JP2000020999A - 収差検出装置及びこれを用いた光学ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構成簡単で様々な収差を検出することが可能な
収差検出装置及びこれを用いた収差補正可能な光学ヘッ
ドを提供する。 【解決手段】収差検出対象の光ビーム２１０を素子２２
９に通して少なくとも２つの光ビーム２５９ａ、２５９
ｂに振幅分割し、これらを互いに空間的にずらせて重ね
合わせ、その光強度の分布から波面収差を検出する波面
収差検出装置において、素子２２９の厚みや傾きの設定
で、分割した光ビーム２５９ａ、２５９ｂの波面の位相
差を概略（ｎ＋１／２）π（ただし、nは整数）として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、収差検出装置およ
びこれを用いた光学ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置の光学系には、光源から
出た光を集光し、ディスクの情報記録面上に回折限界の
光スポットを作ることが要求される。この要求を満たす
ためには、光学ヘッドを構成する個々の光学素子の面精
度と取り付け精度とを十分高くするとともに光ディスク
の面精度、厚さの精度、取り付け精度も十分に高くし
て、集光される光の波面収差を十分に小さくすることが
必要である。

【０００３】しかし、ディスクの製造コストを抑えるた
めには、ディスクの厚さのばらつきをあまり小さくはで
きない。さらに、ディスクを回転させると、ディスクの
ゆがみや回転に伴う面ぶれ、焦点追従のための対物レン
ズの動き等の要因により、対物レンズの光軸に対してデ
ィスクが傾く場合も生じる。このような要因によって、
ディスクの情報記録面に集光されるビームに波面収差が
生じ、データの記録特性あるいは再生特性が劣化してし
まうことがあった。

【０００４】そこで、波面収差のうちのディスクの傾き
による成分を低減することが試みられている。すなわ
ち、ディスクの傾きや対物レンズの傾きを検出し、検出
結果に基づいて対物レンズや補正レンズの傾きを変えて
収差を補正する方法（特開平３−１３７８３１号公報，
応用物理学会講演予稿集No．3，ｐ．1062 ，1063）や、
同じ検出結果に基づいて液晶パネルで光の位相を変調し
て波面収差を直接補正する方法（Technical digest of
ISOM/ODS ' 96，ｐ．351-353）が提案されている。ま
た、ディスクの傾きや対物レンズの傾きを検出する代わ
りに、ディスクの情報記録面で反射されて光学ヘッド内
に戻ってきた光を用いて収差量に応じて増減する信号を
検出する方法（特開平９−３５３１９号公報）も提案さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の波面収差補正の
ための収差検出方法では、ディスクの厚み誤差等によっ
て生じる球面収差や、素子の取り付け誤差等に起因する
コマ収差や、非点収差を検出することができなかった。
また、対物レンズ周辺などの光学ヘッドの外側にセンサ
を配置する方法では、光学ヘッドの小型化が難しかっ
た。

【０００６】また、ディスクの情報記録面で反射されて
光学ヘッド内に戻ってきた光を用いて収差量に対応する
信号を検出する方法は、光学ヘッドの設計自由度も高く
小型化に適している。しかし、簡単な構成で十分な検出
特性を持ったものは実現されていない。

【０００７】そこで本発明は、小型化が可能で、しかも
様々な収差を検出できる収差検出装置及びこれを用いて
波面収差を補正できる光学ヘッドを提供することを目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る収差検出装置では、収差測定対象の光
ビームを少なくとも２つの光ビームに振幅分割し、それ
らを互いに空間的にずらせて重ね合わせる際に、分割し
た２つの光ビームの波面の位相差を概略（ｎ＋１／２）
π（ただし、ｎは整数）としている。

【０００９】上記のように位相差を設定すると、収差に
よって波面が相対的に進んでいる領域と遅れている領域
とが、重ね合わされた光の強め合う領域と弱め合う領域
とに対応するようになる。その結果、２個あるいは高々
１０個程度の受光領域を持つ比較的安価な光検出器を用
いて、複雑な収差を正確に検出することが可能になる。

【００１０】なお、本発明に係る収差検出装置では、収
差測定対象の光ビームのずらし方の１つの方法として、
その光ビームのほぼ中心を通る平面を挟んでその右側と
左側とで、光ビームをずらす方向を逆向きにする方法を
用いる。右側と左側でずらす方向を逆向きにすると、そ
の光ビームの波面に左右反対称な収差成分（例えば、コ
マ収差）が生じた場合に、右側で光が強め合う場合には
左側では弱め合うようになる。したがって、左右の各々
の領域に対応した２個の受光領域を持つ光検出器を用い
て光電変換し、差信号をとることで、この収差の検出が
可能になる。光ディスクの光学ヘッドに適用する場合に
は、光源から対物レンズの直前までの光学系で生じたコ
マ収差を検出することが可能になる。

【００１１】また、本発明に係る収差検出装置では、収
差測定対象の光ビームのずらし方の別の方法として、概
略円形の光ビームを半径方向にずらす方法を用いる。左
右で逆にずらす方法と同様の原理で、その光ビームの波
面が中心に対して反対称になるような収差成分（例え
ば、方向の異なるコマ収差）を検出することが可能にな
る。４個以上の受光領域が光ビームの中心を囲むように
配置された光検出器を用いることで、方向が互いに異な
る２種類のコマ収差をそれぞれ検出することが可能にな
る。

【００１２】また、本発明に係る収差検出装置では、収
差測定対象の光ビームを振幅分割し、ずらせて重ね合わ
せる光学素子として、平板、あるいは反射膜や吸収膜等
の光学膜厚をつけた平板、あるいはそれらを山形に組ん
だもの、あるいは回折格子を２枚組み合わせたものを用
いる。いずれも平板状もしくはそれに近い小型の素子な
ので、組み込みスペースが小さくて済み、小型の検出系
を実現することが可能になる。また、素子が簡素な構成
となるため、振動に強く安定な波面分割光学系を低コス
トで実現することが可能になる。

【００１３】また、本発明に係る光学ヘッドでは、上述
した小型で高性能の収差検出装置を組み込み、この装置
で検出される収差検出信号を基に収差補正素子を用いて
収差補正を行なうようにしている。したがって、小型
で、集光特性がよく、光学素子の取り付け誤差等に対す
るマージンの大きい光学ヘッドを実現することが可能に
なる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら発明の
実施形態を説明する。

【００１５】図１には本発明の第１の実施形態に係る収
差検出装置の概略構成が示されていす。なお、この図は
収差検出系に概略円形の収差測定対象の光ビーム２１０
が入射した場合の様子を模式的に示している。

【００１６】図中の円２１０は入射光ビームの広がり
を、また直線２３０は入射光ビーム中の代表的な光線を
表している。収差検出系は、平行平板２２９と、受光領
域が２つに分割された光検出器２９０と、この光検出器
２９０の２つの受光領域からの信号の差信号を作る演算
回路２９３とからなる。

【００１７】この収差検出系に入射した光ビーム２１０
は、平行平板２２９の表面と裏面での反射によって２つ
のビーム２５９ａと２５９ｂに分割される。光ビーム２
５９ａと２５９ｂは、平行平板２２９を透過してきた光
線２４９ａと平行平板２２９内で２回反射して出てきた
光線２４９ｂとにそれぞれ対応する。

【００１８】この２つの光ビーム２５９ａ、２５９ｂ
は、平行平板２２９を出た段階で、互いに空間的にずら
して重ね合わされた状態となる。この光を受光領域が２
分割された光検出器２９０で光電変換し、２つの受光領
域２９０Ｌと２９０Ｒからの出力を演算回路２９３に入
力し、それらの差信号を得る。

【００１９】この例では、平行平板２２９で収差測定対
象の光ビーム２１０を分割し、ずらせて重ね合わせると
きの設定が重要なポイントとなる。

【００２０】すなわち、図２には、この例に係る収差検
出装置における光ビームの重ね合わせ方の一例が示され
ている。この図は、平行平板２２９を出た後の光ビーム
の波面の断面図である。図中のｘ軸とｚ軸はそれぞれ図
１のｘ軸とｚ軸に対応している。図中の実線および破線
は波面を表す。細い実線１１０は光ビーム２５９ｂの波
の山を、細い破線１２０は、同じビームの波の谷を表
し、太い実線１３０は光ビーム２５９ａの波の山を表
す。

【００２１】この例では、２つの光ビーム２５９ａと２
５９ｂの位相差が（ｎ＋１／２）π（ただし、ｎは整
数）、すなわち光の波長をλとしたときの光路差が（ｎ
＋１／２）λ／２となるように、平行平板２２９の厚さ
とｚ軸に対する傾きを設定している。この図は、ｎ＝０
の場合の例を示した。また、２つのビームが空間的にｘ
方向にずれて重なるようにしている。

【００２２】こうすると、図のように波面の歪みがｘｚ
面内でｚ軸に対して対称であるような収差を検出するこ
とが可能になる。具体的には、球面収差とｘ軸方向の非
点収差を検出することが可能になる。収差が無く波面が
平面の場合には、ｘが正の領域も負の領域も２つのビー
ムの重なりに違いは無いので、それぞれの領域に対応す
る光検出器２９０の受光領域２９０Ｒと２９０Ｌから同
じレベルの信号が出力され、端子２９５で得られる差信
号は零となる。

【００２３】図のように波面の歪みが下に凸の場合に
は、図中のｘが正の領域では、波面の山１３０が波面の
山１１０に接近するので２つの光は強め合い、ｘが負の
領域では、波面の山１３０が波面の谷１２０に接近する
ので２つの光は弱め合う。したがって、この場合には、
光検出器２９０の受光領域２９０Ｒからの信号のレベル
が受光領域２９０Ｌからの信号より大きくなり、端子２
９５には正の信号が得られる。一方、波面の歪みが上に
凸の場合には、同様の原理で負の信号が得られる。これ
らの信号のレベルは、収差の大きさに応じて増減するた
め、この信号から収差量を知ることが可能になる。

【００２４】図３には光ビーム分割系の変形例が示され
ている。

【００２５】この例では、図１に示される平行平板２２
９の代わりに２枚の回折型素子２７５ａと２７５ｂを用
いる。回折型素子２７５ａと２７５ｂは、図を簡略化す
るために断面図のみ示されているが、実際には図示した
断面形状が図の奥行き方向に続いた形状を持つものとす
る。

【００２６】図中の円２１０は入射光ビームの広がり
を、直線２３０は入射光ビーム中の代表的な光線を表し
ている。回折型素子２７５ａ、２７５ｂに入射した光ビ
ーム２１０は光線２３０に沿って進み、回折型素子２７
５ａの回折格子と回折型素子２７５ｂの回折格子とでそ
れぞれ回折され、２本の光ビーム２５１ａと２５１ｂに
分割される。

【００２７】光線２４３ａと２４３ｂは、これらの２本
の光ビームの代表的光線で、光線２４３ａは回折型素子
２７５ａの回折格子で＋１次の回折を受け、回折型素子
２７５ｂの回折格子で−１次の回折を受けた光線を、光
線２４３ｂは回折型素子２７５ａの回折格子で−１次の
回折を受け、回折型素子２７５ｂの回折格子で＋１次の
回折を受けた光線を、それぞれ表している。また、これ
らの光線に直交する細い実線は、光の波面を表してい
る。

【００２８】ここでは、回折格子として、＋１次と−１
次の回折光の回折効率が高いものを用いる例を示してい
る。このような回折格子は、図示したような２値の位相
格子で比較的簡単に実現することができる。回折格子の
パターンは、周期Λとし、回折型素子２７５ａに刻まれ
た回折格子と回折型素子２７５ａに刻まれた回折格子の
空間的位相すなわち周期を持った格子パターンの位置関
係がｘ方向に（ｎ＋１／２）Λ／４（ｎは整数）ずれる
ように設定される。このようにすると、光ビーム２５１
ａと２５１ｂの波面の位相を（ｎ＋１／２）π（ｎは整
数）、すなわち光の波長をλとしたときの光路差を（ｎ
＋１／２）λ／２とすることができる。図には、ｎ＝０
の場合の例が示されている。

【００２９】この変形例のように回折型の素子を用いる
と以下のようなメリットがある。回折素子は、平板状の
素子で実現できるので、傾きをつけた平行平板と比べて
より狭いスペースに設置できる。したがって、これを用
いることで、光学系の小型化が可能になる。また、回折
素子は、設計の自由度が高いので、収差検出特性の改善
や収差検出機能と焦点誤差検出機能を合わせもった素子
等の多機能の素子を実現することも可能である。したが
って、部品点数を削減できるなどの効果もある。

【００３０】図４には本発明の第２の実施形態に係る収
差検出装置の概略構成が示されている。

【００３１】この例が図１に示す例と異なる点は、光ビ
ームを分割して重ね合わせる素子にある。すなわち、こ
の例では、２枚の平行平板を山形に組み合わせた素子２
２０を用いている。

【００３２】光ビーム２１０をずらせて重ね合わせると
きの設定は、図１に示した例と同様である。具体的に
は、左右それぞれの領域で２つの光ビーム２５０ａと２
５０ｂ、２６０ａと２６０ｂの位相差が（ｎ＋１／２）
π（ｎは整数）、すなわち光路差が（ｎ＋１／２）λ／
２となるように組み合わせる２枚の平行平板の厚さとｚ
軸に対する傾きを決める。

【００３３】この例では、波面の歪みが図中のｙ軸に対
して反対称であるような収差を検出することが可能にな
る。山形の素子２２０を用いることで、収差検出系に入
射した光ビーム２１０が素子２２０の表面と裏面での反
射によって２つのビームに分割されるときに、分割され
たビームのずれる向きが図の右側と左側で逆向きになる
からである。

【００３４】検出の原理を光ビームの重ね方を示す図５
を用いて説明する。

【００３５】この図の細い実線１１０は光ビーム２５０
ａと２６０ａの波の山を、細い破線１２０は同じビーム
の波の谷を表し、太い実線１３０は光ビーム２５０ｂと
２６０ｂの波の山を表す。山形の素子２２０の効果で、
右側では素子２２０を透過した光ビーム２６０ａに対し
て素子２２０内で反射して出てきたビーム２６０ｂは右
側にずれるが、左側では素子２２０を透過した光ビーム
２５０ａに対して素子２２０内で反射して出てきたビー
ム２５０ｂは左側にずれる。そこで、光ビーム２５０ｂ
と２６０ｂの波の山を表す太い実線１３０は中心で切れ
た形となる。

【００３６】収差が無く波面が平面の場合には、ｘが正
の領域も負の領域も２つのビームの重なりに違いは無い
ので、それぞれの領域に対応する光検出器２９０の受光
領域２９０Ｒと２９０Ｌからは同じレベルの信号が出力
され、端子２９５に得られる差信号は零となる。図のよ
うに波面の歪みが右下がりの場合には、図中のｘが正の
領域では波面の山１３０が波面の谷１２０に接近するの
で２つの光は弱めあい、ｘが負の領域では波面の山１３
０が波面の山１１０に接近するので２つの光は強めあ
う。したがって、この場合には、光検出器の受光領域２
９０Ｒからの信号のレベルが受光領域２９０Ｌからの信
号より小さくなり、端子２９５には負の信号が得られ
る。一方、波面の歪みが右上がりの場合には、同様の原
理で正の信号が得られる。これらの信号のレベルは、収
差の大ききさに応じて増減するため、この信号から収差
量を知ることが可能になる。

【００３７】図４に示される収差検出系で検出される信
号を計算機シミュレーションで求めた結果を図６に示
す。

【００３８】この図６は、検出系に入射する光ビーム２
１０にコマ収差があった場合の検出特性で、横軸はコマ
収差の収差係数を、縦軸は検出される信号の信号レベル
を表す。収差量にほぼ比例した信号が得られることがわ
かる。

【００３９】図７には素子２２０と置き代え可能な光ビ
ーム分割素子の変形例が示されている。

【００４０】この例では、光ビーム２１０を分割し、ず
らせて重ね合わせる素子として山形の素子を裏返して使
用している。この変形例では、素子２２５を透過した光
ビーム２５５ａと２６５ａが外側に、素子２２５内部で
反射して出てきた光ビーム２５５ｂと２６５ｂが内側と
なり、ビームの位置関係が変わるだけである。したがっ
て、図４の例と同様の収差検出特性が得られる。

【００４１】図８には光ビーム分割素子のさらに別の例
が示されている。

【００４２】すなわち、図８（ａ）に示す例ではブレー
ズ化した２枚の回折素子２７０ａ，２７０ｂを用いてお
り、図８（ｂ）に示す例では表と裏のそれぞれにブレー
ズ化した回折格子を持つ１枚の素子２８０を用いてい
る。

【００４３】回折格子としては、０次光とその他にもう
１つの回折光だけが回折効率の高いものが望ましい。以
下では、０次光と１次回折光の回折効率が高い場合を例
としてその作用を説明する。

【００４４】収差検出系に入射した光ビーム２１０は、
光線２３０に沿って進み、第１の回折素子２７０ａの回
折格子あるいは回折素子２８０の第１面に加工された回
折格子に入射する。入射光線は、回折格子で回折を受
け、０次光と１次光に分離される。分離された２つの光
線は、次に第２の回折素子２７０ｂの回折格子あるいは
回折素子２８０の第２面に加工された回折格子に入射す
る。ここで、更にそれぞれが回折を受け、２つの光線に
分離される。

【００４５】合わせて４本の光線に分離されるが、図に
はこのうちの収差検出に関与する２本だけが示されてい
る。実線の光線２４７ａは２回とも０次光であった成分
を示し、破線の光線２４７ｂは２回とも１次光であった
成分を示している。これらの２成分は、回折素子２７０
ｂあるいは回折素子２８０を出た後は、元の入射光２１
０と平行で、位置のずれた光線となり、後方に設けられ
た光検出器に入射する。

【００４６】回折格子の溝の間隔と２枚の回折素子２７
０ａと２７０ｂの間隔あるいは回折素子２８０の厚さと
を２つの光線２４７ａと２４７ｂとにそれぞれ対応する
２つの光ビーム２５７ａと２５７ｂとの位相差が（ｎ＋
１／２）π（ｎは整数）、すなわち光路差が（ｎ＋１／
２）λ／２となるように決めることで、図４に示す例と
同様の収差検出特性を実現することが可能になる。

【００４７】なお、図示してない残りの２本の光線は、
１回目の回折で１次光、２回目の回折で０次光であった
成分と、１回目の回折で０次光、２回目の回折で１次光
であった成分とである。これらの成分は共に光軸に対し
て傾いた成分となり、光検出器面上に達しても細かい縞
を作るだけで受光領域内の光強度を積分して得られる検
出信号にはほとんど影響を与えない。

【００４８】図８に示す例では、ブレーズ化した回折格
子を用いることによって、２次以上の回折次数の光を用
いることが可能になる。そこで、回折格子のパターンの
周期を粗くすることが可能になり、簡単な切削加工によ
って素子を製作することが可能になるというメリットが
ある。また、２つの回折格子を１枚の素子の表と裏に設
けた素子２８０では、２つの回折格子の位置合わせを素
子を作る段階で済ませることかができ、その後の位置ず
れの可能性も無くなるので、より安定な系を構成するこ
とが可能になる。

【００４９】図９には本発明の第３の実施形態に係る収
差検出装置の概略構成が示されている。

【００５０】この例では、光ビームをずらす方向を概略
円形の光ビーム２１０の半径方向とし、光検出器２９５
に受光領域が４分割された素子を用いている。４つの受
光領域のうち互いに向かい合う２領域の信号の差をとる
ことで、図４に示す施例と同様の原理で、波面の歪みが
ｙ軸に対して反対称な収差とｘ軸に対して反対称な収差
とをそれぞれ検出することが可能になる。

【００５１】図には、半径方向のビームのずらしを実現
するための素子２８５として円形あるいは楕円形の溝を
表と裏の両面に持つ回折素子を用いる例が示されている
が、この素子は円錐素子の内側を円錐にくりぬいたバル
クの素子であっても構わない。また、この例では４分割
の光検出器２９５を用いる例を示したが、受光領域の分
割数のさらに多い光検出器を用いても構わない。分割数
のより多い光検出器を用いれば、より正確な収差の検出
が可能になると考えられる。

【００５２】なお、上述した各例では、光ビームをずら
せて重ね合わせる素子として、平行平板や平行平板を山
形に組み合わせた素子や回折型素子を用いているが、こ
れらの素子の素材は、ガラスでも樹脂でもよい。ガラス
を用いれば、周囲の温度変化に強い光学系を構成するこ
とが可能になるし、樹脂を用いれば、より低いコストで
素子を作ることが可能になる。また、これらの素子の表
面には適当な光学薄膜をつけてもよい。膜付けにはコス
トが掛かるが、重ね合わされた２つの光ビームの強度比
や位相差を最適化することが可能になり、収差検出信号
のＳＮ比を改善することが可能になる。

【００５３】また、上述した各例では、光ビームのずら
し方として、光ビームの太さは変えずに単に平行移動さ
せるようにしているが、２つに分けた光ビームのうちの
一方あるいは両方を、拡大、縮小、一方向に拡大、一方
向に縮小等してもよい。２つの光ビームが空間的にずれ
て重なっていれば同様の収差検出効果が得られる。ま
た、このような光ビームのずらし方を用いることで、検
出系の設計自由度が高くなり、検出系の小型化が可能に
なる。

【００５４】図１０には上述した本発明に係る収差検出
装置を組み込んだ光学ヘッドの例が示されている。

【００５５】この図は、光源５１０から出た光を光ディ
スク５６０の情報記録面５６１上に集光させ、その面に
記録されたマークを読み取る光ディスク装置用の光学ヘ
ッドの例を示している。

【００５６】光源５１０から出た光は、レンズ５２０、
ハーフミラー５３０、収差補正素子５４０を透過し、対
物レンズ５５０によって光ディスク５６０の情報記録面
５６１上に集光される。情報記録面５６１上には記録マ
ークが同心円状あるいは螺旋状のトラックに沿って並ん
でおり、情報記録面５６１に入射した光は、このマーク
によって変調を受けるとともに反射される。反射された
光は、対物レンズ５５０と収差補正素子５４０を透過
し、ハーフミラー５３０で反射されて検出光学系に導か
れる。検出光学系において、ディスクからの光は、ハー
フミラー５７０でさらに２つの光ビームに分けられる。

【００５７】その一方は、集光レンズ５８０、焦点誤差
およびトラッキング誤差検出光学系５９０を通って光検
出器６００に入射する。光検出器６００としては、複数
の受光領域を持つ検出器が用いされている。個々の受光
領域からの信号を処理して、焦点誤差信号、トラッキン
グ誤差信号、記録情報再生信号を得る。ここで得られる
誤差信号を用いて、焦点合わせの制御、トラック追従の
制御を行なう。

【００５８】ハーフミラー５７０で分けられたもう一方
の光ビームは、波面収差の検出に用いられる。この光ビ
ームは、収差検出光学系６１０を通して光検出器６３０
に導かれる。収差検出光学系としては、先に説明した第
１〜第３の実施形態に係る光学系のいずれかを用いてい
る。こうして得られた収差検出信号をもとに、収差制御
回路６４０と収差補正素子５４０とで波面収差の補正を
行なう。なお、収差補正素子５４０としては、平行配向
の液晶パネル等のように光の位相を変調可能な空間光変
調器を用いている。

【００５９】なお、収差補正素子５４０の位置は、この
例に示した位置に限定されるものではなく、光源５１０
から光ディスク５６０までの光路中であればどこであっ
ても構わない。

【００６０】また、上述した例では、球面収差やコマ収
差等の収差成分をそれぞれ個別に検出する装置として示
したが、本発明の方法を組み合わせて数種類の収差を１
つの検出系で検出してもよい。また、光学ヘッドの例で
は、焦点誤差およびトラッキング誤差検出光学系と収差
信号検出系とを別系統として持つ例を示したが、これは
分ける必要は無く、１系統の光学系で検出してもよい。
光ビームを分割し重ね合わせるときの位相差を各例に示
したように設定すれば、同様の収差検出特性を得ること
ができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ディスクの厚み誤差等によって生じる球面収差や、素子
の取り付け誤差等に起因するコマ収差や非点収差等様々
な収差を検出することが可能になる。

【００６２】また、センサを対物レンズ周辺等の光学ヘ
ッドの外側に配置する必要が無いため、この収差検出装
置を組み込んだ光学ヘッドの小型化にも寄与できる。

【００６３】また、本発明に係る収差検出装置では、比
較的安価な光検出器を用いて、複雑な収差を正確に検出
することが可能になる。

【００６４】さらに、小型で高性能の波面収差検出装置
を光ディスクの光学ヘッドに組み込み、この装置で検出
される収差検出信号をもとに収差補正素子を用いて収差
補正を行なうことで、小型で、集光特性がよく、光学素
子の取り付け誤差等に対するマージンの大きい光学ヘッ
ドを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る収差検出装置の
概略構成を示す図

【図２】同装置での光ビームの重ね方を説明するための
図

【図３】光ビーム分割素子の変形例を示す図

【図４】本発明の第２の実施形態に係る収差検出装置の
概略構成を示す図

【図５】同装置での光ビームの重ね方を説明するための
図

【図６】同装置の収差検出特性を示す図

【図７】光ビーム分割素子の変形例を示す図

【図８】光ビーム分割素子の別の変形例を示す図

【図９】本発明の第３の実施形態に係る収差検出装置の
概略構成を示す図

【図１０】本発明に係る収差検出装置を用いた光学ヘッ
ドの概略構成図

【符号の説明】

２１０…収差検出対象の光ビーム ２２０，２２５…光ビームを振幅分割し、ずらして重ね
合わせる光学素子（平板を山形に組んだ素子） ２２９…光ビームを振幅分割し、ずらして重ね合わせる
光学素子（平板） ２７０ａ，２７０ｂ…光ビームを振幅分割し、ずらして
重ね合わせる光学素子（２枚の回折素子を用いる場合） ２７５ａ，２７５ｂ…光ビームを振幅分割し、ずらして
重ね合わせる光学素子（２枚の回折素子を用いる場合） ２８０，２８５…光ビームを振幅分割してずらして重ね
合わせる光学素子（２枚の回折素子を１枚の素子の両面
に作る場合） ２９０，２９５…光検出器 ２９３…演算回路 ２９５…差検出信号出力端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】収差検出対象の光ビームを少なくとも２つ
   の光ビームに振幅分割し、これらを互いに空間的にずら
   せて重ね合わせ、その光強度の分布から波面収差を検出
   する収差検出装置において、 分割した前記光ビームの波面の位相差を概略（ｎ＋１／
   ２）π（ただし、nは整数）としていることを特徴とす
   る収差検出装置。
2. 【請求項２】収差検出対象の光ビームのほぼ中心を通る
   平面を挟んで、その右側と左側とで光ビームをずらす方
   向を逆向きにすることを特徴とする請求項１に記載の収
   差検出装置。
3. 【請求項３】概略円形の収差検出対象の光ビームを半径
   方向にずらせて重ね合わせることを特徴とする請求項１
   に記載の収差検出装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項記載の収差
   検出装置により光ディスクへ向かう光ビームあるいは光
   ディスクで反射された光ビームの波面収差を検出し、こ
   れに基づいて波面収差を補正することを特徴とする光学
   ヘッド。