WO2008075484A1 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

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WO2008075484A1
WO2008075484A1 PCT/JP2007/067422 JP2007067422W WO2008075484A1 WO 2008075484 A1 WO2008075484 A1 WO 2008075484A1 JP 2007067422 W JP2007067422 W JP 2007067422W WO 2008075484 A1 WO2008075484 A1 WO 2008075484A1
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area
region
light
phase
pickup device
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Application number
PCT/JP2007/067422
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Inventor
Takuya Okuda
Hiroaki Yamamoto
Naoki Nakanishi
Masahiko Nishimoto
Naoto Shimada
Original Assignee
Panasonic Corporation
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Publication date
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Priority to US12/791,558 priority patent/US7898927B2/en

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    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
    • G11B7/0903—Multi-beam tracking systems
    • G—PHYSICS
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    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Definitions

  • the present invention relates to an optical pickup device for use in an optical information processing apparatus that performs processing such as recording information on an optical information recording medium and reproducing or erasing information recorded on the optical information recording medium.
  • optical disc such as a CD (Compact Disc) and a DVD (Digital Versatile Disc) uses an optical beam emitted from a light source such as a semiconductor laser device as an objective lens.
  • the light is condensed on the recording track of the optical disc using the light source, and the reflected light from the optical disc is converted into an electrical signal by the light detector.
  • the focus error signal and the tracking error signal are detected in order to focus the light beam accurately on the desired recording track for a high-speed rotating optical disk, and the objective lens is adjusted according to the surface deviation and eccentricity of the optical disk. Perform position control of
  • a differential push pull (DPP) method is known as a typical detection method of tracking error signals.
  • DPP differential push pull
  • a light beam is split into three beams of a main beam, + first-order diffracted light, and first-order diffracted light, and the divided beams are provided on the optical disk at a predetermined pitch. Focus on the three guide grooves.
  • the phases of the push-pull signals obtained by detecting and calculating the reflected light of each beam are 180 degrees out of phase with each other between the main beam and the + first-order diffracted light and the first-order diffracted light. Therefore, by computing each push-pull signal, it is possible to selectively cancel only the offset component included in each push-pull signal, and to detect a good tracking error signal. Therefore, in particular, the DPP method is widely used in the optical pickup for DVD recording (see, for example, Patent Document 1).
  • the pitch of the groove is different depending on the standard of the optical disc.
  • the pitch of the guide grooves of the write-once type DVD-R (Recordable) and the rewritable type DVD-RW (Disk Rewritable) is 0. 74 111.
  • the guide groove pitch of the replacement DVD-RAM (Random Access Memory) etc. is 1.23 ⁇ m "C. Recording and playback can be performed with a single device even for two or more types of optical disks with different standards. In response to such a request, the following optical pickup device has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
  • the optical pickup device disclosed in Patent Document 2 is divided into three regions of a special diffraction grating force S that splits a light beam, and the phases of grating grooves periodically provided in each region are sequentially It is shifted by degrees.
  • a tracking error detection method called an in-line DPP method using such a special diffraction grating stable tracking error detection can be performed on a plurality of optical information recording media having different guide groove pitches.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 4 34212
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004 145915
  • FIG. 18 shows a focused spot obtained by focusing a light beam on an optical information recording medium by a conventional optical pickup device.
  • the intensity of the focused spot 101 corresponding to the first-order diffracted light increases at the right side with respect to the radial direction X of the optical information recording medium, and the intensity S decreases at the left side.
  • the intensity of the focused spot 102 corresponding to the first-order diffracted light decreases at the right side and increases at the left side.
  • the special diffraction grating used in the conventional in-line DPP method is such that the phase of the grating groove 119a in the region 119 leads by 90 degrees with respect to the grating groove 120a in the central region 120.
  • the phase of the grating groove 121 a in the region 121 is delayed by 90 degrees! /. Therefore, the phase of the first-order diffracted light transmitted through the area 119 advances by 90 degrees with respect to the phase of the first-order diffracted light transmitted through the central region 120, and the phase of the first-order diffracted light transmitted through the area 121 is 90 degrees I'll be late.
  • the relationship between the phase of the grating groove and the phase of the diffracted light is reversed. That is, with respect to the phase of the first-order diffracted light transmitted through central region 120, The phase of the first-order diffracted light transmitted through the area 119 is delayed by 90 degrees, and the phase of the first-order diffracted light transmitted through the area 121 is advanced by 90 degrees.
  • the intensity distribution of the first-order diffracted light on the side 121 of the phase-delayed region 121 is greater than that of the focused spot 101 corresponding to the first-order diffracted light on the optical information recording medium.
  • the strength is reduced.
  • the intensity distribution of the ⁇ first-order diffracted light is curved toward the region 119 where the phase is delayed, and the intensity of the focused spot 102 corresponding to the first-order diffracted light decreases at the right and increases at the left.
  • FIG. 20 shows a signal waveform of the DPP signal obtained by the above-described focused spot.
  • the vertical axis indicates the signal intensity
  • the horizontal axis indicates the relative position of the light collection spot on the optical information recording medium.
  • MPP is the push-pull signal of the main beam corresponding to the zeroth order diffracted light
  • SPP1 is the push-pull signal of the preceding sub-beam corresponding to the first-order diffracted light
  • SPP2 is the push-pull signal of the trailing sub-beam corresponding to the first order diffracted light
  • DPP is It is a tracking error signal (differential push pull signal) obtained from MPP, SPP1 and SPP2 shown by Formula (1).
  • DPP MPP-k X (SPP1 + SPP2) ⁇ ⁇ ⁇ Formula (1)
  • k is an arbitrary amplification factor. Since the intensity distribution of the condensing spot corresponding to the + first-order diffracted light and the first-order diffracted light is asymmetrical, the phases of SPP 1 and SPP 2 are shifted from 180 degrees with respect to MPP. Therefore, when the signal strength difference S occurs between SPP1 and SPP2, DPP deviates from the appropriate value, and it becomes impossible to form each focused spot on the same guide groove, and stable tracking error signal detection is performed by the inline DPP method. It will not be possible. In FIG. 20, positions at which SPP1, SPP2 and DPP become appropriate values are indicated by alternate long and short dash lines.
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and while maintaining the advantages of the in-line DPP method, an optical pickup device that performs stable tracking error detection on a plurality of optical information recording media having different guide groove pitches.
  • the goal is to make it possible to
  • the present invention is configured to include an optical pickup device with a diffraction grating divided into four regions which are out of phase with each other.
  • the optical pickup apparatus according to the present invention is directed to an optical pickup apparatus for recording information on an optical information recording medium and reading out and erasing information recorded on the optical information recording medium.
  • the first region, the second region, the third region, and the third region have periodic structures that are different in phase from one another by dividing lines extending in a direction parallel to the tangential direction of the tracks of the optical information recording medium.
  • the second area and the third area are sequentially arranged from the first area side between the first area and the fourth area, and the period in the second area is divided into four areas.
  • the phase of the structure is The phase of the periodic structure in the first region is different from the phase of the periodic structure in the first region by about 180 degrees, and the phase of the periodic structure in the first region is different from the phase of the periodic structure in the fourth region by about 180 degrees.
  • the phase of the periodic structure in the second region is substantially 180 degrees different from the phase of the periodic structure in the third region
  • the phase of the periodic structure in the first region is
  • the diffraction grating has a phase difference of approximately 180 degrees with the phase of the periodic structure in the fourth region. Therefore, with respect to the second and third regions, the phase of the + first-order diffracted light transmitted through the first region advances with respect to the phase of the + first-order diffracted light transmitted through the second region, The phase of the first-order diffracted light transmitted through the fourth region advances with respect to the phase of the first-order diffracted light transmitted through the third region. Also, in the case of the first-order diffracted light, both are delayed.
  • the phenomenon that the spot shape is not asymmetrical as in the conventional in-line type DPP method does not occur, and the intensity distribution is symmetrical about the direction in which the guide groove extends.
  • the distance between the dividing line dividing the area and the third area and the dividing line dividing the third area and the fourth area is equal to each other! /, Preferably!
  • each light beam preferably includes zero-order diffracted light, + first-order diffracted light and first-order diffracted light.
  • a plurality of guide grooves are periodically arranged on the recording surface of the optical information recording medium, and each light beam has a plurality of guide grooves. It is preferable to collect light in one of the guide grooves.
  • the optical pickup device of the present invention preferably further comprises an arithmetic processing circuit for detecting a tracking error signal by a differential push-pull method based on an output signal from the light detector.
  • the light detector has at least three light receiving elements respectively corresponding to the respective reflected lights, and each light receiving element is divided into a plurality of light receiving areas. Is preferred.
  • the center of the light beam emitted from the light source is preferably disposed in the second region or in the third region.
  • the light source includes a first light source and a second light source, and the center of the light beam emitted from the first light source and the light beam emitted from the second light source
  • a straight line connecting the center of the lens is a dividing line that divides the first area and the second area, a dividing line that divides the second area and the third area, and a third area and the fourth area. It is preferable to intersect at least one of the dividing lines dividing the area of.
  • the light source includes a first light source and a second light source, and the center of the light beam emitted from the first light source and the light beam emitted from the second light source
  • the straight line connecting the heart preferably intersects with a dividing line that divides the second area and the third area.
  • the light sources are plural, and at least one of the light beams emitted respectively from the plural light sources is within the second area or the third area. Preferred to be placed in,.
  • the phase of the periodic structure in the first region of the diffraction grating is different from the phase of the periodic structure in the second region in the range of 10 degrees to 350 degrees. preferable. In this case, it is further preferable that the phase of the periodic structure in the first region of the diffraction grating differs by about 90 degrees from the phase of the periodic structure in the second region.
  • the optical pickup device according to the present invention further comprises an objective lens for condensing at least three light beams and irradiating them as independent condensing spots on the recording surface of the optical information recording medium.
  • the part of the outgoing light beam in the grating to which the range of the effective beam diameter determined by the aperture diameter of the objective lens is incident is the area including the first area, the second area, the third area and the fourth area. Is preferred.
  • the sum of the width of the second region and the width of the third region is preferably in the range of 10% to 40% of the effective beam diameter.
  • optical pickup device of the present invention stable tracking error detection is performed on a plurality of optical information recording media having different guide groove pitches while maintaining the advantages of the in-line DPP method.
  • a pickup device can be realized.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a photodetector of the optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing a diffraction grating of the optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view showing the shape of a focused spot formed on the recording surface of the optical information recording medium by the optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 (a) to (c) are graphs showing the relationship between the shift amount of the objective lens of the optical pickup device according to one embodiment of the present invention and the change amount of the amplitude of the differential push-pull signal, (a) to (c) show cases where the phase shift between the first region and the second region is 0 degree, 90 degrees and 180 degrees, respectively.
  • FIG. 15 Relationship between the amount of deviation between the phase of the first region and the phase of the second region of the diffraction grating of the optical pickup device according to an embodiment of the present invention and the rate of change of the amplitude of the differential push-pull signal
  • Garden 16 A graph showing the relationship between the widths of the second and third regions of the diffraction grating of the optical pickup device according to an embodiment of the present invention and the rate of change of the amplitude of the differential push-pull signal.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the widths of the second and third regions of the diffraction grating of the optical pickup device according to an embodiment of the present invention and the amplitude of the push-pull signal.
  • Figure 1 relates to one embodiment A schematic configuration of the optical pickup device is shown.
  • a light beam is used to record information on the optical information recording medium 51 and reproduce information recorded on the optical information recording medium 51.
  • a light source 11 such as a semiconductor laser element that emits light, and a diffraction grating 12 that diffracts and splits the light beam 31 into at least a main beam of zeroth order diffracted light, a subbeam of first order diffracted light and a subbeam of first order diffracted light (both not shown)
  • a collimating lens 18 and an objective lens 19 are provided between the half mirror 15 and the optical information recording medium 51.
  • the light beam 31 emitted from the light source 11 is diffracted and branched into three light beams of at least zero-order light, + first-order diffracted light and first-order diffracted light by the diffraction grating 12, and then reflected by the half mirror 15 and thereafter It passes through the collimating lens 18 and reaches the objective lens 19.
  • the zero-order light, the + first-order diffracted light and the first-order diffracted light diffracted and branched by the diffraction grating 12 are respectively collected by the objective lens 19 independently on the recording surface of the optical information recording medium 51 to form three focused spots.
  • FIG. 2 shows a circuit configuration of an integrated circuit board 17 on which the photodetector 16 in the optical pickup device shown in FIG. 1 is mounted.
  • the integrated circuit substrate 17 has a light receiving element 21A, a light receiving element 21B and a light receiving element 21C, and an arithmetic processing circuit 23 for calculating a signal from the light receiving element.
  • the main beam 31a and the two sub beams 31b and 31c branched from the light beam 31 by the diffraction grating 12 are respectively received by the light receiving element 21A, the light receiving element 21B and the light receiving element 21C.
  • Each of the light receiving element 21A, the light receiving element 21B, and the light receiving element 21C is divided into a plurality of light receiving areas.
  • Signals detected by the light receiving element 21 A, the light receiving element 21 B, and the light receiving element 21 C are input to the arithmetic processing circuit 23.
  • the arithmetic processing circuit 23 receives the signals from the light receiving element 21A, the light receiving element 21B, and the light receiving element 21C, and outputs the outputs of the subtracter 24, the subtracter 25 and the subtracter 26, the subtracter 24, the subtracter 25 and the subtracter 26. It has an adder 27, an amplifier 28 and a subtractor 29.
  • Subtractor 24, subtracter 25 and subtractor 26 receive the signals from light receiving element 21A, light receiving element 21B and light receiving element 21C, respectively, and push-pull signal MPP. , SPP1 and SPP2 are output.
  • the adder 27, the amplifier 28, and the subtracter 29 will be described later.
  • FIG. 2 shows a circuit configuration where each light receiving element is divided into two light receiving areas, each light receiving element may be divided into three or more light receiving areas.
  • the shape of each beam in each light receiving element is schematically represented in a circular shape, but the shape of the beam is not limited to this.
  • each beam on each light receiving element is rotated approximately 90 degrees. Therefore, each light receiving element also needs to be rotated 90 degrees.
  • the optical pickup device of the present embodiment is characterized by the diffraction grating 12 that diffracts the light beam (emission light beam) emitted from the light source 11, in particular, the periodic structure thereof.
  • FIG. 3 shows the periodic structure or grating pattern of the diffraction grating 12.
  • the grating surface of the diffraction grating 12 is a direction in which the guide grooves of the optical information recording medium 51 extend (hereinafter referred to as the Y direction), that is, the tangential direction of the tracks of the optical information recording medium 51 Divided into four areas of a first area 12A, a second area 12B, a third area 12C, and a fourth area 12D by dividing lines D1, D2 and D3 extending in substantially parallel directions It is done.
  • the parallel direction means a parallel direction in consideration of an optical system provided between the diffraction grating 12 and the optical information recording medium 51.
  • the first area 12A and the second area 12B are adjacent to each other with the dividing line D1 in between, and the second area 12B and the third area 12C are adjacent to each other with the dividing line D2 in between, the third area 12C and the fourth region 12D are adjacent to each other across the dividing line D3.
  • the first area 12A, the second area 12B, the third area 12C, and the fourth area 12D are each in the radial direction of the optical information recording medium 51 (hereinafter referred to as the X direction).
  • Grating grooves 12a, grating grooves 12b, grating grooves 12c, and grating grooves 12d are periodically provided along the line.
  • the widths of the grating grooves 12a, the grating grooves 12b, the grating grooves 12c, and the grating grooves 12d and the widths of portions (convex portions) between the grating grooves are set to be the same.
  • the phase of the periodic structure formed by the grating grooves 12a formed in the first region 12A is substantially 90 degrees to the phase of the periodic structure formed in the second region 12B. (+ 90 degrees off.). That is, the grating grooves 12a in the first region 12A The arrangement period of is shifted in the + Y direction by a quarter period based on the arrangement period of the grating grooves 12b in the second region 12B. Further, the phase of the periodic structure formed in the fourth region 12D is substantially 90 degrees behind the phase of the periodic structure formed in the second region 12B. ).
  • the arrangement period of the grating grooves 12d in the fourth region 12D is shifted in the ⁇ Y direction by a quarter of a period on the basis of the arrangement period of the grating grooves 12b in the second region 12B. Therefore, the phase of the periodic structure of the first region 12A and the phase of the periodic structure of the fourth region 12D are substantially different by 180 degrees. Further, the phase of the periodic structure of the third region 12C is substantially 180 degrees out of phase with the phase of the periodic structure of the second region 12B. That is, the arrangement period of the grating grooves 12c in the third region 12C is shifted in the + Y direction by a half period with reference to the arrangement period of the grating grooves 12b in the second region 12B.
  • phase shift of the periodic structure in each region need not be exactly 90 degrees or 180 degrees. If the focused spot on the recording surface of the optical information recording medium 51 has a shape as will be described later, it may include an error of about 10 degrees on the ground!
  • the center (emission point center) L1 of the light beam emitted from the light source 11 is disposed at the position of the dividing line D2 within the range of the assembly accuracy of the apparatus.
  • the outgoing light beam incident on the diffraction grating 12 has a predetermined phase difference due to the periodic structure formed in each of the first area 12A, the second area 12B, the third area 12C and the fourth area 12D.
  • the beam is branched into sub beams and guided to the optical information recording medium 51.
  • FIG. 4 shows the shapes of the main beam 31 a of the light beam generated by the diffraction grating 12 and the shapes of the focused spots on the recording surface of the optical information recording medium 51 of the two sub beams 31 b and 31 c. Also in FIG. 4, the X direction indicates the radial direction of the optical information recording medium, and the Y direction indicates the direction in which the guide groove extends.
  • the phase of the diffraction grating of the second region 12B and the third region 12C of the diffraction grating 12 differs by 180 degrees. Therefore, the diffracted light transmitted through the second area 12B and the diffracted light transmitted through the third area 12C The light cancels each other, and the intensity distribution of the focused spot on the recording surface of the optical information recording medium 51 of the sub beam 31 b and the sub beam 31 c shown in FIG. 4 becomes smaller in the central portion.
  • the phase shift between the second area 12B and the third area 12C is about ⁇ 10 degrees with respect to 180 degrees if the intensity of the central part of the focused spot of the sub-beams 31b and 31c can be reduced. Including the error!
  • phase of the diffraction grating in the first area 12A leads by 90 degrees with respect to the second area 12B, and the phase of the diffraction grating in the fourth area 12D is relative to the third area 12C. You are 90 degrees ahead. Therefore, the phase of the + first-order diffracted light transmitted through the first area 12A leads by 90 degrees with respect to the phase of the + first-order diffracted light transmitted through the second area 12B, and transmitted through the fourth area 12D + 1
  • the phase of the next-order diffracted light advances by 90 degrees with respect to the phase of the + first-order diffracted light transmitted through the third region 12C. Conversely, the phase of the first-order diffracted light is delayed by 90 degrees.
  • the phenomenon that the spot shape is not asymmetrical as in the conventional in-line DPP method does not occur, and the intensity distribution is symmetrical about the Y direction.
  • the phase shift between the first area 12A and the second area 12B and the phase shift between the fourth area 12D and the third area 12C are about 10 degrees with respect to 90 degrees. There is no problem if it contains the error of
  • a plurality of guide grooves 51 a are periodically arranged on the recording surface of the optical information recording medium 51. Further, as shown in FIG. 4, the light spot 31 on which the main beam 31a, the sub beam 31b and the sub beam 31c of the light beam 31 are focused by the objective lens 19 is disposed in the same guide groove 51a.
  • the main beam 31a, the sub beam 31b and the sub beam 31c are reflected at each focusing spot, and the reflected light corresponding to each focusing spot is received by the light receiving element 21A provided in the light detector 16, The light is received by the element 21B and the light receiving element 21C.
  • the light receiving element 21A, the light receiving element 21B and the light receiving element 21C output a push signal MPP corresponding to the main beam 31a, a push pull signal SPP1 corresponding to the sub beam 31b, and a push pull signal SPP2 corresponding to the sub beam 31c.
  • the radial shift of the objective lens 19 shift in the radial direction of the optical information recording medium
  • the offset component of the MPP SPP1 and SPP2 due to the tilt of the optical information recording medium 51 are the radial shift of the objective lens 19 or the optical information The same side of each of the inclinations of the recording medium 51! Same phase). Therefore, the operation push pull (DPP) signal in which the offset due to the radial shift of the objective lens 19 and the tilt of the optical information recording medium 51 is canceled is obtained by using the adder 27, the amplifier 28 and the subtractor 29 shown in FIG.
  • the force S can be detected by fi processing as shown in equation (2).
  • DPP MPP-kX (SPP1 + SPP2) ⁇ ⁇ ⁇ Equation (2)
  • k is the amplification factor of the amplifier 28.
  • FIG. 5 shows an output waveform of the DPP signal obtained based on the push-pull signal MPP, the push-pull signal SPP1, the push-pull signal SPP2, and the equation (2).
  • the vertical axis represents the signal intensity
  • the horizontal axis represents the relative position of the focused spot on the optical information recording medium 51.
  • the phases of SPP1 and SPP2 are exactly 180 degrees out of phase with the phase of MPP. Therefore, even if there is a difference in signal intensity between SPP1 and SPP2, the DPP signal obtained based on the equation (2) has an appropriate value, so that each focused spot can be formed on the same guide groove.
  • the input side of the adder 27 is connected to the subtractor 25 and the output of the subtracter 26, and the input of the amplifier 28 is connected to the output of the adder 27.
  • the input of the subtractor 29 is connected to the output of the subtractor 24 and the amplifier 28.
  • the coefficient k in the equation (2) is for correcting the difference in light intensity between the main beam 31a, the sub beam 31b and the sub beam 31c reflected from the optical information recording medium 51.
  • the coefficient k may be a / 2b. That is, the coefficient k is a constant determined according to the optical information recording medium 51.
  • the signal processing circuit may use a conventional configuration.
  • the optical information recording medium 51 is not particularly limited, and includes a DVD-ROM, a DVD-RAM, a DVD-R, a DVD-R, a DVD-RW, etc. It is possible to use S containing CD. Further, the wavelength of the light beam 31 may be determined according to the optical information recording medium 51, and in the case of DVD and CD, it may be about 650 nm to about 780 nm. In addition, with regard to DVDs, even if the guide groove pitch of DVD-R or the like is 0 ⁇ 74 ⁇ 111 or the guide groove pitch of 3.000 yen RAM is 1.23 m Stable tiger It is possible to perform a knocking error signal detection.
  • an optical system for example, an optical system without a light-off mirror
  • a light source and a photodetector are integrated
  • a diffraction grating is interposed between the light source and the collimating lens.
  • grating grooves provided in each region of the diffraction grating 12 are formed along the X direction, which is the radial direction of the optical information recording medium. Instead of this, grating grooves may be provided obliquely to the X direction.
  • the width of the second region 12B of the diffraction grating 12 and the width of the third region 12C may not necessarily be equal.
  • the light emitting point center L1 of the first light source is located on the dividing line D2 and the light emitting point center L2 of the second light source is divided within the range of the assembly accuracy of the device. It may be located on the line D3. Further, as shown in FIG. 7, within the range of assembly accuracy of the device, the light emitting point center L1 of the first light source is located on the dividing line D2, and the light emitting point center L2 of the second light source is near the dividing line D3. It may be located in the fourth area 12D of Further, as shown in FIG.
  • the light emission point center L1 of the first light source is located in the second region 12B, and the light emission point center L2 of the second light source is the third. It may be located in the area 12C of Further, as shown in FIG. 9, within the range of assembly accuracy of the device, the light emission point center L1 of the first light source is located in the first area 12A near the dividing line D1, and the light emission point of the second light source The center L2 may be located in the fourth area 12D near the parting line D3.
  • the number of light sources is not limited to two, and may be three or more.
  • the light emitting point center of at least one light source is located in the second region 12B or the third region 12C within the assembly accuracy of the device.
  • the position of the center of the light emission point of the remaining light source does not have to be particularly limited if it is made.
  • an example is shown in which the entire diffraction grating 12 is divided into a first area 12A, a second area 12B, a third area 12C, and a fourth area 12D.
  • the effective beam diameter of the diffraction grating 12 determined by the aperture diameter of the objective lens is sufficient if the first to fourth regions are divided.
  • the division status may be different for areas outside the range of.
  • the second region 12B and the third region 12C may not be formed in the region outside the range of the effective beam diameter.
  • the phase of the periodic structure of the first area 12A and the phase of the periodic structure of the second area 12B are shifted by 90 degrees
  • the phase of the periodic structure of the fourth area 12D and the third It shows the case where the phase of the periodic structure of the region 12C is 90 degrees out of phase.
  • the phase of the first area 12A and the phase of the fourth area 12D differ by substantially 180 degrees
  • the phase of the second area 12B and the phase of the third area 12C differ substantially by 180 degrees. If the phase shift of the first area 12A and the phase of the second area 12B and the phase of the third area 12C and the phase of the fourth area 12D are any value, the force and the phase difference are Absent.
  • the phase shift between the first region 12A and the second region 12B and the fourth region 12D and the third region 12C It is preferable to set the phase shift to 10 degrees or more and 350 degrees or less. Further, it is more preferable to set the angle to 70 degrees or more and 290 degrees or less.
  • FIG. 12 shows that the phase of the first area 12A and the fourth area 12D differ substantially by 180 degrees, and the phase of the second area 12B and the third area 12C differ substantially by 180 degrees.
  • the phases of the first area 12A and the second area 12B and the phases of the fourth area 12D and the third area 12C substantially differ by 45 degrees.
  • FIG. 13 shows that the phases of the periodic structure of the first area 12A and the periodic structure of the fourth area 12D differ substantially by 180 degrees, and the periodic structure of the second area 12B and the period of the third area 12C.
  • the case where the phase with the structure is substantially different by 180 degrees, and the phase between the first area 12A and the second area 12B and the phase between the fourth area 12D and the third area 12C are each 180 degrees different. ing. Also in such a case, the same effect as the diffraction grating shown in FIG. 3 can be obtained.
  • FIGS. 14 (a) to 14 (c) show the relationship between the shift amount of the objective lens 19 and the DPP signal amplitude when a DVD-RAM is used as the optical information recording medium 51.
  • FIG. (A) to (c) are the first area 12A And the case where the phase shift between the second region 12B and the second region 12B is 0 degrees, 90 degrees, and 180 degrees, respectively.
  • the vertical axis indicates a value normalized with the value of the DPP signal amplitude when the shift amount of the objective lens 19 is 0 m as 100%.
  • phase of the periodic structure of the first region 12A and the phase of the periodic structure of the fourth region 12D are substantially 180 degrees different from each other, and the phase of the periodic structure of the second region 12B and the third region The phase of the 12 C periodic structure is substantially 180 degrees different.
  • FIG. 15 shows the relationship between the amount of phase shift between the first region 12A and the second region 12B and the rate of change of the DPP signal amplitude.
  • the rate of change of the DPP signal amplitude is shown as the ratio of the DPP signal amplitude when the objective lens shift amount is 300 ⁇ m to the DPP signal amplitude when the objective lens shift amount is 0 ⁇ m! /.
  • the change rate of the DPP signal amplitude is closest to 100%.
  • the rate of change of the DPP signal amplitude decreases as the phase shift progresses toward 0 degrees or 360 degrees.
  • the DPP signal amplitude is preferably constant even if the objective lens is shifted, it is preferable that the change rate of the DPP signal amplitude be close to 100%. Therefore, although it is sufficient if the phase shift between the periodic structure of the first region 12A and the periodic structure of the second region 12B is 10 degrees or more and 350 degrees or less, the DPP signal amplitude is made more uniform. From the point of view, it is preferable to set the temperature to 70 degrees or more and 290 degrees or less.
  • the portion of the diffraction grating 12 transmitted through the first region 12A of the diffraction grating 12 and the second region 12B were transmitted. It is preferable to include a portion, a portion transmitted through the third region 12C, and a portion transmitted through the fourth region 12D. That is, the first region 12A to the fourth region 12D are included in the portion of the region of the diffraction grating 12 where the emitted light beam is incident and where the range of the effective beam diameter determined by the aperture diameter of the objective lens 19 is incident. Is preferred.
  • the width W1 + W2 which is the sum of the width W1 of the second region 12B of the diffraction grating 12 and the width W2 of the third region 12C, is the objective lens.
  • it is in the range of 10% to 40% of the effective beam diameter determined by the aperture diameter of 19. The effects of such a configuration are described below.
  • FIG. 16 shows the relationship between the rate of change of the DPP signal amplitude of the DVD-RAM and the ratio of the width W1 + W2 to the effective beam diameter determined by the aperture diameter of the objective lens 19.
  • the rate of change of the DPP signal amplitude is a ratio of the DPP signal amplitude in the case of a 300 ⁇ m shift amount of the objective lens to the DPP signal amplitude in the case of a 0 mm shift amount of the objective lens.
  • the change rate of the DPP signal amplitude is smaller than 66%.
  • the DPP signal amplitude is reduced by 34% or more based on the DPP signal amplitude when the shift amount of the objective lens is 0 ⁇ m, which is not preferable because the change in the DPP signal amplitude becomes large.
  • FIG. 17 shows the sum (SPP amplitude) of the signal amplitude of the push-pull signal SPP1 of DVD-RAM and the signal amplitude of the push-pull signal SPP2 and the width W1 + W2 with respect to the effective beam diameter determined by the aperture diameter of the objective lens 19. It shows the relationship with the ratio.
  • the width W1 + W2 becomes larger than 40% of the effective beam diameter determined by the aperture diameter of the objective lens 19, the signal amplitude approaches zero.
  • the absolute value of the signal amplitude decreases and the characteristics of the optical pickup device deteriorate.
  • the width W1 + W2 is preferably 10% or more and 40% or less of the effective beam diameter determined by the aperture diameter of the objective lens.
  • the width W1 + W2 which is the sum of the width W1 of the second region 12B of the diffraction grating 12 and the width W2 of the third region 12C. It is preferable to be within the range of 10% to 35% of the effective beam diameter in the DVD system, which is determined by the aperture diameter of the objective lens 19.
  • the pitches of the guide grooves are different. It is possible to cope with various optical information recording media, and tracking error signal detection that achieves more stable recording and reproduction is achieved. That is, the optical pickup device according to the present embodiment can realize miniaturization, simplification, cost reduction, high efficiency and the like in the recording apparatus and reproducing apparatus of the DVD system and the CD system.
  • an optical information processing apparatus that performs processing such as recording, reproduction, and deletion of information on an optical information recording medium such as an optical disc, a reproduction signal, recording signal, and the like used for an optical head device that is a main component thereof.
  • the optical pickup device according to the present embodiment is very useful as an optical pickup device having a function of detecting various servo signals and the like.
  • the optical pickup device of the present invention can realize an optical pickup device which performs stable tracking error detection for a plurality of optical information recording media having different inner groove pitch while retaining the advantage of the in-line DPP method,
  • the present invention is useful as an optical pickup device or the like used in an optical information processing apparatus that performs processing such as recording of information on an optical information recording medium and reproduction or deletion of information recorded on the optical information recording medium.

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Abstract

　ピックアップ装置は、光源から出射された出射光ビームを少なくとも３本の光ビームに分岐する回折格子１２を備えている。回折格子１２は、光情報記録媒体のトラックの接線に対して平行方向に延びる分割線によりそれぞれが互いに位相が異なる周期構造を有する第１～第４の４つの領域に順に分割されている。第２の領域１２Ｂにおける周期構造の位相は、第３の領域１２Ｃにおける周期構造の位相と略１８０度異なり、第１の領域１２Ａにおける周期構造の位相は、第４の領域１２Ｄにおける周期構造の位相と略１８０度異なる。

Description

明 細 書
光ピックアップ装置
技術分野
[0001] 本発明は、光情報記録媒体に対する情報の記録及び光情報記録媒体に記録され た情報の再生又は消去等の処理を行う光学式情報処理装置に用いる光ピックアップ 装置に関する。
背景技術
[0002] CD (Compact Disc)及び DVD (Digital Versatile Disc)等の光情報記録媒体（光デ イスク)からの記録の読み出しは、半導体レーザ装置等の光源から出射された光ビー ムを、対物レンズを用いて光ディスクの記録トラック上に集光し、光ディスクからの反 射光を光検出器で電気信号に変換することにより行う。高速回転する光ディスクに対 して、所望の記録トラックに正確に光ビームを集光するために、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を行い、光ディスクの面ぶれ及び偏芯等にあわせ て対物レンズの位置制御を行う。
[0003] トラッキングエラー信号の代表的な検出方法として、差動プッシュプル (DPP)方式 が知られている。 DPP方式は、光ビームをメインビームと + 1次回折光及び 1次回 折光との 3本に分岐し、分割した各ビームを光ディスク上にお!/、て所定のピッチで隣 り合うように設けられた 3つの案内溝に集光する。各ビームの反射光を検出して演算 することにより得られる各プッシュプル信号の位相は、メインビームと + 1次回折光及 び— 1次回折光とでは互いに 180度ずれている。このため、各プッシュプル信号を演 算処理することにより、各プッシュプル信号に含まれるオフセット成分だけを選択的に 打ち消しあわせ、良好なトラッキングエラー信号を検出することができる。このため、 特に、 DVD記録用光ピックアップにおいて DPP方式が広く使用されている（例えば 特許文献 1を参照。）。
[0004] 現在普及して!/、る光ディスクには種々の規格が存在し、光ディスクの規格により案 内溝のピッチが異なっている。例えば、追記型の DVD— R (Recordable)及び書き換 え型の DVD— RW (Disk Rewritable)等の案内溝のピッチは 0. 74 111であり、書き 換え型の DVD— RAM (Random Access Memory)等の案内溝ピッチは 1 · 23 μ m"C ある。これら規格の異なる 2種類以上の光ディスクに対しても、 1台の装置で記録及び 再生を可能にする光ピックアップが要求されている。このような要求に対して、以下の ような光ピックアップ装置が提案されている（例えば、特許文献 2を参照。）。
[0005] 特許文献 2に開示された光ピックアップ装置は、光ビームを分岐する特殊回折格子 力 S 3つの領域に分割されており、各領域に周期的に設けられた格子溝の位相を順次 90度ずつずらせている。このような特殊回折格子を用いるインライン型 DPP方式と呼 ばれるトラッキング誤差検出方式により、案内溝のピッチが異なる複数の光情報記録 媒体に対して安定したトラッキング誤差検出を行うことが可能となる。
特許文献 1 :特公平 4 34212号公報
特許文献 2：特開 2004 145915号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] しかしながら、前記従来のインライン型 DPP方式を用いた従来の光ピックアップ装 置には、次のような問題が生じる。
[0007] 図 18は、従来の光ピックアップ装置により光情報記録媒体の上に光ビームを集光 した集光スポットを表している。 + 1次回折光に対応する集光スポット 101は、光情報 記録媒体の半径方向 Xに対して右側において強度が大きくなり、左側において強度 力 S小さくなる。これに対して、 1次回折光に対応する集光スポット 102は右側におい て強度が小さくなり、左側において強度が大きくなる。これは以下のように説明できる
[0008] 図 19に示すように、従来のインライン型 DPP方式で用いられる特殊回折格子は、 中央部領域 120における格子溝 120aに対して、領域 119における格子溝 1 19aの 位相は 90度進んでおり、領域 121における格子溝 121 aの位相は 90度遅れて!/、る。 従って、中央部領域 120を透過した + 1次回折光の位相に対して、領域 119を透過 した + 1次回折光の位相は 90度進み、領域 121を透過した + 1次回折光の位相は 9 0度遅れる。一方、 1次回折光については、格子溝の位相と回折光の位相の関係 が逆転する。すなわち、中央部領域 120を透過した 1次回折光の位相に対して、 領域 119を透過した— 1次回折光の位相は 90度遅れ、領域 121を透過した— 1次回 折光の位相は 90度進む。
[0009] このため、 + 1次回折光は位相が遅れる領域 121側に強度分布がかたより、光情報 記録媒体上における + 1次回折光に対応する集光スポット 101は右側の強度が大き ぐ左側の強度が小さくなる。逆に、—1次回折光は位相が遅れる領域 119側に強度 分布がかたより、 1次回折光に対応する集光スポット 102は右側の強度が小さくな り、左側の強度が大きくなる。
[0010] 以上のような集光スポットで得られる DPP信号の信号波形を図 20に示す。図 20に ぉレ、て縦軸は信号強度を示し、横軸は集光スポットの光情報記録媒体における相対 的な位置を示してレ、る。 MPPは 0次回折光に対応するメインビームのプッシュプル信 号、 SPP1は + 1次回折光に対応する先行サブビームのプッシュプル信号、 SPP2は 1次回折光に対応する後行サブビームのプッシュプル信号、 DPPは式（1)で示す 、 MPP、 SPP1及び SPP2から得られるトラッキング誤差信号 (差動プッシュプル信号 )である。
[0011] DPP = MPP - k X (SPP1 + SPP2) · · · 式（1)
但し、 kは任意の増幅率である。 + 1次回折光及び 1次回折光に対応する集光ス ポットの強度分布が左右非対称となるため、 SPP1及び SPP2の位相は MPPに対し て 180度から前後してしまう。そのため、 SPP1と SPP2に信号強度差力 S生じると DPP が適正値からずれてしまい、各集光スポットを同一の案内溝上に形成できなくなり、ィ ンライン型 DPP方式による安定したトラッキング誤差信号検出を行うことができなくな る。なお、図 20において、 SPP1、 SPP2及び DPPが適正値となる位置を一点鎖線 で表している。
[0012] 本発明は前記従来の問題を解決し、インライン型 DPP方式の利点を保持したまま、 案内溝のピッチが異なる複数の光情報記録媒体に対して安定したトラッキング誤差 検出を行う光ピックアップ装置を実現できるようにすることを目的とする。
課題を解決するための手段
[0013] 前記の目的を達成するため、本発明は光ピックアップ装置を、互いに位相が異なる 4つの領域に分割された回折格子を備える構成とする。 [0014] 具体的に、本発明に係る光ピックアップ装置は、光情報記録媒体に対する情報の 記録並びに光情報記録媒体に記録された情報の読み出し及び消去を行う光ピックァ ップ装置を対象とし、光源と、光源力 出射された出射光ビームを少なくとも 3本の光 ビームに分岐する回折格子と、各光ビームが光情報記録媒体において反射された反 射光を受光する光検出器とを備え、回折格子は、光情報記録媒体のトラックの接線 方向に対して平行な方向に延びる分割線により、それぞれが互いに位相が異なる周 期構造を有する第 1の領域、第 2の領域、第 3の領域及び第 4の領域に分割されてお り、第 2の領域及び第 3の領域は、第 1の領域と第 4の領域との間に第 1の領域側から 順に配置され、第 2の領域における周期構造の位相は、第 3の領域における周期構 造の位相と略 180度異なり、第 1の領域における周期構造の位相は、第 4の領域に おける周期構造の位相と略 180度異なることを特徴とする。
[0015] 本発明の光ピックアップ装置は第 2の領域内における周期構造の位相は、第 3の領 域における周期構造の位相と略 180度異なり、第 1の領域における周期構造の位相 は、第 4の領域における周期構造の位相と略 180度異なる回折格子を備えている。こ のため、第 2の領域及び第 3の領域に対して、第 1の領域を透過した + 1次回折光の 位相は、第 2の領域を透過した + 1次回折光の位相に対して進み、第 4の領域を透 過した + 1次回折光の位相は、第 3の領域を透過した + 1次回折光の位相に対して 進む。また、—1次回折光の場合には逆にどちらも遅れる。従って、従来のインライン 型 DPP方式のようなスポット形状が左右非対称となる現象は発生せず、案内溝が延 びる方向を軸とした左右対称の強度分布となる。その結果、案内溝のピッチが異なる 複数の光情報記録媒体に対して安定したトラッキング誤差検出を行う光ピックアップ 装置を実現できる。
[0016] 本発明の光ピックアップ装置において、第 1の領域と第 2の領域とを分割する分割 線と第 2の領域と第 3の領域を分割する分割線との間の距離と、第 2の領域と第 3の 領域とを分割する分割線と第 3の領域と第 4の領域とを分割する分割線との間の距離 とは互いに等し!/、ことが好まし!/、。
[0017] 本発明の光ピックアップ装置において、各光ビームは、 0次回折光、 + 1次回折光 及び 1次回折光を含むことが好ましい。 [0018] 本発明の光ピックアップ装置にお!/、て、光情報記録媒体の記録面上には複数の案 内溝が周期的に配置されており、各光ビームは、複数の案内溝のうちの一の案内溝 に集光することが好ましい。
[0019] 本発明の光ピックアップ装置において、光検出器からの出力信号に基づいて、差 動プッシュプル法によりトラッキング誤差信号を検出する演算処理回路をさらに備え ていることが好ましい。
[0020] 本発明の光ピックアップ装置において、光検出器は、各反射光にそれぞれ対応す る少なくとも 3つの受光素子を有し、各受光素子は、それぞれ複数の受光領域に分 割されていることが好ましい。
[0021] 本発明の光ピックアップ装置において、光源から出射された出射光ビームの中心は 、第 2の領域内又は第 3の領域内に配置されることが好ましい。
[0022] 本発明の光ピックアップ装置において、光源は第 1の光源及び第 2の光源を含み、 第 1の光源から出射される出射光ビームの中心と第 2の光源から出射される出射光ビ ームの中心とを結んだ直線は、第 1の領域と第 2の領域とを分割する分割線、第 2の 領域と第 3の領域とを分割する分割線及び第 3の領域と第 4の領域とを分割する分割 線のうちの少なくとも 1本と交差することが好ましい。
[0023] 本発明の光ピックアップ装置において、光源は第 1の光源及び第 2の光源を含み、 第 1の光源から出射される光ビームの中心と第 2の光源から出射される光ビームの中 心とを結んだ直線は、第 2の領域と第 3の領域とを分割する分割線と交差することが 好ましい。
[0024] 本発明の光ピックアップ装置において、光源は複数であり、複数の光源からそれぞ れ出射される光ビームのうちの少なくとも 1本の中心は、第 2の領域内又は第 3の領域 内に配置されることが好ましレ、。
[0025] 本発明の光ピックアップ装置において、回折格子の第 1の領域における周期構造 の位相は、第 2の領域における周期構造の位相と 10度以上且つ 350度以下の範囲 で異なっていることが好ましい。この場合において、回折格子の第 1の領域における 周期構造の位相は、第 2の領域における周期構造の位相と略 90度異なっていること 力 Sさらに好ましい。 [0026] 本発明の光ピックアップ装置において、少なくとも 3本の光ビームをそれぞれ集光し て光情報記録媒体の記録面上に、それぞれ独立した集光スポットとして照射する対 物レンズをさらに備え、回折格子における出射光ビームのうち対物レンズの開口径に よって決まる有効ビーム径の範囲が入射する部分は、第 1の領域、第 2の領域、第 3 の領域及び第 4の領域を含む領域であることが好ましい。
[0027] この場合において、第 2の領域の幅と第 3の領域の幅との合計は、有効ビーム径の 10%以上且つ 40%以下の範囲であることが好ましい。
発明の効果
[0028] 本発明に係る光ピックアップ装置によれば、インライン型 DPP方式の利点を保持し たまま、案内溝のピッチが異なる複数の光情報記録媒体に対して安定したトラッキン グ誤差検出を行う光ピックアップ装置を実現できる。
図面の簡単な説明
[0029] [図 1]本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置を示すブロック図である。
[図 2]本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の光検出器を示す回路図であ
[図 3]本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の回折格子を示す平面図であ
[図 4]本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置によって光情報記録媒体の記 録面上に形成された集光スポットの形状を示す平面図である。
園 5]本発明の一 -実施形態に係る光ピックアップ装置によって得られる信号の波形を 園 6]本発明の一 -実施形態に係る光ピックアップ装置の回折格子と光ビームの中心と の位置関係の一例を示す平面図である。
園 7]本発明の一 -実施形態に係る光ピックアップ装置の回折格子と光ビームの中心と の位置関係の一例を示す平面図である。
園 8]本発明の一 -実施形態に係る光ピックアップ装置の回折格子と光ビームの中心と の位置関係の一例を示す平面図である。
園 9]本発明の一 -実施形態に係る光ピックアップ装置の回折格子と光ビームの中心と の位置関係の一例を示す平面図である。
園 10]本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の回折格子と光ビームの中心 との位置関係の一例を示す平面図である。
園 11]本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の回折格子の変形例を示す 平面図である。
園 12]本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の回折格子の変形例を示す 平面図である。
園 13]本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の回折格子の変形例を示す 平面図である。
[図 14] (a)〜（c)は本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の対物レンズのシ フト量と差動プッシュプル信号の振幅の変化量との関係を示すグラフであり、 (a)〜（ c)はそれぞれ第 1の領域と第 2の領域との位相のずれが 0度、 90度及び 180度の場 合を示している。
園 15]本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の回折格子の第 1の領域の位 相と第 2の領域の位相とのずれ量と差動プッシュプル信号の振幅の変化率との関係 園 16]本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の回折格子の第 2の領域及び 第 3の領域の幅と差動プッシュプル信号の振幅の変化率との関係を示すグラフであ 園 17]本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の回折格子の第 2の領域及び 第 3の領域の幅とプッシュプル信号の振幅との関係を示すグラフである。
園 18]従来例に係る光ピックアップ装置によって光情報記録媒体の記録面上に形成 された集光スポットの形状を示す平面図である。
園 19]従来例に係る光ピックアップ装置の回折格子を示す平面図である。
園 20]従来例に係る光ピックアップ装置によって得られる信号の波形を示すグラフで ある。
符号の説明
11 光源 12 回折格子
12 A 第 1の領域
12B 第 2の領域
12C 第 3の領域
12D 第 4の領域
12a 格子溝
12b 格子溝
12c 格子溝
12d 格子溝
15 ハーフミラー
16 光検出器
17 集積回路基板
18 コリメートレンズ
19 対物レンズ
21A 受光素子
21B 受光素子
21C 受光素子
23 演算処理回路
24 減算器
25 減舁¾?
26 減算器
27 加算器
28 増幅器
29 減算器
31 光ビーム
31a メインビーム
発明を実施するため
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図 1は一実施形態に係る 光ピックアップ装置の概略の構成を示してレ、る。
[0032] 図 1に示すように本実施形態の光ピックアップ装置は、光情報記録媒体 51への情 報の記録及び光情報記録媒体 51に記録された情報の再生を行うための光ビーム 3 1を出射する半導体レーザ素子等の光源 11と、光ビーム 31を少なくとも 0次回折光 のメインビーム、 + 1次回折光のサブビーム及び 1次回折光のサブビーム（いずれ も図示省略）に回折分岐する回折格子 12と、分岐された光ビーム 31を光情報記録 媒体 51に導くハーフミラー 15と、光ビーム 31が光情報記録媒体 51において反射さ れた反射光を受光する光検出器 16を搭載した集積回路基板 17とを備えている。
[0033] ハーフミラー 15と光情報記録媒体 51との間には、コリメートレンズ 18と対物レンズ 1 9とが設けられている。光源 11から出射された光ビーム 31は、回折格子 12によって 少なくとも 0次光、 + 1次回折光及び 1次回折光の 3本の光ビームに回折分岐され た後、ハーフミラー 15により反射され、その後、コリメートレンズ 18を通過して対物レ ンズ 19に達する。回折格子 12によって回折分岐された 0次光、 + 1次回折光及び 1次回折光は、対物レンズ 19によって各々独立に光情報記録媒体 51の記録面上に 集光されて 3個の集光スポットを形成する。
[0034] 図 2は、図 1に示す光ピックアップ装置における光検出器 16を搭載した集積回路基 板 17の回路構成を示している。図 2に示すように、集積回路基板 17は、受光素子 21 A、受光素子 21B及び受光素子 21Cと、受光素子からの信号を演算する演算処理 回路 23とを有している。回折格子 12によって光ビーム 31から分岐されたメインビーム 31a並びに 2つのサブビーム 31b及びサブビーム 31cはそれぞれ、受光素子 21A、 受光素子 21B及び受光素子 21Cによって受光される。受光素子 21A、受光素子 21 B及び受光素子 21Cは、それぞれ複数の受光領域に分割されている。
[0035] 受光素子 21A、受光素子 21B及び受光素子 21Cにより検出された信号は、演算 処理回路 23に入力される。演算処理回路 23は、受光素子 21A、受光素子 21B及び 受光素子 21Cからの信号をそれぞれ受ける減算器 24、減算器 25及び減算器 26と、 減算器 24、減算器 25及び減算器 26の出力を受ける加算器 27、増幅器 28及び減 算器 29とを有している。減算器 24、減算器 25及び減算器 26は、それぞれ受光素子 21A、受光素子 21B及び受光素子 21Cからの信号を受けてプッシュプル信号 MPP 、 SPP1及び SPP2を出力する。演算処理回路 23のうち加算器 27、増幅器 28及び 減算器 29については後述する。
[0036] なお、図 2は各受光素子が 2つの受光領域に 2分割されている場合の回路構成を 示しているが、各受光素子は 3つ以上の受光領域に分割されていてもよい。また、図 2において、各受光素子における各ビームの形状を模式的に円形状に表しているが 、ビームの形状はこれに限定されるものではない。また、フォーカス誤差信号に非点 収差方式を採用した場合は、各受光素子上における各ビームは略 90度回転してし まう。そのため、各受光素子も 90度回転しておく必要がある。
[0037] 本実施形態の光ピックアップ装置は、光源 11から出射された光ビーム（出射光ビー ム）を回折する回折格子 12、特に、その周期構造に特徴を有する。図 3は、回折格子 12の周期構造つまり格子パターンを示している。
[0038] 図 3に示すように回折格子 12の格子面は、光情報記録媒体 51の案内溝が延びる 方向（以下、 Y方向という。）つまり、光情報記録媒体 51のトラックの接線方向と実質 的に平行な方向に延びる分割線 D 1、分割線 D2及び分割線 D3によって第 1の領域 12A、第 2の領域 12B、第 3の領域 12C及び第 4の領域 12Dの 4つの領域に区画さ れている。なお、この場合において平行な方向とは、これは回折格子 12と光情報記 録媒体 51との間に設けられた光学系を考慮した平行方向を意味する。第 1の領域 1 2Aと第 2の領域 12Bとは分割線 D1を挟んで隣接し、第 2の領域 12Bと第 3の領域 1 2Cとは分割線 D2を挟んで隣接し、第 3の領域 12Cと第 4の領域 12Dとは分割線 D3 を挟んで隣接している。
[0039] 図 3に示すように、第 1の領域 12A、第 2の領域 12B、第 3の領域 12C及び第 4の領 域 12Dは、それぞれ光情報記録媒体 51の半径方向（以下、 X方向という。 )に沿って 格子溝 12a、格子溝 12b、格子溝 12c及び格子溝 12dが周期的に設けられている。 なお、本実施形態においては、格子溝 12a、格子溝 12b、格子溝 12c及び格子溝 12 dのそれぞれの幅及び各格子溝の間の部分（凸部）の幅は同じに設定されている。
[0040] 第 1の領域 12Aに形成されている格子溝 12aによって形成されている周期構造の 位相は、第 2の領域 12Bに形成されている周期構造の位相に対して実質的に 90度 進んでいる（ + 90度ずれている。）。すなわち、第 1の領域 12Aにおける格子溝 12a の配置周期は、第 2の領域 12Bにおける格子溝 12bの配置周期を基準として 4分の 1 周期だけ + Y方向にずれている。また、第 4の領域 12Dに形成されている周期構造 の位相は、第 2の領域 12Bに形成されている周期構造の位相に対して実質的に 90 度遅れている（一 90度ずれている。）。すなわち、第 4の領域 12Dにおける格子溝 12 dの配置周期は、第 2の領域 12Bにおける格子溝 12bの配置周期を基準として 4分の 1周期だけ— Y方向にずれている。従って、第 1の領域 12Aの周期構造の位相と、第 4の領域 12Dの周期構造の位相とは実質的に 180度異なっている。また、第 3の領 域 12Cの周期構造の位相は、第 2の領域 12Bの周期構造の位相に対して実質的に 180度ずれている。すなわち、第 3の領域 12Cにおける格子溝 12cの配置周期は、 第 2の領域 12Bにおける格子溝 12bの配置周期を基準として 2分の 1周期だけ + Y 方向にずれている。
[0041] なお、各領域における周期構造の位相のずれは、正確に 90度又は 180度である 必要はない。光情報記録媒体 51の記録面上における集光スポットが、後で述べるよ うな形状となればょレ、ため、土 10度程度の誤差を含んで!/、てもよ!/、。
[0042] 本実施形態では図 3に示すように、光源 11から出射された出射光ビームの中心 (発 光点中心） L1を、装置の組み立て精度の範囲内で、分割線 D2の位置に配置してい
[0043] 回折格子 12に入射した出射光ビームは、第 1の領域 12A、第 2の領域 12B、第 3の 領域 12C及び第 4の領域 12Dにそれぞれ形成された周期構造によって所定の位相 差を有するサブビームに分岐され、光情報記録媒体 51に導かれる。
[0044] 以下に、本実施形態の光ピックアップ装置により、案内溝の周期が異なる光情報記 録媒体に対して安定してトラッキング誤差検出ができる理由を説明する。
[0045] 図 4は、回折格子 12によって生成された光ビームのメインビーム 31a並びに 2つの サブビーム 31b及びサブビーム 31cの光情報記録媒体 51の記録面上における集光 スポットの形状を示している。なお、図 4においても X方向は光情報記録媒体の半径 方向を示し Y方向は案内溝が延びる方向を示す。
[0046] 回折格子 12の第 2の領域 12Bと第 3の領域 12Cとは回折格子の位相が 180度異 なる。このため、第 2の領域 12Bを透過した回折光と第 3の領域 12Cを透過した回折 光とは互いに打ち消しあい、図 4に示すサブビーム 31b及びサブビーム 31cの光情 報記録媒体 51の記録面上における集光スポットの強度分布は、中央部の強度が小 さくなる。この場合、サブビーム 31b及びサブビーム 31cの集光スポットの中央部の強 度を小さくできればよぐ第 2の領域 12Bと第 3の領域 12Cとの位相のずれは 180度 に対して ± 10度程度の誤差を含んで!/、ても問題なレ、。
[0047] また、第 1の領域 12Aの回折格子の位相は第 2の領域 12Bに対して 90度進んでお り、第 4の領域 12Dの回折格子の位相は第 3の領域 12Cに対して 90度進んでいる。 従って、第 1の領域 12Aを透過した + 1次回折光の位相は、第 2の領域 12Bを透過し た + 1次回折光の位相に対して 90度進み、第 4の領域 12Dを透過した + 1次回折光 の位相は、第 3の領域 12Cを透過した + 1次回折光の位相に対して 90度進む。逆に 1次回折光の位相は 90度遅れる。従って、従来のインライン型 DPP方式のような スポット形状が左右非対称となる現象は発生せず、 Y方向を軸とした左右対称の強 度分布となる。この場合においても、第 1の領域 12Aと第 2の領域 12Bとの位相のず れ及び第 4の領域 12Dと第 3の領域 12Cとの位相のずれはそれぞれ 90度に対して 土 10度程度の誤差を含んでいても問題ない。
[0048] 図 4に示すように、光情報記録媒体 51の記録面上には複数の案内溝 51aが周期 的に配置されている。また、図 4に示すように、光ビーム 31のメインビーム 31a、サブ ビーム 31b及びサブビーム 31cがそれぞれ対物レンズ 19によって集光された集光ス ポットは同一の案内溝 51aに配置される。
[0049] 各集光スポットにおいてメインビーム 31a、サブビーム 31b及びサブビーム 31cはそ れぞれ反射され、各集光スポットに対応する反射光は、光検出器 16に設けられた受 光素子 21A、受光素子 21B及び受光素子 21Cによってそれぞれ受光される。受光 素子 21A、受光素子 21B及び受光素子 21Cは、メインビーム 31aに対応するプッシ ュプル信号 MPP、サブビーム 31bに対応するプッシュプル信号 SPP1及びサブビー ム 31cに対応するプッシュプル信号 SPP2を出力する。
[0050] 対物レンズ 19のラジアルシフト（光情報記録媒体の半径方向のシフト)及び光情報 記録媒体 51の傾きに起因する MPP SPP1及び SPP2のオフセット成分は、対物レ ンズ 19のラジアルシフト又は光情報記録媒体 51の傾きのそれぞれにつ!/、て同じ側（ 同相）に発生する。従って、対物レンズ 19のラジアルシフト及び光情報記録媒体 51 の傾きに起因するオフセットをキャンセルした作動プッシュプル（DPP)信号は、図 2 に示す加算器 27、増幅器 28及び減算器 29を用いて、式（2)に示すような演算処理 を fiうことにより検出すること力 Sできる。
[0051] DPP = MPP - kX (SPP1 + SPP2) · · · 式（2)
但し、 kは増幅器 28の増幅率である。
[0052] 図 5は、プッシュプル信号 MPP、プッシュプル信号 SPP1、プッシュプル信号 SPP2 及び式（2)に基づいて求めた DPP信号の出力波形を示している。図 5において縦軸 は信号強度を示し、横軸は集光スポットの光情報記録媒体 51における相対的な位 置を示している。図 5に示すように、 SPP1及び SPP2の位相は MPPの位相に対して 正確に 180度ずれている。そのため、 SPP1と SPP2に信号強度差が生じても式（2) に基づいて求めた DPP信号は、適正値となっているため、各集光スポットを同一の 案内溝上に形成できる。
[0053] 図 2に示すように、加算器 27の入力側は減算器 25及び減算器 26の出力と接続さ れ、増幅器 28の入力は加算器 27の出力と接続されている。減算器 29の入力は減算 器 24及び増幅器 28の出力と接続されている。これにより、式（2)に示す演算を行うこ と力 Sできる。なお、式（2)の係数 kは、光情報記録媒体 51から反射されるメインビーム 31a,サブビーム 31b及びサブビーム 31cの光強度の違いを補正するためのもので ある。メインビーム 31aとサブビーム 31bとサブビーム 31cとの光強度の比が a : b : bの 場合には、係数 kは a/2bとすればよい。すなわち、係数 kは、光情報記録媒体 51に 応じて決められる定数である。なお、信号処理回路は、従来構成のものを利用しても よい。
[0054] 光情報記録媒体 51は、特に限定されるものではなく DVD— ROM、 DVD -RAM 、 DVD-R, DVD— RW等を含む DVD及び CD— ROM、 CD-R, CD— RW等を 含む CDを用いること力 Sできる。また、光ビーム 31の波長は光情報記録媒体 51応じて 決めればよぐ DVD及び CDの場合には約 650nmから約 780nmとすればよい。ま た、 DVDについては、 DVD— R等の案内溝ピッチが 0· 74〃111のもの及び]3¥0— RAM等の案内溝ピッチが 1. 23 mのもののいずれの場合であっても、安定したトラ ッキング誤差信号検出を行うことが可能である。
[0055] また、本実施形態において、回折格子 12を図 1に示す光学系における光源 11とハ 一フミラー 15との間に配置した場合について説明した力 これに代えて、回折格子 1 2を例えばハーフミラー 15とコリメートレンズ 18との間に配置してもよい。また、図 1に 示す光学系に代えて、光源と光検出器とが一体化した光学系（例えばノヽーフミラーを 用いなレ、光学系）を用い、光源とコリメートレンズとの間に回折格子を配置してもよレ、
[0056] また、本実施形態にお!/、て、回折格子 12の各領域に設けた格子溝を!/、ずれも光 情報記録媒体の半径方向である X方向に沿って形成したが、これに代えて、格子溝 を X方向に対して斜め方向に設けてもよい。また、回折格子 12の第 2の領域 12Bの 幅と第 3の領域 12Cの幅とが等しい例を示した力 必ずしも等しくなくてもよい。
[0057] また、本実施形態において、光源から出射される出射光ビームが 1つの場合につい て説明したが、これに代えて、複数の光源を有し、複数の光ビームが出射される光ピ ックアップ装置においても同様の効果が得られる。
[0058] 例えば、図 6に示すように、装置の組み立て精度の範囲内で、第 1の光源の発光点 中心 L1が分割線 D2上に位置し、第 2の光源の発光点中心 L2が分割線 D3上に位 置するようにしてもよい。また、図 7に示すように、装置の組み立て精度の範囲内で、 第 1の光源の発光点中心 L1が分割線 D2上に位置し、第 2の光源の発光点中心 L2 が分割線 D3近傍の第 4の領域 12D内に位置するようにしてもよい。また、図 8に示す ように、装置の組み立て精度の範囲内で、第 1の光源の発光点中心 L1が第 2の領域 12B内に位置し、第 2の光源の発光点中心 L2が第 3の領域 12C内に位置するように してもよい。また、図 9に示すように、装置の組み立て精度の範囲内で、第 1の光源の 発光点中心 L1が分割線 D1近傍の第 1の領域 12A内に位置し、第 2の光源の発光 点中心 L2が分割線 D3近傍の第 4の領域 12D内に位置するようにしてもよい。
[0059] また、光源は 2つに限定されるものではなぐ 3つ以上であってもよい。例えば光源 力 ¾つの場合には、図 10に示すように、装置の組み立て精度の範囲内で、少なくとも 1つの光源の発光点中心を第 2の領域 12B内又は第 3の領域 12C内に位置するよう にすればよぐ残る光源の発光点中心の位置は特に限定する必要はない。 [0060] さらに、本実施形態においては、回折格子 12の全体を第 1の領域 12A、第 2の領 域 12B、第 3の領域 12C及び第 4の領域 12Dに分割する例を示している。し力、し、回 折格子 12のうち対物レンズの開口径により決まる有効ビーム径の範囲内の領域にお いて、第 1の領域〜第 4の領域が分割されていればよぐ有効ビーム径の範囲外の領 域については、分割状態が異なっていてもよい。例えば、図 11に示すように有効ビ 一ム径の範囲外の領域においては、第 2の領域 12B及び第 3の領域 12Cが形成さ れていなくてもよい。
[0061] 本実施形態は、第 1の領域 12Aの周期構造の位相と第 2の領域 12Bの周期構造と の位相とが 90度ずれ、第 4の領域 12Dの周期構造の位相と第 3の領域 12Cの周期 構造の位相とが 90度すれている場合を示している。しかし、第 1の領域 12Aの位相と 第 4の領域 12Dの位相とが実質的に 180度異なり、第 2の領域 12Bの位相と、第 3の 領域 12Cの位相とが実質的に 180度異なっていれば、第 1の領域 12Aの位相と第 2 の領域 12Bの位相及び第 3の領域 12Cの位相と第 4の領域 12Dの位相のずれはど のような値であっても力、まわない。但し、回折格子 12に周期構造を形成する際の製 造誤差を考えると、第 1の領域 12Aと第 2の領域 12Bとの位相のずれ及び第 4の領域 12Dと第 3の領域 12Cとの位相のずれをそれぞれ 10度以上且つ 350度以下とする ことが好ましい。また、 70度以上且つ 290度以下とすることがさらに好ましい。
[0062] 図 12は、第 1の領域 12Aと第 4の領域 12Dとの位相が実質的に 180度異なり、第 2 の領域 12Bと第 3の領域 12Cとの位相が実質的に 180度異なり、第 1の領域 12Aと 第 2の領域 12Bとの位相及び第 4の領域 12Dと第 3の領域 12Cとの位相がそれぞれ 実質的に 45度異なる場合を示している。また、図 13は、第 1の領域 12Aの周期構造 と第 4の領域 12Dの周期構造との位相が実質的に 180度異なり、第 2の領域 12Bの 周期構造と第 3の領域 12Cの周期構造との位相が実質的に 180度異なり、第 1の領 域 12Aと第 2の領域 12Bとの位相及び第 4の領域 12Dと第 3の領域 12Cとの位相が それぞれ 180度異なる場合を示している。このような場合にも、図 3に示した回折格 子と同様の効果が得られる。
[0063] 図 14 (a)〜（c)は、光情報記録媒体 51に DVD— RAMを用いた場合に、対物レン ズ 19のシフト量と DPP信号振幅との関係を示している。 （a)〜（c)は第 1の領域 12A と第 2の領域 12Bとの位相のずれが 0度、 90度、 180度の場合をそれぞれ示している 。なお、図 14において縦軸は、対物レンズ 19のシフト量が 0 mの場合の DPP信号 振幅の値を 100%として規格化した値を示している。また、第 1の領域 12Aの周期構 造の位相と第 4の領域 12Dの周期構造の位相とは実質的に 180度異なっており、第 2の領域 12Bの周期構造の位相と第 3の領域 12Cの周期構造の位相とは実質的に 1 80度異なっている。
[0064] 図 14に示すように、第 1の領域 12Aの周期構造と第 2の領域 12Bの周期構造との 位相のずれが 180度の場合と比べて、 0度の場合には、対物レンズのシフトに伴う D PP信号振幅の変化が大きくなつてレ、る。
[0065] 図 15は、第 1の領域 12Aと第 2の領域 12Bとの位相のずれ量と、 DPP信号振幅の 変化率との関係を示している。ここで、 DPP信号振幅の変化率は、対物レンズのシフ ト量が 0 μ m場合の DPPの信号振幅に対する対物レンズのシフト量が 300 μ mの場 合の DPP信号振幅の割合として示して!/、る。
[0066] 図 15に示すように、第 1の領域 12Aの周期構造と第 2の領域 12Bの周期構造との 位相のずれが 180度の場合に DPP信号振幅の変化率が最も 100%に近くなり、位 相のずれが 0度又は 360度に向力、うに従い、 DPP信号振幅の変化率は小さくなつて いる。
[0067] 光ピックアップにおいては、対物レンズがシフトしても、 DPP信号振幅が一定である ことが好ましいため、 DPP信号振幅の変化率は 100%に近い方が好ましい。このた め、第 1の領域 12Aの周期構造と第 2の領域 12Bの周期構造との位相のずれは 10 度以上且つ 350度以下とすれば十分であるが、 DPP信号振幅をより均一にするとい う観点からは 70度以上 290度以下とすることが好ましい。
[0068] また、 DPP信号振幅の変化率を小さくするためには、有効に利用される光ビームが 、回折格子 12の第 1の領域 12Aと透過した部分と、第 2の領域 12Bを透過した部分 と、第 3の領域 12Cを透過した部分と、第 4の領域 12Dを透過した部分を含んでいる ことが好ましい。つまり、回折格子 12における出射光ビームが入射する領域のうち、 対物レンズ 19の開口径により決まる有効ビーム径の範囲が入射する部分に、第 1の 領域 12A〜第 4の領域 12Dが含まれていることが好ましい。 [0069] 具体的には、光源が DVD系である場合には、回折格子 12の第 2の領域 12Bの幅 W1と第 3の領域 12Cの幅 W2の合計である幅 W1 +W2が対物レンズ 19の開口径に より決まる有効ビーム径の 10%から 40%の範囲内とすることが好ましい。このような 構成とした場合の効果を以下に説明する。
[0070] まず、幅 W1 +W2が対物レンズ 19の開口径により決まる有効ビーム径の 10%より も小さい場合について説明する。図 16は、 DVD— RAMの DPP信号振幅の変化率 と、対物レンズ 19の開口径により決まる有効ビーム径に対する幅 W1 +W2の割合と の関係を示している。なお、 DPP信号振幅の変化率とは、対物レンズのシフト量が 0 a mの場合の DPP信号振幅に対する対物レンズのシフト量 300 μ mの場合の DPP 信号振幅の割合である。幅 W1 +W2が対物レンズ 19の開口径により決まる有効ビ 一ム径の 10%よりも小さくなると、図 16に示すように、 DPP信号振幅の変化率が、 66 %よりも小さくなつている。このように、対物レンズのシフト量が 0〃mの場合の DPP信 号振幅を基準として 34%以上 DPP信号振幅が小さくなり、 DPP信号振幅の変化が 大きくなり好ましくない。
[0071] 次に、幅 W1 +W2が対物レンズ 19の開口径により決まる有効ビーム径の 40%より も大きい場合について説明する。図 17は、 DVD— RAMのプッシュプル信号 SPP1 の信号振幅とプッシュプル信号 SPP2の信号振幅との和（SPP振幅）と、対物レンズ 1 9の開口径により決まる有効ビーム径に対する幅 W1 +W2の割合との関係を示して いる。図 17に示すように、幅 W1 +W2が対物レンズ 19の開口径により決まる有効ビ 一ム径の 40%よりも大きくなると、信号振幅は 0に近づく。このように、信号振幅の絶 対値が小さくなり、光ピックアップ装置の特性が悪化してしまう。
[0072] 以上のように、幅 W1 +W2は、対物レンズの開口径により決まる有効ビーム径の 10 %以上且つ 40%以下であることが好ましい。
[0073] さらに、 DVD系と CD系の 2個の光源を用いる場合は、回折格子 12の第 2の領域 1 2Bの幅 W1と第 3の領域 12Cの幅 W2の合計である幅 W1 +W2が対物レンズ 19の 開口径により決まる DVD系における有効ビーム径の 10%以上 35%以下の範囲内 にあることが好ましい。
[0074] 以上のように、本実施形態に係る光ピックアップ装置は、案内溝のピッチの異なる 各種光情報記録媒体へ対応することを可能にするものであって、より安定した記録- 再生を実現するトラッキング誤差信号検出が達成される。すなわち、本実施形態に係 る光ピックアップ装置は、 DVD系及び CD系の記録装置及び再生装置において小 型化、簡素化、低コスト化及び高効率化等を実現することができる。また、光ディスク などの光情報記録媒体に情報の記録、再生及び消去等の処理を行う光学式情報処 理装置において、その基幹部品である光学式ヘッド装置に使用される再生信号、記 録信号及び各種サーボ信号等の検出機能を有する光ピックアップ装置として、本実 施形態に係る光ピックアップ装置は非常に有用である。
産業上の利用可能性
本発明の光ピックアップ装置は、インライン型 DPP方式の利点を保持したまま、案 内溝のピッチが異なる複数の光情報記録媒体に対して安定したトラッキング誤差検 出を行う光ピックアップ装置を実現でき、光情報記録媒体に対する情報の記録及び 光情報記録媒体に記録された情報の再生又は消去等の処理を行う光学式情報処理 装置に用いる光ピックアップ装置等として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 光情報記録媒体に対する情報の記録並びに前記光情報記録媒体に記録された情 報の読み出し及び消去を行う光ピックアップ装置であって、
光源と、
前記光源から出射された出射光ビームを少なくとも 3本の光ビームに分岐する回折 格子と、
前記各光ビームが前記光情報記録媒体において反射された反射光を受光する光 検出器とを備え、
前記回折格子は、前記光情報記録媒体のトラックの接線方向に対して平行な方向 に延びる分割線により、それぞれが互いに位相が異なる周期構造を有する第 1の領 域、第 2の領域、第 3の領域及び第 4の領域に分割されており、
前記第 2の領域及び前記第 3の領域は、前記第 1の領域と前記第 4の領域との間に 前記第 1の領域側から順に配置され、
前記第 2の領域における前記周期構造の位相は、前記第 3の領域における前記周 期構造の位相と略 180度異なり、
前記第 1の領域における前記周期構造の位相は、前記第 4の領域における前記周 期構造の位相と略 180度異なる光ピックアップ装置。
[2] 前記第 1の領域と前記第 2の領域とを分割する分割線と前記第 2の領域と前記第 3 の領域を分割する分割線との間の距離と、前記第 2の領域と前記第 3の領域とを分 割する分割線と前記第 3の領域と前記第 4の領域とを分割する分割線との間の距離 とは互いに等し!/、請求項 1に記載の光ピックアップ装置。
[3] 前記光ビームは、 0次回折光、 + 1次回折光及び 1次回折光を含む請求項 1に 記載の光ピックアップ装置。
[4] 前記光情報記録媒体の記録面上には複数の案内溝が周期的に配置されており、 前記各光ビームは、前記複数の案内溝のうちの一の案内溝に集光する請求項 1に 記載の光ピックアップ装置。
[5] 前記光検出器からの出力信号に基づいて、差動プッシュプル法によりトラッキング 誤差信号を検出する演算処理回路をさらに備えている請求項 1に記載の光ピックァ ップ装置。
[6] 前記光検出器は、前記各反射光にそれぞれ対応する少なくとも 3つの受光素子を 有し、
前記各受光素子は、それぞれ複数の受光領域に分割されて!、る請求項 1に記載の 光ピックアップ装置。
[7] 前記光源から出射された出射光ビームの中心は、前記第 2の領域内又は前記第 3 の領域内に配置する請求項 1〜6のいずれ力、 1項に記載の光ピックアップ装置。
[8] 前記光源は第 1の光源及び第 2の光源を含み、
前記第 1の光源から出射された出射光ビームの中心と前記第 2の光源から出射さ れた出射光ビームの中心とを結んだ直線は、前記第 1の領域と前記第 2の領域とを 分割する分割線、前記第 2の領域と前記第 3の領域とを分割する分割線及び前記第 3の領域と前記第 4の領域とを分割する分割線のうちの少なくとも 1本と交差する請求 項 1〜6のいずれ力、 1項に記載の光ピックアップ装置。
[9] 前記光源は第 1の光源及び第 2の光源を含み、
前記第 1の光源から出射された出射光ビームの中心と前記第 2の光源から出射さ れた出射光ビームの中心とを結んだ直線は、前記第 2の領域と前記第 3の領域とを 分割する分割線と交差する請求項;!〜 6のいずれか 1項に記載の光ピックアップ装置
〇
[10] 前記光源は複数であり、
前記複数の光源からそれぞれ出射された出射光ビームのうちの少なくとも 1本の中 心は、前記第 2の領域内又は前記第 3の領域内に配置する請求項;!〜 6のいずれか
1項に記載の光ピックアップ装置。
[11] 前記回折格子の前記第 1の領域における前記周期構造の位相は、前記第 2の領 域における前記周期構造の位相と 10度以上且つ 350度以下の範囲で異なっている 請求項 1〜6のいずれ力、 1項に記載の光ピックアップ装置。
[12] 前記回折格子の前記第 1の領域における前記周期構造の位相は、前記第 2の領 域における前記周期構造の位相と略 90度異なっている請求項 11に記載の光ピック アップ装置。
[13] 前記少なくとも 3本の光ビームをそれぞれ集光して前記光情報記録媒体の記録面 上に、それぞれ独立した集光スポットとして照射する対物レンズをさらに備え、 前記回折格子における前記出射光ビームのうち前記対物レンズの開口径によって 決まる有効ビーム径の範囲が入射する領域は、前記第 1の領域、第 2の領域、第 3の 領域及び第 4の領域を含む領域である請求項 1〜6のいずれ力、 1項に記載の光ピック アップ装置。
[14] 前記第 2の領域の幅と前記第 3の領域の幅との合計は、前記有効ビーム径の 10% 以上且つ 40%以下の範囲である請求項 12に記載の光ピックアップ装置。
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