JP2001351254A - 光ピックアップ装置及びその収差補正方法並びに収差検出装置 - Google Patents
光ピックアップ装置及びその収差補正方法並びに収差検出装置Info
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Abstract
ることにより、カバーガラス厚さ誤差、レンズ間隔誤
差、レンズ厚さ誤差がある場合でも、単層光ディスクの
情報記録層あるいは多層光ディスクの各情報記録層に情
報を記録再生することができる光ピックアップ装置、収
差補正方法並びに収差検出装置を提供する。 【解決手段】 ホログラム2は、集光光学系10を通過
した光ビームをその光軸に垂直な第1の直線CL1を境
界として分割することで第1光ビームを生成して、計測
手段7へと導く。計測手段7は、第1光ビームの光軸を
通りかつ第1直線CL1に対応する直線を対称軸とし
て、線対称な関係に設けられ、且つ、第1光ビームの光
軸から離れた位置に配置された光感知器7c、光感知器
7dを備えてている。光感知器7c、光感知器7dから
の電気信号をそれぞれS3、S4としたときに、S3と
S4との差を用いて収差信号を検出する。
Description
て発生する収差を検出できる光ピックアップ装置、及び
その収差補正方法並びに収差検出装置に関する。
の情報記録層における線記録密度を高めることやトラッ
クの狭ピッチ化により行われてきた。このためには、光
ディスクの情報記録層上に集光される光ビームの径を小
さくすることが必要である。ビーム径を小さくする方法
として、光ディスクを記録再生する光ピックアップ装置
の対物レンズから射出される光ビームの開口数(NA:
NumericalAperture)を高めたり、光
ビームの短波長化が、従来から進められてきた。
大きくすると、対物レンズを単レンズで構成することが
困難となる。高NAとなるほど、レンズの製造公差、組
み立て公差が厳しくなる。従って、単レンズで構成され
た対物レンズは、収差を許容範囲内に納めることが困難
となり、ビーム径を小さくすることができなくなる。そ
こで、対物レンズに半球レンズを組み合わせて、2枚の
レンズ(2群レンズ)で対物レンズを構成することが試
みられている。これによれば、レンズの製造公差、組み
立て公差を緩くでき、高NAを実現することができる。
層を保護するために、情報記録層をカバーガラスで覆っ
ている。つまり、対物レンズから射出された光ビーム
は、カバーガラスを通過して、その下にある情報記録層
上で集光されて焦点を結ぶ。光ビームがカバーガラスを
通過すると、球面収差(SA:Spherical A
berration)が発生する。球面収差SAは、カ
バーガラスの厚さdおよびNAの4乗に比例する。
ており、対物レンズとカバーガラスを通過した光ビーム
の球面収差は十分に小さくなっている。しかし、カバー
ガラスの厚さが、あらかじめ定めれた値からずれると、
情報記録層に集光された光ビームには、球面収差が発生
し、ビーム径が大きくなってしまう。従って、情報を正
しく読み書きすることができなくなる問題が生じる。式
(1)より、カバーガラスの厚さ誤差Δdによって発生
する球面収差の誤差は、ΔdおよびNAの4乗に比例す
る。
le Disc)のように、対物レンズのNAが0.6
程度の場合には、カバーガラスの厚さ誤差によって発生
する球面収差の誤差が小さく、各情報記録層ごとに集光
される光ビームを十分小さく集光させることができた。
の高密度化を進めることができるように、情報記録層を
積層化して形成された多層光ディスクは、既にDVD
(Digital Versatile Disc)の
2層ディスクとして商品化されている。このような多層
光ディスクを記録再生する光ピックアップ装置は、光デ
ィスクの各情報記録層ごとに光ビームを十分小さく集光
させることが必要である。しかしながら、光ディスクの
表面から各情報記録層まで厚みが、各情報記録層ごとに
異なる。従って、光ビームが光ディスクのカバーガラス
を通過する際に発生する球面収差が、各情報記録層ごと
に異なる。例えば、隣接する情報記録層で発生する球面
収差の差異ΔSAは、式(1)より、隣接する情報記録
層の層間距離tおよびNAの4乗に比例する。
6程度の場合には、各情報記録層ごとの球面収差の差異
ΔSAが小さく、各情報記録層ごとに集光される光ビー
ムは十分小さく集光させることができた。
dが等しくても、NAが大きくなるほど大きな球面収差
SAが発生する。例えば、NA=0.6に比べて、NA
=0.85では、約4倍の球面収差SAが発生する。従
って、NA=0.85のように高NAになればなるほ
ど、カバーガラスの厚さ誤差によって発生する球面収差
を補正することが必要となってくる。
が等しくても、NAが大きくなるほど大きな球面収差の
差異ΔSAが発生する。例えば、NA=0.6に比べ
て、NA=0.85では、約4倍の球面収差の差異ΔS
Aが発生する。従って、NA=0.85のように高NA
になればなるほど、各情報記録層ごとの球面収差の差異
ΔSAを補正することが必要となってくる。
には、上述の球面収差を補正する光ピックアップ装置が
開示されている。この光ピックアップ装置では、カバー
ガラス厚さを計測する厚みセンサを備えており、カバー
ガラス厚さを光学的に計測し、その計測結果に基づい
て、球面収差を補正し、光ディスクの各情報記録層ごと
に集光される光ビームの径を十分小さくしている。
た光ピックアップ装置では、厚みセンサを別途設ける必
要があり、光ピックアップ装置の小型化および低価格化
ができないという問題点があった。
れるので、2枚のレンズのレンズ間隔があらかじめ定め
られた値になるように組み立てる必要がある。しかしな
がら、レンズ間隔があらかじめ定められた値からずれた
場合、すなわち、レンズ間隔誤差がある場合、組み立て
た対物レンズに球面収差が発生する。さらに、2枚のレ
ンズの製造誤差により各レンズのレンズ厚さに誤差があ
ると、組み立てた対物レンズに球面収差が発生する。
誤差により、対物レンズに球面収差が発生する。一般に
は、光ディスクの情報記録層に情報を記録再生すること
に問題がない程度まで、レンズ間隔誤差やレンズ厚さ誤
差を小さくすることが行われている。しかしながら、レ
ンズ間隔誤差が小さくなるように対物レンズを組み立て
るにためには、高価な組立装置が必要であり、かつ組立
に長時間を要する。また、レンズ厚さ誤差の小さい対物
レンズの製造は、高価なものとなっている。
アップ装置の低価格化、および短時間の製造ができない
と言う問題点があった。
あって、別途厚みセンサを設けることなく、球面収差を
補正し、カバーガラス厚さ誤差、レンズ間隔誤差、レン
ズ厚さ誤差がある場合でも、単層光ディスクの情報記録
層あるいは多層光ディスクの各情報記録層ごとに集光さ
れる光ビームの径を十分小さくすることができる光ピッ
クアップ装置、及びその収差補正方法、並びに収差検出
装置を提供するものである。
ップ装置は、光源と、該光源から照射される光ビームを
光ディスクの記録面上に集光させる集光光学系と、少な
くとも、前記記録面にて反射され前記集光光学系を通過
した光ビームを分割して受光手段へ導く光学素子手段
と、該光学素子手段からの光ビームを受光しその光量を
計測する受光手段とを有する光ピックアップ装置におい
て、前記光学素子手段にて分割形成され第1光ビームと
して前記受光手段に入射する光ビームの、光軸に近い部
分の光量と、光軸から離れた部分の光量に基づいて、前
記集光光学系の収差を示す収差信号を生成する収差信号
生成手段を備えたことを特徴とする。
の発明の光ピックアップ装置において、前記受光手段に
て計測された光量に基づき、焦点ずれ信号を生成する焦
点ずれ信号生成手段を備え、該焦点ずれ信号生成手段
は、前記収差信号を用いて前記焦点ずれ信号を生成する
ことを特徴とする。
の発明の光ピックアップ装置において、前記光学素子手
段は、前記集光光学系を通過した光ビームをその光軸に
垂直な第1直線を境界として分割することで第1光ビー
ムを生成して、前記受光手段へと導き、前記受光手段
は、第3、第4領域を備えてなり、第3領域と第4領域
は、第1光ビームの光軸を通りかつ第1直線に対応する
前記受光手段上の直線を対称軸として、略線対称な関係
に設けられており、第3領域、第4領域は、第1光ビー
ムの光軸から離れた位置に配置されており、第3領域、
第4領域からの電気信号をそれぞれS3、S4としたと
きに、前記収差信号生成手段は、S3とS4との差を用
いて収差信号を生成することを特徴とする。
の発明の光ピックアップ装置において、前記光学素子手
段は、前記集光光学系を通過した光ビームをその光軸に
垂直な第2直線を境界として分割することで第2光ビー
ムを生成して、前記受光手段へと導き、前記受光手段
は、第1、第2領域を備えてなり、第1領域と第2領域
は、第2光ビームの光軸を通りかつ第2直線に対応する
前記受光手段上の直線を対称軸として、略線対称な関係
に設けられており、第1領域、第2領域の第2光ビーム
の光軸からの距離は、第3領域、第4領域の第1光ビー
ムの光軸からの距離よりも小さく設定されており、第1
領域,第2領域からの電気信号をそれぞれS1,S2と
したときに、S1とS2との差を用いて焦点ずれ信号を
生成する焦点ずれ信号生成手段を備えたことを特徴とす
る。
の発明の光ピックアップ装置において、前記焦点ずれ信
号生成手段は、Kを定数としたときに、 (S1−S2)+(S3−S4)×K の演算により焦点ずれ信号を生成することを特徴とす
る。
の発明の光ピックアップ装置において、S1とS2の差
とS3とS4の差の複数の組み合わせに対応して、複数
の焦点ずれ信号を記憶する記憶手段を備え、前記焦点ず
れ信号生成手段は、前記受光手段からのS1乃至S4の
電気信号に基づくS1とS2の差及びS3とS4の差に
対応する焦点ずれ信号を、前記記憶手段より読み出して
出力することを特徴とする。
乃至第6の発明のいずれかの光ピックアップ装置におい
て、第1直線と第2直線、第1光ビームと第2光ビーム
は、それぞれ同一であることを特徴とする。
の発明の光ピックアップ装置において、前記受光手段に
おける第1領域と第2領域は、それぞれ前記対称軸を弦
とする半円形状に形成されており、前記受光手段におけ
る第3領域と第4領域は、内周の半径が第1領域、第2
領域の最外周半径よりも大きな半円環形状に形成され、
それぞれ第1領域、第2領域の最外周の外側に設けられ
ていることを特徴とする。
の発明の光ピックアップ装置において、前記受光手段に
おける第3領域、第1領域、第2領域、第4領域は、そ
れぞれ矩形状に形成され、前記対称軸に垂直な方向にこ
の順で並置されてなることを特徴とする。
1乃至第9の発明のいずれかの光ピックアップ装置にお
いて、前記集光光学系は、複数のレンズが組み合わされ
てなる対物レンズを備えていることを特徴とする。
1乃至第10のいずれかの光ピックアップ装置におい
て、前記収差信号生成手段からの前記収差信号に基づ
き、前記集光光学系の球面収差を補正する球面収差補正
手段を備えたことを特徴とする。
発明の光ピックアップ装置を用いて球面収差を補正する
収差補正方法であって、前記集光光学系の焦点ずれを補
正した後、球面収差を補正することを特徴とする。
発明の光ピックアップ装置を用いて球面収差を補正する
収差補正方法であって、前記球面収差補正手段を周期的
に駆動し、その駆動時に前記収差検出手段が検出した球
面収差に基づいて、前記集光光学系の球面収差を補正す
ることを特徴とする。
光ビームを集光する集光光学系と、前記反射体にて反射
され集光光学系を通過した光ビームを分割して受光手段
へ導く光学素子手段と、該光学素子手段からの光ビーム
を受光しその光量を計測する受光手段とを有し、前記光
学素子手段において分割形成され第1光ビームとして前
記受光手段に入射する光ビームの、光軸に近い部分の光
量と、光軸から離れた部分の光量に基づいて、前記集光
光学系の収差を示す収差信号を生成する収差信号生成手
段を備えたことを特徴とする。
ビームを反射できるものであればどのようなものであっ
ても良い。したがって、反射体の中には光ディスクは含
まれる。
4に基づいて以下に説明する。なお、本実施形態では、
集光光学系の球面収差を計測する収差検出装置を備えた
光ピックアップ装置を有する光記録再生装置となってい
る。
に示すように、光ディスクである光ディスクを回転駆動
するスピンドルモータ9、光ディスクに情報を記録再生
するための光ピックアップ装置11、上記スピンドルモ
ータ9および光ピックアップ装置11を駆動制御するた
めの駆動制御部12とを備えている。
る半導体レーザ1、ホログラム(光学素子手段)2、コ
リメートレンズ3、2枚のレンズから構成される集光光
学系10、および計測装置(受光手段)7を有してい
る。集光光学系10を構成する2枚のレンズは、第1要
素4と第2要素5である。また、集光光学系10とコリ
メートレンズ3との間には、集光光学系10からの光ビ
ームあるいはコリメートレンズ3からの光ビームの光路
を約90度屈折されるミラー8が設置されている。
てホルダ13により保持されており、このホルダ13の
外周部にはフォーカス・アクチュエータ14およびトラ
ッキング・アクチュエータ23が設けられている。この
フォーカス・アクチュエータ14により、集光光学系1
0を光軸方向に移動させるようになっている。これによ
り、フォーカス・アクチュエータ14を駆動制御するこ
とで、集光光学系10を適切な位置に移動させて合焦制
御を行うようになっている。また、トラッキング・アク
チュエータ23により、集光光学系10をラジアル方向
(光ディスク上に形成されたトラックの方向および光軸
方向とに互いに直交する方向)に移動させるようになっ
ている。これにより、トラッキング・アクチュエータ2
3を駆動制御することで、光ビームを光ディスクの情報
トラック上に正確に追跡させるようになっている。
ホルダ15に保持されており、このホルダ15の外周部
には第2要素アクチュエータ16が設けられている。こ
の第2要素アクチュエータ16を駆動制御することで、
第1要素4と第2要素5との間隔を調整し、集光光学系
10で生じる球面収差を補正するようになっている。
9の駆動制御を行うスピンドルモータ駆動回路17、フ
ォーカス・アクチュエータ14の駆動制御を行うフォー
カス制御回路18、トラッキング・アクチュエータ23
の駆動制御を行うトラッキング駆動回路22、第2要素
アクチュエータ16の駆動制御を行う第2要素駆動回路
(球面収差補正手段)19、上記のスピンドルモータ駆
動回路17、フォーカス駆動回路18、トラッキング駆
動回路22、第2要素駆動回路19への制御信号を生成
するための制御信号生成回路(収差信号生成手段、焦点
ずれ信号生成手段を含む)20、計測装置7から得られ
た信号から情報を再生し、再生信号を生成するための情
報再生回路21から成る。
いて、図1を参照しながら詳細に説明する。なお、説明
の便宜上、図1に示す光ピックアップ装置11において
は、図2で示したミラー8を省略している。
ログラム2、コリメートレンズ3、第1要素4、第2要
素5は、半導体レーザ1の射出面と光ディスク6との間
に形成される光軸OZ上に配置され、計測装置7はホロ
グラム2の回折光の焦点位置近傍に配置されている。
いて、半導体レーザ1から射出された光ビームは、ホロ
グラム2で0次回折光として通過し、コリメートレンズ
3によって平行光に変換された後、第1要素4および第
2要素5を通過して、光ディスク6上の情報記録層に集
光される。一方、光ディスク6の情報記録層から反射さ
れた光ビームは、第2要素5、第1要素4、コリメート
レンズ3を通過してホログラム2に入射され、ホログラ
ム2にて回折されて計測装置7上に集光される。
6b、およびカバーガラス6aと基盤6bとの間に形成
された2つの情報記録層6c、6dから構成されてい
る。つまり、光ディスク6は2層ディスクであって、光
ピックアップ装置11は情報記録層6cまたは6dに光
ビームを集光させることで、各情報記録層から情報を再
生する。以下の説明において、光ディスク6の情報記録
層は情報記録層6cまたは6dのいずれかを表し、光ピ
ックアップ装置11は、どちらの情報記録層にも光ビー
ムを集光させ、情報を記録または再生できるものとす
る。
b、2cを有している。第1の領域2aは、光軸OZに
直交する第1の直線CL1(第1直線)と光軸OZを中
心とする第1の半円E1とで囲まれた領域である。第2
の領域2bおよび第3の領域3cは、第1の直線C1L
と、第1の直線CL1に対して第1の領域2aとは反対
側の第2の半円E2とで囲まれた領域を、光軸OZと第
1の直線CL1に直交する第3の直線CL2によって2
分割された四分円の領域で表される。ここで、第3の直
線CL2は、後述するように光ディスク6のラジアル方
向に直交する。
射出光を回折せずにそのまま光ディスク6側に透過さ
せ、光ディスク6側からの反射光を回折して計測装置7
に導くようになっている。
各領域を通過する各光ビームを分割して別々に集光させ
るように、ホログラム2の各領域は形成されている。こ
れにより、ホログラム2の3つの領域を光ディスク側か
ら通過する光ビームは、3箇所の集光スポットを形成す
るようになる。すなわち、光ディスク6の情報記録層で
反射された光ビームのうち、ホログラム2の第1の領域
2aを通過した第1の光ビーム(第1光ビーム)は、第
1受光部上に集光スポットが形成され、第2の領域2b
を通過した第2の光ビームは第2受光部上に集光スポッ
トが形成され、第3の領域2cを通過した第3の光ビー
ムは第3受光部上に集光スポットが形成される。
る。計測装置7は、6つの光感知器7aから7fを備え
ている。光感知器7a(第1領域)、7b(第2領
域)、7c(第3領域)、7d(第4領域)を並置して
第1受光部を形成し、光感知器7eは単独で第2受光部
を形成し、光感知器7fは単独で第3受光部を形成して
いる。ホログラム2の各領域で回折された光ビームは、
それぞれ計測装置7の各受光部に導かれる。図3におい
て、ホログラム2の第1の領域2a、第2の領域2b、
および第3の領域2cによってそれぞれ回折された光ビ
ームの各光軸OZ1、OZ2、OZ3は、第1受光部、
第2受光部、および第3受光部上の各×印を通過する。
上述の第1の直線CL1に対応する直線(ここでは平行
な直線)である対称軸SYと、光軸OZ1を中心とする
第1の円とに囲まれた半円形状(すなわち、対称軸SY
を弦とする半円形状)に形成されている。
とする半円環形状に形成されている。より具体的には、
対称軸SYと、第1の円よりも若干大きな半径を有する
第2の円と、第2の円よりも大きな半径を有する第3の
円、とにより囲まれた半円環形状に形成されている。
と7cは同じ側に有り、光感知器7bと7dは反対側に
ある。
7dには、光ディスク6の情報記録層で反射され、第2
要素5および第1要素4からなる集光光学系10を通過
した光ビームのうち、ホログラム2の第1の領域2aで
回折された光ビームが入射されるようになっている。ま
た、光感知器7eには、光ディスク6の情報記録層で反
射され、第2要素5および第1要素4からなる集光光学
系10を通過した光ビームのうち、ホログラム2の第2
の領域2bで回折された光ビームが入射されるようにな
っている。また、光感知器7fには、光ディスク6の情
報記録層で反射され、第2要素5および第1要素4から
なる集光光学系10を通過した光ビームのうち、ホログ
ラム2の第3の領域2cで回折された光ビームが入射さ
れるようになっている。
た光ビームは、それぞれ電気信号S1からS6に変換さ
れる。各光感知器7aから7fで得られた電気信号は、
図2に示す制御信号生成回路20に出力され、集光光学
系10における第1要素4および第2要素5の移動調整
に使用される。
され、再生信号に変換される。すなわち、光ディスク6
に記録されている再生信号RFは、 RF=S1+S2+S3+S4+S5+S6 …(2) で与えられる。
ームを、光ディスク上に形成されたトラック上に集光さ
せるために、トラッキング駆動制御が行われる。すなわ
ち、トラッキング・アクチュエータ23を駆動して、集
光光学系10を光ディスク6のラジアル方向に移動させ
て、光ビームをトラック上に集光させる。ここで、集光
ビームがトラックからラジアル方向にずれている量を示
すトラッキングずれ信号TESは、 TES=S5−S6 …(3) で表される。この計測方法は、トラックと集光スポット
との位置関係により、ラジアル方向に反射回折光パター
ンのアンバランスが生じる現象を利用したものであり、
いわゆるプッシュプル方式と呼ばれている。従って、こ
のアンバランス量を計測するためには、ホログラム2が
有する第2の領域2bと第3の領域2cとを分割する第
3の直線CL2は、光ディスク6のラジアル方向と直交
することが望ましい。
とで得られる電気信号S5とS6との値が等しいとき、
すなわち、トラッキングずれがないときには、トラッキ
ングずれ信号TESは0となっている。一方、集光ビー
ムがトラックからラジアル方向にずれると、トラッキン
グずれ信号TESが0でなくなる。
にするには、集光光学系10を保持するホルダ13に設
けられたトラッキング・アクチュエータ23によって、
集光光学系10をラジアル方向に移動させることにより
行われる。このときのトラッキング駆動回路22による
トラッキング・アクチュエータ23の移動量は、トラッ
キングずれ信号TESに基づいて制御信号生成回路20
で得られた制御信号によって調整される。
よび各情報記録層6c、6dごとで異なる球面収差等を
相殺するように、第2要素アクチュエータを動作させて
第1要素4と第2要素5との間隔を調整し、かつ、光デ
ィスク6の情報記録層6cまたは6d上に焦点を結ぶよ
うに(焦点ずれがないように)、フォーカス・アクチュ
エータ14を動作させて集光光学系10と光ディスク6
との距離(WD:Working Distance)
を調整したとき、第1から第3受光部に形成される集光
スポットP1からP3は、図4(b)に示すようにぞれ
ぞれがほぼ同じ大きさになる。つまり、情報記録層上の
集光点と、計測装置7上の集光点は、共役関係にある。
このとき、ホログラム2にて回折される光ビームのうち
第1の光ビームは、光感知器7aと7bに関して受光面
積が等しくなるように形成される。つまり、光感知器7
aから得られる電気信号S1と、光感知器7bから得ら
れる電気信号S2との値が等しくなる。
される光ビームの焦点ずれを示す焦点ずれ信号FES
は、 FES=S1−S2 …(4) で表される。
学系10を通過する光ビームが集光している焦点と、光
ディスク6の情報記録層の位置との離反量を表してい
る。焦点ずれがある場合は、焦点ずれがない場合に比べ
て、光ディスク6の情報記録層上に照射された光ビーム
のビーム径は大きくなっている。一方、上述のように光
感知器7aと7bとで得られる電気信号S1とS2との
値が等しいとき、すなわち、焦点ずれがないときには、
焦点ずれ信号FESは0となっている。なお、式(4)
に示す焦点ずれ計測は、一般にナイフエッジ方式と呼ば
れている。
ビームの焦点がずれた場合、第1受光部に形成される集
光スポットP1は半円状に拡がる。また、第2受光部に
形成される集光スポットP2は四分円状に拡がり、第3
受光部に形成される集光スポットP3は四分円状に拡が
る。例えば、光ディスク6が集光光学系10から遠ざか
る方向に移動すると、図4(a)に示すように、集光ス
ポットは計測装置7上に拡がる。これに対して、光ディ
スク6が集光光学系10に近づく方向に移動すると、図
4(c)に示すように、集光スポットP1からP3は計
測装置7上に拡がる。
から遠ざかる方向に移動する場合には、光感知器7aよ
り変換された電気信号S1の値の方が、光感知器7bよ
り変換された電気信号S2の値よりも大きくなり、焦点
ずれ信号FESは正の値を示す。
づく方向に移動する場合には、光感知器7aより変換さ
れた電気信号S1の値の方が、光感知器7bより変換さ
れた電気信号S2の値よりも小さくなり、焦点ずれ信号
FESは負の値を示す。
集光光学系10を保持するホルダ13に設けられたフォ
ーカス・アクチュエータ14によって、集光光学系10
を光軸方向OZ方向に移動させれば良い。このときのフ
ォーカス駆動回路18によるフォーカス・アクチュエー
タ14の移動量は、焦点ずれ信号FESに基づいて制御
信号生成回路20で得られた制御信号によって調整され
る。
状態よりさらに焦点ずれが大きくなると、第1受光部に
形成される集光スポットP1はさらに大きい半円状に拡
がり、光感知器7cまたは7dにも受光されるようにな
る。そのため、光感知器7aまたは7bの受光量もそれ
につれて減少する。従って、焦点ずれ信号FESのダイ
ナミックレンジは、光感知器7aおよび7bの大きさ、
つまり第1の円の半径によって定まる。一般に、光ピッ
クアップ装置11のフォーカス駆動制御が安定であるた
めには、焦点ずれを計測できる範囲は大きい方が望まし
い。そのためには、焦点ずれ信号FESの生成式は、 FES=(S1−S2)+(S3−S4) …(5) とすれば良い。この式(5)による場合は、集光スポッ
トが第1の円の大きさ以上に広がっても、焦点ずれを計
測できる。つまり、焦点ずれを計測できる範囲は、集光
スポットが第3の円まで拡がるまでとなり、式(4)に
よる場合よりも、大きくなる。
aの厚み誤差がある場合や、所定の情報記録層以外の情
報記録層に光ビームが集光している場合には、この光ビ
ームには球面収差が発生する。従って、この光ディスク
6の情報記録層に光ビームを集光させるために、集光光
学系10の球面収差を補正する必要がある。
近傍を通過する光ビームの焦点位置と、周辺部を通過す
る光ビームの焦点位置とのずれを言う。本明細書では、
負の球面収差は、周辺部を通過する光ビームの焦点位置
が、集光光学系10の光軸近傍を通過する光ビームの焦
点位置に比べて、集光光学系10から遠い場合と定義す
る。また、正の球面収差は、周辺部を通過する光ビーム
の焦点位置が、集光光学系10の光軸近傍を通過する光
ビームの焦点位置に比べて、集光光学系10に近い場合
と定義する。
状態では、半導体レーザ1側から焦点光学系10を通過
する光ビームは、図6(b)に示すように光ディスク6
の情報記録層上の一点に集光され、図7(b)に示すよ
うな横収差図になる。横収差図の横軸は、集光光学系1
0に入射する光線の光軸OZからの高さを表し、縦軸
は、集光光学系10から射出された光線が光ディスク6
の情報記録層に到達した点の光軸OZからの高さ、すな
わち横収差を表している。すべての光線が一点に集光さ
れているので、図7(b)に示した横収差は、すべての
入射高に関して0となっている。このときの計測装置7
における各光ビームの集光スポットP1からP3の形状
は、図5(b)に示されるように、それぞれがほぼ同じ
大きさの点となる。
るいは正の球面収差が発生した場合には、上記集光光学
系10を通過する光ビームは、図6(a)あるいは図6
(c)に示すように、光ディスク6の情報記録層上の一
点に集光されない。
生した場合、図6(a)に示すように、集光光学系10
の周辺部の光ビームの焦点位置が、光軸OZ近傍の光ビ
ームの焦点位置よりも第2要素5から遠くになる。この
球面収差の存在する場合の最良像点は、上記の2つの焦
点位置の中間近傍になる。従って、集光光学系10の光
軸OZ近傍の光ビームは、集光光学系10と情報記録層
との間で焦点を結ぶ。しかし、集光光学系10の周辺部
の光ビームは、情報記録層により反射された後に焦点を
結ぶ。
径が最小となる像点の位置のことである。すなわち、球
面収差が発生している場合では、情報記録層の位置が最
良像点となっているときが焦点ずれがない状態であり、
最良像点と情報記録層の位置との離反量が、焦点ずれ量
と言える。
つ負の球面収差が発生した場合において、光ディスク6
の情報記録層上の横収差図は、図7(a)に示したよう
になる。つまり、光軸近傍の光ビームつまり入射高の低
い光線は、集光光学系10と情報記録層との間で焦点を
結んだ後に情報記録層に到達するため、入射高と逆符号
の横収差となる。一方、集光光学系10の周辺部の光ビ
ームは、焦点を結ぶ前に情報記録層に到達するため、入
射高と同符号の横収差となる。
面収差が発生した場合において、計測装置7における各
光ビームの集光スポットP1からP3の形状は、図5
(a)に示したようになる。図5(a)において、光軸
近傍の光ビームが受光部に照射される領域は右上がりの
ハッチングで示し、周辺部の光ビームが受光部に照射さ
れる領域は右下がりのハッチングで示す。すなわち、光
軸近傍の光ビームが受光部に照射される領域と、周辺部
の光ビームが受光部に照射される領域は、光軸に対して
互いに反対側となる。例えば、第1の光ビームが第1の
受光部に集光される集光スポットP1において、光軸近
傍の光ビームは光感知器7a上照射され、周辺部近傍の
光ビームは光感知器7bと7d上に照射される。
面収差が発生した場合、図6(c)に示すように、集光
光学系10の周辺部の光ビームの焦点位置が、光軸OZ
近傍の光ビームの焦点位置よりも集光光学系10に近く
なる。この球面収差の存在する場合の最良像点は、上記
の2つの焦点位置の中間近傍になる。従って、集光光学
系10の光軸OZ近傍の光ビームは、情報記録層により
反射された後に焦点を結ぶ。しかし、集光光学系10の
周辺部の光ビームは、集光光学系10と情報記録層との
間で焦点を結ぶ。
つ正の球面収差が発生した場合において、光ディスク6
の情報記録層上の横収差図は、図7(c)に示したよう
になる。つまり、光軸近傍の光ビームつまり入射高の低
い光線は、焦点を結ぶ前に情報記録層に到達するため、
入射高と同符号の横収差となる。一方、集光光学系10
の周辺部の光ビームは、集光光学系10と情報記録層と
の間で焦点を結んだ後に情報記録層に到達するため、入
射高と逆符号の横収差となる。
面収差が発生した場合において、計測装置7における各
光ビームの集光スポットP1からP3の形状は、図5
(c)に示したようになる。図5(c)において、光軸
近傍の光ビームが受光部に照射される領域は右上がりの
ハッチングで示し、周辺部の光ビームが受光部に照射さ
れる領域は右下がりのハッチングで示す。すなわち、光
軸近傍の光ビームが受光部に照射される領域と、周辺部
の光ビームが受光部に照射される領域は、光軸に関して
互いに反対側になる。例えば、第1の光ビームが第1受
光部に集光される集光スポットP1において、光軸近傍
の光ビームは光感知器7b上照射され、周辺部近傍の光
ビームは光感知器7aと7cに照射される。
た場合、焦点ずれがない状態、すなわち焦点ずれ信号F
ESが0であっても、例えば図5(a)や図5(c)に
示すように、光感知器7cと7dの電気信号の差が0で
なく、負または正の値になる。これにより、負または正
の球面収差が発生したことが示される。従って、焦点ず
れがない状態に保たれている場合、集光光学系10で発
生した球面収差を示す球面収差信号SASは、光感知器
7cから得られる電気信号S3と、光感知器7dから得
られる電気信号S4を用いて示せば以下のようになる。
生成され、第2要素駆動回路19に出力される。第2要
素駆動回路19は、上記球面収差信号SASに基づい
て、第2要素5を保持しているホルダ15の外周部に設
けられた第2要素アクチュエータ16を駆動制御して、
球面収差を補正するようになっている。
号SASが負の球面収差を示す時、第1要素4と第2要
素5との間隔を長くする方向に、第2要素アクチュエー
タ16を駆動制御し、逆に球面収差信号SASが正の球
面収差を示す時、第1要素4と第2要素5との間隔を短
くする方向に、第2要素アクチュエータ16を駆動制御
する。
て、集光光学系10で発生する球面収差を補正すれば、
光ディスク6の情報記録層に集光する光ビームのビーム
径を小さくすることができ、光ディスク6へ情報を記録
することや、光ディスク6から情報を再生することを良
好に行うことができる。
6を光ピックアップ装置に装着したときに行っても良い
し、光ディスク6を光ピックアップ装置に装着した後、
情報の記録あるいは再生中に適宜行っても良い。
ディスク6の情報記録層に集光する光ビームのビーム径
を最も小さくなるように、フォーカス駆動制御する方法
について述べる。この場合、上述したように、情報記録
層の位置が最良像点となるようにすれば良い。
て、計測装置7における各光ビームの集光スポットP1
からP3の形状は、焦点ずれに応じて図8(a)から
(c)に示したように変化する。つまり、図8(a)は
負の焦点ずれが発生している場合であり、図8(b)は
焦点ずれがない場合であり、図(c)は正の焦点ずれが
発生している場合である。ここで、焦点ずれとは、情報
記録層の位置と最良像点との離反を表す。例えば、正の
焦点ずれとは、光ディスク6が集光光学系10から遠ざ
かる方向に移動している状態を示す。すなわち、最良像
点は、情報記録層から見て、集光光学系10側に存在す
ることになる。
て、図8(a)に示すように負の焦点ずれがあれば光感
知器7dから得られる信号S4が増大し、図8(c)に
示すように負の焦点ずれがあればS4が減少する。
合、負の焦点ずれがあれば光感知器7cから得られる信
号S3が減少し、正の焦点ずれがあればS3が増大す
る。
SASに、焦点ずれによる影響が混入していることにな
る。
るようにするには、式(5)で示された焦点ずれ信号F
ESを次式のように修正する。
でも、情報記録層の位置が最良像点となる時に、式
(7)で示した焦点ずれ信号FESが0となるように、
Kの値を定めてやれば良い。
ESが0となるようにフォーカス制御を行えば、球面収
差が発生している場合においても、情報記録層の位置が
最良像点となり、球面収差信号SASに焦点ずれによる
影響が混入しなくなり、光ディスク6の情報記録層に集
光する光ビームの径を最も小さくすることができる。
の位置が最良像点となる時に、焦点ずれ信号FESが0
となるように、あらかじめ(S1−S2)、(S3−S
4)の値の組み合わせに応じて、焦点ずれ信号FESの
値を計算もしくは計測した焦点ずれ信号FESの値を記
憶したROM(Read Only Memory)装
置(記憶手段)を、制御信号生成回路20が備えること
でもよい。すなわち、ROM装置は、(S1−S2)お
よび(S3−S4)の値を入力し、その入力値の組み合
わせに応じて、あらかじめ記憶している焦点ずれ信号F
ESを出力する。
は、式(7)の場合よりも、さらに精度が高いという長
所を備える。従って、ROM装置による焦点ずれ信号F
ESが0となるようにフォーカス制御を行えば、球面収
差が発生している場合においても、情報記録層の位置が
最良像点となり、球面収差信号SASに焦点ずれによる
影響が混入しなくなり、光ディスク6の情報記録層に集
光する光ビームの径を最も小さくすることができる。
ずれがない状態で行うことが望ましい。例えば、球面収
差がない状態で、光ディスク6が集光光学系10から遠
ざかる方向に移動すると、計測装置7における各光ビー
ムの集光スポットP1からP3の形状は図9のようにな
る。図9において、集光スポットP1は計測装置7上に
半円状に拡がる。ここで、図9に示す焦点ずれ量は、図
4(a)に示す焦点ずれ量よりも大きい場合である。す
なわち、半円状に広がる集光スポットP1は、光感知器
7aおよび7cに受光される。光感知器7cから得られ
る電気信号S3は0でなくなるので、球面収差信号SA
Sは、球面収差がない状態であるにも関わらず、負の値
となる。従って、正の焦点ずれを負の球面収差と誤って
計測してしまうことになる。また、球面収差がない状態
で、光ディスク6が集光光学系10に近づく方向に移動
した場合でも、同様な現象が発生し、負の焦点ずれを正
の球面収差と誤って計測してしまう。
ォーカス制御を行い、焦点ずれがない状態になった後
に、球面収差信号SASに基づいて第2要素アクチュエ
ータの駆動制御を行い、球面収差を補正することが望ま
しい。
る状態では、球面収差を感知できない。例えば、図10
は、焦点ずれがない状態で、微小な負の球面収差が発生
している状態において、計測装置7における各光ビーム
の集光スポットP1からP3の形状を示している。ここ
で、図10に示す球面収差量は、図5(a)に示す球面
収差量よりも小さい場合である。図10において、光軸
近傍の光ビームが受光部に照射される領域は右上がりの
ハッチングで示し、周辺部の光ビームが受光部に照射さ
れる領域は右下がりのハッチングで示す。図10の場合
は、集光スポットP1において、周辺部の光ビームが受
光部に照射される領域が、光感知器7b内にあり、光感
知器7dにまで拡がっていない。一方、図5(a)の場
合は、周辺部の光ビームが受光部に照射される領域が、
光感知器7bおよび光感知器7dまで拡がっている。図
10の場合において、球面収差が発生している状態であ
るにも関わらず、球面収差信号SASは0となる。従っ
て、この微小な負の球面収差を感知することができな
い。
球面収差が発生している状態でも、同様な現象が発生
し、微小な正の球面収差を感知することができない。
界値は、計測装置7のおける第1の光ビームの集光スポ
ットP1において、周辺部の光ビームが光感知器7cま
たは7dまで拡がる時の球面収差となる。つまり、光感
知器7aおよび7bの形状を定める第1の円の大きさを
小さくすれば、球面収差の最小限界値を下げることがで
きる。
すると、大きな球面収差を正確に計測できなくなる。図
11は、計測装置7の第1の円の大きさが小さく、焦点
ずれが無く、負の球面収差が発生している状態におい
て、計測装置7における各光ビームの集光スポットP1
からP3の形状を示している。図11において、光軸近
傍の光ビームが受光部に照射される領域は右上がりのハ
ッチングで示し、周辺部の光ビームが受光部に照射され
る領域は右下がりのハッチングで示す。図11は、図5
(a)と比較して、第1の円の大きさが小さい点だけが
異なり、球面収差量は一致している。図11の場合に
は、計測装置7のおける第1の光ビームの集光スポット
P1において、光軸近傍の光ビームは、光感知器7aお
よび7cまで拡がっている。一方、周辺部の光ビーム
は、光感知器7bおよび7dまで拡がっている。結局、
光軸近傍の光ビームが光感知器7cに受光されるため、
球面収差信号SASは、本来の値よりも低下してしま
う。すなわち、第1の円の大きさを小さくすると、計測
できる球面収差の最大限界値が低下してしまう。
の形状を定める第1の円の大きさは、球面収差の最小計
測限界値と最大計測限界値との兼ね合いにより、決定す
れば良い。
クから再生された再生信号RFの品位が劣化し、誤りが
発生する。しかしながら、再生信号RFには誤り訂正が
施されるため、再生信号RFにある程度の品位以上があ
れば、誤りのない再生信号を復元できる。
は、誤り訂正により再生信号RFが十分訂正できる品位
となるような球面収差量に定めれば良い。
Δd、集光光学系を構成する各レンズのレンズ厚さ誤
差、集光光学系を構成するレンズの各レンズ間隔誤差、
および多層記録された光ディスクにおいて各情報記録層
で発生する球面収差の差異ΔSAを考慮して、各情報記
録層に集光する光ビームに発生する球面収差の最大値を
見積もることができる。
度で、球面収差を補正することも可能である。図12
は、実際の球面収差および第2要素アクチュエータの制
御信号と、球面収差信号SASとの関係を示すグラフで
ある。図12において、横軸は集光光学系11で発生し
た球面収差または第2要素アクチュエータの制御信号で
あり、縦軸は計測装置7により得られた球面収差信号S
ASである。球面収差が最小計測限界値以下では、球面
収差信号SASは0となっている。
ーカス制御を行い、焦点ずれがない状態になった後に、
第2要素アクチュエータを周期的に駆動、例えば正弦波
状に駆動する。この時、球面収差が最小計測限界値以上
の時には、球面収差信号SASが得られる。この球面収
差信号SASが予め定める基準値X(>0)となる第2
要素アクチュエータの制御信号量をY1とし、球面収差
信号SASが−Xとなる第2要素アクチュエータの制御
信号量をY2とすれば、球面収差がない状態になる第2
要素アクチュエータの制御信号量は、 Y=(Y1+Y2)/2…(8) と予測することができる。そして、第2要素アクチュエ
ータを正弦波状に駆動する状態から、第2要素アクチュ
エータの制御信号量をこの予測値Yに設定すれば良い。
うに、焦点ずれ信号FESと球面収差信号SASを計測
する計測装置7の光感知器7aから7dの形状は、半円
形状もしくは半円環形状であった。これに代わって、図
13に示すように、光感知器7c、7a、7b、7d
は、この順に並置された矩形形状でも良い。すなわち、
光感知器7aと7bは、同形状の長方形であり、対称軸
SYに対して線対称な位置に配置されている。また、光
感知器7cと7dは、同形状の長方形であり、対称軸S
Yに対して線対称な位置に配置されている。また、感知
器7c、7a、7b、7dは、対称軸SYと直交する方
向に、この順に並置されている。
る計測装置7の場合、集光スポットP1が対称軸SYに
平行な方向に移動しても、焦点ずれ信号FESと球面収
差信号SASに影響がない長所がある。
向に移動する現象は、トラッキング駆動制御により集光
光学系10がラジアル方向に移動する場合に発生する。
また、半導体レーザが射出する光ビームの波長が変化す
ることで、ホログラム2が光ビームを回折させる回折角
度が変化する場合に発生する。
7c、7a、7b、7dは光感知器7c、7a、7b、
7dが、この順に並置された矩形形状であれば、このト
ラッキング駆動が行われている場合や波長が変化する場
合でも、その影響が焦点ずれ信号FESと球面収差信号
SASに混入しない長所を持つ。
計測装置7における各光ビームの集光スポットP1から
P3の形状を図14に示す。図14(a)は負の球面収
差がある場合、図14(b)は球面収差がない場合、図
14(c)は正の球面収差がある場合を示している。ま
た、図14のいずれにおいても、焦点ずれがない状態で
ある。図14(a)および図14(c)において、光軸
近傍の光ビームが受光部に照射される領域は右上がりの
ハッチングで示し、周辺部の光ビームが受光部に照射さ
れる領域は右下がりのハッチングで示す。
く、球面収差が発生していない状態である。この図14
(b)の状態において、第1の光ビームは、光感知器7
aと7bに関して受光面積が等しくなるように形成され
る。つまり、光感知器7aから得られる電気信号S1
と、光感知器7bから得られる電気信号S2との値が等
しくなる。図13に示す計測装置7において、焦点ずれ
信号FESと、球面収差信号SASは、図3に示す計測
装置7の場合にこれまで詳細に説明した方法と同様にし
て生成できる。
場合は、図3に示す計測装置7の場合に比べて、球面収
差信号SASの感度(ゲイン)が低下する短所を持つ。
較すれば、図14(a)において光感知器7dに受光さ
れる光ビームは、図5(a)において光感知器7dに受
光される光ビームよりも光量が大きい。すなわち、同じ
負の球面収差が発生している場合でも、図13に示す球
面収差信号SASは、図4に示す球面収差信号SASよ
りも、感度が低下する。
較すれば、図14(c)において光感知器7cに受光さ
れる光ビームは、図5(c)において光感知器7cに受
光される光ビームよりも光量が大きい。すなわち、同じ
正の球面収差が発生している場合でも、図13に示す球
面収差信号SASは、図4に示す球面収差信号SASよ
りも、感度が低下する。
情報記録層から反射した光ビームを計測装置7に導くた
めの手段として、ホログラム2を使用したが、これに限
定されるものではなく、例えば、ビームスプリッタとウ
ェッジプリズムを組み合わせたものを使用しても良い。
しかしながら、装置の小型化を図る点からは、ホログラ
ム2を使用するのが好ましい。また、ホログラムは、ト
ラッキングずれ信号を計測するための第2の光ビームお
よび第3の光ビームを形成する手段を兼ね備えることが
できるため、部品点数の削減および装置の小型化を図る
ことができる。
められたカバーガラス6aの厚み、かつあらかじめ定め
られた情報記録層に対して、球面収差が十分補正されて
いる。すなわち、所定の情報記録層に集光する光ビーム
は、球面収差が含まれておらず、十分小さいビーム径と
なっている。
学系10を構成する第1要素4と第2要素5との間隔を
調整して球面収差を補正するので、集光光学系10は、
あらかじめ定められたカバーガラス6aの厚み、かつあ
らかじめ定められた情報記録層に対して、球面収差を十
分補正されている必要がない。
学系10を含む光ピックアップ装置11の組立時には、
第1要素4と第2要素5との間隔を概してあらかじめ定
められた値に調整すればよく、レンズ間隔誤差があって
もよい。この組立時のレンズ間隔誤差によって、集光光
学系10には球面収差が発生する。
には、第1要素4と第2要素5とにレンズ厚さ誤差があ
ってもよい。この製造時のレンズ厚さ誤差によって、集
光光学系10には球面収差が発生する。
によって発生する集光光学系10の球面収差は、球面収
差信号SASとして計測され、この球面収差信号SAS
に基づいて補正することができる。
5とを組み合わせた集光光学系10の収差計測および収
差補正について述べたが、これに限定されるものではな
い。例えば、複数のレンズ群を組み合わせた集光光学系
にも運用可能である。
5との間隔を調整して球面収差を補正したが、これに限
定されるものではない。例えば、コリメートレンズ3を
移動させて、半導体レーザ1とコリメートレンズ3との
間隔を調整させても良い。この場合、半導体レーザ1か
ら射出されコリメートレンズ3を通過した光ビームは非
平行光となり、球面収差を発生させることができる。こ
の球面収差により集光光学系10の球面収差を補正する
ことができる。
3との間に、球面収差補正機構を挿入しても良い。球面
収差補正機構は、光ビームが球面収差補正機構を通過す
る際に、球面収差を発生させる光学系を構成している。
例えば、球面収差補正機構として、正のパワーを持つ凸
レンズと負のパワーを持つ凹レンズを組み合わせたアフ
ォーカル光学系を用いれば良い。2枚のレンズ間隔を調
節することで、球面収差を発生させることができる。さ
らに、球面収差補正機構の別の構成として、正のパワー
を持つ2枚の凸レンズを組み合わせたアフォーカル光学
系でも良い。この場合も、2枚のレンズ間隔を調節する
ことで、球面収差を発生させることができる。
点ずれ検出を、計測装置7に入射する同一の光ビーム
(第1光ビーム)と、同一の対称軸SYを挟んで配置さ
れた受光領域を用いて行ったが、本発明はこれに限るも
のではなく、収差検出と焦点ずれ検出を、それぞれ異な
る光ビームと、それぞれ異なる対称軸を挟む受光領域を
用いて行っても良い。
メータレンズ3との間にハーフミラーを設ける。そし
て、そのハーフミラーにより反射された光ビームをその
光軸に垂直な直線(第2直線)により分割することで第
2光ビームを生成し、その第2光ビームを第2直線に対
応する(平行な)対称軸を挟んで対称に設けた2つの受
光領域により検出することで焦点ずれ信号を生成する。
さらに、上記ハーフミラーを透過した光ビームから上述
したようにホログラム2、計測装置7を用いて収差信号
を生成する。但し、この場合、計測装置7における光感
知器7a,7bは必要なくなる。
る必要がなく、焦点ずれと球面収差を精度良く計測する
ことができ、その計測結果に基づいて、焦点ずれと球面
収差を補正することができる。
によれば、カバーガラス厚さ誤差、レンズ間隔誤差、レ
ンズ厚さ誤差がある場合でも、単層光ディスクの情報記
録層あるいは多層光ディスクの情報記録層に情報の記
録、または情報記録層から情報の再生を適切に行うこと
ができる。その結果、小型化、低価格化、および短時間
の製造が可能となる。
概略構成図である。
装置全体を示す概略構成図である。
光スポットの形状が変化することを説明する図である。
光スポットの形状が変化することを説明する図である。
光される光ビームの焦点位置が変化することを説明する
図である。
いる情報記録層上の横収差が変化することを説明する図
である。
発生した場合に、計測装置7上の集光スポットの形状が
変化することを説明する図である。
測装置7上の集光スポットを説明する図である。
装置7上の集光スポットを説明する図である。
した場合に、計測装置7上の集光スポットを説明する図
である。
タの制御信号と、球面収差信号SASとの関係を示す図
である。
である。
測装置7上の集光スポットの形状が変化することを説明
する図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 光源と、該光源から照射される光ビーム
を光ディスクの記録面上に集光させる集光光学系と、少
なくとも、前記記録面にて反射され前記集光光学系を通
過した光ビームを分割して受光手段へ導く光学素子手段
と、該光学素子手段からの光ビームを受光しその光量を
計測する受光手段とを有する光ピックアップ装置におい
て、 前記光学素子手段にて分割形成され第1光ビームとして
前記受光手段に入射する光ビームの、光軸に近い部分の
光量と、光軸から離れた部分の光量に基づいて、前記集
光光学系の収差を示す収差信号を生成する収差信号生成
手段を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の光ピックアップ装置に
おいて、 前記受光手段にて計測された光量に基づき、焦点ずれ信
号を生成する焦点ずれ信号生成手段を備え、 該焦点ずれ信号生成手段は、前記収差信号を用いて前記
焦点ずれ信号を生成することを特徴とする光ピックアッ
プ装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の光ピックアップ装置に
おいて、 前記光学素子手段は、前記集光光学系を通過した光ビー
ムをその光軸に垂直な第1直線を境界として分割するこ
とで第1光ビームを生成して、前記受光手段へと導き、 前記受光手段は、第3、第4領域を備えてなり、 第3領域と第4領域は、第1光ビームの光軸を通りかつ
第1直線に対応する前記受光手段上の直線を対称軸とし
て、略線対称な関係に設けられており、 第3領域、第4領域は、第1光ビームの光軸から離れた
位置に配置されており、 第3領域、第4領域からの電気信号をそれぞれS3、S
4としたときに、前記収差信号生成手段は、S3とS4
との差を用いて収差信号を生成することを特徴とする光
ピックアップ装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の光ピックアップ装置に
おいて、 前記光学素子手段は、前記集光光学系を通過した光ビー
ムをその光軸に垂直な第2直線を境界として分割するこ
とで第2光ビームを生成して、前記受光手段へと導き、 前記受光手段は、第1、第2領域を備えてなり、 第1領域と第2領域は、第2光ビームの光軸を通りかつ
第2直線に対応する前記受光手段上の直線を対称軸とし
て、略線対称な関係に設けられており、 第1領域、第2領域の第2光ビームの光軸からの距離
は、第3領域、第4領域の第1光ビームの光軸からの距
離よりも小さく設定されており、 第1領域,第2領域からの電気信号をそれぞれS1,S
2としたときに、S1とS2との差を用いて焦点ずれ信
号を生成する焦点ずれ信号生成手段を備えたことを特徴
とする光ピックアップ装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の光ピックアップ装置に
おいて、 前記焦点ずれ信号生成手段は、Kを定数としたときに、 (S1−S2)+(S3−S4)×K の演算により焦点ずれ信号を生成することを特徴とする
光ピックアップ装置。 - 【請求項6】 請求項4に記載の光ピックアップ装置に
おいて、 S1とS2の差とS3とS4の差の複数の組み合わせに
対応して、複数の焦点ずれ信号を記憶する記憶手段を備
え、 前記焦点ずれ信号生成手段は、前記受光手段からのS1
乃至S4の電気信号に基づくS1とS2の差及びS3と
S4の差に対応する焦点ずれ信号を、前記記憶手段より
読み出して出力することを特徴とする光ピックアップ装
置。 - 【請求項7】 請求項4乃至請求項6のいずれかに記載
の光ピックアップ装置において、 第1直線と第2直線、第1光ビームと第2光ビームは、
それぞれ同一であることを特徴とする光ピックアップ装
置。 - 【請求項8】 請求項7に記載の光ピックアップ装置に
おいて、 前記受光手段における第1領域と第2領域は、それぞれ
前記対称軸を弦とする半円形状に形成されており、 前記受光手段における第3領域と第4領域は、内周の半
径が第1領域、第2領域の最外周半径よりも大きな半円
環形状に形成され、それぞれ第1領域、第2領域の最外
周の外側に設けられていることを特徴とする光ピックア
ップ装置。 - 【請求項9】 請求項7に記載の光ピックアップ装置に
おいて、 前記受光手段における第3領域、第1領域、第2領域、
第4領域は、それぞれ矩形状に形成され、前記対称軸に
垂直な方向にこの順で並置されてなることを特徴とする
光ピックアップ装置。 - 【請求項10】 請求項1乃至請求項9のいずれかに記
載の光ピックアップ装置において、 前記集光光学系は、複数のレンズが組み合わされてなる
対物レンズを備えていることを特徴とする光ピックアッ
プ装置。 - 【請求項11】 請求項1乃至請求項10のいずれかに
記載の光ピックアップ装置において、 前記収差信号生成手段からの前記収差信号に基づき、前
記集光光学系の球面収差を補正する球面収差補正手段を
備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項12】 請求項11に記載の光ピックアップ装
置を用いて球面収差を補正する収差補正方法であって、 前記集光光学系の焦点ずれを補正した後、球面収差を補
正することを特徴とする収差補正方法。 - 【請求項13】 請求項11に記載の光ピックアップ装
置を用いて球面収差を補正する収差補正方法であって、 前記球面収差補正手段を周期的に駆動し、その駆動時に
前記収差検出手段が検出した球面収差に基づいて、前記
集光光学系の球面収差を補正することを特徴とする収差
補正方法。 - 【請求項14】 反射体に光ビームを集光する集光光学
系と、 前記反射体にて反射され集光光学系を通過した光ビーム
を分割して受光手段へ導く光学素子手段と、 該光学素子手段からの光ビームを受光しその光量を計測
する受光手段とを有し、 前記光学素子手段において分割形成され第1光ビームと
して前記受光手段に入射する光ビームの、光軸に近い部
分の光量と、光軸から離れた部分の光量に基づいて、前
記集光光学系の収差を示す収差信号を生成する収差信号
生成手段を備えたことを特徴とする収差検出装置。
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