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JP4309404B2 - Optical pickup device - Google Patents
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JP4309404B2 - Optical pickup device - Google Patents

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Description

この発明は、光ディスク等の情報記録媒体に光学的に情報を記録または再生する光ディスク装置に用いられる光ピックアップ装置に関する。   The present invention relates to an optical pickup device used in an optical disc apparatus for optically recording or reproducing information on an information recording medium such as an optical disc.

(1)光ピックアップ装置の小型化、薄型化および高信頼性化を図る手段としてホログラムを用いたものが提案されている。特許文献1(特開平10−269588号公報)に記載されているホログラムは、光ディスクの半径方向に2分割されており、かつ、それぞれが、さらにトラック方向に2分割されている。光ディスクからの反射ビームの半分でフォーカスエラー信号を検出し、反射ビーム全面で情報信号を検出する。   (1) An optical pickup device using a hologram has been proposed as means for reducing the size, thickness and reliability of the optical pickup device. The hologram described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-269588) is divided into two in the radial direction of the optical disc, and each is further divided into two in the track direction. A focus error signal is detected by half of the reflected beam from the optical disc, and an information signal is detected by the entire reflected beam.

この装置においてトラックエラー信号は、対角位置にある2つの受光部で受光された信号の和信号と、もう一方の対角位置にある2つの受光部で受光された信号の和信号の位相差を比較演算することで、トラックに対する位置信号、いわゆる位相差信号(DPD(Differential Phase Detection)信号)を検出できる構成となっている。   In this apparatus, the track error signal is a phase difference between the sum signal of the signals received by the two light receiving portions at the diagonal positions and the sum signal of the signals received by the two light receiving portions at the other diagonal positions. By comparing and calculating, a position signal with respect to the track, a so-called phase difference signal (DPD (Differential Phase Detection) signal) can be detected.

ここで、DPD信号に関しては、再生専用ディスクおよび既に信号が記録されている記録ディスクにおいて検出可能である。また、情報記録層を1層有する再生専用ディスクだけでなく、情報記録層を2層有する再生専用ディスク(たとえば2層DVD−ROM(Digital Versatile Disc-Read Only Memory)に対しても何ら問題なく使用できることが知られている。   Here, the DPD signal can be detected on a reproduction-only disk and a recording disk on which a signal has already been recorded. Also, not only a read-only disc having one information recording layer but also a read-only disc having two information recording layers (for example, a dual-layer DVD-ROM (Digital Versatile Disc-Read Only Memory)) can be used without any problem. It is known that it can be done.

(2)ところが、DPD信号は既に記録されているピットからの回折パターンを用いて検出されるため、未記録ディスクにおいては検出することができない。そのため、未記録ディスクに対するトラックサーボにおいては、プッシュプル法(PP法)やディファレンシャルプッシュプル法(DPP法)が用いられる。   (2) However, since the DPD signal is detected using the diffraction pattern from the already recorded pits, it cannot be detected on an unrecorded disc. For this reason, the push-pull method (PP method) and the differential push-pull method (DPP method) are used for track servo on unrecorded disks.

プッシュプル法(PP法)やディファレンシャルプッシュプル法(DPP法)は、複数の受光部の光量差を検出することで、ディトラック量を検出する手法であり、光量差が無い場合をジャストオントラックと判断する。   The push-pull method (PP method) and the differential push-pull method (DPP method) are methods for detecting a detrack amount by detecting a light amount difference between a plurality of light receiving units. Judge.

ここで、たとえばPP法の場合、ディスクの反射光の左右の光量分布の差を2分割光検出器により検出してトラッキングエラー信号を生成する。しかし、対物レンズがラジアル方向に移動した場合、ディスクからの反射光の光軸がずれ、2分割光検出器の中心からビームの中心がずれる。また、ディスクが傾いた場合も、同様に反射光のビーム中心がずれる。いずれの場合も、トラッキングが合っているにもかかわらず、2分割光検出器の差動信号にオフセットが発生し、ディトラックと判定されてしまう。   Here, for example, in the PP method, a tracking error signal is generated by detecting the difference between the right and left light quantity distributions of the reflected light of the disk by a two-part photodetector. However, when the objective lens moves in the radial direction, the optical axis of the reflected light from the disk is shifted, and the center of the beam is shifted from the center of the two-split photodetector. Further, when the disk is tilted, the beam center of the reflected light is similarly shifted. In any case, an offset is generated in the differential signal of the two-divided photodetector even though the tracking is correct, and it is determined as detrack.

一方、DPP法の場合は、PP法の場合に発生するオフセットを抑制することが可能であり、未記録ディスクに対するトラッキング法として広く用いられている。DPP法を使用することができる光集積化ユニットを開示したものとして、特許文献2(特開2001−273666号公報)がある。   On the other hand, in the case of the DPP method, an offset generated in the case of the PP method can be suppressed, and is widely used as a tracking method for an unrecorded disc. Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-273666) discloses an optical integrated unit that can use the DPP method.

(3)DPP法では、レーザ光を出射する発光部からのビームを、回折格子によりメインビームと前後サブビームの3ビームに分割する。このとき、光ディスク上でのメインビーム位置に対し、光ディスク上での前後サブビームの位置を±1/2トラックピッチだけずらすようにする。これにより、メインビームのプッシュプル信号と前後サブビームのプッシュプル信号を検出し、それらの差動をとることでオフセットの無いトラッキング信号を得る方式である。   (3) In the DPP method, a beam from a light emitting unit that emits laser light is divided into three beams of a main beam and front and rear sub beams by a diffraction grating. At this time, the positions of the front and rear sub-beams on the optical disk are shifted by ± 1/2 track pitch with respect to the main beam position on the optical disk. Thereby, the push-pull signal of the main beam and the push-pull signal of the front and rear sub-beams are detected, and a tracking signal without an offset is obtained by taking the difference between them.

(DPP法:メインビームとサブビームの光量比について)
上記DPP法を用いて、DVD±Rディスクに情報を記録する場合、記録速度は、メインビームの光強度の二乗に比例するため、高速記録するには、メインビームの光強度をできるだけ大きくする必要がある。そのため、上記DVD±Rディスクに情報を記録する場合には、メインビームと前後サブビームの強度比は、たとえば、10:1や20:1に設定される。その結果、サブビームの光強度はかなり小さくなってしまう。この場合には、上記サブビームを検出する受光部は、メインビームよりも非常に小さい光強度の光ビームを検出することとなる。
(DPP method: About the light quantity ratio of the main beam and the sub beam)
When recording information on a DVD ± R disk using the DPP method, the recording speed is proportional to the square of the light intensity of the main beam. Therefore, for high-speed recording, it is necessary to increase the light intensity of the main beam as much as possible. There is. Therefore, when information is recorded on the DVD ± R disc, the intensity ratio between the main beam and the front and rear sub beams is set to 10: 1 or 20: 1, for example. As a result, the light intensity of the sub beam becomes considerably small. In this case, the light receiving unit for detecting the sub beam detects a light beam having a light intensity much smaller than that of the main beam.

(DPP法:回折格子の格子方向について)
上記DPP法を用いて、DVD±Rディスクに情報を記録する場合には、回折格子の格子方向を以下のように設定する必要がある。今、回折格子の格子方向が光ディスクの半径方向にある場合を考えると、サブビームは回折格子の格子方向に対し直交方向に回折されるため、光ディスク上での前後サブビームの位置は、メインビームと同一トラック上に位置することとなる。そこで、この状態に対し回折格子の格子方向を数度傾けることで、光ディスク上での前後サブビームの位置を、メインビーム位置に対し±1/2トラックピッチだけずらすことができ、DPP法に適した前後サブビームの位置とすることができる。
(DPP method: grating direction of diffraction grating)
When recording information on a DVD ± R disk using the DPP method, it is necessary to set the grating direction of the diffraction grating as follows. Considering the case where the grating direction of the diffraction grating is in the radial direction of the optical disk, the sub beam is diffracted in a direction orthogonal to the grating direction of the diffraction grating, so the positions of the front and rear sub beams on the optical disk are the same as the main beam. It will be located on the track. Therefore, by tilting the grating direction of the diffraction grating several degrees with respect to this state, the position of the front and rear sub-beams on the optical disk can be shifted by ± 1/2 track pitch with respect to the main beam position, which is suitable for the DPP method. It can be the position of the front and rear sub-beams.

(4)一方、光ピックアップ装置として、複数の光ビームを1つの光ピックアップで発生させ、同時に複数のトラックに集光させて該複数のトラックから同時に情報の再生・記録を行なうマルチビーム光ピックアップ装置が提案されている。複数ビームを発生させる方法自体は、従来からCD(Compact Disc)やLD(Laser Disc)などで用いられる3ビーム法等のトラッキングサーボ信号検出法として用いられており、同じ構成を高速再生用のマルチビーム光ピックアップ装置として適用しようというものである。   (4) On the other hand, as an optical pickup device, a multi-beam optical pickup device that generates a plurality of light beams by a single optical pickup, condenses them simultaneously on a plurality of tracks, and simultaneously reproduces and records information from the plurality of tracks. Has been proposed. The method of generating a plurality of beams has been conventionally used as a tracking servo signal detection method such as a three-beam method used in CD (Compact Disc) and LD (Laser Disc). It is intended to be applied as a beam optical pickup device.

マルチビーム光ピックアップ装置において、隣接したトラックからの複数ビームによるクロストークの除去方法が、特許文献3(特開平9−7219号公報)に開示されている。   In a multi-beam optical pickup device, a method for removing crosstalk by a plurality of beams from adjacent tracks is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-7219.

(5)光ピックアップ装置において、第1ホログラムでの回折光を第2ホログラムで再び回折させる技術が、特許文献4(特開平5−303757号公報)に開示されている。   (5) In the optical pickup device, a technique for diffracting the diffracted light from the first hologram again by the second hologram is disclosed in Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-303757).

(6)また、別の光ピックアップ装置を開示したものとして、特許文献5(特開2004−192776号公報)がある。特許文献5に開示された光ピックアップ装置においては、往路1ビーム(発光部からの出射光)に対し、復路(光ディスクからの反射光)を3ビームとすることで、往路が1ビームの場合においてもオフセットの無いトラッキング信号を得ている。これにより、メインビームの光強度を大きくすることができ、高速記録に有利な光ピックアップ装置を構成している。   (6) Patent Document 5 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-192767) discloses another optical pickup device. In the optical pickup device disclosed in Patent Document 5, when the forward path is 1 beam (the light emitted from the light emitting unit), the return path (reflected light from the optical disk) is 3 beams. Also obtained tracking signal without offset. Thereby, the optical intensity of the main beam can be increased, and an optical pickup device advantageous for high-speed recording is configured.

特許文献5には、分岐された発光部からの出射光を、光ディスクで反射させ、反射光を回折格子にて3ビームに分割した後、それらの3ビームをホログラムで再び回折させる構成が開示されている。
特開平10−269588号公報 特開2001−273666号公報 特開平9−7219号公報 特開平5−303757号公報 特開2004−192776号公報
Patent Document 5 discloses a configuration in which light emitted from a branched light emitting unit is reflected by an optical disc, the reflected light is divided into three beams by a diffraction grating, and then these three beams are diffracted again by a hologram. ing.
JP-A-10-269588 JP 2001-273666 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-7219 JP-A-5-303757 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-192776

(1)情報記録層を2層以上有する記録ディスクに対して情報を記録再生する光ピックアップ装置について
背景技術で述べたように、情報記録層を2層有する再生専用ディスク(2層DVD−ROM)に対しては、位相差信号(DPD信号)が用いられてきた。この場合、メインビームのみでトラックエラー信号を得ることができる。
(1) Optical pickup apparatus for recording / reproducing information on / from a recording disk having two or more information recording layers As described in the background art, a read-only disk (two-layer DVD-ROM) having two information recording layers In contrast, a phase difference signal (DPD signal) has been used. In this case, a track error signal can be obtained with only the main beam.

しかしながら、近年、情報記録層を2層以上有する記録ディスク、およびそのような記録ディスクに対して情報を記録再生する光ピックアップ装置の研究開発が行なわれている。情報記録層を2層以上有する記録ディスクを記録再生する場合には、トラックサーボとしてはディファレンシャルプッシュプル法(DPP法)が用いられる。   However, in recent years, research and development have been conducted on a recording disk having two or more information recording layers and an optical pickup device for recording and reproducing information on such a recording disk. When recording / reproducing a recording disk having two or more information recording layers, a differential push-pull method (DPP method) is used as a track servo.

この際、複数の記録層が積層された光ディスクに対して、情報の再生または情報の記録を行なう場合、情報を再生または記録する層(以下、目的層という)以外の層(以下、目的外層という)で反射した反射光が迷光として受光部に入射する。これら迷光には、メインビームの迷光とサブビームの迷光とが含まれる。   At this time, when reproducing information or recording information on an optical disc in which a plurality of recording layers are laminated, a layer other than a layer that reproduces or records information (hereinafter referred to as a target layer) (hereinafter referred to as a non-target layer). ) Is reflected as stray light on the light receiving unit. The stray light includes main beam stray light and sub-beam stray light.

そして、上記迷光は、目的層と目的外層の層間隔分だけディフォーカスした光のために、集光光学系を通過し、受光部に入射する際には、絞られることがない。そのため、情報を再生または記録する目的層で反射した光ビームと比べて、かなり大きな光ビームの状態で受光部に対して照射されることとなる。このように広範囲にわたって照射される迷光は、トラッキング制御用に設けられた各受光部に入射し、トラッキングサーボ信号を算出する場合の誤差となって、正確なトラッキング制御の妨げとなってしまう。   The stray light is defocused by the distance between the target layer and the non-target layer, so that the stray light is not reduced when passing through the condensing optical system and entering the light receiving unit. Therefore, the light receiving unit is irradiated with a considerably larger light beam than the light beam reflected by the target layer for reproducing or recording information. Such stray light emitted over a wide range is incident on each light receiving portion provided for tracking control, and becomes an error in calculating a tracking servo signal, which hinders accurate tracking control.

この迷光の光密度(単位面積当りの光量)は、メインビームおよびサブビーム自身の光量と比較すればかなり小さい。しなしながら、メインビームは、サブビームと比較して、もともとの光強度が大きく設定されているため、メインビームに由来する迷光は、トラッキング制御に少なからず悪影響を及ぼす。   The light density of the stray light (the amount of light per unit area) is considerably smaller than the amount of light of the main beam and the sub beam itself. However, since the main beam is originally set to have a higher light intensity than the sub beam, stray light derived from the main beam has a considerable adverse effect on tracking control.

そこで、このような迷光の影響を受けないようにする為には、受光部でのメインビームとサブビームとの間隔を大きくする方法が考えられる。しかし、情報を再生または記録する目的層から照射される光ビームと比べてかなり大きな光ビームの状態で照射される、メインビームに由来した迷光を避けるためには、受光部でのメインビームとサブビームとの間隔を大きく離す必要がある。この場合、対物レンズに対しサブビームをかなり大きな角度で入射させることになり、サブビームの光ディスク上での収差が問題となる。   Therefore, in order to avoid the influence of such stray light, a method of increasing the interval between the main beam and the sub beam at the light receiving unit can be considered. However, in order to avoid stray light derived from the main beam, which is emitted in a considerably larger light beam than the light beam emitted from the target layer for reproducing or recording information, the main beam and the sub beam at the light receiving unit are avoided. It is necessary to increase the distance from In this case, the sub beam is incident on the objective lens at a considerably large angle, and the aberration of the sub beam on the optical disk becomes a problem.

以上の内容について、図面を用いて説明する。図12は、第1の従来例における光ピックアップ装置の概略構成図である。集積化ユニット401は、LDチップ402、受光部430、回折格子451および偏光ホログラム素子452を有している。   The above contents will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a schematic configuration diagram of the optical pickup device in the first conventional example. The integrated unit 401 includes an LD chip 402, a light receiving unit 430, a diffraction grating 451, and a polarization hologram element 452.

光学素子409は1/4波長板である。LDチップ402から出射された図中X方向の直線偏光は、X方向に回折格子の格子方向を持つ回折格子451により±1次回折光(サブビーム)および0次回折光(メインビーム)となった後、それぞれが1/4波長板により円偏光に変換される。その後、2層光ディスク412の光透過層412aを透過し、第1の情報記録層412bに集光される。この場合、第1の情報記録層412bが目的層となり、第2の情報記録層412cが目的外層となる。   The optical element 409 is a quarter wavelength plate. The linearly polarized light in the X direction in the figure emitted from the LD chip 402 becomes ± first-order diffracted light (sub-beam) and zero-order diffracted light (main beam) by the diffraction grating 451 having the grating direction of the diffraction grating in the X direction. Each is converted into circularly polarized light by a quarter wave plate. Thereafter, the light passes through the light transmission layer 412a of the two-layer optical disk 412, and is condensed on the first information recording layer 412b. In this case, the first information recording layer 412b is the target layer, and the second information recording layer 412c is the non-target layer.

図13は2層光ディスクの第1の情報記録層上でのメインビームとサブビームの配置を示す図である。図13に示すように、メインビーム492に対し、サブビーム491,493は±1/2トラックピッチずれた状態となっている。   FIG. 13 is a diagram showing the arrangement of the main beam and the sub beams on the first information recording layer of the two-layer optical disc. As shown in FIG. 13, the sub beams 491 and 493 are shifted by ± 1/2 track pitch with respect to the main beam 492.

そして、第1の情報記録層412bからの円偏光の反射光は、1/4波長板409により、Y方向の直線偏光に変換される。   Then, the circularly polarized reflected light from the first information recording layer 412b is converted into linearly polarized light in the Y direction by the quarter wavelength plate 409.

対物レンズ410、開口絞り416、1/4波長板409はホルダー420に固定されている。2層光ディスクの第1の情報記録層412bもしくは第2の情報記録層412cの目標トラックに対する、対物レンズのフォーカス動作およびトラッキング動作の際には、これらは一体駆動される。   The objective lens 410, the aperture stop 416, and the quarter wavelength plate 409 are fixed to the holder 420. In the focus operation and tracking operation of the objective lens with respect to the target track of the first information recording layer 412b or the second information recording layer 412c of the two-layer optical disc, these are driven integrally.

第1の情報記録面412bからの反射光は、LDチップ402から出射された図中X方向の直線偏光ではなく、Y方向の直線偏光となっている。この偏光方向の違いから、反射光は偏光ホログラム素子452で回折される。   The reflected light from the first information recording surface 412b is not the linearly polarized light in the X direction in the figure emitted from the LD chip 402 but the linearly polarized light in the Y direction. Due to the difference in polarization direction, the reflected light is diffracted by the polarization hologram element 452.

図14は、偏光ホログラム素子上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。偏光ホログラム素子452は、3つの領域452a,452b,452cにより構成され、それぞれの領域により異なる方向に光ディスクからの反射光461,462,463を回折させることができる。したがって、偏光ホログラム素子452にて計9個のビームが発生する。   FIG. 14 is a schematic view showing a state of reflected light from the optical disk on the polarization hologram element. The polarization hologram element 452 includes three regions 452a, 452b, and 452c, and can diffract reflected light 461, 462, and 463 from the optical disc in different directions depending on each region. Therefore, a total of nine beams are generated by the polarization hologram element 452.

そして、偏光ホログラム素子452で回折された光は、次に光検出器430の受光部431にて受光される。   The light diffracted by the polarization hologram element 452 is then received by the light receiving unit 431 of the photodetector 430.

図15は、光検出器上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。目的層(この場合は、第1の情報記録層412b)からの反射光461a,461b,462a,462b,462c,463a,463bは、それぞれ受光部431H,431G,431D,431C,(431Aおよび431B),431F,431Eで受光される。   FIG. 15 is a schematic diagram showing a state of reflected light from the optical disk on the photodetector. Reflected lights 461a, 461b, 462a, 462b, 462c, 463a, and 463b from the target layer (in this case, the first information recording layer 412b) are light receiving portions 431H, 431G, 431D, 431C, and (431A and 431B), respectively. , 431F, 431E.

受光部431A,431B,431C,431D,431E,431F,431G,431Hでの受光量に基づいた出力信号をS1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8とするとフォーカスエラー信号FESは、(S1−S2)、トラックエラー信号DPPは、(S3−S4)−K{(S5−S6)+(S7―S8)} (Kは定数)の演算を行なうことで得られる。RF信号(再生信号)は、(S1+S2+S3+S4)の演算を行なうことで得られる。   If the output signals based on the amount of light received by the light receiving portions 431A, 431B, 431C, 431D, 431E, 431F, 431G, 431H are S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, the focus error signal FES is (S1-S2), the track error signal DPP is obtained by calculating (S3-S4) -K {(S5-S6) + (S7-S8)} (K is a constant). The RF signal (reproduced signal) can be obtained by calculating (S1 + S2 + S3 + S4).

ここで、回折格子451でのメインビームとサブビームの回折効率比をa:bとするとK=a/2bとなる。したがって、メインビームとサブビームの回折効率比が10:1の場合には、K=5前後の数字となり、20:1の場合には、K=10前後となる。   Here, if the diffraction efficiency ratio of the main beam and the sub beam at the diffraction grating 451 is a: b, K = a / 2b. Therefore, when the diffraction efficiency ratio of the main beam and the sub beam is 10: 1, the number is around K = 5, and when it is 20: 1, the number is around K = 10.

(目的外層からの迷光について)
この場合、光ディスクが2層光ディスク412であるため、光検出器430上では、目的層(この場合は、第1の情報記録層412b)からの反射光以外に、目的外層(この場合は、第2の情報記録層412c)からの反射光も発生する。これについて、以下に説明する。
(Stray light from non-target layers)
In this case, since the optical disc is the two-layer optical disc 412, on the photodetector 430, in addition to the reflected light from the target layer (in this case, the first information recording layer 412b), the non-target layer (in this case, the first layer) The reflected light from the second information recording layer 412c) is also generated. This will be described below.

目的外層が目的層に対し奥にある場合、目的外層(この場合は、第2の情報記録層412C)からの反射光は光検出器430上での像が反転するため、光検出器430上では図15で示すような反射光472a,472b,472cとなる。   When the non-target layer is behind the target layer, the reflected light from the non-target layer (in this case, the second information recording layer 412C) is inverted on the photodetector 430 because the image on the photodetector 430 is inverted. Then, the reflected lights 472a, 472b, and 472c are as shown in FIG.

反射光472bが受光部431Eで受光される受光量に基づく出力信号をΔ1とし、反射光472aが受光部431Eで受光される受光量に基づく出力信号をΔ2とすると、トラックエラー信号DPPは、(S3−S4)−K[{(S5+Δ1)−(S6+Δ2)}+(S7―S8)] (Kは定数)となる。   When the output signal based on the amount of light received by the light receiving unit 431E for the reflected light 472b is Δ1, and the output signal based on the amount of light received by the light receiving unit 431E for the reflected light 472a is Δ2, the track error signal DPP is ( S3−S4) −K [{(S5 + Δ1) − (S6 + Δ2)} + (S7−S8)] (K is a constant).

Δ1とΔ2とが等しい場合には、影響は少ないと考えられる。しかしながら、対物レンズ410がトラッキング制御のため、+X方向にシフトした場合、光検出器430上でのビームも−X方向に移動する。ここで、符号が逆になるのは、光ディスクでの反射により像が反転するためである。   When Δ1 and Δ2 are equal, the influence is considered to be small. However, when the objective lens 410 is shifted in the + X direction for tracking control, the beam on the photodetector 430 also moves in the −X direction. Here, the sign is reversed because the image is inverted by reflection on the optical disk.

その際、Δ1とΔ2とに差が生じ、トラックエラー信号DPPにオフセットが生じる。このオフセットは、K値が小さい場合には問題になりにくいが、回折格子451でのメインビームの回折効率比aを大きくした場合には、K値が大きくなり、その影響度合いが増幅される。そのためトラッキングサーボ信号を算出する場合の誤差となり、正確なトラッキング制御の妨げとなってしまう。   At this time, a difference occurs between Δ1 and Δ2, and an offset occurs in the track error signal DPP. This offset is less likely to be a problem when the K value is small, but when the diffraction efficiency ratio a of the main beam at the diffraction grating 451 is increased, the K value increases and the degree of influence thereof is amplified. For this reason, an error occurs when the tracking servo signal is calculated, which hinders accurate tracking control.

(第2の情報記録層が目的層で、第1の情報記録層が目的外層の場合)
図16は、第1の情報記録層が目的外層、第2の情報記録層が目的層とした場合の、光検出器上での光ディスクからの反射光の状態を示す図である。目的外層が目的層に対し手前にある場合、目的外層(この場合は、第1の情報記録層412b)からの反射光は、光検出器430上では、図16で示すように反射光471a,471b,471cとなる。この場合にも、目的外層からの反射光471a,471bの一部が受光部431H,431Gで受光されるため、トラックエラー信号DPPにオフセットが生じることになる。
(When the second information recording layer is the target layer and the first information recording layer is the non-target layer)
FIG. 16 is a diagram showing a state of reflected light from the optical disk on the photodetector when the first information recording layer is a non-target layer and the second information recording layer is a target layer. When the non-target layer is in front of the target layer, the reflected light from the non-target layer (in this case, the first information recording layer 412b) is reflected on the photodetector 430 as reflected light 471a, 471b and 471c. Also in this case, since part of the reflected light 471a, 471b from the non-target layer is received by the light receiving portions 431H, 431G, an offset occurs in the track error signal DPP.

なお、多層光ディスクの場合には、図15および図16に示すような迷光である反射光471a,471b,471cと反射光472a,472b,472cとが同時に発生することとなる。   In the case of a multilayer optical disk, reflected light 471a, 471b, 471c and reflected light 472a, 472b, 472c, which are stray light as shown in FIGS. 15 and 16, are generated simultaneously.

(2)マルチビーム光ピックアップ装置について
マルチビーム光ピックアップ装置においては、特に再生時に複数ビームの信号を別々の異なる光検出器で検出する必要がある。実際には光検出器上での各ビームは、検出系の集光レンズの収差や各部品の組立誤差を含んで、ある大きさのビームスポットとなっており、隣接トラックからのクロストークがなく独立に各ビームを検出するためには光検出器上でビーム間隔をできるだけ大きくする必要がある。光検出器上でのビーム間隔を大きくするためには、ディスク上でのビームピッチを大きくすればそれに比例して大きくなる。
(2) Multi-beam optical pickup device In a multi-beam optical pickup device, it is necessary to detect signals of a plurality of beams by different optical detectors particularly during reproduction. Actually, each beam on the photodetector is a beam spot of a certain size including the aberration of the condenser lens of the detection system and the assembly error of each component, and there is no crosstalk from adjacent tracks. In order to detect each beam independently, it is necessary to make the beam interval as large as possible on the photodetector. In order to increase the beam interval on the photodetector, if the beam pitch on the disk is increased, the beam interval increases proportionally.

しかし、ディスク上でのビーム間隔を大きくするために回折格子のピッチを狭くして回折角度を大きくしていくと、高次のビームになるほど対物レンズへの入射角が大きくなる。対物レンズには一般的に組立誤差を考慮してある程度許容できる視野角があるが、その範囲内でも徐々に収差が大きくなり、それに伴って許容できる組立誤差が少なくなり生産性が悪化する。   However, if the diffraction angle is increased by narrowing the pitch of the diffraction grating in order to increase the beam interval on the disk, the incident angle to the objective lens increases as the beam becomes higher order. An objective lens generally has a permissible viewing angle in consideration of assembling errors, but the aberration gradually increases within the range, and the permissible assembling error is reduced accordingly, and the productivity is deteriorated.

また回折角度が大きくなるにしたがって回折格子によって発生する収差も大きくなるため、ビームピッチを大きく設定しすぎると総合的な性能として高次ビームの特性が悪化してしまう。   Further, since the aberration generated by the diffraction grating increases as the diffraction angle increases, if the beam pitch is set too large, the characteristics of the higher-order beam will deteriorate as a comprehensive performance.

以上の内容について、図面を用いて説明する。図17は、第2の従来例における光ピックアップ装置の概略構成図である。集積化ユニット501は、LDチップ502、受光部530、回折格子551、偏光ホログラム素子552を有している。   The above contents will be described with reference to the drawings. FIG. 17 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device in the second conventional example. The integrated unit 501 includes an LD chip 502, a light receiving unit 530, a diffraction grating 551, and a polarization hologram element 552.

光学素子509は1/4波長板である。LDチップ502から出射された図中X方向の直線偏光は、X方向に回折格子の格子方向を持つ回折格子551により、±2次回折光および±1次回折光(ここでは併せてサブビームと称する)ならびに0次回折光(メインビーム)となった後、それぞれが1/4波長板により円偏光に変換される。反射光は、光ディスク512の光透過層512aを透過し、情報記録層512bに集光される。   The optical element 509 is a quarter wavelength plate. The linearly polarized light in the X direction in the figure emitted from the LD chip 502 is ± 2nd order diffracted light and ± 1st order diffracted light (herein referred to as sub-beams) and a diffraction grating 551 having a diffraction grating direction in the X direction and After becoming 0th-order diffracted light (main beam), each is converted into circularly polarized light by a quarter-wave plate. The reflected light passes through the light transmission layer 512a of the optical disc 512 and is collected on the information recording layer 512b.

図18は、光ディスクの情報記録層上でのメインビームとサブビームの配置を示す図である。図18に示すように、メインビーム592に対し、サブビーム590,591,593,594は、それぞれ+2,+1,−1,−2トラックピッチずれた状態となっている。   FIG. 18 is a diagram showing the arrangement of the main beam and sub-beams on the information recording layer of the optical disc. As shown in FIG. 18, the sub beams 590, 591, 593, and 594 are shifted from the main beam 592 by +2, +1, -1, and -2 track pitches, respectively.

マルチビーム光ピックアップ装置においては、回折格子551の溝深さを変えることでメインビーム592の光パワーに対する、サブビーム590,591,593,594の光パワーを変化させることができる。これにより、光ディスクへの情報の記録もしくは再生を行なうために必要な光パワーが得られる構成となっている。   In the multi-beam optical pickup device, the optical power of the sub beams 590, 591, 593, 594 can be changed with respect to the optical power of the main beam 592 by changing the groove depth of the diffraction grating 551. Thus, the optical power necessary for recording or reproducing information on the optical disk is obtained.

そして、光透過層512a、情報記録層512bからの円偏光の反射光は、1/4波長板509により、Y方向の直線偏光に変換される。対物レンズ510、開口絞り516および光学素子509はホルダー520に固定されている。これらは、光ディスク512の情報記録層512b上の目標トラックに対する、対物レンズのフォーカス動作およびトラッキング動作の際に一体駆動される。   Then, the circularly polarized reflected light from the light transmission layer 512a and the information recording layer 512b is converted into linearly polarized light in the Y direction by the quarter wavelength plate 509. The objective lens 510, the aperture stop 516, and the optical element 509 are fixed to the holder 520. These are integrally driven during the focusing operation and tracking operation of the objective lens with respect to the target track on the information recording layer 512b of the optical disc 512.

情報記録面512bからの反射光は、LDチップ502から出射された図中X方向の直線偏光ではなく、Y方向の直線偏光となっている。この偏光方向の違いから情報記録面512bからの反射光のみが偏光ホログラム素子552で回折される。   The reflected light from the information recording surface 512b is not the linearly polarized light in the X direction in the figure emitted from the LD chip 502 but the linearly polarized light in the Y direction. Due to the difference in polarization direction, only the reflected light from the information recording surface 512 b is diffracted by the polarization hologram element 552.

図19は、偏光ホログラム素子上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。偏光ホログラム素子552は、3つの領域552a,552b,552cにより構成され、それぞれの領域により異なる方向に光ディスクからの反射光560,561,562,563,564を回折させることができる。   FIG. 19 is a schematic diagram showing a state of reflected light from the optical disk on the polarization hologram element. The polarization hologram element 552 includes three regions 552a, 552b, and 552c, and can diffract reflected light 560, 561, 562, 563, and 564 from the optical disc in different directions depending on each region.

そして、偏光ホログラム素子552で回折された光は、次に光検出器530の受光部531にて受光される。図20は、光検出器上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。反射光562a,562b,562cがそれぞれ受光部531C,531D,(531Aと531B)で受光されている。   The light diffracted by the polarization hologram element 552 is then received by the light receiving unit 531 of the photodetector 530. FIG. 20 is a schematic diagram showing a state of reflected light from the optical disk on the photodetector. The reflected lights 562a, 562b, and 562c are received by the light receiving portions 531C, 531D, and (531A and 531B), respectively.

受光部531A,531B,531C,531Dでの受光量に基づいた出力信号をS1,S2,S3,S4とするとフォーカスエラー信号FESは、(S1−S2)、トラックエラー信号PPは、(S3−S4)の演算を行なうことで得られる。RF信号(再生信号)は、(S1+S2+S3+S4)の演算を行なうことで得られる。サブビームによるRF信号(再生信号)は、受光部531E,531F,531G,531Hでの受光量に基づいた出力信号をS5,S6,S7,S8とすると、(S5+S6+S7+S8)の演算を行なうことにより得られる。   Assuming that output signals based on the amounts of light received by the light receiving portions 531A, 531B, 531C, and 531D are S1, S2, S3, and S4, the focus error signal FES is (S1-S2), and the track error signal PP is (S3-S4). ). The RF signal (reproduced signal) can be obtained by calculating (S1 + S2 + S3 + S4). The RF signal (reproduced signal) by the sub-beam is obtained by calculating (S5 + S6 + S7 + S8), where S5, S6, S7, and S8 are output signals based on the amounts of light received by the light receiving units 531E, 531F, 531G, and 531H. .

光検出器530上での各ビームは、検出系の集光レンズ(ここでは、コリメータレンズ508)の収差や各部品の組立誤差を含んである大きさのビームスポットになっている。そのため隣接トラックからのクロストークがなく独立に各ビームを検出するためには、光検出器530上でビーム間隔(図20におけるT)をできるだけ大きくする必要がある。   Each beam on the photodetector 530 is a beam spot having a size including the aberration of the condensing lens (here, the collimator lens 508) of the detection system and the assembly error of each component. Therefore, in order to detect each beam independently without crosstalk from adjacent tracks, it is necessary to make the beam interval (T in FIG. 20) as large as possible on the photodetector 530.

光検出器530上でのビーム間隔を大きくするためには、ディスク上でのビームピッチ(図18におけるt)を大きくすることでそれに比例して大きくなる。しかし、ディスク上でのビーム間隔を大きくするために、回折格子のピッチを狭くして回折角度を大きくしていくと、高次のビームになるほど対物レンズへの入射角が大きくなり収差が発生することから、高次ビームの特性が悪化してしまうという問題がある。   In order to increase the beam interval on the photodetector 530, the beam pitch on the disk (t in FIG. 18) is increased to increase in proportion thereto. However, if the diffraction angle is increased by increasing the diffraction grating pitch in order to increase the beam interval on the disk, the higher the beam, the greater the incident angle on the objective lens and the more the aberration occurs. Therefore, there is a problem that the characteristics of the higher-order beam are deteriorated.

したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、多層光ディスクへの記録再生時において、目的層以外からの反射光である迷光の影響を受けにくい光ピックアップ装置、ならびに隣接トラックからのクロストークの影響を受けにくいマルチビーム光ピックアップ装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an optical pickup device that is not easily affected by stray light that is reflected light from other than the target layer and adjacent tracks during recording / reproduction on a multilayer optical disc An object of the present invention is to provide a multi-beam optical pickup device which is not easily affected by crosstalk from the above.

この発明に基づいた光ピックアップ装置に従えば、レーザ光を出射する発光部と、上記発光部から出射された1個のビームから、メインビームと複数のサブビームとを生成する回折格子と、上記メインビームと上記複数のサブビームとを光ディスク上に形成された複数のトラックに集光させるための対物レンズと、上記対物レンズと上記発光部との間に配置され、上記メインビームの光ディスクからの反射光である第1の反射光と、上記複数のサブビームの光ディスクからの反射光である第2の反射光とを、上記発光部から出射されたビームに対し分岐させる光分岐手段と、上記第1の反射光と上記第2の反射光とを回折させる第1のホログラムと、上記第1のホログラムで回折された上記第1の反射光および上記第2の反射光の少なくとも一部を再び回折させる第2のホログラムと、上記第2のホログラムで回折された上記第1の反射光および上記第2の反射光の少なくとも一部をそれぞれ受光する複数の受光部を有する光検出器とを備えている。上記第2のホログラム上において上記第1の反射光と上記第2の反射光とは相互に分離されており、それぞれに対応する上記第2のホログラムに形成されたホログラム領域で回折される。   According to the optical pickup device based on the present invention, a light emitting unit that emits laser light, a diffraction grating that generates a main beam and a plurality of sub beams from one beam emitted from the light emitting unit, and the main An objective lens for condensing the beam and the plurality of sub-beams onto a plurality of tracks formed on the optical disc, and the reflected light from the optical disc of the main beam disposed between the objective lens and the light emitting unit Light branching means for branching the first reflected light and the second reflected light, which is reflected light from the optical discs of the plurality of sub-beams, with respect to the beam emitted from the light emitting unit; A first hologram that diffracts the reflected light and the second reflected light; and at least one of the first reflected light and the second reflected light diffracted by the first hologram And a photodetector having a plurality of light receiving portions for respectively receiving at least a part of the first reflected light and the second reflected light diffracted by the second hologram And. On the second hologram, the first reflected light and the second reflected light are separated from each other and are diffracted by the hologram regions formed in the corresponding second hologram.

この構成によると、第2のホログラムを設けたので、第2のホログラム上において、メインビームに対応した第1の反射光とサブビームに対応した第2の反射光を、それぞれに対応したホログラム領域で回折させることができる。これにより第1の反射光と、第2の反射光の光検出器上での位置を、各反射光に対応した受光部位置に応じて変化させることができる。   According to this configuration, since the second hologram is provided, on the second hologram, the first reflected light corresponding to the main beam and the second reflected light corresponding to the sub beam are transmitted in the corresponding hologram regions. Can be diffracted. Thereby, the position on the photodetector of the 1st reflected light and the 2nd reflected light can be changed according to the light-receiving part position corresponding to each reflected light.

上記光ピックアップ装置において、上記第1のホログラムが複数の領域を有していてもよい。第1のホログラムが複数の領域を有することで、第2のホログラム上で、上記第1の反射光と上記第2の反射光とを分離しやすくなり、それぞれに対応したホログラム領域を第2のホログラム上に作成しやすくなる。   In the optical pickup device, the first hologram may have a plurality of regions. Since the first hologram has a plurality of regions, it becomes easy to separate the first reflected light and the second reflected light on the second hologram, and the corresponding hologram regions are set in the second hologram. It becomes easy to create on a hologram.

上記光ピックアップ装置において、上記複数の受光部のうち、上記メインビームと上記サブビームを用いたトラックエラー信号生成のために上記第1の反射光と上記第2の反射光の少なくとも一部を受光しその受光光量に応じた信号を出力する複数の受光部は、上記回折格子の格子方向と直交する方向に対して傾斜する方向に配列されていてもよい。   In the optical pickup device, at least a part of the first reflected light and the second reflected light is received for generating a track error signal using the main beam and the sub beam among the plurality of light receiving units. The plurality of light receiving units that output signals according to the amount of received light may be arranged in a direction inclined with respect to a direction orthogonal to the grating direction of the diffraction grating.

この構成によると、上記第1の反射光と上記第2の反射光それぞれ対応する受光部は、上記回折格子の格子方向に対する直交方向とは異なる方向に配置されているので、多層ディスクの迷光が入りにくい構成とすることができる。   According to this configuration, the light receiving portions corresponding to the first reflected light and the second reflected light are arranged in a direction different from the orthogonal direction to the grating direction of the diffraction grating. It is possible to make it difficult to enter.

上記光ピックアップ装置において、上記光ディスクは、複数の記録層を有し、上記複数の受光部のうち、上記メインビームと上記サブビームを用いたトラックエラー信号生成のために上記第1の反射光と上記第2の反射光の少なくとも一部を受光しその受光光量に応じた信号を出力する複数の受光部は、上記回折格子の格子方向と略直交する方向に配列されており、さらに、上記サブビームを受光するための複数の受光部は、上記光ディスクの記録または再生の対象としている記録層以外の記録層で反射した迷光が入射しない位置に配置されていてもよい。   In the optical pickup device, the optical disc includes a plurality of recording layers, and the first reflected light and the first light for generating a track error signal using the main beam and the sub beam among the plurality of light receiving units. A plurality of light receiving units that receive at least a part of the second reflected light and output a signal corresponding to the received light amount are arranged in a direction substantially orthogonal to the grating direction of the diffraction grating, and The plurality of light receiving portions for receiving light may be arranged at positions where stray light reflected by a recording layer other than the recording layer to be recorded or reproduced on the optical disc does not enter.

この構成によると、光ディスク上のメインビームとサブビームの間隔に対して、光検出器上での第1の反射光と第2の反射光との間隔を広くすることができる。これにより、光ディスク上でサブビームの収差を大きくすることなく、多層光ディスクで発生する迷光が入射しない程度に複数の受光部の間隔を広くすることができる。   According to this configuration, the interval between the first reflected light and the second reflected light on the photodetector can be increased with respect to the interval between the main beam and the sub beam on the optical disc. Thereby, without increasing the sub-beam aberration on the optical disc, it is possible to widen the interval between the plurality of light receiving portions to the extent that stray light generated in the multilayer optical disc does not enter.

上記光ピックアップ装置において、上記メインビームと上記サブビームとの光量比は、10:1ないし20:1としてもよい。メインビームに対して、サブビームの光量比が小さい場合でも、正確かつ安定してトラッキング制御を行なうことができる。よって、メインビームの光強度を大きくすることができるため、光ディスクへの高速記録が可能となる。   In the optical pickup device, a light amount ratio between the main beam and the sub beam may be 10: 1 to 20: 1. Even when the light amount ratio of the sub beam to the main beam is small, tracking control can be performed accurately and stably. Therefore, since the light intensity of the main beam can be increased, high-speed recording onto the optical disc is possible.

上記光ピックアップ装置において、上記複数の受光部のうち一部の受光部は、上記回折格子の格子方向と略直交する方向に配列され、残りの受光部は、上記回折格子の格子方向と略直交する方向に配列された受光部の列からずれて配置してもよい。   In the optical pickup device, some of the plurality of light receiving units are arranged in a direction substantially orthogonal to the grating direction of the diffraction grating, and the remaining light receiving units are substantially orthogonal to the grating direction of the diffraction grating. The light receiving units may be arranged so as to be shifted from the row of the light receiving units arranged in the direction to be aligned.

上記光ピックアップ装置において、上記回折格子および上記第2のホログラムは同一平面上に形成されていてもよい。上記回折格子と上記第2のホログラムとが同一平面上に形成されていることにより、光ピックアップ装置の小型化が可能となる。   In the optical pickup device, the diffraction grating and the second hologram may be formed on the same plane. Since the diffraction grating and the second hologram are formed on the same plane, the optical pickup device can be downsized.

本発明に係る光ピックアップ装置によると、多層光ディスクへの記録再生時において、目的層以外からの反射光である迷光の影響を受けにくい光ピックアップ装置、ならびに隣接トラックからのクロストークの影響を受けにくいマルチビーム光ピックアップ装置を提供することができる。   According to the optical pickup device of the present invention, at the time of recording / reproducing on a multilayer optical disc, the optical pickup device which is not easily affected by stray light which is reflected light from other than the target layer, and is not easily affected by crosstalk from adjacent tracks. A multi-beam optical pickup device can be provided.

(実施の形態1)
以下、本発明に係る実施の形態1について、図1から図5を参照して説明する。図1は本実施の形態の光ピックアップ装置の概略構成図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device according to the present embodiment.

本実施の形態の集積化ユニット1は、図1に示すように、LDチップ2、光検出器30、回折格子51、第1のホログラム52、第2のホログラム53を有している。   As shown in FIG. 1, the integrated unit 1 according to the present embodiment includes an LD chip 2, a photodetector 30, a diffraction grating 51, a first hologram 52, and a second hologram 53.

以下、第1のホログラム52は偏光ホログラム素子として、第2のホログラムは無偏光ホログラム素子として説明する。ここで、偏光ホログラム素子は、光の偏光方向により、光を透過させたり、回折させたりする素子である。偏光ホログラム素子を用いることで、往路光と復路光とを光分岐する手段の役割も兼ねることができる。一方、無偏光ホログラムは、偏光方向に関係なく常に光を回折させる作用を持つ素子である。   Hereinafter, the first hologram 52 will be described as a polarization hologram element, and the second hologram will be described as a non-polarization hologram element. Here, the polarization hologram element is an element that transmits or diffracts light according to the polarization direction of light. By using a polarization hologram element, it can also serve as a means for branching the outgoing light and the returning light. On the other hand, a non-polarization hologram is an element having an action of always diffracting light regardless of the polarization direction.

第1のホログラム52は、円形の領域を二分割し、その一方をさらに二分割した3つの領域52a,52b,52cを有している。また、回折格子51と第2のホログラム53とは同一平面上に位置している。   The first hologram 52 has three regions 52a, 52b, and 52c obtained by dividing a circular region into two and further dividing one of them into two. Further, the diffraction grating 51 and the second hologram 53 are located on the same plane.

回折格子51は、0次透過光、±1次回折光のみが発生するように回折格子の格子幅、溝深さ、格子間隔が決められている。ここでは0次透過光(メインビーム)と±1次回折光(サブビーム)との強度比が、10:1ないし20:1となるように、回折格子51が構成されている。また、図1に示すように、ここでは、情報記録媒体として、二つの情報記録層12b,12cを有する2層光ディスク12を用いている。   In the diffraction grating 51, the grating width, groove depth, and grating interval of the diffraction grating are determined so that only 0th order transmitted light and ± 1st order diffracted light are generated. Here, the diffraction grating 51 is configured so that the intensity ratio of the 0th-order transmitted light (main beam) and the ± 1st-order diffracted light (sub-beam) is 10: 1 to 20: 1. As shown in FIG. 1, here, a two-layer optical disk 12 having two information recording layers 12b and 12c is used as an information recording medium.

光学素子9は1/4波長板である。LDチップ2から出射された図中X方向の直線偏光は、X方向に回折格子の格子方向を持つ回折格子51にて±1次回折光(サブビーム)および0次回折光(メインビーム)となった後、それぞれが1/4波長板である光学素子9により円偏光に変換される。その後、2層光ディスク12の光透過層12aを透過し、第1の情報記録層12bに集光される。この場合、第1の情報記録層12bが目的層となり、第2の情報記録層12cが目的外層となる。   The optical element 9 is a quarter wavelength plate. The linearly polarized light in the X direction in the figure emitted from the LD chip 2 becomes ± first-order diffracted light (sub-beam) and zero-order diffracted light (main beam) by the diffraction grating 51 having the diffraction grating direction in the X direction. , Each of which is converted into circularly polarized light by the optical element 9 which is a quarter wavelength plate. Thereafter, the light passes through the light transmission layer 12a of the two-layer optical disk 12 and is condensed on the first information recording layer 12b. In this case, the first information recording layer 12b is the target layer, and the second information recording layer 12c is the non-target layer.

2層光ディスク12の第1の情報記録層12b上では、メインビームに対し、サブビームが±1/2トラックピッチずれた位置に照射されている。   On the first information recording layer 12b of the two-layer optical disk 12, the sub beam is irradiated at a position shifted by ± 1/2 track pitch with respect to the main beam.

そして、第1の情報記録層12bからの円偏光の反射光は、1/4波長板である光学素子9により、Y方向の直線偏光に変換される。   Then, the circularly polarized reflected light from the first information recording layer 12b is converted into linearly polarized light in the Y direction by the optical element 9 which is a quarter wavelength plate.

対物レンズ10、開口絞り16、光学素子9はホルダー20に固定されており、2層光ディスクの第1の情報記録層12bもしくは第2の情報記録層12cの目標トラックに対する、対物レンズのフォーカス動作およびトラッキング動作の際に、一体駆動される。   The objective lens 10, the aperture stop 16, and the optical element 9 are fixed to the holder 20, and the focusing operation of the objective lens with respect to the target track of the first information recording layer 12 b or the second information recording layer 12 c of the two-layer optical disk and During the tracking operation, it is integrally driven.

第1の情報記録層12bからの反射光は、LDチップ2から出射された図1中のX方向の直線偏光ではなく、Y方向の直線偏光となっている。その偏光方向の違いから反射光は偏光ホログラム素子である第1のホログラム52で回折される。このように、本実施の形態では、偏光ホログラム素子である第1のホログラム52は、LDチップ2からの出射光と2層光ディスク12からの反射光とを分岐させる光分岐手段の役割と、2層光ディスクからの反射光を回折させる回折手段の役割とを有している。   The reflected light from the first information recording layer 12b is not the linearly polarized light in the X direction in FIG. 1 emitted from the LD chip 2, but the linearly polarized light in the Y direction. Due to the difference in polarization direction, the reflected light is diffracted by the first hologram 52 which is a polarization hologram element. Thus, in the present embodiment, the first hologram 52, which is a polarization hologram element, serves as a light branching unit that branches the emitted light from the LD chip 2 and the reflected light from the two-layer optical disk 12, and 2 It has the role of diffracting means for diffracting the reflected light from the layered optical disk.

図2は、偏光ホログラム素子上での2層光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。第1のホログラム52は、上述のように3つの領域52a,52b,52cを有しており、それぞれの領域により異なる方向に光ディスクからの反射光61,62,63を回折させる。これにより第1のホログラム52にて計9個のビームが発生する。そして、第1のホログラム52で回折された光は、第2のホログラム53に入射してこれにより再び回折される。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of reflected light from a two-layer optical disk on a polarization hologram element. The first hologram 52 has the three regions 52a, 52b, and 52c as described above, and diffracts the reflected light 61, 62, and 63 from the optical disc in different directions depending on each region. As a result, a total of nine beams are generated in the first hologram 52. Then, the light diffracted by the first hologram 52 enters the second hologram 53 and is diffracted again by this.

図3は、第2のホログラム上での2層光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。無偏光ホログラム素子である第2のホログラム53は、領域53a,53b,53c,53d,53e,53f,53gにより構成され、それぞれの領域により2層光ディスク12からの反射光61,62,63を異なる方向に回折させる。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a state of reflected light from the two-layer optical disk on the second hologram. The second hologram 53, which is a non-polarizing hologram element, is composed of regions 53a, 53b, 53c, 53d, 53e, 53f, and 53g, and the reflected lights 61, 62, and 63 from the double-layer optical disk 12 differ depending on the respective regions. Diffraction in the direction.

図4は、光検出器上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。ここで特に重要なのは、トラックエラー信号の検出に必要なメインビームの2層光ディスク12からの反射光62aに対し、サブビームの2層光ディスク12からの反射光61a,63aを−X方向と+X方向とにそれぞれずらすように回折させると共に、図4に示すように、これに対応するように受光部31H,31Fの位置が設定されている点である。この場合、受光部31F,31D,31Hは、回折格子51の格子方向(図4におけるX方向)と略直交する方向に対して、各受光部31F,31D,31Hを結ぶ線が傾斜するように配置されている。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a state of reflected light from the optical disk on the photodetector. Particularly important here is that the reflected light 61a, 63a of the sub-beam double-layer optical disk 12 is changed to the -X direction and the + X direction with respect to the reflected light 62a of the main beam necessary for detecting the track error signal from the double-layer optical disk 12. In addition, as shown in FIG. 4, the positions of the light receiving portions 31H and 31F are set so as to correspond to the diffraction. In this case, the light receiving portions 31F, 31D, and 31H are arranged such that lines connecting the light receiving portions 31F, 31D, and 31H are inclined with respect to a direction substantially orthogonal to the grating direction of the diffraction grating 51 (the X direction in FIG. 4). Has been placed.

同様に、トラックエラー信号に必要なメインビームの2層光ディスク12からの反射光62bに対し、サブビームの2層光ディスク12からの反射光61b,63bを−X方向と+X方向とにずらすように回折させると共に、図4に示すように、これに対応するように受光部31G,31Eの位置が設定されている。この場合、受光部31G,31C,31Eは、回折格子51の格子方向(図4におけるX方向)と略直交する方向に対して、各受光部31G,31C,31Eを結ぶ線が傾斜するように配置されている。   Similarly, the reflected light 61b and 63b from the sub-layer double-layer optical disc 12 is diffracted so that the reflected light 61b and 63b of the sub-beam double-layer optical disc 12 is shifted in the -X direction and the + X direction with respect to the reflected light 62b of the main beam necessary for the track error signal. In addition, as shown in FIG. 4, the positions of the light receiving portions 31G and 31E are set so as to correspond thereto. In this case, the light receiving portions 31G, 31C, and 31E are arranged such that the lines connecting the light receiving portions 31G, 31C, and 31E are inclined with respect to the direction substantially orthogonal to the grating direction of the diffraction grating 51 (the X direction in FIG. 4). Has been placed.

第2のホログラム53で回折された2層光ディスク12からの反射光は、光検出器30の受光部31にて受光される。目的層(この場合は、第1の情報記録層12b)からの反射光61a,61b,62a,62b,62c,63a,63bは、それぞれ受光部31H,31G,31D,31C,(31Aおよび31B),31F,31Eで受光している。   The reflected light from the two-layer optical disk 12 diffracted by the second hologram 53 is received by the light receiving unit 31 of the photodetector 30. Reflected light 61a, 61b, 62a, 62b, 62c, 63a, and 63b from the target layer (in this case, the first information recording layer 12b) are light receiving portions 31H, 31G, 31D, 31C, and (31A and 31B), respectively. , 31F, 31E.

受光部31A,31B,31C,31D,31E,31F,31G,31Hでの受光量に基づいた出力信号をS1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8とするとフォーカスエラー信号FESは、(S1−S2)、トラックエラー信号DPPは、(S3−S4)−K{(S5−S6)+(S7―S8)} (Kは定数)の演算を行なうことで得られる。RF信号(再生信号)は、(S1+S2+S3+S4)の演算を行なうことで得られる。   When the output signals based on the amounts of light received by the light receiving portions 31A, 31B, 31C, 31D, 31E, 31F, 31G, and 31H are S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, and S8, the focus error signal FES is (S1-S2), the track error signal DPP is obtained by calculating (S3-S4) -K {(S5-S6) + (S7-S8)} (K is a constant). The RF signal (reproduced signal) can be obtained by calculating (S1 + S2 + S3 + S4).

(目的外層からの迷光について)
図4に示すように迷光には、目的外層が目的層に対し奥にある場合の目的外層(この場合は、第2の情報記録層12c)からの反射光72a,72b,72cと、目的外層が目的層に対し手前にある場合の目的外層(この場合は、第1の情報記録層12b)からの反射光71a、71b、71cとがある。
(Stray light from non-target layers)
As shown in FIG. 4, the stray light includes reflected light 72a, 72b, 72c from the non-target layer (in this case, the second information recording layer 12c) when the non-target layer is behind the target layer, and the non-target layer. There is reflected light 71a, 71b, 71c from the non-target layer (in this case, the first information recording layer 12b) in the case where is located in front of the target layer.

2層光ディスク12においては、反射光72a,72b,72cと反射光71a,71b,71cとが同時に発生することはなく、発生するのはいずれか一方のみであるが、多層光ディスク場合にはこれらが同時に発生する。   In the two-layer optical disc 12, the reflected light 72a, 72b, 72c and the reflected light 71a, 71b, 71c are not generated at the same time, and only one of them is generated. It occurs at the same time.

実施の形態1においては、図4に示すように、第2のホログラム53を設けたことにより、受光部31H,31F,31G,31Eに、目的外層からの迷光72a,72b,71a,71bが入りにくい構成となっている。これによりトラックエラー信号DPP=(S3−S4)−K{(S5−S6)+(S7―S8)}にオフセットが生じにくくなる。その結果、安定したトラッキング制御を行なうことができる。   In the first embodiment, as shown in FIG. 4, by providing the second hologram 53, stray light 72a, 72b, 71a, 71b from the non-target layer enters the light receiving portions 31H, 31F, 31G, 31E. It has a difficult structure. As a result, the track error signal DPP = (S3-S4) -K {(S5-S6) + (S7-S8)} is less likely to occur. As a result, stable tracking control can be performed.

また、本実施の形態の光ピックアップ装置によると、メインビームに対して、サブビームの光量比が小さい場合でも、正確かつ安定してトラッキング制御を行なうことができる。これにより、メインビームの光強度を大きくすることができ、たとえば、本実施の形態のように、メインビームとサブビームとの光量比を、10:1ないし20:1とすることができる。メインビームの光強度を大きくすることで、光ディスクへの高速記録が可能となる。   Further, according to the optical pickup device of the present embodiment, tracking control can be performed accurately and stably even when the light amount ratio of the sub beam to the main beam is small. As a result, the light intensity of the main beam can be increased. For example, as in this embodiment, the light quantity ratio between the main beam and the sub beam can be set to 10: 1 to 20: 1. Increasing the light intensity of the main beam enables high-speed recording on the optical disc.

さらに、第2のホログラム53は、第1の反射光と第2の反射光のそれぞれに対応する領域53a,53b,53c,53d,53e,53f,53gを有しているので、各領域により、第1の反射光と第2の反射光のそれぞれに最適な収差補正が可能となる。これにより、メインビームおよびサブビームの受光部31上でのビームを小さくすることができる。   Furthermore, since the second hologram 53 has regions 53a, 53b, 53c, 53d, 53e, 53f, and 53g corresponding to the first reflected light and the second reflected light, respectively, Optimal aberration correction can be performed for each of the first reflected light and the second reflected light. Thereby, the beam on the light receiving unit 31 for the main beam and the sub beam can be reduced.

図5は、2層光ディスクの層間距離が小さい場合における光検出器上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。2層光ディスク12の層間距離が小さい場合には、目的外層からの迷光72a,72b,72c,71a,71b,71cのサイズが小さくなるため、第2のホログラム53での回折方向を±Y方向とすることで、目的外層からの迷光が入りにくい構成とすることができる。   FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of reflected light from the optical disc on the photodetector when the interlayer distance of the two-layer optical disc is small. When the interlayer distance of the two-layer optical disk 12 is small, the size of the stray light 72a, 72b, 72c, 71a, 71b, 71c from the non-target layer is small, so that the diffraction direction of the second hologram 53 is ± Y direction. By doing so, it can be set as the structure into which the stray light from a non-target layer cannot enter easily.

図5に示した実施の形態1の変形例においては、トラックエラー信号の検出に必要なメインビームの2層光ディスク12からの反射光62aに対し、サブビームの2層光ディスクからの反射光61a,63aを−Y方向と+Y方向にずらすように回折させ、これに対応して受光部31H,31Fの位置を−Y方向と+Y方向にずらしている。この場合、受光部31F,31D,31Hは、回折格子51の格子方向(図5におけるX方向)と略直交する方向に沿って配置されている。   In the modification of the first embodiment shown in FIG. 5, the reflected light 61a, 63a from the sub-beam double-layer optical disc is different from the reflected light 62a from the double-layer optical disc 12 of the main beam necessary for detecting the track error signal. Is diffracted so as to be shifted in the −Y direction and the + Y direction, and the positions of the light receiving portions 31H and 31F are shifted in the −Y direction and the + Y direction correspondingly. In this case, the light receiving portions 31F, 31D, and 31H are arranged along a direction substantially orthogonal to the grating direction of the diffraction grating 51 (X direction in FIG. 5).

同様にトラックエラー信号の検出に必要なメインビームの2層光ディスク12からの反射光に対し、サブビームの2層光ディスクからの反射光61b,63bを−Y方向と+Y方向にずらすように回折させ、これに対応して受光部31G,31Eの位置を−Y方向と+Y方向にずらしている。この場合、受光部31G,31C,31Eは、回折格子51の格子方向と略直交する方向に沿って配置されている。   Similarly, the reflected light from the double-layer optical disc 12 of the main beam necessary for the detection of the track error signal is diffracted so that the reflected lights 61b and 63b from the double-layer optical disc of the sub beam are shifted in the −Y direction and the + Y direction, Correspondingly, the positions of the light receiving portions 31G and 31E are shifted in the −Y direction and the + Y direction. In this case, the light receiving portions 31G, 31C, and 31E are arranged along a direction substantially orthogonal to the grating direction of the diffraction grating 51.

上記の光ピックアップ装置においては、第2のホログラム53で±1次回折光が生じるが、第2ホログラム53をブレーズ化してもよい。ブレーズ化とは鋸歯状のホログラムを用いることである。鋸歯状のホログラムにより入射光が屈折される方向と、たとえば特定の回折次数の回折方向とを一致させることで、m次の回折光強度を大きくすることができる。   In the optical pickup device described above, ± first-order diffracted light is generated in the second hologram 53, but the second hologram 53 may be blazed. Blazing means using a sawtooth hologram. By matching the direction in which the incident light is refracted by the sawtooth hologram and the diffraction direction of a specific diffraction order, for example, the mth-order diffracted light intensity can be increased.

これにより、±1次回折光のうち、特定の回折次数の光のみを発生させることができると共に第2のホログラムで不要な回折光が発生しないため、第2のホログラムによる光利用効率を高くすることができる。   Thereby, only the light of a specific diffraction order among the ± 1st order diffracted lights can be generated and unnecessary diffracted light is not generated in the second hologram, so that the light use efficiency by the second hologram is increased. Can do.

上述した本実施の形態の光ピックアップ装置においては、第1のホログラムが3分割されている場合について説明したが、本発明は、第1のホログラムが2分割や4分割されているものを用いる場合に対しても適用可能である。また、本発明は、第1のホログラムとして、光分岐手段の作用のみを有する分割されていない偏光ホログラムを用いる場合にも適用可能である。   In the optical pickup device of the present embodiment described above, the case where the first hologram is divided into three parts has been described. However, the present invention uses the case where the first hologram is divided into two parts or four parts. It is applicable to. The present invention is also applicable to the case where an undivided polarization hologram having only the function of the light branching unit is used as the first hologram.

さらに、上述した本実施の形態の光ピックアップ装置では、情報記録媒体が2層光ディスクの場合について説明したが、本発明は、情報記録媒体が多層光ディスクの場合に対しても適用可能である。   Furthermore, in the optical pickup device of the present embodiment described above, the case where the information recording medium is a double-layer optical disc has been described, but the present invention is also applicable to the case where the information recording medium is a multilayer optical disc.

加えて、本実施の形態の第2ホログラム53として、無偏光のブレーズホログラムを用いることも可能である。   In addition, a non-polarized blazed hologram can be used as the second hologram 53 of the present embodiment.

(実施の形態2)
図6は、本実施の形態における光ピックアップ装置の概略構成図である。集積化ユニット101は、LDチップ102、受光部130、回折格子151、第1のホログラム152、第2のホログラム153を有している。ここでは、第1のホログラム152として偏光ホログラムを用い、第2のホログラム153として無偏光ホログラムを用いる場合について説明する。なお、本実施の形態では、偏光ホログラム素子152がLDチップ102からの出射光と2層光ディスク112からの反射光を分岐させる光分岐手段の役割と、2層光ディスク112からの反射光を回折させる回折手段の役割とを有している。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the optical pickup device in the present embodiment. The integrated unit 101 includes an LD chip 102, a light receiving unit 130, a diffraction grating 151, a first hologram 152, and a second hologram 153. Here, a case where a polarization hologram is used as the first hologram 152 and a non-polarization hologram is used as the second hologram 153 will be described. In the present embodiment, the polarization hologram element 152 functions as a light branching unit for branching the emitted light from the LD chip 102 and the reflected light from the two-layer optical disk 112, and diffracts the reflected light from the two-layer optical disk 112. And the role of diffraction means.

回折格子151での回折光は、0次透過光、±1次回折光、±2次回折光などが発生するが、回折格子の格子幅、溝深さ、格子間隔を変えることで、0次透過光、±1次回折光、±2次回折光の光量比を変化させることができる。   Diffracted light at the diffraction grating 151 generates 0th-order transmitted light, ± 1st-order diffracted light, ± 2nd-order diffracted light, etc., but the 0th-order transmitted light can be changed by changing the grating width, groove depth, and grating spacing of the diffraction grating. , The light quantity ratio of ± 1st order diffracted light and ± 2nd order diffracted light can be changed.

特定の次数の回折光の光量比を変化させることができるため、2次回折光以上の比率を小さくした場合には、ホログラム上では3個のビームと見なすことができ、2次回折光の比率を大きくした場合には、ホログラム上では5個のビームとすることができる。   Since the light quantity ratio of the specific order diffracted light can be changed, if the ratio of the second order diffracted light or more is reduced, it can be regarded as three beams on the hologram, and the ratio of the second order diffracted light is increased. In this case, five beams can be formed on the hologram.

また、光学素子109は1/4波長板である。LDチップ102から出射された図6におけるX方向の直線偏光は、X方向に回折格子の格子方向を持つ回折格子151にて±2次回折光と±1次回折光(合わせてサブビームと呼ぶ)および0次回折光(メインビーム)となった後、それぞれが1/4波長板である光学素子109により円偏光に変換される。その後、2層光ディスク112の光透過層112aを透過し、情報記録層112bに集光される。   The optical element 109 is a quarter wavelength plate. The linearly polarized light in the X direction in FIG. 6 emitted from the LD chip 102 is ± 2nd order diffracted light and ± 1st order diffracted light (collectively referred to as a sub beam) and 0 at a diffraction grating 151 having a diffraction grating direction in the X direction. After becoming the next diffracted light (main beam), each is converted into circularly polarized light by the optical element 109 which is a quarter wavelength plate. Thereafter, the light passes through the light transmission layer 112a of the two-layer optical disk 112 and is condensed on the information recording layer 112b.

そして、光透過層112a、情報記録層112bからの円偏光の反射光は、1/4波長板である光学素子109により、Y方向の直線偏光に変換される。対物レンズ110、開口絞り116および光学素子109はホルダー120に固定されており、光ディスクの情報記録層112aもしくは情報記録層112bの目標トラックに対する、対物レンズのフォーカス動作およびトラッキング動作の際に、一体駆動される。   Then, the circularly polarized reflected light from the light transmission layer 112a and the information recording layer 112b is converted into linearly polarized light in the Y direction by the optical element 109 which is a quarter wavelength plate. The objective lens 110, the aperture stop 116, and the optical element 109 are fixed to the holder 120, and are integrally driven during the focusing operation and tracking operation of the objective lens with respect to the target track of the information recording layer 112a or the information recording layer 112b of the optical disc. Is done.

情報記録面112bからの反射光は、LDチップ102から出射された図中X方向の直線偏光ではなく、Y方向の直線偏光となっている。この偏光方向の違いにより、情報記録面112bからの反射光のみが偏光ホログラム素子152で回折される。   The reflected light from the information recording surface 112b is not the linearly polarized light in the X direction in the figure emitted from the LD chip 102 but the linearly polarized light in the Y direction. Due to this difference in polarization direction, only the reflected light from the information recording surface 112 b is diffracted by the polarization hologram element 152.

図7は、偏光ホログラム素子上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。偏光ホログラムである第1のホログラム152は、3つの領域152a,152b,152cにより構成され、それぞれの領域により異なる方向に光ディスクからの反射光160,161,162,163,164を回折させる。   FIG. 7 is a schematic diagram showing a state of reflected light from the optical disk on the polarization hologram element. The first hologram 152, which is a polarization hologram, includes three regions 152a, 152b, and 152c, and diffracts the reflected light 160, 161, 162, 163, and 164 from the optical disc in different directions depending on the respective regions.

そして、第1のホログラム152で回折された光は、第2のホログラム153で再び回折される。   Then, the light diffracted by the first hologram 152 is diffracted again by the second hologram 153.

図8は、第2のホログラムでの光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。第2のホログラム153は、領域153a,153b,153c,153d,153eにより構成され、それぞれの領域により異なる方向に光ディスクからの反射光160,161,162,163,164を回折させる。   FIG. 8 is a schematic diagram showing a state of reflected light from the optical disc in the second hologram. The second hologram 153 includes regions 153a, 153b, 153c, 153d, and 153e, and diffracts the reflected light 160, 161, 162, 163, and 164 from the optical disc in different directions depending on the respective regions.

ここで、特に重要なのは、第2のホログラム153により、サブビームの光ディスク112からの反射光161,163を、メインビームの反射光162および他のサブビームの反射光160,164に対し、+X方向にずらして回折させると共に、図9に示すようにこれに対応して、受光部131F,131Gの位置を他の受光部に対し、+X方向にずらして配置した点である。図9は、光検出器上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。図9に示すように、一部の受光部131E,131C,131B,131D,131Hは、回折格子51の格子方向(図9におけるX方向)と略直交する方向に配列し、残りの受光部131F,131Gをこれらの列からずらして配置している。   Here, it is particularly important that the reflected light 161, 163 from the sub-beam optical disk 112 is shifted in the + X direction with respect to the reflected light 162 of the main beam and the reflected light 160, 164 of the other sub-beams by the second hologram 153. In addition, as shown in FIG. 9, the positions of the light receiving portions 131F and 131G are shifted from the other light receiving portions in the + X direction. FIG. 9 is a schematic view showing a state of reflected light from the optical disk on the photodetector. As shown in FIG. 9, some of the light receiving portions 131E, 131C, 131B, 131D, and 131H are arranged in a direction substantially perpendicular to the grating direction (X direction in FIG. 9) of the diffraction grating 51, and the remaining light receiving portions 131F. , 131G are shifted from these columns.

これにより光ディスク上でのビームピッチを大きくすることなく、光検出器130上でのビーム間隔を大きくすることができ、隣接トラックからのクロストークの影響が少ない光ピックアップ装置を構成することができる。   As a result, the beam interval on the photodetector 130 can be increased without increasing the beam pitch on the optical disc, and an optical pickup device with less influence of crosstalk from adjacent tracks can be configured.

なお、図9では、反射光162a,162b,162cがそれぞれ受光部131C,131D,(131Aおよび131B)で受光されている。受光部131A,131B,131C,131Dでの受光量に基づいた出力信号をS1,S2,S3,S4とするとフォーカスエラー信号FESは、(S1−S2)、トラックエラー信号PPは、(S3−S4)の演算を行なうことで得られる。RF信号(再生信号)はビーム全体において(S1+S2+S3+S4)の演算を行なうことで得られる。サブビームによるRF信号(再生信号)は、受光部131E,131F,131G,131Hでの受光量に基づいたそれぞれの出力信号S5,S6,S7,S8により得られる。   In FIG. 9, the reflected lights 162a, 162b, and 162c are received by the light receiving portions 131C, 131D, and (131A and 131B), respectively. Assuming that the output signals based on the amounts of light received by the light receiving portions 131A, 131B, 131C, and 131D are S1, S2, S3, and S4, the focus error signal FES is (S1-S2), and the track error signal PP is (S3-S4). ). The RF signal (reproduced signal) can be obtained by calculating (S1 + S2 + S3 + S4) over the entire beam. RF signals (reproduction signals) by sub-beams are obtained from the output signals S5, S6, S7, and S8 based on the amounts of light received by the light receiving units 131E, 131F, 131G, and 131H.

図10は、本実施の形態の変形例における光検出器上での反射光の状態を示す概略図である。図10に示すように、この変形例においては、第2のホログラム153において、サブビームの光ディスク121からの反射光である反射光160,161をメインビームの反射光である反射光162に対し、−Y軸方向にずらして回折させている。また、サブビームの光ディスク121からの反射光である反射光163,164をメインビームの反射光である反射光162に対し、+Y軸方向にずらして回折させている。そして、これに対応する位置に、光検出器130上の受光部131A〜131Hを配置している。   FIG. 10 is a schematic diagram showing a state of reflected light on the photodetector in a modification of the present embodiment. As shown in FIG. 10, in this modification, in the second hologram 153, the reflected lights 160 and 161 that are the reflected lights from the sub-beam optical disk 121 are changed from the reflected lights 162 that are the reflected lights of the main beam to- Diffraction is performed by shifting in the Y-axis direction. Further, the reflected lights 163 and 164 that are reflected light from the sub-beam optical disk 121 are diffracted with respect to the reflected light 162 that is reflected from the main beam in the + Y-axis direction. And the light-receiving part 131A-131H on the photodetector 130 is arrange | positioned in the position corresponding to this.

この変形例においても光ディスク上でのビーム間のピッチを大きくすることなく、図10に示すように、光検出器130上でのビーム間隔を大きくすることができ、隣接トラックからのクロストークの影響が少ない光ピックアップ装置を構成することができる。   Also in this modified example, the beam interval on the photodetector 130 can be increased as shown in FIG. 10 without increasing the pitch between the beams on the optical disk, and the influence of crosstalk from adjacent tracks can be increased. Therefore, an optical pickup device with a small amount can be configured.

また、マルチビーム光ピックアップ装置では、高次のサブビームになるほど対物レンズへの入射角が大きくなり収差が発生するが、第2のホログラム上において、メインビームのみでなく、サブビームに対しても最適となる収差補正を行なうことが可能であることから、受光部上でのビームサイズを小さくすることができる。   In the multi-beam optical pickup device, the higher the sub-beam, the larger the incident angle to the objective lens and the aberration occurs. However, on the second hologram, not only the main beam but also the sub-beam is optimal. Therefore, the beam size on the light receiving unit can be reduced.

上記において、第2ホログラム152では±1次回折光が生じるが、第2ホログラム152をブレーズ化してもよい。ブレーズ化することにより、±1次回折光の内、実際に使用する光のみを発生させることができると共に、不要な回折光が発生しないので、第2ホログラムによる光利用効率を高くすることができる。   In the above, ± 1st order diffracted light is generated in the second hologram 152, but the second hologram 152 may be blazed. By blazing, it is possible to generate only the light that is actually used in the ± first-order diffracted light, and it is possible to increase the light use efficiency by the second hologram because unnecessary diffracted light is not generated.

(実施の形態3)
図11は、本実施の形態の光ピックアップ装置の概略構成図である。
(Embodiment 3)
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of the optical pickup device of the present embodiment.

実施の形態1では、偏光ホログラム素子である第1のホログラム52が、LDチップ2からの出射光と2層光ディスク12からの反射光とを分岐させる光分岐手段の役割と、2層光ディスク12からの反射光を回折させる回折手段の役割とを有している場合について説明した。   In the first embodiment, the first hologram 52, which is a polarization hologram element, plays the role of the light branching means for branching the emitted light from the LD chip 2 and the reflected light from the two-layer optical disk 12, and from the two-layer optical disk 12. The case of having the role of a diffracting means for diffracting the reflected light is described.

これに対し、本実施の形態では、光分岐手段としての役割と、2層光ディスクからの反射光を回折させる役割とを、別々の素子に持たせている。実施の形態1と同様の役割をなす構成には同一の符号を付与し、その説明は繰り返さない。ここでは、実施の形態1と異なる構成のみ説明する。   In contrast, in the present embodiment, separate elements have a role as a light branching unit and a role of diffracting reflected light from the two-layer optical disk. The same reference numerals are given to components that play the same role as in the first embodiment, and the description thereof will not be repeated. Here, only the configuration different from that of the first embodiment will be described.

本実施の形態では、集積化ユニット201は、LDチップ2、光検出器30、回折格子51、偏光ビームスプリッタ254、第1のホログラム252、第2のホログラム53で構成している。   In the present embodiment, the integrated unit 201 includes the LD chip 2, the photodetector 30, the diffraction grating 51, the polarization beam splitter 254, the first hologram 252, and the second hologram 53.

2層光ディスク12からの反射光は、LDチップ2から出射された図中X方向の直線偏光ではなく、Y方向の直線偏光となっている。その偏光方向の違いから、反射光は偏光ビームスプリッタ254の反射面254aで反射され、再び反射面254bで反射される。   The reflected light from the two-layer optical disk 12 is not the linearly polarized light in the X direction in the figure emitted from the LD chip 2 but the linearly polarized light in the Y direction. Due to the difference in the polarization direction, the reflected light is reflected by the reflecting surface 254a of the polarizing beam splitter 254 and is reflected again by the reflecting surface 254b.

第1のホログラム252は、2層光ディスクからの反射光を回折させる役割を持てばよいため、ここでは無偏光ホログラムを用いている。第1のホログラム252で回折された光は、第2のホログラム53で再び回折される。   Since the first hologram 252 only needs to have the role of diffracting the reflected light from the two-layer optical disk, a non-polarized hologram is used here. The light diffracted by the first hologram 252 is diffracted again by the second hologram 53.

本実施の形態においても、実施の形態1と同様に、第2のホログラム53を設けたことで、受光部に目的外層からの迷光が入りにくい構成となっている。これにより、トラックエラー信号DPPにオフセットが生じにくくなる。その結果、安定したトラッキング制御を行なうことができる。   Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the second hologram 53 is provided, so that stray light from the non-target layer is difficult to enter the light receiving unit. This makes it difficult for the track error signal DPP to be offset. As a result, stable tracking control can be performed.

実施の形態2では、偏光ホログラム素子152が、LDチップ102からの出射光と2層光ディスク112からの反射光とを分岐させる光分岐手段の役割と、2層光ディスク112からの反射光を回折させる回折手段の役割とをもっているとして説明したが、実施の形態2の場合においても光分岐手段としての役割と、2層光ディスクからの反射光を回折させる役割を別々の素子に持たせることが可能である。   In the second embodiment, the polarization hologram element 152 functions as a light branching unit that branches the light emitted from the LD chip 102 and the reflected light from the two-layer optical disk 112, and diffracts the reflected light from the two-layer optical disk 112. Although described as having the role of diffracting means, in the case of the second embodiment as well, it is possible to give separate elements the role of light branching means and the role of diffracting the reflected light from the two-layer optical disc. is there.

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   In addition, the said embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It does not become the basis of limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the claims. Further, all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims are included.

この発明に基づいた実施の形態1における光ピックアップ装置の概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram of the optical pick-up apparatus in Embodiment 1 based on this invention. この発明に基づいた実施の形態1における偏光ホログラム素子上での2層光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the reflected light from the double layer optical disk on the polarization hologram element in Embodiment 1 based on this invention. この発明に基づいた実施の形態1における第2のホログラム上での2層光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the reflected light from the double layer optical disk on the 2nd hologram in Embodiment 1 based on this invention. この発明に基づいた実施の形態1における光検出器上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the reflected light from the optical disk on the photodetector in Embodiment 1 based on this invention. この発明に基づいた実施の形態1における2層光ディスクの層間距離が小さい場合における光検出器上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the reflected light from the optical disk on the photodetector when the interlayer distance of the two-layer optical disk in Embodiment 1 based on this invention is small. この発明に基づいた実施の形態2における光ピックアップ装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical pick-up apparatus in Embodiment 2 based on this invention. この発明に基づいた実施の形態2における偏光ホログラム素子上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the reflected light from the optical disk on the polarization hologram element in Embodiment 2 based on this invention. この発明に基づいた実施の形態2における第2のホログラムでの光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the reflected light from the optical disk in the 2nd hologram in Embodiment 2 based on this invention. この発明に基づいた実施の形態2における光検出器上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the reflected light from the optical disk on the photodetector in Embodiment 2 based on this invention. この発明に基づいた実施の形態2における変形例の光検出器上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the reflected light from the optical disk on the photodetector of the modification in Embodiment 2 based on this invention. この発明に基づいた実施の形態3における光ピックアップ装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical pick-up apparatus in Embodiment 3 based on this invention. 第1の従来例における光ピックアップ装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical pick-up apparatus in a 1st prior art example. 第1の従来例における2層光ディスクの第1の情報記録層上でのメインビームとサブビームの配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the main beam and a sub beam on the 1st information recording layer of the double layer optical disk in a 1st prior art example. 第1の従来例における偏光ホログラム素子上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the reflected light from the optical disk on the polarization hologram element in a 1st prior art example. 第1の従来例における光検出器上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the reflected light from the optical disk on the photodetector in a 1st prior art example. 第1の従来例における光検出器上での光ディスクからの反射光の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the reflected light from the optical disk on the photodetector in a 1st prior art example. 第2の従来例における光ピックアップ装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical pick-up apparatus in a 2nd prior art example. 第2の従来例における光ディスクの情報記録層上でのメインビームとサブビームの配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the main beam and a sub beam on the information recording layer of the optical disk in a 2nd prior art example. 第2の従来例における偏光ホログラム素子上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the reflected light from the optical disk on the polarization hologram element in a 2nd prior art example. 光検出器上での光ディスクからの反射光の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the reflected light from the optical disk on a photodetector.

符号の説明Explanation of symbols

1 集積化ユニット、2 LDチップ、9,109 光学素子、10,110 対物レンズ、12 2層光ディスク、12b,12c 情報記録層、30,130 光検出器、31,131 受光部、51,151 回折格子、52,152 第1のホログラム、53,153 第2のホログラム。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Integrated unit, 2 LD chip, 9,109 Optical element, 10,110 Objective lens, 12 Double-layer optical disk, 12b, 12c Information recording layer, 30,130 Photo detector, 31,131 Light-receiving part, 51,151 Diffraction Grating, 52,152 first hologram, 53,153 second hologram.

Claims (7)

レーザ光を出射する発光部と、
前記発光部から出射された1個のビームから、メインビームと複数のサブビームとを生成する回折格子と、
前記メインビームと前記複数のサブビームとを光ディスク上に形成された複数のトラックに集光させるための対物レンズと、
前記対物レンズと前記発光部との間に配置され、前記メインビームの光ディスクからの反射光である第1の反射光と、前記複数のサブビームの光ディスクからの反射光である第2の反射光とを、前記発光部から出射されたビームに対し分岐させる光分岐手段と、
前記第1の反射光と前記第2の反射光とを回折させる第1のホログラムと、
前記第1のホログラムで回折された前記第1の反射光および前記第2の反射光の少なくとも一部を再び回折させる第2のホログラムと、
前記第2のホログラムで回折された前記第1の反射光および前記第2の反射光の少なくとも一部をそれぞれ受光する複数の受光部を有する光検出器とを備え、
前記第2のホログラム上において前記第1の反射光と前記第2の反射光とは相互に分離されており、それぞれに対応する前記第2のホログラムに形成されたホログラム領域で回折される、光ピックアップ装置。
A light emitting unit for emitting laser light;
A diffraction grating that generates a main beam and a plurality of sub beams from one beam emitted from the light emitting unit;
An objective lens for condensing the main beam and the plurality of sub beams on a plurality of tracks formed on an optical disc;
A first reflected light which is disposed between the objective lens and the light emitting unit and is a reflected light from the optical disc of the main beam; and a second reflected light which is a reflected light from the optical disc of the plurality of sub beams. Light branching means for branching the beam emitted from the light emitting unit,
A first hologram that diffracts the first reflected light and the second reflected light;
A second hologram for diffracting at least part of the first reflected light and the second reflected light diffracted by the first hologram;
A photodetector having a plurality of light receiving portions that respectively receive at least a part of the first reflected light and the second reflected light diffracted by the second hologram;
The first reflected light and the second reflected light are separated from each other on the second hologram, and are diffracted by the hologram regions formed in the corresponding second hologram. Pickup device.
前記第1のホログラムは複数の領域を有している、請求項1に記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 1, wherein the first hologram has a plurality of regions. 前記複数の受光部のうち、前記メインビームと前記サブビームを用いたトラックエラー信号生成のために前記第1の反射光と前記第2の反射光の少なくとも一部を受光しその受光光量に応じた信号を出力する複数の受光部は、前記回折格子の格子方向と直交する方向に対して傾斜する方向に配列されている請求項1または2に記載の光ピックアップ装置。   In order to generate a track error signal using the main beam and the sub beam among the plurality of light receiving units, at least a part of the first reflected light and the second reflected light is received and the amount of received light is determined. The optical pickup device according to claim 1, wherein the plurality of light receiving units that output signals are arranged in a direction inclined with respect to a direction orthogonal to a grating direction of the diffraction grating. 前記光ディスクは、複数の記録層を有し、
前記複数の受光部のうち、前記メインビームと前記サブビームを用いたトラックエラー信号生成のために前記第1の反射光と前記第2の反射光の少なくとも一部を受光しその受光光量に応じた信号を出力する複数の受光部は、前記回折格子の格子方向と略直交する方向に配列されており、さらに、前記サブビームを受光するための複数の受光部は、前記光ディスクの記録または再生の対象としている記録層以外の記録層で反射した迷光が入射しない位置に配置されている、請求項1または2に記載の光ピックアップ装置。
The optical disc has a plurality of recording layers,
In order to generate a track error signal using the main beam and the sub beam among the plurality of light receiving units, at least a part of the first reflected light and the second reflected light is received and the amount of received light is determined. The plurality of light receiving units that output signals are arranged in a direction substantially orthogonal to the grating direction of the diffraction grating, and the plurality of light receiving units for receiving the sub-beams are targets for recording or reproduction of the optical disc. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is disposed at a position where stray light reflected by a recording layer other than the recording layer is not incident.
前記メインビームと前記サブビームとの光量比は、10:1ないし20:1である、請求項3または4に記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 3 or 4, wherein a light amount ratio between the main beam and the sub beam is 10: 1 to 20: 1. 前記複数の受光部のうち一部の受光部は、前記回折格子の格子方向と略直交する方向に配列され、残りの受光部は、前記回折格子の格子方向と略直交する方向に配列された受光部の列からずれて配置されている、請求項1または2に記載の光ピックアップ装置。   Among the plurality of light receiving parts, some of the light receiving parts are arranged in a direction substantially orthogonal to the grating direction of the diffraction grating, and the remaining light receiving parts are arranged in a direction substantially orthogonal to the grating direction of the diffraction grating. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is arranged so as to be shifted from a row of the light receiving portions. 前記回折格子および前記第2のホログラムは同一平面上に位置している、請求項1から6のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 1, wherein the diffraction grating and the second hologram are located on the same plane.
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