JP2007305275A - 光ピックアップ装置及びそれを備える光情報記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光ピックアップ装置において、再生信号を検出する光量を十分確保した上で、非再生層からの反射光によって及ぼされるトラッキング制御に対する影響を小さくし、高い品質の再生信号を得る。
【解決手段】本発明に係る光ピックアップが備える第1の偏光ホログラム素子2は、光ディスクからの反射光を回折光と非回折光とに分離するとともに、光軸の中心を含む一部の反射光を、受光素子から外れる方向に回折させる光軸中心光回折部2dを含んでいる。この光軸中心光回折部2dにより、非再生層からの反射光は受光素子に照射されないので、受光素子を備える光検出部では、非再生層からの反射光による回折光と非回折光との干渉稿の発生が抑制される。よって、上記干渉縞によってトラッキングエラー信号の品質の低下を抑制できる。
【選択図】図4
【解決手段】本発明に係る光ピックアップが備える第1の偏光ホログラム素子2は、光ディスクからの反射光を回折光と非回折光とに分離するとともに、光軸の中心を含む一部の反射光を、受光素子から外れる方向に回折させる光軸中心光回折部2dを含んでいる。この光軸中心光回折部2dにより、非再生層からの反射光は受光素子に照射されないので、受光素子を備える光検出部では、非再生層からの反射光による回折光と非回折光との干渉稿の発生が抑制される。よって、上記干渉縞によってトラッキングエラー信号の品質の低下を抑制できる。
【選択図】図4
Description
本発明は、複数の記録層を有する光記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う光ピックアップ装置、それを備える光情報記録再生装置及びそれらに備えられる収差検出装置に関するものであり、具体的には、0次光を用いてトラッキングエラー信号(TES)を検出する際に、不要光/迷光の影響を低減することができる光ピックアップ装置、それを備える光情報記録再生装置及びそれらに備えられる収差検出装置に関するものである。
近年、情報量の増大と共に光記録媒体の記録密度を高くすることが求められている。光記録媒体の高記録密度化は、光記録媒体の情報記録層における線記録密度を高めることやトラックの狭ピッチ化により行われてきた。
そこで、光記録媒体の厚さ方向へ記録情報の高密度化を進めることができるように、複数の情報記録層を積層化して形成された多層光記録媒体が既に商品化されている。
ここで、複数の情報記録層が形成された光記録媒体において、記録または再生を行う層とは別の層(以下、適宜「非再生層」と称する。)からの不要な反射光(迷光)が各種信号に及ぼす影響が問題となる。
不要反射光が及ぼす影響を軽減する手法として、例えば特許文献1には、非再生層からの不要反射光を、プッシュプル信号を検出する領域に対して回折させず、フォーカスエラー信号を検出するための領域に対して回折させることで、不要反射光が各種信号に及ぼす影響を緩和する技術が開示されている(以下、「従来例1」と称する)。
上記従来例1に係る光ピックアップ装置の概略構成を、図11に基づいて説明すると以下の通りである。
図11に示すように、上記特許文献1に係る光ピックアップ装置100は、ガラス板102、コリメートレンズ103及び対物レンズ104を、半導体レーザ101の光ビーム出射面と光記録媒体である光ディスク106における光ビーム反射面との間に形成される光軸上に配置される。ガラス板102には、半導体レーザ1側の面に3ビーム生成用のグレーティング109が形成されており、上記グレーティング109の形成面に対して反対側の面にホログラム108が形成されている。上記光検出器107は、ホログラム108の+1次光の焦点位置に配置されている。
上記光ディスク106は、カバーガラス106a、基板106b、及びカバーガラス106aと基板106bとの間に形成された2つの情報記録層106c・106dを備えている。つまり、光ディスク106は2層ディスクである。従って、光ピックアップ装置100は、情報記録層106c又は情報記録層106dに光ビームを集光させることによって、各情報記録層106c又は106dから情報を再生する、若しくは、各情報記録層106c又は106dへ情報を記録するようになっている。なお、図11は、対物レンズ104に近い側の情報記録層106cに合焦している場合を示しており、情報記録層106cは情報記録層106dよりも上記対物レンズ104に近い側に配置されている。
光源としての半導体レーザ101から出射された出射光は、グレーティング109により、メインビームと2つのサブビームに分離された後、ホログラム108に達する。上記ホログラム108を透過する0次回折光だけが、コリメートレンズ103によって平行光になり、対物レンズ104を通過した後に、光ディスク106上の情報記録層106c又は情報記録層106dに集光される。
光ディスク106の情報記録層106c又は情報記録層106dにより反射された光ビームは、対物レンズ104、コリメートレンズ103の順に各部材を通過した後、ホログラム108に入射し、ホログラム108にて回折されて光検出器107上に集光される。
上記ホログラム108の構成を図12に基づいて詳細に説明する。
上記ホログラム108は、フォーカスエラー信号を検出するための1つの領域108aと、プッシュプル信号を検出するための2つの領域108b、108cとの計3つの領域を有している。
領域108aは、光軸を中心とする第1の半円弧E130と、光軸を含み、光ディスク106のラジアル方向に平行な直線上の分割直線であって、上記半円弧E130の外側に形成される分割直線D140及びD142と、光軸を中心とする第2の半円弧E131とで囲まれた領域である。
第2の領域108bは第1の上記半円弧E130と、光軸を中心として上記半円弧E131と同じ半径の第3の円弧E132と、光軸を含み、上記光ディスク106のタンジェンシャル方向に平行な直線上において上記半円弧E130の外側に形成される分割直線D141と、上記分割直線D140とで囲まれた領域である。第3の領域108cは、上記分割直線D141と、上記分割直線D142と、上記半円弧E130と、光軸を中心として上記半円弧E131と同じ半径の第4の円弧E133とで囲まれた領域である。
上記領域108b及び上記領域108cで回折された光ビームは、上記光検出器107上に備えられた受光素子においてトラッキングエラー信号(以下、「TES」と称する)として検出される。上記108aで回折された光ビームは上記受光素子においてフォーカスエラー信号(以下、「FES」と称する)として検出される。なお、この構成の光ピックアップ装置100では、例えば特許文献1の0041段落の記載から明らかなように1次光のみを用いてTESを検出している。
上記情報記録層106cの情報を再生する場合、又は情報を記録する場合において、再生又は記録の対象ではない上記情報記録層106dからの不要反射光は、上記ホログラム108の中央部に照射される。ここで、上記円弧E130の半径は、上記情報記録層106dからの反射光がホログラム108に入光する際のスポットの半径以上に設定されている。つまり、上記情報記録層106cからの反射光が上記ホログラム108に入光する際のスポット径は、上記情報記録層106dからの反射光が上記ホログラム108に入光する際のスポット径よりも大きい。
一般に不要反射光は、上記受光素子上で集光するが、再生信号を含んでおらず、また、各種信号に影響を及ぼし、特にTESにオフセットをもたらす。しかし、上記光ディスク106の場合、上記不要反射光は、領域108aで回折されFESを検出する受光素子上に集光される。このとき上記不要反射光は均一に入射するため、FESを正常に検出することができる。また、TESを検出する受光素子上には集光しない為、TESの検出に影響を及ぼさない。
上記光ピックアップ装置100は、上述したように1次光のみを用いてTESの検出を行うが、0次回折光(非回折光)のみを用いてTESの検出を行う技術も知られている。具体的には、例えば特許文献2に開示される光ピックアップ装置が挙げられる(以下、「従来例2」と称する)。
上記従来例1に係る光ピックアップ装置と上記従来例2に係る光ピックアップ装置とは以下の点で相違する。
従来例1に係る光ピックアップ装置は、往路光路中に3ビームトラッキングの為の3ビーム用回折格子を備えていないが、従来例2に係る光ピックアップ装置は上記3ビーム用回折格子を備えている。また、従来例1に係る光ピックアップ装置の備える光検出器107の形状及びホログラムの形状108が、それぞれ上記従来例2に係る光検出器112の形状及び上記ホログラム122の形状と相違する。
従来例2に係る光ピックアップ装置は、往路中に備えられた上記3ビーム用回折格子により、光ビームを0次光と±1次光の計3ビームに分ける。当該3ビームは戻り光路中で上記ホログラム122により再度回折される。この内、上記3ビーム用回折格子により回折され、かつ上記ホログラム122により回折されない光ビームをTES検出する。
特開2004−288227号公報(2004年10月14日公開)
特開2006−65935号公報(2006年3月9日公開)
近年の記録情報の高密度化に伴い、光記録媒体の情報を高速に読み出すことが必要とされている。そのためには、光記録媒体の回転数を上げる必要があるが、回転数の上昇に伴い光記録媒体から反射した光ビーム(以下、これを「戻り光」と称する)の光量が減少し、十分な光量を得ることができず高品質な再生信号を得ることができないとの課題がある。
ここで、上述の通り、上記従来例1に係る上記光ピックアップ装置100は、1次光(回折光)のみを用いてTESの検出を行う為、より高速の記録又は再生を行う場合、光記録媒体から戻る光量が不足し高品質な信号を得ることができない。
一方、上記従来例2に係る光ピックアップ装置は、0次光(非回折光)のみを用いてTESの検出を行うため、従来例1に係る光ピックアップ装置と比較して戻り光について十分な光量を得ることができる。ただし、近年、記録情報の高密度化がより高いレベルで要求されるようになった結果、光記録媒体の種類によっては、非再生層からの反射光における0次光(非回折光)と回折光とが干渉し合いTESに影響を及ぼす可能性があり得る。
上記影響の可能性について、図13を用いて説明する。
上記従来例2に係るホログラム122は、図12に係る領域108aと同様の領域122aを含んでいる。上記光検出器112は、0次光を受光する為の受光素子112a〜112hと、上記ホログラム122によって回折された1次光を検出する受光素子112m〜112nを備えている。受光素子112a〜112dでは再生信号(以下、「RF」と称する)を検出する。受光素子112e〜112hでは上記3ビーム用回折格子によって生成された±1次光を検出し、受光素子112a〜112dで得られたRFとともに、3ビーム法にてTESを検出する。また、受光素子112mと112nで得られたFESによりフォーカシングを行う。以下に、受光素子112a〜112nから得られる信号をそれぞれSaからSnとして、各信号の検出式を示す。
すなわち、RFは、
RF=Sa+Sb+Sc+Sd
で与えられる。
RF=Sa+Sb+Sc+Sd
で与えられる。
FESは、
FES=Sm−Sn
で与えられる。
FES=Sm−Sn
で与えられる。
TESは、
TES={(Sa+Sb)−(Sc+Sd)}−α{(Se−Sf)+(Sg−Sh)}
で与えられる。なお、ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
TES={(Sa+Sb)−(Sc+Sd)}−α{(Se−Sf)+(Sg−Sh)}
で与えられる。なお、ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
ここで、非再生層からの反射光はホログラム122の中央部に照射される。
上記非再生層からの反射光による上記光検出器上の集光スポットを図14に示す。集光スポット150aは0次光を、集光スポット150bはホログラム122によって回折された+1次光を、集光スポット150cは−1次光を示している。このとき、集光スポット150a〜150cは受光素子上で大きく広がり、かつ互いに重なった領域を持つ。この重なった部分において集光スポット同士が干渉し合い、干渉縞が生じる。
図14に示すように、上記干渉縞と、受光素子112a〜112hとが重畳する領域が存在する。よって、この干渉縞の為、RF、TESにオフセットが生じることで、信号品質が低下するとともに、正確なトラッキングが行えないといった問題点が生じる。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、再生信号を検出する光量を十分確保した上で、非再生層からの反射光によって及ぼされるトラッキング制御に対する影響が小さく、高い品質の再生信号を得ることが可能な、光ピックアップ装置、それを備える光情報記録再生装置及びそれらに用いられる収差検出装置を提供することにある。
本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意努力した結果、再生または記録の対象となる対象層(例えば再生層)以外の記録層である周辺層(非再生層)からの反射光を、光検出器上に設けられている受光素子から外れる方向に回折させることで、周辺層からの反射光による干渉縞の抑制という上記従来技術には無い独自の作用を得ることができ、その結果、周辺層からの反射光による影響を抑制した上で、トラッキング誤差信号の検出に非回折光のみを用いることができる本発明を完成するに至った。
即ち、本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、複数の情報記録層を備える光記録媒体に光を照射する光源と、光記録媒体で反射した反射光を回折光と非回折光とに分離する光ビーム分離手段と、光源および光ビーム分離手段と光記録媒体との間に介在する集光光学系と、分離された回折光及び非回折光をそれぞれ検出する受光素子を複数備える光検出手段とを備えているとともに、トラッキング誤差信号の検出には非回折光のみを用いる光ピックアップ装置において、上記光ビーム分離手段には、上記反射光の内、光軸の中心を含む一部の反射光を、上記受光素子から外れる方向に回折させる光軸中心光回折部が含まれることを特徴としている。
上記の構成によれば、非再生層からの反射光が光軸中心光回折部によって受光素子のない場所に回折されることにより、非再生層からの反射光による回折光と非回折光との干渉稿の発生が抑制される。よって、上記干渉縞によってTESの信号品質が低下することを抑制することができる。
従って、再生信号の品質を十分確保した上で、非再生層からの反射光によるトラッキング制御に及ぼす影響が小さくすることができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記複数の記録層のうち、情報の記録又は再生の対象となる記録層を対象層とし、対象層以外の層を周辺層としたとき、上記集光光学系は、光記録媒体の対象層に合焦した状態で、上記光ビーム分離手段に照射される反射光のうち、周辺層から反射される反射光を、対象層から反射した反射光よりも小さい照射範囲となるように、光ビーム分離手段側に合焦されていることが好ましい。
上記の構成によれば、非再生層からの反射光が全て光軸中心光回折部によって受光素子のない場所に回折されることにより、上記受光素子上で非再生層からの反射光による回折光と非回折光との干渉稿が生じることがない。よって、上記干渉縞によってTESの信号品質が低下することがない。
従って、再生信号の品質を十分確保した上で、非再生層からの反射光によるトラッキング制御に及ぼす影響が小さくすることできる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記光ビーム分離手段は、さらに、受光素子の存在する方向に反射光を回折する受光回折部を複数備えていることが好ましい。
上記の構成によれば、複数の回折光により得られた信号を、例えばFESなどのエラー信号の検出に用いることができる。よって、信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記光ビーム分離手段における上記光軸中心光回折部は、上記反射光の光軸中心を中心とする円形領域であることが好ましい。
上記の構成によれば、上記光軸中心光回折部を上記反射光の光軸を中心とする円弧により構成することで、非再生層からの反射光が通る領域のみを回折させることができる。よって、再生層からの反射光が回折されることにより減少する光量をより少なくすることができ、検出する非回折光(0次光)の光量をさらに増加することができ、よりトラッキング制御の精度を高めることができる。よって、より信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、円形領域である上記光軸中心光回折部を第1の光回折部としたときに、上記複数の受光回折部には、上記第1の光回折部に隣接し、かつ、上記第1の光回折部より光記録媒体のタンジェンシャル方向の負方向側に位置する第2の光回折部が含まれることが好ましい。
上記の構成によれば、フォーカス制御を行うための信号を検出することができる。よって、信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記第2の光回折部は、光軸中心を通りかつ光記録媒体のラジアル方向に平行な直線上であって、上記光軸中心光回折部(第1の光回折部)を形成する円の外側の分割直線である第1の分割直線及び第2の分割直線と、上記光軸中心光回折部(第1の光回折部)を形成する円上に、光軸を通りかつ光記録媒体のラジアル方向に平行な直線により分割されて形成される半円における第1の円弧と、上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、光記録媒体のタンジェンシャル方向の負方向側に位置する第1の分割線とで形成される領域であることが好ましい。
上記の構成によれば、ナイフエッジ法でフォーカス制御を行うための信号を検出することができる。よって、信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記複数の受光回折部には、光記録媒体のラジアル方向に沿って伸びる形状を有しており、上記光軸中心光回折部(第1の光回折部)に隣接し、かつ、上記第1の光回折部から見て、光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側に位置する第3の光回折部が含まれることが好ましい。
上記の構成によれば、上記光記録媒体の球面収差誤差を検出することが可能となるため、情報記録層を保護するカバーガラス層の薄い高密度光記録媒体を再生する際に不可欠な球面収差補正を行うことが可能となり、より高性能な光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記第3の光回折部は光軸中心を通りかつ光記録媒体のラジアル方向に平行な直線上であって、上記光軸中心光回折部(第1の光回折部)を形成する円の外側の分割直線を第1の分割直線及び第2の分割直線としたとき、光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第1の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側にある第3の分割直線と、光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第2の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側にある第4の分割直線と、光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第3の分割直線及び上記第4の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側にある第5の分割直線と、光軸を通りかつ光記録媒体のタンジェンシャル方向に平行な直線に対して互いに線対称であって、上記第3の分割直線と上記第5の分割直線とを結ぶ第6の分割直線及び上記第4の分割直線と上記第5の分割直線とを結ぶ第7の分割直線と、上記光軸中心光回折部(第1の光回折部)を形成する円上の円弧であって、上記第1の円弧を除くことで形成される第3の円弧と、上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第1の分割直線および上記第3の分割直線において、上記外周を形成する線に交わる端点同士を結んで形成される第2の分割線と、上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第2の分割直線および上記第4の分割直線において、上記外周を形成する線に交わる端点同士を結んで形成される第3の分割線と、上記第1の分割直線と、上記第2の分割直線とで形成される領域であることが好ましい。
上記の構成によれば、上記光記録媒体の球面収差誤差をさらに正確に検出することが可能となるため、情報記録層を保護するカバーガラス層の薄い高密度光記録媒体を再生する際に不可欠な球面収差補正を行うことが可能となり、より高性能な光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記複数の受光回折部には、上記上記光軸中心光回折部(第1の光回折部)に隣接せず、かつ、第1の光回折部から見て、光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側の外周に位置する第4の光回折部が含まれることが好ましい。
上記の構成によれば、上記各領域により得られた信号に基づきダブルナイフエッジ法でフォーカス制御を行うための信号を得ることができる。よって、経時変化などによって起こる光学系の位置ずれによるフォーカスオフセットの影響を抑制することができる。さらに、上記光記録媒体の球面収差誤差を検出が可能となり、情報記録層を保護するカバーガラス層の薄い高密度光記録媒体を再生する際に不可欠な球面収差補正を行うことが可能となる。よって、より信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記第4の光回折部は光軸中心を通りかつ光記録媒体のラジアル方向に平行な直線上であって、上記光軸中心光回折部(第1の光回折部)を形成する円の外側の分割直線を第1の分割直線及び第2の分割直線としたとき、光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第1の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側にある第3の分割直線と、光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第2の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側にある第4の分割直線と、光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第3の分割直線及び上記第4の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側にある第5の分割直線と、光軸を通りかつ光記録媒体のタンジェンシャル方向に平行な直線に対して互いに線対称であって、上記第3の分割直線と上記第5の分割直線とを結ぶ第6の分割直線及び上記第4の分割直線と上記第5の分割直線とを結ぶ第7の分割直線と、上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第3の分割直線および上記第4の分割直線において、上記外周を形成する線に交わる端点同士を結んで形成され、上記第3の分割直線および上記第4の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側に位置する第4の分割線とで形成される領域であることが好ましい。
上記の構成によれば、上記各領域により得られた信号に基づきダブルナイフエッジ法でさらに正確にフォーカス制御を行うための信号を得ることができる。よって、経時変化などによって起こる光学系の位置ずれによるフォーカスオフセットの影響を抑制することができる。さらに、上記光記録媒体の球面収差誤差をさらに正確に検出が可能となり、情報記録層を保護するカバーガラス層の薄い高密度光記録媒体を再生する際に不可欠な球面収差補正を行うことが可能となる。よって、より信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記第3の光回折部で回折された光ビームの焦点位置及び上記第4の光回折部で回折された光ビームの焦点位置から、集光光学系の球面収差誤差を検出することが好ましい。
上記の構成によれば、上記光記録媒体の球面収差誤差を検出が可能となり、情報記録層を保護するカバーガラス層の薄い高密度光記録媒体を再生する際に不可欠な球面収差補正を行うことが可能となり、より高性能な光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記第4の光回折部で回折された光ビームの焦点位置から、集光光学系の球面収差誤差を検出することが好ましい。
上記の構成によれば、受光素子数及び光検出器より出力される端子数が減らしつつも、上記球面収差誤差を検出することができ、より信頼性が高くかつ低コストな光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記光軸中心光回折部は、上記反射光の光軸中心を中心とする第2の円上の円弧であって、上記第2の円を、光軸中心を通り光記録媒体のラジアル方向に平行な直線で分割することで形成される第1の半円領域と、光軸中心を通りかつ光記録媒体のラジアル方向に平行な直線上であって、上記光ビーム分離手段の内側に形成される第8の分割直線と、上記第8の分割直線に平行であって、互いに交わることの無い第9の分割直線及び第10の分割直線と、光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第9の分割直線及び上記第10の分割直線から見て、光記録媒体のタンジェンシャル方向に正方向側に位置する第11の分割直線と、光軸を通りかつ光記録媒体のタンジェンシャル方向に平行な直線に対して互いに線対称であって、上記第9の分割直線と上記第11の分割直線とを結ぶ第12の分割直線及び上記第10の分割直線と上記第11の分割直線とを結ぶ第13の分割直線と、上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第8の分割直線および上記第9の分割直線における上記外周と交わる端点同士を結んで形成される第5の分割線と、上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第8の分割直線および上記第10の分割直線における上記外周と交わる端点同士を結んで形成される第6の分割線とで形成される領域とを併せた領域であることが好ましい。
上記の構成によれば、上記光記録媒体の球面収差誤差のより正確な検出が可能となり、情報記録層を保護するカバーガラス層の薄い高密度光記録媒体を再生する際に不可欠な球面収差補正を行うことが可能となる。さらに、上記光軸中心光回折部及び上記第2〜第4の光回折部を備える光ビーム分離手段に比べ、上記光ビーム分離手段における素子の分割数及び受光素子数を減らすことができる。よって、信頼性が高く、より低コストな光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記複数の受光回折部には、上記光軸中心光回折部を第1の光回折部としたときに、上記第1の光回折部に隣接し、上記第1の光回折部より光記録媒体のタンジェンシャル方向に負方向側に位置する第5の光回折部が含まれることが好ましい。
上記の構成によれば、フォーカス制御を行うための信号を検出することができる。よって、信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記第5の光回折部は、上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第8の分割直線の両端と上記外周を形成する線を結んで形成され、上記第8の分割直線から見て、光記録媒体のタンジェンシャル方向に負方向側に形成される領域から、上記第1の半円領域を除くことで形成される領域であることが好ましい。
上記の構成によれば、ナイフエッジ法でフォーカス制御を行うための信号を検出することができる。よって、信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記複数の受光回折部には、上記光軸中心光回折部を第1の光回折部としたときに、上記第1の光回折部に隣接し、上記第1の光回折部より光記録媒体のタンジェンシャル方向に正方向側に位置する第6の光回折部が含まれることが好ましい。
上記の構成よれば、上記各領域により得られた信号に基づきダブルナイフエッジ法でフォーカス制御を行うための信号を得ることができる。よって、経時変化などによって起こる光学系の位置ずれによるフォーカスオフセットの影響を抑制することができる。さらに、上記光記録媒体の球面収差誤差を検出が可能となり、情報記録層を保護するカバーガラス層の薄い高密度光記録媒体を再生する際に不可欠な球面収差補正を行うことが可能となる。よって、より信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記第6の光回折部は、光軸中心を通りかつ光記録媒体のラジアル方向に平行な直線上であって、上記光ビーム分離手段の内側に形成される分割直線を第8の分割直線としたとき、上記第8の分割直線に平行であって、互いに交わることの無い第9の分割直線及び第10の分割直線と、
光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第9の分割直線及び上記第10の分割直線から見て、光記録媒体のタンジェンシャル方向に正方向側に位置する第11の分割直線と、光軸を通りかつ光記録媒体のタンジェンシャル方向に平行な直線に対して互いに線対称であって、上記第9の分割直線と上記第11の分割直線とを結ぶ第12の分割直線及び上記第10の分割直線と上記第11の分割直線とを結ぶ第13の分割直線と、上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第9の分割直線および上記第10の分割直線において、上記外周を形成する線に交わる端点同士を結んで形成され、上記第9の分割直線及び上記第10の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側に位置する第7の分割線とで形成される領域であることが好ましい。
光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第9の分割直線及び上記第10の分割直線から見て、光記録媒体のタンジェンシャル方向に正方向側に位置する第11の分割直線と、光軸を通りかつ光記録媒体のタンジェンシャル方向に平行な直線に対して互いに線対称であって、上記第9の分割直線と上記第11の分割直線とを結ぶ第12の分割直線及び上記第10の分割直線と上記第11の分割直線とを結ぶ第13の分割直線と、上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第9の分割直線および上記第10の分割直線において、上記外周を形成する線に交わる端点同士を結んで形成され、上記第9の分割直線及び上記第10の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側に位置する第7の分割線とで形成される領域であることが好ましい。
上記の構成によれば、非再生層からの反射光が光軸中心光回折部によって受光素子のない場所に回折されることにより、非再生層からの反射光による回折光と非回折光との干渉稿の発生が抑制される。よって、強度の高い非回折光(0次光)を検出しても、上記干渉縞によってRF、TESの信号品質が低下することを抑制することができる。さらに、上記光軸中心光回折部及び上記第2〜第4の光回折部を備える光ビーム分離手段に比べ、上記光ビーム分離手段における素子の分割数及び受光素子数を減らすことができる。よって、信頼性が高く、より低コストな光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記第6の光回折部で回折された光ビームの焦点位置から、集光光学系の球面収差誤差を検出することが好ましい。
上記の構成によれば、上記光記録媒体の球面収差誤差を検出が可能となり、情報記録層を保護するカバーガラス層の薄い高密度光記録媒体を再生する際に不可欠な球面収差補正を行うことが可能となる。よって、より高性能な光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記光軸中心光回折部は回折光のみを発生させ、非回折光を発生させないことが好ましい。
上記の構成によれば、上記光軸中心光回折部は回折光のみを発生させ、非回折光を生じないことで、フォーカスエラー信号の検出に対する非再生層からの反射光が及ぼす影響を完全になくすことが可能となる。よって、より信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記光ピックアップ装置は、上記照射される光ビームを回折させて、上記光記録媒体に記録された情報を取得する為のメインビーム及び上記メインビームの集光位置を制御する為の位置情報を取得する為のサブビームを発生させる回折手段を、上記光源と上記集光光学系の間に備えることが好ましい。
上記の構成によれば、光記録媒体の位置情報をメインビーム及びサブビームにより的確に取得することができる。よって、正確なトラッキング制御を行うことが可能な光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、上記メインビーム及び上記サブビームの受光結果に基づいて、3ビームトラッキング制御を行うことが好ましい。
上記の構成によれば、3ビームトラッキング制御を行うことで、光記録媒体が半径方向に位置ずれしても、対物レンズがトラックに追従する。よって、正確なトラッキング制御を行うことが可能な光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明に係る光情報記録再生装置は、上記課題解決のため、上記のいずれかの光ピックアップ装置を備えることが好ましい。
上記の構成によれば、本発明に係る光情報記録再生装置を備えているため、再生信号を検出する光量を十分確保した上で、非再生層からの反射光によるトラッキング制御に及ぼす影響が小さく、高い品質の再生信号を得ることができる。よって、より信頼性の高い光情報記録再生装置を提供することができる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、以上のように、光記録媒体からの反射光の内、光軸中心を含む一部の反射光を、光検出器上であって、受光素子が存在しない位置に回折させる領域を備える。このように光ビームの分離形状を最適化することによって、非再生層からの反射光を受光素子が存在しない位置に回折させることができる。よって、強度の高い非回折光(0次光)を検出することにより、再生信号を検出する光量を十分確保した上で、非再生層からの反射光がトラッキング制御に及ぼす影響が小さい、高い品質の再生信号を得ることが可能である。
従って、信頼性の高い光ピックアップ装置及びそれを備える光情報記録再生装置を提供することができるという効果を奏する。
さらに、本発明にかかる収差検出装置は、球面収差誤差を検出することにより、球面収差補正を行うことが可能となる。よって、再生信号を検出する光量を十分確保した上で、非再生層からの反射光によって及ぼされるトラッキング制御に対する影響が小さく、高い品質の再生信号を得ることが可能であり、さらに球面収差補正が可能であるという高品質の収差検出装置、ひいては光ピックアップ装置及びそれを備える光情報記録再生装置を提供することが可能である。
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1ないし8に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、本発明に係る収差検出装置を、光記録媒体としての光ディスクに対して光学的に情報の記録又は再生を行う光記録再生装置に備えられた光ピックアップ装置に用いた例について説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明の一実施形態について図1ないし8に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、本発明に係る収差検出装置を、光記録媒体としての光ディスクに対して光学的に情報の記録又は再生を行う光記録再生装置に備えられた光ピックアップ装置に用いた例について説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
図1は、本実施の形態に係る光ピックアップ装置10の概略構成を示す断面図である。
本実施の形態に係る光記録再生装置は、図1に示すように、光ディスク6を回転駆動する図示しないスピンドルモータ、光ディスク6に対して情報の記録又は再生を行う光ピックアップ装置10、上記スピンドルモータ及び光ピックアップ装置10を駆動制御するための図示しない駆動制御部及び制御信号生成回路を備えている。
上記光ピックアップ装置10は、光集積ユニット20、コリメータレンズ3、対物レンズ(集光光学系)4を備えている。上記光集積ユニット20は、光ディスク6に光ビームを照射するための半導体レーザ(光源)1、偏光回折素子15、及び光検出器7を備えている。なお、上記偏光回折素子15及び上記光検出器7は、本発明の収差検出装置を構成している。また、光集積ユニット20のより詳細な構成については後述する。
上記光ディスク6は、カバーガラス6a、基板6b、及び上記カバーガラス6aと上記基板6bとの間に形成された2つの情報記録層6c、6dから構成されている。つまり、上記光ディスク6は2層ディスクであって、本発明に係る上記光ピックアップ装置10は上記情報記録層6c又は6dに光ビームを集光させることで、各情報記録層6c又は6dから情報を再生し、若しくは、各情報記録層6c又は6dへ情報を記録するようになっている。
一方、上記情報記録層6c又は6dから反射された光ビームは、上記対物レンズ4、上記コリメータレンズ3の順に各部材を通過して上記偏光回折素子15に入射され、上記偏光回折素子15にて回折されて上記光検出器7上に集光される。
従って、以下の説明において、光ディスク6の「情報記録層」は情報記録層6c又は6dのいずれかを表し、上記光ピックアップ装置10は、どちらの情報記録層にも光ビームを集光させ、情報を記録または再生できるものとする。
図2に基づいて、各制御信号の生成及び上記各信号による上記光ピックアップ装置10の駆動制御について説明する。
図2は、本実施の形態に係る光ピックアップ装置10の概略構成を示す模式図である。
図2に示すように、制御信号生成回路21は、上記光集積ユニット20に備えられている上記光検出器7から得られた信号に基づいて、TES、FES及び球面収差誤差信号(以下、「SAES」と称する)を生成する。TESはトラッキング駆動回路へ出力され、FESはフォーカス駆動回路へ出力され、SAESは球面収差補正機構駆動回路へ出力されるようになっている。そして、各駆動回路では、各誤差信号に基づいて各部材の駆動機構22を制御する。なお、駆動機構22は、例えば、後述する対物レンズ駆動機構や、球面収差補正用アクチュエータなどを含むが、説明の便宜のため、本明細書及び図面において、駆動機構22と総称している。
上記フォーカス駆動回路では、FESが入力されて、このFESの値に基づいて、対物レンズ4を光軸方向に移動させて、該対物レンズ4の焦点位置ずれを補正するように、対物レンズ駆動機構を駆動制御する。
また、上記球面収差補正機構駆動回路では、SAESが入力されて、このSAESの値に基づいて、コリメータレンズ3を光軸方向に移動させて、上記光ピックアップ装置10の光学系で発生した球面収差を補正するように、球面収差補正用アクチュエータを駆動制御する。
ここで球面収差について説明する。
一般に、光記録媒体では、埃や傷から情報記録層を保護するために、情報記録層がカバーガラスで覆われている。従って、光ピックアップ装置の対物レンズを透過した光ビームは、カバーガラスを通過して、その下にある情報記録層上で集光されて焦点を結ぶことになる。光ビームがカバーガラスを通過すると、球面収差(SA:Spherical Aberration)が発生する。通常、対物レンズはこの球面収差を相殺するように設計されている。しかしながら、カバーガラスの厚さが、予め定められた値からずれると、情報記録層に集光された光ビームには、球面収差が発生し、ビーム径が大きくなってしまい、情報を正しく読み書きすることができなくなるという問題が生じる。さらに、複数の情報記録層を積層化して形成された多層光記録媒体では、該光記録媒体の表面(カバーガラス表面)から各情報記録層までの厚みがそれぞれ異なるので、光ビームが光記録媒体のカバーガラスを通過する際に発生する球面収差が、各情報記録層で異なる。
また、上述した通り、光記録媒体の高記録密度化に対応するためには、該光記録媒体の情報記録層上に集光される光ビームのビーム径を小さくすることが必要である。
光ビームのビーム径を小さくする方法として、光ビームの短波長化と、光記録媒体を記録再生する光ピックアップ装置の集光光学系としての対物レンズの開口数(NA:Numerical Aperture)を大きくすることとが考えられる。
光ビームの短波長化に関しては、DVD(Digital Versatile Disc)で一般に利用されてきた波長650nmの赤色半導体レーザから波長405nmの青紫色半導体レーザへの光源の置き換えが可能である。しかし、高開口数(NA)の対物レンズでは、球面収差の誤差の影響が大きく、情報の読み取り精度の低下を招くという問題が生じる。そこで、高開口数(NA)の対物レンズを用いて高記録密度化を実現するためには球面収差誤差を補正する必要がある。
そして、本実施の形態では、後述する第1の偏光ホログラム素子2の有するホログラムパターン及び光検出器7により検出された信号により、上記制御信号生成回路がSAESを生成することで、球面収差誤差を補正するのである。なお、球面収差誤差を補正する手段はこれに限られるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。
図3(a)(b)は、上記光ピックアップ装置10に用いられる光集積ユニット20の概略構成を示す図である。図3(a)は、上記光集積ユニット20を光軸方向(Z方向)から見た平面図である。図3(b)は、上記光集積ユニット20の断面図であり、上記光集積ユニット20内の半導体レーザ1と光検出器7の配置関係を示す。なお、図の煩雑化を避けるため、図3(a)においては、偏光ビームスプリッタ14と偏光回折素子15と1/4波長板16とは省略している。
上記光集積ユニット20は、図3(a)(b)に示すように、半導体レーザ1と、光検出器7と、偏光ビームスプリッタ14と、偏光回折素子15と、1/4波長板16と、パッケージ17とを備えている。
上記パッケージ17は、ステム17aとベース17bとキャップ17cとによって構成されている。上記キャップ17cには、光を通過させるための窓部17dが形成されている。上記パッケージ17内には、上記半導体レーザ1及び上記光検出器7が搭載されている。
図3(b)に示すように、上記ステム17a上に上記光検出器7が搭載されており、上記ステム17aの側部に半導体レーザ1が設けられている。半導体レーザ1から出射する光ビームの光路と、光検出器7に受光される戻り光の光路とが確保されるように、半導体レーザ1の光ビーム出射部及び光検出器7の受光部が、上記キャップ17cに形成された窓部17dの領域に含まれるように配置されている。
ここで、以下の説明において、説明の便宜上、偏光ビームスプリッタ14における半導体レーザ1から出射する光ビーム30が入射する面を、偏光ビームスプリッタ14の光ビーム入射面とし、偏光ビームスプリッタ14における戻り光が入射する面を、偏光ビームスプリッタ14の戻り光入射面とする。
上記半導体レーザ1は、波長λ=405nmの光ビーム30を出射するものを使用している。また、本実施の形態では、該光ビーム30は、図示した光軸方向(Z方向)に対してX方向の偏光振動面を有する直線偏光(P偏光)である。上記半導体レーザ1から出射された上記光ビーム30は、上記偏光ビームスプリッタ14に入射する。
上記偏光ビームスプリッタ14は、偏光ビームスプリッタ面(以下、「PBS面」と称する)14aと、反射ミラー(反射面)14bとを有している。
本実施の形態におけるPBS面14aは、図示した光軸方向(Z方向)に対してX方向の偏光振動面を有する直線偏光(P偏光)を透過し、該偏光振動面に垂直な偏光振動面を有する、すなわち、図示した光軸方向(Z方向)に対してY方向の偏光振動面を有する直線偏光(S偏光)を反射するような特性をもつ。
上記PBS面14aは、上記半導体レーザ1から出射されたP偏光を有する光ビームの光軸上に、該光ビーム30が透過するように配置されている。上記反射ミラー14bは、PBS面14aに対して平行になるように配置されている。
上記PBS面14aに入射した上記光ビーム30(P偏光)は、上記PBS面14aをそのまま透過する。上記PBS面14aを透過した上記光ビーム30は、次に、上記偏光回折素子15に入射する。
次に、上記偏光回折素子15について詳細に説明する。上記偏光回折素子15は、第1の偏光ホログラム素子(光ビーム分離手段)2及び第2の偏光ホログラム素子5から構成されている。
ここで、説明の便宜上、上記偏光回折素子15において、上記半導体レーザ1から出射する光ビーム30が入射する面を、偏光回折素子15の光ビーム入射面とし、偏光回折素子15における戻り光が入射する面を、偏光回折素子15の戻り光入射面とする。
上記偏光回折素子15の光ビーム入射面は、上記偏光ビームスプリッタ14の戻り光入射面に対向するように、かつ、半導体レーザ1から出射する光ビームの光軸上に、配置されている。
上記第1の偏光ホログラム素子2及び第2の偏光ホログラム素子5はいずれも、光ビーム30の光軸上に配置されている。
第1の偏光ホログラム素子2は、上記第2の偏光ホログラム素子5よりも半導体レーザ1側に配置された構成となっている。なお、本発明は、必ずしもこの構成に限らず、例えば、第2の偏光ホログラム素子5を、上記第1の偏光ホログラム素子2よりも半導体レーザ1側に配置された構成とすることも可能である。
上記第1の偏光ホログラム素子2は、入射した光のうち、S偏光は回折させ、P偏光はそのまま透過させる。具体的には、上記第1の偏光ホログラム素子2は、入射したS偏光を、0次回折光(非回折光)と、±1次回折光(回折光)とに回折する。
上記第2の偏光ホログラム素子5はP偏光を回折させてS偏光を透過させる。
換言すると、後述する戻り光において、第2の偏光ホログラム素子5を出射したP偏光の光ビーム31は、上記第1の偏光ホログラム素子2に入射して、透過する。なお、第1の偏光ホログラム素子2の詳細なホログラムパターンについては、後述する。
これら偏光の回折は、各偏光ホログラム素子2及び5に形成された溝構造(格子)によって行われ、回折角度は、上記格子のピッチ(以下、「格子ピッチ」と称する)によって規定される。
また、上記第2の偏光ホログラム素子5には、TESを検出するための3ビーム(メインビーム及び、2つのサブビーム)生成用のホログラムパターンが形成されている。
すなわち、上記PBS面14aを透過して、上記第1の偏光ホログラム素子2を透過したP偏光の光ビーム30は、上記第2の偏光ホログラム素子5に入射すると、回折されてTESを検出するための3ビームとなり、第2の偏光ホログラム素子5から出射する。なお、3ビームを用いたTES検出方法としては、3ビーム法や、差動プッシュプル(DPP)法や、位相シフトDPP法等を用いることができる。
上記1/4波長板16は、直線偏光を入射し、円偏光に変換して出射することができる。従って、1/4波長板16に入射したP偏光の光ビーム30(直線偏光)は、円偏光の光ビームに変換されて、光集積ユニット20から出射する。
光集積ユニット20から出射した円偏光の光ビームは、コリメータレンズ3により平行光にされた後、対物レンズ4を介して光ディスク6に集光される。そして、光ディスク6によって反射された光ビームは、すなわち戻り光は、再び対物レンズ4とコリメータレンズ3を通過して、再び光集積ユニット20の上記1/4波長板16に入射する。
光集積ユニット20の1/4波長板16に入射する上記戻り光は円偏光であり、該1/4波長板16によって、図示した光軸方向(Z方向)に対してY方向の偏光振動面を有する直線偏光(S偏光)に変換される。S偏光の戻り光は、上記第2の偏光ホログラム素子5に入射し、そのまま透過した後、上記第1の偏光ホログラム素子2に入射する。
上記第1の偏光ホログラム素子2に入射したS偏光の戻り光は、0次回折光(非回折光)と、±1次回折光(回折光)とに回折されて出射する。該S偏光の戻り光は、上記偏光ビームスプリッタ14に入射し、上記PBS面14aによって反射され、反射ミラー14bによってさらに反射されて上記偏光ビームスプリッタ14から出射する。上記偏光ビームスプリッタ14から出射した該S偏光の戻り光は、上記光検出器7に受光される。上記光検出器7は、第1の偏光ホログラム素子2の+1次光の焦点位置に配置されている。なお、上記光検出器7の受光部パターンについては、後述する。
第2の偏光ホログラム素子5にて形成されるホログラムパターンは、3ビーム法又は差動プッシュプル法(DPP法)を用いたTESの検出のための規則的な直線格子である。
本実施の形態に係る第1の偏光ホログラム素子2に形成されるホログラムパターンを以下に説明するが、本発明はこれに限られるものではなく、上記戻り光を回折する領域は、1つでもよく、また複数でも良い。
ここで、本実施の形態に係る第1の偏光ホログラム素子2に形成されるホログラムパターンを図4に基づいて説明する。
図4は第1の偏光ホログラム素子2に形成されるホログラムパターンを示した模式図である。
図4に示すように、上記第1の偏光ホログラム素子2は4つの領域2a〜2dを有している。第1の領域2aは、光軸を含み光ディスク6のラジアル方向に平行な直線(図示せず)上の分割直線D1及び分割直線D7と、上記分割直線D1に対して平行な分割直線D2(分割直線D1との距離h2)と、上記分割直線D7に対して平行な分割直線D6(分割直線D7との距離h2)と、上記分割直線D1に対して分割直線D4(分割直線D1との距離h1、長さw1)と、光軸を含み光ディスク6のタンジェンシャル方向に平行な直線(図示せず)に対して軸対称で所定角度(角度±θ)だけ傾斜した分割直線D3及び分割直線D5と、光軸を中心とする半径r2の円弧E1及びE2と、光軸を中心とする半径r3の円E5とで囲まれた領域である。なお、上記領域2aの形状は、後述する領域2cに隣接し、光記録媒体のラジアル方向に沿って伸びる形状を有している限り、これに限られるものではない。
第2の領域2bは、上記分割直線D2〜分割直線D6と、光軸を中心とする半径r2の円弧E3とで囲まれた領域である。なお、上記領域2bの形状は、上記領域2aのみに隣接し、上記領域2aからみてタンジェンシャル方向の正方向側の外周に位置する限り、これに限られるものではない。
また、第3の領域2cは、光軸を中心とする半径r2の円弧E4と、上記円E5と、上記分割直線D1と、上記分割直線D7とで囲まれた領域である。なお、上記領域2cの形状は後述する領域2dに隣接し、領域2dより光記録媒体のタンジェンシャル方向の負方向側に位置する限り、これに限られるものではない。
第4の領域2dは、上記円E5で囲まれた領域である。なお、上記領域2dの形状は、光軸中心を含む限り、これに限定されるものではない。
なお、上述した分割直線D1〜D7は全て光軸と直交する。
本実施の形態に係る光ピックアップ装置では、第1の偏光ホログラム素子2上での対物レンズ4のアパーチャで規定される、再生層から反射した光ビーム(図4に破線円P1で示す)の有効径の半径をrとしたとき、h1=0.6r、h2=0.3r、θ=±45deg、w1=0.6rと設定している。半径r2は、対物レンズシフトや調整誤差を考慮して半径rよりも十分大きくなるように設定している。半径r3は、後述する第1の偏光ホログラム素子上に集光した非再生層からの反射光60の半径r4以上に設定している。本実施例では0.1rと設定している。
ここで、上記領域2bを通過した光ビームが光検出器7上に集光するスポットをSP1とする。同様に、領域2aを通過した光ビームが光検出器上に集光するスポットをSP2とし、領域2cを通過した光ビームが光検出器上に集光するスポットをSP3とし、領域2dを通過した光ビームが光検出器上に集光するスポットをSP4とする。なお、集光スポットSP4は受光素子上に集光されない。
また、往路光学系において第2の偏光ホログラム素子5で形成された3つの光ビーム(メインビーム、2つのサブビーム)31は、光ディスク6で反射して復路光学系において第1の偏光ホログラム素子2により非回折光(0次回折光)70と、回折光(+1次回折光)71及び72とに分離される。
図5(a)〜(c)は、上記領域2a〜2dと、上記光検出器7に備えられた受光素子上に集光した光ビームの形状との関係を示す模式図である。
図5(a)は、球面収差及び焦点ずれの無い状態を示す。つまり、図1における光ディスク6のカバーガラス6aの厚みに対して、対物レンズ4による集光ビームに球面収差が発生しないように、上記コリメータレンズ3の光軸方向の位置調整がなされ、かつ光ディスク6の情報記録層6c又は情報記録層6dの何れかに焦点が一致している場合を示している。図5(b)は、球面収差は無いが、焦点ずれが発生した状態を示す。つまり、図5(a)の状態から、図1における対物レンズ4が光ディスク6に近づくか遠ざかることによって、焦点位置が情報記録層6c又は6dからずれた場合を示している。図5(c)は、焦点ずれは無いが、球面収差が発生した場合を示す。
まず、図5(a)に基づいて、上記光検出器7の構成を説明する。なお、実際は、第1の偏光ホログラム素子2の中心位置は、上記光検出器7の受光素子7a〜7dの中心位置に対応する位置に設置されるが、説明のため、光軸方向(Z方向)に対してY方向にずらして図示している。また、−1次光も光検出器7上に集光されるが、図示しない。
図5(a)に示すように、光検出器7は14個の受光素子7a〜7nを備えている。上記光検出器7は、非回折光(0次回折光)70、回折光(+1次回折光)71及び72のうち、RFやサーボ信号の検出に必要な光ビームを受光するための受光素子を備えている。具体的には、第1の偏光ホログラム素子2の3つの非回折光(0次回折光)70と、12個の回折光(+1次回折光)71及び72との合計15個のビームが形成される。そのうち、非回折光(0次回折光)70は、プッシュプル法によるTESの検出ができるように、ある程度の大きさを有した光ビームとなるように設計される。本実施の形態では、上記非回折光(0次回折光)70のビーム径がある程度の大きさを有するように、光検出器7を、非回折光(0次回折光)70の集光点に対して若干手前側にずらした位置に設置している。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、光検出器7を非回折光(0次回折光)70の集光点に対して奥側にずらした位置に設置するものであってもよい。
次に、RF及びサーボ信号の生成について説明する。なお、ここで、受光素子7a〜7nの出力信号をSa〜Snと表す。
RFは、非回折光(0次回折光)70を用いて検出する。すなわち、RFは、
RF=Sa+Sb+Sc+Sd
で与えることができる。
RF=Sa+Sb+Sc+Sd
で与えることができる。
TESは、
TES={(Sa+Sb)−(Sc+Sd)}−α{(Se−Sf)+(Sg−Sh)}
で与えられる。なお、ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
TES={(Sa+Sb)−(Sc+Sd)}−α{(Se−Sf)+(Sg−Sh)}
で与えられる。なお、ここで、αは対物レンズシフトや光ディスクチルトによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
FESは、ダブルナイフエッジ法を用いて検出する。すなわち、FESは、
FES=(Si−Sj)−β(Sk−Sl)
で与えられる。なお、ここで、βは2スポット間の光量の違いによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
FES=(Si−Sj)−β(Sk−Sl)
で与えられる。なお、ここで、βは2スポット間の光量の違いによるオフセットをキャンセルするのに最適な係数に設定される。
次に、FESの検出について図5(a)(b)に基づいて説明する。
まず、図5(a)に基づいて、光ディスク6の情報記録層6c又は情報記録層6dの何れかに焦点が一致している場合を考える。図5(a)に示すように、集光スポットSP1は受光素子7kと受光素子7lとの境界線上に集光するので、第1の出力信号(Sk−Sl)は0になる。一方、集光スポットSP3も受光素子7iと受光素子7jとの境界線上に集光するので、第3の出力信号(Si−Sj)も0になる。従って、FESは0になる。
次に、図5(b)に基づいて、光ディスク6が対物レンズ4に近づくか遠ざかることによって、焦点位置が情報記録層6c又は情報記録層6dからずれた場合を考える。なお、受光素子7a〜7dからの光ビームのはみ出しは発生していない場合を想定している。この場合、図5(b)に示すように、対物レンズ4が光ディスク6に近づくことによって、光ビームのビーム径が大きくなる。そして、集光スポットSP1及び集光スポットSP3の形状がそれぞれ変化することにより、第1の出力信号(Sk−Sl)及び第3の出力信号(Si−Sj)は、それぞれ焦点ずれに相当した値を出力する。従って、FES焦点ずれに相当した0以外の値を示すことになる。
この結果、焦点位置を情報記録層と常に一致させておくためには、FESの出力が常に0となるように対物レンズ4を光軸方向に移動させればよい。
次に、SAESについて説明する。
球面収差は、光ディスク6のカバーガラス6aの厚さ変化や、情報記録層6cと情報記録層6dとの層間ジャンプを行う際に発生する。
例えば、カバーガラス6aの厚さが変化して球面収差が発生する場合、光ビームの光軸付近の光ビームと光ビーム外周部の光ビームとでは、ビームの焦点位置(ビーム径が最小になる位置)が異なる。
従って、上記領域2aによって上記光軸付近の光ビームを回折して、光軸付近における光ビームの焦点ずれを検出することによって得た第2の出力信号(Sm−Sn)の値と、上記領域2bによって上記外周部の光ビームを回折して、外周部における光ビームの焦点ずれを検出した第1の出力信号(Sk−Sl)の値とは球面収差が発生すると0ではなくなり、球面収差量に相当した0以外の値を出力する。ここで、球面収差が発生することによる焦点ずれの方向は、ビーム内周部とビーム外周部とでは逆方向になる。よって、上記第1の出力信号(Sk−Sl)の値と第2の出力信号(Sm−Sn)の値との差信号を演算することによって、感度のより高いSAESを得ることができる。
すなわち、SAESは、以下の演算により得られる。
SAES=(Sm−Sn)−γ×(Sk−Sl)
次に、SAESの検出動作について、図5(a)(c)に基づいて説明する。
次に、SAESの検出動作について、図5(a)(c)に基づいて説明する。
まず、球面収差が無い場合を考える。図5(a)に示すように、集光スポットSP1は受光素子7kと受光素子7lとの境界線上に集光するので、第1の出力信号(Sk−Sl)は0になる。一方、集光スポットSP2も受光素子7mと受光素子7nとの境界線上に集光するので、第2の出力信号(Sm−Sn)も0になる。従って、SAESは0になる。
次に、球面収差が発生している場合を考える。図5(c)に示すように、焦点位置ずれがないにも関わらず、集光スポットSP1及び集光スポットSP2は、集光状態からデフォーカス状態にそれぞれ変化する。従って、第1の出力信号(Sk−Sl)及び第2の出力信号(Sm−Sn)は、それぞれ0以外の値を示すことになる。集光スポットSP1と集光スポットSP2とではデフォーカス方向が逆になるので、これらの信号の差信号を用いることにより感度の高いSAESが検出できる。
さらに、光ピックアップ装置10の光学系に若干の焦点ずれが残存した状態で球面収差が発生した場合を考える。この場合は、球面収差が無い場合でも焦点ずれの影響によって、集光スポットSP1及び集光スポットSP2がそれぞれデフォーカス状態になるため第1の出力信号(Sk−Sl)及び第2の出力信号(Sm−Sn)はそれぞれ0以外の値を示す。焦点ずれが小さい範囲では、第1の出力信号(Sk−Sl)及び第2の出力信号(Sm−Sn)の変化はそれぞれほぼ直線とみなせるので、係数γを最適化することによりSAESへの焦点ずれの影響は除去することができる。なお、球面収差によるデフォーカスは集光スポットSP1と集光スポットSP2とでは逆極性であるので、係数βの最適化を行ってもSAESが出力しなくなることは無い。
SAESは集光スポットSP1のみを用いて
SAES=(Sk−Sl)
により求めてもよい。
SAES=(Sk−Sl)
により求めてもよい。
以上の説明では、光ビームの中心と第1の偏光ホログラム素子2の中心とが一致しているときを想定している。
なお、本実施の形態に係る第1の偏光ホログラム素子2を用いた場合のSAESと光ディスク6のカバーガラス6aの厚さ変化との関係は、図6に示すとおりである。
上記光ピックアップ装置10では、上記光集積ユニット20に備えられた上記半導体レーザ1から出射した光ビームは、上記コリメータレンズ3により平行光にされた後、上記対物レンズ4を介して上記光ディスク6に集光される。そして、上記光ディスク6からの戻り光は、再び上記対物レンズ4と上記コリメータレンズ3とを通過して、上記光集積ユニット20に備えられた上記光検出器7上に受光される。
上記コリメータレンズ3は、例えば、球面収差補正用アクチュエータによって光軸方向(Z方向)に駆動されるようになっており、上記光ピックアップ装置10の光学系で生じる球面収差を補正するようになっている。
ここで、対物レンズに近い側の情報記録層6cを再生している状態において、非再生層である情報記録層6dからの反射光60について図7及び図8を用いて説明する。
図7は、本実施の形態に係る光ピックアップ装置の概略図であって、非再生層である情報記録層6dからの反射光60の光路を示す図である。図8は上記反射光60が上記光検出器7上に集光した状態を示す模式図である。
反射光60は対物レンズ4を通過後、集束光となりコリメータレンズ3に入射する。コリメータレンズ3から出射された後、反射光60は第1の偏光ホログラム素子2上で集光する。上記第1の偏光ホログラム素子2上に集光した反射光60は、光軸を中心とする半径r4の円であり(図4に破線円P2で示す)、円E5の半径r3と、再生層である上記情報記録層6cから反射した光ビームの有効径の半径rとの関係は次の式で示される。
r>r3≧r4
上式が示すとおり、反射光60は第1の偏光ホログラム素子2の領域2d内に集光する。図5(a)〜(c)に示すように、領域2dに入射した光は受光素子上以外に回折される。図8に示すように、スポット40aは0次光(非回折光)、スポット40bは+1次回折光、40cは−1次回折光を示す。ここで反射光60によるスポット40a〜40cは、図5(a)〜(c)に示す再生層からの反射光による光ビームの形状と異なり、光検出器7上で小さく絞れることはない。また、図8に示すように、スポット40a〜40cは各々重なることがない。このため上記従来例に係る図14の様に、スポット同士が干渉することはなく、受光素子7a〜7h上において干渉縞が発生しない。このため、反射光60がTESに及ぼす影響を小さくできる。
上式が示すとおり、反射光60は第1の偏光ホログラム素子2の領域2d内に集光する。図5(a)〜(c)に示すように、領域2dに入射した光は受光素子上以外に回折される。図8に示すように、スポット40aは0次光(非回折光)、スポット40bは+1次回折光、40cは−1次回折光を示す。ここで反射光60によるスポット40a〜40cは、図5(a)〜(c)に示す再生層からの反射光による光ビームの形状と異なり、光検出器7上で小さく絞れることはない。また、図8に示すように、スポット40a〜40cは各々重なることがない。このため上記従来例に係る図14の様に、スポット同士が干渉することはなく、受光素子7a〜7h上において干渉縞が発生しない。このため、反射光60がTESに及ぼす影響を小さくできる。
上記領域2d内の格子ピッチはブレーズ化され反射光60による0次光(スポット40a)を生じない構成でもよい。この発明によれば、0次光(スポット40a)が受光素子7a〜7h上に集光することがない。このため、反射光60がTESに及ぼす影響を完全になくすことが可能となる。ここで、格子ピッチが「ブレーズ化」されているとは、特定の波長、特定の回折次数に対する回折角度と接合面における回折格子の屈折方向が同じ角度になるように、格子形状が形成されていることを意味する。
なお、本実施の形態では、光ディスク6の情報記録層から反射した光ビーム31を光検出器7に導くための手段として、第1の偏光ホログラム素子2を使用したが、これに限定されるものではなく、例えば、ビームスプリッタとウェッジプリズムとを組み合わせたものを使用しても良い。しかしながら、装置の小型化を図る点からは、ホログラム素子を使用するのが好ましい。
また、本実施の形態では、光源と光検出器とを一体化したホログラム素子レーザの例で説明したが、必ずしもこれに限らず、光源に単体の半導体レーザを用いて、PBS面により光路を分割して、その反射光を光検出器7で受光する構成とすることも可能である。この場合は、復路の光学系に本実施の形態に係る光ビーム分離手段を配置すればよい。
また、本実施の形態では、球面収差補正機構としてコリメータレンズ3を駆動したが、コリメータレンズ3と対物レンズ4との間に配置した図示しないビームエキスパンダを構成する2つのレンズの間隔を調整する機構を用いてもよい。
〔実施の形態2〕
本発明にかかる他の実施の形態について、図9及び図10に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、上記実施の形態1との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態1で説明した部材と同様の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明にかかる他の実施の形態について、図9及び図10に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、上記実施の形態1との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態1で説明した部材と同様の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
図9は、本実施の形態2に係る光ピックアップ装置に用いられる第1の偏光ホログラム素子12の構成を示す平面図である。図10は、上記第1の偏光ホログラム素子12に形成された3種類の領域と、本実施の形態2に係る光ピックアップ装置に用いる光検出器13に備えられた受光素子上に集光した光ビームの形状との関係を示す模式図である。
つまり、本実施の形態2と、実施の形態1との相違点は、第1の偏光ホログラム素子2及び光検出器7の代わりに、それぞれ第1の偏光ホログラム素子12及び光検出器13を有する点であり、実施の形態2に係る光ピックアップ装置におけるその他の構成は実施の形態1に準ずる。
図9に示すように、第1の偏光ホログラム素子12は3分割された3つの領域である第1の領域12a、第2の領域12b及び第3の領域12cを有している。
第1の領域12aは、光軸を含み光ディスク6のラジアル方向に平行な直線上(図示せず)の分割直線D11及び分割直線D17と、上記分割直線D11に対して平行な分割直線D12(分割直線D11との距離h2)と、上記分割直線D17に対して平行な分割直線D16(分割直線D17との距離h2)と、上記分割直線D14(分割直線D11との距離h1、長さw1)と、光軸を含み光ディスク6のタンジェンシャル方向に平行な直線(図示せず)に対して軸対称で所定角度(角度±θ)だけ傾斜した分割直線D13及び分割直線D15と、光軸を中心とする半径r2の円弧E11及びE12と、光軸を中心とする半径r3の円弧E15とで囲まれた領域である。なお、上記領域12aの形状は、光軸中心を含み、光記録媒体のラジアル方向に沿って伸びる形状を有している限り、これに限られるものではない。
第2の領域12bは、上記分割直線D12〜D16と光軸を中心とする半径r2の円弧E13とで囲まれた領域である。なお、上記領域12bの形状は、上記領域12aに隣接し、上記領域12aよりタンジェンシャル方向に正方向側に位置する限り、これに限られるものではない。
また、第3の領域12cは、光軸を中心とする半径r2の円弧E14と、上記円E15と、上記分割直線D11と、上記分割直線D17とで囲まれた領域である。なお、上記領域12cの形状は、上記領域12aに隣接し、上記領域12aよりタンジェンシャル方向に負方向側に位置する限り、これに限られるものではない。
すなわち、図4に示す第1の偏光ホログラム素子2と図9に示す第1の偏光ホログラム素子12との相違点は、上記領域12aは、上記第1の偏光ホログラム素子2の領域2aと領域2dとを合わせた領域からなる点である。
図10を用いて第1の偏光ホログラム素子12を通過した光ビームが光検出器上に結ぶ集光スポットについて説明する。第2の領域12bを通過した光ビームが、上記光検出器13上に集光するスポットをSP1とする。同様に、第1の領域12aを通過した光ビームが光検出器13上に集光するスポットをSP2とし、第3の領域12cを通過した光ビームが上記光検出器13上に集光するスポットをSP3とする。
ここで、本実施の形態に係る光ピックアップ装置では、集光スポットSP2は、光検出器13に備えられた受光素子上に集光しない。
上記第1の偏光ホログラム素子12上での対物レンズ4のアパーチャで規定される光ビームの有効径の半径をrとしたとき、h1=0.6r、h2=0.3r、θ=±45deg、上記分割直線D14の長さw2=0.6r、上記分割直線D12の長さw3=0.6rとしている。半径r2は、対物レンズシフトや調整誤差を考慮して半径rよりも十分大きくなるように設定している。半径r3は非再生層からの反射光の通過する領域の半径以下に設定している。本実施例では0.1rとする。
図10に示すように、光検出器13は12個の受光素子13a〜13lで構成されている。光検出器13は、非回折光(0次回折光)80及び回折光(+1次回折光)81、82のうち、RFやサーボ信号の検出に必要な光ビームを受光するための受光素子を備えている。具体的には、第1の偏光ホログラム素子12の3つの非回折光(0次回折光)80と、12個の回折光(+1次回折光)81、82との合計15個のビームが形成される。そのうち、非回折光(0次回折光)80は、プッシュプル法によるTESの検出ができるように、ある程度の大きさを有した光ビームとなるように設計される。
上記発明において、SAESは集光スポットSP1のみを用いて
SAES=(Sk−Sl)
で検出される。この際、集光スポットSP2を受光素子で検出する必要がなくなる点と、上記領域12bは非再生層からの反射光を含む点から、上記領域12bを通過する光ビームは、上記受光素子が存在しない位置に回折させることが好ましい。この構成により、上記非再生層からの反射光によるスポット同士が干渉することはなく、受光素子13a〜13h上において干渉縞が発生しない。このため、上記非再生層からの反射光がTESに及ぼす影響を小さくできる。さらに、実施の形態1に比べ第1の偏光ホログラム素子の分割数が減るとともに、光検出器13の受光素子数が上記光検出器7の受光素子数に比べ少ないことになり、更にシンプルで低コストな光ピックアップ装置を提供することができる。
SAES=(Sk−Sl)
で検出される。この際、集光スポットSP2を受光素子で検出する必要がなくなる点と、上記領域12bは非再生層からの反射光を含む点から、上記領域12bを通過する光ビームは、上記受光素子が存在しない位置に回折させることが好ましい。この構成により、上記非再生層からの反射光によるスポット同士が干渉することはなく、受光素子13a〜13h上において干渉縞が発生しない。このため、上記非再生層からの反射光がTESに及ぼす影響を小さくできる。さらに、実施の形態1に比べ第1の偏光ホログラム素子の分割数が減るとともに、光検出器13の受光素子数が上記光検出器7の受光素子数に比べ少ないことになり、更にシンプルで低コストな光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明に係る光ピックアップ装置は、複数の情報記録層をもつ光記録媒体に対して記録及び/又は再生を行うための光情報記録再生装置に適用することができる。
1 半導体レーザ(光源)
2 第1の偏光ホログラム素子(光ビーム分離手段)
2a〜2d 領域
3 コリメータレンズ
4 対物レンズ(集光光学系)
5 第2の偏光ホログラム素子
6 光ディスク(光記録媒体)
6a カバーガラス
6b 基板
6c、6d 情報記録層
7 光検出器
7a〜7n 受光素子
10 光ピックアップ装置
12 第1の偏光ホログラム素子(光ビーム分離手段)
12a〜12c 領域
13 光検出器
13a〜13l 受光素子
15 偏光回折素子
20 光集積ユニット
D1〜D7 分割直線
E1〜E4、E11〜E15 円弧
E5 円
2 第1の偏光ホログラム素子(光ビーム分離手段)
2a〜2d 領域
3 コリメータレンズ
4 対物レンズ(集光光学系)
5 第2の偏光ホログラム素子
6 光ディスク(光記録媒体)
6a カバーガラス
6b 基板
6c、6d 情報記録層
7 光検出器
7a〜7n 受光素子
10 光ピックアップ装置
12 第1の偏光ホログラム素子(光ビーム分離手段)
12a〜12c 領域
13 光検出器
13a〜13l 受光素子
15 偏光回折素子
20 光集積ユニット
D1〜D7 分割直線
E1〜E4、E11〜E15 円弧
E5 円
Claims (22)
- 複数の情報記録層を備える光記録媒体に光を照射する光源と、光記録媒体で反射した反射光を回折光と非回折光とに分離する光ビーム分離手段と、光源および光ビーム分離手段と光記録媒体との間に介在する集光光学系と、分離された回折光及び非回折光をそれぞれ検出する受光素子を複数備える光検出手段とを備えているとともに、トラッキング誤差信号の検出には非回折光のみを用いる光ピックアップ装置において、
上記光ビーム分離手段には、上記反射光の内、光軸の中心を含む一部の反射光を、上記受光素子から外れる方向に回折させる光軸中心光回折部が含まれることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 上記複数の記録層のうち、情報の記録又は再生の対象となる記録層を対象層とし、対象層以外の層を周辺層としたとき、
上記集光光学系は、光記録媒体の対象層に合焦した状態で、上記光ビーム分離手段に照射される反射光のうち、周辺層から反射される反射光を、対象層から反射した反射光よりも小さい照射範囲となるように、光ビーム分離手段側に合焦されていることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。 - 上記光ビーム分離手段は、さらに、受光素子の存在する方向に反射光を回折する受光回折部を複数備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の光ピックアップ装置。
- 上記光ビーム分離手段における上記光軸中心光回折部は、上記反射光の光軸中心を中心とする円形領域であることを特徴とする請求項3に記載の光ピックアップ装置。
- 円形領域である上記光軸中心光回折部を第1の光回折部としたときに、
上記複数の受光回折部には、上記第1の光回折部に隣接し、かつ、上記第1の光回折部より光記録媒体のタンジェンシャル方向の負方向側に位置する第2の光回折部が含まれることを特徴とする請求項4に記載の光ピックアップ装置。 - 上記第2の光回折部は、
光軸中心を通りかつ光記録媒体のラジアル方向に平行な直線上であって、上記光軸中心光回折部(第1の光回折部)を形成する円の外側の分割直線である第1の分割直線及び第2の分割直線と、
上記光軸中心光回折部(第1の光回折部)を形成する円上に、光軸を通りかつ光記録媒体のラジアル方向に平行な直線により分割されて形成される半円における第1の円弧と、
上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、光記録媒体のタンジェンシャル方向の負方向側に位置する第1の分割線とで形成される領域であることを特徴とする請求項5に記載の光ピックアップ装置。 - 上記複数の受光回折部には、光記録媒体のラジアル方向に沿って伸びる形状を有しており、上記光軸中心光回折部(第1の光回折部)に隣接し、かつ、上記第1の光回折部から見て、光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側に位置する第3の光回折部が含まれることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載の光ピックアップ装置。
- 上記第3の光回折部は
光軸中心を通りかつ光記録媒体のラジアル方向に平行な直線上であって、上記光軸中心光回折部(第1の光回折部)を形成する円の外側の分割直線を第1の分割直線及び第2の分割直線としたとき、
光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第1の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側にある第3の分割直線と、
光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第2の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側にある第4の分割直線と、
光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第3の分割直線及び上記第4の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側にある第5の分割直線と、
光軸を通りかつ光記録媒体のタンジェンシャル方向に平行な直線に対して互いに線対称であって、上記第3の分割直線と上記第5の分割直線とを結ぶ第6の分割直線及び上記第4の分割直線と上記第5の分割直線とを結ぶ第7の分割直線と、
上記光軸中心光回折部(第1の光回折部)を形成する円上の円弧であって、上記第1の円弧を除くことで形成される第3の円弧と、
上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第1の分割直線および上記第3の分割直線において、上記外周を形成する線に交わる端点同士を結んで形成される第2の分割線と、
上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第2の分割直線および上記第4の分割直線において、上記外周を形成する線に交わる端点同士を結んで形成される第3の分割線と、
上記第1の分割直線と、上記第2の分割直線とで形成される領域であることを特徴とする請求項7に記載の光ピックアップ装置。 - 上記複数の受光回折部には、上記光軸中心光回折部(第1の光回折部)に隣接せず、かつ、第1の光回折部から見て、光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側の外周に位置する第4の光回折部が含まれることを特徴とする請求項3〜8の何れか1項に記載の光ピックアップ装置。
- 上記第4の光回折部は、
光軸中心を通りかつ光記録媒体のラジアル方向に平行な直線上であって、上記光軸中心光回折部(第1の光回折部)を形成する円の外側の分割直線を第1の分割直線及び第2の分割直線としたとき、
光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第1の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側にある第3の分割直線と、
光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第2の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側にある第4の分割直線と、
光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第3の分割直線及び上記第4の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側にある第5の分割直線と、
光軸を通りかつ光記録媒体のタンジェンシャル方向に平行な直線に対して互いに線対称であって、上記第3の分割直線と上記第5の分割直線とを結ぶ第6の分割直線及び上記第4の分割直線と上記第5の分割直線とを結ぶ第7の分割直線と、
上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第3の分割直線および上記第4の分割直線において、上記外周を形成する線に交わる端点同士を結んで形成され、上記第3の分割直線および上記第4の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側に位置する第4の分割線とで形成される領域であることを特徴とする請求項9に記載の光ピックアップ装置。 - 上記第3の光回折部で回折された光ビームの焦点位置及び上記第4の光回折部で回折された光ビームの焦点位置から、集光光学系の球面収差誤差を検出することを特徴とする請求項9又は10に記載の光ピックアップ装置。
- 上記第4の光回折部で回折された光ビームの焦点位置から、集光光学系の球面収差誤差を検出することを特徴とする請求項9又は10に記載の光ピックアップ装置。
- 上記光軸中心光回折部は、
上記反射光の光軸中心を中心とする第2の円上の円弧であって、上記第2の円を、光軸中心を通り光記録媒体のラジアル方向に平行な直線で分割することで形成される第1の半円領域と、
光軸中心を通りかつ光記録媒体のラジアル方向に平行な直線上であって、上記光ビーム分離手段の内側に形成される第8の分割直線と、
上記第8の分割直線に平行であって、互いに交わることの無い第9の分割直線及び第10の分割直線と、
光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第9の分割直線及び上記第10の分割直線から見て、光記録媒体のタンジェンシャル方向に正方向側に位置する第11の分割直線と、
光軸を通りかつ光記録媒体のタンジェンシャル方向に平行な直線に対して互いに線対称であって、上記第9の分割直線と上記第11の分割直線とを結ぶ第12の分割直線及び上記第10の分割直線と上記第11の分割直線とを結ぶ第13の分割直線と、
上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第8の分割直線および上記第9の分割直線における上記外周と交わる端点同士を結んで形成される第5の分割線と、
上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第8の分割直線および上記第10の分割直線における上記外周と交わる端点同士を結んで形成される第6の分割線とで形成される領域とを併せた領域であることを特徴とする請求項3に記載の光ピックアップ装置。 - 上記複数の受光回折部には、上記光軸中心光回折部を第1の光回折部としたときに、上記第1の光回折部に隣接し、上記第1の光回折部より光記録媒体のタンジェンシャル方向に負方向側に位置する第5の光回折部が含まれることを特徴とする請求項13に記載の光ピックアップ装置。
- 上記第5の光回折部は、
上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第8の分割直線の両端と上記外周を形成する線を結んで形成され、上記第8の分割直線から見て、光記録媒体のタンジェンシャル方向に負方向側に形成される領域から、上記第1の半円領域を除くことで形成される領域であることを特徴とする請求項14に記載の光ピックアップ装置。 - 上記複数の受光回折部には、上記光軸中心光回折部を第1の光回折部としたときに、上記第1の光回折部に隣接し、上記第1の光回折部より光記録媒体のタンジェンシャル方向に正方向側に位置する第6の光回折部が含まれることを特徴とする請求項13〜15のいずれか1項に記載の光ピックアップ装置。
- 上記第6の光回折部は、
光軸中心を通りかつ光記録媒体のラジアル方向に平行な直線上であって、上記光ビーム分離手段の内側に形成される分割直線を第8の分割直線としたとき、
上記第8の分割直線に平行であって、互いに交わることの無い第9の分割直線及び第10の分割直線と、
光記録媒体のラジアル方向に平行な分割直線であって、上記第9の分割直線及び上記第10の分割直線から見て、光記録媒体のタンジェンシャル方向に正方向側に位置する第11の分割直線と、
光軸を通りかつ光記録媒体のタンジェンシャル方向に平行な直線に対して互いに線対称であって、上記第9の分割直線と上記第11の分割直線とを結ぶ第12の分割直線及び上記第10の分割直線と上記第11の分割直線とを結ぶ第13の分割直線と、
上記光ビーム分離手段の外周を形成する線であって、上記第9の分割直線および上記第10の分割直線において、上記外周を形成する線に交わる端点同士を結んで形成され、上記第9の分割直線及び上記第10の分割直線より光記録媒体のタンジェンシャル方向の正方向側に位置する第7の分割線とで形成される領域であることを特徴とする請求項16に記載の光ピックアップ装置。 - 上記第6の光回折部で回折された光ビームの焦点位置から、集光光学系の球面収差誤差を検出することを特徴とする請求項16又は17に記載の光ピックアップ装置。
- 上記光軸中心光回折部は回折光のみを発生させ、非回折光を発生させないことを特徴とする請求項1〜18のいずれかに1項に記載の光ピックアップ装置。
- 上記光ピックアップ装置は、上記照射される光ビームを回折させて、
上記光記録媒体に記録された情報を取得する為のメインビーム及び
上記メインビームの集光位置を制御する為の位置情報を取得する為のサブビームを発生させる回折手段を、
上記光源と上記集光光学系の間に備えることを特徴とする請求項19に記載の光ピックアップ装置。 - 上記メインビーム及び上記サブビームの受光結果に基づいて、3ビームトラッキング制御を行う請求項20に記載の光ピックアップ装置。
- 請求項1〜21に記載の光ピックアップ装置を備える光情報記録再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006135767A JP2007305275A (ja) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | 光ピックアップ装置及びそれを備える光情報記録再生装置 |
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JP2006135767A JP2007305275A (ja) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | 光ピックアップ装置及びそれを備える光情報記録再生装置 |
Publications (1)
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JP2007305275A true JP2007305275A (ja) | 2007-11-22 |
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Family Applications (1)
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JP2006135767A Pending JP2007305275A (ja) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | 光ピックアップ装置及びそれを備える光情報記録再生装置 |
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-
2006
- 2006-05-15 JP JP2006135767A patent/JP2007305275A/ja active Pending
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