JP2002039915A - 検出装置及び光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周囲の電気的なノイズに影響されることな
く、集光光学系に生じる球面収差を精度良く検出する。 【解決手段】 集光光学系を通過した光ビームを、前記
光ビームの光軸に近い側の第１の光ビームと、前記第１
の光ビームよりも外側の第２の光ビームとに分離する分
離手段と、前記分離手段により分離された第１および第
２の光ビームをそれぞれ独立して受光する受光手段と、
前記受光手段の出力に基づいて、前記集光光学系の焦点
誤差並びに球面収差を検出する検出手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集光光学系の焦点
誤差並びに球面収差を検出する検出装置及び光ピックア
ップ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光ディスク装置において記録密
度を上げるためには、記録媒体である光ディスクの記録
再生に用いられる光の波長をできるだけ短くするか、光
ディスクに対して光を収束させる対物レンズの開口数
（ＮＡ）を大きくする必要がある。

【０００３】ところで、光の波長を短くするには、より
波長の短いレーザ光を発生する半導体レーザを開発する
必要がある。しかしながら、このような半導体レーザを
開発するのは容易ではないことから、記録密度を上げる
ために、通常、上記した対物レンズの開口数を大きくす
る方法が採用されている。

【０００４】一方、対物レンズの開口数を大きくするに
は、レンズの直径を大きくする方法が考えられるが、こ
の場合、装置自体が大きなものとなる等の問題が生じ
る。そこで、ソリッド・イマージョンレンズを用いて、
対物レンズの直径を大きくすることなく、対物レンズの
開口数を実効的に向上させる方法が検討されている。

【０００５】例えば、特開平８−２１２５７９号公報に
は、ソリッド・イマージョンレンズを用いた光ピックア
ップ装置が開示されている。この光ピックアップ装置
は、図６に示すように、対物レンズ１１２により集光さ
れた光はプレート１１３とソリッド・イマージョンレン
ズ１１４を介して光磁気ディスク１１１の基板１１１ｂ
を透過して情報記録層１１１ａに集光され、該光磁気デ
ィスク１１１を挟んでソリッド・イマージョンレンズ１
１４と反対側に配置された磁気ヘッド１１５によって情
報の記録が行われる。

【０００６】上記対物レンズ１１２は、周縁部において
ホルダ１１８に保持されると共に、該ホルダ１１８の両
側部に対物レンズ１１２のフォーカス制御を行うための
フォーカシングアクチュエータ１１９とトラッキング制
御を行うためのトラッキングアクチュエータ１２０とが
設けられている。

【０００７】一方、上記ソリッド・イマージョンレンズ
１１４は、周縁部においてホルダ１１６に保持されると
共に、該ホルダ１１６の両側部にソリッド・イマージョ
ンレンズ１１４とプレート１１３または対物レンズ１１
２との間隔を調整するためのソリッド・イマージョンレ
ンズアクチュエータ１１７が設けられている。

【０００８】ここで、上記ソリッド・イマージョンレン
ズ１１４は、光磁気ディスク１１１の基板１１１ｂとほ
ぼ同じ屈折率を有するガラスでできており、半球面は集
光点を中心とする球面となっているので、対物レンズ１
１２で集光された光の開口数は基板１１１ｂ内において
屈折率倍される。具体的に述べると、対物レンズ１１２
の開口数を０．５５、ソリッド・イマージョンレンズ１
１４の屈折率を１．５とすると実効的な開口数は０．８
３となる。

【０００９】このように、ソリッド・イマージョンレン
ズ１１４を用いた集光光学系では、実効的な開口数が大
きくなるが、その分、光磁気ディスク１１１の基板１１
１ｂの厚み誤差や多層構造とした場合の基板１１１ｂの
厚みの変化により大きな球面収差が発生する。

【００１０】したがって、上記のようにソリッド・イマ
ージョンレンズ１１４と対物レンズ１１２とで構成され
た集光光学系において、球面収差が発生した場合、ソリ
ッド・イマージョンレンズアクチュエータ１１７を用い
て、ソリッド・イマージョンレンズ１１４とプレート１
１３または対物レンズ１１２との間隔を調整することに
より、球面収差を補正するようになっている。

【００１１】具体的には、ホルダ１１６とホルダ１１８
とに対向する電極をそれぞれ設け、該電極間の電気容量
を測定し、このときの電気容量が所定値となるように、
ホルダ１１６をソリッド・イマージョンレンズアクチュ
エータ１１７によってホルダ１１８に対して移動させて
該ホルダ１１６とホルダ１１８との間隔を一定に保つこ
とで、上記集光光学系の球面収差を疑似的に補正してい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した光
ピックアップ装置では、ホルダ１１６とホルダ１１８と
の間の電気容量が所定値になるように、ホルダ１１６と
ホルダ１１８との間隔を一定に保つことで、集光光学系
の球面収差を補正するようになっている。

【００１３】したがって、上記光ピックアップ装置で
は、上記の電気容量を測定することで、集光光学系の球
面収差が検出されることになる。

【００１４】しかしながら、ホルダ１１６とホルダ１１
８との間で測定される電気容量は、１０ｐＦ足らずの非
常に小さな値であるので、光ピックアップ装置内の配線
等の浮遊容量により誤差を生じる虞があり、このような
場合、集光光学系に生じる球面収差を精度良く検出する
ことができない。

【００１５】このように、集光光学系に生じる球面収差
を精度良く検出できなければ、発生した球面収差を適切
に補正できず、この結果、光磁気ディスク１１１の情報
記録層１１１ａに対する情報の記録および再生を適切に
行うことができないという問題が生じる。

【００１６】本願発明は、上記の問題点に鑑みなされた
ものであって、その目的は、周囲の電気的なノイズに影
響されることなく、集光光学系に生じる球面収差を精度
良く検出する検出装置を提供すると共に、該検出装置を
備えることで、集光光学系に生じる球面収差を適切に補
正することができ、光磁気ディスクに対する情報の記録
および再生を適切に行うことのできる光ピックアップ装
置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の検出装置は、集
光光学系を通過した光ビームを、前記光ビームの光軸に
近い側の第１の光ビームと、前記第１の光ビームよりも
外側の第２の光ビームとに分離する分離手段と、前記分
離手段により分離された第１および第２の光ビームをそ
れぞれ独立して受光する受光手段と、前記受光手段の出
力に基づいて、前記集光光学系の焦点誤差並びに球面収
差を検出する検出手段とを具備することを特徴とする。

【００１８】さらに、前記受光手段は、前記第１の光ビ
ームを受光する第１受光部と、前記第２の光ビームを受
光する第２受光部とを有し、前記検出手段は、前記第１
または第２の受光部の出力に基づき、前記第１または第
２の光ビームの焦点誤差を検出することを特徴とする。

【００１９】また、前記分離手段はホログラムであるこ
とを特徴とする。

【００２０】本発明の光ピックアップ装置は、光源と、
前記光源から照射される光を記録媒体に集光させる集光
光学系と、前記記録媒体に反射し、前記集光光学系を通
過した光ビームを、前記光ビームの光軸に近い側の第１
の光ビームと、前記第１の光ビームよりも外側の第２の
光ビームとに分離する分離手段と、前記分離手段により
分離された第１および第２の光ビームをそれぞれ独立し
て受光する受光手段と、前記受光手段の出力に基づい
て、前記集光光学系の焦点誤差並びに球面収差を検出す
る検出手段と、前記検出手段により検出された焦点誤差
に基づき、前記集光光学系の焦点誤差を補正する焦点誤
差補正手段と、前記検出手段により検出された球面収差
に基づき、前記集光光学系の球面収差を補正する収差補
正手段とを具備することを特徴とする。

【００２１】さらに、前記受光手段は、前記第１の光ビ
ームを受光する第１受光部と、前記第２の光ビームを受
光する第２受光部とを有し、前記検出手段は、前記第１
または第２の受光部の出力に基づき、前記第１または第
２の光ビームの焦点誤差を検出することを特徴とする。

【００２２】また、前記分離手段はホログラムであるこ
とを特徴とする。

【００２３】また、前記集光光学系は、少なくとも２つ
のレンズ要素が所定の間隔で配置された構造となってお
り、前記収差補正手段は、前記検出手段により検出され
た球面収差に基づいて、前記レンズ要素の間隔を調整す
ることで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。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、本実施の形態では、集光光学系の球面収差を
検出する収差検出装置を備えた光ピックアップ装置を有
する光ディスク記録再生装置について説明する。

【００２５】本実施の形態に係る光ディスク記録再生装
置は、図２に示すように、記録媒体である光磁気ディス
ク６を回転駆動するスピンドルモータ９、光磁気ディス
ク６に記録された情報を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、図示
しないが、光磁気ディスク６に情報を記録するための磁
気ヘッドを備えている。

【００２６】上記光ピックアップ装置１１は、半導体レ
ーザ（光源）１、ホログラム２、コリメートレンズ３、
対物レンズ（レンズ要素）４およびソリッド・イマージ
ョンレンズ（レンズ要素）５からなる集光光学系１０、
および光検出装置（検出手段）７を有している。

【００２７】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°屈
折させるミラー８が配設されている。

【００２８】さらに、上記対物レンズ４は、周縁部にお
いてホルダ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、対
物レンズ４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、対物レンズ４を適切な位置に移動させてフ
ォーカシング制御を行なうようになっている。

【００２９】また、上記ソリッド・イマージョンレンズ
５は、周縁部においてホルダ１５に保持されており、こ
のホルダ１５の外周部にはソリッド・イマージョンレン
ズアクチュエータ１６が設けられている。このソリッド
・イマージョンレンズアクチュエータ１６により、ソリ
ッド・イマージョンレンズ５を光軸方向に移動させるよ
うになっている。これにより、ソリッド・イマージョン
レンズアクチュエータ１６を駆動制御することで、ソリ
ッド・イマージョンレンズ５と対物レンズ４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。

【００３０】上記駆動制御部１２は、スピンドルモータ
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
ス駆動回路１８、ソリッド・イマージョンレンズアクチ
ュエータ１６の駆動制御を行うソリッド・イマージョン
レンズ駆動回路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、ソリッド・イマージョ
ンレンズ駆動回路１９への制御信号を生成するための制
御信号生成回路２０、光検出装置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からなる。

【００３１】ここで、上記光ピックアップ装置１１につ
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では、図２
で示したミラー８については省略している。

【００３２】上記光ピックアップ装置１１において、ホ
ログラム２、コリメートレンズ３、対物レンズ４および
ソリッド・イマージョンレンズ５は、半導体レーザ１の
出射面と光磁気ディスク６の反射面との間に形成される
光軸ＯＡ上に配置され、光検出装置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。

【００３３】したがって、上記光ピックアップ装置１１
において、半導体レーザ１から出射された光（以下、光
ビームと称する）は、ホログラム２で０次回折光として
透過し、コリメートレンズ３によって平行光に変換され
た後、対物レンズ４およびソリッド・イマージョンレン
ズ５を介して光磁気ディスク６上の所定の位置に集光さ
れる。一方、光磁気ディスク６から反射された光ビーム
は、ソリッド・イマージョンレンズ５、対物レンズ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、該ホログラム２にて回折されて光検出装置７上に集
光される。

【００３４】上記ホログラム２は、光軸ＯＡに直交する
直線ＣＬと該光軸ＯＡを中心とする第１の半円Ｅ１とで
囲まれた第１の領域２ａ、上記第１の半円Ｅ１と上記直
線ＣＬと第１の半円Ｅ１よりも半径が大きく、且つ第１
の半円Ｅ１側の第２の半円Ｅ２と上記直線ＣＬとで囲ま
れた第２の領域２ｂ、上記直線ＣＬに対して第１の半円
Ｅ１および第２の半円Ｅ２とは反対側の第３の半円Ｅ３
と直線ＣＬとで囲まれた第３の領域２ｃの３つの領域を
有している。

【００３５】上記ホログラム２は、半導体レーザ１側か
らの出射光を回折せずにそのまま光磁気ディスク６側に
透過させ、光磁気ディスク６側からの反射光を回折して
光検出装置７に導くようになっている。

【００３６】そして、ホログラム２の各領域は、それぞ
れの領域を光磁気ディスク６側から通過する光によって
各領域に対応する集光スポットが別々に形成されように
形成されている。これにより、ホログラム２の３つの領
域を光磁気ディスク６側から通過する光は、３箇所の集
光スポットを形成するようになる。

【００３７】また、光検出装置７は、５つの光検出器７
ａ〜７ｅで構成されている。光検出器（第１光検出器）
７ａ・光検出器（第２光検出器）７ｂを並置して第１受
光部を形成し、光検出器（第３光検出器）７ｃ・光検出
器（第４光検出器）７ｄを並置して第２受光部を形成
し、光検出器７ｅは単独で第３受光部を形成している。

【００３８】したがって、上記ホログラム２の各領域で
回折された光ビームは、それぞれ光検出装置７の各受光
部に導かれる。

【００３９】すなわち、光磁気ディスク６で反射された
光ビームの光軸ＯＡに近い側の第１の光ビームとなる第
１の領域２ａからの光ビームによって、第１受光部を構
成する光検出器７ａと光検出器７ｂとの境界線上に集光
スポットＰ１が形成され、第１の光ビームよりも外側の
第２の光ビームとなる第２の領域２ｂからの光ビームに
よって、第２受光部を構成する光検出器７ｃと光検出器
７ｄとの境界線上に集光スポットＰ２が形成され、光磁
気ディスク６の情報信号となる第３の領域２ｃからの光
ビームによって、第３受光部を構成する光検出器７ｅに
集光スポットＰ３が形成されるようになっている。

【００４０】また、上記の光検出器７ａ〜７ｅは、いず
れも受光した光（光信号）を電気信号に変換するように
なっており、変換した電気信号を前述した制御信号生成
回路２０および情報再生回路２１に出力するようになっ
ている。

【００４１】したがって、光検出装置７の第１受光部の
光検出器７ａ・７ｂには、光磁気ディスク６で反射さ
れ、ソリッド・イマージョンレンズ５および対物レンズ
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の光軸ＯＡに近い側の第１の領域２ａで回
折される第１の光ビームが入射されるようになってい
る。

【００４２】また、光検出装置７の第２受光部の光検出
器７ｃ・７ｄには、光磁気ディスク６で反射され、ソリ
ッド・イマージョンレンズ５および対物レンズ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の上記第１の領域２ａよりも外側に形成された第２
の領域２ｂで回折される第２の光ビームが入射されるよ
うになっている。

【００４３】さらに、光検出装置７の第３受光部である
光検出器７ｅには、光磁気ディスク６で反射され、ソリ
ッド・イマージョンレンズ５および対物レンズ４からな
る集光光学系１０を通過した光ビームが、ホログラム２
の第３の領域２ｃで回折され、入射されるようになって
いる。

【００４４】上記の各光検出器７ａ〜７ｅにおいて、受
光された光信号は、それぞれ電気信号Ｓ１〜Ｓ５に変換
される。

【００４５】各光検出器７ａ〜７ｅ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における対物レンズ４やソリッド・イマージ
ョンレンズ５の移動調整に使用される。

【００４６】また、上記電気信号は、情報再生回路２１
に出力され、再生信号に変換される。すなわち、光磁気
ディスク６に記録された情報信号（再生信号）ＲＦは、
ＲＦ＝Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４＋Ｓ５で与えられる。

【００４７】ここで、光磁気ディスク６の基板の厚さ
や、ソリッド・イマージョンレンズ５と対物レンズ４と
の相対位置等が適切で球面収差が発生していない状態に
おいて、該光磁気ディスク６上に正しく焦点が結ばれて
いるとき、つまり、合焦時には、各光検出器７ａ〜７ｅ
に形成される集光スポットＰ１〜Ｐ３の形状は、図３
（ｂ）に示すように、それぞれがほぼ同じ大きさの点と
なる。

【００４８】このとき、ホログラム２にて回折される光
ビームのうち、光軸ＯＡ側の第１の光ビームが合焦した
集光スポットＰ１は、光検出器７ａと７ｂに対して照射
面積が等しくなるように形成される。つまり、光検出器
７ａから得られる電気信号Ｓ１と、光検出器７ｂから得
られる電気信号Ｓ２との値が等しいことを示している。

【００４９】ここで、光磁気ディスク６に照射される光
ビームの焦点誤差を示す焦点誤差信号ＦＥＳは、 ＦＥＳ＝Ｓ１−Ｓ２ で表される。

【００５０】したがって、上述のように光検出器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、合焦時には、焦点誤差信号ＦＥＳは０と
なっている。

【００５１】また、光磁気ディスク６に照射される光ビ
ームの焦点がずれた場合、光検出器７ａ〜７ｅに形成さ
れる集光スポットＰ１〜Ｐ３は半円状に拡がる。例えば
光磁気ディスク６が対物レンズ４から遠ざかる方向に移
動すると、図３（ａ）に示すように、集光スポットＰ１
は光検出器７ｂ上に半円状に拡がる。これに対して、光
磁気ディスク６が対物レンズ４に近づく方向に移動する
と、図３（ｃ）に示すように、集光スポットＰ１は光検
出器７ａ上に半円状に拡がる。

【００５２】すなわち、光磁気ディスク６が対物レンズ
４から遠ざかる方向に移動する場合には、光検出器７ｂ
により変換された電気信号Ｓ２の値の方が、光検出器７
ａにより変換された電気信号Ｓ１の値よりも大きくな
り、焦点誤差信号ＦＥＳは負の値を示す。

【００５３】一方、光磁気ディスク６が対物レンズ４に
近づく方向に移動する場合には、光検出器７ａにより変
換された電気信号Ｓ１の値の方が、光検出器７ｂにより
変換された電気信号Ｓ２の値よりも大きくなり、焦点誤
差信号ＦＥＳは正の値を示す。

【００５４】したがって、上記焦点誤差信号ＦＥＳを０
にするには、対物レンズ４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、該対物
レンズ４を光軸ＯＡ方向に移動させることにより行われ
る。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の駆動量は、光検出器７ａと７ｂ
とで得られる電気信号Ｓ１とＳ２とに基づいて、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。

【００５５】一般に、光磁気ディスク６の基板の厚み
や、ソリッド・イマージョンレンズ５と対物レンズ４と
の相対位置等が適切でない場合には、上記構成の光ピッ
クアップ装置の集光光学系１０において球面収差が発生
する。

【００５６】この球面収差とは、集光光学系の中心部を
通過する光ビームの焦点と周辺部を通過する光ビームの
焦点とのずれを言う。

【００５７】このように、集光光学系１０において球面
収差が発生した場合、該集光光学系１０において合焦状
態、すなわち光検出器７ａと７ｂとの電気信号の差が０
である状態であっても、例えば図４（ａ）や図４（ｃ）
に示すように、光検出器７ｃと７ｄとの電気信号の差が
０でなく、正あるいは負の値をとるようになる。これに
より、正あるいは負の球面収差が発生したことが示され
る。

【００５８】例えば球面収差のない状態、且つ合焦状態
では、集光光学系１０を構成するソリッド・イマージョ
ンレンズ５および対物レンズ４を通過する全ての光ビー
ムは、図５（ｂ）に示すように、光軸ＯＡ上の光磁気デ
ィスク６の一点に集光される。このときの光検出装置７
における各光ビームの集光スポットＰ１〜Ｐ３の形状
は、図４（ｂ）に示すようになる。

【００５９】これに対して、上記集光光学系１０に正あ
るいは負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５（ａ）および図５
（ｃ）に示すように、光磁気ディスク６の一点に集光さ
れない。ここでは、光軸ＯＡに近い側の光ビームの焦点
位置が光磁気ディスク６上の適切な位置にあることを前
提とし、例えば、集光光学系１０において正の球面収差
が発生した場合、図５（ａ）に示すように、該集光光学
系１０の周辺部の光ビームの焦点位置が光軸ＯＡに近い
側の光ビームの焦点位置よりもソリッド・イマージョン
レンズ５から遠くになる。一方、集光光学系１０におい
て負の球面収差が発生した場合、図５（ｃ）に示すよう
に、該集光光学系１０の周辺部の光ビームの焦点位置が
光軸ＯＡに近い側の光ビームの焦点位置よりもソリッド
・イマージョンレンズ５に近くなる。

【００６０】したがって、焦点誤差信号ＦＥＳが０とな
るようにフォーカスアクチュエータ１４により対物レン
ズ４が駆動された状態において、光磁気ディスク６の基
板の厚みが所定寸法と異なる寸法であるため、例えば正
の球面収差が生じたとすると、集光光学系１０の周辺部
の光ビームは光磁気ディスク６がソリッド・イマージョ
ンレンズ５に近づいたときと同様な変化を示すので光検
出器７ｃ・７ｄの集光スポットＰ２の形状は、図４
（ｃ）に示すように、光検出器７ｃ上に半ドーナッツ状
に拡がる。

【００６１】逆に、負の球面収差が生じたとすると、集
光光学系１０の周辺部の光ビームは光磁気ディスク６が
ソリッド・イマージョンレンズ５から遠ざかったときと
同様な変化を示すので光検出器７ｃ・７ｄの集光スポッ
トＰ２の形状は、図４（ａ）に示すように、光検出器７
ｄ上に半ドーナッツ状に拡がる。

【００６２】したがって、焦点誤差信号ＦＥＳが０で保
たれている場合、集光光学系１０で発生した球面収差を
示す信号である球面収差信号ＳＡは、各光検出器７ａ〜
７ｅから得られる電気信号Ｓ１〜Ｓ５を用いて示せば以
下のようになる。

【００６３】ＳＡ＝Ｓ３−Ｓ４また、焦点誤差信号ＦＥ
Ｓが０で保たれない場合、この焦点誤差信号ＦＥＳを考
慮して、球面収差信号ＳＡは以下のようになる。

【００６４】 ＳＡ＝（Ｓ３−Ｓ４）−（Ｓ１−Ｓ２）×Ｋ （Ｋ
は定数である） 上記の球面収差信号ＳＡは、制御信号生成回路２０で生
成され、ソリッド・イマージョンレンズ駆動回路１９に
出力される。

【００６５】したがって、ソリッド・イマージョンレン
ズ駆動回路１９は、上記球面収差信号ＳＡに基づいて、
ソリッド・イマージョンレンズ５を保持しているホルダ
１５の外周部に設けられたソリッド・イマージョンレン
ズアクチュエータ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。

【００６６】つまり、ソリッド・イマージョンレンズ駆
動回路１９は、球面収差信号ＳＡが正の球面収差を示す
とき、ソリッド・イマージョンレンズ５と対物レンズ４
との間隔を長くする方向に、ソリッド・イマージョンレ
ンズアクチュエータ１６を駆動制御し、逆に球面収差信
号ＳＡが負の球面収差を示すとき、ソリッド・イマージ
ョンレンズ５と対物レンズ４との間隔を短くする方向
に、ソリッド・イマージョンレンズアクチュエータ１６
を駆動制御するようになっている。

【００６７】このように、球面収差信号ＳＡに基づい
て、集光光学系１０で発生する球面収差がなくなるよう
補正すれば、情報の再生を行う場合、光磁気ディスク６
に記録された情報の再生を良好に行うことができる。ま
た、情報の記録を行う場合、図示しない磁気ヘッドを光
磁気ディスク６を挟んで光ピックアップ装置１１とは反
対側に配置すれば、該光磁気ディスク６への情報の書き
込みも良好に行うことができる。

【００６８】また、上記球面収差の補正は、光磁気ディ
スク６を光記録再生装置に装着した時に行っても良い
し、光磁気ディスク６を光記録再生装置に装着した後、
情報の記録あるいは再生を行っている間に適宜行っても
良い。

【００６９】つまり、例えば、半導体レーザ１によっ
て、光検出装置７による集光光学系１０の球面収差検出
後の球面収差情報を上記光磁気ディスク６の所定領域に
記録するようにする。すなわち、半導体レーザ１は、光
検出装置７による集光光学系１０の球面収差検出後、光
磁気ディスク６の装着時にのみ該光磁気ディスク６の所
定領域に球面収差情報を記録する。

【００７０】例えば、光磁気ディスク６の基板厚みのば
らつきが一枚のディスク内で一定値以内に抑えられてい
る場合には、光磁気ディスク６の交換時の最初に球面収
差検出を行なって、半導体レーザ１によって球面収差情
報を光磁気ディスク６の所定の領域に記録し、この球面
収差情報に従って、ソリッド・イマージョンレンズ５と
対物レンズ４との間隔を調整し、その後はこのレンズ間
隔を保つようにすれば良い。この場合、光磁気ディスク
６の交換時のみ集光光学系１０の球面収差の補正を行な
うことになる。また、半導体レーザ１は、光磁気ディス
ク６の所定領域に球面収差情報を記録する収差情報記録
手段の機能を兼ねている。

【００７１】一方、光磁気ディスク６の基板厚みのばら
つきが一枚のディスク内で大きなばらつきがある場合に
は、記録および再生中に常に収差量を検出し、ソリッド
・イマージョンレンズ５と対物レンズ４との間隔を変え
て球面収差の補正を行う。この場合、光磁気ディスク６
の記録および再生時に常に集光光学系１０の球面収差の
補正を行うことになる。このとき、集光光学系１０の球
面収差の検出は、光磁気ディスク６に対する情報の記録
あるいは再生中に常に行なわれるようになるので、検出
した球面収差情報は光磁気ディスク６に記録しないよう
にする。

【００７２】以上のように、光磁気ディスク６の交換時
のみ集光光学系１０の球面収差の補正を行う場合には、
補正の時間は多少長くかかっても良いので、集光光学系
１０の対物レンズ４とソリッド・イマージョンレンズ５
とのレンズ間隔を調整するソリッド・イマージョンレン
ズアクチュエータ１６は低速動作のものが使用できる。
これにより、球面収差の補正が行なえる光ピックアップ
装置を安価に製造することができる。

【００７３】一方、光磁気ディスク６の記録再生時に常
に集光光学系１０の球面収差の補正を行なう場合には、
光磁気ディスク６の回転速度に応じた速度で反応する高
速のソリッド・イマージョンレンズアクチュエータ１６
が必要となるが、ディスク厚さの製造公差を大きくとれ
るので、光磁気ディスク６の製造コストを低減すること
が可能となる。

【００７４】なお、本実施の形態では、光磁気ディスク
６に反射した光ビームを光検出装置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半円形ある
いは半ドーナッツ形に分割された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。

【００７５】また、焦点誤差信号ＦＥＳを決定するため
に、集光光学系１０を通過した光ビームのうち、光軸Ｏ
Ａに近い側の光ビーム（第１の光ビーム）が光検出装置
７において合焦するか否かで行なっていたが、これに限
定されるものではなく、集光光学系１０を通過した光ビ
ームのうち、該集光光学系１０の周縁部の光ビーム（第
２の光ビーム）が光検出装置７において合焦するか否か
で行なっても良い。しかしながら、集光光学系１０の周
縁部の光ビームである第２光ビームは球面収差の影響を
受け易く、焦点位置を精密に調整し難いので、光軸ＯＡ
に近い側の光ビームである第１の光ビームを用いて焦点
誤差を調整することが好ましい。

【００７６】さらに、本実施の形態では、対物レンズ４
とソリッド・イマージョンレンズ５とを組み合わせた集
光光学系１０の球面収差の検出および収差補正について
述べたが、本願発明は、これに限定されるものではな
い。例えば、複数のレンズ要素を組み合わせた集光光学
系にも適用可能である。

【００７７】

【発明の効果】本発明によれば、集光光学系に発生する
球面収差を光学的に検出することが可能になり、従来の
ように、集光光学系に発生する球面収差を電気的に検出
する装置に比べて、周囲の電気的なノイズに影響され
ず、精度良く球面収差を検出することができる。

【００７８】このように、集光光学系の球面収差が精度
良く検出できれば、該集光光学系の球面収差の補正を適
切に行なうことができるという効果を奏する。

【００７９】また、記録媒体に対して情報の記録あるい
は再生を適切に行なうことができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ピックアップ装置の概略構成図であ
る。

【図２】図１に示す光ピックアップ装置を備えた光ディ
スク記録再生装置の概略構成図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す光ピックアップ
装置における光ビームの焦点がずれた場合の光検出器上
での集光スポットの形状変化を示す説明図である。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す光ピックアップ
装置が有する集光光学系で球面収差が生じた場合の光検
出器上での集光スポットの形状変化を示す説明図であ
る。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す光ピックアップ
装置が有する集光光学系で発生する球面収差を示す説明
図である。

【図６】従来の光ピックアップ装置の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ（光源、収差情報記録手段） ２ ホログラム ２ａ 第１の領域 ２ｂ 第２の領域 ４ 対物レンズ（レンズ要素） ５ ソリッド・イマージョンレンズ（レンズ要素） ６ 光磁気ディスク（記録媒体） ７ 光検出装置 ７ａ 光検出器（第１光検出器） ７ｂ 光検出器（第２光検出器） ７ｃ 光検出器（第３光検出器） ７ｄ 光検出器（第４光検出器） １０ 集光光学系 １６ ソリッド・イマージョンレンズアクチュエータ
（収差補正手段） ＣＬ 直線 Ｅ１ 第１の半円 Ｅ２ 第２の半円 ＯＡ 光軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 11/105 ５５１ Ｇ１１Ｂ 11/105 ５５１Ｌ ５Ｄ１１９ ５５１Ｎ ５５６Ｂ ５５６ Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｎ Ｌ Ｆターム(参考） 2G086 HH01 HH06 2H051 AA14 BA49 BA70 CB02 CB07 CB11 CB14 CB19 CC02 CD12 2H087 KA13 LA01 NA09 PA02 PA17 PB02 QA33 5D075 CD16 CD17 CE03 5D118 AA14 BB06 CD02 DA20 DB21 5D119 AA09 AA21 AA28 BA01 BB05 EA03 EC01 JA24 JA49 LB12

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集光光学系を通過した光ビームを、前記
   光ビームの光軸に近い側の第１の光ビームと、前記第１
   の光ビームよりも外側の第２の光ビームとに分離する分
   離手段と、 前記分離手段により分離された第１および第２の光ビー
   ムをそれぞれ独立して受光する受光手段と、 前記受光手段の出力に基づいて、前記集光光学系の焦点
   誤差並びに球面収差を検出する検出手段とを具備するこ
   とを特徴とする検出装置。
2. 【請求項２】 前記受光手段は、前記第１の光ビームを
   受光する第１受光部と、前記第２の光ビームを受光する
   第２受光部とを有し、 前記検出手段は、前記第１または第２の受光部の出力に
   基づき、前記第１または第２の光ビームの焦点誤差を検
   出することを特徴とする請求項１記載の検出装置。
3. 【請求項３】 前記分離手段はホログラムであることを
   特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の検出装
   置。
4. 【請求項４】 光源と、 前記光源から照射される光を記録媒体に集光させる集光
   光学系と、 前記記録媒体に反射し、前記集光光学系を通過した光ビ
   ームを、前記光ビームの光軸に近い側の第１の光ビーム
   と、前記第１の光ビームよりも外側の第２の光ビームと
   に分離する分離手段と、 前記分離手段により分離された第１および第２の光ビー
   ムをそれぞれ独立して受光する受光手段と、 前記受光手段の出力に基づいて、前記集光光学系の焦点
   誤差並びに球面収差を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された焦点誤差に基づき、前記
   集光光学系の焦点誤差を補正する焦点誤差補正手段と、 前記検出手段により検出された球面収差に基づき、前記
   集光光学系の球面収差を補正する収差補正手段とを具備
   することを特徴とする光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 前記受光手段は、前記第１の光ビームを
   受光する第１受光部と、前記第２の光ビームを受光する
   第２受光部とを有し、 前記検出手段は、前記第１または第２の受光部の出力に
   基づき、前記第１または第２の光ビームの焦点誤差を検
   出することを特徴とする請求項４記載の光ピックアップ
   装置。
6. 【請求項６】 前記分離手段はホログラムであることを
   特徴とする請求項４または５のいずれかに記載の光ピッ
   クアップ装置。
7. 【請求項７】 前記集光光学系は、少なくとも２つのレ
   ンズ要素が所定の間隔で配置された構造となっており、 前記収差補正手段は、前記検出手段により検出された球
   面収差に基づいて、前記レンズ要素の間隔を調整するこ
   とで前記集光光学系の球面収差を補正することを特徴と
   する請求項４乃至６のいずれかに記載の光ピックアップ
   装置。