JP2870130B2 - 光ヘッドの誤差検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、被照射面に対する照射光のフォーカス誤差
やトラック誤差等の誤差を検出する光ヘッドの誤差検出
装置に関する。

［従来の技術］ 近年、家庭電化製品を初め、オフィスオートメーショ
ン（OA）、ファクトリオートメーション（FA）の分野に
至る様々な分野において、大型の計算機から小型のパソ
コンまで多種多様なコンピュータが用いられている。コ
ンピュータの外部記憶装置も、その用途によって、容
量、転送速度、記録情報へのシーク時間、装置の寸法、
価格等の点で多様化しつつある。

従来、外部記憶装置としては、磁気テープ（MT）、フ
ロッピーディスク（FDD）、磁気ディスク（HDD）等が主
流であったが、レーザ技術を用いた光ディスク装置が注
目を集めている。現在光ディスク装置として市場に出て
いるものとしては、コンパクトディスク（CD）プレーヤ
やレーザディスク（LD）プレーヤのような再生専用のも
のと共に、DRAWタイプと呼ばれる追記記録が可能な光デ
ィスク装置がドキュメントファイルや計算機の外部記憶
装置として実用段階に入っている。また、Ｅ−DRAWタイ
プと呼ばれる情報の消去記録再生が可能な光ディスク装
置も登場している。

光ディスク装置の重要な構成要素として光ヘッドがあ
げられる。従来、光ヘッドはレンズやビーム成形プリズ
ム等の光の屈折を利用した光学素子を数多く用いて構成
されていた。しかし、部品点数の削減、低価格化、小型
化を狙って、フレネルゾーンプレートやホログラム等の
光回折素子で構成された光ヘッドが提案されている。

光回折素子で構成された従来の光ヘッドのうち「非点
収差法」と呼ばれるフォーカス誤差検出方式を用いた光
ヘッドの一例を第30図に示す。半導体レーザ光源１から
放射されるレーザ光は、コリメートレンズ２により平行
光線束にされる。半導体レーザ光源１から放射されるレ
ーザ光は断面が楕円形であり、コリメートレンズ２から
の平行光線束も断面が楕円形となるので、ビーム成形プ
リズム３により断面が円形の平行光線束に成形される。

ビーム成形プリズム３により成形された断面円形の平
行光線束は、ビームスプリッタ４を介して情報記録媒体
６に照射される。照射されるレーザ光は対物レンズ５に
より情報記録媒体６上に焦点が結ばれる。対物レンズ５
は駆動装置（図示せず）により駆動され、常に情報記録
媒体６上に正確に焦点を結ぶように、また情報記録媒体
６の記録トラックに追従するようにフィーバック制御さ
れる。情報記録媒体６からの反射光は対物レンズ５を経
てビームスプリッタ４により分けられ、光回折素子であ
る４分割フレネルゾーンプレート7aを介してフォーカス
誤差信号光として４分割光検出器8aに受光される。

４分割光検出器8aでは光軸を中心に４つの光検出部8a
a、8ab、8ac、8adに分割されており、この４分割光検出
器8aに受光された誤差信号はフォーカス誤差信号増幅器
100によってフォーカス誤差信号Faを演算して出力す
る。

フォーカス誤差信号演算器100では光検出部8aa、8a
b、8ac、8adからの検出信号をオペアンプ9a、9b、9c、9
dにより電流電圧変換し、加算器10、11、及び減算器12
により演算してフォーカス誤差信号Faとして出力する。
光検出部8aa、8ab、8ac、8adの検出信号をそれぞれＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄとすると、フォーカス誤差信号Faは、次のよ
うになる。

Fa＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） 情報記録媒体６に対する対物レンズ５の位置に応じて
４分割光検出器8a上に第31図に示すような像が結像され
る。

情報記録媒体６が対物レンズ５の焦点より手前側に位
置していると、４分割フレネルゾーンプレート7aにより
回折された誤差検出光は、第31図（ａ）に示すように、
４分割光検出器９上で縦長のビーム形状になる。したが
って、光検出器8aa、8acの検出信号Ａ、Ｃが大きく、光
検出部8ab、8adの検出信号Ｂ、Ｄが小さくなり、フォー
カス誤差信号Faは正となる。

情報記録媒体６が対物レンズ５の焦点に正確に位置し
ていると、４分割フレネルゾーンプレート7aにより回折
された誤差検出光は、第31図（ｂ）に示すように、４分
割光検出器8a上に円形のビームとなる。したがって、光
検出部9a、9b、9c、9dの検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの大き
さは同じになり、フォーカス誤差信号Faは０となる。

情報記録媒体６が対物レンズ５の焦点より向こう側に
位置していると、４分割フレネルゾーンプレート7aによ
り回折された誤差検出光は、第31図（ｃ）に示すよう
に、４分割光検出器8a上で横長のビーム形状になる。し
たがって、光検出部8aa、8acの検出信号Ａ、Ｃが小さ
く、光検出部8ab、8adの検出信号Ｂ、Ｄが大きくなり、
フォーカス誤差信号Faは負となる。

このようにフォーカス誤差信号Faは対物レンズ５の位
置に応じて変化する。このフォーカス誤差信号Faを対物
レンズ５の駆動装置（図示せず）にフィードバックする
ことにより、レーザ光が情報記録媒体６上に合焦点を結
ぶように制御する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、半導体レーザ光源１は、第32図及び第
33図に示すように、レーザ出力や環境温度により発振モ
ードが異なりレーザ波長がステップ状に変動する。上述
した従来の光ヘッドのように、部品点数の削減、低価格
化、小形化を狙って、光学素子機能の複合化の可能な光
回折素子を用いた場合、光の回折は波長依存性を有する
ため、照射光の波長変動によりフォーカス誤差検出信号
やトラッキング誤差検出信号等の誤差検出信号のオフセ
ットが変動するという問題点があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、照射光の波長変動に影響されることなく照射光の誤
差を正確に検出することができる光ヘッドの誤差検出装
置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、照射光を発する光源と、前記光源から発
せられた照射光を回折する光回折手段と、前記光回折手
段により回折された照射光の回折状態を検出する光検出
手段と、前記光検出手段の検出信号に基づいて前記照射
光の波長変動を演算する演算手段とを有する波長変動検
出手段と、被照射面による前記照射光の反射光を回折す
る光回折手段と、前記光回折手段により回折された反射
光の回折状態を検出する光検出手段と、前記光検出手段
の検出信号に基づいて前記被照射面に対する照射光の誤
差を演算する演算手段とを有する誤差検出手段と、前記
波長変動検出手段により検出された波長変動に基づいて
前記誤差検出手段による照射光の誤差を補正する誤差補
正手段とを備えたことを特徴とする光ヘッドの誤差検出
装置によって達成される。

［作用］ 本発明の光ヘッドの誤差検出装置によれば、波長変動
検出手段により検出された波長変動に基づいて誤差検出
手段による照射光の誤差を補正するようにしたので、照
射光の波長変動に影響されることなく照射光の誤差を正
確に検出することができる。

［実施例］ 第１の実施例 本発明の第１の実施例による光ヘッドの誤差検出装置
を第１図乃至第３図を用いて説明する。第30図に示す従
来の光ヘッドの誤差検出装置と同一の構成要素には同一
の符号を付して説明を省略又は簡略にする。

本実施例の光ヘッドの誤差検出装置は、照射光の波長
変動を光回折素子を用いて検出し、その検出信号により
誤差検出信号を補正するようにしたものである。

ビームスプリッタ４に対して４分割フレネルゾーンプ
レート7aと反対側に、光回折素子としての回折格子13g
と凸レンズ14と２分割光検出器15dが設けられている。
半導体レーザ光源１から放射されたレーザ光は、コリメ
ートレンズ２により平行光線束にされ、ビームスプリッ
タ４により反射され照射光波長変動測定光として回折格
子13gに入射される。

回折格子13gに入射されたレーザ光は回折され、第２
図（ａ）に示すように０次回折光、±１次回折光、±２
次回折光、…、ｎ次回折光として放射される。放射され
たｎ次回折光は凸レンズ14により収束され２分割光検出
器15dに照射される。２分割光検出器15dは、第２図
（ａ）に示すように、凸レンズ14の焦点面に設けられ、
レーザ光が基準波長λ_０のときのｎ次回折光（ｎ＝±
１、±２、…）の焦点スポットの中心が２分割光検出器
15dの分割線上に位置するように設定される。使用する
回折光としては強度が最も強い１次回折光が望ましい。
なお、第２図（ｂ）に示すように、回折格子13gの凹凸
のデューティ比が50％の場合には偶数次の回折光は発生
しないので、使用することができない。

回折格子13gのピッチをｐ、ｎ次回折光の角度をθ
ｎ、レーザ光の波長をλとすると、 ｐ・sinθｎ＝ｎ・λ なる関係が成立し、０次回折光の光軸からのｎ次回折光
の焦点位置までの距離hnは、 hn＝ｆ・sinθｎ〜ｆ・θｎ となる。したがって、レーザ光の波長λの変動に応じて
ｎ次回折光の焦点位置が上下に変動する。この波長変動
に応じた上下の変動を２分割光検出器15dの各光検出器1
5dn、15diにより検出する。

照射光波長変動信号演算器200は、２分割光検出器15d
からの検出信号から照射光の波長変動に応じた照射光波
長変動信号Ｗを演算する。２分割光検出器15dの各光検
出部15dh、15diからの検出信号をオペアンプ16h、16iで
電流電圧変換して検出信号Ｈ、Ｉを出力する。減算器17
は検出信号Ｈから検出信号Ｉを減算して次式の照射光波
長変動信号Ｗを出力する。

Ｗ＝Ｈ−Ｉ レーザ光の波長に応じて２分割光検出器15d上に第３
図に示すような像が結像される。

レーザ光の波長が基準波長λ_０であると、第３図
（ｂ）に示すように、ｎ次回折光の焦点スポットの中心
が２分割光検出器15dの分割線上に位置する。光検出部1
5dh、15diの検出信号Ｈ、Ｉは同じ大きさになり、照射
光波長変動信号Ｗは０となる。

レーザ光の波長が基準波長λ_０より長くなると、第３
図（ａ）に示すように、ｎ次回折光の焦点スポットの中
心が２分割光検出器15dの分割線より上方に移動する。
光検出器15dhの検出信号Ｈが光検出器15diの検出信号Ｉ
より大きくなり、照射光波長変動信号Ｗが正となる。

レーザ光の波長が基準波長λ_０より短くなると、第３
図（ｃ）に示すように、ｎ次回折光の焦点スポットの中
心が２分割光検出器15dの分割線より下方に移動する。
光検出部15dhの検出信号Ｈが光検出部15diの検出信号Ｉ
より小さくなり、照射光波長変動信号Ｗが負となる。

フォーカス誤差補正演算器300は、フォーカス誤差信
号演算器100によるフォーカス誤差信号Faを、照射光波
長変動信号演算器200による照射光波長変動信号Ｗによ
り補正する。増幅器18により照射光波長変動信号Ｗに増
幅率ｇを掛けて照射光波長変動信号gWを出力し、加算器
19により照射光波長変動信号gWを加算してフォーカス誤
差信号Ｆを補正する。すなわち、補正後のフォーカス誤
差信号Ｆは、 Ｆ＝Fa＋gW となる。増幅器18の増幅率ｇは、照射光の波長変動によ
るフォーカス誤差信号Faの変動を相殺するような値にな
るように設定する。この補正されたフォーカス誤差信号
Ｆをもとに対物レンズ５の駆動装置（図示せず）をフィ
ードバック制御する。

このように本実施例によれば、照射光の波長変動を検
出して、検出信号に応じてフォーカス誤差信号を補正し
ているので、照射光の波長変動に影響を受けずにレーザ
光を情報記録媒体上に正確に焦点を結ぶように制御する
ことができる。

第２の実施例 本発明の第２の実施例による光ヘッドの誤差検出装置
を第４図乃至第７図を用いて説明する。第１図乃至第３
図に示す第１の実施例による光ヘッドの誤差検出装置と
同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略又は
簡略にする。

本実施例の光ヘッドの誤差検出装置では「フーコー
法」と呼ばれるフォーカス誤差検出方式によりフォーカ
ス誤差を検出する点が第１の実施例と異なる。

情報記録媒体６からの反射光は対物レンズ５を経てビ
ームスプリッタ４により分けられる。ビームスプリッタ
４により分けられた反射光はフーコー法用光回折素子7f
により回折され、回折光は４分割光検出器8fにより検出
される。

フーコー法用光回折素子7fは入射光を回折して光軸を
中心として対称的な２つの回折光を得るものである。

フーコー法用光回折素子7fの一具体例を第５図に示
す。同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はｇ−ｇ′線断面
図である。第５図に示すフーコー法用光回折素子7fは、
回折光の焦点距離が等しく、光軸に対して等距離で偏芯
している２つのフレネルゾーンプレートを分割線ｈを境
にして上下に分割して記録することにより作成したもの
である。

フーコー法用光回折素子7fの他の具体例を第６図に示
す。同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はｇ−ｇ′線断面
図である。第６図に示すフーコー法用光回折素子7fは、
２つのフレネルゾーンプレートを分割することなく重ね
て記録することにより作成したものである。

フーコー法用光回折素子7fにより回折光はフーコー法
用の４分割光検出器8fにより受光される。フーコー法用
の４分割光検出器8fは光軸を対称に配された２分割光検
出器8fA、8fBにより構成される。２分割光検出器8fA、8
fBは、それぞれ光検出部8fa、8fb、8fc、8fdに２分割さ
れている。これら２分割光検出器8fA、8fBは、フォーカ
ス誤差がない場合に、フーコー法用光回折素子7fによる
２つの回折光が光検出部8fa、8fbと光検出部8fc、8fdの
境界に焦点を結ぶ位置に配置される。

フォーカス誤差信号演算器100では光検出部8fa、8f
b、8fc、8fdからの検出信号をオペアンプ9a、9b、9c、9
dで電流電圧変換し、加算器10、11及び減算器12により
演算してフォーカス誤差信号Ffとして出力する。光検出
部8fa、8fb、8fc、8fdの検出信号をそれぞれＡ、Ｂ、
Ｃ、Ｄとすると、フォーカス誤差信号Ffは、次のように
なる。

Ff＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ） 情報記録媒体６に対する対物レンズ５の位置に応じて
４分割光検出器8f上に第７図に示すような像が結像され
る。

情報記録媒体６が対物レンズ５の焦点より手前側に位
置していると、フーコー法用光回折素子7fにより回折さ
れた誤差検出光は、第７図（ａ）に示すように、４分割
光検出器8f上の光検出部8fa、8fdで大きく、光検出部8f
b、8fcで小さくなるように結像する。したがって、光検
出部8fa、8fdの検出信号Ａ、Ｄが大きく、光検出部8f
b、8fcの検出信号Ｂ、Ｃが小さくなり、フォーカス誤差
信号Ffは正となる。

情報記録媒体６が対物レンズ５の焦点に正確に位置し
ていると、フーコー法用光回折素子7fにより回折された
誤差検出光は、第７図（ｂ）に示すように、４分割光検
出器8fの光検出部8fa、8fb、8fc、8fdで等しい大きさに
なるように結像する。したがって、光検出部8fc、8fb、
8fc、8fdの検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが等しくなり、フォ
ーカス誤差信号Ffは０となる。

情報記録媒体６が対物レンズ５の焦点より向こう側に
位置していると、フーコー法用光回折素子7fにより回折
された誤差検出光は、第７図（ｃ）に示すように、４分
割光検出器8f上の光検出部8fb、8fcで大きく、光検出部
8fa、8fdで小さくなるように結像する。したがって、光
検出部8fb、8fcの検出信号Ｂ、Ｃが大きく、光検出部8f
a、8fdの検出信号Ａ、Ｄが小さくなり、フォーカス誤差
信号Ffは負となる。

このようにフォーカス誤差信号Ffは対物レンズ５の位
置に応じて変化する。このフォーカス誤差信号Ffをフォ
ーカス誤差補正演算器300により、式 Ｆ＝Ff＋gW で示すように補正してフォーカス誤差信号Ｆを得る。こ
の補正されたフォーカス誤差信号Ｆをもとに対物レンズ
５の駆動装置（図示せず）をフィードバック制御する。

このように本実施例によれば、照射光の波長変動を検
出して、検出信号に応じてフォーカス誤差信号を補正し
ているので、照射光の波長変動に影響を受けずにレーザ
光を情報記録媒体に正確に焦点を結ぶように制御するこ
とができる。

第３の実施例 本発明の第３の実施例による光ヘッドの誤差検出装置
を第８図乃至第９図を用いて説明する。第１図乃至第７
図に示す第１及び第２の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を
省略又は簡略にする。

なお、第１の実施例では「非点収差法」とよばれるフ
ォーカス誤差検出方式でフォーカス誤差を検出し、第２
の実施例では「フーコー法」とよばれるフォーカス誤差
検出方式でフォーカス誤差を検出したが、その他のフォ
ーカス誤差検出方式であっても、光の回折を利用した光
回折素子により検出するものであれば本発明の適用が可
能である。例えば、導波路を用いたフォーカス誤差検出
方式（T.Suhara et al,“Possibility of Super−Resol
ution Readout in Integrated−Optic Disc Pickup",IN
TERNATIONAL SYMPOSIUM ON OPTICAL MEMORY 1989,pp97
−98）でもよい。したがって、本実施例以降の説明にお
いては、これら種々のフォーカス誤差検出方式を区別し
ない。すなわち、ビームスプリッタ４により分けられた
反射光を光回折素子７により回折し、回折されたフォー
カス誤差信号光をフォーカス誤差信号光検出器８により
受光する。フォーカス誤差信号光検出器８の検出信号は
フォーカス誤差検出信号演算器100によりフォーカス誤
差信号Faが演算されるものとして説明する。このように
種々のフォーカス誤差検出方式を区別なく説明するが、
具体的な光ヘッドにおいては上述した種々のフォーカス
誤差検出方式のいずれかによりフォーカス誤差を検出す
る。

第３の実施例による光ヘッドの誤差検出装置も、照射
光の波長変動を光回折素子である回折格子13gを用いて
検出し、その検出信号によりフォーカス誤差検出信号を
補正するようにしたものであるが、回折格子13gにより
回折されたレーザ光の変動を光位置検出器15pで検出し
ている点に特徴がある。

回折格子13gで回折され、凸レンズ14により回折され
たレーザ光が焦点を結ぶ位置に光位置検出器15pを配置
する。光位置検出器15pには上部端子15phと下部端子15p
iが設けられ、これら端子15ph、15piからレーザ光の受
光位置に応じた信号を出力する。光位置検出器15pの受
光面全体の長さをＬとし、上端からのレーザ光の受光位
置までの長さをｘとすると、上部端子15phからは Ｈ＝αｘ なる信号が出力され、下部端子15piからは Ｉ＝α（Ｌ−ｘ） なる信号が出力される。

照射光波長変動信号演算器200では光位置検出器15pの
端子15ph、15piからの検出信号をオペアンプ16h、16iで
電流電圧変換し、それぞれ検出信号Ｈ、Ｉを出力する。
これら検出信号Ｈ、Ｉを減算器17、加算器20、除算器21
により演算して次式に示す照射光波長変動信号Ｗを出力
する。

Ｗ＝（Ｉ−Ｈ）／（Ｉ＋Ｈ） ＝（Ｌ−2x）/L レーザ光の波長に応じて光位置検出器15p上に第９図
に示すような像が結像される。

レーザ光が基準波長λ_０であると、第９図（ｂ）に示
すように、ｎ次回折光の焦点スポットの中心が光位置検
出器15pの中央（ｘ＝L/2）に位置する。上部端子15ph、
下部端子15piの検出信号Ｈ、Ｉは同じ大きさになり、照
射光波長変動信号Ｗは０となる。

レーザ光の波長が基準波長λ_０より長くなると、第９
図（ａ）に示すように、ｎ次回折光の焦点スポットの中
心が光位置検出器15pの中央より上方（ｘ＜L/2）に移動
する。上部端子15phの検出信号Ｈが下部端子15piの検出
信号Ｉより小さくなり、照射光波長変動信号Ｗが正とな
る。

レーザ光の波長が基準波長λ_０より短くなると、第９
図（ｃ）に示すように、ｎ次回折光の焦点スポットの中
心が光位置検出器15pの中央より上方（ｘ＞L/2）に移動
する。上部端子15phの検出信号Ｈが下部端子15piの検出
信号Ｉより大きくなり、照射光波長変動信号Ｗが負とな
る。

フォーカス誤差補正演算器300は、このようにして検
出された照射光波長変動信号Ｗにより、フォーカス誤差
信号演算器100によるフォーカス誤差信号Faを補正す
る。

このように本実施例によれは、照射光の波長変動を検
出して、検出信号に応じてフォーカス誤差信号を補正し
ているので、照射光の波長変動に影響を受けずにレーザ
光を情報記録媒体上に正確に焦点を結ぶように制御する
ことができる。

第４の実施例 本発明の第４の実施例による光ヘッドの誤差検出装置
を第10図及び第11図を用いて説明する。第１図乃至第９
図に示す第１乃至第３の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を
省略又は簡略にする。

なお、照射光の波長変動を検出するのに、第１及び第
２の実施例では、２分割光検出器15dにより回折光を検
出し、第３の実施例では、光位置検出器15pにより回折
光を検出したが、その他の光検出器で検出するようにし
てもよい。本実施例以降の説明においては、これら種々
の光検出器を区別しない。すなわち、凸レンズ14により
収束された回折光の回折状態を照射光波長変動光検出器
15により検出し、照射光波長変動光検出器15の検出光を
照射光波長変動信号演算器200により照射光波長変動信
号Ｗを演算するものとして説明する。

本実施例は、照射光の波長変動を測定するための光回
折素子にビーム成形機能をも持たせたことを特徴として
いる。

半導体レーザ光源１から放射されるレーザ光は、コリ
メートレンズ２により平行光線束にされ、波長変動を検
出するための透過型回折格子13gtにて回折される。本実
施例では透過型回折格子13gtをコリメートレンズ２の照
射側に斜めになるように配置することにより、断面が楕
円形の平行光線束を断面が円形の平行光線束に成形す
る。すなわち、第１乃至第３の実施例におけるビーム成
形プリズム３のビーム成形機能と回折格子13gの回折機
能の両方の機能を、ひとつの透過型回折格子13gtにより
実現している。

透過型回折格子13gtにより成形・回折された回折光は
ビームスプリッタ４により反射される。反射された回折
光は凸レンズ14により収束され、照射光波長変動光検出
器15により波長変動が検出され、照射光波長変動信号演
算器200により照射光波長変動信号Ｗが演算される。

レーザ光の波長に応じて照射光波長変動光検出器15上
に第11図に示すような像が結像される。

レーザ光の波長が基準波長λ_０であると、第11図
（ｂ）に示すように、透過型回格子13gtによるｎ次回折
光の焦点スポットの中心が照射光波長変動光検出器15の
中央に位置する。したがって、照射光波長変動信号Ｗは
０となる。

レーザ光の波長が基準波長λ_０より長くなると、第11
図（ａ）に示すように、透過型回折格子13gtによるｎ次
回折光の焦点スポットの中心が照射光波長変動光検出器
15の中央より下方に移動する。したがって、照射光波長
変動信号Ｗは正となる。

レーザ光の波長が基準波長λ_０より短くなると、第11
図（ｃ）に示すように、透過型回折格子13gtによるｎ次
回折光の焦点スポットの中心が照射光波長変動光検出器
15の中央より上方に移動する。したがって、照射光波長
変動信号Ｗが負となる。

このように本実施例によれば、少ない部品点数により
照射光の波長変動を検出して、検出信号に応じてフォー
カス誤差信号を補正することができる。部品点数が少な
いので小型軽量化が可能であると共に廉価な光ヘッドが
実現できる。

第５の実施例 本発明の第５の実施例による光ヘッドの誤差検出装置
を第12図及び第13図を用いて説明する。第10図及び第11
図に示す第４の実施例による光ヘッドの誤差検出装置と
同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略又は
簡略する。

本実施例は、第４の実施例の透過型回折格子13gtの代
わりに反射型回折格子13grを用いている点を特徴として
いる。

半導体レーザ光源１から放射されるレーザ光は、コリ
メートレンズ２により平行光線束にされ、波長変動を検
出するための反射型回折格子13grにて回折される。本実
施例では反射型回折格子13grをコリメートレンズ２の出
射側に斜めになるように配置することにより、断面が楕
円形の平行光線束を断面が円形の平行光線束に成形す
る。ビーム成形機能と回折機能の両方の機能を、ひとつ
の反射型回折格子13grにより実現している。

反射型回折格子13grにより成形・回折された回折光は
ビームスプリッタ４により反射された後に凸レンズ14に
より収束され、照射光波長変動光検出器15により波長変
動が検出され、照射光波長変動信号演算器200により照
射光波長変動信号Ｗが演算される。

レーザ光の波長に応じて照射光波長変動光検出器15上
に第13図に示すような像が結像される。

レーザ光の波長が基準波長λ_０であると、第13図
（ｂ）に示すように、反射型回折格子13grによるｎ次回
折光の焦点スポットの中心が照射光波長変動光検出器15
の中央に位置する。したがって、照射光波長変動信号Ｗ
は０となる。

レーザ光の波長が基準波長λ_０より長くなると、第13
図（ａ）に示すように、反射型回折格子13grによるｎ次
回折光の焦点スポットの中心が照射光波長変動光検出器
15の中央より下方に移動する。したがって、照射光波長
変動信号Ｗは正となる。

レーザ光の波長が基準波長λ_０より短くなると、第13
図（ｃ）に示すように、反射型回折格子13grによるｎ次
回折光の焦点スポットの中心が照射光波長変動光検出器
15の中央より上方に移動する。したがって、照射光波長
変動信号Ｗが負となる。

このように本実施例によれば、少ない部品点数により
照射光の波長変動を検出して、検出信号に応じてフォー
カス誤差信号を補正することができる。

第６の実施例 本発明の第６の実施例による光ヘッドの誤差検出装置
を第14図及び第15図を用いて説明する。第10図乃至第13
図に示す第４及び第５の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を
省略又は簡略にする。

本実施例は、照射光の波長変動を測定するための光回
折素子にビーム成形機能と共にコリメート機能をも持た
せたことを特徴としている。

半導体レーザ光源１から放射されるレーザ光は、波長
変動を検出するための透過型ホログラム13htにて回折さ
れる。この透過型ホログラム13htは２光束干渉法により
形成される。本実施例では透過型ホログラム13htを第14
図及び第15図に示すように配置することにより、半導体
レーザ光源１から放射されるレーザ光を平行光線束にす
ると共に、断面が円形になるようにビーム成形する。す
なわち、第１乃至第３の実施例におけるコリメートレン
ズ２のコリメート機能とビーム成形プリズム３のビーム
成形機能と回折格子13gの回折機能という３つの機能
を、ひとつの透過型ホログラム13htにより実現してい
る。

透過型ホログラム13htにより回折された回折光はビー
ムスプリッタ４により反射される。反射された回折光は
凸レンズ14により収束され、照射光波長変動光検出器15
により波長変動が検出され、照射光波長変動信号演算器
200により照射光波長変動信号Ｗが演算される。

レーザ光の波長が変動した場合の回折光の焦点位置の
変化を第15図に示す。レーザ光の波長が基準波長λ_０で
あると、透過型ホログラム13htによる回折光の焦点スポ
ットがＴに位置する。レーザ光の波長が基準波長λ_０よ
り長くなると、焦点スポットがＴからＳに曲線を描いて
移動する。逆に、レーザ光の波長が基準波長λ_０より短
くなると、焦点スポットがＴからＵに曲線を描いて移動
する。

このような焦点スポットの移動を、照射光波長変動光
検出器15により検出し、照射光波長変動信号演算器200
により焦点スポットの移動に応じて正負に変化する照射
光波長変動信号Ｗを演算する。

このように本実施例によれば、少ない部品点数により
照射光の波長変動を検出して、検出信号に応じてフォー
カス誤差信号を補正することができる。

第７の実施例 本発明の第７の実施例による光ヘッドの誤差検出装置
を第16図及び第17図を用いて説明する。第14図及び第15
図に示す第６の実施例による光ヘッドの誤差検出装置と
同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略又は
簡略にする。

本実施例は、第６の実施例の透過型ホログラム13htの
代わりに反射型ホログラム13hrを用いている点を特徴と
している。

半導体レーザ光源１から放射されるレーザ光は、波長
変動を検出するための反射型ホログラム13hrにて回折さ
れる。この反射型ホログラム13hrも２光束干渉法により
形成される。本実施例では反射型ホログラム13hrを第16
図及び第17図に示すように配置することにより、半導体
レーザ光源１から放射されるレーザ光を平行光線束にす
ると共に、断面が円形になるようにビーム成形する。コ
リメート機能とビーム成形機能と回折機能という３つの
機能を、ひとつの反射型ホログラム13hrにより実現して
いる。

反射型ホログラム13hrにより回折された回折光はビー
ムスプリッタ４により反射される。反射された回折光は
凸レンズ14により収束され、照射光波長変動光検出器15
により波長変動が検出され、照射光波長変動信号演算器
200により照射光波長変動信号Ｗが演算される。

レーザ光の波長が変動した場合の回折光の焦点位置の
変化が第17図に示す。レーザ光の波長が基準波長λ_０で
あると、反射型ホログラム13hrによる回折光の焦点スポ
ットがＴに位置する。レーザ光の波長が基準波長λ_０よ
り長くなると、焦点スポットがＴからＳに曲線を描いて
移動する。逆に、レーザ光の波長が基準波長λ_０より短
くなると、焦点スポットがＴからＵに曲線を描いて移動
する。

このような焦点スポットの移動を、照射光波長変動光
検出器15により検出し、照射光波長変動信号演算器200
により焦点スポットの移動に応じて正負に変化する照射
光波長変動信号Ｗを演算する。

このように本実施例によれば、少ない部品点数により
照射光の波長変動を検出して、検出信号に応じてフォー
カス誤差信号を補正することができる。

第８の実施例 本発明の第８の実施例による光ヘッドの誤差検出装置
を第18図乃至第20図を用いて説明する。第１図乃至第９
図に示す第１乃至第３の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を
省略又は簡略にする。

第８の実施例による光ヘッドの誤差検出装置は、照射
光の波長変動を検出する光回折素子として４分割フレネ
ルゾーンプレート13qfを用い、照射光波長変動光検出器
15として４分割光検出器15aを用いて検出し、その検出
信号に基づいて照射光波長変動信号演算器200により照
射光波長変動信号Ｗを演算し、この照射光波長変動信号
Ｗによりフォーカス誤差検出信号Faを補正するようにし
ている点に特徴がある。

半導体レーザ光源１から放射されるレーザ光は、ビー
ムスプリッタ４を介して照射光波長変動信号光として４
分割フレネルゾーンプレート13qfによって４分割光検出
器15a上に結像する。

本実施例で用いられる４分割フレネルゾーンプレート
13qfを第19図に示す。同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）
はｅ−ｅ′線断面図である。この４分割フレネルゾーン
プレート13qfは中心13qfoを通る２本の直交する分割線1
3qf1で４つの領域13qfh、13qfi、13qfj、13qfkに分割さ
れる。４分割フレネルゾーンプレート13qfは相対する対
角領域13qfhと13qfj、13qfiと13qfkそれぞれにおいて、
一次回折光の焦点距離が等しくなるよう形成されてい
る。対角領域13qfhと13qfjの一次回折光の焦点距離をf
1、対角領域13qfiと13qfkの一次回折光の焦点距離をf2
とすると、非点隔差Δは、 Δ＝f1−f2 となる。

４分割光検出器15aも、４分割フレネルゾーンプレー
ト13qfと同様に中心を通る２本の直交する分割線により
４つの光検出部15ah、15ai、15aj、15akに分割されてい
る。４分割フレネルゾーンプレート13qfの２本の分割線
と４分割光検出器15aの２本の分割線とは光軸方向から
みて互いに重なるように配置されている。

４分割フレネルゾーンプレート13qfによる照射光波長
変動信号光は４分割光検出器15aにより受光され、その
検出信号は照射光波長変動信号演算器200によって演算
され照射光波長変動信号Ｗとして出力される。

照射光波長変動信号演算器200では４分割光検出器15a
の各光検出部15ah、15ai、15aj、15akからの検出信号を
オペアンプ16h、16i、16j、16kで電流電圧変換し、検出
信号Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋを出力する。これら検出信号Ｈ、
Ｉ、Ｊ、Ｋは加算器22、23及び減算器17により演算され
次式の照射光波長変動信号Ｗとして出力する。

Ｗ＝（Ｈ＋Ｊ）−（Ｉ＋Ｋ） レーザ光の波長に応じて４分割光検出器15a上に第20
図に示すような像が結像される。

レーザ光の波長が基準波長λ_０であると、４分割フレ
ネルゾーンプレート13qfにより回折された波長誤差検出
光は、第20図（ｂ）に示すように、４分割光検出器15a
上に円形のビームとなる。したがって、光検出部15ah、
15ai、15aj、15akからの検出信号Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋの大き
さは同じになり、照射光波長変動信号Ｗは０となる。

レーザ光の波長が基準波長λ_０より長くなると、４分
割フレネルゾーンプレート13qfにより回折された波長誤
差検出光は、第20図（ａ）に示すように、４分割光検出
器15a上の光検出部15ai、15akで大きく、光検出部15a
h、15ajで小さくなるように結像する。したがって、検
出信号Ｉ、Ｋは大きく、検出信号Ｈ、Ｊは小さくなり、
照射光波長変動信号Ｗは負となる。

レーザ光の波長が基準波長λ_０より短くなると、４分
割フレネルゾーンプレート13qfにより回折された波長誤
差検出光は、第20図（ｃ）に示すように、４分割光検出
器15a上の光検出部15ai、15akで小さく、光検出部15a
h、15ajで大きくなるように結像する。したがって、検
出信号Ｉ、Ｋは小さく、検出信号Ｈ、Ｊは大きくなり、
照射光波長変動信号Ｗは正となる。

フォーカス誤差補正演算器300は、フォーカス誤差信
号演算器100によるフォーカス誤差信号Faを、照射光波
長変動信号演算器200による照射光波長変動信号Ｗによ
り補正して、波長変動に影響を受けないフォーカス誤差
信号Faを出力する。

このように本実施例によれば、４分割フレネルゾーン
プレートにより照射光の波長変動を検出して、フォーカ
ス誤差信号を補正しているので、照射光の波長変動に影
響を受けずにレーザ光を情報記録媒体上に正確に焦点を
結ぶように制御することができる。

第９の実施例 本発明の第９の実施例による光ヘッドの誤差検出装置
を第21図乃至第23図を用いて説明する。第18図乃至第20
図に示す第８の実施例による光ヘッドの誤差検出装置と
同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略又は
簡略にする。

本実施例は、第８の実施例の４分割フレネルゾーンプ
レート13qfの代わりに楕円フレネルゾーンプレート13ef
を用いている点を特徴としている。

半導体レーザ光源１から放射されるレーザ光は、ビー
ムスプリッタ４を介して照射光波長変動信号光として楕
円フレネルゾーンプレート13efによって４分割光検出器
15a上に結像する。

本実施例で用いられる楕円フレネルゾーンプレート13
efを第22図に示す。同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は
ｆ−ｆ′線断面図である。この楕円フレネルゾーンプレ
ート13efは水平方向の軸Ｘと垂直方向の軸Ｙで異なる一
次回折光の焦点距離fx、fyになるように形成されてい
る。２本の軸Ｘ、Ｙが４分割光検出器15aの２本の分割
線と光軸方向からみて互いに重なるように配置する。こ
のときの楕円フレネルゾーンプレート13efの非点隔差Δ
は、 Δ−fx−fy となる。

レーザ光の波長に応じて４分割光検出器15a上に第23
図に示すような像が結像される。

レーザ光の波長が基準波長λ_０であると、楕円フレネ
ルゾーンプレート13efにより回折された波長誤差検出光
は、第23図（ｂ）に示すように、４分割光検出器15a上
に円形のビームとなる。したがって、光検出部15ah、15
ai、15aj、15akからの検出信号Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋの大きさ
は同じになり、照射光波長変動信号Ｗは０となる。

レーザ光の波長が基準波長λ_０より長くなると、楕円
フレネルゾーンプレート13efにより回折された波長誤差
検出光は、第23図（ａ）に示すように横長になり、４分
割光検出器15a上の光検出部15ai、15akで大きく、光検
出部15ah、15ajで小さくなるように結像する。したがっ
て、検出信号Ｉ、Ｋは大きく、検出信号Ｈ、Ｊは小さく
なり、照射光波長変動信号Ｗは負となる。

レーザ光の波長が基準波長λ_０より短くなると、楕円
フレネルゾーンプレート13efにより回折された波長誤差
検出光は、第23図（ｃ）に示すように縦長になり、４分
割光検出器15a上の光検出部15ai、15akで小さく、光検
出部15ah、15ajで大きくなるように結像する。したがっ
て、検出信号Ｉ、Ｋは小さく、検出信号Ｈ、Ｊは大きく
なり、照射光波長変動信号Ｗは正となる。

このように本実施例によれば、楕円フレネルゾーンプ
レートにより照射光の波長変動を検出して、フォーカス
誤差信号を補正しているので、照射光の波長変動に影響
を受けずにレーザ光を情報記録媒体上に正確に焦点を結
ぶように制御することができる。

第10の実施例 本発明の第10の実施例による光ヘッドの誤差検出装置
を第24図及び第25図を用いて説明する。第18図乃至第23
図に示す第８及び第９の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を
省略又は簡略にする。

本実施例は、第８の実施例の４分割フレネルゾーンプ
レート13qf及び第９の実施例の楕円フレネルゾーンプレ
ート13efの代わりに、フーコー法用光回折素子13hfを用
い、回折光をフーコー法用の４分割光検出器15fで受光
して波長変動を検出する。

フーコー法用光回折素子13hfは、第５図及び第６図に
示すように、入射光を回折して光軸を中心として対称的
な２つの回折光を得るものである。

フーコー法用の４分割光検出器15fは、光軸を対称に
配された２分割光検出器15fH、15fIにより構成される。
２分割光検出器15fH、15fIは、それぞれ光検出部15fh、
15fi、15fj、15fkに２分割されている。これら２分割光
検出器15fH、15fIは、レーザ光の波長が基準波長λ_０の
ときにフーコー法用光回折素子13hfによる２つの回折光
が、光検出部15fh、15fiと光検出部15fj、15fkの境界に
焦点を結ぶ位置に配置される。

照射光波長変動信号演算器200では光検出部15fh、15h
i、15fj、15fkからの検出信号をオペアンプ16h、16k、1
6i、16jで電流電圧変換し、加算器22、23及び減算器17
により演算して照射光波長変動信号Ｗとして出力する。
光検出部15fh、15fi、15fj、15fkからの検出信号をＨ、
Ｉ、Ｊ、Ｋとすると、照射光波長変動信号Ｗは次式のご
とくなる。

Ｗ＝（Ｈ＋Ｋ）−（Ｉ＋Ｊ） レーザ光の波長に応じて４分割光検出器15f上に第25
図に示すような像が結像される。

レーザ光が基準波長λ_０であると、フーコー法用光回
折素子15hfにより回折された回折光は、第25図（ｂ）に
示すように、４分割光検出器15fの光検出部15fh、15f
i、15fj、15fkで等しい大きさになるように結像する。
したがって、光検出部15fh、15fi、15fj、15fkの検出信
号Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋが同じ大きさになり、照射光波長変動
信号Ｗは０となる。

レーザ光が基準波長λ_０より長くなると、フーコー法
用光回折素子15hfにより回折された回折光は、第25図
（ａ）に示すように、４分割光検出器15fの光検出部15f
h、15fkで大きく、光検出部15fi、15fjで小さくなるよ
うに結像する。したがって、光検出部15fh、15fkの検出
信号Ｈ、Ｋが大きく、光検出部15fi、15fjの検出信号
Ｉ、Ｊが小さくなり、照射光波長変動信号Ｗは正とな
る。

レーザ光が基準波長λ_０より短くなると、フーコー法
用光回折素子15hfにより回折された回折光は、第25図
（ａ）に示すように、４分割光検出器15fの光検出部15f
h、15fkで小さく、光検出部15fi、15fjで大きくなるよ
うに結像する。したがって、光検出部15fh、15fkの検出
信号Ｈ、Ｋが小さく、光検出部15fi、15fjの検出信号
Ｉ、Ｊが大きくなり、照射光波長変動信号Ｗは負とな
る。

このように本実施例によれば、フーコー法により照射
光の波長変動を検出して、フォーカス誤差信号を補正し
ているので、照射光の波長変動に影響を受けずにレーザ
光を情報記録媒体上に正確に焦点を結ぶように制御する
ことができる。

第11の実施例 本発明の第11の実施例による光ヘッドの誤差検出装置
を第26図乃至第29図を用いて説明する。

本実施例では、第１乃至第10の実施例における波長変
動検出手段の構成要素を用いて光強度制御用信号Ｐを測
定しようとするものである。

第26図は、波長変動検出手段の光検出手段が２分割検
出器15dの場合（第１の実施例、第２の実施例、第４乃
至第７の実施例）の具体例を示している。

上記実施例における照射光波長変動信号演算器200
に、オペアンプ16h、16iの検出信号Ｈ、Ｉを加算する加
算器20を加えて、照射光波長変動信号及び照射光光量演
算器400としている。この照射光波長変動信号及び照射
光光量演算器400からは次式のような光強度制御用信号
Ｐと照射光波長変動信号Ｗが出力される。

Ｐ＝Ｈ＋Ｉ Ｗ＝Ｈ−Ｉ 第27図は、波長変動検出手段の光検出手段が光位置検
出器15pの場合（第３の実施例、第４乃至第７の実施
例）の具体例を示している。

上記実施例における照射光波長変動信号演算器200
に、オペアンプ16h、16iの検出信号Ｈ、Ｉを加算する加
算器20の出力端を加えて、照射光波長変動信号及び照射
光光量演算器400としている。この照射光波長変動信号
及び照射光光量演算器400からは次式のような光強度制
御用信号Ｐと照射光波長変動信号Ｗが出力される。

Ｐ＝Ｈ＋Ｉ Ｗ＝（Ｉ−Ｈ）／（Ｉ＋Ｈ） 第28図は、波長変動検出手段の光検出手段が４分割光
検出器15aの場合（第８の実施例、第９の実施例）の具
体例を示している。

上記実施例における照射光波長変動信号演算器200
に、加算器22、23の出力信号Ｈ＋Ｊ、Ｉ＋Ｋを加算する
加算器20を加えて、照射光波長変動信号及び照射光光量
演算器400としている。この照射光波長変動信号及び照
射光光量演算器400からは次式のような光強度制御用信
号Ｐと照射光波長変動信号Ｗが出力される。

Ｐ＝Ｈ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ Ｗ＝（Ｈ＋Ｊ）−（Ｉ＋Ｋ） 第29図は、波長変動検出手段の光検出手段が４分割光
検出器15fの場合（第10の実施例）の具体例を示してい
る。

上記実施例における照射光波長変動信号演算器200
に、加算器22、23の出力信号Ｈ＋Ｋ、Ｉ＋Ｊを加算する
加算器20を加えて、照射光波長変動信号及び照射光光量
演算器400としている。この照射光波長変動信号及び照
射光光量演算器400からは次式のような光強度制御用信
号Ｐと照射光波長変動信号Ｗが出力される。

Ｐ＝Ｈ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ Ｗ＝（Ｈ＋Ｋ）−（Ｉ＋Ｊ） このようにして得られた光強度制御用信号Ｐを半導体
レーザ光源１の駆動回路（図示せず）にフィードバック
制御することにより半導体レーザ光源１の出力光強度を
安定に保つことができる。

変形例 本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能であ
る。

例えば、上記実施例では照射光のフォーカス誤差検出
信号を照射光波長変動信号により補正する場合について
説明したが、フォーカス誤差信号と同様に光回折素子に
より検出されたトラック誤差信号の波長変動の補正にも
本発明を適用することができる。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、照射光の波長変動に影
響されることなく照射光の誤差を正確に検出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置を示す図、 第２図及び第３図は本発明の第１の実施例による光ヘッ
ドの誤差検出装置において波長変動を検出する回折格子
による回折光を示す図、 第４図は本発明の第２の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置を示す図、 第５図及び第６図は本発明の第２の実施例による光ヘッ
ドの誤差検出装置においてフォーカス誤差を検出するフ
ーコー法用光回折素子の具体例を示す図、 第７図は本発明の第２の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置におけるフーコー法用光回折素子による回折光を
示す図、 第８図は本発明の第３の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置を示す図、 第９図は本発明の第３の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置において波長変動を検出する回折格子による回折
光を示す図、 第10図は本発明の第４の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置を示す図、 第11図は本発明の第４の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置において波長変動を検出する透過型回折格子によ
る回折光を示す図、 第12図は本発明の第５の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置を示す図、 第13図は本発明の第５の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置において波長変動を検出する反射型回折格子によ
る回折光を示す図、 第14図は本発明の第６の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置を示す図、 第15図は本発明の第６の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置において波長変動を検出する透過型ホログラムに
よる回折光を示す図、 第16図は本発明の第７の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置を示す図、 第17図は本発明の第７の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置において波長変動を検出する反射型ホログラムに
よる回折光を示す図、 第18図は本発明の第８の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置を示す図、 第19図は本発明の第８の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置において波長変動を検出する４分割フレネルゾー
ンプレートを示す図、 第20図は本発明の第８の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置において波長変動を検出する４分割フレネルゾー
ンプレートによる回折光を示す図、 第21図は本発明の第９の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置を示す図、 第22図は本発明の第９の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置において波長変動を検出する楕円フレネルゾーン
プレートを示す図、 第23図は本発明の第９の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置において波長変動を検出する楕円フレネルゾーン
プレートによる回折光を示す図、 第24図は本発明の第10の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置を示す図、 第25図は本発明の第10の実施例による光ヘッドの誤差検
出装置において波長変動を検出するフーコー法用光回折
素子による回折光を示す図、 第26図乃至第29図は本発明の第11の実施例による光ヘッ
ドの誤差検出装置の要部を示す図、 第30図は従来の光ヘッドの誤差検出装置を示す図、 第31図は従来の光ヘッドの誤差検出装置においてフォー
カス誤差を検出する４分割フレネルゾーンプレートによ
る回折光を示す図、 第32図は半導体レーザ光源からのレーザ光の環境温度に
よる波長変動を示すグラフ、 第33図は半導体レーザ光源からのレーザ光のレーザ出力
強度による波長変動を示すグラフである。 図において、 １……半導体レーザ光源 ２……コリメートレンズ ３……ビーム成形プリズム ４……ビームスプリッタ ５……対物レンズ ６……情報記録媒体 ７……光回折素子 7a……４分割フレネルゾーンプレート 7f……フーコー法用光回折素子 ８……フォーカス誤差信号光検出器 8a……４分割光検出器 8f……フーコー法用４分割光検出器 9a〜9d……オペアンプ 10、11……加算器 12……減算器 13……光回折素子 13g……回折格子 13gt……透過型回折格子 13gr……反射型回折格子 13ht……透過型ホログラム 13hr……反射型ホログラム 13qf……４分割フレネルゾーンプレート 13ef……楕円フレネルゾーンプレート 13hf……フーコー法用光回折素子 14……凸レンズ 15……照射光波長変動光検出器 15d……２分割光検出器 15p……光位置検出器 15a……４分割光検出器 16h〜16k……オペアンプ 17……減算器 18……増幅器 19、20、22、23……加算器 21……徐算器 100……フォーカス誤差信号演算器 200……照射光波長変動信号演算器 300……フォーカス誤差補正演算器 400……照射光波長変動信号及び照射光光量演算器

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】照射光を発する光源と、 前記光源から発せられた照射光を分けるビームスプリッ
   タと、前記ビームスプリッタにより分けられた一方の照
   射光を回折する光回折手段と、前記光回折手段により回
   折された前記一方の照射光の回折状態を検出する光検出
   手段と、前記光検出手段の検出信号に基づいて前記照射
   光の波長変動を演算する演算手段とを有する波長変動検
   出手段と、 前記ビームスプリッタにより分けられた他方の照射光を
   被照射面に集光する対物レンズと、 前記被照射面による前記他方の照射光の反射光を回折す
   る光回折手段と、前記光回折手段により回折された反射
   光の回折状態を検出する光検出手段と、前記光検出手段
   の検出信号に基づいて前記被照射面に対する照射光の誤
   差を演算する演算手段とを有する誤差検出手段と、 前記波長変動検出手段により検出された前記照射光の波
   長変動に基づいて前記誤差検出手段による前記照射光の
   誤差を補正する誤差補正手段と を備えたことを特徴とする光ヘッドの誤差検出装置。
2. 【請求項２】照射光を発する光源と、 前記光源から発せられた照射光を回折する光回折手段
   と、前記光回折手段により回折された照射光を分けるビ
   ームスプリッタと、前記ビームスプリッタにより分けら
   れた一方の照射光の回折状態を検出する光検出手段と、
   前記光検出手段の検出信号に基づいて前記照射光の波長
   変動を演算する演算手段とを有する波長変動検出手段
   と、 前記ビームスプリッタにより分けられた他方の照射光を
   被照射面に集光する対物レンズと、 前記被照射面による前記他方の照射光の反射光を回折す
   る光回折手段と、前記光回折手段により回折された反射
   光の回折状態を検出する光検出手段と、前記光検出手段
   の検出信号に基づいて前記被照射面に対する照射光の誤
   差を演算する演算手段とを有する誤差検出手段と、 前記波長変動検出手段により検出された前記照射光の波
   長変動に基づいて前記誤差検出手段による前記照射光の
   誤差を補正する誤差補正手段と を備えたことを特徴とする光ヘッドの誤差検出装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の光ヘッドの誤差検出
   装置において、 前記波長変動検出手段の光回折手段が回折格子であり、 前記波長変動検出手段の光検出手段が前記回折格子によ
   る回折光の回折角を検出する光検出器であることを特徴
   とする光ヘッドの誤差検出装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の光ヘッドの誤差検出装置に
   おいて、 前記回折格子が前記光源から発せられた照射光を成形す
   るビーム成形機能を有していることを特徴とする光ヘッ
   ドの誤差検出装置。
5. 【請求項５】照射光を発する光源と、 前記光源から発せられた照射光を回折する光回折手段
   と、前記光回折手段により回折された照射光の回折状態
   を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出信号に
   基づいて前記照射光の波長変動を演算する演算手段とを
   有する波長変動検出手段と、 被照射面による前記照射光の反射光を回折する光回折手
   段と、前記光回折手段により回折された反射光の回折状
   態を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出信号
   に基づいて前記被照射面に対する照射光の誤差を演算す
   る演算手段とを有する誤差検出手段と、 前記波長変動検出手段により検出された前記照射光の波
   長変動に基づいて前記誤差検出手段による前記照射光の
   誤差を補正する誤差補正手段とを備え、 前記波長変動検出手段の光回折手段がホログラムであ
   り、 前記波長変動検出手段の光検出手段が前記ホログラムに
   よる回折光の回折角を検出する光検出器であることを特
   徴とする光ヘッドの誤差検出装置。
6. 【請求項６】照射光を発する光源と、 前記光源から発せられた照射光を回折する光回折手段
   と、前記光回折手段により回折された照射光の回折状態
   を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出信号に
   基づいて前記照射光の波長変動を演算する演算手段とを
   有する波長変動検出手段と、 被照射面による前記照射光の反射光を回折する光回折手
   段と、前記光回折手段により回折された反射光の回折状
   態を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出信号
   に基づいて前記被照射面に対する照射光の誤差を演算す
   る演算手段とを有する誤差検出手段と、 前記波長変動検出手段により検出された前記照射光の波
   長変動に基づいて前記誤差検出手段による前記照射光の
   誤差を補正する誤差補正手段とを備え、 前記波長変動検出手段の光回折手段が４分割フレネルゾ
   ーンプレートであり、 前記波長変動検出手段の光検出手段が前記４分割フレネ
   ルゾーンプレートによる回折光の収束位置を検出する光
   検出器であることを特徴とする光ヘッドの誤差検出装
   置。
7. 【請求項７】照射光を発する光源と、 前記光源から発せられた照射光を回折する光回折手段
   と、前記光回折手段により回折された照射光の回折状態
   を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出信号に
   基づいて前記照射光の波長変動を演算する演算手段とを
   有する波長変動検出手段と、 被照射面による前記照射光の反射光を回折する光回折手
   段と、前記光回折手段により回折された反射光の回折状
   態を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出信号
   に基づいて前記被照射面に対する照射光の誤差を演算す
   る演算手段とを有する誤差検出手段と、 前記波長変動検出手段により検出された前記照射光の波
   長変動に基づいて前記誤差検出手段による前記照射光の
   誤差を補正する誤差補正手段とを備え、 前記波長変動検出手段の光回折手段が楕円フレネルゾー
   ンプレートであり、 前記波長変動検出手段の光検出手段が前記楕円フレネル
   ゾーンプレートによる回折光の収束位置を検出する光検
   出器であることを特徴とする光ヘッドの誤差検出装置。
8. 【請求項８】照射光を発する光源と、 前記光源から発せられた照射光を回折する光回折手段
   と、前記光回折手段により回折された照射光の回折状態
   を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出信号に
   基づいて前記照射光の波長変動を演算する演算手段とを
   有する波長変動検出手段と、 被照射面による前記照射光の反射光を回折する光回折手
   段と、前記光回折手段により回折された反射光の回折状
   態を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出信号
   に基づいて前記被照射面に対する照射光の誤差を演算す
   る演算手段とを有する誤差検出手段と、 前記波長変動検出手段により検出された前記照射光の波
   長変動に基づいて前記誤差検出手段による前記照射光の
   誤差を補正する誤差補正手段とを備え、 前記波長変動検出手段の光回折手段がフーコー法用光回
   折素子であり、 前記波長変動検出手段の光検出手段が前記フーコー法用
   光回折素子による回折光の収束位置を検出する光検出器
   であることを特徴とする光ヘッドの誤差検出装置。
9. 【請求項９】請求項１乃至８記載の光ヘッドの誤差検出
   装置において、 前記波長変動検出手段の光検出器の出力信号に基づい
   て、前記照射光の光強度を演算する光強度演算手段と、 前記光強度演算手段により演算された前記照射光の光強
   度に基づいて前記光源の強度をフィードバック制御する
   手段と を更に有することを特徴とする光ヘッドの誤差検出装
   置。
10. 【請求項１０】請求項１乃至９記載の光ヘッドの誤差検
    出装置において、 前記誤差検出手段の光回折手段が回折格子であり、 前記誤差検出手段の光検出手段が前記回折格子による回
    折光の回折角を検出する光検出器であることを特徴とす
    る光ヘッドの誤差検出装置。
11. 【請求項１１】請求項１乃至９記載の光ヘッドの誤差検
    出装置において、 前記誤差検出手段の光回折手段がフーコー法用光回折素
    子であり、 前記誤差検出手段の光検出手段が前記フーコー法用光回
    折素子による回折光の収束位置を検出する光検出器であ
    ることを特徴とする光ヘッドの誤差検出装置。
12. 【請求項１２】請求項１乃至９記載の光ヘッドの誤差検
    出装置において、 前記誤差検出手段の光回折手段が４分割フレネルゾーン
    プレートであり、 前記誤差検出手段の光検出手段が前記４分割フレネルゾ
    ーンプレートによる回折光の収束位置を検出する光検出
    器であることを特徴とする光ヘッドの誤差検出装置。