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JP2009020988A - Optical pickup apparatus - Google Patents

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JP2009020988A
JP2009020988A JP2008014589A JP2008014589A JP2009020988A JP 2009020988 A JP2009020988 A JP 2009020988A JP 2008014589 A JP2008014589 A JP 2008014589A JP 2008014589 A JP2008014589 A JP 2008014589A JP 2009020988 A JP2009020988 A JP 2009020988A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
objective lens
optical pickup
focus error
spot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008014589A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Hotta
徹 堀田
Ryoichi Kawasaki
良一 川崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electronic Device Sales Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Optec Design Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd, Sanyo Optec Design Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2008014589A priority Critical patent/JP2009020988A/en
Priority to US12/137,312 priority patent/US8305868B2/en
Publication of JP2009020988A publication Critical patent/JP2009020988A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup apparatus in which the adverse effects due to flare light are increased, when numerical aperture of an objective lens is made small, is improved. <P>SOLUTION: The optical pickup apparatus is provided with an objective lens 12 in which an annular diffraction grating is formed in accordance with numerical aperture; and a photodetector 14 includes a square-shaped light-receiving part P which is irradiated with, as a spot, the return light reflected from a signal recording layer, while generating at least a focus error signal, wherein the light receiving part P is constituted of square-shaped quadripartite sensor, while influence by the flare light increased when numerical aperture of the objective lens 12 set, corresponding to a laser beam having a long wavelength is made small, is excluded by making the major axis of an elliptical spot in which the level of the focus error signal obtained from the light-receiving part P correspond to the maximum with length of a diagonal line of the light-receiving part P. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクに信号の記録動作を行う光ピックアップ装置に関する。   The present invention relates to an optical pickup apparatus that performs an operation of reading a signal recorded on an optical disc and an operation of recording a signal on the optical disc.

光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。   2. Description of the Related Art Optical disk apparatuses that can perform signal reading operation and signal recording operation by irradiating a signal recording layer of an optical disk with laser light emitted from an optical pickup device have become widespread.

光ディスク装置としては、CDやDVDと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及しているが、最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちBlu−ray規格やHD DVD(High Density Digital Versatile Disk)規格の光ディスク(新世代光ディスク)を使用するものが開発されている。   As an optical disk apparatus, an apparatus using an optical disk called CD or DVD is widely used, but recently, an optical disk with improved recording density, that is, a Blu-ray standard or an HD DVD (High Density Digital Versatile Disk) standard. Those using optical discs (new generation optical discs) have been developed.

CD規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が780nmである赤外光が使用され、DVD規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が650nmの赤色光が使用されている。   As a laser beam for performing an operation for reading a signal recorded on a CD standard optical disk, an infrared light having a wavelength of 780 nm is used, and a laser beam for performing an operation for reading a signal recorded on a DVD standard optical disk. In this case, red light having a wavelength of 650 nm is used.

そして、前記CD規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは1.2mmであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は0.45と規定されている。また、DVD規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは0.6mmであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は0.6と規定されている。   The protective layer provided on the upper surface of the signal recording layer in the CD-standard optical disc has a thickness of 1.2 mm, and an aperture of an objective lens used for performing a signal reading operation from the signal recording layer. The number is defined as 0.45. Further, the thickness of the protective layer provided on the upper surface of the signal recording layer in the DVD standard optical disc is 0.6 mm, and the numerical aperture of the objective lens used for performing the signal reading operation from the signal recording layer Is defined as 0.6.

斯かるCD規格及びDVD規格の光ディスクに対して、Blu−ray規格やHD DVD規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が短いレーザー光、例えば波長が405nmの青紫色光が使用されている。   As a laser beam for performing a read operation of a signal recorded on an optical disc of the Blu-ray standard or the HD DVD standard with respect to the optical disc of the CD standard and the DVD standard, a laser beam having a short wavelength, for example, a wavelength of 405 nm is used. Blue-violet light is used.

Blu−ray規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、0.1mmであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、0.85と規定されている。   The thickness of the protective layer provided on the upper surface of the signal recording layer in the Blu-ray standard optical disc is 0.1 mm, and the aperture of the objective lens used to read out signals from the signal recording layer The number is defined as 0.85.

一方、HD DVD規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、0.6mmであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、0.65と規定されている。   On the other hand, the thickness of the protective layer provided on the upper surface of the signal recording layer in the HD DVD standard optical disc is 0.6 mm, and the objective lens used for performing the signal reading operation from the signal recording layer is used. The numerical aperture is defined as 0.65.

前述したようにBlu−ray規格やHD DVD規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うためのレーザー光としては、波長が405nmの青紫色光を使用することが出来るので、レーザーダイオードを兼用することによって両規格の光ディスクから信号の読み出し動作を行うことが出来る光ピックアップ装置を作ることが出来る。   As described above, blue laser light having a wavelength of 405 nm can be used as a laser beam for performing a read operation of a signal recorded on an optical disc of Blu-ray standard or HD DVD standard. By using both, it is possible to make an optical pickup device capable of reading signals from optical disks of both standards.

しかしながら、両光ディスクから信号を読み出すためには、信号記録層の位置が大きく相違し、対物レンズの必要とする開口数が大きく異なるため、各光ディスクに対応させて開口数を切り換える必要があり、斯かる動作を行うことが出来る光ピックアップ装置が開発されている。(特許文献1参照。)
また、最近では、前述したCD規格及びDVD規格の光ディスクだけでなく、新世代光ディスクであるBlu−ray規格やHD DVD規格の光ディスクも使用することが出来る光ディスク装置の製品化が行われている。斯かる光ディスク装置に使用される光ピックアップ装置は、当然使用可能な規格の光ディスクに設けられている信号記録層から信号の読み出し動作や該信号記録層への信号の記録動作を行うことが出来るように構成されることになる。
However, in order to read signals from both optical disks, the position of the signal recording layer is greatly different and the numerical aperture required by the objective lens is greatly different. Therefore, it is necessary to switch the numerical aperture corresponding to each optical disk. Optical pickup devices that can perform such operations have been developed. (See Patent Document 1.)
Recently, an optical disc apparatus that can use not only the optical discs of the CD standard and the DVD standard but also the Blu-ray standard and the HD DVD standard, which are new generation optical discs, has been commercialized. An optical pickup device used in such an optical disc apparatus can perform a signal reading operation from a signal recording layer provided in an applicable standard optical disc and a signal recording operation to the signal recording layer. Will be configured.

斯かる光ピックアップ装置は、前述した波長のレーザー光を単一の対物レンズにて光ディスクの信号記録層に照射させることが困難であるため、例えばCD規格及びDVD規格の光ディスクにレーザー光を照射する対物レンズと例えばBlu−ray規格の光ディスクにレーザー光を照射する対物レンズの2つの対物レンズが使用されることになる。(特許文献2参照。)
新世代光ディスクを使用することが出来る光ディスク装置は、従来の光ディスクであるCD規格及びDVD規格の光ディスクも使用可能にされているが、斯かる光ディスク装置に組み込まれる光ピックアップ装置は、前述した2つの対物レンズを備えたものが一般的である。
In such an optical pickup device, it is difficult to irradiate the signal recording layer of the optical disc with the laser light having the above-mentioned wavelength with a single objective lens. Two objective lenses are used: an objective lens and an objective lens that irradiates laser light onto, for example, a Blu-ray standard optical disc. (See Patent Document 2.)
The optical disc apparatus that can use the new generation optical disc can use the conventional optical discs of the CD standard and the DVD standard. The optical pickup device incorporated in such an optical disc apparatus includes the two optical pickup devices described above. A thing provided with an objective lens is common.

斯かる光ピックアップ装置においては、一方の対物レンズによってCD規格及びDVD規格の光ディスクの信号記録層に異なる波長のレーザー光を集光させるように構成されている。斯かる異なる規格の光ディスクに異なる波長のレーザー光を集光させるために入射面に輪帯状の回折格子が形成された対物レンズを使用する技術が開発されている。(特許文献3参照。)
また、光ピックアップ装置において、対物レンズにて集光されて生成されるスポットを光ディスク上の信号記録層に正確に集光させるフォーカス制御動作や信号トラックに追従させるトラッキング制御動作は、周知のように回折格子にて分離生成される3つのビーム、即ち0次回折光であるメインビームや±1次回折光であるサブビームを利用して行うようにされている。
特開2006−172605号公報 特開平11−23960号公報 特開2000−81566号公報
Such an optical pickup device is configured to condense laser beams of different wavelengths onto the signal recording layer of an optical disc of CD standard and DVD standard by one objective lens. In order to focus laser beams of different wavelengths on optical discs of different standards, a technique has been developed that uses an objective lens in which a ring-shaped diffraction grating is formed on the incident surface. (See Patent Document 3)
In addition, in an optical pickup device, a focus control operation for accurately condensing a spot generated by focusing on an objective lens on a signal recording layer on an optical disc and a tracking control operation for following a signal track are well known. Three beams separated and generated by the diffraction grating, that is, a main beam that is zero-order diffracted light and a sub beam that is ± first-order diffracted light are used.
JP 2006-172605 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-23960 JP 2000-81666 A

各規格の光ディスクに対応させるために回折格子付き対物レンズを用いて各波長のレーザー光を回折させて信号記録層に集光させる場合、各波長のレーザー光毎に使用する回折光の回折効率を良好にするべく回折格子の回折溝に対する設計は行われる。斯かる回折格子の設計を行う場合、全ての波長のレーザー光に対して最良となる回折効率を確保することは困難であり、優先度の低い波長のレーザー光の回折格子に対する回折効率を犠牲にして設計されている。   When diffracting the laser light of each wavelength using the objective lens with a diffraction grating and condensing it on the signal recording layer in order to correspond to each standard optical disc, the diffraction efficiency of the diffracted light used for each laser light of each wavelength is increased. To improve the design, the diffraction groove of the diffraction grating is designed. When designing such a diffraction grating, it is difficult to ensure the best diffraction efficiency for laser light of all wavelengths, at the expense of the diffraction efficiency of low-priority laser light to the diffraction grating. Designed.

例えば、短波長レーザーほど最高光出力が低い現状であることに起因して記録密度の高い光ディスクに対して回折効率の優先度を高くする必要があるので、世代が最も古く、記録密度が最も低いCD用のレーザー光に対する回折効率を犠牲にしている。この場合、他の光ディスク用レーザー光に対して設定される回折効率との兼ね合いになるが、設計によってはCD用のレーザー光における回折効率は40%程度になり、フレア光と呼ばれる不要な回折光(60%程度)より低い値になることがある。   For example, it is necessary to increase the priority of diffraction efficiency for an optical disc having a high recording density due to the fact that the maximum light output is lower for shorter wavelength lasers, so the generation is the oldest and the recording density is the lowest. It sacrifices the diffraction efficiency for CD laser light. In this case, the diffraction efficiency set for the laser light for other optical discs is balanced, but depending on the design, the diffraction efficiency of the laser light for CD is about 40%, and unnecessary diffracted light called flare light is used. It may be lower than (60%).

このような回折効率であると、前述した3ビームの中で最も光強度が高いメインビームから発生するフレア光を光検出器に設けられているサブビーム用受光領域が受光する光量が無視出来ないほど増大し、トラッキングサーボ動作やフォーカスサーボ動作が不安定に
なるという問題がある。
With such a diffraction efficiency, the amount of light received by the sub-beam light receiving region provided in the photodetector for the flare light generated from the main beam having the highest light intensity among the three beams described above cannot be ignored. There is a problem that the tracking servo operation and the focus servo operation become unstable.

また、対物レンズに形成される回折格子は、CD用のレーザー光の波長及びDVD用のレーザー光の波長に応じて各光ディスクに適した開口数になるように設計される。そして、光ピックアップ装置は、対物レンズの開口数を小さくすると光ディスクの信号面に対する対物レンズの傾きに基づく特性低下が少なくなるという特性がある。   The diffraction grating formed on the objective lens is designed to have a numerical aperture suitable for each optical disc in accordance with the wavelength of the laser beam for CD and the wavelength of the laser beam for DVD. The optical pickup device has a characteristic that, when the numerical aperture of the objective lens is reduced, the characteristic deterioration based on the inclination of the objective lens with respect to the signal surface of the optical disk is reduced.

輪帯状の回折格子が形成されている対物レンズによってCD規格の光ディスクに設けられている信号記録層へのレーザー光の集光動作及びDVD規格の光ディスクに設けられている信号記録層へのレーザー光の集光動作を行うように構成された光ピックアップ装置では、DVD規格の光ディスクに対する特性を優先して対物レンズの傾き等が設定されるので、CD規格の光ディスクに対する特性が低下することになる。   Condensing operation of laser light onto a signal recording layer provided on a CD standard optical disk and laser light onto a signal recording layer provided on a DVD standard optical disk by an objective lens in which an annular diffraction grating is formed In the optical pickup device configured to perform the above-described condensing operation, since the tilt of the objective lens is set with priority given to the characteristics for the DVD standard optical disk, the characteristics for the CD standard optical disk are deteriorated.

斯かる点を改良する方法として前述した特性を考慮してCD規格の光ディスクに対応させて設定される対物レンズの開口数を小さくする方法が考えられるが、開口数を小さくすると、光検出器に設けられている受光領域が受光するフレア光の光量が無視出来ないほど増大する。その結果、正確なフォーカスエラー信号が得られないので、該フォーカスエラー信号を使用して行うフォーカスサーボ動作が不安定になるという問題がある。   As a method for improving this point, a method of reducing the numerical aperture of the objective lens set corresponding to the CD standard optical disk in consideration of the above-described characteristics can be considered. The amount of flare light received by the provided light receiving area increases so as not to be ignored. As a result, since an accurate focus error signal cannot be obtained, there is a problem that a focus servo operation performed using the focus error signal becomes unstable.

本発明は、斯かる問題を解決することが出来る光ピックアップ装置を提供しようとするものである。   The present invention is intended to provide an optical pickup device that can solve such a problem.

本発明は、信号記録層を覆うカバー層の厚みが異なる光ディスクに異なる波長のレーザー光を集光させるように輪帯状の回折格子が開口数に応じて形成されている対物レンズと信号記録層から反射される戻り光がスポットとして照射されるとともに少なくともフォーカスエラー信号を生成する方形状の受光部が設けられている光検出器とを備え、前記受光部を方形状の4分割センサーにて構成するとともに該受光部から得られるフォーカスエラー信号のレベルが最大となる楕円スポットの長径と該受光部の対角線の長さを一致させることによって波長の長いレーザー光に対応させて設定される対物レンズの開口数を小さくしたときに増大するフレア光による影響を排除するように構成されている。   The present invention includes an objective lens in which a ring-shaped diffraction grating is formed in accordance with a numerical aperture so as to focus laser beams having different wavelengths on optical disks having different thicknesses of a cover layer covering a signal recording layer, and the signal recording layer. And a photodetector that is provided with a square-shaped light receiving unit that emits reflected light as a spot and generates at least a focus error signal. The light receiving unit is configured by a quadrangular quadrant sensor. In addition, the aperture of the objective lens set corresponding to the laser beam having a long wavelength by matching the major axis of the elliptical spot where the level of the focus error signal obtained from the light receiving unit is maximum and the diagonal length of the light receiving unit are matched. It is configured to eliminate the influence of flare light that increases when the number is reduced.

また、本発明は、信号記録層を覆うカバー層の厚みが異なる光ディスクに異なる波長のレーザー光を集光させるように輪帯状の回折格子が開口数に応じて形成されている対物レンズと信号記録層から反射される戻り光がスポットとして照射されるとともに少なくともフォーカスエラー信号を生成する方形状の受光部が設けられている光検出器とを備え、前記受光部の一部をマスクするマスク手段を設け、前記受光部から得られるフォーカスエラー信号のレベルが最大となる楕円スポットの長径と該受光部の対角線の長さとを一致させるように前記マスク手段にてフレア光の受光部への照射動作を遮断することによって波長の長いレーザー光に対応させて設定される対物レンズの開口数を小さくしたときに増大するフレア光による影響を排除するように構成されている。   The present invention also provides an objective lens in which an annular diffraction grating is formed in accordance with the numerical aperture so that laser beams having different wavelengths are focused on optical disks having different thicknesses of cover layers covering the signal recording layer. A mask means for masking a part of the light receiving portion, comprising: a light receiving portion provided with a square light receiving portion that generates at least a focus error signal while irradiating return light reflected from the layer as a spot; The flare light is irradiated on the light receiving portion by the mask means so that the major axis of the elliptical spot where the level of the focus error signal obtained from the light receiving portion is maximum matches the diagonal length of the light receiving portion. By blocking, the influence of flare light that increases when the numerical aperture of the objective lens set corresponding to laser light with a long wavelength is reduced is eliminated. It is configured to.

そして、本発明は、受光部の一部をマスクするマスク手段として液晶制御素子を使用したことを特徴とするものである。   The present invention is characterized in that a liquid crystal control element is used as a mask means for masking a part of the light receiving portion.

また、本発明は、レーザー光の強度が所定値以上の部分のスポットを利用してフォーカスエラー信号を生成するようにしたことを特徴とするものである。   Further, the present invention is characterized in that a focus error signal is generated by using a spot at a portion where the intensity of the laser beam is a predetermined value or more.

そして、本発明は、最大強度に対して1/e以上の部分のスポットを利用してフォーカスエラー信号を生成するようにしたことを特徴とするものである。 The present invention is characterized in that a focus error signal is generated by using a spot at a portion of 1 / e 2 or more with respect to the maximum intensity.

本発明の光ピックアップ装置は、信号記録層を覆うカバー層の厚みが異なる光ディスクに異なる波長のレーザー光を集光させるように輪帯状の回折格子が開口数に応じて形成されている対物レンズと信号記録層から反射される戻り光がスポットとして照射されるとともに少なくともフォーカスエラー信号を生成する方形状の受光部が設けられている光検出器とを備え、前記受光部を方形状の4分割センサーにて構成するとともに該受光部から得られるフォーカスエラー信号のレベルが最大となる楕円スポットの長径と該受光部の対角線の長さを一致させることによって波長の長いレーザー光に対応させて設定される対物レンズの開口数を小さくしたときに増大するフレア光による悪影響を排除するようにしたので、対物レンズの開口数を小さくしてもフォーカスサーボ動作を支障なく行うことが出来る。   An optical pickup device according to the present invention includes an objective lens in which a ring-shaped diffraction grating is formed in accordance with a numerical aperture so as to focus laser beams having different wavelengths on optical disks having different thicknesses of a cover layer covering a signal recording layer. And a photodetector that is provided with a square-shaped light receiving section that emits at least a return light reflected from the signal recording layer as a spot and generates a focus error signal. And the length of the elliptical spot where the level of the focus error signal obtained from the light receiving unit is maximized and the length of the diagonal line of the light receiving unit are set to correspond to the laser light having a long wavelength. Since the adverse effect of flare light that increases when the numerical aperture of the objective lens is reduced is eliminated, the numerical aperture of the objective lens is reduced. The focus servo operation hindrance that can be performed without also.

図1は本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を示す光学配置図、図2は本発明に係る光検出器の一実施例を示す概略図、図3は従来の光検出器を示す概略図、図4はフォーカスエラー信号の生成動作を説明するための図、図5はフォーカスエラー信号のレベル変化を示す特性図、図6は本発明に係るレーザー光の強度分布を説明するための特性図である。尚、本実施例では、CD規格の光ディスク及びDVD規格の光ディスクに対応させた光ピックアップ装置に実施した場合について説明する。   FIG. 1 is an optical layout diagram showing one embodiment of an optical pickup device according to the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing one embodiment of a photodetector according to the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram showing a conventional photodetector. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of generating a focus error signal, FIG. 5 is a characteristic diagram showing a level change of the focus error signal, and FIG. 6 is a characteristic for explaining the intensity distribution of the laser beam according to the present invention. FIG. In this embodiment, a description will be given of a case where the present invention is applied to an optical pickup device adapted to a CD standard optical disc and a DVD standard optical disc.

図1において、1はCD規格の光ディスク、即ち同図において実線で示す位置に信号記録層L1が設けられている第1光ディスクD1に集光されるレーザー光を放射する第1レーザーダイオードであり、赤外波長帯765nm〜805nmの第1波長、例えば780nmの第1レーザー光を生成するように構成されている。また、2はDVD規格の光ディスク、即ち同図において破線で示す位置に信号記録層L2が設けられている第2光ディスクD2に集光されるレーザー光を放射する第2レーザーダイオードであり、赤色波長帯645nm〜675nmの第2波長、例えば650nmの第2レーザー光を生成するように構成されている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a CD standard optical disk, that is, a first laser diode that emits a laser beam condensed on a first optical disk D1 in which a signal recording layer L1 is provided at a position indicated by a solid line in FIG. A first wavelength in the infrared wavelength band of 765 nm to 805 nm, for example, a first laser beam having a wavelength of 780 nm, for example, is generated. Reference numeral 2 denotes a DVD standard optical disk, that is, a second laser diode that emits a laser beam focused on a second optical disk D2 provided with a signal recording layer L2 at a position indicated by a broken line in FIG. A second laser beam having a band of 645 nm to 675 nm, for example, 650 nm, is generated.

3は前記第1レーザーダイオード1から放射される第1レーザー光が入射される位置に設けられている第1レーザー光用回折格子であり、0次回折光であるメインビームと±1次回折光であるサブビームを分離生成する作用を成すものである。4は前記第1レーザー光用回折格子3を透過した第1レーザー光が入射される第1レーザー光用1/2波長板であり、偏光方向を調整する作用を成すものである。   Reference numeral 3 denotes a first laser light diffraction grating provided at a position where the first laser light emitted from the first laser diode 1 is incident, which is a main beam which is zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light. The sub-beam is separated and generated. Reference numeral 4 denotes a first laser light half-wave plate on which the first laser light transmitted through the first laser light diffraction grating 3 is incident, and functions to adjust the polarization direction.

5は前記第2レーザーダイオード2から放射される第2レーザー光が入射される位置に設けられている第2レーザー光用回折格子であり、0次回折光であるメインビームと±1次回折光であるサブビームを分離生成する作用を成すものである。6は前記第2レーザー光用回折格子5を透過した第2レーザー光が入射される第2レーザー光用1/2波長板であり、偏光方向を調整する作用を成すものである。   Reference numeral 5 denotes a diffraction grating for second laser light provided at a position where the second laser light emitted from the second laser diode 2 is incident, which is a main beam which is zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light. The sub-beam is separated and generated. Reference numeral 6 denotes a second laser light half-wave plate on which the second laser light transmitted through the second laser light diffraction grating 5 is incident, and serves to adjust the polarization direction.

7は前記第1レーザー光用1/2波長板4を透過した第1レーザー光及び前記第2レーザー光用1/2波長板6を透過した第2レーザー光が異なる方向から入射されるダイクロイックプリズムであり、第1レーザー光を透過させるとともに第2レーザー光を反射させるフィルター面7aが設けられている。   Reference numeral 7 denotes a dichroic prism on which the first laser light transmitted through the first laser light half-wave plate 4 and the second laser light transmitted through the second laser light half-wave plate 6 are incident from different directions. And a filter surface 7a for transmitting the first laser light and reflecting the second laser light is provided.

このダイクロイックプリズム7は、第1レーザーダイオード1と第2レーザーダイオード2とを別光路に配置する役割を担うものであり、ダイクロイックプリズム7のフィルター面7aは第1波長である780nmのレーザー光の透過率を95%以上確保するととも
に第2波長である650nmのレーザー光の透過率を5%未満、即ち反射率を95%以上確保するような波長選択性を有する反射・透過コートが施されている。
The dichroic prism 7 plays a role of arranging the first laser diode 1 and the second laser diode 2 in separate optical paths, and the filter surface 7a of the dichroic prism 7 transmits a 780 nm laser beam having a first wavelength. A reflection / transmission coat having a wavelength selectivity that secures a reflectance of 95% or more and a transmittance of the second wavelength of 650 nm laser light of less than 5%, that is, a reflectance of 95% or more is applied. .

8は前記ダイクロイックプリズム7のフィルター面7aを透過した第1レーザー光及び該フィルター面7aにて反射された第2レーザー光が入射される偏光ビームスプリッタであり、P偏光光は透過させ、S偏光光は反射させる偏光フィルター面8aが設けられている。前記第1レーザーダイオード1から放射される第1レーザー光は、前記第1レーザー光用1/2波長板4によってP偏光光に変換され、前記第2レーザーダイオード2から放射される第2レーザー光は、前記第2レーザー光用1/2波長板6によってP偏光光に変換されるように構成されている。従って、偏光ビームスプリッタ8に入射される第1レーザー光及び第2レーザー光は、前記偏光フィルター面8aを透過することになる。   Reference numeral 8 denotes a polarization beam splitter into which the first laser light transmitted through the filter surface 7a of the dichroic prism 7 and the second laser light reflected by the filter surface 7a are incident. The polarization beam splitter 8 transmits S-polarized light and transmits S-polarized light. A polarizing filter surface 8a for reflecting light is provided. The first laser light emitted from the first laser diode 1 is converted into P-polarized light by the first laser light half-wave plate 4, and the second laser light emitted from the second laser diode 2. Is configured to be converted into P-polarized light by the second laser light half-wave plate 6. Accordingly, the first laser light and the second laser light incident on the polarizing beam splitter 8 are transmitted through the polarizing filter surface 8a.

9は前記偏光ビームスプリッタ8を透過した第1レーザー光及び第2レーザー光が入射される位置に設けられているコリメータレンズであり、入射されるレーザー光を平行光に変換する作用を成すものである。10は前記コリメータレンズ9にて平行光に変換された第1レーザー光及び第2レーザー光が入射される反射ミラーであり、光軸を直角方向に変更する作用を成すものである。   Reference numeral 9 denotes a collimator lens provided at a position where the first laser light and the second laser light transmitted through the polarizing beam splitter 8 are incident. The collimator lens 9 functions to convert the incident laser light into parallel light. is there. Reference numeral 10 denotes a reflection mirror on which the first laser light and the second laser light converted into parallel light by the collimator lens 9 are incident, and has an action of changing the optical axis in a perpendicular direction.

11は前記反射ミラー10によって反射された第1レーザー光及び第2レーザー光が入射される位置に設けられている1/4波長板であり、レーザー光を直線偏光光から円偏光光に、またその反対に円偏光光から直線偏光光に偏光する作用を成すものである。12は前記1/4波長板11を透過した第1レーザー光及び第2レーザー光が照射される位置に設けられている対物レンズであり、第1レーザー光を第1光ディスクD1の信号記録層L1に集光させるとともに第2レーザー光を第2光ディスクD2の信号記録層L2に集光させる作用を成すものである。   Reference numeral 11 denotes a quarter-wave plate provided at a position where the first laser beam and the second laser beam reflected by the reflection mirror 10 are incident. The laser beam is changed from linearly polarized light to circularly polarized light, On the contrary, it has an action of polarizing from circularly polarized light to linearly polarized light. Reference numeral 12 denotes an objective lens provided at a position where the first laser light and the second laser light transmitted through the quarter-wave plate 11 are irradiated, and the first laser light is transmitted to the signal recording layer L1 of the first optical disc D1. And the second laser beam is focused on the signal recording layer L2 of the second optical disc D2.

前記対物レンズ12は、第1光ディスクD1の信号記録層L1に記録されている信号の読み出し動作に使用される第1波長の第1レーザー光及び第2光ディスクD2の信号記録層L2に記録されている信号の読み出し動作に使用される第2波長の第2レーザー光を各々の光学特性に合わせて回折する回折格子12aが入射面側に光軸を中心として輪帯状に形成されている。前記1/4波長板11を通して対物レンズ12に入射される第1レーザー光及び第2レーザー光は、前記回折格子12aにより回折されて第1光ディスクD1の信号記録層L1及び第2光ディスクD2の信号記録層L2に集光されるが、このとき球面収差が補正されるように設計されている。   The objective lens 12 is recorded on the first laser beam having the first wavelength used for the reading operation of the signal recorded on the signal recording layer L1 of the first optical disc D1 and the signal recording layer L2 of the second optical disc D2. A diffraction grating 12a that diffracts the second laser light of the second wavelength used for the readout operation of a signal in accordance with each optical characteristic is formed in an annular shape around the optical axis on the incident surface side. The first laser beam and the second laser beam that are incident on the objective lens 12 through the quarter-wave plate 11 are diffracted by the diffraction grating 12a and are transmitted to the signal recording layer L1 of the first optical disc D1 and the signal of the second optical disc D2. Although the light is focused on the recording layer L2, the spherical aberration is designed to be corrected at this time.

前記対物レンズ12に形成されている輪帯状の回折格子12aは、回折作用によって入射される第1レーザー光を第1ディスクD1の信号記録層L1に集光させるが、この場合における開口数は、第1光ディスクD1に適した値になるように設定されている。また、前記回折格子12aは、回折作用によって入射される第2レーザー光を第2光ディスクD2の信号記録層L2に集光させるが、この場合における開口数は、第2光ディスクD2に適した値になるように設定されている。   The annular diffraction grating 12a formed on the objective lens 12 focuses the first laser light incident on the signal recording layer L1 of the first disk D1 by the diffraction action. In this case, the numerical aperture is It is set to a value suitable for the first optical disc D1. The diffraction grating 12a focuses the second laser beam incident on the signal recording layer L2 of the second optical disc D2 by the diffraction action. In this case, the numerical aperture is set to a value suitable for the second optical disc D2. It is set to be.

前記第1光ディスクD1に設けられている信号記録層L1及び第2光ディスクD2に設けられている信号記録層L2に集光された第1レーザー光及び第2レーザー光は、各信号記録層L1、L2にて反射されて戻り光として対物レンズ12に光ディスクD1、D2側から入射される。前記対物レンズ12に入射された戻り光は、該対物レンズ12を透過した後1/4波長板11に入射される。   The first laser light and the second laser light focused on the signal recording layer L1 provided on the first optical disc D1 and the signal recording layer L2 provided on the second optical disc D2 are respectively transmitted to the signal recording layers L1, The light is reflected by L2 and enters the objective lens 12 as return light from the optical discs D1 and D2 side. The return light incident on the objective lens 12 passes through the objective lens 12 and then enters the quarter-wave plate 11.

前記1/4波長板11に入射された戻り光は、該1/4波長板11によって円偏光光から直線偏光光に変換されるが、光ディスクD1、D2への照射されるレーザー光がP偏光
光であったのに対し、戻り光はS偏光光となる。前記1/4波長板11によってS偏光光に変換された戻り光は、反射ミラー10によって反射された後コリメータレンズ9に入射される。
The return light incident on the quarter-wave plate 11 is converted from circularly polarized light to linearly-polarized light by the quarter-wave plate 11, but the laser light applied to the optical discs D1 and D2 is P-polarized light. In contrast to light, the return light is S-polarized light. The return light converted into S-polarized light by the quarter-wave plate 11 is reflected by the reflection mirror 10 and then enters the collimator lens 9.

前記コリメータレンズ9に入射された戻り光は、該コリメータレンズ9を透過して偏光ビームスプリッタ8に入射される。前記偏光ビームスプリッタ8に入射される戻り光は、前述したように前記1/4波長板11によってS偏光光に変換されているため該偏光ビームスプリッタ8に設けられている偏光フィルター面8aを透過することなく反射せしめられる。   The return light incident on the collimator lens 9 is transmitted through the collimator lens 9 and incident on the polarization beam splitter 8. Since the return light incident on the polarizing beam splitter 8 is converted into S-polarized light by the quarter-wave plate 11 as described above, it passes through the polarizing filter surface 8a provided on the polarizing beam splitter 8. It is reflected without doing.

13は前記偏光ビームスプリッタ8に設けられている偏光フィルター面8aにて反射された戻り光が入射される位置に設けられているサーボレンズであり、光ディスクD1、D2に設けられている信号記録層L1、L2に照射されるレーザー光のフォーカスエラー成分を発生させるとともに戻り光を光検出器14に照射させる作用を成すものである。   A servo lens 13 is provided at a position where the return light reflected by the polarizing filter surface 8a provided in the polarizing beam splitter 8 is incident, and is a signal recording layer provided in the optical disks D1 and D2. This produces the focus error component of the laser light irradiated to L1 and L2, and also irradiates the photodetector 14 with the return light.

ここで、従来一般に使用されている光検出器14の構成について図3を参照して説明する。図3は一般に4分割センサーと呼ばれる構成の光検出器であり、A、B、C及びDの4つのセンサー部より成る受光部Pにて構成されているとともに方形状になるように構成されている。斯かる構成において、信号記録層L1またはL2に対して第1レーザー光または第2レーザー光が正しく集光されている場合、即ち焦点が合っている場合には、光検出器14のセンサー部にはフォーカス制御動作に使用されるメインビームが実線S1で示すような円形状のレーザースポット形状にて照射されるが、信号記録層L1またはL2に対して第1レーザー光または第2レーザー光が正しく集光されていない場合、即ち焦点が合っていない場合には、光検出器14のセンサー部には破線S2またはS3で示すような楕円状のレーザースポット形状にて照射されることになる。   Here, the structure of the photodetector 14 generally used in the past will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a photodetector generally configured as a four-divided sensor, which is composed of a light receiving portion P including four sensor portions A, B, C, and D, and is configured to have a rectangular shape. Yes. In such a configuration, when the first laser beam or the second laser beam is correctly focused on the signal recording layer L1 or L2, that is, when it is in focus, the sensor unit of the photodetector 14 is focused. The main beam used for the focus control operation is irradiated in a circular laser spot shape as indicated by the solid line S1, but the first laser beam or the second laser beam is correctly applied to the signal recording layer L1 or L2. When the light is not condensed, that is, when it is out of focus, the sensor portion of the photodetector 14 is irradiated with an elliptical laser spot shape as indicated by a broken line S2 or S3.

光ピックアップ装置におけるフォーカス制御動作は、周知のように対物レンズ12を第1光ディスクD1または第2光ディスクD2の信号面に対して垂直方向へ変位させてフォーカス制御動作を行うことが出来る動作位置に移動させることから開始される。斯かる対物レンズ12を動作位置に変位させる動作は、フォーカスコイルに供給される駆動信号の直流電圧値を変更させることによって行われる。   As is well known, the focus control operation in the optical pickup device is moved to an operating position where the objective lens 12 can be displaced in the direction perpendicular to the signal surface of the first optical disc D1 or the second optical disc D2 to perform the focus control operation. To start with. The operation of displacing the objective lens 12 to the operating position is performed by changing the DC voltage value of the drive signal supplied to the focus coil.

即ち、フォーカスコイルに供給する駆動信号の直流電圧値を連続的に変化させると、対物レンズ12は、第1光ディスクD1または第2光ディスクD2の信号面に対して離れた位置から接近する方向または接近した位置から離間する方向に変位せしめられる。前記対物レンズ12が光ディスクD1、D2に対して前述したように変位すると、その変位動作に伴って光検出器14に設けられている受光部Pを構成するセンサー部に照射されて形成されるスポットがS2、S1、S3またはS3、S1、S2のように変化する。   That is, when the DC voltage value of the drive signal supplied to the focus coil is continuously changed, the objective lens 12 approaches or approaches from the position away from the signal surface of the first optical disc D1 or the second optical disc D2. It is displaced in the direction away from the position. When the objective lens 12 is displaced with respect to the optical discs D1 and D2 as described above, a spot formed by irradiating the sensor unit constituting the light receiving unit P provided in the photodetector 14 with the displacement operation. Changes as S2, S1, S3 or S3, S1, S2.

次に、図4を参照してフォーカスエラー信号の生成動作について説明する。図4において、15は前記光検出器14を構成する受光部Pのセンサー部A及びセンサー部Cから得られる信号を加算する第1加算回路、16は前記光検出器14を構成する受光部Pのセンサー部B及びセンサー部Dから得られる信号を加算する第2加算回路、17は前記第1加算回路15の出力から第2加算回路16の出力を減算する減算回路であり、該減算回路17の出力信号がフォーカスエラー信号である。   Next, a focus error signal generation operation will be described with reference to FIG. In FIG. 4, reference numeral 15 denotes a first addition circuit for adding signals obtained from the sensor part A and the sensor part C of the light receiving part P constituting the light detector 14, and 16 denotes a light receiving part P constituting the light detector 14. The second addition circuit 17 adds the signals obtained from the sensor unit B and the sensor unit D, and 17 is a subtraction circuit that subtracts the output of the second addition circuit 16 from the output of the first addition circuit 15. The output signal is a focus error signal.

即ち、フォーカスエラー信号FEは、FE=(A+C)−(B+D)として得ることが出来るので、図4に示す回路によってフォーカスエラー信号を生成することが出来ることになる。   That is, since the focus error signal FE can be obtained as FE = (A + C) − (B + D), the focus error signal can be generated by the circuit shown in FIG.

図5は対物レンズ12を光ディスクD1、D2の信号面に対して垂直方向へ変位させた場合に得られるフォーカスエラー信号FEのレベル変化を示すものである。同図において、横軸は光ディスクD1、D2と対物レンズ12との距離を示し、縦軸はフォーカスエラー信号FEのレベルを示す。   FIG. 5 shows the level change of the focus error signal FE obtained when the objective lens 12 is displaced in the direction perpendicular to the signal surfaces of the optical discs D1 and D2. In the figure, the horizontal axis indicates the distance between the optical discs D1 and D2 and the objective lens 12, and the vertical axis indicates the level of the focus error signal FE.

図5の特性より明らかなように光ディスクD1、D2と対物レンズ12との距離がT1のとき、フォーカスエラー信号FEのレベルが最大となり、光ディスクD1、D2と対物レンズ12との距離がT2のとき、フォーカスエラー信号FEのレベルが最小となる。対物レンズ12は距離T1となる位置から距離T2となる位置までの間、即ち距離Tの範囲で変位せしめられることになり、その範囲内においてフォーカスエラー信号FEが零となる位置がある。   As is clear from the characteristics of FIG. 5, when the distance between the optical disks D1 and D2 and the objective lens 12 is T1, the level of the focus error signal FE becomes maximum, and when the distance between the optical disks D1 and D2 and the objective lens 12 is T2. The level of the focus error signal FE is minimized. The objective lens 12 is displaced from the position corresponding to the distance T1 to the position corresponding to the distance T2, that is, in the range of the distance T, and there is a position in which the focus error signal FE becomes zero.

このフォーカスエラー信号FEが零となる位置に対物レンズ12が位置するとき、光ディスクD1またはD2に設けられている信号記録層L1またはL2に第1レーザー光または第2レーザー光が集光された状態、即ち合焦された状態になる。従って、このフォーカスエラー信号FEのレベルが零になるように対物レンズ12の位置を制御することによってフォーカス制御動作が行われることになる。   When the objective lens 12 is positioned at a position where the focus error signal FE becomes zero, the first laser beam or the second laser beam is focused on the signal recording layer L1 or L2 provided on the optical disc D1 or D2. That is, it will be in the focused state. Accordingly, the focus control operation is performed by controlling the position of the objective lens 12 so that the level of the focus error signal FE becomes zero.

斯かるフォーカス制御動作は、光検出器14から得られる信号に基づいて生成されるフォーカスエラー信号FEを利用し、このフォーカスエラー信号FEのレベルが零になる方向へ対物レンズを変位させるような駆動信号をフォーカスコイルに供給することによって行われるが、斯かる動作は周知であるので、その説明は省略する。   Such a focus control operation uses a focus error signal FE generated based on a signal obtained from the photodetector 14, and drives the objective lens in a direction in which the level of the focus error signal FE becomes zero. The operation is performed by supplying a signal to the focus coil. Since such an operation is well known, a description thereof will be omitted.

前述したようにフォーカスエラー信号FEの生成動作は行われるが、次にフォーカスエラー信号FEと戻り光が光検出器14内に設けられている受光部P上に照射されて生成されるスポットとの関係について説明する。   As described above, the generation operation of the focus error signal FE is performed. Next, the focus error signal FE and the spot generated by irradiating the return light to the light receiving unit P provided in the photodetector 14 are generated. The relationship will be described.

前述したように対物レンズ12が光ディスクD1、D2の信号面に対して垂直方向へ変位すると、受光部Pを構成するセンサー部に照射されて形成されるスポットがS2、S1、S3またはS3、S1、S2のように変化する。   As described above, when the objective lens 12 is displaced in the direction perpendicular to the signal surfaces of the optical discs D1 and D2, the spots formed by irradiating the sensor unit constituting the light receiving unit P are S2, S1, S3 or S3, S1. , S2 changes.

図5に示したように光ディスクD1、D2の信号記録層L1、L2と対物レンズ12との距離がT1のときフォーカスエラー信号FEのレベルが最大となるが、このときのスポット形状はS2のようにセンサー部A及びセンサー部C方向に長径となる楕円スポットとなる。また、光ディスクD1、D2と対物レンズ12との距離がT2のときフォーカスエラー信号FEのレベルが最小となるが、このときのスポット形状はS3のようにセンサー部B及びセンサー部D方向に長径となる楕円スポットとなる。そして、フォーカスエラー信号FEが零となる状態、即ち合焦された状態にあるときには、スポット形状がS1のように円形スポットになる。   As shown in FIG. 5, when the distance between the signal recording layers L1 and L2 of the optical discs D1 and D2 and the objective lens 12 is T1, the level of the focus error signal FE becomes maximum, but the spot shape at this time is as shown in S2. In the sensor part A and sensor part C direction, an elliptical spot having a long diameter is formed. Further, when the distance between the optical discs D1 and D2 and the objective lens 12 is T2, the level of the focus error signal FE is minimized, but the spot shape at this time has a long diameter in the sensor part B and sensor part D directions as in S3. It becomes an elliptical spot. When the focus error signal FE becomes zero, that is, in a focused state, the spot shape becomes a circular spot as in S1.

前述したように光ディスクD1、D2の信号記録層L1、L2と対物レンズ12との距離がT1からT2まで変化すると、受光部Pを構成するセンサー部に形成されるスポットの形状がS2からS1へ、そしてS1からS3へと変化し、その間にフォーカスエラー信号FEは最大から最小へと変化することになる。   As described above, when the distance between the signal recording layers L1 and L2 of the optical discs D1 and D2 and the objective lens 12 changes from T1 to T2, the shape of the spot formed on the sensor part constituting the light receiving part P changes from S2 to S1. The focus error signal FE changes from the maximum to the minimum during the period from S1 to S3.

斯かる構成において、第1光ディスクD1の信号記録層L1に長い波長である第1波長の第1レーザー光を集光させるために光軸のズレに対して有利になるように対物レンズの開口数を小さくすると、前述したようにフレア光が増大することになる。斯かるフレア光が増大すると、受光部Pを構成する各センサー部A、B、C、Dの中心部ではなく広い受光領域にフレア光が照射されることになる。   In such a configuration, the numerical aperture of the objective lens is advantageous to the optical axis deviation in order to focus the first laser beam having the first wavelength, which is a long wavelength, on the signal recording layer L1 of the first optical disc D1. If is reduced, flare light increases as described above. When such flare light increases, the flare light is irradiated not on the center of each sensor part A, B, C, D constituting the light receiving part P but on a wide light receiving area.

このようにして各センサー部A、B、C、Dに照射されるフレア光は、前述したスポットS1、S2、S3が照射形成される部分だけでなく、その他の部分、即ち残余の部分にも照射されることになる。   In this way, the flare light applied to each of the sensor portions A, B, C, and D is not only applied to the portions where the spots S1, S2, and S3 are irradiated, but also to other portions, that is, the remaining portions. Will be irradiated.

このようにフレア光が増大すると、前記光検出器14の受光部Pを構成する各センサー部A、B、C、Dの広い領域にフレア光が照射されることになるが、各センサー部A、B、C、Dに照射されるフレア光は均一ではなく、各センサー部間においてフレア光の受光量に応じて得られる信号出力が大きく相違することになる。   Thus, when flare light increases, flare light is irradiated to the wide area | region of each sensor part A, B, C, D which comprises the light-receiving part P of the said photodetector 14, but each sensor part A , B, C, and D are not uniform in flare light, and the signal output obtained according to the amount of flare light received differs greatly between the sensor units.

各センサー部から得られる信号出力に大きな差が生じると、フォーカスエラー信号は、前述したようにFE=(A+C)−(B+D)から得られるので、正確なフォーカスエラー信号を得ることが出来なくなる。その結果、フォーカスサーボ動作を正確に行うことが出来なくなり、光ディスクD1、D2に設けられている信号記録層L1、L2に第1レーザー光及び第2レーザー光を正確に集光させることが出来ないという問題が発生する。   If a large difference occurs in the signal output obtained from each sensor unit, the focus error signal can be obtained from FE = (A + C) − (B + D) as described above, so that an accurate focus error signal cannot be obtained. As a result, the focus servo operation cannot be performed accurately, and the first laser beam and the second laser beam cannot be accurately focused on the signal recording layers L1 and L2 provided on the optical discs D1 and D2. The problem occurs.

本発明は、斯かる点を改良するために図2に示すように受光部Pを構成する4つのセンサー部A、B、C、Dの大きさを工夫したものである。即ち、4つのセンサー部A、B、C、Dにて形成される4角形である受光部Pの対角線の長さをフォーカスエラー信号FEのレベルが最大となる楕円スポットの長径の長さと一致させたことを特徴とするものである。   In the present invention, in order to improve such a point, the sizes of the four sensor portions A, B, C, and D constituting the light receiving portion P are devised as shown in FIG. That is, the length of the diagonal line of the light receiving part P which is a quadrangle formed by the four sensor parts A, B, C and D is made to coincide with the length of the major axis of the elliptical spot where the level of the focus error signal FE is maximum. It is characterized by that.

光検出器14に組み込まれている受光部Pの大きさを前述したように設定すると、センサー部A、B、C、D内のフォーカス制御動作に使用されるメインビームが照射されて生成されるレーザースポットS1、S2、S3の照射面積が占める割合が大きくなるので、フレア光による影響を小さくすることが出来る。従って、対物レンズ12の第1光ディスクD1に対応させて設定される第1レーザー光用の開口数を小さくすることに起因してフレア光が増大しても正確なフォーカスエラー信号を得ることが出来るので、安定したフォーカスサーボ動作を行うことが出来る。   When the size of the light receiving portion P incorporated in the photodetector 14 is set as described above, the main beam used for the focus control operation in the sensor portions A, B, C, and D is irradiated and generated. Since the ratio occupied by the irradiation areas of the laser spots S1, S2, and S3 increases, the influence of flare light can be reduced. Therefore, an accurate focus error signal can be obtained even if flare light increases due to a reduction in the numerical aperture for the first laser beam set in correspondence with the first optical disk D1 of the objective lens 12. Therefore, stable focus servo operation can be performed.

以上に説明たように本発明は、光検出器14に設けられている受光部Pの形状を従来の形状と同じ様に方形にしたので、特殊な形状の光検出器を製造する場合と比較して容易に且つ安価にて製造することが出来る。   As described above, in the present invention, since the shape of the light receiving portion P provided in the photodetector 14 is rectangular in the same manner as the conventional shape, it is compared with the case where a photodetector having a special shape is manufactured. Thus, it can be manufactured easily and inexpensively.

また、本実施例では、方形状の受光部Pの対角線方向の長さを楕円スポットの長径と一致させることによってフレア光による影響を無くするように構成したが、戻り光の光路内、例えばサーボレンズ13と光検出器14との間に液晶制御素子のようなマスク手段を設け、該液晶制御素子を制御することによって受光部へ照射される戻り光の照射範囲を規制するようにすることも出来る。   In the present embodiment, the length of the rectangular light receiving portion P in the diagonal direction is made equal to the major axis of the elliptical spot so as to eliminate the influence of flare light. A mask means such as a liquid crystal control element is provided between the lens 13 and the photodetector 14, and the irradiation range of the return light irradiated to the light receiving unit can be regulated by controlling the liquid crystal control element. I can do it.

斯かる液晶制御素子は、光を透過させる範囲を設定するパターンが形成された液晶パネルを備え、該液晶パネルに設けられている制御電極に駆動制御電圧を印加することによって液晶の状態を変化させるように構成されている。斯かる液晶制御素子は、周知であるので、その説明は省略する。   Such a liquid crystal control element includes a liquid crystal panel on which a pattern for setting a light transmission range is formed, and changes a liquid crystal state by applying a drive control voltage to a control electrode provided in the liquid crystal panel. It is configured as follows. Since such a liquid crystal control element is well known, its description is omitted.

以上に説明したように本発明に係る光検出器14は構成されているが、次に前記光検出器14に設けられている受光部Pに戻り光が照射されて生成されるスポットについて図6に示す特性図を参照にして説明する。   As described above, the photodetector 14 according to the present invention is configured. Next, the spots generated by irradiating the light receiving unit P provided in the photodetector 14 with the return light are shown in FIG. This will be described with reference to the characteristic diagram shown in FIG.

レーザーダイオードから放射されるレーザー光は、ガウシアンと呼ばれる特性を有して
おり、図6は斯かるガウシアン特性を有するレーザー光の強度分布特性を示すものである。また、光ピックアップ装置においては、対物レンズ12及びサーボレンズ13等の光学系に使用されるレンズの開口数や光ディスクに記録されている信号の再生動作を行うために必要なレーザー強度及び光ディスクに信号を記録するために必要なレーザー光を得るためにスポットとして使用する径を設定するようにされている。
The laser light emitted from the laser diode has a characteristic called Gaussian, and FIG. 6 shows the intensity distribution characteristic of the laser light having such a Gaussian characteristic. Further, in the optical pickup device, the numerical aperture of lenses used in the optical system such as the objective lens 12 and the servo lens 13, the laser intensity necessary for performing the reproduction operation of the signal recorded on the optical disc, and the signal on the optical disc. In order to obtain a laser beam necessary for recording, a diameter used as a spot is set.

使用するスポットの径は図6に示す特性図において必要なレーザー強度が得られる範囲にて設定される。例えば、図6において、レーザー光の最大強度を1.0としたとき、0.5即ち強度が最大強度に対して半分となる50%強度の位置、所謂半値幅と呼ばれる位置よりも強度が高いレーザー光の部分をスポットとして利用するようにスポット径を設定したり、0.135即ち強度が最大強度に対して1/e(eは自然対数の底)となる13.5%強度の位置よりも強度が高いレーザー光の部分をスポットとして利用するようにスポット径を設定することが行われている。 The diameter of the spot to be used is set within a range in which a necessary laser intensity can be obtained in the characteristic diagram shown in FIG. For example, in FIG. 6, when the maximum intensity of the laser beam is 1.0, the intensity is higher than 0.5, that is, a 50% intensity position where the intensity is half of the maximum intensity, a position called a so-called half width. The spot diameter is set so that the laser beam portion is used as a spot, or 0.135, that is, the position of 13.5% intensity where the intensity is 1 / e 2 (e is the base of natural logarithm) with respect to the maximum intensity. The spot diameter is set so that a portion of the laser beam having a higher intensity is used as a spot.

前述したようにレーザー強度分布に基づいてスポット径の設定が行われるが、スポットとして使用するレーザー光の強度範囲はスポットのサイズ、スポットのピーク光強度及びスポットの全パワーの内でどの値を優先するかによって決定されている。   As described above, the spot diameter is set based on the laser intensity distribution. However, the laser light intensity range used as a spot has priority over the spot size, spot peak light intensity, and spot total power. It is decided by what to do.

そして、現在の光ピックアップ装置では、レーザー光の強度分布に基づいて設定されるスポット径は、レーザー光のパワーロスを考慮して設定されており、一般には強度が最大強度に対して1/eとなる13.5%強度の位置よりも強度が高いレーザー光の部分をスポットとして利用するように設定されている。このようにしてスポット径を設定すれば、多くの光ピックアップ装置の再生特性や記録特性を満足させるスポット径を得ることが出来る。 In the current optical pickup apparatus, the spot diameter set based on the intensity distribution of the laser beam is set in consideration of the power loss of the laser beam. Generally, the intensity is 1 / e 2 with respect to the maximum intensity. The portion of the laser beam having a higher intensity than the 13.5% intensity position is set to be used as a spot. By setting the spot diameter in this way, it is possible to obtain a spot diameter that satisfies the reproduction characteristics and recording characteristics of many optical pickup devices.

前述したようにスポット径が設定されるので、そのスポット径を決定するレーザー光の強度範囲に合わせて光検出器を構成する受光部の長さを設定すれば、フォーカスエラー信号の生成に使用される受光部の大きさが最小になるように設定することが出来、その結果フレアによる悪影響を極力小さくすることが出来る。   Since the spot diameter is set as described above, if the length of the light receiving part constituting the photodetector is set in accordance with the intensity range of the laser beam that determines the spot diameter, it is used for generating a focus error signal. It is possible to set the size of the light receiving portion to be minimized, and as a result, it is possible to minimize the adverse effects of flare.

本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を示す光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows one Example of the optical pick-up apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る光検出器の一実施例を示す概略図である。It is the schematic which shows one Example of the photodetector which concerns on this invention. 従来の光検出器を示す概略図である。It is the schematic which shows the conventional photodetector. フォーカスエラー信号の生成動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the production | generation operation | movement of a focus error signal. フォーカスエラー信号のレベル変化を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the level change of a focus error signal. 本発明に係るレーザー光の強度分布を説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating the intensity distribution of the laser beam based on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1レーザーダイオード
2 第2レーザーダイオード
7 ダイクロイックプリズム
8 偏光ビームスプリッタ
9 コリメータレンズ
12 対物レンズ
13 サーボレンズ
14 光検出器
P 受光部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st laser diode 2 2nd laser diode 7 Dichroic prism 8 Polarizing beam splitter 9 Collimator lens 12 Objective lens 13 Servo lens 14 Photodetector P Light-receiving part

Claims (5)

信号記録層を覆うカバー層の厚みが異なる光ディスクに異なる波長のレーザー光を集光させるように輪帯状の回折格子が開口数に応じて形成されている対物レンズと信号記録層から反射される戻り光がスポットとして照射されるとともに少なくともフォーカスエラー信号を生成する方形状の受光部が設けられている光検出器とを備えた光ピックアップ装置であり、前記受光部を方形状の4分割センサーにて構成するとともに該受光部から得られるフォーカスエラー信号のレベルが最大となる楕円スポットの長径と該受光部の対角線の長さを一致させることによって波長の長いレーザー光に対応させて設定される対物レンズの開口数を小さくしたときに増大するフレア光による影響を排除するようにしたことを特徴とする光ピックアップ装置。 An annular diffraction grating is formed according to the numerical aperture so as to focus laser beams of different wavelengths onto optical discs with different thicknesses of the cover layer covering the signal recording layer and the return reflected from the signal recording layer And an optical pickup device provided with a photodetector having a rectangular light-receiving unit that emits light as a spot and generates at least a focus error signal. The light-receiving unit is formed by a quadrangular quadrant sensor. An objective lens configured to correspond to laser light having a long wavelength by making the major axis of the elliptical spot having the maximum level of the focus error signal obtained from the light receiving unit and the diagonal length of the light receiving unit coincide with each other An optical pickup device characterized in that the influence of flare light that increases when the numerical aperture of the optical disk is reduced is eliminated. 信号記録層を覆うカバー層の厚みが異なる光ディスクに異なる波長のレーザー光を集光させるように輪帯状の回折格子が開口数に応じて形成されている対物レンズと信号記録層から反射される戻り光がスポットとして照射されるとともに少なくともフォーカスエラー信号を生成する方形状の受光部が設けられている光検出器とを備えた光ピックアップ装置であり、前記受光部の一部をマスクするマスク手段を設け、前記受光部から得られるフォーカスエラー信号のレベルが最大となる楕円スポットの長径と該受光部の対角線の長さとを一致させるように前記マスク手段にてフレア光の受光部への照射動作を遮断することによって波長の長いレーザー光に対応させて設定される対物レンズの開口数を小さくしたときに増大するフレア光による影響を排除するようにしたことを特徴とする光ピックアップ装置。 An annular diffraction grating is formed according to the numerical aperture so as to focus laser beams of different wavelengths onto optical discs with different thicknesses of the cover layer covering the signal recording layer and the return reflected from the signal recording layer And an optical pickup device provided with a photodetector provided with at least a square light-receiving unit that generates a focus error signal while irradiating light as a spot, and mask means for masking a part of the light-receiving unit The flare light is irradiated on the light receiving portion by the mask means so that the major axis of the elliptical spot where the level of the focus error signal obtained from the light receiving portion is maximum matches the diagonal length of the light receiving portion. The shadow caused by flare light increases when the numerical aperture of the objective lens set to correspond to the laser light having a long wavelength is reduced by blocking. The optical pickup apparatus is characterized in that so as to eliminate. マスク手段として液晶制御素子を使用したことを特徴とする請求項2に記載の光ピックアップ装置。 3. The optical pickup device according to claim 2, wherein a liquid crystal control element is used as the mask means. レーザー光の強度が所定値以上の部分のスポットを利用してフォーカスエラー信号を生成するようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光ピックアップ装置。 3. The optical pickup device according to claim 1, wherein a focus error signal is generated using a spot at a portion where the intensity of the laser beam is a predetermined value or more. 所定値が最大強度に対して1/e(eは自然対数の底)であることを特徴とする請求項4に記載の光ピックアップ装置。 5. The optical pickup device according to claim 4, wherein the predetermined value is 1 / e 2 (e is a base of natural logarithm) with respect to the maximum intensity.
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