JPH0362327A - Optical pickup device - Google Patents

Optical pickup device

Info

Publication number
JPH0362327A
JPH0362327A JP1197230A JP19723089A JPH0362327A JP H0362327 A JPH0362327 A JP H0362327A JP 1197230 A JP1197230 A JP 1197230A JP 19723089 A JP19723089 A JP 19723089A JP H0362327 A JPH0362327 A JP H0362327A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photodetector
light
diffraction element
photodetectors
optical
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.)
Granted
Application number
JP1197230A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0770084B2 (en
Inventor
Katsuhiro Kubo
勝裕 久保
Takahiro Miyake
隆浩 三宅
Yukio Kurata
幸夫 倉田
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP19723089A priority Critical patent/JPH0770084B2/en
Priority to KR1019900008205A priority patent/KR940001999B1/en
Priority to CA002018314A priority patent/CA2018314C/en
Priority to US07/533,401 priority patent/US5253237A/en
Priority to DE69026532T priority patent/DE69026532T2/en
Priority to EP90306170A priority patent/EP0402123B1/en
Publication of JPH0362327A publication Critical patent/JPH0362327A/en
Publication of JPH0770084B2 publication Critical patent/JPH0770084B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the number of components by forming a focus of a diffracted light from a prescribed area of a diffraction element to this side of a photodetector and a remote side at the focusing state of an optical system so as to detect focus/tracking error. CONSTITUTION:A luminous flux radiating from a semiconductor laser 12, reflected in an optical disk 16 and diffracted at areas 13a, 13c of a diffraction element 13 is converged to a focus f1 to form light spots P1, P3 to photodetection sections 17a, 17c of a photodetector 17. On the other hand, the luminous flux diffracted at areas 13b, 13d is converged to a focus f2 to form light spots P2, P4 on photodetectors 17b, 17d. Then the size of the spots P1-P4 is equal at the focus state but reduced/magnified at the defocus state. Thus, a focus error is detected from a difference between sums of output signals of photodetector element on diagonal lines and a tracking error is detected from the phase difference between the difference of the sums and the sum of the output signals of all the photodetector elements by using one photodetector. Thus, the number of components of the photodetector.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明は、再生専用型、追記型等の各種光ディスクへの
情報の記録、再生等に使用する光ピックアップ装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical pickup device used for recording and reproducing information on various types of optical discs, such as read-only type and write-once type.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第14図に示すように、従来の光ピックアップ装置にお
いて、半導体レーザ1の出射光は第1回折素子2により
0次回折光(以下、メインビームと呼ぶ)と、紙面とほ
ぼ直交する平面内で上記メインビームに対し所定の角度
を威して離間する±1次回折光(以下、1対のサブビー
ムと呼ぶ)とに分割され、第2回折素子3に導かれる。
As shown in FIG. 14, in the conventional optical pickup device, the emitted light from the semiconductor laser 1 is converted into 0th-order diffracted light (hereinafter referred to as the main beam) by the first diffraction element 2, and The main beam is divided into ±1st-order diffracted lights (hereinafter referred to as a pair of sub-beams) separated by a predetermined angle, and guided to the second diffraction element 3.

ここで、3つのビームはそれぞれ更に回折され、各O次
回指光がコリメートレンズ4を通過し、対物レンズ5に
よって光ディスク6上に集光される。
Here, each of the three beams is further diffracted, and each O-order index light passes through a collimator lens 4 and is focused onto an optical disk 6 by an objective lens 5.

その際、メインビームは、例えば、光ディスク6がコン
パクトディスクであれば、ピットとして記録された記録
情報を読み取るべく、光ディスク6上のピットに集光さ
れ、その反射強度に基づいて記録情報の再生が行われる
。又、メインビームに基づいて、後述の如く、フォーカ
スエラー信号が得られる。
At this time, for example, if the optical disc 6 is a compact disc, the main beam is focused on the pits on the optical disc 6 in order to read the recorded information recorded as pits, and the recorded information is reproduced based on the reflection intensity. It will be done. Also, a focus error signal is obtained based on the main beam, as described later.

一方、1対のサブビームは、上記のメインビームに対し
、光ディスク6のトラック方向に互いに逆向きに比較的
大きく離れ、かつ、光ディスク6のラジアル方向にはメ
インビームから互いに逆向きに僅かずつずれた位置に集
光される。そして、1対のサブビームの反射強度からト
ラッキングエラー信号が得られる。
On the other hand, the pair of sub-beams are relatively far apart from the main beam in opposite directions in the track direction of the optical disk 6, and are slightly shifted in opposite directions from the main beam in the radial direction of the optical disk 6. The light is focused on the position. A tracking error signal is then obtained from the reflection intensity of the pair of sub-beams.

光ディスク6から反射されたメインビーム及びサブビー
ムは、対物レンズ5及びコリメートレンズ4を通過し、
第2回折素子3にて回折され、各1次回折光が光検出器
7に導かれる。
The main beam and sub beam reflected from the optical disk 6 pass through the objective lens 5 and the collimating lens 4,
The light is diffracted by the second diffraction element 3, and each first-order diffracted light is guided to the photodetector 7.

第15図(a)に示すように、第2回折素子3は、この
第2回折素子3の回折方向に延びる分割線3cにより2
つの領域3a・3bに分割されている。各領域3a・3
bには、それぞれ格子3d・3d・・・、3e・3e・
・・が互いに異なるピッチで分割線3Cに対し直角方向
に形成されている。
As shown in FIG. 15(a), the second diffraction element 3 is separated by a dividing line 3c extending in the diffraction direction of the second diffraction element 3.
It is divided into two areas 3a and 3b. Each area 3a/3
In b, lattices 3d, 3d..., 3e, 3e,
... are formed in a direction perpendicular to the dividing line 3C at mutually different pitches.

一方、第15図(b)に示すように、光検出器7は、そ
れぞれ第2回折素子3における回折方向に延びる6つの
光検出部7a〜7fに分割されている。そして、フォー
カスエラーがない合焦状態では、第2回折素子3の領域
3aで回折されたメインビームは分割線7g上に集光さ
れて光スボッ)P+ ’を形成し、領域3bで回折され
たメインビームは分割線7h上に集光されて光スポット
P2を形成する。又、第2回折格子3で回折された1対
のサブビームはそれぞれ光検出部7e・7fに集光され
る。
On the other hand, as shown in FIG. 15(b), the photodetector 7 is divided into six photodetectors 7a to 7f, each extending in the direction of diffraction in the second diffraction element 3. In a focused state with no focus error, the main beam diffracted by the region 3a of the second diffraction element 3 is focused on the dividing line 7g to form a light beam (p+'), and is diffracted by the region 3b. The main beam is focused on the dividing line 7h to form a light spot P2. Further, the pair of sub-beams diffracted by the second diffraction grating 3 are respectively focused on photodetectors 7e and 7f.

そして、各光検出部7a〜7fから得られる出力信号5
a−3fに基づいて、フォーカスエラー信号FESはF
ES= (Sa+5d)−(Sb十Sc)の演算で得ら
れ、トラッキングエラー信号RESはRES=Se−3
fの演算で得られ、ピット信号(記録情報)RFはRF
=Sa+Sb+Sc+Sdの演算で得られる。
Output signals 5 obtained from each of the photodetectors 7a to 7f
Based on a-3f, the focus error signal FES is F
Obtained by calculating ES= (Sa+5d)-(Sb+Sc), the tracking error signal RES is RES=Se-3
The pit signal (recorded information) RF is obtained by calculating f.
It is obtained by calculating =Sa+Sb+Sc+Sd.

なお、第2回折素子3における格子3d・3d・・・、
3e・3C・・・の断面形状としては、従来から利用さ
れている第16図(a)に示すような矩形断面の他に、
同図(b)に示す如くの光の利用効率の高いのこぎり形
のブレーズ形状も検討されている。
Note that the gratings 3d, 3d... in the second diffraction element 3
In addition to the conventionally used rectangular cross section shown in FIG. 16(a), the cross-sectional shape of 3e, 3C...
A sawtooth-shaped blaze shape with high light utilization efficiency, as shown in FIG. 6(b), is also being considered.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところが、上記の構成では、第15図(b)において、
フォーカスエラーの検出のために光検出部7aと70及
び7bと7dをそれぞれ長手方向に並べて配置し、2つ
の光スポットPI′ ・P2を第2回折素子3の回折方
向にかなり大きく離して集光するようになっているので
、光検出部7a〜7fが第2回折素子3での回折方向に
見てかなり縦長となる。しかもトラッキングエラー検出
用の光検出部7e・7fをフォーカスエラー及び記録情
報の検出用の光検出部7a〜7dとは別途設けているの
で、光検出部7a〜7fの個数が増大する。その結果、
光検出部7a〜7fの占有面積が大きくなるとともに、
製造コストも増大する不具合がある。
However, in the above configuration, in FIG. 15(b),
In order to detect focus errors, the photodetectors 7a and 70 and 7b and 7d are arranged side by side in the longitudinal direction, and the two light spots PI' and P2 are focused at a considerable distance in the diffraction direction of the second diffraction element 3. Therefore, the photodetecting sections 7a to 7f are considerably elongated when viewed in the direction of diffraction by the second diffraction element 3. Moreover, since the photodetectors 7e and 7f for detecting tracking errors are provided separately from the photodetectors 7a to 7d for detecting focus errors and recorded information, the number of photodetectors 7a to 7f increases. the result,
As the area occupied by the photodetectors 7a to 7f becomes larger,
There is a problem that manufacturing costs also increase.

又、第2回折素子3における格子3d・3d・・・、3
e・3e・・・の断面形状として第16図(b)に示す
ブレーズ形状を採用する場合、第2回折素子302つの
領域3a・3bでの回折角の差がかなり大きいので、格
子3d・3d・・・と格子3e・3e・・・のピッチを
大幅に相違させる必要がある。
Moreover, the gratings 3d, 3d..., 3 in the second diffraction element 3
When adopting the blaze shape shown in FIG. 16(b) as the cross-sectional shape of gratings 3d and 3e, the difference in diffraction angles between the two regions 3a and 3b of the second diffraction element 30 is quite large. . . . and the pitches of the gratings 3e, 3e, . . . need to be significantly different.

そのため、領域3aと3bとで同一断面のブレーズ形状
への加工が困難となるので、格子3d・3d・・・、3
e・3e・・・の加工作業が煩雑となるばかりでなく、
2つの領域3a・3b間で格子3d・3d・・・、3e
・3e・・・の断面形状の相違により光の利用効率に差
が生じ、フォーカスエラーの検出が正確に行えなくなる
という問題が生じる。なお、領域3aと3bでの光の利
用効率の差を低減させるためには、両領域3a・3bに
おけるブレーズ形状をそれぞれ最適形状とは異なる形状
に変化させる必要があるが、その場合は、充分に高い光
の利用効率が得られなくなる。
Therefore, it is difficult to process the regions 3a and 3b into a blaze shape with the same cross section.
Not only does the machining work for e/3e... become complicated, but
Grits 3d, 3d..., 3e are formed between the two regions 3a and 3b.
The difference in the cross-sectional shape of 3e causes a difference in light utilization efficiency, causing a problem that focus error cannot be detected accurately. Note that in order to reduce the difference in light utilization efficiency between regions 3a and 3b, it is necessary to change the blaze shape in both regions 3a and 3b to a shape different from the optimal shape. It becomes impossible to obtain high light utilization efficiency.

更に、上記の光ピックアップ装置では、いわゆる、3ビ
ーム法を採用しているため、半導体レーザlの出射光を
3ビームに分割する第1回折素子2が必要となり、部品
点数の増加を招くという不具合を有していた。
Furthermore, since the above-mentioned optical pickup device employs the so-called three-beam method, it requires a first diffraction element 2 that splits the emitted light from the semiconductor laser I into three beams, which leads to the problem of an increase in the number of parts. It had

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の課題を解決
するために、光発生手段と、この光発生手段から出射さ
れる光を光ディスク上に集光させるとともに光ディスク
からの反射光を回折素子に導く光学系と、光ディスクか
らの反射光を光検出器側に回折させる回折素子と、上記
回折素子からの回折光を受光して電気信号に変換する光
検出器とを備えた光ピックアップ装置において、上記回
折素子はほぼ光ディスクのトラック方向に延びる分割線
と、ほぼ光ディスクのラジアル方向に延びる分割線とを
境界として4つの領域に分割され、かつ、対角線位置の
各2つの領域での回折光の焦点位置までの距離がそれぞ
れほぼ一致するように設定されるとともに、フォーカス
エラーの生じていない時に一方の対角線位置の2つの領
域での回折光の焦点位置が光検出器の手前側に位置し、
他方の対角線位置の2つの領域での回折光の焦点位置が
光検出器より遠方に位置し、両焦点位置のほぼ中間位置
に光検出器が位置するように設定されており、上記光検
出器には上記回折素子の各領域に対応する少なくとも各
1つの光検出部を含む少なくとも4つの光検出部が設け
られており、かつ、上記光検出器の全ての光検出部の出
力信号の和に基づいて光ディスク上に記録された情報の
検出を行う記録情報検出手段と、上記回折素子における
対角線位置の各2つの領域にそれぞれ対応する光検出部
の出力信号の和同士の差に基づいてフォーカスエラーを
検出するフォーカスエラー検出手段と、上記回折素子に
おける対角線位置の各2つの領域にそれぞれ対応する光
検出部の出力信号の和同士の差と、全ての光検出部の出
力信号の和との位相を比較することによりトラッキング
エラーを検出するトラッキングエラー検出手段とを備え
ていることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, an optical pickup device according to the present invention includes a light generating means, a light emitted from the light generating means is focused on an optical disk, and a reflected light from the optical disk is guided to a diffraction element. In the optical pickup device, the optical pickup device includes an optical system, a diffraction element that diffracts reflected light from the optical disk toward a photodetector, and a photodetector that receives the diffracted light from the diffraction element and converts it into an electrical signal. The diffraction element is divided into four regions with dividing lines extending approximately in the track direction of the optical disk and dividing lines extending approximately in the radial direction of the optical disk as boundaries, and the focal position of the diffracted light in each of the two diagonal areas. The distances to the two areas are set to be almost the same, and the focal position of the diffracted light in the two areas on one diagonal line is located in front of the photodetector when no focus error occurs,
The focal position of the diffracted light in the other two diagonal areas is located further away from the photodetector, and the photodetector is positioned approximately midway between the two focal positions. is provided with at least four photodetectors including at least one photodetector corresponding to each region of the diffraction element, and the sum of the output signals of all the photodetectors of the photodetector is A focus error is detected based on the difference between the sums of the output signals of the recorded information detection means that detects the information recorded on the optical disc based on the information recorded on the optical disk, and the photodetection section corresponding to each of the two diagonal areas of the diffraction element. and the difference between the sums of the output signals of the photodetectors corresponding to each of the two diagonal areas of the diffraction element, and the phase of the sum of the output signals of all the photodetectors. and tracking error detection means for detecting a tracking error by comparing.

〔作 用〕[For production]

上記の構成によれば、光学系の合焦時に回折素子におけ
る一方の対角線位置の2つの領域からの回折光は光検出
器より手前側で焦点を形成し、他方の対角線位置の2つ
の領域からの回折光は光検出器より遠方側で焦点を形成
するようにしているので、光学系の合焦時にいずれも光
検出器上で所定の面積を有する光スポットを形成するも
のである。そして、フォーカスエラーが生じると、一方
の対角線位置の2つの領域からの回折光による光スポッ
トが拡大又は縮小し、他方の対角線位置の2つの領域対
からの回折光による光スポットは逆に縮小又は拡大する
ことにより光検出器の各光検出部での受光量が変化する
ので、それに基づいて、フォーカスエラーの検出が行わ
れるものである。
According to the above configuration, when the optical system is focused, the diffracted light from the two areas at one diagonal position of the diffraction element forms a focal point in front of the photodetector, and from the two areas at the other diagonal position. Since the diffracted light forms a focal point on the side far from the photodetector, a light spot having a predetermined area is formed on the photodetector when the optical system is focused. When a focus error occurs, the light spot due to the diffracted light from the two areas at one diagonal position expands or contracts, and the light spot due to the diffracted light from the two area pairs at the other diagonal position conversely shrinks or contracts. Since the amount of light received by each photodetector of the photodetector changes due to the enlargement, focus error is detected based on this.

又、トラッキングエラーの生じていない時には、光ディ
スク上のピット等の記録情報により回折素子上で生じる
光ディスクからの反射光の明暗パターンは、光ディスク
のトラック方向に延びる分割線を境界として左右対称と
なるので、対角線位置の各2つの領域にそれぞれ対応す
る光検出部の出力信号の和同士は等しくなり、その差は
“OIIとなる。
Furthermore, when no tracking error occurs, the light and dark pattern of the reflected light from the optical disc, which is generated on the diffraction element by recorded information such as pits on the optical disc, is symmetrical with respect to the dividing line extending in the track direction of the optical disc as a boundary. , the sums of the output signals of the photodetectors corresponding to each of the two diagonal areas are equal, and the difference therebetween is "OII".

一方、トラッキングエラーが生じて、光ディスク上の光
スポットがトラック中央からいずれかの方向にずれると
、光ディスクからの反射光の回折素子上での明暗パター
ンは、光ディスクのトラック方向の分割線を境界として
左右非対称となる。
On the other hand, if a tracking error occurs and the light spot on the optical disc deviates from the center of the track in either direction, the light and dark pattern of the reflected light from the optical disc on the diffraction element will change with the dividing line in the track direction of the optical disc as the boundary. The left and right sides become asymmetrical.

従って、対角線位置の各2つの領域にそれぞれ対応する
光検出部の出力信号の和同士は相違し、その差は正又は
負の値を持つ。その場合、上記回折素子上での明暗パタ
ーンは、光ディスク上の光スポットがトラック中央から
ずれる方向により反転するので、上記回折素子の対角線
位置の各2つの領域にそれぞれ対応する光検出部の出力
信号の和同士の差の極性は、光ディスク上の光スポット
がトラック中央からずれる方向により反転する。
Therefore, the sums of the output signals of the photodetectors corresponding to each of the two diagonal areas are different, and the difference has a positive or negative value. In that case, the light and dark pattern on the diffraction element is reversed depending on the direction in which the light spot on the optical disk deviates from the track center, so the output signal of the photodetector corresponding to each of the two diagonal areas of the diffraction element is The polarity of the difference between the sums of is reversed depending on the direction in which the light spot on the optical disc deviates from the track center.

なお、トラッキングエラーが生じている場合、上記回折
格子上の明暗パターンは、光ディスク上の光スポットが
ピット等の記録情報に沿って移動するに伴って変化し、
それに伴って、上記回折素子の対角線位置の各2つの領
域にそれぞれ対応する光検出部の出力信号の和同士の差
はほぼ正弦波を描く。この正弦波の位相は光ディスク上
の光スポットがトラック中央からずれ方向に応して変化
する。一方、全ての光検出部の出力信号の和も、光ディ
スク上の光スポットがピット等の記録情報に沿って移動
するに伴って正弦波を溝くが、この正弦波の位相はトラ
ッキングエラーが生じるか否かにかかわらずほぼ一定で
ある。従って、上記回折素子の対角線位置の各2つの領
域にそれぞれ対応する光検出部の出力信号の和同士の差
が描(正弦波と、全ての光検出部の出力信号の和が描く
正弦波との位相を比較することにより、トラッキングエ
ラーの検出を行うことができる。
Note that when a tracking error occurs, the light and dark pattern on the diffraction grating changes as the light spot on the optical disc moves along recorded information such as pits,
Accordingly, the difference between the sums of the output signals of the photodetecting sections corresponding to each of the two diagonal areas of the diffraction element depicts a substantially sinusoidal wave. The phase of this sine wave changes depending on the direction in which the optical spot on the optical disk deviates from the track center. On the other hand, the sum of the output signals of all the photodetectors also forms a sine wave as the optical spot on the optical disc moves along the recorded information such as pits, but the phase of this sine wave causes a tracking error. It remains almost constant regardless of whether Therefore, the difference between the sums of the output signals of the photodetectors corresponding to each of the two diagonal areas of the diffraction element is drawn (a sine wave and a sine wave drawn by the sum of the output signals of all the photodetectors). Tracking errors can be detected by comparing the phases of .

そして、上記の構成では、回折素子の各光検出部からの
回折光を受光する光検出器の各光検出部を互いに比較的
接近した位置に設けることができ、かつ、フォーカスエ
ラー及び記録情報の検出とトラッキングエラーの検出と
を共通の光検出部で行うことにより光検出部の個数を削
減することができるので、光検出器の占有面積の減少及
び製造コストの低減を図ることができる。
In the above configuration, the light detection parts of the photodetector that receives the diffracted light from the light detection parts of the diffraction element can be provided relatively close to each other, and the focus error and recorded information can be Since the number of photodetectors can be reduced by performing detection and tracking error detection using a common photodetector, it is possible to reduce the area occupied by the photodetector and the manufacturing cost.

又、光検出器における各光検出部が比較的接近した位置
に設けられるので、回折素子における各領域での回折角
の差を充分に小さくすることができる。それにより、回
折格子の各領域における格子の断面形状をブレーズ形状
とする場合、各領域のブレーズ形状をほぼ等しくするこ
とができるので、格子の製造が容易に行えるようになる
とともに、各領域での光の利用効率を充分高く、かつ、
利用効率の差を充分小さくすることができるようになる
。
Furthermore, since the respective photodetecting parts of the photodetector are provided at relatively close positions, the difference in diffraction angles in each region of the diffraction element can be made sufficiently small. As a result, when the cross-sectional shape of the grating in each region of the diffraction grating is made into a blaze shape, the blaze shape in each region can be made almost equal, making it easier to manufacture the grating, and also making it easier to manufacture the grating in each region. The efficiency of light use is sufficiently high, and
The difference in utilization efficiency can be made sufficiently small.

又、上記の構成では、光発生手段の出射光をメインビー
ム及びサブビームに分割することなくフォーカスエラー
及びトラッキングエラーの検出を行うようにしているの
で、上記出射光をメインビームとサブビームとに分割す
る回折素子が不要となり、部品点数の削減を図ることが
できる。
Furthermore, in the above configuration, since the focus error and tracking error are detected without dividing the emitted light from the light generating means into the main beam and the sub beam, the emitted light is divided into the main beam and the sub beam. A diffraction element becomes unnecessary, and the number of parts can be reduced.

〔実施例1〕 本発明の一実施例を第1図乃至第8図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。
[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described below based on FIGS. 1 to 8.

本実施例に係る光ピックアップ装置11はコンパクトデ
ィスク、ビデオディスク等の再生専用型の光ディスクの
再生装置として使用されるものである。第2図に示すよ
うに、光発生手段としての半導体レーザ12の出射光は
回折素子13を介してコリメートレンズ14に到り、コ
リメートレンズ14で平行光とされた後、対物レンズ1
5に到達する。上記のコリメートレンズ14及び対物レ
ンズ15は光学系を構成する。
The optical pickup device 11 according to this embodiment is used as a playback device for playback-only optical discs such as compact discs and video discs. As shown in FIG. 2, the emitted light from the semiconductor laser 12 as a light generating means reaches the collimating lens 14 via the diffraction element 13, and after being converted into parallel light by the collimating lens 14, it is passed through the objective lens 1.
Reach 5. The collimating lens 14 and objective lens 15 described above constitute an optical system.

対物レンズ15を透過した光束は、光ディスク16上に
予めピットとして記録された記録情報を読み取るべく、
光ディスク16上のピットに集光される。
The light beam transmitted through the objective lens 15 is used to read recorded information recorded in advance as pits on the optical disc 16.
The light is focused on pits on the optical disc 16.

光ディスク16から反射された光束は、対物レンズ15
及びコリメートレンズ14を通過し、回折素子13にて
X方向に回折された1次回折光が光検出器17に導かれ
るようになっている。
The light beam reflected from the optical disk 16 is transmitted through the objective lens 15.
The first-order diffracted light that passes through the collimating lens 14 and is diffracted in the X direction by the diffraction element 13 is guided to the photodetector 17.

第1図(b)に示すように、光検出器17は、光ディス
ク16のトラック方向であるY方向に延びる分割線17
hと、光ディスク16のラジアル方向であるX方向に延
びる分割線17gとにより、それぞれ矩形状を或す4つ
の光検出部17a〜17dに分割されている。光検出部
17a−17dは、それぞれ回折素子13の後述する各
領域13a〜13dに対応し、各領域13a−13dか
らの回折光を受光するようになっている。
As shown in FIG. 1(b), the photodetector 17 includes a dividing line 17 extending in the Y direction, which is the track direction of the optical disc 16.
h and a dividing line 17g extending in the X direction, which is the radial direction of the optical disc 16, each of which has a rectangular shape is divided into four photodetecting sections 17a to 17d. The photodetectors 17a-17d correspond to the later-described regions 13a-13d of the diffraction element 13, respectively, and are adapted to receive diffracted light from the regions 13a-13d.

第3図に示すように、回折素子13は、光ディスク16
のトラック方向に延びる分割線13iと、光ディスク1
6のラジアル方向に延びる分割線13jとにより4つの
領域13a−13dに分割されている。
As shown in FIG. 3, the diffraction element 13
The dividing line 13i extending in the track direction of the optical disc 1
The area is divided into four areas 13a to 13d by a dividing line 13j extending in the radial direction of 6.

回折素子13の各領域13a−13dには、光ディスク
16からの反射光をそれぞれX方向に回折させるための
格子13e・13e・・・〜13h・13hが形成され
ている。半導体レーザ12と光ディスク16とを結ぶ光
軸Llを中心とする一方の対角線位置の2つの領域13
a・13cの格子13e−L3e・・・ 13g−13
g−は、フォーカスエラーのない上記光学系の合焦時に
、光ディスク16から反射され、領域13a−13Cで
回折された光束が光検出器17の手前の同一の点f。
In each region 13a to 13d of the diffraction element 13, gratings 13e, 13e, . Two areas 13 at one diagonal position centered on the optical axis Ll connecting the semiconductor laser 12 and the optical disk 16
A・13c grid 13e-L3e... 13g-13
g- is the same point f in front of the photodetector 17, where the light beam reflected from the optical disk 16 and diffracted by the regions 13a-13C occurs when the optical system is focused without a focus error.

で無点を結ぶように、方向及びピッチが定められている
。
The direction and pitch are determined so that the zero points are connected.

一方、上記光軸り、を中心とする他方の対角線位置の2
つの領域13b−13dにおける格子13f・13f・
・・ 13h・13h・・・は、上記の合焦時に光ディ
スク16から反射され、領域13b・13dで回折され
た光束が光検出器17より遠方の同一の点f2で焦点を
結ぶように方向及びピッチが定められている。上記の焦
点位置fIとfzとはともに、上記の光軸り、と回折素
子13との交点と、光検出器17上の分割線17g・1
7h同士の交点とを結ぶ回折光の光軸L2上に位置し、
かつ、上記の合焦時に、光検出器17が焦点位置f、−
f2のほぼ中間位置に存在するように設定されている。
On the other hand, the other diagonal position 2 centered on the optical axis
Grids 13f, 13f, in two regions 13b-13d.
... 13h, 13h, etc. are directed and directed so that the light beams reflected from the optical disk 16 and diffracted at the regions 13b and 13d at the time of the above focusing are focused at the same point f2 which is far from the photodetector 17. The pitch is determined. The focal positions fI and fz are both the intersection of the optical axis and the diffraction element 13, and the dividing line 17g.1 on the photodetector 17.
Located on the optical axis L2 of the diffracted light connecting the intersection of 7h,
And, at the time of the above focusing, the photodetector 17 is at the focal position f, -
It is set to exist at approximately the middle position of f2.

上記のように、一方の対角線位置の2つの領域13a・
13cからの回折光の焦点位置f1までの距離と、他方
の対角線位置の2つの領域13b・13dからの回折光
の焦点位置f2までの距離を相違させるために、例えば
、領域13a13Cには光の収束機能(凸レンズ機能)
が付与され、領域13b・13dには光の発散機能(凹
レンズ機能)が付与されている。
As mentioned above, the two areas 13a and 13a at one diagonal position
For example, in order to make the distance to the focal position f1 of the diffracted light from the region 13c different from the distance to the focal position f2 of the diffracted light from the other two diagonal regions 13b and 13d, for example, the region 13a and 13C are Convergence function (convex lens function)
The regions 13b and 13d are provided with a light diverging function (concave lens function).

なお、各領域13 a 〜13 dの格子13e13e
・・・〜13h・13h・・・は、良く知られた2光束
干渉法により作成するか、又は電子計算機により干渉縞
の形状を求め、電子ビーム露光装置により乾板に直接干
渉縞を描いて作成することができる。その場合、格子1
3e・13e・・・〜13h・13h・・・の断面形状
は、第16図(a)に示す矩形形状、又は第16図(b
)に示すブレーズ形状とすることができる。
Note that the lattice 13e13e of each region 13a to 13d
...~13h, 13h... are created by the well-known two-beam interferometry method, or by determining the shape of the interference fringes using an electronic computer and drawing the interference fringes directly on a dry plate using an electron beam exposure device. can do. In that case, grid 1
The cross-sectional shape of 3e, 13e... to 13h, 13h... is the rectangular shape shown in FIG. 16(a), or the cross-sectional shape of FIG.
) can be made into a blaze shape as shown in FIG.

以下、記録情報、フォーカスエラー信号及びトラッキン
グエラー信号の検出につき述べる。
Detection of recorded information, focus error signal, and tracking error signal will be described below.

半導体レーザ12から出射され、光ディスク16で反射
されて、回折素子13の領域13aで回折された光束は
焦点位置f1で一旦収束し、反転することにより、光検
出器17における光検出部17aに扇形の光スポットP
1を形成する。又、光ディスク16から反射され、領域
13aと同一対角線上の領域13cで回折された光束は
、上記と同一の焦点位Rf1で一旦収束し、反転するこ
とにより、光検出器17の光検出部17cに扇形の光ス
ポットP3を形成する。
The light beam emitted from the semiconductor laser 12, reflected by the optical disk 16, and diffracted by the region 13a of the diffraction element 13 is once converged at the focal point f1, and then reversed to form a sector-shaped light beam in the light detection section 17a of the photodetector 17. light spot P
form 1. Further, the light beam reflected from the optical disk 16 and diffracted at the area 13c on the same diagonal as the area 13a is once converged at the same focal position Rf1 as above, and then reversed to the photodetecting section 17c of the photodetector 17. A fan-shaped light spot P3 is formed.

一方、光ディスク16から反射され、回折素子13の領
域13bで回折された光束は、光検出器17の手前側で
収束することなく、光検出部17b上に扇形の光スポッ
トP2を形成する。更に、光ディスク16から反射され
、回折素子13における領域13bと同一対角線上の領
域13dで回折された光束は光検出器17の手前側で収
束することなく、光検出部17d上に扇形の光スポット
P4を形成する。
On the other hand, the light beam reflected from the optical disk 16 and diffracted by the region 13b of the diffraction element 13 does not converge in front of the photodetector 17, but forms a fan-shaped light spot P2 on the photodetector 17b. Further, the light beam reflected from the optical disk 16 and diffracted in a region 13d on the same diagonal as the region 13b in the diffraction element 13 does not converge in front of the photodetector 17, but forms a fan-shaped light spot on the photodetector 17d. Form P4.

そして、対物レンズ15と光ディスク16間の距離が適
正な合焦状態では、光検出器17が2つの焦点位置f、
・f2のほぼ中間位置に存在しているので、第1図(b
)に示すように、各光スボッ)PI−P4の大きさは等
しくなる。従って、各光検出部17a〜17dの出力信
号5a−3dは等しくなる。
In a focused state where the distance between the objective lens 15 and the optical disc 16 is appropriate, the photodetector 17 is at two focal positions f,
・Since it is located almost in the middle of f2, Fig. 1 (b
As shown in ), the sizes of each optical block (PI-P4) are equal. Therefore, the output signals 5a-3d of the respective photodetectors 17a-17d are equal.

一方、光ディスク16が対物レンズ15に接近し過ぎて
フォーカスエラー状態になると、上記の焦点位置f、が
光検出器17に接近する一方、焦点位置「2が光検出器
17から遠ざかるので、第1図(a)のように、光スポ
ットP、・P、は縮小し、逆に、光スポットP2 ・P
4は拡大する。
On the other hand, when the optical disk 16 comes too close to the objective lens 15 and a focus error state occurs, the focal position f approaches the photodetector 17, while the focal position "2" moves away from the photodetector 17. As shown in figure (a), the light spots P, ・P, shrink, and conversely, the light spots P2 ・P
4 expands.

その場合、個々の光スポットP、〜P4の光量自体は大
きさにより変化しないが、実際には、第4図の如く、分
割線17g・17hが所定の幅(例えば、5μm程度)
を有し、かつ、各光スポットP、〜P4の扇形の弦の部
分が分割線17g・17hの中央線上に位置するととも
に、分割線17g・17h上では光信号に対する感度が
なくされるか又は減衰させられている。そして、第1図
(a)及び第4図の状態では、光スポラl−P、  ・
P3の方が光スポットP2 ・P4に比して分割線17
g・17h上にはみ出している割合(面積率)が大きい
ため、光検出部17a・17cの出力信号5a−3cが
光検出部17b・17dの出力信号5b−3dより小さ
くなる。
In that case, the light quantity itself of each light spot P, ~P4 does not change depending on the size, but in reality, as shown in Fig. 4, the dividing lines 17g and 17h have a predetermined width (for example, about 5 μm)
and the fan-shaped chord part of each optical spot P, ~P4 is located on the center line of the dividing lines 17g and 17h, and the sensitivity to the optical signal is eliminated on the dividing lines 17g and 17h, or It is attenuated. In the states shown in FIGS. 1(a) and 4, the optical spora l-P,
P3 has a better light spot P2 and dividing line 17 compared to P4
Since the proportion (area ratio) protruding above g·17h is large, the output signals 5a-3c of the photodetectors 17a, 17c are smaller than the output signals 5b-3d of the photodetectors 17b, 17d.

逆に、光ディスク16が対物レンズ15から離れ過ぎて
フォーカスエラー状態となると、第1図(C)のように
、光スポットP、−P3が拡大する一方、光スポットP
2 ・P4が縮小するため、光検出部17a・17cの
出力信号5a−3cが光検出部17b・17dの出力信
号5b−3dより大きくなる。
Conversely, if the optical disc 16 is too far away from the objective lens 15 and a focus error occurs, the optical spots P and -P3 expand, while the optical spot P
2. Since P4 is reduced, the output signals 5a-3c of the photodetectors 17a and 17c become larger than the output signals 5b-3d of the photodetectors 17b and 17d.

従って、フォーカスエラー信号FESは、回折素子13
の一方の対角線位置の2つの領域13a・13cに対応
する光検出部17a・17cの出力信号5a−3cの和
と、回折素子13の他方の対角線位置の2つの領域13
b・13dに対応する光検出部17b・17dの出力信
号5b−3dの和との差、(以下、対角線差信号と呼ぶ
)により求められる。すなわち、フォーカスエラー信号
FESは、図示しないフォーカスエラー検出手段により
FES= (Sa+5c)−(Sb+Sd)の演算によ
り求められ、このFESが“0”となるように図示しな
いフォーカスサーボ系により対物レンズ15が駆動され
る。一方、ピットとして記録された記録情報RFは、図
示しない記録情報検出手段により全ての光検出部17a
〜17dの出力信号S a −S dの和(以下、和信
号と呼ぶ)として、RF=Sa+Sb+Sc+Sdの演
算により得られる。
Therefore, the focus error signal FES is
The sum of the output signals 5a-3c of the photodetectors 17a and 17c corresponding to the two regions 13a and 13c at one diagonal position, and the two regions 13 at the other diagonal position of the diffraction element 13.
It is determined by the difference between the sum of the output signals 5b-3d of the photodetectors 17b and 17d corresponding to the signals b and 13d (hereinafter referred to as a diagonal difference signal). That is, the focus error signal FES is determined by the calculation of FES=(Sa+5c)-(Sb+Sd) by a focus error detection means (not shown), and the objective lens 15 is adjusted by a focus servo system (not shown) so that this FES becomes "0". Driven. On the other hand, the recorded information RF recorded as pits is detected by all the optical detection units 17a by recorded information detection means (not shown).
The sum of the output signals S a - S d of ~17d (hereinafter referred to as a sum signal) is obtained by calculating RF=Sa+Sb+Sc+Sd.

なお、後述の如く、光ディスク16からの反射光の回折
素子13上での光束E(第7図(a)〜(C)参照)の
明暗パターンは、光ディスク16上の光スポラ1−D(
第6図(a)〜(C)参照)がピットC上を矢印A方向
に通過する際にピットC上の位置により変動し、その結
果、各光検出部17a〜17dの出力信号S a % 
S dの値も光スポラ)DがピットC上を移動するに伴
って変動する。従って、フォーカスエラー信号FESの
生成に当たっては、各光検出部17a−17dの出力信
号S a −S dの値は、例えば、光スポットDがピ
ッl−Cを通過する間の平均値とすれば良い。
As will be described later, the brightness pattern of the luminous flux E (see FIGS. 7(a) to (C)) of the reflected light from the optical disc 16 on the diffraction element 13 is determined by the optical spora 1-D (
6(a) to (C)) changes depending on the position on the pit C when passing over the pit C in the direction of arrow A, and as a result, the output signal S a % of each photodetector 17a to 17d
The value of S d also changes as the optical spora) D moves over the pit C. Therefore, when generating the focus error signal FES, the values of the output signals S a - S d of the respective photodetectors 17 a - 17 d are, for example, average values during the time when the light spot D passes through the pins l-C. good.

次に、トラッキングエラー信号RESは、いわゆるヘテ
ロダイン法により求められる。
Next, the tracking error signal RES is obtained by a so-called heterodyne method.

すなわち、第6図(b)に示すように、光ディスク16
上のピットCが整列されたトラックの中央に光スポット
Dが照射されていて、トラッキングエラーが生じていな
い場合、光スポットDがピットC上に差し掛かった時点
、つまり、ピットC上を通過し始めた時点での光ディス
ク16からの反射光の回折素子13上での光束Eの明暗
パターンは第7図(b)の如くに、図中上部と下部で明
るく、中央部で暗くなる。この場合、光束Eの明暗パタ
ーンは左右対称であるため、上記の対角線差信号は“°
0”となる。
That is, as shown in FIG. 6(b), the optical disc 16
If the light spot D is irradiated at the center of the track where the upper pits C are aligned and no tracking error occurs, the light spot D will begin to pass over the pit C when it approaches the pit C. At this point in time, the light and dark pattern of the luminous flux E of the reflected light from the optical disc 16 on the diffraction element 13 is as shown in FIG. 7(b), bright in the upper and lower parts of the figure, and dark in the central part. In this case, since the light and dark pattern of the luminous flux E is symmetrical, the above diagonal difference signal is “°
0”.

第6図(a)の如く、光ディスク16上で光スポラl−
Dがトラック中央から図中左側にずれてトラッキングエ
ラーを生じた場合、光スポットDがピットC上に差し掛
かった時点での回折素子13上での光束Eの明暗パター
ンは第7図(a)の如く、図中左上部と右下部で明るく
なり、中央部で暗くなる。この時、光検出器17上の光
検出部17a・17cの受光量は相対的に大きくなり、
方、光検出部17b・17dの受光量は相対的に小さく
なるので、上記の対角線差信号(Sa+5c)−(Sb
+Sd)は正の値となる。
As shown in FIG. 6(a), an optical spora l-
If D deviates from the center of the track to the left in the figure, causing a tracking error, the light and dark pattern of the light beam E on the diffraction element 13 at the time when the light spot D approaches the pit C will be as shown in FIG. 7(a). As shown, the light becomes brighter in the upper left and lower right of the figure, and darkens in the center. At this time, the amount of light received by the photodetectors 17a and 17c on the photodetector 17 becomes relatively large,
On the other hand, since the amount of light received by the photodetectors 17b and 17d is relatively small, the above diagonal difference signal (Sa+5c)-(Sb
+Sd) is a positive value.

又、光スポラl−Dがトラック中央から左側にずれてい
る状態で光スポットDがピ・ノドCを通過し終える時点
での回折素子13上での光束Eの明暗パターンは第7図
(c)の如く、図中右上部と左下部で明るく、中央部で
暗くなる。この時、光検出部17a・17cの受光量は
相対的に小さくなり、光検出部17b・17dの受光量
は相対的に大きくなるので、上記の対角線差信号(Sa
+5c)−(Sb+Sd)は負の値となる。
Furthermore, the light and dark pattern of the luminous flux E on the diffraction element 13 at the time when the optical spot D finishes passing through the pin node C with the optical spora L-D shifted to the left from the center of the track is shown in Fig. 7(c). ), it is bright in the upper right and lower left of the figure, and dark in the center. At this time, the amount of light received by the photodetectors 17a and 17c becomes relatively small, and the amount of light received by the photodetectors 17b and 17d becomes relatively large, so the diagonal difference signal (Sa
+5c)-(Sb+Sd) is a negative value.

従って、光ディスク16上の光スポットDがピットCに
対し左側にずれている場合、上記の対角線差信号(Sa
+5c)−(Sb+Sd)は、光ディスク16上の光ス
ポットDがピットC上を矢印六方向に移動するに伴って
概略第8図中(b)の如くに、ほぼ正弦波状の曲線を猫
(。
Therefore, when the optical spot D on the optical disc 16 is shifted to the left with respect to the pit C, the diagonal difference signal (Sa
+5c) - (Sb+Sd), as the light spot D on the optical disc 16 moves on the pit C in the six directions of the arrows, curves approximately like a sine wave as shown in FIG. 8(b).

一方、第6図(C)の如く、光ディスク16上で光スポ
ットDがトラック中央から図中右側にずれてトラッキン
グエラーを生じた場合、光スポットDがピントC上に差
し掛かった時点での回折素子13上での光束Eの明暗パ
ターンは第7図(C)の如くになる。この時、光検出部
17a・17Cの受光量は相対的に小さくなり、光検出
部17b・17dの受光量は相対的に大きくなるので、
上記の対角線差信号は負の値となる。
On the other hand, as shown in FIG. 6(C), if the optical spot D on the optical disc 16 shifts from the track center to the right side in the figure and causes a tracking error, the diffraction element at the time when the optical spot D approaches the focus C The light and dark pattern of the luminous flux E on the light beam 13 is as shown in FIG. 7(C). At this time, the amount of light received by the photodetectors 17a and 17C becomes relatively small, and the amount of light received by the photodetectors 17b and 17d becomes relatively large.
The above diagonal difference signal has a negative value.

又、光スポラl−Dがトラック中央から右側にずれてい
る状態で光スポットDがピットCを通過し終える時点で
の回折素子13上での光束Eの明暗パターンは第7図(
a)の如くになる。この時、光検出部17a・ltcの
受光量は相対的に大きくなり、光検出部17b−17d
の受光量は相対的に小さくなるので、上記の対角線差信
号は正の値となる。
In addition, the light and dark pattern of the light beam E on the diffraction element 13 at the time when the light spot D finishes passing through the pit C with the light spora l-D shifted to the right from the center of the track is shown in FIG.
It will be like a). At this time, the amount of light received by the photodetectors 17a and ltc becomes relatively large, and the photodetectors 17b to 17d
Since the amount of received light becomes relatively small, the above-mentioned diagonal difference signal takes a positive value.

従って、光ディスク16上の光スポットDがピッI−C
に対し右側にずれている場合、上記の対角線差信号(S
a+5c)−(Sb+Sd)は、光スポラ)Dがピッ)
C上を矢印六方向に移動するに伴って概略第8図中(C
)の如くに、ほぼ正弦波状の曲線を描く。但し、この場
合の正弦波の位相は、米スポットDがピットCに対し左
側にずれている場合とは180°異なっている。
Therefore, the optical spot D on the optical disc 16 is located at the pitch I-C.
If it is shifted to the right side, the diagonal difference signal (S
a+5c)-(Sb+Sd) is photospora) D is pip)
As you move on C in the six directions of the arrow
), it draws an almost sinusoidal curve. However, the phase of the sine wave in this case is 180° different from that in the case where the rice spot D is shifted to the left with respect to the pit C.

一方、上記の和信号Sa+Sb+Sc+Sdは、光ディ
スク16上で光スポットDがピットCを通過するに伴っ
て、第8図中(a)に示す如くの正弦波状の曲線を描く
。この正弦波の位相はフォーカスエラーが生じているか
否かにかかわらずほぼ一定である。そして、光ディスク
16上で光スポラ)Dが左側にずれている場合に対角線
差信号が描く正弦波(第8図中(b))は、和信号の正
弦波(第8図中(a))に対し位相が90°遅れており
、一方、光ディスク16上で光スポットDが右側にずれ
ている場合に対角線差信号が溝く正弦波(第8図中(C
))は、和信号の正弦波に対し位相が90°進んでいる
。
On the other hand, the above sum signal Sa+Sb+Sc+Sd draws a sinusoidal curve as shown in FIG. 8(a) as the optical spot D passes through the pit C on the optical disc 16. The phase of this sine wave is almost constant regardless of whether or not a focus error occurs. When the optical spora) D is shifted to the left on the optical disk 16, the sine wave drawn by the diagonal difference signal ((b) in FIG. 8) is the sine wave of the sum signal ((a) in FIG. 8). On the other hand, when the optical spot D is shifted to the right on the optical disk 16, the diagonal difference signal becomes a grooved sine wave ((C
)) has a phase lead of 90° with respect to the sine wave of the sum signal.

従って、図示しないトラッキングエラー検出手段にて対
角線差信号と和信号の位相を比較することにより、光ス
ポットDがいずれの側にずれているかの検出が行える。
Therefore, by comparing the phases of the diagonal difference signal and the sum signal using tracking error detection means (not shown), it is possible to detect to which side the optical spot D has shifted.

上記の位相の比較は、例えば、ヘテロゲイン検波回路に
より行うことができる。一方、トラッキングエラーが生
じていない時は、上記の如く、対角線差信号が“0”と
なる。
The above phase comparison can be performed, for example, by a hetero gain detection circuit. On the other hand, when no tracking error occurs, the diagonal difference signal becomes "0" as described above.

なお、第7図の明暗パターンは、ピットCの深さが使用
するレーザ光の波長の1/4である場合のものである。
Note that the bright and dark pattern in FIG. 7 is for a case where the depth of the pit C is 1/4 of the wavelength of the laser beam used.

ここで、半導体レーザ11から出射されるレーザ光の波
長の変動により、上記レーザ光の波長が、回折素子13
で回折された光束が点f、及びf2で収束するように設
定した基準波長より短くなった場合、領域13a13c
からの回折光は点f。
Here, due to a change in the wavelength of the laser beam emitted from the semiconductor laser 11, the wavelength of the laser beam changes to the diffraction element 13.
When the light beam diffracted at the point f and f2 become shorter than the reference wavelength set to converge at the point f2, the area 13a13c
The diffracted light from is at point f.

よりも光検出器17に近い位置で収束し、領域13b・
13dからの回折光は点f2よりも光検出器17に近い
位置で収束するため、光検出器17上での各光スポット
P1〜P4はともに上記の基準波長時より小さくなる。
It converges at a position closer to the photodetector 17 than the area 13b.
Since the diffracted light from 13d converges at a position closer to the photodetector 17 than the point f2, each of the optical spots P1 to P4 on the photodetector 17 becomes smaller than at the above-mentioned reference wavelength.

そのため、半導体レーザ11の波長変動により、フォー
カスエラー信号FESに影響を与えることはない。同様
に、上記レーザ光の波長が基準波長より長(なると、各
光スポットP +〜P4はともに上記の基準波長時より
大きくなるので、フォーカスエラー信号FESに誤差は
生しない。
Therefore, the wavelength fluctuation of the semiconductor laser 11 does not affect the focus error signal FES. Similarly, if the wavelength of the laser beam is longer than the reference wavelength, each of the optical spots P+ to P4 will be larger than at the reference wavelength, so no error will occur in the focus error signal FES.

又、上記レーザ光に周波数変動が生じると、第5図(a
)及び(b)に示すように、光スポットP1〜P4が光
検出器17上でX方向、つまり、回折素子13における
回折方向に移動する。ところが、この場合、光検出部1
7aの出力信号Saの増減量と光検出部17cの出力信
号Scの増減量とが互いに相殺し合い、かつ、光検出部
17bの出力信号sbの増減量と光検出部17dの出力
信号Sdの増減量とが互いに相殺し合うので、全体とし
てフォーカスエラー信号FESに誤差は生じない。
Furthermore, if frequency fluctuation occurs in the laser beam, the result shown in Fig. 5 (a)
) and (b), the optical spots P1 to P4 move on the photodetector 17 in the X direction, that is, in the diffraction direction in the diffraction element 13. However, in this case, the photodetector 1
The increase/decrease in the output signal Sa of the photodetector 17a and the increase/decrease in the output signal Sc of the photodetector 17c cancel each other out, and the increase/decrease in the output signal sb of the photodetector 17b and the increase/decrease in the output signal Sd of the photodetector 17d cancel each other out. Since the amounts cancel each other out, no error occurs in the focus error signal FES as a whole.

なお、本実施例では、光検出器17の各光検出部17a
〜17dを互いに接近させて形成するようにし、かつ、
フォーカスエラーの検出とトラッキングエラーの検出を
共通の光検出部17a〜17dで行って光検出部17a
〜17dの個数を減少させるようにしたので、光検出部
17a〜17dの占有面積を減少させ、かつ、製造コス
トの低廉化も図ることができるようになる。
Note that in this embodiment, each photodetector 17a of the photodetector 17
~17d are formed close to each other, and
Detection of focus errors and detection of tracking errors are performed by the common light detection sections 17a to 17d, and the light detection section 17a
Since the number of photodetectors 17a to 17d is reduced, the area occupied by the photodetectors 17a to 17d can be reduced, and manufacturing costs can be reduced.

又、光検出部17a〜17dが互いに接近することによ
り、回折素子13の各領域13a〜13dにおける回折
角がほぼ等しくなり、従って、格子13e・13e・・
・〜13h・13h・・・の断面形状を第16図(b)
に示すブレーズ形状とする場合、格子13e・13e・
・・〜13h・13h・・・のピッチをほぼ等しくでき
るので、回折素子13の加工を円滑に行えるようになり
、かつ、光の利用効率の差がなく、充分に高い利用効率
が得られる最適なブレーズ形状に形成できる。
Furthermore, since the photodetecting parts 17a to 17d are close to each other, the diffraction angles in each region 13a to 13d of the diffraction element 13 become approximately equal, and therefore, the gratings 13e, 13e, . . .
・~13h・13h... Figure 16(b) shows the cross-sectional shape of ・~13h・13h...
In the case of the blaze shape shown in , the gratings 13e, 13e,
Since the pitches of ~13h, 13h, etc. can be made almost equal, the processing of the diffraction element 13 can be carried out smoothly, and there is no difference in light utilization efficiency, making it an optimal method to obtain a sufficiently high utilization efficiency. Can be formed into a blaze shape.

なお、回折素子13からの回折光は凝似的に非点収差の
性質を有しているため、その焦点制御手法は、公知の非
点収差法を利用した手法を用いても良い。
Note that since the diffracted light from the diffraction element 13 condensively has the property of astigmatism, the focus control method may be a method using a known astigmatism method.

〔実施例2〕 次に、第9図及び第10図に基づいて、第2実施例を説
明する。
[Example 2] Next, a second example will be described based on FIGS. 9 and 10.

第9図に示すように、第2実施例では光検出器17が、
第1実施例と同様、それぞれ光ディスク16のトラック
方向及びラジアル方向に延びる分割線17h・17gに
より4個の光検出部17a〜17dに分割されている。
As shown in FIG. 9, in the second embodiment, the photodetector 17 is
As in the first embodiment, the optical disc 16 is divided into four photodetectors 17a to 17d by dividing lines 17h and 17g extending in the track direction and radial direction, respectively.

但し、各光検出部17a=17dは第1実施例に比して
X方向の幅が拡張されている。そして、光検出部17a
〜17dで光スポットP1 ・P2と光スポットP、・
P4とがX方向の間隔を隔てて分離されるように回折素
子13が構成されている。
However, the width of each photodetector 17a=17d in the X direction is expanded compared to the first embodiment. And the photodetector 17a
~17d, light spot P1 ・P2 and light spot P,・
The diffraction element 13 is configured such that it is separated from P4 by an interval in the X direction.

すなわち、回折素子13は第1実施例と同様、第3図の
如く、光ディスク16のトラック方向及びラジアル方向
に延びる分割線13i及び13jにより4個の領域13
a−13dに分割されている。第10図にも示すように
、回折素子13の領域13aで回折された光束は、光検
出器17における光検出部17a・17bの手前側の焦
点位置flbで焦点を結んだ後、反転して光検出部17
a上に光スポラl−P、を形成するように、領域13a
の格子13e・13e・・・が設計されている。
That is, as in the first embodiment, the diffraction element 13 is divided into four regions 13 by dividing lines 13i and 13j extending in the track direction and radial direction of the optical disc 16, as shown in FIG.
It is divided into a-13d. As shown in FIG. 10, the light beam diffracted by the region 13a of the diffraction element 13 is focused at the focal point flb on the front side of the photodetecting sections 17a and 17b in the photodetector 17, and then reversed. Photodetector 17
region 13a so as to form a photospora l-P on a.
lattice 13e, 13e... are designed.

又、回折素子13の領域13cで回折された光束は、光
検出器17の光検出部17c17dの手前側の焦点位置
f1mで焦点を結んだ後、反転して光検出部17c上に
光スポットP3を形成するようになっている。
Further, the light beam diffracted by the region 13c of the diffraction element 13 is focused at the focal point f1m on the front side of the photodetection section 17c17d of the photodetector 17, and then reversed to form a light spot P3 on the photodetection section 17c. It is designed to form a

更に、回折素子I3の領域13bは、この領域13bで
回折された光束の焦点位置が光検出器17の光検出部1
7a・17bの後方の点fibとなるように形成され、
それにより、領域13bからの回折光は反転することな
く、光検出部17bに光スポットP2を形成するように
なっている。又、回折素子13の領域13dは、この領
域13dからの回折光の焦点位置が光検出器17の光検
出部17c・17dの後方側の点f、となるように形成
され、領域13dからの回折光が反転することなく、光
検出器■7の光検出部17dに光スポットP4を形成す
るようになっている。
Further, in the area 13b of the diffraction element I3, the focal position of the light beam diffracted in this area 13b is located at the photodetecting section 1 of the photodetector 17.
It is formed to be a point fib behind 7a and 17b,
Thereby, the diffracted light from the region 13b is not reversed and forms a light spot P2 on the photodetector 17b. Further, the region 13d of the diffraction element 13 is formed such that the focal position of the diffracted light from the region 13d is a point f on the rear side of the photodetecting parts 17c and 17d of the photodetector 17, and the focal position of the diffracted light from the region 13d is A light spot P4 is formed on the light detection portion 17d of the photodetector 7 without the diffracted light being reversed.

この第2実施例で、フォーカスエラー信号FESは第1
実施例と同様、各光検出部17a〜17dの出力信号を
5a−3dとして、対角線差信号(Sa+5c)= (
Sb+Sd)により求められる。
In this second embodiment, the focus error signal FES is
As in the embodiment, assuming that the output signals of the respective photodetectors 17a to 17d are 5a to 3d, the diagonal difference signal (Sa+5c)=(
Sb+Sd).

又、トラッキングエラー信号RESも第1実施例と同様
、上記対角線差信号の位相と、和信号Sa+sb+sc
+sdの位相とを比較することにより求められ、ビット
として記録された記録情報の再生信号RFは上記和信号
により求められる。
Also, as in the first embodiment, the tracking error signal RES is based on the phase of the diagonal difference signal and the sum signal Sa+sb+sc.
The reproduction signal RF of recorded information recorded as bits is obtained by comparing the phase of +sd with the above sum signal.

そして、第2実施例では、光スポットP、−P2と光ス
ポットP3 ・P4とをX方向の間隔を隔てて分離した
ので、半導体レーザ11からのレーザ光の周波数変動に
より光スポットP、〜P4が仮想線の如くX方向に移動
しても、各光スポットPl〜P4が対応する光検出部1
7a〜17d内に集光されるようになる。なお、第2実
施例では、回折素子13の領域13a・13bにおける
回折角と領域13c・13dにおける回折角とが若干相
違することになるが、従来のものよりはかなり回折角の
差が減少する。
In the second embodiment, since the optical spots P, -P2 and the optical spots P3 and P4 are separated by an interval in the X direction, the optical spots P, -P4 are caused by frequency fluctuation of the laser beam from the semiconductor laser 11 Even if the light spots Pl to P4 move in the X direction as shown in the imaginary line, the light detection unit 1 corresponding to each light spot Pl to P4
The light is focused within 7a to 17d. In the second embodiment, the diffraction angles in the regions 13a and 13b of the diffraction element 13 and the diffraction angles in the regions 13c and 13d are slightly different, but the difference in the diffraction angles is considerably reduced compared to the conventional one. .

〔実施例3〕 次に、第11図に基づいて第3実施例を説明する。[Example 3] Next, a third embodiment will be described based on FIG. 11.

第3実施例では、光検出器20は光ディスク16のラジ
アル方向であるX方向に延びる分1割線20iによりY
方向に2分割されるとともに、光ディスク16のトラッ
ク方向であるY方向に延びる3本の分割線20j〜20
42によりX方向に4分割され、8つの光検出部20a
〜20hが設けられている。
In the third embodiment, the photodetector 20 is connected to a dividing line 20i extending in the X direction, which is the radial direction of the optical disc 16,
Three dividing lines 20j to 20 extend in the Y direction, which is the track direction of the optical disc 16.
42 in the X direction, and eight photodetecting sections 20a.
~20h is provided.

一方、回折素子13は第1実施例と同様に、第3図の如
く、4分割され、領域13aで回折された回折光は焦点
位置fl  (第2図)で−旦焦点を結んだ後、反転し
て光検出器20上の光検出部2oh・20g上に光スポ
ットP、を形成するようになっている。
On the other hand, similarly to the first embodiment, the diffraction element 13 is divided into four parts as shown in FIG. By inverting, a light spot P is formed on the photodetecting portions 2oh and 20g on the photodetector 20.

又、回折素子13の領域13cで回折された回折光は、
焦点位置f、で一旦焦点を結んだ後、反転して光検出器
20上の光検出部20a・20b上に光スポットP3を
形威するようになっている。
Moreover, the diffracted light diffracted by the region 13c of the diffraction element 13 is
Once focused at focal position f, the light is reversed to form a light spot P3 on the light detection sections 20a and 20b on the photodetector 20.

一方、回折素子13の領域13b及び13dで回折され
る回折光の焦点位置はf2に設定されている。従って、
領域13bで回折された回折光は反転することなく、光
検出部20c・20d上に光スポットP2を形威し、又
、光検出部20dで回折された回折光は反転することな
く光検出部20e・20f上に光スポットP4を形成す
るようになっている。
On the other hand, the focal position of the diffracted light diffracted by the regions 13b and 13d of the diffraction element 13 is set to f2. Therefore,
The diffracted light diffracted by the region 13b forms a light spot P2 on the light detection parts 20c and 20d without being reversed, and the diffracted light diffracted by the light detection part 20d forms a light spot P2 on the light detection parts 20c and 20d without being reversed. A light spot P4 is formed on 20e and 20f.

今、光検出部20a〜20hの出力信号をそれぞれS 
a −S hとすると、フォーカスエラー信号FESは
、回折素子13の各領域13a〜13dにそれぞれ対応
する各2個の光検出部のうちの内側に位置する光検出部
20b・20c・2Of・20gの出力信号による対角
線差信号により、FES= (Sc+5f)−(Sbf
Sg)の演算で求められ、又、ビット信号RFは、和信
号によりRF=Sa+Sb+Sc+5dfSe+Sf+
Sg十Shの演算で求められる。
Now, the output signals of the photodetectors 20a to 20h are
When a −S h, the focus error signal FES is generated by the photodetectors 20b, 20c, 2Of, and 20g located inside of the two photodetectors corresponding to each region 13a to 13d of the diffraction element 13. FES= (Sc+5f)-(Sbf
Sg), and the bit signal RF is determined by the sum signal as RF=Sa+Sb+Sc+5dfSe+Sf+
It is obtained by calculating Sg + Sh.

次に、トラッキングエラー信号RESは、上記回折素子
13の各領域13a〜13dにそれぞれ対応する各2個
の光検出部のうちの内側に位置する光検出部20b・2
0c・20f  20gの出力信号による対角線差信号
(Sc+Sf) −(Sb+3g)の位相と、上記和信
号の位相とを比較することにより求められる。なお、こ
の場合も、レーザ光の周波数変動により光スポットP1
〜P4がX方向に移動しても、フォーカスエラー信号F
ESに誤差は生しない。
Next, the tracking error signal RES is transmitted to the photodetecting sections 20b and 2 located inside of the two photodetecting sections corresponding to each region 13a to 13d of the diffraction element 13, respectively.
It is obtained by comparing the phase of the diagonal difference signal (Sc+Sf) - (Sb+3g) resulting from the output signal of 0c.20f 20g with the phase of the sum signal. In this case as well, the light spot P1 is changed due to the frequency fluctuation of the laser beam.
~ Even if P4 moves in the X direction, the focus error signal F
No error occurs in ES.

〔実施例4〕 次に、第12図に基づいて第4実施例を説明する。[Example 4] Next, a fourth embodiment will be described based on FIG. 12.

第4実施例の光検出器21は全体として円形に形威され
ている。この光検出器21は光ディスク16のトラック
方向及びラジアル方向に延びる2つの分割線21j・2
1i及び円形の分割線21kにより8つの光検出部21
a〜21hに分割されている。
The photodetector 21 of the fourth embodiment has a circular shape as a whole. This photodetector 21 has two dividing lines 21j and 2 extending in the track direction and the radial direction of the optical disc 16.
1i and a circular dividing line 21k, eight photodetectors 21 are formed.
It is divided into a to 21h.

一方、回折素子13は第1実施例と同様、第3図の4分
割構成を有し、領域13aからの回折光が第3実施例と
同様に反転して光検出部21g・21hに光スポットP
、を形威し、領域13cからの回折光が反転して光検出
部21a・21bに光スポットPzを形成するようにな
っている。
On the other hand, like the first embodiment, the diffraction element 13 has the four-division configuration shown in FIG. P
, the diffracted light from the region 13c is reversed to form a light spot Pz on the photodetecting sections 21a and 21b.

又、回折素子13の領域13bからの回折光は反転する
ことなく、光検出器21の光検出部21C・21dに光
スポットP2を形成し、領域13dからの回折光は反転
することなく、光検出部21e・21fに光スポットP
4を形成するようになっている。
Further, the diffracted light from the region 13b of the diffraction element 13 is not reversed and forms a light spot P2 on the light detection parts 21C and 21d of the photodetector 21, and the diffracted light from the region 13d is not reversed and is Light spot P on detection parts 21e and 21f
4.

各光検出部21a〜21hの出力信号をSa〜shとす
ると、フォーカスエラー信号FESは、回折素子13の
各領域13a〜13dにそれぞれ対応する光検出器21
の各2つの光検出部のうち、内側に位置する光検出部2
1b・21c・21f・21gの対角線差信号として、
FES= (Sc+5f)−(Sb+3g)の演算で求
められる。
When the output signals of the respective photodetectors 21a to 21h are Sa to sh, the focus error signal FES is generated by the photodetector 21 corresponding to each region 13a to 13d of the diffraction element 13.
Of each of the two photodetectors, the photodetector 2 located inside
As diagonal difference signals of 1b, 21c, 21f, and 21g,
It is obtained by calculating FES=(Sc+5f)-(Sb+3g).

又、光学系の合焦時に、Sa+Sd+Se+5h=sb
+sc+sf+sgとなるように光検出器21上の光ス
ポットP、−P、の径を調整しておくと、FES−(S
d−3c)+ (Se−3f)+ (Sg−3h)+ 
(Sb−3a)= (Sd+Se+Sg+Sb) =(
Sc+Sf+Sh+Sa)の演算によってもフォーカス
エラー信号FESが求められる。この場合も、レーザ光
の周波数変動により光スポットP、〜P4がX方向に移
動しても、フォーカスエラー信号FESに誤差は生じな
い。
Also, when focusing the optical system, Sa+Sd+Se+5h=sb
By adjusting the diameters of the optical spots P and -P on the photodetector 21 so that +sc+sf+sg, FES-(S
d-3c)+ (Se-3f)+ (Sg-3h)+
(Sb-3a)=(Sd+Se+Sg+Sb)=(
The focus error signal FES can also be obtained by calculating Sc+Sf+Sh+Sa). In this case as well, even if the optical spots P, -P4 move in the X direction due to frequency fluctuations of the laser beam, no error occurs in the focus error signal FES.

一方、ピットとして記録された記録情報の再生信号RF
は和信号として、RF=Sa+Sb+Sc+sd+se
+sf+sg+shの演算で求められる。
On the other hand, the reproduction signal RF of recorded information recorded as pits
is a sum signal, RF=Sa+Sb+Sc+sd+se
It is determined by the calculation +sf+sg+sh.

次に、トラッキングエラー信号RESは、上記の対角線
差信号(Sc+S f)−(Sb+3g)の位相と、上
記和信号の位相とを比較することにより求められる。
Next, the tracking error signal RES is obtained by comparing the phase of the diagonal difference signal (Sc+Sf)-(Sb+3g) with the phase of the sum signal.

〔実施例5〕 次に、第13図に基づいて第5実施例を説明する。[Example 5] Next, a fifth embodiment will be described based on FIG. 13.

第5実施例では、光検出器22が光ディスク16のトラ
ック方向に延びる5本の分割線22g〜22kにより6
つの光検出部22a〜22fに分割されている。
In the fifth embodiment, the photodetector 22 is separated by five dividing lines 22g to 22k extending in the track direction of the optical disc 16.
It is divided into two photodetecting sections 22a to 22f.

一方、回折素子13は第3図の如く4個の領域13a〜
13dに分割されている。そして、領域13aでの回折
光は、光検出器22の光検出部22a〜22cの手前側
の焦点位置で一旦焦点を結び、反転した後、光検出部2
2b及び22c上に光スポットP1を形成するように、
領域13aの格子13e13e・・・が設計されている
。又、回折素子13の領域13cでの回折光は上記と同
一の焦点位置で一旦焦点を結び、反転して光検出器22
の光検出部22a及び22b上に光スポットP、を形成
するようになっている。
On the other hand, the diffraction element 13 has four regions 13a to 13a as shown in FIG.
It is divided into 13d. The diffracted light in the area 13a is once focused at the focal position on the front side of the photodetectors 22a to 22c of the photodetector 22, and after being reversed,
to form a light spot P1 on 2b and 22c,
A lattice 13e13e of the region 13a is designed. Further, the diffracted light in the region 13c of the diffraction element 13 is once focused at the same focal position as above, and then reversed and sent to the photodetector 22.
A light spot P is formed on the light detecting sections 22a and 22b of the light detecting section 22a and 22b.

一方01回折素子13の領域13b及び13dで回折さ
れた回折光の焦点位置は光検出器22の光検出部22d
〜22°fより遠方側に設定され、従って、領域13b
及び13dでの回折光は反転することなく、光検出部2
2d〜22f上に光スポットP2 ・P4を形成するよ
うになっている。
On the other hand, the focal position of the diffracted light diffracted by the areas 13b and 13d of the 01 diffraction element 13 is at the photodetecting section 22d of the photodetector 22.
~22°f, and therefore the area 13b
The diffracted light at
Light spots P2 and P4 are formed on 2d to 22f.

本実施例においては、各光検出部22a〜22fの出力
信号をそれぞれ5a−3fとして、フォーカスエラー信
号FESはFES=Sb−3e又はFES= (Sb+
Sd+5f)−(Sa+Sc+Se)の演算で求められ
る。一方、ピットとして記録された記録情報の再生信号
RFは、和信号としてRF=Sa+Sb+Sc+Sd+
Se+Srの演算で求められる。
In this embodiment, the output signals of the photodetectors 22a to 22f are set to 5a to 3f, respectively, and the focus error signal FES is FES=Sb−3e or FES=(Sb+
It is obtained by calculating Sd+5f)-(Sa+Sc+Se). On the other hand, the reproduction signal RF of recorded information recorded as pits is expressed as a sum signal RF=Sa+Sb+Sc+Sd+
It is determined by the calculation Se+Sr.

次に、トラッキングエラー信号RESは、例えば、回折
素子13の各領域13 a−13dにそれぞれ対応する
光検出部である光検出部22a・22c・22d・22
fの出力信号の対角線差信号(Sa+5c)−(Sd+
Sf)の位相と、上記和信号の位相とを比較することに
より求められる。
Next, the tracking error signal RES is transmitted to, for example, the photodetectors 22a, 22c, 22d, and 22, which are the photodetectors corresponding to the regions 13a to 13d of the diffraction element 13, respectively.
Diagonal difference signal of the output signal of f (Sa+5c)−(Sd+
Sf) and the phase of the sum signal.

本実施例では、光スポットP、・P、と光スポットP2
 ・P4とをX方向の間隔を隔てて分離したので、レー
ザ光の周波数変動により光スポットP、〜P4がX方向
に移動しても、光スポットP1・P3は光検出部22a
〜22cで受光され、光スポットP2 ・P4は光検出
部22d〜22fで受光されるようになる。
In this embodiment, the optical spots P, P and the optical spot P2 are
・Since the light spots P4 and P4 are separated by an interval in the X direction, even if the light spots P, ~P4 move in the
~22c, and the light spots P2 and P4 are received by the photodetectors 22d~22f.

なお、本発明を具体化するに当たり、回折素子13及び
光検出器17・20・21・22の分割は、上記の各実
施例で例示した以外の方法で行っても良い。
In embodying the present invention, the diffraction element 13 and the photodetectors 17, 20, 21, and 22 may be divided by a method other than that exemplified in each of the above embodiments.

又、上記の各実施例では、再生専用型の光ディスク用の
光ピックアップ装置について述べたが、本発明は、いわ
ゆる追記型の光ディスク用の光ピックアップ装置にも適
用できるものである。
Further, in each of the above embodiments, an optical pickup device for a read-only type optical disk has been described, but the present invention can also be applied to an optical pickup device for a so-called write-once type optical disk.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明に係る光ピックアップ装置は、以上のように、光
発生手段と、この光発生手段から出射される光を光ディ
スク上に集光させるとともに光ディスクからの反射光を
回折素子に導く光学系と、光ディスクからの反射光を光
検出器側に回折させる回折素子と、上記回折素子からの
回折光を受光して電気信号に変換する光検出器とを備え
た光ピックアップ装置において、上記回折素子はほぼ光
ディスクのトラック方向に延びる分割線と、ほぼ光ディ
スクのラジアル方向に延びる分割線とを境界として4つ
の領域に分割され、かつ、対角線位置の各2つの領域で
の回折光の焦点位置までの距離がそれぞれほぼ一致する
ように設定されるとともに、フォーカスエラーの生じて
いない時に一方の対角線位置の2つの領域での回折光の
焦点位置が光検出器の手前側に位置し、他方の対角線位
置の2つの領域での回折光の焦点位置が光検出器より遠
方に位置し、両点点位置のほぼ中間位置に光検出器が位
置するように設定されており、上記光検出器には上記回
折素子の各領域に対応する少なくとも各1つの光検出部
を含む少なくとも4つの光検出部が設けられており、か
つ、上記光検出器の全ての光検出部の出力信号の和に基
づいて光ディスク上に記録された情報の検出を行う記録
情報検出手段と、上記回折素子における対角線位置の各
2つの領域にそれぞれ対応する光検出部の出力信号の和
同士の差に基づいてフォーカスエラーを検出するフォー
カスエラー検出手段と、上記回折素子における対角線位
置の各2つの領域にそれぞれ対応する光検出部の出力信
号の和同士の差と、全ての光検出部の出力信号の和との
位相を比較することによりトラッキングエラーを検出す
るトラッキングエラー検出手段とを備えている構成であ
る。
As described above, the optical pickup device according to the present invention includes a light generating means, an optical system that focuses the light emitted from the light generating means onto an optical disk, and guides reflected light from the optical disk to a diffraction element. In an optical pickup device that includes a diffraction element that diffracts reflected light from an optical disk toward a photodetector, and a photodetector that receives the diffracted light from the diffraction element and converts it into an electrical signal, the diffraction element is approximately The optical disc is divided into four regions with the dividing line extending in the track direction of the optical disc and the dividing line extending approximately in the radial direction of the optical disc as boundaries, and the distance to the focal position of the diffracted light in each of the two diagonal regions is They are set so that they almost match each other, and when no focus error occurs, the focal position of the diffracted light in the two areas at one diagonal position is located on the near side of the photodetector, and the focal position of the diffracted light in the two areas at the other diagonal position is located in front of the photodetector. The focal position of the diffracted light in one area is located further away from the photodetector, and the photodetector is positioned approximately midway between the two point positions, and the photodetector is provided with the diffraction element. At least four photodetectors including at least one photodetector corresponding to each area are provided, and recording is performed on the optical disc based on the sum of output signals of all the photodetectors of the photodetector. recorded information detection means for detecting the information recorded in the diffraction element; and focus error detection for detecting a focus error based on the difference between the sums of the output signals of the photodetection sections corresponding to each of the two diagonal positions of the diffraction element. tracking by comparing the difference between the sums of the output signals of the photodetectors corresponding to each of the two diagonal areas of the diffraction element and the phase of the sum of the output signals of all the photodetectors. This configuration includes tracking error detection means for detecting errors.

これにより、光学系の合焦時に回折素子における一方の
対角線位置の2つの領域からの回折光は光検出器より手
前側で焦点を形成し、他方の対角線位置の2つの領域か
らの回折光は光検出器より遠方側で焦点を形成するよう
にしているので、光学系の合焦時にいずれも光検出器上
で所定の面積を有する光スポットを形成するものである
。そして、フォーカスエラーが生じると、一方の対角線
位置の2つの領域からの回折光による光スポットが拡大
又は縮小し、他方の対角線位置の2つの領域対からの回
折光による光スポットは逆に縮小又は拡大することによ
り光検出器の各光検出部での受光量が変化するので、そ
れに基づいて、フォーカスエラーの検出が行われるもの
である。
As a result, when the optical system is focused, the diffracted light from the two areas on one diagonal line of the diffraction element forms a focal point in front of the photodetector, and the diffracted light from the two areas on the other diagonal line forms a focus. Since the focal point is formed on the side farther away from the photodetector, a light spot having a predetermined area is formed on the photodetector when the optical system is focused. When a focus error occurs, the light spot due to the diffracted light from the two areas at one diagonal position expands or contracts, and the light spot due to the diffracted light from the two area pairs at the other diagonal position conversely shrinks or contracts. Since the amount of light received by each photodetector of the photodetector changes due to the enlargement, focus error is detected based on this.

又、トラッキングエラーの生じていない時には、光ディ
スク上のピット等の記録情報により回折素子上で生じる
光ディスクからの反射光の明暗パターンは、光ディスク
のトラック方向に延びる分割線を境界として左右対称と
なるので、対角線位置の各2つの領域にそれぞれ対応す
る光検出部の出力信号の和同士は等しくなり、その差は
°“0”となる。
Furthermore, when no tracking error occurs, the light and dark pattern of the reflected light from the optical disc, which is generated on the diffraction element by recorded information such as pits on the optical disc, is symmetrical with respect to the dividing line extending in the track direction of the optical disc as a boundary. , the sums of the output signals of the photodetectors corresponding to each of the two diagonal areas are equal, and the difference therebetween is 0.

一方、トラッキングエラーが生じて、光ディスク上の光
スポットがトラック中央からいずれかの方向にずれると
、光ディスクからの反射光の回折素子上での明暗パター
ンは、光ディスクのトラック方向の分割線を境界として
左右非対称となる。
On the other hand, if a tracking error occurs and the light spot on the optical disc deviates from the center of the track in either direction, the light and dark pattern of the reflected light from the optical disc on the diffraction element will change with the dividing line in the track direction of the optical disc as the boundary. The left and right sides become asymmetrical.

従って、対角線位置の各2つの領域にそれぞれ対応する
光検出部の出力信号の和同士は相違し、その差は正又は
負の値を持つ。その場合、上記回折素子上での明暗パタ
ーンは、光ディスク上の光スポットがトラック中央から
ずれる方向により反転するので、上記回折素子の対角線
位置の各2つの領域にそれぞれ対応する光検出部の出力
信号の和同士の差の極性は、光ディスク上の光スポット
がトラック中央からずれる方向により反転する。
Therefore, the sums of the output signals of the photodetectors corresponding to each of the two diagonal areas are different, and the difference has a positive or negative value. In that case, the light and dark pattern on the diffraction element is reversed depending on the direction in which the light spot on the optical disk deviates from the track center, so the output signal of the photodetector corresponding to each of the two diagonal areas of the diffraction element is The polarity of the difference between the sums of is reversed depending on the direction in which the light spot on the optical disc deviates from the track center.

なお、トラッキングエラーが生している場合、上記回折
格子上の明暗パターンは、光ディスク上の光スポットが
ビット等の記録情報に沿って移動するに伴って変化し、
それに伴って、上記回折素子の対角線位置の各2つの領
域にそれぞれ対応する光検出部の出力信号の和同士の差
はほぼ正弦波を描く。この正弦波の位相は光ディスク上
の光スポットがトラック中央からずれ方向に応じて変化
する。一方、全ての光検出部の出力信号の和も、光ディ
スク上の光スポットがピット等の記録情報に沿って移動
するに伴って正弦波を描くが、この正弦波の位相はトラ
ッキングエラーが生しか否かにかかわらずほぼ一定であ
る。従って、上記回折素子の対角線位置の各2つの領域
にそれぞれ対応する光検出部の出力信号の和同士の差が
描く正弦波と、全ての光検出部の出力信号の和が描く正
弦波との位相を比較することにより、トラッキングエラ
ーの検出を行うことができる。
Note that when a tracking error occurs, the light and dark pattern on the diffraction grating changes as the light spot on the optical disk moves along recorded information such as bits,
Accordingly, the difference between the sums of the output signals of the photodetecting sections corresponding to each of the two diagonal areas of the diffraction element depicts a substantially sinusoidal wave. The phase of this sine wave changes depending on the direction in which the optical spot on the optical disk deviates from the track center. On the other hand, the sum of the output signals of all the photodetectors also draws a sine wave as the optical spot on the optical disc moves along the recorded information such as pits, but the phase of this sine wave may be affected by tracking error. It remains almost constant regardless of whether it is true or not. Therefore, the sine wave drawn by the difference between the sums of the output signals of the photodetectors corresponding to each of the two diagonal areas of the diffraction element, and the sine wave drawn by the sum of the output signals of all the photodetectors. Tracking errors can be detected by comparing the phases.

そして、上記の構成では、回折素子の各光検出部からの
回折光を受光する光検出器の各光検出部を互いに比較的
接近した位置に設けることができ、かつ、フォーカスエ
ラー及び記録情報の検出とトラッキングエラーの検出と
を共通の光検出部で行うことにより光検出部の個数を削
減することができるので、光検出器の占有面積の減少及
び製造コストの低減を図ることができる。
In the above configuration, the light detection parts of the photodetector that receives the diffracted light from the light detection parts of the diffraction element can be provided relatively close to each other, and the focus error and recorded information can be Since the number of photodetectors can be reduced by performing detection and tracking error detection using a common photodetector, it is possible to reduce the area occupied by the photodetector and the manufacturing cost.

又、光検出器における各光検出部が比較的接近した位置
に設けられるので、回折素子における各領域での回折角
の差を充分に小さくすることができる。それにより、回
折格子の各領域における格子の断面形状をブレーズ形状
とする場合、各領域のブレーズ形状をほぼ等しくするこ
とができるので、格子の製造が容易に行えるようになる
とともに、各領域での光の利用効率を充分高く、かつ、
利用効率の差を充分小さくすることができるようになる
。
Furthermore, since the respective photodetecting parts of the photodetector are provided at relatively close positions, the difference in diffraction angles in each region of the diffraction element can be made sufficiently small. As a result, when the cross-sectional shape of the grating in each region of the diffraction grating is made into a blaze shape, the blaze shape in each region can be made almost equal, making it easier to manufacture the grating, and also making it easier to manufacture the grating in each region. The efficiency of light use is sufficiently high, and
The difference in utilization efficiency can be made sufficiently small.

又、上記の構成では、光発生手段の出射光をメインビー
ム及びサブビームに分割することなくフォーカスエラー
及びトラッキングエラーの検出を行うようにしているの
で、上記出射光をメインビームとサブビームとに分割す
る回折素子が不要となり、部品点数の削減を図ることが
できる。
Furthermore, in the above configuration, since the focus error and tracking error are detected without dividing the emitted light from the light generating means into the main beam and the sub beam, the emitted light is divided into the main beam and the sub beam. A diffraction element becomes unnecessary, and the number of parts can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図乃至第8図は本発明の一実施例を示すものである
。 第1図(a)〜(C)は対物レンズを光軸方向に移動さ
せた場合の光検出器上の光スポットの変化を示す概略説
明図である。 第2図は光ピックアップ装置の概略正面図である。 第3図は回折素子の概略平面図である。 第4図は第1図(a)の要部を拡大して示す部分拡大説
明図である。 第5図(a)及び(b)は半導体レーザのレーザ光に周
波数変動が生じた場合を示す概略説明図である。 第6図(a)〜(C)は光ディスク上の光スポットとピ
ットとの位置関係を示す説明図である。 第7図(a)〜(c)は回折素子上の光スポットの明暗
パターンを示す説明図である。 第8図は光スポットがピット上を移動する際の再生信号
等の推移を示すグラフである。 第9図及び第10図は第2実施例を示すものである。 第9図は光検出器を示す概略説明図である。 第10図は光ピッ・クアップ装置の部分正面図である。 第11図乃至第13図はそれぞれ第3〜第5実施例にお
ける光検出器を示す概略説明図である。 第14図乃至第16図は従来例を示すものである。 第14図は光ピックアップ装置の概略正面図である。 第15図(a)は第2回折素子の概略平面図である。 第15図(b)は光検出器の概略説明図である。 第16図(a)及び(b)はそれぞれ第2回折素子の格
子の断面形状を示す部分縦断面図である。 12は半導体レーザ(光発生手段)、13は回折素子、
13a〜13dは領域、13!13jは分割線、14は
コリメートレンズ(光学系)、15は対物レンズ(光学
系)、16は光ディスク17・20・21・22は光検
出器、17a〜17d20a 〜20h21a 〜21
h22a〜22 fは光検出部である。
1 to 8 show one embodiment of the present invention. FIGS. 1A to 1C are schematic diagrams showing changes in the light spot on the photodetector when the objective lens is moved in the optical axis direction. FIG. 2 is a schematic front view of the optical pickup device. FIG. 3 is a schematic plan view of the diffraction element. FIG. 4 is a partially enlarged explanatory diagram showing the main part of FIG. 1(a) in an enlarged manner. FIGS. 5(a) and 5(b) are schematic explanatory diagrams showing a case where frequency fluctuation occurs in the laser light of a semiconductor laser. FIGS. 6(a) to 6(C) are explanatory diagrams showing the positional relationship between a light spot and a pit on an optical disc. FIGS. 7(a) to 7(c) are explanatory diagrams showing brightness and darkness patterns of light spots on the diffraction element. FIG. 8 is a graph showing the transition of the reproduced signal etc. when the light spot moves over the pit. FIGS. 9 and 10 show a second embodiment. FIG. 9 is a schematic explanatory diagram showing a photodetector. FIG. 10 is a partial front view of the optical pickup device. FIGS. 11 to 13 are schematic explanatory diagrams showing photodetectors in third to fifth embodiments, respectively. 14 to 16 show conventional examples. FIG. 14 is a schematic front view of the optical pickup device. FIG. 15(a) is a schematic plan view of the second diffraction element. FIG. 15(b) is a schematic explanatory diagram of a photodetector. FIGS. 16(a) and 16(b) are partial vertical cross-sectional views showing the cross-sectional shape of the grating of the second diffraction element, respectively. 12 is a semiconductor laser (light generation means), 13 is a diffraction element,
13a to 13d are areas, 13!13j are dividing lines, 14 is a collimating lens (optical system), 15 is an objective lens (optical system), 16 is an optical disk 17, 20, 21, and 22 is a photodetector, 17a to 17d20a ~ 20h21a ~21
h22a to 22f are photodetectors.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、光発生手段と、この光発生手段から出射される光を
光ディスク上に集光させるとともに光ディスクからの反
射光を回折素子に導く光学系と、光ディスクからの反射
光を光検出器側に回折させる回折素子と、上記回折素子
からの回折光を受光して電気信号に変換する光検出器と
を備えた光ピックアップ装置において、 上記回折素子はほぼ光ディスクのトラック方向に延びる
分割線と、ほぼ光ディスクのラジアル方向に延びる分割
線とを境界として4つの領域に分割され、かつ、対角線
位置の各2つの領域での回折光の焦点位置までの距離が
それぞれほぼ一致するように設定されるとともに、フォ
ーカスエラーの生じていない時に一方の対角線位置の2
つの領域での回折光の焦点位置が光検出器の手前側に位
置し、他方の対角線位置の2つの領域での回折光の焦点
位置が光検出器より遠方に位置し、両焦点位置のほぼ中
間位置に光検出器が位置するように設定されており、 上記光検出器には上記回折素子の各領域に対応する少な
くとも各1つの光検出部を含む少なくとも4つの光検出
部が設けられており、 かつ、上記光検出器の全ての光検出部の出力信号の和に
基づいて光ディスク上に記録された情報の検出を行う記
録情報検出手段と、 上記回折素子における対角線位置の各2つの領域にそれ
ぞれ対応する光検出部の出力信号の和同士の差に基づい
てフォーカスエラーを検出するフォーカスエラー検出手
段と、 上記回折素子における対角線位置の各2つの領域にそれ
ぞれ対応する光検出部の出力信号の和同士の差と、全て
の光検出部の出力信号の和との位相を比較することによ
りトラッキングエラーを検出するトラッキングエラー検
出手段とを備えていることを特徴とする光ピックアップ
装置。
[Claims] 1. A light generating means, an optical system that focuses the light emitted from the light generating means onto an optical disk and guides the reflected light from the optical disk to a diffraction element, and a light generating means that collects the light emitted from the optical disk. In an optical pickup device including a diffraction element that diffracts light toward a photodetector side and a photodetector that receives diffracted light from the diffraction element and converts it into an electrical signal, the diffraction element extends substantially in the track direction of the optical disk. It is divided into four regions with the dividing line and a dividing line extending approximately in the radial direction of the optical disk as boundaries, and the distances to the focal position of the diffracted light in each of the two diagonal regions are approximately the same. 2 of one diagonal position when no focus error occurs.
The focal position of the diffracted light in one area is located in front of the photodetector, and the focal position of the diffracted light in the other two diagonal areas is located further away from the photodetector. A photodetector is set to be located at an intermediate position, and the photodetector is provided with at least four photodetectors including at least one photodetector corresponding to each region of the diffraction element. and recorded information detecting means for detecting information recorded on the optical disk based on the sum of output signals of all the photodetecting parts of the photodetector, and two areas each at a diagonal position of the diffraction element. focus error detection means for detecting a focus error based on the difference between the sums of the output signals of the photodetectors respectively corresponding to the output signals of the photodetectors corresponding to each of the two diagonal position areas of the diffraction element; What is claimed is: 1. An optical pickup device comprising tracking error detection means for detecting a tracking error by comparing the difference between the sums of and the phase of the sum of the output signals of all the photodetectors.
JP19723089A 1989-06-06 1989-07-28 Optical pickup device Expired - Lifetime JPH0770084B2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19723089A JPH0770084B2 (en) 1989-07-28 1989-07-28 Optical pickup device
KR1019900008205A KR940001999B1 (en) 1989-06-06 1990-06-04 Optical pick-up device
CA002018314A CA2018314C (en) 1989-06-06 1990-06-05 Optical head device
US07/533,401 US5253237A (en) 1989-06-06 1990-06-05 Optical head device
DE69026532T DE69026532T2 (en) 1989-06-06 1990-06-06 Arrangement of an optical head
EP90306170A EP0402123B1 (en) 1989-06-06 1990-06-06 Optical head device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19723089A JPH0770084B2 (en) 1989-07-28 1989-07-28 Optical pickup device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0362327A true JPH0362327A (en) 1991-03-18
JPH0770084B2 JPH0770084B2 (en) 1995-07-31

Family

ID=16371009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19723089A Expired - Lifetime JPH0770084B2 (en) 1989-06-06 1989-07-28 Optical pickup device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0770084B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07114742A (en) * 1993-10-18 1995-05-02 Nec Corp Optical head

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07114742A (en) * 1993-10-18 1995-05-02 Nec Corp Optical head

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0770084B2 (en) 1995-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0268734A (en) Optical pickup device
JP2684822B2 (en) Optical pickup head device
JPH07129980A (en) Optical pickup
JP2002109778A (en) Optical pickup device
JP2975395B2 (en) Optical pickup device
JPWO2007116631A1 (en) Optical disk device
JP4533349B2 (en) Optical pickup device
JPH08212566A (en) Focus detection means, optical head, and optical storage device
JP3044667B2 (en) Optical reader
JP2761180B2 (en) Micro displacement measuring device and optical pickup device
JP3115761B2 (en) Optical head
JPH10134377A (en) Optical head device
JP3444794B2 (en) Optical pickup device
JPH0386930A (en) Optical pickup device
JPH0675300B2 (en) Optical head device
JPH0770084B2 (en) Optical pickup device
JP3351743B2 (en) Hologram element for optical disk sensor
JPH0544098B2 (en)
JP2000195071A (en) Optical information recorder/reproducer
JP2734685B2 (en) Photodetector adjustment method and focus error detection device
JP3062787B2 (en) Optical pickup
JPH01149231A (en) Optical pick-up
JP2561253B2 (en) Track error detector
JPH0354734A (en) Optical pickup device
KR20050090221A (en) Optical pick-up equipment for optical disk having a different track pitch

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070731

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080731

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080731

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090731

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term