JP2002190125A - Optical head device, optical information recording/ reproducing apparatus, method for detecting aberration, and method of adjusting optical head device - Google Patents

Optical head device, optical information recording/ reproducing apparatus, method for detecting aberration, and method of adjusting optical head device

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JP2002190125A
JP2002190125A JP2001294622A JP2001294622A JP2002190125A JP 2002190125 A JP2002190125 A JP 2002190125A JP 2001294622 A JP2001294622 A JP 2001294622A JP 2001294622 A JP2001294622 A JP 2001294622A JP 2002190125 A JP2002190125 A JP 2002190125A
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light
signal
area
storage medium
information storage
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Application number
JP2001294622A
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Japanese (ja)
Inventor
Akimasa Sano
晃正 佐野
Shinichi Kadowaki
慎一 門脇
Yoshiaki Kaneuma
慶明 金馬
Seiji Nishino
清治 西野
Katsuhiko Yasuda
勝彦 安田
Akihiro Yasuda
安田  昭博
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical head device in which a spherical aberration detection signal is stably obtained for a high-density optical disk. SOLUTION: Returned light from an optical disk is split into two of transmitted light and diffracted light by a hologram element 108 and so forth. Information is reproduced by the transmitted light, which has a large amount thereof. The diffracted light, which has a small amount thereof, is split into two of a region near the optical axis and a region far from the optical axis, in which respective out-focus amounts are obtained as focus error signals. The differential signal thereof is defined as a spherical aberration error signal. Accordingly, an amount of spherical aberration may be detected, in which a high SN (signal to noise) ratio is maintained.

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、光ディスクや光カ
ード等の情報記憶媒体に情報の記録もしくは再生を行う
際に使用する球面収差補正手段を制御するための球面収
差誤差信号を得る光ヘッド装置、および情報記憶媒体に
情報の記録・再生を行う情報記録再生装置、収差検出方
法、および光ヘッド装置の調整方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head device for obtaining a spherical aberration error signal for controlling a spherical aberration correcting means used when recording or reproducing information on an information storage medium such as an optical disk or an optical card. And an information recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from an information storage medium, an aberration detecting method, and a method for adjusting an optical head device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図28は、従来の情報記録再生装置にお
ける光ヘッド装置の構成図である。光源としての半導体
レーザ101から出た光は、コリメートレンズ102に
より平行光になり、ビームスプリッター103を透過す
る。ビームスプリッター103を透過したビームは、対
物レンズ105により、情報記憶媒体としての光ディス
ク107上に集光される。集光されたビームは、光ディ
スク107上のトラックにより反射・回折される。反射
・回折されたビームは再び対物レンズ105を通り、ビ
ームスプリッター103で反射され、検出レンズ109
で集光される。集光されたビームは、円柱レンズ110
により、トラックに対して45度方向の非点収差が与え
られて光検出器901に入る。
2. Description of the Related Art FIG. 28 is a configuration diagram of an optical head device in a conventional information recording / reproducing apparatus. Light emitted from a semiconductor laser 101 as a light source becomes parallel light by a collimator lens 102 and passes through a beam splitter 103. The beam transmitted through the beam splitter 103 is condensed by an objective lens 105 on an optical disk 107 as an information storage medium. The focused beam is reflected and diffracted by a track on the optical disk 107. The reflected and diffracted beam passes through the objective lens 105 again, is reflected by the beam splitter 103, and is detected by the detection lens 109.
The light is focused. The focused beam is applied to the cylindrical lens 110
As a result, the track is given astigmatism in the 45-degree direction, and enters the photodetector 901.

【0003】図29は、図28の光検出器901の正面
図である。光検出器901には、検出領域911〜91
4が上下左右に配置され、非点収差を与えられたビーム
951は、検出領域の中心にくるように調整される。フ
ォーカス誤差信号は、対角に配置された2つの検出領域
による信号の和信号を、逆の対角に配置された2つの検
出領域による信号の和信号から引くことで得られる。ま
たトラック誤差信号は、対角に配置された2つの検出領
域による信号の和信号と、逆の対角に配置された2つの
検出領域による信号の和信号との位相比較により得られ
る。
FIG. 29 is a front view of the photodetector 901 shown in FIG. The light detector 901 includes detection areas 911 to 91
4 are arranged vertically and horizontally, and the beam 951 given astigmatism is adjusted so as to come to the center of the detection area. The focus error signal is obtained by subtracting the sum signal of the two detection areas arranged diagonally from the sum signal of the two detection areas arranged opposite diagonally. The track error signal is obtained by comparing the phase of the sum signal of two detection areas arranged diagonally and the sum signal of the two detection areas arranged opposite diagonally.

【0004】図28の対物レンズ105は、アクチュエ
ータ106により、トラック直交方向とフォーカス方向
に移動させられる。トラック直交方向の移動は、トラッ
ク誤差信号をもとにトラッキング制御系により行われ、
フォーカス方向の移動は、フォーカス誤差信号をもとに
フォーカシング制御系により行われる。なお、ここで
は、フォーカス誤差信号の生成手段としては、非点収差
法を用いるものと想定している。また、トラック誤差信
号の生成手段は、位相差法を用いるものと想定してい
る。
The objective lens 105 shown in FIG. 28 is moved by an actuator 106 in a direction perpendicular to a track and in a focus direction. The movement in the track orthogonal direction is performed by the tracking control system based on the track error signal,
The movement in the focus direction is performed by a focusing control system based on the focus error signal. Here, it is assumed that an astigmatism method is used as a means for generating a focus error signal. Also, it is assumed that the means for generating the track error signal uses a phase difference method.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ここで、情報記憶媒体
としての光ディスク107に記録された情報の密度を上
げるために、集光光学系の開口数NAを大きくし、波長
を短くするシステムが提案されている。ところが、開口
数NAが大きくなるにつれて、光ディスク107の保護
層である基材の厚み誤差により発生する球面収差が大き
くなる。これを補正する手段としては、レンズの組によ
り球面波を発生させて対物レンズで球面収差を発生させ
る方法や、液晶により逆の球面収差を発生させる方法が
知られている。しかしながら、球面収差を検出する適当
な方法がなかった。
Here, in order to increase the density of information recorded on the optical disk 107 as an information storage medium, a system has been proposed in which the numerical aperture NA of the condensing optical system is increased and the wavelength is shortened. Have been. However, as the numerical aperture NA increases, the spherical aberration generated due to a thickness error of the base material serving as the protective layer of the optical disc 107 increases. As means for correcting this, there are known a method of generating a spherical wave by an objective lens by generating a spherical wave by a set of lenses, and a method of generating a reverse spherical aberration by a liquid crystal. However, there was no suitable method for detecting spherical aberration.

【0006】このため、情報記憶媒体に記録される情報
の密度が上がるにつれ、光学的条件の要求が厳しくな
り、球面収差等に起因して情報記憶媒体上でビームが十
分小さく絞れず、情報の記録が安定にできなかったり、
情報の再生が安定にできないという問題が存在した。
For this reason, as the density of information recorded on the information storage medium increases, the requirements for optical conditions become stricter, and the beam cannot be narrowed down sufficiently on the information storage medium due to spherical aberration and the like. I ca n’t record stably,
There is a problem that information cannot be reproduced stably.

【0007】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、高密度の光ディスクに対しても
球面収差の検出信号が安定に得られる、光ヘッド装置、
情報を安定に記録および再生できる情報記録再生装置、
収差検出方法、および光ヘッド装置の調整方法を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an optical head device capable of stably obtaining a spherical aberration detection signal even for a high-density optical disk.
An information recording / reproducing device capable of stably recording and reproducing information,
An object of the present invention is to provide an aberration detection method and an adjustment method for an optical head device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る第1の光ヘッド装置は、光を発する光
源と、光源から出射された光を情報記憶媒体上へと集光
する集光手段を含む集光光学系と、情報記憶媒体で反射
された復路の光を、光量の大きい第1の光と第1の光に
比べて光量の小さい第2の光とに分岐する分岐手段と、
第1の光を受光し、情報記憶媒体に記録された情報を再
生するための信号を出力する第1の光検出手段と、第2
の光を受光し、情報記憶媒体上に集光された光の収差を
検出するための信号を出力する第2の光検出手段とを備
えたことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a first optical head device according to the present invention comprises a light source for emitting light and a light emitted from the light source condensed on an information storage medium. And a return light reflected by the information storage medium into a first light having a large light amount and a second light having a small light amount as compared with the first light. Branching means;
First light detecting means for receiving the first light and outputting a signal for reproducing information recorded on the information storage medium;
And a second light detection unit that outputs a signal for detecting the aberration of the light collected on the information storage medium.

【0009】第1の光ヘッド装置において、分岐手段
は、第2の光を光軸に近い第1の領域の光と光軸から遠
い第2の領域の光に分割し、第1の光ヘッド装置は、第
1の領域の光の焦点ずれ量と前記第2の領域の光の焦点
ずれ量の少なくとも一方を用いて、情報記憶媒体上に集
光された光の球面収差量を検出する球面収差検出手段を
備えることが好ましい。
In the first optical head device, the branching means divides the second light into light in a first area near the optical axis and light in a second area far from the optical axis, and the first optical head The apparatus detects a spherical aberration amount of light condensed on an information storage medium using at least one of a defocus amount of light in a first area and a defocus amount of light in the second area. It is preferable to include an aberration detecting unit.

【0010】この場合、球面収差検出手段は、第1の領
域の光の焦点ずれ量と第2の領域の光の焦点ずれ量との
差を球面収差量とすることが好ましい。
In this case, it is preferable that the spherical aberration detecting means determines the difference between the defocus amount of light in the first area and the defocus amount of light in the second area as the amount of spherical aberration.

【0011】また、集光光学系で利用される光の断面
は、第1の半径を有する略円形であり、略円と同心で第
1の半径よりも小さい第2の半径を持つ円形の領域を第
1の領域とし、第1の領域より外側で且つ第1の半径の
略円よりも内側の領域を第2の領域とすることが好まし
い。
The cross section of the light used in the condensing optical system is a substantially circular shape having a first radius, and a circular region having a second radius smaller than the first radius and concentric with the substantially circular shape. Is a first region, and a region outside the first region and inside a substantially circle having a first radius is preferably a second region.

【0012】また、情報記憶媒体と集光手段の相対距離
が変化した際の第1の領域の光の焦点ずれ量と第2の領
域の光の焦点ずれ量の変化量が等しいことが好ましい。
It is preferable that the amount of defocus of light in the first area and the amount of change of defocus of light in the second area when the relative distance between the information storage medium and the light condensing means change.

【0013】また、第2の光検出手段は、第1の領域の
光を検出する第1の光検出領域と、第2の領域の光を検
出する第2の光検出領域を有し、第1の光検出領域は、
第2の光検出領域に比べ、分岐手段で分岐された第1の
光の光軸に近い位置に配置されることが好ましい。
The second light detecting means has a first light detecting area for detecting light in the first area, and a second light detecting area for detecting light in the second area. The light detection area of 1 is
It is preferable that the first light beam branched by the branching unit is located closer to the optical axis of the first light beam than the second light detection region.

【0014】または、第2の光検出手段は、第1の領域
の光を検出する第1の光検出領域と、第2の領域の光を
検出する第2の光検出領域を有し、第1の光検出領域と
第2の光検出領域はその一部を共有することが好まし
い。
Alternatively, the second light detecting means has a first light detecting area for detecting light in the first area, and a second light detecting area for detecting light in the second area. It is preferable that the first light detection area and the second light detection area share a part thereof.

【0015】また、集光光学系は、情報記憶媒体上に集
光される光の球面収差を変化させる球面収差補正手段を
含み、球面収差補正手段は、球面収差検出手段からの信
号を受けて動作することが好ましい。
Further, the condensing optical system includes a spherical aberration correcting means for changing a spherical aberration of light condensed on the information storage medium, and the spherical aberration correcting means receives a signal from the spherical aberration detecting means. It preferably works.

【0016】第1の光ヘッド装置において、情報記憶報
媒体は特定のピッチのトラックを有し、分岐手段は、ト
ラックで回折された+1次光と0次光とが重なる領域を
内側の領域+1Aと、領域+1Aを囲む外側領域+1B
と、トラックで回折された−1次光と0次光が重なる領
域を内側の領域−1Aと、領域−1Aを囲む外側の領域
−1Bとの4つの領域に分岐し、領域+1Aの光量に比
例する信号と領域−1Bの光量に比例する信号との和信
号をRT+とし、領域+1Bの光量に比例する信号と領
域−1Aの光量に比例する信号との和信号をRT−とし
た場合、信号RT+と信号RT−との差信号に基づい
て、情報記憶媒体上と集光光学系のトラック方向へのチ
ルト量を検出するチルト検出手段を備えることが好まし
い。
In the first optical head device, the information storage medium has a track of a specific pitch, and the branching means sets an area where the + 1st order light and the 0th order light diffracted by the track overlap with an inner area + 1A. And the outer area + 1B surrounding the area + 1A
And a region where the -1st-order light and the 0th-order light diffracted by the track overlap each other, is branched into four regions: an inner region -1A and an outer region -1B surrounding the region -1A, and the light amount of the region + 1A When the sum signal of the proportional signal and the signal proportional to the light amount of the area -1B is RT +, and the sum signal of the signal proportional to the light amount of the area + 1B and the signal proportional to the light amount of the area -1A is RT- It is preferable to include a tilt detection unit that detects a tilt amount of the information storage medium and the focusing optical system in the track direction based on a difference signal between the signal RT + and the signal RT−.

【0017】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第2の光ヘッド装置は、光を発する光源と、光源から出
射された光を情報記憶媒体上へと集光する集光手段を含
む集光光学系と、情報記憶媒体で反射された復路の光
を、光軸に近い第1の領域の光と光軸から遠い第2の領
域の光とに分岐する分岐手段と、分岐された光を受光す
る1つの光検出手段とを備え、第1の領域の光の焦点ず
れ量と第2の領域の光の焦点ずれ量との差を用いて情報
記憶媒体上に集光された光の球面収差量を検出する際、
情報記憶媒体と集光手段の相対距離が変化したときに、
第1の領域の光の焦点ずれ量と第2の領域の光の焦点ず
れ量の変化量が等しいことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a second optical head device according to the present invention includes a light source for emitting light, and a light condensing means for condensing light emitted from the light source onto an information storage medium. A condensing optical system, branching means for branching the return light reflected by the information storage medium into light in a first area near the optical axis and light in a second area far from the optical axis, A light detecting means for receiving light, wherein light condensed on the information storage medium by using a difference between a defocus amount of light in the first region and a defocus amount of light in the second region. When detecting the amount of spherical aberration of
When the relative distance between the information storage medium and the light collecting means changes,
It is characterized in that the defocus amount of light in the first area and the change amount of defocus amount of light in the second area are equal.

【0018】第2の光ヘッド装置において、集光光学系
で利用される光の断面は、第1の半径Rbを有する略円
形であり、略円と同心で第1の半径Rbよりも小さい第
2の半径R1を持つ円形の領域を第1の領域とし、第1
の領域より外側で且つ第1の半径Rbの略円の内側の領
域を第2の領域とし、情報記憶媒体と集光手段の相対距
離が変化したときに、前記第1の領域の光の焦点ずれ量
と前記第2の領域の光の焦点ずれ量の変化量が等しくな
るように、前記第1の半径Rbと前記第2の半径R1の
比が決定されることが好ましい。
In the second optical head device, the cross section of the light used in the condensing optical system is a substantially circular shape having a first radius Rb, and is concentric with the substantially circular shape and smaller than the first radius Rb. A circular area having a radius R1 of 2 is defined as a first area,
A region outside the region and inside a substantially circle of the first radius Rb is defined as a second region. When the relative distance between the information storage medium and the light condensing means changes, the focal point of light in the first region is changed. It is preferable that the ratio between the first radius Rb and the second radius R1 is determined so that the shift amount and the change amount of the defocus amount of light in the second area become equal.

【0019】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第3の光ヘッド装置は、光を発する光源と、光源から出
射された光からサブビームを生成するサブビーム生成手
段と、サブビームおよびサブビーム以外のメインビーム
を情報記憶媒体上へと集光する集光手段を含む集光光学
系と、情報記憶媒体で反射された復路の前記メインビー
ムを、光量の大きい第1の光と該第1の光に比べて光量
の小さい第2の光とに分岐し、第2の光を光軸に近い第
1の領域の光と光軸から遠い第2の領域の光とに分割す
る分岐手段と、第1の光を受光し、情報記憶媒体に記録
された情報を再生するための信号を出力する第1の光検
出手段と、第2の光を受光し、情報記憶媒体上に集光さ
れた光の収差を検出するための信号を出力する第2の光
検出手段と、情報記憶媒体で反射された復路のサブビー
ムを検出する第3の光検出手段とを備え、第2の光検出
手段と第3の光検出手段は、第1の光検出手段に対して
略直交する方向に配置されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a third optical head device according to the present invention comprises a light source for emitting light, a sub-beam generating means for generating a sub-beam from light emitted from the light source, a sub-beam and a sub-beam other than the sub-beam. A condensing optical system including a condensing means for condensing the main beam onto the information storage medium; and a first light having a large light amount and the first light having a large amount of light reflected by the information storage medium. Branching means for splitting the second light into a second light having a smaller light amount than that of the second light, and splitting the second light into light in a first area near the optical axis and light in a second area far from the optical axis; A first light detecting means for receiving the first light and outputting a signal for reproducing information recorded on the information storage medium; and a light receiving the second light and condensed on the information storage medium. Second light detecting means for outputting a signal for detecting the aberration of light, and information Third light detecting means for detecting a return sub-beam reflected by the storage medium, wherein the second light detecting means and the third light detecting means are arranged in a direction substantially orthogonal to the first light detecting means. It is characterized by being arranged in.

【0020】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第4の光ヘッド装置は、光を発する光源と、光源から出
射された光を情報記憶媒体上へと集光する集光手段を含
む集光光学系と、情報記憶媒体で反射された復路の光
を、光量の大きい第1の光と第1の光に比べて光量の小
さい第2の光とに分岐する分岐手段と、第1の光を受光
し、情報記憶媒体に記録された情報を再生するための信
号を出力する第1の光検出手段と、第2の光を受光し、
情報記憶媒体上に集光された光の収差を検出するための
信号を出力する第2の光検出手段と、第1の光検出手段
からの信号と第2の光検出手段からの信号との和信号に
基づいて、情報記憶媒体と集光手段との距離が特定の範
囲にあることを判断する手段とを備えたことを特徴とす
る。
To achieve the above object, a fourth optical head device according to the present invention includes a light source for emitting light, and a light condensing means for condensing the light emitted from the light source onto an information storage medium. A condensing optical system, branching means for branching the return light reflected by the information storage medium into a first light having a large light quantity and a second light having a small light quantity as compared with the first light, A first light detecting means for receiving a second light and a signal for outputting a signal for reproducing information recorded on the information storage medium;
A second light detecting means for outputting a signal for detecting an aberration of the light condensed on the information storage medium; and a signal from the first light detecting means and a signal from the second light detecting means. Means for judging that the distance between the information storage medium and the light collecting means is within a specific range based on the sum signal.

【0021】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第5の光ヘッド装置は、光を発する光源と、光源から出
射された光を情報記憶媒体上へと集光する集光手段を含
む集光光学系と、情報記憶媒体で反射された復路の光
を、光量の大きい第1の光と第1の光に比べて光量の小
さい第2の光とに分岐する分岐手段と、第1の光を受光
し、情報記憶媒体に記録された情報を再生するための信
号を出力する第1の光検出手段と、第2の光を受光し、
情報記憶媒体上に集光された光の収差を検出するための
信号を出力する第2の光検出手段とを備え、第1の光の
光量をηm、第2の光の光量をηs、集光光学系の開口
数をNA、集光光学系の情報記憶媒体から第1および第
2の光検出手段に至る復路の横倍率をαとし、情報記憶
媒体は複数の反射面を有し、情報記憶媒体の2つの反射
面の光学的間隔をdとし、第2の光検出手段の検出領域
の面積をS1とした場合、 S1≦4・π・(d・NA・α)2・ηs/ηm、 なる関係を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a fifth optical head device according to the present invention includes a light source for emitting light and a light condensing means for condensing light emitted from the light source onto an information storage medium. A condensing optical system, branching means for branching the return light reflected by the information storage medium into a first light having a large light quantity and a second light having a small light quantity as compared with the first light, A first light detecting means for receiving a second light and a signal for outputting a signal for reproducing information recorded on the information storage medium;
A second light detecting means for outputting a signal for detecting an aberration of light condensed on the information storage medium, wherein the light amount of the first light is ηm and the light amount of the second light is ηs; The numerical aperture of the optical optical system is NA, the lateral magnification of the return path from the information storage medium of the condensing optical system to the first and second light detecting means is α, the information storage medium has a plurality of reflection surfaces, When the optical distance between the two reflecting surfaces of the storage medium is d and the area of the detection area of the second light detection means is S1, S1 ≦ 4 · π · (d · NA · α) 2 · ηs / ηm It is characterized by having the following relationship.

【0022】前記の目的を達成するため、本発明に係る
情報記録再生装置は、光を発する光源と、光源から出射
された光を情報記憶媒体上へと集光する集光手段を含む
集光光学系と、情報記憶媒体で反射された復路の光を、
光量の大きい第1の光と第1の光に比べて光量の小さい
第2の光とに分岐する分岐手段と、第1の光を受光し、
情報記憶媒体に記録された情報を再生するための信号を
出力する第1の光検出手段と、第2の光を受光し、情報
記憶媒体上に集光された光の収差を検出するための信号
を出力する第2の光検出手段とを有する光ヘッド装置
と、光ヘッド装置と情報記憶媒体を相対的に移動させる
移動手段と、光ヘッド装置と移動手段を制御する制御手
段とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an information recording / reproducing apparatus according to the present invention comprises a light source for emitting light and a light condensing means for condensing light emitted from the light source onto an information storage medium. The optical system and the return light reflected by the information storage medium
Branching means for branching into a first light having a large light quantity and a second light having a small light quantity as compared with the first light; and receiving the first light;
First light detection means for outputting a signal for reproducing information recorded on the information storage medium, and a second light detection means for receiving the second light and detecting an aberration of the light focused on the information storage medium An optical head device having a second light detecting unit for outputting a signal; a moving unit for relatively moving the optical head device and the information storage medium; and a control unit for controlling the optical head device and the moving unit. It is characterized by the following.

【0023】前記の目的を達成するため、本発明に係る
収差検出方法は、光を発する光源と、光源から出射され
た光を情報記憶媒体上へと集光する集光手段を含む集光
光学系と、情報記憶媒体で反射された復路の光を光量の
大きい第1の光と第1の光に比べて光量の小さい第2の
光とに分岐する分岐手段と、第1の光を受光する第1の
光検出手段と、第2の光を受光する第2の光検出手段と
を用いた収差検出方法であって、第1の光検出手段から
の信号を用いて情報記憶媒体に記録された情報を再生
し、第2の光検出手段からの光を用いて情報記憶媒体上
に集光された光の収差を検出することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method for detecting aberration according to the present invention is directed to a condensing optical system including a light source for emitting light and a condensing means for condensing the light emitted from the light source onto an information storage medium. System, a branching unit for branching the return light reflected by the information storage medium into a first light having a large light amount and a second light having a small light amount as compared with the first light, and receiving the first light And a second light detecting means for receiving the second light, wherein the aberration is recorded on an information storage medium using a signal from the first light detecting means. The reproduced information is reproduced, and the aberration of the light collected on the information storage medium is detected using the light from the second light detecting means.

【0024】前記の目的を達成するため、本発明に係る
光ヘッド装置の調整方法は、光を発する光源と、光源か
ら出射された光を情報記憶媒体上へと集光する集光手段
を含む集光光学系と、情報記憶媒体で反射された復路の
光を光軸に近い第1の領域の光と光軸から遠い第2の領
域の光に分岐する分岐手段と、分岐手段を光軸に対して
回転する回転機構と、第1の領域の光を検出する第1の
光検出領域、および第2の領域の光を検出する第2の光
検出領域を有する光検出手段とを備えた光ヘッド装置の
調整方法であって、第1の光検出領域と第2の検出領域
はそれぞれの光の光軸の中心を通る直線に略平行な分割
線で分割されており、第1の光検出領域は、分割線によ
り、領域1Aと領域1Bとに分割され、第2の光検出領
域は、分割線により、分割線に対し領域1Aと同じ側に
ある領域2Aと領域1Bと同じ側にある領域2Bとに分
割され、領域1Aによる検出信号と領域2Bによる検出
信号との和信号をS1とし、領域1Bによる検出信号と
領域2Aによる検出信号との和信号をS2とした場合、
和信号S1と和信号S2との差信号がゼロになるよう
に、回転機構を用いて分岐手段を調整することを特徴と
する。
In order to achieve the above object, a method for adjusting an optical head device according to the present invention includes a light source for emitting light, and a light condensing means for condensing light emitted from the light source onto an information storage medium. A condensing optical system, branching means for branching the return light reflected by the information storage medium into light in a first area close to the optical axis and light in a second area far from the optical axis, And a photodetector having a first photodetection area for detecting light in the first area and a second photodetection area for detecting light in the second area. An adjustment method for an optical head device, wherein a first light detection area and a second detection area are divided by a division line substantially parallel to a straight line passing through the center of the optical axis of each light, and The detection region is divided into a region 1A and a region 1B by a division line, and the second light detection region is divided by a division line. Is divided into a region 2A on the same side as the region 1A and a region 2B on the same side as the region 1B with respect to the dividing line, and the sum signal of the detection signal from the region 1A and the detection signal from the region 2B is S1, and the region 1B S2 is the sum signal of the detection signal by the detection signal from the area 2A and the detection signal by the area 2A.
The branching means is adjusted by using a rotating mechanism so that the difference signal between the sum signal S1 and the sum signal S2 becomes zero.

【0025】上記の構成によれば、記録密度を高めた情
報記録媒体に対しても、球面収差の検出信号が安定に得
られ、情報を安定に記録および再生することが可能にな
る。
According to the above arrangement, a spherical aberration detection signal can be stably obtained even on an information recording medium having a high recording density, and information can be stably recorded and reproduced.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図1〜図27を参照して説明する。なお、以
下で参照する各図面において、同一の符号を付した要素
は同様の作用をなす。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the drawings referred to below, elements denoted by the same reference numerals perform the same operation.

【0027】(実施の形態1)本実施の形態1では、情
報記憶媒体としての光ディスクからの反射光をホログラ
ム素子により内周ビームと外周ビームの2つに分け、そ
のホログラム素子の回折光からは球面収差誤差信号を
得、その0次光からは情報再生信号を得る方法について
述べる。
(Embodiment 1) In Embodiment 1, reflected light from an optical disk as an information storage medium is divided into an inner beam and an outer beam by a hologram element. A method for obtaining a spherical aberration error signal and obtaining an information reproduction signal from the zero-order light will be described.

【0028】図1は、本発明の実施の形態1に係る光ヘ
ッド装置の構成図である。図1において、光源としての
半導体レーザ101から出射された光は、コリメートレ
ンズ102により平行光になり、サブビーム生成手段と
しての回折格子112を通る。この際、回折格子112
により±1次回折光が生成され、光は3つのビームに分
かれる。3つのビームのうち、中央の0次回折光による
ビームをメインビーム、±1次回折光による両脇のビー
ムをサブビームと呼ぶ。3つのビームは、ビームスプリ
ッター103を透過する。透過した3つのビームは、球
面収差補正手段としての凹レンズと凸レンズのレンズ組
104により波面が変換され、集光手段としての対物レ
ンズ105により、情報記憶媒体としての光ディスク1
07上に集光される。メインビームが光ディスク107
上のあるトラックの上にあるとき、2つのサブビームは
そのトラックと隣接するトラックとの中間にあるように
配置される。集光された3つのビームは、光ディスク1
07上のトラックにより反射・回折され、再び対物レン
ズ105、レンズ組104を通り、ビームスプリッター
103により反射される。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical head device according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, light emitted from a semiconductor laser 101 as a light source is converted into parallel light by a collimator lens 102 and passes through a diffraction grating 112 as a sub-beam generating unit. At this time, the diffraction grating 112
Generates ± first-order diffracted light, and the light is split into three beams. Of the three beams, the beam based on the 0th-order diffracted light at the center is called a main beam, and the beams on both sides by the ± 1st-order diffracted lights are called sub-beams. The three beams pass through the beam splitter 103. The transmitted three beams have their wavefronts converted by a lens set 104 of a concave lens and a convex lens as a spherical aberration correcting means, and an optical disk 1 as an information storage medium by an objective lens 105 as a condensing means.
07. Main beam is optical disk 107
When over a certain track above, the two sub-beams are positioned to be halfway between that track and an adjacent track. The three focused beams are
The light is reflected and diffracted by the track on the reference numeral 07, passes through the objective lens 105 and the lens set 104 again, and is reflected by the beam splitter 103.

【0029】図1の説明を続ける。ビームスプリッター
103により反射された3つのビームは、分岐手段とし
てのホログラム素子108により、回折光と0次光に分
岐される。ホログラム素子108を素通りした0次光で
ある3つのビームは検出レンズ109により集光され、
円柱レンズ110によりトラックに対して45度方向の
非点収差が与えられて、光検出手段としての光検出器1
11に入る。この光を受けて光検出器111から出力さ
れる信号は、RF信号・FE信号・TE信号生成回路2
01に入力される。RF信号・FE信号・TE信号生成
回路201から出力されるRF信号は、光ディスク10
7に記録された情報を再生するために使用され、フォー
カス誤差(FE)信号とトラック誤差(TE)信号は、
制御・駆動回路204に入力される。制御・駆動回路2
04は、FE信号とTE信号を受けて、対物レンズ10
5のアクチュエータ106を駆動する。
The description of FIG. 1 will be continued. The three beams reflected by the beam splitter 103 are split into diffracted light and zero-order light by a hologram element 108 as a splitting unit. The three beams, which are the zero-order light passing through the hologram element 108, are collected by the detection lens 109,
The astigmatism in the direction of 45 degrees is given to the track by the cylindrical lens 110, and the light detector 1 as the light detecting means is provided.
Enter 11. The signal output from the photodetector 111 in response to the light is an RF signal / FE signal / TE signal generation circuit 2
01 is input. The RF signal output from the RF signal / FE signal / TE signal generation circuit 201 is
7, the focus error (FE) signal and the track error (TE) signal are
It is input to the control / drive circuit 204. Control / drive circuit 2
04 receives the FE signal and the TE signal,
5 is driven.

【0030】一方、ホログラム素子108で回折された
メインビームの+1次光と−1次光も検出レンズ109
で集光され、円柱レンズ110によりトラックに対して
45度方向の非点収差が与えられて、光検出器111に
入る。これらの光を受けて光検出器111から出力され
る信号は、SAE信号生成回路202に入力される。S
AE信号生成回路202は球面収差誤差信号(SAE信
号)を出力する。SAE信号は、制御・駆動回路203
に入り、球面収差補正手段としてのレンズ組み104の
レンズ間の距離を変化させ、光ディスク107上のビー
ムの球面収差が最小となるように制御が行われる。ホロ
グラム素子108とSAE信号生成回路202とで球面
収差検出手段が構成される。
On the other hand, the + 1st order light and the -1st order light of the main beam diffracted by the hologram element 108 are also detected by the detection lens 109.
Then, the astigmatism in the direction of 45 degrees is given to the track by the cylindrical lens 110 and the light enters the photodetector 111. A signal output from the photodetector 111 in response to these lights is input to the SAE signal generation circuit 202. S
The AE signal generation circuit 202 outputs a spherical aberration error signal (SAE signal). The SAE signal is supplied to the control / drive circuit 203.
The control is performed such that the distance between the lenses of the lens set 104 as the spherical aberration correcting means is changed, and the spherical aberration of the beam on the optical disk 107 is minimized. The hologram element 108 and the SAE signal generation circuit 202 constitute a spherical aberration detecting unit.

【0031】図2は、ホログラム素子108の正面図で
ある。半径R1の円の外側の領域1200、および半径
R1の円の内側の領域1201には、それぞれ格子間隔
の異なる回折格子が作製されている。光ディスク107
で反射・回折され対物レンズ105を通過したビームの
ホログラム素子108上への投影図は、半径Rbの円形
(図の破線の円)に相当する。R1/Rbは0.75程
度とする。これにより、ビームのうち外側の領域にかか
る面積と内側の領域にかかる面積はほぼ等しくなり、信
号強度もほぼ等しくなる。このとき、光ディスク107
の厚さ誤差等による球面収差に対するSAE信号の変化
の度合いである検出感度は最も高くなる。従って、R1
/Rbは0.75前後が最適である。図5は、デフォー
カスによるSAE信号値の変動を、R1/Rbをパラメ
ータとしてプロットした図である。この図5からも、R
1/Rbは0.75前後でデフォーカスによるSAE信
号値の変動が小さくなることがわかる。デフォーカスに
よるSAE信号の変動を小さくするには、情報記憶媒体
としての光ディスク107と集光手段としての対物レン
ズ105の相対距離の変化であるデフォーカス量の変化
に対して、第1の領域である領域1200に含まれる光
の焦点ずれ量の変化量と、第2の領域である領域120
1に含まれる光の焦点ずれ量の変化量が等しければよ
い。デフォーカスによりSAE信号値が変動すると、フ
ォーカス制御のサーボループと、球面収差補正制御のサ
ーボループとが干渉を起こし、制御が安定しないという
不具合が発生する。R1/Rbが0.75前後であれ
ば、この干渉は小さく、安定な制御が可能となる。な
お、このR1/Rbの最適値はビームの中央と端の光強
度比に依存する。中央の光強度に対する端の光強度の比
が小さい場合には、R1/Rbはより小さいほうが干渉
は小さくなる。
FIG. 2 is a front view of the hologram element 108. Diffraction gratings with different grating intervals are formed in a region 1200 outside the circle with the radius R1 and a region 1201 inside the circle with the radius R1. Optical disk 107
The projection on the hologram element 108 of the beam reflected and diffracted by the optical lens 105 and passed through the objective lens 105 corresponds to a circle having a radius Rb (a circle shown by a broken line in the figure). R1 / Rb is about 0.75. As a result, the area of the beam on the outer region is substantially equal to the area of the beam on the inner region, and the signal intensity is also substantially equal. At this time, the optical disk 107
The detection sensitivity, which is the degree of change of the SAE signal with respect to the spherical aberration due to the thickness error or the like, becomes highest. Therefore, R1
The optimum value of / Rb is around 0.75. FIG. 5 is a diagram in which the fluctuation of the SAE signal value due to defocus is plotted using R1 / Rb as a parameter. From this FIG.
It can be seen that the fluctuation of the SAE signal value due to defocus is small when 1 / Rb is about 0.75. In order to reduce the variation of the SAE signal due to defocus, a change in the defocus amount, which is a change in the relative distance between the optical disk 107 as the information storage medium and the objective lens 105 as the light condensing means, occurs in the first region. The amount of change in the amount of defocus of light included in a certain region 1200 and the amount of change in the
It is only necessary that the amount of change in the amount of defocus of the light included in 1 is equal. When the SAE signal value fluctuates due to defocus, the servo loop of the focus control and the servo loop of the spherical aberration correction control interfere with each other, causing a problem that the control is not stable. If R1 / Rb is around 0.75, this interference is small and stable control is possible. The optimum value of R1 / Rb depends on the light intensity ratio between the center and the end of the beam. When the ratio of the light intensity at the end to the light intensity at the center is small, the smaller R1 / Rb, the smaller the interference.

【0032】図3は、光検出器111の検出領域の配
置、RF信号・TE信号・FE信号生成回路201、S
AE信号生成回路202等の詳細の構成図である。図3
において、光検出器111は、メインビーム検出領域
(領域153a〜153d)、サブビーム検出領域(領
域152a〜153d、領域154a〜154d)、S
AE信号検出領域(領域151a〜151f、領域15
5a〜155f)の大きく分けて3つの検出領域を持
つ。メインビームのうちホログラム素子108を透過し
た0次光がビーム121であり、サブビームのうちホロ
グラム素子108を透過した0次光がビーム124aと
124bであり、メインビームのうちホログラム素子1
08の領域1200で回折された+1次光のビームが1
22a、−1次光のビームが122b、領域1201で
回折された+1次光のビームが123a、−1次光のビ
ームが123bである。
FIG. 3 shows the arrangement of the detection area of the photodetector 111, the RF signal / TE signal / FE signal generation circuits 201 and S
FIG. 3 is a detailed configuration diagram of an AE signal generation circuit 202 and the like. FIG.
, The photodetector 111 includes a main beam detection region (regions 153a to 153d), a sub beam detection region (regions 152a to 153d, and regions 154a to 154d), S
AE signal detection area (areas 151a to 151f, area 15
5a to 155f) are roughly divided into three detection areas. The 0th-order light transmitted through the hologram element 108 in the main beam is the beam 121, the 0th-order light transmitted through the hologram element 108 in the sub-beams is the beams 124a and 124b, and the hologram element 1 in the main beam.
The beam of the +1 order light diffracted in the region 1200 of 08 is 1
22a, the −1st-order light beam is 122b, the + 1st-order light beam diffracted in the region 1201 is 123a, and the −1st-order light beam is 123b.

【0033】検出領域153a〜153dは、ビーム1
21を受け、受光した光量に応じた電流信号を出力す
る。電流電圧変換回路211は、電流信号を受けて電圧
信号を出力する。加算器228は、上下左右の検出領域
のうち、対角に配置された検出領域153aと153c
から出力された信号を加算する。加算器229は、上下
左右の検出領域のうち、別の対角に配置された検出領域
153bと153dから出力された信号を加算する。差
動回路230は、加算器228から出力された信号と加
算器229から出力された信号を受け、その差信号を出
力する。これがフォーカス誤差信号(FE)となる。位
相差TE生成回路231は、加算器228と加算器22
9からの出力信号を受け、その位相を比較して位相差ト
ラック誤差信号(TE)を出力する。
The detection areas 153a to 153d correspond to the beam 1
21 and outputs a current signal corresponding to the amount of received light. The current-voltage conversion circuit 211 receives the current signal and outputs a voltage signal. The adder 228 includes detection areas 153a and 153c arranged diagonally among the detection areas of up, down, left, and right.
Are added. The adder 229 adds up the signals output from the detection areas 153b and 153d arranged at different diagonals among the upper, lower, left, and right detection areas. Differential circuit 230 receives the signal output from adder 228 and the signal output from adder 229, and outputs the difference signal. This is the focus error signal (FE). The phase difference TE generation circuit 231 includes an adder 228 and an adder 22.
9, and outputs a phase difference tracking error signal (TE) by comparing the phases.

【0034】加算器232は、上下左右の検出領域のう
ち、左側に配置された検出領域153aと153bから
出力された信号を加算する。加算器233は、上下左右
の検出領域のうち、右側に配置された検出領域153c
と153dから出力された信号を加算する。差動回路2
34は、加算器232から出力された信号と加算器23
3から出力された信号を受け、その差信号を出力する。
これがプッシュプルTE信号(PP−TE)となる。ま
た、加算器235は、加算器232と加算器233から
の出力信号を受けて、その和信号を出力する。これが光
ディスク107に記録された情報を再生するためのRF
信号となる。
The adder 232 adds the signals output from the detection areas 153a and 153b arranged on the left side among the upper, lower, left and right detection areas. The adder 233 includes a detection area 153c arranged on the right side among the upper, lower, left, and right detection areas.
And the signal output from 153d. Differential circuit 2
34 is a signal output from the adder 232 and the adder 23
3 and outputs the difference signal.
This is a push-pull TE signal (PP-TE). The adder 235 receives the output signals from the adders 232 and 233 and outputs the sum signal. This is an RF for reproducing information recorded on the optical disc 107.
Signal.

【0035】また、検出領域152a〜152bと検出
領域154a〜154bは、それぞれ、サブビーム12
4aと124bを受け、受光した光量に応じた電流信号
を出力する。電流電圧変換回路210は、電流信号を受
けて電圧信号を出力する。差動回路236は、検出領域
152aと検出領域154aからの出力信号の和信号
と、検出領域152bと検出領域154bからの出力信
号の和信号とを受け、その差信号を出力する。これがサ
ブビームのTE信号(SUB−TE)となる。差動回路
237は、差動回路234と差動回路236からの出力
信号を受け、その差信号を出力する。これがディファレ
ンシャルプッシュプル方式(DPP)のTE信号(DP
P−TE)となる。加算器228、229、232、2
33、235と、差動回路230、234、236、2
37と、位相差TE生成回路231とで、RF信号・F
E信号・TE信号生成回路201が構成される。
The detection areas 152a to 152b and the detection areas 154a to 154b respectively
4a and 124b, and outputs a current signal corresponding to the amount of light received. Current-voltage conversion circuit 210 receives the current signal and outputs a voltage signal. Differential circuit 236 receives the sum signal of the output signals from detection region 152a and detection region 154a, and the sum signal of the output signals from detection region 152b and detection region 154b, and outputs the difference signal. This is a sub-beam TE signal (SUB-TE). The differential circuit 237 receives output signals from the differential circuits 234 and 236 and outputs the difference signal. This is the differential push-pull (DPP) TE signal (DP
P-TE). Adders 228, 229, 232, 2
33, 235 and differential circuits 230, 234, 236, 2
37 and the phase difference TE generation circuit 231 to generate the RF signal F
An E signal / TE signal generation circuit 201 is configured.

【0036】更に図3の説明を続ける。検出領域151
a〜151fは、ビーム122a、123aを受け、受
光した光量に応じた電流信号を出力する。また、検出領
域155a〜fは、ビーム122b、123bを受け、
受光した光量に応じた電流信号を出力する。電流電圧変
換回路210は、電流信号を受けて電圧信号を出力す
る。加算器221は、検出領域151b、151d、1
51f、および検出領域155a、155c、155e
から出力された信号を加算する。また、加算器222
は、検出領域151a、151c、151e、および検
出領域155b、155d、155fから出力された信
号を加算する。差動回路223は、加算器221から出
力された信号と加算器222から出力された信号とを受
け、その差信号を出力する。これが球面収差誤差信号
(SAE信号)となる。2つの加算器221、222
と、差動回路223とで、SAE信号生成回路202が
構成される。
The description of FIG. 3 will be continued. Detection area 151
a to 151f receive the beams 122a and 123a, and output current signals corresponding to the amount of received light. The detection areas 155a to 155f receive the beams 122b and 123b,
A current signal corresponding to the amount of received light is output. Current-voltage conversion circuit 210 receives the current signal and outputs a voltage signal. The adder 221 includes detection areas 151b, 151d, 1
51f and detection areas 155a, 155c, 155e
Are added. The adder 222
Adds the signals output from the detection areas 151a, 151c, 151e and the detection areas 155b, 155d, 155f. Differential circuit 223 receives the signal output from adder 221 and the signal output from adder 222, and outputs the difference signal. This is a spherical aberration error signal (SAE signal). Two adders 221, 222
And the differential circuit 223 constitute the SAE signal generation circuit 202.

【0037】一方、加算器224は、検出領域151
a、151b、151c、および検出領域155d、1
55e、155fから出力された信号を加算する。ま
た、加算器225は、検出領域151d、151e、1
51f、および検出領域155a、155b、155c
から出力された信号を加算する。差動回路226は、加
算器224から出力された信号と加算器225から出力
された信号とを受け、その差信号を出力する。これはビ
ーム122a、122b、およびビーム123a、12
3bと、それぞれ、検出領域151a〜151f、およ
び検出領域155a〜fとの回転ずれをあらわす回転誤
差信号(ROT)となる。ROT信号は、ヘッド調整時
に球面収差用ビームを生成するホログラム素子108と
光検出器111の回転方向の角度を調整するために用い
られる。ホログラム素子108は、回転調整機構212
(図1)により回転させられる。回転調整機構212
は、ROT信号生成回路251からの出力信号であるR
OT信号を受けて、このROT信号の値がゼロになるよ
うに、ホログラム素子108を回転し調整する。これに
より、ホログラム素子108は光検出器111に対し正
しい位置にセットされる。
On the other hand, the adder 224 outputs the detection area 151.
a, 151b, 151c, and the detection areas 155d, 1
The signals output from 55e and 155f are added. Further, the adder 225 outputs the detection areas 151d, 151e, 1
51f and detection areas 155a, 155b, 155c
Are added. Differential circuit 226 receives the signal output from adder 224 and the signal output from adder 225, and outputs the difference signal. This is because beams 122a, 122b and beams 123a, 12
3b, and a rotation error signal (ROT) representing a rotation shift between the detection regions 151a to 151f and the detection regions 155a to 155f, respectively. The ROT signal is used to adjust the angle in the rotation direction between the hologram element 108 that generates a beam for spherical aberration and the photodetector 111 during head adjustment. The hologram element 108 includes a rotation adjusting mechanism 212
(FIG. 1). Rotation adjustment mechanism 212
R is an output signal from the ROT signal generation circuit 251.
Upon receiving the OT signal, the hologram element 108 is rotated and adjusted so that the value of the ROT signal becomes zero. Thereby, the hologram element 108 is set at a correct position with respect to the photodetector 111.

【0038】図4Aは、電流電圧変換回路210の構成
図である。各光検出領域151a〜151f、152
a、152b、154a、154b、155a〜155
fには、逆バイアス電圧Vcが印加されている。これら
各光検出領域から出力された電流信号Ip1は、抵抗値
R1を有する変換抵抗242に流れる。変換抵抗242
にはIp1×R1の電圧降下が生じる。この電圧降下が
オペアンプ243で構成されたボルテージフォロワーに
より後段の回路に出力される。この構成は、オペアンプ
で発生する低域の1/fノイズを増幅しないため、低周
波数の信号の電流電圧変換回路に適する。
FIG. 4A is a configuration diagram of the current-voltage conversion circuit 210. Each of the light detection areas 151a to 151f, 152
a, 152b, 154a, 154b, 155a-155
A reverse bias voltage Vc is applied to f. The current signal Ip1 output from each of the light detection areas flows to the conversion resistor 242 having the resistance value R1. Conversion resistor 242
Causes a voltage drop of Ip1 × R1. This voltage drop is output to the subsequent circuit by the voltage follower constituted by the operational amplifier 243. Since this configuration does not amplify the low-frequency 1 / f noise generated by the operational amplifier, it is suitable for a low-frequency signal current-voltage conversion circuit.

【0039】図4Bは、別の電流電圧変換回路211の
構成図である。各光検出領域153a〜153dには、
逆バイアス電圧Vcが印加されている。これら各光検出
領域から出力された電流信号Ip2は、抵抗値R2を有
する変換抵抗244に流れ込む。変換抵抗244は、オ
ペアンプ246の帰還抵抗を兼ねる。オペアンプ246
のプラス入力は、抵抗245を介して基準電圧になって
いるため、オペアンプ246の出力信号として、基準電
圧に対して、−Ip2×R2の電圧が後段の回路に出力
される。この構成は、大きな変換抵抗を用いても、それ
が光検出領域等の浮遊容量と切り離されるため、高周波
数の信号の電流電圧変換回路に適する。
FIG. 4B is a configuration diagram of another current / voltage conversion circuit 211. In each of the light detection areas 153a to 153d,
Reverse bias voltage Vc is applied. The current signal Ip2 output from each of these light detection regions flows into the conversion resistor 244 having the resistance value R2. The conversion resistor 244 also serves as a feedback resistor of the operational amplifier 246. Operational amplifier 246
Is a reference voltage via the resistor 245, a voltage of −Ip2 × R2 with respect to the reference voltage is output to the subsequent circuit as an output signal of the operational amplifier 246. This configuration is suitable for a high-frequency signal current-voltage conversion circuit even if a large conversion resistor is used because it is separated from a stray capacitance such as a photodetection region.

【0040】次に、各ビームの光量の配分割合について
述べる。本実施の形態の構成では、高い周波数(数10
MHz程度)まで利用される信号は、中央の検出領域1
53a〜153dから出力される信号のみである。検出
領域151a〜151f、検出領域155a〜155f
から出力される信号は、球面収差検出を行い、球面収差
補正手段を駆動するために、光ディスクの回転数の10
倍程度の周波数(数100Hz程度)が利用される。こ
のため、ホログラム108の0次回折光のビーム121
に比べて、±1次回折光のビーム122a、122bと
ビーム123a、123bの光量を小さくすることがで
き、その分だけ0次光の光量を大きくすることができ
る。記録可能な光ディスクでは、記録層の反射率は再生
専用の光ディスクに比べて低く、また記録容量を増やす
ために多層化された光ディスクでは、実質的な反射率は
更に下がる。一方、少ない光量の光を高い信号ノイズ比
(SN比)で再生するためには、電流電圧変換回路の変
換抵抗を大きくすればよいが、変換抵抗を大きくする
と、その変換抵抗と光検出領域の浮遊容量との間に形成
されるローパスフィルタにより、高い周波数の信号が得
られないという問題がある。また、RF信号を得るため
にいくつかの信号を加算する際には、電流電圧変換回路
で発生するノイズも一緒に加算されるためSN比を下げ
る要因となる。これらを勘案すると、RF信号の再生の
ためには、できるだけ多くの光量を割き、電流電圧変換
回路の個数を少なくする必要があり、本実施の形態はこ
の要請を満たしている。
Next, the distribution ratio of the light quantity of each beam will be described. In the configuration of the present embodiment, the high frequency (Equation 10)
MHz) is applied to the central detection area 1
Only signals output from 53a to 153d. Detection areas 151a to 151f, detection areas 155a to 155f
Is output from the optical disc at a rotational speed of 10 to detect the spherical aberration and drive the spherical aberration correcting means.
A frequency of about twice (about several hundred Hz) is used. Therefore, the beam 121 of the 0th-order diffracted light of the hologram 108
In comparison with the above, the light amounts of the ± 1st-order diffracted light beams 122a and 122b and the beams 123a and 123b can be reduced, and the light amount of the 0th-order light can be increased accordingly. In a recordable optical disk, the reflectance of the recording layer is lower than that of a read-only optical disk, and in a multilayered optical disk for increasing the recording capacity, the substantial reflectance is further reduced. On the other hand, in order to reproduce a small amount of light with a high signal-to-noise ratio (SN ratio), the conversion resistance of the current-voltage conversion circuit may be increased, but if the conversion resistance is increased, the conversion resistance and the light detection area There is a problem that a high-frequency signal cannot be obtained due to the low-pass filter formed between the floating capacitor and the stray capacitance. In addition, when several signals are added to obtain an RF signal, noise generated in the current-voltage conversion circuit is added together, which causes a reduction in the SN ratio. Considering these, in order to reproduce the RF signal, it is necessary to allocate as much light as possible and reduce the number of current-voltage conversion circuits, and this embodiment satisfies this requirement.

【0041】保護層の基材厚誤差等により発生する球面
収差を検出する方法として、例えば特開2000−18
2254号公報に、ホログラム素子により光軸に近い領
域の光を分離し、スポットの大きさから焦点ずれを検出
する方法(スポットサイズ法)が記載されている。ま
た、特開2000−171346号公報には、ホログラ
ム素子による光軸に近い半円状領域と遠い半円状領域を
分離して、焦点前後で半円の方向が入れ替わることを利
用して焦点ずれを検出する方法(ナイフエッジ法)が記
載されている。
As a method for detecting spherical aberration caused by an error in the thickness of the base material of the protective layer, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-18
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2254 discloses a method (spot size method) in which light in a region near the optical axis is separated by a hologram element, and defocus is detected from the size of a spot. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-171346 discloses that a semi-circular region near the optical axis and a semi-circular region far from the optical axis by a hologram element are separated, and defocusing is performed using the fact that the directions of the semicircles are switched before and after the focal point. (Knife edge method) is described.

【0042】しかし、いずれの方法も、全体の光ビーム
をいくつかに分割しているため、情報再生信号はこれら
別々の検出領域から得られた信号を加算する必要があっ
た。このため、電流電圧変換回路のオペアンプの数が増
え、再生信号のSN比が下がってしまった。すなわち、
特開2000−182254号公報では、オペアンプの
数は2倍に増えるためSN比は約0.71倍悪化し、特
開2000−171346号公報では、オペアンプの数
は3個から5個へと増えるためSN比は0.77倍悪化
する。このため情報再生の誤り率が増加する。本実施の
形態では、ホログラム素子の回折格子は自由に設計で
き、この0次光の配分比率を80%以上にすることも可
能である。このため、SN比の低下を0.8倍以上に抑
えたまま、球面収差検出が可能となる。
However, in each method, since the entire light beam is divided into several parts, it is necessary to add signals obtained from these separate detection areas to the information reproduction signal. For this reason, the number of operational amplifiers in the current-voltage conversion circuit increases, and the SN ratio of the reproduced signal decreases. That is,
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-182254, the number of operational amplifiers doubles, so that the SN ratio deteriorates about 0.71 times. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-171346, the number of operational amplifiers increases from three to five. Therefore, the SN ratio deteriorates 0.77 times. Therefore, the error rate of information reproduction increases. In the present embodiment, the diffraction grating of the hologram element can be freely designed, and the distribution ratio of the zero-order light can be set to 80% or more. For this reason, it is possible to detect spherical aberration while keeping the S / N ratio from decreasing 0.8 times or more.

【0043】本実施の形態の例では、球面収差により、
内周の光であるビーム123a、123bと外周の光で
あるビーム122a、122bとでは、90度異なる方
向にビームがひずむ。このひずみは、円柱レンズ110
によって与えられた非点収差によるものであり、光検出
器と集光点位置の関係によりビームのひずむ方向が異な
る原理は、非点収差法のフォーカス誤差検出としても利
用されるものである。この原理とビームの配置から、検
出領域151a〜151fと155a〜155fについ
て、それぞれ、千鳥に配置された検出領域からの出力信
号を加算し、その差信号を得ることにより、ビーム12
3a、123bの焦点ずれ量とビーム122a、122
bの焦点ずれ量の差が求められ、球面収差誤差信号を得
ることができる。この信号により球面収差補正手段とし
てのレンズ組み104のレンズ間隔を制御することで、
スポットの球面収差は小さく保たれ、情報の記録や再生
が安定してでき、誤り率も低く抑えることができる。
In the example of this embodiment, due to spherical aberration,
The beams 123a and 123b, which are light on the inner circumference, and the beams 122a, 122b, which are light on the outer circumference, are distorted in directions different by 90 degrees. This distortion is caused by the cylindrical lens 110
The principle that the direction in which the beam is distorted differs depending on the relationship between the photodetector and the position of the focal point is also used as the focus error detection in the astigmatism method. Based on this principle and the arrangement of the beams, the output signals from the detection regions arranged in a zigzag manner are added to the detection regions 151a to 151f and 155a to 155f, and the difference signal is obtained, thereby obtaining the beam 12.
3a and 123b and the beams 122a and 122
The difference between the defocus amounts b is obtained, and a spherical aberration error signal can be obtained. By controlling the lens interval of the lens set 104 as the spherical aberration correcting means by this signal,
The spherical aberration of the spot is kept small, information can be recorded and reproduced stably, and the error rate can be kept low.

【0044】なお、ここでは、ビーム123a、123
bの焦点ずれ量とビーム122a、122bの焦点ずれ
量との差から球面収差量を求めたが、ビーム123a、
123bの焦点ずれ量のみ、またはビーム122a、1
22bの焦点ずれ量のみを用いても、デフォーカスがゼ
ロであれば球面収差量を検出できる。
Here, the beams 123a, 123
The amount of spherical aberration was determined from the difference between the defocus amount of b and the defocus amounts of the beams 122a and 122b.
123b alone or the beams 122a,
Even if only the defocus amount of 22b is used, the spherical aberration amount can be detected if the defocus is zero.

【0045】本実施の形態の構成では、内周の領域の光
を0次光の光軸中心に近い側、外周の領域の光を光軸中
心から遠い側に飛ばしている。これは、内周領域の光は
光検出器上での広がりが小さく、外周領域の光は光検出
器上での広がりが大きいためである。光源の波長変動や
検出レンズの焦点距離ばらつき等による光の位置変動へ
の影響が大きい、光軸中心から遠い位置へ外周領域の光
を配置し、光源の波長変動等による光の位置変動への影
響が小さい、光軸中心に近い位置へ内周領域の光を配置
する。これにより、光源の波長変動や検出レンズの焦点
距離ばらつきがあっても、球面収差信号の特性の劣化を
抑えることができる。
In the configuration of the present embodiment, light in the inner peripheral area is directed to the side closer to the optical axis center of the zero-order light, and light in the outer peripheral area is directed to the side farther from the optical axis center. This is because the light in the inner peripheral area has a small spread on the photodetector, and the light in the outer peripheral area has a large spread on the photodetector. The light in the outer peripheral area is located far from the center of the optical axis, which greatly affects the light position fluctuation due to the wavelength fluctuation of the light source and the focal length fluctuation of the detection lens. The light in the inner peripheral region is arranged at a position near the optical axis center where the influence is small. This makes it possible to suppress the deterioration of the characteristics of the spherical aberration signal even if the wavelength of the light source fluctuates or the focal length of the detection lens fluctuates.

【0046】また、この構成のように、ディファレンシ
ャルプッシュプル法(DPP法)と球面収差検出を行う
場合は、図3に示したように、光検出器上で、DPP法
を適用するサブビームと球面収差検出用の光ビームは、
メインビームの0次光に対して略直交した方向に配置す
る。これにより、DPP法が適用されるサブビームと球
面収差検出用の光ビームとの干渉を最小することができ
る。なお、ここでは、サブビームはDPP法に用いる例
を示したが、3ビーム法のトラッキングに用いるための
サブビームであっても、この配置を用いることにより干
渉を最小にする効果が得られる。
When the differential push-pull method (DPP method) and the spherical aberration detection are performed as in this configuration, as shown in FIG. 3, the sub-beam and the spherical surface to which the DPP method is applied are arranged on the photodetector. The light beam for detecting aberration is
It is arranged in a direction substantially orthogonal to the zero-order light of the main beam. Thus, interference between the sub-beam to which the DPP method is applied and the light beam for detecting spherical aberration can be minimized. Here, an example is shown in which the sub-beams are used for the DPP method. However, even if the sub-beams are used for tracking in the three-beam method, an effect of minimizing interference can be obtained by using this arrangement.

【0047】さらに、この構成のように、内周領域の光
と外周領域の光を並べて検出する場合、内周領域の光を
検出する検出領域の外側の2つと、外周領域の光を検出
する検出領域の内側の2つとは共用することができる。
これにより、検出領域を減らすことができ、検出領域の
簡略化、小型化が実現できる。この結果、光ヘッド装置
を小型化することができる。
Further, when the light in the inner peripheral area and the light in the outer peripheral area are detected side by side as in this configuration, two lights outside the detection area for detecting the light in the inner peripheral area and the light in the outer peripheral area are detected. The two inside the detection area can be shared.
Thus, the detection area can be reduced, and the detection area can be simplified and downsized. As a result, the size of the optical head device can be reduced.

【0048】次に、ホログラム素子108の代わりに、
図6に示したホログラム素子301を用いることによ
り、ラジアルチルト検出を兼ねる方法について述べる。
ホログラム素子301では、メインビームの内、光ディ
スク107のトラックにより回折された±1次回折光が
もとの0次光ビームと重なる2つの領域にあわせて、領
域1202〜1205を設け、そこを通過する光の一部
をそれぞれ別の場所に回折させる。領域1202は領域
1203の内側、領域1204は領域1205の内側に
配置されている。
Next, instead of the hologram element 108,
A method of using the hologram element 301 shown in FIG. 6 to also perform radial tilt detection will be described.
In the hologram element 301, regions 1202 to 1205 are provided in accordance with two regions of the main beam where ± 1st-order diffracted light diffracted by the track of the optical disk 107 overlaps the original 0th-order light beam, and passes therethrough. Part of the light is diffracted to different places. The region 1202 is located inside the region 1203, and the region 1204 is located inside the region 1205.

【0049】図7に、これらの領域で回折された光の検
出器上での位置を示す。領域1202の回折光は光ビー
ム126a及び126b、領域1203の回折光は光ビ
ーム127a及び127b、領域1204の回折光は光
ビーム128a及び128b、領域1205の回折光は
光ビーム125a及び125bとなる。信号の演算によ
り、4つの検出領域からの出力信号の和信号RT1=信
号(151a)+信号(151f)+信号(155c)
+信号(155d)と、別の4つの検出領域からの出力
信号の和信号RT2=信号(151b)+信号(151
e)+信号(155b)+信号(155e)とが得られ
る。そして、ラジアルチルト誤差信号RTEは、RT1
とRT2の差として求められる。
FIG. 7 shows the positions of the light diffracted in these regions on the detector. The diffracted light in the region 1202 is light beams 126a and 126b, the diffracted light in the region 1203 is light beams 127a and 127b, the diffracted light in the region 1204 is light beams 128a and 128b, and the diffracted light in the region 1205 is light beams 125a and 125b. By the signal operation, the sum signal RT1 of the output signals from the four detection areas = signal (151a) + signal (151f) + signal (155c)
+ Signal (155d) and the sum signal RT2 of the output signals from the other four detection areas = signal (151b) + signal (151)
e) + signal (155b) + signal (155e). Then, the radial tilt error signal RTE is RT1
And RT2.

【0050】ラジアルチルトがあると波面はN字状にな
る。光ディスク107のトラックにより回折された±1
次光が0次光と重なり干渉する際、+1次光と0次光と
の干渉領域では、例えば正のラジアルチルトがあると、
中心付近の光強度が増加し、周辺部の光強度が減少す
る。逆に、負のラジアルチルトがあると、中心付近の光
強度が減少し、周辺部の光強度が増加する。一方、−1
次光と0次光との干渉領域では、例えば正のラジアルチ
ルトがあると、中心付近の光強度が減少し、周辺部の光
強度が増加する。逆に、負のラジアルチルトがあると、
中心付近の光強度が増加し、周辺部の光強度が減少す
る。このため、+1次側の干渉領域の中心付近からの出
力信号と−1次側の干渉領域の周辺部からの出力信号と
の和信号と、+1次側の干渉領域の周辺部からの出力信
号と−1次側の干渉領域の中心付近からの出力信号との
和信号との差をとることにより、ラジアルチルトを、極
性を含めて検出することができる。このラジアルチルト
誤差信号をもとにチルト補正を行うことにより、スポッ
トのコマ収差は小さく保たれ、情報の記録や再生が安定
してでき、誤り率も低く抑えることができる。
If there is a radial tilt, the wavefront becomes N-shaped. ± 1 diffracted by the track of the optical disc 107
When the next-order light overlaps and interferes with the 0th-order light, in the interference region between the + 1st-order light and the 0th-order light, for example, if there is a positive radial tilt,
The light intensity near the center increases and the light intensity near the periphery decreases. Conversely, if there is a negative radial tilt, the light intensity near the center decreases and the light intensity near the periphery increases. On the other hand, -1
In the interference region between the next-order light and the zero-order light, for example, if there is a positive radial tilt, the light intensity near the center decreases and the light intensity near the periphery increases. Conversely, if there is a negative radial tilt,
The light intensity near the center increases and the light intensity near the periphery decreases. Therefore, the sum signal of the output signal from the vicinity of the center of the + 1st-order interference area and the output signal from the periphery of the −1st-order interference area, and the output signal from the periphery of the + 1st-order interference area The radial tilt including the polarity can be detected by calculating the difference between the sum and the output signal from the vicinity of the center of the interference area on the −1st side. By performing tilt correction based on this radial tilt error signal, the coma of the spot is kept small, information can be recorded and reproduced stably, and the error rate can be suppressed low.

【0051】また、本実施の形態において、検出領域1
51a〜151f、及び検出領域155a〜155f
と、検出領域153a〜153dからの出力信号を加算
することにより、光ディスク107と対物レンズ105
の距離がジャストフォーカス付近の特定の距離に近づい
たことを検出する接近検出信号を得ることができる。検
出領域153a〜153d(メインPD)からの出力信
号の和信号からだけでも接近検出は可能であるが、検出
系の縦倍率が高い場合などでは、信号の変化の割合が早
く、確実な検出ができない。そこで、メインPDからの
和信号と、球面収差検出用の検出領域151a〜151
f、155a〜155f(SAE用PD=SAE_P
D)からの出力信号の和信号との加算することにより、
信号変化のデフォーカスに対する割合が小さくなり、検
出が確実にできるようになる。接近検出の判断手段は特
に図示しないが、和信号と予め定めた検出レベルとを比
較し、その差の極性により接近したことを判断する。こ
れは通常、制御用マイコン等のコントローラの中で行わ
れる。
In this embodiment, the detection area 1
51a to 151f and detection areas 155a to 155f
And the output signals from the detection areas 153a to 153d, and thereby the optical disc 107 and the objective lens 105 are added.
Can be obtained, which detects that the distance of the target has approached a specific distance near the just focus. The approach detection can be performed only from the sum signal of the output signals from the detection areas 153a to 153d (main PD). However, when the vertical magnification of the detection system is high, the rate of change of the signal is fast, and reliable detection is possible. Can not. Therefore, the sum signal from the main PD and the detection areas 151a to 151 for detecting spherical aberration are used.
f, 155a to 155f (PD for SAE = SAE_P
By adding the output signal from D) with the sum signal,
The ratio of the signal change to the defocus is reduced, and the detection can be reliably performed. Although not shown, the approach detection judging means compares the sum signal with a predetermined detection level, and judges the approach based on the polarity of the difference. This is usually performed in a controller such as a control microcomputer.

【0052】図8に、上記二つの場合のデフォーカスに
よる信号の変化の様子を示す。図8に示すように、メイ
ンPDのみの場合に比べ、SAE用PDとの和をとった
場合には、信号の範囲がおよそ3倍になっている。この
ため接近検出が確実にできるようになる。光ディスク1
07にフォーカスを掛ける際に対物レンズ105を光デ
ィスク107に近づける場合にも、対物レンズ105が
光ディスク107に近づいたことを確実に検出できるよ
うになるため、対物レンズ105と光ディスク107が
衝突して、光ディスク107に傷をつける可能性が小さ
くなる。
FIG. 8 shows how signals change due to defocusing in the above two cases. As shown in FIG. 8, when the sum with the PD for SAE is obtained, the range of the signal is about three times that in the case of only the main PD. Therefore, the approach detection can be reliably performed. Optical disk 1
Even when the objective lens 105 is brought close to the optical disc 107 when focusing on 07, it is possible to reliably detect that the objective lens 105 has come close to the optical disc 107. Therefore, the objective lens 105 collides with the optical disc 107, The possibility of damaging the optical disc 107 is reduced.

【0053】また、光ディスク107として、情報が記
録された層が2層ある2層ディスクを考えた場合、対物
レンズ105から出た光が一方の層に焦点を結ぶように
フォーカス制御を行っているとき、一部の光は他方の層
により反射される。この他方の層で反射された光は、検
出器上ではデフォーカスし広がったビームの状態で検出
される。このときの様子を図9に示す。図9には、メイ
ンビームの0次光の他方の層での反射光のデフォーカス
した状態のみを示す。実際には、それ以外のサブビーム
やメインビームの±1次光に応じた光がデフォーカスし
た状態で検出されるが、光量はメインビームの0次光に
比べて小さいため、ここではメインビームの0次光のみ
に注目する。
When a two-layer disc having two layers on which information is recorded is considered as the optical disc 107, focus control is performed so that light emitted from the objective lens 105 is focused on one of the layers. Sometimes, some light is reflected by the other layer. The light reflected by the other layer is detected as a defocused and spread beam on the detector. The situation at this time is shown in FIG. FIG. 9 shows only a state where the reflected light of the 0th-order light of the main beam on the other layer is defocused. Actually, other light beams corresponding to the sub-beams and the ± first-order light beams of the main beam are detected in a defocused state. However, since the light amount is smaller than that of the 0th-order light beam of the main beam, here, Attention is paid only to the zero-order light.

【0054】このメインビームの0次光の他方の層での
反射光の広がりは略円形であり、その半径Rsは、ディ
スクの2つの層の光学的間隔をd、集光光学系の情報記
憶媒体側の開口数をNA、集光光学系から光検出器にい
たる復路の横ばい率をαとすると、Rs=2・d・NA
・αで表される。この他方の層で反射した光は、場所に
よる光量むらを持っており、レンズシフトやディスクの
チルト等により光検出器上でこの光が位置を変えると、
球面収差誤差信号に誤差を与える。この光量むらは全体
の光量の数%程度である。他方の層による反射光の光量
と、本来の検出のための光の光量とがほぼ同じであれ
ば、球面収差誤差信号に与える影響も数%程度となる。
したがって、球面収差誤差信号を得るための光検出器の
検出領域の面積をS1(=2PDx・PDy)とした場
合、 S1≦π・Rs・Rs・ηs/ηm すなわち、 S1≦4・π・(d・NA・α)2・ηs/ηm が成り立てばよい。ここで、ηsは球面収差検出に用い
る光の光量、ηmはメインビームの0次光の光量であ
る。この関係式の成り立つ光学系では、他方の層からの
反射光があっても、球面収差誤差信号の誤差が小さく、
正しく情報を読み取ったり、記録することができる。
The spread of the 0th-order light of the main beam on the other layer in the other layer is substantially circular, the radius Rs is the optical distance d between the two layers of the disk, the information storage of the condensing optical system. Assuming that the numerical aperture on the medium side is NA and the flattening rate of the return path from the focusing optical system to the photodetector is α, Rs = 2 · d · NA
Is represented by α. The light reflected by the other layer has uneven light quantity depending on the location, and when this light changes its position on the photodetector due to lens shift, disc tilt, or the like,
An error is given to the spherical aberration error signal. This uneven light amount is about several percent of the total light amount. If the amount of light reflected by the other layer is substantially the same as the amount of light for the original detection, the effect on the spherical aberration error signal is about several percent.
Therefore, when the area of the detection area of the photodetector for obtaining the spherical aberration error signal is S1 (= 2PDxPDy), S1 ≦ π · Rs · Rs · ηs / ηm, ie, S1 ≦ 4 · π · ( d · NA · α) 2 · ηs / ηm Here, ηs is the amount of light used for detecting spherical aberration, and ηm is the amount of zero-order light of the main beam. In an optical system in which this relational expression holds, even if there is reflected light from the other layer, the error of the spherical aberration error signal is small,
Information can be read and recorded correctly.

【0055】なお、ここでは2層を考えたが、3層以上
の場合にも同様の効果を得ることができる。
Although two layers are considered here, the same effect can be obtained when three or more layers are used.

【0056】尚、本実施の形態では、回折されたビーム
の焦点ずれ量を得る方法として、非点収差法によるFE
信号生成を利用したが、スポットサイズ法やナイフエッ
ジ法を用いても良い。その場合、非点収差を与える円柱
レンズの影響を受けてスポットの形状は歪むが、歪みに
合わせて検出領域の形を設計するか、またはホログラム
素子により回折光に非点収差を与えて円柱レンズにより
発生する非点収差をキャンセルする。また、非点収差法
以外のフォーカス誤差検出方法を用いれば、スポットサ
イズ法やシングル・ナイフエッジ法、ダブル・ナイフエ
ッジ法などを用いた球面収差検出を、スポットの形状の
歪みを気にせず行うことができる。
In this embodiment, as a method for obtaining the defocus amount of the diffracted beam, the FE by the astigmatism method is used.
Although the signal generation is used, a spot size method or a knife edge method may be used. In that case, the shape of the spot is distorted due to the influence of the cylindrical lens that gives astigmatism, but the shape of the detection area is designed according to the distortion, or the cylindrical lens is made by giving astigmatism to the diffracted light by the hologram element. Cancels astigmatism generated by In addition, if a focus error detection method other than the astigmatism method is used, spherical aberration detection using a spot size method, a single knife edge method, a double knife edge method, or the like is performed without concern for spot shape distortion. be able to.

【0057】また、ホログラム素子108を配置する位
置を検出レンズ109の前としたが、この位置に限るも
のではない。検出レンズ109と円柱レンズ110との
間や、円柱レンズ110と光検出器111との間でもよ
い。図10に、ホログラム素子113を円柱レンズ11
0と光検出器111の間に配置した場合の構成を示す。
光ビームはホログラム素子113により内周の領域と外
周の領域の光に分割される。この場合には、図11に示
すように、ホログラム素子113の分割形状は楕円形の
ほうが良い。これは、円柱レンズ110により、光ビー
ムが楕円形に歪むためである。この楕円形にあわせて、
外周領域1206と内周領域1207を分ける分割線も
楕円形とする。ホログラム素子113上でのビームの長
軸半径をRbL、短軸半径をRbSとし、分割線の楕円
の長軸半径をR1L、短軸半径をR1Sとすると、R1
L=0.75×RbL、R1S=0.75×RbSとし
たとき最も検出感度が高く、デフォーカスが生じても球
面収差検出に誤差が生じない。この構成では、検出レン
ズ109の焦点距離fがばらついても、球面収差検出用
のスポットと光検出器111の検出領域との位置関係が
ずれないため、球面収差信号が安定して得られる。
Although the position where the hologram element 108 is disposed is located in front of the detection lens 109, the position is not limited to this position. It may be between the detection lens 109 and the cylindrical lens 110 or between the cylindrical lens 110 and the photodetector 111. FIG. 10 shows that the hologram element 113 is connected to the cylindrical lens 11.
2 shows a configuration in the case where the photodetector 111 is disposed between the photodetector 111 and the photodetector 111.
The light beam is split by the hologram element 113 into light in an inner peripheral region and light in an outer peripheral region. In this case, as shown in FIG. 11, the divided shape of the hologram element 113 is preferably an elliptical shape. This is because the light beam is distorted into an elliptical shape by the cylindrical lens 110. According to this oval,
The dividing line separating the outer peripheral area 1206 and the inner peripheral area 1207 is also made elliptical. If the major axis radius of the beam on the hologram element 113 is RbL, the minor axis radius is RbS, the major axis radius of the ellipse of the dividing line is R1L, and the minor axis radius is R1S, then R1
The detection sensitivity is highest when L = 0.75 × RbL and R1S = 0.75 × RbS, and no error occurs in spherical aberration detection even if defocus occurs. In this configuration, even if the focal length f of the detection lens 109 varies, the positional relationship between the spot for detecting spherical aberration and the detection area of the photodetector 111 does not shift, so that a spherical aberration signal can be stably obtained.

【0058】また、図12に、光情報記録再生装置とし
ての光ディスクドライブの構成の概略図を示す。光ディ
スク107は、移動手段としてのモーター601にクラ
ンパ602によって固定され回転させられる。本実施の
形態で述べた光ヘッド装置604は、移動手段としての
トラバース603によりディスクの半径方向に移動させ
られる。制御回路605は、光ヘッド装置604に対し
て、レーザーの駆動、フォーカス制御、トラッキング制
御のオン/オフ信号を出したり、RF信号を受け取り、
情報を再生する。また、制御回路605は、モーター6
01やトラバース603に対しても制御信号を送りそれ
らの制御を行う。これにより、光情報記憶媒体としての
光ディスク107の任意の位置に情報を記録したり再生
したりすることができる。
FIG. 12 is a schematic diagram showing the configuration of an optical disk drive as an optical information recording / reproducing apparatus. The optical disk 107 is fixed and rotated by a clamper 602 to a motor 601 as moving means. The optical head device 604 described in the present embodiment is moved in the radial direction of the disk by a traverse 603 as moving means. The control circuit 605 outputs on / off signals for driving, focus control, and tracking control of laser to the optical head device 604, and receives an RF signal,
Play information. Further, the control circuit 605 includes the motor 6
A control signal is also sent to the traverse 603 and the traverse 603 to control them. Thereby, information can be recorded or reproduced at an arbitrary position on the optical disc 107 as an optical information storage medium.

【0059】また、本実施の形態では、レンズ組により
波面を変換することで球面収差を補正したが、液晶等を
用いて球面収差を補正しても良い。この場合、往路の球
面収差は補正されても、復路の球面収差が補正されない
場合が考えられ、光ディスク107上で収差のない光が
集光されていたとしても、球面収差誤差信号はゼロにな
らない。この場合も、液晶等を駆動している信号を元に
補正している球面収差量を知ることができる。この補正
球面収差量に係数をかけた信号を球面収差誤差信号から
差し引いて、その差がゼロになるように制御をかけるこ
とにより、光ディスク107の情報層上で収差のないス
ポットを得ることができる。
In the present embodiment, the spherical aberration is corrected by converting the wavefront by the lens set. However, the spherical aberration may be corrected by using a liquid crystal or the like. In this case, the spherical aberration in the forward path may be corrected, but the spherical aberration in the backward path may not be corrected. Even if light having no aberration is collected on the optical disc 107, the spherical aberration error signal does not become zero. . Also in this case, the amount of spherical aberration corrected based on the signal driving the liquid crystal or the like can be known. By subtracting a signal obtained by multiplying the corrected spherical aberration amount by a coefficient from the spherical aberration error signal and performing control so that the difference becomes zero, a spot having no aberration on the information layer of the optical disk 107 can be obtained. .

【0060】尚、本実施の形態では、トラッキング制御
として差動プッシュプル法(DPP法)と位相差法を想
定したが、通常のプッシュプル法や3ビーム法の場合と
の組み合わせでもよい。また、情報記憶媒体として光デ
ィスクを想定したが、光カード等でも同様の効果が得ら
れる。
In this embodiment, the differential push-pull method (DPP method) and the phase difference method are assumed as the tracking control. However, a combination of the ordinary push-pull method and the three-beam method may be used. Although an optical disk is assumed as the information storage medium, the same effect can be obtained with an optical card or the like.

【0061】(実施の形態2)本実施の形態では、球面
収差検出のための光を分岐する分岐手段としてのホログ
ラム素子がブレーズ化されている場合について述べる。
この光学系の構成を図13に示す。この構成は実施の形
態1とほぼ同じであるが、ホログラム素子108の代わ
りに、別のホログラム素子114を用い、光検出器11
1の代わりに、別の光検出器115を用いている。
(Embodiment 2) In this embodiment, a case will be described in which a hologram element as a branching means for branching light for detecting spherical aberration is blazed.
FIG. 13 shows the configuration of this optical system. This configuration is almost the same as that of the first embodiment, except that another hologram element 114 is used instead of the hologram element 108, and the photodetector 11
Instead of 1, another photodetector 115 is used.

【0062】光検出器115から出力された信号は、2
つのFE信号生成回路205、209に入力される。S
AE信号生成回路202は、2つのFE信号生成回路2
05、209から出力された信号を受けて、その差信号
を演算し、球面収差誤差信号(SAE信号)として出力
する。
The signal output from the photodetector 115 is 2
FE signal generation circuits 205 and 209. S
The AE signal generation circuit 202 includes two FE signal generation circuits 2
Receiving the signals output from the signals 05 and 209, the difference signal is calculated and output as a spherical aberration error signal (SAE signal).

【0063】図14に、ホログラム素子114の正面図
を示す。半径R1の円の外側の領域1208には、図中
+Y方向に光が回折するようにブレーズ化された回折格
子が作製され、半径R1の円の内側の領域1209に
は、図中−Y方向に光が回折するようにブレーズ化され
た回折格子が作製されている。光ディスク107で反射
・回折され対物レンズ105を通過したビームのホログ
ラム素子114上への投影図は、半径Rbの円形(図の
破線の円)となる。R1/Rbが0.75程度の場合
に、球面収差の検出感度は最も高く、デフォーカスが生
じても球面収差検出に誤差が生じない。
FIG. 14 shows a front view of the hologram element 114. A diffraction grating blazed so that light is diffracted in the + Y direction in the figure is produced in a region 1208 outside the circle with the radius R1, and a region 1209 inside the circle with the radius R1 is in the -Y direction in the diagram. A diffraction grating blazed so that light is diffracted is manufactured. The projection of the beam reflected / diffracted by the optical disk 107 and passed through the objective lens 105 onto the hologram element 114 is a circle having a radius Rb (a broken-line circle in the figure). When R1 / Rb is about 0.75, the spherical aberration detection sensitivity is the highest, and no error occurs in the spherical aberration detection even if defocus occurs.

【0064】図15に、光検出器115の検出領域の配
置とFE信号生成回路205等の詳細の構成例を示す。
図15において、光検出器115は、2つの上下左右の
検出領域により球面収差検出用の光ビームを受光する。
ホログラム素子114を透過した0次光がビーム12
2、ホログラム素子114の領域1208で回折された
+1次光のビームが129a、その領域1209で回折
された−1次光のビームが129bである。検出領域1
56a〜156dは、ビーム129aを受け、受光した
光量に応じた電流信号を出力する。電流電圧変換回路2
10は、この電流信号を受けて電圧信号を出力する。一
方、検出領域157a〜157dは、ビーム129bを
受け、受光した光量に応じた電流信号を出力する。電流
電圧変換回路210は、この電流信号を受けて電圧信号
を出力する。
FIG. 15 shows an example of the arrangement of the detection area of the photodetector 115 and a detailed configuration example of the FE signal generation circuit 205 and the like.
In FIG. 15, a photodetector 115 receives a light beam for detecting spherical aberration by two upper, lower, left, and right detection areas.
The zero-order light transmitted through the hologram element 114 is the beam 12
2. The + 1st-order light beam diffracted in the area 1208 of the hologram element 114 is 129a, and the -1st-order light beam diffracted in the area 1209 is 129b. Detection area 1
56a to 156d receive the beam 129a and output a current signal corresponding to the amount of received light. Current-voltage conversion circuit 2
10 receives this current signal and outputs a voltage signal. On the other hand, the detection areas 157a to 157d receive the beam 129b and output a current signal corresponding to the amount of received light. The current-voltage conversion circuit 210 receives this current signal and outputs a voltage signal.

【0065】加算器240は、検出領域156a、15
6cからの出力信号を加算する。一方、加算器241
は、検出領域156b、156dからの出力信号を加算
する。差動回路242は、加算器240からの出力信号
と加算器241からの出力信号とを受け、その差信号を
出力する。これが、外周領域のFE信号となる。加算器
240、241と、差動回路242とで、FE信号生成
回路205が構成される。
The adder 240 outputs the detection areas 156a and 156a.
6c is added. On the other hand, the adder 241
Add output signals from the detection areas 156b and 156d. Differential circuit 242 receives the output signal from adder 240 and the output signal from adder 241 and outputs the difference signal. This is the FE signal in the outer peripheral area. The adders 240 and 241 and the differential circuit 242 constitute the FE signal generation circuit 205.

【0066】また、加算器243は、検出領域157
a、157cからの出力信号を加算する。一方、加算器
244は、検出領域157b、157dからの出力信号
を加算する。差動回路245は、加算器243からの出
力信号と加算器244からの出力信号とを受け、その差
信号を出力する。これが、内周領域のFE信号となる。
加算器243、244と、差動回路245とで、もう一
つのFE信号生成回路209が構成される。差動回路2
23は、差動回路242からの出力信号と差動回路24
5からの出力信号とを受け、その差信号を出力する。こ
れが、球面収差誤差信号(SAE信号)となる。差動回
路223はSAE信号生成回路202を構成する。
Further, the adder 243 detects the detection area 157.
a, 157c are added. On the other hand, the adder 244 adds the output signals from the detection areas 157b and 157d. Differential circuit 245 receives the output signal from adder 243 and the output signal from adder 244, and outputs the difference signal. This is the FE signal in the inner peripheral area.
Another FE signal generation circuit 209 includes the adders 243 and 244 and the differential circuit 245. Differential circuit 2
23 is an output signal from the differential circuit 242 and the differential circuit 24
5 and outputs the difference signal. This is a spherical aberration error signal (SAE signal). The differential circuit 223 forms the SAE signal generation circuit 202.

【0067】加算器224は、検出領域156a、15
6b、検出領域157c、157dからの出力信号を加
算する。また、加算器225は、検出領域156c、1
56d、検出領域157a、157bからの出力信号を
加算する。差動回路226は、加算器224からの出力
信号と加算器225からの出力信号とを受け、その差信
号を出力する。これは、ビーム129aと検出領域15
6a〜156d、ビーム129bと検出領域157a〜
157dとの回転ずれを表す回転誤差信号(ROT信
号)となる。ROT信号は、ヘッド調整時に球面収差用
ビームを生成するホログラム素子114と光検出器11
5の回転方向の角度を調整するために用いられる。
The adder 224 includes detection areas 156a, 156
6b, the output signals from the detection areas 157c and 157d are added. Further, the adder 225 outputs the detection areas 156c, 1
56d, the output signals from the detection areas 157a and 157b are added. Differential circuit 226 receives the output signal from adder 224 and the output signal from adder 225, and outputs the difference signal. This is because the beam 129a and the detection area 15
6a to 156d, beam 129b and detection area 157a to
A rotation error signal (ROT signal) representing a rotation deviation from 157d. The ROT signal includes a hologram element 114 for generating a beam for spherical aberration during head adjustment and a photodetector 11.
5 is used to adjust the angle in the rotation direction.

【0068】本実施の形態では、球面収差により、内周
の光であるビーム129bと外周の光であるビーム12
9aとは、90度異なる方向にビームがひずむ。このひ
ずみは、円柱レンズ110によって与えられた非点収差
によるものであり、光検出器と集光点位置の関係により
ビームのひずむ方向が異なる原理は、非点収差法のフォ
ーカス誤差検出としても利用されるものである。この原
理とビームの配置から、検出領域156と157につい
て、それぞれ対角の位置に配置された検出領域を加算
し、その差信号を得ることにより、球面収差誤差信号を
得ることができる。この球面収差誤差信号に基づき球面
収差補正手段104を制御することにより、スポットの
球面収差は小さく保たれ、情報の記録や再生が安定して
でき、誤り率も低く抑えることができる。
In the present embodiment, due to the spherical aberration, the inner beam light 129b and the outer light beam 12b
The beam is distorted in a direction different from that of 9a by 90 degrees. This distortion is due to astigmatism given by the cylindrical lens 110, and the principle that the direction in which the beam is distorted differs depending on the relationship between the photodetector and the focal point position is also used as focus error detection in the astigmatism method. Is what is done. Based on this principle and the arrangement of beams, the spherical aberration error signal can be obtained by adding the detection areas arranged at diagonal positions to the detection areas 156 and 157 and obtaining the difference signal. By controlling the spherical aberration correcting means 104 based on the spherical aberration error signal, the spherical aberration of the spot can be kept small, information can be recorded and reproduced stably, and the error rate can be suppressed low.

【0069】また、本実施の形態の構成によれば、光検
出器の検出領域の範囲を小さく、簡略化することがで
き、光ヘッド装置を小型化することができる。
Further, according to the configuration of the present embodiment, the range of the detection area of the photodetector can be reduced and simplified, and the optical head device can be reduced in size.

【0070】また、2層ディスク等に情報を記録したり
再生したりする際に、目的の情報層とは異なる他方の情
報層で反射した光の影響が小さくなる。
When information is recorded or reproduced on a dual-layer disc or the like, the influence of light reflected on the other information layer different from the target information layer is reduced.

【0071】尚、本実施の形態では、差動回路223に
より、差動回路242からの出力信号と差動回路245
からの出力信号を減算する際に、直接減算をする構成と
したが、いずれか一方の出力信号を、可変利得増幅器を
通して振幅のバランスを調整しても良い。この場合、球
面収差誤差信号のバランスを調整できるため、球面収差
補正制御が安定に動作するようになる。
In the present embodiment, the output signal from the differential circuit 242 and the differential circuit 245 are output by the differential circuit 223.
Although the subtraction is performed directly when subtracting the output signal from the control unit, the amplitude balance of one of the output signals may be adjusted through a variable gain amplifier. In this case, since the balance of the spherical aberration error signal can be adjusted, the spherical aberration correction control operates stably.

【0072】また、本実施の形態では、内周領域と外周
領域とで別々にFE信号を生成した後に、減算によりS
AE信号を求めたが、検出領域156の対角位置からの
出力信号の和信号(156a+156c)と検出領域1
57の逆の対角位置からの出力信号の和信号(157b
+157d)とを加算した和信号SAE1と、検出領域
157の対角位置からの出力信号の和信号(157a+
157c)と検出領域156逆の対角位置からの出力信
号の和信号(156b+156d)とを加算した和信号
SAE2とを計算し、SAE1とSAE2との差から、
球面収差誤差信号SAEを計算しても良い。この構成に
よれば、回路を簡略化することができる。
Further, in the present embodiment, after the FE signal is separately generated in the inner peripheral area and the outer peripheral area, S
The AE signal was obtained, and the sum signal (156a + 156c) of the output signals from the diagonal positions of the detection area 156 and the detection area 1
57 (157b)
+ 157d) and the sum signal (157a +) of the output signal from the diagonal position of the detection area 157.
157c) and the sum signal (156b + 156d) of the output signal from the opposite diagonal position of the detection area 156 are calculated, and the sum signal SAE2 is calculated. From the difference between SAE1 and SAE2,
The spherical aberration error signal SAE may be calculated. According to this configuration, the circuit can be simplified.

【0073】本実施の形態の場合も、実施の形態1と同
様に、DPP方式のサブビームによるスポットとSAE
用スポットは、メインビームの0次光に対して略直交し
た方向に配置することで、互いの干渉を小さくすること
ができる。 (実施の形態3)次に、実施の形態3として、内周領域
の光と外周領域の光を斜め方向に飛ばす構成を示す。こ
の光学系の構成を図16に示す。この構成は、実施の形
態1とほぼ同じであるが、ホログラム素子108の代わ
りに別のホログラム素子116を用い、光検出器111
の代わりに別の光検出器117を用いている。
In this embodiment, similarly to the first embodiment, the spot by the DPP type sub-beam and the SAE
By arranging the use spots in a direction substantially orthogonal to the zero-order light of the main beam, mutual interference can be reduced. (Embodiment 3) Next, as Embodiment 3, a configuration in which light in an inner peripheral region and light in an outer peripheral region are obliquely directed will be described. FIG. 16 shows the configuration of this optical system. This configuration is almost the same as that of the first embodiment, except that another hologram element 116 is used instead of the hologram element 108, and the photodetector 111
Is replaced by another photodetector 117.

【0074】図17に、ホログラム素子116の正面図
を示す。半径R1の円の外側領域1210に入射した光
は、+Yo方向及び−Yo方向に回折される。一方、半
径R1の円の内側領域1211に入射した光は、+Yi
方向及び−Yi方向に回折される。光ディスク107で
反射・回折され対物レンズ105を通過したビームのホ
ログラム素子116上への投影図は、半径Rbの円形
(図の破線の円)となる。R1/Rbが0.75程度の
場合に、球面収差の検出感度は最も高く、デフォーカス
が生じても球面収差検出に誤差が生じない。
FIG. 17 shows a front view of the hologram element 116. Light incident on the outer region 1210 of the circle having the radius R1 is diffracted in the + Yo direction and the -Yo direction. On the other hand, the light incident on the inner area 1211 of the circle having the radius R1 is + Yi
Diffracted in the −Yi and −Yi directions. The projection of the beam reflected and diffracted by the optical disc 107 and passed through the objective lens 105 onto the hologram element 116 is a circle having a radius Rb (a circle indicated by a broken line in the figure). When R1 / Rb is about 0.75, the spherical aberration detection sensitivity is the highest, and no error occurs in the spherical aberration detection even if defocus occurs.

【0075】図18に、ホログラム素子116を用いた
場合の光検出器の検出領域の配置を示す。なお、DPP
用サブビームの検出領域は省略している。図18におい
て、ホログラム素子116で回折されなかった0次光の
ビーム121は、中央の検出領域153a〜153dで
受光される。このビームから得られる信号は、実施の形
態1で参照した図3の場合と同様に扱われる。ホログラ
ム素子116の外側領域1210で回折したビームのう
ち、+Yo方向への回折光がビーム132aになり、−
Yo方向への回折光がビーム132bとなる。これらの
ビーム132a、132bはそれぞれ検出領域172a
〜172d、173a〜173dで受光される。ここ
で、4つの検出領域172a、172c、173a、1
73cで受光された光に応じた信号を加算した信号と、
他の4つの検出領域172b、172d、173b、1
73dで受光された光に応じた信号を加算した信号との
差信号をSAEoとする。
FIG. 18 shows the arrangement of the detection areas of the photodetector when the hologram element 116 is used. Note that DPP
The sub-beam detection area is omitted. In FIG. 18, the beam 121 of the zero-order light that is not diffracted by the hologram element 116 is received by the central detection areas 153a to 153d. The signal obtained from this beam is handled in the same manner as in the case of FIG. 3 referred to in the first embodiment. Of the beams diffracted by the outer region 1210 of the hologram element 116, the diffracted light in the + Yo direction becomes the beam 132a, and-
The diffracted light in the Yo direction becomes a beam 132b. These beams 132a and 132b are respectively applied to the detection area 172a.
To 172d and 173a to 173d. Here, the four detection areas 172a, 172c, 173a, 1
A signal obtained by adding a signal corresponding to the light received at 73c,
The other four detection areas 172b, 172d, 173b, 1
The difference signal from the signal obtained by adding the signal corresponding to the light received at 73d is defined as SAEo.

【0076】一方、ホログラム素子116の内側領域1
211で回折したビームのうち、+Yi方向への回折光
がビーム131aになり、−Yi方向への回折光がビー
ム131bとなる。これらのビーム131a、131b
は、それぞれ検出領域171a〜171d、174a〜
174dで受光される。ここで、4つの検出領域171
a、171c、174a、174cで受光された光に応
じた信号を加算した信号と、他の4つの検出領域171
b、171d、174b、174dで受光された光に応
じた信号を加算した信号との差信号をSAEiとする。
On the other hand, the inner region 1 of the hologram element 116
Of the beams diffracted at 211, the diffracted light in the + Yi direction becomes beam 131a, and the diffracted light in the -Yi direction becomes beam 131b. These beams 131a, 131b
Are the detection areas 171a to 171d and 174a to 171d, respectively.
The light is received at 174d. Here, the four detection areas 171
a, 171c, 174a, and a signal obtained by adding signals according to the light received by 174c and the other four detection areas 171
b, 171d, 174b, and a difference signal from a signal obtained by adding signals according to the lights received at 174d are referred to as SAEi.

【0077】この結果、球面収差誤差信号SAEは、S
AEoとSAEiとの減算により得られる。
As a result, the spherical aberration error signal SAE is
It is obtained by subtracting AEo and SAEi.

【0078】この構成の場合、ホログラム素子116の
断面形状が対称でよいので、実施の形態2のブレーズ化
したホログラム素子114に比べて、ホログラム素子を
容易に作製できるという利点がある。
In this configuration, since the hologram element 116 may have a symmetrical cross-sectional shape, there is an advantage that the hologram element can be easily manufactured as compared with the blazed hologram element 114 of the second embodiment.

【0079】また、ホログラム素子116の内側領域1
211と外側領域1210の回折角がほぼ等しいため、
ホログラム素子のピッチがほぼ一定になり、ホログラム
素子の作製が容易になる。
The inner region 1 of the hologram element 116
Since the diffraction angles of 211 and the outer region 1210 are almost equal,
The pitch of the hologram element becomes substantially constant, and the production of the hologram element becomes easy.

【0080】(実施の形態4)本実施の形態4では、情
報記憶媒体としての光ディスクからの反射光をホログラ
ム素子により内周ビームと外周ビームの2つに分け、そ
の回折光からは球面収差誤差信号を得、0次光からは情
報再生信号を得る方法について、スポットサイズ法と組
み合わせた場合について述べる。
(Embodiment 4) In Embodiment 4, reflected light from an optical disk as an information storage medium is divided into an inner beam and an outer beam by a hologram element, and a spherical aberration error is obtained from the diffracted light. A method for obtaining a signal and obtaining an information reproduction signal from the 0th-order light will be described in a case where the method is combined with a spot size method.

【0081】図19に、本発明の実施の形態4に係る光
ヘッド装置の構成を示す。実施の形態1と同様の部分の
説明は省略する。本実施の形態の構成では、対物レンズ
105、アクチュエータ106と一体で移動するホログ
ラム素子303を備えている。ホログラム素子303
は、1/4波長板と偏光ホログラムからなり、光ディス
ク107へ向かう光は回折されないが、光ディスク10
7から戻ってきた光の一部は回折する。
FIG. 19 shows a configuration of an optical head device according to Embodiment 4 of the present invention. The description of the same parts as in the first embodiment is omitted. In the configuration of the present embodiment, the hologram element 303 that moves integrally with the objective lens 105 and the actuator 106 is provided. Hologram element 303
Consists of a quarter-wave plate and a polarization hologram, and the light going to the optical disk 107 is not diffracted.
Some of the light returning from 7 is diffracted.

【0082】また、検出レンズ109で集光されたビー
ムの一部は、ホログラム素子304により回折され、光
検出器305に入射する。この光を受けて光検出器30
5から出力される信号は、RF信号生成回路401とF
E信号・TE信号生成回路402に入力される。RF信
号生成回路401から出力される信号は、光ディスク1
07に記録された情報を再生するために使用される。F
E信号・TE信号生成回路402では、フォーカス誤差
(FE)信号とトラック誤差(TE)信号が生成され、
制御・駆動回路207に入力される。制御・駆動回路2
07は、FE信号とTE信号を受けて、対物レンズ10
5のアクチュエータ106を駆動する。
A part of the beam condensed by the detection lens 109 is diffracted by the hologram element 304 and enters the photodetector 305. Upon receiving this light, the photodetector 30
5 are output from the RF signal generation circuit 401 and F
The signal is input to the E signal / TE signal generation circuit 402. The signal output from the RF signal generation circuit 401 is
07 is used to reproduce the information recorded. F
The E signal / TE signal generation circuit 402 generates a focus error (FE) signal and a track error (TE) signal,
It is input to the control / drive circuit 207. Control / drive circuit 2
07 receives the FE signal and the TE signal,
5 is driven.

【0083】一方、ホログラム素子304で回折された
+1次光と−1次光は、光検出器305に入り、電気信
号となり、それぞれ演算回路403と404に入力され
る。演算回路403、404から出力された信号は共
に、差動回路405に入力され、その差信号が生成され
る。これが、球面収差誤差(SAE)信号となる。SA
E信号は、制御・駆動回路206に入力され、それによ
り、球面収差補正手段としてのレンズ組104の凹レン
ズと凸レンズとの間隔が変えられ、光ディスク107上
のビームの球面収差が最小となるように制御される。
On the other hand, the + 1st-order light and the -1st-order light diffracted by the hologram element 304 enter the photodetector 305, become electric signals, and are input to arithmetic circuits 403 and 404, respectively. The signals output from the arithmetic circuits 403 and 404 are both input to the differential circuit 405, and the difference signal is generated. This becomes a spherical aberration error (SAE) signal. SA
The E signal is input to the control / drive circuit 206, whereby the distance between the concave lens and the convex lens of the lens set 104 as the spherical aberration correcting means is changed so that the spherical aberration of the beam on the optical disk 107 is minimized. Controlled.

【0084】図20に、ホログラム素子304の正面図
を示す。半径R1の円の外側領域1212に入射した光
は、+Yo方向及び−Yo方向に回折される。一方、半
径R1の円の内側領域1213に入射した光は、+Yi
方向及び−Yi方向に回折される。光ディスク107で
反射・回折され対物レンズ105を通過したビームのホ
ログラム素子304上への投影図は、半径Rbの円形
(図の破線の円)となる。R1/Rbは0.75程度と
する。このとき、球面収差の検出感度が最も高く、デフ
ォーカスが生じても球面収差検出に誤差が生じない。
FIG. 20 shows a front view of the hologram element 304. Light incident on the outer region 1212 of the circle having the radius R1 is diffracted in the + Yo direction and the -Yo direction. On the other hand, the light incident on the inner area 1213 of the circle having the radius R1 is + Yi
Diffracted in the −Yi and −Yi directions. The projection of the beam reflected and diffracted by the optical disc 107 and passed through the objective lens 105 onto the hologram element 304 is a circle having a radius Rb (a circle shown by a broken line in the figure). R1 / Rb is about 0.75. At this time, the spherical aberration detection sensitivity is the highest, and no error occurs in the spherical aberration detection even if defocus occurs.

【0085】図21に、光検出器305の正面図とビー
ムの配置を示す。ホログラム素子303によりビームは
4分割され、それぞれの領域から光検出器305の検出
面より前側で焦点を結ぶビームと、それより後側で焦点
を結ぶビームとが生成される。ホログラム素子303、
304の両方を0次光として透過したビームが351と
なる。このビーム351は検出領域501で検出され、
そこからの出力信号はRF信号生成回路401に入力さ
れる。
FIG. 21 shows a front view of the photodetector 305 and the arrangement of beams. The beam is divided into four by the hologram element 303, and a beam focused on the front side of the detection surface of the photodetector 305 and a beam focused on the rear side are generated from the respective areas. Hologram element 303,
A beam 351 transmitted through both of them as the zero-order light becomes 351. This beam 351 is detected in the detection area 501,
The output signal therefrom is input to the RF signal generation circuit 401.

【0086】ホログラム素子303で回折された+1次
光は、8つのビーム352となる。これらのビーム35
2は8つの短冊状部分からなる検出領域502で検出さ
れ、そこからの出力信号はFE信号・TE信号生成回路
402に入力され、フォーカス誤差(FE)信号が生成
される。フォーカス誤差信号はスポットサイズ法により
得られる。
The +1 order light diffracted by the hologram element 303 becomes eight beams 352. These beams 35
2 is detected in a detection area 502 composed of eight strip-shaped portions, and an output signal from the detection area 502 is input to an FE signal / TE signal generation circuit 402 to generate a focus error (FE) signal. The focus error signal is obtained by the spot size method.

【0087】一方、ホログラム素子303で回折された
−1次光は、8つのビーム353となる。これらのビー
ム353は4つの部分からなる検出領域503で検出さ
れ、そこからの出力信号はFE信号・TE信号生成回路
405に入力され、トラック誤差(TE)信号が生成さ
れる。トラック誤差信号はプッシュプル法、及び位相差
法により得られる。
On the other hand, the minus first-order light diffracted by the hologram element 303 becomes eight beams 353. These beams 353 are detected in a detection area 503 composed of four parts, and an output signal therefrom is input to an FE signal / TE signal generation circuit 405 to generate a track error (TE) signal. The track error signal is obtained by a push-pull method and a phase difference method.

【0088】また、ホログラム素子303を透過した0
次光の一部は、ホログラム素子304により回折され、
ビーム354、355、356、357となる。ビーム
354は、ホログラム素子304の外側領域1212で
回折されたビームであり、光検出器305の検出面より
前側で焦点を結ぶ。ビーム355は、ホログラム素子3
04の内側領域1213で回折されたビームであり、光
検出器305の検出面より後側で焦点を結ぶ。ビーム3
56は、ホログラム素子304の外側領域1212で回
折されたビームであり、光検出器305の検出面より後
側で焦点を結ぶ。ビーム357は、ホログラム素子30
4の内側領域1213で回折されたビームであり、光検
出器305の検出面より前側で焦点を結ぶ。
Also, the 0 transmitted through the hologram element 303
Part of the next light is diffracted by the hologram element 304,
The beams become 354, 355, 356, and 357. The beam 354 is a beam diffracted by the outer region 1212 of the hologram element 304 and focuses on the front side of the detection surface of the photodetector 305. The beam 355 is transmitted to the hologram element 3
The light is a beam diffracted in the inner region 1213 of the light source 04 and focuses on the rear side of the detection surface of the photodetector 305. Beam 3
Reference numeral 56 denotes a beam diffracted by the outer region 1212 of the hologram element 304, which focuses on the rear side of the detection surface of the photodetector 305. The beam 357 is applied to the hologram element 30
4 is a beam diffracted by the inner area 1213 and is focused on the front side of the detection surface of the photodetector 305.

【0089】ビーム354、355は、検出領域50
4、505、506で受光され、ビーム356、357
は、検出領域507、508、509で受光される。検
出領域504〜506からの出力信号は、演算回路40
3に入力され、(領域504の信号)+(領域506の
信号)−(領域505の信号)が演算され、出力され
る。検出領域507〜509からの出力信号は、演算回
路404に入力され、(領域507の信号)+(領域5
09の信号)−(領域508の信号)が演算され、出力
される。差動回路405は、演算回路403、404か
らの出力信号を受けて、その差信号を出力する。この差
信号が球面収差信号(SAE信号)となる。
The beams 354 and 355 are applied to the detection area 50.
4, 505 and 506, the beams 356 and 357
Are received in the detection areas 507, 508, 509. The output signals from the detection areas 504 to 506 are
3 is calculated, (signal of area 504) + (signal of area 506) − (signal of area 505) is calculated and output. Output signals from the detection areas 507 to 509 are input to the arithmetic circuit 404, and (signal of the area 507) + (area 5)
09) − (signal of area 508) is calculated and output. The differential circuit 405 receives the output signals from the arithmetic circuits 403 and 404 and outputs the difference signal. This difference signal becomes a spherical aberration signal (SAE signal).

【0090】本実施の形態では、対物レンズ105と一
体で駆動されるホログラム素子303により、フォーカ
ス誤差信号用とトラック誤差信号用のビームをRF信号
用のビームと分け、更に検出レンズ109と光検出器3
05との間に配置したホログラム素子304により、R
F信号用のビームから球面収差検出用のビームを生成し
ている。この場合、RF信号は、1つの検出領域と1つ
のアンプにより検出可能であるため、RF信号は高いS
N比を保ったまま、別の検出領域で球面収差検出ができ
る。
In this embodiment, the beam for the focus error signal and the beam for the track error signal are separated from the beam for the RF signal by the hologram element 303 driven integrally with the objective lens 105, and the detection lens 109 and the light detection Vessel 3
05 by the hologram element 304 disposed between
A beam for detecting spherical aberration is generated from the beam for the F signal. In this case, since the RF signal can be detected by one detection region and one amplifier, the RF signal has a high S
Spherical aberration can be detected in another detection area while maintaining the N ratio.

【0091】また、スポットサイズ法と組み合わせた場
合、光検出器305の検出領域の分割方向と光ディスク
107のトラック方向とが同じであると、光ディスク1
07上のスポットがトラックを横切る際に、SAE信号
に誤差が発生する。このため、トラック方向と検出領域
の分割線の方向が直交する配置が良い。一方、光源の波
長が変動したり、ホログラム素子と光検出器との間の距
離が変わると、各ビームは0次光であるビーム351を
中心に放射状に移動する。このため、検出領域の分割方
向は、ビーム351を中心とした略放射状方向にすると
良い。
In addition, when combined with the spot size method, if the division direction of the detection area of the photodetector 305 and the track direction of the optical disk 107 are the same, the optical disk 1
When the spot on 07 crosses the track, an error occurs in the SAE signal. For this reason, an arrangement in which the track direction is orthogonal to the direction of the dividing line of the detection area is preferable. On the other hand, when the wavelength of the light source changes or the distance between the hologram element and the photodetector changes, each beam moves radially around the beam 351 which is the zero-order light. For this reason, it is preferable to divide the detection region in a substantially radial direction with the beam 351 as a center.

【0092】図21では、上記2つの課題を解決するた
め、検出領域の分割方向はビーム351を中心とした略
放射状に保ち、球面収差検出用のビーム354〜357
にはトラックと45度方向の非点収差を与え、検出面上
では、光ディスクのトラックの投影方向と検出領域の分
割方向が直交するように配置している。45度方向の非
点収差はホログラム素子304により与える。これによ
り、スポットサイズ法を利用しても、波長変動がある時
やトラック横断時にも、安定な球面収差誤差信号が得ら
れる。
In FIG. 21, in order to solve the above two problems, the division direction of the detection area is kept substantially radially with the beam 351 as the center, and the beams 354 to 357 for detecting spherical aberration are used.
Is provided with astigmatism in the direction of 45 degrees with respect to the track, and on the detection surface, the projection direction of the track of the optical disk and the division direction of the detection area are arranged so as to be orthogonal to each other. The astigmatism in the 45-degree direction is given by the hologram element 304. As a result, even when the spot size method is used, a stable spherical aberration error signal can be obtained even when there is a wavelength fluctuation or crossing a track.

【0093】本実施の形態によれば、球面収差検出にS
SD(Spot Size Detection)法を用いるため、トラッ
ク横断時の外乱を減らすことができ、安定に情報の記録
や再生ができる。
According to the present embodiment, S is used for detecting spherical aberration.
Since the SD (Spot Size Detection) method is used, disturbance at the time of crossing tracks can be reduced, and information can be recorded and reproduced stably.

【0094】(実施の形態5)本実施の形態5では、情
報記憶媒体としての光ディスクからの反射光をホログラ
ム素子により内周ビームと外周ビームの2つに分け、そ
の回折光から球面収差誤差信号と同時に、トラック誤差
信号とフォーカス誤差信号を得、0次光からは情報再生
信号を得る方法について述べる。
(Fifth Embodiment) In the fifth embodiment, the reflected light from the optical disk as the information storage medium is divided into an inner beam and an outer beam by a hologram element, and the spherical aberration error signal is obtained from the diffracted light. At the same time, a method for obtaining a track error signal and a focus error signal and obtaining an information reproduction signal from the zero-order light will be described.

【0095】図22に、本発明の実施の形態5に係る光
ヘッド装置の構成を示す。実施の形態1、2と同様の部
分の説明は省略する。本実施の形態の構成では、対物レ
ンズ105、アクチュエータ106と一体で移動するホ
ログラム素子308を備えている。ホログラム素子30
8は、1/4波長板と偏光ホログラムからなり、光ディ
スク107へ向かう光は回折されないが、光ディスク1
07から戻ってきた光の一部は回折する。この光を受け
て光検出器309から出力される信号は、RF信号生成
回路401、TE信号生成回路406、SAE信号生成
回路407、およびFE信号生成回路408に入力され
る。
FIG. 22 shows a configuration of an optical head device according to Embodiment 5 of the present invention. The description of the same parts as in the first and second embodiments will be omitted. The configuration of the present embodiment includes the hologram element 308 that moves integrally with the objective lens 105 and the actuator 106. Hologram element 30
Numeral 8 includes a quarter-wave plate and a polarization hologram, and the light traveling toward the optical disk 107 is not diffracted.
Some of the light returned from 07 is diffracted. A signal output from the photodetector 309 in response to the light is input to the RF signal generation circuit 401, the TE signal generation circuit 406, the SAE signal generation circuit 407, and the FE signal generation circuit 408.

【0096】RF信号生成回路401からの出力信号
は、光ディスク107に記録された情報を再生するため
に使用される。TE信号生成回路406ではトラック誤
差(TE)信号が生成され、FE信号生成回路408で
はフォーカス誤差(FE)信号が生成され、TE信号お
よびFE信号は制御・駆動回路207に入力される。制
御・駆動回路207は、FE信号とTE信号を受けて、
対物レンズ105のアクチュエータ106を駆動する。
An output signal from the RF signal generation circuit 401 is used for reproducing information recorded on the optical disk 107. A track error (TE) signal is generated in the TE signal generation circuit 406, a focus error (FE) signal is generated in the FE signal generation circuit 408, and the TE signal and the FE signal are input to the control / drive circuit 207. The control / drive circuit 207 receives the FE signal and the TE signal,
The actuator 106 of the objective lens 105 is driven.

【0097】また、光検出器309から出力された信号
は同時に、SAE信号生成回路407にも入力され、そ
こから球面収差誤差(SAE)信号が出力される。SA
E信号は、制御・駆動回路206に入力され、それによ
り、球面収差補正手段としての組みレンズ104の凹レ
ンズと凸レンズの間隔を変えられ、光ディスク107上
のビームの球面収差が最小となるように制御される。
The signal output from the photodetector 309 is also input to the SAE signal generation circuit 407, from which a spherical aberration error (SAE) signal is output. SA
The E signal is input to the control / drive circuit 206, whereby the distance between the concave lens and the convex lens of the assembled lens 104 as the spherical aberration correcting means is changed, and the control is performed so that the spherical aberration of the beam on the optical disk 107 is minimized. Is done.

【0098】図23に、ホログラム素子308の正面図
を示す。光ビームは、ホログラム素子308の半径R1
の円状の分割線1301と、十字状の2本の分割線13
02、1303とにより、8つの領域に分割される。各
領域は、図示しないが、更に2種類の領域に分かれ、そ
れぞれから前側焦点ビーム、後側焦点ビームが生成され
る。光ディスク107で反射・回折され対物レンズ10
5を通過したビームのホログラム素子308上への投影
図は、半径Rbの円形(図の破線の円)となる。R1/
Rbは0.75程度とする。このとき、球面収差の検出
感度が最も高く、デフォーカスが生じても球面収差検出
に誤差が生じない。
FIG. 23 shows a front view of the hologram element 308. The light beam has a radius R1 of the hologram element 308.
Circular dividing line 1301 and two cross-shaped dividing lines 13
02 and 1303, the area is divided into eight areas. Although not shown, each region is further divided into two types of regions, from which a front-side focal beam and a rear-side focal beam are generated. The objective lens 10 reflected and diffracted by the optical disc 107
The projection of the beam that has passed through 5 onto the hologram element 308 is a circle having a radius Rb (the circle indicated by the broken line in the figure). R1 /
Rb is set to about 0.75. At this time, the spherical aberration detection sensitivity is the highest, and no error occurs in the spherical aberration detection even if defocus occurs.

【0099】図24に、光検出器309の正面図とビー
ムの配置を示す。ホログラム素子308によりビームは
8分割され、それぞれの領域から光検出器309の検出
面より前側で焦点を結ぶビームと、その後側で焦点を結
ぶビームとが生成される。ホログラム素子308を0次
光として透過したビームが371となる。このビーム3
71は検出領域501で検出され、そこからの出力信号
はRF信号生成回路401に入力される。
FIG. 24 shows a front view of the photodetector 309 and the arrangement of beams. The beam is divided into eight by the hologram element 308, and a beam focused on the front side of the detection surface of the photodetector 309 and a beam focused on the rear side are generated from the respective regions. The beam transmitted through the hologram element 308 as the zero-order light becomes 371. This beam 3
71 is detected in the detection area 501, and an output signal therefrom is input to the RF signal generation circuit 401.

【0100】ホログラム素子308で回折された+1次
光は、16個のビーム372とビーム373となる。ホ
ログラム素子308の円状の分割線1301の内側領域
で発生した+1次回折光がビーム372となり、その外
側領域で発生した+1次回折光がビーム373となる。
ビーム372は、検出領域512で受光され、交互に配
置された領域からFi+信号とFi−信号が生成され
る。ビーム373は、検出領域511と513で受光さ
れ、交互に配置された領域からFo+信号とFo−信号
が生成される。
The + 1st order light diffracted by the hologram element 308 becomes 16 beams 372 and 373. The + 1st-order diffracted light generated in the area inside the circular division line 1301 of the hologram element 308 becomes the beam 372, and the + 1st-order diffracted light generated in the area outside the same becomes the beam 373.
The beam 372 is received by the detection area 512, and Fi + and Fi- signals are generated from the alternately arranged areas. The beam 373 is received by the detection areas 511 and 513, and the Fo + signal and the Fo− signal are generated from the alternately arranged areas.

【0101】ホログラム素子308で回折された−1次
光は、16個のビーム374とビーム375となる。ホ
ログラム素子308の円状の分割線1301の内側領域
で発生した−1次回折光がビーム374となり、その外
側領域で発生した−1次回折光がビーム375となる。
ビーム374は、検出領域515と516で受光され、
ビーム375は、検出領域514と517で受光され
る。検出領域514〜517の互いに対応する検出領域
から出力される信号は加算され、T1、T2、T3、T
4信号が生成される。
The -1 order light diffracted by the hologram element 308 becomes 16 beams 374 and 375. The -1st-order diffracted light generated in the area inside the circular division line 1301 of the hologram element 308 becomes a beam 374, and the -1st-order diffracted light generated in the area outside the same becomes a beam 375.
Beam 374 is received at detection areas 515 and 516,
Beam 375 is received at detection areas 514 and 517. The signals output from the corresponding detection areas of the detection areas 514 to 517 are added, and T1, T2, T3, T
Four signals are generated.

【0102】図25に、TE信号生成回路406、SA
E信号生成回路407、およびFE信号生成回路408
の構成を示す。Fi+、Fi−、Fo+、Fo−信号
は、4つの電流電圧変換回路210にて電圧信号に変換
される。ここで、電流電圧変換回路210は、図4Aに
示した構成を有する。差動回路411は、Fi+信号と
Fi−信号を受けて、その差信号を出力する。差動回路
412は、Fo+信号とFo−信号を受けて、その差信
号を出力する。差動回路413は、差動回路411と4
12の出力信号を受けて、その差信号を出力する。これ
がSAE信号となる。加算器414は、差動回路411
と412の出力信号を受けて、その和信号を出力する。
これがFE信号となる。FE信号生成回路408は、差
動回路411、412と、加算器414とから構成され
る。SAE信号生成回路407は、差動回路411、4
12、413から構成される。
FIG. 25 shows a TE signal generation circuit 406, SA
E signal generation circuit 407 and FE signal generation circuit 408
Is shown. The Fi +, Fi-, Fo +, and Fo- signals are converted into voltage signals by four current-to-voltage conversion circuits 210. Here, the current-voltage conversion circuit 210 has the configuration shown in FIG. 4A. Differential circuit 411 receives the Fi + signal and the Fi- signal, and outputs the difference signal. The differential circuit 412 receives the Fo + signal and the Fo− signal, and outputs the difference signal. The differential circuit 413 includes the differential circuits 411 and 4
Upon receiving the twelve output signals, the difference signal is output. This is the SAE signal. The adder 414 includes a differential circuit 411
And 412, and outputs the sum signal.
This is the FE signal. The FE signal generation circuit 408 includes differential circuits 411 and 412 and an adder 414. The SAE signal generation circuit 407 includes the differential circuits 411 and 4
12, 413.

【0103】T1、T2、T3、T4信号は、4つの電
流電圧変換回路211により電圧信号に変換される。こ
こで、電流電圧変換回路211は、図4Bに示した構成
を有する。加算器415は、T1信号とT3信号を受け
て、その和信号を出力する。加算器416は、T2信号
とT4信号を受けて、その和信号を出力する。位相差T
E生成回路420は、加算器415と416の出力信号
を受け、その位相を比較して、位相差TE信号(TEd
pd)を生成する。
The T1, T2, T3, and T4 signals are converted into voltage signals by four current / voltage conversion circuits 211. Here, the current-voltage conversion circuit 211 has the configuration shown in FIG. 4B. Adder 415 receives the T1 signal and the T3 signal, and outputs the sum signal. Adder 416 receives the T2 signal and the T4 signal, and outputs the sum signal. Phase difference T
The E generation circuit 420 receives the output signals of the adders 415 and 416, compares their phases, and outputs a phase difference TE signal (TEd).
pd).

【0104】また、加算器417は、T3信号とT2信
号を受けて、その和信号を出力する。加算器418は、
T1信号とT4信号を受けて、その和信号を出力する。
差動回路419は、加算器417と418の出力信号を
受けて、その差信号を出力する。差動回路419の出力
信号は、プッシュプルトラッキング誤差信号(TEp
p)となる。
The adder 417 receives the T3 signal and the T2 signal, and outputs the sum signal. The adder 418
It receives the T1 signal and the T4 signal and outputs the sum signal.
Differential circuit 419 receives the output signals of adders 417 and 418 and outputs the difference signal. The output signal of the differential circuit 419 is a push-pull tracking error signal (TEp
p).

【0105】本実施の形態の場合も、RF信号のSN比
を確保したまま、球面収差誤差信号を得ることができ
る。この構成では、球面収差とフォーカス誤差信号と
を、同じビームを使用して検出している。このため、ホ
ログラム素子等の光学部品の点数を減らすことができ、
光ヘッド装置を安価に作製できる。
Also in the case of the present embodiment, a spherical aberration error signal can be obtained while maintaining the SN ratio of the RF signal. In this configuration, the spherical aberration and the focus error signal are detected using the same beam. Therefore, the number of optical components such as a hologram element can be reduced,
An optical head device can be manufactured at low cost.

【0106】尚、トラック誤差信号として、位相差TE
信号(TEdpd)とプッシュプルトラッキング誤差信
号(TEpp)を生成する例を示したが、このどちらか
一方としてもよい。
The phase difference TE is used as the track error signal.
Although the example in which the signal (TEdpd) and the push-pull tracking error signal (TEpp) are generated has been described, either one of them may be generated.

【0107】(実施の形態6)本実施の形態6では、情
報記憶媒体としての光ディスクからの反射光をそのまま
受け、光検出器の検出領域で内周と外周に分け、球面収
差誤差信号を得る方法について述べる。
(Embodiment 6) In Embodiment 6, the reflected light from an optical disk as an information storage medium is received as it is, and divided into an inner circumference and an outer circumference in a detection area of a photodetector to obtain a spherical aberration error signal. The method is described.

【0108】図26に、本発明の実施の形態6に係る光
ヘッド装置の構成を示す。実施の形態1等と同様の部分
の説明は省略する。図26において、検出レンズ109
と光検出器311との間に円柱レンズ110を設け、そ
れによりトラックに対して45度方向の非点収差を与え
ている。光検出器311から出力される信号は、RF信
号生成回路431、FE信号・TE信号生成回路43
3、およびSAE信号生成回路432に入力される。
FIG. 26 shows a configuration of an optical head device according to Embodiment 6 of the present invention. The description of the same parts as in the first embodiment and the like is omitted. In FIG. 26, the detection lens 109
A cylindrical lens 110 is provided between the photodetector 311 and the astigmatism in the direction of 45 degrees with respect to the track. The signal output from the photodetector 311 includes an RF signal generation circuit 431, an FE signal / TE signal generation circuit 43
3, and input to the SAE signal generation circuit 432.

【0109】図27に、光検出器311の正面図とビー
ムの配置、及びその周辺回路の構成を示す。光検出器3
11の検出領域は、2重の上下左右の領域になってお
り、8個の領域521、522、523、524、52
5、526、527、528に分かれている。これらの
検出領域から出力された電流信号は、電流電圧変換回路
211により電圧信号に変換される。加算器441は、
検出領域521と523からの出力信号を受けて、その
和信号を出力する。加算器442は、検出領域522と
524からの出力信号を受けて、その和信号を出力す
る。加算器443は、検出領域525と527からの出
力信号を受けて、その和信号を出力する。加算器444
は、検出領域526と528からの出力信号を受けて、
その和信号を出力する。
FIG. 27 shows a front view of the photodetector 311, the arrangement of beams, and the configuration of peripheral circuits. Photodetector 3
The eleven detection areas are double upper, lower, left and right areas, and eight areas 521, 522, 523, 524, and 52 are provided.
5, 526, 527, and 528. The current signals output from these detection areas are converted into voltage signals by the current-voltage conversion circuit 211. The adder 441 is
Upon receiving the output signals from the detection areas 521 and 523, it outputs the sum signal. Adder 442 receives the output signals from detection areas 522 and 524 and outputs the sum signal. Adder 443 receives the output signals from detection areas 525 and 527 and outputs the sum signal. Adder 444
Receives output signals from the detection areas 526 and 528,
The sum signal is output.

【0110】差動回路445は、加算器441と加算器
442の出力信号を受けて、その差信号を出力する。差
動回路446は、加算器443と加算器444の出力信
号を受けて、その差信号を出力する。差動回路447
は、差動回路445と差動回路446の出力信号を受け
て、その差信号を出力する。これが球面収差誤差(SA
E)信号となる。加算器448は、差動回路445と差
動回路446の出力信号を受けて、その和信号を出力す
る。これがフォーカス誤差(FE)信号となる。
The differential circuit 445 receives the output signals of the adders 441 and 442 and outputs the difference signal. Differential circuit 446 receives the output signals of adders 443 and 444 and outputs the difference signal. Differential circuit 447
Receives the output signals of the differential circuits 445 and 446 and outputs the difference signal. This is the spherical aberration error (SA
E) It becomes a signal. Adder 448 receives the output signals of differential circuit 445 and differential circuit 446, and outputs the sum signal. This is a focus error (FE) signal.

【0111】加算器449は、検出領域521、52
5、523、527からの出力信号を受けて、その和信
号を出力する。加算器450は、検出領域522、52
6、524、528からの出力信号を受けて、その和信
号を出力する。位相差TE生成回路451は、加算器4
49と加算器450の出力信号を受けて、その位相を比
較して、位相差TE信号を生成する。加算器452は、
加算器449と加算器450の出力信号を受けて、その
和信号を出力する。これがRF信号となる。
The adder 449 detects the detection areas 521, 52
5, 523 and 527, and outputs the sum signal. The adder 450 includes detection areas 522, 52
6, 524, and 528, and outputs the sum signal. The phase difference TE generation circuit 451 includes the adder 4
Receiving the output signal of the adder 49 and the output signal of the adder 450, the phase is compared, and a phase difference TE signal is generated. The adder 452
It receives the output signals of adders 449 and 450 and outputs the sum signal. This becomes an RF signal.

【0112】3つの加算器449、450、452から
RF信号生成回路431が構成される。加算器441〜
444と、差動回路445〜447とで、SAE信号生
成回路432が構成される。加算器441〜444と、
差動回路445、446と、加算器448、449、4
50と、位相差TE生成回路451とで、FE信号・T
E信号生成回路433が構成される。
An RF signal generating circuit 431 is composed of the three adders 449, 450 and 452. Adders 441-
The SAE signal generation circuit 432 includes the 444 and the differential circuits 445 to 447. Adders 441 to 444;
Differential circuits 445, 446 and adders 448, 449, 4
50 and the phase difference TE generation circuit 451, the FE signal T
The E signal generation circuit 433 is configured.

【0113】45度方向の非点収差を与えられたビーム
は、例えばビーム381のような楕円形状になるが、球
面収差が発生してビームの光軸に近い内周と光軸から遠
い外周とで焦点ずれが生じる場合、内周のビームは、図
27のビーム382のように、ビーム381とは逆方向
の楕円形状になる。このため、2重の左右上下の光検出
領域により、球面収差の検出が可能になる。
A beam provided with astigmatism in the 45-degree direction has an elliptical shape like a beam 381, for example. However, spherical aberration occurs, and the inner circumference near the optical axis of the beam and the outer circumference far from the optical axis are generated. In the case where defocus occurs, the beam on the inner circumference has an elliptical shape in the opposite direction to the beam 381, like the beam 382 in FIG. For this reason, the spherical aberration can be detected by the double left, right, upper, and lower light detection areas.

【0114】本実施の形態の場合、検出領域が増えるた
めRF信号を再生するのに必要なアンプの数は増える
が、ホログラム素子等で光を分割していないため、光の
損失が最小限になり、高いSN比を保つことが可能とな
る。
In the case of the present embodiment, the number of amplifiers required for reproducing the RF signal increases because the detection area increases, but the light loss is minimized because the light is not divided by the hologram element or the like. Thus, a high SN ratio can be maintained.

【0115】また、光を分岐するための分岐手段が不要
になり、光ヘッド装置を安価に作製することができる。
Further, a branching means for branching light is not required, and an optical head device can be manufactured at low cost.

【0116】[0116]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、記録密
度を高めた情報記憶媒体に安定して信号の記録と再生が
できるという有利な効果が得られる。
As described above, according to the present invention, an advantageous effect that a signal can be recorded and reproduced stably on an information storage medium having a high recording density can be obtained.

【0117】また、記録密度を高めた情報記憶媒体の情
報を低い誤り率で再生できる光情報処理装置を実現でき
るという有利な効果が得られる。
Further, an advantageous effect is obtained that an optical information processing apparatus capable of reproducing information from an information storage medium having a high recording density with a low error rate can be realized.

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

【図1】 本発明の実施の形態1に係る光ヘッド装置の
光学系と回路ブロックの構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical system and a circuit block of an optical head device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態1におけるホログラム素
子108の正面図
FIG. 2 is a front view of hologram element 108 according to Embodiment 1 of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態1におけるビームの配
置、光検出器111の構成、およびその周辺回路の構成
を示す図
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of beams, a configuration of a photodetector 111, and a configuration of peripheral circuits thereof according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態1における電流電圧変換
回路の構成図
FIG. 4 is a configuration diagram of a current-voltage conversion circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施の形態1におけるデフォーカス
によるSAE信号の変化を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a change in an SAE signal due to defocus according to the first embodiment of the present invention;

【図6】 本発明の実施の形態1における別のホログラ
ム素子301の正面図
FIG. 6 is a front view of another hologram element 301 according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態1における別のホログラ
ム素子301を用いた場合の、光検出器111の構成、
一部のビームの配置を示す図
FIG. 7 illustrates a configuration of a photodetector 111 when another hologram element 301 according to Embodiment 1 of the present invention is used.
Diagram showing the arrangement of some beams

【図8】 本発明の実施の形態1におけるフォーカスが
外れた場合に得られる信号を示す図
FIG. 8 is a diagram showing a signal obtained when the focus is lost according to the first embodiment of the present invention;

【図9】 本発明の実施の形態1における他方の情報層
で反射した光と、光検出器とを示す構成図
FIG. 9 is a configuration diagram showing light reflected by the other information layer and a photodetector according to the first embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施の形態1における別の光学系
と回路ブロックの構成図
FIG. 10 is a configuration diagram of another optical system and a circuit block according to the first embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の実施の形態1における更に別のホ
ログラム素子113の正面図
FIG. 11 is a front view of yet another hologram element 113 according to the first embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の実施の形態1に係る光ヘッド装置
604を用いた情報記録再生装置としての光ディスクド
ライブの構成図
FIG. 12 is a configuration diagram of an optical disk drive as an information recording / reproducing device using the optical head device 604 according to Embodiment 1 of the present invention.

【図13】 本発明の実施の形態2に係る光ヘッド装置
の光学系と回路ブロックの構成図
FIG. 13 is a configuration diagram of an optical system and circuit blocks of an optical head device according to a second embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の実施の形態2におけるホログラム
素子114の正面図
FIG. 14 is a front view of the hologram element 114 according to the second embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の実施の形態2におけるビームの配
置、光検出器115の構成、およびその周辺回路の構成
を示す図
FIG. 15 is a diagram showing an arrangement of beams, a configuration of a photodetector 115, and a configuration of peripheral circuits thereof according to the second embodiment of the present invention.

【図16】 本発明の実施の形態3に係る光ヘッド装置
の光学系と回路ブロックの構成図
FIG. 16 is a configuration diagram of an optical system and circuit blocks of an optical head device according to Embodiment 3 of the present invention.

【図17】 本発明の実施の形態3におけるホログラム
素子116の正面図
FIG. 17 is a front view of hologram element 116 according to Embodiment 3 of the present invention.

【図18】 本発明の実施の形態3におけるビームの配
置、光検出器117の構成、およびその周辺回路の構成
を示す図
FIG. 18 is a diagram showing an arrangement of beams, a configuration of a photodetector 117, and a configuration of a peripheral circuit thereof in Embodiment 3 of the present invention.

【図19】 本発明の実施の形態4に係る光ヘッド装置
の光学系と回路ブロックの構成図
FIG. 19 is a configuration diagram of an optical system and a circuit block of an optical head device according to Embodiment 4 of the present invention.

【図20】 本発明の実施の形態4におけるホログラム
素子304の正面図
FIG. 20 is a front view of a hologram element 304 according to Embodiment 4 of the present invention.

【図21】 本発明の実施の形態4におけるビームの配
置および光検出器305の構成を示す図
FIG. 21 is a diagram showing an arrangement of beams and a configuration of a photodetector 305 according to Embodiment 4 of the present invention.

【図22】 本発明の実施の形態5に係る光ヘッド装置
の光学系と回路ブロックの構成図
FIG. 22 is a configuration diagram of an optical system and circuit blocks of an optical head device according to Embodiment 5 of the present invention.

【図23】 本発明の実施の形態5におけるホログラム
素子308の正面図
FIG. 23 is a front view of the hologram element 308 according to the fifth embodiment of the present invention.

【図24】 本発明の実施の形態5におけるビームの配
置および光検出器309の構成を示す図
FIG. 24 is a diagram showing an arrangement of beams and a configuration of a photodetector 309 according to the fifth embodiment of the present invention.

【図25】 本発明の実施の形態5における光検出器3
09の周辺回路の構成図
FIG. 25 is a photodetector 3 according to a fifth embodiment of the present invention.
09 peripheral circuit configuration diagram

【図26】 本発明の実施の形態6に係る光ヘッド装置
の光学系と回路ブロックの構成図
FIG. 26 is a configuration diagram of an optical system and circuit blocks of an optical head device according to Embodiment 6 of the present invention.

【図27】 本発明の実施の形態6におけるビームの配
置、光検出器311の構成、およびその周辺回路の構成
を示す図
FIG. 27 is a diagram showing an arrangement of beams, a configuration of a photodetector 311 and a configuration of peripheral circuits thereof in Embodiment 6 of the present invention.

【図28】 従来の光ヘッド装置の光学系の構成図FIG. 28 is a configuration diagram of an optical system of a conventional optical head device.

【図29】 図28の光検出器901の構成およびビー
ムの配置を示す図
FIG. 29 is a diagram showing a configuration and a beam arrangement of the photodetector 901 in FIG. 28;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 半導体レーザ 102 コリメートレンズ 103 ビームスプリッター 104 レンズ組 105 対物レンズ 106 アクチュエータ 107 光ディスク 108,113,114,116,301,303,3
04,308 ホログラム素子 109 検出レンズ 110 円柱レンズ 112 回折格子 111,115,117,305,309 光検出器 121〜124,125〜128,129,131〜1
32,351〜357,361〜364,371〜37
5,381〜382,951 ビーム 151〜155,156〜157,171〜174,5
01〜509,511〜517,911〜914 検出
領域 201 RF信号・FE信号・TE信号生成回路 202,407,432 SAE信号生成回路 203,204,206,207 制御・駆動回路 205,209,408 FE信号生成回路 212 回転調整機構 251 ROT信号生成回路 401,431 RF信号生成回路 402,433 FE信号・TE信号生成回路 403,404 演算回路 405 差動回路 406 TE信号生成回路 601 モーター 602 クランパ 603 トラバース 604 光ヘッド装置 605 制御回路 1200〜1213 領域 1301〜1303 分割線
Reference Signs List 101 semiconductor laser 102 collimating lens 103 beam splitter 104 lens set 105 objective lens 106 actuator 107 optical disk 108, 113, 114, 116, 301, 303, 3
04,308 Hologram element 109 Detection lens 110 Cylindrical lens 112 Diffraction grating 111,115,117,305,309 Photodetectors 121-124,125-128,129,131-1
32,351-357,361-364,371-37
5,381-382,951 beams 151-155,156-157,171-174,5
01 to 509, 511 to 517, 911 to 914 Detection area 201 RF signal / FE signal / TE signal generation circuit 202, 407, 432 SAE signal generation circuit 203, 204, 206, 207 Control / drive circuit 205, 209, 408 FE Signal generation circuit 212 Rotation adjustment mechanism 251 ROT signal generation circuit 401, 431 RF signal generation circuit 402, 433 FE signal / TE signal generation circuit 403, 404 Arithmetic circuit 405 Differential circuit 406 TE signal generation circuit 601 Motor 602 Clamper 603 Traverse 604 Optical head device 605 Control circuit 1200 to 1213 Area 1301 to 1303 Division line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金馬 慶明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 西野 清治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 安田 勝彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 安田 昭博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5D118 AA16 BA01 BB08 CA05 CA23 CC17 CD02 CD04 CD06 CF10 DA33 DA43 DB07 DB15 DB16 5D119 BA01 BB13 EA03 EA10 EC01 JA09 JA24 KA08 KA22 LB06 LB13  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yoshiaki Kanma 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 72) Inventor Katsuhiko Yasuda 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. CA05 CA23 CC17 CD02 CD04 CD06 CF10 DA33 DA43 DB07 DB15 DB16 5D119 BA01 BB13 EA03 EA10 EC01 JA09 JA24 KA08 KA22 LB06 LB13

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光を発する光源と、 前記光源から出射された光を情報記憶媒体上へと集光す
る集光手段を含む集光光学系と、 前記情報記憶媒体で反射された復路の光を、光量の大き
い第1の光と前記第1の光に比べて光量の小さい第2の
光とに分岐する分岐手段と、 前記第1の光を受光し、前記情報記憶媒体に記録された
情報を再生するための信号を出力する第1の光検出手段
と、 前記第2の光を受光し、前記情報記憶媒体上に集光され
た光の収差を検出するための信号を出力する第2の光検
出手段とを備えたことを特徴とする光ヘッド装置。
A light source that emits light; a light-collecting optical system that includes light-collecting means that collects light emitted from the light source onto an information storage medium; and a return light reflected by the information storage medium. Branching means for splitting the light into a first light having a large light amount and a second light having a light amount smaller than the first light; and receiving the first light and recording the first light on the information storage medium. First light detection means for outputting a signal for reproducing information, and a second light receiving means for receiving the second light and outputting a signal for detecting an aberration of light condensed on the information storage medium An optical head device comprising: two light detecting means.
【請求項2】 前記分岐手段は、前記第2の光を光軸に
近い第1の領域の光と光軸から遠い第2の領域の光に分
割し、 前記光ヘッド装置は、第1の領域の光の焦点ずれ量と前
記第2の領域の光の焦点ずれ量の少なくとも一方を用い
て、前記情報記憶媒体上に集光された光の球面収差量を
検出する球面収差検出手段を備えたことを特徴とする請
求項1記載の光ヘッド装置。
2. The optical head device according to claim 1, wherein the branching unit divides the second light into light in a first area near the optical axis and light in a second area far from the optical axis. A spherical aberration detecting means for detecting a spherical aberration of the light focused on the information storage medium by using at least one of a defocus amount of light in the area and a defocus amount of light in the second area. The optical head device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記球面収差検出手段は、前記第1の領
域の光の焦点ずれ量と前記第2の領域の光の焦点ずれ量
との差を球面収差量とすることを特徴とする請求項2記
載の光ヘッド装置。
3. The spherical aberration detector according to claim 2, wherein a difference between a defocus amount of light in the first region and a defocus amount of light in the second region is defined as a spherical aberration amount. Item 3. The optical head device according to item 2.
【請求項4】 前記集光光学系で利用される光の断面
は、第1の半径を有する略円形であり、前記略円と同心
で前記第1の半径よりも小さい第2の半径を持つ円形の
領域を前記第1の領域とし、前記第1の領域より外側で
且つ前記第1の半径の略円よりも内側の領域を前記第2
の領域とすることを特徴とする請求項2記載の光ヘッド
装置。
4. A cross section of light used in the condensing optical system is a substantially circular shape having a first radius, and has a second radius concentric with the substantially circular shape and smaller than the first radius. A circular region is defined as the first region, and a region outside the first region and inside a substantially circle having the first radius is defined as the second region.
3. The optical head device according to claim 2, wherein the region is a region defined by the following.
【請求項5】 前記情報記憶媒体と前記集光手段の相対
距離が変化した際の前記第1の領域の光の焦点ずれ量と
前記第2の領域の光の焦点ずれ量の変化量が等しいこと
を特徴とする請求項2記載の光ヘッド装置。
5. The amount of defocus of light in the first area and the amount of change of defocus of light in the second area when the relative distance between the information storage medium and the light condensing means changes. The optical head device according to claim 2, wherein:
【請求項6】 前記第2の光検出手段は、前記第1の領
域の光を検出する第1の光検出領域と、前記第2の領域
の光を検出する第2の光検出領域を有し、前記第1の光
検出領域は、前記第2の光検出領域に比べ、前記分岐手
段で分岐された第1の光の光軸に近い位置に配置される
ことを特徴とする請求項2記載の光ヘッド装置。
6. The second light detection means includes a first light detection area for detecting light in the first area, and a second light detection area for detecting light in the second area. The first light detection area is arranged at a position closer to an optical axis of the first light branched by the branching unit than the second light detection area. The optical head device as described in the above.
【請求項7】 前記第2の光検出手段は、前記第1の領
域の光を検出する第1の光検出領域と、前記第2の領域
の光を検出する第2の光検出領域を有し、前記第1の光
検出領域と前記第2の光検出領域はその一部を共有する
ことを特徴とする請求項2記載の光ヘッド装置。
7. The second light detecting means has a first light detecting area for detecting light in the first area, and a second light detecting area for detecting light in the second area. 3. The optical head device according to claim 2, wherein the first light detection area and the second light detection area share a part thereof.
【請求項8】 前記集光光学系は、前記情報記憶媒体上
に集光される光の球面収差を変化させる球面収差補正手
段を含み、前記球面収差補正手段は、前記球面収差検出
手段からの信号を受けて動作することを特徴とする請求
項2記載の光ヘッド装置。
8. The light-collecting optical system includes a spherical-aberration correcting unit that changes a spherical aberration of light condensed on the information storage medium, and the spherical-aberration correcting unit receives a signal from the spherical-aberration detecting unit. 3. The optical head device according to claim 2, wherein the optical head device operates upon receiving a signal.
【請求項9】 前記情記憶報媒体は特定のピッチのトラ
ックを有し、前記分岐手段は、前記トラックで回折され
た+1次光と0次光とが重なる領域を内側の領域+1A
と、前記領域+1Aを囲む外側領域+1Bと、前記トラ
ックで回折された−1次光と0次光が重なる領域を内側
の領域−1Aと、前記領域−1Aを囲む外側の領域−1
Bとの4つの領域に分岐し、 前記領域+1Aの光量に比例する信号と前記領域−1B
の光量に比例する信号との和信号をRT+とし、前記領
域+1Bの光量に比例する信号と前記領域−1Aの光量
に比例する信号との和信号をRT−とした場合、前記信
号RT+と前記信号RT−との差信号に基づいて、前記
情報記憶媒体上と前記集光光学系のトラック方向へのチ
ルト量を検出するチルト検出手段を備えたことを特徴と
する請求項1記載の光ヘッド装置。
9. The information storage medium has a track of a specific pitch, and the branching unit sets an area where a +1 order light and a 0 order light diffracted by the track overlap with an inner area + 1A
An outer region + 1B surrounding the region + 1A, an inner region -1A where a -1st order light and a 0th order light diffracted by the track overlap, and an outer region -1 surrounding the region -1A.
B, and a signal proportional to the light amount of the area + 1A and the area -1B
When a sum signal of a signal proportional to the light amount of the area + 1B is RT + and a sum signal of a signal proportional to the light amount of the area + 1B and the signal proportional to the light quantity of the area -1A is RT-, the signal RT + and the signal 2. The optical head according to claim 1, further comprising a tilt detecting unit configured to detect a tilt amount of the focusing optical system in a track direction on the information storage medium based on a difference signal from the signal RT-. apparatus.
【請求項10】 光を発する光源と、 前記光源から出射された光を情報記憶媒体上へと集光す
る集光手段を含む集光光学系と、 前記情報記憶媒体で反射された復路の光を、光軸に近い
第1の領域の光と光軸から遠い第2の領域の光とに分岐
する分岐手段と、 前記分岐された光を受光する1つの光検出手段とを備
え、 前記第1の領域の光の焦点ずれ量と前記第2の領域の光
の焦点ずれ量との差を用いて前記情報記憶媒体上に集光
された光の球面収差量を検出する際、前記情報記憶媒体
と前記集光手段の相対距離が変化したときに、前記第1
の領域の光の焦点ずれ量と前記第2の領域の光の焦点ず
れ量の変化量が等しいことを特徴とする光ヘッド装置。
10. A light source that emits light, a condensing optical system including a condensing unit that condenses the light emitted from the light source onto an information storage medium, and a return light reflected by the information storage medium. A branching unit that branches the light into a first region near the optical axis and a light in a second region far from the optical axis, and one light detecting unit that receives the branched light. When detecting the amount of spherical aberration of light condensed on the information storage medium using the difference between the defocus amount of light in the first area and the defocus amount of light in the second area, When the relative distance between the medium and the light condensing means changes, the first
An optical head device, wherein the amount of defocus of light in the region (b) is equal to the amount of defocus of light in the second region.
【請求項11】 前記集光光学系で利用される光の断面
は略円形であり、前記略円の半径を第1の半径Rbと
し、前記略円と同心で前記第1の半径Rbよりも小さい
第2の半径R1を持つ円形の領域を前記第1の領域と
し、前記第1の領域より外側で且つ前記第1の半径Rb
の略円の内側の領域を前記第2の領域とし、前記情報記
憶媒体と前記集光手段の相対距離が変化したときに、前
記第1の領域の光の焦点ずれ量と前記第2の領域の光の
焦点ずれ量の変化量が等しくなるように、前記第1の半
径Rbと前記第2の半径R1の比が決定されることを特
徴とする請求項10記載の光ヘッド装置。
11. A cross section of light used in the condensing optical system is substantially circular, and the radius of the substantially circular is a first radius Rb, which is concentric with the substantially circular and is larger than the first radius Rb. A circular area having a small second radius R1 is defined as the first area, and the first area is outside the first area and the first radius Rb.
Is defined as the second area, and when the relative distance between the information storage medium and the condensing means changes, the defocus amount of light in the first area and the second area 11. The optical head device according to claim 10, wherein the ratio between the first radius Rb and the second radius R1 is determined so that the amount of change in the defocus amount of the light becomes equal.
【請求項12】 光を発する光源と、 前記光源から出射された光からサブビームを生成するサ
ブビーム生成手段と、 前記サブビームおよび前記サブビーム以外のメインビー
ムを情報記憶媒体上へと集光する集光手段を含む集光光
学系と、 前記情報記憶媒体で反射された復路の前記メインビーム
を、光量の大きい第1の光と該第1の光に比べて光量の
小さい第2の光とに分岐し、前記第2の光を、光軸に近
い第1の領域の光と光軸から遠い第2の領域の光とに分
割する分岐手段と、 前記第1の光を受光し、前記情報記憶媒体に記録された
情報を再生するための信号を出力する第1の光検出手段
と、 前記第2の光を受光し、前記情報記憶媒体上に集光され
た光の収差を検出するための信号を出力する第2の光検
出手段と、 前記情報記憶媒体で反射された復路の前記サブビームを
検出する第3の光検出手段とを備え、 前記第2の光検出手段と前記第3の光検出手段は、前記
第1の光検出手段に対して略直交する方向に配置される
ことを特徴とする光ヘッド装置。
12. A light source for emitting light, a sub-beam generating unit for generating a sub-beam from the light emitted from the light source, and a condensing unit for condensing the sub-beam and a main beam other than the sub-beam on an information storage medium. A light collecting optical system including: a first light having a large light amount and a second light having a small light amount as compared with the first light. Branching means for splitting the second light into light in a first area near the optical axis and light in a second area far from the optical axis; and receiving the first light, the information storage medium First light detection means for outputting a signal for reproducing information recorded on the information storage medium, and a signal for receiving the second light and detecting an aberration of the light collected on the information storage medium A second light detecting means for outputting a signal; And a third light detecting means for detecting the sub-beam emitted on the return path, wherein the second light detecting means and the third light detecting means are substantially orthogonal to the first light detecting means. An optical head device arranged in a direction.
【請求項13】 光を発する光源と、 前記光源から出射された光を情報記憶媒体上へと集光す
る集光手段を含む集光光学系と、 前記情報記憶媒体で反射された復路の光を、光量の大き
い第1の光と前記第1の光に比べて光量の小さい第2の
光とに分岐する分岐手段と、 前記第1の光を受光し、前記情報記憶媒体に記録された
情報を再生するための信号を出力する第1の光検出手段
と、 前記第2の光を受光し、前記情報記憶媒体上に集光され
た光の収差を検出するための信号を出力する第2の光検
出手段と、 前記第1の光検出手段からの信号と前記第2の光検出手
段からの信号との和信号に基づいて、前記情報記憶媒体
と前記集光手段との距離が特定の範囲にあることを判断
する手段とを備えたことを特徴とする光ヘッド装置。
13. A light source that emits light, a condensing optical system including a condensing unit that condenses the light emitted from the light source onto an information storage medium, and a return light reflected by the information storage medium. Branching means for splitting the light into a first light having a large light amount and a second light having a light amount smaller than the first light; and receiving the first light and recording the first light on the information storage medium. First light detection means for outputting a signal for reproducing information, and a second light receiving means for receiving the second light and outputting a signal for detecting an aberration of light condensed on the information storage medium A distance between the information storage medium and the light condensing means based on a sum signal of a signal from the first light detecting means and a signal from the second light detecting means; An optical head device comprising: means for determining that the distance is within the range.
【請求項14】 光を発する光源と、 前記光源から出射された光を情報記憶媒体上へと集光す
る集光手段を含む集光光学系と、 前記情報記憶媒体で反射された復路の光を、光量の大き
い第1の光と前記第1の光に比べて光量の小さい第2の
光とに分岐する分岐手段と、 前記第1の光を受光し、前記情報記憶媒体に記録された
情報を再生するための信号を出力する第1の光検出手段
と、 前記第2の光を受光し、前記情報記憶媒体上に集光され
た光の収差を検出するための信号を出力する第2の光検
出手段とを備え、 前記第1の光の光量をηm、前記第2の光の光量をη
s、前記集光光学系の開口数をNA、前記集光光学系の
前記情報記憶媒体から前記第1および第2の光検出手段
に至る復路の横倍率をαとし、前記情報記憶媒体は複数
の反射面を有し、前記情報記憶媒体の2つの反射面の光
学的間隔をdとし、前記第2の光検出手段の検出領域の
面積をS1とした場合、 S1≦4・π・(d・NA・α)2・ηs/ηm、 なる関係を有することを特徴とする光ヘッド装置。
14. A light source that emits light, a light-collecting optical system including light-collecting means that collects light emitted from the light source onto an information storage medium, and return light reflected by the information storage medium. Branching means for splitting the light into a first light having a large light amount and a second light having a light amount smaller than the first light; and receiving the first light and recording the first light on the information storage medium. First light detection means for outputting a signal for reproducing information, and a second light receiving means for receiving the second light and outputting a signal for detecting an aberration of light condensed on the information storage medium 2 light detecting means, the light amount of the first light is ηm, and the light amount of the second light is η
s, the numerical aperture of the light-collecting optical system is NA, the lateral magnification of the return path from the information storage medium of the light-collecting optical system to the first and second light detecting means is α, Where the optical spacing between the two reflecting surfaces of the information storage medium is d and the area of the detection region of the second light detecting means is S1, S1 ≦ 4 · π · (d · NA · α) 2 · ηs / ηm
【請求項15】 光を発する光源と、前記光源から出射
された光を情報記憶媒体上へと集光する集光手段を含む
集光光学系と、前記情報記憶媒体で反射された復路の光
を、光量の大きい第1の光と前記第1の光に比べて光量
の小さい第2の光とに分岐する分岐手段と、前記第1の
光を受光し、前記情報記憶媒体に記録された情報を再生
するための信号を出力する第1の光検出手段と、前記第
2の光を受光し、前記情報記憶媒体上に集光された光の
収差を検出するための信号を出力する第2の光検出手段
とを有する光ヘッド装置と、 前記光ヘッド装置と前記情報記憶媒体を相対的に移動さ
せる移動手段と、 前記光ヘッド装置と前記移動手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする光情報記録再生装置。
15. A light source for emitting light, a condensing optical system including a condensing means for condensing light emitted from the light source onto an information storage medium, and return light reflected on the information storage medium. Branching means into a first light having a large light amount and a second light having a small light amount as compared with the first light; and a branching means for receiving the first light and recording the first light on the information storage medium. First light detection means for outputting a signal for reproducing information, and a second light receiving means for receiving the second light and outputting a signal for detecting an aberration of light condensed on the information storage medium An optical head device having two light detecting units, a moving unit that relatively moves the optical head device and the information storage medium, and a control unit that controls the optical head device and the moving unit. An optical information recording / reproducing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項16】 光を発する光源と、前記光源から出射
された光を情報記憶媒体上へと集光する集光手段を含む
集光光学系と、前記情報記憶媒体で反射された復路の光
を光量の大きい第1の光と前記第1の光に比べて光量の
小さい第2の光とに分岐する分岐手段と、前記第1の光
を受光する第1の光検出手段と、前記第2の光を受光す
る第2の光検出手段とを用いた収差検出方法であって、 前記第1の光検出手段からの信号を用いて情報記憶媒体
に記録された情報を再生し、前記第2の光検出手段から
の光を用いて前記情報記憶媒体上に集光された光の収差
を検出することを特徴とする収差検出方法。
16. A light source for emitting light, a condensing optical system including condensing means for condensing light emitted from the light source onto an information storage medium, and return light reflected by the information storage medium. Branching means for branching the light into a first light having a large light amount and a second light having a light amount smaller than the first light; a first light detecting means for receiving the first light; A second light detecting means for receiving the second light, the second light detecting means reproducing information recorded on an information storage medium using a signal from the first light detecting means; 2. An aberration detecting method, comprising detecting an aberration of light converged on the information storage medium using light from the second light detecting means.
【請求項17】 光を発する光源と、前記光源から出射
された光を情報記憶媒体上へと集光する集光手段を含む
集光光学系と、前記情報記憶媒体で反射された復路の光
を光軸に近い第1の領域の光と光軸から遠い第2の領域
の光に分岐する分岐手段と、前記分岐手段を光軸に対し
て回転する回転機構と、前記第1の領域の光を検出する
第1の光検出領域、および前記第2の領域の光を検出す
る第2の光検出領域を有する光検出手段とを備えた光ヘ
ッド装置の調整方法であって、 前記第1の光検出領域と前記第2の検出領域はそれぞれ
の光の光軸の中心を通る直線に略平行な分割線で分割さ
れており、前記第1の光検出領域は、前記分割線によ
り、領域1Aと領域1Bとに分割され、前記第2の光検
出領域は、前記分割線により、前記分割線に対し前記領
域1Aと同じ側にある領域2Aと前記領域1Bと同じ側
にある領域2Bとに分割され、 前記領域1Aによる検出信号と前記領域2Bによる検出
信号との和信号をS1とし、前記領域1Bによる検出信
号と前記領域2Aによる検出信号との和信号をS2とし
た場合、前記和信号S1と前記和信号S2との差信号が
ゼロになるように、前記回転機構を用いて前記分岐手段
を調整することを特徴とする光ヘッド装置の調整方法。
17. A light source for emitting light, a condensing optical system including a condensing means for condensing light emitted from the light source onto an information storage medium, and a return light reflected by the information storage medium. Branching means for splitting light into a first area near the optical axis and light in a second area far from the optical axis; a rotating mechanism for rotating the splitting means with respect to the optical axis; An adjustment method for an optical head device, comprising: a first light detection area for detecting light, and light detection means having a second light detection area for detecting light in the second area, wherein the first Are divided by a dividing line substantially parallel to a straight line passing through the center of the optical axis of each light, and the first light detecting region is divided by the dividing line. 1A and a region 1B, and the second light detection region is divided into the division line by the division line. The area 1A is divided into an area 2A on the same side as the area 1A and an area 2B on the same side as the area 1B. The sum signal of the detection signal from the area 1A and the detection signal from the area 2B is S1, When the sum signal of the detection signal by the first signal 1B and the detection signal by the area 2A is S2, the branching means is used by using the rotating mechanism so that the difference signal between the sum signal S1 and the sum signal S2 becomes zero. And adjusting the optical head device.
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