JP2000011401A - Optical disk device - Google Patents

Optical disk device

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JP2000011401A
JP2000011401A JP10179224A JP17922498A JP2000011401A JP 2000011401 A JP2000011401 A JP 2000011401A JP 10179224 A JP10179224 A JP 10179224A JP 17922498 A JP17922498 A JP 17922498A JP 2000011401 A JP2000011401 A JP 2000011401A
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JP
Japan
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focus error
focus
error signal
signal
light
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Pending
Application number
JP10179224A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Ichimura
功 市村
Shinichi Kai
慎一 甲斐
Koichiro Kijima
公一朗 木島
Kenji Yamamoto
健二 山本
Fumisada Maeda
史貞 前田
Kiyoshi Osato
潔 大里
Toshio Watanabe
俊夫 渡辺
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a laser beam shorter in wavelength and an optical system higher in aperture and to enable stable and sure focus control by executing focus control by a focus error signal obtd. by synthesizing first and second focus signals varying in a signal level change with respect to a change in a defocus quantity. SOLUTION: The focus error signal TFE is formed by the second focus error signal FE2 of high sensitivity in a small range of the defocus quantity and the signal TFE is formed by correcting the signal level of the first signal FE1 in a wide focus controllable range on the outer region of the focus controllable range of the second signal FE2 at the time of synthesizing the focus error signal TFE in a synthesizing circuit 56. The signal TFE of the high sensitivity and the wide focus controllable range is thus formed by the second signal FE2 of the high sensitivity and the first signal FE1 of the wide focus controllable range in the synthesizing circuit 56. Then, the focus control is executed with the signal TFE.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置に
関し、例えばマスタリング装置、書き換え可能な光ディ
スクをアクセスする光ディスク装置に適用することがで
きる。本発明は、デフォーカス量の変化に対する信号レ
ベルの変化が異なる第1及び第2のフォーカスエラー信
号を合成したフォーカスエラー信号によりフォーカス制
御することにより、レーザービームを短波長化し、また
光学系を高開口数化しても、安定かつ確実にフォーカス
制御することができるようにする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk device and can be applied to, for example, a mastering device and an optical disk device for accessing a rewritable optical disk. According to the present invention, the focus is controlled by a focus error signal obtained by combining first and second focus error signals having different signal level changes with respect to a change in the defocus amount, thereby shortening the wavelength of a laser beam and increasing the optical system. Even if the numerical aperture is increased, stable and reliable focus control can be performed.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、コンパクトディスクプレイヤー等
の光ディスク装置においては、トラッキング制御に加え
てフォーカス制御することにより、コンパクトディスク
に記録されたデータを確実に再生できるようになされて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an optical disk device such as a compact disk player, by performing focus control in addition to tracking control, data recorded on a compact disk can be reliably reproduced.

【0003】図5は、この種の光ディスク装置に適用さ
れる非点収差法によるフォーカス制御系を示す略線図で
ある。このフォーカス制御系1は、図示しないレーザー
ダイオードより出射されるレーザービームを対物レンズ
2によりコンパクトディスクの情報記録面に集光し、そ
の戻り光を対物レンズ2で受光する。このフォーカス制
御系1は、この戻り光を対物レンズ2により略平行光線
に変換した後、所定の光学系を介してリレーレンズ4で
収束光に変換する。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a focus control system based on an astigmatism method applied to this type of optical disc apparatus. The focus control system 1 focuses a laser beam emitted from a laser diode (not shown) on an information recording surface of a compact disc by an objective lens 2 and receives the returned light by the objective lens 2. The focus control system 1 converts the return light into substantially parallel light by the objective lens 2 and then converts the light into convergent light by the relay lens 4 via a predetermined optical system.

【0004】フォーカス制御系1は、マルチレンズ6に
よりリレーレンズ4の出射光に非点収差を与え、受光素
子7により受光する。このようにして戻り光を受光素子
で受光するにつき、このフォーカス制御系1は、情報記
録面にてレーザービームが合焦状態に保持されたとき、
受光素子7の受光面上で戻り光が略円形形状のビームス
ポットを形成するように、マルチレンズ6から受光素子
7までの距離等が設定される。これによりフォーカス制
御系1は、レーザービームの合焦位置が情報記録面の前
後に変位すると、受光素子7の受光面上に形成される戻
り光のスポット形状が、その変位の方向、変位の大きさ
に応じて楕円形状に変化するようになされている。
The focus control system 1 gives astigmatism to light emitted from the relay lens 4 by the multi-lens 6, and receives light by the light receiving element 7. As described above, when the return light is received by the light receiving element, the focus control system 1 operates when the laser beam is held in focus on the information recording surface.
The distance and the like from the multi-lens 6 to the light receiving element 7 are set such that the return light forms a substantially circular beam spot on the light receiving surface of the light receiving element 7. Accordingly, when the focus position of the laser beam is displaced before and after the information recording surface, the focus control system 1 changes the spot shape of the return light formed on the light receiving surface of the light receiving element 7 in the direction of the displacement and the magnitude of the displacement. The shape is changed to an elliptical shape according to the degree.

【0005】受光素子7は、図6に示すように、ほぼ中
央にて直交する分割線LH及びLVにより受光面が4つ
の微小受光面A、B、C、Dに分割され、各微小受光面
A、B、C、Dの受光結果をそれぞれ出力できるように
なされている。フォーカス制御系1は、この分割線LH
及びLVの交点にて戻り光の光軸が受光面を横切るよう
に、また受光面上に形成される戻り光のスポット形状が
楕円形状に変化したとき、その楕円形状の長軸方向が分
割線LH及びLVに対してほぼ45度傾いた方向になる
ように、受光素子7が配置される。
As shown in FIG. 6, the light receiving element 7 has a light receiving surface divided into four minute light receiving surfaces A, B, C, and D by dividing lines LH and LV that are substantially orthogonal to each other at the center. A, B, C, and D light receiving results can be respectively output. The focus control system 1 uses the dividing line LH
When the optical axis of the return light crosses the light-receiving surface at the intersection of LV and LV, and the spot shape of the return light formed on the light-receiving surface changes to an elliptical shape, the major axis direction of the elliptical shape is divided by a dividing line. The light receiving element 7 is arranged so as to be inclined approximately 45 degrees with respect to LH and LV.

【0006】これによりフォーカス制御系1は、レーザ
ービームが情報記録面上で合焦状態に保持されたとき、
符号B1により示すように、分割線LH及びLVの交点
をほぼ中心にした円形形状のビームスポットを形成し、
各微小受光面A、B、C、Dで等しい光量により戻り光
を受光する。またレーザービームが情報記録面の奥側で
合焦状態に保持されたとき、例えば符号B2に示すよう
に、このビームスポット形状が−45°方向を長軸とす
る楕円形となることにより(分割線LHの傾きを0°と
する)、対角線方向に微小受光面A、B、C、Dを組に
して見たとき、1方の組の微小受光面A及びCに比して
他方の組の微小受光面B及びDに入射する戻り光の光量
を減少させる。さらにレーザービームが情報記録面の手
前側で合焦状態に保持されたとき、符号B3に示すよう
に、このビームスポット形状が+45°方向を長軸とす
る楕円形となることにより、情報記録面の奥側で合焦状
態に保持されたときとは逆に、他方の組の微小受光面B
及びDに比して1方の組の微小受光面A及びCに入射す
る戻り光の光量を減少させる。
Accordingly, when the laser beam is kept in focus on the information recording surface, the focus control system 1
As shown by reference numeral B1, a circular beam spot is formed with the intersection of the dividing lines LH and LV substantially at the center,
Return light is received by the minute light receiving surfaces A, B, C, and D with the same amount of light. Also, when the laser beam is held in focus on the back side of the information recording surface, the beam spot shape becomes an ellipse whose long axis is in the -45 ° direction, as indicated by reference numeral B2 (divided). The inclination of the line LH is 0 °), and when the small light receiving surfaces A, B, C, and D are viewed as a set in the diagonal direction, the other set is compared with the one set of the small light reception surfaces A and C. The amount of return light incident on the minute light receiving surfaces B and D is reduced. Further, when the laser beam is held in focus on the near side of the information recording surface, as shown by reference numeral B3, this beam spot shape becomes an elliptical shape having a + 45 ° direction as a major axis, and thereby the information recording surface is formed. Contrary to when the in-focus state is maintained on the back side of
And D, the amount of return light incident on one set of minute light receiving surfaces A and C is reduced.

【0007】演算回路8は、受光素子7より各微小受光
面A、B、C、Dの受光結果を受け、この受光結果をそ
れぞれ電流電圧変換処理する。さらにこの電流電圧変換
結果を各受光面の符号により表して、次式
The arithmetic circuit 8 receives the light receiving results of the minute light receiving surfaces A, B, C, and D from the light receiving element 7 and performs a current-voltage conversion process on the light receiving results. Furthermore, the current-voltage conversion result is represented by the sign of each light receiving surface, and

【0008】[0008]

【数1】 (Equation 1)

【0009】の演算処理を実行する。これにより演算回
路8は、上述した受光面におけるビームスポット形状の
挙動に応じて、図7に示すように、情報記録面に対して
レーザービームの合焦位置が変化すると、この変化に応
じて0レベルを中心にして信号レベルが変化するフォー
カスエラー信号FEを生成する。
The arithmetic processing of [1] is executed. Thus, as shown in FIG. 7, when the focus position of the laser beam changes with respect to the information recording surface according to the above-described behavior of the beam spot shape on the light receiving surface, the arithmetic circuit 8 sets 0 according to the change. A focus error signal FE whose signal level changes around the level is generated.

【0010】ここでこのフォーカスエラー信号FEは、
上述したように光学系が精度良く組み立てられている場
合、レーザービームが情報記録面にて合焦状態に保持さ
れたとき0レベルとなり、光学系のばらつきによりオフ
セットが発生することになる。これによりフォーカス制
御系1は、駆動回路9によりこのフォーカスエラー信号
FEの信号レベルが所定の信号レベルになるように、ボ
イスコイルモータ構成のアクチュエータ10を駆動して
対物レンズ2を変位させ、これによりサーボループを形
成して情報記録面にてレーザービームを合焦状態に維持
するようにする。
Here, the focus error signal FE is
As described above, when the optical system is assembled with high accuracy, the laser beam is at the 0 level when the laser beam is held in focus on the information recording surface, and an offset occurs due to a variation in the optical system. Accordingly, the focus control system 1 drives the actuator 10 having the voice coil motor configuration to displace the objective lens 2 by the driving circuit 9 so that the signal level of the focus error signal FE becomes a predetermined signal level. A servo loop is formed to keep the laser beam in focus on the information recording surface.

【0011】このようにして生成され、フォーカス制御
に供されるフォーカスエラー信号FEは、レーザービー
ムの合焦位置が情報記録面より大きく離間すると、受光
素子7の受光面に形成されるビームスポットが長軸方向
にて受光面より飛び出すことから、0レベルを中心にし
た所定の範囲AR1にてフォーカスエラー量に応じて信
号レベルが変化し、この範囲AR1の外側ではフォーカ
スエラー量に対する信号レベルの変化がこの範囲AR1
とは逆になる。これによりフォーカスエラー信号FE
は、いわゆるSの字の特性により信号レベルが変化し、
フォーカス制御系1においては、フォーカスエラー量に
応じて信号レベルが変化する範囲AR1(以下フォーカ
ス制御可能範囲と呼ぶ)にてフォーカス制御するように
なされている。
The focus error signal FE generated in this way and provided for focus control is a beam spot formed on the light receiving surface of the light receiving element 7 when the focus position of the laser beam is far away from the information recording surface. Since the light beam protrudes from the light receiving surface in the long axis direction, the signal level changes in accordance with the focus error amount in a predetermined range AR1 centered on the 0 level, and the signal level changes with respect to the focus error amount outside this range AR1. Is this range AR1
The opposite is true. Thereby, the focus error signal FE
Changes the signal level due to the so-called S-shaped characteristic,
In the focus control system 1, focus control is performed in a range AR1 (hereinafter, referred to as a focus controllable range) in which a signal level changes according to a focus error amount.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで合焦状態にお
いて、情報記録面に形成されるレーザービームのビーム
スポットの大きさ(直径)dは、次式
In the focused state, the size (diameter) d of the beam spot of the laser beam formed on the information recording surface is given by the following equation.

【0013】[0013]

【数2】 (Equation 2)

【0014】により表され、レーザービームの波長が短
かいほど、また対物レンズ2の開口数NAが大きいほど
小さくなる。光ディスク装置は、このビームスポットの
大きさdを小さくすれば、その分記録密度を向上するこ
とが可能となる。因みに、DVD−RAMの場合、波長
λは650〔nm〕であり、開口数NAは0.6と規定
されている。
[0014] The smaller the wavelength of the laser beam and the larger the numerical aperture NA of the objective lens 2, the smaller it becomes. If the size d of the beam spot is reduced, the optical disk device can improve the recording density accordingly. Incidentally, in the case of a DVD-RAM, the wavelength λ is 650 [nm], and the numerical aperture NA is specified as 0.6.

【0015】ところが波面収差の最大値(λ/4)によ
って決まる対物レンズ2の焦点深度fdは、次式
However, the depth of focus fd of the objective lens 2 determined by the maximum value of the wavefront aberration (λ / 4) is given by the following equation.

【0016】[0016]

【数3】 (Equation 3)

【0017】により表され、レーザービームの波長λを
短かくし、また対物レンズ2の開口数NAを大きくして
高密度記録する場合には、急激に値が小さくなる。
In the case of shortening the wavelength λ of the laser beam and increasing the numerical aperture NA of the objective lens 2 for high-density recording, the value sharply decreases.

【0018】すなわち上述したDVD−RAMの場合、
焦点深度fdは、約1.8〔μm〕であるのに対し、例
えば、波長λが410〔nm〕、対物レンズの開口数N
Aが0.95になると、焦点深度fdは、約0.45
〔μm〕となり、DVD−RAMにおける値の4分の1
にまで減少する。
That is, in the case of the above-mentioned DVD-RAM,
The depth of focus fd is about 1.8 [μm], for example, when the wavelength λ is 410 [nm] and the numerical aperture N of the objective lens is N.
When A becomes 0.95, the depth of focus fd becomes about 0.45
[Μm], which is a quarter of the value in the DVD-RAM.
Decreases to

【0019】これによりDVD−RAMにおいては、フ
ォーカス制御における誤差を焦点深度fdに対応する
1.8〔μm〕以下の小さな値に設定できるように、フ
ォーカス制御系を構成して確実にフォーカス制御できる
のに対し、レーザービームを短波長化し、また光学系を
高開口数化した光ディスク装置においては、このフォー
カス制御における誤差を一段と低減することが必要にな
る。すなわち上述の例では、このフォーカス制御の誤差
をDVD−RAMの4分の1以下に抑えることが必要に
なる。
Thus, in the DVD-RAM, a focus control system can be configured so that the focus control error can be reliably set to a small value of 1.8 [μm] or less corresponding to the depth of focus fd. On the other hand, in an optical disc device in which the laser beam has a shorter wavelength and the optical system has a higher numerical aperture, it is necessary to further reduce the error in the focus control. That is, in the above-described example, it is necessary to suppress the error of the focus control to a quarter or less of the DVD-RAM.

【0020】この場合フォーカス制御系においては、フ
ォーカスエラー信号FEにおいて、デフォーカス量の変
化に対する信号レベルの変化を増大させることにより、
デフォーカス量の検出感度を増大させる必要がある。こ
のようなフォーカスエラー信号FEにおける感度の増大
は、光学系の結像倍率を切り換えて受光素子7に形成す
るビームスポットの像を拡大することにより、またマル
チレンズ6でより多くの非点収差を与えることにより、
実現することができる。
In this case, in the focus control system, the change in the signal level of the focus error signal FE with respect to the change in the defocus amount is increased.
It is necessary to increase the detection sensitivity of the defocus amount. Such an increase in the sensitivity of the focus error signal FE is achieved by switching the imaging magnification of the optical system to enlarge the image of the beam spot formed on the light receiving element 7, and by reducing the astigmatism by the multi-lens 6. By giving
Can be realized.

【0021】ところがこのようにすると、フォーカス制
御可能範囲AR1がその分小さくなり、光ディスク装置
においては、安定かつ確実にフォーカス制御することが
困難になる。すなわち光ディスク装置において、フォー
カスサーボがロックし難くなり、またフォーカスサーボ
が外れ易くなる。この現象は、(2)式よりレーザービ
ームの波長λを短くする場合に比して、光学系の開口数
NAを増大した場合に影響が大になり、特に開口数NA
を0.6以上に設定すると顕著になる。
However, in this case, the focus controllable range AR1 is reduced accordingly, and it becomes difficult to perform stable and reliable focus control in the optical disc apparatus. That is, in the optical disk device, the focus servo is hardly locked, and the focus servo is easily released. This phenomenon has a greater effect when the numerical aperture NA of the optical system is increased than when the wavelength λ of the laser beam is shortened according to equation (2).
Is set to 0.6 or more.

【0022】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、レーザービームを短波長化し、光学系を高開口数化
しても、安定かつ確実にフォーカス制御することができ
る光ディスク装置を提案しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and proposes an optical disk apparatus that can perform stable and reliable focus control even when a laser beam has a short wavelength and an optical system has a high numerical aperture. It is assumed that.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、少なくとも、レーザービームのデ
フォーカス量に応じて信号レベルが変化する第1及び第
2のフォーカスエラー信号を合成してなるようにフォー
カスエラー信号を生成し、この第1及び第2のフォーカ
スエラー信号が、デフォーカス量の変化に対する信号レ
ベルの変化が異なる信号であるようにする。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, at least a first and a second focus error signal whose signal level changes according to a defocus amount of a laser beam are synthesized. In this manner, the focus error signal is generated, and the first and second focus error signals are signals having different signal level changes with respect to a change in the defocus amount.

【0024】デフォーカス量の変化に対する信号レベル
の変化が異なる信号である第1及び第2のフォーカスエ
ラー信号にあっては、その分フォーカス制御可能範囲が
異なることになる。従ってこれら第1及び第2のフォー
カスエラー信号を合成してなるようにフォーカスエラー
信号を生成すれば、デフォーカス量の変化に対する信号
レベルの変化が大きな高感度により、かつ感度の低い側
の大きなフォーカス制御可能範囲によりフォーカスエラ
ー信号を生成でき、これによりレーザービームを短波長
化し、光学系を高開口数化しても、安定かつ確実にフォ
ーカス制御することが可能となる。
The first and second focus error signals, which have different signal levels with respect to a change in the defocus amount, have different focus controllable ranges. Therefore, if the focus error signal is generated by combining the first and second focus error signals, the change in the signal level with respect to the change in the defocus amount is high, and the large focus on the low sensitivity side is obtained. A focus error signal can be generated based on the controllable range, thereby enabling stable and reliable focus control even when the wavelength of the laser beam is shortened and the numerical aperture of the optical system is increased.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0026】図2は、本発明の実施の形態に係るマスタ
リング装置を示すブロック図である。光ディスク製造工
程においては、このマスタリング装置20によりディス
ク原盤21を露光してマザーディスクを作成し、このマ
ザーディスクを用いて光ディスクを作成する。
FIG. 2 is a block diagram showing a mastering device according to an embodiment of the present invention. In the optical disk manufacturing process, a master disk is exposed by the mastering device 20 to create a mother disk, and an optical disk is created using the mother disk.

【0027】ここでディスク原盤21は、例えばガラス
基板の表面にフォトレジストを塗布して形成され、スピ
ンドルモータ22により所定の条件で回転駆動される。
スピンドルモータ22は、スピンドルサーボ回路23の
制御によりディスク原盤21を回転駆動すると共に、内
蔵のロ一タリーエンコーダより所定の角回転毎に信号レ
ベルが立ち上がるFG信号を出力する。スピンドルサー
ボ回路23は、このFG信号の周波数が中央処理ユニッ
ト(CPU)24により指示される周波数になるよう
に、スピンドルモータ22を回転駆動し、これによりこ
のマスタリング装置20では、オペレータの設定により
ディスク原盤21を角速度一定の条件、線速度一定の条
件、ゾーンCAVの条件等により回転駆動するようにな
されている。
Here, the master disk 21 is formed, for example, by applying a photoresist on the surface of a glass substrate, and is driven to rotate by a spindle motor 22 under predetermined conditions.
The spindle motor 22 drives and rotates the disk master 21 under the control of the spindle servo circuit 23, and outputs an FG signal whose signal level rises every predetermined angular rotation from a built-in rotary encoder. The spindle servo circuit 23 drives the spindle motor 22 to rotate so that the frequency of the FG signal becomes the frequency instructed by the central processing unit (CPU) 24. The master 21 is driven to rotate under the conditions of constant angular velocity, constant linear velocity, zone CAV, and the like.

【0028】エンコーダ25は、例えばデータストレー
ジよりディスク原盤21に記録するユーザーデータD1
を入力し、このユーザーデータD1に誤り訂正符号を付
加した後、インターリーブ処理する。さらにエンコーダ
25は、インターリーブしたデータにヘッダ、サブコー
ド等のデータを付加して出力する。変調回路26は、こ
のエンコーダ25の出力データを光ディスクの記録に適
した変調方式により変調して出力する。
The encoder 25 includes, for example, user data D1 to be recorded on the master disk 21 from a data storage.
After adding an error correction code to the user data D1, an interleave process is performed. Further, the encoder 25 adds data such as a header and a subcode to the interleaved data and outputs the data. The modulation circuit 26 modulates the output data of the encoder 25 by a modulation method suitable for recording on an optical disk and outputs the modulated data.

【0029】自動光量制御回路(APC)27は、光ヘ
ッド28を駆動する駆動信号SDの信号レベルを変調回
路26の出力データに応じて切り換え、これによりディ
スク原盤21に照射するレーザービームの光量を変調回
路26の出力データに応じて切り換える。このとき自動
光量制御回路27は、光ヘッド28より出力されるモニ
タ信号SMに基づいて、レーザービームの光量を検出
し、このレーザービームの光量が中央処理ユニット24
より指定される基準光量REFPになるように駆動信号
SDの信号レベルを変化させる。
An automatic light amount control circuit (APC) 27 switches the signal level of a drive signal SD for driving the optical head 28 in accordance with the output data of the modulation circuit 26, thereby controlling the light amount of the laser beam applied to the master disk 21. Switching is performed according to the output data of the modulation circuit 26. At this time, the automatic light amount control circuit 27 detects the light amount of the laser beam based on the monitor signal SM output from the optical head 28, and the light amount of this laser beam is
The signal level of the drive signal SD is changed so that the reference light amount REFP is specified.

【0030】光ヘッド28は、所定の駆動機構によりデ
ィスク原盤21の内周側より外周側に順次変位しなが
ら、駆動信号SDによりディスク原盤21に照射するレ
ーザービームの光量を立ち上げ、これによりディスク原
盤21を露光する。このとき光ヘッド28は、内蔵の受
光素子によりレーザービームの光量を検出し、この検出
結果をモニタ信号SMとして出力する。また所定の受光
素子の出力信号A1〜D1、A2〜D2をフォーカスサ
ーボ回路29に出力し、このフォーカスサーボ回路29
より出力される駆動信号SAによりレーザービームの合
焦位置を変化させる。
While the optical head 28 is sequentially displaced from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the disc master 21 by a predetermined driving mechanism, the light amount of the laser beam irradiated on the disc master 21 is raised by the drive signal SD, whereby the disc is raised. The master 21 is exposed. At this time, the optical head 28 detects the amount of the laser beam by the built-in light receiving element, and outputs the detection result as a monitor signal SM. Also, output signals A1 to D1 and A2 to D2 of predetermined light receiving elements are output to the focus servo circuit 29, and the focus servo circuit 29
The focus position of the laser beam is changed by the drive signal SA output from the controller.

【0031】フォーカスサーボ回路29は、この光ヘッ
ド28より出力される出力信号A1〜D1、A2〜D2
よりフォーカスエラー信号を生成し、このフォーカスエ
ラー信号の信号レベルが中央処理ユニット24より出力
される基準電圧REFFになるように駆動信号SAを出
力する。
The focus servo circuit 29 outputs output signals A1 to D1 and A2 to D2 output from the optical head 28.
A focus error signal is generated, and the drive signal SA is output so that the signal level of the focus error signal becomes the reference voltage REFF output from the central processing unit 24.

【0032】中央処理ユニット24は、このマスタリン
グ装置20の動作を制御するコントローラであり、スピ
ンドルサーボ回路23、フォーカスサーボ回路29等に
各種制御信号を出力する。
The central processing unit 24 is a controller for controlling the operation of the mastering device 20, and outputs various control signals to the spindle servo circuit 23, the focus servo circuit 29 and the like.

【0033】図1は、この光ヘッド28とフォーカスサ
ーボ回路29の構成を示す略線図である。光ヘッド28
において、レーザー30は、クリプトンレーザーであ
り、波長413〔nm〕のレーザービームを出射する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the optical head 28 and the focus servo circuit 29. Optical head 28
, The laser 30 is a krypton laser, and emits a laser beam having a wavelength of 413 [nm].

【0034】ビームエキスパンダー31は、直角プリズ
ム32を介してレーザー30よりレーザービームを受
け、このレーザービームの光束を拡大して出力する。光
変調器33は、電気音響光学素子により構成され、駆動
信号SDに応じてこのレーザービームの光量を変調して
出力する。コリメータレンス34は、この光変調器33
より出力されるレーザービームを平行光線に変換してリ
レーレンズ35に導き、リレーレンズ35は、後述する
対物レンズ36の球面収差を打ち消すようにレーザービ
ームに収差を与えて出射する。
The beam expander 31 receives a laser beam from the laser 30 via the right-angle prism 32, and expands and outputs the light beam of the laser beam. The light modulator 33 is configured by an electroacoustic optical element, modulates the amount of the laser beam according to the drive signal SD, and outputs the modulated light. The collimator lens 34 is connected to the optical modulator 33
The output laser beam is converted into a parallel light beam and guided to a relay lens 35. The relay lens 35 gives the laser beam an aberration so as to cancel a spherical aberration of an objective lens 36 described later and emits the laser beam.

【0035】1/2波長板37は、内部を透過するレー
ザービームのうち、常光線成分と異常光線成分とで1/
2波長分の光路差を生成して射出する。さらに1/2波
長板37は、光軸を中心にして回転できるように構成さ
れ、この回転により常光線成分と異常光線成分との比率
を可変できるようになされ、これにより光ヘッド28
は、モニタ信号SMを生成する受光素子38への入射光
量を調整できるようになされている。
The half-wave plate 37 converts the ordinary ray component and the extraordinary ray component of the laser beam transmitted through the inside into a 1/2.
An optical path difference for two wavelengths is generated and emitted. Further, the half-wave plate 37 is configured to be rotatable around the optical axis, and the rotation allows the ratio between the ordinary ray component and the extraordinary ray component to be varied.
Is adapted to adjust the amount of light incident on the light receiving element 38 that generates the monitor signal SM.

【0036】偏光ビームスプリッタ39は、1/2波長
板37より出射されるレーザービームを受け、このレー
ザービームの偏光面に応じて一部を反射してレンズ40
に出射する。レンズ40は、このレーザービームを受光
素子38の受光面に集光し、受光素子38は、このレー
ザービームの受光結果よりディスク原盤21に照射され
るレーザービームの光量に応じて信号レベルが変化する
モニタ信号SMを出力する。
The polarizing beam splitter 39 receives the laser beam emitted from the half-wave plate 37, reflects a part of the laser beam in accordance with the plane of polarization of the laser beam, and forms a lens 40.
Out. The lens 40 condenses the laser beam on the light receiving surface of the light receiving element 38, and the light receiving element 38 changes the signal level according to the light amount of the laser beam applied to the master disk 21 based on the result of receiving the laser beam. The monitor signal SM is output.

【0037】さらに偏光ビームスプリッタ39は、1/
2波長板37より出射されるレーザービームのうちの、
残りの成分を透過して出射し、1/2波長板41は、こ
の偏光ビームスプリッタ39より出射されるレーザービ
ームを所定方向の直線偏光に変換して射出する。
Further, the polarization beam splitter 39 has a function of 1 /
Of the laser beam emitted from the two-wavelength plate 37,
The remaining components are transmitted and emitted, and the half-wave plate 41 converts the laser beam emitted from the polarization beam splitter 39 into linearly polarized light in a predetermined direction and emits it.

【0038】対物レンズ36は、この1/2波長板41
を透過したレーザービームをディスク原盤21に集光
し、またこのディスク原盤21より得られる戻り光を受
光して1/2波長板41に出射する。
The objective lens 36 includes the half-wave plate 41
The laser beam that has passed through is focused on the disk master 21, and the return light obtained from the disk master 21 is received and emitted to the half-wave plate 41.

【0039】ここで図3に示すように、対物レンズ36
は、1対の非球面レンズ36A及び36Bをレンズホル
ダー36Cにより一体に保持した2群レンズにより構成
され、これにより高開口数による光学系を構成してレー
ザービームを集光するようになされている。なおこの実
施の形態において、対物レンズ36は、開口数NAが
0.95に設定される。
Here, as shown in FIG.
Is constituted by a two-group lens in which a pair of aspheric lenses 36A and 36B are integrally held by a lens holder 36C, thereby forming an optical system with a high numerical aperture and condensing a laser beam. . In this embodiment, the numerical aperture NA of the objective lens 36 is set to 0.95.

【0040】さらに対物レンズ36は、ボイスコイルモ
ータ構成の電磁アクチュエータ36Dによりホルダー3
6Cを光軸に沿って可動できるように構成され、これに
よりこの電磁アクチュエータ36Dを駆動してフォーカ
ス制御できるようになされている。なお対物レンズ36
は、開口数NAに対応して、レンズ先端から情報記録面
までのワーキングディスタンスWDが約100〔μm〕
に設定されるようになされている。
Further, the objective lens 36 is attached to the holder 3 by an electromagnetic actuator 36D having a voice coil motor structure.
6C is configured to be movable along the optical axis, so that the electromagnetic actuator 36D can be driven to perform focus control. The objective lens 36
Has a working distance WD from the lens tip to the information recording surface of about 100 [μm] corresponding to the numerical aperture NA.
It has been made to be set to.

【0041】これにより対物レンズ36によりディスク
原盤21に照射されたレーザービームは、ディスク原盤
21のフォトレジストを露光すると共に、一部が反射さ
れて戻り光として対物レンズ36により受光されること
になる。光ヘッド28においては、この戻り光の偏光面
が1/2波長板41によりレーザービームと直交する方
向に変換され、これによりレーザービームの光路を逆に
辿る際に、偏光ビームスプリッタ39で反射され、レー
ザービームより分離されることになる。
Thus, the laser beam irradiated on the master disc 21 by the objective lens 36 exposes the photoresist on the master disc 21 and is partially reflected and received by the objective lens 36 as return light. . In the optical head 28, the polarization plane of the return light is converted by the half-wave plate 41 in a direction orthogonal to the laser beam, and is reflected by the polarization beam splitter 39 when tracing the optical path of the laser beam in reverse. Is separated from the laser beam.

【0042】1/2波長板44は、偏光ビームスプリッ
タ39で分離された戻り光を透過して出射し、このとき
常光線成分と異常光線成分とで1/2波長分の光路差を
生成する。1/2波長板44は、光軸を中心にして回転
できるように構成され、この回転により常光線成分と異
常光線成分との比率を可変できるようになされている。
これにより光ヘッド28は、受光結果A1〜D1を出力
する受光素子45と、受光結果A2〜D2を出力する受
光素子46とに入射する戻り光の入射光量比を調整でき
るようになされている。
The half-wave plate 44 transmits and emits the return light separated by the polarization beam splitter 39, and at this time, generates an optical path difference of 1/2 wavelength between the ordinary ray component and the extraordinary ray component. . The half-wave plate 44 is configured to be rotatable about the optical axis, and the rotation allows the ratio between the ordinary ray component and the extraordinary ray component to be variable.
Accordingly, the optical head 28 can adjust the incident light amount ratio of the return light that enters the light receiving element 45 that outputs the light receiving results A1 to D1 and the light receiving element 46 that outputs the light receiving results A2 to D2.

【0043】偏光ビームスプリッタ48は、平行四辺形
プリズムの1の斜面又は直角三角形プリズムの斜面に蒸
着膜を形成した後、これら斜面を貼り合わせて形成さ
れ、1/2波長板44より射出された戻り光をその偏光
面に応じて2つの光束に分離し、この2つの光束をほぼ
平行に出射する。
The polarizing beam splitter 48 is formed by forming a vapor deposition film on one slope of a parallelogram prism or a slope of a right-angled triangle prism and then bonding these slopes, and is emitted from the half-wave plate 44. The return light is split into two light beams according to the plane of polarization, and the two light beams are emitted almost in parallel.

【0044】リレーレンズ49及び50は、それぞれ偏
光ビームスプリッタ48より出射される光束を収束光に
変換して出射し、マルチレンズ51及び52は、それぞ
れリレーレンズ49及び50の出射光に非点収差を与え
て出射する。受光素子45及び46は、それぞれこのマ
ルチレンズ51及び52の出射光を受光して受光結果A
1〜D1、A2〜D2を射出する。
The relay lenses 49 and 50 convert the luminous flux emitted from the polarizing beam splitter 48 into convergent light and emit the convergent light, respectively. The multi-lenses 51 and 52 apply astigmatism to the light emitted from the relay lenses 49 and 50 respectively. And emit. The light receiving elements 45 and 46 receive the light emitted from the multi-lenses 51 and 52, respectively, and
Inject 1 to D1, A2 to D2.

【0045】ここでリレーレンズ49、マルチレンズ5
1、受光素子45は、リレーレンズ49による結像倍
率、マルチレンズ51により与えられる非点収差の量が
異なる点を除いて、図5について上述したリレーレンズ
4、マルチレンズ6、受光素子7と同一に構成される。
これらにより光ヘッド28は、レーザービームの合焦位
置に応じて信号レベルが変化する受光結果A1、B1、
C1、D1を出力するようになされている。
Here, the relay lens 49 and the multi-lens 5
1. The light receiving element 45 includes the relay lens 4, the multi lens 6, and the light receiving element 7 described above with reference to FIG. 5 except that the imaging magnification by the relay lens 49 and the amount of astigmatism given by the multi lens 51 are different. It has the same configuration.
Thus, the optical head 28 receives the light-receiving results A1, B1,.
C1 and D1 are output.

【0046】またリレーレンズ50、マルチレンズ5
2、受光素子46は、同様に、リレーレンズ50による
結像倍率、マルチレンズ52により与えられる非点収差
の量が異なる点を除いて、図5について上述したリレー
レンズ4、マルチレンズ6、受光素子7と同一に構成さ
れる。これにより光ヘッド28は、レーザービームの合
焦位置に応じて信号レベルが変化する受光結果A1、B
1、C1、D1及びA2、B2、C2、D2を2系統検
出するようになされている。
The relay lens 50 and the multi-lens 5
2. Similarly, the light receiving element 46 includes the relay lens 4, the multi lens 6, and the light receiving element described above with reference to FIG. 5 except that the imaging magnification by the relay lens 50 and the amount of astigmatism given by the multi lens 52 are different. It has the same configuration as the element 7. As a result, the optical head 28 receives the light-receiving results A1, B whose signal level changes according to the focus position of the laser beam.
1, C1, D1 and A2, B2, C2, D2 are detected in two systems.

【0047】これらリレーレンズ49及び50、マルチ
レンズ51及び52、受光素子45及び46による2系
統の光学系は、レーザービームの合焦位置の変化に対し
て受光結果A1、B1、C1、D1及びA2、B2、C
2、D2の変化が異なるように形成される。具体的に
は、リレーレンズ49及び50が異なる焦点距離の凸レ
ンズにより構成されて受光素子45及び46における結
像倍率が異なるように設定され、及び又はマルチレンズ
51及び52におけるレンズ面の曲率が異なるように設
定されてそれぞれ戻り光に与える非点収差の量が異なる
ように設定される。
The two optical systems including the relay lenses 49 and 50, the multi-lenses 51 and 52, and the light receiving elements 45 and 46 provide light receiving results A1, B1, C1, D1 and D1 with respect to a change in the focusing position of the laser beam. A2, B2, C
2, formed so that changes in D2 are different. Specifically, the relay lenses 49 and 50 are formed of convex lenses having different focal lengths, and the imaging magnifications of the light receiving elements 45 and 46 are set to be different, and / or the curvatures of the lens surfaces of the multi-lenses 51 and 52 are different. And the amount of astigmatism given to the return light is set to be different.

【0048】これにより光ヘッド28では、デフォーカ
ス量の変化に対して信号レベルの変化が異なる(すなわ
ち感度の異なる)2つのフォーカスエラー信号を生成で
きるようになされている。この実施の形態において、リ
レーレンズ49、マルチレンズ51、受光素子45は、
DVD−RAMにおけるフォーカス制御系と同様の検出
感度によりフォーカスエラー信号を生成できるように設
定されるのに対し、リレーレンズ50、マルチレンズ5
2、受光素子46は、DVD−RAMにおけるフォーカ
ス制御系に対して4倍の感度によりフォーカスエラー信
号を生成できるように設定されるようになされている。
Thus, the optical head 28 can generate two focus error signals having different signal level changes (ie, different sensitivities) with respect to a change in the defocus amount. In this embodiment, the relay lens 49, the multi-lens 51, and the light receiving element 45
While the focus error signal is set to be generated with the same detection sensitivity as the focus control system in the DVD-RAM, the relay lens 50 and the multi-lens 5
2. The light receiving element 46 is set so that a focus error signal can be generated with a sensitivity four times higher than the focus control system in the DVD-RAM.

【0049】フォーカスサーボ回路29において、演算
回路55は、これら2系統の受光結果A1、B1、C
1、D1及びA2、B2、C2、D2をそれぞれ電流電
圧変換処理した後、(1)式の演算処理を実行し、これ
により図4に示すようにデフォーカス量の検出感度が異
なり、かつフォーカス制御可能範囲が異なる第1及び第
2のフォーカスエラー信号FE1及びFE2を生成する
(図4(A))。
In the focus servo circuit 29, the arithmetic circuit 55 determines the light receiving results A1, B1, C of these two systems.
After performing the current-voltage conversion processing on each of D1, A1 and A2, B2, C2, and D2, the calculation processing of the equation (1) is performed. As a result, as shown in FIG. First and second focus error signals FE1 and FE2 having different controllable ranges are generated (FIG. 4A).

【0050】合成回路56は、これら第1及び第2のフ
ォーカスエラー信号FE1及びFE2を合成してフォー
カスエラー信号TFE(図4(B))を生成し、駆動回
路57は、このフォーカスエラー信号TFEの信号レベ
ルが中央処理ユニット24により指示される信号レベル
REFFになるようにアクチュエータ36Dを駆動す
る。
The synthesizing circuit 56 synthesizes the first and second focus error signals FE1 and FE2 to generate a focus error signal TFE (FIG. 4B), and the drive circuit 57 outputs the focus error signal TFE. The actuator 36D is driven such that the signal level becomes the signal level REFF instructed by the central processing unit 24.

【0051】このようにしてフォーカスエラー信号TF
Eを合成するにつき、合成回路56は、デフォーカス量
の小さな範囲においては、感度の高い第2のフォーカス
エラー信号FE2によりフォーカスエラー信号TFEを
生成し、この第2のフォーカスエラー信号FE2のフォ
ーカス制御可能範囲より外側の領域においては、フォー
カス制御可能範囲の広い第1のフォーカスエラー信号F
E1の信号レベルを補正してフォーカスエラー信号TF
Eを生成する。
Thus, the focus error signal TF
In synthesizing E, the synthesizing circuit 56 generates a focus error signal TFE based on the second focus error signal FE2 having high sensitivity in a small range of the defocus amount, and controls the focus of the second focus error signal FE2. In a region outside the possible range, the first focus error signal F having a wide focus controllable range is provided.
The signal level of E1 is corrected and the focus error signal TF
Generate E.

【0052】このとき合成回路56は、フォーカス利得
を4:1に設定した増幅回路により第1及び第2のフォ
ーカスエラー信号FE1及びFE2を増幅した後、所定
の基準レベルとの比較結果に基づいてこれら増幅した第
1及び第2のフォーカスエラー信号FE1及びFE2を
選択してフォーカスエラー信号TFEを生成することに
より、第2のフォーカスエラー信号FE2のフォーカス
制御可能範囲の特性に、第1のフォーカスエラー信号F
E1を繋ぎ合わせた特性によりフォーカスエラー信号T
FEを生成する。
At this time, the synthesizing circuit 56 amplifies the first and second focus error signals FE1 and FE2 by an amplifying circuit having a focus gain set to 4: 1 and thereafter, based on a result of comparison with a predetermined reference level. By selecting the amplified first and second focus error signals FE1 and FE2 and generating the focus error signal TFE, the first focus error signal is added to the characteristics of the focus controllable range of the second focus error signal FE2. Signal F
The focus error signal T
Generate FE.

【0053】これにより合成回路56は、感度の高いフ
ォーカスエラー信号FE2と、フォーカス制御可能範囲
の広いフォーカスエラー信号FE1とにより、感度が高
く、かつフォーカス制御可能範囲の広いフォーカスエラ
ー信号TFEを生成する。
Thus, the synthesizing circuit 56 generates a focus error signal TFE with high sensitivity and a wide focus controllable range by using the focus error signal FE2 with high sensitivity and the focus error signal FE1 with a wide focus controllable range. .

【0054】以上の構成において、マスタリング装置2
0は(図2)、ディスク原盤21を回転駆動した状態で
光ヘッド28よりレーザービームが照射され、このレー
ザービームの光量がエンコーダ25に入力されるユーザ
ーデータD1に応じて立ち上げられ、これによりディス
ク原盤21が順次露光されてディスク原盤21にユーザ
ーデータD1が記録される。
In the above configuration, the mastering device 2
0 (FIG. 2), a laser beam is emitted from the optical head 28 in a state where the disk master 21 is rotationally driven, and the light amount of the laser beam is started in accordance with the user data D1 input to the encoder 25. The disc master 21 is sequentially exposed, and user data D1 is recorded on the disc master 21.

【0055】このレーザービームの照射において、マス
タリング装置20は(図1)、レーザー30より射出し
た短波長のレーザービームを光変調器33において変調
し、これによりユーザーデータD1に応じて光量が立ち
上がるレーザービームを生成する。マスタリング装置2
0は、この変調したレーザービームを、高開口数に設定
された2群レンズ構成の対物レンズ36によりディスク
原盤21に集光し、これによりディスク原盤21を順次
露光する。
In this laser beam irradiation, the mastering device 20 (FIG. 1) modulates the short-wavelength laser beam emitted from the laser 30 in the optical modulator 33, thereby increasing the light amount according to the user data D1. Generate a beam. Mastering device 2
Numeral 0 focuses the modulated laser beam on the disk master 21 by the objective lens 36 having a two-lens configuration set to a high numerical aperture, thereby exposing the disk master 21 sequentially.

【0056】このときマスタリング装置20は、レーザ
ービームを照射してディスク原盤21で反射される戻り
光を対物レンズ36で受け、この戻り光を偏光ビームス
プリッタ48で2つの光束に分離する。さらにこのよう
に分離した2つの光束のうち1の光束を、リレーレンズ
49、マルチレンズ51、受光素子45によるフォーカ
スエラー信号生成用の第1の光学系に導き、また残る光
束を第1の光学系に比して検出感度の高いリレーレンズ
50、マルチレンズ52、受光素子46によるフォーカ
スエラー信号生成用の光学系に導く。
At this time, the mastering device 20 receives the return light reflected by the master disk 21 by irradiating the laser beam with the objective lens 36, and separates this return light into two light beams by the polarization beam splitter 48. Further, one of the two light beams thus separated is guided to the first optical system for generating a focus error signal by the relay lens 49, the multi-lens 51, and the light receiving element 45, and the remaining light beam is transmitted to the first optical system. It is led to an optical system for generating a focus error signal by the relay lens 50, the multi-lens 52, and the light receiving element 46, which have higher detection sensitivity than the system.

【0057】さらに各受光素子45、46の受光結果A
1〜D1及びA2〜D2を演算回路55に入力し、ここ
で(1)式の演算処理をそれぞれ実行することにより、
検出感度が低く、その分フォーカス制御可能範囲の広い
第1のフォーカスエラー信号FE1と、検出感度が高
く、その分フォーカス制御可能範囲の狭いフォーカスエ
ラー信号FE2を生成する。
Further, the light receiving result A of each light receiving element 45, 46
1 to D1 and A2 to D2 are input to the arithmetic circuit 55, and the arithmetic processing of the equation (1) is executed here.
A first focus error signal FE1 having a low detection sensitivity and a wide focus controllable range corresponding thereto and a focus error signal FE2 having a high detection sensitivity and a correspondingly narrow focus controllable range are generated.

【0058】マスタリング装置20は、高い精度を必要
とするジャストフォーカス近傍においては、検出感度が
高く、その分フォーカス制御可能範囲の狭いフォーカス
エラー信号FE2を選択して、またこれとは逆にそれ程
高い精度を必要としないジャストフォーカスから離間し
た部分においては、検出感度が低く、その分フォーカス
制御可能範囲の広い第1のフォーカスエラー信号FE1
を選択し、これら第1及び第2のフォーカスエラー信号
FE1及びFE2を繋ぎ合わせた特性により、フォーカ
スエラー信号TFEを生成し、このフォーカスエラー信
号TFEの信号レベルが所定の信号レベルREFFにな
るように対物レンズ36を可動する。
The mastering device 20 selects the focus error signal FE2 having a high detection sensitivity near the just focus requiring high accuracy and a correspondingly narrow focus controllable range, and conversely, it is so high. The first focus error signal FE1 having a low detection sensitivity in a portion separated from the just focus which does not require accuracy and having a correspondingly wide focus controllable range.
Is selected, and a focus error signal TFE is generated by a characteristic obtained by connecting the first and second focus error signals FE1 and FE2, and the signal level of the focus error signal TFE becomes a predetermined signal level REFF. The objective lens 36 is moved.

【0059】これによりマスタリング装置20は、フォ
ーカスエラー信号FE1による広いフォーカス制御可能
範囲を確保しながら、感度の高いフォーカスエラー信号
FE2による誤差の少ないフォーカス制御を実行するこ
とが可能となる。これによりレーザービームを短波長化
し、光学系を高開口数化しても、安定かつ確実にフォー
カス制御することができる。
As a result, the mastering device 20 can execute the focus control with less error by the focus error signal FE2 with high sensitivity while securing a wide focus controllable range by the focus error signal FE1. Thus, even if the wavelength of the laser beam is shortened and the numerical aperture of the optical system is increased, focus control can be performed stably and reliably.

【0060】特にマスタリング装置20においては、光
ディスクの量産用のマザーディスクを生成することによ
り、精度良くフォーカス制御する必要があり、このよう
に感度の異なるフォーカスエラー信号FE1及びFE2
を合成してなるフォーカスエラー信号TFEによりフォ
ーカス制御すれば、量産された光ディスクにおいても確
実にフォーカス制御することが可能となる。またディス
ク原盤への対物レンズの衝突等の事故を防止することも
できる。
In particular, in the mastering device 20, it is necessary to precisely control the focus by generating a mother disk for mass production of optical disks, and thus the focus error signals FE1 and FE2 having different sensitivities.
If focus control is performed using a focus error signal TFE obtained by combining the above, focus control can be reliably performed even on a mass-produced optical disc. Also, accidents such as collision of the objective lens with the master disk can be prevented.

【0061】以上の構成によれば、感度の異なるフォー
カスエラー信号FE1及びFE2を合成してなるフォー
カスエラー信号TFEによりフォーカス制御することに
より、レーザービームを短波長化し、光学系を高開口数
化しても、安定かつ確実にフォーカス制御することがで
きる。
According to the above configuration, the focus is controlled by the focus error signal TFE obtained by combining the focus error signals FE1 and FE2 having different sensitivities, thereby shortening the wavelength of the laser beam and increasing the numerical aperture of the optical system. Also, focus control can be performed stably and reliably.

【0062】なお上述の実施の形態においては、感度の
異なる2つのフォーカスエラー信号を合成したフォーカ
スエラー信号TFEによりフォーカス制御する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じて3
種類以上のフォーカスエラー信号を合成したフォーカス
エラー信号によりフォーカス制御するようにしてもよ
い。
In the above-described embodiment, a case has been described in which focus control is performed using a focus error signal TFE obtained by combining two focus error signals having different sensitivities. However, the present invention is not limited to this, and the focus control is performed as necessary.
Focus control may be performed by a focus error signal obtained by combining more than two types of focus error signals.

【0063】また上述の実施の形態においては、戻り光
に非点収差を与えてフォーカスエラー信号を検出する場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばフ
ーコー法等、種々の手法によりフォーカスエラー信号を
検出する場合に広く適用することができる。
In the above-described embodiment, the case where the focus error signal is detected by giving astigmatism to the return light has been described. However, the present invention is not limited to this, and various methods such as the Foucault method are used. It can be widely applied when detecting a focus error signal.

【0064】また上述の実施の形態においては、戻り光
を2つの光束に分離して感度の異なる2つのフォーカス
エラー信号を生成した後、合成する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、1の光学系より感度の異な
る2つのフォーカスエラー信号を合成してなるフォーカ
スエラー信号を生成するようにしてもよい。すなわちこ
の場合図5について上述した光学系において、受光素子
7の受光面に、第1及び第2のフォーカスエラー信号に
対応する光学像を重ね合わせて形成すれば良く、例えば
この光学系にホログラム素子を介挿して実現することが
できる。またこれに代えて、例えば図6について上述し
た受光面の右半分と左半分とに、結像倍率、非点収差の
異なる光学像を形成するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the return light is separated into two light beams to generate two focus error signals having different sensitivities and then combine them is described. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, a focus error signal may be generated by combining two focus error signals having different sensitivities from one optical system. That is, in this case, in the optical system described above with reference to FIG. 5, an optical image corresponding to the first and second focus error signals may be formed on the light receiving surface of the light receiving element 7 in a superimposed manner. Can be realized by interposing. Alternatively, optical images having different imaging magnifications and astigmatism may be formed on the right half and the left half of the light receiving surface described above with reference to FIG. 6, for example.

【0065】また上述の実施の形態においては、波長4
13〔nm〕のレーザービームを開口数0.95の対物
レンズにより光ディスクに集光する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、短波長のレーザービームを
高開口数の対物レンズにより光ディスクに集光する場合
に広く適用することができ、特に開口数0.6以上の光
学系によりレーザービームを集光する場合に効果を発揮
するとができる。なお本発明は、このように高開口数に
よる光ディスク装置以外にも、従来と同程度の開口数に
よる光ディスク装置に適用して、フォーカス制御可能範
囲を従来以上に拡大することが可能であり、このように
して光ディスクへの光ヘッドの衝突等の事故を防止する
ことができる。
In the above embodiment, the wavelength 4
Although a case in which a laser beam of 13 [nm] is focused on an optical disc by an objective lens having a numerical aperture of 0.95 has been described, the present invention is not limited to this. The present invention can be widely applied to the case where the laser beam is condensed, and is particularly effective when the laser beam is condensed by an optical system having a numerical aperture of 0.6 or more. It should be noted that the present invention can be applied to an optical disk device having a numerical aperture of the same level as the conventional one in addition to the optical disk device having such a high numerical aperture, and the focus controllable range can be expanded more than before. In this way, accidents such as collision of the optical head with the optical disk can be prevented.

【0066】また上述の実施の形態においては、2群構
成の対物レンズによりレーザービームを集光する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、1の対物レン
ズによりレーザービームを集光する場合、凸レンズに代
えてミラー構成の光学系によりレーザービームを集光す
る場合等に広く適用することができる。
In the above-described embodiment, the case where the laser beam is focused by the two-group objective lens has been described. However, the present invention is not limited to this, and the laser beam is focused by the single objective lens. In this case, the present invention can be widely applied to a case where a laser beam is condensed by an optical system having a mirror configuration instead of a convex lens.

【0067】さらに上述の実施の形態においては、本発
明をマスタリング装置に適用してディスク原盤を露光す
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、相変
化型記録媒体、光磁気記録媒体等の記録媒体を用いた光
ディスク装置に広く適用することができる。特に焦点深
度が極めて小さくなり、フォーカス制御が従来に比して
一段と困難となる近接場記録再生に適用して、確実に光
ディスクをアクセスすることが可能となる。
Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a mastering apparatus to expose a master disc is described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. It can be widely applied to optical disk devices using recording media such as. In particular, the present invention can be applied to near-field recording / reproduction in which the depth of focus becomes extremely small and focus control becomes much more difficult than in the past, thereby making it possible to reliably access an optical disk.

【0068】[0068]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、デフォー
カス量の変化に対する信号レベルの変化が異なる第1及
び第2のフォーカスエラー信号を合成したフォーカスエ
ラー信号によりフォーカス制御することにより、レーザ
ービームを短波長化し、また光学系を高開口数化して
も、安定かつ確実にフォーカス制御することができる。
As described above, according to the present invention, the focus control is performed by the focus error signal obtained by synthesizing the first and second focus error signals having different signal level changes with respect to the change in the defocus amount. Focus control can be performed stably and reliably even if the wavelength of the beam is shortened and the numerical aperture of the optical system is increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るマスタリング装置の
光ヘッドとフォーカスサーボ回路を示す略線図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an optical head and a focus servo circuit of a mastering device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の光ヘッド及びフォーカスサーボ回路を用
いたマスタリング装置を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a mastering device using the optical head and the focus servo circuit of FIG. 1;

【図3】図1の光ヘッドの対物レンズを示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view showing an objective lens of the optical head of FIG. 1;

【図4】図1のフォーカスサーボ回路の動作の説明に供
する特性曲線図である。
FIG. 4 is a characteristic curve diagram for explaining the operation of the focus servo circuit of FIG. 1;

【図5】従来のフォーカス制御系を示すブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional focus control system.

【図6】受光素子の受光面を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a light receiving surface of the light receiving element.

【図7】フォーカスエラー信号の特性を示す特性曲線図
である。
FIG. 7 is a characteristic curve diagram showing characteristics of a focus error signal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2、36……対物レンズ、4、49、50……リレーレ
ンズ、6、51、52……マルチレンズ、7、38、4
5、46……受光素子、8、55……演算回路、9、5
7……駆動回路、56……合成回路、20……マスタリ
ング装置、28……光ヘッド、29……フォーカスサー
ボ回路
2, 36 ... objective lens, 4, 49, 50 ... relay lens, 6, 51, 52 ... multi-lens, 7, 38, 4
5, 46: light receiving element, 8, 55: arithmetic circuit, 9, 5
7: drive circuit, 56: synthesis circuit, 20: mastering device, 28: optical head, 29: focus servo circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木島 公一朗 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 山本 健二 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 前田 史貞 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 大里 潔 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 渡辺 俊夫 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5D118 AA13 BA01 CA11 CC12 CD02 CF06 DA03 DA17 DA20 DB12 DC03 EA02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Koichiro Kijima 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Kenji Yamamoto 6-35-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Shimada Maeda 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Inside (72) Inventor Kiyoshi Osato 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni -In-house (72) Inventor Toshio Watanabe 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation F-term (reference) 5D118 AA13 BA01 CA11 CC12 CD02 CF06 DA03 DA17 DA20 DB12 DC03 EA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の光源より出射されたレーザービー
ムを光ディスクに集光すると共に、前記光ディスクより
得られる前記レーザービームの戻り光を受ける光学系
と、 前記光学系で受けた戻り光に基づいて、前記レーザービ
ームのデフォーカス量に応じて信号レベルが変化するフ
ォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生
成手段と、 前記フォーカスエラー信号が所定の信号レベルになるよ
うに前記光学系による前記レーザービームの集光位置を
変位させる駆動手段とを備え、 前記フォーカスエラー信号生成手段は、 少なくとも、前記レーザービームのデフォーカス量に応
じて信号レベルが変化する第1及び第2のフォーカスエ
ラー信号を合成してなるように、前記フォーカスエラー
信号を生成し、 前記第1及び第2のフォーカスエラー信号は、前記デフ
ォーカス量の変化に対する信号レベルの変化が異なる信
号であることを特徴とする光ディスク装置。
1. An optical system for converging a laser beam emitted from a predetermined light source on an optical disk and receiving return light of the laser beam obtained from the optical disk, and based on the return light received by the optical system. A focus error signal generating means for generating a focus error signal whose signal level changes in accordance with the defocus amount of the laser beam; and the optical system controls the laser beam so that the focus error signal has a predetermined signal level. A drive unit for displacing the focusing position, wherein the focus error signal generation unit synthesizes at least a first and a second focus error signal whose signal level changes according to a defocus amount of the laser beam. The focus error signal is generated, and the first and second formats are generated. Suera signal, the optical disk apparatus characterized by signal level change with respect to change of the defocus amount are different signals.
【請求項2】 前記光学系は、 開口数が0.6以上に設定されたことを特徴とする請求
項1に記載の光ディスク装置。
2. The optical disk device according to claim 1, wherein a numerical aperture of the optical system is set to 0.6 or more.
【請求項3】 前記フォーカスエラー信号生成手段は、 前記戻り光を第1及び第2の光束に分離する光分離手段
と、 前記第1の光束より前記第1のフォーカスエラー信号を
生成する第1の信号生成手段と、 前記第2の光束より前記第2のフォーカスエラー信号を
生成する第2の信号生成手段と、 前記第1及び第2のフォーカスエラー信号を合成する信
号合成手段とを有することを特徴とする請求項1に記載
の光ディスク装置。
3. The focus error signal generation means, a light separation means for separating the return light into first and second light fluxes, and a first focus error signal generation means for generating the first focus error signal from the first light flux. Signal generating means, a second signal generating means for generating the second focus error signal from the second light flux, and a signal synthesizing means for synthesizing the first and second focus error signals. The optical disk device according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記フォーカスエラー信号生成手段は、 1の受光素子により前記戻り光を受光して前記フォーカ
スエラー信号を生成する信号生成手段と、 前記第1及び第2のフォーカスエラー信号に対応する前
記戻り光による光学像を前記受光素子の受光面に形成す
る光学素子とを有することを特徴とする請求項1に記載
の光ディスク装置。
4. The focus error signal generation means: a signal generation means for receiving the return light by one light receiving element to generate the focus error signal, and corresponding to the first and second focus error signals. The optical disk device according to claim 1, further comprising: an optical element that forms an optical image by the return light on a light receiving surface of the light receiving element.
【請求項5】 前記光学素子が、ホログラム素子である
ことを特徴とする請求項4に記載の光ディスク装置。
5. The optical disk device according to claim 4, wherein said optical element is a hologram element.
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