JP2012181904A - Optical pickup - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ディスクに記録される情報の読み取りや光ディスクへの情報の書き込みを行う際に用いられる光ピックアップに関する。 The present invention relates to an optical pickup used when reading information recorded on an optical disc or writing information on an optical disc.
従来、ブルーレイディスク（以下ＢＤと記載）、デジタル多用途ディスク（以下ＤＶＤと記載）、コンパクトディスク（以下ＣＤと記載）等の光ディスクに対して、情報を読み取ったり、情報を書き込んだりする目的で光ピックアップが使用されている。この光ピックアップには、光源から出射される光を光ディスクの情報記録面に集光するための対物レンズと、光ディスクで反射される反射光（戻り光）を受光する光検出器（ＰＤＩＣ）と、が含まれる。 Conventionally, for the purpose of reading information and writing information on an optical disc such as a Blu-ray disc (hereinafter referred to as BD), a digital versatile disc (hereinafter referred to as DVD), and a compact disc (hereinafter referred to as CD). A pickup is used. In this optical pickup, an objective lens for condensing the light emitted from the light source on the information recording surface of the optical disc, a photodetector (PDIC) for receiving reflected light (return light) reflected by the optical disc, Is included.
光ピックアップによって、光ディスクの情報を読み取ったり、光ディスクに情報を書き込んだりする場合には、対物レンズによって集光される光スポットの位置は、次のように制御される。第１に、対物レンズによって集光される光スポットが、光ディスクの情報記録面上に常に存在するように制御（フォーカシング制御）される。第２に、対物レンズによって情報記録面上に集光された光スポットが、光ディスクに形成されるトラックに常に追従するように制御（トラッキング制御）される。 When reading information on the optical disk or writing information on the optical disk by the optical pickup, the position of the light spot condensed by the objective lens is controlled as follows. First, the light spot collected by the objective lens is controlled (focusing control) so that it always exists on the information recording surface of the optical disc. Secondly, the light spot collected on the information recording surface by the objective lens is controlled (tracking control) so as to always follow the track formed on the optical disk.
光ピックアップにおいては、光検出器から出力される信号に基づいて、光スポットと情報記録面（目標の情報記録面）とのズレ量を表すフォーカスエラー（ＦＥ）信号と、光スポットとトラック（目標のトラック）とのズレ量を表すトラッキングエラー（ＴＥ）信号とが算出されるようになっている。そして、ＦＥ信号に基づいて対物レンズのフォーカス方向の位置を動かす制御（フォーカシング制御）が行われ、ＴＥ信号に基づいて対物レンズのトラッキング方向の位置を動かす制御（トラッキング制御）が行われる。 In an optical pickup, based on a signal output from a photodetector, a focus error (FE) signal indicating the amount of deviation between a light spot and an information recording surface (target information recording surface), a light spot and a track (target) The tracking error (TE) signal representing the amount of deviation from the track) is calculated. Control for moving the position of the objective lens in the focus direction (focusing control) is performed based on the FE signal, and control for moving the position of the objective lens in the tracking direction (tracking control) is performed based on the TE signal.
なお、フォーカス方向は、光ディスクの情報記録面に略垂直な方向であり、トラッキング方向は、光ディスクのトラック（情報記録面に同心円状又は螺旋状に形成される）に略垂直な方向（トラックを横断する方向）である。 The focus direction is a direction substantially perpendicular to the information recording surface of the optical disc, and the tracking direction is a direction (crossing the track) substantially perpendicular to the track of the optical disc (formed concentrically or spirally on the information recording surface). Direction).
ＴＥ信号を算出する方法としては、従来、ＰＰ（Push-Pull）法やＤＰＰ（Differential Push-Pull）法等が知られている。ＤＰＰ法は、レンズシフト（対物レンズのトラッキング方向へのオフセット）の影響を抑制してＴＥ信号を得ることができるため、従来、光ピックアップに広く採用されている。 Conventionally known methods for calculating the TE signal include a PP (Push-Pull) method and a DPP (Differential Push-Pull) method. Since the DPP method can obtain the TE signal while suppressing the influence of lens shift (offset of the objective lens in the tracking direction), it has been widely used in optical pickups.
しかしながら、例えばＢＤは、情報記録面の数が複数ある多層ディスクが一般的であり、最近では３層、４層といった多層ディスクも市販されている。このような多層ディスクに光ピックアップで対応する場合、目的とする情報記録面とは異なる情報記録面からの反射光が迷光として発生する。光源から出射される光を回折格子（グレーティング）によって主光と２つの副光とからなる３つの光に分けて光ディスクに照射する構成を採用するＤＰＰ法は、前述の迷光の影響を受け易く、多層ディスクに対しては不向きである。 However, for example, BD is generally a multi-layer disc having a plurality of information recording surfaces, and recently, multi-layer discs having three layers and four layers are also commercially available. When such a multilayer disk is handled with an optical pickup, reflected light from an information recording surface different from the target information recording surface is generated as stray light. The DPP method that employs a configuration in which light emitted from a light source is irradiated onto an optical disk by being divided into three light beams, which are main light and two sub-lights, by a diffraction grating (grating) is easily affected by the stray light described above. Not suitable for multi-layer discs.
また、ＤＰＰ法においては、上述のように光源から出射される光を３つの光に分けて光ディスクに照射するために、１つの光のみを光ディスクに照射する場合に比べて、光の利用効率が低下してしまう。すなわち、光利用効率の面からもＤＰＰ法は好ましくないと言える。 Also, in the DPP method, since the light emitted from the light source is divided into three lights and irradiated onto the optical disk as described above, the light use efficiency is higher than in the case where only one light is irradiated onto the optical disk. It will decline. That is, it can be said that the DPP method is not preferable in terms of light utilization efficiency.
このようなことから、従来、光源から出射される光によって光ディスクに形成される光スポットは１つとし、光ディスクからの戻り光を回折光学素子によって複数の光に分けて光検出器で受光し、ＴＥ信号を得る構成の光ピックアップが開発されている（例えば特許文献１参照）。 For this reason, conventionally, there is one light spot formed on the optical disk by the light emitted from the light source, and the return light from the optical disk is divided into a plurality of lights by the diffractive optical element and received by the photodetector, An optical pickup configured to obtain a TE signal has been developed (see, for example, Patent Document 1).
図１１は、従来（特許文献１）の光ピックアップに備えられる、戻り光を分光する回折光学素子の構成を示す図である。図１１には、回折光学素子１０１に入射する戻り光（破線で示される）も合わせて示されている。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a diffractive optical element that is provided in a conventional optical pickup (Patent Document 1) and that splits return light. FIG. 11 also shows return light (indicated by a broken line) incident on the diffractive
光ディスクに形成されるトラックは、光ディスクに入射する光に対して回折格子として作用する。このために、戻り光には０次光と±１次光とが含まれることになる。図１１に示すように、戻り光は０次光と±１次光とが重なり合って生じるプッシュプル信号成分領域Ｗを有する。このプッシュプル信号成分領域Ｗは、光ディスクに入射する光がトラックを横切る際に交流信号（プッシュプル信号）が発生することと関係する領域である。 The track formed on the optical disk acts as a diffraction grating for light incident on the optical disk. For this reason, the return light includes zero-order light and ± first-order light. As shown in FIG. 11, the return light has a push-pull signal component region W generated by overlapping zero-order light and ± first-order light. This push-pull signal component region W is a region related to the generation of an AC signal (push-pull signal) when light incident on the optical disk crosses the track.
回折光学素子１０１は３つの領域１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃに分割されている。この３つの領域１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、戻り光に２つ含まれるプッシュプル信号成分領域Ｗの並び方向（図１１の左右方向）と略直交する方向（図１１の上下方向）に並んでいる。中央の領域１０１ａには回折溝は無く、この部分は透明基板となっている。中央の領域１０１ａを挟むように配置される領域１０１ｂ、１０１ｃには回折溝が設けられている。この３つの領域１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、プッシュプル信号成分領域Ｗが中央の領域１０１ａ内に収まり、両端の領域１０１ｂ、１０１ｃにはプッシュプル信号成分領域Ｗが入らないように形成されている。
The diffractive
図１２は、従来（特許文献１）の光ピックアップに備えられる光検出器に形成される受光パターンを示す図である。図１２には、光検出器１０２の受光面に形成される光スポットも合わせて示している。
FIG. 12 is a diagram showing a light receiving pattern formed in a photodetector provided in a conventional (PTL 1) optical pickup. FIG. 12 also shows a light spot formed on the light receiving surface of the
光検出器１０２には、３つの受光部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが形成され、メイン受光部１０２ａを中心にサブ受光部１０２ｂとサブ受光部１０２ｃとが対称配置された構成となっている。３つの受光部１０２ａ、１０２ｂ、１０３ｃの並び方向は、光ピックアップが備える対物レンズがレンズシフト（トラッキング方向に移動）した場合に、光検出器１０２の受光面に形成される光スポットが移動する方向（以下、第１の方向と表現する）と平行な方向となっている。この第１の方向はトラッキング方向に対応する方向である。
Three
メイン受光部１０２ａは、第１の方向に平行な分割線と第１の方向に直交する分割線とかなる十字状の分割線で４つの領域ａ、ｂ、ｃ、ｄに分割（４等分）されている。サブ受光部１０２ｂは第１の方向に直交する分割線で２分割（２等分）され、２つの領域ｅ、ｆが形成されている。同様に、サブ受光部１０２ｃは第１の方向に直交する分割線で２分割（２等分）され、２つの領域ｇ、ｈが形成されている。
The main
回折されることなく回折光学素子１０１を透過した光（０次光）は、光スポットＳＰ１となってメイン受光部１０２ａで受光される。回折光学素子１０１の格子面辺縁部領域１０１ｂ、１０１ｃで回折された＋１次光は、略半月状又は略三日月状の光スポットＳＰ２ａ、ＳＰ２ｂとなってサブ受光部１０２ｂで受光される。一方、回折光学素子１０１の格子面辺縁部領域１０１ｂ、１０１ｃで回折された−１次光は、略半月状又は略三日月状の光スポットＳＰ３ａ、ＳＰ３ｂとなってサブ受光部１０２ｃで受光される。
The light (0th order light) transmitted through the diffractive
この構成において、ＴＥ信号は以下の式（Ａ）で得られる。式（Ａ）では、光検出器１０２の各領域から出力される信号を、領域名の前に「Ｓ」を付して示している。
ＴＥ＝(Ｓａ＋Ｓｂ)−(Ｓｃ＋Ｓｄ)−ｋ＊((Ｓｅ−Ｓｆ)＋(Ｓｇ−Ｓｈ)) （Ａ）
なお、式（Ａ）のｋは係数である。
In this configuration, the TE signal is obtained by the following equation (A). In the formula (A), signals output from the respective regions of the
TE = (Sa + Sb) − (Sc + Sd) −k * ((Se−Sf) + (Sg−Sh)) (A)
Note that k in the equation (A) is a coefficient.
式（Ａ）中で前項の(Ｓａ＋Ｓｂ)−(Ｓｃ＋Ｓｄ)は、メイン受光部１０２ａで受光される光スポットＳＰ１から得られる信号である。この信号は、光ディスクのトラック構造によって生じるプッシュプル信号に、対物レンズがレンズシフトした場合に生じるＤＣオフセット信号が加わった信号となる。
In the formula (A), (Sa + Sb) − (Sc + Sd) in the previous term is a signal obtained from the light spot SP1 received by the main
式（Ａ）中で後項第１項の(Ｓｅ−Ｓｆ)は、サブ受光部１０２ｂで受光された光スポットＳＰ２ａ、ＳＰ２ｂから得られる信号である。サブ受光部１０２ｂで受光される光スポットＳＰ２ａ、ＳＰ２ｂは、回折光学素子１０１の格子面辺縁部領域１０１ｂ、１０１ｃで回折された＋１次光の光スポットで、この光スポットにはプッシュプル信号成分が全く（或いはほとんど）含まれていない。このため、(Ｓｅ−Ｓｆ)信号にはプッシュプル信号は含まれず、対物レンズのレンズシフトに伴う光スポットの移動に起因するＤＣオフセット信号だけが含まれることになる。この点、式（Ａ）中で後項第２項の(Ｓｇ−Ｓｈ)も同様である。したがって、式（Ａ）により、対物レンズがレンズシフトした場合の影響が除去された良好なＴＥ信号が得られる。
The first term (Se−Sf) in the equation (A) is a signal obtained from the light spots SP2a and SP2b received by the sub
しかしながら、特許文献１に示される光ピックアップには、次のような問題点がある。第１に、サブ受光部１０２ｂ、１０２ｃで受光される光スポットは、回折光学素子１０１の格子面辺縁部領域１０１ｂ、１０１ｃからの光（回折光）であり、サブ受光部１０２ｂ、１０２ｃの受光面積に比べて、サイズがかなり小さなものと成りやすい。この結果、サブ受光部１０２ｂ、１０２ｃから出力される信号はノイズの影響を受けやすく、ＴＥ信号が劣化してしまう場合がある。
However, the optical pickup disclosed in
第２に、光検出器１０２に至る光の進行方向と平行な方向（以下Ｚ方向とする）について、光検出器１０２の取り付け精度が十分確保できない場合に、適切なＴＥ信号が得られないといった問題がある。これについて、図１３を参照しながら説明する。図１３は、光検出器の取り付けばらつきがＺ方向に発生した場合の問題点を説明するための模式図である。
Second, an appropriate TE signal cannot be obtained when the mounting accuracy of the
図１３に示されるように、光検出器１０２の位置がＺ方向にずれて位置Ｐ１から位置Ｐ２へと変わると、回折光学素子１０１で回折された回折光が光検出器１０２に落ちる位置が変動することがわかる。従来の光ピックアップでは、回折光学素子１０１で生じる回折光（±１次光）の回折方向が、第１の方向（図１２参照）に平行となっている。このために、光検出器１０２のＺ方向の取り付け位置が狙いの位置からずれると、対物レンズのレンズシフトとは関係なく、サブ受光部１０２ｂに形成される光スポットＳＰ２ａ、ＳＰ２ｂの位置が２つの領域ｅ、ｆのいずれかに偏った状態となってしまう。同様の偏りがサブ受光部１０２ｃでも生じる。この結果、適切なＴＥ信号が得られないといった問題が発生する。
As shown in FIG. 13, when the position of the
以上の点に鑑みて、本発明の目的は、戻り光が通過する光路に回折光学素子が配置される光ピックアップにおいて、安定して適切なＴＥ信号が得られる技術を提供することである。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a technique capable of stably obtaining an appropriate TE signal in an optical pickup in which a diffractive optical element is disposed in an optical path through which return light passes.
上記目的を達成するために本発明の光ピックアップは、第１の光源と、前記第１の光源とは異なる波長の光を出射する第２の光源と、前記第１の光源から出射されて光ディスクで反射される反射光、及び、前記第２の光源から出射されて光ディスクで反射される反射光を、共通の光路を介して受光する光検出部と、前記共通の光路中に配置される回折光学素子と、を備える光ピックアップであって、前記光ディスクで反射される反射光のうち、前記光ディスクのトラック構造によって生じる０次光と±１次光とが重なり合って生じる２つの領域をプッシュプル信号成分領域とした場合に、前記回折光学素子には、前記２つのプッシュプル信号成分領域の並び方向に略直交する方向を長手方向とし、前記光ディスクで反射される反射光の中央部分が通過する略帯状の回折領域が含まれ、前記光検出部には、回折されることなく前記回折光学素子を透過する光を受光するメイン受光部と、前記略帯状の回折領域で回折される回折光を受光するサブ受光部と、が形成され、前記第１の光源が使用される場合、及び、前記第２の光源が使用される場合において、前記メイン受光部及び前記サブ受光部から出力される信号を用いてトラッキングエラー信号が生成されるように設けられる。 In order to achieve the above object, an optical pickup according to the present invention includes a first light source, a second light source that emits light having a wavelength different from that of the first light source, and an optical disc that is emitted from the first light source. And a light detector that receives the reflected light reflected by the optical disc and the reflected light emitted from the second light source and reflected by the optical disc through a common optical path, and diffraction arranged in the common optical path. An optical pickup comprising: an optical element, wherein two regions of the reflected light reflected by the optical disc that are generated by overlapping zero-order light and ± first-order light caused by the track structure of the optical disc are pushed-pull signals In the case of the component region, the diffractive optical element has a central direction of reflected light reflected by the optical disc, with the direction substantially perpendicular to the direction in which the two push-pull signal component regions are arranged as the longitudinal direction. A substantially band-shaped diffraction region through which the light passes, and the light detection unit is diffracted by the main light-receiving unit that receives light that is transmitted through the diffractive optical element without being diffracted, and the substantially band-shaped diffraction region When the first light source is used and when the second light source is used, an output from the main light receiving unit and the sub light receiving unit is formed. The tracking error signal is generated using the signal to be generated.
本構成によれば、第１の光源が使用される場合、及び、第２の光源が使用される場合において、戻り光（光ディスクからの反射光）が通過する光路中に配置される回折光学素子を使用してＴＥ信号を得ることができるようになっている。このために、本構成の光ピックアップでは、第１の光源が使用される場合、及び、第２の光源が使用される場合において、光源から出射される光を３つの光に分けて光ディスクに照射する必要がなく、ＤＰＰ法を用いてＴＥ信号を生成する場合に比べて光利用効率を高められる。また、本構成では、多層ディスクに対応する場合に、ＤＰＰ法では深刻な問題となる迷光について、その影響を小さなものとできる。 According to this configuration, when the first light source is used and when the second light source is used, the diffractive optical element disposed in the optical path through which the return light (reflected light from the optical disk) passes. Can be used to obtain a TE signal. For this reason, in the optical pickup of this configuration, when the first light source is used and when the second light source is used, the light emitted from the light source is divided into three lights and irradiated onto the optical disk. Therefore, the light utilization efficiency can be improved as compared with the case where the TE signal is generated using the DPP method. Further, in this configuration, when dealing with a multilayer disk, the influence of stray light, which is a serious problem in the DPP method, can be reduced.
また、本構成は、戻り光のプッシュプル信号成分領域に挟まれる中央部が、サブ受光部で受光される構成となっている。このために、サブ受光部に形成される光スポットの面積を、サブ受光部の面積に対して比較的大きなものとすることが可能である。したがって、本構成によれば、サブ受光部から出力される信号についてノイズの影響を低減可能であり、第１の光源が使用される場合、及び、第２の光源が使用される場合において、安定して適切なＴＥ信号を得ることが可能になる。 Further, in this configuration, the central portion sandwiched between the push-pull signal component regions of the return light is received by the sub light receiving unit. For this reason, it is possible to make the area of the light spot formed in the sub light receiving portion relatively large with respect to the area of the sub light receiving portion. Therefore, according to this configuration, it is possible to reduce the influence of noise on the signal output from the sub light receiving unit, and stable when the first light source is used and when the second light source is used. Thus, an appropriate TE signal can be obtained.
上記構成の光ピックアップにおいて、前記サブ受光部の中央部には光を検出しない不感帯が形成されているのが好ましい。 In the optical pickup configured as described above, it is preferable that a dead zone that does not detect light is formed at the center of the sub light receiving unit.
本構成によれば、対物レンズがレンズシフトして帯状の回折領域に戻り光のプッシュプル信号成分領域が入り込む場合でも、戻り光のプッシュプル信号成分領域がサブ受光部に入り込むことを防止できる。また、本構成によれば、サブ受光部の受光面積を小さくできるので、迷光の影響を小さなものとできる。すなわち、本構成では、サブ受光部から出力される信号について安定化を図れ、適切なＴＥ信号を得やすい。 According to this configuration, even when the objective lens is shifted and the push-pull signal component region of the return light enters the band-shaped diffraction region, the push-pull signal component region of the return light can be prevented from entering the sub light receiving unit. Further, according to this configuration, the light receiving area of the sub light receiving unit can be reduced, so that the influence of stray light can be reduced. That is, in this configuration, the signal output from the sub light receiving unit can be stabilized, and an appropriate TE signal can be easily obtained.
上記構成の光ピックアップにおいて、前記サブ受光部が間隔をおいて配置される２つの部分からなることにより、前記不感帯が形成されていることとしてもよい。不感帯は遮光部材を用いて形成することも可能である（この構成も本発明の範囲に含まれる）。しかし、本構成のように、サブ受光部を２つの部分からなる構成として不感帯を形成する方が、コスト面や製造時の作業性等で有利である。 In the optical pickup having the above-described configuration, the dead zone may be formed by the sub light receiving unit including two portions arranged at intervals. The dead zone can also be formed using a light shielding member (this configuration is also included in the scope of the present invention). However, as in this configuration, it is advantageous in terms of cost, workability at the time of manufacturing, and the like to form the dead zone by forming the sub light receiving portion with two portions.
上記構成の光ピックアップにおいて、前記サブ受光部には、前記第１の光源に対応して使用される第１のサブ受光部と、前記第２の光源に対応して使用される第２のサブ受光部と、が含まれることとしてもよい。本構成によれば、メイン受光部とサブ受光部との間隔を離した構成とし易く、迷光の影響を受けにくい光ピックアップを実現しやすい。 In the optical pickup configured as described above, the sub light receiving unit includes a first sub light receiving unit used corresponding to the first light source and a second sub light used corresponding to the second light source. And a light receiving unit. According to this configuration, it is easy to achieve a configuration in which the main light receiving unit and the sub light receiving unit are spaced apart from each other, and it is easy to realize an optical pickup that is not easily affected by stray light.
上記構成の光ピックアップにおいて、前記サブ受光部は、前記第１の光源が使用される場合と前記第２の光源が使用される場合とで共用されることとしてもよい。本構成によれば、光ピックアップの小型化を図り易い。 In the optical pickup configured as described above, the sub light receiving unit may be shared by the case where the first light source is used and the case where the second light source is used. According to this configuration, it is easy to reduce the size of the optical pickup.
上記構成の光ピックアップにおいて、前記第１の光源及び前記第２の光源から出射される光を前記光ディスクの情報記録面に集光する対物レンズと、前記対物レンズを、前記光ディスクのトラックを横断する方向であるトラッキング方向に移動させるアクチュエータと、を備える構成とし、前記対物レンズが前記トラッキング方向に移動した際に、前記光検出部の受光面に形成される光スポットが移動する方向を第１の方向とした場合に、前記メイン受光部と前記サブ受光部とは、前記第１の方向と略直交する方向に並列配置されている、のが好ましい。本構成によれば、Ｚ方向の光検出器の取り付け精度が多少低くても、良好なＴＥ信号を得ることが可能である。 In the optical pickup having the above-described configuration, the objective lens that condenses the light emitted from the first light source and the second light source on the information recording surface of the optical disc, and the objective lens crosses the track of the optical disc. And an actuator that moves in a tracking direction that is a direction, and when the objective lens moves in the tracking direction, a direction in which a light spot formed on a light receiving surface of the light detection unit moves is a first direction. In the case of the direction, it is preferable that the main light receiving unit and the sub light receiving unit are arranged in parallel in a direction substantially orthogonal to the first direction. According to this configuration, it is possible to obtain a good TE signal even if the mounting accuracy of the photodetector in the Z direction is somewhat low.
上記構成の光ピックアップにおいて、前記回折光学素子には、前記略帯状の回折領域を挟むように、他の回折領域が設けられており、前記他の回折領域によって回折される回折光は、前記メイン受光部及び前記サブ受光部で受光されないこととするのが好ましい。このように構成すると、メイン受光部において形成される光スポット内に光量のアンバランスが発生しにくく、好ましい。 In the optical pickup having the above-described configuration, the diffractive optical element is provided with another diffractive region so as to sandwich the substantially band-shaped diffractive region, and the diffracted light diffracted by the other diffractive region is the main diffractive region. It is preferable that no light is received by the light receiving unit and the sub light receiving unit. If comprised in this way, it is hard to generate | occur | produce imbalance of light quantity in the light spot formed in a main light-receiving part, and it is preferable.
本発明によれば、戻り光が通過する光路に回折光学素子が配置される光ピックアップにおいて、安定して適切なＴＥ信号が得られる。 According to the present invention, an appropriate TE signal can be stably obtained in an optical pickup in which a diffractive optical element is disposed in an optical path through which return light passes.
以下、本発明の光ピックアップの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of an optical pickup according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の光ピックアップの構成を示す概略平面図で、図１（ａ）は光ピックアップの上面図、図１（ｂ）は光ピックアップの側面図である。なお、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す矢印Ｌに沿って見た図である。また、図１（ｂ）には、理解を容易とするために、光ディスクＤも併せて示している。
(First embodiment)
1A and 1B are schematic plan views showing the configuration of the optical pickup according to the first embodiment. FIG. 1A is a top view of the optical pickup, and FIG. 1B is a side view of the optical pickup. In addition, FIG.1 (b) is the figure seen along the arrow L shown to Fig.1 (a). In FIG. 1B, the optical disk D is also shown for easy understanding.
図１に示すように、第１実施形態の光ピックアップ１は、ピックアップベース１０と、ピックアップベース１０上に固定配置される対物レンズアクチュエータ３０と、を備えた構成となっている。対物レンズアクチュエータ３０は、本発明のアクチュエータの一例である。
As shown in FIG. 1, the
ピックアップベース１０には、光ピックアップ１が備える光学部材が搭載される。また、ピックアップベース１０の左右の端部には軸受け部１０ａ、１０ｂが設けられている。ピックアップベース１０は、この軸受け部１０ａ、１０ｂによって、光ディスク装置（光ディスクＤの再生や記録を行うための装置）に設けられるガイドシャフト１００（図１（ａ）に破線で示す）に摺動可能に支持されることになる。光ディスク装置に設けられるガイドシャフト１００は、光ディスクの半径方向（ラジアル方向；Ｒａｄ方向）に延びるように配置される。ガイドシャフト１００に対して摺動可能な光ピックアップ１は、回転する光ディスクＤの所望のアドレスにアクセスして情報の読み取りや書き込みを行うことができる。
An optical member included in the
対物レンズアクチュエータ３０は、光ピックアップ１に備えられる２つの対物レンズ１６、２０をフォーカス方向及びトラッキング方向（Ｒａｄ方向と同じ方向）に移動可能とする装置である。
The
光ピックアップ１においては、情報の読み取りや書き込みを行う際に、対物レンズ１６（或いは対物レンズ２０）の焦点位置が常に光ディスクＤの情報記録面ＲＳに合うようにフォーカシング制御を行う必要がある。また、光ピックアップ１においては、情報の読み取りや書き込みを行う際に、対物レンズ１６（或いは対物レンズ２０）によって光ディスクＤの情報記録面ＲＳに集光される光スポットの位置が、光ディスクＤのトラックに常に追随するようにトラッキング制御を行う必要がある。対物レンズアクチュエータ３０は、例えば、これらフォーカシング制御及びトラッキング制御を行う際に駆動される。
In the
なお、対物レンズアクチュエータ３０は、対物レンズ１６、２０を保持するレンズホルダ３１を有し、レンズホルダ３１をワイヤ３２で揺動可能に支持する構成のものである。そして、コイル及び磁石を利用して発生させた力でレンズホルダ３１（対物レンズ１６、２０）を動かすものである。このようなタイプの対物レンズアクチュエータは公知であるので、ここでは、詳細な説明は省略する。
The
図２は、第１実施形態の光ピックアップの光学構成を示す概略平面図である。光ピックアップ１には、第１の光源１１から出射される光を光ディスクＤに導くとともに、光ディスクＤで反射される反射光（戻り光）を光検出部２３に導く、ＢＤ用の光路が形成されている。また、光ピックアップ１には、第２の光源１７から出射される光を光ディスクＤに導くとともに、光ディスクＤで反射される反射光（戻り光）を光検出部２３に導く、ＤＶＤ用の光路が形成されている。
FIG. 2 is a schematic plan view showing an optical configuration of the optical pickup according to the first embodiment. The
なお、光ピックアップ１においては、複数の光学部材が、ＢＤ用の光路とＤＶＤ用の光路とで共用される構成となっている。すなわち、光ピックアップ１は、ＢＤ対応の場合とＤＶＤ対応の場合とで共通に利用する光路を有する構成となっている。また、光ピックアップ１においては、光検出部２３もＢＤ対応の場合とＤＶＤ対応の場合とで共用される。このような構成を採用しているため、光ピックアップ１は、ＢＤ及びＤＶＤに対応する光ピックアップを少ない部品点数で形成可能となっている。
The
まず、ＢＤ用の光路について説明する。第１の半導体レーザ１１は、ＢＤ用のレーザ光（例えば波長４０５ｎｍ帯のレーザ光）を出射可能となっている。この第１の半導体レーザ１１は本発明の第１の光源の一例である。第１の半導体レーザ１１から出射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１２に送られる。
First, the optical path for BD will be described. The
偏光ビームスプリッタ１２は、第１の半導体レーザ１１から出射されたＳ偏光（直線偏光の一例であり、これに限定される趣旨ではない）のレーザ光を反射する。偏光ビームスプリッタ１２で反射されたレーザ光は、１／４波長板１３で円偏光に変換される。１／４波長板１３から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ１４を透過後、第１の立ち上げミラー１５で反射される。第１の立ち上げミラー１５で反射されたレーザ光は、第１の立ち上げミラー１５の上方にある第１の対物レンズ１６へと至る。第１の対物レンズ１６は、入射したレーザ光を光ディスクＤの情報記録面ＲＳに集光する機能を有する。
The
第１の対物レンズ１６によって情報記録面ＲＳに集光された後、情報記録面ＲＳで反射された反射光（戻り光）は、第１の対物レンズ１６を通過後、第１の立ち上げミラー１５で反射される。そして、戻り光は、コリメートレンズ１４を通過し、１／４波長板１３でＰ偏光に変換されて偏光ビームスプリッタ１２を透過する。ビームスプリッタ１８を通過した戻り光は、回折光学素子２１と、シリンドリカル面を含むセンサーレンズ２２と、からなるセンサー光学系を介して光検出器２３へと集光される。
After being focused on the information recording surface RS by the first
光検出器２３は、受光した光信号を電気信号に変換する光電変換手段として機能する。なお、この光検出器２３は本発明の光検出部の一例である。光検出器２３から出力された電気信号は、信号処理部２４に送られる。信号処理部２４においては、再生信号、ＦＥ信号、ＴＥ信号等が生成される。
The
次に、ＤＶＤ用の光路について説明する。第２の半導体レーザ１７は、ＤＶＤ用のレーザ光（例えば例えば波長６５０ｎｍ帯のレーザ光）を出射可能となっている。この第２の半導体レーザ１７は本発明の第２の光源の一例である。第２の半導体レーザ１７から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ１８に送られる。
Next, the optical path for DVD will be described. The
ビームスプリッタ１８は、入射したレーザ光の一部を反射し、一部を透過する。ビームスプリッタ１８で反射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１２、１／４波長板１３、コリメートレンズ１４を通過する。なお、偏光ビームスプリッタ１２は、ＢＤ用のレーザ光に作用する光学部材であり、ＤＶＤ用のレーザ光は、その偏光状態に関わらず透過する。
The
第１の立ち上げミラー１５はダイクロイックミラーであり、ＢＤ用のレーザ光は反射されるが、ＤＶＤ用のレーザ光は透過可能となっている。このため、第２の半導体レーザ１７から出射されてコリメートレンズ１４を通過したレーザ光は、第１の立ち上げミラー１５も透過する。第１の立ち上げミラー１５を透過したレーザ光は、第２の立ち上げミラー１９で反射される。第２の立ち上げミラー１９で反射されたレーザ光は、第２の立ち上げミラー１９の上方にある第２の対物レンズ２０へと至る。第２の対物レンズ２０は、入射したレーザ光を光ディスクＤの情報記録面ＲＳに集光する機能を有する。
The
第２の対物レンズ２０によって情報記録面ＲＳに集光された後、情報記録面ＲＳで反射された反射光（戻り光）は、第２の対物レンズ２０を通過後、第２の立ち上げミラー１９で反射される。そして、戻り光は、第１の立ち上げミラー１５、コリメートレンズ１４、１／４波長板１３、偏光ビームスプリッタ１２を通過する。その後、ビームスプリッタ１８を通過した戻り光は、回折光学素子２１と、シリンドリカル面を含むセンサーレンズ２２と、からなるセンサー光学系を介して光検出器２３へと集光される。光検出器２３は、光電変換を行って電気信号を信号処理部２４に送り、信号処理部２４は、再生信号、ＦＥ信号、ＴＥ信号等を生成する。
After being focused on the information recording surface RS by the second
なお、コリメートレンズ１４は、光軸方向Ｍ（図２の左右方向）に移動可能となっており、その位置は、対応する光ディスクＤの種類やレイヤージャンプ等に応じて適宜移動される。これにより、対物レンズ１６、２０に入射する光の収束・発散度合いを調節でき、球面収差の影響を適切に抑制することが可能となっている。また、回折光学素子２１はＴＥ信号を生成可能とするために設けられているが、この点の詳細については後述する。
The collimating
また、センサーレンズ２２にシリンドリカル面を設けて非点収差が与えられるように構成しているのは、公知の非点収差法を用いてＦＥ信号が生成できるようにするためである。また、信号処理部２４で生成されたＦＥ信号及びＴＥ信号に基づいて、光ピックアップ１の動作を制御する制御部（図示せず）は、フォーカシング制御及びトラッキング制御を行うべく、対物レンズアクチュエータ３０の駆動を制御する。
The reason why the
図３は、第１実施形態の光ピックアップが備える回折光学素子の構成を示す概略平面図である。なお、図３においては、回折光学素子２１に入射する戻り光も合わせて示している。図３に示すように、回折光学素子２１は、真ん中に配置される第１の領域２１１と、この第１の領域２１１を挟むように配置される第２の領域２１２及び第３の領域２１３と、の３つの領域に分割されている。３つの領域２１１、２１２、２１３の並び方向は、回折光学素子２１に入射する戻り光におけるプッシュプル信号成分領域Ｗ（２つある）の並び方向（図３の上下方向）と略平行な方向である。
FIG. 3 is a schematic plan view illustrating the configuration of the diffractive optical element included in the optical pickup according to the first embodiment. In FIG. 3, the return light incident on the diffractive
なお、戻り光におけるプッシュプル信号成分領域Ｗは、光ディスクＤのトラック構造によって生じる０次光と±１次光とが重なり合う部分である。 Note that the push-pull signal component region W in the return light is a portion where the zero-order light and the ± first-order light generated by the track structure of the optical disc D overlap.
第１の領域２１１は、戻り光のプッシュプル信号成分領域Ｗの並び方向に略直交する方向（図３の左右方向）を長手方向とする略帯状の領域である。この第１の領域２１１は、戻り光の中央部分（領域Ｗに挟まれた部分）が通過する領域となっている。本実施形態では、第１の領域２１１の幅（短手方向の長さ）は、対物レンズ１６、２０がレンズシフトしていない場合において、プッシュプル信号成分領域Ｗが入射しないように決められている。
The
なお、第１の領域２１１の幅は、場合によっては戻り光の領域Ｗが多少入り込む構成でも構わないが、あまり広くしすぎると、レンズシフトが発生した場合に適切なＴＥ信号が得られなくなる場合がある。このような点を考慮して、第１の領域２１１の幅は実験等によって最適な幅を決めるのが好ましい。また、ＢＤ対応の場合とＤＶＤ対応の場合とで領域Ｗの大きさは通常異なる。この点も考慮しながら、第１の領域２１１の幅は実験によって決定するのが好ましい。
Note that the width of the
第１の領域２１１には、縞状の凹凸パターンからなる回折格子が形成されている。第１の領域２１１に形成される回折格子は、入射した戻り光がこの第１の領域２１１で回折されて生じる１次光が光検出器２３のサブ受光部（詳細は後述する）に入射するようにパターン形成されている。なお、この第１の領域２１１は、本発明の略帯状の回折領域の一例である。
In the
第２の領域２１２及び第３の領域２１３は、いずれも略矩形状に設けられ、第１の領域２１１に隣接配置されている。第２の領域２１２及び第３の領域２１３にも縞状の凹凸パターンからなる回折格子が形成されている。ただし、これらの領域２１２、２１３に形成される回折格子は、入射した戻り光がこれらの領域２１２、２１３で回折されて生じる回折光が光検出器２３に形成されるメイン受光部及びサブ受光部（いずれも後述する）に入射されないようにパターン形成されている。なお、第２の領域２１２及び第３の領域２１３は、本発明における他の回折領域の一例である。
Each of the
なお、各領域２１１、２１２、２１３に形成される回折格子は、本実施形態では矩形の回折溝から成るものとしているが、これに限定されず、例えば鋸歯状の回折溝からなるブレーズド格子等でもよい。
In this embodiment, the diffraction grating formed in each of the
図４は、第１実施形態の光ピックアップが備える光検出器の受光面に形成される受光パターンを示す概略平面図である。図４に示すように、光検出器２３の受光面には、メイン受光部２３１と、メイン受光部２３１を挟むように設けられる２つのＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３と、メイン受光部２３１及びＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３を挟むように設けられる２つのＤＶＤ用のサブ受光部２３３、２３４と、が形成されている。
FIG. 4 is a schematic plan view showing a light receiving pattern formed on the light receiving surface of the photodetector included in the optical pickup of the first embodiment. As shown in FIG. 4, on the light receiving surface of the
これら５つの受光部２３１、２３２、２３３、２３４、２３５の並び方向は、対物レンズ１６、２０がレンズシフトした場合に、光検出器２３の受光面に形成される光スポットが移動する方向（以下、第１の方向と表現する）と略直交する方向となっている。なお、第１の方向はトラッキング方向に対応する方向である。
The arrangement direction of these five light receiving
ＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３は本発明の第１のサブ受光部の一例であり、ＤＶＤ用のサブ受光部２３４、２３５は本発明の第２のサブ受光部の一例である。
The BD sub
メイン受光部２３１は、回折光学素子２１からの０次光が受光されるように配置されている。回折光学素子２１からの０次光は、ＢＤ用のレーザ光が使用される場合とＤＶＤ用のレーザ光が使用される場合とのいずれの場合にも、メイン受光２３１で受光される。すなわち、メイン受光部２３１については、ＢＤ対応の場合とＤＶＤ対応の場合とで共用される。
The main
回折光学素子２１で回折される回折光（本実施形態では±１次光が該当）の回折角は、回折光学素子２１に入射するレーザ光の波長に依存する。レーザ光の波長が長くなるにつれて、回折角は大きくなる。すなわち、回折光学素子２１に入射したＢＤ用のレーザ光（波長４０５ｎｍ）に比べて、ＤＶＤ用のレーザ光（波長６５０ｎｍ）の方が大きく回折する。このため、ＢＤ用のレーザ光とＤＶＤ用のレーザ光とは、光検出器２３の受光面の異なった位置に光スポットを形成することになる。
The diffraction angle of the diffracted light diffracted by the diffractive optical element 21 (corresponding to ± first order light in this embodiment) depends on the wavelength of the laser light incident on the diffractive
この点を考慮して、第１実施形態の光ピックアップ１では、光検出器２３にＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３と、ＤＶＤ用のサブ受光部２３４、２３５とを設ける構成を採用している。ＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３は、回折光学素子２１にＢＤ用のレーザ光が入射した場合に生じる回折光を受光できるように、その位置が調整されている。また、ＤＶＤ用のサブ受光部２３４、２３５は、回折光学素子２１にＤＶＤ用のレーザ光が入射した場合に生じる回折光を受光できるように、その位置が調整されている。
In consideration of this point, the
なお、回折光学素子２１においては、異なる方向に回折される＋１次光と−１次光とが生じるために、ＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３及びＤＶＤ用のサブ受光部２３４、２３５は、それぞれ、２つずつ設けられる構成となっている。ただし、場合によっては、ＢＤ用のサブ受光部及びＤＶＤ用のサブ受光部は、それぞれ１つずつとしてもよい。
In the diffractive
以下、メイン受光部２３１とサブ受光部２３２〜２３５の構成について詳細に説明する。ただし、光ピックアップ１においては、ＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３と、ＤＶＤ用のサブ受光部２３４、２３５とは同一の構成としている。このために、ＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３についてのみ説明し、ＤＶＤ用のサブ受光部２３４、２３５の説明は省略する。
Hereinafter, the configuration of the main
図５は、第１実施形態の光ピックアップが備える光検出器に形成される、メイン受光部とＢＤ用のサブ受光部との構成を示す概略平面図である。図５は、図４における破線で囲まれた部分を拡大して示した図に該当する。また、図５においては、理解を容易とするために、ＢＤ用のレーザ光が光検出器２３の受光面上に形成する光スポット（模式的なもの）も合わせて示している。この光スポットは、対物レンズ１６がレンズシフトしていない場合を想定して示している。
FIG. 5 is a schematic plan view showing configurations of a main light receiving unit and a sub light receiving unit for BD formed in the photodetector included in the optical pickup according to the first embodiment. FIG. 5 corresponds to an enlarged view of a portion surrounded by a broken line in FIG. FIG. 5 also shows a light spot (schematic) formed by the BD laser light on the light receiving surface of the
メイン受光部２３１には、矩形状の受光領域を第１の分割線ＤＬ１と第２の分割線ＤＬ２とで４等分して形成された４つの分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設けられている。第１の分割線ＤＬ１は第１の方向に略直交する分割線であり、第１の分割線ＤＬ１と第２の分割線ＤＬ２とは互いに略直交する。対物レンズ１６がレンズシフトしていない状態において、回折光学素子２１からの０次光（回折光学素子２１で回折されることなく回折光学素子２１を透過する光）の中心と、第１の分割線ＤＬ１と第２の分割線ＤＬの交差点と、が略一致するように、メイン受光部２３１は設けられている。
The main
ＢＤ用のサブ受光部２３２は、間隔をおいて並列配置される略矩形状の２つの部分２３２ａ、２３２ｂからなる。すなわち、ＢＤ用のサブ受光部２３２には、その中央部に光を検出しない不感帯ＮＤが設けられた構成となっている。２つの部分２３２ａ、２３２ｂは同形状、同一サイズである。また、２つの部分２３２ａ、２３２ｂは、いずれも第１の方向に対して略直交する（第１の分割線ＤＬ１に略平行である）第３の分割線ＤＬ３によって２等分され、それぞれに領域Ｅと領域Ｆが形成されている。
The BD sub-light-receiving
ＢＤ用のサブ受光部２３２は、対物レンズ１６がレンズシフトしていない状態において、回折光学素子２１からの＋１次光の中心とサブ受光部１９２の中心Ｍ１とが略一致するように設けられている。なお、ＢＤ用のサブ受光部２３２の中心Ｍ１は、２つの部分２３２ａ、２３２ｂの第３の分割線ＤＬ３間を繋ぐ線（破線で示す）の中点位置が該当する（図５参照）。
The sub
ＢＤ用のサブ受光部２３２と対称的な関係にあるＢＤ用のサブ受光部２３３は、ＢＤ用のサブ受光部２３２と同様に、間隔をおいて並列配置される略矩形状の２つの部分２３３ａ、２３３ｂからなる。そして、２つの部分２３３ａ、２３３ｂは第３の分割線ＤＬ３によって２等分され、それぞれに領域Ｇと領域Ｈが形成されている。ＢＤ用のサブ受光部２３３にも、ＢＤ用のサブ受光部２３２と同様に、その中央部に光を検出しない不感帯ＮＤが設けられた構成となっている。ＢＤ用のサブ受光部２３３は、対物レンズ１６がレンズシフトしていない状態において、回折光学素子２１からの−１次光の中心とＢＤ用のサブ受光部２３３の中心Ｍ２とが略一致するように設けられている。
The BD sub-light-receiving
なお、ＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３（ＤＶＤ用のサブ受光部２３４、２３５も同様）に不感帯ＮＤを設けた理由については後述する。また、図５に示すＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３に形成される光スポットの形状は、回折光学素子２１の第１の領域２１１の形状に対応しないものとなっているが、これは、センサーレンズ２２に設けられるシリンドリカル面の作用によって光の形状に歪みが生じるからである。
The reason why the dead zone ND is provided in the BD sub
以上のように構成される光検出器２３から出力される信号を用いて、信号処理部２４（図２参照）は、以下のような演算式にしたがって、再生信号（ＲＦ信号）、ＦＥ信号、ＴＥ信号を生成する。なお、光ピックアップ１においては、ＢＤ対応の場合も、ＤＶＤ対応の場合も同じ演算式で、ＲＦ信号、ＦＥ信号、ＴＥ信号が生成される。ただし、ＢＤ対応の場合にはサブ受光部としてＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３が使用され、ＤＶＤ対応の場合にはサブ受光部としてＤＶＤ用のサブ受光部２３４、２３５が使用される。また、メイン受光部２３１は、上述のようにＢＤ対応の場合とＤＶＤ対応の場合で共用される。
Using the signal output from the
まず、ＲＦ信号は、以下の式（１）で生成される。
ＲＦ＝ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ （１）
式（１）においては、メイン受光部２３１の各分割領域から出力される信号が、各分割領域の名前に「Ｓ」をつけて示されている。以下の式（２）、式（３）でも同様の表記を用いる。
First, the RF signal is generated by the following equation (1).
RF = SA + SB + SC + SD (1)
In the expression (1), signals output from the respective divided areas of the main
なお、ＲＦ信号は、メイン受光部２３１から得られる信号に加えて、サブ受光部２３２〜２３４（ＢＤ対応の場合はＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３、ＤＶＤ対応の場合はＤＶＤ用のサブ受光部２３４、２３５）から出力される信号を用いて得てもよい。
In addition to the signal obtained from the main
ＦＥ信号は、以下の式（２）で生成される。
ＦＥ＝(ＳＡ＋ＳＣ)−(ＳＢ＋ＳＤ) （２）
なお、この演算式は公知の手法である非点収差法によるものであり、詳細な説明は省略する。また、本実施形態では非点収差法を用いてＦＥ信号を生成する構成としているが、別の手法でＦＥ信号を生成する構成を採用しても構わない。
The FE signal is generated by the following equation (2).
FE = (SA + SC)-(SB + SD) (2)
Note that this arithmetic expression is based on an astigmatism method which is a well-known method, and a detailed description thereof will be omitted. In the present embodiment, the FE signal is generated using the astigmatism method, but a configuration in which the FE signal is generated by another method may be adopted.
ＴＥ信号は、以下の式（３）で生成される。
ＴＥ＝(ＳＡ＋ＳＢ)−(ＳＣ＋ＳＤ)−Ｋ＊((ＳＥ−ＳＦ)＋(ＳＧ−ＳＨ)) （３）
なお、式（３）のＫは係数である。この係数Ｋは、例えば、係数を種々の値に変更しながら、適切なＴＥ信号が得られる値を実験的に求めるというやり方で得ることができる。
The TE signal is generated by the following equation (3).
TE = (SA + SB)-(SC + SD) -K * ((SE-SF) + (SG-SH)) (3)
In Equation (3), K is a coefficient. The coefficient K can be obtained by, for example, a method of experimentally obtaining a value for obtaining an appropriate TE signal while changing the coefficient to various values.
式（３）中で前項の(ＳＡ＋ＳＢ)−(ＳＣ＋ＳＤ)は、メイン受光部２３１で受光される光スポットＳ１から得られる信号である。この信号は、光ディスクＤのトラック構造によって生じるプッシュプル信号に、対物レンズ１６（これはＢＤ対応の場合で、ＤＶＤ対応の場合には対物レンズ２０と読み替える。）がレンズシフトした場合に生じるＤＣオフセット信号が加わった信号となる。
In Expression (3), (SA + SB) − (SC + SD) in the previous section is a signal obtained from the light spot S1 received by the main
式（３）中で後項第１項の(ＳＥ−ＳＦ)は、ＢＤ用のサブ受光部２３２（これはＢＤ対応の場合で、ＤＶＤ対応の場合にはＤＶＤ用のサブ受光部２３４と読み替える。以下同様。）で受光された光スポットＳ２から得られる信号である。ＢＤ用のサブ受光部２３２で受光される光スポットＳ２は、回折光学素子２１の第１の領域２１１で回折された＋１次光の光スポットで、この光スポットにはプッシュプル信号成分が含まれていない（或いはほとんど含まれていない）。そして、ＢＤ用のサブ受光部２３２には、中央部に不感帯ＮＤが設けられている。このため、(ＳＥ−ＳＦ)信号にはプッシュプル信号は含まれず、対物レンズ１６のレンズシフトに伴う光スポットの移動に起因するＤＣオフセット信号だけが含まれることになる。この点、式（３）中で後項第２項の(ＳＧ−ＳＨ)も同様である。したがって、式（３）により、対物レンズがレンズシフトした場合の影響が除去された良好なＴＥ信号が得られる。
In the expression (3), (SE-SF) in the first term of the latter term is read as the sub
ここで、ＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３及びＤＶＤ用のサブ受光部２３４、２３５に設けられた不感帯ＮＤの作用について説明しておく。図６は、対物レンズがレンズシフトした場合における、回折光学素子と戻り光との関係を示した模式図である。光ピックアップ１では、回折光学素子２１に設けられる第１の領域２１１の幅（短手方向の長さ）をできるだけ広くする構成を採用している。そして、対物レンズ１６、２０がレンズシフトした場合に、図６に示すように、戻り光のプッシュプル信号成分領域Ｗが第１の領域２１１に入り込んでしまう場合がある。
Here, the operation of the dead zone ND provided in the BD sub
プッシュプル信号成分領域Ｗの入り込みは、その形状（領域Ｗの形状）から第１の領域２１１の中央部で生じる（図６参照）。このために、光ピックアップ１においては、この入り込みが生じる部分について、サブ受光部２３２〜２３５で受光しないように、サブ受光部２３２〜２３５の中央部に不感帯ＮＤが設けられている。そして、これにより、(ＳＥ−ＳＦ)信号及び(ＳＧ−ＳＨ)信号には、プッシュプル信号が含まれず、ＤＣオフセット信号だけが含まれることになっている。
The push-pull signal component region W enters from the shape (shape of the region W) in the center of the first region 211 (see FIG. 6). For this reason, in the
以上のように設けられる光ピックアップ１の効果について説明する。光ピックアップ１は、第１の半導体レーザ１１から光ディスクＤに照射される光、及び、第２の半導体レーザ１７から光ディスクＤに照射される光は、いずれも１つの光となる（光ディスクＤ上に１つの光スポットのみ形成される）ように構成されている。このために、ＴＥ信号を得るためにＤＰＰ法を採用する光ピックアップに比べて光の利用効率を向上できる。また、光ピックアップ１では、多層ディスク（例えばＢＤで採用されることが多い）に対応する場合に、ＤＰＰ法では深刻な問題となる迷光について、その影響を小さなものとできる。
The effect of the
また、光ピックアップ１では、ＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３及びＤＶＤ用のサブ受光部２３４、２３５で受光される光スポットの面積を、サブ受光部２３２〜２３５の面積に対して比較的大きなものとすることが可能であるために、サブ受光部２３２〜２３５から出力される信号について、ノイズの影響を低減可能である。また、不感帯ＮＤの形成により、サブ受光部２３２〜２３５の受光面積を小さくできるので、サブ受光部２３２〜２３５において迷光の影響を小さなものとできる。すなわち、光ピックアップ１では、サブ受光部２３２〜２３５から出力される信号について安定化を図れ、ＢＤ対応の場合もＤＶＤ対応の場合も適切なＴＥ信号を得やすい。
Further, in the
また、光ピックアップ１においては、Ｚ方向の光検出器２３の取り付け精度が多少低くても良好なＴＥ信号が得られる。光ピックアップ１では、光検出器２３における受光部２３１〜２３５の並び方向が第１の方向（トラッキング方向に相当する）に略直交する方向となっている（図４参照）。このために、光検出器２３のＺ方向の取り付け位置がばらついても、ＢＤ用のサブ受光部２３２及びＤＶＤ用のサブ受光部２３４において、領域Ｅと領域Ｆとのいずれかに偏って光スポットが形成されることがない。また、同様に、ＢＤ用のサブ受光部２３３及びＤＶＤ用のサブ受光部２３５において、領域Ｇと領域Ｈとのいずれかに偏って光スポットが形成されることがない。このため、上述した従来の光ピックアップに比べて、Ｚ方向の光検出器の取り付けばらつきに対して性能の確保が行い易い。
Further, in the
また、光ピックアップ１には、サブ受光部をＢＤ用とＤＶＤ用で別々とする構成としている。このために、メイン受光部２３１とＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３（ＤＶＤ用のサブ受光部２３４、２３５も）との間隔を離した構成とし易く、迷光の影響を受けにくい光ピックアップを実現しやすい。
Further, the
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の光ピックアップについて説明する。第２実施形態の光ピックアップの構成は、大部分において第１実施形態の光ピックアップ１の構成と同じである。以下、第１実施形態の光ピックアップ１と異なる部分についてのみ説明する。また、第１実施形態の光ピックアップ１と重複する部分については同一の符号を付して説明する。
(Second Embodiment)
Next, an optical pickup according to the second embodiment will be described. The configuration of the optical pickup of the second embodiment is almost the same as the configuration of the
図７は、第２実施形態の光ピックアップが備える光検出器の受光面に形成される受光パターンを示す概略平面図である。図７における破線は、光検出器２３の受光面上に形成される光スポット（模式的に示している）である。図７（ａ）はＢＤ用のレーザ光が使用される場合の図で、図７（ｂ）はＤＶＤ用のレーザ光が使用される場合の図である。なお、図７における光スポットは、対物レンズ１６、２０がレンズシフトしていない場合を想定して示している。
FIG. 7 is a schematic plan view showing a light receiving pattern formed on the light receiving surface of the photodetector provided in the optical pickup of the second embodiment. A broken line in FIG. 7 is a light spot (schematically illustrated) formed on the light receiving surface of the
図７に示すように、第２実施形態の光ピックアップでは、メイン受光部２３１を挟むように対称配置される２つの共用サブ受光部２３６、２３７が形成されている。メイン受光部２３１と２つの共用サブ受光部２３６、２３７の並び方向は、第１の方向に平行な方向である。共用サブ受光部２３６、２３７の形状及び分割線の構成は、第１実施形態の光ピックアップ１のＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３（或いはＤＶＤ用のサブ受光部２３４、２３５）と同様である。
As shown in FIG. 7, in the optical pickup of the second embodiment, two shared sub
第２実施形態の光ピックアップでは、ＢＤ対応の場合とＤＶＤ対応の場合とでメイン受光部２３１のみならず共用サブ受光部２３６、２３７も共用される。ただし、ＢＤ用のレーザ光とＤＶＤ用のレーザ光とでは回折角が異なる。このため、図７に示すように、ＢＤ対応の場合とＤＶＤ対応の場合とで、回折光学素子２１の第１の領域２１１で回折された±１次光が、共用サブ受光部２３６、２３７に形成する光スポットＳ２、Ｓ３の位置は異なったものとなる。
In the optical pickup according to the second embodiment, not only the main
ＢＤ対応時においては、共用サブ受光部２３６、２３７に形成される光スポットの位置は第１実施形態の場合と同様に、光スポットＳ２、Ｓ３の中心が共用サブ受光部２３６、２３７の中心（図７のＭ１、Ｍ２）と略一致するようになっている。一方、ＤＶＤ対応時には、光スポットＳ２、Ｓ３は、各共用サブ受光部２３６、２３７において外側寄りに偏って形成される。この偏りの方向は、第１の方向、すなわち、対物レンズ１６、２０がレンズシフトした場合に光スポット（光検出器２３の受光面に形成される）が移動する方向と略直交する方向である。このために、ＢＤ対応時及びＤＶＤ対応時において、第１実施形態の場合と同様の方法で良好なＴＥ信号を得られる。
At the time of BD support, the positions of the light spots formed on the shared sub
本実施形態の場合には、光検出器２３の小型化が図りやすく、小型な光ピックアップが要求される場合に便利な構成と言える。
In the case of the present embodiment, it is easy to reduce the size of the
なお、以上のような構成を得るにあたって、回折光学素子２１の第１の領域２１１は、第１実施形態の場合と比べて、入射した光を回折する回折角が小さくなるように構成する必要がある。更に、メイン受光部２３１と共用サブ受光部２３６、２３７との間隔についても、第１実施形態の場合（メイン受光部２３１とＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３との間隔）と比べて小さくする必要がある。
In order to obtain the above configuration, the
また、上述の共用サブ受光部２３６、２３７に形成される光スポットＳ２、Ｓ３の位置は一例であり、光スポットの形成位置は適宜変更されて良い。
Further, the positions of the light spots S2 and S3 formed on the above-described shared sub
（その他）
以上に示した実施形態は本発明の例示であり、本発明の光ピックアップは以上に示した構成に限定されるものではない。
(Other)
The embodiment described above is an exemplification of the present invention, and the optical pickup of the present invention is not limited to the configuration described above.
例えば、以上に示した回折光学素子２１の構成は一例にすぎず、適宜変更可能である。例えば、回折光学素子２１の略帯状の回折領域（第１の領域）２１１について、図８に示すような構成としてもよい。すなわち、略帯状の回折領域２１１の中央部近傍（矢印Ｔで示す範囲）に、戻り光のプッシュプル信号成分領域Ｗの入り込みが生じ難いように、幅狭小部２１１ａを設ける構成としてもよい。幅狭小部２１１ａの形状は、プッシュプル信号成分領域Ｗの入り込みを避けるという目的を満たす範囲で、図８に示す形状から適宜変更して構わない。なお、この略帯状の回折領域（第１の領域）２１１の構成変更に合わせて、第２の領域２１２及び第３の領域２１３も、その形状が適宜変更されることになる。
For example, the configuration of the diffractive
また、回折光学素子２１の第２の領域２１２及び第３の領域２１３には、回折格子を設けず、この部分は単に光が透過するように構成してもよい。
Further, the
また、サブ受光部２３２〜２３７における不感帯ＮＤは、サブ受光部２３２〜２３７を２つの部分に分けて得るのではなく、例えばサブ受光部２３２〜２３７上（或いは光検出器２３と回折光学素子２１との間）に遮光部材を配置して形成してもよい。また、不感帯ＮＤを形成する領域は、プッシュプル信号成分領域Ｗの入り込みが防ぐことができるように設けられればよく、図９に示すようにサブ受光部２３２〜２３７の中央部に限定して設けてもよい。
In addition, the dead zone ND in the sub
また、例えば回折光学素子２１に設けられる略帯状の回折領域（第１の領域）２１１の幅（短手方向の長さ）を短くすることにより、対物レンズ１６、２０がレンズシフトしても戻り光のプッシュプル信号成分領域Ｗが帯状の回折領域２１１に入り込まないのであれば、場合によっては、サブ受光部２３２〜２３７に不感帯を設けないようにしても構わない。
Further, for example, by shortening the width (length in the short direction) of the substantially band-like diffraction region (first region) 211 provided in the diffractive
また、第１実施形態の光ピックアップ１において、Ｚ方向の光検出器２３の取り付け精度が高い場合には、図１０に示すように、メイン受光部２３１、ＢＤ用のサブ受光部２３２、２３３、及び、ＤＶＤ用のサブ受光部２３４、２３５の並び方向を、第１の方向（トラッキング方向に対応する方向）と平行な方向としても構わない。その他、以上に示した実施形態において、メイン受光部とサブ受光部との並び方向が第１の方向に対して若干傾いた構成等でも構わない。
Further, in the
また、以上に示した実施形態では、光ピックアップが２つの対物レンズ１６、２０を備える構成としたが、対物レンズの数は適宜変更しても構わない。例えば、光ピックアップがＢＤ及びＤＶＤで兼用される１つの対物レンズのみを備える構成であってもよい。
In the embodiment described above, the optical pickup includes the two
また、以上に示した実施形態では、光ピックアップがＢＤ及びＤＶＤに対応する構成を示した。しかし、ＢＤ及びＤＶＤは単なる例示であり、光ディスクの種類がこれら以外の場合にも本発明が適用可能であるのは言うまでもない。また、光ピックアップが３種類以上の光ディスク（例えば、ＢＤとＤＶＤとＣＤの３種類等）に対応可能な構成に対しても、本発明が適用可能なのは当然である。 Further, in the embodiment described above, the configuration in which the optical pickup corresponds to the BD and the DVD is shown. However, BD and DVD are merely examples, and it goes without saying that the present invention can be applied to other types of optical discs. Of course, the present invention can also be applied to a configuration in which the optical pickup can handle three or more types of optical disks (for example, three types of BD, DVD, and CD).
本発明は、例えばＢＤ及びＤＶＤ等の複数種類の光ディスクに対して情報の読み取りや書き込みを行える光ピックアップに利用できる。 The present invention can be used for an optical pickup capable of reading and writing information on a plurality of types of optical disks such as BD and DVD.
１ 光ピックアップ
１１ 第１の半導体レーザ（第１の光源）
１６ 第１の対物レンズ
１７ 第２の半導体レーザ（第２の光源）
２０ 第２の対物レンズ
２１ 回折光学素子
２３ 光検出器（光検出部）
３０ 対物レンズアクチュエータ
２１１ 第１の領域（略帯状の回折領域）
２１２ 第２の領域（他の回折領域）
２１３ 第３の領域（他の回折領域）
２３１ メイン受光部
２３２、２３３ ＢＤ用のサブ受光部（第１のサブ受光部）
２３４、２３５ ＤＶＤ用のサブ受光部（第２のサブ受光部）
２３６、２３７ 共用サブ受光部
Ｄ 光ディスク
ＮＤ 不感帯
ＲＳ 情報記録面
Ｗ プッシュプル信号成分領域
1
16 First
20 Second
30
212 Second region (other diffraction regions)
213 Third region (other diffraction regions)
231 Main
234, 235 DVD sub-light-receiving unit (second sub-light-receiving unit)
236, 237 Common sub light receiving part D Optical disk ND Dead band RS Information recording surface W Push-pull signal component area
Claims (7)
前記第１の光源とは異なる波長の光を出射する第２の光源と、
前記第１の光源から出射されて光ディスクで反射される反射光、及び、前記第２の光源から出射されて光ディスクで反射される反射光を、共通の光路を介して受光する光検出部と、
前記共通の光路中に配置される回折光学素子と、
を備える光ピックアップであって、
前記光ディスクで反射される反射光のうち、前記光ディスクのトラック構造によって生じる０次光と±１次光とが重なり合って生じる２つの領域をプッシュプル信号成分領域とした場合に、
前記回折光学素子には、前記２つのプッシュプル信号成分領域の並び方向に略直交する方向を長手方向とし、前記光ディスクで反射される反射光の中央部分が通過する略帯状の回折領域が含まれ、
前記光検出部には、
回折されることなく前記回折光学素子を透過する光を受光するメイン受光部と、
前記略帯状の回折領域で回折される回折光を受光するサブ受光部と、
が形成され、
前記第１の光源が使用される場合、及び、前記第２の光源が使用される場合において、前記メイン受光部及び前記サブ受光部から出力される信号を用いてトラッキングエラー信号が生成されるように設けられる、光ピックアップ。 A first light source;
A second light source that emits light having a wavelength different from that of the first light source;
A light detector that receives the reflected light emitted from the first light source and reflected by the optical disc and the reflected light emitted from the second light source and reflected by the optical disc via a common optical path;
A diffractive optical element disposed in the common optical path;
An optical pickup comprising:
Of the reflected light reflected by the optical disc, when two regions generated by overlapping zero-order light and ± first-order light generated by the track structure of the optical disc are set as push-pull signal component regions,
The diffractive optical element includes a substantially band-shaped diffractive region in which a longitudinal direction is substantially perpendicular to an arrangement direction of the two push-pull signal component regions and a central portion of reflected light reflected by the optical disc passes. ,
In the light detection unit,
A main light receiving portion that receives light that passes through the diffractive optical element without being diffracted;
A sub light-receiving unit that receives diffracted light diffracted by the substantially band-shaped diffraction region;
Formed,
When the first light source is used and when the second light source is used, a tracking error signal is generated using signals output from the main light receiving unit and the sub light receiving unit. Optical pickup provided in
前記対物レンズを、前記光ディスクのトラックを横断する方向であるトラッキング方向に移動させるアクチュエータと、
を備え、
前記対物レンズが前記トラッキング方向に移動した際に、前記光検出部の受光面に形成される光スポットが移動する方向を第１の方向とした場合に、
前記メイン受光部と前記サブ受光部とは、前記第１の方向と略直交する方向に並列配置されている、請求項１から５のいずれかに記載の光ピックアップ。 An objective lens that focuses light emitted from the first light source and the second light source on an information recording surface of the optical disc;
An actuator for moving the objective lens in a tracking direction which is a direction crossing a track of the optical disc;
With
When the direction in which the light spot formed on the light receiving surface of the light detection unit moves when the objective lens moves in the tracking direction is the first direction,
The optical pickup according to claim 1, wherein the main light receiving unit and the sub light receiving unit are arranged in parallel in a direction substantially perpendicular to the first direction.
前記他の回折領域によって回折される回折光は、前記メイン受光部及び前記サブ受光部で受光されない、請求項１から６のいずれかに記載の光ピックアップ。 The diffractive optical element is provided with another diffraction region so as to sandwich the substantially band-shaped diffraction region,
The optical pickup according to claim 1, wherein diffracted light diffracted by the other diffraction region is not received by the main light receiving unit and the sub light receiving unit.
Priority Applications (1)
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| JP2011045881A JP2012181904A (en) | 2011-03-03 | 2011-03-03 | Optical pickup |
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