JP2007115303A - 光ヘッド装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数の規格に対応した入射瞳径の異なる対物レンズを有する互換ヘッドにおいて、各規格に対して集光光学系に生じる球面収差を精度良く検出し、適切に補正することができ、光ディスクに対する情報の記録および再生を適切に行うことのできる光ヘッド装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 複数の規格に対応した光ヘッド装置において、回折光学素子に波長によって異なる方向に回折する複数の領域を設け、これらの回折された光を受光する第一、第二、および第三の光検出部を設け、これら光検出部の検出結果に基づいてビームエキスパンダーレンズを駆動する制御信号を生成する制御信号生成回路を備えた。
【選択図】 図11
【解決手段】 複数の規格に対応した光ヘッド装置において、回折光学素子に波長によって異なる方向に回折する複数の領域を設け、これらの回折された光を受光する第一、第二、および第三の光検出部を設け、これら光検出部の検出結果に基づいてビームエキスパンダーレンズを駆動する制御信号を生成する制御信号生成回路を備えた。
【選択図】 図11
Description
本発明は、光ヘッドの集光光学系において発生する球面収差を検出する収差検出装置および、この収差検出装置を備えた光ヘッド装置に関するものである。
情報記録の分野においては、光ディスクに関する研究が行われている。この光ディスクは、非接触で記録・再生が行えること、安価な大容量ファイルの実現が可能であること、用途に応じて再生専用型、追記型、書換可能型のメディアがあることから産業用から民生用まで幅広く応用されている。
上記の各種光ディスクの大容量化は、ディスク上のトラック状に書かれた情報の大きさを小さくするとともに、記録や再生に用いる光源となるレーザ光の短波長化と、高開口数の対物レンズを採用することにより、焦点面での集光スポットサイズを小さくすることで達成してきた。
例えば、CD(コンパクトディスク)では、情報記録層上に設けられた光透過層の厚みが約1.2mm、レーザ光波長が約780nmの赤外レーザ光、対物レンズの開口数(NA)が0.45であり、650MBの容量である。DVD(デジタル多用途ディスク)では、光透過層の厚みが約0.6mm、レーザ光波長が約650nmの赤色レーザ光、対物レンズのNAが0.6であり、4.7GBの容量である。
またHDDVD(高精細デジタル多用途ディスク)では、光透過層の厚みが0.6mm、レーザ光波長を約405nmの青紫色レーザ光、対物レンズのNAが0.6であり、15GBの容量である。さらに高密度のBD(ブルーレイディスク)では、光透過層の厚みを0.1mm、レーザ光波長を約405nmの青紫色レーザ光、対物レンズのNAが0.85であり、23GBの大容量化を実現している。
最も記録密度の高いBD用の光ヘッドでは、レーザ光を短波長化し、高開口数の対物レンズを採用したことで、光透過層の厚み誤差や多層構造とした場合の層間厚みの変化により集光光学系に大きな球面収差が発生することが問題になっている。
光透過層で発生する球面収差SAは、光透過層の厚みdおよび対物レンズ開口数(NA)の4乗に比例する。SA∝d・NA4。対物レンズは、このように発生する球面収差を考慮して、設計値の厚みの光透過層を通過したレーザ光の球面収差が十分小さくなるように設計されている。しかしながら光透過層の厚みが、設計値からずれると、情報記録層に集光されたレーザ光には、通常5μm以内の光透過層の厚み誤差Δdによる球面収差が発生し、集光したビーム径が大きくなってしまう。それによって情報記録再生性能が低下する問題が生じる。
球面収差SAはNAの4乗に比例するため、光透過層の厚み誤差Δdが等しくても、NAが大きくなるほど大きな球面収差SAが発生する。従って、BDのNA=0.85のような高NAでは、DVDの場合は不要であった光透過層の厚み誤差による球面収差の補正が必要になってくる。
さらに、2層BDの場合、対物レンズの光透過層の厚みの設計値が1層目の情報記録層であったとすると、2層目の情報記録層にアクセスした場合には、層間厚みがΔdに相当する。この場合のΔdは光透過層の厚み誤差よりも5倍以上大きいため、2層目の情報記録層にアクセスした場合の球面収差の差異を補正が不可欠である。
集光光学系で発生した球面収差は、対物レンズに入射する光の収束・発散を調整して、補正することができる。対物レンズ入射する光の収束・発散の調整は光路に設けた、一組の凹レンズと凸レンズ(ビームエキスパンダーレンズ)の凹レンズを光軸方向に移動させて行っている。ビームエキスパンダーレンズの凹レンズの光軸方向の位置は、球面収差の発生を検出して、球面収差がなくなるように調整する。そのために球面収差をリアルタイムで光学的に検出する球面収差検出装置が発明されている。(たとえば、特許文献1参照。)
一般に、光ディスク記録再生装置は過去の規格の光ディスクを記録再生可能な下位互換性を有する。例えばDVDに対応した光ディスク記録再生装置ではCDの記録再生が可能である。このようにBD記録再生装置の場合でも、DVDとCDに対応した下位互換性を有する装置が望ましい。
ビームエキスパンダーレンズのような球面収差補正装置を搭載したBD/HDDVD/DVD/CD互換光ヘッドにおいて、BD記録再生の場合、ビームエキスパンダーレンズをもちいてレーザ光の発散・集束を調整して球面収差を補正する。一方、BDと比較して発生する球面収差が小さいHDDVDやDVDの記録再生の場合にも、ビームエキスパンダーレンズをもちいてレーザ光の発散・集束を調整することで、僅かながら発生する球面収差を補正することは、記録再生性能のマージンを拡げることに有効である。
上記の通り、本発明は、規格ごとに対物レンズの入射瞳径の異なる互換対物レンズを有する互換ヘッドにおいて、集光光学系に生じる球面収差を精度良く検出する収差検出装置を提供すると共に、収差検出装置を備えることで、集光光学系に生じる球面収差を適切に補正することができ、光ディスクに対する情報の記録および再生を適切に行うことのできる光ヘッドを提供することを目的とする。
第一の波長の光を照射する第一の光源と、第二の波長の光を照射する第二の光源と、記録媒体の記録面上に前記第一および第二の光源のうち選択された一方からの光を集光する対物レンズと、前記記録面上に形成された、記録面を保護する光透過層の厚み誤差によって発生する球面収差を補正するビームエキスパンダーレンズと、前記記録媒体の記録面上において反射された第一の波長の反射光を受光して電気信号に変換する第一の光検出部と、前記記録媒体の記録面上において反射された第二の波長の反射光を受光して電気信号に変換する第二の光検出部と、前記第一および第二の波長を有する反射光のいずれも受光して電気信号に変換する第三の光検出部と、前記対物レンズおよび前記ビームエキスパンダーレンズを介して前記第一または第二の波長の反射光を前記第一、第二、および第三の光検出部に集光する集光レンズと、前記集光レンズからの前記第一の波長の反射光を回折して前記第一の光検出部に導入するとともに、前記第二の波長の反射光を透過して前記第三の光検出部に導入する部分と、前記集光レンズからの前記第二の波長の反射光を回折して前記第二の光検出部に導入するとともに、前記第一の波長を有する反射光を透過して前記第三の光検出部に導入する部分とを有する回折光学素子と、前記第一、第二、および第三の光検出部の検出結果に基づいて前記ビームエキスパンダーレンズを駆動する制御信号を生成する制御信号生成回路を備えたことを特徴とする光ヘッド装置を用いる。
本発明に係る光ヘッド装置は、第一の波長の光を照射する第一の光源と、第二の波長の光を照射する第二の光源と、記録媒体の記録面上に前記第一および第二の光源のうち選択された一方からの光を集光する対物レンズと、記録面上に形成された、記録面を保護する光透過層の厚み誤差によって発生する球面収差を補正するビームエキスパンダーレンズと、前記記録媒体の記録面上において反射された第一の波長の反射光を受光して電気信号に変換する第一の光検出部と、前記記録媒体の記録面上において反射された第二の波長の反射光を受光して電気信号に変換する第二の光検出部と、前記第一および第二の波長を有する反射光のいずれも受光して電気信号に変換する第三の光検出部と、前記対物レンズおよび前記ビームエキスパンダーレンズを介して前記第一または第二の波長の反射光を前記第一、第二、および第三の光検出部に集光する集光レンズと、前記集光レンズからの前記第一の波長の反射光を回折して前記第一の光検出部に導入するとともに、前記第二の波長の反射光を透過して前記第三の光検出部に導入する部分と、前記集光レンズからの前記第二の波長の反射光を回折して前記第二の光検出部に導入するとともに、前記第一の波長を有する反射光を透過して前記第三の光検出部に導入する部分とを有する回折光学素子と、前記第一、第二、および第三の光検出部の検出結果に基づいて前記ビームエキスパンダーレンズを駆動する制御信号を生成する制御信号生成回路を備えたため、集光光学系に生じる球面収差を適切に補正することができ、光ディスクに対する情報の記録および再生を適切に行うことができる。
実施の形態1.
以下、まず参考例としてBD光ヘッドを例にして、球面収差をリアルタイムで光学的に検出する特許文献1の球面収差検出装置について説明し、その後、本発明の実施の形態1に係る光ヘッド装置について説明する。図1はBD1を記録再生している状態を示している。青紫色半導体レーザ光源2を搭載し、BD用対物レンズ7を搭載している。約405nmの青紫色半導体レーザ光源2から出射されたレーザ光3は青紫色用コリメートレンズ4で平行光になり、プリズム5で反射して球面収差補正用のビームエキスパンダーレンズ6を通過し、BD対物レンズ7により情報記録層8に集光させる。
以下、まず参考例としてBD光ヘッドを例にして、球面収差をリアルタイムで光学的に検出する特許文献1の球面収差検出装置について説明し、その後、本発明の実施の形態1に係る光ヘッド装置について説明する。図1はBD1を記録再生している状態を示している。青紫色半導体レーザ光源2を搭載し、BD用対物レンズ7を搭載している。約405nmの青紫色半導体レーザ光源2から出射されたレーザ光3は青紫色用コリメートレンズ4で平行光になり、プリズム5で反射して球面収差補正用のビームエキスパンダーレンズ6を通過し、BD対物レンズ7により情報記録層8に集光させる。
情報記録層8で反射したレーザ光3はBD用対物レンズ7に再入射する。その後、ビームエキスパンダーレンズ6、プリズム5を透過し、集光レンズ9により集光された光は収差検出用回折光学素子10を通過し、光検知器11上に集光される。光検知器11は回折光学素子10の回折光の焦点位置近傍に配置されている。また、ビームエキスパンダーレンズ6の凹レンズは、ビームエキスパンダーレンズ駆動装置を用いて、光軸に沿って前後に移動可能で、集光光学系で生じる球面収差を補正できる。
図2に上記集光レンズ9と回折光学素子10と光検知器11の拡大図を示す。回折光学素子10は、光軸に直交し、対物レンズのトラッキング方向に平行な直線Lと、光軸を中心とする半径r_Ssの半円Ssで囲まれた領域As、直線Lと半円Ssと光軸を中心とする半径r_Slの半円Slで囲まれた領域Al、直線Lをはさんで領域Asと反対側の領域Adの3つの領域を有している。半径r_Ssと半径r_Slの大きさは、回折光学素子10に入射するレーザ光3の光束の半径をr_oとするとr_Sl=r_o、r_Ss=0.7×r_Slになっている。
また、光検知器11は、6つの受光部11a〜11fで構成されている。受光部11a〜11dは光軸からずれた位置に配置されており、受光部11e、11fは光軸上に配置されている。
そして、回折光学素子11の各領域は、領域Asに入射した光の回折光が受光部11cと11dの境界に集光スポットを形成し、領域Alに入射した光の回折光が受光部11aと11bの境界に集光スポットを形成し、領域Afに入射した光が、受光部11e、11fに集光スポットを形成するようになっている。
したがって、光検知器11の受光部11cと11dの境界には、情報記録層8で反射され、光学系を通過した青紫色レーザ光3のうち、回折光学素子9の光軸に近い側の領域Asで回折されるレーザ光が入射されるようになっている。
また、光検知器11の受光部11aと11bの境界には、情報記録層8で反射され、光学系を通過した青紫色レーザ光3のうち、領域Asよりも外側の領域Alで回折されるレーザ光が入射されるようになっている。
さらに、光検知器11の受光部11eと11fの境界には、情報記録層8で反射され、光学系を通過した青紫色レーザ光3のうち、領域Afの光が入射されるようになっている。
また、上記の受光部11a〜11fは、受光した光を電気信号に変換するようになっており、変換した電気信号はそれぞれ信号Ea〜Efとして出力するようになっている。各受光部11a〜11fで得られた電気信号Ea〜Efは、集光光学系における対物レンズアクチュエータ12の制御やビームエキスパンダーレンズ6の移動調整に使用される。
BD1の光透過層の厚み誤差がビームエキスパンダーレンズによって補正され、球面収差が発生していない状態で、情報記録層8上に正しく焦点が結ばれているときは、各受光部11a〜11fに形成される集光スポット13a〜13cの形状は、図3(b)に示すように、それぞれがほぼ同じ大きさの点となる。
このとき、回折光学素子10にて回折される青紫色レーザ光3のうち、領域Afのレーザ光が合焦した集光スポット13bは、受光部11eと11fに対して照射面積が等しくなる。つまり、受光部11eから得られる電気信号Eeと、受光部11fから得られる電気信号Efとの値が等しい。
ここで、BD1に照射される青紫色レーザ光3の焦点誤差を示す焦点誤差信号FESは、FES=Ee−Efで表される。したがって、受光部11eと11fとで得られる電気信号EeとEfとの値が等しいときには、焦点誤差信号FESは0となっている。
また、情報記録層8に照射される青紫色レーザ光3の焦点がずれた場合、各受光部11a〜11fに形成される集光スポット13a〜13cの形状は、図3(a)に示すように、半円状に拡がる。例えばBD1が対物レンズ7から遠ざかる方向に移動すると、図3(a)に示すように、集光スポット13bは受光部11e上に半円状に拡がる。これに対して、BD1が対物レンズ7に近づく方向に移動すると、図3(c)に示すように、集光スポット13bは受光部11f上に半円状に拡がる。
すなわち、BD1が対物レンズ7から遠ざかる方向に移動する場合には、受光部11fにより変換された電気信号Efの値が、受光部11eにより変換された電気信号Eeの値よりも大きくなり、焦点誤差信号FESは負の値を示す。
一方、BD1が対物レンズ7に近づく方向に移動する場合には、受光部11eにより変換された電気信号Eeの値が、光検出器11fにより変換された電気信号Efの値よりも大きくなり、焦点誤差信号FESは正の値を示す。
したがって、上記焦点誤差信号FESを0にするには、対物レンズ7を対物レンズアクチュエータ12によって、対物レンズ7を光軸方向に移動させることにより行われる。このとき対物レンズアクチュエータ12は、焦点誤差信号FESに基づいて制御される。
次に、集光光学系において球面収差が発生した場合、合焦状態(FES=0)であっても、図4(a)や図4(c)に示すように、受光部11aと11bとの電気信号の差が0でなく、正あるいは負の値をとるようになる。また、受光部11cと11dとの電気信号の差が0でなく、正あるいは負の値をとるようになる。これにより、正あるいは負の球面収差が発生したことが示される。
例えば球面収差のない状態、且つ合焦状態では、集光光学系を通過する青紫色レーザ光3は図5(b)に示すように情報記録層8の1点に集光され、光検知器11における各レーザ光の集光スポット12a〜12cの形状は、図4(b)に示すようになる。
これに対して、上記集光光学系に正あるいは負の球面収差が発生した場合には、集光光学系を通過する青紫色レーザ光3は、図5(a)および図5(c)に示すように、情報記録層8の一点に集光されない。ここでは、焦点誤差信号FESが0の時に、集光光学系において正の球面収差が発生した場合、図5(a)に示すように、周辺部の青紫色レーザ光3の焦点位置が光軸に近い側の青紫色レーザ光3の焦点位置よりも対物レンズから近くになる。一方、集光光学系において負の球面収差が発生した場合、図5(c)に示すように、周辺部の青紫色レーザ光3の焦点位置が光軸に近い側の青紫色レーザ光3の焦点位置よりも遠くになる。
したがって、焦点誤差信号FESが0となるように対物レンズアクチュエータ12により対物レンズ7が駆動された状態において、BD1の光透過層の厚みが設計寸法と異なるために、例えば正の球面収差が生じたとすると、集光光学系の周辺部のレーザ光はBD1が対物レンズから遠ざかったときと同様な変化を示すので受光部11a・11bの集光スポット13cの形状は、図4(a)に示すように、光検出器11b上に半円状に拡がる。
逆に、負の球面収差が生じたとすると、集光光学系の周辺部のレーザ光はBD1が対物レンズ7から近づいたときと同様な変化を示すので受光部11a・11bの集光スポット13cの形状は、図4(c)に示すように、光検出器11a上に半円状に拡がる。
逆に、負の球面収差が生じたとすると、集光光学系の周辺部のレーザ光はBD1が対物レンズ7から近づいたときと同様な変化を示すので受光部11a・11bの集光スポット13cの形状は、図4(c)に示すように、光検出器11a上に半円状に拡がる。
したがって、焦点誤差信号FESが0で保たれている場合、集光光学系で発生した球面収差を示す信号である球面収差信号SAEは、受光部11a〜11fから得られる電気信号Ea〜Efを用いて示すとSAE=(Ec−Ed)−(Ea−Eb)×K (Kは定数)となる。この球面収差信号SAEによって球面収差検出が行える。実際の装置ではK=1のときSAE=0とならず、若干プラスまたはマイナスの値にオフセットするため、このオフセットをキャンセルするためにKで調整する。
なお、SAEは、SAE=(Ec−Ed)−(Ea−Eb)+C(Cは定数)でも算出可能である。
なお、SAEは、SAE=(Ec−Ed)−(Ea−Eb)+C(Cは定数)でも算出可能である。
この方法で求められた球面収差信号SAEの振幅は図2の回折光学素子9の境界線であるSl、Ssの半径r_Sl、半径r_Ssの大きさの影響を受ける。Slの半径の大きさr_SlでSsの半径の大きさr_Ssを正規化し、r_Ss/r_sl=0.55〜0.75の間で変えて球面収差信号SAEをシミュレートした。図6にr_Ss/r_Slに対する球面収差信号SAEの振幅を示した。図6のようにr_Ss/r_sl=0.6〜0.7の範囲において球面収差信号SAEが最大となる。それ以外のr_Ss/r_slの値を選ぶと球面収差信号SAEが減衰し、球面収差の検出が精度よく行えない。このことから精度よく球面収差信号SAEを得るには回折光学素子9は、回折光学素子9に入射するレーザ光の光束の半径r_oを基準に設計される必要がある。
次に、本発明の実施の形態1に係る光ヘッド装置について図を用いて説明する。なお、本実施の形態では、CD、DVD、HDDVD、BD規格の光ディスクを記録再生でき、集光光学系の球面収差を検出する球面収差検出装置を備えた互換光ヘッド装置を有する光ディスク記録再生装置について説明する。
図7はCD、DVD、HDDVD、BD規格の光ディスクを記録再生可能な互換光ヘッドである。青紫色半導体レーザ光源15aと赤色半導体レーザ光源15bと赤外光半導体レーザ光源15cを搭載し、対物レンズはBD/DVD/CD互換対物レンズ20aとHDDVD対物レンズ20bを用いる。対物レンズは対物レンズアクチュエータ25の切替機構によって、記録再生を行う光ディスクの規格に応じて切り替える。
また、各半導体レーザから出射されたレーザ光は、青紫色用コリメータレンズ17a、赤色用コリメータレンズ17b、赤外光用コリメータレンズ17cでそれぞれコリメートされる。
図7はBD14aを記録再生している状態を示している。約405nmの青紫色半導体レーザ光源15aから出射されたレーザ光16aは青紫色用コリメートレンズ17aで平行光になり、プリズム18aで反射して球面収差補正用のビームエキスパンダーレンズ19を通過し、BD/DVD/CD互換対物レンズ20aにより情報記録層21に集光させる。
情報記録層21で反射したレーザ光16aはBD/DVD/CD互換対物レンズ20aに再入射する。その後、ビームエキスパンダーレンズ19、プリズム18a、18b、18cを透過し、集光レンズ22により集光された光は収差検出用回折光学素子23を通過し、光検知器24上に集光される。光検知器24は回折光学素子23の回折光の焦点位置近傍に配置されている。
また、ビームエキスパンダーレンズ19の凹レンズは、ステッピングモータを用いた駆動装置を用いて、光軸に沿って前後に移動可能で、集光光学系で生じる球面収差を補正している。
図8はHDDVD14cを記録再生している状態を示している。約405nmの青紫色半導体レーザ光源15aから出射されたレーザ光16aは青紫色用コリメートレンズ17aで平行光になり、プリズム18aで反射して球面収差補正用のビームエキスパンダーレンズ19を通過し、HDDVD対物レンズ20bにより情報記録層21に集光させる。
情報記録層21で反射したレーザ光16aはHDDVD対物レンズ20bに再入射する。その後、ビームエキスパンダーレンズ19、プリズム18a、18b、18cを透過し、集光レンズ22により集光された光は収差検出用回折光学素子23を通過し、光検知器24上に集光される。
また、HDDVDでは開口数がBDに比べて小さいので、球面収差がBDほど問題にならないといわれているが、多層HDDVDの場合はビームエキスパンダーレンズ19による球面収差補正が有効であり、この光ヘッドではBDと同様に球面収差を補正する。
図9はDVD14cを記録再生している状態を示している。約650nmの赤色半導体レーザ光源15bから出射されたレーザ光16bは赤色用コリメートレンズ17bで平行光になり、プリズム18bで反射して、プリズム18aと球面収差補正用のビームエキスパンダーレンズ19を通過し、BD/DVD/CD互換対物レンズ20aにより情報記録層21に集光させる。
情報記録層21で反射したレーザ光16bはBD/DVD/CD互換対物レンズ20aに再入射する。その後、ビームエキスパンダーレンズ19、プリズム18a、18b、18cを透過し、集光レンズ22により集光された光は収差検出用回折光学素子23を通過し、光検知器24上に集光される。
また、通常DVDでは集光光学系の球面収差補正は不要であるが、2層ディスクや粗悪なDVDの記録再生の場合は、マージンを拡げるために球面収差補正が有効であり、この光ヘッドではBDと同様にビームエキスパンダーレンズ19を用いて球面収差を補正する。
図10はCD14dを記録再生している状態を示している。約780nmの赤外光半導体レーザ光源15cから出射されたレーザ光16cは赤外光用コリメートレンズ17cで平行光になり、プリズム18cで反射して、プリズム18b、18aと球面収差補正用のビームエキスパンダーレンズ19を通過し、BD/DVD/CD互換対物レンズ20aにより情報記録層21に集光させる。
情報記録層21で反射したレーザ光16cは互換対物レンズ20aに再入射する。その後、ビームエキスパンダーレンズ19、プリズム18a、18b、18cを透過し、集光レンズ22により集光された光は収差検出用回折光学素子23を通過し、光検知器24上に集光される。
また、ビームエキスパンダーレンズ19の凹レンズの位置を調節し、対物レンズに平行光が入射するようにしている。
図11に互換ヘッドの制御信号の図を示す。光検知器24から出力された電気信号は再生回路30によって再生信号となる。また光検知器24から出力された電気信号の一部は制御信号生成回路29で制御信号の生成に用いられる。フォーカス駆動回路27は制御信号生成回路29の信号によって対物レンズアクチュエータ25を駆動し、ビームエキスパンダーレンズ駆動回路28は制御信号生成回路29の信号によってエキスパンダーレンズ駆動機構26を駆動する。
互換対物レンズを用いた場合、各規格ごとに対物レンズの入射瞳径が異なるのが一般的である。そしてその入射瞳径はほぼNAに比例する。すなわちBD/DVD/CD互換対物レンズ20aの入射瞳径の比はBD:DVD:CD=0.85:0.6:0.45となる。そのため回折光学素子23に入射する光線のレーザ光の光束の半径も上記の比の通り、規格ごとに異なり、回折光学素子23に入射する16a、16b、16cのレーザ光の光束の半径をそれぞれr_BD、r_DVD、r_CDとすると、r_BD:r_DVD:r_CD=0.85:0.6:0.45となる。
また、本実施の形態1の光ヘッド装置においては、HDDVD用対物レンズ20bの入射瞳径はBDの入射瞳径に一致させており、回折光学素子23に入射するHDDVD対物レンズ20bを通過したレーザ光16aの光束径の半径をr_HDDVDとするとr_BD=r_HDDVDである。
また、本実施の形態1の光ヘッド装置においては、HDDVD用対物レンズ20bの入射瞳径はBDの入射瞳径に一致させており、回折光学素子23に入射するHDDVD対物レンズ20bを通過したレーザ光16aの光束径の半径をr_HDDVDとするとr_BD=r_HDDVDである。
図12に上記集光レンズ22と回折光学素子23と光検知器24の拡大図を示す。これはBDとHDDVDを記録再生した場合である。光検出器24は、BDとHDDVDの青紫レーザ光を受光する受光部24a、24bと受光部24c、24d(第一の光検出部)と、DVDの赤色レーザ光を受光する受光部24g、24hと受光部24i、24j(第二の光検出部)と、いずれのレーザ光も受光する受光部24e、24f(第三の光検出部)とを有する。回折光学素子23は、光軸に直交し、対物レンズのトラッキング方向に平行な直線Lと、光軸を中心とする半径r_S1の半円S1で囲まれた領域A1、半円S1と半円S1よりも半径の大きな半径r_S2の半円S2と直線Lとで囲まれた領域A2、直線Lと半径r_S3の半円S3で囲まれた領域A3と、半円S3と半円S3よりも半径の大きな半径r_S4の半円S4と直線Lとで囲まれた領域A4と、半円S1と同じ半径r_S1を有し、直線Lに関して半円S1と反対側の半円S5と、直線Lと、半円S4とで囲まれた領域A5の5つの領域を有している。
この半円S2の半径r_S2は回折光学素子23に入射する青紫色レーザ光16aの光束径に等しくr_S2=r_BD、また、r_S2=r_HDDVDである。半円S1の半径r_S1はr_S1/r_S2=0.7としている。また、半円S4の半径r_S4は回折光学素子23に入射する赤色レーザ光16bの光束径に等しくr_S4=r_DVDである。半円S3の半径r_S3はr_S3/r_S4=0.7としている。
光検知器24は、10箇所の受光部24a〜24jで構成されている。受光部24a〜24dは光軸から離れた位置にあり、受光部24e、24fの境界は光軸上に配置されている。受光部24g〜24jは光軸から離れた位置にある。
回折光学素子23の各領域は、青紫色レーザ光16aが入射した場合には、領域A1に入射した光の回折光が受光部24cと24dの境界に集光スポットを形成し、領域A2に入射した光の回折光が受光部24aと24bの境界に集光スポットを形成し、領域A3、A4、A5に入射した光の0次回折光が、受光部24eと24fの境界に集光スポットを形成するように構成されている。また、回折光学素子23はBK7と呼ばれるガラス材料を用いている。この材料の屈折率は1.53(波長408nm)、1.51(波長658nm)、1.51(波長790nm)である。さらに領域A1とA2の回折光学素子の溝の深さは約1.9μmとして、青紫色レーザ光16a光に対して0次回折効率が5%以下になるように設定されている。溝のdutyは50%である。なお、溝の方向および幅を変えることで回折光の集光する位置を変えることができるため、受光素子24a〜24jの位置に応じて溝の方向および幅を調整する。
図13にDVD記録再生時の赤色レーザ光16bが回折光学素子23に入射した場合を示す。回折光学素子23の各領域は、領域A3に入射した光の回折光が受光部24iと24jの境界に集光スポットを形成し、領域A4に入射した光の回折光が受光部24gと24hの境界に集光スポットを形成し、領域A1と、A2の一部に入射した光の0次回折光が、受光部24eと24fに集光スポットを形成する回折光学素子になっている。さらに領域A3、A4、A5の回折光学素子の溝の深さは約3.8μmとして、赤色レーザ光16bと赤外レーザ光16cに対して0次回折効率が5%以下になるように設定されている。
図14にCD記録再生時の赤外レーザ光16cが回折光学素子23に入射した場合を示す。回折光学素子23の各領域は、領域A1と、A2の一部に入射した赤外レーザ光16cの0次回折光が受光部24eと24fの境界に集光スポットを形成し、領域A3、A4に入射した赤外レーザ光16cは0次回折光の強度が5%以下なので24eと24fの境界に集光する光量は相対的に小さい。
また、上記の受光部24a〜24jは、受光した光を電気信号に変換するようになっており、変換した電気信号はそれぞれ信号Sa〜Sjとして出力するようになっている。
したがって、BDとHDDVDを記録再生した場合には光検知器24の受光部24c、24dには、情報記録層21で反射され、光学系を通過した青紫色レーザ光16aのうち、回折光学素子23の光軸に近い側の領域A1で回折されるレーザが入射されるようになっている。
また、光検知器24の受光部24a、24bには、情報記録層21で反射され、光学系を通過した青紫色レーザ光16aのうち、領域A1よりも外側の領域A2で回折されるレーザ光が入射されるようになっている。
さらに、光検知器24の受光部24e、24fには、情報記録層21で反射され、光学系を通過した青紫色レーザ光16aのうち、領域A3、A4、A5に入射した光の0次回折光が入射されるようになっている。
上記の受光部24a〜24fにおいて、受光された光は、それぞれ電気信号Sa〜Sfに変換される。
各受光部24a〜24eで得られた電気信号Sa〜Sfは、制御信号生成回路29に入力され、フォーカス駆動回路27において対物レンズアクチュエータ25を駆動するために用いられたり、ビームエキスパンダーレンズ駆動回路28において、ビームエキスパンダーレンズ駆動機構26の移動調整に使用される。
また、BD14aに記録された信号は、再生回路30でRF=Sa+Sb+Sc+Sd+Se+Sfの演算を行い、再生信号として得られる。
ここで、BD14aの光透過層の厚み誤差がビームエキスパンダーレンズによって補正され、球面収差が発生していない状態で、情報記録層21に正しく焦点が結ばれているときは、各受光部24a〜24fに形成される集光スポットo1〜o3の形状は、図7(b)に示すように、それぞれがほぼ同じ大きさの点となる。
このとき、回折光学素子23で回折される青紫色レーザ光16aのうち、領域A3、A4、A5のレーザ光が合焦した集光スポットo3は、受光部24eと24fに対して照射面積が等しくなる。つまり、受光部24eから得られる電気信号Seと、受光部24fから得られる電気信号Sfの大きさが等しいことを示している。
ここで、BD14aに照射されるレーザ光の焦点誤差を示す焦点誤差信号FESは、FES=Se−Sfで表される。
したがって、上述のように受光部24eと24fとで得られる電気信号SeとSfとの値が等しいときには、焦点誤差信号FESは0となっている。
また、BD14aに照射される青紫色レーザ光16aの焦点がずれた場合、各受光部24a〜24fに形成される集光スポットo1〜o3の形状は、図15(a)に示すように、半円状に拡がる。例えばBD14aが対物レンズ20aから遠ざかる方向に移動すると、図15(a)に示すように、集光スポットo3は受光部24e上に半円状に拡がる。これに対して、BD14aが対物レンズ20aに近づく方向に移動すると、図15(c)に示すように、集光スポットo3は受光部24f上に半円状に拡がる。
すなわち、BD14aが対物レンズ20aから遠ざかる方向に移動する場合には、受光部24eにより変換された電気信号Seの値の方が、光検出器24fにより変換された電気信号Sfの値よりも大きくなり、焦点誤差信号FESは正の値を示す。
一方、BD14aが対物レンズ20aに近づく方向に移動する場合には、受光部24fにより変換された電気信号Sfの値の方が、光検出器24eにより変換された電気信号Seの値よりも大きくなり、焦点誤差信号FESは負の値を示す。
したがって、上記焦点誤差信号FESを0にするには、対物レンズ20aを対物レンズアクチュエータ25によって、光軸方向に移動させることにより行われる。このとき対物レンズアクチュエータ25は、焦点誤差信号FESに基づいて制御される。
次にDVD14cを記録再生した場合には光検知器24の受光部24i、24jには、情報記録層21で反射され、光学系を通過した赤色レーザ光16bのうち、回折光学素子9の光軸に近い側の領域A3で回折されるレーザ光が入射されるようになっている。
また、光検知器24の受光部24g、24hには、情報記録層21で反射され、光学系を通過した赤色レーザ光16bのうち、領域A3よりも外側の領域A4で回折されるレーザ光が入射されるようになっている。
さらに、光検知器24の受光部24e、24fには、情報記録層21で反射され、光学系を通過した赤色レーザ光16bのうち、領域A1と領域A2に入射した光の0次回折光が入射されるようになっている。
上記の受光部24e〜24jにおいて、受光された光は、それぞれ電気信号Se〜Sjに変換される。
各受光部24e〜24jで得られた電気信号は、制御信号生成回路29に入力され、フォーカス駆動回路27において対物レンズアクチュエータ25を駆動するために用いられたり、ビームエキスパンダーレンズ駆動回路28において、ビームエキスパンダーレンズ駆動機構26の移動調整に使用される。
また、DVD14cに記録されたRF信号は、RF=Se+Sf+Sg+Sh+Si+Sjで与えられる。
ここで、DVD14cの光透過層の厚み誤差がビームエキスパンダーレンズ19によって補正され、球面収差が発生していない状態で、DVD14c上に正しく焦点が結ばれているときは、各受光部24e〜24jに形成される集光スポットo3〜o5の形状は、図16(b)に示すように、それぞれがほぼ同じ大きさの点となる。
このとき、回折光学素子23にて回折される赤色レーザ光16bのうち、領域A1、A2のレーザ光が合焦した集光スポットo3は、受光部24eと24fに対して照射面積が等しくなる。つまり、受光部24eから得られる電気信号Seと、受光部24fから得られる電気信号Sfとの値が等しいことを示している。
ここで、DVD14cに照射されるレーザ光の焦点誤差を示す焦点誤差信号FESは、FES=Se−Sfで表される。
したがって、上述のように受光部24eと24fとで得られる電気信号SeとSfとの値が等しいときには、焦点誤差信号FESは0となっている。
また、DVD14cに照射される赤色レーザ光16bの焦点がずれた場合、各受光部24e〜24fに形成される集光スポットo3〜o5の形状は、図16(a)に示すように、半円状に拡がる。例えばDVD14cが対物レンズ20aから遠ざかる方向に移動すると、図16(a)に示すように、集光スポットo3は受光部24f上に半円状に拡がる。これに対して、DVD14cが対物レンズ20aに近づく方向に移動すると、図16(c)に示すように、集光スポットo3は受光部24e上に半円状に拡がる。
すなわち、DVD14cが対物レンズ20aから遠ざかる方向に移動する場合には、受光部24fにより変換された電気信号Sfの値の方が、光検出器24eにより変換された電気信号Seの値よりも大きくなり、焦点誤差信号FESは負の値を示す。
一方、DVD14cが対物レンズ20aに近づく方向に移動する場合には、受光部24eにより変換された電気信号Seの値の方が、光検出器24fにより変換された電気信号Sfの値よりも大きくなり、焦点誤差信号FESは正の値を示す。
したがって、上記焦点誤差信号FESを0にするには、対物レンズ20aを対物レンズアクチュエータ25によって、対物レンズ6aを光軸方向に移動させることにより行われる。このとき対物レンズアクチュエータ25は、制御信号生成回路29で生成された焦点誤差信号FESに基づいてフォーカス駆動回路により駆動される。
次にCD14dを記録再生した場合には光検知器24の受光部24e、24fには、CD14dで反射され、光学系を通過した赤外レーザ光16cレーザ光のうち、領域A1、A2に入射した光の0次回折光が入射されるようになっている。また、領域A3、A4に入射した光の0次回折光は効率が低いため、領域A1、A2に入射した光の0次回折光強度よりも小さい。
上記の受光部24e、24fにおいて、受光された光は、それぞれ電気信号Se、Sfに変換される。各受光部24e〜24jで得られた電気信号は、制御信号生成回路29に入力され、フォーカス駆動回路27において対物レンズアクチュエータ25を駆動するために使用される。また、CD14dに記録されたRF信号は、RF=Se+Sfで与えられる。
ここで、CDの場合、対物レンズ開口数が小さいため、光透過層の厚み誤差による球面収差は無視できる。そのとき、CD14d上に正しく焦点が結ばれているときは、各受光部24e、24fに形成される集光スポットの形状は、図17(b)に示すような点となる。
このとき、集光スポットは、受光部24eと24fに対して照射面積が等しくなる。つまり、受光部24eから得られる電気信号Seと、受光部24fから得られる電気信号Sfとの値が等しいことを示している。
ここで、CD14dに照射される赤外レーザ光16cの焦点誤差を示す焦点誤差信号FESは、FES=Se−Sfで表される。
したがって、上述のように受光部24eと24fとで得られる電気信号SeとSfとの値が等しいときには、焦点誤差信号FESは0となっている。
また、CD14dに照射される赤外レーザ光16cの焦点がずれた場合、各受光部24e、24fに形成される集光スポットの形状は、図17(a)に示すように、半円状に拡がる。例えばCD14dが対物レンズ20aから遠ざかる方向に移動すると、図17(a)に示すように、集光スポットは受光部24f上に半円状に拡がる。これに対して、CD14dが対物レンズ20aに近づく方向に移動すると、図17(c)に示すように、集光スポットは受光部24e上に半円状に拡がる。
すなわち、CD14dが対物レンズ20aから遠ざかる方向に移動する場合には、受光部24fにより変換された電気信号Sfの値の方が、光検出器24eにより変換された電気信号Seの値よりも大きくなり、焦点誤差信号FESは負の値を示す。
一方、CD14dが対物レンズ20aに近づく方向に移動する場合には、受光部24eにより変換された電気信号Seの値の方が、光検出器24fにより変換された電気信号Sfの値よりも大きくなり、焦点誤差信号FESは正の値を示す。
したがって、上記焦点誤差信号FESを0にするには、対物レンズ20aを対物レンズアクチュエータ25によって、対物レンズ20aを光軸方向に移動させることにより行われる。このとき対物レンズアクチュエータ25は、焦点誤差信号FESに基づいて制御される。
BD14aやHDDVD14bでは、集光光学系において球面収差が発生した場合、合焦状態、すなわちScとSdとの電気信号の差が0である状態であっても、図18(a)や図18(c)に示すように、受光部24aと24bとの電気信号の差が0でなく、正あるいは負の値をとるようになる。これにより、正あるいは負の球面収差が発生したことが示される。
例えば球面収差のない状態、且つ合焦状態では、光検知器24における青紫色レーザ光16aの集光スポットo1〜o3の形状は、図18(b)に示すようになる。
これに対して、集光光学系に正あるいは負の球面収差が発生した場合には、焦点誤差信号FESが0となるように対物レンズアクチュエータ25により対物レンズ20aが駆動された状態において、BD14aやHDDVD14bの光透過層の厚みが所定寸法と異なるために、例えば正の球面収差が生じたとすると、集光光学系の周辺部の青紫色レーザ光16aはBD14aやHDDVD14bが対物レンズから遠ざかる場合と同様な変化を示すので光検出器24a・24bの集光スポットo2の形状は、図18(a)に示すように、光検出器24b上に半円状に拡がる。
逆に、負の球面収差が生じたとすると、集光光学系の周辺部のレーザ光はBD14aやHDDVD14bが対物レンズ20aに近づいた場合と同様な変化を示すので受光部24a・24bの集光スポットo2の形状は、図18(c)に示すように、光検出器24a上に半円状に拡がる。
したがって、焦点誤差信号FESが0で保たれている場合、集光光学系で発生した球面収差を示す信号である球面収差信号SAEは、受光部24a〜24dから得られる電気信号Sa〜Sdを用いて示せば次のようになる。SAE=(Sc−Sd)−(Sa−Sb)×K (Kは定数)上記の球面収差信号SAEは、制御信号生成回路29で生成され、ビームエキスパンダーレンズ駆動回路28に出力される。
したがって、ビームエキスパンダーレンズ駆動回路28は、上記球面収差信号SAEに基づいて、ビームエキスパンダーレンズ駆動機構26を制御して、球面収差を補正するようになっている。
つまり、ビームエキスパンダーレンズ駆動回路28は、球面収差信号SAEが正の球面収差を示すとき、ビームエキスパンダーレンズの凸レンズとビームエキスパンダーレンズの凹レンズとの間隔を長くする方向に、ビームエキスパンダーレンズの凹レンズを駆動し、逆に球面収差信号SAが負の球面収差を示すとき、ビームエキスパンダーレンズの凸レンズとビームエキスパンダーレンズの凹レンズとの間隔を短くする方向に、ビームエキスパンダーレンズの凹レンズを駆動する。
このように、球面収差信号SAEに基づいて、集光光学系で発生する球面収差がなくなるよう補正すれば、情報の再生を行う場合、BD14aやHDDVD14bに記録された情報の再生を良好に行うことができる。また、情報の記録を行う場合、BD14aやHDDVD14bへの情報の書き込みも良好に行うことができる。
DVDでは、集光光学系において球面収差が発生した場合、合焦状態、すなわちSeとSfとの電気信号の差が0である状態であっても、図19(a)や図19(c)に示すように、受光部24aと24bとの電気信号の差が0でなく、正あるいは負の値をとるようになる。これにより、正あるいは負の球面収差が発生したことが示される。
例えば球面収差のない状態、且つ合焦状態では、光検知器24における赤色レーザ光16bの集光スポットo3〜o5の形状は、図19(b)に示すようになる。
これに対して、集光光学系に正あるいは負の球面収差が発生した場合には、焦点誤差信号FESが0となるように対物レンズアクチュエータ12により対物レンズ20aが駆動された状態において、DVD14cの光透過層の厚みが設計値と異なるため、例えば正の球面収差が生じたとすると、集光光学系の周辺部の赤色レーザ光16bはDVD14cが対物レンズ20aに遠ざかった場合と同様な変化を示すので光検出器24g・24hの集光スポットo5の形状は、図19(a)に示すように、光検出器24g上に半円状に拡がる。
逆に、負の球面収差が生じたとすると、集光光学系の周辺部の赤色レーザ光16bはDVD14cが対物レンズ20aから近づいたときと同様な変化を示すので受光部10g・10hの集光スポットo5の形状は、図19(a)に示すように、光検出器24h上に半円状に拡がる。
したがって、焦点誤差信号FESが0で保たれている場合、集光光学系で発生した球面収差を示す信号である球面収差信号SAEは、受光部24g〜24jから得られる電気信号Sg〜Sjを用いて示せば次のようになる。SA=(Sj−Si)−(Sh−Sg)×K (Kは定数)球面収差信号SAEは、制御信号生成回路29で生成され、ビームエキスパンダーレンズ駆動回路28に出力される。
したがって、ビームエキスパンダーレンズ駆動回路28は、上記球面収差信号SAEに基づいて、ビームエキスパンダーレンズ駆動機構26を制御して、球面収差を補正するようになっている。
このように、球面収差信号SAEに基づいて、集光光学系で発生する球面収差がなくなるよう補正すれば、DVD14cに記録された情報の再生を良好に行うことができる。また、DVD14cへの情報の書き込みも良好に行うことができる。
このような回折光学素子23を用いることで、回折光学素子23に入射するレーザ光の光束の半径r_BDとr_DVDが異なっても、精度よく球面収差の検出を行うことが可能となり、その結果、情報の再生と書き込みを良好に行うことができる。
本実施の形態では、各レーザの直後にそれぞれ専用のコリメータレンズを入れており、球面収差を補正するための機構としてビームエキスパンダーレンズを用いているが、コリメータを一つにして、コリメータレンズを動かして球面収差補正を行っても良い。
本実施の形態では、検知器24の受光部は10個であるが、10個に限るものではなく、10個より少ない受光部で実現しても良い。
1 BD
2 青紫色半導体レーザ光源
3 青紫色半導体レーザ光源のレーザ光
4 コリメートレンズ
5 プリズム
6 ビームエキスパンダーレンズ
7 BD用対物レンズ
8 情報記録層
9 集光レンズ
10 回折光学素子
11 光検知器
11a 光検知器の受光部
11b 光検知器の受光部
11c 光検知器の受光部
11d 光検知器の受光部
11e 光検知器の受光部
11f 光検知器の受光部
12 対物レンズアクチュエータ
13a 受光部上の光スポット
13b 受光部上の光スポット
13c 受光部上の光スポット
14a BD
14b HDDVD
14c DVD
14d CD
15a 青紫色半導体レーザ光源
15b 赤色半導体レーザ光源
15c 赤外半導体レーザ光源
16a 青紫色半導体レーザ光源のレーザ光
16b 赤色半導体レーザ光源のレーザ光
16c 赤外半導体レーザ光源のレーザ光
17a 青紫色レーザ用コリメータレンズ
17b 赤色レーザ用コリメータレンズ
17c 赤外レーザ用コリメータレンズ
18a プリズム
18b プリズム
18c プリズム
19 ビームエキスパンダーレンズ
20a BD/DVD/CD互換対物レンズ
20b HDDVD用対物レンズ
21 情報記録層
22 集光レンズ
23 回折光学素子
24 光検知器
24a 光検知器の受光部
24b 光検知器の受光部
24c 光検知器の受光部
24d 光検知器の受光部
24e 光検知器の受光部
24f 光検知器の受光部
24g 光検知器の受光部
24h 光検知器の受光部
24i 光検知器の受光部
24j 光検知器の受光部
25 対物レンズアクチュエータ
26 ビームエキスパンダー駆動機構
27 フォーカス駆動回路
28 ビームエキスパンダーレンズ駆動回路
29 制御信号生成回路
30 再生回路
2 青紫色半導体レーザ光源
3 青紫色半導体レーザ光源のレーザ光
4 コリメートレンズ
5 プリズム
6 ビームエキスパンダーレンズ
7 BD用対物レンズ
8 情報記録層
9 集光レンズ
10 回折光学素子
11 光検知器
11a 光検知器の受光部
11b 光検知器の受光部
11c 光検知器の受光部
11d 光検知器の受光部
11e 光検知器の受光部
11f 光検知器の受光部
12 対物レンズアクチュエータ
13a 受光部上の光スポット
13b 受光部上の光スポット
13c 受光部上の光スポット
14a BD
14b HDDVD
14c DVD
14d CD
15a 青紫色半導体レーザ光源
15b 赤色半導体レーザ光源
15c 赤外半導体レーザ光源
16a 青紫色半導体レーザ光源のレーザ光
16b 赤色半導体レーザ光源のレーザ光
16c 赤外半導体レーザ光源のレーザ光
17a 青紫色レーザ用コリメータレンズ
17b 赤色レーザ用コリメータレンズ
17c 赤外レーザ用コリメータレンズ
18a プリズム
18b プリズム
18c プリズム
19 ビームエキスパンダーレンズ
20a BD/DVD/CD互換対物レンズ
20b HDDVD用対物レンズ
21 情報記録層
22 集光レンズ
23 回折光学素子
24 光検知器
24a 光検知器の受光部
24b 光検知器の受光部
24c 光検知器の受光部
24d 光検知器の受光部
24e 光検知器の受光部
24f 光検知器の受光部
24g 光検知器の受光部
24h 光検知器の受光部
24i 光検知器の受光部
24j 光検知器の受光部
25 対物レンズアクチュエータ
26 ビームエキスパンダー駆動機構
27 フォーカス駆動回路
28 ビームエキスパンダーレンズ駆動回路
29 制御信号生成回路
30 再生回路
Claims (8)
- 第一の波長の光を照射する第一の光源と、
第二の波長の光を照射する第二の光源と、
記録媒体の記録面上に前記第一および第二の光源のうち選択された一方からの光を集光する対物レンズと、
前記記録面上に形成された、記録面を保護する光透過層の厚み誤差によって発生する球面収差を補正するビームエキスパンダーレンズと、
前記記録媒体の記録面上において反射された第一の波長の反射光を受光して電気信号に変換する第一の光検出部と、
前記記録媒体の記録面上において反射された第二の波長の反射光を受光して電気信号に変換する第二の光検出部と、
前記第一および第二の波長を有する反射光のいずれも受光して電気信号に変換する第三の光検出部と、
前記対物レンズおよび前記ビームエキスパンダーレンズを介して入射する前記第一または第二の波長の反射光を前記光検出部に集光する集光レンズと、
前記集光レンズからの前記第一の波長の反射光を回折して前記第一の光検出部に導入し、前記第二の波長の反射光を透過して前記第三の光検出部に導入する部分を有するとともに、前記集光レンズからの前記第二の波長の反射光を回折して前記第二の光検出部に導入し、前記第一の波長を有する反射光を透過して前記第三の光検出部に導入する部分を有する回折光学素子と、
前記第一、第二、および第三の光検出部の検出結果に基づいて、前記対物レンズの焦点誤差を補正するよう対物レンズを駆動する信号と、前記対物レンズの球面収差を補正するよう前記ビームエキスパンダーレンズを駆動する信号を生成する制御信号生成回路を備えたことを特徴とする光ヘッド装置。 - 前記第一の光検出部は、前記集光レンズの光軸からずれた位置に設けられた第一の受光部と、前記集光レンズの光軸からずれた位置であり、前記第一の受光部と異なる位置に設けられた第二の受光部とを有し、
前記第二の光検出部は、前記集光レンズの光軸からずれた位置であり、前記第一および第二の受光部と異なる位置に設けられた第三の受光部と、前記集光レンズの光軸からずれた位置であり、前記第一、第二、第三の受光部と異なる位置に設けられた第四の受光部とを有し、
前記第三の光検出部は前記集光レンズの光軸上に設けられた第五の受光部を有し、
前記回折光学素子は、前記第一の波長の反射光を回折して前記第一の受光部に導くとともに、前記第二の波長の反射光を透過して前記第五の受光部に導く第一の領域と、
前記第一の波長の反射光を回折して前記第二の受光部に導くとともに、前記第二の波長の反射光を透過して前記第五の受光部に導く第二の領域と、
前記第二の波長の反射光を回折して前記第三の受光部に導くとともに、前記第一の波長の反射光を透過して前記第五の受光部に導く第三の領域と、
前記第二の波長の反射光を回折して前記第四の受光部に導くとともに、前記第一の波長の反射光を透過して前記第五の受光部に導く第四の領域とを有し、
前記制御信号生成回路は、前記第一、第二および第五の受光部で検出した信号に基づき前記第一の光源を選択時の前記対物レンズの焦点誤差および球面収差を検出するとともに、前記第三、第四、および第五の受光部で検出した信号に基づき前記第二の光源を選択時の前記対物レンズの焦点誤差および球面収差を検出することを特徴とする請求項1に記載の光ヘッド装置。 - 前記第一の領域は、前記集光レンズを通過した光の光軸に直交する直線と、この光軸を中心とする第一の半円とに囲まれた領域であり、
前記第二の領域は、前記光軸を中心とし前記第一の半円よりも大きな半径を有し、かつ前記直線に関して前記第一の半円と同じ側の第二の半円と、前記直線と、前記第一の半円とに囲まれた領域であり、
前記第三の領域は、前記第一の半円と反対側に位置し前記光軸を中心とする第三の半円と、前記直線とに囲まれた領域であり、
前記第四の領域は、前記光軸を中心とし前記第三の半円よりも大きな半径を有し、かつ前記直線に関して前記第三の半円と同じ側の第四の半円と、前記直線と、前記第三の半円とに囲まれた領域であることを特徴とする請求項2に記載の光ヘッド装置。 - 前記各受光部は、いずれも2つの分割された領域を有し、
前記回折光学素子の各領域は、前記各受光部の分割された領域の境界線上に光を導くとともに、
前記制御信号生成回路は、この分割された2つの領域間の電気信号の差を用いることを特徴とする請求項2または3に記載の光ヘッド装置。 - 前記第二の半円の直径は、前記第一の波長を有する反射光の回折光学素子上の光束径と等しく、前記第四の半円の直径は、前記第二の波長を有する反射光の回折光学素子上の光束径と等しいことを特徴とする請求項3または4に記載の光ヘッド装置。
- 前記第一の半円の直径の前記第二の半円の直径に対する比率が0.6〜0.7であり、前記第三の半円の直径の前記第四の半円の直径に対する比率が0.6〜0.7であることを特徴とする請求項5に記載の光ヘッド装置。
- 前記第五の受光部の2つの領域間の電気信号の差から前記対物レンズの焦点誤差を検出するとともに、この焦点誤差が無い状態で、前記第一の受光部の2つの領域間の電気信号の差と、前記第二の受光部の2つの領域間の電気信号の差とを比較して前記球面収差を検出し、あるいは、前記焦点誤差が無い状態で、前記第三の受光部の2つの領域間の電気信号の差と、前記第四の受光部の2つの領域間の電気信号の差とを比較して前記対物レンズの球面収差を検出する制御信号生成部を備えることを特徴とする請求項4に記載の光ヘッド装置。
- 前記対物レンズに代えて、前記第一の光源に対応した第一の対物レンズと、前記第二の光源に対応した第二の対物レンズとを有し、前記第一または第二の光源の選択に応じて、前記第一または第二の対物レンズを選択して用いることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の光ヘッド装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005302989A JP2007115303A (ja) | 2005-10-18 | 2005-10-18 | 光ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005302989A JP2007115303A (ja) | 2005-10-18 | 2005-10-18 | 光ヘッド装置 |
Publications (1)
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JP2007115303A true JP2007115303A (ja) | 2007-05-10 |
Family
ID=38097354
Family Applications (1)
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JP2005302989A Pending JP2007115303A (ja) | 2005-10-18 | 2005-10-18 | 光ヘッド装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007115303A (ja) |
-
2005
- 2005-10-18 JP JP2005302989A patent/JP2007115303A/ja active Pending
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