JP2007299495A - Optical pickup device, and information processor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup device where the offset component of lens shift in tracking can be eliminated by magnifying a spot made by sub beams with a simple constitution. <P>SOLUTION: The optical pickup device 1A is provided with a semiconductor laser 2 emitting a laser beam, a grating element 8 which divides the laser beam emitted from the semiconductor laser 2 into a main beam and the two sub beams, an objective lens 4 condensing the main beam and the respective sub beams divided by the grating element 8; an actuator 6 which moves the objective lens 4 to perform tracking operation and focusing operation; and a photodetector 7 which photodetects return light of the main beam and the sub beams reflected by a disk 3 with information recorded thereon. The grating element 8 has a grating pattern curved uniformly and is provided with a lens function for deviating the focal position of the respective sub beams along a direction of an optical axis with respect to the focal position of the main beam. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ディスク状の記録媒体にレーザビームを照射して情報の記録及び再生を行う光ピックアップ装置及びこの光ピックアップ装置を備えた情報処理装置に関する。詳しくは、簡単な構成でトラッキング時のレンズシフトのオフセット成分を除去できるようにしたものである。   The present invention relates to an optical pickup apparatus that records and reproduces information by irradiating a disk-shaped recording medium with a laser beam, and an information processing apparatus including the optical pickup apparatus. Specifically, the offset component of the lens shift during tracking can be removed with a simple configuration.

光ディスクや光磁気ディスク等のディスク状の記録媒体に対して、情報の記録及び再生を行うディスクシステムにおいて、主として記録系のメディアでは、トラッキングサーボ方式として、通常プッシュプル信号を利用する。その際、レンズシフト等によるオフセット成分のキャンセル方法として、レーザビームをメインビームと２本のサブビームに３ビーム化し、サブビームにより形成されるサブスポットで半トラックずらしたプッシュプル信号を生成し、メインビームのスポットとの間で演算することによってオフセット成分を差し引く、いわゆるＤＰＰ（ディファレンシャルプッシュプル）法を用いるのが一般的である。   In a disk system for recording and reproducing information on a disk-shaped recording medium such as an optical disk or a magneto-optical disk, a push-pull signal is usually used as a tracking servo system mainly in a recording medium. At that time, as a method of canceling the offset component by lens shift or the like, the laser beam is converted into a main beam and two sub beams into three beams, and a push-pull signal shifted by a half track at a sub spot formed by the sub beam is generated. In general, a so-called DPP (Differential Push-Pull) method is used in which an offset component is subtracted by calculating between the two spots.

但し、３ビームＤＰＰ法では、サブスポットを半トラックずらした位置に精密に調整する必要性、及び対物レンズの動線をディスクのラジアル線上に精密に配置する必要性があり、メカ精度、調整精度の確保が必要となり、工程複雑化、コストアップ等の要因となっている。   However, in the 3-beam DPP method, it is necessary to precisely adjust the sub-spot to a position shifted by half a track, and to precisely place the flow line of the objective lens on the radial line of the disk. As a result, process complexity and cost increases are required.

一方、レンズシフトのオフセット成分のキャンセルの方法として、１ビームの光学系のままで、電気的にキャンセルする方法（ＴＰＰ；Top-hold-Push-Pull）等や、１スポットをフォトディテクタ上で分割する演算法（ＤＣＰＰ；Differential-Compasated-Push- Pull，ＡＰＰ；Advanced-Push-Pull）等の方法があるが、メディアのばらつきに影響されやすかったり、対応視野範囲が広くとりにくかったり等の問題がある。   On the other hand, as a method of canceling the offset component of the lens shift, a method (TPP: Top-hold-Push-Pull) that electrically cancels the optical system of one beam, or one spot is divided on the photodetector. There are methods such as calculation method (DCPP: Differential-Compasated-Push-Pull, APP: Advanced-Push-Pull), but there are problems such as being easily affected by variations in the media and wide range of field of view. .

そこで、サブビームにより形成されるサブスポット径を拡大することで、サブスポットからはトラッキングエラー信号を得られないようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。   Therefore, a technique has been proposed in which the tracking error signal cannot be obtained from the sub-spot by expanding the diameter of the sub-spot formed by the sub-beam (see, for example, Patent Document 1).

特開２００５−６３５６８号公報JP 2005-63568 A

しかし、特許文献１に開示された従来の技術では、ｓｉｎ曲線等の波型に蛇行した格子パターンを有した回折格子で拡大されたサブビームを生成しているので、回折格子の設計が難しく、サブビームにより形成されるサブスポット内の強度分布を一様にするのが困難であるという問題がある。   However, the conventional technique disclosed in Patent Document 1 generates a sub-beam that is enlarged by a diffraction grating having a grating pattern meandering in a waveform such as a sin curve. There is a problem that it is difficult to make the intensity distribution in the sub-spot formed by the uniform.

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成でサブビームによるサブスポットを拡大して、トラッキング時のレンズシフトのオフセット成分を除去できるようにした光ピックアップ装置及びこの光ピックアップ装置を備えた情報処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an optical pickup device capable of removing a lens shift offset component during tracking by enlarging a sub-spot by a sub-beam with a simple configuration and the same An object of the present invention is to provide an information processing apparatus including an optical pickup device.

上述した課題を解決するため、本発明の光ピックアップ装置は、レーザビームを出射する光源と、光源から出射されたレーザビームを、メインビームと２本のサブビームに分割する回折手段と、回折手段で分割されたメインビームと各サブビームを集光する集光手段と、集光手段を移動させてトラッキング動作及びフォーカス動作を行う駆動手段と、情報が記録されるディスクで反射したメインビームの戻り光を受光する主受光手段と、ディスクで反射した各サブビームの戻り光を受光する副受光手段とを備え、回折手段は、一様に湾曲した格子パターンを有し、メインビームの焦点位置に対して各サブビームの焦点位置を光軸方向に沿ってずらすレンズ機能を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an optical pickup device of the present invention includes a light source that emits a laser beam, a diffraction unit that divides the laser beam emitted from the light source into a main beam and two sub beams, and a diffraction unit. Condensing means for condensing the divided main beam and each sub beam, driving means for moving the condensing means to perform tracking operation and focusing operation, and return light of the main beam reflected by the disk on which information is recorded A main light receiving means for receiving light, and a sub light receiving means for receiving the return light of each sub beam reflected by the disk, and the diffraction means has a uniformly curved grating pattern, A lens function for shifting the focal position of the sub beam along the optical axis direction is provided.

また、本発明の情報処理装置は、情報が記録されるディスクに照射するレーザビームをトラックに追従させるトラッキング動作と、レーザビームをディスクに合焦点させるフォーカス動作が行われる光ピックアップ装置を備えた情報処理装置において、光ピックアップ装置は、ディスクに照射するレーザビームを出射する光源と、光源から出射されたレーザビームを、メインビームと２本のサブビームに分割する回折手段と、回折手段で分割されたメインビームと各サブビームを集光する集光手段と、集光手段を移動させてトラッキング動作及びフォーカス動作を行う駆動手段と、ディスクで反射したメインビームの戻り光を受光する主受光手段と、ディスクで反射した各サブビームの戻り光を受光する副受光手段とを備え、回折手段は、一様に湾曲した格子パターンを有し、メインビームの焦点位置に対して各サブビームの焦点位置を光軸方向に沿ってずらすレンズ機能を備えたことを特徴とする。   Further, the information processing apparatus of the present invention is an information provided with an optical pickup device in which a tracking operation for following a track with a laser beam applied to a disc on which information is recorded and a focusing operation for focusing the laser beam on the disc are performed. In the processing apparatus, the optical pickup device is divided by a light source that emits a laser beam that irradiates the disk, a diffraction unit that divides the laser beam emitted from the light source into a main beam and two sub beams, and a diffraction unit. Condensing means for condensing the main beam and each sub beam, driving means for moving the condensing means to perform tracking operation and focusing operation, main light receiving means for receiving return light of the main beam reflected by the disc, and disc Sub-light receiving means for receiving the return light of each sub-beam reflected by the diffracting means. It has a curved grating pattern, characterized by comprising a lens function of shifting the focal position of each sub-beam along the optical axis direction with respect to the focal position of the main beam.

本発明の光ピックアップ装置及びこの光ピックアップ装置を備えた情報処理装置では、光源から出射されたレーザビームは、回折手段でメインビームと２本のサブビームに分割され、メインビームがディスクの盤面（記録面）に合焦点するように集光手段で集光されてディスクを照射する。   In the optical pickup device of the present invention and the information processing apparatus equipped with the optical pickup device, the laser beam emitted from the light source is divided into a main beam and two sub beams by the diffracting means, and the main beam is a disc surface (recording). The light is collected by the light collecting means so as to be focused on the surface, and the disk is irradiated.

メインビームの焦点位置をディスクの盤面に合わせると、各サブビームはディスクの盤面では合焦点しないので、各サブビームによってディスクの盤面に形成されるサブスポットの径は拡大され、トラックを認識できなくなる。   When the focus position of the main beam is adjusted to the disk surface of the disk, each sub beam is not focused on the disk surface of the disk. Therefore, the diameter of the sub spot formed on the disk surface of the disk by each sub beam is enlarged and the track cannot be recognized.

これにより、ディスクで反射したサブビームの戻り光を副受光手段で受光すると、副受光手段の出力からトラッキングエラー信号は得られない。これに対して、トラッキング動作により集光手段を移動させると、副受光手段におけるサブスポットのパターンが変位することで、サブビームの戻り光を受光した副受光手段の出力から、オフセット成分を得ることができる。   As a result, when the return light of the sub beam reflected by the disk is received by the sub light receiving means, a tracking error signal cannot be obtained from the output of the sub light receiving means. On the other hand, when the light collecting means is moved by the tracking operation, the sub spot pattern in the sub light receiving means is displaced, so that an offset component can be obtained from the output of the sub light receiving means that has received the return light of the sub beam. it can.

ディスクで反射したメインビームの戻り光を主受光手段で受光すると、主受光手段の出力からオフセット成分が含まれたトラッキングエラー信号が得られる。従って、サブビームの戻り光を受光した副受光手段の出力から得たオフセット成分を減算することで、オフセット成分を除去したトラッキングエラー信号が得られる。   When the return light of the main beam reflected by the disk is received by the main light receiving means, a tracking error signal including an offset component is obtained from the output of the main light receiving means. Accordingly, by subtracting the offset component obtained from the output of the sub light receiving means that has received the return light of the sub beam, a tracking error signal from which the offset component has been removed can be obtained.

本発明の光ピックアップ装置によれば、簡単な構成の回折手段を用いてサブビームによるサブスポット径を拡大し、サブスポットでトラックを認識しないようにできるので、トラッキング動作におけるオフセット成分を検出し、このオフセット成分を除去したトラッキングエラー信号を得ることができる。   According to the optical pickup device of the present invention, the sub-spot diameter by the sub-beam can be enlarged by using the diffraction means with a simple configuration so that the track is not recognized by the sub-spot. A tracking error signal from which the offset component has been removed can be obtained.

このように、サブスポットでトラックを認識しないため、サブスポットがトラックに沿う必要はなく、ディスク上の任意の位置にサブスポットを配置でき、サブスポットの位置調整を必要としない。そのため、光学系の調整が容易で、工程簡素化及び低コスト化に寄与する。   Thus, since the track is not recognized by the sub spot, the sub spot does not need to follow the track, and the sub spot can be arranged at an arbitrary position on the disc, and the position adjustment of the sub spot is not required. Therefore, the adjustment of the optical system is easy, which contributes to process simplification and cost reduction.

また、サブスポットの配置が任意で良いため、集光手段の動線をラジアル線上に配置する必要がない。従って、メカ精度や組み立て精度、配置設計に対して柔軟であり、やはり、工程簡素化及び低コスト化に寄与する。   Moreover, since the arrangement of the sub-spots is arbitrary, it is not necessary to arrange the flow line of the light collecting means on the radial line. Therefore, it is flexible with respect to mechanical accuracy, assembly accuracy, and layout design, and also contributes to process simplification and cost reduction.

更に、サブスポット位置に制約がないので、集積光学系設計の自由度が高い。従って、作製の容易性及び低コスト化に寄与する。   Furthermore, since there is no restriction on the sub-spot position, the degree of freedom in designing the integrated optical system is high. Therefore, it contributes to ease of production and cost reduction.

このような光ピックアップ装置を備えた情報処理装置によれば、安定したトラッキング性能を有した装置を低コストで提供できる。   According to the information processing apparatus including such an optical pickup apparatus, an apparatus having stable tracking performance can be provided at low cost.

以下、図面を参照して本発明の光ピックアップ装置及び情報処理装置の実施の形態について説明する。   Embodiments of an optical pickup device and an information processing device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

＜第１の実施の形態の光ピックアップ装置及び情報処理装置の構成例＞
図１は第１の実施の形態の光ピックアップ装置の一例を示す構成図である。第１の実施の形態の光ピックアップ装置１Ａは、レーザビームを出射する半導体レーザ２と、半導体レーザ２から出射されたレーザビームをディスク３へ集光する対物レンズ４を有した光学素子群５を備える。また、対物レンズ４等を移動させ、トラッキング動作及びフォーカス動作を行うアクチュエータ６と、ディスク３で反射した戻り光を受光するフォトディテクタ７を備える。 <Configuration Example of Optical Pickup Device and Information Processing Device of First Embodiment>
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of an optical pickup device according to the first embodiment. The optical pickup device 1A according to the first embodiment includes a semiconductor laser 2 that emits a laser beam and an optical element group 5 that includes an objective lens 4 that focuses the laser beam emitted from the semiconductor laser 2 onto a disk 3. Prepare. In addition, an actuator 6 that moves the objective lens 4 and the like to perform a tracking operation and a focusing operation, and a photodetector 7 that receives the return light reflected by the disk 3 are provided.

そして、光ピックアップ装置１Ａは、半導体レーザ２から出射したレーザビームでディスク３を照射して、ディスク３への情報の記録を行う。また、光ピックアップ装置１Ａは、半導体レーザ２から出射され、ディスク３で反射した戻り光をフォトディテクタ７で受光して、ディスク３に記録された情報の再生を行う信号を検出する。   The optical pickup device 1A records information on the disk 3 by irradiating the disk 3 with a laser beam emitted from the semiconductor laser 2. Further, the optical pickup device 1 </ b> A receives the return light emitted from the semiconductor laser 2 and reflected by the disk 3 by the photodetector 7, and detects a signal for reproducing the information recorded on the disk 3.

更に、光ピックアップ装置１Ａは、半導体レーザ２から出射されたレーザビームを、メインビームと２本のサブビームに分割するグレーティング素子８を備え、ディスク３で反射したメインビームの戻り光をフォトディテクタ７で受光して、トラッキング及びフォーカスを行う信号を検出する。また、ディスク３で反射したサブビームの戻り光をフォトディテクタ７で受光して、対物レンズ４を移動（シフト）させた際のオフセット成分を除去するための信号を検出する。   Furthermore, the optical pickup device 1A includes a grating element 8 that divides the laser beam emitted from the semiconductor laser 2 into a main beam and two sub beams, and the photodetector 7 receives the return light of the main beam reflected by the disk 3. Then, a signal for tracking and focusing is detected. Further, the return light of the sub beam reflected by the disk 3 is received by the photodetector 7, and a signal for removing the offset component when the objective lens 4 is moved (shifted) is detected.

半導体レーザ２は光源の一例で、電気信号を光信号に変換して出力する。ディスク３は、光ディスクや光磁気ディスク等の記録媒体の一例で、例えば、所定のパワーのレーザビームの照射で記録マーク（ピット）が形成されて情報が記録される。また、ディスク３に情報の記録時より低い所定のパワーでレーザビームを照射すると、記録マークの有無に応じて戻り光が変調されることで、記録された情報を再生するための信号を検出することができる。   The semiconductor laser 2 is an example of a light source, and converts an electrical signal into an optical signal and outputs it. The disk 3 is an example of a recording medium such as an optical disk or a magneto-optical disk. For example, a recording mark (pit) is formed by irradiation with a laser beam having a predetermined power, and information is recorded. Further, when the disk 3 is irradiated with a laser beam at a predetermined power lower than that at the time of information recording, the return light is modulated according to the presence or absence of the recording mark, thereby detecting a signal for reproducing the recorded information. be able to.

光学素子群５は、半導体レーザ２から出射されたレーザビームをコリメート（平行光化）して対物レンズ４に入射するコリメータレンズ９を備える。対物レンズ４は集光手段の一例で、コリメータレンズ９でコリメートされたレーザビームを集光する。   The optical element group 5 includes a collimator lens 9 that collimates (collimates) the laser beam emitted from the semiconductor laser 2 and enters the objective lens 4. The objective lens 4 is an example of a condensing unit, and condenses the laser beam collimated by the collimator lens 9.

また、光学素子群５は、半導体レーザ２から出射されたレーザビームをディスク３へ向けて反射して、コリメータレンズ９に入射させると共に、ディスク３で反射した戻り光を透過してフォトディテクタ７へ入射させるビームスプリッタ１０を備える。   The optical element group 5 reflects the laser beam emitted from the semiconductor laser 2 toward the disk 3 and enters the collimator lens 9, and transmits the return light reflected by the disk 3 and enters the photodetector 7. A beam splitter 10 is provided.

アクチュエータ６は駆動手段の一例で、対物レンズ４をディスク３の半径方向であるトラッキング方向に移動させるトラッキングコイルと、対物レンズ４を光軸方向であるフォーカス方向に移動させるフォーカスコイル等を備える。   The actuator 6 is an example of a driving unit, and includes a tracking coil that moves the objective lens 4 in the tracking direction that is the radial direction of the disk 3, a focus coil that moves the objective lens 4 in the focus direction that is the optical axis direction, and the like.

フォトディテクタ７は主受光手段及び副受光手段の一例で、ディスク３で反射した戻り光のパターンに合わせて分割された受光面を有し、各受光面に光信号が入射すると、電気信号に変換して出力する。   The photodetector 7 is an example of a main light receiving means and a sub light receiving means, and has a light receiving surface divided in accordance with the pattern of the return light reflected by the disk 3, and when an optical signal is incident on each light receiving surface, it is converted into an electric signal. Output.

図２はフォトディテクタ７の一例を示す構成図である。フォトディテクタ７は、主受光手段として、トラッキング方向に沿った分割線とトラッキング方向に直交した分割線で分割された４個の受光面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有し、メインビームの戻り光を受光する４分割フォトディテクタ１１を備える。   FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the photodetector 7. The photodetector 7 has four light receiving surfaces A, B, C, and D that are divided by a dividing line along the tracking direction and a dividing line orthogonal to the tracking direction as main light receiving means. A four-divided photodetector 11 for receiving light is provided.

また、フォトディテクタ７は、副受光手段として、トラッキング方向に直交した分割線Ｓ１で分割された２個の受光面Ｅ，Ｆを有し、一方のサブビームの戻り光を受光する２分割サブフォトディテクタ１２ａと、トラッキング方向に直交した分割線Ｓ２で分割された２個の受光面Ｇ，Ｈを有し、他方のサブビームの戻り光を受光する２分割サブフォトディテクタ１２ｂを備える。   The photodetector 7 has two light receiving surfaces E and F divided by a dividing line S1 orthogonal to the tracking direction as sub light receiving means, and a two-divided sub photodetector 12a for receiving the return light of one sub beam. And a two-divided sub-photodetector 12b that has two light-receiving surfaces G and H divided by a dividing line S2 orthogonal to the tracking direction and receives the return light of the other sub-beam.

フォトディテクタ７は、各受光面に光（戻り光）が入射すると、入射した光の強度に応じた電流値で各受光面毎に電気信号が出力される。   When light (return light) is incident on each light receiving surface, the photodetector 7 outputs an electrical signal for each light receiving surface with a current value corresponding to the intensity of the incident light.

トラッキングエラー信号ＴＥは、ＤＰＰ法を用いる場合、入射した光の強度に応じた各受光面の出力から、図示しない演算回路で（１）式を演算することで求められる。
ＴＥ＝［（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）］−α［（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）］・・・（１） When the DPP method is used, the tracking error signal TE is obtained by calculating Equation (1) using an arithmetic circuit (not shown) from the output of each light receiving surface corresponding to the intensity of incident light.
TE = [(A + D) − (B + C)] − α [(E−F) + (G−H)] (1)

また、フォーカスエラー信号ＦＥは、非点収差法を用いる場合、図示しない演算回路で（２）式を演算することで求められる。
ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ−Ｄ）・・・（２） Further, when the astigmatism method is used, the focus error signal FE is obtained by calculating equation (2) with an arithmetic circuit (not shown).
FE = (A + C) − (BD) (2)

なお、情報信号ＲＦは、図示しない演算回路で（３）式を演算することで求められる。
ＲＦ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ・・・（３） The information signal RF is obtained by calculating equation (3) with an arithmetic circuit (not shown).
RF = A + B + C + D (3)

図１に戻り、グレーティング素子８は回折手段の一例で、分割するメインビームとサブビームの焦点位置を光軸方向にそってずらすレンズ機能を有する。これにより、メインビームの焦点位置をディスク３の盤面に合わせると、各サブビームはディスク３の盤面では合焦点せず、ディスク３の盤面におけるサブビームのスポット径が拡大する。   Returning to FIG. 1, the grating element 8 is an example of a diffracting unit, and has a lens function for shifting the focal positions of the main beam and the sub beam to be divided along the optical axis direction. Thus, when the focal position of the main beam is adjusted to the disk surface of the disk 3, each sub beam is not focused on the disk surface of the disk 3, and the spot diameter of the sub beam on the disk surface of the disk 3 is enlarged.

図３はグレーティング素子８の機能例を示す説明図で、図３（ａ）は、グレーティング素子８の構成の一例を示す平面図、図３（ｂ）は、グレーティング素子８で分割されたメインビームとサブビームの光路説明図、図３（ｃ）は、グレーティング素子８で分割されたメインビームとサブビームのディスク盤面でのスポット形状を示す平面図である。なお、図３（ｂ）では、グレーティング素子８で分割されたメインビームと各サブビームを集光する対物レンズ等の光学素子群は図示していない。   3 is an explanatory view showing an example of the function of the grating element 8. FIG. 3A is a plan view showing an example of the configuration of the grating element 8. FIG. 3B is a main beam divided by the grating element 8. FIG. FIG. 3C is a plan view showing the spot shape on the disk surface of the main beam and the sub beam divided by the grating element 8. In FIG. 3B, an optical element group such as an objective lens for condensing the main beam and each sub beam divided by the grating element 8 is not shown.

グレーティング素子８は、図３（ａ）に示すように、複数本の溝部８ａによって二次曲線状の格子パターン８ｂが一様に形成され、レンズ機能を有している。このような格子パターンを有したグレーティング素子８は、図１に示す半導体レーザ２から出射されたレーザビームＢが透過すると、図３（ｂ）に示すように、メインビームＭＢ（０次光）と２本のサブビームＳＢ１，ＳＢ２（±１次光）の３本に分割される。   As shown in FIG. 3A, the grating element 8 has a lens function as a lattice pattern 8b having a quadratic curve is uniformly formed by a plurality of grooves 8a. When the laser beam B emitted from the semiconductor laser 2 shown in FIG. 1 is transmitted through the grating element 8 having such a lattice pattern, as shown in FIG. The beam is divided into three sub beams SB1 and SB2 (± primary light).

また、二次曲線状に湾曲した溝部８ａの内周側へ向けて回折する一方のサブビームＳＢ１は、メインビームＭＢの焦点位置Ｐ１に対して光源に近い側に焦点位置Ｐ２がずれる。更に、湾曲した溝部８ａの外周側へ向けて回折する他方のサブビームＳＢ２は、メインビームＭＢの焦点位置Ｐ１に対して光源から遠い側に焦点位置Ｐ３がずれる。   In addition, the one sub beam SB1 diffracted toward the inner peripheral side of the groove 8a curved in a quadratic curve has a focal position P2 shifted closer to the light source than the focal position P1 of the main beam MB. Further, the other sub-beam SB2 diffracted toward the outer peripheral side of the curved groove 8a has a focal position P3 that is farther from the light source than the focal position P1 of the main beam MB.

これにより、０次光であるメインビームＭＢが合焦点する０次光結像面Ｌでは、±１次光であるサブビームＳＢ１，ＳＢ２は合焦点しない。従って、メインビームＭＢの焦点位置Ｐ１をディスク３の盤面に合わせてメインスポットＭＰを形成すると、図３（ｃ）に示すように、ディスク３の盤面に形成されるサブビームＳＢ１のサブスポットＳＰ１の径及びサブビームＳＢ２のサブスポットＳＰ２の径が拡大する。   As a result, the sub-beams SB1 and SB2 that are ± primary lights are not focused on the zero-order light imaging plane L on which the main beam MB that is zero-order light is focused. Accordingly, when the main spot MP is formed by aligning the focal position P1 of the main beam MB with the disk surface of the disk 3, the diameter of the sub spot SP1 of the sub beam SB1 formed on the disk surface of the disk 3 as shown in FIG. And the diameter of the sub spot SP2 of the sub beam SB2 is enlarged.

本実施の形態の情報処理装置５１は、図１に示す光ピックアップ装置１Ａを備える。また、情報処理装置５１は、ディスク３が装着される図示しないスピンドルに取り付けられてディスク３を回転駆動するスピンドルモータ５２と、情報信号、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号等の処理を行う信号回路５３と、トラッキングエラー信号等に基づいてアクチュエータ６等を駆動するドライバ回路５４を備える。   The information processing apparatus 51 according to the present embodiment includes the optical pickup apparatus 1A shown in FIG. In addition, the information processing apparatus 51 includes a spindle motor 52 that is attached to a spindle (not shown) on which the disk 3 is mounted and rotationally drives the disk 3, and a signal circuit 53 that performs processing such as an information signal, a tracking error signal, and a focus error signal. And a driver circuit 54 for driving the actuator 6 and the like based on the tracking error signal and the like.

＜第１の実施の形態の光ピックアップ装置及び情報処理装置の動作例＞
図４はディスク３の盤面とフォトディテクタ７の各受光面におけるレーザビームのスポットのパターンを示す説明図、図５はフォトディテクタ７の各受光面におけるサブビームのスポットのパターンを示す説明図で、次に、各図を参照して第１の実施の形態の光ピックアップ装置１Ａ及び情報処理装置５１の動作について説明する。 <Operation Example of Optical Pickup Device and Information Processing Device of First Embodiment>
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a pattern of laser beam spots on the disk surface of the disk 3 and each light receiving surface of the photodetector 7. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a pattern of sub beam spots on each light receiving surface of the photodetector 7. Operations of the optical pickup device 1A and the information processing device 51 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.

ここで、図４（ａ）は、オントラック時にディスク３の盤面に形成されるスポットのパターン、図４（ｂ）は、オントラック時にフォトディテクタ７の各受光面に入射するスポットのパターンを示す。また、図５（ａ）は、オフトラック時に２分割フォトディテクタ１２ａ，１２ｂに入射するスポットのパターン、図５（ｂ）は、レンズシフト時に２分割フォトディテクタ１２ａ，１２ｂに入射するスポットのパターンを示す。   Here, FIG. 4A shows a pattern of spots formed on the disk surface of the disk 3 during on-track, and FIG. 4B shows a pattern of spots incident on each light receiving surface of the photodetector 7 during on-track. FIG. 5A shows a pattern of spots incident on the two-divided photodetectors 12a and 12b during off-track, and FIG. 5B shows a pattern of spots incident on the two-divided photodetectors 12a and 12b during lens shift.

半導体レーザ２から出射されたレーザビームＢは、グレーティング素子８を透過することで、図３に示すように、メインビームＭＢと２本のサブビームＳＢ１，ＳＢ２に分割される。   The laser beam B emitted from the semiconductor laser 2 passes through the grating element 8 and is split into a main beam MB and two sub beams SB1 and SB2 as shown in FIG.

グレーティング素子８で分割されたメインビームＭＢとサブビームＳＢ１，ＳＢ２は、ビームスプリッタ１０で反射してコリメータレンズ９に入射する。コリメータレンズ９に入射したメインビームＭＢとサブビームＳＢ１，ＳＢ２はそれぞれコリメートされ、対物レンズ４に入射する。対物レンズ４に入射したメインビームＭＢとサブビームＳＢ１，ＳＢ２は、それぞれ集光されてディスク３の盤面を照射する。   The main beam MB and the sub beams SB1 and SB2 divided by the grating element 8 are reflected by the beam splitter 10 and enter the collimator lens 9. The main beam MB and the sub beams SB1 and SB2 incident on the collimator lens 9 are collimated and incident on the objective lens 4. The main beam MB and the sub beams SB1 and SB2 incident on the objective lens 4 are condensed and irradiate the disk surface of the disk 3.

ディスク３の盤面を照射したメインビームＭＢとサブビームＳＢ１，ＳＢ２は、記録マークの有無に応じて変調されて反射される。   The main beam MB and the sub beams SB1 and SB2 that irradiate the disk surface of the disk 3 are modulated and reflected according to the presence or absence of a recording mark.

ディスク３の盤面で反射したメインビームＭＢとサブビームＳＢ１，ＳＢ２の戻り光は、対物レンズ４とコリメータレンズ９で集光され、ビームスプリッタ１０を透過して、フォトディテクタ７に入射する。   The return light of the main beam MB and the sub beams SB1 and SB2 reflected by the disk surface of the disk 3 is collected by the objective lens 4 and the collimator lens 9, passes through the beam splitter 10, and enters the photodetector 7.

フォトディテクタ７では、メインビームＭＢの戻り光は４分割フォトディテクタ１１に入射し、一方のサブビームＳＢ１の戻り光は２分割サブフォトディテクタ１２ａに入射し、他方のサブビームＳＢ２の戻り光は２分割サブフォトディテクタ１２ｂに入射する。   In the photodetector 7, the return light of the main beam MB is incident on the quadrant photodetector 11, the return light of one sub-beam SB1 is incident on the two-segment sub-detector 12a, and the return light of the other sub-beam SB2 is incident on the two-segment sub-detector 12b. Incident.

そして、上述した（１）式によりトラッキングエラー信号ＴＥを得て、メインビームＭＢのメインスポットＭＰをトラックに追従させるトラッキングを行うと共に、上述した（２）式によりフォーカスエラー信号ＦＥを得て、メインビームＭＢをディスク３の盤面に合焦点させるフォーカスを行う。   Then, the tracking error signal TE is obtained by the above-described equation (1), tracking is performed so that the main spot MP of the main beam MB follows the track, and the focus error signal FE is obtained by the above-described equation (2). Focusing is performed to focus the beam MB on the surface of the disk 3.

さて、図４（ａ）に示すように、メインビームＭＢのメインスポットＭＰがトラックＴ（記録マーク）を追従しているオントラック時では、フォトディテクタ７に入射した一方のサブビームＳＢ１のサブスポットＳＰ１は、図４（ｂ）に示すように、２分割フォトディテクタ１２ａの中央に位置する。同様に、フォトディテクタ７に入射した他方のサブビームＳＢ２のサブスポットＳＰ２は、２分割フォトディテクタ１２ｂの中央に位置する。   As shown in FIG. 4A, when the main spot MP of the main beam MB follows the track T (recording mark), the sub spot SP1 of the one sub beam SB1 incident on the photodetector 7 is As shown in FIG. 4B, it is located at the center of the two-divided photodetector 12a. Similarly, the sub spot SP2 of the other sub beam SB2 incident on the photodetector 7 is located at the center of the two-divided photodetector 12b.

更に、図３（ｂ）に示すように、メインビームＭＢの焦点位置Ｐ１をディスク３の盤面に合わせると、各サブビームＳＢ１，ＳＢ２はディスク３の盤面では合焦点しないので、各サブビームＳＢ１，ＳＢ２によってディスク３の盤面に形成されるサブスポットＳＰ１，ＳＰ２の径が拡大される。   Further, as shown in FIG. 3B, when the focal position P1 of the main beam MB is adjusted to the surface of the disk 3, the sub beams SB1 and SB2 are not focused on the surface of the disk 3, so that the sub beams SB1 and SB2 The diameters of the sub-spots SP1 and SP2 formed on the disk surface of the disk 3 are enlarged.

そして、サブビームＳＢ１，ＳＢ２のスポット径が、エアリーディスク径よりも十分に大きければ（例えば、２倍以上）、ディスク３を照射したサブビームＳＢ１，ＳＢ２のサブスポットＳＰ１，ＳＰ２ではトラックが認識できなくなり、サブビームＳＢ１，ＳＢ２の戻り光からはトラッキングエラー信号が得られなくなる。   If the spot diameters of the sub-beams SB1 and SB2 are sufficiently larger than the Airy disk diameter (for example, twice or more), the tracks cannot be recognized by the sub-spots SP1 and SP2 of the sub-beams SB1 and SB2 irradiated on the disk 3. A tracking error signal cannot be obtained from the return beams of the sub beams SB1 and SB2.

すなわち、ディスク３の偏芯等によりメインビームＭＢがトラックから外れたオフトラック時では、４分割フォトディテクタ１１におけるメインビームＭＢのメインスポットＭＰのパターンは、トラックからのずれ量に応じて変位する。   That is, when the main beam MB is off track due to the eccentricity of the disk 3 or the like, the pattern of the main spot MP of the main beam MB in the quadrant photodetector 11 is displaced according to the amount of deviation from the track.

これに対して、ディスク３を照射したサブビームＳＢ１，ＳＢ２は、トラックを認識できないことからトラック横断によって変調されず、図５（ａ）に示すように、２分割フォトディテクタ１２ａにおけるサブビームＳＢ１のサブスポットＳＰ１のパターン、及び２分割フォトディテクタ１２ｂにおけるサブビームＳＢ２のサブスポットＳＰ２のパターンは変化しない。   On the other hand, the sub beams SB1 and SB2 irradiated with the disk 3 are not modulated by crossing the track because the track cannot be recognized, and as shown in FIG. 5A, the sub spot SP1 of the sub beam SB1 in the two-divided photodetector 12a. And the pattern of the sub spot SP2 of the sub beam SB2 in the two-divided photodetector 12b do not change.

一方、トラッキング動作等で対物レンズ４をトラッキング方向にシフトさせたレンズシフト時は、４分割フォトディテクタ１１におけるメインビームＭＢのメインスポットＭＰのパターンは、ディスク３の偏芯等によるトラックのずれ量と、対物レンズ４のシフト量に応じて変化する。   On the other hand, when the objective lens 4 is shifted in the tracking direction by a tracking operation or the like, the pattern of the main spot MP of the main beam MB in the four-divided photodetector 11 is the amount of track deviation due to the eccentricity of the disk 3 and the like. It changes according to the shift amount of the objective lens 4.

これに対して、ディスク３を照射したサブビームＳＢ１，ＳＢ２は、トラックを認識できないことからトラック横断によっては変調されず、図５（ｂ）に示すように、２分割フォトディテクタ１２ａにおけるサブビームＳＢ１のサブスポットＳＰ１のパターン、及び２分割フォトディテクタ１２ｂにおけるサブビームＳＢ２のサブスポットＳＰ２のパターンは、レンズシフトによるオフセット成分に応じて変化する。   On the other hand, the sub-beams SB1 and SB2 irradiated with the disk 3 are not modulated by crossing the track because the track cannot be recognized, and the sub-spot of the sub-beam SB1 in the two-divided photodetector 12a as shown in FIG. 5B. The pattern of SP1 and the pattern of the sub spot SP2 of the sub beam SB2 in the two-divided photodetector 12b change according to the offset component due to the lens shift.

従って、２分割フォトディテクタ１２ａの出力から差信号（Ｅ−Ｆ）を演算し、２分割フォトディテクタ１２ｂの出力から差信号（Ｇ−Ｈ）を演算することでオフセット信号が得られる。   Accordingly, an offset signal is obtained by calculating the difference signal (EF) from the output of the two-divided photodetector 12a and calculating the difference signal (GH) from the output of the two-divided photodetector 12b.

そして、（１）式に示すように、４分割フォトディテクタ１１の出力から求めた対角線差信号（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）からオフセット信号を減算することで、オフセット成分を除去したトラッキングエラー信号ＴＥを得ることができる。   Then, as shown in the equation (1), the tracking error signal TE from which the offset component has been removed is obtained by subtracting the offset signal from the diagonal difference signal (A + D) − (B + C) obtained from the output of the quadrant photodetector 11. be able to.

図６はフォトディテクタの受光面のパターンの変形例を示す構成図であり、次に、第１の実施の形態の光ピックアップ装置の変形例について説明する。   FIG. 6 is a configuration diagram showing a modification of the pattern of the light receiving surface of the photodetector. Next, a modification of the optical pickup device of the first embodiment will be described.

さて、図３で説明したように、半導体レーザ２から出射されたレーザビームＢをグレーティング素子８で分割するため、フォトディテクタ７の各受光面では、例えば図４（ｂ）に示すような方向で干渉縞が現れる。   As described with reference to FIG. 3, since the laser beam B emitted from the semiconductor laser 2 is divided by the grating element 8, the light receiving surfaces of the photodetector 7 interfere with each other in the direction as shown in FIG. 4B, for example. Stripes appear.

サブビームＳＢ１，ＳＢ２のサブスポットＳＰ１，ＳＰ２における干渉縞の並ぶ方向が、レンズシフトによるサブスポットＳＰ１，ＳＰ２の移動方向Ｗと平行で、かつ、２分割フォトディテクタ１２ａの分割線Ｓ１及び２分割フォトディテクタ１２ｂの分割線Ｓ２が干渉縞と平行であると、レンズシフト時に強度分布の強弱が交互に現れてしまう。   The direction in which the interference fringes are arranged in the sub-spots SP1 and SP2 of the sub-beams SB1 and SB2 is parallel to the moving direction W of the sub-spots SP1 and SP2 by the lens shift, and the dividing line S1 of the two-divided photodetector 12a and the two-divided photodetector 12b If the dividing line S2 is parallel to the interference fringes, the intensity distribution alternately appears during the lens shift.

そこで、レンズオフセットを検出するための２分割フォトディテクタ１２ａ，１２ｂの受光面のパターンは、サブビームＳＢ１，ＳＢ２によって形成されるサブスポットＳＰ１，ＳＰ２に現れる干渉縞に影響されにくくなるようにする。   Therefore, the pattern of the light receiving surfaces of the two-divided photodetectors 12a and 12b for detecting the lens offset is made less susceptible to interference fringes appearing in the sub spots SP1 and SP2 formed by the sub beams SB1 and SB2.

例えば、図６に示すように、サブビームＳＢ１，ＳＢ２によって形成されるサブスポットＳＰ１，ＳＰ２に現れる干渉縞と、２分割フォトディテクタ１２ａの分割線Ｓ１及び２分割フォトディテクタ１２ｂの分割線Ｓ２が平行とならないように、分割線Ｓ１，Ｓ２を傾斜させる。   For example, as shown in FIG. 6, the interference fringes appearing in the sub-spots SP1 and SP2 formed by the sub-beams SB1 and SB2 are not parallel to the dividing line S1 of the two-divided photodetector 12a and the dividing line S2 of the two-divided photodetector 12b. Next, the dividing lines S1 and S2 are inclined.

以上説明したように、第１の実施の形態の光ピックアップ装置１Ａでは、サブビームＳＢ１，ＳＢ２のサブスポットＳＰ１，ＳＰ２がトラックに沿う必要はなく、ディスク３の盤面の任意の位置に配置でき、サブスポットＳＰ１，ＳＰ２の位置及び回転調整を必要としない。そのため、光学系の調整が容易で、工程簡素化、低コスト化に寄与する。   As described above, in the optical pickup device 1A of the first embodiment, the sub-spots SP1 and SP2 of the sub-beams SB1 and SB2 do not have to follow the track, and can be arranged at any position on the disk surface of the disk 3. It is not necessary to adjust the position and rotation of the spots SP1 and SP2. Therefore, adjustment of the optical system is easy, which contributes to process simplification and cost reduction.

また、サブビームＳＢ１，ＳＢ２のサブスポットＳＰ１，ＳＰ２の配置が任意で良いため、対物レンズ４の動線をラジアル線上に配置する必要がない。従って、メカ精度や組み立て精度、配置設計に対して柔軟であり、工程簡素化、低コスト化に寄与する。   Further, since the arrangement of the sub-spots SP1 and SP2 of the sub-beams SB1 and SB2 is arbitrary, it is not necessary to arrange the flow line of the objective lens 4 on the radial line. Therefore, it is flexible with respect to mechanical accuracy, assembly accuracy, and layout design, contributing to process simplification and cost reduction.

よって、２対物光学系への応用も容易となる。例えば、２対物光学系のどちらか片方をラジアル線上から離したい場合に適用可能となる。   Therefore, application to a two-objective optical system is facilitated. For example, the present invention can be applied when one of the two objective optical systems is desired to be separated from the radial line.

更に、サブビームＳＢ１，ＳＢ２のサブスポットＳＰ１，ＳＰ２の位置の制約が無いので、集積光学系設計の自由度が高い。従って、作りやすさ、低コスト化に寄与する。   Furthermore, since there is no restriction on the positions of the sub-spots SP1 and SP2 of the sub-beams SB1 and SB2, the degree of freedom in designing the integrated optical system is high. Therefore, it contributes to ease of production and cost reduction.

また、二次曲線状の格子パターン８ｂが一様に形成されたグレーティング素子８でレーザビームを分割するので、サブビームＳＢ１，ＳＢ２のサブスポットＳＰ１，ＳＰ２内の強度分布が一様になり、格子パターンが単純な形状であることから、回折格子の設計も容易である。そして、回折角度が小さければ収差ズレ等はほぼ無視できる。特に、本例のようにグレーティング素子を３ビーム分割に利用する場合は、サブビームの回折角度が小さいため、収差ズレ等はほぼ無視できる。   Further, since the laser beam is divided by the grating element 8 in which the lattice pattern 8b having a quadratic curve is formed uniformly, the intensity distribution in the sub-spots SP1 and SP2 of the sub-beams SB1 and SB2 becomes uniform, and the grating pattern Since it is a simple shape, it is easy to design a diffraction grating. And if the diffraction angle is small, aberration deviation etc. can be almost ignored. In particular, when the grating element is used for splitting three beams as in this example, the aberration deviation and the like can be almost ignored because the diffraction angle of the sub beam is small.

なお、回折角度が大きいと、収差のずれが大きくなるので、コマ収差補正や非点収差補正等、スポットの形状に収差補正の変動成分を加える必要が生じるが、その場合でも、補正量はかなり小さいため、補正無しのパターンと比べて、形状の違いは非常に小さいものとなり、収差補正の影響を抑えることができる。   If the diffraction angle is large, the aberration shift becomes large, so it is necessary to add a fluctuation component of aberration correction to the spot shape, such as coma correction and astigmatism correction. Since it is small, the difference in shape is very small compared to a pattern without correction, and the influence of aberration correction can be suppressed.

＜第２の実施の形態の光ピックアップ装置の構成及び動作例＞
図７は第２の実施の形態の光ピックアップ装置の一例を示す分解斜視図である。第２の実施の形態の光ピックアップ装置１Ｂは、ホログラムタイプのデバイス構造を有し、ホログラム素子２１と、集積回路２２を備える。 <Configuration and Operation Example of Optical Pickup Device of Second Embodiment>
FIG. 7 is an exploded perspective view showing an example of the optical pickup device of the second embodiment. The optical pickup device 1B of the second embodiment has a hologram type device structure, and includes a hologram element 21 and an integrated circuit 22.

ホログラム素子２１は、上面にホログラム２３を備えると共に、下面に回折手段の一例としてのグレーティング素子２４を備える。グレーティング素子２４は、例えば図３（ａ）に示すような格子パターンが形成され、レーザビームをメインビームと２本のサブビームに分割すると共に、メインビームの焦点位置に対して各サブビームの焦点位置を光軸方向に沿ってずらすレンズ機能を持たせ、サブビームのスポット径を拡大する。   The hologram element 21 includes a hologram 23 on the upper surface and a grating element 24 as an example of a diffracting unit on the lower surface. The grating element 24 is formed with a lattice pattern as shown in FIG. 3A, for example, and divides the laser beam into a main beam and two sub beams, and sets the focal position of each sub beam with respect to the focal position of the main beam. A lens function for shifting along the optical axis direction is provided, and the spot diameter of the sub beam is enlarged.

集積回路２２は、光源としての半導体レーザ２５と、半導体レーザ２５から出射されたレーザビームをホログラム素子２１に入射するマイクロミラー２６と、図示しないディスクからの戻り光を受光するフォトディテクタ２７を備える。   The integrated circuit 22 includes a semiconductor laser 25 as a light source, a micromirror 26 that makes a laser beam emitted from the semiconductor laser 25 incident on the hologram element 21, and a photodetector 27 that receives return light from a disk (not shown).

図８は第２の実施の形態の光ピックアップ装置１Ｂにおけるフォトディテクタの一例を示す構成図である。フォトディテクタ２７は、主受光手段として、グレーティング素子２４で分割されて出射され、図示しないディスクで反射した入射光をホログラム２３で２分割したメインビームの戻り光が入射する２個の３分割フォトディテクタ２８を備える。また、フォトディテクタ２７は、副受光手段として、グレーティング素子２４で分割されて出射され、図示しないディスクで反射した入射光をホログラム２３で２分割したサブビームの戻り光が入射する４個の２分割フォトディテクタ２９を備える。   FIG. 8 is a configuration diagram showing an example of a photodetector in the optical pickup device 1B of the second embodiment. The photodetector 27, as main light receiving means, includes two three-divided photodetectors 28 on which incident light that has been divided and emitted by the grating element 24 and reflected by a disk (not shown) is divided into two by the hologram 23 and is incident on the main beam. Prepare. The photodetector 27 is subdivided by the grating element 24 as sub-light receiving means, and incident light reflected by a disk (not shown) is divided into two by the hologram 23. The two-divided photodetectors 29 enter the return light of the sub beam. Is provided.

なお、サブビームによって形成されるサブスポットに現れる干渉縞に影響されにくくするため、各２分割フォトディテクタ２９の分割線と干渉縞が平行とならないように、分割線Ｓ３を傾斜させてある。   Note that the dividing line S3 is inclined so that the dividing lines of the two-divided photodetectors 29 and the interference fringes are not parallel in order to be less affected by the interference fringes appearing in the sub-spots formed by the sub-beams.

上述した構成を有した第２の実施の形態の光ピックアップ装置１Ｂの動作について説明すると、半導体レーザ２５から出射されたレーザビームはマイクロミラー２６で反射し、マイクロミラー２６に対向してホログラム素子２１の下面に形成されたグレーティング素子２４により、メインビームと２本のサブビームに分割される。   The operation of the optical pickup device 1B according to the second embodiment having the above-described configuration will be described. The laser beam emitted from the semiconductor laser 25 is reflected by the micromirror 26 and faces the micromirror 26 to the hologram element 21. Is divided into a main beam and two sub-beams by a grating element 24 formed on the lower surface thereof.

グレーティング素子２４で分割されたメインビームと２本のサブビームは、ホログラム２３を０次光として通過し、図示しないコリメータレンズでコリメートされた後、図示しない対物レンズによりディスクに集光される。   The main beam and the two sub beams divided by the grating element 24 pass through the hologram 23 as zero-order light, are collimated by a collimator lens (not shown), and are then condensed on a disk by an objective lens (not shown).

ディスク上の記録マークにより変調された戻り光は、対物レンズ及びコリメータレンズを透過し、ホログラム２３によって回折されて一次回折光としてフォトディテクタ２７の対応する受光面に集光される。   The return light modulated by the recording mark on the disk passes through the objective lens and the collimator lens, is diffracted by the hologram 23, and is condensed on the corresponding light receiving surface of the photodetector 27 as first-order diffracted light.

本例の光ピックアップ装置１Ｂでは、フォーカスが合っている場合は、２個の３分割フォトディテクタ２８に入射するメインビームの戻り光によるメインスポットＭＰの形状は同じ大きさになるのに対して、ディスクが対物レンズに近すぎたり遠すぎたりしてフォーカスが合っていない場合は、２個の３分割フォトディテクタ２８に入射するメインビームの戻り光によるメインスポットＭＰの形状がアンバランスになる原理を利用したスポットサイズ法でフォーカスを行う。また、トラッキングはＤＰＰ法を用いる。   In the optical pickup device 1B of the present example, when the focus is on, the shape of the main spot MP by the return light of the main beam incident on the two three-divided photodetectors 28 is the same size, but the disk Is not close to the objective lens or too far from the objective lens, the principle that the shape of the main spot MP due to the return light of the main beam incident on the two three-divided photodetectors 28 is unbalanced is used. Focus by spot size method. The tracking uses the DPP method.

そして、メインビームの焦点位置をディスクの盤面に合わせると、各サブビームはディスクの盤面では合焦点しないので、各サブビームによってディスクの盤面に形成されるサブスポットＳＰの径は拡大され、トラックを認識できなくなる。   When the focus position of the main beam is adjusted to the disk surface of the disk, each sub beam is not focused on the disk surface of the disk, so the diameter of the sub spot SP formed on the disk surface of the disk by each sub beam is enlarged, and the track can be recognized. Disappear.

これにより、ディスクで反射したサブビームの戻り光を各２分割フォトディテクタ２９で受光すると、各２分割フォトディテクタ２９の出力からトラッキングエラー信号は得られない。これに対して、トラッキング動作により対物レンズを移動させると、各２分割フォトディテクタ２９におけるサブビームのサブスポットＳＰのパターンは変位することで、サブビームの戻り光を受光した各２分割フォトディテクタ２９の出力から差信号を演算することで、オフセット成分を得ることができる。   Thereby, when the return light of the sub beam reflected by the disk is received by each of the two-divided photodetectors 29, a tracking error signal cannot be obtained from the output of each of the two-divided photodetectors 29. On the other hand, when the objective lens is moved by the tracking operation, the pattern of the sub-spot SP of the sub beam in each of the two-divided photodetectors 29 is displaced, so that the difference from the output of each of the two-divided photodetectors 29 that receives the return light of the sub-beams. An offset component can be obtained by calculating the signal.

ディスクで反射したメインビームの戻り光を各３分割フォトディテクタ２８で受光すると、各３分割フォトディテクタ２８の出力からオフセット成分が含まれたトラッキングエラー信号が得られる。従って、サブビームの戻り光を受光した各２分割フォトディテクタ２９の出力から得たオフセット成分を減算することで、オフセット成分を除去したトラッキングエラー信号が得られる。   When the return light of the main beam reflected from the disk is received by each of the three-divided photodetectors 28, a tracking error signal including an offset component is obtained from the output of each of the three-divided photodetectors 28. Accordingly, by subtracting the offset component obtained from the output of each of the two-divided photodetectors 29 that have received the sub-beam return light, a tracking error signal from which the offset component has been removed can be obtained.

以上説明したように、第２の実施の形態の光ピックアップ装置１Ｂでは、ホログラム素子２１にサブビームのサブスポット径を拡大するためのレンズ機能を有したグレーティング素子２４を形成するため、グレーティング素子２４の位置精度確保をしやすく、作製が容易となる。本例では、サブビームの回折をタンジェンシャル方向にとり、ホログラム２３の面で、プッシュプル方向の分割を作っているため、デバイス作製精度も緩和される。   As described above, in the optical pickup device 1B according to the second embodiment, the grating element 24 having the lens function for enlarging the sub-spot diameter of the sub beam is formed on the hologram element 21. It is easy to ensure the positional accuracy and the manufacturing is easy. In this example, since the sub-beam diffraction is taken in the tangential direction and the division of the push-pull direction is made on the surface of the hologram 23, the device manufacturing accuracy is also eased.

加えて、集積系とグレーティング素子が一体構成の場合、従来のようにサブスポットの回転調整が必要な場合は、集積系とグレーティング素子を有したパッケージを回転させるためのスペースを確保する必要があったが、本発明を適用した光ピックアップ装置１Ｂによれば、サブスポットの位置はほぼ調整する必要がない設計にできる。よって、パッケージの公差を含めた程度の狭いスペースがあれば良く、結果として、従来の光ピックアップ装置よりも薄型及び省スペースが可能となる。   In addition, when the integrated system and the grating element are integrated, if it is necessary to adjust the rotation of the sub-spot as in the prior art, it is necessary to secure a space for rotating the package having the integrated system and the grating element. However, according to the optical pickup device 1B to which the present invention is applied, the position of the sub spot can be designed so as not to be substantially adjusted. Therefore, it suffices if there is a narrow space including the tolerance of the package. As a result, it is possible to reduce the thickness and space of the conventional optical pickup device.

従って、本発明を適用した光ピックアップ装置では、柔軟な設計が可能となり、受発光機能を集積した集積系への応用が容易となる。すなわち、デバイス作製プロセスの簡便化、低コスト化に寄与する。   Therefore, the optical pickup device to which the present invention is applied can be designed flexibly, and can be easily applied to an integrated system in which light emitting and receiving functions are integrated. That is, it contributes to the simplification and cost reduction of the device manufacturing process.

本発明は、映像や音声等の情報を記録再生するディスクシステムに適用される。   The present invention is applied to a disk system that records and reproduces information such as video and audio.

第１の実施の形態の光ピックアップ装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the optical pick-up apparatus of 1st Embodiment. フォトディテクタの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a photodetector. グレーティング素子の機能例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the function example of a grating element. ディスクの盤面とフォトディテクタの各受光面におけるレーザビームのスポットのパターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the pattern of the spot of the laser beam in the disc surface of a disk, and each light-receiving surface of a photodetector. フォトディテクタの各受光面におけるサブビームのスポットのパターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the pattern of the spot of a sub beam in each light-receiving surface of a photodetector. フォトディテクタの受光面のパターンの変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of the pattern of the light-receiving surface of a photodetector. 第２の実施の形態の光ピックアップ装置の一例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows an example of the optical pick-up apparatus of 2nd Embodiment. フォトディテクタの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a photodetector.

符号の説明Explanation of symbols

１Ａ，１Ｂ・・・光ピックアップ装置、２・・・半導体レーザ、３・・・ディスク、４・・・対物レンズ、５・・・光学素子群、６・・・アクチュエータ、７・・・フォトディテクタ、８・・・グレーティング素子、９・・・コリメータレンズ、１０・・・ビームスプリッタ、１１・・・４分割フォトディテクタ、１２ａ，１２ｂ・・・２分割フォトディテクタ、２１・・・ホログラム素子、２２・・・集積回路、２３・・・ホログラム、２４・・・グレーティング素子、２５・・・半導体レーザ、２６・・・マイクロミラー、２７・・・フォトディテクタ、２８・・・３分割フォトディテクタ、２９・・・２分割フォトディテクタ、５１・・・情報処理装置、５２・・・スピンドルモータ、５３・・・信号回路、５４・・・ドライバ回路   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A, 1B ... Optical pick-up apparatus, 2 ... Semiconductor laser, 3 ... Disc, 4 ... Objective lens, 5 ... Optical element group, 6 ... Actuator, 7 ... Photo detector, DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Grating element, 9 ... Collimator lens, 10 ... Beam splitter, 11 ... 4 division | segmentation photodetector, 12a, 12b ... 2 division | segmentation photodetector, 21 ... Hologram element, 22 ... Integrated circuit, 23 ... hologram, 24 ... grating element, 25 ... semiconductor laser, 26 ... micromirror, 27 ... photodetector, 28 ... 3-split photodetector, 29 ... 2-split Photodetector 51 ... Information processing device 52 ... Spindle motor 53 ... Signal circuit 54 ... Driver circuit

Claims (5)

レーザビームを出射する光源と、
前記光源から出射されたレーザビームを、メインビームと２本のサブビームに分割する回折手段と、
前記回折手段で分割されたメインビームと各サブビームを集光する集光手段と、
前記集光手段を移動させてトラッキング動作及びフォーカス動作を行う駆動手段と、
情報が記録されるディスクで反射したメインビームの戻り光を受光する主受光手段と、
前記ディスクで反射した各サブビームの戻り光を受光する副受光手段とを備え、
前記回折手段は、一様に湾曲した格子パターンを有し、メインビームの焦点位置に対して各サブビームの焦点位置を光軸方向に沿ってずらすレンズ機能を備えた
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 A light source that emits a laser beam;
Diffraction means for dividing the laser beam emitted from the light source into a main beam and two sub beams;
Condensing means for condensing the main beam and each sub beam divided by the diffraction means;
Driving means for moving the condensing means to perform tracking operation and focusing operation;
Main light receiving means for receiving the return light of the main beam reflected by the disk on which information is recorded;
Sub-light receiving means for receiving the return light of each sub beam reflected by the disk,
The diffracting means has a uniformly curved grating pattern, and has a lens function for shifting the focal position of each sub beam along the optical axis direction with respect to the focal position of the main beam. . 前記副受光手段は２分割された受光面を有し、前記受光面の分割線を、前記回折手段で分割されたサブビームのサブスポットに現れる干渉縞に対して傾斜させた
ことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。 The sub-light-receiving means has a light-receiving surface divided into two, and a dividing line of the light-receiving surface is inclined with respect to an interference fringe appearing in a sub-spot of a sub-beam divided by the diffraction means. Item 5. The optical pickup device according to Item 1. 前記回折手段は、二次曲線状の格子パターンが、湾曲する方向を揃えて一様に形成された
ことを特徴する請求項１記載の光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 1, wherein the diffractive means has a quadratic-curved grating pattern that is uniformly formed with the curved direction aligned. 前記光源と前記主受光手段及び前記副受光手段を少なくとも集積した集積回路と、
前記回折手段が形成されたホログラム素子を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。 An integrated circuit in which at least the light source, the main light receiving means and the sub light receiving means are integrated;
The optical pickup device according to claim 1, further comprising a hologram element on which the diffracting means is formed. 情報が記録されるディスクに照射するレーザビームをトラックに追従させるトラッキング動作と、レーザビームをディスクに合焦点させるフォーカス動作が行われる光ピックアップ装置を備えた情報処理装置において、
前記光ピックアップ装置は、
前記ディスクに照射するレーザビームを出射する光源と、
前記光源から出射されたレーザビームを、メインビームと２本のサブビームに分割する回折手段と、
前記回折手段で分割されたメインビームと各サブビームを集光する集光手段と、
前記集光手段を移動させてトラッキング動作及びフォーカス動作を行う駆動手段と、
前記ディスクで反射したメインビームの戻り光を受光する主受光手段と、
前記ディスクで反射した各サブビームの戻り光を受光する副受光手段とを備え、
前記回折手段は、一様に湾曲した格子パターンを有し、メインビームの焦点位置に対して各サブビームの焦点位置を光軸方向に沿ってずらすレンズ機能を備えた
ことを特徴とする情報処理装置。 In an information processing apparatus provided with an optical pickup device in which a tracking operation for following a track with a laser beam applied to a disk on which information is recorded and a focusing operation for focusing the laser beam on a disk are performed,
The optical pickup device is:
A light source for emitting a laser beam for irradiating the disk;
Diffraction means for dividing the laser beam emitted from the light source into a main beam and two sub beams;
Condensing means for condensing the main beam and each sub beam divided by the diffraction means;
Driving means for moving the condensing means to perform tracking operation and focusing operation;
Main light receiving means for receiving the return light of the main beam reflected by the disk;
Sub-light receiving means for receiving the return light of each sub beam reflected by the disk,
The diffracting means has a uniformly curved grating pattern and has a lens function for shifting the focal position of each sub beam along the optical axis direction with respect to the focal position of the main beam. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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