JP2004206817A - Optical head and optical disk device using the same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high performance optical head which can record/reproduce a signal in/from a high density optical disk by optimizing a position of a light receiving plane on an optical detector. <P>SOLUTION: In the optical head, five light receiving planes are arranged on a diffraction grating having operation dividing luminous flux near an optical axis and luminous flux other than the above to different directions and an optical detector. When assuming that an angle formed by a grating in the diffraction grating is θ° and an angle between a line connecting the center of the second and the third light receiving planes in the optical detector and a line connecting the center of the fourth and the fifth light receiving planes is θ'°, the light receiving planes are arranged so that θ≠θ' is satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置に用いられる光ヘッドに、特に高密度光ディスクに信号を記録または再生することが可能な高性能光ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクは、非接触、大容量、低コスト等の特徴を有する情報メディアである。現在、音楽用、コンピュータ用等の様々な用途で広く用いられているコンパクトディスク（ＣＤ）（波長：７８５ｎｍ、N.A.＝０．４５）に続いて、ＣＤの約７倍の容量を有するデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）（波長：６５５ｎｍ、N.A.＝０．６）が登場している。
【０００３】
また、近年、波長：４０５ｎｍのレーザーダイオード、N.A.＝０．８５の対物レンズを使用した高密度光ディスクシステムの開発が進められている。
【０００４】
光ディスクが傾いた（チルトした）場合に発生する非点収差はN.A.の２乗に、コマ収差はN.A.の３乗に比例する。また、光ディスクの基板厚が所定量と異なる場合に発生する球面収差はN.A.の４乗に比例する。このため、N.A.の大きい対物レンズを使用する高密度光ディスクシステムにおいては、前記収差による影響が非常に大きくなる。したがって、記録・再生性能を確保するためには、光ディスクの傾き量やディスクの基板厚誤差量を検出し、これを補正することが必須となる。
【０００５】
従来の光ヘッドでは、光スポットを複数に分割し、各々のスポットのフォーカスエラー信号を検出した後演算を行うことにより、光ディスクのチルト量を検出し、これを補正している（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開１９９８−２１５７３号公報参照
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以下では、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクに信号を記録再生することが可能な光ヘッドを例にとり、その一般的な構成を説明する。なお従来の光ヘッドとして、フォーカシングエラー信号検出方式およびトラッキングエラー信号検出方式として、一般的な方式である、非点収差方式およびディファレンシャルプッシュプル方式（以下ＤＰＰ方式と記述）を用いて説明している。
【０００８】
図１２は、光ヘッドの光学系構成の概略を示した図である。図１２において、２は波長６５５ｎｍ付近で発振するレーザー光源、3は回折格子、4は所定の透過率および反射率を有するプリズム、５は１／４波長板、６はコリメートレンズ、７は光束をほぼ１００％反射するミラー、8はアクチュエータ、9は対物レンズ、10は光ディスク、11は検出レンズ、12は光検出器、13はフロントモニターである。また、15は光ディスク10の半径方向（光ディスク10におけるトラッキング方向）、16は光ディスク10の接線方向、15および16に垂直な方向（紙面に垂直な方向）がフォーカシング方向17である（図中では、簡略のため２次元で表記）。
【０００９】
レーザー光源2からは、波長約６５５ｎｍで、偏光方向が紙面に平行な向きの発散光が出射され、回折格子3に入射する。図１３に示すように、回折格子3に入射した光束は、略フォーカシング方向17に分割された３本の光束21、22、23となり、ＤＰＰ方式を用いたトラッキングエラー信号検出に使用される。前記３本の光束の内、21は０次光、22、23は±１次光である。
【００１０】
回折格子３を出射した発散光は、プリズム４により反射された後、１／４波長板5により円偏光に変換され、コリメートレンズ6によって略平行光束となる。
【００１１】
プリズム４に入射した光の内、所定量はプリズム４を透過し、フロントモニター13に入射する。前記フロントモニター13はディスク10に信号を記録する際、レーザー光強度の変化を検出するために設けられており、レーザー光源２の出射光量を一定にするために、フロントモニター13の出力をレーザー光源２の駆動回路にフィードバックしている。
【００１２】
コリメートレンズ6を出射した光束は、ミラー7により紙面垂直方向に曲げられ、アクチュエータ8に保持された対物レンズ９により、光ディスク10に絞り込まれ、光スポットを形成する（図中では、簡略のため２次元で表記）。
【００１３】
図１４は、光ディスク10の信号記録面における光スポットの位置関係を示したものである。21は０次光のスポット、22、23は±１次光のスポットである。ＤＰＰ信号を得るために、０次光21と±１次光22、23は、ディスク半径方向15について、その間隔が略１／２トラックとなるように回折格子3が配置される。
【００１４】
光ディスク10からの反射光は、対物レンズ9、コリメートレンズ6を通過し、１／４波長板5により略直線偏光に変換される。そして、プリズム４、検出レンズ11を通過した後、光検出器12に導かれる。前記、光検出器12に導かれた光は、フォーカスエラーおよびトラックエラーといった光点制御信号、および光ディスク10上に記録されている情報信号の検出に使用される。
【００１５】
図１５は検出レンズ11を示したものである。本検出レンズ11は、非点収差方式のフォーカシングエラー信号検出を行うために配置された、円筒レンズ（シリンドリカルレンズ）である。本円筒レンズ11は、19の方向でのみレンズとして働き、これと直交する方向18（母線の方向）では、レンズ作用を有しない。ここでは、円筒レンズ11の母線の方向18と、フォーカシング方向17との成す角が略４５°となるように、円筒レンズ11を配置している。
【００１６】
円筒レンズ11の母線18および光ディスクの接線方向16を含む断面（円筒レンズ11がレンズ作用を持たない断面）でのビームの焦点位置は、円筒レンズ11に入射するビームの焦点位置とほぼ同じになるのに対して、方向19および光ディスクの接線方向16を含む断面（円筒レンズ11がレンズ作用をもつ断面）においては、ビームはそこで焦点を結ばないため、細い像線26が得られる。また、前記円筒レンズ11がレンズ作用をもつ断面から見たビームはコリメートレンズ6と円筒レンズ11からなる合成レンズの焦点位置に収束するが、この点での像も細い像線27となる（像線の方向は、互いに直交）。非点収差法を用いたフォーカスエラー検出系では、ジャストフォーカス時にビームの断面が略円形28となる位置に４分割された受光領域を有する受光面を配置する。すると、円筒レンズ11の母線18および光ディスクの接線方向16を含む断面（円筒レンズ11がレンズ作用を持たない断面）では、光束は光検出器12に入射するまでに焦点を結ぶため、図15に示すように、円筒レンズ11上の光A、A'は、光検出器12（位置28）において、反転する。したがって、光検出器12（位置28）における像は、円筒レンズ11上の像を、方向19および光ディスクの接線方向16を含む断面（円筒レンズ11がレンズ作用をもつ断面）に対して反転したものとなる。なお、光検出器12（位置28）における像と、円筒レンズ11上の像とではその大きさは異なる。
【００１７】
一方、前記、円筒レンズ11がレンズ作用をもつ断面では、光検出器12に入射するまでに焦点を結ばないため、図15に示すように、円筒レンズ11上の光B、B'は、光検出器12（位置28）において、反転しない。したがって、円筒レンズ11上の像と光検出器12上の像は、前記、円筒レンズ11がレンズ作用をもたない断面に対しては反転が生じない。
【００１８】
図１６は、光検出器12における受光面の形状を示したものである。光検出器12では３つの光スポット21、22、23を受光するために、４分割された受光領域を有する３つの受光面31（０次光用）、32（＋１次光用）、33（−１次光用）を備えている。受光面は、回折格子によって光束が分割される方向に相当する方向に配置されている。なお、各々の受光面形状は、正方形とは限らない。
【００１９】
図１７(b)は、ジャストフォーカス時における受光面31上の光スポット21の形状を、(a)、(c)は、デフォーカス時における受光面31上の光スポット21の形状を示したものである。前述したとおり、検出レンズ11は、その母線の方向18をフォーカシング方向17に対して４５°傾けて配置しているため、デフォーカス時における光スポット形状は、斜め４５°方向の細い像線となる。
【００２０】
以上が、一般的に用いられている光ヘッドの概略である。
【００２１】
ところで、検出レンズ11に円筒レンズを使用した場合、上述したように、受光面は、回折格子によって光束が分割される方向に相当する方向に配置されているため、光検出器12上における±１次光用の受光面32、33の位置に対して、±１次光のスポット位置がずれるという現象が生じる。
【００２２】
図１８(a)は、検出レンズ11上における０次光21および±１次光22、23の位置、図１８(b)は光検出器12上における受光面31、32、33とスポット21、22、23との位置関係を示したものである。検出レンズ11および光検出器12に対して、光束は、紙面垂直方向から紙面に向かって入射する。
【００２３】
検出レンズ11上における０次光21の光軸は、検出レンズ11の中心と略一致するのに対し、±１次光22、23の光軸は、検出レンズ11の中心から、略フォーカシング方向17にずれた位置を通過する。前述したとおり、光検出器12上におけるスポットは、レンズ作用を有する４５°方向19を軸として折り返した位置となる。したがって、図１９(a)、(c)に示すように、検出レンズ11上において、その中心から略フォーカシング方向17にずれている±１次光22、23は、図１９(b)、(d)に示すように、検出面12における受光面32、33上では光ディスクの略半径方向15にずれることになる。
【００２４】
ただし、スポットを３つに分割する場合、前記で説明した光検出器12上における±１次光用の受光面の位置と、±１次光のスポット位置との位置ずれは問題にならない。光検出器12全体を傾けて（光ディスクの接線方向16を中心に回転させて）取付けることにより、±１次光用の受光面32、33の位置と、±１次光のスポット位置とをほぼ一致させることが可能であるからである。
【００２５】
しかし、例えば、特開１９９８−２１５７３号公報に示されたように、スポットを光ディスク上において、その接線方向16と半径方向15とに分割する場合、即ち、５つのスポットを使用する場合、後述する理由により、光検出器12全体を傾けて（光ディスクの接線方向16を中心に回して）取付けることでは対応できない。
【００２６】
スポットを光ディスクの接線方向16に分割する場合における光検出器12上におけるスポットと受光面との位置関係は図１８(b)に示したとおりである。一方、スポットを光ディスクの半径方向19に分割する場合における検出レンズ11とスポット21、24、25の位置関係は、図２０(a)のようになる。即ち、図２１(a)、（c）に示すように、±１次光24、25の光軸は、検出レンズ11の中心から、光ディスクの半径方向15にずれた位置を通過する。光検出器12上におけるスポット位置は、レンズ作用を有する４５°方向19を軸として対称に折り返した位置となるため、図２１(b)、（d）に示すように、±１次光24、25のスポットは、光検出器12における受光面34、35上では略フォーカシング方向15にずれるのである。したがって、スポットを光ディスクの半径方向15に分割する場合における光検出器12上におけるスポットと受光面との位置関係は図２０(b)のようになる。
【００２７】
図１８(b)では±１次光22、23のスポット中心を結ぶ仮想線63が、受光面32、33の中心を結ぶ仮想線61に対して、受光面31の中心を原点に反時計回りに回転している（ずれている）。これに対し、図２０(b)では±１次光24、25のスポット中心を結ぶ仮想線64が、受光面34、35の中心を結ぶ仮想線62に対して、受光面31の中心を原点に時計回りに回転している（ずれている）。以上に説明したように、両者のずれの方向（回転の向き）は逆方向であるため、これを補正するために、光検出器12全体を傾けて（光ディスクの接線方向16を中心に回転させて）取付けるということができない。
【００２８】
したがって５つのスポット（０次光と２方向の±１次光）に対応するためには、光検出器12上におけるスポット位置を考慮して、受光面を配置することが必須である。
【００２９】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、光検出器上における受光面の位置を最適化することにより、高密度光ディスクに信号を記録・再生することが可能な、高性能光ヘッドを提供することを目的としている。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、レーザー光源と、レーザー光源から出射された光束を複数の光束に分割する回折格子と、レーザー光源から出射した光束を情報記録媒体に集光する対物レンズと、情報記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを有し、回折格子は光軸付近以外の光束を第１の方向に分割すると共に、光軸付近の光束を前記第１の方向とは異なる第２の方向に分割し、検出器は、前記回折格子における０次光を受光する第１の受光面と、第１の方向に分割された±１次光を受光する第２および第３の受光面と、第２の方向に分割された±１次光を受光する第４および第５の受光面の、少なくとも５つの受光面を有し、かつ、回折格子における光軸付近の格子とそれ以外の部分の格子との成す角度をθ°（θ≦９０°）とし、光検出器における第２および第３の受光面の中心を結ぶ仮想線と、第４および第５の受光面の中心を結ぶ仮想線との成す角度をθ'°（θ'≦９０°）とした場合、θ≠θ'となるように受光面を配置したことを特徴とする光ヘッドを用いる。
このとき、前記第１の方向は略フォーカシング方向であってもよい。また、受光面は、いずれも４分割された受光面でもよい。また、光ピックは円筒レンズを有し、円筒レンズにおける母線の方向とフォーカシング方向との成す角度が、略４５°となるように円筒レンズを配置してもよく、対物レンズの傾き補正手段あるいは球面収差補正手段の少なくとも１つを有してもよい。
また、光ヘッドは、さらに対物レンズおよびアクチュエータの傾きを変えることが出来る傾き制御用コイルと検出信号を出力する光検出器を有し、かつ、検出信号からRF信号、フォーカシングエラー信号（FE信号）、トラッキングエラー信号（TE信号）、ディスクチルト信号を演算する演算回路と、前記FE信号に基づいて前記アクチュエータを駆動しフォーカシングを行うフォーカシング制御部と、TE信号に基づいてアクチュエータを駆動しトラッキングを行うトラッキング制御部と、ディスクチルト信号に応じた電流を前記アクチュエータに搭載された傾き制御用コイルに流すことにより、アクチュエータ及び前記対物レンズの傾き補正を行うチルト制御部とを有することを特徴とする光ディスク装置を用いる。
【００３１】
また、レーザー光源と、レーザー光源から出射された光束を第１の方向に分割すると共に、第１の方向とは異なる第２の方向に分割する回折格子と、レーザー光源から出射した光束を情報記録媒体に集光する対物レンズと、情報記録媒体からの反射光の内、回折格子における０次光を受光する第１の受光面と、第１の方向に分割された±１次光を受光する第２および第３の受光面と、第２の方向に分割された±１次光を受光する第４および第５の受光面の、少なくとも５つの受光面を有する光検出器とを有し、かつ、第1の方向と第2の方向との成す角度をθ°（θ≦９０°）とし、光検出器における第２および第３の受光面の中心を結ぶ仮想線と、第４および第５の受光面の中心を結ぶ仮想線との成す角度をθ'°（θ'≦９０°）とした場合、θ≠θ'となるように受光面を配置したことを特徴とする光ヘッドを用いる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施形態について、図を用いて詳細に説明する。ここでは、実施形態の一例として、波長：４０５ｎｍのレーザーダイオード、N.A.＝０．８５の対物レンズを使用した高密度光ディスクに信号を記録・再生可能な光ヘッドおよび光ディスク装置について説明を行う。なお、図１２を参照して説明した光学部品と同じ種類の光学部品については、同一の参照符号を付けた。
【００３３】
図１は、本発明光ヘッドの光学系の概略を示したものである。図１において、２は波長４０５ｎｍ付近で発振するレーザー光源、６はコリメートレンズ、14はビーム整形プリズム、3は回折格子、20は波長４０５ｎｍに対する１／２波長板、4は所定の透過率および反射率を有するプリズム、７は光束をほぼ１００％反射するミラー、8はその傾きを変えることができる傾き制御用コイル付きアクチュエータ、9はN.A.＝０．８５の対物レンズ、10は光ディスク、11は検出レンズ、12は光検出器、13はフロントモニターである。また、15は光ディスク10の半径方向（光ディスク10におけるトラッキング方向）、16は光ディスク10の接線方向、15および16に垂直な方向（紙面に垂直な方向）がフォーカシング方向17である（図中では、簡略のため２次元で表記）。
【００３４】
レーザー光源2からは、波長約４０５ｎｍで偏光方向が、紙面に平行な向きの発散光が出射される。前記出射光は、コリメートレンズ6により略平行光束となった後、ビーム整形プリズム14に入射する。本ビーム整形プリズム14のビーム整形倍率は約３倍であり、本ビーム整形プリズム14を出射した光束の強度分布は、光ディスクの接線方向16およびフォーカシング方向17について、ほぼ等しくなる。
【００３５】
なお、ビーム整形プリズム1４に入射した光の内、所定量は反射され、フロントモニター13に入射する。前記フロントモニター13はディスク10に信号を記録する際、レーザー光強度の変化を検出するために設けられており、レーザー光源２の出射光量を一定にするために、フロントモニター13の出力をレーザー光源２の駆動回路にフィードバックしている。
【００３６】
ビーム整形プリズム1４を出射した光束は、回折格子3により５つの光束に分割され、ＤＰＰ方式を用いたトラッキングエラー信号検出や光ディスク10の傾き量検出に使用される。
【００３７】
図２は、本発明光ヘッドにおいて、１つの光束を５つの光束に分割する方法を示したものである。本発明光ヘッドでは、光軸を中心とした所定半径の円内38とそれ以外の部分39とにおいて、回折格子の方向を変えることにより、２方向の±１次光を得ている。本回折格子3では、円内38はフォーカシング方向17に略平行な回折格子とし、それ以外の部分39ではこれと略直交する方向の回折格子としている。したがって、本回折格子3に入射する光束40の内、内側の光は光ディスクの接線方向16に分割され24、25、外側の光はフォーカシング方向17に分割される22、23。
【００３８】
回折格子3を出射した光は、１／２波長板20により、その偏光方向がフォーカシング方向に略平行な方向の直線偏光に変換された後、プリズム4に入射する。本プリズム4は、Ｓ偏光の光をほぼ１００％反射し、Ｐ偏光の光をほぼ１００％透過する特性を有している。したがって、プリズム4に入射した光束のほぼ１００％は反射され、さらに、ミラー7によりフォーカシング方向17に反射される。
【００３９】
アクチュエータ8には、波長：４０５nmの光に対する１／４波長板5とN.A.：0.85の対物レンズ９が保持されている。本アクチュエータ8には、傾き制御用コイルが搭載されており、本コイルに電流を流すことにより、アクチュエータ8の傾きを変化させることができる。
【００４０】
ミラー7により反射された光束は、１／４波長板5により円偏光に変換された後、対物レンズ９により、光ディスク10に絞り込まれ、光スポットを形成する。
【００４１】
図３は、光ディスク10の信号記録面における５つの光スポットの位置関係を示した概略図である。ＤＰＰ信号を得るために、０次光21と±１次光22、23は、光ディスクの半径方向15について、その間隔が略１／２トラックとなるように回折格子3が配置される。このとき、±１次光24、25は、前記±１次光22、23と直交する方向にスポットが形成される。高密度光ディスクでは、トラックピッチが狭いため、回折格子3に入射する光束40の内、内側の±１次光24、25では、プッシュプル信号が小さくなる。したがって、DPP信号を得るためには、回折格子3に入射する光束40の内、外側の±１次光22、23を、０次光21に対して光ディスクの半径方向15について、その間隔が略１／２トラックとなるように配置するのが望ましい。そこで、本発明光ヘッドでは、回折格子3に入射する光束40の内、外側の光を略フォーカシング方向17に分割している。
【００４２】
±１次光24、25は、光ディスク10の半径方向15の傾き量を検出するために、
また、±１次光22、23は、光ディスク10の接線方向16の傾き量を検出するために使用される。なお、光ディスクのチルト量の検出方法、およびアクチュエータの構造については、特開１９９８−２１５７３号公報に詳細に書かれているため、ここでは説明を省略する。
【００４３】
本発明光ヘッドにおける光ディスク10上における０次光と±１次光との間隔は、約１５μｍである。
【００４４】
光ディスク10からの反射光は、再び対物レンズ9を通過し、略平行光となった後、１／４波長板5により、光ディスクの半径方向15に略平行な直線偏光に変換される。
【００４５】
１／４波長板5を出射した光は、ミラー7で反射され、プリズム4および検出レンズ11を通過した後、光検出器12に導かれる。
【００４６】
前記、光検出器12に導かれた光は、フォーカスエラーおよびトラックエラーといった光点制御信号、および光ディスク上に記録されている情報信号、光ディスク10の傾き量の検出等に使用される。ここでは、フォーカシングエラー信号を検出するのに、非点収差方式を、トラッキングエラー信号を検出するのにＤＰＰ方式を使用している。本光ヘッドでは、前記光ディスク10の傾き量を検出し、本検出信号が略０となるようにアクチュエータ8に搭載された傾き制御用コイルに電流を流す。これにより、光ディスク10と対物レンズ9との相対傾きを補正し、収差の少ない高品質な光スポットを得ている。
【００４７】
本検出レンズ11は、組み合わせレンズ29と円筒レンズ30とから構成されており、本円筒レンズ30は、その母線とフォーカシング方向17との成す角が、略４５°となるように配置されている。
【００４８】
図４は、光検出器12における受光面の形状を示したものである。図２に示したとおり、本回折格子3では、光束の内側における格子と外側における格子の成す角は略９０°となっている。したがって、図５(a)に示すように、±１次光用受光面32、33と34、35とが直交するように、受光面を配置するのが一般的である。しかしこの場合、前述した理由により、図５(b)に示すように±１次光のスポット22、23、24、25の中心は、受光面32、33、34、35の中心と一致しない。
【００４９】
そこで、本発明光ヘッドでは、光検出器12における±１次光用受光面32、33の中心を結ぶ仮想線61がフォーカシング方向17に対して反時計回りに傾くように受光面32、33を配置すると共に、±１次光用受光面34、35の中心を結ぶ仮想線62が光ディスクの半径方向15に対して時計回りに傾くように受光面34、35を配置している。これにより、各スポットと受光面の中心とを一致させ、高品質な信号検出を実現している。
【００５０】
なお、本光ヘッドにおける受光面の大きさは、いずれも、縦：８０μm、横：８０μmであり、０次光用受光面の中心と±１次光用受光面の中心との間隔は１２０μｍ、５μｍとなっている。ただし、各光面の形状は正方形である必要はなく、また、０次光用受光面と±１次光用受光面との大きさが異なっていてもよい。
【００５１】
以上に説明した光ヘッドでは、５つのスポットを用いて光ディスクの傾き量を検出し、傾き制御機能付きアクチュエータを用いて対物レンズの傾きを補正する場合を想定しているが、５つのスポットを用いて光ディスクの厚さ誤差量を検出し、液晶素子やビームエキスパンダー等を用いて球面収差を補正するような構成にしてもよい。
【００５２】
次に、光束の内側における格子と外側における格子の成す角度が略９０°では無い場合について説明する。
【００５３】
図６は、光束の内側における格子と外側における格子の成す角度がθ°（但し、９０°＞θ°）である場合を示している。前記では、光束の内側における格子と外側における格子の成す角度が略９０°の場合について説明したが、両者の間の角度は必ずしも、９０°である必要は無く、また、両者の格子ピッチが同一である必要は無い。ただし、θ°が小さい程、±１次光用受光面32、33、34、35の間隔が小さくなるため、極端にθ°が小さいのは好ましくない。
【００５４】
光束の内側における格子と外側における格子の成す角度がθ°である場合、図７に示すように、±１次光用受光面32、33の中心線を結ぶ線と34、35の中心線を結ぶ線との成す角が、θ°となるように受光面を配置すると、受光面の中心と±１次光22、23、24、25のスポット中心がずれるという問題が同じく発生する。
【００５５】
図８(a)、(c)は円筒レンズ30上における±１次光22、23の位置を、図８(b)、(d)は光検出器12上の受光面32、33における±１次光22、23の位置を示している。ここでは、円筒レンズ30の母線の方向18を、図１２に示した方向と直交する方向となるように、円筒レンズ30を配置した場合を例にとり説明を行う。
【００５６】
受光面32、33における±１次光22、23の像は、円筒レンズ30上における±１次光22、23の像を、軸59に対して反転させたものとなる。ただし、受光面32、33における±１次光22、23の像と、円筒レンズ30上における±１次光22、23の像の大きさは異なっている。
【００５７】
したがって、円筒レンズ30上において、略フォーカシング方向17にずれていた±１次光22、23は、光検出器12上の受光面32、33においては光ディスクの略半径方向にずれる。
【００５８】
なお、円筒レンズ30の母線の方向をフォーカシング方向17から４５°傾けているため、軸59も４５°方向となっているが、円筒レンズ30の方向は、必ずしも４５°傾ける必要はない。円筒レンズ30の方向を４５°からずらした場合、軸59の方向も４５°方向からずれるが、受光面32、33における±１次光22、23の像は、円筒レンズ30上における±１次光22、23の像を、軸59に対して反転させたものとなる、という点は同じである。また、前記円筒レンズ30は凹レンズであるが、凸レンズとしてもよい。ただし、凸レンズの場合は、凹レンズの場合と比較して、軸59の方向が９０°ずれる。
【００５９】
図９(a)、(c)は円筒レンズ30上における±１次光24、25の位置を、図９(b)、(d)は光検出器12上の受光面34、35における±１次光24、25の位置を示している。受光面34、35における±１次光24、25の像についても、円筒レンズ30上における±１次光24、25の像を、軸59に対して反転させたものとなる。
【００６０】
図１０は、本実施例における光検出器12上の受光面の配置を示したものである。ここでは、図８、９に示した受光面32、33、34、35における±１次光22、23、24、25のスポット位置を考慮し、両者の中心が一致するように受光面の位置を定めている。本実施例における±１次光用受光面32、33の中心を結ぶ仮想線61は、図７における同じ仮想線61'に対して、時計回りに傾いている。一方、±１次光用受光面34、35の中心を結ぶ仮想線62は、図７における同じ仮想線62'に対して、反時計回りに傾いている。
【００６１】
本実施例では、光束の内側における格子と外側における格子の成す角度がθ°（但し、９０°＞θ°）である場合、±１次光用受光面32、33の中心を結ぶ線と34、35の中心の中心を結ぶ線の成す角度をθ'°（但し、９０°＞θ'°）とした場合、θ'°≠θ°とすることにより、光検出器12上における光スポットと受光面の位置とを一致させている。
【００６２】
以上では、高密度光ヘッドを例にとり説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、それ以外の光ディスクに対応した場合、あるいは、ＤＶＤ、ＣＤ等との互換光ヘッドであっても同じく有効である。
【００６３】
また、トラッキングエラー信号の検出方法としては、DPP方式以外を使用してもよい。
【００６４】
本実施形態では、光検出器12上における２方向の±１次光に対する受光面の位置を最適化することにより、±１次光からの信号を高精度に検出することを可能にしている。これにより、アクチュエータ8（対物レンズ9）の傾き制御や球面収差補正等を高精度に行うことが可能となるため、収差の小さい高品質な光スポットを得ることができる。
【００６５】
次に、これまでに説明した本発明光ヘッドを搭載した、本発明光ディスク装置の実施形態について説明する。
【００６６】
図１１は、本発明の光ディスク装置4１の概略斜視図である。
【００６７】
図１１において、1は本発明光ヘッド、10は光ディスク、42はキャリッジ、43はターンテーブル、44はディスクトレイ、45はクランパー、46はクランパーホルダー、47はユニットメカシャーシ、48はメカベース、49は防振脚、50はボトムカバー、51はトップカバーである。また、15は光ディスクの半径方向、16は接線方向、17はフォーカシング方向を示している。
【００６８】
本実施形態においては、キャリッジ42上に本発明光ヘッド１が配置されており、キャリッジ42は、ユニットメカシャ−シ47に搭載されたキャリッジ送り機構によって光ディスク10の半径方向15に移動可能となっている。
【００６９】
本発明ディスク装置41は、ディスクトレイ44上に置かれた光ディスク10を、図示せぬディスクロ−ディング機構により、装置内に送る、あるいは装置外に出す、という動作を行う。また、装置内に送られたディスク10は、スピンドルモ−タ−の回転軸に一体に構成されたタ−ンテ−ブル43に搭置され、クランパ−ホルダ−46に取付けられているクランパ−45によって吸引固定される。
【００７０】
スピンドルモ−タ−により、ディスク10は回転し、ディスク10上への信号の書き込み、あるいは、ディスク10上に記録された信号の読み出しを、光ヘッド1によって行う。
【００７１】
ユニットメカシャ−シ47は、弾性部材で構成した防振脚49を介して、メカベ−ス48に取付けられている。また、装置全体にはボトムカバ−50とトップカバ−51が取付けられている。
【００７２】
図２２に本発明の光ディスク装置4１の構成図を示す。図２２において、10は光ディスク、8はその傾きを変えることができる傾き制御用コイル付きアクチュエータ、12はディテクタ、71は演算回路、72はRF信号検出部、73はフォーカシング制御部、74はトラッキング制御部、75はチルト制御部である。
【００７３】
演算回路71は、検出器12から出力される検出信号から、RF信号、フォーカシングエラー信号（FE信号）、トラッキングエラー信号（TE信号）、ディスクチルト信号等を演算する。
【００７４】
演算回路71では、図２３に示す受光部により検出した信号に対し、以下の演算を行い、各種信号を生成する。

但し、G1、G2、G3はゲインである。
【００７５】
RF信号は、演算回路71よりRF信号検出部に送られ、光ディスク10に記録された情報の読み出しが行われる。
【００７６】
FE信号およびTE信号は、演算回路71より、それぞれフォーカシング制御部73、トラッキング制御部74に送られる。各々の制御部73、74は、FE信号およびTE信号に基づいて、アクチュエータ8をフォーカシング方向17およびトラッキング方向15に駆動し、フォーカシングおよびトラッキングを行う。
【００７７】
また、チルト信号は、演算回路71よりチルト制御部75に送られる。チルト制御部75は、チルト信号に応じた電流をアクチュエータ8に搭載されたチルトコイルに流すことにより、アクチュエータ8の傾き補正を行う。なお、光ディスク10の傾き検出並びにアクチュエータ8による傾き補正に関しては、光ディスク10の半径方向15のみ行ってもよいし、光ディスク10の半径方向15および接線方向16の両方を行ってもよい。
【００７８】
ここでは、光ディスクの傾きを検出してアクチュエータの傾き補正を行う場合を示したが、光ディスクの厚さ誤差量を検出し、液晶素子やビームエキスパンダー等を用いて球面収差を補正するような構成にしてもよい。
【００７９】
なお、光ディスクの厚さ誤差量は、図２３に示す受光部により検出した信号に対し、以下の演算を行うことにより生成することができる。

以上が、本発明光ディスク装置の構成であり、本発明により、高密度光ディスクに信号を記録／再生することが可能な高性能な光ディスク装置を実現している。
【００８０】
ただし、光ディスク10としてカートリッジを用いた場合でもかまわない。また、光ディスク10をトレイに載せて挿入する方式以外に、光ディスク10あるいはカートリッジそれ自体を自動あるいは手動によって挿入する方式等、従来公知の各種方式を用いることができる。さらに、キャリッジ移動機構としては、ギア、スクリューねじ、ステップモータ、リニアモータ等従来公知の各種方式いずれを使用してもかまわない。
【００８１】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明では、検出レンズにより発生する光検出器上における光スポットと受光面との位置ずれを考慮することにより、±１次光の信号を高精度に検出可能な構成としている。本検出信号を用いてアクチュエータ（対物レンズ）の傾き補正、あるいは球面収差の補正等を加えることにより、収差の小さい高品質な光スポットを得ることができる。これにより、高密度光ディスクに信号を記録／再生可能な高性能の光ヘッドが実現される。
【００８２】
また、本発明光ヘッドを搭載することにより、高密度光ディスクに信号の記録／再生を行える高性能の光ディスク装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における光学系の構成を示した図である。
【図２】第１の実施形態における光束の分割方法を示した説明図である。
【図３】第１の実施形態における光ディスク上における光スポットの配置を示した図である。
【図４】第１の実施形態における光検出器上における受光面の配置を示した図である。
【図５】光検出器上における受光面と光スポットの位置関係を示した図である。
【図６】第２の実施形態における回折格子の形状を示した図である。
【図７】光検出器における受光面の配置を示した図である。
【図８】第２の実施形態において±１次光のスポット位置が変化することを示した図である。
【図９】第２の実施形態において±１次光のスポット位置が変化することを示した図である。
【図１０】第２の実施形態における光検出器上における受光面の配置を示した図である。
【図１１】本発明光ディスク装置の実施形態を示した概略斜視図である。
【図１２】一般に使用されている光ヘッドの構成を示した図である。
【図１３】３スポットの分割方法を示した図である。
【図１４】ディスク上における３スポットの位置関係を示した図である。
【図１５】検出レンズの配置および作用を示した図である。
【図１６】光検出器における受光面のパターンの１例を示した図である。
【図１７】受光面上における０次光の形状を示した図である。
【図１８】検出レンズ上におけるスポット位置と受光面上におけるスポット位置を示した図である。
【図１９】±１次光のスポット位置が変化することを示した図である。
【図２０】検出レンズ上におけるスポット位置と受光面上におけるスポット位置を示した図である。
【図２１】±１次光のスポット位置が変化することを示した図である。
【図２２】本発明光ディスク装置における信号処理ブロック図を示したものである。
【図２３】ディテクタにおける各受光面に記号を付した図である。
【符号の説明】
１ …本発明光ヘッド、 ２ …レーザー光源、 3 …回折格子、 4 …プリズム、 5 …１／４波長板、 6 …コリメートレンズ、 ７ …ミラー、 8 …アクチュエータ、 9 …対物レンズ、 10 …光ディスク、 11 …検出レンズ、 12 …光検出器、 13 …フロントモニター、 14 …ビーム整形プリズム、 15 …光ディスクの半径方向、 16 …光ディスクの接線方向、 17…フォーカシング方向、 18 …円筒レンズの母線の方向、 19 …円筒レンズの母線と直交する方向、 20 …１／２波長板、 21 …０次光、 22、23 …±１次光、 24、25 …±１次光、 26、27、28 …光スポット、 29 …組み合わせレンズ、 30 …円筒レンズ、 31 …０次光用受光面、 32、33 …±１次光用受光面、 34、35 …±１次光用受光面、 38 …光軸付近の回折格子、 39 …光軸付近以外の回折格子、 40 …回折格子への入射ビーム、 41…本発明光ディスク装置、 42 …キャリッジ、 43 …ターンテーブル、 44 …ディスクトレイ、 45 …クランパー、 46 …クランパーホルダー、 47 …ユニットメカシャーシ、 48 …メカベース、 49 …防振脚、 50 …ボトムカバー、 51 …トップカバー、 59 …円筒レンズの母線と直交する方向、 61、61'、62、62' …±１次光用受光面の中心を結ぶ仮想線、 63、64 …±１次光スポットの中心を結ぶ仮想線、 71 …演算回路、 72 …RF信号検出部、 73 …フォーカシング制御部、 74 …トラッキング制御部、 75 …チルト制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical head used in an optical disk device, and more particularly to a high-performance optical head capable of recording or reproducing signals on a high-density optical disk.
[0002]
[Prior art]
An optical disk is an information medium having features such as non-contact, large capacity, and low cost. At present, following a compact disk (CD) (wavelength: 785 nm, NA = 0.45) widely used in various applications such as music and computers, a digital versatile disk having a capacity approximately seven times that of a CD (DVD) (wavelength: 655 nm, NA = 0.6) has appeared.
[0003]
In recent years, a high-density optical disk system using a laser diode having a wavelength of 405 nm and an objective lens having an NA of 0.85 has been developed.
[0004]
Astigmatism that occurs when the optical disk is tilted (tilted) is proportional to the square of NA, and coma is proportional to the cube of NA. The spherical aberration that occurs when the substrate thickness of the optical disk is different from the predetermined amount is proportional to the fourth power of NA. For this reason, in a high-density optical disc system using an objective lens having a large NA, the influence of the aberration becomes extremely large. Therefore, in order to ensure the recording / reproducing performance, it is essential to detect the amount of tilt of the optical disk and the amount of error in the substrate thickness of the disk and correct them.
[0005]
A conventional optical head divides an optical spot into a plurality of spots, detects a focus error signal of each spot, and performs an operation to detect a tilt amount of the optical disk and correct the tilt amount (for example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
See JP-A-1998-21573
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Hereinafter, the general configuration of an optical head capable of recording and reproducing signals on a DVD-RAM disk will be described as an example. Note that the conventional optical head is described using a general astigmatism method and a differential push-pull method (hereinafter referred to as a DPP method) as a focusing error signal detection method and a tracking error signal detection method. .
[0008]
FIG. 12 is a diagram schematically showing an optical system configuration of the optical head. In FIG. 12, reference numeral 2 denotes a laser light source that oscillates around a wavelength of 655 nm, 3 denotes a diffraction grating, 4 denotes a prism having a predetermined transmittance and reflectance, 5 denotes a quarter-wave plate, 6 denotes a collimating lens, and 7 denotes a light beam. A mirror that reflects almost 100%, 8 is an actuator, 9 is an objective lens, 10 is an optical disk, 11 is a detection lens, 12 is a photodetector, and 13 is a front monitor. Reference numeral 15 denotes a radial direction of the optical disk 10 (tracking direction on the optical disk 10), reference numeral 16 denotes a tangential direction of the optical disk 10, and a direction perpendicular to 15 and 16 (a direction perpendicular to the paper) is a focusing direction 17 (in the figure, (It is expressed in two dimensions for simplicity).
[0009]
The laser light source 2 emits divergent light having a wavelength of about 655 nm and a polarization direction parallel to the plane of the paper, and enters the diffraction grating 3. As shown in FIG. 13, the light beam incident on the diffraction grating 3 becomes three light beams 21, 22, and 23 divided in a substantially focusing direction 17, and is used for detecting a tracking error signal using the DPP method. Of the three light beams, 21 is a 0th-order light, and 22 and 23 are ± 1st-order lights.
[0010]
The divergent light emitted from the diffraction grating 3 is reflected by the prism 4, converted into circularly polarized light by the 波長 wavelength plate 5, and converted into a substantially parallel light beam by the collimating lens 6.
[0011]
A predetermined amount of the light incident on the prism 4 is transmitted through the prism 4 and is incident on the front monitor 13. The front monitor 13 is provided to detect a change in laser light intensity when recording a signal on the disk 10. In order to keep the amount of light emitted from the laser light source 2 constant, the output of the front monitor 13 is 2 is fed back to the second drive circuit.
[0012]
The light beam emitted from the collimating lens 6 is bent in a direction perpendicular to the plane of the drawing by a mirror 7 and narrowed down to an optical disk 10 by an objective lens 9 held by an actuator 8 to form a light spot (in FIG. Dimensions).
[0013]
FIG. 14 shows the positional relationship of light spots on the signal recording surface of the optical disk 10. 21 is a spot of 0 order light, and 22 and 23 are spots of ± 1 order light. In order to obtain a DPP signal, the diffraction grating 3 is arranged so that the distance between the 0-order light 21 and the ± first-order lights 22 and 23 is approximately 1/2 track in the disk radial direction 15.
[0014]
The reflected light from the optical disk 10 passes through the objective lens 9 and the collimator lens 6 and is converted by the quarter-wave plate 5 into substantially linearly polarized light. After passing through the prism 4 and the detection lens 11, the light is guided to the photodetector 12. The light guided to the photodetector 12 is used for detecting a light spot control signal such as a focus error and a track error, and an information signal recorded on the optical disc 10.
[0015]
FIG. 15 shows the detection lens 11. The present detection lens 11 is a cylindrical lens (cylindrical lens) arranged for detecting a focusing error signal of the astigmatism method. The cylindrical lens 11 functions as a lens only in the direction of 19, and does not have a lens function in the direction 18 (the direction of the generating line) orthogonal to this. Here, the cylindrical lens 11 is arranged so that the angle between the generatrix direction 18 of the cylindrical lens 11 and the focusing direction 17 is approximately 45 °.
[0016]
The focal position of the beam in a cross section including the generatrix 18 of the cylindrical lens 11 and the tangential direction 16 of the optical disk (a cross section in which the cylindrical lens 11 has no lens function) is substantially the same as the focal position of the beam incident on the cylindrical lens 11 On the other hand, in a cross section including the direction 19 and the tangential direction 16 of the optical disk (a cross section in which the cylindrical lens 11 has a lens function), the beam is not focused there, so that a thin image line 26 is obtained. Further, the beam viewed from the cross section where the cylindrical lens 11 has a lens function converges to the focal position of the composite lens including the collimating lens 6 and the cylindrical lens 11, and the image at this point also becomes a thin image line 27 (image The directions of the lines are orthogonal to each other). In a focus error detection system using the astigmatism method, a light receiving surface having a light receiving area divided into four is arranged at a position where the cross section of the beam becomes substantially circular 28 at the time of just focusing. Then, in a cross section including the generatrix 18 of the cylindrical lens 11 and the tangential direction 16 of the optical disk (a cross section in which the cylindrical lens 11 does not have a lens function), the light beam is focused before being incident on the photodetector 12, so that FIG. As shown, light A, A 'on cylindrical lens 11 is inverted at photodetector 12 (position 28). Therefore, the image at the photodetector 12 (position 28) is the inverse of the image on the cylindrical lens 11 with respect to the section including the direction 19 and the tangential direction 16 of the optical disk (the section where the cylindrical lens 11 has a lens action). It becomes. Note that the size of the image on the photodetector 12 (position 28) and the size of the image on the cylindrical lens 11 are different.
[0017]
On the other hand, in the cross section in which the cylindrical lens 11 has a lens function, since the light does not focus before being incident on the photodetector 12, the light beams B and B ′ on the cylindrical lens 11 are light beams as shown in FIG. There is no inversion at the detector 12 (position 28). Therefore, the image on the cylindrical lens 11 and the image on the photodetector 12 are not inverted with respect to the cross section where the cylindrical lens 11 has no lens function.
[0018]
FIG. 16 shows the shape of the light receiving surface of the photodetector 12. In order to receive the three light spots 21, 22, and 23 in the photodetector 12, three light receiving surfaces 31 (for zero-order light), 32 (for + 1st-order light), and 33 (for + 1st-order light) having four divided light receiving regions are provided. -1 order light). The light receiving surface is arranged in a direction corresponding to the direction in which the light beam is split by the diffraction grating. The shape of each light receiving surface is not limited to a square.
[0019]
FIG. 17 (b) shows the shape of the light spot 21 on the light receiving surface 31 during just focus, and FIGS. 17 (a) and (c) show the shape of the light spot 21 on the light receiving surface 31 during defocus. It is. As described above, since the detection lens 11 is arranged with its generatrix direction 18 inclined at 45 ° with respect to the focusing direction 17, the light spot shape at the time of defocusing becomes a thin image line obliquely at 45 ° direction. .
[0020]
The above is the outline of the optical head generally used.
[0021]
When a cylindrical lens is used as the detection lens 11, as described above, the light receiving surface is arranged in a direction corresponding to the direction in which the light beam is split by the diffraction grating, and therefore ± 1 on the photodetector 12. A phenomenon occurs in which the spot position of ± primary light is shifted from the position of the light receiving surfaces 32 and 33 for the next light.
[0022]
FIG. 18A shows the positions of the zero-order light 21 and the ± first-order lights 22 and 23 on the detection lens 11, and FIG. 18B shows the light receiving surfaces 31, 32 and 33 and the spot 21 on the photodetector 12. This shows the positional relationship with 22, 23. The light flux enters the detection lens 11 and the photodetector 12 from the direction perpendicular to the paper surface toward the paper surface.
[0023]
The optical axis of the zero-order light 21 on the detection lens 11 substantially coincides with the center of the detection lens 11, whereas the optical axes of the ± first-order lights 22 and 23 extend from the center of the detection lens 11 in a substantially focusing direction 17. Pass through the position shifted to. As described above, the spot on the photodetector 12 is a position where the spot is turned around the 45 ° direction 19 having the lens function as an axis. Therefore, as shown in FIGS. 19 (a) and (c), the ± primary lights 22 and 23 deviated from the center in the focusing direction 17 on the detection lens 11 are shown in FIGS. 19 (b) and (d). As shown in (), on the light receiving surfaces 32 and 33 of the detection surface 12, the light is shifted in a substantially radial direction 15 of the optical disc.
[0024]
However, when the spot is divided into three, the positional deviation between the position of the light receiving surface for ± primary light on the photodetector 12 and the spot position of ± primary light described above does not matter. By mounting the entire photodetector 12 at an angle (rotated about the tangential direction 16 of the optical disk), the positions of the light receiving surfaces 32 and 33 for the ± primary light and the spot positions of the ± primary light can be substantially adjusted. This is because they can be matched.
[0025]
However, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1998-21573, when a spot is divided on an optical disc into a tangential direction 16 and a radial direction 15, that is, when five spots are used, a description will be given later. For this reason, it is not possible to mount the photodetector 12 by tilting it (turning it around the tangential direction 16 of the optical disc).
[0026]
When the spot is divided in the tangential direction 16 of the optical disk, the positional relationship between the spot and the light receiving surface on the photodetector 12 is as shown in FIG. On the other hand, when the spot is divided in the radial direction 19 of the optical disc, the positional relationship between the detection lens 11 and the spots 21, 24, and 25 is as shown in FIG. That is, as shown in FIGS. 21 (a) and 21 (c), the optical axes of the ± primary lights 24 and 25 pass through a position shifted from the center of the detection lens 11 in the radial direction 15 of the optical disk. Since the spot position on the photodetector 12 is a position symmetrically turned around the 45 ° direction 19 having a lens function as an axis, as shown in FIGS. The 25 spots deviate substantially in the focusing direction 15 on the light receiving surfaces 34 and 35 of the photodetector 12. Therefore, when the spot is divided in the radial direction 15 of the optical disk, the positional relationship between the spot and the light receiving surface on the photodetector 12 is as shown in FIG.
[0027]
In FIG. 18B, a virtual line 63 connecting the spot centers of the ± primary lights 22 and 23 is counterclockwise around the center of the light receiving surface 31 with respect to a virtual line 61 connecting the centers of the light receiving surfaces 32 and 33. Is rotating (out of alignment). On the other hand, in FIG. 20 (b), the virtual line 64 connecting the spot centers of the ± primary lights 24 and 25 is different from the virtual line 62 connecting the centers of the light receiving surfaces 34 and 35 by setting the center of the light receiving surface 31 at the origin. Is rotating clockwise (off). As described above, since the direction of the displacement (the direction of rotation) is opposite, the entire photodetector 12 is tilted (rotated about the tangential direction 16 of the optical disk) to correct this. T) cannot be mounted.
[0028]
Therefore, in order to correspond to five spots (zero-order light and ± first-order lights in two directions), it is essential to dispose the light receiving surface in consideration of the spot position on the photodetector 12.
[0029]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has been made in consideration of the above-described problems. It is intended to provide a head.
[0030]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a laser light source, a diffraction grating that divides a light beam emitted from the laser light source into a plurality of light beams, an objective lens that condenses the light beam emitted from the laser light source on an information recording medium, and an information recording device A photodetector that receives reflected light from the medium, wherein the diffraction grating divides the light flux other than near the optical axis in a first direction and converts the light flux near the optical axis into a first light beam different from the first direction. 2. The detector is provided with a first light receiving surface for receiving the zero-order light in the diffraction grating, and second and third light-receiving surfaces for receiving ± first-order lights divided in the first direction. Surface, and at least five light receiving surfaces of fourth and fifth light receiving surfaces for receiving ± first-order lights divided in the second direction, and a diffraction grating near the optical axis of the diffraction grating and the others. The angle formed by the grating of the portion is θ ° (θ ≦ 90 °), and the photodetector In the case where the angle between the virtual line connecting the centers of the second and third light receiving surfaces and the virtual line connecting the centers of the fourth and fifth light receiving surfaces is θ ′ ° (θ ′ ≦ 90 °), An optical head is used in which light receiving surfaces are arranged so that θ ≠ θ ′.
At this time, the first direction may be substantially a focusing direction. Further, the light receiving surface may be a light receiving surface divided into four. The optical pick may have a cylindrical lens, and the cylindrical lens may be arranged so that the angle between the direction of the generatrix and the focusing direction in the cylindrical lens is approximately 45 °. It may have at least one of aberration correction means.
The optical head further has a tilt control coil that can change the tilt of the objective lens and the actuator, and a photodetector that outputs a detection signal, and an RF signal and a focusing error signal (FE signal) from the detection signal. An arithmetic circuit that calculates a tracking error signal (TE signal) and a disc tilt signal; a focusing control unit that drives the actuator based on the FE signal to perform focusing; and drives and tracks the actuator based on the TE signal. An optical disc comprising: a tracking control unit; and a tilt control unit that corrects the tilt of the actuator and the objective lens by flowing a current according to a disc tilt signal to a tilt control coil mounted on the actuator. Use the device.
[0031]
Also, a laser light source, a diffraction grating that splits a light beam emitted from the laser light source in a first direction, and splits the light beam in a second direction different from the first direction, and records the light beam emitted from the laser light source as information. An objective lens that converges on the medium, a first light receiving surface of the diffraction grating that receives zero-order light among reflected light from the information recording medium, and receives ± first-order lights divided in the first direction A second and a third light receiving surface, and a fourth and a fifth light receiving surface for receiving ± first-order light divided in the second direction, a photodetector having at least five light receiving surfaces, In addition, an angle between the first direction and the second direction is θ ° (θ ≦ 90 °), and an imaginary line connecting the centers of the second and third light receiving surfaces in the photodetector, 5 is θ ′ ° (θ ′ ≦ 90 °) with respect to an imaginary line connecting the center of the light receiving surface of No. 5 and θ ≠ θ ′ So as to use light head characterized in that a light-receiving surface.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, as an example of the embodiment, an optical head and an optical disk apparatus capable of recording / reproducing a signal on / from a high-density optical disk using a laser diode having a wavelength of 405 nm and an objective lens with NA = 0.85 will be described. Note that the same reference numerals are given to optical components of the same type as the optical components described with reference to FIG.
[0033]
FIG. 1 schematically shows the optical system of the optical head of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a laser light source that oscillates around a wavelength of 405 nm, 6 denotes a collimating lens, 14 denotes a beam shaping prism, 3 denotes a diffraction grating, 20 denotes a half-wave plate for a wavelength of 405 nm, and 4 denotes predetermined transmittance and reflection. Prism, a mirror that reflects almost 100% of the light flux, 8 is an actuator with a tilt control coil that can change its tilt, 9 is an objective lens with NA = 0.85, 10 is an optical disk, and 11 is a detection A lens, 12 is a photodetector, and 13 is a front monitor. Reference numeral 15 denotes a radial direction of the optical disk 10 (tracking direction on the optical disk 10), reference numeral 16 denotes a tangential direction of the optical disk 10, and a direction perpendicular to 15 and 16 (a direction perpendicular to the paper) is a focusing direction 17 (in the figure, (It is expressed in two dimensions for simplicity).
[0034]
The laser light source 2 emits divergent light having a wavelength of about 405 nm and a polarization direction parallel to the paper. The emitted light is converted into a substantially parallel light beam by the collimating lens 6, and then enters the beam shaping prism 14. The beam shaping magnification of the beam shaping prism 14 is about three times, and the intensity distribution of the light beam emitted from the beam shaping prism 14 is substantially equal in the tangential direction 16 and the focusing direction 17 of the optical disk.
[0035]
A predetermined amount of the light incident on the beam shaping prism 14 is reflected and is incident on the front monitor 13. The front monitor 13 is provided to detect a change in laser light intensity when recording a signal on the disk 10. In order to keep the amount of light emitted from the laser light source 2 constant, the output of the front monitor 13 is 2 is fed back to the second drive circuit.
[0036]
The light beam emitted from the beam shaping prism 14 is split into five light beams by the diffraction grating 3 and is used for detecting a tracking error signal using the DPP method and detecting the amount of tilt of the optical disk 10.
[0037]
FIG. 2 shows a method of dividing one light beam into five light beams in the optical head of the present invention. In the optical head of the present invention, ± first-order light in two directions is obtained by changing the direction of the diffraction grating in a circle 38 having a predetermined radius centered on the optical axis and in other portions 39. In the present diffraction grating 3, the circle 38 is a diffraction grating substantially parallel to the focusing direction 17, and the other portion 39 is a diffraction grating in a direction substantially orthogonal to this. Therefore, of the light flux 40 incident on the diffraction grating 3, the light inside is divided in the tangential direction 16 of the optical disk 24, 25, and the light outside is divided in the focusing direction 22, 23.
[0038]
The light emitted from the diffraction grating 3 is converted by the half-wave plate 20 into linearly polarized light whose polarization direction is substantially parallel to the focusing direction, and then enters the prism 4. The prism 4 has a characteristic of reflecting almost 100% of S-polarized light and transmitting almost 100% of P-polarized light. Therefore, almost 100% of the light beam incident on the prism 4 is reflected, and further reflected in the focusing direction 17 by the mirror 7.
[0039]
The actuator 8 holds a quarter-wave plate 5 for light having a wavelength of 405 nm and an objective lens 9 having an NA of 0.85. The actuator 8 is equipped with a tilt control coil, and the current of the coil can be changed to change the tilt of the actuator 8.
[0040]
The luminous flux reflected by the mirror 7 is converted into circularly polarized light by the 波長 wavelength plate 5 and then narrowed down to the optical disk 10 by the objective lens 9 to form a light spot.
[0041]
FIG. 3 is a schematic diagram showing a positional relationship between five light spots on the signal recording surface of the optical disk 10. As shown in FIG. In order to obtain a DPP signal, the diffraction grating 3 is arranged such that the interval between the 0-order light 21 and the ± first-order lights 22 and 23 is approximately 1/2 track in the radial direction 15 of the optical disk. At this time, spots are formed on the ± primary lights 24 and 25 in a direction orthogonal to the ± primary lights 22 and 23. In a high-density optical disk, since the track pitch is narrow, the push-pull signal is small in the ± first-order lights 24 and 25 inside the light beam 40 incident on the diffraction grating 3. Therefore, in order to obtain a DPP signal, the outer ± first-order lights 22 and 23 of the light beam 40 incident on the diffraction grating 3 are substantially spaced from the zero-order light 21 in the radial direction 15 of the optical disk. It is desirable to arrange them so as to be 1/2 track. Therefore, in the optical head of the present invention, the outer light of the light flux 40 incident on the diffraction grating 3 is divided substantially in the focusing direction 17.
[0042]
The ± primary lights 24 and 25 are used to detect the amount of tilt of the optical disc 10 in the radial direction 15.
The ± first-order lights 22 and 23 are used for detecting the amount of inclination of the optical disk 10 in the tangential direction 16. The method of detecting the tilt amount of the optical disk and the structure of the actuator are described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1998-21573, and the description is omitted here.
[0043]
The distance between the zero-order light and the ± first-order light on the optical disk 10 in the optical head of the present invention is about 15 μm.
[0044]
The reflected light from the optical disk 10 passes through the objective lens 9 again, becomes substantially parallel light, and is converted by the quarter-wave plate 5 into linearly polarized light substantially parallel to the radial direction 15 of the optical disk.
[0045]
The light emitted from the 波長 wavelength plate 5 is reflected by the mirror 7, passes through the prism 4 and the detection lens 11, and is guided to the photodetector 12.
[0046]
The light guided to the photodetector 12 is used for light point control signals such as a focus error and a track error, an information signal recorded on the optical disk, and detection of an inclination amount of the optical disk 10. Here, an astigmatism method is used to detect a focusing error signal, and a DPP method is used to detect a tracking error signal. In the present optical head, the amount of tilt of the optical disk 10 is detected, and a current is supplied to a tilt control coil mounted on the actuator 8 so that the main detection signal becomes substantially zero. Thereby, the relative tilt between the optical disk 10 and the objective lens 9 is corrected, and a high-quality light spot with little aberration is obtained.
[0047]
The present detection lens 11 is composed of a combination lens 29 and a cylindrical lens 30. The present cylindrical lens 30 is arranged such that the angle between the generatrix and the focusing direction 17 is approximately 45 °.
[0048]
FIG. 4 shows the shape of the light receiving surface of the photodetector 12. As shown in FIG. 2, in the present diffraction grating 3, the angle formed by the grating on the inside and the grating on the outside of the light beam is approximately 90 °. Therefore, as shown in FIG. 5 (a), the light receiving surfaces are generally arranged so that the light receiving surfaces 32, 33 and 34, 35 for ± primary light are orthogonal to each other. However, in this case, for the reasons described above, the centers of the spots 22, 23, 24, and 25 of the primary light do not coincide with the centers of the light receiving surfaces 32, 33, 34, and 35 as shown in FIG.
[0049]
Accordingly, in the optical head of the present invention, the light receiving surfaces 32, 33 are tilted counterclockwise with respect to the focusing direction 17 so that a virtual line 61 connecting the centers of the light receiving surfaces 32, 33 for the primary light in the photodetector 12 is inclined. In addition, the light receiving surfaces 34 and 35 are arranged such that a virtual line 62 connecting the centers of the light receiving surfaces 34 and 35 for ± primary light is inclined clockwise with respect to the radial direction 15 of the optical disk. Thereby, each spot is made to coincide with the center of the light receiving surface, and high-quality signal detection is realized.
[0050]
The size of the light receiving surface of the present optical head is 80 μm in length and 80 μm in width, and the distance between the center of the light receiving surface for 0-order light and the center of the light receiving surface for ± 1 order light is 120 μm. It is 5 μm. However, the shape of each light surface does not need to be a square, and the size of the light receiving surface for zero-order light and the light receiving surface for ± primary light may be different.
[0051]
In the optical head described above, it is assumed that the amount of tilt of the optical disc is detected using five spots and the tilt of the objective lens is corrected using an actuator with a tilt control function. The thickness error amount of the optical disk may be detected by using the optical disk device, and the spherical aberration may be corrected using a liquid crystal element, a beam expander, or the like.
[0052]
Next, a case will be described in which the angle between the grating inside the light beam and the grating outside the light beam is not substantially 90 °.
[0053]
FIG. 6 shows a case where the angle between the grating on the inner side of the light beam and the grating on the outer side is θ ° (however, 90 °> θ °). In the above description, the case where the angle between the grating on the inner side of the light beam and the grating on the outer side is approximately 90 ° has been described. However, the angle between the two does not necessarily need to be 90 °, and the grating pitch of both is the same. Need not be. However, the smaller θ ° is, the smaller the interval between the light receiving surfaces 32, 33, 34, and 35 for ± primary light is, so it is not preferable that θ ° is extremely small.
[0054]
When the angle between the grating inside the light flux and the grating outside the light beam is θ °, as shown in FIG. 7, the line connecting the center lines of the ± primary light receiving surfaces 32 and 33 and the center line of 34 and 35 are If the light receiving surface is arranged so that the angle formed by the connecting line becomes θ °, the problem that the center of the light receiving surface deviates from the center of the spot of the ± primary lights 22, 23, 24, and 25 also occurs.
[0055]
FIGS. 8A and 8C show the positions of the ± primary lights 22 and 23 on the cylindrical lens 30, and FIGS. 8B and 8D show the positions of ± 1 on the light receiving surfaces 32 and 33 on the photodetector 12. The positions of the next lights 22 and 23 are shown. Here, an example will be described in which the cylindrical lens 30 is arranged so that the direction 18 of the generatrix of the cylindrical lens 30 is orthogonal to the direction shown in FIG.
[0056]
The images of the ± primary lights 22 and 23 on the light receiving surfaces 32 and 33 are obtained by inverting the images of the ± primary lights 22 and 23 on the cylindrical lens 30 with respect to the axis 59. However, the sizes of the images of the ± primary lights 22 and 23 on the light receiving surfaces 32 and 33 and the images of the ± primary lights 22 and 23 on the cylindrical lens 30 are different.
[0057]
Accordingly, on the cylindrical lens 30, the ± primary lights 22, 23 shifted in the focusing direction 17 are shifted on the light receiving surfaces 32, 33 on the photodetector 12 in a substantially radial direction of the optical disk.
[0058]
Since the direction of the generatrix of the cylindrical lens 30 is inclined by 45 ° from the focusing direction 17, the axis 59 is also in the 45 ° direction, but the direction of the cylindrical lens 30 does not necessarily need to be inclined by 45 °. When the direction of the cylindrical lens 30 is shifted from 45 °, the direction of the axis 59 is also shifted from the 45 ° direction. However, the images of the ± primary lights 22 and 23 on the light receiving surfaces 32 and 33 are ± 1st order on the cylindrical lens 30. The point is that the images of the lights 22 and 23 are inverted with respect to the axis 59. Although the cylindrical lens 30 is a concave lens, it may be a convex lens. However, in the case of the convex lens, the direction of the axis 59 is shifted by 90 ° as compared with the case of the concave lens.
[0059]
9 (a) and 9 (c) show the positions of the ± primary lights 24 and 25 on the cylindrical lens 30, and FIGS. 9 (b) and 9 (d) show ± 1 on the light receiving surfaces 34 and 35 on the photodetector 12. The positions of the next lights 24 and 25 are shown. Regarding the images of the ± primary lights 24 and 25 on the light receiving surfaces 34 and 35, the images of the ± primary lights 24 and 25 on the cylindrical lens 30 are inverted with respect to the axis 59.
[0060]
FIG. 10 shows the arrangement of the light receiving surface on the photodetector 12 in this embodiment. Here, considering the spot positions of the ± primary lights 22, 23, 24, and 25 on the light receiving surfaces 32, 33, 34, and 35 shown in FIGS. 8 and 9, the positions of the light receiving surfaces are adjusted so that the centers of the light beams coincide with each other. Has been established. The imaginary line 61 connecting the centers of the light receiving surfaces 32 for primary and secondary light in this embodiment is inclined clockwise with respect to the same imaginary line 61 'in FIG. On the other hand, an imaginary line 62 connecting the centers of the ± 1st-order light receiving surfaces 34 and 35 is inclined counterclockwise with respect to the same imaginary line 62 ′ in FIG.
[0061]
In the present embodiment, when the angle between the grating inside and the grating outside the light beam is θ ° (however, 90 °> θ °), the line connecting the centers of the light receiving surfaces 32 and 33 for ± primary light and 34 , 35, the angle formed by the line connecting the centers of the centers is set to θ ′ ° (where 90 °> θ ′ °), by setting θ ′ ° ≠ θ ° to the light spot on the photodetector 12 The position of the light receiving surface is matched.
[0062]
In the above description, the high-density optical head has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to other optical discs, or to a compatible optical head for DVD, CD, or the like. It is equally effective.
[0063]
Further, as a method of detecting the tracking error signal, a method other than the DPP method may be used.
[0064]
In this embodiment, by optimizing the positions of the light receiving surfaces for the ± primary lights in the two directions on the photodetector 12, it is possible to detect signals from the ± primary lights with high accuracy. This makes it possible to control the tilt of the actuator 8 (objective lens 9), correct spherical aberration, and the like with high accuracy, and thus obtain a high-quality light spot with small aberration.
[0065]
Next, an embodiment of the optical disk apparatus of the present invention on which the optical head of the present invention described above is mounted will be described.
[0066]
FIG. 11 is a schematic perspective view of the optical disk device 41 of the present invention.
[0067]
In FIG. 11, 1 is the optical head of the present invention, 10 is an optical disk, 42 is a carriage, 43 is a turntable, 44 is a disk tray, 45 is a clamper, 46 is a clamper holder, 47 is a unit mechanical chassis, 48 is a mechanical base, and 49 is a mechanical base. The anti-vibration legs, 50 are a bottom cover, and 51 is a top cover. Reference numeral 15 denotes a radial direction of the optical disk, 16 denotes a tangential direction, and 17 denotes a focusing direction.
[0068]
In the present embodiment, the optical head 1 of the present invention is disposed on a carriage 42, and the carriage 42 can be moved in the radial direction 15 of the optical disk 10 by a carriage feed mechanism mounted on a unit mechanical chassis 47. ing.
[0069]
The disk device 41 of the present invention performs an operation of sending the optical disk 10 placed on the disk tray 44 into or out of the device by a disk loading mechanism (not shown). Further, the disc 10 sent into the apparatus is mounted on a turntable 43 integrally formed on the rotating shaft of the spindle motor, and a clamper 45 mounted on a clamper holder 46. Is fixed by suction.
[0070]
The disk 10 is rotated by the spindle motor, and a signal is written on the disk 10 or a signal recorded on the disk 10 is read by the optical head 1.
[0071]
The unit mechanical chassis 47 is attached to a mechanical base 48 via vibration isolating legs 49 formed of an elastic member. Further, a bottom cover 50 and a top cover 51 are attached to the entire apparatus.
[0072]
FIG. 22 shows a configuration diagram of the optical disk device 41 of the present invention. In FIG. 22, 10 is an optical disk, 8 is an actuator with a tilt control coil capable of changing the tilt, 12 is a detector, 71 is an arithmetic circuit, 72 is an RF signal detector, 73 is a focusing controller, and 74 is tracking control. The unit 75 is a tilt control unit.
[0073]
The arithmetic circuit 71 calculates an RF signal, a focusing error signal (FE signal), a tracking error signal (TE signal), a disc tilt signal, and the like from the detection signal output from the detector 12.
[0074]
The arithmetic circuit 71 performs the following arithmetic operation on the signal detected by the light receiving unit shown in FIG. 23 to generate various signals.

Here, G1, G2, and G3 are gains.
[0075]
The RF signal is sent from the arithmetic circuit 71 to the RF signal detector, and the information recorded on the optical disk 10 is read.
[0076]
The FE signal and the TE signal are sent from the arithmetic circuit 71 to the focusing control unit 73 and the tracking control unit 74, respectively. Each of the control units 73 and 74 drives the actuator 8 in the focusing direction 17 and the tracking direction 15 based on the FE signal and the TE signal to perform focusing and tracking.
[0077]
The tilt signal is sent from the arithmetic circuit 71 to the tilt control unit 75. The tilt control unit 75 corrects the tilt of the actuator 8 by causing a current corresponding to the tilt signal to flow through a tilt coil mounted on the actuator 8. The tilt detection of the optical disk 10 and the tilt correction by the actuator 8 may be performed only in the radial direction 15 of the optical disk 10 or may be performed in both the radial direction 15 and the tangential direction 16 of the optical disk 10.
[0078]
Here, the case where the inclination of the optical disk is detected and the inclination of the actuator is corrected has been described. However, a configuration is adopted in which the thickness error amount of the optical disk is detected and spherical aberration is corrected using a liquid crystal element, a beam expander, or the like. You may.
[0079]
Note that the thickness error amount of the optical disk can be generated by performing the following calculation on the signal detected by the light receiving unit shown in FIG.

The above is the configuration of the optical disk device of the present invention. According to the present invention, a high-performance optical disk device capable of recording / reproducing a signal on / from a high-density optical disk is realized.
[0080]
However, a cartridge may be used as the optical disk 10. In addition to the method in which the optical disk 10 is placed on the tray and inserted, various conventionally known methods such as a method in which the optical disk 10 or the cartridge itself is inserted automatically or manually can be used. Further, as the carriage moving mechanism, any of various conventionally known methods such as a gear, a screw screw, a step motor, and a linear motor may be used.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, a configuration capable of detecting a signal of ± primary light with high accuracy by taking into account the positional displacement between the light spot on the photodetector generated by the detection lens and the light receiving surface. And By using the detection signal to correct the inclination of the actuator (objective lens) or to correct spherical aberration, a high-quality light spot with small aberration can be obtained. As a result, a high-performance optical head capable of recording / reproducing a signal on / from a high-density optical disk is realized.
[0082]
Further, by mounting the optical head of the present invention, a high-performance optical disk device capable of recording / reproducing signals on / from a high-density optical disk is realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a method of dividing a light beam according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement of light spots on an optical disc according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating an arrangement of a light receiving surface on a photodetector according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a positional relationship between a light receiving surface and a light spot on a photodetector.
FIG. 6 is a diagram illustrating a shape of a diffraction grating according to a second embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing an arrangement of a light receiving surface in a photodetector.
FIG. 8 is a diagram showing that a spot position of ± first-order light changes in the second embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing that a spot position of ± primary light changes in the second embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating an arrangement of a light receiving surface on a photodetector according to a second embodiment.
FIG. 11 is a schematic perspective view showing an embodiment of the optical disk device of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a commonly used optical head.
FIG. 13 is a diagram showing a method for dividing three spots.
FIG. 14 is a diagram showing a positional relationship between three spots on a disk.
FIG. 15 is a diagram showing the arrangement and operation of a detection lens.
FIG. 16 is a diagram showing an example of a pattern of a light receiving surface in a photodetector.
FIG. 17 is a diagram showing the shape of zero-order light on a light receiving surface.
FIG. 18 is a diagram showing a spot position on a detection lens and a spot position on a light receiving surface.
FIG. 19 is a diagram showing that a spot position of ± first-order light changes.
FIG. 20 is a diagram showing a spot position on a detection lens and a spot position on a light receiving surface.
FIG. 21 is a diagram showing that spot positions of ± first order light change.
FIG. 22 is a block diagram showing a signal processing in the optical disc apparatus of the present invention.
FIG. 23 is a diagram in which symbols are given to respective light receiving surfaces in the detector.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical head of this invention, 2 ... Laser light source, 3 ... Diffraction grating, 4 ... Prism, 5 ... 1/4 wavelength plate, 6 ... Collimating lens, 7 ... Mirror, 8 ... Actuator, 9 ... Objective lens, 10 ... Optical disk , 11: Detection lens, 12: Photodetector, 13: Front monitor, 14: Beam shaping prism, 15: Radial direction of optical disc, 16: Tangential direction of optical disc, 17: Focusing direction, 18: Direction of generatrix of cylindrical lens , 19 ... direction orthogonal to the generating line of the cylindrical lens, 20 ... half-wave plate, 21 ... 0th order light, 22, 23 ... ± 1st order light, 24, 25 ... ± 1st order light, 26, 27, 28 ... Light spot, 29… Combination lens, 30… Cylindrical lens, 31… Light receiving surface for 0th order light, 32, 33… Light receiving surface for ± 1st order light, 34, 35… Light receiving surface for ± 1st order light, 38… Optical axis Near the diffraction grating, 39 ... diffraction grating other than near the optical axis, 40 ... diffraction grating Beam 41, optical disk device of the present invention, 42 carriage, 43 turntable 44 disk tray, 45 clamper, 46 clamper holder, 47 unit mechanical chassis, 48 mechanical base, 49 anti-vibration legs, 50 ... Bottom cover, 51 ... Top cover, 59 ... Direction perpendicular to the generatrix of the cylindrical lens, 61,61 ', 62,62' ... Virtual line connecting the centers of the ± 1st order light receiving surfaces, 63,64 ... ± 1 Virtual line connecting the centers of the next light spots, 71: arithmetic circuit, 72: RF signal detector, 73: focusing controller, 74: tracking controller, 75: tilt controller

Claims (9)

レーザー光源と、
前記レーザー光源から出射された光束を複数の光束に分割する回折格子と、
前記レーザー光源から出射した光束を情報記録媒体に集光する対物レンズと、
前記情報記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを有し、
前記回折格子は光軸付近以外の光束を第１の方向に分割すると共に、光軸付近の光束を前記第１の方向とは異なる第２の方向に分割し、
前記光検出器は、前記回折格子における０次光を受光する第１の受光面と、
前記第１の方向に分割された±１次光を受光する第２および第３の受光面と、
前記第２の方向に分割された±１次光を受光する第４および第５の受光面の、少なくとも５つの受光面を有し、
かつ、前記回折格子における光軸付近の格子とそれ以外の部分の格子との成す角度をθ°（θ≦９０°）とし、
前記光検出器における前記第２および第３の受光面の中心を結ぶ仮想線と、前記第４および第５の受光面の中心を結ぶ仮想線との成す角度をθ'°（θ'≦９０°）とした場合、
θ≠θ'
となるように受光面を配置したことを特徴とする光ヘッド。A laser light source,
A diffraction grating that divides a light beam emitted from the laser light source into a plurality of light beams,
An objective lens for condensing a light beam emitted from the laser light source on an information recording medium,
Having a photodetector that receives reflected light from the information recording medium,
The diffraction grating splits a light beam other than near the optical axis in a first direction, and splits a light beam near the optical axis in a second direction different from the first direction,
A first light receiving surface for receiving the zero-order light in the diffraction grating;
Second and third light receiving surfaces for receiving the ± 1st order light divided in the first direction;
Having at least five light receiving surfaces of fourth and fifth light receiving surfaces for receiving the ± 1st order light divided in the second direction,
And an angle formed between the grating near the optical axis and the grating in the other part of the diffraction grating is θ ° (θ ≦ 90 °);
The angle formed by a virtual line connecting the centers of the second and third light receiving surfaces in the photodetector and a virtual line connecting the centers of the fourth and fifth light receiving surfaces is θ ′ ° (θ ′ ≦ 90). °)
θ ≠ θ '
An optical head, wherein a light receiving surface is arranged such that レーザー光源と、
前記レーザー光源から出射された光束を複数の光束に分割する回折格子と、
前記レーザー光源から出射した光束を情報記録媒体に集光する対物レンズと、
前記情報記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを有し、
前記回折格子は光軸付近以外の光束を光束に対して第１の方向に分割すると共に、光軸付近の光束を光束に対して前記第１の方向とは異なる第２の方向に分割する作用を有する回折格子を配置し、
かつ、前記光検出器は、前記回折格子における０次光を受光する第１の受光面と、前記第１の方向に分割された±１次光を受光する第２および第３の受光面と、前記第２の方向に分割された±１次光を受光する第４および第５の受光面の、少なくとも５つの受光面を有し、
前記第２および前記第３の受光面の中心を結ぶ第１の仮想線は前記第１の方向に対して、
前記第４および前記第５の受光面の中心を結ぶ第２の仮想線は前記第２の方向に対して、
前記第1の受光面の中心を中心に互いに逆向きに回転移動したことを特徴とする光ヘッド。A laser light source,
A diffraction grating that divides a light beam emitted from the laser light source into a plurality of light beams,
An objective lens for condensing a light beam emitted from the laser light source on an information recording medium,
Having a photodetector that receives reflected light from the information recording medium,
The diffraction grating divides a light beam other than near the optical axis in a first direction with respect to the light beam, and splits the light beam near the optical axis into a second direction different from the first direction with respect to the light beam. A diffraction grating having
The photodetector includes a first light receiving surface for receiving the zero-order light in the diffraction grating, and second and third light receiving surfaces for receiving ± first-order lights divided in the first direction. Having at least five light receiving surfaces of fourth and fifth light receiving surfaces for receiving the ± 1st order light divided in the second direction,
A first imaginary line connecting the centers of the second and third light receiving surfaces is, with respect to the first direction,
A second imaginary line connecting the centers of the fourth and fifth light receiving surfaces is, with respect to the second direction,
An optical head characterized in that the optical head has been rotated in opposite directions about the center of the first light receiving surface. 前記受光面は、いずれも４分割された受光面であることを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の光ヘッド。3. The optical head according to claim 1, wherein each of the light receiving surfaces is a light receiving surface divided into four. 前記第１の方向は、前記情報記録媒体の略フォーカシング方向であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光ヘッド。The optical head according to claim 1, wherein the first direction is a substantially focusing direction of the information recording medium. 前記第２の方向は前記第１の方向と略直交していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光ヘッド。The optical head according to claim 1, wherein the second direction is substantially orthogonal to the first direction. 前記光ヘッドはさらに円筒レンズを有し、
前記円筒レンズは、前記円筒レンズにおける母線の方向と前記第１の方向との成す角度が略４５°となるように配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光ヘッド。The optical head further has a cylindrical lens,
6. The cylindrical lens according to claim 1, wherein an angle between a direction of a generating line of the cylindrical lens and the first direction is substantially 45 °. 7. Light head. 前記対物レンズの傾き補正手段あるいは球面補正手段の少なくとも１つを有することを特徴とした請求項項１乃至請求項６のいずれかに記載の光ヘッド。7. The optical head according to claim 1, further comprising at least one of a tilt correction unit and a spherical correction unit of the objective lens. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載された光ヘッドは、さらに前記対物レンズおよびアクチュエータの傾きを変えることが出来る傾き制御用コイルと検出信号を出力する光検出器を有し、
かつ、前記検出信号からRF信号、フォーカシングエラー信号（FE信号）、トラッキングエラー信号（TE信号）、ディスクチルト信号を演算する演算回路と、
前記FE信号に基づいて前記アクチュエータを駆動しフォーカシングを行うフォーカシング制御部と、
前記TE信号に基づいて前記アクチュエータを駆動しトラッキングを行うトラッキング制御部と、
前記ディスクチルト信号に応じた電流を前記アクチュエータに搭載された前記傾き制御用コイルに流すことにより、前記アクチュエータ及び前記対物レンズの傾き補正を行うチルト制御部と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。The optical head according to any one of claims 1 to 7, further comprising a tilt control coil that can change the tilt of the objective lens and the actuator, and a photodetector that outputs a detection signal,
And an arithmetic circuit for calculating an RF signal, a focusing error signal (FE signal), a tracking error signal (TE signal), and a disc tilt signal from the detection signal;
A focusing control unit that drives the actuator based on the FE signal to perform focusing.
A tracking control unit that performs tracking by driving the actuator based on the TE signal,
A tilt control unit that corrects the tilt of the actuator and the objective lens by flowing a current corresponding to the disc tilt signal to the tilt control coil mounted on the actuator,
An optical disk device comprising: レーザー光源と、
前記レーザー光源から出射された光束を第１の方向に分割すると共に、第１の方向とは異なる第２の方向に分割する回折格子と、
前記レーザー光源から出射した光束を情報記録媒体に集光する対物レンズと、
前記情報記録媒体からの反射光の内、前記回折格子における０次光を受光する第１の受光面と、前記第１の方向に分割された±１次光を受光する第２および第３の受光面と、前記第２の方向に分割された±１次光を受光する第４および第５の受光面の、少なくとも５つの受光面を有する光検出器とを有し、
かつ、第1の方向と第2の方向との成す角度をθ°（θ≦９０°）とし、
前記光検出器における前記第２および第３の受光面の中心を結ぶ仮想線と、前記第４および第５の受光面の中心を結ぶ仮想線との成す角度をθ'°（θ'≦９０°）とした場合、
θ≠θ'
となるように受光面を配置したことを特徴とする光ヘッド。A laser light source,
A diffraction grating that divides a light beam emitted from the laser light source in a first direction and divides the light beam in a second direction different from the first direction;
An objective lens for condensing a light beam emitted from the laser light source on an information recording medium,
Of the reflected light from the information recording medium, a first light receiving surface of the diffraction grating for receiving the zero-order light, and second and third light receiving surfaces of the ± first-order lights divided in the first direction. A light-receiving surface, and a photodetector having at least five light-receiving surfaces of fourth and fifth light-receiving surfaces for receiving ± first-order lights divided in the second direction,
And, the angle between the first direction and the second direction is θ ° (θ ≦ 90 °),
The angle formed by a virtual line connecting the centers of the second and third light receiving surfaces in the photodetector and a virtual line connecting the centers of the fourth and fifth light receiving surfaces is θ ′ ° (θ ′ ≦ 90). °)
θ ≠ θ '
An optical head, wherein a light receiving surface is arranged such that

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