JP2007179653A - Optical pickup apparatus and its layout setting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ピックアップ装置およびその光学系のレイアウトを設定するレイアウト設定方法に関し、特に、複数波長のレーザ光を出射可能な互換型光ピックアップ装置およびそのレイアウト設定方法に用いて好適なものである。 The present invention relates to an optical pickup device and a layout setting method for setting the layout of an optical system thereof, and particularly suitable for use in a compatible optical pickup device capable of emitting laser light of a plurality of wavelengths and a layout setting method thereof. .
光ディスクの高容量化に伴い、青色波長のレーザ光を用いるHD DVD(High Definition Digital Versatile Disc)の開発が進められている。現在、かかるHDDVDと既存のDVDの両方に適用可能な互換型光ピックアップの開発が進められている。 Development of HD DVD (High Definition Digital Versatile Disc) using a laser beam of blue wavelength is in progress with the increase in capacity of optical discs. Currently, a compatible optical pickup applicable to both the HDDVD and the existing DVD is being developed.
この種の互換型光ピックアップにおいては、HDDVD用レーザ光とDVD用レーザ光に対し、それぞれ個別に対物レンズを配する構成が採られ得る(特許文献1)。ここで、2つの対物レンズは、ディスク径に直交する方向に並べて配置することができる。この場合、一方の対物レンズがディスク径上を移動するようにすると、他方の対物レンズは、この径から一定距離だけ離れた位置を、この径に平行に移動するようになる。しかし、こうすると、以下の如く、他方の対物レンズとトラック方向の関係が、対物レンズの移動に応じて変化するようになる。 In this type of compatible optical pickup, a configuration in which an objective lens is separately provided for each of the HDDVD laser beam and the DVD laser beam can be employed (Patent Document 1). Here, the two objective lenses can be arranged side by side in a direction orthogonal to the disk diameter. In this case, if one objective lens moves on the disk diameter, the other objective lens moves parallel to this diameter at a position away from this diameter by a certain distance. However, when this is done, the relationship between the other objective lens and the track direction changes in accordance with the movement of the objective lens as follows.
図10は、前記2つの対物レンズがディスク径方向に移動したときの、各移動位置におけるトラック方向の角度を示すものである。 FIG. 10 shows the angle in the track direction at each moving position when the two objective lenses move in the disc radial direction.
同図(a)において、2つの対物レンズのうち一方は、O−Y線上を移動し(法線ずれ=0)、他方は、O−Y線から距離Zだけ離れた位置をO−Y線に平行に移動する(法線ずれ=Z)。このとき、トラック方向の角度を同図(a)のθ2(トラック接線とOX線に平行な線がなす角)とすると、対物レンズの変位量とトラック角度の間には、同図(b)に示すような関係がある。なお、同図(b)は、法線ずれを5mmとしたときのものである。 In FIG. 5A, one of the two objective lenses moves on the OY line (normal deviation = 0), and the other is positioned at a distance Z from the OY line by the OY line. (Normal deviation = Z). At this time, assuming that the angle in the track direction is θ2 (angle formed by a line parallel to the track tangent and the OX line) in FIG. 10A, the distance between the displacement of the objective lens and the track angle is shown in FIG. There is a relationship as shown in FIG. 4B shows the case where the normal deviation is 5 mm.
図示の如く、対物レンズに法線ずれがない場合、対物レンズの移動位置に拘わらずトラック角θ2は常にゼロとなる。これに対し、対物レンズに法線ずれが生じると、図示の如く、対物レンズの移動に伴ってトラック角θ2が変化する。このようにトラック角θ2が変化すると、これとともに、光検出器上におけるトラックの方向も変化する。なお、同図において、トラック角θ2は、θ2=θ1の関係を満たす。すなわち、トラック角は、θ1として表わすこともできる。 As shown in the figure, when there is no normal deviation of the objective lens, the track angle θ2 is always zero regardless of the movement position of the objective lens. On the other hand, when the normal deviation occurs in the objective lens, the track angle θ2 changes as the objective lens moves as shown in the figure. When the track angle θ2 changes in this way, the track direction on the photodetector also changes. In the figure, the track angle θ2 satisfies the relationship θ2 = θ1. That is, the track angle can also be expressed as θ1.
ところで、この種の光ピックアップ装置では、図11に示す如く、振り角αを与えた光学系に平板状のハーフミラーを挿入し、ハーフミラーの屈折作用により、レーザ光に非点収差を導入する構成が採られ得る。こうすると、光学系をコンパクトに収め、且つ、部品点数を削減することができる。 By the way, in this type of optical pickup device, as shown in FIG. 11, a flat half mirror is inserted into an optical system having a swing angle α, and astigmatism is introduced into the laser light by the refraction action of the half mirror. Configurations can be taken. In this way, the optical system can be accommodated in a compact manner and the number of parts can be reduced.
しかし、この場合、光学部品をレイアウトする関係から、振り角αを±45°に設定できない場合がある。この場合、光検出器上におけるトラック方向は、非点収差によるビームスポットの変形方向に対して45°の方向とならなくなる。このため、4分割センサを、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号(プッシュプル信号)の両方が適正となる位置に配置できないとの問題が生じる。 However, in this case, the swing angle α may not be set to ± 45 ° because of the layout of the optical components. In this case, the track direction on the photodetector is not 45 ° with respect to the beam spot deformation direction due to astigmatism. For this reason, there arises a problem that the quadrant sensor cannot be arranged at a position where both the focus error signal and the tracking error signal (push-pull signal) are appropriate.
すなわち、分割線がビームスポットの変形方向に対し45°となるように4分割センサを配置すると、センサ上のトラック方向が分割線に対し傾いてしまう。逆に、分割線がトラック方向に沿うように4分割センサを配置すると、4分割センサの分割線がビームスポットの変形方向に対して45°の方向とならなくなる。 That is, if the four-divided sensor is arranged so that the dividing line is 45 ° with respect to the deformation direction of the beam spot, the track direction on the sensor is inclined with respect to the dividing line. On the other hand, when the four-divided sensor is arranged so that the dividing line is along the track direction, the dividing line of the four-divided sensor does not become 45 ° with respect to the deformation direction of the beam spot.
さらに、上記の如く、対物レンズに法線ズレが生じると、法線ズレの方向ないし大きさによっては、非点収差によるビームスポットの変形方向とトラック方向の関係がさらに悪化する場合がある。この場合、4分割センサを非点収差の検出に適するよう配置すると、センサ上のトラック方向が、4分割センサの分割線に対して、さらに大きく傾くこととなる。
本発明は、上記の如く、光検出器上におけるトラック方向が、非点収差によるビームスポットの変形方向に対して45°の方向とならない場合にも、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号の両方を円滑に生成し得る光ピックアップ装置を提供することを課題とする。 As described above, the present invention smoothes both the focus error signal and the tracking error signal even when the track direction on the photodetector is not 45 ° with respect to the deformation direction of the beam spot due to astigmatism. It is an object of the present invention to provide an optical pickup device that can be generated.
本発明は、光検出器上におけるトラック方向が、非点収差によるビームスポットの変形方向に対して45°の方向とならない場合に、4分割センサの分割線を、これら2つの方向のうち、ビームスポットの変形方向に対して45°の方向の方に、より接近させるものである。本発明の手法に従えば、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号(プッシュプル信号)の両方を、円滑に生成することができる。 In the present invention, when the track direction on the photodetector is not 45 ° with respect to the deformation direction of the beam spot due to astigmatism, the dividing line of the 4-split sensor is It is closer to the direction of 45 ° with respect to the deformation direction of the spot. According to the method of the present invention, both a focus error signal and a tracking error signal (push-pull signal) can be generated smoothly.
本発明の第1の局面に係る光ピックアップ装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザからのレーザ光をディスク上に収束させる対物レンズと、前記ディスクから反射された前記レーザ光を受光すると共に直交する2つの分割線にて4つの領域に分割されたセンサパターンを有する光検出器と、前記半導体レーザから出射された前記レーザ光を反射して前記対物レンズ側へと導く共に前記ディスクから反射された前記レーザ光を透過して前記光検出器側へと導く平板状の光学部材とを備えており、前記光検出器上における前記ディスクのトラック方向が、前記光学部材の非点収差作用によるビームスポットの変形方向に対して、45°の角度とならない場合、前記センサパターンの2つの分割線のうち一方が、前記トラック方向に一致する第1の方向と、前記ビームスポットの変形方向に対して45°の角度となる第2の方向のうち、前記第2の方向の方により接近するように、前記センサパターンが配置されていることを特徴とする。 An optical pickup device according to a first aspect of the present invention includes a semiconductor laser, an objective lens for converging laser light from the semiconductor laser on a disk, and the laser light reflected from the disk and orthogonal thereto. A photodetector having a sensor pattern divided into four regions by two dividing lines, and the laser beam emitted from the semiconductor laser is reflected and guided to the objective lens side and reflected from the disk A flat plate-shaped optical member that transmits the laser light and guides it toward the photodetector, and the track direction of the disk on the photodetector is a beam spot caused by the astigmatism of the optical member. If the angle is not 45 ° with respect to the deformation direction, one of the two dividing lines of the sensor pattern corresponds to the track direction. And the sensor pattern is arranged so as to be closer to the second direction of the second direction having an angle of 45 ° with respect to the deformation direction of the beam spot. And
本発明の第2の局面は、第1の局面に係る光ピックアップ装置において、前記センサパターンの2つの分割線のうち一方が第2の方向に一致するように、前記センサパターンが配置されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the first aspect, the sensor pattern is arranged so that one of the two dividing lines of the sensor pattern coincides with the second direction. It is characterized by that.
本発明の第3の局面は、第1または第2の局面に係る光ピックアップ装置において、前記対物レンズは、当該光ピックアップ装置の移動方向に平行な前記ディスクの径Lに対して前記ディスクの平面方向に距離Zだけ離間した位置に配置され、前記センサパターンは、当該光ピックアップ装置が前記ディスクの最内周位置と最外周位置の間を移動するときの、前記光検出器上における前記トラック方向の変位範囲のセンター方向を前記第1の方向として、配置が調整されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the first or second aspect, the objective lens is a flat surface of the disc with respect to the diameter L of the disc parallel to the moving direction of the optical pickup device. The sensor pattern is arranged at a position separated by a distance Z in the direction, and the sensor pattern is the track direction on the photodetector when the optical pickup device moves between the innermost and outermost positions of the disc. The arrangement is adjusted with the center direction of the displacement range as the first direction.
本発明の第4の局面は、非点収差法に基づくフォーカスエラー信号と、プッシュプル法に基づくトラッキングエラー信号を生成するための構成として、直交する2つの分割線にて4つの領域に分割されたセンサパターンを有する光検出器を具備する光ピックアップ装置のレイアウト設定方法であって、前記光検出器上に投影される記録媒体のトラック方向が、非点収差作用によるビームスポットの変形方向に対して、45°の角度とならない場合、前記センサパターンの2つの分割線のうち一方が、前記トラック方向に一致する第1の方向と、前記ビームスポットの変形方向に対して45°の角度となる第2の方向のうち、前記第2の方向の方により接近するように、前記センサパターンの配置を設定することを特徴とする。 The fourth aspect of the present invention is divided into four regions by two orthogonal dividing lines as a configuration for generating a focus error signal based on the astigmatism method and a tracking error signal based on the push-pull method. A layout setting method for an optical pickup device including a photodetector having a sensor pattern, wherein a track direction of a recording medium projected on the photodetector is in a direction in which a beam spot is deformed by astigmatism. If the angle is not 45 °, one of the two dividing lines of the sensor pattern has an angle of 45 ° with respect to the first direction coinciding with the track direction and the beam spot deformation direction. Of the second directions, the arrangement of the sensor patterns is set so as to be closer to the second direction.
本発明の第5の局面は、第4の局面に係るレイアウト設定方法において、前記センサパターンの2つの分割線のうち一方が第2の方向に一致するように、前記センサパターンの配置を設定することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the layout setting method according to the fourth aspect, the arrangement of the sensor pattern is set so that one of the two dividing lines of the sensor pattern matches the second direction. It is characterized by that.
本発明の第6の局面は、第4または第5の局面に係るレイアウト設定方法において、前記記録媒体が、螺旋状または同心円状のトラックを有するディスクであり、前記光ピックアップ装置に搭載される対物レンズが、該光ピックアップ装置の移動方向に平行な前記ディスクの径Lに対して前記ディスクの平面方向に距離Zだけ離間した位置に配置されている場合、前記センサパターンは、当該光ピックアップ装置が前記ディスクの最内周位置と最外周位置の間を移動するときの、前記光検出器上における前記トラック方向の変位範囲のセンター方向を前記第1の方向として、配置が設定されることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the layout setting method according to the fourth or fifth aspect, wherein the recording medium is a disk having a spiral or concentric track, and the objective mounted on the optical pickup device. When the lens is arranged at a position separated by a distance Z in the plane direction of the disc with respect to the diameter L of the disc parallel to the moving direction of the optical pickup device, the sensor pattern is obtained by the optical pickup device. The arrangement is set with the center direction of the displacement range in the track direction on the photodetector as the first direction when moving between the innermost and outermost positions of the disk. And
光検出器上に投影されるトラックの方向が、4分割センサの分割線に対して傾くと、トラッキングエラー信号(プッシュプル信号)の信号振幅が劣化する。他方、非点収差作用によるビームスポットの変形方向に対して45°の角度を与える方向が、4分割センサの分割線に対して傾くと、フォーカスエラー信号の信号振幅が劣化する。両信号振幅のうち、何れの劣化がより顕著であるかにつき本願発明者が検討したところ、フォーカスエラー信号の劣化の方がより顕著であることが確認された。 When the direction of the track projected onto the photodetector is tilted with respect to the dividing line of the four-divided sensor, the signal amplitude of the tracking error signal (push-pull signal) deteriorates. On the other hand, when the direction that gives an angle of 45 ° with respect to the deformation direction of the beam spot caused by the astigmatism action is inclined with respect to the dividing line of the four-divided sensor, the signal amplitude of the focus error signal is degraded. When the present inventor examined which of the two signal amplitudes is more prominent, it was confirmed that the deterioration of the focus error signal was more prominent.
したがって、本発明のように、センサパターンの2つの分割線のうち一方を、トラック方向に一致する第1の方向と、ビームスポットの変形方向に対して45°の角度となる第2の方向のうち、第2の方向の方により接近させることにより、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号の劣化を効果的に抑制することができ、両エラー信号を円滑に生成できるとの効果が奏される。 Therefore, as in the present invention, one of the two dividing lines of the sensor pattern is arranged in the first direction that coincides with the track direction and in the second direction that forms an angle of 45 ° with respect to the deformation direction of the beam spot. Of these, the closer to the second direction, the degradation of the focus error signal and the tracking error signal can be effectively suppressed, and both error signals can be generated smoothly.
本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を具体化する際の一つの例示であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
The significance or effect of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments. However, the following embodiment is merely an example for embodying the present invention, and the meaning of the term of the present invention or each constituent element is limited to that described in the following embodiment. Is not to be done.
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。本実施の形態は、HDDVDとDVDの互換型光ピックアップ装置に本発明を適用したものである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a compatible optical pickup device for HDDVD and DVD.
まず、図1に、光学系の基本構成を示す。なお、同図には、便宜上、スピンドルモータ200が併せて示されている。この光学系は、HDDVDにレーザ光を照射するための光学系(HD用光学系)と、DVDにレーザ光を照射するための光学系(DVD用光学系)に区分される。
First, FIG. 1 shows the basic configuration of the optical system. In the figure, the
HD用光学系は、HD用レーザ11と、HD用ハーフミラー12と、HD用立ち上げミラー13と、HD用コリメータレンズ14と、HD用対物レンズ15と、HD用センサ16から構成される。
The HD optical system includes an
HD用レーザ11は、波長400nm程度の青色波長のレーザ光を出射する。HD用ハーフミラー12は、HD用レーザ11から出射されたレーザ光の一部をHD用立ち上げミラー13側に反射し、且つ、HD用立ち上げミラー13から入射されたレーザ光の一部を透過してHD用センサ16へと導く。
The
ここで、HD用ハーフミラー12は、一定の厚みを有する平板状のガラス材から形成されており、平行な2つの平面のうち、HD用レーザ11とHD用立ち上げミラー13に臨む側の平面に、ハーフミラー面が形成されている。HD用ハーフミラー12は、HD用立ち上げミラー13から入射されるレーザ光の光軸に対し、一定角度だけ、ディスク面に平行に傾斜するようにして配置されている。このため、HD用立ち上げミラー13からのレーザ光のうち、HD用ハーフミラー12を透過するレーザ光には、HD用ハーフミラー12を透過する際の屈折作用によって非点収差が導入される。なお、本実施の形態では、非点収差法に基づいてHDDVD用のフォーカスエラー信号が生成される。
Here, the
HD用立ち上げミラー13は、HD用ハーフミラー12によって反射されたレーザ光をHD用コリメータレンズ14の方向に反射する。HD用コリメータレンズ14は、HD用立ち上げミラー13によって反射されたレーザ光を平行光に変換する。HD用対物レンズ15は、HD用コリメータレンズ14からのレーザ光をディスク100上に収束させる。
The
HD用センサ16は、HD用ハーフミラー12を透過したレーザ光(ディスク100からの反射光)を受光する。このHD用センサ16には、非点収差法にてフォーカスエラー信号を生成し、且つ、1ビームプッシュプル法にてトラッキングエラー信号を生成できるよう、直交する2つの分割線にて4つの領域に分割されたセンサパターン(4分割センサ)が配されている。
The
また、DVD用光学系は、DVD用レーザ21と、DVD用回折格子22と、DVD用ハーフミラー23と、DVD用立ち上げミラー24と、DVD用コリメータレンズ25と、DVD用対物レンズ26と、DVD用センサ27から構成される。
The DVD optical system includes a
DVD用レーザ21は、波長650nm程度の赤色波長のレーザ光を出射する。DVD用回折格子22は、DVD用レーザ21からのレーザ光を3ビームに分割する。DVD用ハーフミラー23は、DVD用回折格子22から入射されるレーザ光の一部をDVD用立ち上げミラー24側に反射し、且つ、DVD用立ち上げミラー24から入射されたレーザ光の一部を透過してDVD用センサ27へと導く。
The
ここで、DVD用ハーフミラー23は、一定の厚みを有する平板状のガラス材から形成されており、平行な2つの平面のうち、DVD用回折格子22とDVD用立ち上げミラー24に臨む側の平面に、ハーフミラー面が形成されている。DVD用ハーフミラー23は、DVD用立ち上げミラー24から入射されるレーザ光の光軸に対し、一定角度だけ、ディスク面に平行に傾斜するようにして配置されている。このため、DVD用立ち上げミラー24からのレーザ光のうち、DVD用ハーフミラー23を透過してDVD用センサ27に向かうレーザ光には、DVD用ハーフミラー23を透過する際の屈折作用によって非点収差が導入される。なお、本実施の形態では、非点収差法に基づいてDVD用のフォーカスエラー信号が生成される。
Here, the
DVD用立ち上げミラー24は、DVD用ハーフミラー23によって反射されたレーザ光をDVD用コリメータレンズ25の方向に反射する。DVD用コリメータレンズ25は、DVD用立ち上げミラー24によって反射されたレーザ光を平行光に変換する。DVD用対物レンズ26は、DVD用コリメータレンズ25からのレーザ光をディスク100上に収束させる。
The
DVD用センサ27は、DVD用ハーフミラー23を透過したレーザ光(ディスク100からの反射光)を受光する。このDVD用センサ27には、非点収差法にてフォーカスエラー信号を生成し、且つ、ディファレンシャルプッシュプル法にてトラッキングエラー信号を生成できるようなセンサパターンが配されている。すなわち、メインビームを受光するために、直交する2つの分割線にて4つの領域に分割されたセンサパターン(4分割センサ)が配され、さらに、2つのサブビームを受光するために、2分割された2対のセンサパターンが配されている。
The
HD用対物レンズ15とDVD用対物レンズ26は、共通のアクチュエータ可動部30に装着されている。ここで、これら2つの対物レンズは、互いに、一定の距離をおいて、ディスク径に直交する方向に並ぶよう、アクチュエータ可動部30に装着されている。アクチュエータ可動部30は、対物レンズアクチュエータ31によって、トラッキング方向およびフォーカス方向に駆動される。したがって、対物レンズアクチュエータ31を介してHD用対物レンズ15とDVD用対物レンズ26の何れか一方にフォーカスサーボおよびトラッキングサーボを掛けると、制御対象の対物レンズに伴って他方の対物レンズも、フォーカス方向およびトラッキング方向に駆動される。なお、対物レンズアクチュエータ31は、周知の構成を用いることができる。
The
図2は、対物レンズとディスクの関係を示す図である。上述の如く、本実施の形態では、上記2つの対物レンズのうち、DVD用対物レンズ26の方が、ディスク径(図中、一点鎖線L1で示す)上を移動するよう配置されている。したがって、HD用対物レンズ15は、このディスク径L1から一定距離だけずれた直線(図中、一点鎖線L2で示す)上を移動する。
FIG. 2 shows the relationship between the objective lens and the disk. As described above, in the present embodiment, of the two objective lenses, the
図3は、HD用センサ16上におけるビームスポットの状態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the state of the beam spot on the
同図(a)を参照して、HD用対物レンズ15にフォーカスエラーが生じると、HD用センサ16上のビームスポットは、HD用ハーフミラー12による非点収差作用によって、ディスク面に平行な方向と、これに垂直な方向に変形する。従って、HD用センサ16に配された4分割センサの一つの分割線とディスク平面方向の間の角ψを、図示の如く、ψ=45°に設定すれば、非点収差法に基づくフォーカスエラー検出を適正に行うことができる。
Referring to FIG. 5A, when a focus error occurs in the HD
同図(b)を参照して、HDセンサ16上のビームスポットに投影されるトラックの方向とディスク平面方向の間の角φは、図2に示すトラック角θ1が最小(θ1min)となるとき、すなわち、HD用対物レンズ15がディスク最外周位置にあるときに、最大となる。このときの角φをφmaxとすると、φmaxは次式で与えられる。
φmax=α−θ1min …(1)
Referring to FIG. 2B, the angle φ between the track direction projected on the beam spot on the
φmax = α−θ1min (1)
同様に、角φは、同図(c)に示す如く、トラック角θ1が最大(θ1max)となるとき、すなわち、HD用対物レンズ15がディスク最内周位置にあるときに、最小となる。このときの角φをφminとすると、φminは次式で与えられる。
φmin=α−θ1max …(2)
Similarly, as shown in FIG. 2C, the angle φ is minimum when the track angle θ1 is maximum (θ1max), that is, when the
φmin = α−θ1max (2)
このように、トラック方向とディスク平面方向の間の角φは、HD用対物レンズ15がディスク最内周位置から最外周位置に移動するまでの間に、φmin≦φ≦φmaxの範囲で変化する。
As described above, the angle φ between the track direction and the disc plane direction changes in the range of φmin ≦ φ ≦ φmax until the
角φがφmin≦φ≦φmaxの範囲で変化する場合、4分割センサの分割線をφminに一致させると、HD用対物レンズ15がディスク最外周位置にあるときに、トラック方向がこの分割線から大きく傾いてしまう。他方、4分割センサの分割線をφmaxに一致させると、HD用対物レンズ15がディスク最内周位置にあるときに、トラック方向がこの分割線から大きく傾く。
When the angle φ changes in the range of φmin ≦ φ ≦ φmax, if the dividing line of the four-divided sensor is made to coincide with φmin, the track direction is separated from this dividing line when the
この場合、φminとφmaxの中間角φave、すなわち
φave=α−(θ1max+θ1min)/2 …(3)
を、4分割センサの一つの分割線に一致させると、この分割線に対するトラック方向の傾きを抑制できる。
In this case, an intermediate angle φave between φmin and φmax, that is, φave = α− (θ1max + θ1min) / 2 (3)
Is made to coincide with one dividing line of the four-divided sensor, the inclination in the track direction with respect to the dividing line can be suppressed.
このように、トラッキングエラー信号の最適化を図るためには、4分割センサの一つの分割線をφaveの方向に沿うように調整する必要がある。 As described above, in order to optimize the tracking error signal, it is necessary to adjust one dividing line of the four-divided sensor along the direction of φave.
ところが、上記の如く、フォーカスエラー信号の最適化を図るためには、4分割センサの一つの分割線を、同図(a)の如く、ψ=45°の位置に調整する必要がある。この場合、振れ角αが45°で、且つ、HD用対物レンズ15に法線ずれがなければ(θ1max=θ1min=0)、上記式(3)によるφaveを、ψ=45°と等しくできる。よって、4分割センサの一つの分割線を、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号の両方が最適化される位置に調整することができる。 However, as described above, in order to optimize the focus error signal, it is necessary to adjust one dividing line of the four-divided sensor to a position of ψ = 45 ° as shown in FIG. In this case, if the deflection angle α is 45 ° and there is no normal deviation of the HD objective lens 15 (θ1max = θ1min = 0), φave according to the above equation (3) can be made equal to ψ = 45 °. Therefore, one dividing line of the four-divided sensor can be adjusted to a position where both the focus error signal and the tracking error signal are optimized.
しかし、本実施の形態の如く、振れ角αが45°でなく、あるいは、HD用対物レンズ15に法線ずれが生じている場合には、式(3)によるφaveを、ψ=45°に一致させることができない。よって、4分割センサの一つの分割線を、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号の両方が最適化される位置に調整することはできない。
However, when the deflection angle α is not 45 ° as in the present embodiment, or the normal deviation occurs in the HD
この場合、4分割センサの分割線は、通常、ψ=45°の位置からφaveの位置までの範囲に調整され得る。このとき、分割線がψ=45°の位置に近づくほど、フォーカスエラー信号の適正化が図られるが、反面、トラッキングエラー信号が劣化する。他方、分割線がφaveの位置に近づくほど、トラッキングエラー信号の適正化が図られるが、反面、フォーカスエラー信号は劣化する。 In this case, the dividing line of the four-divided sensor can be normally adjusted in a range from the position of ψ = 45 ° to the position of φave. At this time, as the dividing line approaches the position of ψ = 45 °, the focus error signal is optimized, but the tracking error signal is deteriorated. On the other hand, the tracking error signal is optimized as the dividing line approaches the position of φave, but the focus error signal is deteriorated.
本願発明者は、このようにψ=45°とφaveが不一致のときに、4分割センサの分割線を、ψ=45°の位置からφaveの位置までの範囲のどのあたりに設定するのが適当かを検討した。このとき、4分割センサの分割線が、ψ=45°の位置またはφaveの位置からずれる場合の、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号の劣化具合について以下の如く考察した。 The inventor of this application appropriately sets the dividing line of the four-divided sensor in the range from the position of ψ = 45 ° to the position of φave when ψ = 45 ° and φave do not match. We examined whether. At this time, the deterioration of the focus error signal and the tracking error signal when the dividing line of the four-divided sensor deviates from the position of ψ = 45 ° or φave was considered as follows.
図3(a)に示す如く、レーザ光に非点収差が導入されると、光検出器上のビームスポットは、互いに直交する2方向に変形する。したがって、ビームスポットの中心を貫く直線を軸として4分割センサを回転させると、フォーカスエラー信号(非点収差法)の振幅(Peak-to-Peak)は、90°の回転周期にて変化する。 As shown in FIG. 3A, when astigmatism is introduced into the laser beam, the beam spot on the photodetector is deformed in two directions orthogonal to each other. Therefore, when the quadrant sensor is rotated about a straight line passing through the center of the beam spot, the amplitude (Peak-to-Peak) of the focus error signal (astigmatism method) changes at a rotation period of 90 °.
これに対し、プッシュプル法に従ってトラッキングエラー信号を生成する場合、上記と同様、ビームスポットの中心を貫く直線を軸として4分割センサを回転させると、トラッキングエラー信号の振幅(Peak-to-Peak)は、180°の回転周期にて変化する。すなわち、トラッキングエラー信号の振幅周期は、フォーカスエラー信号の振幅周期の2倍となる。 On the other hand, when the tracking error signal is generated according to the push-pull method, the tracking error signal amplitude (Peak-to-Peak) is obtained by rotating the quadrant sensor around the straight line passing through the center of the beam spot as described above. Changes at a rotation period of 180 °. That is, the amplitude period of the tracking error signal is twice the amplitude period of the focus error signal.
よって、4分割センサの分割線が最適位置からずれたときの信号劣化の度合いは、トラッキングエラー信号よりもフォーカスエラー信号の方が数段大きくなる。したがって、ψ=45°とφaveが不一致の場合、4分割センサの分割線は、φaveの位置よりも、ψ=45°の位置に接近させた方が、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号の劣化を、より効果的に抑制することができる。 Therefore, the degree of signal degradation when the dividing line of the four-divided sensor deviates from the optimal position is several steps greater in the focus error signal than in the tracking error signal. Therefore, when ψ = 45 ° and φave do not match, the dividing line of the four-divided sensor is more deteriorated in the focus error signal and tracking error signal when it is closer to the position of ψ = 45 ° than the position of φave. , Can be more effectively suppressed.
以下、図1の光学系において、振れ角αと、トラック角θ1max、θ1min(法線ズレZ)を所定の値に設定した場合における4分割センサの具体的調整例を示す。
In the following, a specific adjustment example of the four-divided sensor in the case where the deflection angle α and the track angles θ1max and θ1min (normal deviation Z) are set to predetermined values in the optical system of FIG.
本実施例は、上記図1の光学系において、HD用対物レンズ15の法線ズレZがZ=5mmに設定され、且つ、振れ角αがα=+35°に設定されている場合に、4分割センサの配置を適正値に調整するものである。
In this embodiment, when the normal deviation Z of the HD
HD用対物レンズ15の法線ズレZが5mmの場合、図13(b)を参照して、トラック角θ1の最大値θ1maxと最小値θ1minは、それぞれ、最大値θ1max=13°、最小値θ1min=5°となる。これらの値と振れ角α=+35°を上記式(1)(2)に代入することにより、図3(b)(c)に示すφmaxとφminが、次のとおり求まる。
φmax = 35°− 5° = 30°
φmin = 35°−13° = 22°
When the normal deviation Z of the HD
φmax = 35 °-5 ° = 30 °
φmin = 35 ° -13 ° = 22 °
また、これらφmaxおよびφminと上記式(3)から、φaveが、次のとおり求まる。
φave = (30°+22°)/2 = 26°
Further, from these φmax and φmin and the above equation (3), φave is obtained as follows.
φave = (30 ° + 22 °) / 2 = 26 °
したがって、上記考察からすると、4分割センサの分割線は、ψ=45°とφave=26°の範囲で、且つ、φave=26°の位置よりもψ=45°の位置により接近する位置に設定すれば良い。より詳細には、φave=26°とψ=45°の中間の角は35°程度であるから、たとえば、4分割センサの分割線が40°程度の位置となるように、HD用光検出器16のセンサパターンを配置すれば良い。 Therefore, from the above consideration, the dividing line of the four-divided sensor is set in the range of ψ = 45 ° and φave = 26 °, and closer to the position of ψ = 45 ° than the position of φave = 26 °. Just do it. More specifically, since the intermediate angle between φave = 26 ° and ψ = 45 ° is about 35 °, for example, the photodetector for HD so that the dividing line of the four-divided sensor is positioned at about 40 °. Sixteen sensor patterns may be arranged.
なお、上記では、ψ=45°とφave=26°をもとに、4分割センサの分割線の配置を調整するようにしたが、φmaxとφminのうち、ψ=45°に対してズレが大きい方と、ψ=45°をもとに、4分割センサの分割線の配置を調整するようにしても良い。 In the above, the arrangement of the dividing lines of the four-divided sensor is adjusted on the basis of ψ = 45 ° and φave = 26 °. However, of φmax and φmin, there is a deviation from ψ = 45 °. You may make it adjust arrangement | positioning of the dividing line of a 4-part dividing sensor based on the larger one and (psi) = 45 degrees.
すなわち、上記の例では、φmax=30°とφmin=22°のうち、ψ=45°に対してよりズレが大きいφmin=22°と、ψ=45°をもとに、4分割センサの分割線の配置を調整する。こうすると、上記の場合に比べ、トラッキングエラー信号の劣化が幾分抑制され、反面、フォーカスエラー信号の劣化が幾分増長される。 That is, in the above example, of φmax = 30 ° and φmin = 22 °, the difference between φmin = 22 ° and ψ = 45 °, which is larger than ψ = 45 °, is divided into four-divided sensors. Adjust the line arrangement. In this way, compared with the above case, the deterioration of the tracking error signal is somewhat suppressed, while the deterioration of the focus error signal is somewhat increased.
この場合、4分割センサの分割線は、ψ=45°とφmin=22°の範囲で、且つ、φmin=22°の位置よりもψ=45°の位置により接近する位置に設定すれば良い。より詳細には、φmin=22°とψ=45°の中間の角は33°程度であるから、たとえば、4分割センサの分割線が40°よりもやや小さい角度の位置(たとえば、38°程度)となるように、HD用光検出器16のセンサパターンを配置すれば良い。
In this case, the dividing line of the four-divided sensor may be set in a range of ψ = 45 ° and φmin = 22 °, and closer to the position of ψ = 45 ° than the position of φmin = 22 °. More specifically, since the intermediate angle between φmin = 22 ° and ψ = 45 ° is about 33 °, for example, the position of the dividing line of the quadrant sensor is slightly smaller than 40 ° (for example, about 38 °). ) So that the sensor pattern of the
<検証例>
次に、HD用対物レンズ15の法線ズレZをZ=5mmとし、且つ、振れ角αをα=+35°としたときに生成されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の検証例(シミュレーション)を示す。
<Verification example>
Next, a verification example (simulation) of a focus error signal and a tracking error signal generated when the normal deviation Z of the HD
本検証例における設定条件(パラメータの設定値)は、以下のとおりである。 Setting conditions (parameter setting values) in this verification example are as follows.
図4(a)および(b)は、本検証におけるディスク100のパラメータ値と、HD用センサ16のパラメータ値を示している。
4A and 4B show the parameter value of the
図5(a−1)に、本検証におけるトラッキングエラー信号(プッシュプル信号)の生成回路を示す。この構成において、ディスクを回転させつつトラッキングサーボをオフとすると、図5(a−2)に示すプッシュプル信号が生成される。 FIG. 5A-1 shows a tracking error signal (push-pull signal) generation circuit in this verification. In this configuration, when the tracking servo is turned off while rotating the disk, a push-pull signal shown in FIG. 5A-2 is generated.
図5(b−1)に、本検証におけるフォーカスエラー信号(プッシュプル信号)の生成回路を示す。この構成において、HD用対物レンズ15をフォーカス方向に変位させると、図5(b−2)に示すフォーカスエラー信号が生成される。
FIG. 5B-1 shows a circuit for generating a focus error signal (push-pull signal) in this verification. In this configuration, when the
図6(a)および(b)に、本検証におけるHD用光学系の各種パラメータを示す。本検証において、同図における各種パラメータは、それぞれ、図7に示す値に設定されている。 6A and 6B show various parameters of the optical system for HD in this verification. In this verification, the various parameters in the figure are set to the values shown in FIG.
図8に、検証結果(シミュレーション)を示す。 FIG. 8 shows the verification result (simulation).
同図に示す検証結果は、4分割センサの分割線のうち、図5に示すPP分割線を、図3(a)のψ=45°を基準位置(角度=0°)として、同図のディスク平面方向に接近および離間する方向に回転させたときのフォーカスエラー信号の信号振幅(FE振幅)とトラッキングエラー信号(プッシュプル信号)の信号振幅(TE振幅)をシミュレーションしたものである。 The verification result shown in the figure shows that the PP dividing line shown in FIG. 5 among the dividing lines of the four-divided sensor is shown in FIG. 3A with ψ = 45 ° as the reference position (angle = 0 °). This is a simulation of the signal amplitude (FE amplitude) of the focus error signal and the signal amplitude (TE amplitude) of the tracking error signal (push-pull signal) when rotated in the direction toward and away from the disk plane direction.
図中の縦軸は、図5(a−2)、(b−2)の信号振幅を標準化して表したものである。また、横軸は、図5に示すPP分割線が、図3(a)のψ=45°の位置にあるときを基準位置(角度=0°)とし、この基準位置から、PP分割線を、同図のディスク平面方向に接近させる方向に回転させたときを正、ディスク平面方向に接近させる方向に回転させたときを負として、PP分割線を回転させたときの回転角を表している。 The vertical axis in the figure represents the standardized signal amplitudes of FIGS. 5 (a-2) and (b-2). The horizontal axis is the reference position (angle = 0 °) when the PP dividing line shown in FIG. 5 is at the position of ψ = 45 ° in FIG. 3A, and the PP dividing line is defined from this reference position. The rotation angle when the PP dividing line is rotated is represented by positive when rotating in the direction approaching the disk plane direction in the figure and negative when rotating in the direction approaching the disk plane direction. .
なお、図中において、破線で示されるTE振幅は、HD用対物レンズ15のトラック角θ1が最小値θ1min=5°であるとき(HD用対物レンズ15が最外周位置にあるとき)のTE振幅を示している。また、実線で示されるTE振幅は、HD用対物レンズ15のトラック角θ1が最大値θ1max=13°であるとき(HD用対物レンズ15が最内周位置にあるとき)のTE振幅を示している。
In the drawing, the TE amplitude indicated by a broken line is the TE amplitude when the track angle θ1 of the HD
上記考察にて説明したとおり、フォーカスエラー信号の信号振幅特性は、トラッキングエラー信号の振幅特性に比べ、かなり急峻となっている。同図から、4分割センサのPP分割線がψ=45°の位置からずれると、フォーカスエラー信号の信号振幅は大きく劣化することが分かる。これに対し、トラッキングエラー信号の信号振幅は、4分割センサのPP分割線がφave=26°の位置(図8下段では19°の位置)からずれても、それほど大きく劣化しない。したがって、4分割センサのPP分割線をψ=45°の位置の方により接近させても、トラッキングエラー信号の信号振幅は、それほど劣化しないことが分かる。 As explained in the above consideration, the signal amplitude characteristic of the focus error signal is considerably sharper than the amplitude characteristic of the tracking error signal. From the figure, it can be seen that the signal amplitude of the focus error signal greatly deteriorates when the PP dividing line of the four-divided sensor deviates from the position of ψ = 45 °. On the other hand, the signal amplitude of the tracking error signal does not deteriorate so much even if the PP dividing line of the four-divided sensor deviates from the position of φave = 26 ° (the position of 19 ° in the lower part of FIG. 8). Therefore, it can be seen that the signal amplitude of the tracking error signal does not deteriorate so much even if the PP dividing line of the four-divided sensor is brought closer to the position of ψ = 45 °.
4分割センサのPP分割線をφaveの位置に合わせると、フォーカスエラー信号の信号振幅は、最大値の82%程度(図中、“B”参照)に劣化する。さらに、4分割センサのPP分割線をφminの位置に合わせると、フォーカスエラー信号の信号振幅は、最大値の70%程度(図中、“C”参照)にまで劣化する。これに対し、4分割センサのPP分割線をψ=45°の位置に合わせても、トラッキングエラー信号の信号振幅は、最大値の95%程度に維持される(図中、“A”参照)。したがって、4分割センサのPP分割線をψ=45°の位置に合わせた場合にも、適正レベルのトラッキングエラー信号を生成できる。このとき、フォーカスエラー信号は、最適レベルとなるため、4分割センサのPP分割線をψ=45°の位置に合わせることで、フォーカスエラー信号を最適レベルに維持しつつ、トラッキングエラー信号を適正レベルとすることができる。 When the PP dividing line of the four-divided sensor is aligned with the position of φ ave, the signal amplitude of the focus error signal deteriorates to about 82% of the maximum value (see “B” in the figure). Further, when the PP dividing line of the four-divided sensor is aligned with the position of φmin, the signal amplitude of the focus error signal is degraded to about 70% of the maximum value (see “C” in the figure). On the other hand, even if the PP dividing line of the four-divided sensor is aligned with the position of ψ = 45 °, the signal amplitude of the tracking error signal is maintained at about 95% of the maximum value (see “A” in the figure). . Accordingly, even when the PP dividing line of the four-divided sensor is aligned with the position of ψ = 45 °, a tracking error signal of an appropriate level can be generated. At this time, since the focus error signal is at the optimum level, the tracking error signal is set to the appropriate level while maintaining the focus error signal at the optimum level by aligning the PP dividing line of the four-divided sensor with the position of ψ = 45 °. It can be.
以上のように、本実施例によれば、HD用センサ16のPP分割線を、ψ=45°の位置とφaveの位置の中間位置よりもさらにψ=45°の位置に接近するように設定することにより、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号の両方を共に劣化なく最良のものとすることができる。このとき、HD用対物レンズ15の移動に伴ってトラック角θ1が変化しても、トラッキングエラー信号の振幅を適正レベルに維持することができる。よって、本実施例によれば、安定したフォーカスサーボ及びトラッキングサーボを実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the PP dividing line of the
また、本実施例において検証したとおり、HD用センサ16のPP分割線を、ψ=45°の位置に設定しても、それほど劣化のないトラッキングエラー信号を取得することができる。したがって、HD用センサ16のPP分割線をψ=45°の位置に設定してもよく、こうすると、トラッキングエラー信号の劣化を低く抑えながら、フォーカスエラー信号を最適レベルに維持することができる。
Further, as verified in the present embodiment, even if the PP dividing line of the
上記実施例1では、図9(a)の如く、振れ角αがプラス方向(反時計方向)に設定されている場合を示したが、図9(b)の如く、振れ角αがマイナス方向(時計方向)に設定されている場合には、上記式(1)(2)(3)の振れ角αにマイナスの値を代入してφmax、φminおよびφaveを求め、これらと、ψ=−45°に基づいて、4分割センサの分割線の位置を設定すれば良い。 In the first embodiment, the case where the deflection angle α is set in the plus direction (counterclockwise) as shown in FIG. 9A is shown, but the deflection angle α is in the minus direction as shown in FIG. 9B. (Clockwise) is set, φmax, φmin, and φave are obtained by substituting negative values for the deflection angle α in the above formulas (1), (2), and (3), and ψ = − The position of the dividing line of the four-divided sensor may be set based on 45 °.
たとえば、図9(b)において、法線ズレZがZ=5mm(θ1max=13°、θ1min=5°)、振れ角αがα=−20°のとき、φmax、φminおよびφaveは、次のとおり求まる。
φmax=−20°− 5°=−25°
φmin=−20°−13°=−33°
φave=−20°−(13°+5°)/2 =−29°
For example, in FIG. 9B, when the normal deviation Z is Z = 5 mm (θ1max = 13 °, θ1min = 5 °) and the deflection angle α is α = −20 °, φmax, φmin and φave are It is determined as follows.
φmax = −20 ° − 5 ° = −25 °
φmin = −20 ° −13 ° = −33 °
φave = −20 ° − (13 ° + 5 °) / 2 = −29 °
この場合、4分割センサの分割線は、ψ=−45°とφave=−29°の範囲で、且つ、φave=−29°の位置よりもψ=−45°の位置により接近する位置に設定すれば良い。より詳細には、φave=−29°とψ=−45°の中間の角は−37°程度であるから、たとえば、4分割センサの分割線が−40°か、これよりもやや小さい角度の位置(たとえば、−42°程度)となるように、HD用光検出器16のセンサパターンを配置すれば良い。
In this case, the dividing line of the four-divided sensor is set in the range of ψ = −45 ° and φave = −29 °, and closer to the position of ψ = −45 ° than the position of φave = −29 °. Just do it. More specifically, since the intermediate angle between φave = −29 ° and ψ = −45 ° is about −37 °, for example, the dividing line of the four-divided sensor is −40 ° or an angle slightly smaller than this. What is necessary is just to arrange | position the sensor pattern of the
また、φmax=−25°とφmin=−33°のうち、ψ=−45°に対してよりズレが大きいφmax=−25°と、ψ=−45°をもとに、4分割センサの分割線の配置を調整するようにしても良い。こうすると、上記のようにφave=−29°とψ=−45°を用いる場合に比べ、トラッキングエラー信号の劣化が幾分抑制され、反面、フォーカスエラー信号の劣化が幾分増長される。 Further, of φmax = −25 ° and φmin = −33 °, the difference between φmax = −25 ° and ψ = −45 °, which is larger than ψ = −45 °, is divided into four-divided sensors. The arrangement of the lines may be adjusted. In this way, as compared with the case where φave = −29 ° and ψ = −45 ° as described above, the deterioration of the tracking error signal is somewhat suppressed, while the deterioration of the focus error signal is somewhat increased.
この場合、4分割センサの分割線は、ψ=−45°とφmax=−25°の範囲で、且つ、φmax=−25°の位置よりもψ=−45°の位置により接近する位置に設定すれば良い。より詳細には、φmax=−25°とψ=−45°の中間の角は−35°程度であるから、たとえば、4分割センサの分割線が−40°程度の位置となるように、HD用光検出器16のセンサパターンを配置すれば良い。
In this case, the dividing line of the four-divided sensor is set in the range of ψ = −45 ° and φmax = −25 °, and closer to the position of ψ = −45 ° than the position of φmax = −25 °. Just do it. More specifically, since the intermediate angle between φmax = −25 ° and ψ = −45 ° is about −35 °, for example, the division line of the four-divided sensor is positioned at a position of about −40 °. The sensor pattern of the
なお、この場合も、上記実施例1にて検証と同様、HD用センサ16のPP分割線を、ψ=−45°の位置に設定しても、それほど劣化のないトラッキングエラー信号を取得できるものと想定される。したがって、HD用センサ16のPP分割線をψ=−45°の位置に設定してもよく、こうすると、トラッキングエラー信号の劣化を低く抑えながら、フォーカスエラー信号を最適レベルに維持することができる。
In this case as well, similar to the verification in the first embodiment, even if the PP dividing line of the
また、図9(c)の如く、HD用対物レンズ15がDVD用対物レンズ26の左側に配置されることにより、法線ズレがマイナス方向に生じている場合には、上記式(1)(2)(3)の法線ズレZにマイナスの値を代入してφmax、φminおよびφaveを求め、これらと、ψ=45°に基づいて、4分割センサの分割線の位置を設定すれば良い。
Further, as shown in FIG. 9C, when the
たとえば、図9(b)において、法線ズレZがZ=−5mm(θ1max=−5°、θ1min=−13°)、振れ角αがα=20°のとき、φmax、φminおよびφaveは、次のとおり求まる。
φmax=20°−(−13)°=33°
φmin=20°−(−5)°=25°
φave=20°−(−13°−5°)/2 =29°
For example, in FIG. 9B, when the normal deviation Z is Z = −5 mm (θ1max = −5 °, θ1min = −13 °) and the deflection angle α is α = 20 °, φmax, φmin and φave are It is obtained as follows.
φmax = 20 ° − (− 13) ° = 33 °
φmin = 20 ° − (− 5) ° = 25 °
φave = 20 ° − (− 13 ° −5 °) / 2 = 29 °
この場合、4分割センサの分割線は、ψ=45°とφave=29°の範囲で、且つ、φave=29°の位置よりもψ=45°の位置により接近する位置に設定すれば良い。より詳細には、φave=29°とψ=45°の中間の角は37°程度であるから、たとえば、4分割センサの分割線が40°か、これよりもやや大きい角度の位置(たとえば、42°程度)となるように、HD用光検出器16のセンサパターンを配置すれば良い。
In this case, the dividing line of the four-divided sensor may be set in the range of ψ = 45 ° and φave = 29 °, and at a position closer to the position of ψ = 45 ° than the position of φave = 29 °. More specifically, since the intermediate angle between φave = 29 ° and ψ = 45 ° is about 37 °, for example, the dividing line of the four-divided sensor is 40 ° or a position slightly larger than this (for example, What is necessary is just to arrange | position the sensor pattern of the
また、φmax=33°とφmin=25°のうち、ψ=45°に対してよりズレが大きいφmin=25°と、ψ=45°をもとに、4分割センサの分割線の配置を調整するようにしても良い。こうすると、上記のようにφave=29°とψ=45°を用いる場合に比べ、トラッキングエラー信号の劣化が幾分抑制され、反面、フォーカスエラー信号の劣化が幾分増長される。 Also, among φmax = 33 ° and φmin = 25 °, the arrangement of the dividing lines of the four-divided sensor is adjusted based on φmin = 25 ° and ψ = 45 °, which are more shifted from ψ = 45 °. You may make it do. In this way, as compared with the case where φave = 29 ° and ψ = 45 ° as described above, the deterioration of the tracking error signal is somewhat suppressed, while the deterioration of the focus error signal is somewhat increased.
この場合、4分割センサの分割線は、ψ=45°とφmin=25°の範囲で、且つ、φmin=25°の位置よりもψ=45°の位置により接近する位置に設定すれば良い。より詳細には、φmin=25°とψ=45°の中間の角は35°程度であるから、たとえば、4分割センサの分割線が40°程度の位置となるように、HD用光検出器16のセンサパターンを配置すれば良い。 In this case, the dividing line of the four-divided sensor may be set in the range of ψ = 45 ° and φmin = 25 °, and at a position closer to the position of ψ = 45 ° than the position of φmin = 25 °. More specifically, since the intermediate angle between φmin = 25 ° and ψ = 45 ° is about 35 °, for example, the photodetector for HD so that the dividing line of the four-divided sensor is positioned at about 40 °. Sixteen sensor patterns may be arranged.
なお、この場合も、上記実施例1にて検証と同様、HD用センサ16のPP分割線を、ψ=45°の位置に設定しても、それほど劣化のないトラッキングエラー信号を取得できるものと想定される。したがって、HD用センサ16のPP分割線をψ=45°の位置に設定してもよく、こうすると、トラッキングエラー信号の劣化を低く抑えながら、フォーカスエラー信号を最適レベルに維持することができる。
In this case as well, similar to the verification in the first embodiment, even if the PP dividing line of the
以上、本発明に係る実施の形態および実施例を説明したが、本発明は、上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、他にも、種々の変更が可能なものである。 While the embodiments and examples according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various other modifications are possible.
たとえば、上記実施の形態では、HD用対物レンズの方に法線ずれが生じる場合を示したが、本発明は、DVD用対物レンズの方に法線ずれが生じる場合にも同様に適用することができる。さらには、HD用対物レンズとDVD用対物レンズの両方に法線ずれが生じる場合にも、本発明を適用することができる。 For example, in the above-described embodiment, the case where the normal deviation occurs in the HD objective lens is shown, but the present invention is similarly applied to the case where the normal deviation occurs in the DVD objective lens. Can do. Furthermore, the present invention can also be applied to the case where normal deviation occurs in both the HD objective lens and the DVD objective lens.
逆に、対物レンズに法線ズレが生じておらず、振れ角αのみが、±45と相違する角度となっている場合にも、本発明を適用できる。この場合、上記式(1)(2)(3)にθ1max=θ1min=0が代入される。このとき、φave=φmin=φmax=αとなる。したがって、4分割センサの分割線は、ψ=45°(または、−45°)とφave=φmin=φmax=αをもとに、上記と同様の手法にしたがって位置調整される。 Conversely, the present invention can also be applied to the case where no normal deviation occurs in the objective lens and only the deflection angle α is an angle different from ± 45. In this case, θ1max = θ1min = 0 is substituted into the above equations (1), (2), and (3). At this time, φave = φmin = φmax = α. Therefore, the position of the dividing line of the four-divided sensor is adjusted according to the same method as described above based on ψ = 45 ° (or −45 °) and φave = φmin = φmax = α.
また、振れ角αはα=±45であるが、対物レンズに法線ズレが生じている場合も、上記実施例1、2、3と同様にして、本発明を適用できる。 Further, although the shake angle α is α = ± 45, the present invention can be applied in the same manner as in the first, second, and third embodiments even when the normal deviation occurs in the objective lens.
さらに、上記実施の形態では、HD用ハーフミラー12を用いるようにしたが、これに代えて、平板状の偏光ミラーを用いることもできる。この場合、偏光ミラーの2つの面のうち、HD用レーザ11からのレーザ光が入射する方の面に偏光膜が形成される。また、偏光ミラーからHD用対物レンズ15までの光路中に、λ/4板が配される。
Further, in the above embodiment, the
この他、上記実施の形態では、HDDVDとDVDの互換型ピックアップおよび光ディスク装置を例示したが、この他のディスクに対する互換型ピックアップおよび光ディスクにも同様に適用することができる。 In addition, in the above-described embodiment, an HDDVD and DVD compatible pickup and an optical disk device are illustrated, but the present invention can be similarly applied to compatible pickups and optical disks for other disks.
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
The embodiment of the present invention can be appropriately modified in various ways within the scope of the technical idea shown in the claims.
11 HD用レーザ
12 HD用ハーフミラー
15 HD用対物レンズ
16 HD用センサ
11
Claims (6)
前記半導体レーザからのレーザ光をディスク上に収束させる対物レンズと、
前記ディスクから反射された前記レーザ光を受光すると共に直交する2つの分割線にて4つの領域に分割されたセンサパターンを有する光検出器と、
前記半導体レーザから出射された前記レーザ光を反射して前記対物レンズ側へと導く共に前記ディスクから反射された前記レーザ光を透過して前記光検出器側へと導く平板状の光学部材とを備え;
前記光検出器上における前記ディスクのトラック方向が、前記光学部材の非点収差作用によるビームスポットの変形方向に対して、45°の角度とならない場合、前記センサパターンの2つの分割線のうち一方が、前記トラック方向に一致する第1の方向と、前記ビームスポットの変形方向に対して45°の角度となる第2の方向のうち、前記第2の方向の方により接近するように、前記センサパターンが配置されている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 A semiconductor laser;
An objective lens for converging the laser beam from the semiconductor laser onto the disk;
A photodetector having a sensor pattern that receives the laser light reflected from the disk and is divided into four regions by two perpendicular dividing lines;
A flat optical member that reflects and guides the laser light emitted from the semiconductor laser to the objective lens side and transmits the laser light reflected from the disk and guides it to the photodetector side; Preparation;
If the track direction of the disk on the photodetector does not form an angle of 45 ° with respect to the deformation direction of the beam spot caused by the astigmatism of the optical member, one of the two dividing lines of the sensor pattern Is closer to the second direction out of the first direction coinciding with the track direction and the second direction having an angle of 45 ° with respect to the deformation direction of the beam spot. Sensor pattern is arranged,
An optical pickup device characterized by that.
前記センサパターンの2つの分割線のうち一方が第2の方向に一致するように、前記センサパターンが配置されている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 In claim 1,
The sensor pattern is arranged so that one of the two dividing lines of the sensor pattern coincides with the second direction.
An optical pickup device characterized by that.
前記対物レンズは、当該光ピックアップ装置の移動方向に平行な前記ディスクの径Lに対して前記ディスクの平面方向に距離Zだけ離間した位置に配置され、
前記センサパターンは、当該光ピックアップ装置が前記ディスクの最内周位置と最外周位置の間を移動するときの、前記光検出器上における前記トラック方向の変位範囲のセンター方向を前記第1の方向として、配置が調整されている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 In claim 1 or 2,
The objective lens is disposed at a position separated by a distance Z in the plane direction of the disc with respect to the diameter L of the disc parallel to the moving direction of the optical pickup device,
The sensor pattern has a center direction of the displacement range in the track direction on the photodetector when the optical pickup device moves between the innermost and outermost positions of the disc in the first direction. As the placement has been adjusted,
An optical pickup device characterized by that.
前記光検出器上に投影される記録媒体のトラック方向が、非点収差作用によるビームスポットの変形方向に対して、45°の角度とならない場合、前記センサパターンの2つの分割線のうち一方が、前記トラック方向に一致する第1の方向と、前記ビームスポットの変形方向に対して45°の角度となる第2の方向のうち、前記第2の方向の方により接近するように、前記センサパターンの配置を設定する、
ことを特徴とする光ピックアップ装置のレイアウト設定方法。 As a configuration for generating a focus error signal based on the astigmatism method and a tracking error signal based on the push-pull method, a photodetector having a sensor pattern divided into four regions by two orthogonal dividing lines A layout setting method for an optical pickup device comprising:
When the track direction of the recording medium projected onto the photodetector does not form an angle of 45 ° with respect to the deformation direction of the beam spot caused by astigmatism, one of the two dividing lines of the sensor pattern is The sensor is arranged so as to be closer to the second direction among the first direction coinciding with the track direction and the second direction having an angle of 45 ° with respect to the deformation direction of the beam spot. Set the pattern placement,
A layout setting method for an optical pickup device.
前記センサパターンの2つの分割線のうち一方が第2の方向に一致するように、前記センサパターンの配置を設定する、
ことを特徴とする光ピックアップ装置のレイアウト設定方法。 In claim 4,
Setting the arrangement of the sensor pattern so that one of the two dividing lines of the sensor pattern matches the second direction;
A layout setting method for an optical pickup device.
前記記録媒体が、螺旋状または同心円状のトラックを有するディスクであり、
前記光ピックアップ装置に搭載される対物レンズが、該光ピックアップ装置の移動方向に平行な前記ディスクの径Lに対して前記ディスクの平面方向に距離Zだけ離間した位置に配置されている場合、
前記センサパターンは、当該光ピックアップ装置が前記ディスクの最内周位置と最外周位置の間を移動するときの、前記光検出器上における前記トラック方向の変位範囲のセンター方向を前記第1の方向として、配置が設定される、
ことを特徴とする光ピックアップ装置のレイアウト設定方法。 In claim 4 or 5,
The recording medium is a disc having spiral or concentric tracks;
When the objective lens mounted on the optical pickup device is disposed at a position separated by a distance Z in the plane direction of the disc with respect to the diameter L of the disc parallel to the moving direction of the optical pickup device,
The sensor pattern has a center direction of the displacement range in the track direction on the photodetector when the optical pickup device moves between the innermost and outermost positions of the disc in the first direction. As the placement is set,
A layout setting method for an optical pickup device.
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