JP2005149669A - Optical pickup device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光ピックアップ装置に関し、より特定的には、トラック案内溝構造が異なる光ディスクの記録再生が可能な光ピックアップ装置に関する。 The present invention relates to an optical pickup device, and more particularly to an optical pickup device capable of recording / reproducing optical disks having different track guide groove structures.
近年、CD−R/RW等のように、記録再生が可能な光ディスクの普及は著しい。光ディスクの普及にともない、DVD−R/RW、DVD+R/RW、DVD−RAMといった光ディスクの高密度化を企図した規格が複数提唱されている(CD:Compact Disk、DVD:Digital Versatile Disk)。光ディスクは一般に、規格ごとにそれぞれ異種のトラック案内溝構造を有している。 In recent years, optical discs that can be recorded and reproduced, such as CD-R / RW, have been widely used. Along with the widespread use of optical discs, a plurality of standards such as DVD-R / RW, DVD + R / RW, and DVD-RAM have been proposed (CD: Compact Disk, DVD: Digital Versatile Disk). In general, optical discs have different types of track guide groove structures for each standard.
図20は、光ディスク108を記録再生する従来の光ピックアップ100の概略的な構成を示した図である。 FIG. 20 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional optical pickup 100 for recording / reproducing an optical disc 108. As shown in FIG.
図20を参照して、従来の光ピックアップ100は、レーザ101と、ディテクタ102と、コリメータレンズ105と、対物レンズ107と、スポットレンズ114と、ビームスプリッタ115とを備える。光ディスク108の記録面上には、案内溝810が形成されている。 Referring to FIG. 20, a conventional optical pickup 100 includes a laser 101, a detector 102, a collimator lens 105, an objective lens 107, a spot lens 114, and a beam splitter 115. A guide groove 810 is formed on the recording surface of the optical disc 108.
レーザ101から出射された光は、コリメータレンズ105によって平行光にされる。この平行光は、ビームスプリッタ115を透過した後、対物レンズ107によって光ディスク108に集光される。光ディスク108を反射した光は、対物レンズ107を通過した後、ビームスプリッタ115によって反射される。ビームスプリッタ115を反射した光は、スポットレンズ114を介して、ディテクタ102に入射される。 The light emitted from the laser 101 is collimated by the collimator lens 105. The parallel light passes through the beam splitter 115 and is then focused on the optical disk 108 by the objective lens 107. The light reflected from the optical disk 108 passes through the objective lens 107 and is reflected by the beam splitter 115. The light reflected from the beam splitter 115 is incident on the detector 102 via the spot lens 114.
ディテクタ102は、光ディスクからの反射光を検出することにより、フォーカスエラー信号、ラジアルエラー信号、および光ディスク情報信号を生成する。 The detector 102 generates a focus error signal, a radial error signal, and an optical disc information signal by detecting reflected light from the optical disc.
フォーカスエラー信号とは、対物レンズ107の集光位置と光ディスク108の記録面との光軸方向(z軸方向)のずれをディテクタ102上で検出する信号である。フォーカスエラーを検出する代表的な検出方法としては、ディテクタ上でのスポット径変化を用いるスポットサイズ法、光ディスク反射光に非点収差を与えて90度直行する方向のスポット径変化の違いを用いる非点収差法、光ディスク反射光をナイフエッジで半分に削り取り、残った半分のスポット光の変化を用いるナイフエッジ法などが挙げられる。 The focus error signal is a signal for detecting on the detector 102 a deviation in the optical axis direction (z-axis direction) between the condensing position of the objective lens 107 and the recording surface of the optical disc 108. As a typical detection method for detecting a focus error, a spot size method using a spot diameter change on a detector, a non-difference using a difference in spot diameter change in a direction orthogonal to 90 degrees by giving astigmatism to optical disk reflected light. Examples thereof include a point aberration method, a knife edge method in which the reflected light of an optical disk is cut in half with a knife edge, and the remaining half of the spot light is used.
ラジアルエラー信号とは、対物レンズ107の集光位置と光ディスク108の記録領域とのラジアル方向(x軸方向)のずれをディテクタ102上で検出する信号である。DVD規格では、ラジアルエラーを検出する方法として、田の字型4分割ディテクタの対角和信号同士の位相差を検出する位相差法が推奨されている。トラック案内溝を有する光ディスクでは、プッシュプル法、またはプッシュプル法を改良した差動プッシュプル法が、ラジアルエラーを検出する方法として多く採用されている。 The radial error signal is a signal for detecting on the detector 102 a deviation in the radial direction (x-axis direction) between the condensing position of the objective lens 107 and the recording area of the optical disc 108. In the DVD standard, as a method for detecting a radial error, a phase difference method for detecting a phase difference between diagonal sum signals of a square-shaped quadrant detector is recommended. In an optical disc having a track guide groove, a push-pull method or a differential push-pull method improved from the push-pull method is often used as a method for detecting a radial error.
光ディスク情報信号とは、サーボ系やアドレス系以外の情報の総称であって、たとえば、光ディスク108に記録されているピットまたはマークの有無を示す。この光ディスク情報信号を図示しない回路系で処理することによって、光ディスクに記録されているコンテンツ情報、クロック情報などが得られる。なお、以下では、特にことわらない限り、光ディスク情報信号は、光ディスクに記録されているピットまたはマークの有無を示すものとする。 The optical disk information signal is a general term for information other than the servo system and address system, and indicates, for example, the presence or absence of pits or marks recorded on the optical disk 108. By processing this optical disc information signal by a circuit system (not shown), content information, clock information, etc. recorded on the optical disc can be obtained. In the following description, unless otherwise specified, the optical disc information signal indicates the presence or absence of pits or marks recorded on the optical disc.
対物レンズ107からの出射光が光ディスク108の案内溝810(記録面)上にフォーカスされたとき、光ディスク108からの反射光は案内溝810によって変調される。このことを、図21を用いて説明する。 When the light emitted from the objective lens 107 is focused on the guide groove 810 (recording surface) of the optical disk 108, the reflected light from the optical disk 108 is modulated by the guide groove 810. This will be described with reference to FIG.
図21は、光ディスク108からの反射光が案内溝810によって変調される原理を説明するための模式図である。 FIG. 21 is a schematic diagram for explaining the principle that the reflected light from the optical disk 108 is modulated by the guide groove 810.
図21(A)に示すように、光ディスク108の案内溝810に集光された光は、0次光DL0、±1次光DL1,DL2の3方向に回折される。ここでは、回折光DL1を+1次光、回折光DL2を−1次光とそれぞれ仮定する。 As shown in FIG. 21A, the light focused on the guide groove 810 of the optical disc 108 is diffracted in three directions: zero-order light DL0, ± first-order light DL1, DL2. Here, it is assumed that the diffracted light DL1 is + 1st order light and the diffracted light DL2 is −1st order light.
図21(B)は、0次光DL0、+1次光DL1および−1次光DL2の対物レンズ瞳面上における回折パターンを示す。図21(B)に示すように、0次光DL0と+1次光DL1とは、ボールパターンBP1において重なり合う。また、0次光DL0と−1次光DL2とは、ボールパターンBP2において重なり合う。これらの重なり方は、±1次光DL1,DL2の回折角度θによって一意的に決まる。案内溝810のピッチをp、図20に示したレーザ101の波長をλとすると、下記の関係式が成り立つ。 FIG. 21B shows diffraction patterns on the objective lens pupil plane of the 0th-order light DL0, the + 1st-order light DL1, and the −1st-order light DL2. As shown in FIG. 21B, the 0th-order light DL0 and the + 1st-order light DL1 overlap in the ball pattern BP1. Further, the 0th-order light DL0 and the −1st-order light DL2 overlap in the ball pattern BP2. These overlapping methods are uniquely determined by the diffraction angle θ of the ± first-order beams DL1 and DL2. When the pitch of the guide groove 810 is p and the wavelength of the laser 101 shown in FIG. 20 is λ, the following relational expression is established.
sinθ=λ/p・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)
図20を参照して、光ディスク108がたとえばDVD−Rディスクであった場合、案内溝810のピッチpは740nmとなる。したがって、レーザ101の波長λが650nmであったとすると、上記の回折角度θは約61°となり、図21(B)に示すように、0次光DL0と±1次光DL1,DL2とは重なり合う。その結果、対物レンズ瞳面上において、ボールパターンBP1,BP2が発生する。ボールパターンの発生は、フォーカストラッキングサーボおよびラジアルトラッキングサーボに対して影響を及ぼす。
sin θ = λ / p (1)
Referring to FIG. 20, when optical disk 108 is, for example, a DVD-R disk, pitch p of guide grooves 810 is 740 nm. Therefore, if the wavelength λ of the laser 101 is 650 nm, the diffraction angle θ is about 61 °, and the zero-order light DL0 and the ± first-order lights DL1 and DL2 overlap as shown in FIG. . As a result, ball patterns BP1 and BP2 are generated on the objective lens pupil plane. The generation of the ball pattern affects the focus tracking servo and the radial tracking servo.
まず、ボールパターンの発生がフォーカストラッキングサーボに及ぼす影響について説明する。図22〜24では、フォーカスエラーを検出する方法として、光ディスク反射光をナイフエッジで半分に削り取り、残った半分のスポット光の変化を用いる「ナイフエッジ法」を例に説明する。 First, the influence of the occurrence of the ball pattern on the focus tracking servo will be described. 22 to 24, as a method for detecting a focus error, a “knife edge method” in which the reflected light of an optical disk is cut in half with a knife edge and a change in the remaining half of the spot light is used will be described as an example.
図22は、フォーカスエラー信号を生成するディテクタ102F上のビームの状態を示した図である。図22では、横軸がx軸(ラジアル方向)、縦軸がy軸(トラック方向)をそれぞれ表わす。なお、ディテクタ102Fは、図20に示したディテクタ102の一例である。 FIG. 22 is a diagram showing the state of the beam on the detector 102F that generates the focus error signal. In FIG. 22, the horizontal axis represents the x-axis (radial direction), and the vertical axis represents the y-axis (track direction). The detector 102F is an example of the detector 102 shown in FIG.
図22に示すように、ディテクタ102Fは、ラジアル方向の分割線Fxにより、領域2Ba1と領域2Ba2とに分割された2分割ディテクタである。フォーカスエラー信号FESは、領域2Ba1に照射された光と領域2Ba2に照射された光との差動出力によって決まる。ディテクタ102B上に照射されたスポット光SLは、図20に示した光ピックアップ100の製造誤差により、ラジアル方向の分割線Fxに対して角度を有する。 As shown in FIG. 22, the detector 102F is a two-divided detector that is divided into a region 2Ba1 and a region 2Ba2 by a dividing line Fx in the radial direction. The focus error signal FES is determined by the differential output between the light applied to the region 2Ba1 and the light applied to the region 2Ba2. The spot light SL irradiated onto the detector 102B has an angle with respect to the dividing line Fx in the radial direction due to a manufacturing error of the optical pickup 100 shown in FIG.
図21において説明したように、図22のスポット光SLは、ボールパターンBPを有する。ボールパターンBPは、図20における対物レンズ107からの出射光が案内溝810のどの位置に照射されるかに応じて、発生パターンが異なる。 As described in FIG. 21, the spot light SL in FIG. 22 has the ball pattern BP. The generation pattern of the ball pattern BP differs depending on which position of the guide groove 810 the light emitted from the objective lens 107 in FIG.
図23は、ディテクタ102Fにおけるスポット光SLが、対物レンズ107と光ディスク108との距離関係に応じてどのように変化するかを示した図である。 FIG. 23 is a diagram showing how the spot light SL in the detector 102F changes according to the distance relationship between the objective lens 107 and the optical disk 108. FIG.
図23(A)は、対物レンズ107と光ディスク108との距離が焦点距離より近いディフォーカスの場合を示す。図23(B)は、対物レンズ107と光ディスク108との距離が焦点距離であるジャストフォーカスの場合を示す。図23(C)は、対物レンズ107と光ディスク108との距離が焦点距離より遠いディフォーカスの場合を示す。 FIG. 23A shows the case of defocus in which the distance between the objective lens 107 and the optical disc 108 is shorter than the focal length. FIG. 23B shows the case of just focus where the distance between the objective lens 107 and the optical disc 108 is the focal length. FIG. 23C shows a case where the distance between the objective lens 107 and the optical disc 108 is defocused longer than the focal length.
図24は、図23(A)〜(C)のようにスポット光SLが変化したときのフォーカスエラー信号FESの波形を示した波形図である。図24では、横軸がz軸(ディフォーカス量)、縦軸がディテクタ102Fの差動出力であるフォーカスエラー信号FESをそれぞれ表わす。 FIG. 24 is a waveform diagram showing the waveform of the focus error signal FES when the spot light SL changes as shown in FIGS. In FIG. 24, the horizontal axis represents the z-axis (defocus amount), and the vertical axis represents the focus error signal FES that is the differential output of the detector 102F.
図24に示すように、ディフォーカス量がゼロ近辺(図23(B))の状態において、図23のボールパターンBPによる変調成分が、フォーカスエラー信号FESのノイズNSとなって現れている。このノイズNSを「トラック横断ノイズ」と呼ぶ。 As shown in FIG. 24, in the state where the defocus amount is near zero (FIG. 23B), the modulation component due to the ball pattern BP of FIG. 23 appears as the noise NS of the focus error signal FES. This noise NS is called “cross-track noise”.
ノイズNSは、図22に示したディテクタ102Fにおいて、領域2Ba1と領域2Ba2との間の差動演算でボールパターンBPの変調成分がキャンセルするようにディテクタ102Fの位置を調整することによって、無くすことが可能である。しかし、ディテクタ102Fは、主として、フォーカスオフセットを無くすように位置が調整される。そのため、ノイズNSは、結果的に残留してしまう。また、ノイズNSは、ディフォーカス量がゼロ近辺であるフォーカスサーボの引き込み範囲内で特に大きくなるため、昔から問題となっていた。 The noise NS can be eliminated by adjusting the position of the detector 102F so that the modulation component of the ball pattern BP is canceled by the differential operation between the region 2Ba1 and the region 2Ba2 in the detector 102F shown in FIG. Is possible. However, the position of the detector 102F is adjusted mainly so as to eliminate the focus offset. Therefore, the noise NS will remain as a result. The noise NS has been a problem for a long time since it becomes particularly large within the focus servo pull-in range where the defocus amount is near zero.
近年、光ディスク回転数の増加によって、光ディスクのサーボ帯域が高帯域化してきている。また、光ディスクの案内溝構造が互いに異なる光ディスク(たとえば、DVD−RとDVD−RAM)を互換する光ピックアップが求められるようになってきている。このような傾向により、「トラック横断ノイズ」の問題が従来以上に顕在化してきた。以上は、ナイフエッジ法によってフォーカスエラー信号の検出を行う場合の例で説明したが、ナイフエッジ法に比べてディテクタ上のスポットサイズが大きい非点収差法やスポットサイズ法では、これら問題は一層顕在化する。 In recent years, the servo band of an optical disk has been increased due to an increase in the rotation speed of the optical disk. In addition, an optical pickup compatible with optical disks (for example, DVD-R and DVD-RAM) having different guide groove structures from each other has been demanded. Due to this tendency, the problem of “cross-track noise” has become more apparent than before. The above has been described with reference to the case where the focus error signal is detected by the knife edge method. However, in the astigmatism method and the spot size method in which the spot size on the detector is larger than that of the knife edge method, these problems are more apparent. Turn into.
上記のような問題を解決するため、従来の光ピックアップでは、光源と対物レンズの間に設けられたグレーティング素子(光回折素子)により、光源からの光を、記録再生を行う第1の光束と第1の光束よりも解像力の低い第2の光束とに分離し、第2の光束でフォーカスエラー信号を検出する(たとえば、特許文献1,2参照)。 In order to solve the above problems, in a conventional optical pickup, a grating element (light diffraction element) provided between the light source and the objective lens is used to convert the light from the light source into the first light flux for recording and reproduction. The light beam is separated into a second light beam having a lower resolution than the first light beam, and a focus error signal is detected with the second light beam (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
次に、ボールパターンの発生がラジアルトラッキングサーボに及ぼす影響について説明する。図25〜27では、ラジアルエラーを検出する方法の1つとして、まずプッシュプル法を例に説明する。 Next, the effect of the generation of the ball pattern on the radial tracking servo will be described. 25 to 27, as one method for detecting a radial error, a push-pull method is first described as an example.
図25は、光ディスク108に偏芯がある場合におけるディテクタ102P上の光強度分布を模式的に示した図である。 FIG. 25 is a diagram schematically showing the light intensity distribution on the detector 102P when the optical disk 108 has eccentricity.
ディテクタ102P(2分割ディテクタ)は、図20に示したディテクタ102の一例である。ディテクタ102Pは、分割線Pxを境に左右の光強度分布を比較して、ラジアル方向のずれを検出する。 The detector 102P (two-divided detector) is an example of the detector 102 shown in FIG. The detector 102P compares the left and right light intensity distributions with the dividing line Px as a boundary, and detects a deviation in the radial direction.
図25を参照して、光ディスク108に偏芯がない場合(実線)、光ディスク108から対物レンズ107を通ってディテクタ102Pに照射される光の強度分布は、ディテクタ102Pの分割線Pxを境に左右対称となる。一方、光ディスク108に偏芯がある場合(破線)、対物レンズ107は、ラジアルサーボにより光ディスク108のトラック案内溝に追従する。このとき、光ディスク108から対物レンズ107を通ってディテクタ102Pに照射される光の強度分布は、分割線Pxを境に左右非対称となる。 Referring to FIG. 25, when the optical disc 108 is not decentered (solid line), the intensity distribution of the light irradiated from the optical disc 108 through the objective lens 107 to the detector 102P is left and right with respect to the dividing line Px of the detector 102P. It becomes symmetric. On the other hand, when the optical disk 108 is eccentric (broken line), the objective lens 107 follows the track guide groove of the optical disk 108 by radial servo. At this time, the intensity distribution of light irradiated from the optical disk 108 to the detector 102P through the objective lens 107 is asymmetrical with respect to the dividing line Px.
図26は、光ディスク108がチルトしている場合におけるディテクタ102P上の光強度分布を模式的に示した図である。 FIG. 26 is a diagram schematically showing the light intensity distribution on the detector 102P when the optical disc 108 is tilted.
図26を参照して、光ディスク108がチルトしていない場合(実線)、光ディスク108から対物レンズ107を通ってディテクタ102Pに照射される光の強度分布は、ディテクタ102Pの分割線Pxを境に左右対称となる。一方、光ディスク108がチルトしている場合(破線)、光ディスク108からの反射光は、一部が対物レンズ107の枠外となる。その結果、ディテクタ102Pに照射される光の強度分布は、分割線Pxを境に左右非対称となる。 Referring to FIG. 26, when the optical disc 108 is not tilted (solid line), the intensity distribution of the light irradiated from the optical disc 108 through the objective lens 107 to the detector 102P is left and right with respect to the dividing line Px of the detector 102P. It becomes symmetric. On the other hand, when the optical disc 108 is tilted (broken line), part of the reflected light from the optical disc 108 is outside the frame of the objective lens 107. As a result, the intensity distribution of the light applied to the detector 102P becomes asymmetrical with respect to the dividing line Px.
図27は、光ディスク108に偏芯またはチルトが存在する場合におけるプッシュプル信号の変化を説明するための図である。 FIG. 27 is a diagram for explaining the change of the push-pull signal when the optical disc 108 is eccentric or tilted.
図27を参照して、光ディスク108に偏芯またはチルトが存在しない場合のプッシュプル信号PP0は、振幅変化がプラス方向とマイナス方向とでバランスしている。これに対し、光ディスク108に偏芯またはチルトが存在する場合のプッシュプル信号PP1は、振幅変化がプラス方向にシフトする。その結果、プッシュプル信号PP1において、DCオフセットΔpが発生する。このDCオフセットΔpをキャンセルする方法として、差動プッシュプル法が考案されている。差動プッシュプル法について、図28〜31を用いて説明する。 Referring to FIG. 27, the push-pull signal PP0 in the case where there is no eccentricity or tilt in the optical disk 108 is balanced in amplitude change in the plus direction and the minus direction. On the other hand, the push-pull signal PP1 in the case where the optical disk 108 is eccentric or tilted has an amplitude change shifted in the plus direction. As a result, a DC offset Δp is generated in the push-pull signal PP1. A differential push-pull method has been devised as a method for canceling the DC offset Δp. The differential push-pull method will be described with reference to FIGS.
図28は、差動プッシュプル法に用いられる従来の光ピックアップ100Dの概略的な構成を示した図である。 FIG. 28 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional optical pickup 100D used in the differential push-pull method.
図28を参照して、差動プッシュプル法に用いられる従来の光ピックアップ100Dは、図20に示した光ピックアップ100において、ディテクタ102がディテクタ102Dに置き換えられ、回折格子112が付加された構成となっている。ディテクタ102Dは、メインビームディテクタ230およびサブビームディテクタ231,232を含む。 Referring to FIG. 28, the conventional optical pickup 100D used for the differential push-pull method has a configuration in which the detector 102D is replaced with the detector 102D and the diffraction grating 112 is added to the optical pickup 100 shown in FIG. It has become. Detector 102D includes a main beam detector 230 and sub beam detectors 231 and 232.
レーザ101から出射された光は、コリメータレンズ105によって平行光にされた後、回折格子112によって、メインビームMB(実線)、サブビームSB1,SB2(いずれも破線)の3ビームに分かれる。これらの3ビームは、ビームスプリッタ115を透過した後、対物レンズ107によって光ディスク108にそれぞれ集光される。 The light emitted from the laser 101 is collimated by the collimator lens 105, and then divided into three beams by the diffraction grating 112, which are a main beam MB (solid line) and sub beams SB1 and SB2 (both are broken lines). After passing through the beam splitter 115, these three beams are condensed on the optical disk 108 by the objective lens 107, respectively.
光ディスク108を反射した光は、対物レンズ107を通過した後、ビームスプリッタ115によってそれぞれ反射される。ビームスプリッタ115を反射したメインビームMB、サブビームSB1,SB2の3ビームは、スポットレンズ114を介して、ディテクタ102Dのメインビームディテクタ230およびサブビームディテクタ231,232にそれぞれ入射される。 The light reflected from the optical disk 108 passes through the objective lens 107 and is then reflected by the beam splitter 115. Three beams of the main beam MB and the sub beams SB1 and SB2 reflected by the beam splitter 115 are incident on the main beam detector 230 and the sub beam detectors 231 and 232 of the detector 102D through the spot lens 114, respectively.
図29は、光ディスク108の案内溝810における3ビームの配置の一例を示した図である。 FIG. 29 is a diagram showing an example of the arrangement of the three beams in the guide groove 810 of the optical disc 108.
図29に示すように、メインビームMBは案内溝810のグルーブに、サブビームSB1,SB2は案内溝810のランドにそれぞれ位置する。メインビームMBが案内溝810のグルーブに位置する場合、図28の回折格子112を回転調整することによって、サブビームSB1,SB2を案内溝810のランドの位置にもってくることができる。 As shown in FIG. 29, the main beam MB is located in the groove of the guide groove 810, and the sub beams SB1 and SB2 are located in the land of the guide groove 810, respectively. When the main beam MB is located in the groove of the guide groove 810, the sub beams SB1 and SB2 can be brought to the land position of the guide groove 810 by rotating and adjusting the diffraction grating 112 of FIG.
図30は、ディテクタ102Dの電気的な構成を示した回路図である。 FIG. 30 is a circuit diagram showing an electrical configuration of the detector 102D.
図30を参照して、ディテクタ102Dは、メインビームディテクタ230と、サブビームディテクタ231,232と、差動演算回路240,241,242と、加算器250と、ゲイン調整回路251と、減算回路260とを含む。 Referring to FIG. 30, detector 102D includes a main beam detector 230, sub-beam detectors 231, 232, differential operation circuits 240, 241, 242, an adder 250, a gain adjustment circuit 251, and a subtraction circuit 260. including.
メインビームディテクタ230は、2分割ディテクタであって、メインビームMBを受ける。サブビームディテクタ231は、2分割ディテクタであって、サブビームSB1を受ける。サブビームディテクタ232は、2分割ディテクタであって、サブビームSB2を受ける。図29に示すように、メインビームディテクタ230上でのボールパターン(斜線部)の状態は、サブビームディテクタ231,232上でのボールパターン(斜線部)の状態と左右対称になる。 The main beam detector 230 is a two-divided detector and receives the main beam MB. The sub beam detector 231 is a two-divided detector and receives the sub beam SB1. Sub-beam detector 232 is a two-divided detector and receives sub-beam SB2. As shown in FIG. 29, the state of the ball pattern (hatched portion) on the main beam detector 230 is bilaterally symmetric with the state of the ball pattern (hatched portion) on the sub-beam detectors 231 and 232.
差動演算回路240は、メインビームディテクタ230から出力される2信号の差分をとり、それをプッシュプル信号PP30として出力する。差動演算回路241は、サブビームディテクタ231から出力される2信号の差分をとり、それをプッシュプル信号PP31として出力する。差動演算回路242は、サブビームディテクタ232から出力される2信号の差分をとり、それをプッシュプル信号PP32として出力する。 The differential arithmetic circuit 240 takes the difference between the two signals output from the main beam detector 230 and outputs it as a push-pull signal PP30. The differential arithmetic circuit 241 takes the difference between the two signals output from the sub-beam detector 231 and outputs it as a push-pull signal PP31. The differential operation circuit 242 calculates the difference between the two signals output from the sub-beam detector 232 and outputs it as a push-pull signal PP32.
図31は、プッシュプル信号PP30,PP31,PP32の各波形を示した波形図である。 FIG. 31 is a waveform diagram showing waveforms of push-pull signals PP30, PP31, PP32.
図31に示すように、メインビームディテクタ230のプッシュプル信号PP30に対して、サブビームディテクタ231,232のプッシュプル信号PP31,PP32は逆相となる。 As shown in FIG. 31, the push-pull signals PP31 and PP32 of the sub-beam detectors 231 and 232 are out of phase with respect to the push-pull signal PP30 of the main beam detector 230.
図30に戻って、加算器250は、サブビームディテクタ231,232からそれぞれ出力されるプッシュプル信号PP31,PP32を加算する。ゲイン調整回路251は、加算器250によって加算されたプッシュプル信号のゲインG1を調整する。減算回路260は、差動演算回路240の出力信号からゲイン調整回路251の出力信号を減算し、それをラジアルエラー信号RESとして出力する。以上の演算を式で表わすと、以下のようになる。 Returning to FIG. 30, adder 250 adds push-pull signals PP31 and PP32 output from sub-beam detectors 231 and 232, respectively. The gain adjustment circuit 251 adjusts the gain G1 of the push-pull signal added by the adder 250. The subtraction circuit 260 subtracts the output signal of the gain adjustment circuit 251 from the output signal of the differential operation circuit 240, and outputs it as a radial error signal RES. The above calculation is expressed by the following formula.
RES=PP30−G1(PP31+PP32)・・・・・・・・・・・・・・(2)
上記のように差動プッシュプル法を用いてラジアルエラー信号RESを生成することにより、メインビームMBに生じるDCオフセットをサブビームSB1,SB2に生じるDCオフセットでキャンセルすることができる。また、ラジアルエラー信号RESの交流振幅が大きくなるという利点もある。
RES = PP30-G1 (PP31 + PP32) (2)
By generating the radial error signal RES using the differential push-pull method as described above, the DC offset that occurs in the main beam MB can be canceled with the DC offset that occurs in the sub beams SB1 and SB2. There is also an advantage that the AC amplitude of the radial error signal RES is increased.
しかしながら、差動プッシュプル法では、メインビームMBに対するサブビームSB1,SB2の位置を案内溝810の構造に合わせて正確に調整しないと、プッシュプル信号PP30とプッシュプル信号PP31,PP32との間の逆相関係が崩れ、ラジアルエラー信号RESの交流振幅が急激に小さくなる。そのため、案内溝構造の違う光ディスクを互換できないという問題があった。 However, in the differential push-pull method, if the positions of the sub beams SB1 and SB2 with respect to the main beam MB are not accurately adjusted in accordance with the structure of the guide groove 810, the reverse between the push-pull signal PP30 and the push-pull signals PP31 and PP32 The phase relationship is broken, and the AC amplitude of the radial error signal RES is rapidly reduced. Therefore, there is a problem that optical disks having different guide groove structures cannot be interchanged.
また、差動プッシュプル法では、図28のレーザ101から出射される光をメインビームMB、サブビームSB1,SB2の3ビームに分割することから、記録に使用するメインビームMBのパワーが低下する傾向にある。そのため、高出力レーザが比較的安価で使用できる記録型CD用の光学系では広く利用されているが、高出力化が比較的難しい赤色レーザを使用するDVD用光学系でこの方法を使用する場合、光ディスクの高速化が図れないのが現状である。 Further, in the differential push-pull method, the light emitted from the laser 101 in FIG. 28 is divided into three beams of the main beam MB and the sub beams SB1 and SB2, so that the power of the main beam MB used for recording tends to decrease. It is in. For this reason, a high-power laser is widely used in an optical system for a recordable CD that can be used at a relatively low cost, but this method is used in a DVD optical system that uses a red laser that is relatively difficult to increase in power. The current situation is that the speed of the optical disk cannot be increased.
上記のような問題を解決するため、従来の光ピックアップでは、DVDおよびCDの両ディスクを互換できる2波長ピックアップを用いて、例えばDVDのディスクに対して2つの光学系を同時に使用し、CD側の光学系で生成されたプッシュプル信号をDCオフセットキャンセル信号として用いる。これにより、DVD側の光学系で生成されたプッシュプル信号に発生するDCオフセットをキャンセルすることができる(たとえば、特許文献3参照)。
しかしながら、特許文献1,2に記載されたような光ピックアップを記録再生型光ディスクに適用する場合、光源からの光を第1光束と第2光束とに分離して使用するため、記録に使用する第1光束の光ディスク記録面上におけるパワーが低下してしまうと同時に、フォーカスエラー信号を生成する第2光束の光量を大きく出来ない。そのため、フォーカスエラー信号のS/N比(信号対雑音比)が低下し、昨今の光ディスク回転数の増加に対応するのが困難であるという問題があった。 However, when the optical pickup as described in Patent Documents 1 and 2 is applied to a recording / reproducing optical disc, the light from the light source is used separately for the first light beam and the second light beam, and therefore used for recording. At the same time as the power of the first light flux on the optical disk recording surface decreases, the amount of the second light flux that generates the focus error signal cannot be increased. Therefore, the S / N ratio (signal-to-noise ratio) of the focus error signal is lowered, and there is a problem that it is difficult to cope with the recent increase in the rotation speed of the optical disc.
また、特許文献3に記載されたような光ピックアップの場合、CD側の光学系から照射されるビームは、CDの記録面にジャストフォーカスするように設計されている。そのため、CD側の光学系から照射されるビームを基板厚みの異なるDVDに照射した場合、球面収差および色収差により、DVDに照射されるビームは、CDに照射される場合に比べて、スポット径が極端に大きくなる。 In addition, in the case of an optical pickup as described in Patent Document 3, the beam irradiated from the optical system on the CD side is designed to be just focused on the recording surface of the CD. For this reason, when a DVD with a different substrate thickness is irradiated with a beam irradiated from the optical system on the CD side, the beam irradiated onto the DVD has a spot diameter that is larger than that irradiated onto a CD due to spherical aberration and chromatic aberration. Become extremely large.
つまり、CD側の光学系からDVDにビームが照射される場合と、DVD側の光学系からDVDにビームが照射される場合とでは、DVDの記録・未記録境界領域における反射強度の変化率に差が生じる。そのため、DVDに対してCD側の光学系とDVD側の光学系とから同時にビームが照射されるとき、DVDの記録・未記録境界領域においてプッシュプル信号にDCオフセットが発生する。その結果、光ピックアップのラジアルトラッキングサーボがはずれてしまうという問題があった。 That is, the rate of change in the reflection intensity in the DVD recorded / unrecorded boundary region between when the DVD is irradiated with a beam from the optical system on the CD side and when the DVD is irradiated with the beam from the optical system on the DVD side. There is a difference. For this reason, when a beam is simultaneously irradiated onto the DVD from the CD-side optical system and the DVD-side optical system, a DC offset occurs in the push-pull signal in the DVD recording / unrecording boundary region. As a result, there is a problem that the radial tracking servo of the optical pickup is disconnected.
この発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、フォーカスエラー信号を安定して検出することが可能な光ピックアップ装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an optical pickup device capable of stably detecting a focus error signal.
この発明は、記録媒体に対して情報を記録再生する光ピックアップ装置であって、互いに波長の異なる第1および第2の光源を含むユニットと、第1および第2の光源の出射光を記録媒体の記録面上に集光する対物レンズと、対物レンズの前段に配置され、第2の光源から出射される光の一部を遮断する波長選択型アパ−チャとを備える。第1および第2の光源は、それぞれの出射光が対物レンズによって集光される焦点位置が揃うように配置される。 The present invention relates to an optical pickup device for recording / reproducing information on / from a recording medium, wherein a unit including first and second light sources having different wavelengths from each other and light emitted from the first and second light sources are recorded on the recording medium. An objective lens that focuses light on the recording surface, and a wavelength-selective aperture that is disposed in front of the objective lens and blocks part of the light emitted from the second light source. The first and second light sources are arranged so that the focal positions where the respective emitted lights are collected by the objective lens are aligned.
好ましくは、ユニットは、第1の光源の出力光が記録媒体から反射された光を受ける第1のディテクタと、第2の光源の出力光が記録媒体から反射された光を受ける第2のディテクタとをさらに含む。第1のディテクタは、第1から第4のディテクタ部を有し、第1から第4のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことにより、プッシュプル信号、記録媒体情報信号、および位相差信号を出力する。第2のディテクタは、第1および第2のディテクタ面を有する第1のディテクタ部と、第2および第3のディテクタ部とを含み、第1および第2のディテクタ面にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりフォーカスエラー信号を出力し、第2および第3のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりオフセットキャンセル信号を出力する。 Preferably, the unit includes a first detector that receives light reflected from the recording medium by the output light of the first light source, and a second detector that receives light reflected from the recording medium by the output light of the second light source. And further including. The first detector has first to fourth detector sections, and performs operations on the optical signals respectively incident on the first to fourth detector sections to thereby generate a push-pull signal and a recording medium information signal. And a phase difference signal. The second detector includes a first detector portion having first and second detector surfaces, and second and third detector portions, and optical signals incident on the first and second detector surfaces, respectively. A focus error signal is output by performing an operation on the optical signal, and an offset cancel signal is output by performing an operation on the optical signals respectively incident on the second and third detector sections.
好ましくは、プッシュプル信号、記録媒体情報信号、およびオフセットキャンセル信号を含む信号に対して演算を施すことにより、プッシュプル信号のオフセット成分が補正されたラジアルエラー信号を生成する。 Preferably, a radial error signal in which the offset component of the push-pull signal is corrected is generated by performing an operation on a signal including the push-pull signal, the recording medium information signal, and the offset cancel signal.
この発明の別の局面によれば、記録媒体に対して情報を記録再生する光ピックアップ装置であって、第1の光源を含む第1のユニットと、第1の光源と波長の異なる第2の光源を含む第2のユニットと、第2の光源から出射される光の向きを変化させて、第1および第2の光源の出射光の向きを揃える光方向制御部と、光方向制御部によって向きが揃えられた第1および第2の光源の出射光を記録媒体の記録面上に集光する対物レンズと、光方向制御部と対物レンズとの間に配置され、第2の光源から出射される光の一部を遮断する波長選択型アパ−チャとを備える。第2のユニットは、第1および第2の光源の出射光が対物レンズによって集光される焦点位置が揃うように配置される。 According to another aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device for recording / reproducing information with respect to a recording medium, a first unit including a first light source, and a second unit having a wavelength different from that of the first light source. A second unit including a light source, a light direction control unit that changes the direction of light emitted from the second light source and aligns the direction of light emitted from the first and second light sources, and a light direction control unit. An objective lens that condenses the emitted light of the first and second light sources, whose orientations are aligned, on the recording surface of the recording medium, and is disposed between the light direction control unit and the objective lens, and is emitted from the second light source. A wavelength-selective aperture that blocks a part of the light to be transmitted. The second unit is arranged so that the focal positions at which the emitted lights of the first and second light sources are collected by the objective lens are aligned.
好ましくは、第1のユニットは、第1の光源の出力光が記録媒体から反射された光を受ける第1のディテクタをさらに含む。第1のディテクタは、第1から第4のディテクタ部を有し、第1から第4のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことにより、プッシュプル信号、記録媒体情報信号、および位相差信号を出力する。第2のユニットは、第2の光源の出力光が記録媒体から反射された光を受ける第2のディテクタをさらに含む。第2のディテクタは、第1および第2のディテクタ面を有する第1のディテクタ部と、第2および第3のディテクタ部とを含み、第1および第2のディテクタ面にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりフォーカスエラー信号を出力する。第2および第3のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりオフセットキャンセル信号を出力する。 Preferably, the first unit further includes a first detector for receiving the light reflected from the recording medium by the output light of the first light source. The first detector has first to fourth detector sections, and performs operations on the optical signals respectively incident on the first to fourth detector sections to thereby generate a push-pull signal and a recording medium information signal. And a phase difference signal. The second unit further includes a second detector that receives the light output from the second light source and reflected from the recording medium. The second detector includes a first detector portion having first and second detector surfaces, and second and third detector portions, and optical signals incident on the first and second detector surfaces, respectively. A focus error signal is output by performing an operation on. An offset cancellation signal is output by performing an operation on the optical signals incident on the second and third detector sections.
好ましくは、プッシュプル信号、記録媒体情報信号、およびオフセットキャンセル信号を含む信号に対して演算を施すことにより、プッシュプル信号のオフセット成分が補正されたラジアルエラー信号を生成する。 Preferably, a radial error signal in which the offset component of the push-pull signal is corrected is generated by performing an operation on a signal including the push-pull signal, the recording medium information signal, and the offset cancel signal.
この発明の別の局面によれば、記録媒体に対して情報を記録再生する光ピックアップ装置であって、互いに波長の異なる第1および第2の光源を含むユニットと、第1および第2の光源の出射光を記録媒体の記録面上に集光する対物レンズと、対物レンズの前段に配置され、第2の光源から出射される光の一部を遮断する波長選択型アパ−チャと、第2の光源の後段に配置され、第1および第2の光源の出射光が対物レンズによって集光される焦点位置を揃える焦点位置補正素子とを備える。 According to another aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device for recording / reproducing information on / from a recording medium, a unit including first and second light sources having different wavelengths, and first and second light sources. An objective lens that collects the emitted light on the recording surface of the recording medium, a wavelength selective aperture that is disposed in front of the objective lens and blocks a part of the light emitted from the second light source, And a focal position correction element that is arranged at the rear stage of the two light sources and aligns the focal position where the emitted light of the first and second light sources is collected by the objective lens.
好ましくは、ユニットは、第1の光源の出力光が記録媒体から反射された光を受ける第1のディテクタと、第2の光源の出力光が記録媒体から反射された光を受ける第2のディテクタとをさらに含む。第1のディテクタは、第1から第4のディテクタ部を有し、第1から第4のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことにより、プッシュプル信号、記録媒体情報信号、および位相差信号を出力する。第2のディテクタは、第1および第2のディテクタ面を有する第1のディテクタ部と、第2および第3のディテクタ部とを含み、第1および第2のディテクタ面にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりフォーカスエラー信号を出力し、第2および第3のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりオフセットキャンセル信号を出力する。 Preferably, the unit includes a first detector that receives light reflected from the recording medium by the output light of the first light source, and a second detector that receives light reflected from the recording medium by the output light of the second light source. And further including. The first detector has first to fourth detector sections, and performs operations on the optical signals respectively incident on the first to fourth detector sections to thereby generate a push-pull signal and a recording medium information signal. And a phase difference signal. The second detector includes a first detector portion having first and second detector surfaces, and second and third detector portions, and optical signals incident on the first and second detector surfaces, respectively. A focus error signal is output by performing an operation on the optical signal, and an offset cancel signal is output by performing an operation on the optical signals respectively incident on the second and third detector sections.
好ましくは、プッシュプル信号、記録媒体情報信号、およびオフセットキャンセル信号を含む信号に対して演算を施すことにより、プッシュプル信号のオフセット成分が補正されたラジアルエラー信号を生成する。 Preferably, a radial error signal in which the offset component of the push-pull signal is corrected is generated by performing an operation on a signal including the push-pull signal, the recording medium information signal, and the offset cancel signal.
この発明の別の局面によれば、記録媒体に対して情報を記録再生する光ピックアップ装置であって、第1の光源を含む第1のユニットと、第1の光源と波長の異なる第2の光源を含む第2のユニットと、第2の光源から出射される光の向きを変化させて、第1および第2の光源の出射光の向きを揃える光方向制御部と、光方向制御部によって向きが揃えられた第1および第2の光源の出射光を記録媒体の記録面上に集光する対物レンズと、光方向制御部と対物レンズとの間に配置され、第2の光源から出射される光の一部を遮断する波長選択型アパ−チャと、第2の光源と光方向制御部との間に配置され、第1および第2の光源の出射光が対物レンズによって集光される焦点位置を揃える焦点位置補正素子とを備える。 According to another aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device for recording / reproducing information with respect to a recording medium, a first unit including a first light source, and a second unit having a wavelength different from that of the first light source. A second unit including a light source, a light direction control unit that changes the direction of light emitted from the second light source and aligns the direction of light emitted from the first and second light sources, and a light direction control unit. An objective lens that condenses the emitted light of the first and second light sources, whose orientations are aligned, on the recording surface of the recording medium, and is disposed between the light direction control unit and the objective lens, and is emitted from the second light source. Is disposed between the wavelength selective aperture for blocking a part of the light to be emitted, the second light source and the light direction control unit, and the emitted light of the first and second light sources is condensed by the objective lens. And a focal position correcting element for aligning the focal positions.
好ましくは、第1のユニットは、第1の光源の出力光が記録媒体から反射された光を受ける第1のディテクタをさらに含む。第1のディテクタは、第1から第4のディテクタ部を有し、第1から第4のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことにより、プッシュプル信号、記録媒体情報信号、および位相差信号を出力する。第2のユニットは、第2の光源の出力光が記録媒体から反射された光を受ける第2のディテクタをさらに含む。第2のディテクタは、第1および第2のディテクタ面を有する第1のディテクタ部と、第2および第3のディテクタ部とを含み、第1および第2のディテクタ面にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりフォーカスエラー信号を出力する。第2および第3のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりオフセットキャンセル信号を出力する。 Preferably, the first unit further includes a first detector for receiving the light reflected from the recording medium by the output light of the first light source. The first detector has first to fourth detector sections, and performs operations on the optical signals respectively incident on the first to fourth detector sections to thereby generate a push-pull signal and a recording medium information signal. And a phase difference signal. The second unit further includes a second detector that receives the light output from the second light source and reflected from the recording medium. The second detector includes a first detector portion having first and second detector surfaces, and second and third detector portions, and optical signals incident on the first and second detector surfaces, respectively. A focus error signal is output by performing an operation on. An offset cancellation signal is output by performing an operation on the optical signals incident on the second and third detector sections.
好ましくは、プッシュプル信号、記録媒体情報信号、およびオフセットキャンセル信号を含む信号に対して演算を施すことにより、プッシュプル信号のオフセット成分が補正されたラジアルエラー信号を生成する。 Preferably, a radial error signal in which the offset component of the push-pull signal is corrected is generated by performing an operation on a signal including the push-pull signal, the recording medium information signal, and the offset cancel signal.
好ましくは、焦点位置補正素子は、波長選択型回折格子レンズである。 Preferably, the focal position correcting element is a wavelength selective diffraction grating lens.
好ましくは、焦点位置補正素子は、液晶補正素子である。 Preferably, the focal position correction element is a liquid crystal correction element.
好ましくは、フォーカスエラー信号および記録媒体情報信号を受けて、焦点位置補正素子の動作を制御する焦点位置補正素子制御回路をさらに備える。 Preferably, a focus position correction element control circuit that receives the focus error signal and the recording medium information signal and controls the operation of the focus position correction element is further provided.
この発明の別の局面によれば、記録媒体に対して情報を記録再生する光ピックアップ装置であって、光源と、光源からの出力光を3方向に分ける3方向回折格子と、光源の出力光が記録媒体から反射された光を受けるディテクタとを含むユニットと、光源の出射光を記録媒体の記録面上に集光する対物レンズと、光源と対物レンズとの間の光路上に、光源の出射光が対物レンズによって集光される焦点位置を揃える焦点位置補正素子とを備える。ディテクタは、第1および第2のディテクタ面を有する第1のディテクタ部と、第2および第3のディテクタ部とを含む。第1および第2のディテクタ面にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりフォーカスエラー信号を出力し、第2および第3のディテクタ部の一部と第1および第2のディテクタ面とにそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことにより記録媒体情報信号を出力する。フォーカスエラー信号および記録媒体情報信号を受けて、焦点位置補正素子の動作を制御する焦点位置補正素子制御回路をさらに備える。 According to another aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device for recording / reproducing information on / from a recording medium, a light source, a three-way diffraction grating that divides output light from the light source into three directions, and output light from the light source. Includes a unit that receives light reflected from the recording medium, an objective lens that collects the light emitted from the light source on the recording surface of the recording medium, and an optical path between the light source and the objective lens. A focal position correcting element for aligning the focal position where the emitted light is collected by the objective lens. The detector includes a first detector section having first and second detector surfaces, and a second and third detector section. A focus error signal is output by performing an operation on the optical signals incident on the first and second detector surfaces, respectively, and a part of the second and third detector portions and the first and second detector surfaces A recording medium information signal is output by performing an operation on the optical signals respectively incident to. A focus position correction element control circuit that receives the focus error signal and the recording medium information signal and controls the operation of the focus position correction element is further provided.
この発明によれば、フォーカスエラー信号の安定した検出が可能であるとともに、基板厚みの異なる複数の光ディスクに対して安定した記録再生が可能となる。 According to the present invention, it is possible to stably detect a focus error signal and to perform stable recording / reproduction with respect to a plurality of optical disks having different substrate thicknesses.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1による光ピックアップ1Aの概略的な構成を示した図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an optical pickup 1A according to Embodiment 1 of the present invention.
図1を参照して、実施の形態1の光ピックアップ1Aは、光ディスク8を記録再生し、波長選択型ビームスプリッタ4と、コリメータレンズ5と、波長選択型アパーチャ6と、対物レンズ7と、集積型レーザユニット10,20とを備える。光ディスク8の記録面上には、案内溝81が形成されている。 Referring to FIG. 1, an optical pickup 1A according to Embodiment 1 records and reproduces an optical disk 8, and integrates a wavelength selective beam splitter 4, a collimator lens 5, a wavelength selective aperture 6, an objective lens 7, and an integrated lens. Mold laser units 10 and 20. A guide groove 81 is formed on the recording surface of the optical disc 8.
集積型レーザユニット10は、レーザ11と、ディテクタ12と、ホログラム素子13とを含む。集積型レーザユニット20は、レーザ21と、ディテクタ22と、ホログラム素子23とを含む。レーザ21の波長は、レーザ11の波長より長いものとする。また、実施の形態1において、レーザ21の波長は、光ディスク8における案内溝81の構造周期よりも長いものとする。これらの条件を満たす一例として、レーザ11が赤色レーザ、レーザ21が赤外レーザ、および光ディスク8がDVD−R/RWディスクまたはDVD−RAMディスクの場合がある。 The integrated laser unit 10 includes a laser 11, a detector 12, and a hologram element 13. The integrated laser unit 20 includes a laser 21, a detector 22, and a hologram element 23. The wavelength of the laser 21 is longer than the wavelength of the laser 11. In the first embodiment, the wavelength of the laser 21 is longer than the structural period of the guide groove 81 in the optical disc 8. As an example satisfying these conditions, the laser 11 may be a red laser, the laser 21 may be an infrared laser, and the optical disk 8 may be a DVD-R / RW disk or a DVD-RAM disk.
波長選択型ビームスプリッタ4は、入射光の波長に応じて、入射光を透過または反射するビームスプリッタである。波長選択型アパーチャ6は、入射光の波長に応じて、開口の度合いが変化するアパーチャである。なお、集積型レーザユニット10,20を用いる代わりに、互いに波長の異なるレーザ11,21を1つのユニットに内蔵した、いわゆる2波長レーザを用いることもできる。2波長レーザを用いることにより、光ピックアップ1Aを構成するのに必要な光学部品の数を低減することができる。 The wavelength selective beam splitter 4 is a beam splitter that transmits or reflects incident light according to the wavelength of incident light. The wavelength-selective aperture 6 is an aperture whose degree of opening changes according to the wavelength of incident light. Instead of using the integrated laser units 10 and 20, a so-called two-wavelength laser in which lasers 11 and 21 having different wavelengths are incorporated in one unit can be used. By using a two-wavelength laser, the number of optical components required to configure the optical pickup 1A can be reduced.
集積型レーザユニット10のレーザ11から出射された光(実線)は、ホログラム素子13を通過し、波長選択型ビームスプリッタ4を透過した後、コリメータレンズ5によって平行光にされる。この平行光は、波長選択型アパーチャ6を通過した後、対物レンズ7によって光ディスク8に集光される。光ディスク8を反射した光は、対物レンズ7、波長選択型アパーチャ6、およびコリメータレンズ5を通過した後、波長選択型ビームスプリッタ5を透過する。波長選択型ビームスプリッタ4を透過した光は、ホログラム素子13によって進行方向が変わり、ディテクタ12に入射される。 The light (solid line) emitted from the laser 11 of the integrated laser unit 10 passes through the hologram element 13, passes through the wavelength selective beam splitter 4, and is collimated by the collimator lens 5. The parallel light passes through the wavelength selective aperture 6 and is then focused on the optical disk 8 by the objective lens 7. The light reflected from the optical disk 8 passes through the objective lens 7, the wavelength selective aperture 6, and the collimator lens 5 and then passes through the wavelength selective beam splitter 5. The traveling direction of the light transmitted through the wavelength selective beam splitter 4 is changed by the hologram element 13 and is incident on the detector 12.
集積型レーザユニット20のレーザ21から出射された光(破線)は、ホログラム素子23を通過し、波長選択型ビームスプリッタ4によって反射された後、コリメータレンズ5によって平行光にされる。この平行光は、波長選択型アパ−チャ6によって、通過する光の一部が制限される。これは、対物レンズ7のNA(Numerical Aperture)がレーザ21から出射される光に対して低くなったのと等価である。波長選択型アパーチャ6を通過した光は、対物レンズ7によって光ディスク8に集光される。光ディスク8を反射した光は、対物レンズ7、波長選択型アパーチャ6、およびコリメータレンズ5を通過した後、波長選択型ビームスプリッタ4によって反射される。波長選択型ビームスプリッタ4を反射した光は、ホログラム素子23によって進行方向が変わり、ディテクタ22に入射される。 Light (broken line) emitted from the laser 21 of the integrated laser unit 20 passes through the hologram element 23, is reflected by the wavelength selective beam splitter 4, and then is collimated by the collimator lens 5. A part of the light passing through the parallel light is limited by the wavelength selective aperture 6. This is equivalent to the NA (Numerical Aperture) of the objective lens 7 being lowered with respect to the light emitted from the laser 21. The light that has passed through the wavelength selective aperture 6 is condensed on the optical disk 8 by the objective lens 7. The light reflected from the optical disk 8 passes through the objective lens 7, the wavelength selective aperture 6, and the collimator lens 5 and is then reflected by the wavelength selective beam splitter 4. The light reflected from the wavelength selective beam splitter 4 changes its traveling direction by the hologram element 23 and enters the detector 22.
いま、対物レンズ7は、集積型レーザユニット10におけるレーザ11の波長、および光ディスク8の厚みに対して最適に設計されているものと仮定する。この場合、集積型レーザユニット20のレーザ21から出射される光は、対物レンズ7によって光ディスク8上に集光される際、レーザ11との波長差等により色収差等が発生し得る。 Now, it is assumed that the objective lens 7 is optimally designed with respect to the wavelength of the laser 11 in the integrated laser unit 10 and the thickness of the optical disk 8. In this case, when the light emitted from the laser 21 of the integrated laser unit 20 is condensed on the optical disk 8 by the objective lens 7, chromatic aberration or the like may occur due to a wavelength difference with the laser 11.
実施の形態1の光ピックアップ1Aでは、集積型レーザユニット20の光軸方向(y軸方向)に対する位置を予め粗調整しておくことによって、上記の色収差等を補正すると同時に、集積型レーザユニット10のレーザ11と集積型レーザユニット20のレーザ21との対物レンズ出射光位置をほぼ一致させている。 In the optical pickup 1A of the first embodiment, the position of the integrated laser unit 20 with respect to the optical axis direction (y-axis direction) is coarsely adjusted in advance, thereby correcting the chromatic aberration and the like, and at the same time, the integrated laser unit 10. The positions of the objective lens emission light beams of the laser 11 and the laser 21 of the integrated laser unit 20 are substantially matched.
色収差等を補正することによって、色収差等を原因とする光ディスク8上の集光スポット径の拡大が抑えられる。そのため、オフセットキャンセル信号のS/N比低下、および光ディスク8の記録・未記録境界領域における瞬間的なオフセット発生を抑えることができる。したがって、光ピックアップ1Aにおいて、安定したフォーカスサーボおよびラジアルトラッキングサーボを実現することができる。 By correcting the chromatic aberration and the like, an increase in the diameter of the focused spot on the optical disc 8 caused by the chromatic aberration and the like can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the S / N ratio of the offset cancel signal and the occurrence of an instantaneous offset in the recorded / unrecorded boundary area of the optical disc 8. Therefore, stable focus servo and radial tracking servo can be realized in the optical pickup 1A.
また、レーザ11とレーザ21との対物レンズ出射光位置を揃えることによって、レーザ11の出射光を対物レンズ7を用いて光ディスク8上に集光する際の焦点深度と、レーザ21の出射光を用いたフォーカスサーボの制動範囲とをほぼ一致させることが可能となる。これにより、新たな光学部品を付加することなく、レーザ11の出射光を用いて光ディスク8の記録再生を行なうと同時に、レーザ21の出射光を用いて対物レンズ7のフォーカスサーボを安定的に行なうことができる。これにより、案内溝81の構造が異なる光ディスク8に対して互換可能になるとともに、コスト面で有利となる。 Further, by aligning the objective lens emission light positions of the laser 11 and the laser 21, the depth of focus when condensing the emission light of the laser 11 onto the optical disk 8 using the objective lens 7 and the emission light of the laser 21 are changed. It is possible to substantially match the braking range of the used focus servo. Thus, recording and reproduction of the optical disk 8 is performed using the emitted light of the laser 11 without adding new optical components, and at the same time, the focus servo of the objective lens 7 is stably performed using the emitted light of the laser 21. be able to. As a result, compatibility with the optical disc 8 having a different structure of the guide groove 81 is possible, and it is advantageous in terms of cost.
次に、図2,3を用いて、光ピックアップ1Aにおける集積型レーザユニット10の具体的な構成について説明する。 Next, a specific configuration of the integrated laser unit 10 in the optical pickup 1A will be described with reference to FIGS.
図2は、この発明の実施の形態1による集積型レーザユニット10の構成を説明するための斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view for explaining the configuration of the integrated laser unit 10 according to the first embodiment of the present invention.
図2を参照して、集積型レーザユニット10のレーザ11から出射された光は、ホログラム素子13を通過し、コリメータレンズ5によって平行光にされた後、光ディスク8(ここでは図示せず)に集光される。図示しない光ディスク8を反射した光は、コリメータレンズ5を通過した後、ホログラム素子13によって4方向に回折され、ディテクタ12に入射される。 Referring to FIG. 2, the light emitted from laser 11 of integrated laser unit 10 passes through hologram element 13, and is collimated by collimator lens 5, and then is applied to optical disk 8 (not shown here). Focused. The light reflected from the optical disk 8 (not shown) passes through the collimator lens 5, is diffracted in four directions by the hologram element 13, and enters the detector 12.
図3は、集積型レーザユニット10におけるディテクタ12とホログラム素子13との対応関係を示した模式図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing a correspondence relationship between the detector 12 and the hologram element 13 in the integrated laser unit 10.
図3を参照して、ディテクタ12は、第1ディテクタ部12aと、第2ディテクタ部12bと、第3ディテクタ部12cと、第4ディテクタ部12dとを含む。ホログラム素子13は、分割線13x,13yによって、第1象限部13d、第2象限部13c、第3象限部13a、および第4象限部13bの4象限部に分割されている。 Referring to FIG. 3, detector 12 includes a first detector unit 12a, a second detector unit 12b, a third detector unit 12c, and a fourth detector unit 12d. The hologram element 13 is divided into four quadrants, that is, a first quadrant 13d, a second quadrant 13c, a third quadrant 13a, and a fourth quadrant 13b by dividing lines 13x and 13y.
図3に示すように、ホログラム素子13の第3象限部13a、第4象限部13b、第2象限部13c、および第1象限部13dにおいてそれぞれ回折された光は、ディテクタ12の第1ディテクタ部12a、第2ディテクタ部12b、第3ディテクタ部12c、および第4ディテクタ部12dにそれぞれ入射される。 As shown in FIG. 3, the light diffracted in the third quadrant portion 13 a, the fourth quadrant portion 13 b, the second quadrant portion 13 c, and the first quadrant portion 13 d of the hologram element 13 is the first detector portion of the detector 12. 12a, the second detector unit 12b, the third detector unit 12c, and the fourth detector unit 12d.
第1ディテクタ部12a、第2ディテクタ部12b、第3ディテクタ部12c、および第4ディテクタ部12dから出力される信号をそれぞれS12a、S12b、S12c、およびS12dとする。このとき、プッシュプル信号PP、光ディスク情報信号RF、および位相差信号DPDは、それぞれ以下の式で表わされる。なお「Ph」は、位相差をとる演算を意味する。 The signals output from the first detector unit 12a, the second detector unit 12b, the third detector unit 12c, and the fourth detector unit 12d are S12a, S12b, S12c, and S12d, respectively. At this time, the push-pull signal PP, the optical disc information signal RF, and the phase difference signal DPD are each expressed by the following equations. “Ph” means an operation for obtaining a phase difference.
PP=(S12a+S12c)−(S12b+S12d)・・・・・・・・・・(3)
RF=S12a+S12b+S12c+S12d・・・・・・・・・・・・・・(4)
DPD=Ph|(S12a+S12d)−(S12b+S12c)|・・・・・(5)
次に、図4,5を用いて、光ピックアップ1Aにおける集積型レーザユニット20の具体的な構成について説明する。
PP = (S12a + S12c)-(S12b + S12d) (3)
RF = S12a + S12b + S12c + S12d (4)
DPD = Ph | (S12a + S12d) − (S12b + S12c) | (5)
Next, a specific configuration of the integrated laser unit 20 in the optical pickup 1A will be described with reference to FIGS.
図4は、この発明の実施の形態1による集積型レーザユニット20の構成を説明するための斜視図である。 FIG. 4 is a perspective view for explaining the configuration of the integrated laser unit 20 according to the first embodiment of the present invention.
図4を参照して、集積型レーザユニット20のレーザ21から出射された光は、ホログラム素子23を通過し、コリメータレンズ5によって平行光にされた後、光ディスク8(ここでは図示せず)に集光される。図示しない光ディスク8を反射した光は、コリメータレンズ5を通過した後、ホログラム素子23によって3方向に回折され、ディテクタ22に入射される。 Referring to FIG. 4, the light emitted from laser 21 of integrated laser unit 20 passes through hologram element 23 and is collimated by collimator lens 5, and then onto optical disc 8 (not shown here). Focused. The light reflected from the optical disk 8 (not shown) passes through the collimator lens 5, is diffracted in three directions by the hologram element 23, and enters the detector 22.
図5は、集積型レーザユニット20におけるディテクタ22とホログラム素子23との対応関係を示した模式図である。 FIG. 5 is a schematic view showing a correspondence relationship between the detector 22 and the hologram element 23 in the integrated laser unit 20.
図5を参照して、ディテクタ22は、第1ディテクタ部22aと、第2ディテクタ部22bと、第3ディテクタ部22cとを含む。第1ディテクタ部22aは、分割線22xを境に、第1ディテクタ面22a1と、第2ディテクタ面22a2とに分割されている。ホログラム素子23は、分割線23x,23yによって、第1象限部23b、第2象限部23c、および第3−4象限部23aの3象限部に分割されている。 Referring to FIG. 5, detector 22 includes a first detector unit 22a, a second detector unit 22b, and a third detector unit 22c. The first detector portion 22a is divided into a first detector surface 22a1 and a second detector surface 22a2 with a dividing line 22x as a boundary. The hologram element 23 is divided into three quadrants, that is, a first quadrant 23b, a second quadrant 23c, and a 3-4 quadrant 23a by dividing lines 23x and 23y.
図5に示すように、ホログラム素子23の第3−4象限部23a、第1象限部23b、および第2象限部23cにおいてそれぞれ回折された光は、ディテクタ22の第1ディテクタ部22a、第2ディテクタ部22b、および第3ディテクタ部22cにそれぞれ入射される。 As shown in FIG. 5, the light diffracted in the third to fourth quadrants 23 a, the first quadrant 23 b and the second quadrant 23 c of the hologram element 23 is diffracted into the first detector 22 a and the second detector 22 of the detector 22. The light enters the detector unit 22b and the third detector unit 22c.
第1ディテクタ面22a1、第2ディテクタ面22a2、第2ディテクタ部22b、および第3ディテクタ部22cから出力される信号をそれぞれS22a1、S22a2、S22b、およびS22cとする。このとき、フォーカスエラー信号FESは、以下の式で表わされる。 Signals output from the first detector surface 22a1, the second detector surface 22a2, the second detector unit 22b, and the third detector unit 22c are S22a1, S22a2, S22b, and S22c, respectively. At this time, the focus error signal FES is expressed by the following equation.
FES=S22a1−S22a2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(6)
図1において説明したように、集積型レーザユニット10のレーザ11と集積型レーザユニット20のレーザ21とは、対物レンズ7の出射光位置がほぼ一致している。しかしながら、完全には一致しておらず、フォーカスエラー信号FESは通常ゼロとならない。そこで、実施の形態1の光ピックアップ1Aでは、集積型レーザユニット10において検出される光ディスク情報信号RFが最大となるように、図1の対物レンズ7を光軸方向に微調整する。これにより、図1を参照して、レーザ11の対物レンズ出射光位置を光ディスク8の記録面上にジャストフォーカスすることができる。
FES = S22a1-S22a2 (6)
As described with reference to FIG. 1, the laser 11 of the integrated laser unit 10 and the laser 21 of the integrated laser unit 20 have substantially the same emission light position of the objective lens 7. However, they do not match completely, and the focus error signal FES is not normally zero. Therefore, in the optical pickup 1A of the first embodiment, the objective lens 7 in FIG. 1 is finely adjusted in the optical axis direction so that the optical disc information signal RF detected by the integrated laser unit 10 is maximized. Thereby, referring to FIG. 1, the position of the light emitted from the objective lens of the laser 11 can be just focused on the recording surface of the optical disk 8.
また、オフセットキャンセル信号LSは、
LS=S22c−S22b・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(7)
のように表わされる。
The offset cancel signal LS is
LS = S22c-S22b (7)
It is expressed as
そして、ラジアルエラー信号RESは、プッシュプル信号PP、光ディスク情報信号RF、およびオフセットキャンセル信号LSを用いて、以下のように表わされる。 The radial error signal RES is expressed as follows using the push-pull signal PP, the optical disc information signal RF, and the offset cancel signal LS.
RES=PP/RF−k1・LS/(S22b+S22c)・・・・・・・・・(8)
ここで、係数k1は、基本的には、図3,5を参照して、ディテクタ12の第1ディテクタ部12a、第2ディテクタ部12b、第3ディテクタ部12c、および第4ディテクタ部12dと、ディテクタ22の第2ディテクタ部22bおよび第3ディテクタ部22cとにそれぞれ入射されるビームの面積比と強度比との違いを1つのゲインで補正するための係数である。ただし、係数k1により補正されるのは、ディテクタ12,22の各ディテクタ部に入射されるビームの面積比と強度比との違いだけでなく、集積型レーザユニット10,20の各製作過程において発生する部品寸法等の誤差、およびホログラム素子13とホログラム素子23との回折効率差により発生するオフセット等も含まれる。
RES = PP / RF−k1 · LS / (S22b + S22c) (8)
Here, the coefficient k1 is basically the first detector section 12a, the second detector section 12b, the third detector section 12c, and the fourth detector section 12d of the detector 12, with reference to FIGS. This is a coefficient for correcting the difference between the area ratio and the intensity ratio of the beams incident on the second detector section 22b and the third detector section 22c of the detector 22 with one gain. However, the correction by the coefficient k1 occurs not only in the difference between the area ratio and the intensity ratio of the beams incident on the detector portions of the detectors 12 and 22, but also in the manufacturing processes of the integrated laser units 10 and 20. This also includes an error such as a component size to be processed, an offset generated due to a diffraction efficiency difference between the hologram element 13 and the hologram element 23, and the like.
集積型レーザユニット10におけるレーザ11のパワーと集積型レーザユニット20におけるレーザ21のパワーとは同じではなく、各々で最適に調整される。そのため、レーザ11のパワーとレーザ21のパワーとを比較できるように、レーザ11のパワーとレーザ21のパワーとを加算したトータルパワーでレーザ11のパワーとレーザ21のパワーとを正規化した後、係数k1が決定される。 The power of the laser 11 in the integrated laser unit 10 and the power of the laser 21 in the integrated laser unit 20 are not the same, and are optimally adjusted in each. Therefore, after normalizing the power of the laser 11 and the power of the laser 21 with the total power obtained by adding the power of the laser 11 and the power of the laser 21 so that the power of the laser 11 and the power of the laser 21 can be compared, A coefficient k1 is determined.
次に、実施の形態1の光ピックアップ1Aにおいて、フォーカストラッキングサーボにおけるフォーカスエラー信号の変化について説明する。 Next, a change in the focus error signal in the focus tracking servo in the optical pickup 1A according to the first embodiment will be described.
図1を参照して、光ディスク8がたとえばDVD−Rディスクであった場合、先にも説明したように、案内溝81のピッチpが740nmとなる。したがって、集積型レーザユニット20におけるレーザ21の波長λが650nmであったとすると、式(1)における回折角度θは約61°となり、0次光と±1次光とが重なり合う。その結果、ボールパターンが発生する。 Referring to FIG. 1, when optical disk 8 is, for example, a DVD-R disk, as described above, pitch p of guide grooves 81 is 740 nm. Therefore, if the wavelength λ of the laser 21 in the integrated laser unit 20 is 650 nm, the diffraction angle θ in the equation (1) is about 61 °, and the zero order light and the ± first order light overlap. As a result, a ball pattern is generated.
しかしながら、集積型レーザユニット20におけるレーザ21の波長λがたとえば780nmで、光ディスク8の案内溝81のピッチpよりも長い場合、式(1)より、sinθ>1となる。そのため、光ディスク8の案内溝81において回折が起こらず、±1次光が発生しないため、ボールパターンは発生しない。 However, when the wavelength λ of the laser 21 in the integrated laser unit 20 is, for example, 780 nm and is longer than the pitch p of the guide groove 81 of the optical disc 8, sin θ> 1 from Expression (1). Therefore, no diffraction occurs in the guide groove 81 of the optical disc 8, and ± first-order light is not generated, so that no ball pattern is generated.
図6は、集積型レーザユニット20のディテクタ22における第1ディテクタ部22a上のビームの状態を示した図である。図6では、横軸がx軸(ラジアル方向)、縦軸がy軸(トラック方向)をそれぞれ表わす。 FIG. 6 is a diagram showing the state of the beam on the first detector portion 22a in the detector 22 of the integrated laser unit 20. As shown in FIG. In FIG. 6, the horizontal axis represents the x-axis (radial direction) and the vertical axis represents the y-axis (track direction).
前述したように、第1ディテクタ部22aは、ラジアル方向の分割線22xを境に、第1ディテクタ面22a1と、第2ディテクタ面22a2とに分割された2分割ディテクタである。フォーカスエラー信号FESは、第1ディテクタ面22a1に照射された光と第2ディテクタ面22a2に照射された光との差動出力によって決まる。第1ディテクタ部22a上に照射されたスポット光SLは、ラジアル方向の分割線22xに対して角度を有するものの、レーザ21の波長が780nmで案内溝81のピッチ740nmよりも長いため、ボールパターンは存在しない。 As described above, the first detector unit 22a is a two-divided detector divided into the first detector surface 22a1 and the second detector surface 22a2 with the dividing line 22x in the radial direction as a boundary. The focus error signal FES is determined by the differential output between the light applied to the first detector surface 22a1 and the light applied to the second detector surface 22a2. Although the spot light SL irradiated on the first detector 22a has an angle with respect to the dividing line 22x in the radial direction, the wavelength of the laser 21 is longer than 780 nm and the pitch of the guide grooves 81 is longer than 740 nm. not exist.
図7は、ディテクタ22の第1ディテクタ部22aにおけるスポット光SLが、対物レンズ7と光ディスク8との距離関係に応じてどのように変化するかを示した図である。 FIG. 7 is a diagram showing how the spot light SL in the first detector section 22 a of the detector 22 changes according to the distance relationship between the objective lens 7 and the optical disk 8.
図7(A)は、対物レンズ7と光ディスク8との距離が焦点距離より近いディフォーカスの場合を示す。図7(B)は、対物レンズ7と光ディスク8との距離が焦点距離であるジャストフォーカスの場合を示す。図7(C)は、対物レンズ7と光ディスク8との距離が焦点距離より遠いディフォーカスの場合を示す。図7(A)〜(C)に示すように、第1ディテクタ部22a上には、対物レンズ7と光ディスク8との距離の変化によって生じるスポット光SLの状態変化しかなく、ボールパターンは存在しない。 FIG. 7A shows the case of defocus in which the distance between the objective lens 7 and the optical disc 8 is shorter than the focal length. FIG. 7B shows the case of just focus where the distance between the objective lens 7 and the optical disc 8 is the focal length. FIG. 7C shows the case of defocus where the distance between the objective lens 7 and the optical disk 8 is longer than the focal length. As shown in FIGS. 7A to 7C, there is only a change in the state of the spot light SL caused by a change in the distance between the objective lens 7 and the optical disk 8, and there is no ball pattern on the first detector 22a. .
図8は、図7(A)〜(C)のようにスポット光SLが変化したときのフォーカスエラー信号FESの波形を示した波形図である。図8では、横軸がz軸(ディフォーカス量)、縦軸が第1ディテクタ部22aの差動出力であるフォーカスエラー信号FESをそれぞれ表わす。 FIG. 8 is a waveform diagram showing the waveform of the focus error signal FES when the spot light SL changes as shown in FIGS. In FIG. 8, the horizontal axis represents the z-axis (defocus amount), and the vertical axis represents the focus error signal FES that is the differential output of the first detector unit 22a.
図8に示すように、ディフォーカス量がゼロ近辺(図23(B))の状態においても、図24の場合とは異なり、トラック横断ノイズは発生しない。したがって、フォーカスエラー信号FESは、ディフォーカス量がゼロ近辺のサーボ引き込み領域においても、ノイズのない、きれいな波形となる。 As shown in FIG. 8, even when the defocus amount is near zero (FIG. 23B), no track crossing noise occurs unlike the case of FIG. Therefore, the focus error signal FES has a clean waveform with no noise even in the servo pull-in region where the defocus amount is near zero.
次に、実施の形態1の光ピックアップ1Aにおいて、ラジアルトラッキングサーボにおけるラジアルエラー信号の変化について説明する。 Next, changes in the radial error signal in the radial tracking servo in the optical pickup 1A of the first embodiment will be described.
図9は、光ディスク8に偏芯がある場合において、集積型レーザユニット20のディテクタ22における第2ディテクタ部22bおよび第3ディテクタ部22c上の光強度分布を模式的に示した図である。ディテクタ22は、第2ディテクタ部22bと第3ディテクタ部22cとの光強度分布を比較して、ラジアル方向のずれを検出する。 FIG. 9 is a diagram schematically showing the light intensity distribution on the second detector portion 22b and the third detector portion 22c in the detector 22 of the integrated laser unit 20 when the optical disc 8 is eccentric. The detector 22 compares the light intensity distributions of the second detector unit 22b and the third detector unit 22c, and detects a deviation in the radial direction.
なお、ディテクタ22の第2ディテクタ部22bおよび第3ディテクタ部22cに入力される光は、実際には、図1,4において説明したように、ホログラム素子23によって3方向に回折された光のうちの2方向の光である。しかしながら、ここでは、先に説明した図25,26との比較を考慮して、図9を図25と類似の構成で描画した。これは、次の図10についても同じである。 The light input to the second detector portion 22b and the third detector portion 22c of the detector 22 is actually the light diffracted in three directions by the hologram element 23 as described in FIGS. Light in two directions. However, in consideration of the comparison with FIGS. 25 and 26 described above, FIG. 9 is drawn with a configuration similar to FIG. This is the same for the following FIG.
図9を参照して、光ディスク8に偏芯がない場合(実線)、光ディスク8から対物レンズ7を通ってディテクタ22に照射される光の強度分布は、第2ディテクタ部22bと第3ディテクタ部22cとで左右対称となる。一方、光ディスク8に偏芯がある場合(破線)、対物レンズ7は、ラジアルサーボにより光ディスク8のトラック案内溝に追従する。このとき、光ディスク8から対物レンズ7を通ってディテクタ22に照射される光の強度分布は、第2ディテクタ部22bと第3ディテクタ部22cとで左右非対称となる。 Referring to FIG. 9, when the optical disc 8 is not decentered (solid line), the intensity distribution of light irradiated from the optical disc 8 through the objective lens 7 to the detector 22 is the second detector portion 22b and the third detector portion. It becomes symmetrical with 22c. On the other hand, when the optical disk 8 is eccentric (broken line), the objective lens 7 follows the track guide groove of the optical disk 8 by radial servo. At this time, the intensity distribution of the light irradiated from the optical disc 8 through the objective lens 7 to the detector 22 is asymmetrical between the second detector portion 22b and the third detector portion 22c.
図10は、光ディスク8がチルトしている場合において、集積型レーザユニット20のディテクタ22における第2ディテクタ部22bおよび第3ディテクタ部22c上の光強度分布を模式的に示した図である。 FIG. 10 is a diagram schematically showing the light intensity distribution on the second detector portion 22b and the third detector portion 22c in the detector 22 of the integrated laser unit 20 when the optical disc 8 is tilted.
図10を参照して、光ディスク8がチルトしていない場合(実線)、光ディスク8から対物レンズ7を通ってディテクタ22に照射される光の強度分布は、第2ディテクタ部22bと第3ディテクタ部22cとで左右対称となる。一方、光ディスク8がチルトしている場合(破線)、光ディスク8からの反射光は、一部が対物レンズ7の枠外となる。その結果、ディテクタ22に照射される光の強度分布は、第2ディテクタ部22bと第3ディテクタ部22cとで左右非対称となる。 Referring to FIG. 10, when the optical disc 8 is not tilted (solid line), the intensity distribution of light irradiated from the optical disc 8 through the objective lens 7 to the detector 22 is expressed by the second detector portion 22b and the third detector portion. It becomes symmetrical with 22c. On the other hand, when the optical disk 8 is tilted (broken line), part of the reflected light from the optical disk 8 is outside the frame of the objective lens 7. As a result, the intensity distribution of light applied to the detector 22 is asymmetrical between the second detector portion 22b and the third detector portion 22c.
図11は、光ディスク8に偏芯またはチルトが存在する場合におけるオフセットキャンセル信号の変化を説明するための図である。 FIG. 11 is a diagram for explaining a change in the offset cancel signal when the optical disc 8 is eccentric or tilted.
図11を参照して、光ディスク8にに偏芯またはチルトが存在しない場合のオフセットキャンセル信号LS0は、振幅変化がなく、DCオフセット成分も存在しない。これに対し、光ディスク8に偏芯またはチルトが存在する場合のオフセットキャンセル信号LS1は、振幅変化はないものの、DCオフセットΔp1が存在する。 Referring to FIG. 11, offset cancellation signal LS0 when there is no eccentricity or tilt in optical disk 8 has no amplitude change and no DC offset component. On the other hand, the offset cancel signal LS1 when the optical disc 8 is eccentric or tilted does not change in amplitude, but has a DC offset Δp1.
オフセットキャンセル信号LS1のDCオフセットΔp1は、前述した式(8)を参照してラジアルエラー信号を算出する際に、キャンセルすることができる。したがって、光ディスク8に偏芯またはチルトが存在する場合でも、振幅変化がなく、DCオフセット成分も存在しないラジアルエラー信号を得ることができる。 The DC offset Δp1 of the offset cancel signal LS1 can be canceled when the radial error signal is calculated with reference to the aforementioned equation (8). Therefore, even when the optical disc 8 is decentered or tilted, a radial error signal can be obtained that has no amplitude change and no DC offset component.
ここで、図1を参照して、光ディスク8がたとえばバージョン2のDVD−RAMディスクであった場合、案内溝81のピッチは1.23μmである。したがって、集積型レーザユニット20におけるレーザ21の波長を1.23μm以上とすることで、ボールパターンの発生を抑えることができる。 Here, referring to FIG. 1, when the optical disk 8 is, for example, a version 2 DVD-RAM disk, the pitch of the guide grooves 81 is 1.23 μm. Therefore, the generation of the ball pattern can be suppressed by setting the wavelength of the laser 21 in the integrated laser unit 20 to 1.23 μm or more.
しかしながら、集積型レーザユニット10におけるレーザ11の波長を650nm(DVD−RAMディスクの読出し/書込み波長に対応)とし、集積型レーザユニット20におけるレーザ21の波長を1.23μmとした場合には、レーザ11の波長650nmとレーザ21の波長780nmとの組み合わせの場合に比べて、色収差等の発生量が非常に大きくなる。そのため、レーザ11とレーザ21との対物レンズ出射光位置を揃えるのが困難になる。 However, when the wavelength of the laser 11 in the integrated laser unit 10 is 650 nm (corresponding to the read / write wavelength of the DVD-RAM disk) and the wavelength of the laser 21 in the integrated laser unit 20 is 1.23 μm, the laser Compared with the combination of the 11 wavelength 650 nm and the laser 21 wavelength 780 nm, the amount of occurrence of chromatic aberration or the like becomes very large. For this reason, it is difficult to align the objective lens emission light positions of the laser 11 and the laser 21.
一方、レーザ11の波長650nmとレーザ21の波長780nmとの組み合わせでは、レーザ21の波長780nmが案内溝81のピッチ1.23μmよりも短いため、ボールパターンが発生する。 On the other hand, when the wavelength of the laser 11 is 650 nm and the wavelength of the laser 21 is 780 nm, a ball pattern is generated because the wavelength 780 nm of the laser 21 is shorter than the pitch of the guide grooves 81 of 1.23 μm.
この場合、図1を参照して、レーザ11の波長650nmとレーザ21の波長780nmとの組み合わせにおいてレーザ21からの光に対する対物レンズ7の有効NAをできるだけ低くすることにより、レーザ11とレーザ21との対物レンズ出射光位置を揃えつつ、ボールパターンの発生を最小限に抑えることができる。この理由を以下に説明する。 In this case, referring to FIG. 1, the effective NA of the objective lens 7 with respect to the light from the laser 21 is made as low as possible in the combination of the wavelength 650 nm of the laser 11 and the wavelength 780 nm of the laser 21, thereby The generation of the ball pattern can be minimized while aligning the positions of the objective lens outgoing light. The reason for this will be described below.
収差のない円形開口の対物レンズを含む光学系がどれだけ微細なパターンを読み出せるかは、当該対物レンズのNAと使用光源の波長λとだけで決まる。微細パターンの大きさをXとすると、Xは以下の式で表わされる。 How fine a pattern can be read by an optical system including an objective lens having a circular aperture without aberration is determined only by the NA of the objective lens and the wavelength λ of the light source used. When the size of the fine pattern is X, X is represented by the following formula.
X=λ/2NA・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(9)
光ディスク8がたとえばバージョン2のDVD−RAMディスクであった場合、微細パターンの大きさXは、X=1.23μmとなる。一方、集積型レーザユニット20におけるレーザ21の波長λ=780nmの場合、式(9)より、レーザ21からの光に対する対物レンズ7の有効NAは0.31となり、このときボールパターンは発生しない。
X = λ / 2NA (9)
If the optical disk 8 is, for example, a version 2 DVD-RAM disk, the size X of the fine pattern is X = 1.23 μm. On the other hand, when the wavelength λ of the laser 21 in the integrated laser unit 20 is 780 nm, the effective NA of the objective lens 7 with respect to the light from the laser 21 is 0.31 from Equation (9), and no ball pattern is generated at this time.
つまり、集積型レーザユニット20におけるレーザ21の波長を光ディスク8における案内溝81のピッチより長くできない場合、集積型レーザユニット10におけるレーザ11の波長に対して集積型レーザユニット20におけるレーザ21の波長をできるだけ長波長とし、かつレーザ21からの光に対する対物レンズ7の有効NAをできるだけ低くすることによって、ボールパターンの発生を抑えることができる。 That is, when the wavelength of the laser 21 in the integrated laser unit 20 cannot be made longer than the pitch of the guide grooves 81 in the optical disk 8, the wavelength of the laser 21 in the integrated laser unit 20 is set to the wavelength of the laser 11 in the integrated laser unit 10. By making the wavelength as long as possible and making the effective NA of the objective lens 7 with respect to the light from the laser 21 as low as possible, the generation of the ball pattern can be suppressed.
ただし、集積型レーザユニット20のレーザ21からの光に対する対物レンズ7の有効NAをあまりに低くすると、光ディスク8上でのビームスポットが大きくなりすぎる可能性がある。光ディスク8上でのビームスポットが大きくなりすぎると、光ディスク8の記録・未記録境界領域における反射強度の変化率が集積型レーザユニット10と集積型レーザユニット20とで大きく異なることになる。その結果、フォーカスサーボおよびラジアルサーボとも規定状態から外れる可能性が高くなる。これに関して行なった実験結果を次に示す。 However, if the effective NA of the objective lens 7 with respect to the light from the laser 21 of the integrated laser unit 20 is too low, the beam spot on the optical disk 8 may become too large. If the beam spot on the optical disc 8 becomes too large, the rate of change of the reflection intensity in the recorded / unrecorded boundary region of the optical disc 8 will be greatly different between the integrated laser unit 10 and the integrated laser unit 20. As a result, there is a high possibility that both the focus servo and the radial servo will be out of the specified state. The results of experiments conducted in this regard are shown below.
図12は、各種条件におけるプッシュプル信号またはオフセットキャンセル信号の実験結果の波形を示した波形図である。 FIG. 12 is a waveform diagram showing waveforms of experimental results of push-pull signals or offset cancellation signals under various conditions.
図12では、対物レンズ揺動信号S0(三角波)を図示しないアクチュエータに入力して図1の対物レンズ7を揺動させることで、プッシュプル信号またはオフセットキャンセル信号にオフセット成分を発生させている。なお、対物レンズ揺動信号S0は、予め60mVだけ上方にシフトされている。 In FIG. 12, the objective lens swing signal S0 (triangular wave) is input to an actuator (not shown) to swing the objective lens 7 of FIG. 1, thereby generating an offset component in the push-pull signal or offset cancel signal. The objective lens swing signal S0 is previously shifted upward by 60 mV.
図12(a)は、光ディスク8がDVD−Rディスクで、レーザ11の波長が650nmの場合における、対物レンズ揺動信号S0およびプッシュプル信号PP_Rの実験結果の波形を示す。図12(a)では、横軸が時間(1ブロック200ms)、縦軸が電圧(対物レンズ揺動信号S0で1ブロック1V、プッシュプル信号PP_Rで1ブロック500mV)をそれぞれ表わす。なお、プッシュプル信号PP_Rには、DVD−Rディスクの案内溝構造に起因した変調成分が付加している。 FIG. 12A shows waveforms of experimental results of the objective lens oscillation signal S0 and the push-pull signal PP_R when the optical disc 8 is a DVD-R disc and the wavelength of the laser 11 is 650 nm. In FIG. 12A, the horizontal axis represents time (1 block 200 ms), and the vertical axis represents voltage (1 block 1 V for the objective lens oscillation signal S0 and 1 block 500 mV for the push-pull signal PP_R). The push-pull signal PP_R is added with a modulation component due to the guide groove structure of the DVD-R disc.
図12(b)は、光ディスク8がDVD−RAMディスクで、レーザ11の波長が650nmの場合における、対物レンズ揺動信号S0およびプッシュプル信号PP_RAMの実験結果の波形を示す。図12(b)では、横軸が時間(1ブロック200ms)、縦軸が電圧(対物レンズ揺動信号S0で1ブロック1V、プッシュプル信号PP_RAMで1ブロック200mV)をそれぞれ表わす。なお、プッシュプル信号PP_RAMには、DVD−RAMディスクの案内溝構造に起因した変調成分が付加している。 FIG. 12B shows waveforms of experimental results of the objective lens oscillation signal S0 and the push-pull signal PP_RAM when the optical disk 8 is a DVD-RAM disk and the wavelength of the laser 11 is 650 nm. In FIG. 12B, the horizontal axis represents time (1 block 200 ms), and the vertical axis represents voltage (1 block 1 V for the objective lens swing signal S0 and 1 block 200 mV for the push-pull signal PP_RAM). The push-pull signal PP_RAM is added with a modulation component due to the guide groove structure of the DVD-RAM disc.
図12(c)は、光ディスク8がDVD−Rディスクで、レーザ21の波長が780nmの場合における、対物レンズ揺動信号S0およびオフセットキャンセル信号LS_Rの実験結果の波形を示す。図12(c)では、横軸が時間(1ブロック200ms)、縦軸が電圧(対物レンズ揺動信号S0で1ブロック1V、オフセットキャンセル信号LS_Rで1ブロック500mV)をそれぞれ表わす。 FIG. 12C shows waveforms of experimental results of the objective lens oscillation signal S0 and the offset cancellation signal LS_R when the optical disc 8 is a DVD-R disc and the wavelength of the laser 21 is 780 nm. In FIG. 12C, the horizontal axis represents time (1 block 200 ms), and the vertical axis represents voltage (1 block 1 V for the objective lens swing signal S0 and 1 block 500 mV for the offset cancel signal LS_R).
図12(d)は、光ディスク8がDVD−RAMディスクで、レーザ21の波長が780nmの場合における、対物レンズ揺動信号S0およびオフセットキャンセル信号LS_RAMの実験結果の波形を示す。図12(d)では、横軸が時間(1ブロック200ms)、縦軸が電圧(対物レンズ揺動信号S0で1ブロック1V、オフセットキャンセル信号LS_RAMで2ブロック100mV)をそれぞれ表わす。 FIG. 12D shows waveforms of experimental results of the objective lens oscillation signal S0 and the offset cancellation signal LS_RAM when the optical disk 8 is a DVD-RAM disk and the wavelength of the laser 21 is 780 nm. In FIG. 12D, the horizontal axis represents time (1 block 200 ms), and the vertical axis represents voltage (1 block 1 V for the objective lens swing signal S0 and 2 blocks 100 mV for the offset cancel signal LS_RAM).
なお、図12(d)における信号NLSは、DVD−RAMディスクの千鳥格子構造に起因したCAPA(Complimentary Allocated Pit Addressing)信号であって、隠れてはいるものの、図12(b)のプッシュプル信号PP_RAM中にも存在する。光ピックアップ装置1Aは、実際のサーボ信号検出動作において、これらのCAPA信号を読み取らない回路構成を備えているため、問題とはならない。 Note that the signal NLS in FIG. 12D is a CAPA (Complimentary Allocated Pit Addressing) signal caused by the staggered lattice structure of the DVD-RAM disc, and is hidden, but push-pull in FIG. Also present in the signal PP_RAM. Since the optical pickup apparatus 1A has a circuit configuration that does not read these CAPA signals in an actual servo signal detection operation, it does not cause a problem.
図12(a)と図12(c)とを比較すると、プッシュプル信号PP_Rとオフセットキャンセル信号LS_Rとは、プッシュプル信号PP_Rの方にDVD−Rディスクの案内溝構造に起因した変調成分が付加されている点を除けば、互いにほぼ相似な関係となっている。したがって、式(8)の演算を施すことにより、ラジアルエラー信号RESを算出する過程で、オフセット成分(約500mV)を除去することができる。 Comparing FIG. 12A and FIG. 12C, in the push-pull signal PP_R and the offset cancel signal LS_R, a modulation component due to the guide groove structure of the DVD-R disc is added to the push-pull signal PP_R. Except for these points, they are almost similar to each other. Therefore, the offset component (about 500 mV) can be removed in the process of calculating the radial error signal RES by performing the calculation of Expression (8).
図12(b)と図12(d)とを比較すると、プッシュプル信号PP_RAMとオフセットキャンセル信号LS_RAMとは、プッシュプル信号PP_RAMの方にDVD−RAMディスクの案内溝構造に起因した変調成分および歪みが付加されている点を除けば、互いにほぼ相似な関係となっている。したがって、式(8)の演算を施すことにより、ラジアルエラー信号RESを算出する過程で、オフセット成分(約100mV)を除去することができる。 Comparing FIG. 12 (b) and FIG. 12 (d), the push-pull signal PP_RAM and the offset cancel signal LS_RAM have a modulation component and distortion caused by the guide groove structure of the DVD-RAM disc in the push-pull signal PP_RAM. Except for the point where is added, they are almost similar to each other. Therefore, the offset component (about 100 mV) can be removed in the process of calculating the radial error signal RES by performing the calculation of Expression (8).
また、図12(c)のオフセットキャンセル信号LS_Rと図12(d)のオフセットキャンセル信号LS_RAMとを比較すると、オフセットキャンセル信号LS_RAMは、電圧方向にプッシュプル成分が残留している。これは、光ディスク8がDVD−RAMディスクの場合には、ボールパターンが完全に消えていないことを意味する。 When the offset cancel signal LS_R in FIG. 12C is compared with the offset cancel signal LS_RAM in FIG. 12D, the push-pull component remains in the voltage direction of the offset cancel signal LS_RAM. This means that when the optical disk 8 is a DVD-RAM disk, the ball pattern has not completely disappeared.
しかしながら、図12(d)のオフセットキャンセル信号LS_RAMにおける残留プッシュプル成分の厚みは、図12(b)のオフセットキャンセル信号LS_RAMにおける変調成分の厚みに比べて約1/10以下とかなり小さくなっている。そのため、この程度の残留プッシュプル成分でボールパターンが発生していても影響はほとんどない。 However, the thickness of the residual push-pull component in the offset cancel signal LS_RAM in FIG. 12D is considerably smaller than about 1/10 of the thickness of the modulation component in the offset cancel signal LS_RAM in FIG. . Therefore, even if a ball pattern is generated with such a residual push-pull component, there is almost no influence.
このことは、光ディスク8がDVD−RAMディスクの場合における、フォーカストラッキングサーボでのトラック横断ノイズについても同様である。すなわち、光ディスク8がDVD−RAMディスクの場合、トラック横断ノイズが完全になくなるわけではない。しかしながら、その影響は無視できる程度となり、また光ディスク8の記録・未記録境界領域における反射率変動の影響もほとんどない。 The same applies to the track crossing noise in the focus tracking servo when the optical disk 8 is a DVD-RAM disk. That is, when the optical disk 8 is a DVD-RAM disk, the track crossing noise is not completely eliminated. However, the influence is negligible, and there is almost no influence of the reflectance fluctuation in the recorded / unrecorded boundary area of the optical disc 8.
以上のように、実施の形態1によれば、集積型レーザユニット20の光軸方向における位置を予め粗調整しておくことによって、色収差等を原因とする光ディスク8上の集光スポット径の拡大が抑えられ、オフセットキャンセル信号のS/N比低下、および光ディスク8の記録・未記録境界領域における瞬間的なオフセット発生を抑えることができる。 As described above, according to the first embodiment, the position of the integrated laser unit 20 in the optical axis direction is coarsely adjusted in advance, thereby increasing the diameter of the focused spot on the optical disk 8 due to chromatic aberration and the like. Can be suppressed, and the S / N ratio of the offset cancel signal can be reduced, and the occurrence of an instantaneous offset in the recorded / unrecorded boundary area of the optical disk 8 can be suppressed.
また、実施の形態1によれば、レーザ11とレーザ21との対物レンズ出射光位置を揃えることによって、新たな光学部品を付加することなく、レーザ11の出射光を用いて光ディスク8の記録再生を行なうと同時に、レーザ21の出射光を用いて対物レンズ7のフォーカスサーボを安定的に行なうことができる。これにより、案内溝81の構造が異なる光ディスク8に対して互換可能になるとともに、コスト面で有利となる。 Further, according to the first embodiment, by aligning the objective lens emission light positions of the laser 11 and the laser 21, recording and reproduction of the optical disk 8 using the emission light of the laser 11 without adding new optical components. At the same time, the focus servo of the objective lens 7 can be stably performed using the light emitted from the laser 21. As a result, compatibility with the optical disc 8 having a different structure of the guide groove 81 is possible, and it is advantageous in terms of cost.
また、実施の形態1によれば、集積型レーザユニット10におけるレーザ11の波長に対して集積型レーザユニット20におけるレーザ21の波長をできるだけ長波長とし、かつレーザ21からの光に対する対物レンズ7の有効NAをできるだけ低くすることによって、ボールパターンの発生を抑えることができる。 Further, according to the first embodiment, the wavelength of the laser 21 in the integrated laser unit 20 is made as long as possible with respect to the wavelength of the laser 11 in the integrated laser unit 10, and the objective lens 7 with respect to the light from the laser 21 By making the effective NA as low as possible, the occurrence of a ball pattern can be suppressed.
[実施の形態2]
図13は、この発明の実施の形態2による光ピックアップ1Bの概略的な構成を示した図である。
[Embodiment 2]
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of an optical pickup 1B according to Embodiment 2 of the present invention.
図13を参照して、実施の形態2の光ピックアップ1Bは、波長選択型ビームスプリッタ4と集積型レーザユニット20との間に焦点位置補正素子9が付加された点においてのみ、実施の形態1の光ピックアップ1Aと異なる。したがって、実施の形態1と重複する部分の説明は、ここでは繰り返さない。 Referring to FIG. 13, the optical pickup 1B according to the second embodiment is different from the first embodiment only in that a focal position correcting element 9 is added between the wavelength selective beam splitter 4 and the integrated laser unit 20. Different from the optical pickup 1A. Therefore, the description of the same parts as those in Embodiment 1 is not repeated here.
焦点位置補正素子9は、集積型レーザユニット20のレーザ21から出射される光が対物レンズ7によって集光される焦点位置を調整するための素子である。焦点位置補正素子9を用いることにより、集積型レーザユニット20の光軸方向に対する焦点位置を物理的に粗調整する必要がなくなる。 The focal position correction element 9 is an element for adjusting the focal position where the light emitted from the laser 21 of the integrated laser unit 20 is condensed by the objective lens 7. By using the focal position correcting element 9, it is not necessary to physically adjust the focal position of the integrated laser unit 20 in the optical axis direction.
実施の形態1の光ピックアップ1Aにおける焦点位置の粗調整では、集積型レーザユニット20を波長選択型ビームスプリッタ4から離れる方向に調整する必要があったため、光ピックアップのサイズが増大する可能性があった。これに対し、実施の形態2の光ピックアップ1Bでは、焦点位置補正素子9を用いて焦点位置を調整しているため、光ピックアップのサイズが増大するのを抑えることができ、小型化に有利となる。 In the coarse adjustment of the focal position in the optical pickup 1A according to the first embodiment, it is necessary to adjust the integrated laser unit 20 in the direction away from the wavelength selective beam splitter 4, so that the size of the optical pickup may increase. It was. On the other hand, in the optical pickup 1B of the second embodiment, since the focal position is adjusted using the focal position correcting element 9, an increase in the size of the optical pickup can be suppressed, which is advantageous for downsizing. Become.
図14は、焦点位置補正素子9の一例である波長選択型回折格子レンズ9Aの断面構造および上面構造を示した図である。 FIG. 14 is a diagram showing a cross-sectional structure and a top surface structure of a wavelength selective diffraction grating lens 9 </ b> A that is an example of the focal position correcting element 9.
図14に示すように、波長選択型回折格子レンズ9Aは、断面構造9A_1および上面構造9A_2を有し、上面から見て同心円状に回折格子が刻まれている。このように同心円状に回折格子が刻まれることで、波長選択型回折格子レンズ9Aは、レンズのような働きをする。 As shown in FIG. 14, the wavelength selective diffraction grating lens 9A has a cross-sectional structure 9A_1 and an upper surface structure 9A_2, and the diffraction gratings are engraved concentrically when viewed from the upper surface. By thus concentrically engraving the diffraction grating, the wavelength selection type diffraction grating lens 9A functions like a lens.
図15は、焦点位置補正素子9の他の一例である液晶補正素子9Bの断面構造および上面構造を示した図である。 FIG. 15 is a diagram showing a cross-sectional structure and a top surface structure of a liquid crystal correction element 9B, which is another example of the focal position correction element 9.
図15に示すように、液晶補正素子9Bは、断面構造9B_1および上面構造9B_2を有する。液晶補正素子9Bは、ガラス基板91a,91bと、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム−スズ酸化物)電極92a,92bと、配向膜93a,93bと、液晶層94とを含む。 As shown in FIG. 15, the liquid crystal correction element 9B has a cross-sectional structure 9B_1 and a top surface structure 9B_2. The liquid crystal correction element 9B includes glass substrates 91a and 91b, ITO (Indium Tin Oxide) electrodes 92a and 92b, alignment films 93a and 93b, and a liquid crystal layer 94.
図15の断面構造9B_1を参照して、液晶補正素子9Bは、ガラス基板91aの上部に、ITO電極92a、配向膜93a、液晶層94、配向膜93b、ITO電極92b、およびガラス基板91bが順に積層されている。液晶層94には、所定の配向が与えられている。また、ITO電極92bは、上面構造9B_2に示すように、上面から見て同心円状となるような電極パターンを有している。 Referring to the cross-sectional structure 9B_1 in FIG. 15, the liquid crystal correction element 9B includes an ITO electrode 92a, an alignment film 93a, a liquid crystal layer 94, an alignment film 93b, an ITO electrode 92b, and a glass substrate 91b in this order on the glass substrate 91a. Are stacked. The liquid crystal layer 94 is given a predetermined alignment. Further, as shown in the upper surface structure 9B_2, the ITO electrode 92b has an electrode pattern that is concentric when viewed from the upper surface.
ITO電極92a,92bを介して液晶層94に電位差を与えることにより、液晶層94内部の常光・異常光に対する屈折率分布が変化する。いま、ITO電極92bは同心円状の電極パターンを有しているため、液晶層94内部の常光・異常光に対する屈折率分布も同心円状になる。その結果、液晶補正素子9Bは、レンズのような働きをする。 By applying a potential difference to the liquid crystal layer 94 via the ITO electrodes 92a and 92b, the refractive index distribution with respect to ordinary light / abnormal light inside the liquid crystal layer 94 changes. Now, since the ITO electrode 92b has a concentric electrode pattern, the refractive index distribution with respect to ordinary light / abnormal light inside the liquid crystal layer 94 is also concentric. As a result, the liquid crystal correction element 9B functions like a lens.
以上のように、実施の形態2によれば、焦点位置補正素子9を用いて、集積型レーザユニット20のレーザ21から出射される光が対物レンズ7によって集光される焦点位置を調整することにより、光ピックアップのサイズが増大するのを抑えることができ、小型化に有利となる。 As described above, according to the second embodiment, the focal position at which the light emitted from the laser 21 of the integrated laser unit 20 is collected by the objective lens 7 is adjusted using the focal position correcting element 9. Thus, an increase in the size of the optical pickup can be suppressed, which is advantageous for downsizing.
[実施の形態3]
図16は、この発明の実施の形態3による光ピックアップ1Cの概略的な構成を示した図である。
[Embodiment 3]
FIG. 16 is a diagram showing a schematic configuration of an optical pickup 1C according to Embodiment 3 of the present invention.
図16を参照して、実施の形態3の光ピックアップ1Cは、焦点位置補正素子9が一例として液晶補正素子9Bに置き換えられ、液晶補正素子9Bを制御する液晶補正素子制御回路50が付加された点においてのみ、実施の形態2の光ピックアップ1Bと異なる。したがって、実施の形態1,2と重複する部分の説明は、ここでは繰り返さない。 Referring to FIG. 16, in the optical pickup 1C according to the third embodiment, the focus position correction element 9 is replaced with a liquid crystal correction element 9B as an example, and a liquid crystal correction element control circuit 50 for controlling the liquid crystal correction element 9B is added. Only in the point, it differs from the optical pickup 1B of the second embodiment. Therefore, the description of the same parts as those in Embodiments 1 and 2 will not be repeated here.
液晶補正素子制御回路50は、まず、液晶補正素子9Bに所定の電圧を与えることにより、集積型レーザユニット20の光軸方向に対する焦点位置を物理的に粗調整する。その後、液晶補正素子制御回路50は、集積型レーザユニット10のディテクタ12から光ディスク情報信号RFを受け、集積型レーザユニット20のディテクタ22からフォーカスエラー信号FESを受ける。 First, the liquid crystal correction element control circuit 50 physically roughly adjusts the focal position of the integrated laser unit 20 in the optical axis direction by applying a predetermined voltage to the liquid crystal correction element 9B. Thereafter, the liquid crystal correction element control circuit 50 receives the optical disc information signal RF from the detector 12 of the integrated laser unit 10 and the focus error signal FES from the detector 22 of the integrated laser unit 20.
液晶補正素子制御回路50は、フォーカスエラー信号FESがゼロに近づくように対物レンズ7を調整する。しかし、これだけでは、集積型レーザユニット10のレーザ11と集積型レーザユニット20のレーザ21との対物レンズ出射光位置を完全に一致させることができない。 The liquid crystal correction element control circuit 50 adjusts the objective lens 7 so that the focus error signal FES approaches zero. However, only by this, the objective lens emission light positions of the laser 11 of the integrated laser unit 10 and the laser 21 of the integrated laser unit 20 cannot be completely matched.
そこで、液晶補正素子制御回路50は、光ディスク情報信号RFが最大となるように液晶補正素子9Bに与える電圧を調整する。これにより、レーザ11とレーザ21との対物レンズ出射光位置を精密に一致させることが可能となる。この手法により、集積型レーザユニット10のレーザ11から出射される光と集積型レーザユニット20のレーザ21から出射される光とのディフォーカス特性を完全に一致させることができる。そのため、光ピックアップ1Cのフォーカストラッキングサーボにおいて、フォーカスサーボ外れの確率を低くすることができる。 Therefore, the liquid crystal correction element control circuit 50 adjusts the voltage applied to the liquid crystal correction element 9B so that the optical disk information signal RF is maximized. Thereby, it becomes possible to make the objective lens emission light positions of the laser 11 and the laser 21 coincide with each other precisely. With this method, the defocus characteristics of the light emitted from the laser 11 of the integrated laser unit 10 and the light emitted from the laser 21 of the integrated laser unit 20 can be made to completely coincide. For this reason, in the focus tracking servo of the optical pickup 1C, it is possible to reduce the probability of out of focus servo.
以上のように、実施の形態3によれば、液晶補正素子制御回路50を用いて、光ディスク情報信号RFが最大となるように液晶補正素子9Bに与える電圧を調整することにより、レーザ11とレーザ21との対物レンズ出射光位置を精密に一致させることが可能となる。 As described above, according to the third embodiment, the liquid crystal correction element control circuit 50 is used to adjust the voltage applied to the liquid crystal correction element 9B so that the optical disk information signal RF is maximized. It is possible to precisely match the position of the light emitted from the objective lens with 21.
[実施の形態4]
図17は、この発明の実施の形態4による光ピックアップ1Dの概略的な構成を示した図である。
[Embodiment 4]
FIG. 17 is a diagram showing a schematic configuration of an optical pickup 1D according to Embodiment 4 of the present invention.
図17を参照して、実施の形態4の光ピックアップ1Dは、集積型レーザユニット20が集積型レーザユニット30に置き換えられた点においてのみ、実施の形態2の光ピックアップ1Bと異なる。したがって、実施の形態1〜3と重複する部分の説明は、ここでは繰り返さない。 Referring to FIG. 17, the optical pickup 1D of the fourth embodiment is different from the optical pickup 1B of the second embodiment only in that the integrated laser unit 20 is replaced with the integrated laser unit 30. Therefore, the description of the parts overlapping with Embodiments 1 to 3 will not be repeated here.
集積型レーザユニット30は、レーザ31と、ディテクタ32と、ホログラム素子33と、3ビーム用回折格子34とを含む。実施の形態4において記録再生される光ディスク8d(たとえば、CD−R/RWディスク)は、実施の形態1〜3の光ディスク8と基板厚みが異なるものと仮定する。 The integrated laser unit 30 includes a laser 31, a detector 32, a hologram element 33, and a three-beam diffraction grating 34. It is assumed that the optical disc 8d (for example, a CD-R / RW disc) recorded and reproduced in the fourth embodiment has a substrate thickness different from that of the optical disc 8 in the first to third embodiments.
実施の形態4の光ピックアップ1Dでは、集積型レーザユニット10を用いず、集積型レーザユニット30のみを使用する。 In the optical pickup 1D of the fourth embodiment, only the integrated laser unit 30 is used without using the integrated laser unit 10.
液晶補正素子制御回路50は、まず、液晶補正素子9Bに所定の電圧を与えることにより、集積型レーザユニット30の光軸方向に対する焦点位置を物理的に粗調整する。その後、液晶補正素子制御回路50は、集積型レーザユニット30のディテクタ32から光ディスク情報信号RFおよびフォーカスエラー信号FESを受ける。 The liquid crystal correction element control circuit 50 first physically roughly adjusts the focal position of the integrated laser unit 30 in the optical axis direction by applying a predetermined voltage to the liquid crystal correction element 9B. Thereafter, the liquid crystal correction element control circuit 50 receives the optical disc information signal RF and the focus error signal FES from the detector 32 of the integrated laser unit 30.
液晶補正素子制御回路50は、フォーカスエラー信号FESがゼロに近づくように対物レンズ7を調整するとともに、光ディスク情報信号RFが最大となるように液晶補正素子9Bに与える電圧を調整する。この場合における集積型レーザユニット30の具体的な構成について以下に説明する。 The liquid crystal correction element control circuit 50 adjusts the objective lens 7 so that the focus error signal FES approaches zero, and adjusts the voltage applied to the liquid crystal correction element 9B so that the optical disk information signal RF becomes maximum. A specific configuration of the integrated laser unit 30 in this case will be described below.
図18は、この発明の実施の形態4による集積型レーザユニット30の構成を説明するための斜視図である。 FIG. 18 is a perspective view for illustrating the configuration of an integrated laser unit 30 according to the fourth embodiment of the present invention.
図18を参照して、集積型レーザユニット30のレーザ31から出射された光は、3ビーム用回折格子34を通過することにより、図18上には明示していないが、メインビームMB、サブビームSB1,SB2の3ビームに分かれる。これらの3ビームは、ホログラム素子33を通過し、コリメータレンズ5によってそれぞれ平行光にされた後、光ディスク8(ここでは図示せず)に集光される。図示しない光ディスク8を反射した3ビームは、コリメータレンズ5を通過した後、ホログラム素子33によって3方向に回折され、ディテクタ32に入射される。 Referring to FIG. 18, the light emitted from the laser 31 of the integrated laser unit 30 passes through the three-beam diffraction grating 34 and is not clearly shown in FIG. The beam is divided into three beams SB1 and SB2. These three beams pass through the hologram element 33, are converted into parallel lights by the collimator lens 5, and are then collected on the optical disk 8 (not shown here). The three beams reflected from the optical disk 8 (not shown) pass through the collimator lens 5, are diffracted in three directions by the hologram element 33, and enter the detector 32.
図19は、集積型レーザユニット30におけるディテクタ32とホログラム素子33との対応関係を示した模式図である。 FIG. 19 is a schematic diagram showing a correspondence relationship between the detector 32 and the hologram element 33 in the integrated laser unit 30.
図19を参照して、ディテクタ32は、第1ディテクタ部32aと、第2ディテクタ部32bと、第3ディテクタ部32cとを含む。第1ディテクタ部32aは、分割線32xを境に、第1ディテクタ面32a1と、第2ディテクタ面32a2とに分割されている。第2ディテクタ部32bは、第1ディテクタ面32b1と、第2ディテクタ面32b2と、第3ディテクタ面32b3とを含む。第3ディテクタ部32cは、第1ディテクタ面32c1と、第2ディテクタ面32c2と、第3ディテクタ面32c3とを含む。ホログラム素子33は、分割線33x,33yによって、第1象限部33b、第2象限部33c、および第3−4象限部33aの3象限部に分割されている。 Referring to FIG. 19, detector 32 includes a first detector portion 32a, a second detector portion 32b, and a third detector portion 32c. The first detector portion 32a is divided into a first detector surface 32a1 and a second detector surface 32a2 with a dividing line 32x as a boundary. The second detector portion 32b includes a first detector surface 32b1, a second detector surface 32b2, and a third detector surface 32b3. The third detector portion 32c includes a first detector surface 32c1, a second detector surface 32c2, and a third detector surface 32c3. The hologram element 33 is divided into three quadrants, that is, a first quadrant 33b, a second quadrant 33c, and a 3-4 quadrant 33a by dividing lines 33x and 33y.
図19に示すように、ホログラム素子33の第3−4象限部33a、第1象限部33b、および第2象限部33cにおいてそれぞれ回折された光は、ディテクタ32の第1ディテクタ部32a、第2ディテクタ部32b、および第3ディテクタ部32cにそれぞれ入射される。 As shown in FIG. 19, the light diffracted in the third to fourth quadrants 33 a, the first quadrant 33 b and the second quadrant 33 c of the hologram element 33 is diffracted into the first detector 32 a and the second detector 32 of the detector 32. The light enters the detector 32b and the third detector 32c.
より特定的には、ホログラム素子33の第3−4象限部33aにおいて回折された光のうち、メインビームMBが第1ディテクタ部32aに入射される。また、ホログラム素子33の第1象限部33bにおいて回折された光は、メインビームMBが第1ディテクタ面32b1、サブビームSB1(+1次光)が第2ディテクタ面32b2、サブビームSB2(−1次光)が第3ディテクタ面32b3にそれぞれ入射される。また、ホログラム素子33の第2象限部33cにおいて回折された光は、メインビームMBが第1ディテクタ面32c1、サブビームSB1が第2ディテクタ面32c2、サブビームSB2が第3ディテクタ面32c3にそれぞれ入射される。 More specifically, the main beam MB is incident on the first detector 32a out of the light diffracted in the third to fourth quadrants 33a of the hologram element 33. The light diffracted in the first quadrant 33b of the hologram element 33 is such that the main beam MB is the first detector surface 32b1, the sub beam SB1 (+ 1st order light) is the second detector surface 32b2, and the sub beam SB2 (−1st order light). Are incident on the third detector surface 32b3. The light diffracted in the second quadrant 33c of the hologram element 33 is incident on the first detector surface 32c1, the sub beam SB1 on the second detector surface 32c2, and the sub beam SB2 on the third detector surface 32c3. .
第1ディテクタ部32aの第1ディテクタ面32a1、および第2ディテクタ面32a2から出力される信号をそれぞれS32a1、およびS32a2とする。また、第2ディテクタ部32bの第1ディテクタ面32b1、第2ディテクタ面32b2、および第3ディテクタ面33b3から出力される信号をそれぞれS32b1、S32b2、およびS32b3とする。また、第3ディテクタ部32cの第1ディテクタ面32c1、第2ディテクタ面32c2、および第3ディテクタ面33c3から出力される信号をそれぞれS32c1、S32c2、およびS32c3とする。 Signals output from the first detector surface 32a1 and the second detector surface 32a2 of the first detector unit 32a are denoted as S32a1 and S32a2, respectively. The signals output from the first detector surface 32b1, the second detector surface 32b2, and the third detector surface 33b3 of the second detector section 32b are respectively S32b1, S32b2, and S32b3. The signals output from the first detector surface 32c1, the second detector surface 32c2, and the third detector surface 33c3 of the third detector unit 32c are S32c1, S32c2, and S32c3, respectively.
このとき、フォーカスエラー信号FES、メインビームMBに対応したメインプッシュプル信号MPP、サブビームSB1,SB2に対応したサブプッシュプル信号SPP、ラジアルエラー信号RES、および光ディスク情報信号RFは、それぞれ以下の式で表わされる。 At this time, the focus error signal FES, the main push-pull signal MPP corresponding to the main beam MB, the sub push-pull signal SPP corresponding to the sub beams SB1 and SB2, the radial error signal RES, and the optical disc information signal RF are respectively expressed by the following equations. Represented.
FES=S32a1−S32a2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(10)
MPP=S32b1−S32c1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(11)
SPP=(S32b2−S32c2)+(S32b3−S32c3)・・・・(12)
RES=MPP−k2・SPP・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(13)
RF=S32a1+S32a2+S32b1+S32c1・・・・・・・・・(14)
ここで、係数k2は、基本的には、図19を参照して、ディテクタ32の第1ディテクタ面32b1,32c1と、ディテクタ32の第2ディテクタ面32b2,32c2および第3ディテクタ面32b3,32c3とにそれぞれ入射されるビームの面積比と強度比との違いを1つのゲインで補正するための係数である。ただし、係数k2により補正されるのは、ディテクタ32の各ディテクタ面に入射されるビームの面積比と強度比との違いだけでなく、集積型レーザユニット30の製作過程において発生する部品寸法等の誤差、およびホログラム素子33の第1象限部33bと第2象限部33cとの回折効率差により発生するオフセット等も含まれる。
FES = S32a1-S32a2 (10)
MPP = S32b1-S32c1 (11)
SPP = (S32b2-S32c2) + (S32b3-S32c3) (12)
RES = MPP-k2, SPP (13)
RF = S32a1 + S32a2 + S32b1 + S32c1 (14)
Here, the coefficient k2 basically refers to the first detector surfaces 32b1 and 32c1 of the detector 32, the second detector surfaces 32b2 and 32c2 and the third detector surfaces 32b3 and 32c3 of the detector 32, with reference to FIG. This is a coefficient for correcting the difference between the area ratio and the intensity ratio of the beams incident on each with one gain. However, what is corrected by the coefficient k2 is not only the difference between the area ratio and the intensity ratio of the beams incident on each detector surface of the detector 32, but also the component dimensions generated in the manufacturing process of the integrated laser unit 30. An error, an offset generated by a difference in diffraction efficiency between the first quadrant portion 33b and the second quadrant portion 33c of the hologram element 33, and the like are also included.
このように、実施の携帯4の光ピックアップ1Dは、光ディスク8と基板厚みが異なる光ディスク8dに対しても記録再生を行なうことが可能である。実施の形態4の光ピックアップ1Dでは、フォーカスエラー信号FESの生成にはナイフエッジ法、ラジアルエラー信号RESの生成には差動プッシュプル法を用いることを一例として想定している。 As described above, the optical pickup 1D of the mobile phone 4 according to the present embodiment can perform recording and reproduction on the optical disc 8d having a substrate thickness different from that of the optical disc 8. In the optical pickup 1D of the fourth embodiment, it is assumed as an example that the knife error method is used for generating the focus error signal FES and the differential push-pull method is used for generating the radial error signal RES.
ここで、光ディスク8と基板厚みが異なる光ディスク8dがたとえばCDであった場合、案内溝81dは1種類しか存在しない。そのため、当該CDの記録再生の際、サブビームSB1,SB2を当該CDの案内溝構造に合わせて正確に調整するのみでよい。また、光ディスク8dがCDであった場合、CDの記録再生に適した波長帯において高出力のレーザが比較的安価に入手できる。そのため、メインビームMBの記録パワーを補う高出力のレーザを容易に入手することができる。 Here, when the optical disk 8d having a substrate thickness different from that of the optical disk 8 is, for example, a CD, there is only one type of guide groove 81d. Therefore, when recording and reproducing the CD, it is only necessary to accurately adjust the sub beams SB1 and SB2 in accordance with the guide groove structure of the CD. When the optical disk 8d is a CD, a high-power laser can be obtained at a relatively low cost in a wavelength band suitable for CD recording / reproduction. Therefore, a high-power laser that supplements the recording power of the main beam MB can be easily obtained.
以上のように、実施の形態4によれば、3ビーム用回折格子34を追加しディテクタ32の構成を工夫した集積型レーザユニット30のみを用いて、液晶補正素子制御回路50を介した液晶補正素子9Bの制御を行なうことにより、基板厚みの異なる光ディスクの記録再生が可能となる。 As described above, according to the fourth embodiment, the liquid crystal correction via the liquid crystal correction element control circuit 50 is performed using only the integrated laser unit 30 in which the three-beam diffraction grating 34 is added and the configuration of the detector 32 is devised. By controlling the element 9B, recording / reproduction of optical disks having different substrate thicknesses becomes possible.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1A,1B,1C,1D,100 光ピックアップ、4 波長選択型ビームスプリッタ、5,105 コリメータレンズ、6 波長選択型アパーチャ、7,107 対物レンズ、8,8d,108 光ディスク、9 焦点位置補正素子、9A 波長選択型回折格子レンズ、9B 液晶補正素子、10,20,30 集積型レーザユニット、11,21,31,101 レーザ、12,22,32,102,102F,102P,102D ディテクタ、13,23,33 ホログラム素子、34 3ビーム用回折格子、50 液晶補正素子制御回路、81,81d,810 案内溝、114 スポットレンズ、115 ビームスプリッタ、230 メインビームディテクタ、231,232 サブビームディテクタ、240,241,242 差動演算回路、250 加算器、251 ゲイン調整回路、260 減算回路。 1A, 1B, 1C, 1D, 100 Optical pickup, 4 Wavelength selective beam splitter, 5,105 Collimator lens, 6 Wavelength selective aperture, 7, 107 Objective lens, 8, 8d, 108 Optical disk, 9 Focus position correction element, 9A Wavelength selection type diffraction grating lens, 9B Liquid crystal correction element, 10, 20, 30 Integrated laser unit, 11, 21, 31, 101 laser, 12, 22, 32, 102, 102F, 102P, 102D detector, 13, 23 , 33 Hologram element, 34 Three-beam diffraction grating, 50 Liquid crystal correction element control circuit, 81, 81d, 810 Guide groove, 114 Spot lens, 115 Beam splitter, 230 Main beam detector, 231 232 Sub beam detector, 240, 241 242 Differential operation circuit 250 adders, 251 a gain adjustment circuit, 260 subtracting circuit.
Claims (14)
互いに波長の異なる第1および第2の光源を含むユニットと、
前記第1および第2の光源の出射光を前記記録媒体の記録面上に集光する対物レンズと、
前記対物レンズの前段に配置され、前記第2の光源から出射される光の一部を遮断する波長選択型アパ−チャとを備え、
前記第1および第2の光源は、それぞれの出射光が前記対物レンズによって集光される焦点位置が揃うように配置される、光ピックアップ装置。 An optical pickup device for recording and reproducing information on a recording medium,
A unit including first and second light sources having different wavelengths from each other;
An objective lens for condensing the emitted light of the first and second light sources on the recording surface of the recording medium;
A wavelength-selective aperture disposed in front of the objective lens and blocking a part of the light emitted from the second light source;
The optical pickup device, wherein the first light source and the second light source are arranged so that the focal positions where the respective emitted lights are collected by the objective lens are aligned.
前記第1の光源の出力光が前記記録媒体から反射された光を受ける第1のディテクタと、
前記第2の光源の出力光が前記記録媒体から反射された光を受ける第2のディテクタとをさらに含み、
前記第1のディテクタは、第1から第4のディテクタ部を有し、前記第1から第4のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことにより、プッシュプル信号、記録媒体情報信号、および位相差信号を出力し、
前記第2のディテクタは、第1および第2のディテクタ面を有する第1のディテクタ部と、第2および第3のディテクタ部とを含み、前記第1および第2のディテクタ面にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりフォーカスエラー信号を出力し、前記第2および第3のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりオフセットキャンセル信号を出力する、請求項1に記載の光ピックアップ装置。 The unit is
A first detector for receiving output light of the first light source reflected from the recording medium;
A second detector for receiving output light of the second light source reflected from the recording medium;
The first detector has first to fourth detector sections, and performs an operation on the optical signals respectively incident on the first to fourth detector sections, thereby providing a push-pull signal and a recording medium. Output information signal and phase difference signal,
The second detector includes a first detector portion having first and second detector surfaces, and second and third detector portions, and is incident on the first and second detector surfaces, respectively. A focus error signal is output by performing an operation on the optical signal, and an offset cancel signal is output by performing an operation on the optical signals respectively incident on the second and third detector sections. 2. The optical pickup device according to 1.
第1の光源を含む第1のユニットと、
前記第1の光源と波長の異なる第2の光源を含む第2のユニットと、
前記第2の光源から出射される光の向きを変化させて、前記第1および第2の光源の出射光の向きを揃える光方向制御部と、
前記光方向制御部によって向きが揃えられた前記第1および第2の光源の出射光を前記記録媒体の記録面上に集光する対物レンズと、
前記光方向制御部と前記対物レンズとの間に配置され、前記第2の光源から出射される光の一部を遮断する波長選択型アパ−チャとを備え、
前記第2のユニットは、前記第1および第2の光源の出射光が前記対物レンズによって集光される焦点位置が揃うように配置される、光ピックアップ装置。 An optical pickup device for recording and reproducing information on a recording medium,
A first unit including a first light source;
A second unit including a second light source having a wavelength different from that of the first light source;
A light direction controller that changes the direction of the light emitted from the second light source to align the direction of the emitted light of the first and second light sources;
An objective lens for condensing the emitted light of the first and second light sources whose directions are aligned by the light direction controller on the recording surface of the recording medium;
A wavelength-selective aperture disposed between the light direction control unit and the objective lens and blocking part of the light emitted from the second light source;
The optical pickup device, wherein the second unit is arranged so that focal positions where the emitted lights of the first and second light sources are collected by the objective lens are aligned.
前記第1のディテクタは、第1から第4のディテクタ部を有し、前記第1から第4のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことにより、プッシュプル信号、記録媒体情報信号、および位相差信号を出力し、
前記第2のユニットは、前記第2の光源の出力光が前記記録媒体から反射された光を受ける第2のディテクタをさらに含み、
前記第2のディテクタは、第1および第2のディテクタ面を有する第1のディテクタ部と、第2および第3のディテクタ部とを含み、前記第1および第2のディテクタ面にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりフォーカスエラー信号を出力し、前記第2および第3のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりオフセットキャンセル信号を出力する、請求項3に記載の光ピックアップ装置。 The first unit further includes a first detector for receiving light reflected from the recording medium by output light of the first light source;
The first detector has first to fourth detector sections, and performs an operation on the optical signals respectively incident on the first to fourth detector sections, thereby providing a push-pull signal and a recording medium. Output information signal and phase difference signal,
The second unit further includes a second detector for receiving light reflected from the recording medium by output light of the second light source;
The second detector includes a first detector portion having first and second detector surfaces, and second and third detector portions, and is incident on the first and second detector surfaces, respectively. A focus error signal is output by performing an operation on the optical signal, and an offset cancel signal is output by performing an operation on the optical signals respectively incident on the second and third detector sections. 4. The optical pickup device according to 3.
互いに波長の異なる第1および第2の光源を含むユニットと、
前記第1および第2の光源の出射光を前記記録媒体の記録面上に集光する対物レンズと、
前記対物レンズの前段に配置され、前記第2の光源から出射される光の一部を遮断する波長選択型アパ−チャと、
前記第2の光源の後段に配置され、前記第1および第2の光源の出射光が前記対物レンズによって集光される焦点位置を揃える焦点位置補正素子とを備える、光ピックアップ装置。 An optical pickup device for recording and reproducing information on a recording medium,
A unit including first and second light sources having different wavelengths from each other;
An objective lens for condensing the emitted light of the first and second light sources on the recording surface of the recording medium;
A wavelength-selective aperture that is disposed in front of the objective lens and blocks a part of the light emitted from the second light source;
An optical pickup device, comprising: a focal position correcting element that is arranged at a subsequent stage of the second light source and aligns a focal position where the emitted light of the first and second light sources is collected by the objective lens.
前記第1の光源の出力光が前記記録媒体から反射された光を受ける第1のディテクタと、
前記第2の光源の出力光が前記記録媒体から反射された光を受ける第2のディテクタとをさらに含み、
前記第1のディテクタは、第1から第4のディテクタ部を有し、前記第1から第4のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことにより、プッシュプル信号、記録媒体情報信号、および位相差信号を出力し、
前記第2のディテクタは、第1および第2のディテクタ面を有する第1のディテクタ部と、第2および第3のディテクタ部とを含み、前記第1および第2のディテクタ面にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりフォーカスエラー信号を出力し、前記第2および第3のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりオフセットキャンセル信号を出力する、請求項6に記載の光ピックアップ装置。 The unit is
A first detector for receiving output light of the first light source reflected from the recording medium;
A second detector for receiving output light of the second light source reflected from the recording medium;
The first detector has first to fourth detector sections, and performs an operation on the optical signals respectively incident on the first to fourth detector sections, thereby providing a push-pull signal and a recording medium. Output information signal and phase difference signal,
The second detector includes a first detector portion having first and second detector surfaces, and second and third detector portions, and is incident on the first and second detector surfaces, respectively. A focus error signal is output by performing an operation on the optical signal, and an offset cancel signal is output by performing an operation on the optical signals respectively incident on the second and third detector sections. 6. The optical pickup device according to 6.
第1の光源を含む第1のユニットと、
前記第1の光源と波長の異なる第2の光源を含む第2のユニットと、
前記第2の光源から出射される光の向きを変化させて、前記第1および第2の光源の出射光の向きを揃える光方向制御部と、
前記光方向制御部によって向きが揃えられた前記第1および第2の光源の出射光を前記記録媒体の記録面上に集光する対物レンズと、
前記光方向制御部と前記対物レンズとの間に配置され、前記第2の光源から出射される光の一部を遮断する波長選択型アパ−チャと、
前記第2の光源と前記光方向制御部との間に配置され、前記第1および第2の光源の出射光が前記対物レンズによって集光される焦点位置を揃える焦点位置補正素子とを備える、光ピックアップ装置。 An optical pickup device for recording and reproducing information on a recording medium,
A first unit including a first light source;
A second unit including a second light source having a wavelength different from that of the first light source;
A light direction controller that changes the direction of the light emitted from the second light source to align the direction of the emitted light of the first and second light sources;
An objective lens for condensing the emitted light of the first and second light sources whose directions are aligned by the light direction controller on the recording surface of the recording medium;
A wavelength-selective aperture disposed between the light direction control unit and the objective lens and blocking a part of the light emitted from the second light source;
A focal position correcting element that is disposed between the second light source and the light direction control unit and aligns a focal position at which the emitted light of the first and second light sources is collected by the objective lens; Optical pickup device.
前記第1のディテクタは、第1から第4のディテクタ部を有し、前記第1から第4のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことにより、プッシュプル信号、記録媒体情報信号、および位相差信号を出力し、
前記第2のユニットは、前記第2の光源の出力光が前記記録媒体から反射された光を受ける第2のディテクタをさらに含み、
前記第2のディテクタは、第1および第2のディテクタ面を有する第1のディテクタ部と、第2および第3のディテクタ部とを含み、前記第1および第2のディテクタ面にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりフォーカスエラー信号を出力し、前記第2および第3のディテクタ部にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりオフセットキャンセル信号を出力する、請求項8に記載の光ピックアップ装置。 The first unit further includes a first detector for receiving light reflected from the recording medium by output light of the first light source;
The first detector has first to fourth detector sections, and performs an operation on the optical signals respectively incident on the first to fourth detector sections, thereby providing a push-pull signal and a recording medium. Output information signal and phase difference signal,
The second unit further includes a second detector for receiving light reflected from the recording medium by output light of the second light source;
The second detector includes a first detector portion having first and second detector surfaces, and second and third detector portions, and is incident on the first and second detector surfaces, respectively. A focus error signal is output by performing an operation on the optical signal, and an offset cancel signal is output by performing an operation on the optical signals respectively incident on the second and third detector sections. 9. The optical pickup device according to 8.
光源と、前記光源からの出力光を3方向に分ける3方向回折格子と、前記光源の出力光が前記記録媒体から反射された光を受けるディテクタとを含むユニットと、
前記光源の出射光を前記記録媒体の記録面上に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に、前記光源の出射光が前記対物レンズによって集光される焦点位置を揃える焦点位置補正素子とを備え、
前記ディテクタは、第1および第2のディテクタ面を有する第1のディテクタ部と、第2および第3のディテクタ部とを含み、前記第1および第2のディテクタ面にそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことによりフォーカスエラー信号を出力し、前記第2および第3のディテクタ部の一部と前記第1および第2のディテクタ面とにそれぞれ入射される光信号に対して演算を施すことにより記録媒体情報信号を出力し、
前記フォーカスエラー信号および前記記録媒体情報信号を受けて、前記焦点位置補正素子の動作を制御する焦点位置補正素子制御回路をさらに備える、光ピックアップ装置。 An optical pickup device for recording and reproducing information on a recording medium,
A unit including a light source, a three-way diffraction grating that divides output light from the light source in three directions, and a detector that receives light reflected from the recording medium by the output light of the light source;
An objective lens for condensing the light emitted from the light source on the recording surface of the recording medium;
A focal position correcting element for aligning a focal position where the light emitted from the light source is collected by the objective lens on an optical path between the light source and the objective lens;
The detector includes a first detector unit having first and second detector surfaces, and a second detector unit and a second detector unit. Optical detectors incident on the first and second detector surfaces, respectively. A focus error signal is output by performing an operation on the optical signal, and an operation is performed on optical signals incident on a part of the second and third detector sections and the first and second detector surfaces, respectively. Output a recording medium information signal,
An optical pickup device further comprising a focus position correction element control circuit that receives the focus error signal and the recording medium information signal and controls the operation of the focus position correction element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003389427A JP2005149669A (en) | 2003-11-19 | 2003-11-19 | Optical pickup device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007145437A1 (en) * | 2006-06-14 | 2007-12-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of correcting chromatic aberration generated during conversion from reproducing mode to recording mode, and recording method and recording and reproducing apparatus adopting the correction method |
-
2003
- 2003-11-19 JP JP2003389427A patent/JP2005149669A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2007145437A1 (en) * | 2006-06-14 | 2007-12-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of correcting chromatic aberration generated during conversion from reproducing mode to recording mode, and recording method and recording and reproducing apparatus adopting the correction method |
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