JP2004192663A

JP2004192663A - 光ピックアップ

Info

Publication number: JP2004192663A
Application number: JP2002355610A
Authority: JP
Inventors: Shiyouhei Kobayashi; 章兵小林; Nobuyoshi Iwasaki; 暢喜岩崎
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP3911475B2

Abstract

【課題】球面収差の補正を確実に行なえる光ピックアップを提供する。
【解決手段】光ピックアップ１００は、光ビームを射出する光源１２と、光源１２からの光ビームを光ディスク８０に方向付けると共に光ディスク８０から戻る光ビームを光ディスク８０に向かう光ビームの光路から分離する分離用ビームスプリッター１６と、光ビームを光ディスク８０に収束させる対物レンズ１８と、光ディスク８０から戻る光ビームに基づいて少なくともフォーカスエラー信号を検出する光検出部とを有している。光ピックアップ１００は更に、光ディスク８０に収束される光ビームの球面収差を補正する球面収差補正装置４０と、光検出部内のフォーカスエラー信号検出回路３２で検出されるフォーカスエラー信号の振幅を検出する振幅検出回路５２と、振幅検出回路５２で検出される情報に基づいて球面収差補正装置４０を駆動する駆動回路５４とを有している。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、収差補正手段を有する光記録／再生用の光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクに高密度で情報を記録したり、光ディスクに高密度で記録された情報を再生するために、光ピックアップの対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくし、使用する光の波長を短くすることが提案されている。このような光ピックアップにおいては、光ディスクのカバー層の光学的厚さの変化（光ディスクの製造バラツキによるカバー層の厚さの変化や、複数の記録層を有する光ディスクの層毎に異なるカバー層の厚さの変化）により発生する球面収差を補正する球面収差補正装置が必要である。
【０００３】
特開２００１−２６６３９２号公報は、光ディスクで反射されたレーザ光を受光する光検出器と、液晶パネルを用いた球面収差補正装置とを有する光ピックアップを開示している。このピックアップでは、光検出器から出力される電気信号からトラッキングエラー信号またはプリピット検出信号または透過基板厚誤差検出信号を生成し、これらの信号のうちのいずれか一つを用いて、信号レベルが判定基準を満たしたとき、球面収差補正が完了したと判断する。例えば、フォーカスサーボをかけた後、トラッキングエラー信号のエンベロープレベルを検出し、このエンベロープレベルと所定の基準レベル（ＲＥＦとする）との比較を行なう。エンベロープレベルがＲＥＦを超えていれば、球面収差補正が完了したと判定する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２６６３９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図６（特開２００１−２６６３９２号公報の図４）は、光ディスクのカバー層の厚さ誤差に対するトラッキングエラー信号のエンベロープレベルと再生信号のエラー率との関係を示している。図６においてＲＥＦが判定基準であり、エラー率の許容範囲である。
【０００６】
しかし、トラッキングエラー信号のエンベロープは球面収差で変化するだけではなく、光ディスクの記録層の材質や、光ディスクに刻まれたガイド溝または信号ピットの幅と深さや、光ピックアップの部品精度や、光ピックアップの組み立て精度に強く依存している。その結果、球面収差（光ディスクのカバー層の厚さ誤差）とは関係なく、トラッキングエラー信号のエンベロープがＲＥＦを超えない場合が発生して、球面収差補正が完了したことを正しく判断できなくなることがある。
【０００７】
逆に、球面収差（光ディスクのカバー層の厚さ誤差）とは関係なく、トラッキングエラー信号のエンベロープが大きい場合、ＲＥＦで判定したとき許容される光ディスクの厚さ誤差範囲が広がり（図６の縦の二本の破線の間隔が両側に開く）、再生信号のエラー率の許容範囲内にないにもかかわらず、球面収差補正が完了したと判断することもある。
【０００８】
トラッキングエラー信号に限らず、プリピット検出信号と透過基板厚誤差検出信号を用いた場合も、同様の不具合がある。
【０００９】
本発明の目的は、球面収差の補正を確実に行なえる光ピックアップを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ビックアップは、光ビームを射出する光源と、光源からの光ビームを光ディスクに方向付けると共に光ディスクから戻る光ビームを光ディスクに向かう光ビームの光路から分離する分離用ビームスプリッターと、光ディスクに向かう光ビームを光ディスクに収束させる対物レンズと、分離用ビームスプリッターによって光ディスクに向かう光ビームの光路から分離された光ディスクから戻る光ビームに基づいて少なくともフォーカスエラー信号を検出する光検出部と、光ディスクに収束される光ビームの球面収差を補正する球面収差補正装置と、光検出部で検出されるフォーカスエラーの情報に基づいて球面収差補正装置を駆動する駆動回路とを有している。駆動回路は、フォーカスエラー信号の振幅が最大となるように球面収差補正装置を駆動する。
【００１１】
光ピックアップは、一例においては、対物レンズを光軸に沿って移動させるアクチュエーターを更に有しており、アクチュエーターは対物レンズを光軸に沿って振動させ、駆動回路は、フォーカスエラー信号のフォーカスエラー検出感度が最大となるように球面収差補正装置を駆動する。
【００１２】
光検出部は、例えば、光ディスクから戻る光ビームを収束させる収束レンズと、収束レンズからの収束光ビームを第一の収束光ビームと第二の収束光ビームに分割する分割用ビームスプリッターと、分割用ビームスプリッターで分割された第一の収束光ビームを検出する第一の光検出器と、分割用ビームスプリッターで分割された第二の収束光ビームを検出する第二の光検出器と、第一の光検出器と第二の光検出器の出力信号に基づいてフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー信号検出回路とを有しており、第一の光検出器は光ディスクに収束される光ビームが合焦状態にあるときの第一の収束光ビームの集光点よりも手前に位置し、第二の光検出器は光ディスクに収束される光ビームが合焦状態にあるときの第二の収束光ビームの集光点よりも後方に位置しており、さらに、光ディスクに収束される光ビームが合焦状態にあるときの第一の収束光ビームの集光点と第一の光検出器の間隔は光ディスクに収束される光ビームが合焦状態にあるときの第二の収束光ビームの集光点と第二の光検出器の間隔に等しい。好ましくは、第一の光検出器と第二の光検出器はそれぞれ互いに隣接して一列に整列している三つの矩形形状の受光領域を有しており、それらの中央の受光領域はいずれも光源から射出される光ビームの光の波長を入射する収束光ビームの開口数で割った値以下の寸法の幅を有している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態の光ピックアップの構成を示している。
【００１５】
光ピックアップ１００は、光ビームを射出する光源１２と、光源１２から射出された発散光ビームを平行光ビームに変えるコリメートレンズ１４と、光源１２からの光ビームを光ディスク８０に方向付けると共に光ディスク８０から戻る光ビームを光ディスク８０に向かう光ビームの光路から分離する分離用ビームスプリッター１６と、光ディスク８０に向かう光ビームを光ディスク８０に収束させる対物レンズ１８とを有している。
【００１６】
光源１２は、例えば、半導体レーザーで構成されるが、特にこれに限定されるものではない。半導体レーザーは例えば４０５ｎｍの波長の光ビームを射出する。対物レンズ１８は０．７以上の開口数を有している。対物レンズ１８は、図１には単一のレンズとして描かれているが、二枚のレンズで構成されてもよい。
【００１７】
光ピックアップ１００は更に、分離用ビームスプリッター１６によって光ディスク８０に向かう光ビームの光路から分離された光ディスク８０から戻る光ビームに基づいて少なくともフォーカスエラー信号を検出する光検出部を有している。光検出部は、これに限定されないが、例えばビームサイズ法によりフォーカスエラー信号を検出する。
【００１８】
このため、光検出部は、光ディスク８０から戻る光ビームを収束させる収束レンズ２２と、収束レンズ２２からの収束光ビームを二本の光ビーム（第一の収束光ビームと第二の収束光ビーム）に分割する分割用ビームスプリッター２４と、分割用ビームスプリッター２４で分割された第一の収束光ビームを検出する第一の光検出器２６と、分割用ビームスプリッター２４で分割された第二の収束光ビームを検出する第二の光検出器２８と、第一の光検出器２６と第二の光検出器２８の出力信号に基づいてフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー信号検出回路３２を有している。
【００１９】
再生用の光ピックアップにおいては、光検出部は更に、第一の光検出器２６と第二の光検出器２８の出力信号に基づいて再生信号を検出する再生信号検出回路３４を有している。更に光検出部は、図示されていないが、第一の光検出器２６と第二の光検出器２８の出力信号に基づいてトラッキングエラー信号を検出するトラッキングエラー信号検出回路を有していてもよい。
【００２０】
光ピックアップ１００は更に、対物レンズ１８を光軸に沿って移動させるアクチュエーター６２と、フォーカスエラー信号検出回路３２で検出されるフォーカスエラー信号に基づいてアクチュエーター６２を駆動する駆動回路６４とを有している。アクチュエーター６２と駆動回路６４は、例えば、光ビームのフォーカスを光ディスクの記録層に合わせるために対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔を調整するフォーカス調整機構を構成する。フォーカスが合っている状態すなわち合焦状態では、光ディスク８０の記録層上に形成される光ビームのスポット径は最小となる。
【００２１】
第一の光検出器２６は合焦状態における第一の収束光ビームの集光点よりも手前に位置し、第二の光検出器２８は合焦状態における第二の収束光ビームの集光点よりも後方に位置している。さらに、合焦状態における第一の収束光ビームの集光点と第一の光検出器２６の間隔は、合焦状態における第二の収束光ビームの集光点と第二の光検出器２８の間隔に等しい。従って、合焦状態においては、第一の光検出器２６に形成される第一の収束光ビームのスポットと第二の光検出器２８に形成される第二の収束光ビームのスポットは等しい径を持つ。
【００２２】
光ピックアップ１００は更に、光ディスク８０に収束される光ビームの球面収差を補正する球面収差補正装置４０と、フォーカスエラー信号検出回路３２で検出されるフォーカスエラー信号の振幅を検出する振幅検出回路５２と、振幅検出回路５２で検出される情報に基づいて球面収差補正装置４０を駆動する駆動回路５４とを有している。
【００２３】
球面収差補正装置４０は、例えば液晶セルで構成され、例えば分離用ビームスプリッター１６と対物レンズ１８の間に配置される。液晶セルは、例えば、図５に示されるように、同心円によって区画された三つの透明電極４２と４４と４６を有しており、それらの透明電極４２と４４と４６の領域毎に屈折率を変更し得る。
【００２４】
光源１２から射出された発散光ビームは、コリメートレンズ１４で平行光ビームに変えられ、分離用ビームスプリッター１６で反射され、液晶セル４０を透過し、対物レンズ１８で光ディスク８０の記録層に収束される。
【００２５】
対物レンズ１８は大きい開口数を有しているため、光ディスク８０のカバー層の厚さのわずかな変化に対しても、光ディスク８０の記録層に形成される光ビームのスポットに大きな球面収差が発生する。光ディスク８０のカバー層の厚さの変化は、例えば、光ディスクの製造過程のバラツキによって発生する。また、複数の記録層を持つ光ディスクではそれぞの記録層に対するカバー層の厚さは異なっており、これが光ディスク８０のカバー層の厚さの変化となる。
【００２６】
光ディスク８０で反射された光ビームは、対物レンズ１８と液晶セル４０と分離用ビームスプリッター１６を透過して検出部に向かう。分離用ビームスプリッター１６を透過した光ビームは、収束レンズ２２で収束され、分割用ビームスプリッター２４で第一の収束光ビームと第二の収束光ビームとに分割される。第一の収束光ビームと第二の収束光ビームは互いに等しい光量を有し、第一の収束光ビームは第一の光検出器２６に入射し、第二の収束光ビームは第二の光検出器２８に入射する。
【００２７】
図２は、光ディスクに対する光ビームのフォーカスの合い具合に応じて変化する第一の光検出器２６と第二の光検出器２８に形成される光ビームスポットの径の相関関係を示している。
【００２８】
図２に示されるように、第一の光検出器２６は三つの受光領域２６ａと２６ｂと２６ｃを有している。三つの受光領域２６ａと２６ｂと２６ｃは、いずれも矩形形状を有し、互いに隣接して一列に整列している。同様に、第二の光検出器２８は三つの受光領域２８ａと２８ｂと２８ｃを有している。三つの受光領域２８ａと２８ｂと２８ｃは、いずれも矩形形状を有し、互いに隣接して一列に整列している。
【００２９】
合焦状態においては、光ディスク８０で反射された光ビームは対物レンズ１８によって平行光ビームに変えられる。従って、収束レンズ２２に入射する光ビームは、平行光ビームであり、収束レンズ２２の焦点位置に収束される。
【００３０】
対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔が合焦状態における対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔よりも狭い場合には、収束レンズ２２に入射する光ビームは、発散光ビームとなるため、収束レンズ２２の焦点位置よりも遠い位置に収束される。
【００３１】
反対に、対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔が合焦状態における対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔よりも広い場合には、収束レンズ２２に入射する光ビームは、収束光ビームとなるため、収束レンズ２２の焦点位置よりも近い位置に収束される。
【００３２】
図２（ｃ）は、対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔が合焦状態における対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔に等しいときのスポットの様子を示している。合焦状態においては、第一の光検出器２６に形成される第一の収束光ビームのスポットＳ１と第二の光検出器２８に形成される第二の収束光ビームのスポットＳ２は等しい径を有する。
【００３３】
図２（ｂ）は、対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔が合焦状態における対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔よりも狭まったときのスポットの様子を示している。この状態では、収束光ビームはいずれも収束レンズ２２の焦点位置よりも遠い位置に収束されるため、第一の光検出器２６に形成される第一の収束光ビームのスポットＳ１は合焦状態と比較して大きい径を有し、第二の光検出器２８に形成される第二の収束光ビームのスポットＳ２は合焦状態と比較して小さい径を有する。
【００３４】
図２（ａ）は、対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔が図２（ｂ）の状態における対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔よりも更に狭まったときのスポットの様子を示している。この状態では、第一の収束光ビームの収束点が第一の光検出器２６から更に遠ざかるため、第一の光検出器２６に形成される第一の収束光ビームのスポットＳ１は図２（ｂ）の状態と比較して大きい径を有する。一方、第二の光検出器２８に入射する第二の収束光ビームは第二の光検出器２８よりも後ろの位置で収束しており、第二の光検出器２８に形成される第二の収束光ビームのスポットＳ２は図２（ｂ）の状態と比較して大きい径を有している。
【００３５】
図２（ｄ）は、対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔が合焦状態における対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔よりも広がったときのスポットの様子を示している。この状態では、収束光ビームはいずれも収束レンズ２２の焦点位置よりも近い位置に収束されるため、第一の光検出器２６に形成される第一の収束光ビームのスポットＳ１は合焦状態と比較して小さい径を有し、第二の光検出器２８に形成される第二の収束光ビームのスポットＳ２は合焦状態と比較して大きい径を有する。
【００３６】
図２（ｅ）は、対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔が図２（ｄ）の状態における対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔よりも更に広がったときのスポットの様子を示している。この状態では、第二の収束光ビームの収束点が第二の光検出器２８から更に遠ざかるため、第二の光検出器２８に形成される第二の収束光ビームのスポットＳ２は図２（ｄ）の状態と比較して大きい径を有する。一方、第一の光検出器２６に入射する第一の収束光ビームは第一の光検出器２６よりも前の位置で収束しており、第一の光検出器２６に形成される第一の収束光ビームのスポットＳ１は図２（ｄ）の状態と比較して大きい径を有している。
【００３７】
フォーカスエラー信号検出回路３２はフォーカスエラー信号ＦＥＳをＦＥＳ＝（Ｉ２６ｂ−Ｉ２６ａ−Ｉ２６ｃ）−（Ｉ２８ｂ−Ｉ２８ａ−Ｉ２８ｃ）で表現される演算に従って求める。ここで、Ｉ２６ａとＩ２６ｂとＩ２６ｃはそれぞれ第一の光検出器２６の受光領域２６ａと２６ｂと２６ｃの出力、Ｉ２８ａとＩ２８ｂとＩ２８ｃはそれぞれ第二の光検出器２８の受光領域２８ａと２８ｂと２８ｃの出力である。さらに、Ｉ２６＝Ｉ２６ｂ−Ｉ２６ａ−Ｉ２６ｃ、Ｉ２８＝Ｉ２８ｂ−Ｉ２８ａ−Ｉ２８ｃとおくと、ＦＥＳ＝Ｉ２６−Ｉ２８と表せる。
【００３８】
図３は、球面収差が発生していない状態における、対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔（ＷＤ）に対するＦＥＳとＩ２６とＩ２８の変化を示している。ＦＥＳはいわゆるＳ字曲線となり、Ｉ２６とＩ２８は山形の曲線になる。
【００３９】
図２（ｄ）に示されるように、第一の収束光ビームが第一の光検出器２６の受光領域２６ｂに集光している場合、ほとんどＩ２６ａ＝Ｉ２６ｃ＝０となり、Ｉ２６＝Ｉ２６ｂ＝一定となる（図３におけるＩ２６ｍａｘ部分）。スポットＳ１の径が、受光領域２６ｂの幅と等しいときから、わずかに大きくなると、Ｉ２６は急激に減少し、スポットＳ１の径が受光領域２６ｂの幅に比べて十分に大きくなると、受光領域２６ｂの影響は相対的に小さくなり、Ｉ２６の変化は小さくなる。
【００４０】
また、図２（ｂ）に示されるように、第二の収束光ビームが第二の光検出器２８の受光領域２８ｂに集光している場合、ほとんどＩ２８ａ＝Ｉ２８ｃ＝０となり、Ｉ２８＝Ｉ２８ｂ＝一定となる（図３におけるＩ２８ｍａｘ部分）。スポットＳ２の径が、受光領域２８ｂの幅と等しいときから、わずかに大きくなると、Ｉ２８は急激に減少し、スポットＳ２の径が受光領域２８ｂの幅に比べて十分に大きくなると、受光領域２８ｂの影響は相対的に小さくなり、Ｉ２８の変化は小さくなる。
【００４１】
光ディスク８０のカバー層の厚さのわずかな変化で、光ディスク８０の記録層に収束された光ビームのスポットに球面収差が発生している場合、第一の光検出器２６と第二の光検出器２８の受光領域上でも球面収差が発生している。球面収差が発生している状態では、第一の光検出器２６や第二の光検出器２８の受光領域上に形成されるスポットの径は十分に小さくならず、受光領域２６ｂや受光領域２８ｂに集中しなくなる。
【００４２】
図４は、球面収差が発生している状態における、対物レンズ１８と光ディスク８０の間隔（ＷＤ）に対するＦＥＳとＩ２６とＩ２８の変化を示している。球面収差が発生している状態では、第一の収束光ビームや第二の収束光ビームのスポットの径は十分に小さくならず、受光領域２６ｂや受光領域２８ｂに集中しないため、図４に示されるように、球面収差が発生していない状態での特性（図３参照）と比較して、Ｉ２６とＩ２８の山は低くなり、ＦＥＳの振幅Ｔは小さくなる。
【００４３】
振幅検出回路５２は、フォーカスエラー信号検出回路３２で検出されるフォーカスエラー信号の振幅Ｔを検出し、駆動回路５４は、振幅検出回路５２で検出されるフォーカスエラー信号の振幅が最大になるように液晶セル４０を駆動する。つまり、駆動回路５４は、図５に示される液晶セル４０の透明電極４２と４４と４６に適当な電圧を印加して透明電極４２と４４と４６の領域毎の屈折率を調整する。
【００４４】
球面収差が発生していない状態では、第一の収束光ビームや第二の収束光ビームのスポットの径は十分に小さく絞られるため、フォーカスエラー信号の振幅Ｔは大きい値を示す。従って、フォーカスエラー信号の振幅Ｔが最大になるように液晶セル４０を駆動することにより、球面収差が補正される。
【００４５】
一例においては、球面収差の補正は、光ディスクの装填時に一回だけ行なう。この例では、光ディスクの装填直後に、フォーカスサーボをかけることなく光ディスクを回転させる。このように光ディスクが回転している間、光ディスクの面振れのため、図４に示されるようなフォーカスエラー信号がフォーカスエラー信号検出回路３２で検出される。振幅検出回路５２は、そのフォーカスエラー信号の振幅Ｔを検出し、駆動回路５４は、振幅検出回路５２で検出されるフォーカスエラー信号の振幅Ｔを最大にするように液晶セル４０を駆動する。
【００４６】
その結果、このように光ディスクが回転している状態において、球面収差が最小となるように補正される。その後は、アクチュエーター６２と駆動回路６４とで構成されるフォーカス調整機構が常にＦＥＳ＝０となるようにフォーカスサーボをかける。
【００４７】
別の例においては、球面収差の補正は、対物レンズ１８を光軸に沿って焦点深度内で一定の振幅で振動させながら常時行なう。この例では、光ディスクの装填直後から常にＦＥＳ＝０となるようにフォーカスサーボをかけると共に、アクチュエーター６２によって対物レンズ１８を光軸に沿って焦点深度内で一定の振幅で振動させる。対物レンズ１８が焦点深度内で振動しているために、フォーカスエラー信号もＦＥＳ＝０を中心に振動する。このように振動するフォーカスエラー信号の振幅はフォーカスエラー信号の検出感度で決まり、検出感度は球面収差に依存する。
【００４８】
球面収差が発生している状態では、前述したように、フォーカスエラー信号の振幅が小さくなるため、合焦状態付近（図３や図４のＦＥＳ＝０近傍）でのＦＥＳの傾き（すなわちＦＥＳの検出感度）も小さくなる。すなわち、対物レンズ１８を振動させたとき発生するフォーカスエラー信号の振動の振幅はＦＥＳの検出感度に比例する。振幅検出回路５２は、そのフォーカスエラー信号の振動の振幅（検出感度）を検出し、駆動回路５４は、振幅検出回路５２で検出されるフォーカスエラー信号の検出感度を最大にするように液晶セル４０を駆動する。その結果、フォーカスサーボをかけた状態で、球面収差が常に最小となるように補正される。
【００４９】
この例では、フォーカスサーボをかけた状態で、球面収差を補正できるので、光ディスク８０の記録または再生の動作中でも常に最適に球面収差を補正できる。
【００５０】
球面収差が発生した状態では、集光したビーム径が受光領域２６ｂや受光領域２８ｂの幅より大きくなりフォーカスエラー信号の振幅が低下するので、受光領域２６ｂや受光領域２８ｂの幅は狭いほうが望ましい。収束レンズ２２で収束される光ビームは、光の波長λと収束される光ビームの開口数ＮＡで決まる大きさに収束されるので、受光領域２６ｂや受光領域２８ｂの幅は、λ／ＮＡ以下であることが望ましい。λ＝０．４μｍ、ＮＡ＝０．０５とすると、８μｍ以下が望ましい。
【００５１】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施の形態を述べたが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【００５２】
例えば、本実施形態では、分割用ビームスプリッター２４によって第一の収束光ビームと第二の収束光ビームとに分割しているが、分割用ビームスプリッター２４の代わりにホログラムを用いて光ビームの分割を行なってもよい。また、光検出器は、三つの受光領域を有している代わりに、同心円状に位置する二つの受光領域を有していてもよい。
【００５３】
光検出部は、ビームサイズ法によりフォーカスエラー信号を検出しているが、ナイフエッジ法や非点収差法など、他の方式によってフォーカスエラー信号を検出してもよい。
【００５４】
ナイフエッジ法では、光ディスクから戻る光ビームのスポットが、二つの受光領域を持つ光検出器の受光面上を移動することを利用する。球面収差が発生して戻り光ビームのスポットが大きくなると、移動量が相対的に小さくなるため、フォーカスエラー信号の振幅が小さくなり、検出感度も低下する。
【００５５】
非点収差法では、格子状に並ぶ四つの受光領域を持つ光検出器の受光面上において光ディスクから戻る光ビームのスポットが楕円に変形することを利用する。球面収差が発生して戻り光ビームのスポットが大きくなると、変形が相対的に小さくなるため、フォーカスエラー信号の振幅が小さくなり、検出感度も低下する。
【００５６】
更に、球面収差補正装置４０は、液晶セルに限定されるものではなく、例えば形状可変ミラーで構成されてもよい。また、球面収差を補正する手法は、液晶セルや形状可変ミラーを用いたものに限定されない。例えば、対物レンズ１８を二枚のレンズで構成し、それらの二枚のレンズの間隔を調整することにより、球面収差を補正してもよい。この場合、球面収差補正装置４０は、対物レンズを構成する二枚のレンズの間隔を調整する機構で構成される。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、球面収差の補正を確実に行なえる光ピックアップが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の光ピックアップの構成を示している。
【図２】光ディスクに対する光ビームのフォーカスの合い具合に応じて変化する第一の光検出器と第二の光検出器に形成される光ビームスポットの径の相関関係を示している。
【図３】球面収差が発生していない状態における、対物レンズと光ディスクの間隔（ＷＤ）に対するＦＥＳとＩ２６とＩ２８の変化を示している。
【図４】球面収差が発生している状態における、対物レンズと光ディスクの間隔（ＷＤ）に対するＦＥＳとＩ２６とＩ２８の変化を示している。
【図５】球面収差補正装置の一具体例である液晶セルを示している。
【図６】光ディスクのカバー層の厚さ誤差に対するトラッキングエラー信号のエンベロープレベルと再生信号のエラー率との関係を示している。
【符号の説明】
１２光源
１４コリメートレンズ
１６分離用ビームスプリッター
１８対物レンズ
２２収束レンズ
２４分割用ビームスプリッター
２６第一の光検出器
２８第二の光検出器
３２フォーカスエラー信号検出回路
４０球面収差補正装置
５２振幅検出回路
５４駆動回路
１００光ピックアップ

Claims

光ビームを射出する光源と、
光源からの光ビームを光ディスクに方向付けると共に光ディスクから戻る光ビームを光ディスクに向かう光ビームの光路から分離する分離用ビームスプリッターと、
光ディスクに向かう光ビームを光ディスクに収束させる対物レンズと、
分離用ビームスプリッターによって光ディスクに向かう光ビームの光路から分離された光ディスクから戻る光ビームに基づいて少なくともフォーカスエラー信号を検出する光検出部と、
光ディスクに収束される光ビームの球面収差を補正する球面収差補正装置と、
光検出部で検出されるフォーカスエラーの情報に基づいて球面収差補正装置を駆動する駆動回路とを有している、光ピックアップ。
請求項１において、駆動回路はフォーカスエラー信号の振幅が最大となるように球面収差補正装置を駆動する、光ピックアップ。
請求項１において、対物レンズを光軸に沿って移動させるアクチュエーターを更に有しており、アクチュエーターは対物レンズを光軸に沿って振動させ、駆動回路はフォーカスエラー信号のフォーカスエラー検出感度が最大となるように球面収差補正装置を駆動する、光ピックアップ。
請求項１ないし請求項３のいずれかひとつにおいて、光検出部はビームサイズ法または非点収差法またはナイフエッジ法によりフォーカスエラー信号を検出する、光ピックアップ。
請求項２または請求項３において、光検出部は、光ディスクから戻る光ビームを収束させる収束レンズと、収束レンズからの収束光ビームを第一の収束光ビームと第二の収束光ビームに分割する分割用ビームスプリッターと、分割用ビームスプリッターで分割された第一の収束光ビームを検出する第一の光検出器と、分割用ビームスプリッターで分割された第二の収束光ビームを検出する第二の光検出器と、第一の光検出器と第二の光検出器の出力信号に基づいてフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー信号検出回路とを有しており、第一の光検出器は光ディスクに収束される光ビームが合焦状態にあるときの第一の収束光ビームの集光点よりも手前に位置し、第二の光検出器は光ディスクに収束される光ビームが合焦状態にあるときの第二の収束光ビームの集光点よりも後方に位置しており、さらに、光ディスクに収束される光ビームが合焦状態にあるときの第一の収束光ビームの集光点と第一の光検出器の間隔は光ディスクに収束される光ビームが合焦状態にあるときの第二の収束光ビームの集光点と第二の光検出器の間隔に等しい、光ピックアップ。
請求項５において、第一の光検出器と第二の光検出器はそれぞれ互いに隣接して一列に整列している三つの矩形形状の受光領域を有しており、それらの中央の受光領域はいずれも光源から射出される光ビームの光の波長を入射する収束光ビームの開口数で割った値以下の寸法の幅を有している、光ピックアップ。