JP2003208731A - Optical head and disk recording and reproducing apparatus - Google Patents
Optical head and disk recording and reproducing apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク状（又は
円盤状）の情報記録媒体に光スポットを投影して光学的
に情報を記録再生する方式であるディスク記録再生装置
における光学ヘッドに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head in a disc recording / reproducing apparatus which is a system for optically recording / reproducing information by projecting a light spot on a disc-shaped (or disc-shaped) information recording medium. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、光学ヘッド及びディスク記録再生
装置は、ＤＶＤ・ＭＤ・ＣＤ・ＣＤ−Ｒなどその用途は
年々多様化すると共に益々高密度・高性能・高品質・高
付加価値化している。特に記録可能な光磁気メディアを
利用したディスク記録再生装置においては、ポータブル
用の需要は大きく増加傾向にあり、より一層の小型・薄
型・高性能・低コスト化が求められている。2. Description of the Related Art In recent years, optical heads and disk recording / reproducing devices have been diversifying in their applications such as DVDs, MDs, CDs, CD-Rs, etc. year by year, and are becoming higher in density, higher performance, higher quality and higher added value. . In particular, in a disk recording / reproducing device using a recordable magneto-optical medium, the demand for portable devices is on the increase, and further downsizing, thinning, high performance, and cost reduction are required.
【０００３】従来、光磁気ディスク用のディスク記録再
生装置の光学ヘッドに関する技術としては、数多くの報
告がなされている（例えば特許文献１参照）。以下、図
面を参照しながら、従来の光学ヘッドの一例として、光
磁気ディスク用のディスク記録再生装置の光学ヘッドを
説明する。図１４、図１５、図１６、図１７及び図１８
は従来の光学ヘッドの概略的な構成図及びその動作原理
を説明する図である。[0003] Conventionally, many reports have been made on the technology relating to the optical head of the disk recording / reproducing apparatus for the magneto-optical disk (see, for example, Patent Document 1). An optical head of a disk recording / reproducing apparatus for a magneto-optical disk will be described below as an example of a conventional optical head with reference to the drawings. 14, FIG. 15, FIG. 16, FIG. 17 and FIG.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a conventional optical head and a diagram for explaining the operation principle thereof.
【０００４】図１４、図１５、図１６、図１７及び図１
８において、１０１はシリコン基板、１０２はシリコン
基板１００上に固定された光源である半導体レーザ、１
０３はシリコン基板１００上にＩＣプロセスにて形成さ
れた多分割光検出器、１０４はシリコン基板１００を伝
熱状態で保持する放熱プレート、１０５は多分割光検出
器からワイヤーボンディング等で配線された端子、１０
６はシリコン基板１０１、放熱プレート１０４及び端子
１０５を保持する樹脂パッケージ、１０７は樹脂で成形
されたホログラム素子（回折格子）、１０８はビームス
プリッタ１０８ａ、折り返しミラー１０８ｂ、偏光分離
素子１０８ｃより構成された複合素子である。14, FIG. 15, FIG. 16, FIG. 17 and FIG.
In FIG. 8, 101 is a silicon substrate, 102 is a semiconductor laser which is a light source fixed on the silicon substrate 100, and 1 is a semiconductor laser.
Reference numeral 03 is a multi-division photodetector formed on the silicon substrate 100 by an IC process, 104 is a heat radiating plate that holds the silicon substrate 100 in a heat transfer state, and 105 is wired from the multi-division photodetector by wire bonding or the like. Terminals, 10
6 is a resin package holding the silicon substrate 101, the heat dissipation plate 104 and the terminals 105, 107 is a hologram element (diffraction grating) molded of resin, 108 is a beam splitter 108a, a folding mirror 108b, and a polarization separation element 108c. It is a composite element.
【０００５】また、シリコン基板１０１、半導体レーザ
１０２、多分割光検出器１０３、放熱プレート１０４、
端子１０５、樹脂パッケージ１０６、ホログラム素子１
０７、複合素子１０８を一体構成とした物を集積ユニッ
ト１０９と定義する。１１０は反射ミラー、１１１は対
物レンズ、１１２は対物レンズ１１１を固定する対物レ
ンズホルダー、１１３は磁気光学効果を有する情報記録
媒体である光磁気記録媒体、１１４は対物レンズ１１１
を光磁気記録媒体１１３のフォーカス方向（光磁気記録
媒体１１３に実質的に垂直な方向）及びラジアル方向
（光磁気記録媒体１１３に実質的に平行な方向）に駆動
する対物レンズ駆動装置である。Further, a silicon substrate 101, a semiconductor laser 102, a multi-segment photodetector 103, a heat dissipation plate 104,
Terminal 105, resin package 106, hologram element 1
07, an integrated unit of the composite element 108 is defined as an integrated unit 109. 110 is a reflection mirror, 111 is an objective lens, 112 is an objective lens holder for fixing the objective lens 111, 113 is a magneto-optical recording medium which is an information recording medium having a magneto-optical effect, and 114 is the objective lens 111.
Is an objective lens driving device for driving the optical disc in the focus direction of the magneto-optical recording medium 113 (direction substantially perpendicular to the magneto-optical recording medium 113) and the radial direction (direction substantially parallel to the magneto-optical recording medium 113).
【０００６】対物レンズ駆動装置１１４は半導体レーザ
１０２からの光束を用いて光磁気ディスク上に光スポッ
トを形成する対物レンズ１１１、対物レンズホルダー１
１２、ベース１１５、サスペンション１１６、磁気回路
１１７、コイル１１８ａ、１１８ｂの部品より構成され
る。コイル１１８ａに通電することで、対物レンズ１１
１をフォーカス方向に、またコイル１１８ｂに通電する
ことで、対物レンズ１１１をラジアル方向に駆動するこ
とが可能となる。１１９は光学台であり、光学台１１９
は反射ミラー１１０を固定する。The objective lens driving device 114 uses the light beam from the semiconductor laser 102 to form an optical spot on the magneto-optical disk, and the objective lens 111 and the objective lens holder 1.
12, a base 115, a suspension 116, a magnetic circuit 117, and coils 118a and 118b. By energizing the coil 118a, the objective lens 11
By energizing 1 in the focus direction and energizing the coil 118b, the objective lens 111 can be driven in the radial direction. Reference numeral 119 denotes an optical stand, and the optical stand 119
Fixes the reflection mirror 110.
【０００７】また、集積ユニット１０９は光学台１１９
と樹脂パッケージ１０６を接着することにより固定され
る。この結果、多分割光検出器１０３のＺ軸方向（光軸
方向）の位置は、フォーカス誤差信号受光領域１２４が
光スポットの焦点１３０及び１３１の略中間に位置する
ように、光学台１１９の寸法が規定される。Further, the integrated unit 109 is an optical stand 119.
It is fixed by adhering the resin package 106 to the resin package 106. As a result, the position of the multi-divided photodetector 103 in the Z-axis direction (optical axis direction) is adjusted so that the focus error signal light receiving region 124 is located approximately in the middle of the focal points 130 and 131 of the light spot. Is prescribed.
【０００８】一方、図１８において１２０は多分割光検
出器１０３上に形成されたフォーカス誤差信号検出用の
光スポット、１２１は多分割光検出器１０３上に形成さ
れたトラッキング誤差信号検出用の光スポット、１２２
は多分割光検出器１０３上に形成されるメインビーム
（Ｐ偏光）、１２３は多分割光検出器１０３上に形成さ
れるメインビーム（Ｓ偏光）、１２４はフォーカス誤差
信号受光領域、１２５及び１２６はトラッキング誤差信
号受光領域、１２７は情報信号受光領域、１２８は減算
器、１２９は加算器である。On the other hand, in FIG. 18, 120 is a light spot for detecting a focus error signal formed on the multi-division photo-detector 103, and 121 is a light for detecting a tracking error signal formed on the multi-division photo-detector 103. Spot, 122
Is a main beam (P-polarized light) formed on the multi-segment photodetector 103, 123 is a main beam (S-polarized) formed on the multi-segment photodetector 103, 124 is a focus error signal light receiving region, and 125 and 126. Is a tracking error signal light receiving area, 127 is an information signal light receiving area, 128 is a subtracter, and 129 is an adder.
【０００９】また、図１７において１３０及び１３１は
フォーカス誤差信号検出用の光スポットの焦点、１３２
は光磁気記録媒体１１３上に形成される光スポットであ
る。図１６において１３３はカバー、１３４は接着剤、
１３５はフレキシブル回路である。Further, in FIG. 17, reference numerals 130 and 131 denote the focus of the light spot for detecting the focus error signal, and 132.
Is a light spot formed on the magneto-optical recording medium 113. In FIG. 16, 133 is a cover, 134 is an adhesive,
135 is a flexible circuit.
【００１０】また、図１４に示すように光学ヘッドを光
磁気記録媒体１１３のラジアル方向へ移動させる光学ヘ
ッド送り装置は、送りネジ１３６、副軸１３７、送りモ
ータ１３８、ギヤ１３９ａ、ギヤ１３９ｂ、カバー１３
３に構成されたナット板１４０、軸受け１４１等から構
成され、メカベース１４２に取り付けられる（詳細は図
示せず）。このとき、ナット板１４０と送りネジ１３６
が勘合し、送りモータ１３８の回転により、ギヤ１３９
ａとギヤ１３９ｂのギヤ比及び送りネジ１３６のピッチ
により算出される減速比から決定される送り量だけ光学
ヘッド全体がラジアル方向に移動する。Further, as shown in FIG. 14, the optical head feeding device for moving the optical head in the radial direction of the magneto-optical recording medium 113 includes a feed screw 136, a counter shaft 137, a feed motor 138, a gear 139a, a gear 139b and a cover. Thirteen
3, a nut plate 140, a bearing 141, etc., and is attached to the mechanical base 142 (details not shown). At this time, the nut plate 140 and the feed screw 136
And the rotation of the feed motor 138 causes the gear 139 to rotate.
The entire optical head moves in the radial direction by the feed amount determined by the reduction ratio calculated from the gear ratio of a and the gear 139b and the pitch of the feed screw 136.
【００１１】またこのとき、対物レンズ１１１と光学台
１１９との相対位置は送り量分ずれることとなる。ま
た、対物レンズ１１１のラジアル方向の移動量の最大値
は、送りモータ１３８が回転する直前の値となる。At this time, the relative position between the objective lens 111 and the optical table 119 is displaced by the feed amount. Further, the maximum value of the movement amount of the objective lens 111 in the radial direction is the value immediately before the rotation of the feed motor 138.
【００１２】図１４、図１５及び図２０に示すように、
光磁気記録媒体１１３の内周から外周への記録又は再生
時における対物レンズ１１１の動作は、まず設計光軸付
近に対物レンズ１１１が位置し、光磁気記録媒体１１３
のトラックに追従するよう対物レンズ１１１をラジアル
方向に移動させるためにコイル１１８ｂに電流を印加す
る。コイル１１８ｂに印加された電流値に対応した電圧
を送りモータ１３８に印加し、所定の電圧に達した時送
りモータ１３８が回転することで、ギヤ１３９ａ、１３
９ｂ及び送りネジ１３６によって決定されるギヤ比に対
応した送り量が光学ヘッドに印加され、光学台１１９全
体を外周方向に駆動する。このとき、対物レンズ１１１
と光学台１１９（又は設計光軸）との相対位置ずれは対
物レンズ１１１の移動量から光学ヘッドの送り量を差し
引いた値となる。As shown in FIGS. 14, 15 and 20,
The operation of the objective lens 111 during recording or reproduction from the inner circumference to the outer circumference of the magneto-optical recording medium 113 is as follows. First, the objective lens 111 is positioned near the design optical axis, and the magneto-optical recording medium 113 is moved.
A current is applied to the coil 118b in order to move the objective lens 111 in the radial direction so as to follow the track. A voltage corresponding to the current value applied to the coil 118b is applied to the feed motor 138, and when the voltage reaches a predetermined voltage, the feed motor 138 rotates, whereby the gears 139a, 13
The feed amount corresponding to the gear ratio determined by 9b and the feed screw 136 is applied to the optical head, and drives the entire optical stand 119 in the outer peripheral direction. At this time, the objective lens 111
The relative positional deviation between the optical table 119 and the optical table 119 (or the design optical axis) is a value obtained by subtracting the feed amount of the optical head from the moving amount of the objective lens 111.
【００１３】以上のように構成された従来例について図
１４、図１５、図１６、図１７及び図１８において以下
その動作説明を行う。半導体レーザ１０２より発せられ
た光は、ホログラム素子１０７により異なる複数の光束
に分離される。異なる複数の光束は複合素子１０８のビ
ームスプリッタ１０８ａを透過し、反射ミラー１１０で
反射され対物レンズホルダー１１２に固定された対物レ
ンズ１１１により、光磁気記録媒体１１３上に直径１ミ
クロン程度の光スポット１３２として集光される。The operation of the conventional example configured as described above will be described below with reference to FIGS. 14, 15, 16, 17, and 18. The light emitted from the semiconductor laser 102 is separated into a plurality of different light fluxes by the hologram element 107. A plurality of different light beams pass through the beam splitter 108a of the composite element 108, are reflected by the reflection mirror 110, and are fixed on the objective lens holder 112 by the objective lens 111, so that a light spot 132 having a diameter of about 1 micron is formed on the magneto-optical recording medium 113. Is collected as.
【００１４】また複合素子１０８のビームスプリッタ１
０８ａにより反射された光束はレーザモニタ用受光素子
（図示せず）に入射し半導体レーザ１０２の駆動電流を
制御する。光磁気記録媒体１１３からの反射光は、逆の
経路をたどり、複合素子１０８のビームスプリッタ１０
８ａにより反射分離されて、折り返しミラー１０８ｂ、
偏光分離素子１０８ｃに入射する。The beam splitter 1 of the composite element 108
The light flux reflected by 08a enters a laser monitor light receiving element (not shown) and controls the drive current of the semiconductor laser 102. The reflected light from the magneto-optical recording medium 113 follows the opposite path, and the beam splitter 10 of the composite element 108
It is reflected and separated by 8a, and the folding mirror 108b,
It is incident on the polarization separation element 108c.
【００１５】半導体レーザ１０２は、図１７（ａ）で紙
面に平行な偏光方向となるよう設置されており、入射光
は偏光分離素子１０８ｃにより、互いに直交する２つの
偏光成分の光束に分離され、情報信号受光領域１２７に
入射する。The semiconductor laser 102 is installed so that the polarization direction is parallel to the plane of the paper in FIG. 17A, and the incident light is separated by the polarization separation element 108c into two light beams having two polarization components orthogonal to each other. It is incident on the information signal receiving area 127.
【００１６】また光磁気記録媒体１１３からの反射光の
うちビームスプリッタ１０８ａを透過した光束はホログ
ラム素子１０７により複数の光束に分離されフォーカス
誤差信号受光領域１２４とトラッキング誤差信号受光領
域１２５及び１２６へ集光する。フォーカスサーボはい
わゆるＳＳＤ法で行い、トラッキングサーボはいわゆる
プッシュプル法で行う。Of the reflected light from the magneto-optical recording medium 113, the light beam that has passed through the beam splitter 108a is separated into a plurality of light beams by the hologram element 107 and is collected in the focus error signal light receiving region 124 and the tracking error signal light receiving regions 125 and 126. Glow. Focus servo is performed by the so-called SSD method, and tracking servo is performed by the so-called push-pull method.
【００１７】さらに、Ｐ偏光からなるメインビーム１２
２とＳ偏光からなるメインビーム１２３の差を演算する
ことにより、差動検出法による光磁気ディスク情報信号
の検出が可能となる。さらに、それらの和をとることに
より、プレピット信号の検出が可能となる。Further, the main beam 12 composed of P-polarized light
By calculating the difference between 2 and the main beam 123 composed of S-polarized light, it becomes possible to detect the magneto-optical disk information signal by the differential detection method. Furthermore, the pre-pit signal can be detected by taking the sum of them.
【００１８】以上のように構成される光学ヘッドにおい
て、光磁気記録媒体１１３からの反射光により所望の検
出信号を得るために、組立時に半導体レーザ１０２と対
物レンズ１１１と多分割光検出器１０３の相対位置調整
が行われる。これらの相対位置調整に関して、フォーカ
ス誤差信号の初期位置設定は、多分割光検出器１０３の
Ｚ軸方向（光軸方向）の位置を、フォーカス誤差信号受
光領域１２４が光スポットの焦点１３０及び１３１の略
中間に位置するように光学台１１９と集積ユニット１０
９の樹脂パッケージ１０６との寸法を規定することによ
り決定される。In the optical head constructed as described above, in order to obtain a desired detection signal by the reflected light from the magneto-optical recording medium 113, the semiconductor laser 102, the objective lens 111 and the multi-divided photodetector 103 are assembled. Relative position adjustment is performed. Regarding these relative position adjustments, the initial position setting of the focus error signal is performed by setting the position of the multi-divided photodetector 103 in the Z-axis direction (optical axis direction) so that the focus error signal light-receiving region 124 defines the focus 130 and 131 of the light spot. The optical base 119 and the integrated unit 10 are positioned so as to be located substantially in the middle
9 and the resin package 106 are defined.
【００１９】また、トラッキング誤差信号の調整は、図
１６（ａ）、（ｂ）に示すように、外部治具（図示せ
ず）によりベース１１５を保持し、対物レンズ駆動装置
１１４をＹ方向及びＸ方向に移動することにより、トラ
ッキング誤差信号受光領域１２５及び１２６の出力が略
均一となるように調整される。Further, as shown in FIGS. 16A and 16B, the adjustment of the tracking error signal is carried out by holding the base 115 by an external jig (not shown) and setting the objective lens driving device 114 in the Y direction. By moving in the X direction, the outputs of the tracking error signal light receiving regions 125 and 126 are adjusted to be substantially uniform.
【００２０】この調整は結果的には、図１７において半
導体レーザ２の発光軸中心に対して対物レンズ１１１の
中心を合わせることとなる。さらに、光磁気記録媒体１
１３と対物レンズ１１１との相対傾き調整は、外部治具
（図示せず）によりベース１１５を保持し、ラジアル方
向（Ｙ軸周り）スキュー調整θＲ、タンジェンシャル方
向（Ｘ軸周り）スキュー調整θＴを行い調整する。調整
後はベース１１５を光学台１１９に接着剤１３４を用い
て接着固定する。以上により、フォーカス誤差信号及び
トラッキング誤差信号の調整、スキュー調整が完了し光
学ヘッドが完成する。As a result of this adjustment, the center of the objective lens 111 is aligned with the center of the emission axis of the semiconductor laser 2 in FIG. Further, the magneto-optical recording medium 1
For adjusting the relative inclination between the objective lens 111 and the objective lens 111, the base 115 is held by an external jig (not shown), and the skew adjustment θR in the radial direction (around the Y axis) and the skew adjustment θT in the tangential direction (around the X axis) are adjusted. Perform and adjust. After the adjustment, the base 115 is adhesively fixed to the optical stand 119 by using the adhesive agent 134. As described above, the adjustment of the focus error signal and the tracking error signal and the skew adjustment are completed, and the optical head is completed.
【００２１】一方、図１９は上記の従来の構成の光学ヘ
ッドのフォーカスサーボを示したものであり、いわゆる
ＳＳＤ法により演算生成されたフォーカス誤差信号に対
してＧＮＤとのオフセット量を算出してオフセット量に
応じた電流をコイル１１８ｂに印加することでフォーカ
スサーボがＧＮＤ付近で収束するよう構成されている。On the other hand, FIG. 19 shows the focus servo of the optical head having the above-mentioned conventional structure. The focus error signal calculated by the so-called SSD method is used to calculate the offset amount with respect to the GND to perform the offset. The focus servo is configured to converge near GND by applying a current according to the amount to the coil 118b.
【００２２】フォーカス誤差信号は対物レンズ１１１の
フォーカス方向位置の変化によりいわゆるＳ字信号を発
生し、対物レンズ１１１のフォーカスポイントは、フォ
ーカス誤差信号のＧＮＤ付近で収束することとなる。こ
のとき、デフォーカス量の定義は、図１９（ｂ）に示す
ようにＳ字信号の略中心付近とＧＮＤとの差と定義す
る。The focus error signal generates a so-called S-shaped signal due to a change in the focus direction position of the objective lens 111, and the focus point of the objective lens 111 converges near GND of the focus error signal. At this time, the definition of the defocus amount is defined as the difference between the approximate center of the S-shaped signal and GND as shown in FIG.
【００２３】[0023]
【特許文献１】特開２０００−４８３７４号公報[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2000-48374
【００２４】[0024]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成の光学ヘッドの光学系はいわゆる有限系であ
り、対物レンズ１１１が光磁気記録媒体１１３のラジア
ル方向へ移動するに従い（特に対物レンズ１１１の設計
光軸から遠ざかるに従い）、光磁気記録媒体１１３上の
光スポット１３２には軸外収差が発生しフォーカス誤差
信号受光領域１２４上のフォーカス誤差信号検出用の光
スポット１２０の形状変化により、図１９（ｂ）及び図
２０（ｃ）に示すように、光磁気記録媒体１１３に対す
る光スポット１３２のフォーカスポイントのずれとなり
デフォーカスが生じる。However, the optical system of the above-described conventional optical head is a so-called finite system, and as the objective lens 111 moves in the radial direction of the magneto-optical recording medium 113 (in particular, the objective lens 111 As the light spot 132 on the magneto-optical recording medium 113 is off-axis, the shape of the light spot 120 for detecting the focus error signal on the focus error signal receiving area 124 changes due to the change in shape as shown in FIG. As shown in FIGS. 20B and 20C, the focus point of the light spot 132 with respect to the magneto-optical recording medium 113 shifts and defocus occurs.
【００２５】図２１に示すように、対物レンズ１１１の
ラジアル方向移動時の軸外収差（波面収差）は非点収
差、コマ収差、球面収差、高次収差等の内訳となるが、
その大部分は非点収差であり、対物レンズ１１１のラジ
アル方向の移動時に発生するデフォーカス量は、対物レ
ンズ１１１のラジアル方向への移動量が大きい程、また
対物レンズ１１１の厚みが薄い程大きくなる。特にポー
タブル型のディスク記録再生装置用の光学ヘッドは小型
薄型化が求められており、対物レンズ１１１が小型薄型
になるに従い軸外収差は増大する。As shown in FIG. 21, the off-axis aberration (wavefront aberration) when the objective lens 111 moves in the radial direction is a breakdown of astigmatism, coma aberration, spherical aberration, high-order aberration, etc.
Most of it is astigmatism, and the defocus amount generated when the objective lens 111 moves in the radial direction increases as the amount of movement of the objective lens 111 in the radial direction increases and the thickness of the objective lens 111 decreases. Become. In particular, an optical head for a portable disc recording / reproducing apparatus is required to be small and thin, and the off-axis aberration increases as the objective lens 111 becomes smaller and thinner.
【００２６】またデフォーカスすると、光磁気記録媒体
１１３上の光スポット１３２のスポット径が大きくなる
と共に、スポットの楕円率が増加する。このとき、設計
光軸上（対物レンズ１１１のラジアル方向シフト量が
０、又は対物レンズ１１１の設計光軸）において半導体
レーザ１０２の有する非点隔差による対物レンズ１１出
射後の光スポット１３２における非点収差の方向は、光
スポット１３２の後側焦線が略ラジアル方向と一致する
と共に、対物レンズ１１１がラジアル方向に移動するに
従い軸外収差（主に非点収差）が増加する。特に、光学
ヘッドを小型薄型にするために対物レンズ１１１を薄く
した場合、対物レンズ１１１の軸外収差（非点収差）は
増加する。When defocusing is performed, the spot diameter of the light spot 132 on the magneto-optical recording medium 113 increases and the ellipticity of the spot increases. At this time, the astigmatism in the light spot 132 after the objective lens 11 is emitted due to the astigmatic difference of the semiconductor laser 102 on the design optical axis (the radial shift amount of the objective lens 111 is 0, or the design optical axis of the objective lens 111). Regarding the direction of aberration, the back focal line of the light spot 132 substantially coincides with the radial direction, and the off-axis aberration (mainly astigmatism) increases as the objective lens 111 moves in the radial direction. In particular, when the objective lens 111 is made thin in order to make the optical head small and thin, the off-axis aberration (astigmatism) of the objective lens 111 increases.
【００２７】従って、対物レンズ１１１のラジアル方向
の移動に伴うデフォーカスにより光磁気記録媒体１１３
上での光スポット１３２の形状は略ラジアル方向に長軸
を有する楕円形状となり、再生の対象となるグルーブに
隣り合うグルーブにも光スポット１３２の一部が照射さ
れるようになると、光磁気記録媒体１１３上に記録され
ている情報信号再生時のクロストーク増加による信号読
み取り能力の低下又は、光磁気記録媒体１１３上に形成
されているアドレス情報等を有したウォブル信号（ＡＤ
ＩＰ信号又はＡＴＩＰ信号）のクロストークによる読み
取り能力の低下により、記録再生能力が悪化するという
問題を有していた。Therefore, the magneto-optical recording medium 113 is defocused due to the radial movement of the objective lens 111.
The shape of the light spot 132 above is an elliptical shape having a major axis substantially in the radial direction, and when a part of the light spot 132 is also irradiated to a groove adjacent to a groove to be reproduced, magneto-optical recording is performed. A signal reading capability is deteriorated due to an increase in crosstalk at the time of reproducing an information signal recorded on the medium 113, or a wobble signal (AD) having address information and the like formed on the magneto-optical recording medium 113.
There is a problem that the recording / reproducing capability is deteriorated due to the deterioration of the reading capability due to the crosstalk of the IP signal or the ATIP signal).
【００２８】さらに、図２１に示すように、小型薄型レ
ンズでは軸外収差が大幅に増加する傾向にあるため、軸
外収差の増大に伴う非点収差、コマ収差、球面収差や高
次の収差の増大及び対物レンズの傾きにより、設計軸上
に対し光学性能は大幅に悪化し、記録再生性能が大幅に
劣化するという問題点を有していた。なお、図２１にお
いて、画角１度は対物レンズ１１１の移動量に対応して
いる。Further, as shown in FIG. 21, small-sized thin lenses tend to greatly increase off-axis aberrations. Therefore, astigmatism, coma aberration, spherical aberration and higher-order aberrations associated with the increase of off-axis aberrations. And the tilt of the objective lens significantly deteriorates the optical performance on the design axis and significantly deteriorates the recording / reproducing performance. In FIG. 21, the angle of view of 1 degree corresponds to the amount of movement of the objective lens 111.
【００２９】本発明は、前記のような従来の問題を解決
するものであり、クロストークの少ない安定した記録再
生を実現するともに、対物レンズを小型・薄型して装置
を小型・薄型化が実現できる光学ヘッド及びこれを用い
たディスク記録再生装置を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and realizes stable recording / reproduction with little crosstalk, and the objective lens can be made small and thin to make the device small and thin. An object of the present invention is to provide an optical head that can be used and a disk recording / reproducing apparatus using the same.
【００３０】[0030]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の光学ヘッドは、非点隔差を有する光源と、
前記光源からの光束により情報記録媒体上に光スポット
を形成する対物レンズとを含む有限又は疑似有限の光学
系を備え、前記光学系は、前記光スポットが設計光軸上
で初期非点収差を有し、前記初期非点収差の方向は後側
焦線が前記情報記録媒体のラジアル方向と実質的に直交
する方向であり、かつ前記対物レンズが前記ラジアル方
向に前記設計光軸から遠ざかる方向へ移動するにつれ
て、前記光スポットの初期非点収差が減少する方向に非
点収差を発生する光学特性であり、前記対物レンズの前
記ラジアル方向の移動範囲内において、前記対物レンズ
により形成される前記光スポットの非点収差の方向は、
後側焦線が前記ラジアル方向と実質的に直交する方向で
あることを特徴とする。In order to achieve the above object, the optical head of the present invention comprises a light source having an astigmatic difference,
The optical system includes a finite or pseudo-finite optical system including an objective lens that forms a light spot on the information recording medium by the light flux from the light source, and the optical system is configured such that the light spot has an initial astigmatism on the design optical axis. The direction of the initial astigmatism is a direction in which the rear focal line is substantially orthogonal to the radial direction of the information recording medium, and the objective lens is in the radial direction away from the design optical axis. The optical characteristics are such that astigmatism is generated in a direction in which the initial astigmatism of the light spot decreases as it moves, and the light formed by the objective lens is within the movement range of the objective lens in the radial direction. The direction of spot astigmatism is
The rear focal line is a direction substantially orthogonal to the radial direction.
【００３１】次に、本発明のディスク記録再生装置は、
前記本発明の光学ヘッドと、前記対物レンズの前記ラジ
アル方向の移動量が許容範囲内に入るように間欠送りを
行う光学ヘッド送り装置とを備えたことを特徴とする。Next, the disk recording / reproducing apparatus of the present invention is
The optical head of the present invention and an optical head feeding device for performing intermittent feeding so that the amount of movement of the objective lens in the radial direction falls within an allowable range.
【００３２】[0032]
【発明の実施の形態】本発明の光学ヘッドによれば、デ
フォーカス時の光スポットをトラックに対して縦長にで
きるので、クロストークの少ない再生信号を実現でき、
軸外収差の影響を少なくできるので、小型・薄型の対物
レンズが実現でき、光学ヘッドの小型・薄型化が可能に
なる。According to the optical head of the present invention, since the light spot at the time of defocusing can be made vertically long with respect to the track, a reproduced signal with less crosstalk can be realized.
Since the influence of off-axis aberrations can be reduced, a compact and thin objective lens can be realized, and the optical head can be made compact and thin.
【００３３】また、本発明のディスク記録再生装置によ
れば、本発明の光学ヘッドを備えているので、記録及び
再生性能を向上できるとともに、小型・薄型のディスク
記録再生装置を実現できる。Further, according to the disc recording / reproducing apparatus of the present invention, since the optical head of the present invention is provided, the recording / reproducing performance can be improved and a compact and thin disc recording / reproducing apparatus can be realized.
【００３４】前記本明の光学ヘッドにおいては、前記初
期非点収差を得るように、前記対物レンズは非点収差を
付加していることが好ましい。この構成によれば、特別
部品を追加することなく、簡単な構成で非点収差を付加
できる。In the optical head of the present invention, it is preferable that the objective lens is provided with astigmatism so as to obtain the initial astigmatism. According to this configuration, astigmatism can be added with a simple configuration without adding a special component.
【００３５】また、前記光源と前記対物レンズとの間に
非点収差発生手段をさらに備え、前記初期非点収差を得
るように、前記非点収差発生手段は非点収差を付加して
いることが好ましい。この構成によれば、対物レンズと
は別に非点収差発生手段を設けているので、付加する非
点収差量の調整が容易となり、精度よく最適な補正量を
印加できる。Further, astigmatism generating means is further provided between the light source and the objective lens, and the astigmatism generating means adds astigmatism so as to obtain the initial astigmatism. Is preferred. According to this structure, since the astigmatism generating means is provided separately from the objective lens, it becomes easy to adjust the amount of astigmatism to be added, and the optimum correction amount can be accurately applied.
【００３６】また、前記初期非点収差は３０ｍλ以上か
つ１００ｍλ以下の範囲内であることが好ましい。この
構成によれば、ラジアル方向移動範囲における非点収差
発生量が大きい超薄型の対物レンズを用いることができ
る。The initial astigmatism is preferably in the range of 30 mλ or more and 100 mλ or less. With this configuration, it is possible to use an ultra-thin objective lens that produces a large amount of astigmatism in the radial movement range.
【００３７】また、前記対物レンズの前記ラジアル方向
の移動範囲内の絶対値は、２００μｍ以上かつ５００μ
ｍ以下の範囲内であることが好ましい。また、前記対物
レンズの前記ラジアル方向の移動範囲内における移動量
で発生する非点収差の変化量は、３０ｍλ以上かつ１０
０ｍλ以下の範囲内であることが好ましい。The absolute value of the objective lens within the radial movement range is 200 μm or more and 500 μm or more.
It is preferably within the range of m or less. Further, the amount of change of astigmatism generated by the amount of movement of the objective lens within the radial movement range is 30 mλ or more and 10 or more.
It is preferably within the range of 0 mλ or less.
【００３８】また、前記光源は半導体レーザで構成さ
れ、前記半導体レーザにより発生する前記光スポットの
非点収差の方向は、前側焦線がラジアル方向と実質的に
直交する方向であることが好ましい。また、前記対物レ
ンズは樹脂又はガラスで形成された単レンズであり、設
計光軸上における前記対物レンズにより発生する前記光
スポットの非点収差の方向は、後側焦線がラジアル方向
と実質的に直交する方向であることが好ましい。Further, it is preferable that the light source is composed of a semiconductor laser, and the direction of astigmatism of the light spot generated by the semiconductor laser is a direction in which the front focal line is substantially orthogonal to the radial direction. Further, the objective lens is a single lens made of resin or glass, and the direction of the astigmatism of the light spot generated by the objective lens on the design optical axis is such that the rear focal line is substantially the radial direction. It is preferable that the direction is orthogonal to.
【００３９】また、前記対物レンズは樹脂又はガラスで
形成された単レンズであり、設計光軸上における前記非
点収差発生手段により発生する前記光スポットの非点収
差の方向は、後側焦線がラジアル方向と実質的に直交す
る方向であることが好ましい。The objective lens is a single lens made of resin or glass, and the direction of the astigmatism of the light spot generated by the astigmatism generating means on the design optical axis is the rear focal line. Is preferably a direction substantially orthogonal to the radial direction.
【００４０】また、前記非点収差発生手段は、平板ガラ
ス又は円筒レンズであることが好ましい。この構成によ
れば、平板ガラスや円筒レンズの角度を変化させるだけ
で、付加する非点収差量の調整ができ、安易に精度よく
最適な補正量を印加できる。Further, it is preferable that the astigmatism generating means is a flat glass or a cylindrical lens. According to this configuration, the amount of astigmatism to be added can be adjusted simply by changing the angle of the flat glass or the cylindrical lens, and the optimum correction amount can be easily and accurately applied.
【００４１】前記本発明のディスク記録再生装置におい
ては、前記対物レンズのラジアル方向の送り量検出手段
をさらに備え、前記光学ヘッド送り装置は、予め設定し
た移動量に達したときに前記間欠送りを行うことが好ま
しい。また、前記送り量検出手段の演算は、トラッキン
グ誤差信号の一部を用いることが好ましい。The disk recording / reproducing apparatus of the present invention further comprises a feed amount detecting means in the radial direction of the objective lens, and the optical head feeding device carries out the intermittent feed when the preset moving amount is reached. It is preferable to carry out. Further, it is preferable that a part of the tracking error signal is used for the calculation of the feed amount detecting means.
【００４２】また、前記送り量検出手段の演算は、前記
対物レンズをラジアル方向へ駆動させる対物レンズ駆動
装置の印加電流を用いることが好ましい。以下、本発明
の一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。Further, it is preferable that the calculation of the feed amount detecting means uses the applied current of the objective lens driving device for driving the objective lens in the radial direction. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００４３】（実施の形態１）図１〜図６において、１
はシリコン基板、２はシリコン基板１上に固定された光
源である半導体レーザ、３はシリコン基板１上に多分割
光検出器であり、多分割光検出器３は例えばＩＣプロセ
ス等にて形成されたものである。４はシリコン基板１を
伝熱状態で保持する放熱プレート、５は多分割光検出器
からワイヤーボンディング等で配線された端子、６はシ
リコン基板１、放熱プレート４及び端子５を保持する樹
脂パッケージ、７は樹脂で成形されたホログラム素子
（回折格子）、８はビームスプリッタ８ａ、折り返しミ
ラー８ｂ、偏光分離素子８ｃより構成された複合素子で
ある。(Embodiment 1) In FIGS. 1 to 6, 1
Is a silicon substrate, 2 is a semiconductor laser which is a light source fixed on the silicon substrate 1, 3 is a multi-segment photodetector on the silicon substrate 1, and the multi-segment photodetector 3 is formed by, for example, an IC process or the like. It is a thing. 4 is a heat dissipation plate that holds the silicon substrate 1 in a heat transfer state; 5 is a terminal wired from the multi-division photodetector by wire bonding or the like; 6 is a resin package that holds the silicon substrate 1, the heat dissipation plate 4 and the terminal 5; Reference numeral 7 is a hologram element (diffraction grating) formed of resin, and 8 is a composite element including a beam splitter 8a, a folding mirror 8b, and a polarization separation element 8c.
【００４４】９はシリコン基板１、半導体レーザ２、多
分割光検出器３、放熱プレート４、端子５、樹脂パッケ
ージ６、ホログラム素子７、及び複合素子８を一体構成
とした集積ユニットである。Reference numeral 9 denotes an integrated unit in which the silicon substrate 1, the semiconductor laser 2, the multi-divided photodetector 3, the heat dissipation plate 4, the terminal 5, the resin package 6, the hologram element 7 and the composite element 8 are integrally formed.
【００４５】１０は反射ミラー、１２は対物レンズホル
ダー、１１は対物レンズ、１２は対物レンズ１１を固定
する対物レンズホルダーであり、対物レンズ１１は半導
体レーザ１からの光束を用いて光磁気ディスク上に後述
する光スポット３２を形成するものである。１３は磁気
光学効果を有する光磁気記録媒体である。Reference numeral 10 is a reflecting mirror, 12 is an objective lens holder, 11 is an objective lens, 12 is an objective lens holder for fixing the objective lens 11, and the objective lens 11 uses a light beam from the semiconductor laser 1 on the magneto-optical disk. To form a light spot 32, which will be described later. Reference numeral 13 is a magneto-optical recording medium having a magneto-optical effect.
【００４６】半導体レーザ２は非点隔差を有しており、
この非点隔差の量をＡと称す。１４は対物レンズ１１を
光磁気記録媒体１３のフォーカス方向及びラジアル方向
に駆動する対物レンズ駆動装置である。The semiconductor laser 2 has an astigmatic difference,
The amount of this astigmatic difference is referred to as A. Reference numeral 14 denotes an objective lens driving device that drives the objective lens 11 in the focus direction and the radial direction of the magneto-optical recording medium 13.
【００４７】図４に示す対物レンズ駆動装置１４は図３
に示すように対物レンズ１１、対物レンズホルダー１
２、ベース１５、サスペンション１６、磁気回路１７、
及びコイル１８ａ、１８ｂの部品より構成される。コイ
ル１８ａに通電することで、対物レンズ１１をフォーカ
ス方向に、またコイル１８ｂに通電することで対物レン
ズ１１をラジアル方向に駆動することが可能となる。The objective lens driving device 14 shown in FIG.
Objective lens 11 and objective lens holder 1 as shown in FIG.
2, base 15, suspension 16, magnetic circuit 17,
And coils 18a and 18b. By energizing the coil 18a, the objective lens 11 can be driven in the focus direction, and by energizing the coil 18b, the objective lens 11 can be driven in the radial direction.
【００４８】１９は光学台で反射ミラー１０は、光学台
１９に固定される。また、集積ユニット９は、光学台１
９と樹脂パッケージ６とを接着することにより固定され
る。この結果、多分割光検出器３のＺ軸方向（光軸方
向）の位置は、フォーカス誤差信号受光領域２４が光ス
ポットの焦点３０及び３１の略中間に位置するように、
光学台１９の寸法が規定される。Reference numeral 19 denotes an optical table, and the reflection mirror 10 is fixed to the optical table 19. In addition, the integrated unit 9 is the optical table 1
It is fixed by adhering 9 and the resin package 6. As a result, the position of the multi-divided photodetector 3 in the Z-axis direction (optical axis direction) is set so that the focus error signal light receiving region 24 is located substantially in the middle of the focal points 30 and 31 of the light spot.
The dimensions of the optical bench 19 are defined.
【００４９】一方、２０は多分割光検出器３上に形成さ
れたフォーカス誤差信号検出用の光スポット、２１は多
分割光検出器３上に形成されたトラッキング誤差信号検
出用の光スポット、２２は多分割光検出器３上に形成さ
れるメインビーム（Ｐ偏光）、２３は多分割光検出器３
上に形成されるメインビーム（Ｓ偏光）、２４はフォー
カス誤差信号受光領域、２５及び２６はトラッキング誤
差信号受光領域、２７は情報信号受光領域、２８は減算
器、２９は加算器、３０及び３１はフォーカス誤差信号
検出用の光スポットの焦点、３２は光磁気記録媒体１３
上に形成される光スポット、３３はカバー、３４は接着
剤、３５はフレキシブル回路である。On the other hand, 20 is a light spot for focus error signal detection formed on the multi-division photo detector 3, 21 is a light spot for tracking error signal detection formed on the multi-division photo detector 3, 22 Is a main beam (P-polarized) formed on the multi-segment photo detector 3, and 23 is the multi-segment photo detector 3.
Main beam (S-polarized light) formed above, 24 is a focus error signal light receiving area, 25 and 26 are tracking error signal light receiving areas, 27 is an information signal light receiving area, 28 is a subtractor, 29 is an adder, and 30 and 31. Is the focus of the light spot for detecting the focus error signal, and 32 is the magneto-optical recording medium 13
A light spot formed on the upper surface, 33 is a cover, 34 is an adhesive, and 35 is a flexible circuit.
【００５０】また、光学ヘッドを光磁気記録媒体１３の
ラジアル方向へ移動させる光学ヘッド送り装置は、図２
に示すように送りネジ３６、副軸３７、送りモータ３
８、ギヤ３９ａ、ギヤ３９ｂ、カバー３３に構成された
ナット板４０、軸受け４１等から構成され、メカベース
４２に取り付けられる（詳細は図示せず）。The optical head feeding device for moving the optical head in the radial direction of the magneto-optical recording medium 13 is shown in FIG.
As shown in, the feed screw 36, the counter shaft 37, the feed motor 3
8, a gear 39a, a gear 39b, a nut plate 40 formed on the cover 33, a bearing 41, and the like, and attached to the mechanical base 42 (details not shown).
【００５１】このとき、ナット板４０と送りネジ３６が
勘合し、送りモータ３８の回転により、ギヤ３９ａとギ
ヤ３９ｂのギヤ比及び送りネジ３６のピッチにより算出
される減速比から決定される送り量だけ光学ヘッド全体
がラジアル方向に移動する。またこのとき、対物レンズ
１１と光学台１９との相対位置は送り量分ずれることと
なる。また、対物レンズ１１のラジアル方向の移動量の
最大値は、送りモータ３８が回転する直前の値となる。At this time, the nut plate 40 and the feed screw 36 are fitted together, and the feed amount determined by the gear ratio of the gears 39a and 39b and the reduction ratio calculated by the pitch of the feed screw 36 by the rotation of the feed motor 38. Only the entire optical head moves in the radial direction. At this time, the relative position between the objective lens 11 and the optical table 19 is displaced by the feed amount. The maximum value of the movement amount of the objective lens 11 in the radial direction is the value immediately before the rotation of the feed motor 38.
【００５２】図２、図３及び図９に示すように、光磁気
記録媒体１３の内周から外周への記録又は再生時におけ
る対物レンズ１１の動作は、まず設計光軸付近に対物レ
ンズ１１が位置し、光磁気記録媒体１３のトラックに追
従するよう対物レンズ１１をラジアル方向に移動させる
ためにコイル１８ｂに電流を印加する。コイル１８ｂに
印加された電流値に対応した電圧を送りモータ３８に印
加し、所定の電圧に達したとき、送りモータ３８が回転
することで、ギヤ３９ａ、３９ｂ及び送りネジ３６によ
って決定されるギヤ比に対応した送り量が光学ヘッドに
印加され、光学台１９全体を外周方向に駆動する。As shown in FIGS. 2, 3 and 9, the operation of the objective lens 11 at the time of recording or reproducing from the inner circumference to the outer circumference of the magneto-optical recording medium 13 is as follows. A current is applied to the coil 18b in order to move the objective lens 11 in the radial direction so as to follow the track of the magneto-optical recording medium 13. A voltage corresponding to the current value applied to the coil 18b is applied to the feed motor 38, and when the voltage reaches a predetermined voltage, the feed motor 38 rotates to determine a gear determined by the gears 39a and 39b and the feed screw 36. A feed amount corresponding to the ratio is applied to the optical head to drive the entire optical base 19 in the outer peripheral direction.
【００５３】このとき、対物レンズ１１と光学台１９
（又は設計光軸若しくは対物レンズの中心軸）との相対
位置ずれは対物レンズ１１の移動量から光学ヘッドの送
り量を差し引いた値となる。このとき、消費電力の観点
では、性能的に可能な限り送りモータ３８を動作させる
ことなくできるだけ対物レンズ駆動装置１４のみの移動
で光磁気記録媒体１３のトラックに追従し対物レンズ１
１をラジアル方向に移動させる方が好ましい。At this time, the objective lens 11 and the optical table 19
The relative position deviation with (or the design optical axis or the central axis of the objective lens) is a value obtained by subtracting the feed amount of the optical head from the moving amount of the objective lens 11. At this time, from the viewpoint of power consumption, the objective lens driving device 14 follows the track of the magneto-optical recording medium 13 by moving only the objective lens driving device 14 as much as possible without operating the feed motor 38 as much as possible.
It is preferable to move 1 in the radial direction.
【００５４】以上のように構成された実施の形態１につ
いて図１、図２、図３、図４、図５及び図６において以
下その動作説明を行う。半導体レーザ２より発せられた
光は、ホログラム素子７により異なる複数の光束に分離
される。異なる複数の光束は複合素子８のビームスプリ
ッタ８ａを透過し、反射ミラー１０で反射され対物レン
ズホルダー１２に固定された対物レンズ１１により、光
磁気記録媒体１３上に直径１ミクロン程度の光スポット
３２として集光される。The operation of the first embodiment configured as described above will be described below with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4, 5 and 6. The light emitted from the semiconductor laser 2 is separated into a plurality of different light fluxes by the hologram element 7. A plurality of different light beams pass through the beam splitter 8a of the composite element 8, are reflected by the reflection mirror 10, and are fixed by the objective lens 11 to the objective lens 11. The light spot 32 having a diameter of about 1 micron is formed on the magneto-optical recording medium 13. Is collected as.
【００５５】また複合素子８のビームスプリッタ８ａに
より反射された光束はレーザモニタ用受光素子（図示せ
ず）に入射し半導体レーザ２の駆動電流を制御する。光
磁気記録媒体１３からの反射光は、逆の経路をたどり、
複合素子８のビームスプリッタ８ａにより反射分離され
て、折り返しミラー８ｂ、偏光分離素子８ｃに入射す
る。The light beam reflected by the beam splitter 8a of the composite element 8 enters a laser monitor light receiving element (not shown) to control the drive current of the semiconductor laser 2. The reflected light from the magneto-optical recording medium 13 follows the reverse path,
It is reflected and separated by the beam splitter 8a of the composite element 8 and enters the folding mirror 8b and the polarization separation element 8c.
【００５６】半導体レーザ２は、図５（ａ）で紙面に平
行な偏光方向となるよう設置されており、入射光は偏光
分離素子８ｃにより、互いに直交する２つの偏光成分の
光束に分離され、図６に示す情報信号受光領域２７に入
射する。The semiconductor laser 2 is installed so that the polarization direction is parallel to the plane of the paper in FIG. 5A, and the incident light is separated by the polarization separation element 8c into two light beams having two polarization components orthogonal to each other. The light enters the information signal light receiving area 27 shown in FIG.
【００５７】また、光磁気記録媒体１３からの反射光の
うち、ビームスプリッタ８ａを透過した光束はホログラ
ム素子７により複数の光束に分離されフォーカス誤差信
号受光領域２４とトラッキング誤差信号受光領域２５及
び２６へ集光する。フォーカスサーボはいわゆるＳＳＤ
法で行い、トラッキングサーボはいわゆるプッシュプル
法で行う。Of the reflected light from the magneto-optical recording medium 13, the light beam that has passed through the beam splitter 8a is separated into a plurality of light beams by the hologram element 7, and the focus error signal light receiving area 24 and the tracking error signal light receiving areas 25 and 26 are separated. Focus on. Focus servo is so-called SSD
The tracking servo is performed by a so-called push-pull method.
【００５８】さらに、Ｐ偏光からなるメインビーム２２
とＳ偏光からなるメインビーム２３の差を演算すること
により、差動検出法による光磁気ディスク情報信号の検
出が可能となる。さらに、それらの和をとることによ
り、プレピット信号の検出が可能となる。Further, the main beam 22 composed of P-polarized light
By calculating the difference between the main beam 23 and the S-polarized main beam 23, it is possible to detect the magneto-optical disk information signal by the differential detection method. Furthermore, the pre-pit signal can be detected by taking the sum of them.
【００５９】以上のように構成される光学ヘッドにおい
て、光磁気記録媒体１３からの反射光により所望の検出
信号を得るために、組立時に半導体レーザ２と対物レン
ズ１１と多分割光検出器３の相対位置調整が行われる。
これらの相対位置調整に関して、フォーカス誤差信号の
初期位置設定は、多分割光検出器３のＺ軸方向（光軸方
向）の位置を、フォーカス誤差信号受光領域２４が光ス
ポットの焦点３０及び３１の略中間に位置するように光
学台１９と集積ユニット９の樹脂パッケージ６との寸法
を規定することにより決定される。In the optical head constructed as described above, in order to obtain a desired detection signal by the reflected light from the magneto-optical recording medium 13, the semiconductor laser 2, the objective lens 11 and the multi-segment photodetector 3 are assembled at the time of assembly. Relative position adjustment is performed.
Regarding these relative position adjustments, the initial position setting of the focus error signal is performed by setting the position of the multi-divided photodetector 3 in the Z-axis direction (optical axis direction) so that the focus error signal light-receiving region 24 sets the focus points 30 and 31 of the light spots. It is determined by defining the dimensions of the optical table 19 and the resin package 6 of the integrated unit 9 so that they are located at approximately the middle.
【００６０】また、図４（ａ）、（ｂ）に示すようにト
ラッキング誤差信号の調整は、外部治具（図示せず）に
よりベース１５を保持し、対物レンズ駆動装置１４をＹ
方向及びＸ方向に移動することにより、トラッキング誤
差信号受光領域２５及び２６の出力が略均一となるよう
に調整される。この調整は結果的には、図４（ａ）にお
いて半導体レーザ２の発光軸中心に対して対物レンズ１
１の光軸中心を合わせることとなる。As shown in FIGS. 4A and 4B, the tracking error signal is adjusted by holding the base 15 by an external jig (not shown) and turning the objective lens driving device 14 to Y.
By moving in the X-direction and the X-direction, the outputs of the tracking error signal light receiving regions 25 and 26 are adjusted to be substantially uniform. This adjustment results in the objective lens 1 being centered on the emission axis center of the semiconductor laser 2 in FIG.
The optical axis centers of 1 will be aligned.
【００６１】さらに、光磁気記録媒体１３と対物レンズ
１１との相対傾き調整は、外部治具（図示せず）により
ベース１５を保持し、ラジアル方向（Ｙ軸周り）スキュ
ー調整θＲ、タンジェンシャル方向（Ｘ軸周り）スキュ
ー調整θＴを行い調整する。調整後はベース１５を光学
台１９に接着剤３４を用いて接着固定する。以上によ
り、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の調
整、スキュー調整が完了し光学ヘッドが完成する。Further, the relative inclination between the magneto-optical recording medium 13 and the objective lens 11 is adjusted by holding the base 15 by an external jig (not shown) and adjusting the skew in the radial direction (around the Y axis) θR and the tangential direction. (Around the X axis) Skew adjustment θT is performed for adjustment. After the adjustment, the base 15 is bonded and fixed to the optical table 19 using the adhesive 34. As described above, the adjustment of the focus error signal and the tracking error signal and the skew adjustment are completed, and the optical head is completed.
【００６２】一方、図７（ａ）、（ｂ）は実施の形態１
の光学ヘッドのフォーカスサーボを示したものであり、
いわゆるＳＳＤ法により演算生成されたフォーカス誤差
信号に対してＧＮＤとのオフセット量を算出してオフセ
ット量に応じた電流をコイル１８ｂに印加することでフ
ォーカスサーボがＧＮＤ付近で収束するよう構成されて
いる。フォーカス誤差信号は対物レンズ１１のフォーカ
ス方向位置の変化によりいわゆるＳ字信号を発生し、対
物レンズ１１のフォーカスポイントはフォーカス誤差信
号のＧＮＤ付近で収束することとなる。このとき、デフ
ォーカス量の定義は、図７（ｂ）に示すようにＳ字信号
の略中心付近とＧＮＤとの差と定義する。On the other hand, FIGS. 7A and 7B show the first embodiment.
The focus servo of the optical head of
The focus servo is configured to converge in the vicinity of GND by calculating the offset amount with respect to the GND for the focus error signal calculated and generated by the so-called SSD method and applying a current corresponding to the offset amount to the coil 18b. . The focus error signal generates a so-called S-shaped signal due to a change in the focus direction position of the objective lens 11, and the focus point of the objective lens 11 converges near GND of the focus error signal. At this time, the defocus amount is defined as the difference between the approximate center of the S-shaped signal and GND as shown in FIG. 7B.
【００６３】対物レンズ１１が、ラジアル方向に移動す
るに従い、光スポット３２の非点収差量が変化しフォー
カス誤差信号受光領域２４上の光スポット２０の形状が
変化するためデフォーカス差が発生する。このときのデ
フォーカス量は図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すよう
に送りモータ３８が動き出す瞬間が最も大きく、またこ
のときのデフォーカスの方向は−方向（光磁気記録媒体
１３と対物レンズ１１が遠ざかる方向）となる。As the objective lens 11 moves in the radial direction, the amount of astigmatism of the light spot 32 changes and the shape of the light spot 20 on the focus error signal receiving area 24 changes, so that a defocus difference occurs. The defocus amount at this time is the largest at the moment when the feed motor 38 starts moving as shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, and the defocus direction at this time is the-direction (the magneto-optical recording medium). 13 and the objective lens 11 move away from each other.
【００６４】図８（ａ）、（ｂ）はデフォーカス時にお
ける光磁気記録媒体１３上の光スポット３２の形状の略
図を示したものである。図８（ａ）が本実施の形態に係
るものであり、図８（ｂ）は比較例に係るものである。
詳細は後に説明するが、本実施の形態では、光スポット
が設計光軸上で初期非点収差を有し、この初期非点収差
の方向は後側焦線が光磁気記録媒体１３のラジアル方向
と実質的に直交する方向である。なお、ここでいう設計
光軸とは、対物レンズ１１のラジアル方向のシフト量が
０のときに、対物レンズ１１の光軸と等しい軸のことで
あり、設計光軸上にある対物レンズ１１がずれると、対
物レンズ１１の光軸も設計光軸からずれることになる。
このことは以下の説明においても同様である。FIGS. 8A and 8B are schematic views of the shape of the light spot 32 on the magneto-optical recording medium 13 during defocusing. FIG. 8A relates to the present embodiment, and FIG. 8B relates to a comparative example.
As will be described later in detail, in the present embodiment, the light spot has an initial astigmatism on the design optical axis, and the direction of this initial astigmatism is that the rear focal line is the radial direction of the magneto-optical recording medium 13. Is a direction substantially orthogonal to. It should be noted that the design optical axis here is an axis that is equal to the optical axis of the objective lens 11 when the radial shift amount of the objective lens 11 is 0, and the objective lens 11 on the design optical axis is If it shifts, the optical axis of the objective lens 11 also shifts from the design optical axis.
This also applies to the following description.
【００６５】本実施の形態では、このような初期非点収
差を有していることにより、−方向にデフォーカスした
場合は、光スポットは、図８（ａ）に示すようにトラッ
クの方向に対して縦長となり、（つまり楕円形状の光ス
ポットの長軸がトラックの方向に沿うようになり）、光
スポットは照射すべき所望のトラックに隣接するトラッ
クへ照射しにくくなり、これにより、クロストークの影
響を受けにくくなる。このため、図１２に示す対物レン
ズ１１のラジアル方向移動領域において、デフォーカス
（特に−方向のデフォーカス）が発生した場合でも安定
した記録及び再生を実現することができる。In the present embodiment, because of such initial astigmatism, when defocusing in the-direction, the light spot is in the track direction as shown in FIG. 8 (a). On the other hand, it becomes vertically long (that is, the major axis of the elliptical light spot is along the direction of the track), and it becomes difficult for the light spot to illuminate the track adjacent to the desired track to be illuminated, which causes crosstalk. Less susceptible to. Therefore, stable recording and reproduction can be realized even when defocusing (particularly, defocusing in the − direction) occurs in the radial movement area of the objective lens 11 shown in FIG.
【００６６】これに対して、前記のような初期非点収差
を有しない比較例においては、図８（ｂ）に示したよう
に、−方向にデフォーカスした場合は、光スポットはラ
ジアル方向に対して縦長となり、（つまり楕円形状の光
スポットの長軸がラジアル方向に沿うようになり）、光
スポットは隣接するトラックへ照射し易くなってしま
う。On the other hand, in the comparative example having no such initial astigmatism, as shown in FIG. 8B, when defocusing in the-direction, the light spot is in the radial direction. On the other hand, it becomes vertically long (that is, the long axis of the elliptical light spot comes along the radial direction), and the light spot easily irradiates adjacent tracks.
【００６７】図１０は、実施の形態１の非点収差及び非
点隔差の光磁気記録媒体１３に対する方向を示したもの
である。また、図１に光路の概略図を示している。図１
の図示では、対物レンズ１１と半導体レーザ２との組み
合わせを２組図示しているが、左側はＸ−Ｙ平面（水平
側）における図示であり、右側はＸ−Ｚ平面（垂直側）
における図示である。ディスク１３は、トラックの方向
とラジアル方向を示すために図示したものであり、光路
に対する位置関係は実際とは異なる。なお、Ｚ軸は半導
体レーザ２とディスク１３との間の光軸の方向でもあ
る。FIG. 10 shows the directions of the astigmatism and astigmatic difference with respect to the magneto-optical recording medium 13 of the first embodiment. Further, FIG. 1 shows a schematic view of the optical path. Figure 1
In the figure, two sets of combinations of the objective lens 11 and the semiconductor laser 2 are shown, but the left side is in the XY plane (horizontal side) and the right side is the XY plane (vertical side).
In FIG. The disk 13 is shown to show the track direction and the radial direction, and the positional relationship with respect to the optical path is different from the actual one. The Z axis is also the direction of the optical axis between the semiconductor laser 2 and the disk 13.
【００６８】半導体レーザ２は、図１に示したようにＸ
−Ｙ平面（水平側）の発光点と、Ｘ−Ｚ平面（垂直側）
の発光点（半導体端面の発光点）とに差があるいわゆる
非点隔差Ａを有している。光学ヘッドにおける半導体レ
ーザ２の非点隔差の方向は図１に示す方向となってい
る。このとき、Ｘ−Ｚ平面の発光点が対物レンズ１１側
に近い構成となっており、光スポット３２では光磁気記
録媒体１３と対物レンズ１１の間隔が離れる方向のと
き、光スポット３２の楕円の長軸方向がラジアル方向と
略直交することとなる。As shown in FIG. 1, the semiconductor laser 2 has X
-Light emitting point on Y plane (horizontal side) and XZ plane (vertical side)
Has a so-called astigmatic difference A which is different from the light emitting point (light emitting point of the semiconductor end face). The direction of the astigmatic difference of the semiconductor laser 2 in the optical head is the direction shown in FIG. At this time, the light emitting point on the XZ plane is configured to be close to the objective lens 11 side, and in the light spot 32, when the distance between the magneto-optical recording medium 13 and the objective lens 11 is away, the ellipse of the light spot 32 is formed. The major axis direction is substantially orthogonal to the radial direction.
【００６９】また、この非点隔差Ａは光学系の縦倍率β
２にて換算された量だけ圧縮されて対物レンズ１１を通
過後の光スポット３２の非点収差となる。このとき、対
物レンズ１１と光磁気記録媒体１３が近づく方向での焦
点位置における焦線を前側焦線、遠ざかる方向での焦点
位置における焦線を後側焦線と定義する。The astigmatic difference A is the longitudinal magnification β of the optical system.
After being passed through the objective lens 11 after being compressed by the amount converted in 2, the light spot 32 becomes astigmatism. At this time, the focal line at the focal position in the direction in which the objective lens 11 and the magneto-optical recording medium 13 approach each other is defined as the front focal line, and the focal line at the focal position in the direction away from each other is defined as the rear focal line.
【００７０】また、図１１は光スポット３２の波面収差
（又はトータル収差）の概念を示した図である。波面収
差は、非点収差、コマ収差、球面収差、高次収差等を足
し合わせたものであり、対物レンズ１１が設計光軸上か
らずれるに従い（対物レンズ１１の光軸と設計光軸とが
ずれるに従い）光スポット３２には軸外収差が発生す
る。FIG. 11 is a diagram showing the concept of wavefront aberration (or total aberration) of the light spot 32. The wavefront aberration is a combination of astigmatism, coma aberration, spherical aberration, high-order aberration, etc., and as the objective lens 11 deviates from the design optical axis (the optical axis of the objective lens 11 and the design optical axis are Off-axis aberrations are generated in the light spot 32 (as they shift).
【００７１】ここで、本実施の形態では、図１０、１１
に示したように、設計光軸上に初期非点収差が与えられ
ている。この初期非点収差の方向は、後側焦線が光磁気
記録媒体１３のラジアル方向と実質的に直交（略タンジ
ェンシャル方向と一致）する方向であり、対物レンズ１
１がラジアル方向に移動するにつれて、初期非点収差が
減少する方向に非点収差が発生する。Here, in the present embodiment, FIGS.
As shown in, the initial astigmatism is given on the design optical axis. The direction of this initial astigmatism is a direction in which the rear focal line is substantially orthogonal to the radial direction of the magneto-optical recording medium 13 (matches the substantially tangential direction), and the objective lens 1
As 1 moves in the radial direction, astigmatism occurs in the direction in which the initial astigmatism decreases.
【００７２】軸外収差は非点収差が支配的であるので、
ラジアル方向の移動に伴い非点収差が減少する構成であ
れば、図１１に示したように、対物レンズ１１のラジア
ル方向の移動に伴ない、コマ収差、球面収差、及び高次
収差は増加するものの、トータル収差は減少していく。
実施の形態１では非点収差が０ｍλとなる対物レンズ１
１のラジアル方向移動範囲を２００μｍ以上５００μｍ
以下と設定している。Since off-axis aberrations are dominated by astigmatism,
With the configuration in which astigmatism is reduced with the movement in the radial direction, as shown in FIG. 11, coma, spherical aberration, and higher-order aberrations are increased with the movement of the objective lens 11 in the radial direction. However, the total aberration decreases.
In the first embodiment, the objective lens 1 having astigmatism of 0 mλ
The radial range of 1 is 200 μm or more and 500 μm
The following is set.
【００７３】また、前記のように、光スポット３２は初
期非点収差を有しているが、その値は対物レンズ１１の
設計光軸上での非点収差、半導体レーザ２の非点隔差、
ミラー１０等による光路中での非点収差（主に対物レン
ズ１１と半導体レーザ２が支配的）により決定されると
共に、対物レンズ１１のラジアル方向移動範囲での非点
収差の発生量、対物レンズ１１のラジアル方向移動量、
対物レンズ１１のラジアル方向移動範囲における光スポ
ット３２の非点収差の方向により決定される。As described above, the light spot 32 has an initial astigmatism, but the values thereof are astigmatism on the design optical axis of the objective lens 11, the astigmatism of the semiconductor laser 2,
It is determined by the astigmatism (mainly the objective lens 11 and the semiconductor laser 2 are dominant) in the optical path by the mirror 10 and the like, and the astigmatism generation amount in the radial movement range of the objective lens 11 and the objective lens Radial movement amount of 11,
It is determined by the astigmatism direction of the light spot 32 in the radial movement range of the objective lens 11.
【００７４】本実施の形態においての非点収差の補正、
つまり図１０のように、設計光軸上に後側焦線が光磁気
記録媒体１３の略タンジェンシャル方向と一致する方向
の初期非点収差を有する特性は、例えば対物レンズ１１
の形状で得ることができる。具体的には、対物レンズの
ディスク側の面のラジアル方向に一定幅の溝状の切り欠
きを付加することにより切り欠きによる焦点位置の増加
で非点収差を補正（付加）するといったもの等がある。
この対物レンズの構成では、対物レンズを光軸方向から
見ると、光軸を通る1本の溝がレンズの片面を横切るよ
うに形成されていることになる。Correction of astigmatism in the present embodiment,
That is, as shown in FIG. 10, the characteristic having the initial astigmatism in the direction in which the rear side focal line coincides with the substantially tangential direction of the magneto-optical recording medium 13 on the design optical axis is, for example, the objective lens 11
Can be obtained in the shape of. Specifically, there is a technique of correcting (adding) astigmatism by increasing the focal position due to the notch by adding a groove-like notch having a constant width in the radial direction of the disk-side surface of the objective lens. is there.
With this objective lens configuration, when the objective lens is viewed from the optical axis direction, one groove passing through the optical axis is formed so as to cross one surface of the lens.
【００７５】このとき、対物レンズ１１がラジアル方向
にシフトした場合に通常像面歪曲によりラジアル方向の
焦点位置がディスクから遠ざかる位置に移動するため、
結果としてラジアル方向に移動するほど非点収差は初期
非点収差をうち消す方向に発生し、光スポットの非点収
差は少なくなり、予め設定したラジアル方向移動量で非
点収差は０となるという図１０に示すような特性が得ら
れるのである。At this time, when the objective lens 11 is shifted in the radial direction, the focal point in the radial direction usually moves to a position away from the disc due to image plane distortion.
As a result, as the astigmatism moves in the radial direction, the astigmatism occurs in a direction in which the initial astigmatism disappears, the astigmatism of the light spot decreases, and the astigmatism becomes 0 with a preset radial movement amount. The characteristic as shown in FIG. 10 is obtained.
【００７６】実施の形態１では、対物レンズ１１は超薄
型のため、ラジアル方向移動範囲における発生非点収差
量は大きく、半導体レーザ２の非点隔差Ａを考慮した上
で光スポット３２の初期非点収差は３０ｍλ以上かつ１
００ｍλ以下とし、ラジアル方向移動範囲における対物
レンズ１１の非点収差発生量も３０ｍλ以上かつ１００
ｍλ以下としている。In the first embodiment, since the objective lens 11 is extremely thin, the amount of generated astigmatism in the radial movement range is large, and the astigmatic difference A of the semiconductor laser 2 is taken into consideration, and the initial spot of the light spot 32 is taken into consideration. Astigmatism is 30 mλ or more and 1
The amount of astigmatism generated in the objective lens 11 in the radial movement range is 30 mλ or more and 100 mλ or less.
It is set to mλ or less.
【００７７】さらにラジアル方向移動範囲における非点
収差（軸外収差により初期非点収差は減少）の方向は、
常に図１０においてａａの方向となる。すなわち、対物
レンズ１１が外周方向、内周方向のいずれに移動した場
合であっても、非点収差の方向は、後側焦線がラジアル
方向と略直交（後側焦線が略タンジャンシャル方向と一
致）する方向であり、外周、内周のいずれの方向に移動
しても、光スポットの初期非点収差は減少することにな
る。Further, the direction of astigmatism in the radial movement range (the initial astigmatism is reduced by off-axis aberration) is
The direction is always aa in FIG. That is, regardless of whether the objective lens 11 moves in the outer peripheral direction or the inner peripheral direction, in the direction of astigmatism, the rear focal line is substantially orthogonal to the radial direction (the rear focal line is substantially tangential). This is the direction that coincides with the direction), and the initial astigmatism of the light spot is reduced regardless of whether it moves in the outer circumference or the inner circumference.
【００７８】ここで、後側焦線がラジアル方向と略直交
する非点収差の方向ａａとすることにより、光スポット
３２の非点収差の方向を、光磁気記録媒体１３と対物レ
ンズ１１とが遠ざかる方向（−方向）において、光スポ
ット３２の楕円の短軸方向が略ラジアル方向と一致する
方向にしている。Here, by setting the rear focal line to the astigmatism direction aa which is substantially orthogonal to the radial direction, the direction of astigmatism of the light spot 32 is set between the magneto-optical recording medium 13 and the objective lens 11. In the away direction (-direction), the minor axis direction of the ellipse of the light spot 32 is in a direction substantially coincident with the radial direction.
【００７９】このことにより、記録又は再生中に対物レ
ンズ１１がラジアル方向に移動する際、非点収差がａａ
の方向にあるときは、−方向にデフォーカスした場合で
も光スポット３２の短軸方向が略ラジアル方向と一致す
るため、再生信号のクロストーク及びアドレス信号とな
るＡｄｉｐ信号をクロストークの影響無く精度良く検出
することができる。As a result, when the objective lens 11 moves in the radial direction during recording or reproduction, astigmatism is aa.
In the direction of, since the minor axis direction of the light spot 32 coincides with the substantially radial direction even when defocused in the-direction, the crosstalk of the reproduction signal and the Adip signal serving as the address signal are accurate without the influence of the crosstalk. It can be detected well.
【００８０】従って、記録再生時に対物レンズ１１のラ
ジアル方向移動範囲において、非点収差の方向はａａの
方向であるため、初期非点収差量は対物レンズ１１の軸
外収差（非点収差）の発生量より決定される。また、通
常ラジアル方向移動時は、軸外収差の増加及び対物レン
ズ１１の傾き等の悪条件がかさなり、記録及び再生条件
は悪化し、再生信号の読み取り能力及びＡｄｉｐ信号の
検出能力は大きく悪化する。消費電力の観点より、対物
レンズ１１は出来るだけラジアル方向に大きく移動させ
ることが望ましく、ラジアル方向移動時の光学ヘッドの
性能により、ラジアル方向の移動量が決定される。従っ
て、軸外においては非点収差が減少する方向に初期非点
収差と対物レンズ１１の非点収差発生方向を設定するこ
とにより、ラジアル方向移動量を拡大することが可能と
なる。Therefore, in the radial movement range of the objective lens 11 at the time of recording / reproducing, the direction of astigmatism is the direction of aa, so the initial amount of astigmatism is the off-axis aberration (astigmatism) of the objective lens 11. Determined from the amount generated. In addition, during normal radial movement, adverse conditions such as an increase in off-axis aberrations and the tilt of the objective lens 11 increase, recording and reproducing conditions deteriorate, and reproducing signal reading capability and Adip signal detecting capability greatly deteriorate. . From the viewpoint of power consumption, it is desirable to move the objective lens 11 as much as possible in the radial direction, and the amount of movement in the radial direction is determined by the performance of the optical head when moving in the radial direction. Therefore, by setting the initial astigmatism and the astigmatism generation direction of the objective lens 11 in a direction in which the astigmatism decreases off-axis, the radial direction movement amount can be increased.
【００８１】さらに、設計軸上での非点収差の方向をａ
ａの方向とすることにより、リム強度及び非点収差の影
響によりタンジェンシャル方向が絞れた光スポット３２
を形成することとなり、情報記録媒体に記録された信号
検出能力が良化し、再生ジッター及びＡｄｉｐ信号検出
能力が大幅に向上する。Further, the direction of the astigmatism on the design axis is a
With the direction of a, the light spot 32 whose tangential direction is narrowed down due to the influence of the rim intensity and astigmatism.
As a result, the capability of detecting the signal recorded on the information recording medium is improved, and the capability of detecting the reproduction jitter and the Adip signal is significantly improved.
【００８２】以上のように実施の形態１によれば、対物
レンズ１１出射後の光スポット３２の非点収差の方向、
収差量及びラジアル方向範囲（移動量）を規定すること
により、設計光軸上及びラジアル方向に大きく移動した
場合でも、安定した記録及び再生信号を得ることができ
ると共に、安定したＡｄｉｐ信号の検出を実現すること
ができる。As described above, according to the first embodiment, the direction of the astigmatism of the light spot 32 emitted from the objective lens 11,
By defining the aberration amount and the radial range (movement amount), stable recording and reproducing signals can be obtained and stable Adip signal detection can be achieved even when the optical axis is largely moved on the design optical axis and in the radial direction. Can be realized.
【００８３】また、対物レンズ１１をより一層小型薄型
化することが可能となるため、より一層光学ヘッドを小
型薄型化する事が可能となり、ディスク記録再生装置に
おける記録及び再生性能の大幅向上と小型薄型化を実現
できる。Since the objective lens 11 can be made smaller and thinner, the optical head can be made smaller and thinner, and the recording and reproducing performance of the disk recording and reproducing apparatus can be greatly improved and the size can be reduced. It can be made thinner.
【００８４】また、ラジアル方向移動時の非点収差（軸
外収差）の影響を少なくすることができるため、対物レ
ンズのラジアル方向の移動量の最大値を拡大することが
可能となり、ラジアル方向への移動量を拡大することが
可能となるため、送りモータ３８の間欠率（停止比率）
が向上するため、消費電力の低下となり、電池寿命の大
幅な向上となる。Further, since the influence of astigmatism (off-axis aberration) at the time of moving in the radial direction can be reduced, it becomes possible to increase the maximum value of the moving amount of the objective lens in the radial direction, and to move in the radial direction. Since it is possible to increase the movement amount of the feed motor 38, the intermittent ratio (stop ratio) of the feed motor 38
As a result, the power consumption is reduced and the battery life is greatly improved.
【００８５】さらには、設計光軸上では初期非点収差を
設けて設計光軸上の記録及び再生性能及びパワーマージ
ンを少し犠牲にして、対物レンズ１１のチルト、又は軸
外収差により記録、再生条件及びパワーマージンが悪化
するラジアル方向へのシフト時においても、非点収差
（軸外収差）を減少させて記録及び再生を行うので、ラ
ジアル方向移動範囲全域で安定した記録再生性能及びパ
ワーマージンを確保することが可能となり、安定したデ
ィスク記録再生装置を実現できると共に、さらに、対物
レンズの小型・薄型化が可能となるため光学ヘッドの大
幅な小型・薄型化が可能となり、ディスク記録再生装置
の小型・薄型化を実現出来る。Furthermore, initial astigmatism is provided on the design optical axis to slightly sacrifice the recording and reproducing performance and the power margin on the design optical axis, and recording and reproducing are performed by the tilt of the objective lens 11 or off-axis aberration. Even when shifting to the radial direction where conditions and power margin deteriorate, astigmatism (off-axis aberration) is reduced for recording and reproduction, so stable recording / reproduction performance and power margin are ensured over the entire radial movement range. It becomes possible to secure a stable disc recording / reproducing apparatus, and further, because the objective lens can be made smaller and thinner, the optical head can be made significantly smaller and thinner. Can be made compact and thin.
【００８６】なお、実施の形態１では、半導体レーザ２
の非点収差の方向はｂｂの方向としたが、光スポット３
２の初期非点収差の量と方向さえ考慮すれば、０又はａ
ａの方向であっても問題ないことは言うまでもない。In the first embodiment, the semiconductor laser 2
The direction of astigmatism of is the direction of bb, but the light spot 3
If only the amount and direction of the initial astigmatism of 2 are considered, 0 or a
It goes without saying that there is no problem even in the direction of a.
【００８７】また、実施の形態１では設計光軸上におい
て、対物レンズ１１の非点収差収差はａａの方向とし、
半導体レーザ２の非点収差の方向はｂｂとしたが、設計
光軸上の光スポット３２の初期非点収差の量と方向が所
定の設定値に一致しておれば、対物レンズ１１及び半導
体レーザ２の非点収差の方向と量はいくらであってもよ
いことは言うまでもない。本実施の形態では、再生専用
の半導体レーザ２を用いた場合はｂｂの値は約２５ｍλ
に達するため、光スポット３２の非点収差量を３０ｍλ
以上とするには対物レンズ１１に付加する非点収差の量
はａａの方向に５０ｍλ以上とすることになる。また、
高出力録再用の半導体レーザ２を用いた場合はｂｂの値
はほぼ０ｍλとなる。Further, in the first embodiment, the astigmatism aberration of the objective lens 11 is on the design optical axis in the direction of aa,
Although the direction of the astigmatism of the semiconductor laser 2 is bb, if the amount and direction of the initial astigmatism of the light spot 32 on the design optical axis match a predetermined set value, the objective lens 11 and the semiconductor laser It goes without saying that the direction and amount of the astigmatism of 2 may be arbitrary. In the present embodiment, when the read-only semiconductor laser 2 is used, the value of bb is about 25 mλ.
The astigmatism amount of the light spot 32 is 30 mλ.
To achieve the above, the amount of astigmatism added to the objective lens 11 should be 50 mλ or more in the aa direction. Also,
When the semiconductor laser 2 for high-output recording / playback is used, the value of bb is almost 0 mλ.
【００８８】また、対物レンズ１１のラジアル方向の移
動量が予め定めた値、又は予め設定した範囲内になるよ
うに送りモータ３８を駆動し間欠送りを行う光学ヘッド
送り装置を有する構成としてもよい。Further, an optical head feeding device for driving the feeding motor 38 to perform intermittent feeding so that the moving amount of the objective lens 11 in the radial direction is within a predetermined value or within a preset range may be provided. .
【００８９】このとき、ラジアル方向への移動量検出手
段はコイル１８ｂの電流値より演算するか、トラッキン
グ誤差信号の一部を用いて演算する構成としてもよい。
また、光学系が有限の例で説明したが、疑似有限であっ
てもよい。At this time, the moving amount detecting means in the radial direction may be operated based on the current value of the coil 18b or may be operated using a part of the tracking error signal.
Moreover, although the optical system has been described as an example of being finite, it may be pseudo-finite.
【００９０】（実施の形態２）次に実施の形態２につい
て図１３を参照しながら説明する。本実施の形態が実施
の形態１と相違する点は、初期非点収差を平板ガラス４
３によって与えた点である。平板ガラス４３を光束中に
斜めに配置することにより非点収差が発生する。この非
点収差によりＸ−Ｙ平面の焦点となるＰに対して補正量
ｃｃの非点収差補正を加えＲの位置に焦点を移動させる
ことによりＱ−Ｒの非点収差となり非点収差の方向が変
化する。(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is different from Embodiment 1 in that the initial astigmatism is due to the flat glass 4
This is the point given by 3. Astigmatism is generated by arranging the flat glass plate 43 obliquely in the light beam. Due to this astigmatism, astigmatism correction of a correction amount cc is applied to P, which is the focal point on the XY plane, and the focal point is moved to the R position, resulting in QR astigmatism and the direction of astigmatism. Changes.
【００９１】この方法により、対物レンズ１１に非点収
差を与える場合に比べ平板ガラス４３の角度を変化させ
るのみで安易に精度よく最適な補正量ｃｃを印加する事
が可能となる。By this method, it is possible to easily and accurately apply the optimum correction amount cc simply by changing the angle of the flat glass plate 43 as compared with the case where astigmatism is given to the objective lens 11.
【００９２】尚、実施の形態２では対物レンズ１１には
初期非点収差は印加していないが、平板ガラス４３と対
物レンズ１１の２つで印加する構成としてもよい。Although the initial astigmatism is not applied to the objective lens 11 in the second embodiment, it may be configured to apply the two as the flat glass 43 and the objective lens 11.
【００９３】また、実施の形態２では非点収差の印加方
法として平板ガラス４３を用いたが、一方向のみにレン
ズ効果を有するシリンドリカル面より構成されるレンズ
を用いて良いことは言うまでもない。In the second embodiment, the flat glass 43 is used as a method for applying astigmatism, but it goes without saying that a lens composed of a cylindrical surface having a lens effect in only one direction may be used.
【００９４】[0094]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、対物レ
ンズがラジアル方向にシフトし、デフォーカスした場合
でも、光磁気記録媒体上の光スポットは情報トラックに
対して常に縦長のスポット形状（ラジアル方向は短軸）
とすることができるので、クロストークの少ない再生信
号を実現することができる。また、軸外収差の影響を少
なくできるので、小型・薄型の対物レンズが実現でき、
光学ヘッドの小型・薄型化が可能になる。As described above, according to the present invention, even when the objective lens is shifted in the radial direction and defocused, the light spot on the magneto-optical recording medium is always vertically long with respect to the information track. (Radial direction is short axis)
Therefore, a reproduced signal with less crosstalk can be realized. Also, since the influence of off-axis aberration can be reduced, a compact and thin objective lens can be realized,
The optical head can be made smaller and thinner.
【図１】実施の形態１に係る光学ヘッドの光路図の略図FIG. 1 is a schematic diagram of an optical path diagram of an optical head according to a first embodiment.
【図２】実施の形態１に係る光学ヘッド及び光学ヘッド
送り装置の斜視図FIG. 2 is a perspective view of the optical head and the optical head feeding device according to the first embodiment.
【図３】実施の形態１に係る光学ヘッドの構成を示した
分解斜視図FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the optical head according to the first embodiment.
【図４】実施の形態１に係る光学ヘッドの調整方法を示
した斜視図FIG. 4 is a perspective view showing an adjusting method of the optical head according to the first embodiment.
【図５】実施の形態１に係る光学ヘッドの光路図を示し
た図FIG. 5 is a diagram showing an optical path diagram of the optical head according to the first embodiment.
【図６】実施の形態１に係る光学ヘッドの受発光素子の
概略図FIG. 6 is a schematic diagram of a light emitting / receiving element of the optical head according to the first embodiment.
【図７】実施の形態１に係る光学ヘッドのフォーカスサ
ーボの構成を示す図FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a focus servo of the optical head according to the first embodiment.
【図８】（ａ）実施の形態１に係る光スポットの形状を
示した概略図（ｂ）比較例に係る光スポットの形状を示
した概略図8A is a schematic view showing the shape of a light spot according to the first embodiment, and FIG. 8B is a schematic view showing the shape of a light spot according to a comparative example.
【図９】実施の形態１に係る光学ヘッドと光学ヘッド送
り装置の動作の関連を示した略図FIG. 9 is a schematic diagram showing the relationship between the operations of the optical head and the optical head feeding device according to the first embodiment.
【図１０】実施の形態１に係る光学ヘッドの非点収差の
方向とラジアルシフトとの関係を示した概略図FIG. 10 is a schematic diagram showing the relationship between the direction of astigmatism and radial shift of the optical head according to the first embodiment.
【図１１】実施の形態１に係る光学ヘッドの非点収差と
波面収差との関係を示した概略図FIG. 11 is a schematic diagram showing the relationship between astigmatism and wavefront aberration of the optical head according to the first embodiment.
【図１２】実施の形態１に係る光学ヘッドのラジアル方
向移動領域を示した概略図FIG. 12 is a schematic diagram showing a radial movement region of the optical head according to the first embodiment.
【図１３】実施の形態２に係る光学ヘッドの光路図の略
図FIG. 13 is a schematic diagram of an optical path diagram of the optical head according to the second embodiment.
【図１４】従来の光学ヘッド及び光学ヘッド送り装置の
斜視図の略図FIG. 14 is a schematic perspective view of a conventional optical head and an optical head feeding device.
【図１５】従来の光学ヘッドの構成を示した分解斜視図FIG. 15 is an exploded perspective view showing a configuration of a conventional optical head.
【図１６】従来の光学ヘッドの調整方法を示した斜視図FIG. 16 is a perspective view showing a conventional method of adjusting an optical head.
【図１７】従来の光学ヘッドの光路図を示した図FIG. 17 is a diagram showing an optical path diagram of a conventional optical head.
【図１８】従来の光学ヘッドの受発光素子の概略図FIG. 18 is a schematic view of a light emitting / receiving element of a conventional optical head.
【図１９】従来の光学ヘッドのフォーカスサーボの構成
を示した概略図FIG. 19 is a schematic diagram showing a configuration of a focus servo of a conventional optical head.
【図２０】従来の光学ヘッドと光学ヘッド送り装置の動
作の関連を示した略図FIG. 20 is a schematic diagram showing the relationship between the operations of a conventional optical head and an optical head feeding device.
【図２１】従来の光学ヘッドの非点収差と波面収差との
関係を示した概略図FIG. 21 is a schematic diagram showing the relationship between astigmatism and wavefront aberration of a conventional optical head.
１ シリコン基板
２ 半導体レーザ
３ 多分割光検出器
４ 放熱プレート
５ 端子
６ 樹脂パッケージ
７ ホログラム素子（回折格子）
８ 複合素子
８a ビームスプリッタ
８ｂ 折り返しミラー
８ｃ 偏光分離素子
９ 集積ユニット
１０ 反射ミラー
１１ 対物レンズ
１２ 対物レンズホルダー
１３ 光磁気記録媒体
１４ 対物レンズ駆動装置
１５ ベース
１６ サスペンション
１７ 磁気回路
１８ａ，１８ｂ コイル
１９ 光学台
２０ フォーカス誤差信号検出用の光スポット
２１ トラッキング誤差信号検出用の光スポット
２２ メインビーム（Ｐ偏光）
２３ メインビーム（Ｓ偏光）
２４ フォーカス誤差信号受光領域
２５，２６ トラッキング誤差信号受光領域
２７ 情報信号受光領域
２８ 減算器
２９ 加算器
３０，３１ フォーカス誤差信号検出用の光スポットの
焦点
３２ 光スポット
３３ カバー
３４ 接着剤
３５ フレキシブル回路
３６ 送りネジ
３７ 副軸
３８ 送りモータ
３９ａ ギヤ
３９ｂ ギヤ
４０ ナット板
４１ 軸受け
４２ メカベース
４３ 平板ガラス1 Silicon Substrate 2 Semiconductor Laser 3 Multi-Division Photo Detector 4 Heat Dissipation Plate 5 Terminal 6 Resin Package 7 Hologram Element (Diffraction Grating) 8 Composite Element 8a Beam Splitter 8b Folding Mirror 8c Polarization Separation Element 9 Integrated Unit 10 Reflection Mirror 11 Objective Lens 12 Objective lens holder 13 Magneto-optical recording medium 14 Objective lens driving device 15 Base 16 Suspension 17 Magnetic circuits 18a, 18b Coil 19 Optical stand 20 Optical spot for focus error signal detection 21 Optical spot for tracking error signal detection 22 Main beam (P Polarization) 23 Main beam (S polarization) 24 Focus error signal light receiving area 25, 26 Tracking error signal light receiving area 27 Information signal light receiving area 28 Subtractor 29 Adder 30, 31 Focus of light spot for detecting focus error signal 32 Light spot 33 Cover 34 Adhesive 35 Flexible circuit 36 Feed screw 37 Sub-shaft 38 Feed motor 39a Gear 39b Gear 40 Nut plate 41 Bearing 42 Mechanical base 43 Flat glass
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 貴之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D119 AA02 AA13 EC02 EC06 EC16 JA09 JA43 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Takayuki Nagata 1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Sangyo Co., Ltd. F-term (reference) 5D119 AA02 AA13 EC02 EC06 EC16 JA09 JA43
Claims (14)
の光束により情報記録媒体上に光スポットを形成する対
物レンズとを含む有限又は疑似有限の光学系を備え、 前記光学系は、前記光スポットが設計光軸上で初期非点
収差を有し、前記初期非点収差の方向は後側焦線が前記
情報記録媒体のラジアル方向と実質的に直交する方向で
あり、かつ前記対物レンズが前記ラジアル方向に前記設
計光軸から遠ざかる方向へ移動するにつれて、前記光ス
ポットの初期非点収差が減少する方向に非点収差を発生
する光学特性であり、 前記対物レンズの前記ラジアル方向の移動範囲内におい
て、前記対物レンズにより形成される前記光スポットの
非点収差の方向は、後側焦線が前記ラジアル方向と実質
的に直交する方向であることを特徴とする光学ヘッド。1. A finite or pseudo-finite optical system including a light source having an astigmatic difference and an objective lens for forming a light spot on an information recording medium by a light beam from the light source, wherein the optical system is The light spot has an initial astigmatism on the design optical axis, the direction of the initial astigmatism is a direction in which the rear focal line is substantially perpendicular to the radial direction of the information recording medium, and the objective lens Is an optical characteristic in which astigmatism is generated in a direction in which the initial astigmatism of the light spot decreases as it moves in a direction away from the design optical axis in the radial direction, and movement of the objective lens in the radial direction. Within the range, an astigmatism direction of the light spot formed by the objective lens is a direction in which a rear focal line is substantially orthogonal to the radial direction, an optical head.
物レンズは非点収差を付加している請求項１に記載の光
学ヘッド。2. The optical head according to claim 1, wherein the objective lens adds astigmatism so as to obtain the initial astigmatism.
収差発生手段をさらに備え、前記初期非点収差を得るよ
うに、前記非点収差発生手段は非点収差を付加している
請求項１に記載の光学ヘッド。3. The astigmatism generating means is further provided between the light source and the objective lens, and the astigmatism generating means adds astigmatism so as to obtain the initial astigmatism. Item 1. The optical head according to Item 1.
００ｍλ以下の範囲内である請求項１に記載の光学ヘッ
ド。4. The initial astigmatism is 30 mλ or more and 1
The optical head according to claim 1, wherein the optical head has a range of 00 mλ or less.
動範囲内の絶対値は、２００μｍ以上かつ５００μｍ以
下の範囲内である請求項１に記載の光学ヘッド。5. The optical head according to claim 1, wherein an absolute value within a moving range of the objective lens in the radial direction is within a range of 200 μm or more and 500 μm or less.
動範囲内における移動量で発生する非点収差の変化量
は、３０ｍλ以上かつ１００ｍλ以下の範囲内である請
求項１に記載の光学ヘッド。6. The optical head according to claim 1, wherein the amount of change in astigmatism generated by the amount of movement of the objective lens within the range of movement in the radial direction is within a range of 30 mλ or more and 100 mλ or less.
記半導体レーザにより発生する前記光スポットの非点収
差の方向は、前側焦線がラジアル方向と実質的に直交す
る方向であることを特徴とする請求項１に記載の光学ヘ
ッド。7. The light source is composed of a semiconductor laser, and the direction of astigmatism of the light spot generated by the semiconductor laser is a direction in which a front focal line is substantially orthogonal to a radial direction. The optical head according to claim 1.
された単レンズであり、設計光軸上における前記対物レ
ンズにより発生する前記光スポットの非点収差の方向
は、後側焦線がラジアル方向と実質的に直交する方向で
ある請求項１に記載の光学ヘッド。8. The objective lens is a single lens formed of resin or glass, and the astigmatism direction of the light spot generated by the objective lens on the design optical axis is such that the rear focal line is in the radial direction. The optical head according to claim 1, which is in a direction substantially orthogonal to.
された単レンズであり、設計光軸上における前記非点収
差発生手段により発生する前記光スポットの非点収差の
方向は、後側焦線がラジアル方向と実質的に直交する方
向である請求項２に記載の光学ヘッド。9. The objective lens is a single lens made of resin or glass, and the direction of astigmatism of the light spot generated by the astigmatism generating means on the design optical axis is the back focal line. The optical head according to claim 2, wherein is a direction substantially orthogonal to the radial direction.
又は円筒レンズである請求項２に記載の光学ヘッド。10. The optical head according to claim 2, wherein the astigmatism generating means is a flat glass or a cylindrical lens.
光学ヘッドと、前記対物レンズの前記ラジアル方向の移
動量が許容範囲内に入るように間欠送りを行う光学ヘッ
ド送り装置とを備えたことを特徴とするディスク記録再
生装置。11. An optical head feeder according to any one of claims 1 to 10, and an optical head feeder for performing intermittent feeding so that a movement amount of the objective lens in the radial direction falls within an allowable range. A disk recording / reproducing device characterized by the above.
量検出手段をさらに備え、前記光学ヘッド送り装置は、
予め設定した移動量に達したときに前記間欠送りを行う
請求項１１に記載のディスク記録再生装置。12. The optical head feeding device further comprises a feed amount detecting means in the radial direction of the objective lens.
The disc recording / reproducing apparatus according to claim 11, wherein the intermittent feeding is performed when a preset movement amount is reached.
キング誤差信号の一部を用いる請求項１２に記載のディ
スク記録再生装置。13. The disk recording / reproducing apparatus according to claim 12, wherein a part of the tracking error signal is used in the calculation of the feed amount detecting means.
物レンズをラジアル方向へ駆動させる対物レンズ駆動装
置の印加電流を用いる請求項１２に記載のディスク記録
再生装置。14. The disc recording / reproducing apparatus according to claim 12, wherein the calculation of the feed amount detecting means uses an applied current of an objective lens driving device that drives the objective lens in a radial direction.
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