅か
にずれた位置に集光される。
The main beam that has passed through the objective lens 15 is used to record information on the optical disc 16 or to read recorded information.
The light is focused on the center of the trunk of the optical disc 16. on the other hand,
The pair of sub-beams are relatively thick (separated from each other in the trunk direction of the optical disk 16 (Y direction in FIG. 2) in opposite directions, and are separated from the main beam in the radial direction of the optical disk 16 (Y direction in FIG. 2). (X direction), the lights are focused at slightly shifted positions in opposite directions.

光ディスク16から反射されたメインビーム及び1対の
サブビームは、対物レンズ15及びコリメートレンズ1
4を通過し、第2回折素子13にてX方向に回折され、
各1次回折光が光検出器20に導かれるようになってい
る。
The main beam and the pair of sub beams reflected from the optical disk 16 are passed through the objective lens 15 and the collimating lens 1.
4 and is diffracted in the X direction by the second diffraction element 13,
Each first-order diffracted light beam is guided to a photodetector 20.

第4図(b)に示すように、光検出器20はそれぞれ第
2回折素子13による回折方向であるX方向に延びるそ
れぞれ矩形状の第1〜第6光検出部20a〜2Ofを備
えている。中央に位置する第1〜第4光検出部20a〜
20dは、X方向に延びる分割線20g〜20iにより
隣接のものと分割されている。なお、第1・第4光検出
部20a・20dのY方向の幅d4は、第2・第3光検
出部20b・20cのY方向の幅d3よりかなり大きく
なるように、具体的には、例えば、4倍程度に設定され
ている。
As shown in FIG. 4(b), the photodetector 20 includes first to sixth photodetectors 20a to 2Of each having a rectangular shape and extending in the X direction, which is the direction of diffraction by the second diffraction element 13. . First to fourth photodetectors 20a located in the center
20d is divided from adjacent ones by dividing lines 20g to 20i extending in the X direction. Specifically, the width d4 of the first and fourth photodetectors 20a and 20d in the Y direction is considerably larger than the width d3 of the second and third photodetectors 20b and 20c in the Y direction. For example, it is set to about 4 times.

又、両端に位置する第5・第6光検出部20e−2Of
は、第1〜第4光検出部2oa〜2odの両側に第2回
折素子13における回折方向と直交するY方向の間隔を
置いて形成されている。上記のように、第1〜第6光検
出部20a〜20fは第2回折素子13での回折方向と
直交するY方向のみに並設され、第2回折素子13の回
折方向であるX方向に2つ以上の光検出部20a〜2゜
rが並設されることはない。
In addition, the fifth and sixth photodetectors 20e-2Of located at both ends
are formed on both sides of the first to fourth photodetectors 2oa to 2od at intervals in the Y direction perpendicular to the diffraction direction in the second diffraction element 13. As described above, the first to sixth photodetectors 20a to 20f are arranged in parallel only in the Y direction orthogonal to the diffraction direction of the second diffraction element 13, and in the X direction which is the diffraction direction of the second diffraction element 13. Two or more photodetectors 20a to 20r are not arranged in parallel.

第3図に示すように、第2回折素子13は、第2回折素
子13における回折方向と直交するY方向に延びる分割
線13cにより、それぞれほぼ半円形状をなす第1及び
第2領域13a・13bに分割されている。第1領域1
3aには、ジャストフォーカス時に、この第1領域13
aで回折されるフォーカスエラー検出用の光であるメイ
ンビームが光検出器17の手前側の位置r1で一旦収束
し、光検出器20における第3光検出部2Oc上に第1
 ?il域13aの半円形状とは左右の向きが反転した
半円状のスポットP1を形成するように、方向及びピッ
チの定められた格子13d・13d・・・が形成されて
いる。
As shown in FIG. 3, the second diffraction element 13 has first and second regions 13a, each having a substantially semicircular shape, defined by a dividing line 13c extending in the Y direction perpendicular to the diffraction direction of the second diffraction element 13. It is divided into 13b. 1st area 1
3a, this first area 13 at the time of just focus
The main beam, which is the focus error detection light diffracted by a, once converges at a position r1 on the near side of the photodetector 17, and the first
? Gratings 13d, 13d, . . . with a defined direction and pitch are formed so as to form a semicircular spot P1 whose left and right directions are reversed from the semicircular shape of the il region 13a.

一方、第2領域13bには、上記のジャストフォーカス
時にこの第2領域i3bで回折されるメインビームの焦
点値TZ r zが光検出器20より遠方側となり、従
って、第2領域13bで回折されたメインビームが光検
出器20の手前側で収束することなく光検出器20の第
2光検出部2Ob上にスポットP1と同じ向きの半円状
のスポットP2を形成するように、方向及びピッチの定
められた格子13e・13e・・・が形成されている。
On the other hand, in the second region 13b, the focus value TZ r z of the main beam diffracted in the second region i3b during the above-mentioned just focus is on the far side from the photodetector 20, and therefore, the main beam is diffracted in the second region 13b. The direction and pitch are set so that the main beam does not converge in front of the photodetector 20 and forms a semicircular spot P2 in the same direction as the spot P1 on the second photodetection section 2Ob of the photodetector 20. lattices 13e, 13e, . . . are formed.

焦点位置fl ’fzは、ジャストフォーカス時に、そ
れらのほぼ中心位置に光検出器20が位置するように設
定されている。このように、第1及び第2領域13a・
13bからの回折光の焦点位置までの距離を相違させる
ために、第1領域13aには光の収束機能(凸レンズ機
能)が付与され、第2領域13bには光の発散機能(凹
レンズ機能)が付与されている。
The focus positions fl'fz are set so that the photodetector 20 is located approximately at the center of the focus positions during just focus. In this way, the first and second regions 13a and
In order to vary the distance to the focal point of the diffracted light from 13b, the first region 13a is provided with a light convergence function (convex lens function), and the second region 13b is provided with a light divergence function (concave lens function). Granted.

なお、第1及び第2領域13a・13bの格子13d1
3d・=  13e・13e−・・は、良く知られた2
光束干渉法により作成するか、又は電子計算機により干
渉縞の形状を求め、電子ビーム露光装置により乾板に直
接干渉縞を描いて作成することができる。その場合、格
子13d・13d・・・13e・13e・・・の断面形
状は、第9図(a)に示す矩形形状、又は第9図(b)
に示すブレーズ形状とすることができる。
Note that the lattice 13d1 of the first and second regions 13a and 13b
3d.=13e.13e-... is the well-known 2
It can be created by a beam interferometry method, or by determining the shape of interference fringes using an electronic computer and directly drawing the interference fringes on a dry plate using an electron beam exposure device. In that case, the cross-sectional shape of the gratings 13d, 13d, . . . , 13e, 13e, .
It can be made into the blaze shape shown in .

以下、記録情報、フォーカスエラー信号及びトラッキン
グエラー信号の検出につき述べる。
Detection of recorded information, focus error signal, and tracking error signal will be described below.

前述したように、対物レンズ15と光ディスク16間の
距離が適正なジャストフォーカス時には、第4図(b)
のように、スポットP1 ・P2の大きさが等しく、ス
ポットPIは第3光検出部20C内に収まる一方、スポ
ットP zは第2光検出部2Ob内に収まることになる
As mentioned above, when the distance between the objective lens 15 and the optical disc 16 is just focused, as shown in FIG. 4(b).
As shown in the figure, the spots P1 and P2 have the same size, and the spot PI falls within the third light detection section 20C, while the spot Pz falls within the second light detection section 2Ob.

一方、対物レンズ15がNEAR側、つまり、光ディス
ク16に過度に接近する側に移動してフォーカスエラー
状態になると、上記の焦点位置rが光検出器20に接近
し、焦点位置f2が光検出器20から遠ざかるので、第
4図(a)のように、スポットP1は縮小する一方、ス
ポットP2は拡大して第2光検出部2Ob外にはみ出し
、第1・第3光検出部20a・20cにも及ぶようにな
る。
On the other hand, when the objective lens 15 moves to the NEAR side, that is, to the side that approaches the optical disk 16 excessively, resulting in a focus error state, the focal position r approaches the photodetector 20, and the focal position f2 approaches the photodetector. 20, as shown in FIG. 4(a), the spot P1 shrinks while the spot P2 expands and protrudes outside the second light detection section 2Ob, and enters the first and third light detection sections 20a and 20c. It also comes to extend.

逆に、対物レンズ15がFAR側、つまり、光ディスク
16から過度に離間する側に移動してフォーカスエラー
状態となると、第4図(C)のように、スポットP1が
拡大して第2・第4光検出部20b・20dにも及ぶ一
方、スポットP2は縮小する。従って、図示しないフォ
ーカスエラー検出手段にて第1〜第4光検出部20a〜
20dの出力信号を比較することにより、フォーカスエ
ラー信号FESが求められる。
Conversely, if the objective lens 15 moves to the FAR side, that is, to the side where it is excessively separated from the optical disc 16, resulting in a focus error state, the spot P1 expands and becomes the second and second spot, as shown in FIG. 4(C). While it extends to the four light detection sections 20b and 20d, the spot P2 is reduced. Therefore, the focus error detection means (not shown) detects the first to fourth light detection sections 20a to 20a.
A focus error signal FES is obtained by comparing the output signals of 20d.

すなわち、各光検出部20a〜20fの出力信号を5a
−3fとすると、フォーカスエラー信号FESはFES
= (Sb+5d)−(Sa+Sc)の演算により求め
られ、このFESがO″となるように対物レンズ15が
駆動される。
That is, the output signal of each photodetector 20a to 20f is
-3f, the focus error signal FES is FES
= (Sb+5d)-(Sa+Sc), and the objective lens 15 is driven so that this FES becomes O''.

ここで、第1・第4光検出部20a・20dのY方向の
幅d4を100μm、第2・第3光検出部20b−20
cの幅d、を25μm、分割線20g〜20iのY方向
の幅を5μm、ジャストフォーカス時におけるスポット
Pl ’Ptの直径を20μmとした場合のフォーカス
エラーFESの推移をシミュレーションで求めた結果を
第1図に示す。但し、光ピックアップ装置の各点間の距
離、コリメートレンズ14及び対物レンズ15の光学的
特性等は前掲の第1表の通りに設定した。
Here, the width d4 in the Y direction of the first and fourth photodetectors 20a and 20d is 100 μm, and the second and third photodetectors 20b-20
The results obtained by simulating the transition of the focus error FES when the width d of c is 25 μm, the width of the dividing lines 20g to 20i in the Y direction is 5 μm, and the diameter of the spot Pl'Pt during just focus is 20 μm. Shown in Figure 1. However, the distance between each point of the optical pickup device, the optical characteristics of the collimating lens 14 and the objective lens 15, etc. were set as shown in Table 1 above.

第1図において、曲線l〜■はそれぞれ第1〜第4光検
出部20a〜20dの出力信号5a−3dの推移を示し
、曲線■はフォーカスエラー信号FES 1の推移を示
している。同図から明らかなように、本実施例では、フ
ォーカスエラー検出部の両端側に位置する第1・第4光
検出部20a・20dのY方向の幅を拡張することによ
り、FAR側及びNEAR側におけるフォーカスエラー
信号FES 1の極性の反転が防止されている。従って
、光ディスク16の装着時に対物レンズ■5をFAR側
へ大幅に移動させた場合にも、その後のフォーカスサー
ボに支障は生じない。なお、本実施例におけるフォーカ
スエラー検出のダイナミックレンジDR3は、−6μm
〜6μmであり、第1図中に曲線■で示す従来の光検出
器17(第1゜図参照)を使用した場合のフォーカスエ
ラー信号FES’のダイナミックレンジDRIの一4μ
m〜4μmより拡張されている。
In FIG. 1, curves l to {circle around (2)} show the transition of the output signals 5a-3d of the first to fourth photodetectors 20a to 20d, respectively, and curve {circle over (2)} shows the transition of the focus error signal FES1. As is clear from the figure, in this embodiment, by expanding the width in the Y direction of the first and fourth light detection sections 20a and 20d located on both end sides of the focus error detection section, the FAR side and NEAR side Inversion of the polarity of the focus error signal FES1 is prevented. Therefore, even if the objective lens 5 is moved significantly toward the FAR side when the optical disc 16 is mounted, no problem will occur in the subsequent focus servo. Note that the dynamic range DR3 for focus error detection in this example is -6 μm.
~6 μm, which is 4 μm, which is one of the dynamic range DRI of the focus error signal FES' when using the conventional photodetector 17 (see FIG. 1) shown by the curve ■ in FIG.
It is extended from m to 4 μm.

又、本実施例において、記録情報の再生信号R3はR3
=S a +S bの演算により得られる。
Further, in this embodiment, the reproduction signal R3 of the recorded information is R3
It is obtained by calculating =S a +S b.

光ディスクI6で反射して第2回折素子13で回折され
たサブビームは第5・第6光検出部20e及び2Ofに
集光される。トラッキングエラー信号RESは、RES
=Se−3rの演算で求められ、このRESが“0パと
なるようにトラッキングの調整が行われる。
The sub-beams reflected by the optical disk I6 and diffracted by the second diffraction element 13 are focused on the fifth and sixth photodetectors 20e and 2Of. The tracking error signal RES is
=Se-3r, and tracking adjustment is performed so that this RES becomes "0 par."

本実施例では、光検出器20の各光検出部20a〜2O
fを第2回折素子13における回折方向と直交する方向
のみに並設し、第2回折素子13の回折方向には複数の
光検出部を並設しないようにしたので、光検出部20a
〜20fの占有面積を減少させ、かつ、製造コストの低
廉化も図ることができるようになる。
In this embodiment, each photodetector 20a to 2O of the photodetector 20
f are arranged in parallel only in the direction orthogonal to the diffraction direction of the second diffraction element 13, and a plurality of light detection parts are not arranged in parallel in the diffraction direction of the second diffraction element 13, so that the light detection part 20a
It becomes possible to reduce the occupied area of ~20 f and also to reduce the manufacturing cost.

又、第2回折素子13の第1及び第2領域13a・13
bで回折されるメインビームによる光検出2S17上の
スポットP+  ・P2が第2回折素子13における回
折方向と直交する方向にずれて位置するように第2回折
素子13の格子13d・13d・・・ 13e−13e
・・・を形成したので、第1及び第2領域13a・13
’bにおける回折角がほぼ等しくなる。従って、格子1
3d−13d・・・及び13e・13e・・・の断面形
状を第9図(b)に示すブレーズ形状とする場合、格子
13d−13d・・・及び13e・13e・・・のピッ
チをほぼ等しくできるので、第2回折素子13の加工を
円滑に行えるようになり、かつ、光の利用効率の差がな
く、充分に高い利用効率が得られる最適なブレーズ形状
に形成できる。
Moreover, the first and second regions 13a and 13 of the second diffraction element 13
The gratings 13d, 13d, etc. of the second diffraction element 13 are arranged so that the spot P+/P2 on the photodetection 2S17 by the main beam diffracted by b is shifted in the direction orthogonal to the diffraction direction in the second diffraction element 13. 13e-13e
... was formed, the first and second regions 13a and 13
The diffraction angles at 'b' become almost equal. Therefore, grid 1
When the cross-sectional shapes of 3d-13d... and 13e, 13e... are made into the blaze shape shown in FIG. 9(b), the pitches of the gratings 13d-13d... and 13e, 13e... are approximately equal. Therefore, the second diffraction element 13 can be processed smoothly, and it can be formed into an optimal blaze shape with no difference in light utilization efficiency and a sufficiently high utilization efficiency.

なお、上記の実施例では、第1及び第4光検出部20a
・20dのY方向の幅d4を他の光検出部20b・20
cのY方向の幅d3より大きくしたが、これに代えて、
第4光検出部20dのY方向の幅d4のみを他の光検出
部20a〜20cのY方向の幅より大きくするようにし
ても良い。その場合も、少なくとも、FAR側における
フォーカスエラー信号FESの極性の反転が防止できる
ので、フォーカスエラーの調整は的確に行える。
Note that in the above embodiment, the first and fourth photodetectors 20a
・The width d4 of 20d in the Y direction is
The width in the Y direction of c is larger than d3, but instead of this,
Only the width d4 of the fourth photodetector 20d in the Y direction may be made larger than the widths of the other photodetectors 20a to 20c in the Y direction. In this case, at least, the polarity of the focus error signal FES on the FAR side can be prevented from being reversed, so the focus error can be adjusted accurately.

〔実施例2〕 本発明の第2の態様(特許請求の範囲の請求項第2項に
対応)に係る一実施例を第5図及び第6図に基づいて説
明すれば、以下の通りである。
[Example 2] An example of the second aspect of the present invention (corresponding to claim 2 of the claims) will be described as follows based on FIGS. 5 and 6. be.

第5図に示すように、第2実施例において、光検出器1
8はそれぞれ第2回折素子130回折方向であるX方向
に延びる矩形状の第1〜第6光検出部183〜18fを
備えている。そして、第1実施例と同様、中央の第1〜
第4光検出部18a〜18dを用いてフォーカスエラー
信号及び記録情報の検出が行われ、両端の第5・第6光
検出部18e・18fを用いてトラッキングエラー信号
の検出が行われるようになっている。但し、本実施例で
は、第1〜第4光検出部L8a〜18dのY方向の幅d
2が等しく設定されている。又、光ピックアップ装置の
光検出器18以外の部位は第1実施例と同様に構成され
ている。
As shown in FIG. 5, in the second embodiment, the photodetector 1
8 is provided with rectangular first to sixth photodetectors 183 to 18f each extending in the X direction, which is the diffraction direction of the second diffraction element 130. As in the first embodiment, the center first to
The focus error signal and recorded information are detected using the fourth photodetectors 18a to 18d, and the tracking error signal is detected using the fifth and sixth photodetectors 18e and 18f at both ends. ing. However, in this embodiment, the width d in the Y direction of the first to fourth photodetecting parts L8a to L8d
2 are set equal. Further, the parts of the optical pickup device other than the photodetector 18 are constructed in the same manner as in the first embodiment.

第2実施例においては、図示しない感度調整手段により
光検出器18における第1光検出部18aの感度が第2
〜第4光検出部18b〜18dの感度より低く設定され
ている。具体的には、第1〜第4光検出部18a〜18
dの出力信号はそれぞれ増幅されるが、第1光検出部1
8aの出力信号の増幅率は第2〜第4光検出部18b−
18dの出力信号の増幅率より低く設定されている。
In the second embodiment, the sensitivity of the first photodetecting section 18a in the photodetector 18 is adjusted to a second level by a sensitivity adjusting means (not shown).
- The sensitivity is set lower than the sensitivity of the fourth photodetectors 18b to 18d. Specifically, the first to fourth photodetectors 18a to 18
The output signals of d are each amplified, but the first photodetector 1
The amplification factor of the output signal of 8a is determined by the second to fourth photodetectors 18b-
It is set lower than the amplification factor of the output signal of 18d.

光ピックアップ装置の構成を第1表の通りとし、かつ、
第1〜第4光検出部18a〜18dのY方向の幅d2を
25 // m、分割線18g 〜18iのY方向の幅
を5μm、ジャストフォーカス時のスポラ1〜P1 ・
P2の直径を20μmとし、更に、第1光検出部18a
の出力信号の増幅率を第2〜第4光検出部18b〜18
dの出力信号の増幅率の0.7倍とした場合のフォーカ
スエラー信号FES2の推移を第6図に示す。
The configuration of the optical pickup device is as shown in Table 1, and
The width d2 in the Y direction of the first to fourth photodetectors 18a to 18d is 25 // m, the width in the Y direction of the dividing lines 18g to 18i is 5 μm, and the spora 1 to P1 during just focus.
The diameter of P2 is 20 μm, and the first photodetector 18a
The amplification factor of the output signal of the second to fourth photodetectors 18b to 18
FIG. 6 shows the transition of the focus error signal FES2 when the amplification factor of the output signal d is set to 0.7 times.

この場合、一定の増幅率で増幅した後の第1〜第4光検
出部18a〜18dの出力信号をSa〜Sdとすると、
フォーカスエラー信号FES2は、図示しないフォーカ
スエラー検出手段によりFBS2=(Sb+Sd)  
 (SaXo、7+Sc)の演算で求められる。第6図
中曲線Iは5aX0.7の推移を表し、曲線■〜■は5
b−3dの推移を表している。又、曲線Vは本実施例に
よるフォーカスエラー信号FES2の推移を示し、曲線
■は従来の光検出器17(第10図)を使用した場合の
フォーカスエラー信号FES’の推移を示している。な
お、フォーカスエラー信号FES2のダイナミックレン
ジDR4は、−6μm〜5μmとなる。
In this case, if the output signals of the first to fourth photodetectors 18a to 18d after being amplified at a constant amplification factor are Sa to Sd,
Focus error signal FES2 is detected by focus error detection means (not shown) as FBS2=(Sb+Sd)
It is obtained by the calculation of (SaXo, 7+Sc). Curve I in Figure 6 represents the transition of 5aX0.7, and curves
It shows the transition of b-3d. Further, the curve V shows the transition of the focus error signal FES2 according to this embodiment, and the curve 2 shows the transition of the focus error signal FES' when the conventional photodetector 17 (FIG. 10) is used. Note that the dynamic range DR4 of the focus error signal FES2 is -6 μm to 5 μm.

同図の曲線■から明らかなように、FAR側においては
フォーカスエラー信号FES2は負の値を取らない。こ
れにより、光ディスク16の装着時に対物レンズ15を
FAR側に大幅に移動させた場合でも、その後、フォー
カスサーボに支障を生じることはない。一方、NEAR
側では、0点以降でフォーカスエラー信号FES2の極
性が反転するが、実際上、対物レンズ15がN E A
 R(!IIでD点まで移動することはないので、支障
は生しない。
As is clear from the curve (2) in the figure, the focus error signal FES2 does not take a negative value on the FAR side. As a result, even if the objective lens 15 is moved significantly toward the FAR side when the optical disc 16 is mounted, there will be no problem with the focus servo thereafter. On the other hand, NEAR
On the side, the polarity of the focus error signal FES2 is reversed after the 0 point, but in reality, the objective lens 15 is
R(!II does not move to point D, so there is no problem.

なお、以上では、第1光検出部18aの感度を低下させ
るようにしたが、それに代えて、第4光検出部18dの
感度を第1〜第3光検出部18a〜18cの感度より上
昇させることによっても、上述と同等の効果を得ること
ができる。
Note that in the above, the sensitivity of the first photodetector 18a is lowered, but instead, the sensitivity of the fourth photodetector 18d is increased than the sensitivity of the first to third photodetectors 18a to 18c. By doing so, the same effect as described above can be obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の第1の態様に係る光ピックアップ装置は、以上
のように、光発生手段と、対物レンズを備え、上記光発
生手段から出射された光を光ディスク上に集光させると
ともに光ディスクからの反射光を回折素子に導く光学系
と、光ディスクからの反射光を光検出器側に回折させる
回折素子と、上記回折素子で回折された光を検出する光
検出器とを備えた光ピックアップ装置において、上記光
検出器は少なくとも上記回折素子における回折方向とほ
ぼ直交する方向に順次並置された第1〜第4光検出部を
備えるとともに、少なくとも一端に位置する第4光検出
部の上記回折方向とほぼ直交する方向の幅が他の光検出
部の上記回折方向とほぼ直交する方向の幅より大きく設
定されており、上記回折素子は第1・第2領域に分割さ
れるとともに、フォーカスエラーの生じていない時に第
1領域で回折されたフォーカスエラー検出用の光が光検
出器の手前側にて焦点を結んで反転し、光検出器の第3
光検出部にスポットを形成する一方、第2領域で回折さ
れたフォーカスエラー検出用の光が光検出器の手前側で
反転することなく第2光検出部に上記第3光検出部のス
ポットとほぼ同一サイズのスポットを形成するように設
定されており、かつ、光検出器における第1・第3光検
出部の出力信号の和と第2・第4光検出部の出力信号の
和とを比較することによりフォーカスエラーの検出を行
うフォーカスエラー検出手段が設けられている構成であ
る。
As described above, the optical pickup device according to the first aspect of the present invention includes a light generating means and an objective lens, and focuses the light emitted from the light generating means onto an optical disk, and also reflects light from the optical disk. An optical pickup device including an optical system that guides light to a diffraction element, a diffraction element that diffracts reflected light from an optical disk toward a photodetector, and a photodetector that detects the light diffracted by the diffraction element, The photodetector includes at least first to fourth photodetectors arranged in sequence in a direction substantially orthogonal to the diffraction direction in the diffraction element, and substantially parallel to the diffraction direction of the fourth photodetector located at at least one end. The width in the orthogonal direction is set to be larger than the width of the other photodetecting sections in the direction substantially perpendicular to the diffraction direction, and the diffraction element is divided into first and second regions, and also prevents focus errors from occurring. When the focus error detection light is diffracted in the first region, it is focused on the front side of the photodetector and reversed,
While a spot is formed on the photodetector, the focus error detection light diffracted in the second region is not reversed on the near side of the photodetector and is formed on the second photodetector with the spot of the third photodetector. It is set to form a spot of approximately the same size, and the sum of the output signals of the first and third photodetectors and the sum of the output signals of the second and fourth photodetectors in the photodetector is This configuration is provided with focus error detection means that detects focus errors by comparison.

これにより、光検出器における第1〜第4光検出部は回
折素子における回折方向にほぼ直交する方向のみに並置
されているので、第2回折素子における回折方向に見た
光検出器の長さを短縮することができ、その結果、光検
出器の占有面積の減少させて製造コストを低減させるこ
とができる。
As a result, the first to fourth photodetectors in the photodetector are arranged in parallel only in the direction substantially perpendicular to the diffraction direction in the diffraction element, so that the length of the photodetector seen in the diffraction direction in the second diffraction element is As a result, the area occupied by the photodetector can be reduced and manufacturing costs can be reduced.

その場合、ジャストフォーカス位置では、上記の如く、
回折素子の」二記第1領域で回折されたフォーカスエラ
ー検出用の光の光検出器上でのスポットのサイズと第2
領域で回折されたフォーカスエラー検出用の光の光検出
器上でのスポットのサイズとがほぼ等しくなる。一方、
フォーカスエラが生じると、上記第1及び第2領域で回
折される光の各焦点位置の中間位置が光検出器の受光面
からずれるため、光検出器上での各スポットのサイズが
変化し、回折素子における回折方向とほぼ直交する方向
に伸縮する。従って、第1・第3光検出部の出力信号の
和と、第2・第4光検出部の出力信号の和とを比較する
ことにより、フォーカスエラーの検出を行うことができ
る。
In that case, at the just focus position, as above,
The size of the spot on the photodetector of the light for focus error detection that is diffracted in the first region of the diffraction element and the second region of the diffraction element.
The size of the spot on the photodetector of the light for focus error detection that is diffracted in the area is approximately equal to the size of the spot on the photodetector. on the other hand,
When a focus error occurs, the intermediate position of each focal point of the light diffracted in the first and second regions shifts from the light receiving surface of the photodetector, so the size of each spot on the photodetector changes, It expands and contracts in a direction substantially perpendicular to the direction of diffraction in the diffraction element. Therefore, a focus error can be detected by comparing the sum of the output signals of the first and third photodetectors with the sum of the output signals of the second and fourth photodetectors.

又、本発明の第1の態様では、回折素子の第1領域での
回折光の光検出器上でのスポットと第2領域での回折光
の光検出器上でのスポ・ントとが第2回折素子における
回折方向とほぼ直交する方向にずれて位置するようにし
たので、第1領域及び第2 w!域における回折角の差
を充分に小さくすることができる。それにより、第1及
び第2領域における格子の断面形状をブレーズ形状とす
る場合、第1及び第2領域のブレーズ形状をほぼ等しく
することができるので、格子の製造が容易に行えるよう
になるとともに、第1及び第2a域での光の利用効率を
充分高く、かつ、利用効率の差を充分小さくすることが
できるようになる。
Further, in the first aspect of the present invention, the spot of the diffracted light on the photodetector in the first region of the diffraction element and the spot on the photodetector of the diffracted light in the second region are the same. Since the positions are shifted in a direction substantially orthogonal to the diffraction direction in the two diffraction elements, the first region and the second w! The difference in diffraction angles in the region can be made sufficiently small. As a result, when the cross-sectional shape of the grating in the first and second regions is made into a blaze shape, the blaze shapes in the first and second regions can be made almost equal, so that the grating can be easily manufactured. , the light usage efficiency in the first and second a regions can be made sufficiently high, and the difference in usage efficiency can be made sufficiently small.

更に、」−記第1の態様によれば、少なくとも第4光検
出部の回折素子での回折方向とほぼ直交する方向の幅が
、他の光検出部の同方向の幅より大きく設定されている
ので、対物レンズがFAR側に大幅に移動した場合にも
、上記回折素子の第1・第2領域で回折されたフォーカ
スエラー検出用の光の光検出器上のスポットが第4光検
出部からはみ出すことはなくなり、従って、少なくとも
FAR側におけるフォーカスエラー信号の極性の反転は
生しなくなる。その結果、フォーカスエラーの調整を確
実に行えるようになる。
Furthermore, according to the first aspect, the width of at least the fourth light detection section in a direction substantially orthogonal to the diffraction direction in the diffraction element is set to be larger than the width of the other light detection sections in the same direction. Therefore, even if the objective lens moves significantly toward the FAR side, the spot on the photodetector of the light for focus error detection that is diffracted by the first and second regions of the diffraction element will be transferred to the fourth photodetector. Therefore, at least on the FAR side, the polarity of the focus error signal will not be reversed. As a result, focus error adjustment can be performed reliably.

又、本発明の第2の態様に係る光ピックアップ装置は、
光発生手段と、対物レンズを備え、上記光発生手段から
出射された光を光ディスク上に集光させるとともに光デ
ィスクからの反射光を回折素子に導く光学系と、光ディ
スクからの反射光を光検出器側に回折させる回折素子と
、上記回折素子で回折された光を検出する光検出器とを
備えた光ピックアップ装置において、上記光検出器は少
なくとも上記回折素子における回折方向とほぼ直交する
方向に順次並置された第1〜第4光検出部を備えており
、上記回折素子は第1・第2領域に分割されるとともに
、フォーカスエラーの生していない時に第1領域で回折
されたフォーカスエラー検出用の光が光検出器の手前側
にて焦点を結んで反転し、光検出器の第3光検出部にス
ポットを形成する一方、第2領域で回折されたフォーカ
スエラー検出用の光が光検出器の手前側で反転すること
なく第2光検出部に上記第3光検出部のスポットとほぼ
同一サイズのスポットを形成するように設定されており
、かつ、光検出器における第1・第3光検出部の出力信
号の和と第2・第4光検出部の出力信号の和とを比較す
ることによりフォ−カスエラーの検出を行うフォーカス
エラー検出手段と、第1光検出部の感度を他の光検出部
より低下させるか又は第4光検出部の感度を他の光検出
部より上昇させる感度調整手段とが設けられている構成
である。
Further, the optical pickup device according to the second aspect of the present invention includes:
an optical system comprising a light generating means and an objective lens, condensing the light emitted from the light generating means onto an optical disk and guiding reflected light from the optical disk to a diffraction element; and a photodetector for detecting the reflected light from the optical disk. In an optical pickup device including a diffraction element that diffracts the light toward the side, and a photodetector that detects the light diffracted by the diffraction element, the photodetector sequentially at least rotates the light in a direction substantially perpendicular to the direction of diffraction in the diffraction element. The diffraction element is divided into first and second regions, and detects a focus error diffracted in the first region when no focus error occurs. The focus error light is focused on the front side of the photodetector and is inverted to form a spot on the third photodetection part of the photodetector, while the focus error detection light diffracted in the second area is It is set so as to form a spot on the second photodetector that is approximately the same size as the spot on the third photodetector without being reversed on the near side of the detector, and A focus error detection means detects a focus error by comparing the sum of the output signals of the three photodetectors and the sum of the output signals of the second and fourth photodetectors; The fourth photodetector is configured to include a sensitivity adjustment unit that lowers the sensitivity of the fourth photodetector or increases the sensitivity of the fourth photodetector compared to the other photodetectors.

これにより、上記第1の態様と同様に、光検出器の占有
面積の縮小、製造コストの低減並びに、回折素子の格子
の断面形状をブレーズ形状とした場合の格子の製造の容
易化、第1・第2領域での光の利用効率の向上及び利用
効率の差の低減等を図ることができる。
As in the first aspect, this reduces the area occupied by the photodetector, reduces manufacturing costs, and facilitates manufacturing of the grating when the cross-sectional shape of the grating of the diffraction element is blazed. - It is possible to improve the light usage efficiency and reduce the difference in usage efficiency in the second region.

更に、第2の態様では、光検出器における第1光検出部
の感度を他の光検出部より低下させるか又は第4光検出
部の感度を他の光検出部より上昇させるようにしている
が、これにより、少なくともFAR側ではフォーカスエ
ラー信号の極性の反転が生しなくなる。従って、光ディ
スクの装着時に対物レンズをFAR側に大幅に移動させ
た場合にも、装着後のフォーカスエラーの調整が適正に
行えるようになる。なお、NEAR側ではフォーカスエ
ラー信号の極性の反転が生し得るが、NRAR側におい
ては、対物レンズが極性の反転する区間まで移動するこ
とは実際上起こり得ないので、支障は生しない。
Furthermore, in the second aspect, the sensitivity of the first photodetector in the photodetector is lowered than that of other photodetectors, or the sensitivity of the fourth photodetector is made higher than that of other photodetectors. However, this prevents the polarity of the focus error signal from being reversed at least on the FAR side. Therefore, even if the objective lens is moved significantly toward the FAR side when the optical disc is mounted, focus errors can be adjusted appropriately after mounting. Note that although the polarity of the focus error signal may be reversed on the NEAR side, no problem occurs on the NRAR side because it is practically impossible for the objective lens to move to an area where the polarity is reversed.

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

第1図乃至第4図は本発明の一実施例を示すものである
。 第1図は対物レンズの移動に伴うフォーカスエラー信号
の推移を示すグラフである。 第2図は光ピックアップ装置の概略正面図である。 第3図は第2回折素子の概略平面図である。 第4図(a)〜(C)は対物レンズの移動に伴う光検出
器上のスポットの変化を示す概略説明図である。 第5図及び第6図は他の実施例を示すものである。 第5図は光検出器の概略説明図である。 第6図は対物レンズの移動に伴うフォーカスエラー信号
の推移を示すグラフである。 第7図乃至第12図は従来例を示すものである。 第7図は光ピックアップ装置の概略正面図である。 第8図(a)は第2回折素子の概略平面図である。 第8図(b)は光検出器の概略説明図である。 第9図(a)(b)はそれぞれ第2回折素子の格子の断
面形状を示す部分断面図である。 第10図は光検出器の概略説明図である。 第11図は対物レンズの移動に伴うフォーカスエラー信
号の推移を示すグラフである。 第12図は対物レンズがFAR側に移動する際の光検出
器上のスポットの変化を示す説明図である。 11は半導体レーザ(光発生手段)、12は第1回折素
子(光学系)、13は第2回折素子(回折素子)、13
aは第1領域、13bは第2領域、14はコリメートレ
ンズ(光学系)、15は対物レンズ、16は光ディスク
、18・2oは光検出器、18a 〜18d ・20a
 〜20dは第1〜第4光検出部である。
1 to 4 show one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a graph showing the transition of the focus error signal as the objective lens moves. FIG. 2 is a schematic front view of the optical pickup device. FIG. 3 is a schematic plan view of the second diffraction element. FIGS. 4(a) to 4(C) are schematic explanatory diagrams showing changes in the spot on the photodetector as the objective lens moves. FIGS. 5 and 6 show other embodiments. FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of a photodetector. FIG. 6 is a graph showing the transition of the focus error signal as the objective lens moves. 7 to 12 show conventional examples. FIG. 7 is a schematic front view of the optical pickup device. FIG. 8(a) is a schematic plan view of the second diffraction element. FIG. 8(b) is a schematic explanatory diagram of a photodetector. FIGS. 9(a) and 9(b) are partial cross-sectional views showing the cross-sectional shape of the grating of the second diffraction element. FIG. 10 is a schematic explanatory diagram of a photodetector. FIG. 11 is a graph showing the transition of the focus error signal as the objective lens moves. FIG. 12 is an explanatory diagram showing changes in the spot on the photodetector when the objective lens moves toward the FAR side. 11 is a semiconductor laser (light generating means), 12 is a first diffraction element (optical system), 13 is a second diffraction element (diffraction element), 13
a is a first region, 13b is a second region, 14 is a collimating lens (optical system), 15 is an objective lens, 16 is an optical disk, 18.2o is a photodetector, 18a to 18d, 20a
-20d are first to fourth photodetectors.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、光発生手段と、対物レンズを備え、上記光発生手段
から出射された光を光ディスク上に集光させるとともに
光ディスクからの反射光を回折素子に導く光学系と、光
ディスクからの反射光を光検出器側に回折させる回折素
子と、上記回折素子で回折された光を検出する光検出器
とを備えた光ピックアップ装置において、 上記光検出器は少なくとも上記回折素子における回折方
向とほぼ直交する方向に順次並置された第1〜第4光検
出部を備えるとともに、少なくとも一端に位置する第4
光検出部の上記回折方向とほぼ直交する方向の幅が他の
光検出部の上記回折方向とほぼ直交する方向の幅より大
きく設定されており、 上記回折素子は第1・第2領域に分割されるとともに、
フォーカスエラーの生じていない時に第1領域で回折さ
れたフォーカスエラー検出用の光が光検出器の手前側に
て焦点を結んで反転し、光検出器の第3光検出部にスポ
ットを形成する一方、第2領域で回折されたフォーカス
エラー検出用の光が光検出器の手前側で反転することな
く第2光検出部に上記第3光検出部のスポットとほぼ同
一サイズのスポットを形成するように設定されており、
かつ、光検出器における第1・第3光検出部の出力信号
の和と第2・第4光検出部の出力信号の和とを比較する
ことによりフォーカスエラーの検出を行うフォーカスエ
ラー検出手段が設けられていることを特徴とする光ピッ
クアップ装置。 2、光発生手段と、対物レンズを備え、上記光発生手段
から出射された光を光ディスク上に集光させるとともに
光ディスクからの反射光を回折素子に導く光学系と、光
ディスクからの反射光を光検出器側に回折させる回折素
子と、上記回折素子で回折された光を検出する光検出器
とを備えた光ピックアップ装置において、 上記光検出器は少なくとも上記回折素子における回折方
向とほぼ直交する方向に順次並置された第1〜第4光検
出部を備えており、 上記回折素子は第1・第2領域に分割されるとともに、
フォーカスエラーの生じていない時に第1領域で回折さ
れたフォーカスエラー検出用の光が光検出器の手前側に
て焦点を結んで反転し、光検出器の第3光検出部にスポ
ットを形成する一方、第2領域で回折されたフォーカス
エラー検出用の光が光検出器の手前側で反転することな
く第2光検出部に上記第3光検出部のスポットとほぼ同
一サイズのスポットを形成するように設定されており、
かつ、光検出器における第1・第3光検出部の出力信号
の和と第2・第4光検出部の出力信号の和とを比較する
ことによりフォーカスエラーの検出を行うフォーカスエ
ラー検出手段と、 第1光検出部の感度を他の光検出部より低下させるか又
は第4光検出部の感度を他の光検出部より上昇させる感
度調整手段とが設けられていることを特徴とする光ピッ
クアップ装置。
[Scope of Claims] 1. An optical system comprising a light generating means and an objective lens, condensing the light emitted from the light generating means onto an optical disk and guiding reflected light from the optical disk to a diffraction element, and an optical disk. In an optical pickup device, the optical pickup device includes a diffraction element that diffracts light reflected from The first to fourth photodetectors are arranged in sequence in a direction substantially orthogonal to the direction, and the fourth photodetector is located at at least one end.
The width of the photodetecting section in a direction substantially perpendicular to the diffraction direction is set larger than the width of the other photodetecting sections in the direction substantially orthogonal to the diffraction direction, and the diffraction element is divided into first and second regions. Along with being
The focus error detection light that is diffracted in the first region when no focus error occurs is focused on the front side of the photodetector and reversed, forming a spot on the third photodetection section of the photodetector. On the other hand, the focus error detection light diffracted in the second region is not reversed in front of the photodetector, and forms a spot on the second photodetector that is approximately the same size as the spot on the third photodetector. It is set as follows.
and a focus error detection means for detecting a focus error by comparing the sum of the output signals of the first and third photodetectors and the sum of the output signals of the second and fourth photodetectors in the photodetector. An optical pickup device comprising: 2. An optical system comprising a light generating means and an objective lens, condensing the light emitted from the light generating means onto the optical disk and guiding the reflected light from the optical disk to a diffraction element, In an optical pickup device including a diffraction element that diffracts light toward a detector side and a photodetector that detects light diffracted by the diffraction element, the photodetector is arranged at least in a direction substantially perpendicular to the direction of diffraction in the diffraction element. The diffraction element is divided into a first region and a second region, and the diffraction element is divided into a first region and a second region.
The focus error detection light that is diffracted in the first region when no focus error occurs is focused on the front side of the photodetector and reversed, forming a spot on the third photodetection section of the photodetector. On the other hand, the focus error detection light diffracted in the second region is not reversed in front of the photodetector, and forms a spot on the second photodetector that is approximately the same size as the spot on the third photodetector. It is set as follows.
and a focus error detection means for detecting a focus error by comparing the sum of the output signals of the first and third photodetectors and the sum of the output signals of the second and fourth photodetectors in the photodetector; , a sensitivity adjusting means for lowering the sensitivity of the first light detecting section relative to the other light detecting sections or increasing the sensitivity of the fourth light detecting section relative to the other light detecting sections. pickup device.
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DE69026532T DE69026532T2 (en) 1989-06-06 1990-06-06 Arrangement of an optical head

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