JPH0770084B2 - Optical pickup device - Google Patents

Optical pickup device

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JPH0770084B2
JPH0770084B2 JP19723089A JP19723089A JPH0770084B2 JP H0770084 B2 JPH0770084 B2 JP H0770084B2 JP 19723089 A JP19723089 A JP 19723089A JP 19723089 A JP19723089 A JP 19723089A JP H0770084 B2 JPH0770084 B2 JP H0770084B2
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light
photodetector
optical disc
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diffracted
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勝裕 久保
隆浩 三宅
幸夫 倉田
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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、追記型等の各種光ディスクへの
情報の記録、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。
The present invention relates to an optical pickup device used for recording and reproducing information on various optical disks such as a read-only type and a write-once type.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第14図に示すように、従来の光ピックアップ装置におい
て、半導体レーザ1の出射光は第1回折素子2により0
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
成して離間する±1次回折光(以下、1対のサブビーム
と呼ぶ)とに分割され、第2回折素子3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0次回
折光がコリメートレンズ4を通過し、対物レンズ5によ
って光ディスク6上に集光される。
As shown in FIG. 14, in the conventional optical pickup device, the emitted light of the semiconductor laser 1 is 0 by the first diffraction element 2.
Second-order diffracted light (hereinafter referred to as main beam) and ± first-order diffracted light (hereinafter referred to as a pair of sub-beams) that form a predetermined angle with respect to the main beam in a plane substantially orthogonal to the paper surface and are separated from each other. It is divided and guided to the second diffraction element 3. Here, each of the three beams is further diffracted, and each 0th-order diffracted light passes through the collimator lens 4 and is condensed on the optical disc 6 by the objective lens 5.

その際、メインビームは、例えば、光ディスク6がコン
パクトディスクであれば、ピットとして記録された記録
情報を読み取るべく、光ディスク6上のピットに集光さ
れ、その反射強度に基づいて記録情報の再生が行われ
る。又、メインビームに基づいて、後述の如く、フォー
カスエラー信号が得られる。
At that time, if the optical disc 6 is a compact disc, the main beam is focused on the pits on the optical disc 6 to read the recorded information recorded as pits, and the recorded information is reproduced based on the reflection intensity thereof. Done. In addition, a focus error signal can be obtained based on the main beam as described later.

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6のトラック方向に互いに逆向きに比較
的大きく離れ、かつ、光ディスク6のラジアル方向には
メインビームから互いに逆向きに僅かずつずれた位置に
集光される。そして、1対のサブビームの反射強度から
トラッキングエラー信号が得られる。
On the other hand, the pair of sub-beams are relatively far apart from each other in the track direction of the optical disc 6 with respect to the main beam, and are slightly deviated from the main beam in the radial direction of the optical disc 6 in the opposite directions. It is focused on the position. Then, a tracking error signal is obtained from the reflection intensities of the pair of sub-beams.

光ディスク6から反射されたメインビーム及びサブビー
ムは、対物レンズ5及びコリメートレンズ4を通過し、
第2回折素子3にて回折され、各1次回折光が光検出器
7に導かれる。
The main beam and the sub beam reflected from the optical disc 6 pass through the objective lens 5 and the collimator lens 4,
The first-order diffracted light diffracted by the second diffraction element 3 is guided to the photodetector 7.

第15図(a)に示すように、第2回折素子3は、この第
2回折素子3の回折方向に延びる分割線3cにより2つの
領域3a・3bに分割されている。各領域3a・3bには、それ
ぞれ格子3d・3d…、3e・3e…が互いに異なるピッチで分
割線3cに対し直角方向に形成されている。
As shown in FIG. 15 (a), the second diffraction element 3 is divided into two regions 3a and 3b by a division line 3c extending in the diffraction direction of the second diffraction element 3. In each of the regions 3a and 3b, gratings 3d, 3d ..., 3e, 3e ... Are formed at different pitches in a direction perpendicular to the dividing line 3c.

一方、第15図(b)に示すように、光検出器7は、それ
ぞれ第2回折素子3における回折方向に延びる6つの光
検出部7a〜7fに分割されている。そして、フォーカスエ
ラーがない合焦状態では、第2回折素子3の領域3aで回
折されたメインビームは分割線7g上に集光されて光スポ
ットP1′を形成し、領域3bで回折されたメインビームは
分割線7h上に集光されて光スポットP2′を形成する。
又、第2回折格子3で回折された1対のサブビームはそ
れぞれ光検出部7e・7fに集光される。
On the other hand, as shown in FIG. 15 (b), the photodetector 7 is divided into six photodetector portions 7a to 7f each extending in the diffraction direction of the second diffraction element 3. Then, in the focused state where there is no focus error, the main beam diffracted in the region 3a of the second diffractive element 3 is condensed on the dividing line 7g to form a light spot P 1 ′ and diffracted in the region 3b. The main beam is focused on the dividing line 7h to form a light spot P 2 ′.
The pair of sub-beams diffracted by the second diffraction grating 3 are focused on the photodetectors 7e and 7f, respectively.

そして、各光検出部7a〜7fから得られる出力信号Sa〜Sf
に基づいて、フォーカスエラー信号FESはFES=(Sa+S
d)−(Sb+Sc)の演算で得られ、トラッキングエラー
信号RESはRES=Se−Sfの演算で得られ、ピット信号(記
録情報)RFはRF=Sa+Sb+Sc+Sdの演算で得られる。
Then, the output signals Sa to Sf obtained from the respective photodetectors 7a to 7f
Based on, the focus error signal FES is FES = (Sa + S
d)-(Sb + Sc), the tracking error signal RES is obtained by RES = Se-Sf, and the pit signal (recording information) RF is obtained by RF = Sa + Sb + Sc + Sd.

なお、第2回折素子3における格子3d・3d…、3e・3e…
の断面形状としては、従来から利用されている第16図
(a)に示すような矩形断面の他に、同図(b)に示す
如く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。
The gratings 3d, 3d ..., 3e, 3e ... in the second diffraction element 3
In addition to the rectangular cross section shown in FIG. 16 (a) which has been conventionally used, a saw-blaze shape with high light utilization efficiency is also examined as shown in FIG. 16 (b). ing.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

ところが、上記の構成では、第15図(b)において、フ
ォーカスエラーの検出のために光検出部7aと7c及び7bと
7dをそれぞれ長手方向に並べて配置し、2つの光スポッ
トP1′・P2′を第2回折素子3の回折方向にかなり大き
く離して集光するようになっているので、光検出部7a〜
7fが第2回折素子3での回折方向に見てかなり縦長とな
る。しかもトラッキングエラー検出用の光検出部7e・7f
をフォーカスエラー及び記録情報の検出用の光検出部7a
〜7dとは別途設けているので、光検出部7a〜7fの個数が
増大する。その結果、光検出部7a〜7f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不具合がある。
However, in the above configuration, in FIG. 15 (b), the photodetectors 7a and 7c and 7b are provided for detecting the focus error.
7d are arranged side by side in the longitudinal direction, and the two light spots P 1 ′ and P 2 ′ are arranged so as to be considerably separated in the diffraction direction of the second diffraction element 3, so that the light detection portions 7a to 7a
7f is considerably long when viewed in the diffraction direction of the second diffraction element 3. Moreover, the photodetection units 7e and 7f for tracking error detection
The photodetector 7a for detecting focus error and recorded information
7 to 7d are separately provided, the number of photodetectors 7a to 7f is increased. As a result, there is a problem that the occupation area of the photodetectors 7a to 7f becomes large and the manufacturing cost also increases.

又、第2回折素子3における格子3d・3d…、3e・3e…の
断面形状として第16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2つの領域3a・3bでの回折
角の差がかなり大きいので、格子3d・3d…と格子3e・3e
…のピッチを大幅に相違させる必要がある。そのため、
領域3aと3b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3d・3d…、3e・3e…の加工作業が煩雑
となるばかりでなく、2つの領域3a・3b間で格子3d・3d
…、3e・3e…の断面形状の相違により光の利用効率に差
が生じ、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、領域3aと3bでの光の利用効
率の差を低減させるためには、両領域3a・3b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。
Further, when the blazed shape shown in FIG. 16 (b) is adopted as the cross-sectional shape of the gratings 3d, 3d ..., 3e, 3e ... in the second diffractive element 3, the two regions 3a, 3b of the second diffractive element 3 are Since the difference in the diffraction angles of the gratings is quite large, the gratings 3d and 3d ... and the gratings 3e and 3e
It is necessary to make the pitches of ... differ greatly. for that reason,
Since it is difficult to form the blazed shape having the same cross section in the regions 3a and 3b, not only the machining work of the lattices 3d, 3d ..., 3e, 3e ... becomes complicated, but also the lattice between the two regions 3a and 3b is formed. 3d / 3d
.., 3e, 3e .. .., 3e .. 3e. In order to reduce the difference in light utilization efficiency between the regions 3a and 3b, it is necessary to change the blaze shape in both the regions 3a and 3b to a shape different from the optimum shape, but in that case, it is sufficient. It is not possible to obtain high light utilization efficiency.

更に、上記の光ピックアップ装置では、いわゆる、3ビ
ーム法を採用しているため、半導体レーザ1の出射光を
3ビームに分割する第1回折素子2が必要となり、部品
点数の増加を招くという不具合を有していた。
Furthermore, since the above-mentioned optical pickup device employs the so-called three-beam method, the first diffraction element 2 for splitting the emitted light of the semiconductor laser 1 into three beams is required, which causes an increase in the number of parts. Had.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明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、この光発生手段から出射さ
れる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
回折素子からの回折光を受光して電気信号に変換する光
検出器とを備えた光ピックアップ装置において、上記回
折素子はほぼ光ディスクのトラック方向に延びる分割線
と、ほぼ光ディスクのラジアル方向に延びる分割線とを
境界として4つの領域に分割され、かつ、対角線位置の
各2つの領域での回折光の焦点位置までの距離がそれぞ
れほぼ一致するように設定されるとともに、フォーカス
エラーの生じていない時に一方の対角線位置の2つの領
域での回折光の焦点位置が光検出器の手前側に位置し、
他方の対角線位置の2つの領域での回折光の焦点位置が
光検出器より遠方に位置し、両焦点位置のほぼ中間位置
に光検出器が位置するように設定されており、上記光検
出器には上記回折素子の各領域に対応する少なくとも各
1つの光検出部を含む少なくとも4つの光検出部が設け
られており、かつ、上記光検出器の全ての光検出部の出
力信号の和に基づいて光ディスク上に記録された情報の
検出を行う記録情報検出手段と、上記回折素子における
対角線位置の各2つの領域にそれぞれ対応する光検出部
の出力信号の和同士の差に基づいてフォーカスエラーを
検出するフォーカスエラー検出手段と、上記回折素子に
おける対角線位置の各2つの領域にそれぞれ対応する光
検出部の出力信号の和同士の差と、全ての光検出部の出
力信号の和との位相を比較することによりトラッキング
エラーを検出するトラッキングエラー検出手段とを備え
ていることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an optical pickup device according to the present invention condenses a light generation unit and light emitted from the light generation unit onto an optical disc and guides reflected light from the optical disc to a diffraction element. An optical pickup device comprising: an optical system; a diffractive element that diffracts reflected light from an optical disc toward a photodetector; and a photodetector that receives diffracted light from the diffractive element and converts the diffracted light into an electric signal. The diffractive element is divided into four regions with a dividing line extending substantially in the track direction of the optical disc and a dividing line extending substantially in the radial direction of the optical disc as boundaries, and the focal position of the diffracted light in each of the two diagonal positions. Are set so that the distances up to are almost equal to each other, and the focus of the diffracted light in the two areas at one diagonal position is obtained when no focus error occurs. Position is located in front of the photodetector,
The focal position of the diffracted light in the other two diagonal positions is located farther from the photodetector, and the photodetector is set to be located approximately at an intermediate position between the two focal positions. Is provided with at least four photodetector sections including at least one photodetector section corresponding to each region of the diffraction element, and the sum of output signals of all photodetector sections of the photodetector is Based on the difference between the sum of the output signals of the recording information detecting means for detecting the information recorded on the optical disc based on the recording information detecting means and the two areas of the diagonal position of the diffraction element, the focus error is detected. And a difference between the sum of the output signals of the photodetector corresponding to each of the two regions of the diagonal position in the diffraction element and the sum of the output signals of all the photodetectors. It and a tracking error detecting means for detecting a tracking error by comparing is characterized in.

〔作用〕[Action]

上記の構成によれば、光学系の合焦時に回折素子におけ
る一方の対角線位置の2つの領域からの回折光は光検出
器より手前側で焦点を形成し、他方の対角線位置の2つ
の領域からの回折光は光検出器より遠方側で焦点を形成
するようにしているので、光学系の合焦時にいずれも光
検出器上で所定の面積を有する光スポットを形成するも
のである。そして、フォーカスエラーが生じると、一方
の対角線位置の2つの領域からの回折光による光スポッ
トが拡大又は縮小し、他方の対角線位置の2つの領域対
からの回折光による光スポットは逆に縮小又は拡大する
ことにより光検出器の各光検出部での受光量が変化する
ので、それに基づいて、フォーカスエラーの検出が行わ
れるものである。
According to the above configuration, when the optical system is focused, the diffracted light from the two regions at one diagonal position in the diffractive element forms a focus on the front side of the photodetector, and from the two regions at the other diagonal position. Since the diffracted light of (1) forms a focal point on the far side from the photodetector, it forms a light spot having a predetermined area on the photodetector when the optical system is in focus. Then, when a focus error occurs, the light spots due to the diffracted light from the two regions at one diagonal position expand or contract, and the light spots due to the diffracted light from the two region pairs at the other diagonal position contract or conversely. Since the amount of received light at each photodetector of the photodetector changes due to the enlargement, the focus error is detected based on that.

又、トラッキングエラーの生じていない時には、光ディ
スク上のピット等の記録情報により回折素子上で生じる
光ディスクからの反射光の明暗パターンは、光ディスク
のトラック方向に延びる分割線を境界として左右対称と
なるので、対角線位置の各2つの領域にそれぞれ対応す
る光検出部の出力信号の和同士は等しくなり、その差は
“0"となる。
Further, when no tracking error occurs, the light-dark pattern of the reflected light from the optical disc generated on the diffraction element by the recording information such as the pits on the optical disc becomes symmetrical with the dividing line extending in the track direction of the optical disc as a boundary. , The sums of the output signals of the photodetector corresponding to the two diagonal positions are equal, and the difference between them is “0”.

一方、トラッキングエラーが生じて、光ディスク上の光
スポットがトラック中央からいずれかの方向にずれる
と、光ディスクからの反射光の回折素子上での明暗パタ
ーンは、光ディスクのトラック方向の分割線を境界とし
て左右非対称となる。従って、対角線位置の各2つの領
域にそれぞれ対応する光検出部の出力信号の和同士は相
違し、その差は正又は負の値を持つ。その場合、上記回
折素子上での明暗パターンは、光ディスク上の光スポッ
トがトラック中央からずれる方向により反転するので、
上記回折素子の対角線位置の各2つの領域にそれぞれ対
応する光検出部の出力信号の和同士の差の極性は、光デ
ィスク上の光スポットがトラック中央からずれる方向に
より反転する。
On the other hand, when a tracking error occurs and the light spot on the optical disc deviates in either direction from the track center, the light-dark pattern on the diffractive element of the reflected light from the optical disc has a dividing line in the track direction of the optical disc as a boundary. It becomes asymmetrical. Therefore, the sums of the output signals of the photodetector corresponding to each of the two diagonal positions are different, and the difference has a positive or negative value. In that case, the light-dark pattern on the diffractive element is inverted depending on the direction in which the light spot on the optical disc deviates from the center of the track.
The polarity of the difference between the sums of the output signals of the photodetector corresponding to each of the two diagonal positions of the diffractive element is reversed depending on the direction in which the light spot on the optical disc deviates from the track center.

なお、トラッキングエラーが生じている場合、上記回折
格子上の明暗パターンは、光ディスク上の光スポットが
ピット等の記録情報に沿って移動するに伴って変化し、
それに伴って、上記回折素子の対角線位置の各2つの領
域にそれぞれ対応する光検出部の出力信号の和同士の差
はほぼ正弦波を描く。この正弦波の位相は光ディスク上
の光スポットがトラック中央からずれ方向に応じて変化
する。一方、全ての光検出部の出力信号の和も、光ディ
スク上の光スポットがピット等の記録情報に沿って移動
するに伴って正弦波を描くが、この正弦波の位相はトラ
ッキングエラーが生じるか否かにかかわらずほぼ一定で
ある。従って、上記回折素子の対角線位置の各2つの領
域にそれぞれ対応する光検出部の出力信号の和同士の差
が描く正弦波と、全ての光検出部の出力信号の和が描く
正弦波との位相を比較することにより、トラッキングエ
ラーの検出を行うことができる。
When a tracking error occurs, the bright-dark pattern on the diffraction grating changes as the light spot on the optical disc moves along with recorded information such as pits,
Along with that, the difference between the sums of the output signals of the photodetector corresponding to the respective two regions of the diagonal position of the diffraction element draws a sine wave. The phase of this sine wave changes according to the direction in which the light spot on the optical disc deviates from the center of the track. On the other hand, the sum of the output signals of all the photodetectors also draws a sine wave as the light spot on the optical disc moves along the recorded information such as pits. Does the phase of this sine wave cause a tracking error? It is almost constant regardless of whether or not. Therefore, the sine wave drawn by the difference between the sums of the output signals of the photodetector and the sine wave drawn by the sum of the output signals of all the photodetectors corresponding to the two diagonal regions of the diffraction element. Tracking error can be detected by comparing the phases.

そして、上記の構成では、回折素子の各光検出部からの
回折光を受光する光検出器の各光検出部を互いに比較的
接近した位置に設けることができ、かつ、フォーカスエ
ラー及び記録情報の検出とトラッキングエラーの検出と
を共通の光検出部で行うことにより光検出部の個数を削
減することができるので、光検出器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。
Further, in the above configuration, each photodetector of the photodetector that receives the diffracted light from each photodetector of the diffraction element can be provided at a position relatively close to each other, and the focus error and the recorded information Since the detection of the tracking error and the detection of the tracking error are performed by the common photodetector, the number of photodetectors can be reduced, so that the area occupied by the photodetector and the manufacturing cost can be reduced.

又、光検出器における各光検出部が比較的接近した位置
に設けられるので、回折素子における各領域での回折角
の差を充分に小さくすることができる。それにより、回
折格子の各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、各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、各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, since the photodetectors of the photodetector are provided at relatively close positions, it is possible to sufficiently reduce the difference in diffraction angle between the regions of the diffraction element. Thereby, when the cross-sectional shape of the grating in each region of the diffraction grating is a blazed shape, the blazed shapes of the respective regions can be made substantially equal to each other, so that the grating can be easily manufactured and the grating can be easily manufactured in each region. Light utilization efficiency is high enough, and
The difference in utilization efficiency can be made sufficiently small.

又、上記の構成では、光発生手段の出射光をメインビー
ム及びサブビームに分割することなくフォーカスエラー
及びトラッキングエラーの検出を行うようにしているの
で、上記出射光をメインビームとサブビームとに分割す
る回折素子が不要となり、部品点数の削減を図ることが
できる。
Further, in the above configuration, the focus error and the tracking error are detected without splitting the outgoing light of the light generating means into the main beam and the sub beam, so that the outgoing light is split into the main beam and the sub beam. Since the diffraction element is unnecessary, the number of parts can be reduced.

〔実施例1〕 本発明の一実施例を第1図乃至第8図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。
[Embodiment 1] The following will describe one embodiment of the present invention with reference to FIGS. 1 to 8.

本実施例に係る光ピックアップ装置11はコンパクトディ
スク、ビデオディスク等の再生専用型の光ディスクの再
生装置として使用されるものである。第2図に示すよう
に、光発生手段としての半導体レーザ12の出射光は回折
素子13を介してコリメートレンズ14に到り、コリメート
レンズ14で平行光とされた後、対物レンズ15に到達す
る。上記のコリメートレンズ14及び対物レンズ15は光学
系を構成する。
The optical pickup device 11 according to the present embodiment is used as a reproducing device for a reproduction-only optical disc such as a compact disc or a video disc. As shown in FIG. 2, the emitted light of the semiconductor laser 12 as the light generating means reaches the collimator lens 14 through the diffraction element 13, is collimated by the collimator lens 14, and then reaches the objective lens 15. . The collimator lens 14 and the objective lens 15 described above constitute an optical system.

対物レンズ15を透過した光束は、光ディスク16上に予め
ピットとして記録された記録情報を読み取るべく、光デ
ィスク16上のピットに集光される。
The light flux that has passed through the objective lens 15 is focused on the pits on the optical disc 16 in order to read the recording information recorded as pits on the optical disc 16 in advance.

光ディスク16から反射された光束は、対物レンズ15及び
コリメートレンズ14を通過し、回折素子13にてX方向に
回折された1次回折光が光検出器17に導かれるようにな
っている。
The light flux reflected from the optical disk 16 passes through the objective lens 15 and the collimator lens 14, and the first-order diffracted light diffracted in the X direction by the diffraction element 13 is guided to the photodetector 17.

第1図(b)に示すように、光検出器17は、光ディスク
16のトラック方向であるY方向に延びる分割線17hと、
光ディスク16のラジアル方向であるX方向に延びる分割
線17gとにより、それぞれ矩形状を成す4つの光検出部1
7a〜17dに分割されている。光検出部17a〜17dは、それ
ぞれ回折素子13の後述する各領域13a〜13dに対応し、各
領域13a〜13dからの回折光を受光するようになってい
る。
As shown in FIG. 1 (b), the photodetector 17 is an optical disc.
Dividing line 17h extending in the Y direction, which is the track direction of 16,
The four photodetection units 1 each having a rectangular shape by the dividing line 17g extending in the X direction which is the radial direction of the optical disc 16.
It is divided into 7a to 17d. The photodetectors 17a to 17d correspond to respective regions 13a to 13d of the diffraction element 13, which will be described later, and receive diffracted light from the respective regions 13a to 13d.

第3図に示すように、回折素子13は、光ディスク16のト
ラック方向に延びる分割線13iと、光ディスク16のラジ
アル方向に延びる分割線13jとにより4つの領域13a〜13
dに分割されている。
As shown in FIG. 3, the diffractive element 13 has four regions 13a to 13a by a dividing line 13i extending in the track direction of the optical disc 16 and a dividing line 13j extending in the radial direction of the optical disc 16.
It is divided into d.

回折素子13の各領域13a〜13dには、光ディスク16からの
反射光をそれぞれX方向に回折させるための格子13e・1
3e…〜13h・13hが形成されている。半導体レーザ12と光
ディスク16とを結ぶ光軸L1を中心とする一方の対角線位
置の2つの領域13a・13cの格子13e・13e…、13g・13g…
は、フォーカスエラーのない上記光学系の合焦時に、光
ディスク16から反射され、領域13a・13cで回折された光
束が光検出器17の手前の同一の点f1で焦点を結ぶよう
に、方向及びピッチが定められている。
The regions 13a to 13d of the diffractive element 13 have gratings 13e-1 for diffracting the reflected light from the optical disk 16 in the X direction.
3e ... ~ 13h and 13h are formed. Lattices 13e, 13e ..., 13g, 13g ... of two regions 13a, 13c at one diagonal line centered on the optical axis L 1 connecting the semiconductor laser 12 and the optical disc 16
Is a direction in which the light flux reflected from the optical disk 16 and diffracted by the areas 13a and 13c is focused at the same point f 1 in front of the photodetector 17 when the optical system without a focus error is focused. And the pitch is defined.

一方、上記光軸L1を中心とする他方の対角線位置の2つ
の領域13b・13dにおける格子13f・13f…、13h・13h…
は、上記の合焦時に光ディスク16から反射され、領域13
b・13dで回折された光束が光検出器17より遠方の同一の
点f2で焦点を結ぶように方向及びピッチが定められてい
る。上記の焦点位置f1とf2とはともに、上記の光軸L1
回折素子13との交点と、光検出器17上の分割線17g・17h
同士の交点とを結ぶ回折光の光軸L2上に位置し、かつ、
上記の合焦時に、光検出器17が焦点位置f1・f2のほぼ中
間位置に存在するように設定されている。
On the other hand, the gratings 13f, 13f ..., 13h, 13h ... in the two regions 13b, 13d at the other diagonal position with the optical axis L 1 as the center.
Is reflected from the optical disc 16 at the time of focusing and the area 13
The direction and pitch are determined so that the light beam diffracted by b · 13d is focused at the same point f 2 far from the photodetector 17. The focal points f 1 and f 2 are both the intersection of the optical axis L 1 and the diffractive element 13 and the dividing lines 17g and 17h on the photodetector 17.
It is located on the optical axis L 2 of the diffracted light that connects the intersections of the two , and
At the time of focusing, the photodetector 17 is set so as to be located at a substantially intermediate position between the focus positions f 1 and f 2 .

上記のように、一方の対角線位置の2つの領域13a・13c
からの回折光の焦点位置f1までの距離と、他方の対角線
位置の2つの領域13b・13dからの回折光の焦点位置f2
での距離を相違させるために、例えば、領域13a・13cに
は光の収束機能(凸レンズ機能)が付与され、領域13b
・13dには光の発散機能(凹レンズ機能)が付与されて
いる。
As mentioned above, the two areas 13a and 13c at one diagonal position
In order to make the distance to the focal point position f 1 of the diffracted light from and the distance to the focal point position f 2 of the diffracted light from the two areas 13b and 13d at the other diagonal position different, for example, in the areas 13a and 13c Is provided with a light converging function (convex lens function), and the area 13b
・ 13d has a light diverging function (concave lens function).

なお、各領域13a〜13dの格子13e・13e…〜13h・13h…
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13e・13e…〜13h・13h…の断面形
状は、第16図(a)に示す矩形形状、又は第16図(b)
に示すブレーズ形状とすることができる。
It should be noted that the lattices 13e, 13e, ..., 13h, 13h, ... Of the regions 13a to 13d ...
Can be created by a well-known two-beam interference method, or can be created by obtaining the shape of interference fringes by an electronic computer and drawing the interference fringes directly on the dry plate by an electron beam exposure device. In that case, the cross-sectional shape of the lattices 13e, 13e ... ~ 13h, 13h ... Is the rectangular shape shown in Fig. 16 (a), or Fig. 16 (b).
The blaze shape shown in FIG.

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。
The detection of the recording information, the focus error signal and the tracking error signal will be described below.

半導体レーザ12から出射され、光ディスク16で反射され
て、回折素子13の領域13aで回折された光束は焦点位置f
1で一旦収束し、反転することにより、光検出器17にお
ける光検出部17aに扇形の光スポットP1を形成する。
又、光ディスク16から反射され、領域13aと同一対角線
上の領域13cで回折された光束は、上記と同一の焦点位
置f1で一旦収束し、反転することにより、光検出器17の
光検出部17cに扇形の光スポットP3を形成する。
The light beam emitted from the semiconductor laser 12, reflected by the optical disk 16, and diffracted by the region 13a of the diffractive element 13 has a focal position f.
By once converging at 1 and reversing, a fan-shaped light spot P 1 is formed at the photodetector 17a in the photodetector 17.
Further, the light beam reflected from the optical disc 16 and diffracted by the region 13c on the same diagonal line as the region 13a once converges at the same focal point position f 1 as described above and is inverted, whereby the photodetection unit of the photodetector 17 is detected. A fan-shaped light spot P 3 is formed on 17c.

一方、光ディスク16から反射され、回折素子13の領域13
bで回折された光束は、光検出器17の手前側で収束する
ことなく、光検出部17b上に扇形の光スポットP2を形成
する。更に、光ディスク16から反射され、回折素子13に
おける領域13bと同一対角線上の領域13dで回折された光
束は光検出器17の手前側で収束することなく、光検出部
17d上に扇形の光スポットP4を形成する。
On the other hand, the area 13 of the diffraction element 13 is reflected by the optical disk 16.
The light beam diffracted by b does not converge on the front side of the photodetector 17 and forms a fan-shaped light spot P 2 on the photodetection unit 17b. Further, the light beam reflected from the optical disc 16 and diffracted by the region 13d on the same diagonal line as the region 13b in the diffraction element 13 does not converge on the front side of the photodetector 17, and the photodetector section does not converge.
A fan-shaped light spot P 4 is formed on 17d.

そして、対物レンズ15と光ディスク16間の距離が適正な
合焦状態では、光検出器17が2つの焦点位置f1・f2のほ
ぼ中間位置に存在しているので、第1図(b)に示すよ
うに、各光スポットP1〜P4の大きさは等しくなる。従っ
て、各光検出部17a〜17dの出力信号Sa〜Sdは等しくな
る。
Then, in the focused state where the distance between the objective lens 15 and the optical disk 16 is proper, the photodetector 17 is located at an almost intermediate position between the two focal positions f 1 and f 2 , so that FIG. As shown in, the light spots P 1 to P 4 have the same size. Therefore, the output signals Sa to Sd of the photodetectors 17a to 17d become equal.

一方、光ディスク16が対物レンズ15に接近し過ぎてフォ
ーカスエラー状態になると、上記の焦点位置f1が光検出
器17に接近する一方、焦点位置f2が光検出器17から遠ざ
かるので、第1図(a)のように、光スポットP1・P3
縮小し、逆に、光スポットP2・P4は拡大する。その場
合、個々の光スポットP1〜P4の光量自体は大きさにより
変化しないが、実際には、第4図の如く、分割線17g・1
7hが所定の幅(例えば、5μm程度)を有し、かつ、各
光スポットP1〜P4の扇形の弦の部分が分割線17g・17hの
中央線上に位置するとともに、分割線17g・17h上では光
信号に対する感度がなくされるか又は減衰させられてい
る。そして、第1図(a)及び第4図の状態では、光ス
ポットP1・P3の方が光スポットP2・P4に比して分割線17
g・17h上にはみ出している割合(面積率)が大きいた
め、光検出部17a・17cの出力信号Sa・Scが光検出部17b
・17dの出力信号Sb・Sdより小さくなる。
On the other hand, when the optical disc 16 approaches the objective lens 15 too much and enters a focus error state, the focus position f 1 approaches the photodetector 17, while the focus position f 2 moves away from the photodetector 17, so As shown in FIG. 7A, the light spots P 1 and P 3 are reduced, and conversely, the light spots P 2 and P 4 are enlarged. In that case, the light amount of each of the light spots P 1 to P 4 does not change depending on the size, but in reality, as shown in FIG.
7h has a predetermined width (for example, about 5 μm), and the fan-shaped chord portions of the respective light spots P 1 to P 4 are located on the center line of the dividing lines 17g · 17h and the dividing lines 17g · 17h. Above it is desensitized or attenuated to the optical signal. In the state shown in FIGS. 1 (a) and 4, the light spots P 1 and P 3 are separated from the light spots P 2 and P 4 by the dividing line 17
Since the proportion (area ratio) protruding over g / 17h is large, the output signals Sa / Sc of the photodetectors 17a / 17c are
・ It becomes smaller than the output signal Sb ・ Sd of 17d.

逆に、光ディスク16が対物レンズ15から離れ過ぎてフォ
ーカスエラー状態となると、第1図(c)のように、光
スポットP1・P3が拡大する一方、光スポットP2・P4が縮
小するため、光検出部17a・17cの出力信号Sa・Scが光検
出部17b・17dの出力信号Sb・Sdより大きくなる。
On the other hand, when the optical disc 16 is too far from the objective lens 15 and a focus error occurs, the light spots P 1 and P 3 expand while the light spots P 2 and P 4 shrink, as shown in FIG. 1 (c). Therefore, the output signals Sa / Sc of the photodetectors 17a / 17c become larger than the output signals Sb / Sd of the photodetectors 17b / 17d.

従って、フォーカスエラー信号FESは、回折素子13の一
方の対角線位置の2つの領域13a・13cに対応する光検出
部17a・17cの出力信号Sa・Scの和と、回折素子13の他方
の対角線位置の2つの領域13b・13dに対応する光検出部
17b・17dの出力信号Sb・Sdの和との差(以下、対角線差
信号と呼ぶ)により求められる。すなわち、フォーカス
エラー信号FESは、図示しないフォーカスエラー検出手
段によりFES=(Sa+Sc)−(Sb+Sd)の演算により求
められ、このFESが“0"となるように図示しないフォー
カスサーボ系により対物レンズ15が駆動される。一方、
ピットとして記録された記録情報RFは、図示しない記録
情報検出手段により全ての光検出部17a〜17dの出力信号
Sa〜Sdの和(以下、和信号と呼ぶ)として、RF=Sa+Sb
+Sc+Sdの演算により得られる。
Therefore, the focus error signal FES is the sum of the output signals Sa and Sc of the photodetectors 17a and 17c corresponding to the two regions 13a and 13c at one diagonal position of the diffraction element 13 and the other diagonal position of the diffraction element 13. Photodetector corresponding to the two areas 13b and 13d of
It is obtained by the difference between the output signals Sb and Sd of 17b and 17d and the sum (hereinafter referred to as the diagonal difference signal). That is, the focus error signal FES is obtained by the calculation of FES = (Sa + Sc) − (Sb + Sd) by the focus error detection means (not shown), and the objective lens 15 is moved by the focus servo system (not shown) so that this FES becomes “0”. Driven. on the other hand,
The recording information RF recorded as pits is an output signal of all the photodetection units 17a to 17d by a recording information detection unit (not shown).
As the sum of Sa to Sd (hereinafter referred to as the sum signal), RF = Sa + Sb
It is obtained by the calculation of + Sc + Sd.

なお、後述の如く、光ディスク16からの反射光の回折素
子13上での光束E(第7図(a)〜(c)参照)の明暗
パターンは、光ディスク16上の光スポットD(第6図
(a)〜(c)参照)がピットC上を矢印A方向に通過
する際にピットC上の位置により変動し、その結果、各
光検出部17a〜17dの出力信号Sa〜Sdの値も光スポットD
がピットC上を移動するに伴って変動する。従って、フ
ォーカスエラー信号FESの生成に当たっては、各光検出
部17a〜17dの出力信号Sa〜Sdの値は、例えば、光スポッ
トDがピットCを通過する間の平均値とすれば良い。
As will be described later, the bright and dark pattern of the light flux E (see FIGS. 7A to 7C) of the reflected light from the optical disc 16 on the diffraction element 13 is a light spot D on the optical disc 16 (see FIG. 6). (See (a) to (c)) varies depending on the position on the pit C when passing over the pit C in the direction of the arrow A, and as a result, the values of the output signals Sa to Sd of the photodetection units 17a to 17d are also changed. Light spot D
Fluctuates as it moves on pit C. Therefore, in generating the focus error signal FES, the values of the output signals Sa to Sd of the photodetectors 17a to 17d may be, for example, average values during the passage of the light spot D through the pit C.

次に、トラッキングエラー信号RESは、いわゆるヘテロ
ダイン法により求められる。
Next, the tracking error signal RES is obtained by the so-called heterodyne method.

すなわち、第6図(b)に示すように、光ディスク16上
のピットCが整列されたトラックの中央に光スポットD
が照射されていて、トラッキングエラーが生じていない
場合、光スポットDがピットC上に差し掛かった時点、
つまり、ピットC上を通過し始めた時点での光ディスク
16からの反射光の回折素子13上での光束Eの明暗パター
ンは第7図(b)の如くに、図中上部と下部で明るく、
中央部で暗くなる。この場合、光束Eの明暗パターンは
左右対称であるため、上記の対角線差信号は“0"とな
る。
That is, as shown in FIG. 6 (b), a light spot D is formed at the center of the track where the pits C on the optical disk 16 are aligned.
When the light spot D is approaching the pit C,
In other words, the optical disc at the time when it started passing over the pit C
The bright and dark pattern of the light flux E on the diffraction element 13 of the reflected light from 16 is bright in the upper and lower parts in the figure as shown in FIG.
Darkens in the center. In this case, since the light-dark pattern of the light flux E is bilaterally symmetrical, the above-mentioned diagonal line difference signal is "0".

第6図(a)の如く、光ディスク16上で光スポットDが
トラック中央から図中左側にずれてトラッキングエラー
を生じた場合、光スポットDがピットC上に差し掛かっ
た時点での回折素子13上での光束Eの明暗パターンは第
7図(a)の如く、図中左上部と右下部で明るくなり、
中央部で暗くなる。この時、光検出器17上の光検出部17
a・17cの受光量は相対的に大きくなり、一方、光検出部
17b・17dの受光量は相対的に小さくなるので、上記の対
角線差信号(Sa+Sc)−(Sb+Sd)は正の値となる。
As shown in FIG. 6 (a), when the optical spot D on the optical disc 16 is displaced from the track center to the left side in the figure to cause a tracking error, the optical spot D is diffracted on the pit C on the diffractive element 13. As shown in FIG. 7 (a), the light-dark pattern of the light flux E in FIG.
Darkens in the center. At this time, the photodetector 17 on the photodetector 17
The amount of light received by a and 17c is relatively large, while the light detector
Since the light receiving amounts of 17b and 17d are relatively small, the diagonal line difference signal (Sa + Sc)-(Sb + Sd) has a positive value.

又、光スポットDがトラック中央から左側にずれている
状態で光スポットDがピットCを通過し終える時点での
回折素子13上での光束Eの明暗パターンは第7図(c)
の如く、図中右上部と左下部で明るく、中央部で暗くな
る。この時、光検出部17a・17cの受光量は相対的に小さ
くなり、光検出部17b・17dの受光量は相対的に大きくな
るので、上記の対角線差信号(Sa+Sc)−(Sb+Sd)は
負の値となる。
Further, the light-dark pattern of the light beam E on the diffraction element 13 at the time when the light spot D has finished passing through the pit C in the state where the light spot D is displaced from the center of the track to the left is FIG. 7 (c).
As shown in the figure, the upper right part and lower left part in the figure are bright, and the central part is dark. At this time, the amount of light received by the photodetectors 17a and 17c is relatively small, and the amount of light received by the photodetectors 17b and 17d is relatively large. Therefore, the diagonal difference signal (Sa + Sc)-(Sb + Sd) is negative. Becomes the value of.

従って、光ディスク16上の光スポットDがピットCに対
し左側にずれている場合、上記の対角線差信号(Sa+S
c)−(Sb+Sd)は、光ディスク16上の光スポットDが
ピットC上を矢印A方向に移動するに伴って概略第8図
中(b)の如くに、ほぼ正弦波状の曲線を描く。
Therefore, when the light spot D on the optical disc 16 is displaced to the left with respect to the pit C, the diagonal line difference signal (Sa + S
c)-(Sb + Sd) draws a substantially sinusoidal curve as shown in (b) of FIG. 8 as the light spot D on the optical disc 16 moves on the pit C in the direction of arrow A.

一方、第6図(c)の如く、光ディスク16上で光スポッ
トDがトラック中央から図中右側にずれてトラッキング
エラーを生じた場合、光スポットDがピットC上に差し
掛かった時点での回折素子13上での光束Eの明暗パター
ンは第7図(c)の如くになる。この時、光検出部17a
・17cの受光量は相対的に小さくなり、光検出部17b・17
dの受光量は相対的に大きくなるので、上記の対角線差
信号は負の値となる。
On the other hand, as shown in FIG. 6C, when the optical spot D shifts from the track center to the right side in the figure on the optical disc 16 and a tracking error occurs, the diffraction element at the time when the optical spot D approaches the pit C. The light-dark pattern of the light flux E on 13 is as shown in FIG. 7 (c). At this time, the light detection unit 17a
・ The light receiving amount of 17c becomes relatively small,
Since the amount of received light of d becomes relatively large, the above diagonal difference signal has a negative value.

又、光スポットDがトラック中央から右側にずれている
状態で光スポットDがピットCを通過し終える時点での
回折素子13上での光束Eの明暗パターンは第7図(a)
の如くになる。この時、光検出部17a・17cの受光量は相
対的に大きくなり、光検出部17b・17dの受光量は相対的
に小さくなるので、上記の対角線差信号は正の値とな
る。
Further, the light-dark pattern of the light beam E on the diffraction element 13 at the time when the light spot D has finished passing through the pit C in the state where the light spot D is deviated from the track center to the right is shown in FIG. 7 (a).
It becomes like. At this time, the amount of light received by the photodetectors 17a and 17c is relatively large and the amount of light received by the photodetectors 17b and 17d is relatively small, so that the above-mentioned diagonal line difference signal has a positive value.

従って、光ディスク16上の光スポットDがピットCに対
し右側にずれている場合、上記の対角線差信号(Sa+S
c)−(Sb+Sd)は、光スポットDがピットC上を矢印
A方向に移動するに伴って概略第8図中(c)の如く
に、ほぼ正弦波状の曲線を描く。但し、この場合の正弦
波の位相は、光スポットDがピットCに対し左側にずれ
ている場合とは180°異なっている。
Therefore, when the light spot D on the optical disc 16 is shifted to the right with respect to the pit C, the above-mentioned diagonal line difference signal (Sa + S
c)-(Sb + Sd) draws a substantially sinusoidal curve as shown in (c) of FIG. 8 as the light spot D moves on the pit C in the direction of arrow A. However, the phase of the sine wave in this case is different from that in the case where the light spot D is shifted to the left side with respect to the pit C by 180 °.

一方、上記の和信号Sa+Sb+Sc+Sdは、光ディスク16上
で光スポットDがピットCを通過するに伴って、第8図
中(a)に示す如くの正弦波状の曲線を描く。この正弦
波の位相はフォーカスエラーが生じているか否かにかか
わらずほぼ一定である。そして、光ディスク16上で光ス
ポットDが左側にずれている場合に対角線差信号が描く
正弦波(第8図中(b))は、和信号の正弦波(第8図
中(a))に対し位相が90°遅れており、一方、光ディ
スク16上で光スポットDが右側にずれている場合に対角
線差信号が描く正弦波(第8図中(c))は、和信号の
正弦波に対し位相が90°進んでいる。
On the other hand, the sum signal Sa + Sb + Sc + Sd draws a sinusoidal curve as shown in FIG. 8A as the light spot D passes through the pit C on the optical disc 16. The phase of this sine wave is almost constant regardless of whether or not a focus error occurs. Then, the sine wave ((b) in FIG. 8) drawn by the diagonal line difference signal when the light spot D is displaced to the left on the optical disc 16 becomes a sine wave ((a) in FIG. 8) of the sum signal. On the other hand, the sine wave ((c) in FIG. 8) drawn by the diagonal line difference signal when the light spot D on the optical disc 16 is shifted to the right is the sine wave of the sum signal. On the other hand, the phase is advanced by 90 °.

従って、図示しないトラッキングエラー検出手段にて対
角線差信号と和信号の位相を比較することにより、光ス
ポットDがいずれの側にずれているかの検出が行える。
上記の位相の比較は、例えば、ヘテロダイン検波回路に
より行うことができる。一方、トラッキングエラーが生
じていない時は、上記の如く、対角線差信号が“0"とな
る。なお、第7図の明暗パターンは、ピットCの深さが
使用するレーザ光の波長の1/4である場合のものであ
る。
Therefore, by comparing the phases of the diagonal line difference signal and the sum signal with a tracking error detecting means (not shown), it is possible to detect which side the light spot D is deviated from.
The above phase comparison can be performed by, for example, a heterodyne detection circuit. On the other hand, when no tracking error occurs, the diagonal line difference signal becomes "0" as described above. The bright and dark pattern in FIG. 7 is for the case where the depth of the pit C is 1/4 of the wavelength of the laser light used.

ここで、半導体レーザ11から出射されるレーザ光の波長
の変動により、上記レーザ光の波長が、回折素子13で回
折された光束が点f1及びf2で収束するように設定した基
準波長より短くなった場合、領域13a・13cからの回折光
は点f1よりも光検出器17に近い位置で収束し、領域13b
・13dからの回折光は点f2よりも光検出器17に近い位置
で収束するため、光検出器17上での各光スポットP1〜P4
はともに上記の基準波長時より小さくなる。そのため、
半導体レーザ11の波長変動により、フォーカスエラー信
号FESに影響を与えることはない。同様に、上記レーザ
光の波長が基準波長より長くなると、各光スポットP1
P4はともに上記の基準波長時より大きくなるので、フォ
ーカスエラー信号FESに誤差は生じない。
Here, due to the fluctuation of the wavelength of the laser light emitted from the semiconductor laser 11, the wavelength of the laser light is greater than the reference wavelength set so that the light beam diffracted by the diffraction element 13 converges at the points f 1 and f 2. When the length becomes shorter, the diffracted light from the regions 13a and 13c converges at a position closer to the photodetector 17 than the point f 1 , and the region 13b
Since the diffracted light from 13d converges at a position closer to the photodetector 17 than the point f 2 , each of the light spots P 1 to P 4 on the photodetector 17
Both are smaller than at the reference wavelength. for that reason,
The fluctuation of the wavelength of the semiconductor laser 11 does not affect the focus error signal FES. Similarly, when the wavelength of the laser light becomes longer than the reference wavelength, each light spot P 1 ~
Since both P 4 and P 4 are larger than those at the reference wavelength, no error occurs in the focus error signal FES.

又、上記レーザ光に周波数変動が生じると、第5図
(a)及び(b)に示すように、光スポットP1〜P4が光
検出器17上でX方向、つまり、回折素子13における回折
方向に移動する。ところが、この場合、光検出部17aの
出力信号Saの増減量と光検出部17cの出力信号Scの増減
量とが互いに相殺し合い、かつ、光検出部17bの出力信
号Sbの増減量と光検出部17dの出力信号Sdの増減量とが
互いに相殺し合うので、全体としてフォーカスエラー信
号FESに誤差は生じない。
Further, when the laser light fluctuates in frequency, as shown in FIGS. 5A and 5B, the light spots P 1 to P 4 are in the X direction on the photodetector 17, that is, in the diffraction element 13. Move in the diffraction direction. However, in this case, the increase / decrease in the output signal Sa of the photodetector 17a and the increase / decrease in the output signal Sc of the photodetector 17c cancel each other out, and the increase / decrease in the output signal Sb of the photodetector 17b and the optical detection Since the increase / decrease amount of the output signal Sd of the portion 17d cancels each other out, no error occurs in the focus error signal FES as a whole.

なお、本実施例では、光検出器17の各光検出部17a〜17d
を互いに接近させて形成するようにし、かつ、フォーカ
スエラーの検出とトラッキングエラーの検出を共通の光
検出部17a〜17dで行って光検出部17a〜17dの個数を減少
させるようにしたので、光検出部17a〜17d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 17a to 17d of the photodetector 17 is
Are formed close to each other, and focus error detection and tracking error detection are performed by the common photodetection units 17a to 17d to reduce the number of photodetection units 17a to 17d. It becomes possible to reduce the area occupied by the detection units 17a to 17d and to reduce the manufacturing cost.

又、光検出部17a〜17dが互いに接近することにより、回
折素子13の各領域13a〜13dにおける回折角がほぼ等しく
なり、従って、格子13e・13e…〜13h・13h…の断面形状
を第16図(b)に示すブレーズ形状とする場合、格子13
e・13e…〜13h・13h…のピッチをほぼ等しくできるの
で、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。
Further, since the photodetection units 17a to 17d are close to each other, the diffraction angles in the respective regions 13a to 13d of the diffraction element 13 become substantially equal to each other, so that the cross-sectional shapes of the gratings 13e, 13e, ..., 13h, 13h ,. When the blazed shape shown in FIG.
Since the pitches of e ・ 13e ... to 13h ・ 13h ... can be made almost equal, processing of the diffractive element 13 can be performed smoothly, and there is no difference in the light use efficiency, and it is possible to obtain a sufficiently high use efficiency. It can be formed into a fine blaze shape.

なお、回折素子13からの回折光は擬似的に非点収差の性
質を有しているため、その焦点制御手法は、公知の非点
収差法を利用した手法を用いても良い。
Since the diffracted light from the diffractive element 13 has a pseudo astigmatism property, a known astigmatism method may be used as the focus control method.

〔実施例2〕 次に、第9図及び第10図に基づいて、第2実施例を説明
する。
Second Embodiment Next, a second embodiment will be described based on FIGS. 9 and 10.

第9図に示すように、第2実施例では光検出器17が、第
1実施例と同様、それぞれ光ディスク16のトラック方向
及びラジアル方向に延びる分割線17h・17gにより4個の
光検出部17a〜17dに分割されている。但し、各光検出部
17a〜17dは第1実施例に比してX方向の幅が拡張されて
いる。そして、光検出部17a〜17dで光スポットP1・P2
光スポットP3・P4とがX方向の間隔を隔てて分離される
ように回折素子13が構成されている。
As shown in FIG. 9, in the second embodiment, as in the first embodiment, the photodetector 17 has four photodetection sections 17a by dividing lines 17h and 17g extending in the track direction and the radial direction of the optical disk 16, respectively. It is divided into ~ 17d. However, each light detector
The widths of 17a to 17d in the X direction are expanded as compared with the first embodiment. The diffractive element 13 is configured such that the light spots P 1 and P 2 and the light spots P 3 and P 4 are separated by a distance in the X direction at the photodetectors 17a to 17d.

すなわち、回折素子13は第1実施例と同様、第3図の如
く、光ディスク16のトラック方向及びラジアル方向に延
びる分割線13i及び13jにより4個の領域13a〜13dに分割
されている。第10図にも示すように、回折素子13の領域
13aで回折された光束は、光検出器17における光検出部1
7a・17bの手前側の焦点位置f1bで焦点を結んだ後、反転
して光検出部17a上に光スポットP1を形成するように、
領域13aの格子13e・13e…が設計されている。
That is, as in the first embodiment, the diffractive element 13 is divided into four regions 13a to 13d by the dividing lines 13i and 13j extending in the track direction and the radial direction of the optical disc 16, as shown in FIG. As shown in FIG. 10, the area of the diffraction element 13
The light beam diffracted by 13a is the light detection unit 1 in the photodetector 17.
After focusing at the focus position f 1b on the front side of 7a and 17b, it is inverted to form the light spot P 1 on the light detection unit 17a.
The lattices 13e, 13e ... of the region 13a are designed.

又、回折素子13の領域13cで回折された光束は、光検出
器17の光検出部17c・17dの手前側の焦点位置f1aで焦点
を結んだ後、反転して光検出部17c上に光スポットP3
形成するようになっている。
Further, the light beam diffracted by the region 13c of the diffractive element 13 is focused on the front focus position f 1a of the photodetector sections 17c and 17d of the photodetector 17 and then inverted to be on the photodetector section 17c. It is adapted to form a light spot P 3 .

更に、回折素子13の領域13bは、この領域13bで回折され
た光束の焦点位置が光検出器17の光検出部17a・17bの後
方の点f2bとなるように形成され、それにより、領域13b
からの回折光は反転することなく、光検出部17bに光ス
ポットP2を形成するようになっている。又、回折素子13
の領域13dは、この領域13dからの回折光の焦点位置が光
検出器17の光検出部17c・17dの後方側の点f2aとなるよ
うに形成され、領域13dからの回折光が反転することな
く、光検出器17の光検出部17dに光スポットP4を形成す
るようになっている。
Further, the region 13b of the diffractive element 13 is formed so that the focal position of the light beam diffracted in this region 13b is the point f 2b behind the photodetection units 17a and 17b of the photodetector 17, and thereby the region 13b
The diffracted light from is not inverted and forms a light spot P 2 on the photodetector 17b. Also, the diffractive element 13
The regions 13d, are formed as the focal position of the diffracted light from the region 13d becomes f 2a point on the rear side of the light detecting section 17c · 17d of the photodetector 17, the diffracted light from the region 13d is inverted Instead, the light spot P 4 is formed on the photodetector 17d of the photodetector 17.

この第2実施例で、フォーカスエラー信号FESは第1実
施例と同様、各光検出部17a〜17dの出力信号をSa〜Sdと
して、対角線差信号(Sa+Sc)−(Sb+Sd)により求め
られる。
In the second embodiment, the focus error signal FES is obtained by the diagonal line difference signal (Sa + Sc)-(Sb + Sd) with the output signals of the photodetectors 17a-17d being Sa-Sd, as in the first embodiment.

又、トラッキングエラー信号RESも第1実施例と同様、
上記対角線差信号の位相と、和信号Sa+Sb+Sc+Sdの位
相とを比較することにより求められ、ピットとして記録
された記録情報の再生信号RFは上記和信号により求めら
れる。
The tracking error signal RES is also the same as in the first embodiment.
It is obtained by comparing the phase of the diagonal difference signal and the phase of the sum signal Sa + Sb + Sc + Sd, and the reproduction signal RF of the recorded information recorded as pits is obtained by the sum signal.

そして、第2実施例では、光スポットP1・P2と光スポッ
トP3・P4とをX方向の間隔を隔てて分離したので、半導
体レーザ11からのレーザ光の周波数変動により光スポッ
トP1〜P4が仮想線の如くX方向に移動しても、各光スポ
ットP1〜P4が対応する光検出部17a〜17d内に集光される
ようになる。なお、第2実施例では、回折素子13の領域
13a・13bにおける回折角と領域13c・13dにおける回折角
とが若干相違することになるが、従来のものよりはかな
り回折角の差が減少する。
Further, in the second embodiment, the light spots P 1 and P 2 and the light spots P 3 and P 4 are separated at intervals in the X direction. Therefore, the light spots P 1 and P 4 are separated by the frequency variation of the laser light from the semiconductor laser 11. Even if 1 to P 4 move in the X direction as indicated by imaginary lines, the respective light spots P 1 to P 4 will be focused in the corresponding photodetection sections 17a to 17d. In the second embodiment, the area of the diffraction element 13 is
The diffraction angles in 13a and 13b are slightly different from the diffraction angles in the regions 13c and 13d, but the difference in diffraction angle is considerably smaller than that of the conventional one.

〔実施例3〕 次に、第11図に基づいて第3実施例を説明する。Third Embodiment Next, a third embodiment will be described based on FIG.

第3実施例では、光検出器20は光ディスク16のラジアル
方向であるX方向に延びる分割線20iによりY方向に2
分割されるとともに、光ディスク16のトラック方向であ
るY方向に延びる3本の分割線20j〜20lによりX方向に
4分割され、8つの光検出部20a〜20hが設けられてい
る。
In the third embodiment, the photodetector 20 is moved in the Y direction by a dividing line 20i extending in the X direction, which is the radial direction of the optical disc 16.
Eight photodetection sections 20a to 20h are provided by being divided into four in the X direction by three dividing lines 20j to 20l extending in the Y direction which is the track direction of the optical disc 16.

一方、回折素子13は第1実施例と同様に、第3図の如
く、4分割され、領域13aで回折された回折光は焦点位
置f1(第2図)で一旦焦点を結んだ後、反転して光検出
器20上の光検出部20h・20g上に光スポットP1を形成する
ようになっている。
On the other hand, as in the first embodiment, the diffractive element 13 is divided into four as shown in FIG. 3, and the diffracted light diffracted in the region 13a is once focused at the focal position f 1 (FIG. 2). The light spot P 1 is formed on the photodetectors 20h and 20g on the photodetector 20 by being inverted.

又、回折素子13の領域13cで回折された回折光は、焦点
位置f1で一旦焦点を結んだ後、反転して光検出器20上の
光検出部20a・20b上に光スポットP3を形成するようにな
っている。
The diffracted light diffracted by the region 13c of the diffractive element 13 is once focused at the focal position f 1 and then inverted to form a light spot P 3 on the photodetection units 20a and 20b on the photodetector 20. To form.

一方、回折素子13の領域13b及び13dで回折される回折光
の焦点位置はf2に設定されている。従って、領域13bで
回折された回折光は反転することなく、光検出部20c・2
0d上に光スポットP2を形成し、又、光検出部20dで回折
された回折光は反転することなく光検出部20e・20f上に
光スポットP4を形成するようになっている。
On the other hand, the focal position of the diffracted light diffracted by the regions 13b and 13d of the diffraction element 13 is set to f 2 . Therefore, the diffracted light diffracted in the region 13b is not inverted, and the photodetector 20c
The light spot P 2 is formed on 0d, and the diffracted light diffracted by the photodetection unit 20d is not inverted, and the light spot P 4 is formed on the photodetection units 20e and 20f.

今、光検出部20a〜20hの出力信号をそれぞれSa〜Shとす
ると、フォーカスエラー信号FESは、回折素子13の各領
域13a〜13dにそれぞれ対応する各2個の光検出部のうち
の内側に位置する光検出部20b・20c・20f・20gの出力信
号による対角線差信号により、FES=(Sc+Sf)−(Sb
+Sg)の演算で求められ、又、ピット信号RFは、和信号
によりRF=Sa+Sb+Sc+Sd+Se+Sf+Sg+Shの演算で求
められる。
Now, assuming that the output signals of the photodetectors 20a to 20h are Sa to Sh, respectively, the focus error signal FES is generated inside the two photodetectors corresponding to the respective regions 13a to 13d of the diffraction element 13. FES = (Sc + Sf) − (Sb by the diagonal line difference signal by the output signal of the located photodetector 20b / 20c / 20f / 20g
+ Sg), and the pit signal RF is calculated by the sum signal RF = Sa + Sb + Sc + Sd + Se + Sf + Sg + Sh.

次に、トラッキングエラー信号RESは、上記回折素子13
の各領域13a〜13dにそれぞれ対応する各2個の光検出部
のうちの内側に位置する光検出部20b・20c・20f・20gの
出力信号による対角線差信号(Sc+Sf)−(Sb+Sg)の
位相と、上記和信号の位相とを比較することにより求め
られる。なお、この場合も、レーザ光の周波数変動によ
り光スポットP1〜P4がX方向に移動しても、フォーカス
エラー信号RESに誤差は生じない。
Next, the tracking error signal RES is transmitted to the diffraction element 13
Of the diagonal line difference signal (Sc + Sf)-(Sb + Sg) due to the output signals of the photo-detecting sections 20b, 20c, 20f, 20g located inside the two photo-detecting sections corresponding to the respective regions 13a to 13d of And the phase of the sum signal are compared. Even in this case, no error occurs in the focus error signal RES even if the light spots P 1 to P 4 move in the X direction due to the frequency variation of the laser light.

〔実施例4〕 次に、第12図に基づいて第4実施例を説明する。Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment will be described based on FIG.

第4実施例の光検出器21は全体として円形に形成されて
いる。この光検出器21は光ディスク16のトラック方向及
びラジアル方向に延びる2つの分割線21j・21i及び円形
の分割線21kにより8つの光検出部21a〜21hに分割され
ている。
The photodetector 21 of the fourth embodiment is formed in a circular shape as a whole. The photodetector 21 is divided into eight photodetectors 21a to 21h by two dividing lines 21j and 21i extending in the track direction and the radial direction of the optical disc 16 and a circular dividing line 21k.

一方、回折素子13は第1実施例と同様、第3図の4分割
構成を有し、領域13aからの回折光が第3実施例と同様
に反転して光検出部21g・21hに光スポットP1を形成し、
領域13cからの回折光が反転して光検出部21a・21bに光
スポットP3を形成するようになっている。
On the other hand, the diffractive element 13 has the four-division structure of FIG. 3 as in the first embodiment, and the diffracted light from the region 13a is inverted as in the third embodiment to form a light spot on the photodetection portions 21g and 21h. Form P 1 ,
The diffracted light from the region 13c is inverted to form the light spot P 3 on the photodetection portions 21a and 21b.

又、回折素子13の領域13bからの回折光は反転すること
なく、光検出器21の光検出部21c・21dに光スポットP2
形成し、領域13dからの回折光は反転することなく、光
検出部21e・21fに光スポットP4を形成するようになって
いる。
Further, the diffracted light from the region 13b of the diffractive element 13 does not invert, the light spot P 2 is formed on the photodetection portions 21c and 21d of the photodetector 21, and the diffracted light from the region 13d does not invert, A light spot P 4 is formed on the light detection portions 21e and 21f.

各光検出部21a〜21hの出力信号をSa〜Shとすると、フォ
ーカスエラー信号FESは、回折素子13の各領域13a〜13d
にそれぞれ対応する光検出器21の各2つの光検出部のう
ち、内側に位置する光検出部21b・21c・21f・21gの対角
線差信号として、FES=(Sc+Sf)−(Sb+Sg)の演算
で求められる。
Assuming that the output signals of the respective photodetectors 21a to 21h are Sa to Sh, the focus error signal FES is the respective regions 13a to 13d of the diffraction element 13.
Of each of the two photodetector sections of the photodetector 21 corresponding to, as a diagonal difference signal of the photodetector sections 21b, 21c, 21f, and 21g located inside, by the calculation of FES = (Sc + Sf)-(Sb + Sg) Desired.

又、光学系の合焦時に、Sa+Sd+Se+Sh=Sb+Sc+Sf+
Sgとなるように光検出器21上の光スポットP1〜P4の径を
調整しておくと、FES=(Sd−Sc)+(Se−Sf)+(Sg
−Sh)+(Sb−Sa)=(Sd+Se+Sg+Sb)−(Sc+Sf+
Sh+Sa)の演算によってもフォーカスエラー信号FESが
求められる。この場合も、レーザ光の周波数変動により
光スポットP1〜P4がX方向に移動しても、フォーカスエ
ラー信号FESに誤差は生じない。
When the optical system is in focus, Sa + Sd + Se + Sh = Sb + Sc + Sf +
If the diameters of the light spots P 1 to P 4 on the photodetector 21 are adjusted so as to be Sg, FES = (Sd−Sc) + (Se−Sf) + (Sg
-Sh) + (Sb-Sa) = (Sd + Se + Sg + Sb)-(Sc + Sf +
The focus error signal FES can also be obtained by calculating (Sh + Sa). Also in this case, even if the light spots P 1 to P 4 move in the X direction due to the frequency variation of the laser light, no error occurs in the focus error signal FES.

一方、ピットとして記録された記録情報の再生信号はRF
は和信号として、RF=Sa+Sb+Sc+Sd+Se+Sf+Sg+Sh
の演算で求められる。
On the other hand, the reproduction signal of the recorded information recorded as pits is RF
Is a sum signal, RF = Sa + Sb + Sc + Sd + Se + Sf + Sg + Sh
Is calculated by.

次に、トラッキングエラー信号RESは、上記の対角線差
信号(Sc+Sf)−(Sb+Sg)の位相と、上記和信号の位
相とを比較することにより求められる。
Next, the tracking error signal RES is obtained by comparing the phase of the diagonal line difference signal (Sc + Sf)-(Sb + Sg) with the phase of the sum signal.

〔実施例5〕 次に、第13図に基づいて第5実施例を説明する。[Fifth Embodiment] Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG.

第5実施例では、光検出器22が光ディスク16のトラック
方向に延びる5本の分割線22g〜22kにより6つの光検出
部22a〜22fに分割されている。
In the fifth embodiment, the photodetector 22 is divided into six photodetectors 22a to 22f by five dividing lines 22g to 22k extending in the track direction of the optical disc 16.

一方、回折素子13は第3図の如く4個の領域13a〜13dに
分割されている。そして、領域13aでの回折光は、光検
出器22の光検出部22a〜22cの手前側の焦点位置で一旦焦
点を結び、反転した後、光検出部22b及び22c上に光スポ
ットP1を形成するように、領域13aの格子13e・13e…が
設計されている。又、回折素子13の領域13cでの回折光
は上記と同一の焦点位置で一旦焦点を結び、反転して光
検出器22の光検出部22a及び22b上に光スポットP3を形成
するようになっている。
On the other hand, the diffraction element 13 is divided into four regions 13a to 13d as shown in FIG. Then, the diffracted light in the region 13a is temporarily focused at the focus position on the front side of the photodetection units 22a to 22c of the photodetector 22, and after being inverted, a light spot P 1 is formed on the photodetection units 22b and 22c. The lattices 13e, 13e ... Of the region 13a are designed to be formed. Further, the diffracted light in the region 13c of the diffractive element 13 is once focused at the same focal position as described above, and is inverted to form a light spot P 3 on the photodetection portions 22a and 22b of the photodetector 22. Has become.

一方、回折素子13の領域13b及び13dで回折された回折光
の焦点位置は光検出器22の光検出部22d〜22fより遠方側
に設定され、従って、領域13b及び13dでの回折光は反転
することなく、光検出部22d〜22f上に光スポットP2・P4
を形成するようになっている。
On the other hand, the focal position of the diffracted light diffracted by the regions 13b and 13d of the diffractive element 13 is set to the far side from the photodetection units 22d to 22f of the photodetector 22, and therefore the diffracted light in the regions 13b and 13d is inverted. Light spots P 2 and P 4 on the photodetectors 22d to 22f without
Are formed.

本実施例においては、各光検出部22a〜22fの出力信号を
それぞれSa〜Sfとして、フォーカスエラー信号FESはFES
=Sb−Se又はFES=(Sb+Sd+Sf)−(Sa+Sc+Se)の
演算で求められる。一方、ピットとして記録された記録
情報の再生信号RFは、和信号としてRF=Sa+Sb+Sc+Sd
+Se+Sfの演算で求められる。
In this embodiment, the output signals of the photodetectors 22a to 22f are Sa to Sf, and the focus error signal FES is FES.
= Sb−Se or FES = (Sb + Sd + Sf) − (Sa + Sc + Se). On the other hand, the reproduction signal RF of the recorded information recorded as pits is RF = Sa + Sb + Sc + Sd as the sum signal.
Calculated by + Se + Sf.

次に、トラッキングエラー信号RESは、例えば、回折素
子13の各領域13a〜13dにそれぞれ対応する光検出部であ
る光検出部22a・22c・22d・22fの出力信号の対角線差信
号(Sa+Sc)−(Sd+Sf)の位相と、上記和信号の位相
とを比較することにより求められる。
Next, the tracking error signal RES is, for example, a diagonal line difference signal (Sa + Sc) − of the output signals of the photodetection units 22a, 22c, 22d, and 22f, which are the photodetection units corresponding to the respective regions 13a to 13d of the diffraction element 13. It is obtained by comparing the phase of (Sd + Sf) with the phase of the sum signal.

本実施例では、光スポットP1・P3と光スポットP2・P4
をX方向の間隔を隔てて分離したので、レーザ光の周波
数変動により光スポットP1〜P4がX方向に移動しても、
光スポットP1・P3は光検出部22a〜22cで受光され、光ス
ポットP2・P4は光検出部22d〜22fで受光されるようにな
る。
In the present embodiment, since the light spots P 1 and P 3 and the light spots P 2 and P 4 are separated at intervals in the X direction, the light spots P 1 to P 4 move in the X direction due to the frequency fluctuation of the laser light. Even if you move
The light spots P 1 and P 3 are received by the photodetectors 22a to 22c, and the light spots P 2 and P 4 are received by the photodetectors 22d to 22f.

なお、本発明を具体化するに当たり、回折素子13及び光
検出器17・20・21・22の分割は、上記の各実施例で例示
した以外の方法で行っても良い。
When embodying the present invention, the division of the diffraction element 13 and the photodetectors 17, 20, 21, and 22 may be performed by a method other than those exemplified in the above embodiments.

又、上記の各実施例では、再生専用型の光ディスク用の
光ピックアップ装置について述べたが、本発明は、いわ
ゆる追記型の光ディスク用の光ピックアップ装置にも適
用できるものである。
Further, in each of the above embodiments, the optical pickup device for the read-only type optical disc has been described, but the present invention is also applicable to a so-called write-once type optical disc optical pickup device.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明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、この光発生手段から出射される光を光ディ
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、上記回折素子からの
回折光を受光して電気信号に変換する光検出器とを備え
た光ピックアップ装置において、上記回折装置はほぼ光
ディスクのトラック方向に延びる分割線と、ほぼ光ディ
スクのラジアル方向に延びる分割線とを境界として4つ
の領域に分割され、かつ、対角線位置の各2つの領域で
の回折光の焦点位置までの距離がそれぞれほぼ一致する
ように設定されるとともに、フォーカスエラーの生じて
いない時に一方の対角線位置の2つの領域での回折光の
焦点位置が光検出器の手前側に位置し、他方の対角線位
置の2つの領域での回折光の焦点位置が光検出器より遠
方に位置し、両焦点位置のほぼ中間位置に光検出器が位
置するように設定されており、上記光検出器には上記回
折素子の各領域に対応する少なくとも各1つの光検出部
を含む少なくとも4つの光検出部が設けられており、か
つ、上記光検出器の全ての光検出部の出力信号の和に基
づいて光ディスク上に記録された情報の検出を行う記録
情報検出手段と、上記回折素子における対角線位置の各
2つの領域にそれぞれ対応する光検出部の出力信号の和
同士の差に基づいてフォーカスエラーを検出するフォー
カスエラー検出手段と、上記回折素子における対角線位
置の各2つの領域にそれぞれ対応する光検出部の出力信
号の和同士の差と、全ての光検出部の出力信号の和との
位相を比較することによりトラッキングエラーを検出す
るトラッキングエラー検出手段とを備えている構成であ
る。
As described above, the optical pickup device according to the present invention includes a light generating unit, an optical system that collects the light emitted from the light generating unit on the optical disc, and guides the reflected light from the optical disc to the diffraction element. In an optical pickup device including a diffractive element that diffracts the reflected light from the optical disc toward the photodetector side and a photodetector that receives the diffracted light from the diffractive element and converts the diffracted light into an electrical signal, the diffractive device is almost the same. The optical disc is divided into four regions with a dividing line extending in the track direction of the optical disc and a dividing line extending substantially in the radial direction of the optical disc as boundaries, and the distance to the focal position of the diffracted light in each of the two diagonal regions is determined. The focus positions of the diffracted light in two areas of one diagonal position are detected when the focus error is not generated while the settings are made so that they match each other. It is set so that the focal position of the diffracted light in the two areas of the other diagonal position is located farther than the photodetector, and the photodetector is located at an intermediate position between both focal positions. The photodetector is provided with at least four photodetector sections including at least one photodetector section corresponding to each region of the diffraction element, and all photodetectors of the photodetector are provided. Information detection means for detecting the information recorded on the optical disc based on the sum of the output signals of the optical disc, and the sum of the output signals of the photodetector corresponding to each of the two diagonal positions of the diffraction element. Focus error detecting means for detecting a focus error based on the difference between the two, and the difference between the sums of the output signals of the photodetecting sections respectively corresponding to the two regions of the diagonal position in the diffraction element, and all the photodetecting sections. A configuration in which a tracking error detecting means for detecting a tracking error by comparing the phases of the sum of the output signal.

これにより、光学系の合焦時に回折素子における一方の
対角線位置の2つの領域からの回折光は光検出器より手
前側で焦点を形成し、他方の対角線位置の2つの領域か
らの回折光は光検出器より遠方側で焦点を形成するよう
にしているので、光学系の合焦時にいずれも光検出器上
で所定の面積を有する光スポットを形成するものであ
る。そして、フォーカスエラーが生じると、一方の対角
線位置の2つの領域からの回折光による光スポットが拡
大又は縮小し、他方の対角線位置の2つの領域対からの
回折光による光スポットは逆に縮小又は拡大することに
より光検出器の各光検出部での受光量が変化するので、
それに基づいて、フォーカスエラーの検出が行われるも
のである。
As a result, when the optical system is focused, the diffracted light from the two regions at one diagonal position in the diffraction element forms a focus on the front side of the photodetector, and the diffracted light from the two regions at the other diagonal position is Since the focal point is formed on the side farther from the photodetector, a light spot having a predetermined area is formed on the photodetector when the optical system is focused. Then, when a focus error occurs, the light spots due to the diffracted light from the two regions at one diagonal position expand or contract, and the light spots due to the diffracted light from the two region pairs at the other diagonal position contract or conversely. Since the amount of light received at each photodetector of the photodetector changes due to enlargement,
The focus error is detected based on this.

又、トラッキングエラーの生じていない時には、光ディ
スク上のピット等の記録情報により回折素子上で生じる
光ディスクからの反射光の明暗パターンは、光ディスク
のトラック方向に延びる分割線を境界として左右対称と
なるので、対角線位置の各2つの領域にそれぞれ対応す
る光検出部の出力信号の和同士は等しくなり、その差は
“0"となる。
Further, when no tracking error occurs, the light-dark pattern of the reflected light from the optical disc generated on the diffraction element by the recording information such as the pits on the optical disc becomes symmetrical with the dividing line extending in the track direction of the optical disc as a boundary. , The sums of the output signals of the photodetector corresponding to the two diagonal positions are equal, and the difference between them is “0”.

一方、トラッキングエラーが生じて、光ディスク上の光
スポットがトラック中央からいずれかの方向にずれる
と、光ディスクからの反射光の回折素子上での明暗パタ
ーンは、光ディスクのトラック方向の分割線を境界とし
て左右非対称となる。従って、対角線位置の各2つの領
域にそれぞれ対応する光検出部の出力信号の和同士は相
違し、その差は正又は負の値を持つ。その場合、上記回
折素子上での明暗パターンは、光ディスク上の光スポッ
トがトラック中央からずれる方向により反転するので、
上記回折素子の対角線位置の各2つの領域にそれぞれ対
応する光検出部の出力信号の和同士の差の極性は、光デ
ィスク上の光スポットがトラック中央からずれる方向に
より反転する。
On the other hand, when a tracking error occurs and the light spot on the optical disc deviates in either direction from the track center, the light-dark pattern on the diffractive element of the reflected light from the optical disc has a dividing line in the track direction of the optical disc as a boundary. It becomes asymmetrical. Therefore, the sums of the output signals of the photodetector corresponding to each of the two diagonal positions are different, and the difference has a positive or negative value. In that case, the light-dark pattern on the diffractive element is inverted depending on the direction in which the light spot on the optical disc deviates from the center of the track.
The polarity of the difference between the sums of the output signals of the photodetector corresponding to each of the two diagonal positions of the diffractive element is reversed depending on the direction in which the light spot on the optical disc deviates from the track center.

なお、トラッキングエラーが生じている場合、上記回折
格子上の明暗パターンは、光ディスク上の光スポットが
ピット等の記録情報に沿って移動するに伴って変化し、
それに伴って、上記回折素子の対角線位置の各2つの領
域にそれぞれ対応する光検出部の出力信号の和同士の差
はほぼ正弦波を描く。この正弦波の位相は光ディスク上
の光スポットがトラック中央からずれ方向に応じて変化
する。一方、全ての光検出部の出力信号の和も、光ディ
スク上の光スポットがピット等の記録情報に沿って移動
するに伴って正弦波を描くが、この正弦波の位相はトラ
ッキングエラーが生じか否かにかかわらずほぼ一定であ
る。従って、上記回折素子の対角線位置の各2つの領域
にそれぞれ対応する光検出部の出力信号の和同士の差が
描く正弦波と、全ての光検出部の出力信号の和が描く正
弦波との位相を比較することにより、トラッキングエラ
ーの検出を行うことができる。
When a tracking error occurs, the bright-dark pattern on the diffraction grating changes as the light spot on the optical disc moves along with recorded information such as pits,
Along with that, the difference between the sums of the output signals of the photodetector corresponding to the respective two regions of the diagonal position of the diffraction element draws a sine wave. The phase of this sine wave changes according to the direction in which the light spot on the optical disc deviates from the center of the track. On the other hand, the sum of the output signals of all the photodetectors also draws a sine wave as the light spot on the optical disc moves along with the recorded information such as pits. Is the phase of this sine wave a tracking error? It is almost constant regardless of whether or not. Therefore, the sine wave drawn by the difference between the sums of the output signals of the photodetector and the sine wave drawn by the sum of the output signals of all the photodetectors corresponding to the two diagonal regions of the diffraction element. Tracking error can be detected by comparing the phases.

そして、上記の構成では、回折素子の各光検出部からの
回折光を受光する光検出器の各光検出部を互いに比較的
接近した位置に設けることができ、かつ、フォーカスエ
ラー及び記録情報の検出とトラッキングエラーの検出と
を共通の光検出部で行うことにより光検出部の個数を削
減することができるので、光検出器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。
Further, in the above configuration, each photodetector of the photodetector that receives the diffracted light from each photodetector of the diffraction element can be provided at a position relatively close to each other, and the focus error and the recorded information Since the detection of the tracking error and the detection of the tracking error are performed by the common photodetector, the number of photodetectors can be reduced, so that the area occupied by the photodetector and the manufacturing cost can be reduced.

又、光検出器における各光検出部が比較的接近した位置
に設けられるので、回折素子における各領域での回折角
の差を充分に小さくすることができる。それにより、回
折格子の各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、各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、各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, since the photodetectors of the photodetector are provided at relatively close positions, it is possible to sufficiently reduce the difference in diffraction angle between the regions of the diffraction element. Thereby, when the cross-sectional shape of the grating in each region of the diffraction grating is a blazed shape, the blazed shapes of the respective regions can be made substantially equal to each other, so that the grating can be easily manufactured and the grating can be easily manufactured in each region. Light utilization efficiency is high enough, and
The difference in utilization efficiency can be made sufficiently small.

又、上記の構成では、光発生手段の出射光をメインビー
ム及びサブビームに分割することなくフォーカスエラー
及びトラッキングエラーの検出を行うようにしているの
で、上記出射光をメインビームとサブビームとに分割す
る回折素子が不要となり、部品点数の削減を図ることが
できる。
Further, in the above configuration, the focus error and the tracking error are detected without splitting the outgoing light of the light generating means into the main beam and the sub beam, so that the outgoing light is split into the main beam and the sub beam. Since the diffraction element is unnecessary, the number of parts can be reduced.

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

第1図乃至第8図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第1図(a)〜(c)は対物レンズを光軸方向に移動さ
せた場合の光検出器上の光スポットの変化を示す概略説
明図である。 第2図は光ピックアップ装置の概略正面図である。 第3図は回折素子の概略平面図である。 第4図は第1図(a)の要部を拡大して示す部分拡大説
明図である。 第5図(a)及び(b)は半導体レーザのレーザ光に周
波数変動が生じた場合を示す概略説明図である。 第6図(a)〜(c)は光ディスク上の光ポットとピッ
トとの位置関係を示す説明図である。 第7図(a)〜(c)は回折素子上の光スポットの明暗
パターンを示す説明図である。 第8図は光スポットがピット上を移動する際の再生信号
等の推移を示すグラフである。 第9図及び第10図は第2実施例を示すものである。 第9図は光検出器を示す概略説明図である。 第10図は光ピックアップ装置の部分正面図である。 第11図乃至第13図はそれぞれ第3〜第5実施例における
光検出器を示す概略説明図である。 第14図乃至第16図は従来例を示すものである。 第14図は光ピックアップ装置の概略正面図である。 第15図(a)は第2回折素子の概略平面図である。 第15図(b)は光検出器の概略説明図である。 第16図(a)及び(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縦断面図である。 12は半導体レーザ(光発生手段)、13は回折素子、13a
〜13dは領域、13i・13jは分割線、14はコリメートレン
ズ(光学系)、15は対物レンズ(光学系)、16は光ディ
スク、17・20・21・22は光検出器、17a〜17d・20a〜20h
・21a〜21h・22a〜22fは光検出部である。
1 to 8 show an embodiment of the present invention. FIGS. 1 (a) to 1 (c) are schematic explanatory views showing changes in the light spot on the photodetector when the objective lens is moved in the optical axis direction. FIG. 2 is a schematic front view of the optical pickup device. FIG. 3 is a schematic plan view of the diffraction element. FIG. 4 is a partially enlarged explanatory view showing an enlarged main part of FIG. 1 (a). FIGS. 5 (a) and 5 (b) are schematic explanatory views showing a case where a frequency variation occurs in the laser light of the semiconductor laser. FIGS. 6A to 6C are explanatory views showing the positional relationship between the optical pot and the pit on the optical disk. FIGS. 7A to 7C are explanatory views showing the light-dark pattern of the light spot on the diffraction element. FIG. 8 is a graph showing the transition of the reproduction signal and the like when the light spot moves on the pit. 9 and 10 show the second embodiment. FIG. 9 is a schematic explanatory view showing a photodetector. FIG. 10 is a partial front view of the optical pickup device. 11 to 13 are schematic explanatory views showing photodetectors in the third to fifth embodiments, respectively. 14 to 16 show a conventional example. FIG. 14 is a schematic front view of the optical pickup device. FIG. 15 (a) is a schematic plan view of the second diffraction element. FIG. 15 (b) is a schematic explanatory view of the photodetector. 16 (a) and 16 (b) are partial vertical cross-sectional views showing the cross-sectional shape of the grating of the second diffraction element. 12 is a semiconductor laser (light generating means), 13 is a diffraction element, 13a
〜13d is a region, 13i ・ 13j is a dividing line, 14 is a collimating lens (optical system), 15 is an objective lens (optical system), 16 is an optical disk, 17 ・ 20 ・ 21 ・ 22 is a photodetector, 17a〜17d ・20a-20h
-21a to 21h and 22a to 22f are photodetection units.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光発生手段と、この光発生手段から出射さ
れる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
回折素子からの回折光を受光して電気信号に変換する光
検出器とを備えた光ピックアップ装置において、 上記回折素子はほぼ光ディスクのトラック方向に延びる
分割線と、ほぼ光ディスクのラジアル方向に延びる分割
線とを境界として4つの領域に分割され、かつ、対角線
位置の各2つの領域での回折光の焦点位置までの距離が
それぞれほぼ一致するように設定されるとともに、フォ
ーカスエラーの生じていない時に一方の対角線位置の2
つの領域での回折光の焦点位置が光検出器の手前側に位
置し、他方の対角線位置の2つの領域での回折光の焦点
位置が光検出器より遠方に位置し、両焦点位置のほぼ中
間位置に光検出器が位置するように設定されており、 上記光検出器には上記回折素子の各領域に対応する少な
くとも各1つの光検出部を含む少なくとも4つの光検出
部が設けられており、 かつ、上記光検出器の全ての光検出部の出力信号の和に
基づいて光ディスク上に記録された情報の検出を行う記
録情報検出手段と、 上記回折素子における対角線位置の各2つの領域にそれ
ぞれ対応する光検出部の出力信号の和同士の差に基づい
てフォーカスエラーを検出するフォーカスエラー検出手
段と、 上記回折素子における対角線位置の各2つの領域にそれ
ぞれ対応する光検出部の出力信号の和同士の差と、全て
の光検出部の出力信号の和との位置を比較することによ
りトラッキングエラーを検出するトラッキングエラー検
出手段とを備えていることを特徴とする光ピックアップ
装置。
1. A light generating means, an optical system for condensing light emitted from the light generating means on an optical disk and guiding reflected light from the optical disk to a diffractive element, and a light detector for detecting reflected light from the optical disk. In an optical pickup device including a diffractive element for diffracting light to the side and a photodetector for receiving diffracted light from the diffractive element and converting the diffracted light into an electric signal, the diffractive element includes a dividing line extending substantially in the track direction of the optical disc. , Is divided into four regions with a dividing line extending substantially in the radial direction of the optical disc as a boundary, and the distances to the focal point positions of the diffracted light in the two diagonal regions are set to be substantially the same. Also, when there is no focus error, one of the two diagonal positions is
The focal position of the diffracted light in one area is located in front of the photodetector, and the focal position of the diffracted light in the other two diagonal areas is located farther than the photodetector. The photodetector is set to be located at an intermediate position, and the photodetector is provided with at least four photodetection units including at least one photodetection unit corresponding to each region of the diffraction element. And recording information detecting means for detecting information recorded on the optical disc based on the sum of the output signals of all the photo-detecting sections of the photo-detector, and two areas of diagonal positions in the diffraction element. The focus error detecting means for detecting a focus error based on the difference between the sums of the output signals of the photodetecting sections respectively corresponding to, and the photodetecting sections respectively corresponding to the two diagonal positions of the diffraction element. An optical pickup device, comprising: a tracking error detecting means for detecting a tracking error by comparing the position of the difference between the sums of the output signals and the position of the sum of the output signals of all the photo detectors.
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