JP2007280466A - Optical pickup device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に光学的に情報を記録または再生する光ディスク装置に用いられる光ピックアップ装置に関するものである。 The present invention relates to an optical pickup device used in an optical disc apparatus for optically recording or reproducing information on an information recording medium such as an optical disc.
近年、光ディスクや光カード等の情報記録媒体が注目を集めている。これら情報記録媒体は、高密度に多量の情報を記録することができるものであるため、コンピュータの外部メモリとしてだけではなく、様々なデジタルAV機器の間でもその利用が拡大している。これら情報記録媒体への情報の書き込みや情報記録媒体からの情報の読み出しには、光ピックアップ装置が利用される。この光ピックアップ装置を小型化、薄型化および高信頼性化するための手段として、ホログラムが知られている。 In recent years, information recording media such as optical disks and optical cards have attracted attention. Since these information recording media can record a large amount of information at a high density, their use is expanding not only as an external memory of a computer but also among various digital AV devices. An optical pickup device is used for writing information on the information recording medium and reading information from the information recording medium. A hologram is known as means for reducing the size, thickness and reliability of the optical pickup device.
たとえば、特開平10−269588号公報(特許文献1)に開示の光ピックアップ装置においては、光ディスクのラジアル方向に対応する方向に2分割するとともに光ディスクのタンジェンシャル方向に対応する方向にさらに2分割することによって合計4つのホログラム領域に分割されたホログラムが用いられており、それぞれのホログラム領域に別個の格子が形成されている。そして、当該ピックアップ装置においては、上記4分割されたホログラム領域から選択された隣接する2つのホログラム領域において回折された半円状の光ビームを用いてフォーカス誤差信号が検出され、上記4分割されたホログラム領域から選択された隣接しない2つのホログラム領域(すなわち、斜向かいに位置する2つのホログラム領域)で回折された光ビームを用いてトラック誤差信号(ラジアル誤差信号)であるいわゆる位相差信号(DPD信号)が検出されるように構成されている。なお、情報の再生には、4分割されたホログラム領域のすべての領域で回折された光ビームが用いられる。 For example, in the optical pickup device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-269588 (Patent Document 1), the optical pickup device is divided into two in the direction corresponding to the radial direction of the optical disc and further divided into two in the direction corresponding to the tangential direction of the optical disc. Thus, a hologram divided into a total of four hologram areas is used, and a separate grating is formed in each hologram area. In the pickup device, a focus error signal is detected by using a semicircular light beam diffracted in two adjacent hologram regions selected from the four divided hologram regions, and divided into four. A so-called phase difference signal (DPD) which is a track error signal (radial error signal) using a light beam diffracted in two non-adjacent hologram areas selected from the hologram area (that is, two hologram areas located diagonally opposite). Signal) is detected. For information reproduction, a light beam diffracted in all the four divided hologram regions is used.
しかしながら、上述のトラッキングサーボに利用されるDPD信号は、既に記録されているピットからの反射光の回折パターンを利用するため、再生専用の光ディスクおよび既に情報の記録が行なわれている記録済み光ディスクに対しては有効であるが、未記録ディスクに対するトラッキングサーボには利用できない。そこで、未記録ディスクに対するトラッキングサーボには、プッシュプル法やディファレンシャルプッシュプル法が用いられる。これらプッシュプル法やディファレンシャルプッシュプル法においては、光検出器に設けられた複数の受光領域における光量の差を検出することによってディトラック量が検出される。 However, since the DPD signal used for the tracking servo uses the diffraction pattern of the reflected light from the already recorded pits, it is used for a read-only optical disk and a recorded optical disk on which information has already been recorded. It is effective for the tracking servo, but cannot be used for tracking servo for unrecorded discs. Therefore, a push-pull method or a differential push-pull method is used for tracking servo for an unrecorded disk. In these push-pull methods and differential push-pull methods, the detrack amount is detected by detecting the difference in the amount of light in a plurality of light receiving areas provided in the photodetector.
たとえば、プッシュプル法を用いた場合、ホログラムによって分離・回折された光ビームの光量分布の差を2分割光検出器によって検出し、これに基づいてトラック誤差信号が生成される。しかしながら、対物レンズがラジアル方向に移動して光ディスクからの反射光の光軸がずれた場合や光ディスクが傾いた場合には、2分割光検出器の受光中心位置からずれた位置に光ビームの中心が移動することとなってしまい、その場合にはトラッキングエラーが生じていないにも関わらず2分割光検出器から出力される差動信号にオフセットが発生し、ディトラック状態にあると判断してしまうおそれがある。 For example, when the push-pull method is used, a difference in the light amount distribution of the light beam separated and diffracted by the hologram is detected by a two-divided photodetector, and a track error signal is generated based on this. However, when the objective lens moves in the radial direction and the optical axis of the reflected light from the optical disk is shifted or the optical disk is tilted, the center of the light beam is shifted to the position shifted from the light receiving center position of the two-part photodetector. In this case, an offset is generated in the differential signal output from the two-divided photodetector even though no tracking error has occurred, and it is determined that the signal is in the detrack state. There is a risk that.
そこで、上記オフセットの発生を抑制する方法として、ディファレンシャルプッシュプル法が考案されている。ディファレンシャルプッシュプル法を用いる場合には、光源から出射される光ビームを回折格子を用いてメインビームと2つのサブビームとに3ビーム化し、光ディスク上でのメインビームの位置に対しての前後サブビームの位置を±1/2n(nは整数)トラックピッチ分だけずらすことにより、メインビーム信号と前後サブビー
ム信号の和との差からトラック誤差信号を生成する。これにより、上記オフセットの生じないトラック誤差信号が得られることになる。なお、ディファレンシャルプッシュプル法が採用された光ピックアップ装置として、たとえば特開2001−273666号公報(特許文献2)に開示のものがある。
Therefore, a differential push-pull method has been devised as a method for suppressing the occurrence of the offset. When the differential push-pull method is used, the light beam emitted from the light source is made into three beams using a diffraction grating into a main beam and two sub beams, and the front and rear sub beams with respect to the position of the main beam on the optical disk are changed. By shifting the position by ± 1 / 2n (n is an integer) track pitch, a track error signal is generated from the difference between the main beam signal and the sum of the front and rear sub-beam signals. As a result, a track error signal with no offset is obtained. An optical pickup device employing the differential push-pull method is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-273666 (Patent Document 2).
上記ディファレンシャルプッシュプル法を用いて、たとえばDVD±Rディスクに情報を記録する場合には、回折格子の格子方向(格子が延びる方向)を以下のように設定することが必要である。回折格子の格子方向がDVD±Rディスクのラジアル方向にある場合(すなわちトラックに対して格子方向が垂直な場合)を考えると、前後サブビームは回折格子の格子方向に対して直交方向に回折されるため、DVD±Rディスク上での前後サブビームの位置はDVD±Rディスク上でのメインビームの位置と同一トラック上に位置することになる。そこで、この状態に対して回折格子の格子方向を回折格子の格子面内において数度傾ければ、DVD±Rディスク上での前後サブビームの位置をDVD±Rディスク上でのメインビームの位置に対して±1/2n(nは整数)トラックピッチ分だけずらすことができる。 When information is recorded on, for example, a DVD ± R disk using the differential push-pull method, it is necessary to set the grating direction (direction in which the grating extends) of the diffraction grating as follows. Considering the case where the grating direction of the diffraction grating is in the radial direction of the DVD ± R disc (that is, when the grating direction is perpendicular to the track), the front and rear sub-beams are diffracted in a direction orthogonal to the grating direction of the diffraction grating. Therefore, the position of the front and rear sub-beams on the DVD ± R disk is located on the same track as the position of the main beam on the DVD ± R disk. Therefore, if the grating direction of the diffraction grating is tilted by several degrees in the grating plane with respect to this state, the position of the front and rear sub-beams on the DVD ± R disk becomes the position of the main beam on the DVD ± R disk. On the other hand, it can be shifted by ± 1 / 2n (n is an integer) track pitch.
上記ディファレンシャルプッシュプル法を用いた場合、回折格子の格子のピッチをPとし、光源から出射される光の波長をλとすると、回折格子での前後サブビームの回折角度θは、θ=sin-1(λ/P)で表わされる。往路と復路の光学倍率が等しい場合には、光源から回折格子までの距離をdとすると、光検出器の受光面上でのメインビームと前後サブビームとの間の距離gは、g=d×sinθ≒d×sin(sin-1(λ/P))となる。また、DVD±Rディスク上でのメインビームと前後サブビームとの間の距離Gは、往路および復路の光学倍率をαとするとG=(d×λ)/(P×α)となる。一方、往路と復路との間で光学倍率が異なる場合には、往路の光学倍率をα、復路の光学倍率をβとすると、光検出器の受光面上でのメインビームと前後サブビームとの間の距離gは、g=(d×λ×β)/(P×α)となり、DVD±Rディスク上でのメインビームと前後サブビームとの間の距離Gは、G=(d×λ)/(P×α)となる。 When the differential push-pull method is used, if the diffraction grating grating pitch is P and the wavelength of light emitted from the light source is λ, the diffraction angle θ of the front and rear sub-beams at the diffraction grating is θ = sin −1. It is represented by (λ / P). When the optical magnifications of the forward path and the backward path are equal, assuming that the distance from the light source to the diffraction grating is d, the distance g between the main beam and the front and rear sub beams on the light receiving surface of the photodetector is g = d × sin θ≈d × sin (sin −1 (λ / P)). The distance G between the main beam and the front and rear sub-beams on the DVD ± R disk is G = (d × λ) / (P × α), where α is the optical magnification of the forward path and the backward path. On the other hand, if the optical magnification is different between the forward path and the backward path, the optical magnification of the forward path is α, and the optical magnification of the backward path is β, the distance between the main beam and the front and rear sub-beams on the light receiving surface of the photodetector. Is g = (d × λ × β) / (P × α), and the distance G between the main beam and the front and rear sub-beams on the DVD ± R disc is G = (d × λ) / (P × α).
なお、ここでいう往路の光学倍率とは、光ピックアップ装置におけるコリメートレンズの焦点距離fclと対物レンズの焦点距離folの比α=fcl/folのことを指し、復路の光学倍率とは、光ピックアップ装置における検出系レンズの焦点距離fbと対物レンズの焦点距離folの比α=fb/folのことを指す。したがって、復路の検出系レンズの役割をコリメートレンズが果たしている場合にはfcl=fbとなり、αとβが同等となって往路と復路の光学倍率が等しくなる。 Here, the optical magnification of the forward path refers to a ratio α = fcl / fo between the focal length fcl of the collimating lens and the focal length fo of the objective lens in the optical pickup device, and the optical magnification of the backward path is the optical pickup. It means the ratio α = fb / fo between the focal length fb of the detection system lens and the focal length fo of the objective lens in the apparatus. Therefore, when the collimating lens plays the role of the detection system lens in the return path, fcl = fb, and α and β are equal, and the optical magnifications of the forward path and the return path are equal.
ところで、近年、DVDとCDに代表されるような異なる2つの光ディスクへの情報の記録または再生を目的とした光ピックアップ装置が実用化されている。DVDとCDとではトラックのピッチが異なるばかりでなく、使用される光ビームの波長も異なる。そのため、通常は互いに異なる波長を出射する2つの光源が光ピックアップ装置に搭載され、また安定したトラッキングサーボを実現するためにディファレンシャルプッシュプル法が採用される。上記異なる2つの光ディスクへの情報の記録または再生を目的とした光ピックアップ装置が開示された文献として、たとえば特開2002−269796号公報(特許文献3)や特開2003−317280号公報(特許文献4)、特開平5−303757号公報(特許文献5)、特開2002−92933号公報(特許文献6)、特開2004−192776号公報(特許文献7)等が知られている。 By the way, in recent years, an optical pickup device for the purpose of recording or reproducing information on two different optical disks represented by DVD and CD has been put into practical use. DVD and CD have not only different track pitches, but also different wavelengths of light beams used. For this reason, normally, two light sources that emit different wavelengths are mounted on the optical pickup device, and a differential push-pull method is employed to realize stable tracking servo. As a document disclosing the optical pickup device for the purpose of recording or reproducing information on the two different optical discs, for example, JP 2002-26996A (Patent Document 3) and JP 2003-317280 A (Patent Document). 4), JP-A-5-303757 (Patent Document 5), JP-A-2002-92933 (Patent Document 6), JP-A-2004-192976 (Patent Document 7) and the like are known.
このうち、上記特許文献3には、第1の光源に対する第1回折格子の距離、第1回折格子の格子ピッチ、第2の光源に対する第2回折格子の距離、および第2回折格子の格子ピッチを調節することにより、前後サブビームに対応して設けられる光検出器の受光領域を共通化させることが記載されている。また、上記特許文献4には、2つの異なる波長の光
ビームを出射する2波長半導体レーザおよび1つの回折周期を有する回折格子を用いて、トラックピッチの異なる光ディスクに情報の記録または再生を行なうことが記載されている。
Among these, in Patent Document 3, the distance of the first diffraction grating with respect to the first light source, the grating pitch of the first diffraction grating, the distance of the second diffraction grating with respect to the second light source, and the grating pitch of the second diffraction grating. It is described that the light receiving area of the photodetector provided corresponding to the front and rear sub-beams can be made common by adjusting. In Patent Document 4, information is recorded or reproduced on optical disks having different track pitches using a two-wavelength semiconductor laser that emits light beams having two different wavelengths and a diffraction grating having one diffraction period. Is described.
また、上記特許文献5および6には、第1ホログラムでの回折光を第2ホログラムで再び回折させることが記載されており、上記特許文献7には、光源からの出射光を1ビームのまま光ディスクに照射し、その反射光を復路において3ビーム化することにより、上述したオフセットの生じないトラック誤差信号を得ることが記載されている。
上述したように、従来においては、再生専用の光ディスクに対してはメインビームのみでトラック誤差信号の生成が可能なDPD信号を検出するいわゆる位相差法が用いられてきた。しかしながら、上述したように記録・再生が可能な光ディスクに対しては、トラッキングサーボとしてディファレンシャルプッシュプル法を採用したサーボ機構とすることが必要である。ディファレンシャルプッシュプル法を用いてトラッキングサーボを行なうためには、メインビームに加えて上述した前後サブビームを利用することが必要であり、前後サブビームを生成するために光路に回折格子を配置することが必要になる。 As described above, conventionally, a so-called phase difference method for detecting a DPD signal capable of generating a track error signal with only a main beam has been used for a read-only optical disc. However, as described above, it is necessary to use a servo mechanism that employs the differential push-pull method as a tracking servo for an optical disc that can be recorded and reproduced. In order to perform tracking servo using the differential push-pull method, it is necessary to use the above-mentioned front and rear sub-beams in addition to the main beam, and it is necessary to arrange a diffraction grating in the optical path to generate the front and rear sub-beams become.
そのため、2つの異なる波長を用いて記録密度の異なる光ディスクにそれぞれ記録を行なうことを可能にするためには、上記2つの異なる波長のそれぞれに適した回折格子を別々に独立して配置することが必要になる。しかしながら、2つの異なる波長の光ビームを導出する2波長半導体レーザのように2つの光源が近接して配置されるかあるいは一体化された場合には、1つの回折格子を共用することが可能になる。そのように構成した場合には、回折格子を含む光学系の構成が簡素化できる反面、光検出器の大型化や構成の複雑化が生じてしまい、製造コストが増大する問題が生じる。以下において、その点について詳説する。 Therefore, in order to enable recording on optical discs having different recording densities using two different wavelengths, it is possible to separately arrange diffraction gratings suitable for the two different wavelengths. I need it. However, when two light sources are arranged close to each other or integrated, such as a two-wavelength semiconductor laser that derives light beams of two different wavelengths, it is possible to share one diffraction grating. Become. In such a configuration, the configuration of the optical system including the diffraction grating can be simplified, but on the other hand, the photodetector is increased in size and the configuration is complicated, resulting in an increase in manufacturing cost. This will be described in detail below.
上述したように、光源から回折格子までの距離をdとすると、光検出器の受光面上でのメインビームと前後サブビームとの間隔gは、g=(d×λ×β)/(P×α)となる。このとき、1つの周期の回折格子を用いた場合には、距離dおよびピッチPがそれぞれの波長の光ビームにおいて共通となるが、当然に波長λについては異なることとなるため、光検出器の受光面上においてそれぞれの光源から出射された光ビームのメインビームと前後サブビームとの間の距離が相違することになる。したがって、このままでは、光検出器に波長の異なるそれぞれの光ビームに対応して受光領域を設けることが必要になり、光検出器の受光面積の増大に伴う装置の大型化および光検出器の受光領域の数の増加に伴う構成の複雑化が生じることになる。 As described above, if the distance from the light source to the diffraction grating is d, the distance g between the main beam and the front and rear sub beams on the light receiving surface of the photodetector is g = (d × λ × β) / (P × α). At this time, when a diffraction grating having one period is used, the distance d and the pitch P are common to the light beams of the respective wavelengths, but naturally the wavelength λ is different. On the light receiving surface, the distances between the main beam and the front and rear sub beams of the light beams emitted from the respective light sources are different. Therefore, it is necessary to provide a light receiving area corresponding to each light beam having a different wavelength in the photodetector, and the size of the device increases with the increase in the light receiving area of the photodetector and the light receiving of the photodetector. As the number of regions increases, the configuration becomes complicated.
したがって、本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたものであり、光検出器を小型にかつ簡素に構成することが可能で、異なる記録密度の情報記録媒体への記録・再生動作を確実に行なえるサーボ動作が実現された光ピックアップ装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the photodetector can be configured to be small and simple, and recording / reproducing operations on information recording media having different recording densities can be performed. An object of the present invention is to provide an optical pickup device that realizes a servo operation that can be reliably performed.
本発明に基づく光ピックアップ装置は、複数の受光領域を含む受光部を有する光検出器と、第1の光ビームを出射する第1の光源および上記第1の光ビームの波長とは異なる波長の第2の光ビームを出射する第2の光源を含む発光部と、上記発光部から出射された光ビームを情報記録媒体の記録面に集光させるとともに情報記録媒体からの反射光を上記複数の受光領域に対応づけて導く光学系とを備える。上記光学系は、上記第1の光源から出射された上記第1の光ビームおよび上記第2の光源から出射された上記第2の光ビームのそれぞれを複数の光ビームに分岐させる回折格子と、上記回折格子によって分岐された上記第1の光ビームを基とする複数の光ビームおよび上記回折格子によって分岐された上記第2の光ビームを基とする複数の光ビームを情報記録媒体の記録面に集光させる対物レンズと、情報記録媒体の記録面にて反射された上記第1の光ビームを基とする複数の光ビームおよび情報記録媒体の記録面にて反射された上記第2の光ビームを基とする複数の光ビームのそれぞれを回折する第1ホログラムと、上記第1ホログラムによって回折された上記第2の光ビームを基とする複数の光ビームを回折する第2ホログラムとを含む。上記第1ホログラムによって回折された上記第2の光ビームを基とする複数の光ビームは、異なる格子が別個に設けられた上記第2ホログラムのホログラム領域に対応づけて照射されることにより、上記第2ホログラムによって個別に異なる方向に回折される。 An optical pickup device according to the present invention includes a photodetector having a light receiving unit including a plurality of light receiving regions, a first light source that emits a first light beam, and a wavelength different from the wavelength of the first light beam. A light emitting unit including a second light source that emits a second light beam; and the light beam emitted from the light emitting unit is condensed on a recording surface of the information recording medium, and reflected light from the information recording medium is And an optical system that guides the light receiving area in association with the light receiving area. The optical system includes: a diffraction grating that branches each of the first light beam emitted from the first light source and the second light beam emitted from the second light source into a plurality of light beams; The recording surface of the information recording medium includes a plurality of light beams based on the first light beam branched by the diffraction grating and a plurality of light beams based on the second light beam branched by the diffraction grating. A plurality of light beams based on the first light beam reflected on the recording surface of the information recording medium and the second light reflected on the recording surface of the information recording medium A first hologram that diffracts each of the plurality of light beams based on the beam; and a second hologram that diffracts the plurality of light beams based on the second light beam diffracted by the first hologram.The plurality of light beams based on the second light beam diffracted by the first hologram are irradiated in correspondence with the hologram area of the second hologram in which different gratings are separately provided, Diffracted individually in different directions by the second hologram.
このように構成することにより、第2ホログラムに設けた互いに異なる格子を有する複数のホログラム領域により、第2の光ビームを基とする複数の光ビームのそれぞれの回折方向を任意に設定することが可能になる。そのため、これら光ビームの回折方向を適宜調整することにより、光検出器を小型にかつ簡素に構成することが可能になる。したがって、異なる波長の2つの光ビームを用いて情報の記録・再生を行なう光ピックアップ装置において、トラック誤差信号の検出方法としてディファレンシャルプッシュプル法を採用した場合にも、装置の小型化および簡素化が可能になる。また、第2の光ビームを基とする複数の光ビームのそれぞれについて回折方向を最適化することにより、光検出器の受光部上に照射されるこれら光ビームに対して収差補正を行なうことも可能になるため、受光部上に照射される光ビームの大きさを小さくすることができる。したがって、ノイズの低減や高速応答化が可能になり、高性能の光ピックアップ装置とすることができる。 With this configuration, the diffraction directions of the plurality of light beams based on the second light beam can be arbitrarily set by the plurality of hologram regions having different gratings provided in the second hologram. It becomes possible. Therefore, by appropriately adjusting the diffraction direction of these light beams, the photodetector can be made small and simple. Therefore, even when the differential push-pull method is adopted as a method for detecting a track error signal in an optical pickup device that records and reproduces information using two light beams having different wavelengths, the device can be reduced in size and simplified. It becomes possible. In addition, by optimizing the diffraction direction of each of the plurality of light beams based on the second light beam, aberration correction can be performed on these light beams irradiated on the light receiving unit of the photodetector. Since it becomes possible, the magnitude | size of the light beam irradiated on a light-receiving part can be made small. Therefore, noise can be reduced and high-speed response can be achieved, and a high-performance optical pickup device can be obtained.
上記本発明に基づく光ピックアップ装置にあっては、上記第2ホログラムが、上記第1ホログラムによって回折された上記第1の光ビームを基とする複数の光ビームおよび上記第1ホログラムによって回折された上記第2の光ビームを基とする複数の光ビームのうち、上記第1ホログラムによって回折された上記第1の光ビームを基とする複数の光ビームを回折することなく実質的に透過し、上記第1ホログラムによって回折された上記第2の光ビームを基とする複数の光ビームのみを選択的に回折することが好ましい。 In the optical pickup device according to the present invention, the second hologram is diffracted by the plurality of light beams based on the first light beam diffracted by the first hologram and the first hologram. Of the plurality of light beams based on the second light beam, the plurality of light beams based on the first light beam diffracted by the first hologram are substantially transmitted without being diffracted, Preferably, only a plurality of light beams based on the second light beam diffracted by the first hologram are selectively diffracted.
このように構成することにより、第2の光ビームを基とする複数の光ビームのみを第2ホログラムによって回折する構成とできるため、第2のホログラムの製作が容易となる。 With this configuration, only the plurality of light beams based on the second light beam can be diffracted by the second hologram, so that the second hologram can be easily manufactured.
上記本発明に基づく光ピックアップ装置にあっては、上記回折格子が上記第1の光源から出射された上記第1の光ビームおよび上記第2の光源から出射された上記第2の光ビームのそれぞれをメインビームと複数のサブビームとに分岐することが好ましい。その場合に、上記第1ホログラムによって回折された上記第1の光ビームのメインビームを受光する上記光検出器の受光領域と、上記第1ホログラムによって回折されかつ上記第2ホログラムによってさらに回折された上記第2の光ビームのメインビームを受光する上記光検出器の受光領域とが共通化されていることが好ましく、また、上記第1ホログラムによって回折された上記第1の光ビームのサブビームを受光する上記光検出器の受光領域と、上記第1ホログラムによって回折されかつ上記第2ホログラムによってさらに回折された上記第2の光ビームのサブビームを受光する上記光検出器の受光領域との少なくとも一部が共
通化されていることが好ましい。
In the optical pickup device according to the present invention, each of the first light beam emitted from the first light source and the second light beam emitted from the second light source is emitted from the diffraction grating. Is preferably branched into a main beam and a plurality of sub beams. In that case, a light receiving region of the photodetector for receiving the main beam of the first light beam diffracted by the first hologram, and a light diffracted by the first hologram and further diffracted by the second hologram It is preferable that the light receiving region of the photodetector for receiving the main beam of the second light beam is shared, and the sub beam of the first light beam diffracted by the first hologram is received. At least a portion of the light receiving region of the photodetector and the light receiving region of the photodetector that receives the sub-beam of the second light beam diffracted by the first hologram and further diffracted by the second hologram Are preferably shared.
このように、第2ホログラムに設けられた互いに異なる格子を有する複数のホログラム領域によって第2の光ビームを基とする複数の光ビームのそれぞれの回折方向を適宜調整することにより、第1の光ビームのメインビームと第2の光ビームのメインビームとを同一の受光領域で受光させることが可能になるとともに、第1の光ビームのサブビームと第2の光ビームのサブビームとを少なくとも一部において同一の受光領域で受光させることが可能になる。したがって、光検出器を飛躍的に小型にかつ簡素に構成することが可能になる。 In this way, by appropriately adjusting the respective diffraction directions of the plurality of light beams based on the second light beam by the plurality of hologram regions having different gratings provided in the second hologram, the first light The main beam of the beam and the main beam of the second light beam can be received by the same light receiving region, and at least a part of the sub-beam of the first light beam and the sub-beam of the second light beam are received. It is possible to receive light in the same light receiving region. Therefore, the photodetector can be remarkably reduced in size and simplified.
上記本発明に基づく光ピックアップ装置にあっては、上記第1ホログラムが、情報記録媒体のラジアル方向に対応する方向に延びる分割線によって分割され異なる格子が別個に設けられた2つのホログラム領域を含んでいることが好ましく、その場合に、上記第2ホログラムが、異なる格子が別個に設けられた少なくとも6つ以上に分割されたホログラム領域を含んでいることが好ましい。 In the optical pickup device according to the present invention, the first hologram includes two hologram regions divided by dividing lines extending in a direction corresponding to the radial direction of the information recording medium and separately provided with different gratings. In this case, it is preferable that the second hologram includes a hologram region divided into at least six or more separately provided with different gratings.
このように構成することにより、フォーカス誤差信号の検出方法として非点収差法を用いることが可能になる。 With this configuration, the astigmatism method can be used as a focus error signal detection method.
上記本発明に基づく光ピックアップ装置にあっては、上記第1ホログラムが、情報記録媒体のラジアル方向に対応する方向に延びる第1分割線および情報記録媒体のタンジェンシャル方向に対応する方向でかつ上記第1分割線を基点に延びる第2分割線によって分割され異なる格子が別個に設けられた合計3つのホログラム領域を含んでいることが好ましく、その場合に、上記第2ホログラムが、異なる格子が別個に設けられた少なくとも7つ以上に分割されたホログラム領域を含んでいることが好ましい。 In the optical pickup device according to the present invention, the first hologram has a first dividing line extending in a direction corresponding to the radial direction of the information recording medium and a direction corresponding to the tangential direction of the information recording medium, and It is preferable to include a total of three hologram regions divided by a second dividing line extending from the first dividing line and provided with different gratings separately. In this case, the second hologram has different gratings separately. It is preferable that the hologram region divided into at least seven or more provided in is included.
このように構成することにより、フォーカス誤差信号の検出方法としてナイフエッジ法を用いることが可能になる。 With this configuration, the knife edge method can be used as a focus error signal detection method.
上記本発明に基づく光ピックアップ装置にあっては、上記第2の波長が上記第1の波長よりも大きいことが好ましい。 In the optical pickup device according to the present invention, it is preferable that the second wavelength is larger than the first wavelength.
このように、第2の光ビームの波長を第1の光ビームの波長よりも大きく設定することにより、第2の光ビームを基とする複数の光ビームのそれぞれを個別に異なる方向に回折する第2のホログラムの製作が容易となる。 In this way, by setting the wavelength of the second light beam to be larger than the wavelength of the first light beam, each of the plurality of light beams based on the second light beam is individually diffracted in different directions. The second hologram can be easily manufactured.
上記本発明に基づく光ピックアップ装置にあっては、上記回折格子および上記第2ホログラムが同一平面上に含まれるように配置されていることが好ましい。 In the optical pickup device according to the present invention, it is preferable that the diffraction grating and the second hologram are arranged on the same plane.
このように構成することにより、回折格子と第2のホログラムとを集積化することが可能になるため、光ピックアップ装置を小型に構成することが可能になる。 With this configuration, the diffraction grating and the second hologram can be integrated, so that the optical pickup device can be configured in a small size.
上記本発明に基づく光ピックアップ装置にあっては、上記回折格子、上記第1ホログラムおよび上記第2ホログラムが単一の基板に形成されていることが好ましい。 In the optical pickup device according to the present invention, it is preferable that the diffraction grating, the first hologram, and the second hologram are formed on a single substrate.
このように構成することにより、回折格子、第1ホログラムおよび第2のホログラムを集積化することが可能になるため、光ピックアップ装置を小型に構成することが可能になる。 With this configuration, the diffraction grating, the first hologram, and the second hologram can be integrated, so that the optical pickup device can be made compact.
本発明によれば、光検出器を小型にかつ簡素に構成することが可能で、異なる記録密度の情報記録媒体への記録・再生動作を確実に行なえるサーボ動作が実現された光ピックアップ装置とすることができる。 According to the present invention, an optical pickup device capable of realizing a servo operation capable of reliably performing a recording / reproducing operation on an information recording medium having a different recording density, with which a photodetector can be configured to be small and simple. can do.
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における光ピックアップ装置の構成を示す概念図であり、図2は、図1に示す集積化ユニットの拡大図である。図1に示すように、本実施の形態における光ピックアップ装置1は、集積化レーザユニット10とコリメートレンズ21と対物レンズ22とを主に備えている。集積化レーザユニット10は、図2に示すように、第1の光源である第1半導体レーザ12および第2の光源である第2半導体レーザ13を含む発光部と、トラッキングサーボ用の回折格子16と、第1ホログラム17と、第2ホログラム18と、光検出器としての半導体受光素子30とを含み、これら各構成部品が一体化されたものである。上記構成部品のうち、回折格子16、第1ホログラム17、第2ホログラム18、コリメートレンズ21および対物レンズ22が光ビームとしてのレーザ光を情報記録媒体である光ディスクの記録面に集光するとともにその反射光を半導体受光素子30の受光部に集光する光学系に相当する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of the optical pickup device according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of the integrated unit shown in FIG. As shown in FIG. 1, the optical pickup device 1 in the present embodiment mainly includes an
第1半導体レーザ12および第2半導体レーザ13は、一体化されるかあるいは近接配置されている。第1半導体レーザ12は、たとえば650nm帯で発振し、第1の光ビームである波長650nm帯の第1レーザ光LB1を出射する。第2半導体レーザ13は、たとえば780nm帯で発振し、第2の光ビームである波長780nm帯の第2レーザ光LB2を出射する。このように、本実施の形態における光ピックアップ装置1においては、第1レーザ光LB1の波長よりも第2レーザ光LB2の波長が長く設定されている。具体的には、波長650nm帯の第1レーザ光LB1は、DVDの再生等に利用され、波長780nm帯の第2レーザ光LB2は、CDの再生等に利用される。
The
これら半導体レーザの構造には、モノリシック型と呼ばれるものとハイブリッド型と呼ばれるものがある。モノリシック型の半導体レーザは、同一半導体基板上に一体的に半導体レーザが形成されたもので、ハイブリッド型の半導体レーザは、2つの半導体レーザを張り合わせることによって近接配置されたものである。本実施の形態においては、第1半導体レーザ12の発光点と第2半導体レーザ13の発光点との間の距離が110μmとなるように設計されたモノリシック型の半導体レーザを例示している。
These semiconductor laser structures include a so-called monolithic type and a hybrid type. A monolithic semiconductor laser is a semiconductor laser that is integrally formed on the same semiconductor substrate. A hybrid semiconductor laser is a semiconductor laser that is closely disposed by bonding two semiconductor lasers together. In the present embodiment, a monolithic semiconductor laser designed so that the distance between the light emitting point of the
回折格子16は、第1レーザ光LB1および第2レーザ光LB2のそれぞれに対してトラッキングサーボに用いる3つの光ビームを生成する。具体的には、回折格子16は、第1レーザ光LB1を0次回折光であるメインビームと±1次回折光である2つのサブビームとに分岐するとともに、第2レーザ光LB2を0次回折光であるメインビームと±1次回折光である2つのサブビームとに分岐する。これら±1次回折光のそれぞれが前後サブビームとなる。
The
第1ホログラム17は、復路にある光ビーム(すなわち光ディスクの記録面にて反射された光ビーム)を回折する。この復路にある光ビームとしては、上述の回折格子16によって分岐された第1レーザ光LB1のメインビームおよび前後サブビームと、同じく上述の回折格子16によって分岐された第2レーザ光LB2のメインビームおよび前後サブビームとの合計6つの光ビームがある。なお、第1ホログラム17は、往路にある光ビームを実質的に回折することなく透過する。なお、第1ホログラム17の詳細については後述する。
The
第2ホログラム18は、復路において第1ホログラム17によって回折された上記6つの光ビームのうち、第1レーザ光LB1のメインビームおよび前後サブビームを実質的に回折することなく透過し、第2レーザ光LB2のメインビームおよび前後サブビームのみを選択的に回折する。なお、第2ホログラム18の詳細については後述する。
The
半導体受光素子30は、第1ホログラム17によって回折されかつ第2ホログラム18によって回折されることなく透過した第1レーザ光LB1のメインビームおよび前後サブビームと、第1ホログラム17によって回折されかつ第2ホログラム18によってさらに回折された第2レーザ光LB2のメインビームおよび前後サブビームとを受光する複数の受光領域を含む受光部を有している。なお、受光部の構成については後述する。
The semiconductor
図1および図2に示すように、第1半導体レーザ12、第2半導体レーザ13および半導体受光素子30は、レーザパッケージ11として一体化されている。また、回折格子16、第1ホログラム17および第2ホログラム18は、単一の透明基板15の表裏面にホログラフィックパターンを形成することによって一体化されており、上述のレーザパッケージ11上に実装されている。以上により、集積化レーザユニット10が構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すように、コリメートレンズ21は、第1半導体レーザ12および第2半導体レーザ13から出射され、回折格子16によって3ビーム化された第1レーザ光LB1および第2レーザ光LB2の合計6つの光ビームを平行光化する。対物レンズ22は、コリメートレンズ21によって平行光化された第1レーザ光LB1および第2レーザ光LB2の合計6つの光ビームを光ディスクD1または光ディスクD2のそれぞれの記録面(すなわちトラック上)に集光する。ここで、対物レンズ22は、光ピックアップ装置1のホルダ23に固定されている。
As shown in FIG. 1, the collimating
ホルダ23には、対物レンズ22の他に、開口絞り板25、波長板26およびアクチュエータ24が取り付けられており、光ディスクD1,D2の目標トラックに対する対物レンズ22のフォーカシングおよびトラッキングサーボの際に、このアクチュエータ24により一体駆動される。
In addition to the
対物レンズ22は、第1レーザ光LB1および第2レーザ光LB2について光ディスクD1,D2の記録面上での収差が小さくなるように設計されたものが使用され、第1レーザ光LB1に対してはその光軸上に対物レンズ22の中心があり、第2レーザ光LB2に対してはその光軸上からずれた位置に対物レンズ22の中心がある。
The
開口絞り板25は、波長選択性を有しており、本実施の形態の如く第1レーザ光LB1の波長を650nm帯とし、第2レーザ光LB2の波長を780nm帯とすると、第1レーザ光LB1に対しては対物レンズ22の開口数が0.65となるように開口制限するものであり、第2レーザ光LB2に対しては対物レンズ22の開口数が0.5となるように開口制限するものである。
The aperture stop plate 25 has wavelength selectivity. When the wavelength of the first laser beam LB1 is set to the 650 nm band and the wavelength of the second laser beam LB2 is set to the 780 nm band as in the present embodiment, the first laser beam is set. For LB1, the aperture is limited so that the numerical aperture of the
また、波長板26は、第1レーザ光LB1および第2レーザ光LB2に対して共に1/4波長板あるいは、1/4+T(Tは整数)波長板としての位相差を発するように設計されたものが利用される。 The wave plate 26 is designed to emit a phase difference as a quarter wave plate or a quarter + T (T is an integer) wave plate with respect to the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2. Things are used.
以上の構成とすることにより、第1半導体レーザ12から出射された第1レーザ光LB1は、回折格子16によって0次回折光であるメインビームと±1次回折光である前後サブビームとに分岐され、第1ホログラム17を通過してコリメートレンズ21を介して対物レンズ22により光ディスクD1の記録面に集光される。その戻り光は、対物レンズ2
2、コリメートレンズ21を通り第1ホログラム17によって回折され、第2ホログラム18を通過して半導体受光素子30の受光部に導かれる。一方、第2半導体レーザ13から出射された第2レーザ光LB2は、回折格子16によって0次回折光であるメインビームと±1次回折光である前後サブビームとに分岐され、第1ホログラム17を通過してコリメートレンズ21を介して対物レンズ22により光ディスクD2の記録面に集光される。その戻り光は、対物レンズ22、コリメートレンズ21を通り第1ホログラム17によって回折され、さらに第2ホログラム18によって回折されて半導体受光素子30の受光部に導かれる。
With the above configuration, the first laser beam LB1 emitted from the
2. The light is diffracted by the
ここで、第1ホログラム17としては偏光ホログラム素子が利用され、第2ホログラム18としては無偏光ホログラム素子が利用される。偏光ホログラム素子は、偏光方向によりレーザ光を透過させたり回折させたりする作用を選択的に行なうホログラム素子であり、無偏光ホログラム素子は、偏光方向に依らず、常にレーザ光を回折させる作用をもつホログラム素子である。
Here, a polarization hologram element is used as the
偏光ホログラム素子である第1ホログラム17は、復路にある第1レーザ光LB1および第2レーザ光LB2の複数のビームを回折する。第2ホログラム18は、格子の溝深さを選択することにより、第1レーザ光LB1に対して、0次回折光の回折効率が±1次回折光の回折効率に対して大きく、第2レーザ光LB2に対しては逆に±1次回折光の回折効率が0次回折光の回折光に対して大きくしたホログラムとなっている。本実施の形態においては、第2ホログラム18に波長選択性を持たせているため、第2ホログラム18は、第1レーザ光LB1に対しては回折作用を持たず(第2ホログラム18で第1レーザ光LB1は透過し)、第2レーザ光LB2に対しては回折作用を持つ(±1次回折光が発生する)ように設定されている。
The
以下においては、第1レーザ光LB1および第2レーザ光LB2の個々について着目しつつ、本実施の形態における光ピックアップ装置1の光路およびホログラムと受光部との相対的な関係について詳細に説明する。なお、本実施の形態における光ピックアップ装置1は、フォーカス誤差信号の検出に非点収差法が採用された場合のものである。 In the following, the optical path of the optical pickup device 1 and the relative relationship between the hologram and the light receiving unit in the present embodiment will be described in detail while paying attention to each of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2. The optical pickup device 1 according to the present embodiment is a case where an astigmatism method is employed for detecting a focus error signal.
まず、第1レーザ光LB1について説明する。図3は、第1ホログラム上での第1レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図であり、図4は、半導体受光素子の受光部上における第1レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。 First, the first laser beam LB1 will be described. FIG. 3 is a diagram showing a state of the main beam and front and rear sub beams of the first laser light on the first hologram, and FIG. 4 is a diagram of the main beam and sub beam of the first laser light on the light receiving portion of the semiconductor light receiving element. It is a figure which shows a state.
図1に示すように、集積化レーザユニット10の第1レーザ光LB1を発する第1半導体レーザ12から出射されたx方向の直線偏光は、x方向に格子方向を持つ回折格子16にて0次回折光(メインビーム)および±1次回折光(前後サブビーム)に分岐された後、それぞれが波長板26によりその偏光方向が円偏光に変換され、光ディスクD1の光透過層を透過して記録面に集光される。光ディスクD1の記録面上では、メインビームに対してサブビームが±1/2×n(nは整数)トラックピッチずれた状態で集光される。記録面からの反射光は、第1半導体レーザ12から出射されたx方向の直線偏光とは異なり、y方向の直線偏光となっているため、その偏光方向の違いから第1ホログラム17によって回折される。
As shown in FIG. 1, the linearly polarized light in the x direction emitted from the
図3に示すように、第1ホログラム17は、光ディスクD1のラジアル方向に対応する方向に延びる分割線17xにより、2つの半円状のホログラム領域17a,17bに分割されている。これらホログラム領域17a,17bには、別個に異なる格子が形成されている。そのため、図3中においてx軸を0度とすると、ホログラム領域17aでは45度、ホログラム領域17bでは−135度の非点収差がそれぞれメインビームLB1Aおよ
び前後サブビームLB1B,LB1Cに与えられ、それぞれ異なる方向に回折させる。したがって、第1ホログラム17においては、復路にある第1レーザ光LB1が分離・回折されることにより、合計6つの光ビームが発生することになる。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、半導体受光素子30は、光ディスクD1のタンジェンシャル方向に対応する方向および光ディスクD1のラジアル方向に対応する方向に行列状に配置された合計6つの矩形状の受光領域31a〜31fを有している。それぞれの受光領域31a〜31fは、光ディスクD1のラジアル方向に対応する方向に延びる分割線によって2分割されており、その結果、受光部31は、2分割受光領域31a1,31a2,31b1,・・・,31f2からなる合計12個の2分割受光領域を有している。
As shown in FIG. 4, the semiconductor
第1ホログラム17で分離・回折された上記6つの光ビームは、半導体受光素子30の受光部31にて受光される。受光部31上での上記6つの光ビームには、第1ホログラム17のホログラム領域17aにて45度、ホログラム領域17bにて−135度の非点収差がそれぞれ与えられているため、90度回転した図4に示す状態となって受光部31により受光される。第1レーザ光LB1のメインビームLB1Aの分離ビームLB1A1,LB1A2は、受光領域31aの2分割受光領域31a1,31a2および受光領域31bの2分割領域31b1,31b2によってそれぞれ受光され、第1レーザ光LB1のサブビームLB1Bの分離ビームLB1B1,LB1B2は、受光領域31dの2分割受光領域31d1,31d2および受光領域31fの2分割領域31f1,31f2によってそれぞれ受光され、第1レーザ光LB1のサブビームLB1Cの分離ビームLB1C1,LB1C2は、受光領域31cの2分割受光領域31c1,31c2および受光領域31eの2分割領域31e1,31e2によってそれぞれ受光される。なお、上記6つの光ビームは、それぞれ受光領域31a〜31fの分割線上に集光される。
The six light beams separated and diffracted by the
2分割受光領域31a1,31a2,31b1,・・・,31f2における出力信号をそれぞれA1,A2,B1,・・・,F2とすると、フォーカス誤差信号FESは、非点収差法により、FES=(A1+B2)−(A2+B1)の演算を行なうことで求められ、トラック誤差信号DPPは、ディファレンシャルプッシュプル法により、DPP=(A1+B1)−(A2+B2)−K{(C1+D1+E1+F1)―(C2+D2+E2+F2)}の演算を行なうことで得られる。ここで、Kは定数である。また、再生信号RFは、メインビームLB1Aのビームスポットの全体を用いて、RF=(A1+A2+B1+B2)の演算を行なうことで得られる。 If the output signals in the two-divided light receiving areas 31a1, 31a2, 31b1,..., 31f2 are A1, A2, B1,..., F2, respectively, the focus error signal FES is calculated by FES = (A1 + B2) ) − (A2 + B1), and the track error signal DPP is calculated by DPP = (A1 + B1) − (A2 + B2) −K {(C1 + D1 + E1 + F1) − (C2 + D2 + E2 + F2)} by the differential push-pull method. Can be obtained. Here, K is a constant. The reproduction signal RF can be obtained by calculating RF = (A1 + A2 + B1 + B2) using the entire beam spot of the main beam LB1A.
次に、第2レーザ光LB2について説明する。図5は、第1ホログラム上での第2レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図であり、図6は、第2ホログラム上での第2レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図であり、図7は、半導体受光素子の受光部上における第2レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。また、図8は、第2ホログラムに第2レーザ光のサブビーム用のホログラム領域を形成しない場合の、半導体受光素子の受光部上における第2レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。 Next, the second laser beam LB2 will be described. FIG. 5 is a diagram showing the state of the main beam and the front and rear sub-beams of the second laser light on the first hologram, and FIG. 6 is the state of the main beam and the front and rear sub-beams of the second laser light on the second hologram. FIG. 7 is a diagram showing the states of the main beam and the sub beam of the second laser light on the light receiving portion of the semiconductor light receiving element. FIG. 8 is a diagram showing the state of the main beam and the sub beam of the second laser light on the light receiving portion of the semiconductor light receiving element when the hologram region for the sub beam of the second laser light is not formed in the second hologram. .
図1に示すように、集積化レーザユニット10の第2レーザ光LB2を発する第2半導体レーザ13から出射されたx方向の直線偏光は、x方向に格子方向を持つ回折格子16にて0次回折光(メインビーム)および±1次回折光(前後サブビーム)に分岐された後、それぞれが波長板26によりその偏光方向が円偏光に変換され、光ディスクD2の光透過層を透過して記録面に集光される。光ディスクD2の記録面上では、メインビームに対してサブビームが±1/2×n(nは整数)トラックピッチずれた状態で集光される。記録面からの反射光は、第2半導体レーザ13から出射されたx方向の直線偏光とは異なり、y方向の直線偏光となっているため、その偏光方向の違いから第1ホログラム17によ
って回折される。
As shown in FIG. 1, the linearly polarized light in the x direction emitted from the
図5に示すように、第1ホログラム17は、上述したように光ディスクD2のラジアル方向に対応する方向に延びる分割線17xにより2つの半円状のホログラム領域17a,17bに分割されている。これらホログラム領域17a,17bには、別個に異なる格子が形成されている。そのため、図5中においてx軸を0度とすると、ホログラム領域17aでは45度、ホログラム領域17bでは−135度の非点収差がそれぞれメインビームLB2Aおよび前後サブビームLB2B,LB2Cに与えられ、それぞれ異なる方向に回折させる。したがって、第1ホログラム17においては、復路にある第2レーザ光LB2が分離・回折されることにより、合計6つの光ビームが発生することになる。
As shown in FIG. 5, the
第1ホログラム17で分離・回折された光ビームは、第2ホログラム18で再び回折することで光路補正が行なわれる。図6に示すように、第2ホログラム18は、光ディスクD2のタンジェンシャル方向に対応する方向に延びる分割線18yと光ディスクD2のラジアル方向に対応する方向に延びる複数の分割線18x1〜18x4によって分割された矩形状のホログラム領域18a〜18fを有しており、これらホログラム領域18a〜18fには格子が別個に形成されている。第1ホログラム17によって分離・回折された6つの光ビームは、これらホログラム領域18a〜18fに対応づけて照射される。具体的には、第2レーザ光LB2のメインビームLB2Aの分離ビームLB2A1,LB2A2は、第2ホログラム18のホログラム領域18a,18bにそれぞれ照射され、第2レーザ光LB2のサブビームLB2Bの分離ビームLB2B1,LB2B2は、第2ホログラム18のホログラム領域18d,18fにそれぞれ照射され、第2レーザ光LB2のサブビームLB2Cの分離ビームLB2C1,LB2C2は、第2ホログラム18のホログラム領域18c,18eにそれぞれ照射される。そして、これらホログラム領域18a〜18fに対応づけて照射された6つの光ビームは、各領域に設けられた格子によってそれぞれ異なる方向に回折される。
The light beam separated and diffracted by the
第2ホログラム18で異なる方向に回折された上記6つの光ビームは、半導体受光素子30の受光部31にて受光される。受光部31上での上記6つの光ビームは、第1ホログラム17のホログラム領域17aにて45度、ホログラム領域17bにて−135度の非点収差がそれぞれ与えられているため、90度回転した図7に示す状態となって受光部31により受光される。図7に示すように、第2レーザ光LB2のメインビームLB2Aの分離ビームLB2A1,LB2A2は、受光領域31aの2分割受光領域31a1,31a2および受光領域31bの2分割領域31b1,31b2によってそれぞれ受光され、第2レーザ光LB2のサブビームLB2Bの分離ビームLB2B1,LB2B2は、受光領域31dの2分割受光領域31d1,31d2および受光領域31fの2分割領域31f1,31f2によってそれぞれ受光され、第2レーザ光LB2のサブビームLB2Cの分離ビームLB2C1,LB2C2は、受光領域31cの2分割受光領域31c1,31c2および受光領域31eの2分割領域31e1,31e2によってそれぞれ受光される。なお、上記6つの光ビームは、それぞれ受光領域31a〜31fの分割線上に集光される。
The six light beams diffracted in different directions by the
2分割受光領域31a1,31a2,31b1,・・・,31f2における出力信号をそれぞれA1,A2,B1,・・・,F2とすると、フォーカス誤差信号FESは、非点収差法により、FES=(A1+B2)−(A2+B1)の演算を行なうことで求められ、トラック誤差信号DPPは、ディファレンシャルプッシュプル法により、DPP=(A1+B1)−(A2+B2)−K{(C1+D1+E1+F1)―(C2+D2+E2+F2)}の演算を行なうことで得られる。ここで、Kは定数である。また、再生信号RFは、メインビームLB2Aのビームスポットの全体を用いて、RF=(A1+A2+B1+B2)の演算を行なうことで得られる。なお、既に情報が記録されている光ディスクに
対しては、トラック誤差信号としてDPD法を用いることもでき、その場合にはトラック誤差信号DPDは、DPD=(A1+B1)−(A2+B2)の演算を行なうことで得られる。
When the output signals in the two-divided light receiving regions 31a1, 31a2, 31b1,..., 31f2 are A1, A2, B1,..., F2, respectively, the focus error signal FES is calculated by FES = (A1 + B2) by the astigmatism method. ) − (A2 + B1), and the track error signal DPP is calculated by DPP = (A1 + B1) − (A2 + B2) −K {(C1 + D1 + E1 + F1) − (C2 + D2 + E2 + F2)} by the differential push-pull method. Can be obtained. Here, K is a constant. The reproduction signal RF can be obtained by calculating RF = (A1 + A2 + B1 + B2) using the entire beam spot of the main beam LB2A. Note that the DPD method can also be used as a track error signal for an optical disc on which information has already been recorded. In this case, the track error signal DPD performs an operation of DPD = (A1 + B1) − (A2 + B2). Can be obtained.
第1ホログラム17は、第1レーザ光LB1に対して最適設計されたものであるため、本実施の形態の如くの第1ホログラム17で回折された第2レーザ光LB2は、半導体受光素子30の受光部31上では、図7において破線で示すようにずれて照射されることになる。そこで、本実施の形態における光ピックアップ装置1においては、上述のように、第2ホログラム18を第1ホログラム17と半導体受光素子30との間の第2レーザ光LB2の光路上に配置することによって第2レーザ光LB2の光路補正を行い、第1レーザ光LB1を受光するための受光領域と共通の受光領域で第2レーザ光LB2が受光されるように構成している。
Since the
その際、特に重要な点としては、トラック誤差信号に必要な第2レーザ光LB2のメインビームLB2Aを第2ホログラム18で再び回折させるために、第2ホログラム18にホログラム領域18a,18bが設けられており、その回折方向は主にx軸方向となるが、第2ホログラム18ではそれに加え、サブビームLB2Bが−y軸方向にずらされて回折されるように、またサブビームLB2Cが+y軸方向にずらされて回折させるように、ホログラム領域18d,18f,18c,18eが設定されている点にある。このように、第2ホログラム18に第2レーザ光LB2のサブビームLB2B,LB2C用のホログラム領域18d,18f,18c,18eを形成していない場合には、図8中において破線で示すように、第2レーザ光LB2のメインビームLB1Aは、受光部31の受光領域31a,31b(すなわち、第1レーザ光LB1のメインビームLB1Aが受光される受光領域)で受光されることになるが、第2レーザ光LB2のサブビームLB2B,LB2Cは、受光部31の受光領域31d,31f,31c,31e(すなわち、第1レーザ光LB1のサブビームLB1B,LB1Cが受光される受光領域)よりも光ディスクD2のタンジェンシャル方向にずれた位置に照射され、これら受光領域31d,31f,31c,31eで受光されないこととなってしまう。
At that time, as a particularly important point, in order to diffract the main beam LB2A of the second laser beam LB2 necessary for the track error signal again by the
以上において説明したように、本実施の形態における光ピックアップ装置1においては、第1ホログラム17によって分離・回折された第2レーザ光のメインビームLB2Aおよび前後サブビームLB2B,LB2Cが異なる格子が別個に設けられた第2ホログラム18のホログラム領域18a〜18fに対応づけて照射されることにより、第2ホログラム18によって第2レーザ光のメインビームLB2Aおよび前後サブビームLB2B,LB2Cが個別に異なる方向に回折されるように構成されている。これにより、第2レーザ光LB2のメインビームLB2Aに対しては、第1ホログラム17によって生じた第1レーザ光LB1のメインビームLB1Aとの波長の違いによる回折角度の違いが補正され、第2レーザ光LB2のメインビームLB2Aが第1レーザ光LB1のメインビームLB1Aが受光される受光領域31a,31bに集光されるようになり、第2レーザ光LB2の前後サブビームLB2B,LB2Cに対しては、第1ホログラム17によって生じた第1レーザ光LB1の前後サブビームLB1B,LB1Cとの波長の違いによる回折角度の違いと回折格子16で生じた第1レーザ光LB1の前後サブビームLB1B,LB1Cとの波長の違いによる回折角度の違いが補正され、第2レーザ光LB2の前後ビームLB2B,LB2Cがそれぞれ第1レーザ光LB1の前後サブビームLB1B,LB1Cが受光される受光領域31d,31f,31c,31eに集光されるようになる。したがって、受光領域の共通化が可能になり、半導体受光素子30を飛躍的に小型化することができ、また同時に半導体受光素子30の構成を簡素化することができる。
As described above, in the optical pickup device 1 according to the present embodiment, a grating in which the main beam LB2A and the front and rear sub-beams LB2B and LB2C of the second laser beam separated and diffracted by the
また、第2ホログラム18で第2レーザ光LB2のメインビームLB2Aと前後サブビームLB2B,LB2Cについて共通のホログラム領域を使用した場合には、メインビー
ムLB2Aについて収差補正を行なうと、前後サブビームLB2B,LB2Cについては逆に収差が発生することがある。前後サブビームLB2B,LB2Cについて収差が発生すると、受光部31上でビームスポットの大きさが大きくなるため、受光領域からビームスポットがはみ出すことになり、高精度の位置検出が困難になる。たとえば、メインビームLB2Aに対して球面収差を与えた場合には、前後サブビームLB2B,LB2Cについては少し軸のずれた球面収差を与えることになり、そのため別の収差(たとえば、コマ収差や非点収差)が前後サブビームLB2B,LB2Cに生じることにつながり、高精度の位置検出を困難にする。しかしながら、本実施の形態における光ピックアップ装置1においては、第2ホログラムの別々のホログラム領域において個々に第2レーザ光LB2のメインビームLB2Aおよび前後サブビームLB2B,LB2Cについて光路補正しているため、収差補正の最適化が容易に行なえるようになることになる。
Further, when the
また、本実施の形態における光ピックアップ装置1においては、第2ホログラム18が波長選択性を有しており、第1レーザ光LB1に対しては回折を行なわないように設定されているため、設計の際には第2レーザ光LB2の回折方向のみを調整すれば足り、第2ホログラム18の製作が容易となる。
In the optical pickup device 1 according to the present embodiment, the
また、本実施の形態における光ピックアップ装置1においては、回折格子16および第2ホログラム18が同一平面上に含まれるように配置されるとともに、回折格子16、第1ホログラム17および第2ホログラム18が単一の透明基板15に形成されているため、集積化に適したものとなっており、装置の小型化および組付けの容易化等が図られている。
In the optical pickup device 1 according to the present embodiment, the
なお、上記に示した本実施の形態における光ピックアップ装置1においては、第2ホログラム18において、合計4つの分離後の前後サブビームLB2B1,LB2B2,LB2C1,LB2C2のすべてを回折するように第2ホログラムに異なる格子が形成された別個のホログラム領域18d,18f,18c,18eを設けた場合を例示して説明を行なったが、これらすべての前後サブビームLB2B1,LB2B2,LB2C1,LB2C2について異なる方向に回折させる必要がない場合にはその一部のみを回折するように構成することも可能である。
In the optical pickup device 1 according to the present embodiment described above, the
(実施の形態2)
図9は、本発明の実施の形態2における光ピックアップ装置の構成を示す概念図であり、図10は、図9に示す集積化ユニットの拡大図である。なお、上述の実施の形態1における光ピックアップ装置と同様の構成については図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a conceptual diagram showing the configuration of the optical pickup device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 10 is an enlarged view of the integrated unit shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to the optical pick-up apparatus in the above-mentioned Embodiment 1, and the description is not repeated.
図9および図10に示すように、本実施の形態における光ピックアップ装置1においては、集積化レーザユニット10のレーザパッケージ11上に上下方向に2分割された2つの透明基板15A,15Bが実装されており、下方に位置する透明基板15Aの下面に回折格子16および第2ホログラム18が形成されており、上方に位置する透明基板15Bの上面に第1ホログラム17が形成されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, in the optical pickup device 1 according to the present embodiment, two
このように構成することにより、透明基板15Aと透明基板15Bとの相対的な位置を変更することによって第1ホログラム17と第2ホログラム18との位置関係を可変に設定することができる。そのため、透明基板15Aの上面に形成された第1ホログラム17をコリメートレンズ21側に近づけることによって第1ホログラム17上での第1レーザ光LB1および第2レーザ光LB2のビーム径を大きくすることができ、第1半導体レーザ12と第2半導体レーザ13の発光点間隔のずれの影響を相対的に小さくすることが可能になる。
With this configuration, the positional relationship between the
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3における光ピックアップ装置は、上述の実施の形態1における光ピックアップ装置の構成と概ね同様の構成を有しているため、上述の実施の形態1における光ピックアップ装置と同様の部分についてはその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明を行なう。
(Embodiment 3)
The optical pickup device according to the third embodiment of the present invention has substantially the same configuration as that of the optical pickup device according to the first embodiment described above, and therefore is the same as the optical pickup device according to the first embodiment described above. The description of the portions is omitted, and only different portions are described.
本実施の形態における光ピックアップ装置は、第1ホログラム、第2ホログラムおよび半導体受光素子の構成が上述の実施の形態1における光ピックアップ装置と異なっており、フォーカス誤差信号の検出にナイフエッジ法が採用された場合のものである。以下においては、第1レーザ光LB1および第2レーザ光LB2の個々について着目しつつ、本実施の形態における光ピックアップ装置の光路およびホログラムと受光部との相対的な関係について詳細に説明する。 The optical pickup device in the present embodiment is different from the optical pickup device in the first embodiment described above in the configuration of the first hologram, the second hologram, and the semiconductor light receiving element, and the knife edge method is adopted for detecting the focus error signal. Is the case. Hereinafter, the relative relationship between the optical path of the optical pickup device and the hologram and the light receiving unit in the present embodiment will be described in detail while paying attention to each of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2.
まず、第1レーザ光LB1について説明する。図11は、第1ホログラム上での第1レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図であり、図12は、半導体受光素子の受光部上における第1レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。 First, the first laser beam LB1 will be described. FIG. 11 is a diagram showing the states of the main beam and the front and rear sub beams of the first laser light on the first hologram, and FIG. 12 is a diagram of the main beam and the sub beam of the first laser light on the light receiving portion of the semiconductor light receiving element. It is a figure which shows a state.
集積化レーザユニット10の第1レーザ光LB1を発する第1半導体レーザ12から出射されたx方向の直線偏光は、x方向に格子方向を持つ回折格子16にて0次回折光(メインビーム)および±1次回折光(前後サブビーム)に分岐された後、それぞれが波長板26によりその偏光方向が円偏光に変換され、光ディスクD1の光透過層を透過して記録面に集光される。光ディスクD1の記録面上では、メインビームに対してサブビームが±1/2×n(nは整数)トラックピッチずれた状態で集光される。記録面からの反射光は、第1半導体レーザ12から出射されたx方向の直線偏光とは異なり、y方向の直線偏光となっているため、その偏光方向の違いから第1ホログラム17によって回折される。
The linearly polarized light in the x direction emitted from the
図11に示すように、第1ホログラム17は、光ディスクD1のラジアル方向に対応する方向に延びる第1分割線としての分割線17xと、この分割線17xの中央部を基点とし、光ディスクD1のタンジェンシャル方向に対応する方向に延びる第2分割線としての分割線17yとにより、2つの1/4円形状のホログラム領域17a,17bと1つの半円状のホログラム領域17cとに分割されている。これらホログラム領域17a〜17cには、別個に異なる格子が形成されている。そのため、この第1ホログラム17に照射された第1レーザ光LB1のメインビームLB1Aおよび前後サブビームLB1B,LB1Cは、合計9つの分離ビームに分離されてそれぞれ異なる方向に回折される。
As shown in FIG. 11, the
図12に示すように、半導体受光素子30の受光部32は、所定位置に設けられた矩形状の受光領域32aと、光ディスクD1のラジアル方向に対応する方向に直線状に配置された矩形状の受光領域32b〜32gとの合計7つの受光領域を有している。受光領域32aには、光ディスクD1のタンジェンシャル方向に対応する方向に延びる分割線を設けることによって2分割受光領域32a1,32a2が形成されている。
As shown in FIG. 12, the
第1ホログラム17で分離・回折された上記9つの光ビームは、半導体受光素子30の受光部32にて受光される。具体的には、第1レーザ光LB1のメインビームLB1Aの分離ビームLB1A1,LB1A2,LB1A3は、それぞれ受光領域32c,32b,32aによって受光され、第1レーザ光LB1のサブビームLB1Bの分離ビームLB1B1,LB1B2は、それぞれ受光領域32e,32gによって受光され、第1レーザ光LB1のサブビームLB1Cの分離ビームLB1C1,LB1C2は、それぞれ受光領域32d,32fによって受光される。なお、上記の第1レーザ光LB1のメインビームL
B1Aの分離ビームLB1A3は、受光領域32aの分割線上に集光される。
The nine light beams separated and diffracted by the
The separated beam LB1A3 of B1A is collected on the dividing line of the
2分割受光領域32a1,32a2における出力信号をそれぞれA1,A2とし、受光領域32b,32c,・・・,32gにおける出力信号をそれぞれB,C,・・・,Gとすると、フォーカス誤差信号FESは、ナイフエッジ法により、FES=A1−A2の演算を行なうことで求められ、トラック誤差信号DPPは、ディファレンシャルプッシュプル法により、DPP=(B−C)−K{(F+G)−(D+E)}の演算を行なうことで得られる。ここで、Kは定数である。また、再生信号RFは、メインビームLB1Aのビームスポットの全体を用いて、RF=(A1+A2+B+C)の演算を行なうことで得られる。
When the output signals in the two-divided light receiving areas 32a1, 32a2 are A1 and A2, respectively, and the output signals in the
次に、第2レーザ光LB2について説明する。図13は、第1ホログラム上での第2レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図であり、図14は、第2ホログラム上での第2レーザ光のメインビームおよび前後サブビームの状態を示す図であり、図15は、半導体受光素子の受光部上における第2レーザ光のメインビームおよびサブビームの状態を示す図である。 Next, the second laser beam LB2 will be described. FIG. 13 is a diagram showing the state of the main beam and the front and rear sub-beams of the second laser light on the first hologram, and FIG. 14 is the state of the main beam and the front and rear sub-beams of the second laser light on the second hologram. FIG. 15 is a diagram illustrating the states of the main beam and the sub beam of the second laser light on the light receiving portion of the semiconductor light receiving element.
集積化レーザユニット10の第2レーザ光LB2を発する第2半導体レーザ13から出射されたx方向の直線偏光は、x方向に格子方向を持つ回折格子16にて0次回折光(メインビーム)および±1次回折光(前後サブビーム)に分岐された後、それぞれが波長板26によりその偏光方向が円偏光に変換され、光ディスクD2の光透過層を透過して記録面に集光される。光ディスクD2の記録面上では、メインビームに対してサブビームが±1/2×n(nは整数)トラックピッチずれた状態で集光される。記録面からの反射光は、第2半導体レーザ13から出射されたx方向の直線偏光とは異なり、y方向の直線偏光となっているため、その偏光方向の違いから第1ホログラム17によって回折される。
The linearly polarized light in the x direction emitted from the
図13に示すように、第1ホログラム17は、上述したように、光ディスクD2のラジアル方向に対応する方向に延びる分割線17xと、この分割線17xの中央部を基点とし、光ディスクD2のタンジェンシャル方向に対応する方向に延びる分割線17yとにより、2つの1/4円形状のホログラム領域17a,17bと1つの半円状のホログラム領域17cとに分割されている。これらホログラム領域17a〜17cには、別個に異なる格子が形成されている。そのため、この第1ホログラム17に照射された第2レーザ光LB2のメインビームLB2Aおよび前後サブビームLB2B,LB2Cは、合計9つの分離ビームに分離されてそれぞれ異なる方向に回折される。
As shown in FIG. 13, as described above, the
ここで、第1ホログラム17は、第1レーザ光LB1に対して最適設計されたものであるため、第1半導体レーザ12と第2半導体レーザ13との発光点間隔が大きい場合には、第2レーザ光LB2の往路におけるビーム中心と第1ホログラム17の分割線17yとの位置ずれが無視できなくなる。その場合には、第1半導体レーザ12と第2半導体レーザ13の発光点間隔が小さい2波長半導体レーザに変更するか、第1ホログラム17の配置位置をコリメートレンズ21側に近づけるなどの工夫が必要である。第1ホログラム17をコリメートレンズ21側に近づけて配置する場合には、上述の実施の形態2における構成が好適である。
Here, since the
第1ホログラム17で分離・回折された光ビームは、第2ホログラム18で再び回折することで光路補正が行なわれる。図14に示すように、第2ホログラム18は、光ディスクD2のタンジェンシャル方向に対応する方向に延びる分割線18yと光ディスクD2のラジアル方向に対応する方向に延びる複数の分割線18x1〜18x5によって分割された矩形状のホログラム領域18a〜18gを有しており、これらホログラム領域18a〜18gには格子が別個に形成されている。第1ホログラム17によって分離・回折された
6つの光ビームは、これらホログラム領域18a〜18gに対応づけて照射される。具体的には、第2レーザ光LB2のメインビームLB2Aの分離ビームLB2A1,LB2A2,LB2A3は、第2ホログラム18のホログラム領域18b,18c,18aにそれぞれ照射され、第2レーザ光LB2のサブビームLB2Bの分離ビームLB2B1,LB2B2,LB2B3は、第2ホログラム18のホログラム領域18e,18g,18aにそれぞれ照射され、第2レーザ光LB2のサブビームLB2Cの分離ビームLB2C1,LB2C2,LB2C3は、第2ホログラム18のホログラム領域18d,18f,18aにそれぞれ照射される。そして、これらホログラム領域18a〜18gに対応づけて照射された9つの光ビームは、各領域に設けられた格子によってそれぞれ異なる方向に回折される。
The light beam separated and diffracted by the
第2ホログラム18で異なる方向に回折された上記9つの光ビームは、半導体受光素子30の受光部32にて受光される。具体的には、図15に示すように、第2レーザ光LB2のメインビームLB2Aの分離ビームLB2A1,LB2A2,LB2A3は、それぞれ受光領域32c,32b,32aによって受光され、第2レーザ光LB2のサブビームLB2Bの分離ビームLB2B1,LB2B2は、それぞれ受光領域32e,32gによって受光され、第2レーザ光LB2のサブビームLB2Cの分離ビームLB2C1,LB2C2は、それぞれ受光領域32d,32fによって受光される。なお、上記の第2レーザ光LB2のメインビームLB2Aの分離ビームLB2A3は、受光領域32aの分割線上に集光される。
The nine light beams diffracted in different directions by the
2分割受光領域32a1,32a2における出力信号をそれぞれA1,A2とし、受光領域32b,32c,・・・,32gにおける出力信号をそれぞれB,C,・・・,Gとすると、フォーカス誤差信号FESは、ナイフエッジ法により、FES=A1−A2の演算を行なうことで求められ、トラック誤差信号DPPは、ディファレンシャルプッシュプル法により、DPP=(B−C)−K{(E+G)−(D+F)}の演算を行なうことで得られる。ここで、Kは定数である。また、再生信号RFは、メインビームLB1Aのビームスポットの全体を用いて、RF=(A1+A2+B+C)の演算を行なうことで得られる。なお、既に情報が記録されている光ディスクに対しては、トラック誤差信号としてDPD法を用いることもでき、その場合にはトラック誤差信号DPDは、DPD=B−Cの演算を行なうことで得られる。
When the output signals in the two-divided light receiving areas 32a1, 32a2 are A1 and A2, respectively, and the output signals in the
第1ホログラム17は、第1レーザ光LB1に対して最適設計されたものであるため、本実施の形態の如くの第1ホログラム17で回折された第2レーザ光LB2は、半導体受光素子30の受光部32上ではずれて照射されることになる。そこで、本実施の形態における光ピックアップ装置においては、上述のように、第2ホログラム18を第1ホログラム17と半導体受光素子30との間の第2レーザ光LB2の光路上に配置することによって第2レーザ光LB2の光路補正を行い、第1レーザ光LB1を受光するための受光領域と共通の受光領域で第2レーザ光LB2が受光されるように構成している。
Since the
その際、特に重要な点としては、トラック誤差信号に必要な第2レーザ光LB2のメインビームLB2Aを第2ホログラム18で再び回折させるために、第2ホログラム18にホログラム領域18c,18b,18aが設けられており、その回折方向は主にx軸方向となるが、第2ホログラム18ではそれに加え、サブビームLB2Bが−y軸方向にずらされて回折されるように、またサブビームLB2Cが+y軸方向にずらされて回折させるように、ホログラム領域18e,18g,18d,18fが設定されている点にある。
At this time, as a particularly important point, in order to diffract the main beam LB2A of the second laser beam LB2 necessary for the track error signal by the
以上において説明したように、本実施の形態における光ピックアップ装置においては、第1ホログラム17によって分離・回折された第2レーザ光のメインビームLB2Aおよび前後サブビームLB2B,LB2Cが異なる格子が別個に設けられた第2ホログラム1
8のホログラム領域18a〜18gに対応づけて照射されることにより、第2ホログラム18によって第2レーザ光のメインビームLB2Aおよび前後サブビームLB2B,LB2Cが個別に異なる方向に回折されるように構成されている。これにより、第2レーザ光LB2のメインビームLB2Aに対しては、第1ホログラム17によって生じた第1レーザ光LB1のメインビームLB1Aとの波長の違いによる回折角度の違いが補正され、第2レーザ光LB2のメインビームLB2Aが第1レーザ光LB1のメインビームLB1Aが受光される受光領域32c,32b,32aに集光されるようになり、第2レーザ光LB2の前後サブビームLB2B,LB2Cに対しては、第1ホログラム17によって生じた第1レーザ光LB1の前後サブビームLB1B,LB1Cとの波長の違いによる回折角度の違いと回折格子16で生じた第1レーザ光LB1の前後サブビームLB1B,LB1Cとの波長の違いによる回折角度の違いが補正され、第2レーザ光LB2の前後ビームLB2B,LB2Cがそれぞれ第1レーザ光LB1の前後サブビームLB1B,LB1Cが受光される受光領域32e,32g,32d,32fに集光されるようになる。したがって、受光領域の共通化が可能になり、半導体受光素子30を飛躍的に小型化することができ、また同時に半導体受光素子30の構成を簡素化することができる。
As described above, in the optical pickup device according to the present embodiment, the gratings different in the main beam LB2A and the front and rear sub-beams LB2B and LB2C of the second laser light separated and diffracted by the
The main hologram beam LB2A and the front and rear sub-beams LB2B and LB2C of the second laser beam are individually diffracted in different directions by the
なお、上記に示した本実施の形態における光ピックアップ装置においては、第2ホログラム18において、合計6つの分離後の前後サブビームのうちのトラックサーボに利用する4つの分離ビームLB2B1,LB2B2,LB2C1,LB2C2のすべてを回折するように第2ホログラムに異なる格子が形成された別個のホログラム領域18e,18g,18d,18fを設けた場合を例示して説明を行なったが、これらトラックサーボに利用するずべての前後サブビームLB2B1,LB2B2,LB2C1,LB2C2について異なる方向に回折させる必要がない場合にはその一部のみを回折するように構成することも可能である。
In the optical pickup device according to the present embodiment described above, in the
以上において説明した実施の形態1ないし3においては、第1レーザ光LB1として波長650nm帯のレーザ光を、第2レーザ光LB2として波長780nm帯のレーザ光を使用した場合を例示したが、第1レーザ光LB1として波長410nmのレーザ光を使用し、第2レーザ光LB2として波長650nm帯のレーザ光や波長780nm帯のレーザ光を使用することも可能である。 In the first to third embodiments described above, the case where a laser beam having a wavelength of 650 nm band is used as the first laser beam LB1 and a laser beam having a wavelength of 780 nm band is used as the second laser beam LB2 is exemplified. A laser beam having a wavelength of 410 nm may be used as the laser beam LB1, and a laser beam having a wavelength of 650 nm or a laser beam having a wavelength of 780 nm may be used as the second laser beam LB2.
また、上述の実施の形態1ないし3においては、第2ホログラム18を波長選択性のホログラム素子とすることによって第1レーザ光LB1については回折することなく透過するように設定した場合を例示して説明を行なったが、第2ホログラム18を波長選択性のホログラム素子とせずに第1レーザ光LB1および第2レーザ光LB2の両方について回折するように構成してもよい。
In the first to third embodiments described above, the case where the
また、上述の実施の形態1ないし3においては、第2ホログラム18において±1次回折光が生じるが、第2ホログラムをブレーズ化することで±1回折光のうちの実際に使用する光ビームのみを発生させることができる。その場合には、第2ホログラム18での光利用効率を高めることが可能になる。
In Embodiments 1 to 3 described above, ± first-order diffracted light is generated in the
このように、今回開示した上記各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。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 Thus, the above-described embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and are not restrictive. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 光ピックアップ装置、10 集積化レーザユニット、11 レーザパッケージ、12 第1半導体レーザ、13 第2半導体レーザ、15,15A,15B 透明基板、16 回折格子、17 第1ホログラム、17a〜17c ホログラム領域、17x,17y 分割線、18 第2ホログラム、18a〜18g ホログラム領域、18x1〜18x5,18y 分割線、21 コリメートレンズ、22 対物レンズ、23 ホルダ、24 アクチュエータ、25 開口絞り板、26 波長板、30 半導体受光素子、31 受光部、31a〜31f 受光領域、31a1,31a2,31b1,・・・,31f2
2分割受光領域、32 受光部、32a〜32g 受光領域、32a1,32a2 2分割受光領域、D1,D2 光ディスク、LB1 第1レーザ光、LB2 第2レーザ光。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical pick-up apparatus, 10 Integrated laser unit, 11 Laser package, 12 1st semiconductor laser, 13 2nd semiconductor laser, 15, 15A, 15B Transparent substrate, 16 Diffraction grating, 17 1st hologram, 17a-17c Hologram area | region, 17x, 17y dividing line, 18 second hologram, 18a-18g hologram area, 18x1-18x5, 18y dividing line, 21 collimating lens, 22 objective lens, 23 holder, 24 actuator, 25 aperture stop plate, 26 wavelength plate, 30 semiconductor Light receiving element, 31 Light receiving part, 31a to 31f Light receiving region, 31a1, 31a2, 31b1,..., 31f2
2 divided light receiving areas, 32 light receiving portions, 32a to 32g light receiving areas, 32a1, 32a2 2 divided light receiving areas, D1, D2 optical disc, LB1 first laser light, LB2 second laser light.
Claims (8)
第1の光ビームを出射する第1の光源および前記第1の光ビームの波長とは異なる波長の第2の光ビームを出射する第2の光源を含む発光部と、
前記発光部から出射された光ビームを情報記録媒体の記録面に集光させるとともに情報記録媒体からの反射光を前記複数の受光領域に対応づけて導く光学系とを備えた光ピックアップ装置であって、
前記光学系は、
前記第1の光源から出射された前記第1の光ビームおよび前記第2の光源から出射された前記第2の光ビームのそれぞれを複数の光ビームに分岐させる回折格子と、
前記回折格子によって分岐された前記第1の光ビームを基とする複数の光ビームおよび前記回折格子によって分岐された前記第2の光ビームを基とする複数の光ビームを情報記録媒体の記録面に集光させる対物レンズと、
情報記録媒体の記録面にて反射された前記第1の光ビームを基とする複数の光ビームおよび情報記録媒体の記録面にて反射された前記第2の光ビームを基とする複数の光ビームのそれぞれを回折する第1ホログラムと、
前記第1ホログラムによって回折された前記第2の光ビームを基とする複数の光ビームを回折する第2ホログラムとを含み、
前記第1ホログラムによって回折された前記第2の光ビームを基とする複数の光ビームは、異なる格子が別個に設けられた前記第2ホログラムのホログラム領域に対応づけて照射されることにより、前記第2ホログラムによって個別に異なる方向に回折される、光ピックアップ装置。 A photodetector having a light receiving portion including a plurality of light receiving regions;
A light emitting unit including a first light source that emits a first light beam and a second light source that emits a second light beam having a wavelength different from the wavelength of the first light beam;
An optical pickup device comprising: an optical system that focuses a light beam emitted from the light emitting unit on a recording surface of an information recording medium and guides reflected light from the information recording medium in association with the plurality of light receiving regions. And
The optical system is
A diffraction grating for branching each of the first light beam emitted from the first light source and the second light beam emitted from the second light source into a plurality of light beams;
The recording surface of the information recording medium includes a plurality of light beams based on the first light beam branched by the diffraction grating and a plurality of light beams based on the second light beam branched by the diffraction grating. An objective lens that focuses light on
A plurality of light beams based on the first light beam reflected by the recording surface of the information recording medium and a plurality of lights based on the second light beam reflected by the recording surface of the information recording medium A first hologram that diffracts each of the beams;
A second hologram that diffracts a plurality of light beams based on the second light beam diffracted by the first hologram,
The plurality of light beams based on the second light beam diffracted by the first hologram are irradiated in correspondence with the hologram region of the second hologram in which different gratings are separately provided. An optical pickup device that is diffracted individually in different directions by the second hologram.
前記第1ホログラムによって回折された前記第1の光ビームのメインビームを受光する前記光検出器の受光領域と、前記第1ホログラムによって回折されかつ前記第2ホログラムによってさらに回折された前記第2の光ビームのメインビームを受光する前記光検出器の受光領域とが共通化され、
前記第1ホログラムによって回折された前記第1の光ビームのサブビームを受光する前記光検出器の受光領域と、前記第1ホログラムによって回折されかつ前記第2ホログラムによってさらに回折された前記第2の光ビームのサブビームを受光する前記光検出器の受光領域との少なくとも一部が共通化されている、請求項1または2に記載の光ピックアップ装置。 The diffraction grating branches each of the first light beam emitted from the first light source and the second light beam emitted from the second light source into a main beam and a plurality of sub beams,
A light receiving region of the photodetector for receiving a main beam of the first light beam diffracted by the first hologram, and the second light diffracted by the first hologram and further diffracted by the second hologram. The light receiving area of the photodetector that receives the main beam of the light beam is shared,
A light receiving region of the photodetector for receiving a sub-beam of the first light beam diffracted by the first hologram, and the second light diffracted by the first hologram and further diffracted by the second hologram. The optical pickup device according to claim 1, wherein at least a part of the light receiving region of the photodetector that receives a sub beam of the beam is shared.
前記第2ホログラムは、異なる格子が別個に設けられた少なくとも6つ以上に分割されたホログラム領域を含む、請求項1から3のいずれかに記載の光ピックアップ装置。 The first hologram includes two hologram regions divided by dividing lines extending in a direction corresponding to the radial direction of the information recording medium and separately provided with different gratings.
4. The optical pickup device according to claim 1, wherein the second hologram includes a hologram region divided into at least six or more separately provided with different gratings. 5.
線および情報記録媒体のタンジェンシャル方向に対応する方向でかつ前記第1分割線を基点に延びる第2分割線によって分割され異なる格子が別個に設けられた合計3つのホログラム領域を含み、
前記第2ホログラムは、異なる格子が別個に設けられた少なくとも7つ以上に分割されたホログラム領域を含む、請求項1から3のいずれかに記載の光ピックアップ装置。 The first hologram includes a first dividing line extending in a direction corresponding to the radial direction of the information recording medium and a second dividing line extending in a direction corresponding to the tangential direction of the information recording medium and extending from the first dividing line. Including a total of three hologram regions that are divided and provided with different gratings separately;
4. The optical pickup device according to claim 1, wherein the second hologram includes a hologram region divided into at least seven or more provided with different gratings separately. 5.
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JP2006103431A JP2007280466A (en) | 2006-04-04 | 2006-04-04 | Optical pickup device |
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