JP4989305B2 - Optical pickup - Google Patents

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Description

本発明は、光ディスクの記録面に情報記録又は記録読出しのためにレーザ光を照射する光ピックアップに、関する。   The present invention relates to an optical pickup that irradiates a recording surface of an optical disc with a laser beam for recording or reading information.

CD(コンパクトディスク)やDVDのような光ディスクに記録されている光情報を読み出したり、光ディスクに対して光情報を書き込むための各種光ディスクドライブ装置に用いられる光ピックアップは、一般に、レーザ光源から射出されたレーザ光を、光記録媒体の記録面に収束する構成となっている。   Optical pickups used in various optical disk drive devices for reading optical information recorded on optical disks such as CDs (compact disks) and DVDs and writing optical information to optical disks are generally emitted from a laser light source. The laser beam is converged on the recording surface of the optical recording medium.

ところで、光ディスクの記録面に記録された個々のピットのサイズは、光ディスクの記録密度を最大限にするために、その光ディスクに使用されるレーザ光の波長オーダーとなっている。よって、かかる光ピックアップに用いられる対物レンズの結像性能としては、いわゆるマレシャル限界と呼ばれる許容値を満足するような波面収差(RMS<0.07λ)が要求される他、その成分である球面収差や非点収差やコマ収差も良好に補正されている必要がある。   By the way, the size of each pit recorded on the recording surface of the optical disc is in the order of the wavelength of the laser beam used for the optical disc in order to maximize the recording density of the optical disc. Therefore, as the imaging performance of the objective lens used in such an optical pickup, a wavefront aberration (RMS <0.07λ) that satisfies an allowable value called a so-called Marechal limit is required, and spherical aberration that is a component thereof is required. Astigmatism and coma also need to be corrected well.

ところで、現在では、光ピックアップ全体を軽量化し、製造コストを抑制するために、DVD及びCD用の光ピックアップの対物レンズとしては、主として、プラスチックの非球面単レンズが用いられている。他方、次世代DVD(デジタル・バーサタイル・ディスク)であるブルーレイディスクの規格では、NA0.85の対物レンズが必要となる。
特開2006-079671
By the way, at present, in order to reduce the weight of the entire optical pickup and suppress the manufacturing cost, a plastic aspherical single lens is mainly used as an objective lens of the optical pickup for DVD and CD. On the other hand, in the Blu-ray Disc standard which is the next generation DVD (Digital Versatile Disc), an objective lens with NA of 0.85 is required.
JP 2006-079671

しかしながら、プラスチックの非球面単レンズを高NA化すると、システムの製造誤差や組付誤差に起因する非点収差やコマ収差の発生量の比率が大きくなってしまう。かかる収差の発生を防止するには、原因となる誤差が生じないようにすれば良いのではあるが、あまりに高精度に製造を行おうとすると、コストアップが避けられない。   However, when the NA of a plastic aspherical lens is increased, the ratio of astigmatism and coma generated due to system manufacturing errors and assembly errors increases. In order to prevent the occurrence of such aberrations, it is only necessary to prevent a causative error. However, an increase in cost is inevitable if manufacturing is performed with a very high accuracy.

そこで、本発明は、システムに起因して発生した収差を、反対極性の収差を対物レンズ自体に発生させることにより、アクティブに相殺補正することができる光ピックアップ装置の提供を、課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical pickup device that can actively cancel and correct aberrations caused by the system by causing aberrations of opposite polarities to occur in the objective lens itself.

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。   The present invention employs the following means in order to solve the above problems.

即ち、本発明による光ピックアップは、レーザ光源から発したレーザ光を、光ディスクの記録面に照射する光ピックアップであって、前記レーザ光源から発したレーザ光を、前記光ディスクの記録面に収束する対物レンズと、電流を供給されることにより発熱して前記対物レンズを加熱するために、当該対物レンズを挟み前記光ディスクのトラック列方向に並んで配置される一対の加熱ヒータおよび当該対物レンズを挟み前記光ディスクのピット列方向に並んで配置された一対の加熱ヒータと、前記レーザ光源と前記対物レンズとの間に設けられ、前記レーザ光源から発したレーザ光を前記対物レンズに向けて導光するとともに、前記光ディスクの記録面にて反射して前記対物レンズを透過した前記レーザ光の反射光を、前記レーザ光源から発したレーザ光の光路から分離するビームスプリッタと、前記対物レンズの光軸を中心として、一対の受光領域が当該光軸を挟んで前記トラック列方向と等価な方向に並び、他の一対の受光領域が当該光軸を挟んで前記ピット列方向と等価な方向に並ぶように分割された4つの受光領域を有する受光素子と、当該受光素子における各受光領域にて検出された受光量に基づきトラッキングエラー信号,フォーカスエラー信号及び再生信号を生成し、前記トラッキングエラー信号の振幅が最大となる状態における前記フォーカスエラー信号の値と、前記再生信号の振幅が最大となる状態における前記フォーカスエラー信号の値との差として、前記位相の分布を検知する制御回路とを有し、前記ビームスプリッタにより分離された前記反射光を受光することにより、前記対物レンズによって収束された前記レーザ光のビーム断面内における位相の分布を検知する位相検知手段と、前記対物レンズに対して前記位相検知手段によって他の方角よりも位相が進んでいると検知された方角と同じ方角に配置されている加熱ヒータに対して前記電流を選択的に供給する電流供給回路とを、備えたことを特徴とする。 That is, an optical pickup according to the present invention is an optical pickup that irradiates a recording surface of an optical disc with laser light emitted from a laser light source, and is an objective that converges the laser light emitted from the laser light source onto the recording surface of the optical disc. A lens and a pair of heaters arranged side by side in the track row direction of the optical disc and the objective lens sandwiched between the objective lens and the objective lens to heat the objective lens by generating heat by being supplied with an electric current; Provided between a pair of heaters arranged side by side in the pit row direction of the optical disc, the laser light source and the objective lens, and guides the laser light emitted from the laser light source toward the objective lens The reflected light of the laser beam reflected by the recording surface of the optical disc and transmitted through the objective lens is reflected from the laser light source. A beam splitter for separating the optical path of the laser beam, said about the optical axis of the objective lens, interposing a pair of light receiving regions of the optical axis arranged in the track column equivalent direction, the other pair of light receiving regions Has a light receiving element having four light receiving regions divided so as to be arranged in a direction equivalent to the pit row direction across the optical axis, and a tracking error based on a light receiving amount detected in each light receiving region in the light receiving element A focus error signal value in a state where the amplitude of the tracking error signal is maximized and a value of the focus error signal in a state where the amplitude of the reproduction signal is maximized. as for the difference, and a control circuit for detecting the distribution of the phase, receiving the reflected light split by said beam splitter Accordingly, the phase detection means for detecting the phase distribution in the beam cross section of the laser beam converged by the objective lens, and the phase of the objective lens is advanced from the other direction by the phase detection means. and selectively supplying the current supply circuit a pre-SL current to heater disposed in the same direction as the detected direction and have, characterized by comprising.

このように構成されると、対物レンズから射出されて光ディスクに照射されるレーザ光のビーム断面における位相の分布が、位相検知手段によって検知される。電流供給回路は、対物レンズに対して位相検知手段によって検出された位相分布において位相が進んでいる方角と同じ方角に配置されている加熱ヒータにのみ電流を供給する。すると、この加熱ヒータによって対物レンズが部分的に加熱される。即ち、位相が進んでいると検知された方角のみから加熱される。このようにして加熱された部分においては、対物レンズの媒質の屈折率が低下するので、当該対物レンズ自体の当該部分における位相に遅れが生じる。この対物レンズ自体の位相の遅れが、前記レーザビームの位相の進みを打ち消すので、結果として、対物レンズから射出されるレーザ光の位相分布が低減される。   If comprised in this way, the phase distribution in the beam cross section of the laser beam inject | emitted from an objective lens and irradiated to an optical disk will be detected by a phase detection means. The current supply circuit supplies a current only to the heater arranged in the same direction as the direction in which the phase is advanced in the phase distribution detected by the phase detection unit with respect to the objective lens. Then, the objective lens is partially heated by the heater. That is, heating is performed only from the direction detected as the phase is advanced. In the portion heated in this manner, the refractive index of the medium of the objective lens is lowered, so that the phase in the portion of the objective lens itself is delayed. Since the phase delay of the objective lens itself cancels the phase advance of the laser beam, as a result, the phase distribution of the laser light emitted from the objective lens is reduced.

本発明によれば、システムに起因して発生した収差を、反対極性の収差を対物レンズ自体に発生させることにより、アクティブに相殺補正することができる。   According to the present invention, it is possible to actively cancel and correct aberrations caused by the system by causing aberrations of opposite polarities in the objective lens itself.

以下、図面に基づいて本発明による光ピックアップの実施の形態を、説明する。図1は、本発明を実施した形態である光ディスクドライブ装置の斜視図である。図1に示すように、この光ディスクドライブ装置は、図示せぬパーソナルコンピュータ,ビデオレコーダー等の筐体に組み込まれる薄型の箱状のケーシング1と、このケーシング1から引き出し状に進退可能なトレー2とから、構成されている。このトレー2は、ケーシング1から引き出された状態では光ディスクDの着脱を可能とし、ケーシング1に押し込まれた状態では光ディスクDをケーシング1内に収容するとともに、このケーシング1の開口を閉じる。さらに、本例においては、光ディスクドライブ装置全体の厚さを薄くするために、トレー2には、光ディスクドライブ装置としての本来の機能を発揮するための主要部品であるスピンドル3及びキャリッジ4が組み込まれている。なお、所謂ノートパソコンに採用される薄型の光ディスクドライブ装置としては、スピンドル3及びキャリッジ4がケーシング側に組み込まれ、このケーシングの上面が蓋によって開閉自在となっているものがあるが、このような光ディスクドライブ装置であっても、本願発明を適用することは可能である。   Embodiments of an optical pickup according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an optical disc drive apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this optical disc drive apparatus includes a thin box-shaped casing 1 incorporated in a casing of a personal computer, a video recorder, etc. (not shown), and a tray 2 that can be advanced and retracted from the casing 1. Is made up of. When the tray 2 is pulled out from the casing 1, the optical disk D can be attached and detached. When the tray 2 is pushed into the casing 1, the optical disk D is accommodated in the casing 1 and the opening of the casing 1 is closed. Furthermore, in this example, in order to reduce the thickness of the entire optical disk drive device, the tray 2 incorporates a spindle 3 and a carriage 4 which are main components for exhibiting the original function as the optical disk drive device. ing. In addition, as a thin optical disk drive device employed in a so-called notebook personal computer, there is one in which a spindle 3 and a carriage 4 are incorporated in a casing side, and an upper surface of the casing is freely opened and closed by a lid. The present invention can be applied even to an optical disk drive device.

図1に示す光ディスク装置では、トレー2の上面には、光ディスクDを搭載してその回転を可能とするように、光ディスクの円形の外縁に合わせて凹んだディスク載置部2aが、形成されている。このディスク載置部2aの中心に、スピンドル3が埋め込まれている。このスピンドル3は、光ディスクDの中央に穿たれた穴にその先端が嵌め込まれてこれをクランプする軸を、内蔵したダイレクトドライブモータによって回転させる。その結果、スピンドル3は、光ディスクDを回転させることができるのである。   In the optical disk apparatus shown in FIG. 1, on the upper surface of the tray 2, there is formed a disk mounting portion 2a that is recessed in accordance with the circular outer edge of the optical disk so that the optical disk D can be mounted and rotated. Yes. A spindle 3 is embedded in the center of the disk mounting portion 2a. The spindle 3 is rotated by a built-in direct drive motor with a shaft inserted into a hole drilled in the center of the optical disc D and clamped. As a result, the spindle 3 can rotate the optical disk D.

キャリッジ4は、光ピックアップを内蔵しており、ディスク載置部2aの底面にスピンドル3を中心とした径方向に沿って穿たれた略矩形の切り欠き2b内に、2本のレール5,6によって、スライド自在に保持されている。即ち、両レール5,6は、後述する対物レンズ7が移動することになるスピンドル3を中心とした径方向を向いた一本の移動軌跡と平行に(従って、相互に平行に)、切り欠き2b内に掛け渡されている。そして、キャリッジ4の一側縁から突出した一対のガイドフォロワ4aを、一方のレール6が貫通し、他方の側縁から突出したフォーク4bが、他方のレール5を銜え込んでいる。その結果、キャリッジ4は、後述する対物レンズ7が、スピンドル3を中心とした径方向(即ち、光ディスクDのトラッキング方向)に移動するように、切り欠き2b内でスライドするのである。なお、図示を省略したが、ガイドフォロワ4aの先端にはラックが形成されている一方、これに相対する切り欠き2bの内側面には、これと噛合するウォームギアが、レール6と平行に組み込まれている。よって、この図示せぬウォームギアが、図6に示すトラッキングモータ27によって回転駆動されることによって、キャリッジ4の位置が制御されるのである。   The carriage 4 incorporates an optical pickup, and two rails 5 and 6 are provided in a substantially rectangular notch 2b formed in the bottom surface of the disk mounting portion 2a along the radial direction with the spindle 3 as the center. Is slidably held. That is, the rails 5 and 6 are notched in parallel (and therefore in parallel with each other) in a single movement locus oriented in the radial direction around the spindle 3 on which an objective lens 7 to be described later moves. 2b. One rail 6 passes through a pair of guide followers 4 a protruding from one side edge of the carriage 4, and a fork 4 b protruding from the other side edge holds the other rail 5. As a result, the carriage 4 slides in the notch 2b so that an objective lens 7 described later moves in the radial direction around the spindle 3 (that is, the tracking direction of the optical disc D). Although not shown, a rack is formed at the tip of the guide follower 4a, and a worm gear meshing with the inner surface of the notch 2b facing the rack is incorporated in parallel with the rail 6. ing. Therefore, the position of the carriage 4 is controlled by rotating the worm gear (not shown) by the tracking motor 27 shown in FIG.

このキャリッジ4の上面には、光ピックアップに含まれる対物レンズ7を露出する窓4dが穿たれており、キャリッジ4の内部には、光ピックアップを収容するための空洞が形成されている。   A window 4 d for exposing the objective lens 7 included in the optical pickup is formed in the upper surface of the carriage 4, and a cavity for accommodating the optical pickup is formed inside the carriage 4.

図2は、このキャリッジ4内に内蔵された光ピックアップを構成する各光学部品の光学構成(但し、反射鏡等の反射部材やプリズム等の屈折部材の図示を省略して、光路を直線化して示している),及び、制御回路のブロック構成を示している。   2 shows an optical configuration of each optical component constituting the optical pickup built in the carriage 4 (however, the illustration of the reflecting member such as a reflecting mirror and the refractive member such as a prism is omitted, and the optical path is linearized. And a block configuration of the control circuit.

光ピックアップを構成する光学部品とは、レーザ光源8,ビームスプリッタ9,コリメートレンズ22,対物レンズ7,センサーレンズ25,及び受光素子26である。   The optical components constituting the optical pickup are a laser light source 8, a beam splitter 9, a collimating lens 22, an objective lens 7, a sensor lens 25, and a light receiving element 26.

レーザ光源としてのレーザ光源8は、ブルーレイディスクの規格に則り、青紫色帯域(405nm)のレーザ光を発する。   A laser light source 8 as a laser light source emits a laser beam in a blue-violet band (405 nm) in accordance with the standard of the Blu-ray disc.

ビームスプリッタ9は、レーザ光源8から発散光として射出されたレーザ光の光路中に保持され、このレーザ光を透過させるとともに、光ディスクDによって反射された反射光を、センサーレンズ25に向けて反射するプリズム(偏光ビームスプリッタ)である。   The beam splitter 9 is held in the optical path of the laser light emitted as the divergent light from the laser light source 8, transmits the laser light, and reflects the reflected light reflected by the optical disk D toward the sensor lens 25. It is a prism (polarization beam splitter).

コリメートレンズ22は、レーザ光源8から発してビームスプリッタ9を透過したレーザ光を発散光から平行光に変換するように屈折させる正レンズである。   The collimating lens 22 is a positive lens that refracts the laser light emitted from the laser light source 8 and transmitted through the beam splitter 9 so as to convert the divergent light into parallel light.

対物レンズ7は、コリメートレンズ22を透過したレーザ光を、光ディスクDの記録層Rに集束させる集光レンズ(正レンズ)である。この対物レンズ7は、ブルーレイディスクの規格に則って作成されたプラスチック単玉レンズであり、よって、開口数(NA)は0.85である。   The objective lens 7 is a condenser lens (positive lens) that focuses the laser light transmitted through the collimator lens 22 onto the recording layer R of the optical disc D. The objective lens 7 is a plastic single lens made in accordance with the Blu-ray Disc standard, and thus has a numerical aperture (NA) of 0.85.

図3は、この対物レンズアクチュエータ10の斜視図である。図3において、矢印zは、対物レンズ7の光軸に平行な方向(即ち、スピンドル3にクランプされた光ディスクDに垂直な方向,以下、「フォーカシング方向」という)を示し、矢印xは、スピンドル3にクランプされたディスクDの径方向(以下、「トラック列方向」という)を示し、矢印yは、ディスクDの記録面Rにおける各トラックのピット列に対する接線方向,即ち、トラック列方向に直交する方向(以下、「ピット列方向」という)を示す。   FIG. 3 is a perspective view of the objective lens actuator 10. In FIG. 3, an arrow z indicates a direction parallel to the optical axis of the objective lens 7 (that is, a direction perpendicular to the optical disk D clamped on the spindle 3, hereinafter referred to as “focusing direction”), and an arrow x indicates the spindle. 3 shows the radial direction of the disc D clamped (hereinafter referred to as “track row direction”), and the arrow y is tangential to the pit row of each track on the recording surface R of the disc D, that is, orthogonal to the track row direction. Direction (hereinafter referred to as “pit row direction”).

図3に示すように、この対物レンズアクチュエータ10は、トラック列方向に短軸方向を向けた略角柱状の形状を有し、キャリッジ4の内側に固定されているワイヤー固定マウント11と、トラック列方向に長軸方向を向け且つワイヤー固定マウント11と略同じ長さの略角柱形状を有し、4×2本のワイヤーWを介して揺動可能にワイヤー固定マウント11に支持されているとともに、その中央に対物レンズ7が嵌め込まれる貫通孔(図示略)が形成されたレンズホルダー12と、このレンズホルダー12におけるピット列方向を向いた各側面の中央に夫々固定された一対のフォーカスマグネット18,18と、当該各側面における各フォーカスマグネット(永久磁石)18,18の両脇(トラック列方向における両隣)に夫々固定された計4個のトラッキングマグネット(永久磁石)20と、ギリシア十字型の板の各腕木相当部分を断面U字状となるように折り曲げたのと等価な形状を有するとともに、レンズホルダー12をトレー2側から囲むようにキャリッジ4内に固定されたベース30と、このベース30におけるフォーカシング方向に伸びた各部分の内面において夫々各フォーカスマグネット18,18と対向して固定された一対のフォーカスコイル15,16と、ベース30におけるフォーカシング方向に伸びた各部分におけるトラック列方向を向いた各側面において、夫々各トラッキングマグネット20と対向して固定された計4個のトラッキングコイル13,13,14,14と、レンズホルダ12の上面における貫通孔(図示略)の縁12cの四周に夫々固定され、外形が略直方体の4個の加熱ヒータ40〜43(即ち、対物レンズ7を挟んでトラック列方向に並ぶ加熱ヒータ(A)40及び(C)42,並びに、対物レンズ7を挟んでピット列列方向に並ぶ加熱ヒータ(B)43及び(D)41)とから、構成されている。   As shown in FIG. 3, the objective lens actuator 10 has a substantially prismatic shape with the minor axis direction in the track row direction and is fixed to the inside of the carriage 4, and the track row. It has a substantially prismatic shape with the long-axis direction in the direction and substantially the same length as the wire fixing mount 11 and is supported by the wire fixing mount 11 so as to be swingable via 4 × 2 wires W. A lens holder 12 having a through-hole (not shown) into which the objective lens 7 is fitted in the center thereof, and a pair of focus magnets 18 fixed to the center of each side surface of the lens holder 12 facing the pit row direction, 18 and fixed to both sides of the focus magnets (permanent magnets) 18 and 18 on the respective side surfaces (on both sides in the track row direction). Four tracking magnets (permanent magnets) 20 and a portion equivalent to each arm of the Greek cross-shaped plate are bent to have a U-shaped cross section, and the lens holder 12 is mounted from the tray 2 side. A base 30 fixed in the carriage 4 so as to surround, and a pair of focus coils 15 and 16 fixed to face the focus magnets 18 and 18 on the inner surfaces of the portions extending in the focusing direction of the base 30, respectively. A total of four tracking coils 13, 13, 14, 14 fixed to the respective tracking magnets 20 on each side surface facing the track row direction in each portion of the base 30 extending in the focusing direction, and a lens Fixed to the four circumferences of the edge 12c of the through hole (not shown) on the upper surface of the holder 12. The four heaters 40 to 43 having a substantially rectangular parallelepiped shape (that is, the heaters (A) 40 and (C) 42 arranged in the track row direction with the objective lens 7 interposed therebetween) and the pits with the objective lens 7 interposed therebetween The heaters (B) 43 and (D) 41) are arranged in the row direction.

ワイヤー固定マウント11の両端は、ワイヤーWの有効長さを稼ぐために、ピット列方向の肉厚が薄くなった耳11a,11aとして形成されている。   Both ends of the wire fixing mount 11 are formed as ears 11a and 11a having a reduced thickness in the pit row direction in order to increase the effective length of the wire W.

同様に、レンズホルダー12のトラック列方向における両端も、ワイヤーWの有効長さを稼ぐために、ピット列方向の肉厚が薄くなった耳12a,12aとして形成されている。ワイヤー固定マウント11とレンズホルダー12との互いに対向する耳11a,12a同士の間には、夫々ピット列方向に軸方向を向けているとともにフォーカシング方向に並べられた4本のワイヤーWが夫々貫通して固定されている。その結果、レンズホルダー12は、対物レンズ7の光軸をフォーカシング方向に向ける姿勢を維持しつつ、トラック列方向及びフォーカシング方向に夫々平行移動可能となっている。なお、計4×2本のワイヤーWは、制御ブロック30(後述する制御回路311)から各加熱ヒーター40〜43へ個別に電流(発熱体制御信号)を供給するための供給線を兼ねている。   Similarly, both ends of the lens holder 12 in the track row direction are also formed as ears 12a and 12a having a reduced thickness in the pit row direction in order to increase the effective length of the wire W. Between the ears 11a, 12a of the wire fixing mount 11 and the lens holder 12 facing each other, four wires W that are axially directed in the pit row direction and arranged in the focusing direction respectively penetrate. Is fixed. As a result, the lens holder 12 can be translated in the track row direction and the focusing direction, respectively, while maintaining the posture in which the optical axis of the objective lens 7 is directed in the focusing direction. In addition, the 4 × 2 wires W in total also serve as supply lines for supplying current (heating element control signals) from the control block 30 (a control circuit 311 described later) to each of the heaters 40 to 43 individually. .

なお、対物レンズ7によって記録層に集光されたレーザ光は、この記録層Rにより反射されることにより、記録層Rに記録された情報に応じた変調光となり、発散しつつ対物レンズ7に入射し、対物レンズ7によって平行光に変換され、コリメートレンズ22に入射する。そして、このコリメートレンズ22によって、収束光に変換され、ビームスプリッタ9に入射して、その一部が反射されて、センサーレンズ(シリンドリカルレンズ)25に入射する。センサーレンズ25は、入射した反射光を受光素子26上に収束する。   The laser light focused on the recording layer by the objective lens 7 is reflected by the recording layer R to become modulated light according to the information recorded on the recording layer R, and diverges on the objective lens 7. Incident light is converted into parallel light by the objective lens 7 and incident on the collimating lens 22. Then, the light is converted into convergent light by the collimating lens 22, is incident on the beam splitter 9, is partially reflected, and is incident on the sensor lens (cylindrical lens) 25. The sensor lens 25 converges the incident reflected light on the light receiving element 26.

受光素子26は、図4に示すように、センサーレンズ25の光軸(従って、対物レンズ7及びコリメータレンズ22の光軸)を中心として4個の受光領域に分割されており、そのうちの一対B,Dが、当該光軸を挟んでトラック列方向と等価な方向に並び、他の一対A,Cが、当該光軸を挟んでピット列方向と等価な方向に並んでいる。   As shown in FIG. 4, the light receiving element 26 is divided into four light receiving regions around the optical axis of the sensor lens 25 (accordingly, the optical axes of the objective lens 7 and the collimator lens 22). , D are arranged in a direction equivalent to the track row direction across the optical axis, and the other pair A, C is arranged in a direction equivalent to the pit row direction across the optical axis.

そして、受光素子26は、これらの4個の受光素子によって受光された受光量の総和(各受光素子から出力された信号の総和)を、再生信号(RF信号)として、図示せぬ再生回路及び制御ブロック30(後述するアンプ312)へ出力する。   The light receiving element 26 uses, as a reproduction signal (RF signal), a reproduction circuit (not shown) and a total sum of the amounts of light received by these four light receiving elements (sum of signals output from the respective light receiving elements) The data is output to the control block 30 (an amplifier 312 described later).

また、受光素子26は、公知の非点収差法を用いて、フォーカスエラー信号(FE信号)を生成する。即ち、対物レンズ7から射出されたレーザ光に、図5に示すように非点収差が生じていると、そのビームウェスト附近では、位相が進んでいる面内において先に(円形ビーム位置よりも対物レンズ7に近い位置で)収束し、位相が遅れている面内において後から(円形ビーム位置よりも対物レンズ7から離れた位置で)収束する。その結果、レーザービームの断面形状は、円形ビーム位置よりも対物レンズ7に近い位置(図5bにおけるαの位置)において一旦線状(位相が遅れている面の方向[ピット列方向,図5の例ではトラック列方向と合致]と平行な線状)に収束した後に、長軸がピット列方向を向いた楕円形を経て、両線状の中間付近(図5bにおけるβの位置)にて円形となり、長軸がトラック列方向を向いた楕円形を経て、ビームウェストよりも対物レンズ7から離れた位置(図5bにおけるγの位置)において再度線状(位相が進んでいる面の方向[トラック列方向,図5の例ではビット列方向と合致]と平行な線状)に収束する。記録面Rに形成された当該レーザ光のスポット形状(即ち、記録面Rでの断面形状)は、対物レンズ7及びコリメータレンズ22を通じてそのまま(或いは、これらの素子による非点収差の影響を再度受けた状態で)受光素子26上に投影される。従って、当該受光素子26を構成する各受光領域のうち一対A,Cによって受光された光量の和と、他の一対B,Dによって受光された光量の和との差分((A+C)-(B+D))を算出すれば、ビームウェストが記録面Rに位置している場合に零となる信号となる。受光素子26は、この信号をフォーカスエラー信号(図7に示すように、ビームウェストが記録面Rと一致する位置において“ゼロ”となり、ビームウェストが記録面Rよりも対物レンズ7に近い側にあるときに+の極性をとり、遠い側にあるときに−の極性をとるFE値を示すFE信号)として、制御ブロック30(後述するアンプ317)に入力する。   The light receiving element 26 generates a focus error signal (FE signal) using a known astigmatism method. That is, if astigmatism is generated in the laser light emitted from the objective lens 7 as shown in FIG. 5, the phase is advanced in the plane where the phase is advanced near the beam waist (from the circular beam position). It converges at a position close to the objective lens 7 and converges later (at a position farther from the objective lens 7 than the circular beam position) in a plane whose phase is delayed. As a result, the cross-sectional shape of the laser beam is once linear (at the position of α in FIG. 5b) closer to the objective lens 7 than the circular beam position (the direction of the surface in which the phase is delayed [pit row direction, FIG. 5). In the example, after converging in the shape of a line parallel to the track row direction], it passes through an ellipse whose major axis faces the pit row direction, and is circular near the middle of both lines (position β in FIG. 5b). Then, it passes through an ellipse whose major axis is directed to the track row direction, and again at a position farther from the objective lens 7 than the beam waist (position γ in FIG. 5b) (the direction of the surface in which the phase is advanced [track In the example shown in FIG. 5, the line is parallel to the bit string direction]. The spot shape of the laser beam formed on the recording surface R (that is, the cross-sectional shape on the recording surface R) is directly affected by the astigmatism due to these elements through the objective lens 7 and the collimator lens 22 (or astigmatism). Projected on the light receiving element 26. Therefore, the difference between the sum of the amounts of light received by the pair A and C and the sum of the amounts of light received by the other pair B and D in each light receiving region constituting the light receiving element 26 ((A + C) − If (B + D)) is calculated, the signal becomes zero when the beam waist is positioned on the recording surface R. The light receiving element 26 converts this signal into a focus error signal (as shown in FIG. 7, “zero” at a position where the beam waist coincides with the recording surface R, and the beam waist is closer to the objective lens 7 than the recording surface R). The signal is input to the control block 30 (a later-described amplifier 317) as an FE signal indicating an FE value having a positive polarity at a certain time and a negative polarity at a far side.

また、受光素子26は、公知のプッシュプル法を用いて、トラッキングエラー(TE信号)を生成する。即ち、トラック列方向に並ぶ一対の受光領域B,Dにて夫々受光された光量の差を、トラッキングエラー信号(TE信号)として算出して、制御ブロック30(後述するアンプ313)に入力する。   The light receiving element 26 generates a tracking error (TE signal) using a known push-pull method. That is, the difference between the amounts of light received by the pair of light receiving regions B and D arranged in the track row direction is calculated as a tracking error signal (TE signal) and input to the control block 30 (amplifier 313 described later).

次に、制御ブロック30は、スピンドル3を制御してディスクDを回転させ、トラッキングモータ27を制御してキャリッジ4をトラック列方向に移動させるとともに、光ピックアップに対して各種制御信号(レーザ光源8に対する駆動信号,対物レンズアクチュエータ10に対するフォーカシング信号及びトラッキング誤差補正信号)を入力することによって、トラッキングサーボ(トラッキングモータ27を制御するとともに、対物レンズアクチュエータ10にトラッキング誤差補正信号を入力することによりトラッキング誤差を微調整することにより、各トラックのピット列にレーザ光の照射を追従させること)及びフォーカスサーボ(対物レンズアクチュエータ10に対してフォーカシング信号を入力することにより、ディスクDに対する対物レンズ7の相対位置を一定に保持すること)を行いつつ、ディスクDの記録面Rからのデータの読み出しを行う。この間、制御ブロック30は、対物レンズ7から射出されるレーザ光の収差の状態を検知して、その収差の状態に応じて発熱体制御信号を対物レンズアクチュエータ10に入力することにより、後述する発熱体を選択的に発熱させて、上記収差を補正する。   Next, the control block 30 controls the spindle 3 to rotate the disk D, controls the tracking motor 27 to move the carriage 4 in the track row direction, and controls various control signals (laser light source 8) to the optical pickup. The tracking servo (the tracking motor 27 is controlled and the tracking error correction signal is input to the objective lens actuator 10, and the tracking error is input by inputting the drive signal for, the focusing signal and the tracking error correction signal for the objective lens actuator 10. Is adjusted to make the pit row of each track follow the irradiation of the laser beam and focus servo (by inputting a focusing signal to the objective lens actuator 10, the disk D is While performing that holds the relative position of the objective lens 7 constant) to, and reads data from the recording surface R of the disc D. During this time, the control block 30 detects the state of aberration of the laser light emitted from the objective lens 7 and inputs a heating element control signal to the objective lens actuator 10 in accordance with the state of the aberration, thereby generating heat described later. The body is selectively heated to correct the aberration.

この制御ブロック30は、具体的には、図6にその一部を示す回路構成を有している。即ち、この制御ブロックは、上述した受光素子26から出力されたRF信号,TE信号及びFE信号を夫々増幅するアンプ312,313,317,アンプ312及び317の出力信号が夫々入力されるRF信号振幅最大時FE値検出演算回路314,アンプ313及び317の出力信号が夫々入力されるTE信号振幅最大時FE値検出演算回路315,これら両演算回路314,315の出力信号同士の差分を算出してFE値差として出力する差動アンプ316,アンプ317の出力信号及びFE値差信号が入力されるとともに上述したスピンドル3,トラッキングモータ27の制御信号,ピックアップ制御信号及び発熱体制御信号を夫々出力する制御回路311から構成されている。   Specifically, the control block 30 has a circuit configuration partially shown in FIG. In other words, this control block has the RF signal amplitudes to which the output signals of the amplifiers 312, 313, 317, and the amplifiers 312 and 317 for amplifying the RF signal, TE signal, and FE signal output from the light receiving element 26 are respectively input. The maximum FE value detection calculation circuit 314, and the output signals of the amplifiers 313 and 317 are inputted respectively. The TE signal amplitude maximum FE value detection calculation circuit 315, and the difference between the output signals of both the calculation circuits 314 and 315 is calculated. The differential amplifier 316 and the amplifier 317 output signals and FE value difference signals that are output as FE value differences are input, and the spindle 3, tracking motor 27 control signal, pickup control signal, and heating element control signal described above are output. The control circuit 311 is configured.

これらのうち、RF信号振幅最大時FE値検出回路314は、制御回路311と協働して、RF信号の振幅が最大となる対物レンズ7の位置に対応したFE信号の値を示す「RF信号振幅最大時FE値」を出力する。即ち、「RF信号振幅最大時FE値」を得ようとする場合には、制御回路311は、上述したトラッキングサーボ機能及びフォーカスサーボ機能を用いて、上述した対物レンズアクチュエータ10に対するフォーカシング信号及びトラッキング誤差補正信号とトラッキングモータ27に対する制御信号を適宜出力しつつ、レーザ光源8からレーザ光を射出させるとともに、スピンドル3によってディスクDを回転させる。更に、対物レンズアクチュエーター10を制御することによって、受光素子26から出力されるFE信号が所定の下限値から所定の上限値へと変化するように、対物レンズ7を、ディスクDに近接した位置から離反する方向へ、相対移動させる。その間に、受信したRF信号(記録面Rにおけるピットにレーザ光が照射された時には高い値となり、ピット以外の部位にレーザ光が照射された時には低い値をとるので、ディスクDの回転に伴って一定周期で振動する信号となる)の振幅を監視し、最大振幅となった際におけるFE信号の値を、「RF信号振幅最大時FE値」としてクランプして差動アンプ316に入力するのである。   Among these, the RF signal amplitude maximum FE value detection circuit 314 cooperates with the control circuit 311 to indicate the value of the FE signal corresponding to the position of the objective lens 7 where the amplitude of the RF signal is maximum. "FE value at maximum amplitude" is output. That is, in order to obtain the “FE value at the maximum RF signal amplitude”, the control circuit 311 uses the tracking servo function and the focus servo function described above to perform the focusing signal and tracking error for the objective lens actuator 10 described above. While appropriately outputting a correction signal and a control signal for the tracking motor 27, the laser light is emitted from the laser light source 8, and the disk D is rotated by the spindle 3. Further, by controlling the objective lens actuator 10, the objective lens 7 is moved from a position close to the disk D so that the FE signal output from the light receiving element 26 changes from a predetermined lower limit value to a predetermined upper limit value. Move relative to the direction of separation. In the meantime, the received RF signal (a high value is obtained when the pits on the recording surface R are irradiated with laser light, and a low value is obtained when the laser light is irradiated on portions other than the pits. The amplitude of the signal oscillating at a constant period is monitored, and the value of the FE signal when the maximum amplitude is reached is clamped as the “FE value at the maximum RF signal amplitude” and input to the differential amplifier 316. .

他方、TE信号振幅最大時FE値検出回路315は、制御回路311と協働して、TE信号の振幅が最大となる対物レンズ7の位置に対応したFE信号の値を示す「TE信号振幅最大時FE値」を出力する。即ち、「TE信号振幅最大時FE値」を得ようとする場合には、制御回路311は、公知のフォーカスサーボ機能を用いて上述した対物レンズアクチュエータ10に対するフォーカシング信号を適宜出力しつつ、レーザ光源8からレーザ光を射出させるとともに、トラッキングモータ27に対する制御信号を適宜出力することによって、レーザ光照射対象トラックのジャンプを、隣接するトラック間で高速に繰り返す。更に、対物レンズアクチュエーター10を制御することによって、受光素子26から出力されるFE信号が所定の下限値から所定の上限値へと変化するように、対物レンズ7を、ディスクDに近接した位置から離反する方向へ、相対移動させる。その間に、受信したTE信号(記録面Rにおけるトラック[ピット列]上にレーザ光が照射された時には高い値となり、トラック間にレーザ光が照射された時には低い値をとるので、トラック間でのジャンプに伴って一定周期で振動する信号となる)の振幅を監視し、最大振幅となった際におけるEF信号の値を、「TE信号振幅最大時FE値」としてクランプして差動アンプ316に入力するのである。   On the other hand, the TE signal amplitude maximum FE value detection circuit 315 cooperates with the control circuit 311 to indicate the value of the FE signal corresponding to the position of the objective lens 7 at which the TE signal amplitude is maximum. "Hour FE value" is output. That is, in order to obtain the “FE value at the maximum TE signal amplitude”, the control circuit 311 appropriately outputs a focusing signal for the objective lens actuator 10 using a known focus servo function, and a laser light source. The laser beam is emitted from 8 and a control signal for the tracking motor 27 is output as appropriate, so that the jump of the laser beam irradiation target track is repeated at high speed between adjacent tracks. Further, by controlling the objective lens actuator 10, the objective lens 7 is moved from a position close to the disk D so that the FE signal output from the light receiving element 26 changes from a predetermined lower limit value to a predetermined upper limit value. Move relative to the direction of separation. In the meantime, the received TE signal (a high value is obtained when the laser beam is irradiated onto the track [pit row] on the recording surface R, and a low value is obtained when the laser beam is irradiated between the tracks. The amplitude of the signal oscillates at a constant period with a jump) is monitored, and the value of the EF signal when the maximum amplitude is reached is clamped as the “FE value at the maximum TE signal amplitude” and the differential amplifier 316 is clamped. Enter it.

差動アンプ316は、入力されたRF信号振幅最大時FE値及びTE信号振幅最大時FE値の差分(RF信号振幅最大時FE値−TE信号振幅最大時FE値)を算出して、FE値差信号として制御回路311に入力する。このFE値差信号の意義を、図5,図7及び図8を用いて説明する。図5を用いて上述したように、対物レンズ7から射出された光ビームに非点収差がある場合、レーザ光は、直交する二つの切断面(球欠切断面及び子午切断面)内で別々に収束するので、一旦楕円状に収束した後に、円形スポットを形成し(β)、更に、直交方向において楕円状に収束する(γ)。図5の例では、最初にレーザ光が収束する直線の方向がトラック列方向と合致しているので、図7(a)〜(c)に順に示すように、対物レンズ7をディスクDに近接した位置から漸次離間させていくと、最初に、トラック列方向に長軸を向けた楕円状のレーザ光が記録面Rに投影され(a)、次に、円形のスポットが記録面Rに投影され(b)、最後に、ピット列方向に長軸を向けた楕円状のレーザ光が記録面Rに投影される(c)。そして、(a)の状態では、ピット列方向においてはレーザ光が最も収束しているので、ピット上での反射光とピット間での反射光とのコントラストが最も強くなり、よって、RF信号振幅が最大となる。これに対して、トラック列方向においてはレーザ光は発散したままであるので、トラック上での反射光とトラック間での反射光とのコントラストは弱く、よって、TE信号振幅は小さい。他方、(c)の状態では、ピット列方向においてはレーザ光は発散しているので、ピット上での反射光とピット間での反射光とのコントラストが弱くなり、よって、RF信号振幅も小さくなる。これに対して、トラック列方向においてはレーザ光が最も収束しているので、トラック上での反射光とトラック間での反射光とのコントラストが最も強くなり、よって、TE信号振幅が最大となる。   The differential amplifier 316 calculates the difference between the input FE value when the RF signal amplitude is maximum and the FE value when the TE signal amplitude is maximum (FE value when the RF signal amplitude is maximum−FE value when the TE signal amplitude is maximum) to obtain the FE value. The difference signal is input to the control circuit 311. The significance of this FE value difference signal will be described with reference to FIGS. As described above with reference to FIG. 5, in the case where the light beam emitted from the objective lens 7 has astigmatism, the laser light is separated in two orthogonal cut surfaces (spherical cut surface and meridian cut surface). Therefore, after converging in an elliptical shape, a circular spot is formed (β) and further converged in an elliptical shape in the orthogonal direction (γ). In the example of FIG. 5, since the direction of the straight line where the laser beam first converges coincides with the track row direction, the objective lens 7 is brought close to the disk D as shown in order in FIGS. When gradually moving away from the position, the elliptical laser beam having the major axis in the track row direction is projected onto the recording surface R (a), and then a circular spot is projected onto the recording surface R. (B) Finally, an elliptical laser beam having a major axis in the pit row direction is projected onto the recording surface R (c). In the state (a), since the laser beam is most converged in the pit row direction, the contrast between the reflected light on the pit and the reflected light between the pits is the strongest, and therefore the RF signal amplitude Is the maximum. On the other hand, since the laser light remains diverging in the track row direction, the contrast between the reflected light on the track and the reflected light between the tracks is weak, and therefore the TE signal amplitude is small. On the other hand, in the state (c), since the laser beam is diverging in the pit row direction, the contrast between the reflected light on the pit and the reflected light between the pits is weakened, and therefore the RF signal amplitude is also small. Become. On the other hand, since the laser beam is most converged in the track row direction, the contrast between the reflected light on the track and the reflected light between the tracks is the strongest, and thus the TE signal amplitude is maximized. .

以上に示したレンズ位置(即ち、FE値)とRF信号振幅及びTE信号振幅との相関関係を、図8に示す。図8において、横軸はレンズ位置(即ち、FE値差)を示し、縦軸が、RF信号振幅及びTE信号振幅の値を取る。このように、レーザ光に非点収差が生じている場合には、RF信号振幅最大時FE値(a)とTE信号振幅最大時FE値(c)とはズレており、両者間のズレ量(FE値差)が、非点収差量を示しているのである。   FIG. 8 shows the correlation between the lens position (that is, the FE value) described above, the RF signal amplitude, and the TE signal amplitude. In FIG. 8, the horizontal axis indicates the lens position (that is, the FE value difference), and the vertical axis indicates the values of the RF signal amplitude and the TE signal amplitude. As described above, when astigmatism is generated in the laser light, the FE value (a) at the maximum RF signal amplitude and the FE value (c) at the maximum TE signal amplitude are shifted, and the shift amount between the two. (FE value difference) indicates the amount of astigmatism.

なお、以上に示した例では、非点収差の発生する方向(即ち、位相の遅れが発生する方向及び進みが発生する方向)が、夫々ピット列方向及びトラック列方向と一致していたので、各振幅の最大値の絶対量が最大となっているが、これらの方向がずれた場合であっても、絶対量はそれよりも低くなるものの、各振幅のピークが夫々別の位置に生じるので、非点収差量の検出に支障はない。何れにしても、この方法で検出できるのはトラック列ピット列方向の非点収差(成分)であり、このトラック列方向とピット列方向との非点収差が検出信号の劣化に寄与するので、検出された非点収差に応じた制御を行うことで、この信号劣化を最小限に抑えることができる。以上より、受光素子26,RF信号振幅最大時FE値検出回路314,TE信号振幅最大時FE値検出回路315,差動アンプ316及び制御回路311が、対物レンズによって収束されたレーザ光のビーム断面内における位相の分布を検知する位相検知手段に相当する。   In the example shown above, the direction in which astigmatism occurs (that is, the direction in which the phase delay occurs and the direction in which the advance occurs) coincides with the pit row direction and the track row direction, respectively. Although the absolute value of the maximum value of each amplitude is the maximum, even if these directions are deviated, the absolute amount is lower than that, but the peak of each amplitude occurs at a different position. There is no problem in detecting the amount of astigmatism. In any case, this method can detect the astigmatism (component) in the track row pit row direction, and the astigmatism in the track row direction and the pit row direction contributes to the deterioration of the detection signal. By performing control according to the detected astigmatism, this signal degradation can be minimized. As described above, the beam cross section of the laser beam converged by the objective lens by the light receiving element 26, the FE value detection circuit 314 at the maximum RF signal amplitude, the FE value detection circuit 315 at the maximum TE signal amplitude, the differential amplifier 316, and the control circuit 311. This corresponds to phase detection means for detecting the distribution of the phase in the inside.

制御回路311による制御の目標であるレーザ光に非点収差が全く生じていない状態を、図9に示す。この場合、レーザ光のビーム形状は、ビームウェストの前後に亘って真円となる。従って、図8と同じディメンションのグラフである図10に示すように、RF信号振幅もTE信号振幅も、ビームウェストが記録面Rに投影される位置(FE値)において最大となる。よって、この場合、FE値差は、非点収差が無いことを示す“ゼロ”となる。   FIG. 9 shows a state in which no astigmatism has occurred in the laser beam that is the target of control by the control circuit 311. In this case, the beam shape of the laser beam is a perfect circle across the beam waist. Therefore, as shown in FIG. 10, which is a graph having the same dimensions as FIG. 8, both the RF signal amplitude and the TE signal amplitude are maximized at the position where the beam waist is projected onto the recording surface R (FE value). Therefore, in this case, the FE value difference is “zero” indicating that there is no astigmatism.

そこで、制御回路311は、電流制御手段として、後述する4個の加熱ヒータ40〜43に対して個別に電流(発熱体制御信号)を供給することにより、これら加熱ヒータ40〜43を個別に発熱させ、よって、対物レンズ自体に、レーザ光に生じていた非点収差を打ち消す特定の非点収差を発生させ、結果として、記録面Rに照射されるレーザ光の非点収差がゼロになる状態を作り出そうとするのである。   Therefore, the control circuit 311 individually supplies current (heating element control signal) to four heaters 40 to 43, which will be described later, as current control means, thereby individually heating the heaters 40 to 43. Therefore, a specific astigmatism that cancels the astigmatism generated in the laser beam is generated in the objective lens itself, and as a result, the astigmatism of the laser beam irradiated to the recording surface R becomes zero. Is trying to create.

具体的には、制御回路311は、入力されたFE値差信号が示すFE値差の極性が−である場合(即ち、対物レンズ7から見てRF信号振幅が最大となる位置がTE信号振幅が最大となる位置よりも対物レンズ寄りにある場合,即ち、図5,7,8に示す状態にある場合)には、ピット列方向に並ぶ一対の加熱ヒータ(B)43及び(D)41に、夫々、電流(発熱体制御信号)を供給する。その時点で既にトラック方向に並ぶ一対の加熱ヒータ(A)40及び(C)42に電流(発熱体制御信号)が供給されている場合には、その電流供給量を減らす。これにより、対物レンズ7におけるピット列方向に沿った直径方向のみが、他の部分よりも熱せられ、その部分における媒質の屈折率が低下し、当該対物レンズ7自身におけるピット列方向に沿った断面のみに、屈折力の低下,従って、位相の遅れが生じる。即ち、これにより、対物レンズ7自身に、非点収差が発生するのである。図11は、対物レンズ7が室温(摂氏25°)の環境下にある場合に、加熱ヒータ(B)43及び(D)41に対してのみ、0[mA]から徐々に増加するように電流を供給した場合に、この対物レンズ7の温度上昇に伴って、この対物レンズ7に生じる非点収差の方向及び量[λrms](FE値差に対応)をプロットしてなるグラフである。このグラフは、両加熱ヒーター41,43へ供給する電流の値[mA]が大きくなればなる程、対物レンズ7自身に発生する非点収差の値が+側に増加する傾向を、示している。その結果、各種誤差に因りレーザビームに生じていた非点収差が、対物レンズ7自身に生じた非点収差と相殺される。   Specifically, when the polarity of the FE value difference indicated by the input FE value difference signal is − (that is, the position where the RF signal amplitude becomes maximum when viewed from the objective lens 7 is the control circuit 311, the TE signal amplitude is Is closer to the objective lens than the maximum position, that is, in the state shown in FIGS. 5, 7, and 8), a pair of heaters (B) 43 and (D) 41 arranged in the pit row direction. In addition, a current (heating element control signal) is supplied. At that time, if the current (heating element control signal) is already supplied to the pair of heaters (A) 40 and (C) 42 arranged in the track direction, the current supply amount is reduced. As a result, only the diameter direction along the pit row direction in the objective lens 7 is heated more than other portions, the refractive index of the medium in that portion is lowered, and the cross section along the pit row direction in the objective lens 7 itself. Only, there is a decrease in refractive power, and hence a phase delay. That is, astigmatism occurs in the objective lens 7 itself. FIG. 11 shows a current that gradually increases from 0 [mA] only to the heaters (B) 43 and (D) 41 when the objective lens 7 is in an environment of room temperature (25 degrees Celsius). Is a graph obtained by plotting the direction and amount [λrms] (corresponding to the FE value difference) of astigmatism generated in the objective lens 7 as the temperature of the objective lens 7 increases. This graph shows a tendency that the value of astigmatism generated in the objective lens 7 itself increases toward the + side as the current value [mA] supplied to the heaters 41 and 43 increases. . As a result, astigmatism generated in the laser beam due to various errors is canceled out with astigmatism generated in the objective lens 7 itself.

これに対して、入力されたFE値差信号が示すFE値差の極性が+である場合(即ち、対物レンズ7から見てRF信号振幅が最大となる位置がTE信号振幅が最大となる位置よりも対物レンズから遠くにある場合)には、トラック列方向に並ぶ一対の加熱ヒータ(A)40及び(C)42に、夫々、電流(発熱体制御信号)を供給する。その時点で既にトラック列方向に並ぶ一対の加熱ヒータ(A)40及び(C)42に電流(発熱体制御信号)が供給されている場合には、その電流供給量を減らす。これにより、対物レンズ7におけるトラック列方向に沿った直径方向のみが、他の部分よりも熱せられ、その部分における媒質の屈折率が低下し、当該対物レンズ7自身におけるトラック列方向に沿った断面のみに、屈折力の低下,従って、位相の遅れが生じる。図12は、対物レンズ7が室温(摂氏25°)の環境下にある場合に、加熱ヒータ(A)40及び(C)42に対してのみ、0[mA]から徐々に増加するように電流を供給した場合に、この対物レンズ7の温度上昇に伴って、この対物レンズ7に生じる非点収差の方向及び量[λrms](FE値差に対応)をプロットしてなるグラフである。このグラフは、両加熱ヒーター40,42へ供給する電流の値[mA]が大きくなればなる程、対物レンズ7自身に発生する非点収差の値が−側に増加する傾向を、示している。その結果、各種誤差に因りレーザビームに生じていた非点収差が、対物レンズ7自身に生じた非点収差と相殺される。   On the other hand, when the polarity of the FE value difference indicated by the input FE value difference signal is + (that is, the position where the RF signal amplitude is maximum when viewed from the objective lens 7 is the position where the TE signal amplitude is maximum). Current (heating element control signal) is supplied to the pair of heaters (A) 40 and (C) 42 arranged in the track row direction. At that time, if the current (heating element control signal) is already supplied to the pair of heaters (A) 40 and (C) 42 arranged in the track row direction, the current supply amount is reduced. Thereby, only the diameter direction along the track row direction in the objective lens 7 is heated more than the other portions, the refractive index of the medium in that portion is lowered, and the cross section along the track row direction in the objective lens 7 itself. Only, there is a decrease in refractive power, and hence a phase delay. FIG. 12 shows that the current increases so as to gradually increase from 0 [mA] only to the heaters (A) 40 and (C) 42 when the objective lens 7 is in an environment of room temperature (25 degrees Celsius). Is a graph obtained by plotting the direction and amount [λrms] (corresponding to the FE value difference) of astigmatism generated in the objective lens 7 as the temperature of the objective lens 7 increases. This graph shows a tendency that the value of astigmatism generated in the objective lens 7 itself increases toward the minus side as the current value [mA] supplied to the heaters 40 and 42 increases. . As a result, astigmatism generated in the laser beam due to various errors is canceled out with astigmatism generated in the objective lens 7 itself.

以上により、制御回路311は、上記FE値差の検知及び加熱ヒータ40〜43に対する電流供給量の調整からなる一連のプロセスを繰り返すことにより、最終的に、図9の状態に収束させることができるのである。
(変形例)
本発明は、対物レンズ7の周囲に配置した複数の加熱ヒータ40〜43を選択的に発熱させることにより、対物レンズ7自身に収差を発生させ、これにより、各種誤差によりレーザ光に発生していた収差を打ち消すものである。従って、レーザ光に生じている収差の種類,方向及び量を検知でき、しかも、対物レンズ7を部分的に加熱することによって、これを打ち消すことのできる収差を逆特性の収差を対物レンズ7自身に発生させることができるのであれば、他の収差を補正するためにも、本発明を適用することができる。例えば、コマ収差は、特開2002−025091号に開示された方法により検出でき、その位相を示すと、図13(a)に示す通りとなる。なお、同図(b)は、同図(a)におけるア−ウ線に沿った断面における位相の分布を示している。この図13に示すように、コマ収差は、巨視的に見ると、ある直径における一方の方角(アの方角)のみ位相が進み他の方角(ウの方角)では位相が遅れている収差(厳密に言えば、波面が原点を通り、二度の変極点のある3次状の曲線を描く位相分布の収差)である。従って、図13(a)におけるイ,ウ,エの各箇所における位相を進めることにより、収差を打ち消すことが可能となる。
As described above, the control circuit 311 can finally converge to the state of FIG. 9 by repeating a series of processes including the detection of the FE value difference and the adjustment of the current supply amount to the heaters 40 to 43. It is.
(Modification)
In the present invention, the plurality of heaters 40 to 43 arranged around the objective lens 7 are selectively heated to generate aberrations in the objective lens 7 itself, and thus are generated in the laser beam due to various errors. This cancels out aberrations. Accordingly, it is possible to detect the type, direction, and amount of the aberration occurring in the laser beam, and to cancel the aberration by partially heating the objective lens 7, the aberration having the reverse characteristic is the objective lens 7 itself. The present invention can be applied to correct other aberrations as long as they can be generated. For example, coma aberration can be detected by the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-025091, and its phase is as shown in FIG. FIG. 2B shows the phase distribution in the cross section along the line A-W in FIG. As shown in FIG. 13, when viewed macroscopically, coma aberration is an aberration in which the phase is advanced only in one direction (a direction) at a certain diameter and the phase is delayed in the other direction (c direction) (strictly). In other words, this is an aberration of a phase distribution that draws a cubic curve having a wavefront passing through the origin and having two inflection points. Accordingly, it is possible to cancel out aberrations by advancing the phase at each of the points a, c, and d in FIG.

そのためには、制御回路311は、位相が遅れている方角(ウ)と同じ方角に在る加熱ヒータには電流(発熱体制御信号)を供給せず、その方角(ウ)とは逆の方角(ア)に在る加熱ヒータには電流を供給し、他の二つの加熱ヒータには、方角(ア)の加熱ヒータに供給している電流と比較して半分の電流を供給すれば良い。例えば、加熱ヒータ(C)42が方角(ウ)に在る場合には、この加熱ヒータ(C)42には電流を供給しないが、それとは逆の方角(ア)に在る加熱ヒータ(A)には所定量の電流を供給し、他の二つの加熱ヒータ(B)43,(D)41には、上記所定量の半分の電流を夫々供給する。   For this purpose, the control circuit 311 does not supply a current (heating element control signal) to the heater in the same direction as the direction (c) in which the phase is delayed, and the direction opposite to the direction (c). A current is supplied to the heater in (a), and half of the current is supplied to the other two heaters as compared to the current supplied to the heater in the direction (a). For example, when the heater (C) 42 is in the direction (c), no current is supplied to the heater (C) 42, but the heater (A) in the opposite direction (a) is not supplied. ) Is supplied with a predetermined amount of current, and the other two heaters (B) 43 and (D) 41 are each supplied with half the predetermined amount of current.

図14は、対物レンズ7が室温(摂氏25°)の環境下にある場合に、加熱ヒータ(A)40に対して0[mA]から徐々に増加するように電流を供給し、加熱ヒータ(B)43,(D)41に対してはその半分の電流を供給した場合に、この対物レンズ7の温度上昇に伴って、この対物レンズ7におけるトラック列方向に生じるコマ収差の方向及び量[λrms](FE値差に対応)をプロットしてなるグラフである。このグラフは、加熱ヒーター40,41,43へ供給する電流の値[mA]が大きくなればなる程、対物レンズ7におけるトラック列方向に発生するコマ収差の値が−側に増加する傾向を、示している。   FIG. 14 shows that when the objective lens 7 is in an environment of room temperature (25 degrees Celsius), a current is supplied to the heater (A) 40 so as to gradually increase from 0 [mA], and the heater ( B) When the half current is supplied to 43 and (D) 41, the direction and amount of coma aberration generated in the track row direction in the objective lens 7 as the temperature of the objective lens 7 increases [ [lambda] rms] (corresponding to FE value difference). This graph shows that the coma aberration value generated in the track row direction in the objective lens 7 tends to increase toward the minus side as the current value [mA] supplied to the heaters 40, 41, and 43 increases. Show.

また、図15は、対物レンズ7が室温(摂氏25°)の環境下にある場合に、加熱ヒータ(D)41に対して0[mA]から徐々に増加するように電流を供給し、加熱ヒータ(A)40,(C)42に対してはその半分の電流を供給した場合に、この対物レンズ7の温度上昇に伴って、この対物レンズ7におけるピット列方向に生じるコマ収差の方向及び量[λrms](FE値差に対応)をプロットしてなるグラフである。このグラフは、加熱ヒーター40,41,42へ供給する電流の値[mA]が大きくなればなる程、対物レンズ7におけるピット列方向に発生するコマ収差の値が−側に増加する傾向を、示している。   FIG. 15 shows that heating is performed by supplying current to the heater (D) 41 so as to gradually increase from 0 [mA] when the objective lens 7 is in an environment of room temperature (25 ° C.). When half the current is supplied to the heaters (A) 40 and (C) 42, the coma aberration direction generated in the pit row direction in the objective lens 7 as the temperature of the objective lens 7 rises and It is a graph formed by plotting quantity [λrms] (corresponding to FE value difference). This graph shows that the coma aberration value generated in the pit row direction in the objective lens 7 tends to increase toward the minus side as the current value [mA] supplied to the heaters 40, 41, and 42 increases. Show.

その結果、各種誤差に因りレーザビームに生じていたコマ収差が、対物レンズ7自身に生じたコマ収差と相殺される。   As a result, coma generated in the laser beam due to various errors is canceled with coma generated in the objective lens 7 itself.

本発明の実施例1による光ディスクドライブ装置の全体斜視図1 is an overall perspective view of an optical disk drive device according to Embodiment 1 of the present invention. 光ピックアップを構成する光学部品の光学構成を及び回路ブロックを示す図The figure which shows the optical structure of the optical component which comprises an optical pick-up, and a circuit block 図2の光ピックアップの斜視図2 is a perspective view of the optical pickup of FIG. 受光素子を構成する受光領域の配置を示す図The figure which shows arrangement | positioning of the light reception area | region which comprises a light receiving element 非点収差を概念的に示す図Diagram showing astigmatism conceptually 制御ブロックの回路構成の一部を示すブロック図Block diagram showing a part of the circuit configuration of the control block FE値の説明図Illustration of FE value FE値とRF信号振幅及びTE信号振幅との相関関係を示すグラフGraph showing correlation between FE value, RF signal amplitude and TE signal amplitude 非点収差がゼロの場合を概念的に示す図A diagram conceptually showing the case of zero astigmatism 非点収差がゼロの場合におけるFE値とRF信号振幅及びTE信号振幅との相関関係を示すグラフGraph showing correlation between FE value, RF signal amplitude and TE signal amplitude when astigmatism is zero 加熱ヒータに供給する電流と非点収差との相関を示すグラフGraph showing the correlation between the current supplied to the heater and astigmatism 加熱ヒータに供給する電流と非点収差との相関を示すグラフGraph showing the correlation between the current supplied to the heater and astigmatism コマ収差を概念的に示す図Diagram showing coma aberration conceptually 加熱ヒータに供給する電流とコマ収差との相関を示すグラフGraph showing the correlation between the current supplied to the heater and coma 加熱ヒータに供給する電流とコマ収差との相関を示すグラフGraph showing the correlation between the current supplied to the heater and coma

符号の説明Explanation of symbols

7 対物レンズ
8 レーザ光源
9 ビームスプリッタ
10 対物レンズアクチュエータ
40〜43加熱ヒータ
25 センサーレンズ
26 受光素子
30 制御ブロック
311 制御回路
314 RF信号振幅最大時FE信号検出演算回路
315 TE信号振幅最大時FE信号検出演算回路
316 差動アンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 Objective lens 8 Laser light source 9 Beam splitter 10 Objective lens actuator 40-43 Heater 25 Sensor lens 26 Light receiving element 30 Control block 311 Control circuit 314 FE signal detection calculation circuit 315 at the maximum RF signal amplitude FE signal detection at the maximum TE signal amplitude Arithmetic circuit 316 Differential amplifier

Claims (2)

レーザ光源から発したレーザ光を、光ディスクの記録面に照射する光ピックアップであって、
前記レーザ光源から発したレーザ光を、前記光ディスクの記録面に収束する対物レンズと、
電流を供給されることにより発熱して前記対物レンズを加熱するために、当該対物レンズを挟み前記光ディスクのトラック列方向に並んで配置される一対の加熱ヒータおよび当該対物レンズを挟み前記光ディスクのピット列方向に並んで配置される一対の加熱ヒータと、
前記レーザ光源と前記対物レンズとの間に設けられ、前記レーザ光源から発したレーザ光を前記対物レンズに向けて導光するとともに、前記光ディスクの記録面にて反射して前記対物レンズを透過した前記レーザ光の反射光を、前記レーザ光源から発したレーザ光の光路から分離するビームスプリッタと、
前記対物レンズの光軸を中心として、一対の受光領域が当該光軸を挟んで前記トラック列方向と等価な方向に並び、他の一対の受光領域が当該光軸を挟んで前記ピット列方向と等価な方向に並ぶように分割された4つの受光領域を有する受光素子と、当該受光素子における各受光領域にて検出された受光量に基づきトラッキングエラー信号,フォーカスエラー信号及び再生信号を生成し、前記トラッキングエラー信号の振幅が最大となる状態における前記フォーカスエラー信号の値と、前記再生信号の振幅が最大となる状態における前記フォーカスエラー信号の値との差として、前記位相の分布を検知する制御回路とを有し、前記ビームスプリッタにより分離された前記反射光を受光することにより、前記対物レンズによって収束された前記レーザ光のビーム断面内における位相の分布を検知する位相検知手段と、
前記対物レンズに対して前記位相検知手段によって他の方角よりも位相が進んでいると検知された方角と同じ方角に配置されている加熱ヒータに対して前記電流を選択的に供給する電流供給回路と
を備えたことを特徴とする光ピックアップ。
An optical pickup that irradiates a recording surface of an optical disc with laser light emitted from a laser light source,
An objective lens that converges laser light emitted from the laser light source onto the recording surface of the optical disc;
A pair of heaters arranged side by side in the track row direction of the optical disk and the pit of the optical disk sandwiched between the objective lens and the objective lens to heat the objective lens by heating when supplied with an electric current A pair of heaters arranged side by side in the row direction ;
Provided between the laser light source and the objective lens, and guides the laser light emitted from the laser light source toward the objective lens, and reflects off the recording surface of the optical disc and passes through the objective lens. A beam splitter for separating the reflected light of the laser light from the optical path of the laser light emitted from the laser light source;
Centered on the optical axis of the objective lens, a pair of light receiving regions are arranged in a direction equivalent to the track row direction with the optical axis in between, and another pair of light receiving regions are in the pit row direction with the optical axis in between. Generating a tracking error signal, a focus error signal, and a reproduction signal based on a light receiving element having four light receiving areas divided so as to be arranged in an equivalent direction, and a light receiving amount detected in each light receiving area in the light receiving element; Control for detecting the distribution of the phase as a difference between the value of the focus error signal when the amplitude of the tracking error signal is maximum and the value of the focus error signal when the amplitude of the reproduction signal is maximum and a circuit, wherein by receiving the separated the reflected light by the beam splitter, the converged by the objective lens A phase detection means for detecting a phase distribution in laser light beam in the cross section,
Selectively supplying current supply before Symbol current to heater disposed in the same direction as the direction that is detected that is progressing phase than other directions by said phase detecting means to said objective lens An optical pickup comprising a circuit.
前記光ディスクを回転させるスピンドル,前記対物レンズを光軸に沿って移動させるアクチュエータ,及び、前記レンズをトラッキング方向に移動させるトラッキングモータを更に備えるとともに、
前記制御回路は、
前記スピンドルを制御でき、前記アクチュエータを制御でき、また、前記トラッキングモータを制御できるとともに、
前記トラッキングモータを制御することにより前記レーザ光の照射対象トラックを前記光ディスクにおける隣接するトラック間で交互にジャンプさせる間に、前記光ディスクのトラック列方向と同じ方向に並ぶ前記受光素子の一対の受光領域の出力信号の差を前記トラッキングエラー信号とし、
前記スピンドルを制御することにより前記光ディスクを回転させる間に、前記受光素子の出力信号を前記再生信号とし、
前記アクチュエータを制御することにより前記対物レンズを光軸方向に進退させる間に、前記トラック列方向と同じ方向に並ぶ一対の受光領域の出力信号の和と前記ピット列方向と同じ方向に並ぶ一対の受光素子の出力信号の和との差を前記フォーカスエラー信号として扱う
ことを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ。
A spindle for rotating the optical disc, an actuator for moving the objective lens along the optical axis, and a tracking motor for moving the lens in the tracking direction;
The control circuit includes:
The spindle can be controlled, the actuator can be controlled, the tracking motor can be controlled,
A pair of light receiving regions of the light receiving elements arranged in the same direction as the track row direction of the optical disc while the target track of the laser light is alternately jumped between adjacent tracks on the optical disc by controlling the tracking motor The difference between the output signals is the tracking error signal,
While rotating the optical disc by controlling the spindle, the output signal of the light receiving element is used as the reproduction signal,
While the objective lens is advanced and retracted in the optical axis direction by controlling the actuator, a sum of output signals of a pair of light receiving regions arranged in the same direction as the track row direction and a pair of rows arranged in the same direction as the pit row direction The optical pickup according to claim 1 , wherein a difference from a sum of output signals of light receiving elements is handled as the focus error signal .
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