JP4038411B2

JP4038411B2 - Light receiving device, aberration amount detecting device, optical signal detecting device, and optical signal reproducing device using them

Info

Publication number: JP4038411B2
Application number: JP2002256147A
Authority: JP
Inventors: 義一渋谷; 禎一郎岡
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP2004095082A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光の受光装置、収差量検出装置、光信号検出装置に関する。より詳しくは、集光された光の結像点の前後で光を検出するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光記録媒体の種類が多様化しつつある現代、その保護層の厚みもまた幾つかの種類のものが存在する。光ヘッドに記録されている情報を読み取る場合、媒体の保護層厚が設計値からずれている場合、対物光軸に対して傾きを持つ場合等に、光ビームの波面に球面収差が発生し、微小スポットを結像する際の妨げとなる。
【０００３】
また、近年の短波長高密度型光ヘッドの一部は、記録媒体に記録された情報を読み取るビームスポットをより小さく絞るために、0.85以上の高い値の開口数で設計されている。この場合には、光学系に発生する収差、特に媒体の保護層膜厚の誤差によって生ずる球面収差が結像スポット径に大きく影響するため、これらを何らかの方法で検出し、補正する必要がある。
【０００４】
そのような背景から、これまでにもいくつかの収差検出方法が提案されてきた。特開1998-214436や特開2000-57616では、光が結像する点に受光素子を設け、受光素子をビームの光軸を中心に内外周で分けて、内外周用の各受光領域がそれぞれ十字の分割線で四分割され、各分割領域の信号出力を演算することにより、焦点誤差信号と球面収差信号を生成する方法が提案されている。さらに特開2000-171346、特開2002-39915および特開2002-55024に示される方法は、光が結像する点に受光素子を設け、復路側の光ビームを内外周にわけ、各ビームをそれぞれ個別に２分割された受光素子に導いて、これらの信号を演算することにより焦点誤差信号と球面収差信号を生成している。
【０００５】
図１は、上記した従来の収差量検出装置に使用される受光装置の一例を表した図である。光源１０３は、レーザー光を発振し、光源１０３から発せられた光は、所定の経路を通り、図示しない光ディスクまで届く。そして、光ディスクの反射面で反射された光は、コリメートレンズ１０４を通り、ホログラム１０１の各領域に入射された反射光ごとに回折されて、それぞれ受光素子１０２中の所定の位置で結像される。
【０００６】
ホログラム１０１の内周領域１０１ａに入射された反射光は、受光素子１０２の内周光量検出領域１０２ａ上に設けられた図示しない分割線上で結像される。ホログラム１０１の外周領域１０１ｂに入射された反射光は、受光素子１０２の外周光量検出領域１０２ｂ上に設けられた図示しない分割線上で結像される。ホログラム１０１のトラッキング誤差信号用領域１０１ｃ、１０１ｄに入射された反射光は、それぞれ受光素子１０２のトラッキング誤差信号検出領域１０２ｃ、１０２ｄで結像される。なお、トラッキング誤差信号用領域１０１ｃ、１０１ｄからトラッキング誤差信号検出領域１０２ｃ、１０２ｄへの反射光の経路は図示していない。
【０００７】
そして、先に述べたように受光素子１０２ａ、１０２ｂは、図示しない分割線で２つの領域に分割され、反射光の球面収差量は、受光素子１０２ａ、１０２ｂの分割された各２つの領域の光量に応じて、それぞれの領域から発せられる電気信号全てを使用し、計算により求められていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の受光装置を用いた収差量検出装置では、結像点付近の光を用いるため、収差量が略ゼロである状態で、ホログラムにより回折された反射光が各受光領域上でほぼ結像していなければならなかった。更に、少なくとも収差量を検出するために設けられた受光領域では、各受光領域が分割されており、径が僅か数から十数μｍをいう極小のスポットを各受光領域の分割線上に位置するよう調整する必要があった。また、受光領域の分割が十字の分割線で四分割されている場合には、十字の分割線の交点に、前記の極小スポットの中心が位置するよう設定する必要があった。
【０００９】
従って、ホログラム１０１と受光素子１０２中の各受光領域の位置関係の設定が困難であった。特に、受光素子１０２を図に示したように各領域を一体的にする場合には、受光素子の位置関係ばかりではなくその向きの設定も正確にしなければならず、製造上困難を極める。
【００１０】
さらに、スポット径が小さい為光の中心を含む光と光の中心を含まない外周の光を分離し、互いに異なる受光領域で受光させることが困難であった。
【００１１】
また、機器の温度変化により、レーザー光の周波数が僅かにずれた場合、ホログラムによる回折の方向が若干ずれ、上述した分割線から外れてしまうこともある。
【００１２】
更に、上述の収差量検出装置に用いられる光ピックアップのレーザー光がトラッキングサーボにより光ディスクの径方向に僅かにずれた場合にも、やはり上述した分割線から外れてしまうことがある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、上述の問題を解決し、製造が簡易で、また、温度変化による光の結像点のズレを問題としない、優れた受光装置、収差量検出装置、および、光信号検出装置を提案するものである。
【００１４】
本発明に係る、受光装置は、集光された光を結像前に受光する第１の受光素子と、集光された光を結像後に受光する第２の受光素子とを有し、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子は、前記集光された光の結像点から略等距離に配されている受光装置であって、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子とは同一の受光素子であり、前記第１の受光素子および前記第２の受光素子は、前記集光された光の略中心の光を含む光を受光する第１の受光領域と、集光された光の略中心の光を含まない光を受光する第２の受光領域とを含み、前記第１の受光領域は、前記第２の受光領域で挟まれており、前記第１の受光領域と第２の受光領域の境界と垂直方向における前記第１の受光領域の幅は、４０〜６０μｍの範囲であるものである。
【００１５】
このように結像点での光束を使用しない構成の受光装置を採用することにより、従来、非常に正度を要求されていた光束と受光素子、あるいは各受光素子同士の位置関係に余裕が出てくる。さらに第２の受光素子が第１の受光素子を挟み込む構成とすることで、円形のレーザー光を受光する場合にも半円形のレーザー光を受光する場合にも、確実に光束の中心を含む光と、中心を含まない光を分けて受光することができ、収差の検出やフォーカスの制御が確実かつ容易となる。
【００１６】
さらに、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子は、前記光の結像点から２ＮＡ〜８ＮＡｍｍ（ＮＡは、復路側の開口数）の位置に配されている構成としても好適である。このような構成とすることで、本受光装置を使用して、収差の検出やフォーカスの制御がさらに確実かつ容易となる。
【００１７】
そして、前記第２の受光素子は、前記第１の受光素子による反射光を受光する構成としてもよく、前記第１の受光素子は分光手段により分光された一方の光を受光し、前記第２の受光素子は分光された他方の光を受光する構成としてもよい。さらに、前記分光手段は、ハーフプリズム或いは平行平板素子である構成としてもよく、前記分光手段は、ホログラムである構成としてもよい。
【００１８】
前記第１の受光領域と第２の受光領域の境界は、前記ホログラムの格子方向と略垂直である構成とすれば好適である。このような構成をとることで、装置の温度変化による受光するレーザー光の周波数がシフトした際にも確実に受光ができるのである。
前記分光手段は、前記集光された光を分光する構成としてもよい。
【００１９】
また、本発明にかかる収差量検出装置は、前記した受光装置の前記第１の受光素子からの出力と前記第２の受光素子からの出力を用いて収差量を検出しているものである。このような構成の収差量検出装置では、前記した受光装置の特徴を持ち合せることとなる。
【００２０】
また、前記第１の受光素子からの出力、および、前記第２の受光素子からの出力は、各受光素子における前記第１の受光領域による出力である構成とすれば好適である。このような構成とすることで確実に受光するレーザー光等の光束の中心を含む光を収差量の計算に用いることができる。そして、前記第１の受光素子からの出力と前記第２の受光素子からの出力の差分をもちいて収差量を検出している構成としてもよい。このような構成とすることで、単に差分を用いるのみの簡易なアルゴリズムで収差量の計算ができる。
【００２１】
そして、本発明にかかる収差量検出装置は、集光した光の収差量を検出する収差量検出装置であって、前記集光した光の結像点から略等距離に配され、前記集光した光を結像前に受光する第１の受光素子と、集光された光を結像後に受光する第２の受光素子とを有し、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子とは同一の受光素子であり、前記第１の受光素子および前記第２の受光素子は、前記集光された光の略中心の光を含む光を受光する第１の受光領域と、集光された光の略中心の光を含まない光を受光する第２の受光領域とを含み、前記第１の受光領域は、前記第２の受光領域で挟まれており、前記第１の受光領域と第２の受光領域の境界との垂直方向における前記第１の受光領域の幅は、４０〜６０μｍの範囲であり、前記第１の受光素子からの出力と前記第２の受光素子からの出力を差分することで収差量を検出するものである。このように結像点での光束を使用しない構成の収差量検出装置を採用することにより、従来、非常に精度を要求されていた光束と受光素子、あるいは各受光素子同士の位置関係に余裕が出てくる。また、収差の検出やフォーカスの制御が確実かつ容易となる。
【００２２】
さらに、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子は、前記結像点から２ＮＡ〜８ＮＡｍｍ（ＮＡは、復路側の開口数）の位置に配されていても好適である。このような構成とすることで、本収差量検出装置を使用して、収差の検出やフォーカスの制御がさらに確実かつ容易となる。
【００２３】
また、前記第２の受光素子は、前記第１の受光素子の反射光を受光する構成としてもよく、前記第１の受光素子は分光手段により分光された一方の光を受光し、前記第２の受光素子は分光された他方の光を受光する構成としてもよい。さらに、前記分光手段は、ハーフプリズム或いは平行平板素子であってものよく、前記分光手段は、ホログラムであってもよい。また、前記分光手段は、前記集光された光を分光する構成としてもよい。
【００２４】
また、本発明にかかる光信号検出装置は、光記録媒体に照射した光の反射光を受光し、前記光記録媒体に記録された信号の検出を行う光信号検出装置であって、前記反射光を集光する集光手段を有し、この集光した光を結像前に受光する第１の受光素子と、前記反射光を集光した光を結像後に受光する第２の受光素子とを有し、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子は、前記集光した光の結像点から略等距離に配されており、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子は同一の受光素子であり、前記第１の受光素子および前記第２の受光素子の受光領域は、前記集光した光の略中心の光を含む光を受光する第１の受光領域と、集光した光の略中心の光を含まない光を受光する第２の受光領域とを含み、前記第１の受光領域は、前記第２の受光領域で挟まれており、前記第１の受光領域と前記第２の受光領域の境界と垂直方向における前記第１の受光領域の幅は、４０〜６０μｍの範囲であり、前記第１の受光素子の出力と前記第２の受光素子の出力に基いた収差補正信号により、前記光記録媒体に照射した光の反射光の収差量を軽減する補正を行う収差補正手段を有するものである。このような結像点での光束を使用しない構成の光信号検出装置を採用することにより、従来、非常に精度を要求されていた光束と受光素子、あるいは各受光素子同士の位置関係に余裕が出てくる。また、収差の検出やフォーカスの制御が確実かつ容易となる。
【００２５】
また、これにより、円形のレーザー光を受光する場合にも半円形のレーザー光を受光する場合にも、確実に光束の中心を含む光と、中心を含まない光を分けて受光することができる。
【００２６】
そして更に、前記第１の受光領域と第２の受光領域の境界は、前記反射光における前記光記録媒体のトラック方向の成分と略垂直であれば好適である。このような構成と採用することで、例えば、本光信号検出装置を、光ディスクの信号検出に用いた場合に、光ディスクで反射したレーザー光の像が光ディスクのトラック方向に対して垂直にシフトした場合にも、第１の受光領域と第２の受光領域からの出力に影響がほぼ無い。
【００２７】
また、前記第１の受光素子からの出力、および、前記第２の受光素子からの出力は、前記各受光素子における前記第１の受光領域による出力としてもよく、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子は、前記結像点から２ＮＡ〜８ＮＡｍｍ（ＮＡは、復路側の開口数）の位置に配されている構成としても好適である。このような構成とすることで、本光信号検出装置を使用して、さらに収差の検出やフォーカスの制御が確実かつ容易となる。
【００２８】
また、前記第２の受光素子は、前記第１の受光素子の反射光を受光する構成としてもよく、前記第１の受光素子は分光手段により分光した一方の光を受光し、前記第２の受光素子は分光した他方の光を受光する構成としてもよい。さらに、前記分光手段は、ハーフプリズム或いは平行平板素子であってもよく、前記分光手段は、ホログラムであっても良い。
【００２９】
また、前記第１の受光領域と第２の受光領域の境界は、前記ホログラムの格子方向と略垂直である構成とすれば好適である。このような構成をとることで、装置の温度変化による受光するレーザー光の周波数がシフトした際にも確実に受光ができるのである。
【００３０】
また、前記分光手段は、前記集光された光を分光する構成としてもよい。
【００３１】
さらに、前記第１の受光素子の出力と前記第２の受光素子の出力に基き収差量に関する値を算出する収差量算出手段と、この収差量算出手段からの前記収差量に関する値に基づき前記収差補正信号を生成する収差補正信号生成手段とをさらに有している構成としてもよい。このような構成を採用することで、光ピックアップ等の光信号検出装置内で収差量に検出も行うことができ、機敏に収差量の補正をすることが可能となる。
【００３２】
そして、本発明にかかる光信号再生装置は、光記録媒体に照射した光の反射光を受光し、前記光記録媒体に記録された信号の再生を行う光信号再生装置であって、前記した光信号検出装置と、前記第１の受光素子の出力と前記第２の受光素子の出力に基き収差量に関する値を算出する収差量算出手段と、この収差量算出手段からの前記収差量に関する値に基き前記光記録媒体に照射した光の反射光の収差を軽減する補正を行うための収差補正信号を生成する収差補正信号生成手段とを有するものである。このような構成を採用することで、前述した光信号検出装置の特徴を有する、例えば、光ディスク再生装置を得ることができる。
【００３３】
さらに、前記収差量算出手段では、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子の出力を差分することで収差量の算出をする構成としてもよい。このような構成を採用することで、アルゴリズムの簡易な光信号再生装置を得ることができる。
【００３４】
また、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子の出力をフォーカス補正信号の生成にも利用している構成とすれば、フォーカス補正信号用の受光素子と収差検出用の受光素子を全くの個別に設ける必要がなくなり、簡易に構成できる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を発明の実施の形態に即して詳細に説明する。また、説明のために使用する図は簡単のためスケールを変え模式的に表しているが、それは本発明の内容に何ら影響を与えるものではない。また、本発明は波長４０５ｎｍ、受光素子側の開口数０．１の青色のレーザー光を使用した光信号再生装置を例に取り説明する。
【００３６】
図２は、光信号再生装置の一態様である光ディスク再生装置１を表したブロック図である。光ディスク再生装置１は、図示しないチャッキング手段によりスピンドルモータ３に直接、あるいは、間接的にチャッキングされた光ディスク２に記録された情報を再生するものである。この光ディスクの情報を読み出して、電気的な信号を出力する光信号検出装置である光ピックアップ３０は、スライダ機構を備えたシャーシ２８に設けられており、スライドモータ２7で光ディスク２の径方向に移動可能となっている。
【００３７】
光ピックアップ３０から出力された電気信号は、データ再生信号であるＲＦ信号，フォーカスエラー信号，トラッキングエラー信号，収差量信号を求めるＲＦアンプ４に入力される。ＲＦアンプ4内で、光ピックアップ３０からの電気信号が、演算器５に入力され、この演算器５では、光ピックアップ３０の受光素子であるフォトダイオードからの電気信号を全て加算した後、ＲＦ信号を生成する。ＲＦ信号は波形等化器６に入力され、波形干渉等が少ない状態となるようＲＦ信号の波形を修正する。波形等化器６から出力された信号は、整形器７に入力されてパルス信号に変換される。このパルス信号は、信号処理回路１１に入力される。信号処理回路１１では、クロックの再生、同期検出、データ復調、誤り検出、誤り訂正等の処理を施してデータ出力が、出力端子１３から出力される。
【００３８】
また、ＲＦアンプ４内では、データ出力される信号とは別に光ピックアップ３０の受光素子であるフォトダイオードからの電気信号が、それぞれフォーカスエラー検出回路８、トラッキングエラー検出回路９、収差量検出回路１０に入力される。これら各ブロックでフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、収差量信号の計算がそれぞれ行われ、サーボ処理回路１６に入力される。
【００３９】
サーボ処理回路１６では、フォーカス制御回路１７、トラッキング制御回路１８、収差量制御回路１９、スライド制御回路２０を有しており、ＲＦアンプ１２からのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、収差量信号等に基づいて、ピックアップ１１のフォーカス、トラッキング、収差、スライドの調整を行うための各サーボ信号をフォーカスドライバ２２、トラッキングドライバ２３、収差補正ドライバ２４及びスライドドライバ２５に送る。また、このサーボ処理回路１６は、スピンドル制御回路２１も有し、スピンドルサーボ信号をスピンドルドライバ２６に送る。
【００４０】
トラッキングドライバ２３では、サーボ処理回路１６からの各サーボ信号に応じて、光ピックアップ３０内のトラッキング手段を駆動するトラッキングドライブ電流を発する。そして、後述するようにトラッキングの補正が行われる。また、フォーカスドライバ２２はサーボ処理回路１６からの各サーボ信号に応じてピックアップ１１のフォーカスレンズをフォーカス方向に動かすフォーカスドライブ電流を発する。また、収差補正ドライバ２４は、サーボ処理回路１６からのサーボ信号に応じて、後述する光ピックアップ３０内の収差補正手段を駆動する収差補正ドライブ電流を発する。この信号が基となり収差の補正が行われる。
【００４１】
更に、スライドドライバ２５はスライドサーボ信号に応じスライドモータ２７を介して光ピックアップ３０をスライドする。また、スピンドルドライバ２６は、スピンドルサーボ信号に応じてスピンドルモータ３の回転を制御する。
【００４２】
なお、システムコントローラ１４は、外部スイッチ１５からの信号、および、信号処理回路１３からの信号を受け、サーボ処理回路１６等に制御信号を送っている。
【００４３】
また、光信号再生装置として光ディスク再生装置で説明したが、光信号再生装置の態様はこれに留まらず、その他の構成となっても良い。
【００４４】
図３は、本発明に係る光信号検出装置の一実施の形態である光ピックアップの光学系を模式的に表した図である。なお、本光ピックアップの概念は、再生用としても記録用としても適用可能である。
【００４５】
光源である半導体レーザー装置３１は、波長λは４０５ｎｍの青色レーザーを発光する。この半導体レーザー装置３１から発せられるレーザー光は、適当に広がった段階でコリメータレンズ３２により平行光線とされる。レーザー光は、光の進行方向に直行する面での断面が楕円形状であるため、ビーム成形用プリズム３３に入射され、かかるプリズムによる屈折で断面形状が真円とされる。なお、半導体レーザー装置３１から発せられた状態では、レーザー光は、光ディスク２に対して所定の角度をなしているが、ビーム成形用プリズム３３を通過したレーザー光は、光ディスク２に対して垂直方向に屈折されている。
【００４６】
この半導体レーザー装置３１は、光ディスク２から情報信号を再生する際は、一定の出力のレーザー光を出射し、光ディスク２に情報信号を記録する際は、記録する信号に応じて、出射するレーザー光の強度が変化する。なお、本発明において、半導体レーザー装置３１から出射されるレーザー光の波長は、規格により異なるものであり、特に限定されるものではない。
【００４７】
ビーム成形用プリズム３３を通過したレーザー光は、ハーフプリズムの一種である偏光ビームスプリッタ３４に入射される。偏光ビームスプリッタ３４により、半導体レーザー装置から発せられたレーザー光の約１０％程がパワーモニター用フォトダイオード４０の方に反射され、残りの９０％程が光ディスクに記録された情報を読み取るのに使用される。このパワーモニター用フォトダイオード４０は、半導体レーザー装置３１から発せられるレーザー光の強度を監視し、その結果を図示せぬ回路により半導体レーザー装置３１にフィードバックするものである。これは、必須の構成ではないが、特に記録用として光ピックアップ３０を動作させる場合に有効である。
【００４８】
ビームスプリッタ３４から出射されたレーザー光は、１／４波長板３５を通過し、レーザー光は、１／４波長板３５を透過する際に円偏光状態となされ、この円偏光光束が、光ディスクに入射される。
【００４９】
１／４波長板を通過したレーザー光は、収差補正レンズ３７に入射される。収差補正レンズは、単数のレンズによる場合と複数のレンズを組み合わせたレンズが使用される場合があり本発明においては、そのどちらでも良い。収差補正レンズ３７は、例えばコイルと磁石の組合せを主要部品として含む収差補正アクチュエータ３６でホールドされて収差補正手段を構成しており、前述の収差補正ドライブ電流により収差を補正する方向に調整される。
【００５０】
フォーカスレンズ３９は、２組のレンズ３９ａ、３９ｂからなるレンズがフォーカスアクチュエータ３８によりホールドされており、前述のフォーカスドライブ電流によりフォーカスを合わせる方向に調整される。このフォーカスレンズ３９により、レーザー光を、光ディスク２の反射面上に集光する。すなわち、１／４波長板３によって円偏光状態とされたレーザー光は、フォーカスレンズ３９によって集光されて、光ディスク２の保護膜２ｂを介して、光ディスク２の反射面２ａに入射される。
【００５１】
なお、このフォーカスレンズ３９は、１枚のレンズからなるものであってもよく、図に示すよう２枚のレンズによって構成しても良い。２枚以上のレンズにより構成した場合には、開口数ＮＡを大きくしても、各レンズ面の曲率をあまりきつくする必要がなく作製が容易であり、高記録密度化及び大容量化に適している。
【００５２】
光ディスク２は、全厚が１．２ｍｍであり、ポリカーボネート等からなる基板に反射面２ａが形成され、再生専用ディスクの場合は、この反射面２ａに信号が記録されている。記録型ディスクの場合は、ユーザーにより反射面２ａに信号を記録することが可能な構成となって、書き換え可能型のタイプと書き換え不可のタイプがある。更に、この反射面２ａを保護する保護膜２ｂは、やはりポリカーボネート等の透明樹脂で形成されており、その厚みは約０．１ｍｍとなっている。
【００５３】
反射面に入射されたレーザー光は、この反射層で反射されて戻りのレーザー光となる。この戻りのレーザー光は、元の光路を辿ってフォーカスレンズ３９、収差補正レンズ３７を透過した後、１／４波長板３５に入射する。そして、この戻り光は、１／４波長板３５を透過することにより、入射時の偏光方向に対して９０度回転された直線偏光となり、その後、この戻りのレーザー光は、偏光ビームスプリッタ３４に入射し、受光ブロックＤに入射される。なお、偏光ビームスプリッタ３４の代わりにハーフミラーとして働く平行平板素子等を使用しても良い。
【００５４】
本実施の形態では、受光ブロックＤには、シリンドリカルレンズ４１と受光装置である受光部４２からなる。
【００５５】
図４は、図３に示した受光ブロックＤの一例を示したものである。本例の受光ブロックは、シリンドリカルレンズ４１と受光装置である受光部４２からなる。受光部４２は、受光素子である第１のフォトダイオード４３_＋および第２のフォトダイオード４３₋を含む構成となっている。
【００５６】
平行光線の状態で入射された戻りのレーザー光は、シリンドリカルレンズ４１により集束される。第１の受光素子である第１のフォトダイオード４３_＋は、集束されたレーザー光を結像する前で受け、光の約５０％を受光して、残りの約５０％を反射する。反射されたレーザー光は、結像点Ｘで結像し、その後、発散する。そして、レーザー光が発散した後、第２の受光素子である第２のフォトダイオードで受光される。この第１のフォトダイオードと第２のフォトダイオードは、結像点Ｘに対して等距離に設定されている。従って、第１のフォトダイオード４３_＋と第２のフォトダイオード４３₋に映し出される像は、点対称のものとなり、像が円形の場合その系は、略同一である。
【００５７】
図５は、図３に示した受光ブロックＤの他の例を示したものである。本例においても受光ブロックＤは、シリンドリカルレンズ４１と受光部４２からなる。受光部４２は、ハーフプリズム４４と第１のフォトダイオードおよび第２のフォトダイオードを含む構成となっている。
【００５８】
平行光線の状態で入射された戻りのレーザー光は、シリンドリカルレンズ４１により集束される。ハーフプリズム４４は、レーザー光は約５０％が透過し残りの約５０％が反射する。反射したレーザー光は、結像する前に第１の受光素子である第１のフォトダイオード４３_＋で受光される。そして、ハーフプリズム４４を透過したレーザー光は、結像点Ｘで結像し、その後、第２の受光素子である第２のフォトダイオードで受光される。なお、ハーフプリズム４４の変わりに、レーザー光の約５０％が透過し残りの約５０％が反射する平行平板素子でも同様に実施できる。
【００５９】
図では、ハーフプリズム４４で反射したレーザー光が、仮に第１のフォトダイオード４３_＋を透過した場合の結像点を仮想結像点Ｘ’として表している。この仮想結像点Ｘ’とフォトダイオード４３_＋の距離と結像点Ｘから第２のフォトダイオードまでの距離は略等距離に設定されており、このことが本実施の形態で、第１のフォトダイオードと第２のフォトダイオードが結像点から等距離にあるということである。従って、収差等がない理想の状況下では、第１のフォトダイオード４３_＋と第２のフォトダイオード４３₋に映し出される像は、対称のものとなり、像が円形の場合その径は、略同一である。
【００６０】
ところで、実際には、各フォトダイオード中には、受けた光を電気的に変換するための受光部と、その受光部を覆っている樹脂等からなるのが一般的である。従って、図４および図５に示した例、および、今後説明する例において、第１、第２の受光部４３_＋、４３₋が結像点から略等距離という概念は、この素子中の受光部が結像点から略等距離にあるということである。さらに、第１、第２のフォトダイオードに照射されるレーザー光の像を合わせるため、僅かに結像点からの距離をずらすことは、図４および図５に示した例、および、今後説明する例において、略等距離の内である。
【００６１】
図６は、前述した第１のフォトダイオード４３_＋の受光領域を表した図である。なお、第２のフォトダイオード４３₋は、本図を左右逆に考えればよい。フォトダイオード４３_＋、４３₋は、主に２種類の領域に分類され、一方の種類の領域が他方の種類の領域で挟まれている構造となっている。すなわち第１の受光領域４３ｃ_＋は、第２の受光領域４３ｓ_＋で挟まれた構造となっている。図４、図５に示した受光ブロックの場合、光ディスク２の反射面２ａで反射したレーザー光の像Ｚは、円形であり、２種類の領域でレーザー光全体を受光している。レーザー光の像Ｚの中心部分は、第２の受光領域４３ｓ_＋で挟まれた第１の受光領域４３ｃ_＋で受光され、第１の受光領域４３ｃ_＋を挟んだ第２の受光領域４３ｓ_＋は、レーザー光の像Ｚの中心部分を含まないレーザー光を受光する。
【００６２】
図６の２ｃは、光ディスク２のトラック方向を示している。本実施の形態では、光ディスク２の反射面２ａで反射したレーザー光のトラック方向の成分が、第１の受光領域４３ｃ_＋と第２の受光領域４３ｓ_＋の境界に対して垂直となるよう第１、第２のフォトダイオード４３_＋、４３₋が設置される。これは、トラッキングサーボの追従により、フォーカスレンズ３９が光ディスク２のトラックに対し垂直な方向（径方向）にシフトした場合の影響を抑えるためである。すなわちディスクに潜在するトラックの偏芯等により、フォーカスレンズ３９のシフトが起きた場合、反射したレーザー光の像Ｚの方向が、図に示す像Ｚ’ようにトラック方向２ｃに対して垂直にシフトする。よって、このようにレーザー光のトラック方向の成分が、第１の受光領域４３ｃ_＋と第２の受光領域４３ｓ_＋の境界に対して垂直となるよう第１、第２のフォトダイオード４３_＋、４３₋を設置すれば、フォーカスレンズ３９のシフトが起きても、第１の受光領域４３ｃ_＋と第２の受光領域４３ｓ_＋からの出力に影響がほぼ無い。
【００６３】
図７は、受光ブロックＤの他の実施の形態を表した図である。本例において、受光ブロックは、シリンドリカルレンズ４１と受光装置である受光部４２からなる。受光部４２は、ホログラム４５と一組の受光素子である第１のフォトダイオード４３_＋と第２のフォトダイオード４３₋からなる。シリンドリカルレンズ４１を通過したレーザー光は、ホログラム素子４５を通過して分光される。分光した一方のレーザー光は、結像前に第１のフォトダイオード４３_＋で受光される。ここで、仮に第１のフォトダイオード４３_＋を透過した場合のレーザー光の結像点を図のように仮想結像点Ｘ’とした場合、結像点Ｘから第２のフォトダイオード４３₋までの距離と仮想結像点Ｘ’から第１の結像点までの距離から略等距離に設定されている。このことが図５の実施の形態の場合と同様に本実施の形態で、第１のフォトダイオード４３_＋と第２のフォトダイオード４３₋が結像点から略等距離にあるということである。
【００６４】
図８は、図７に示した実施の形態において、受光部４２を詳細に示した斜視図である。図８において、ホログラム４５は、３つの領域４５ａ、４５ｂ、４５ｃに分割されているが、図７に示した例は、図８に示された例に限らず、ホログラム４５が分割されていなくとも良い。ホログラム４５の半円の領域４５ａで回折されたレーザー光が、第１のフォトダイオード４３_＋、第２のフォトダイオード４３₋で受光される。第１のフォトダイオード４３_＋に表れる像ａ_＋と第２のフォトダイオード４３₋に表れる像ａ₋は、それぞれ結像前の＋１次光と結像後の−１次光の関係にあるため、互いに反転した形状となっている。また、ホログラム４５に入射されたレーザー光の略中心部分は、第１、第２のフォトダイオードの第１の領域４３ｃ_＋、４３ｃ₋で受光され、第１の受光領域４３ｃ_＋、４３ｃ₋を挟んだ第２の受光領域４３ｓ_＋、４３ｓ₋は、略中心部分を含まないレーザー光を受光する。
【００６５】
また、図のように第１、第２のフォトダイオードは、第１の領域４３ｃ_＋、４３ｃ₋と第２の受光領域４３ｓ_＋、４３ｓ₋の境界線が、ホログラム４５の領域４５ａの格子であるグレーティングに対し略垂直となるように設置される。これは、機器の温度変化等により、レーザー光の周波数がシフトした場合の影響を抑えるためである。すなわち、温度変化等によりレーザー光の周波数が変化すると、ホログラム４５により回折される角度が変化する。この角度の変化により、第１、第２のフォトダイオード４３_＋、４３₋に表れる像ａ_＋と像ａ₋は、グレーティングに対して略垂直な方向に変化し、例えば図の点線で示した像ａ’_＋と像ａ’₋のようになる。したがって、第１、第２の領域の境界がグレーティングに対し略垂直となるよう、フォトダイオード４３_＋、４３₋を設置することで、レーザー光の温度変化による影響を少なくすることができる。なお、ホログラムのグレーティングは、僅かに湾曲しているが、ここでは、この湾曲は無視してグレーティングの平均的な方向で考えている。
【００６６】
なお、本例においても、図６に示したように、光ディスク２で反射したレーザー光のトラック方向の成分が、第１の受光領域４３ｃ_＋と第２の受光領域４３ｓ_＋の境界に対して垂直となるよう第１、第２のフォトダイオード４３_＋、４３₋が配置されることが好ましい。
【００６７】
図９は、図８で説明した３つの領域に分割されたホログラム４５を用い収差量等を計算するための前提となる模式図である。本図では、レーザー光がメインビーム、第１のサブビーム、第２のサブビームからなる周波数の異なる３つのビームを使用した場合の例であり、ホログラム４５の各領域４５ａ、４５ｂ、４５ｃにより回折されたレーザー光が各フォトダイオードに映し出される像を示している。
【００６８】
領域４５ａで回折されたメインビームの＋１次光は、フォトダイオード４３_＋で受光され、−１次光は第２のフォトダイオード４３₋で受光される。フォトダイオード４３_＋で受光した像ａ_＋の内、第１の領域４３ｃ_＋で受光したレーザー光が像ａｃ_＋であり、第２の領域４３ｓ_＋で受光したレーザー光が像ａｓ_＋である。また、同様にフォトダイオード４３₋で受光した像ａ₋の内、第１の領域４３ｃ₋で受光したレーザー光が像ａｃ₋であり、第２の領域４３ｓ₋で受光したレーザー光が像ａｓ₋である。なお、領域４５ａで回折された第１のサブビーム、第２のサブビームは、特にどのフォトダイオードでも受光されない。
【００６９】
領域４５ｂで回折されるレーザー光は、第１、第２のフォトダイオード４３_＋、４３₋とは異なる他のフォトダイオードで受光される。この場合、領域４５ｂで回折されて分光されたメインビームは一方が＋１次光として結像前に１つのフォトダイオードで受光され、他方が−１次光として結像後に他のフォトダイオードで受光される。更に、領域４５ｂで分光された第１のサブビーム、第２のサブビームも一方が＋１次光として結像前にそれぞれフォトダイオードで受光され、他方が−１次光として結像後に他のフォトダイオードで受光される。
【００７０】
このような条件のもと、領域４５ｂで回折されたメインビーム、第１のサブビーム、第２のサブビームの＋１次側のレーザー光の像は、図のようにフォトダイオード上で、それぞれ順に像ｂｐ_＋、像ｂｑ_＋、像ｂｒ_＋となり、−１次側のレーザー光は、フォトダイオード上で、それぞれ順に像ｂｐ₋、像ｂｑ₋、像ｂｒ₋となる。
【００７１】
同様にして領域４５ｃで回折されるレーザー光も、やはり、第１、第２のフォトダイオード４３_＋、４３₋とは異なる他のフォトダイオードで受光される。この場合、領域４５ｃで回折されて分光されたメインビームは一方が＋１次光として結像前に１つのフォトダイオードで受光され、他方が−１次光として結像後に他のフォトダイオードで受光される。更に、領域４５ｃで分光された第１のサブビーム、第２のサブビームも一方が＋１次光として結像前にフォトダイオードで受光され、他方が−１次光として結像後に他のフォトダイオードで受光される。
【００７２】
このような条件のもと、領域４５ｃで回折されたメインビーム、第１のサブビーム、第２のサブビームの＋１次側のレーザー光の像は、図のようにフォトダイオード上で、それぞれ順に像ｃｐ_＋、像ｃｑ_＋、像ｃｒ_＋となり、−１次側のレーザー光は、フォトダイオード上で、それぞれ順に像ｃｐ₋、像ｃｑ₋、像ｃｒ₋となる。
【００７３】
そして、像ｂｐ_＋と像ｂｐ₋、像ｂｑ_＋と像ｂｑ₋、像ｂｒ_＋と像ｂｒ₋、像ｃｐ_＋と像ｃｐ₋、像ｃｑ_＋と像ｃｑ₋、像ｃｒ_＋と像ｃｒ₋の組み合わせにおいて、＋１次光がフォトダイオードを仮に透過した場合に結像するとされる仮想結像点からフォトダイオードまでの距離と、−１次光の結像点からフォトダイオードまでの距離は略同じに設定されている。したがって、各組み合わせにおいて、収差等がない理想状態ではそれぞれ互いに対して対称の形状となる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、理解の容易のため領域４５ｂ、４５ｃで分光された各レーザー光も結像前と結像後に受光する方式を用いたが、領域４５ｂ、４５ｃは、トラッキング誤差信号を検出するためものであるため、＋１次と−１次のレーザー光を結像前と結像後に受光する必要はない。したがって、結像点の発熱によるフォトダイオード素子の劣化を避け、かつ、メインビームとサブビームが受光素子上で重なり合わないように適宜設計しても良い。
【００７５】
ここで、図９で示された各フォトダイオードの出力により収差量等を算出する方法について説明する。なお、図９で示した像の記号と、その像が写されるフォトダイオードからの出力信号は同じ記号を用いるものとする。
図２において、光ピックアップ３０からの電気信号が、データ出力される信号とは別に、それぞれフォーカスエラー検出回路８、トラッキングエラー検出回路９、収差量検出回路１０に入力される。これら各ブロックでフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、収差量信号の計算がそれぞれ行われ、サーボ処理回路１６に入力される。ここで、この光ピックアップ３０からの電気信号とは、各フォトダイオードに基づいた電気信号のことをさす。
【００７６】
収差量検出回路１０では、第1のフォトダイオード４３_＋からの出力、第２のフォトダイオード４３₋からの出力のみで収差量ａｂを検出することができ、具体的には、ａｂ＝（ａｓ_＋＋ａｃ_＋）−（ａｓ₋＋ａｃ₋）となる。これは、単に第1のフォトダイオード４３_＋からの出力、第２のフォトダイオード４３₋からの出力を差分しただけであって、非常に簡易な計算で収差量を求めることができる。更に他の計算方法として、ａｂ＝ａｃ_＋−ａｃ₋もあげられる。本方法がもっとも簡易な方法と考えられる。更にａｂ＝ａｓ_＋−ａｓ₋やａｂ＝（ａｃ_＋＋ａｓ₋）−（ａｃ₋＋ａｓ_＋）等としても良い。
【００７７】
また、本実施の形態では、トラッキング誤差の補正も可能とするため、第1、第２のフォトダイオード４３_＋、４３₋で受光されるレーザー光は、ホログラム４５で約半円状になされたものを使用しているが、収差の補正に関しては、図６に示したように、全反射光を利用した円形のレーザー光を使用しても良い。
また、図９に示した各フォトダイオードからの出力を基にフォーカスエラー信号も単に第1のフォトダイオード４３_＋からの出力、第２のフォトダイオード４３₋からの信号のみで計算できる。具体的には、ｆｏ＝（ａｃ_＋＋ａｓ₋）−（ａｃ₋＋ａｓ_＋）があげられる。その他収差量検出回路の場合と同様に、ｆｏ＝ａｃ_＋−ａｃ₋やｆｏ＝ａｓ_＋−ａｓ₋としても良い。
【００７８】
また、トラッキングエラー信号は、例えばｔｒ＝（ｂｐ_＋＋ｂｐ₋−ｃｐ_＋−ｃｐ₋）−k（ｂｑ_＋＋ｂｑ₋＋ｂｒ_＋＋ｂｒ₋−ｃｑ_＋−ｃｑ₋−ｃｒ_＋−ｃｒ₋）と計算できる。ただし、kは定数である。あるいはｔｒ＝（ｂｑ_＋＋ｂｑ₋＋ｃｑ_＋＋ｃｑ₋）−（ｂｒ_＋＋ｂｒ₋＋ｃｒ_＋＋ｃｒ₋）としても良い。
【００７９】
また、データとして出力される信号は、＋１次側、−１次側の全ての信号を加えたものとすればよい。
【００８０】
このようにして得られた、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、収差量信号が基となり、サーボ処理回路１６を経て、フォーカスドライバ２２、トラッキングドライバ２３、収差補正ドライバ２４からフォーカスドライブ電流、トラッキングドライブ電流、収差量補正ドライブが出力される。そして、図３に示したように、フォーカスドライブ電流でフォーカスアクチュエータ３８が働き、フォーカスレンズ３９の位置が調整される。また、トラッキングドライブ電流でトラッキングが補正される。収差量補正ドライブ電流で収差補正アクチュエータ３６が働き、収差補正レンズの位置が調整される。
【００８１】
このようにしてフォーカスとトラッキングの調整がなされると共に収差の軽減がなされる。この収差軽減の動作は、光ディスク２の信号を読み出す際、あるいは、読み出す前に１度補正し、その後は特に収差の補正をしない設定としても良い。または、連続して、あるいは複数回にわたって収差の補正をする設定としても良い。
【００８２】
図１０は、本発明に係る光信号検出装置である光ピックアップの他の例を示したものである。なお、本実施の形態においても光ピックアップ３０’は、再生用としても記録用としても適用可能である。なお、図３に示した光ピックアップ３０と同様の構成にかかる部分は、同一の符号を付し細かな説明は省略する。
【００８３】
光源３１は、半導体レーザーであり、この光源３１から発せられるレーザー光は、コリメータレンズ３２により平行光線とされ、ビーム成形用プリズム３３に入射され、レーザー光が略真円とされる。これらの構成は、図３に示した光ピックアップの例と同様である。
【００８４】
ビーム成形用プリズム３３を通過したレーザー光は、ハーフプリズムの一種である第１の偏光ビームスプリッタ３４ａに入射される。本図では省略されているが、図３の場合と同様にパワーモニタフォトダイオードを設け、光源から発せられたレーザー光の約１０％程をパワーモニタフォトダイオードに反射させ、光源３１から発せられるレーザー光の強度を監視する構成としても良い。
【００８５】
第１のビームスプリッタ３４ａから出射されたレーザー光は、第２のビームスプリッタ３４ｂを通過する。先に述べた、パワーモニタフォトダイオードを第１のビームスプリッタ３４ａに応じた位置の変わりに第２のビームスプリッタ３４ｂに応じた位置に設けることもできる。第２のビームスプリッタ３４ｂを通過したレーザー光は、この後、１／４波長板３５、収差補正レンズ３７、フォーカスレンズ３９を通過する。ここでの動作も図３に示した光ピックアップの例と同様である。
【００８６】
なお、図３に示した例と同様、収差補正レンズ３７とフォーカスレンズ３９は、コイルと磁石の組合せを主要部品として含む収差補正アクチュエータ３６、フォーカスアクチュエータ３８でホールドされており、前述の収差補正ドライブ電流、フォーカス補正信号によりそれぞれ調整される。また、本光ピックアップは、トラッキングドライバ２３からのトラッキング補正信号により、トラッキングの調整もされている。
【００８７】
フォーカスレンズ３９を通過したレーザー光は、光ディスク２の保護膜２ｂを介して、光ディスク２の反射面２ａに入射される。反射面２ａに入射されたレーザー光は、この反射層で反射されて戻りのレーザー光となり、元の光路を辿ってフォーカスレンズ３９、収差補正レンズ３７を透過した後、１／４波長板３５に入射する。そして、この戻り光は、１／４波長板３５を透過することにより、入射時の直線偏光となり、その後、この戻りのレーザー光は、第２の偏光ビームスプリッタ３４ｂに入射する。
【００８８】
第２の偏光ビームスプリッタ３４ｂに入射した戻り光のレーザー光は、戻り光の約４５％を反射し、残りの５５％を透過する。透過したレーザー光は、第２の偏光ビームスプリッタ３４ｂから第１の偏光ビームスプリッタ３４ａに入射する。第１の偏光ビームスプリッタ３４ａに入射した戻り光のレーザー光は、戻り光の約８２％を反射し、残りの１８％を透過する。
こうして、第２、第１の偏光ビームスプリッタ３４ｂ、３４ａで反射された光は、それぞれ第２のシリンドリカルレンズ４１₋と第１のシリンドリカルレンズ４１_＋に入射されて、レンズの屈折により集光される。
【００８９】
第２の偏光ビームスプリッタ３４ｂで反射され、第２のシリンドリカルレンズ４１₋で集光されたレーザー光は、結像点Ｘで結像後に拡散して第２の受光素子である第２のフォトダイオード４３₋で受光される。また、第１の偏光ビームスプリッタ３４ａで反射され、シリンドリカルレンズ４１_＋で集光されたレーザー光は、結像点前に第１の受光素子である第１のフォトダイオード４３_＋で受光される。ここで、第１、第２のフォトダイオード３４_＋、４３₋の構成は、図６に示したフォトダイオードと同様である。
【００９０】
そして、第１のフォトダイオード４３_＋をレーザー光が仮に透過した場合に第１のシリンドリカルレンズ４３_＋で集光されたレーザー光の仮想結像点をＸ’とした場合、仮想結像点Ｘ’から第１のフォトダイオード４３_＋までの距離と、結像点Ｘから第２のフォトダイオード４３₋までの距離は、略同じ距離となるよう第１のフォトダイオード４３_＋と第２のフォトダイオード４３₋が設置される。したがって、第１のフォトダイオード４３_＋、第２のフォトダイオード４３₋で受光されるレーザー光の像は、収差等がない理想の状態では対称の形となる。
【００９１】
なお、本実施の形態では、レーザー光をフォトダイオードに導く手段として、ハーフプリズムの１種である２つの偏光ビームスプリッタを用いたが、一方あるいは両方を光の一部が透過し、一部が反射するハーフミラー等の平行平板素子を用いても良い。
【００９２】
また、本例においても、図６に示したように、光ディスク２で反射したレーザー光のトラック方向の成分が、第１の受光領域４３ｃ_＋と第２の受光領域４３ｓ_＋の境界に対して垂直となるよう第１、第２のフォトダイオード４３_＋、４３₋が設置されることが好ましい。
【００９３】
図１１は、本発明に係る更に他の実施の形態を示した図である。本実施の形態は、フォトダイオードが光源である半導体レーザー装置の中に設けられている例である。なお、本実施の形態においても光ピックアップ３０"は、再生用としても記録用としても適用可能である。なお、図３、図１０に示した光ピックアップ３０、３０’と同様の構成にかかる部分は、同一の符号を付し細かな説明は省略する。
【００９４】
発光・受光を行う半導体レーザー装置５０の半導体レーザー素子レーザー光は、コリメータレンズ３２により平行光線とされ、ビーム成形用プリズム３３に入射され、レーザー光の真円とされる。これらの構成は、図３、図１０に示した光ピックアップ３０、３０’の例と同様である。
【００９５】
ビーム成形用プリズム３３を通過したレーザー光は、１／４波長板３５、収差補正レンズ３７、フォーカスレンズ３９を通過する。ここでの動作も図３、図１０に示した光ピックアップ３０、３０’の例と同様である。
なお、図３、図１０に示した例と同様、収差補正レンズ３７とフォーカスレンズ３９は、コイルと磁石の組合せを主要部品として含む収差補正アクチュエータ３６、フォーカスアクチュエータ３８でホールドされており、前述の収差補正ドライバ２４からの収差補正信号、フォーカスドライバ２２からのフォーカス補正信号によりそれぞれ調整される。また、本光ピックアップは、トラッキングドライバ２３からのトラッキング補正信号により、トラッキングの調整もされている。
【００９６】
フォーカスレンズ３９を通過したレーザー光は、光ディスク２の保護膜２ｂを介して、光ディスク２の反射面２ａに入射される。反射面２ａに入射されたレーザー光は、この反射層で反射されて戻りのレーザー光となり、元の光路を辿ってフォーカスレンズ３９、収差補正レンズ３７を透過した後、１／４波長板３５に入射する。ここでの動作も、図３、図１０に示した光ピックアップ３０、３０’と同様である。
【００９７】
１／４波長板３５を通過したレーザー光の戻り光は、再びビーム成形用プリズム３３を通過して、コリメータレンズ３２で集光され、発光・受光を行う半導体レーザー装置５０内で受光される。
【００９８】
図１２は、図１１に示した発光・受光を行う半導体レーザー装置５０の具体的構成を表した模式図である。この半導体レーザー装置５０は、円板状をした絶縁体からなる台座５１上に、この台座５１と一体的にヒートシンク５６が設けられている。ヒートシンク５６の上には発光素子である半導体レーザー素子５５が、レーザー発振面を上方に向けて設置されている。半導体レーザー素子５５から上方に向けて発振されるレーザー光は、図１１に示したとおり光ディスク２に照射される。なお、図示しないが、半導体レーザー素子５５により発振されるレーザー光を受光し得る位置に、モニター用フォトダイオードを設置しても良い。この場合、モニター用フォトダイオードの検出結果に基づいて、半導体レーザー素子５５から発振されるレーザー光の出力が調整される。
【００９９】
台座５１上には、半導体レーザー素子５５から照射されて光ディスクにて反射されたレーザー光を受光し得る位置に、信号検出用の第１と第２の受光素子である第１のフォトダイオード５７_＋と第２のフォトダイオード５７₋が設置されている。また、台座５１には、複数のリード５８が取り付けられており、台座５１を貫通して、その上面に達し
た各リード端子５８の端部が、半導体レーザー素子５５、第１、第２のフォトダイオード５７_＋、５７₋と、図示しないワイヤーボンディングによってそれぞれ、電気的に接続されている。
【０１００】
台座５１上のヒートシンク５６、半導体レーザー素子５５および第１、第２のフォトダイオード５７_＋、５７₋等は、台座５１に接着された外筐５２によって覆われている。この外筐５２は、底面が開放されて上面に開口部５４が設けられた円筒状をしている。上面の開口部５４は円形状をしており、この開口部５４は外筐５３の上面に取り付けられたホログラム５３によって閉塞されている。
【０１０１】
外筐５３内には、透明な流体材料が充填されて封入されている。この流体材料は、半導体レーザー素子５５から発振されるレーザー光の波長を透過させ得る透明度を有した、例えばシリコンオイル、フッ素系不活性液体、鉱油等である。
【０１０２】
このような半導体レーザー装置３０は、半導体レーザー素子５５から発振されるレーザー光が、流体材料およびホログラム５３を通って、光ディスクに照射される。
【０１０３】
光ディスクにて反射され図１１に示すコリメータレンズ３２で集光されたレーザー光は、ホログラム５３で分光されて、第１のフォトダイオードには結像前に照射され、第２のフォトダイオードには、結像点Ｘで一旦結像後、拡散された状態で照射されるようになっている。この際、第１のフォトダイオード５７_＋を仮にレーザー光が透過した場合の結像点を仮想結像点Ｘ’とし、この仮想結像点Ｘ’から第１のフォトダイオードまでの距離と結像点Ｘから第２のフォトダイオード５７₋までの距離は略等距離となるように第１のフォトダイオード５７_＋と第２のフォトダイオード５７₋が設置されている。
【０１０４】
なお、第１、第２のフォトダイオード５７_＋、５７₋は、図６に示したフォトダイオードと同様の構成をしており、各ダイオードは、主に２種類の領域の分類され、一方の種類の領域が他方の種類の領域で挟まれている構造となっている。第１の領域と第２の受光領域の境界線が、ホログラム５３の格子であるグレーティングに対し略垂直となるように設置されることが好ましい。
【０１０５】
また、本実施の形態においても、図６に示したように、光ディスク２で反射したレーザー光のトラック方向の成分が、第１の受光領域と第２の受光領域の境界に対して垂直となるよう第１、第２のフォトダイオード５７_＋、５７₋が設置されることが好ましい。
【０１０６】
以上全ての実施の形態において、光信号検出装置である光ピックアップと収差検出回路、収差制御回路、収差補正ドライバを含んだ装置として、収差量検出装置として働かせることも可能である。
【０１０７】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
本実施例において、受光装置であるフォトダイオードは、図８を用いて説明したものと同様の概念である受光装置を用いたが、図８における半円状の領域４５ａのみを考慮し、他の領域４５ｂ、４５ｃは考慮されていない。そして、使用したフォトダイオードは、図６を用いて説明したものと同様の概念である受光素子を用いた。また、レーザー波長はλ＝４０５ｎｍであり、復路側の開口数ＮＡ＝０．１とした。
【０１０８】
また、各像の縦方向であるη軸方向が図６で示した、第１の領域と第２の領域の境界方向となっている。したがって、かかる境界の方向と光ディスク２のトラック方向２ｃとが垂直となされている場合は、各像の横方向であるξ軸方向に図６で示すトラック方向２ｃの成分が含まれる。更に、ホログラムのグレーティングが、かかる境界の方向と垂直となされている場合は、各像の横方向であるξ軸方向にグレーティングの成分が含まれる。
【０１０９】
図１３は、光ディスクの保護膜の厚さが規定の厚さ０．１ｍｍより２０μｍ薄い場合の像の様子と、像の中心、すなわち、η＝０を通る横軸方向での光強度のグラフをセットで表したものである。
【０１１０】
図においてＡは、結像点から−５００λすなわち０．２０３ｍｍでの結果である。グラフからも明らかなように、光はξ＝０μｍ付近を中心に急進に立ち上がっていることが分かる。ξ＝８０μｍ付近にも極弱いピークが伺える。
【０１１１】
Ｂは結像点から−１０００λすなわち０．４０５ｍｍでの結果である。グラフからも明らかなように、ξ＝３５μｍ付近で強いピークがあるが、Ａで示したピークと比較すると急峻性は薄れている。また、ξ＝７０μｍ付近から先にかけて弱い光の強度が観測される。
【０１１２】
Ｃは結像点から−２０００λすなわち０．８１μｍでの結果である。グラフからも明らかなように、ξ＝２０μｍ付近、４０μｍ付近でピークが表れ、ξ＝６０μｍ付近、９０μｍ付近でξ＝２０μｍ付近、４０μｍ付近のピークよりもやや強いピークが表れている。
【０１１３】
なお、結像点からの距離が＋５００λ、＋１０００λ、＋２０００λの像とグラフは、順にＡ，Ｂ，Ｃの像とグラフを対称に返したものとなる。
【０１１４】
図１４は、光ディスクの保護膜の厚さが規定の厚さ０．１ｍｍで誤差のない場合の像の様子と、像の中心、すなわち、η＝０を通る横軸方向での光強度のグラフをセットで表したものである。したがって、本実施例では、収差がおきていない。
【０１１５】
図においてＡは、結像点から−５００λすなわち０．２０３ｍｍでの結果である。グラフからも明らかなように、光はξ＝５μｍ付近を中心にピークが伺える。
【０１１６】
Ｂは結像点から−１０００λすなわち０．４０５ｍｍでの結果である。グラフからも明らかなように、ξ＝１０μｍ付近、２０μｍ付近、３０μｍ付近でピークが伺え、また、ξ＝８０μｍ付近にもピークが伺える。
【０１１７】
Ｃは結像点から−２０００λすなわち０．８１μｍでの結果である。グラフからも明らかなように、ξ＝２０μｍ付近から７０μｍ付近にかけて緩やかなピークが表れ、ξ＝１１０μｍ付近で急峻で強いピークが表れている。
【０１１８】
なお、結像点からの距離が＋５００λ、＋１０００λ、＋２０００λの像とグラフは、順にＡ，Ｂ，Ｃの像とグラフを対称に返したものとなる。
【０１１９】
図１５は、光ディスクの保護膜の厚さが規定の厚さ０．６ｍｍより２０μｍ厚い場合の像の様子と、像の中心、すなわち、η＝０を通る横軸方向での光強度のグラフをセットで表したものである。
【０１２０】
図においてＡは、結像点から−５００λすなわち０．２０３ｍｍでの結果である。グラフからも明らかなように、光はξ＝５μｍ付近を中心に急進に立ち上がっていることが分かる。ξ＝８０μｍ付近にも弱いピークが伺える。
【０１２１】
Ｂは結像点から−１０００λすなわち０．４０５ｍｍでの結果である。グラフからも明らかなように、ξ＝１０μｍ付近で強いピークがあるが、Ａで示したピークと比較すると急峻性は薄れている。また、ξ＝８０μｍ付近に比較的強いピークがξ＝１００μ付近にもピークが伺える。
【０１２２】
Ｃは結像点から−２０００λすなわち０．８１μｍでの結果である。グラフからも明らかなように、ξ＝２０μｍ付近でなだらかなピークが表れ、ξ＝１１０μｍ付近で急峻で強いピークが表れている。
【０１２３】
なお、結像点からの距離が＋５００λ、＋１０００λ、＋２０００λの像とグラフは、順にＡ，Ｂ，Ｃの像とグラフを対称に返したものとなる。
【０１２４】
図１６は、図６を用いて説明した受光素子であるフォトダイオードの第１の受光領域４３ｃ_＋の幅ａの値を複数用いて、保護膜２ｂの厚み誤差に対する収差量信号ａｂ＝ａｃ_＋−ａｃ₋＋ａｓ₋−ａｓ_＋をそれぞれ示したグラフである。本グラフでは、厚み誤差を相当する球面収差量に換算したスポットの強度分布をスカラ回折理論に基づくシミュレーションで算出し、各受光領域に落ちる光量を演算することにより信号出力を求めた。計算に用いた開口数ＮＡは０．１、波長は４０５ｎｍ、結像点からフォトダイオードまでの距離は０．３２４ｍｍ（８００λ）としている。
【０１２５】
各グラフからも明らかなとおり、第１の受光領域４３ｃ_＋（４３ｃ₋）の幅ａがａ＝４０，５０，６０μｍでは出力の変化が大きいものの、ａ＝３０μｍでは他に比べ出力の変化が極端に小さく、ａ＝２０μｍでは保護膜厚誤差±２０μｍの範囲では極大・極小値を持ち、単調に変化しないことが判明した。本グラフより、ａ＝４０，５０，６０μｍの時には収差の検出が容易であることがわかる。
【０１２６】
図１７は、図１６と同一の条件で、保護膜２ｂの厚み誤差に対するフォーカス信号ｆｏ＝ａｃ_＋−ａｃ₋の出力を示したものである。本結果からも明らかなように、第１の受光領域４３ｃ_＋（４３ｃ₋）の幅ａがａ＝４０，５０，６０μｍでは出力の変化が小さいものの、ａ＝３０μｍでは、他に比べ出力の変化が大きい結果となった。これより、ａ＝３０μｍの場合には、収差量が大きいとフォーカス制御に影響する恐れがあることを示している。
【０１２７】
図１８は収差量が±２０μｍの時の、第１の受光領域４３ｃ_＋（４３ｃ₋）の幅ａに対する収差量信号とフォーカス信号の出力値を示したものである。本条件の系においてはデフォーカスはなく球面収差のみが存在する状態なので、フォーカス制御に影響を与えないようにするため、収差量信号はなるべく大きく、フォーカス信号はなるべく小さい方が良い。したがって図１８の結果から明らかなように、受光素子幅ａはａ＝４０〜６０μｍの間に設計することが望ましい。
【０１２８】
なお、本例では、収差量信号を検出するための演算をａｂ＝ａｃ_＋−ａｃ₋＋ａｓ₋−ａｓ_＋とし、フォーカス信号を検出するための演算をｆｏ＝ａｃ_＋−ａｃ₋としたが、前述のように各信号の演算方法はこれらのみに限らず、光学系や受光素子幅等の設計状況に応じて適宜決めればよい。
【０１２９】
図１９は、図６を用いて説明した受光素子であるフォトダイオードの第１の受光領域４３ｃ_＋の幅ａの値を複数用いて、受光素子であるフォトダイオードの結像点からの距離と、フォーカス信号ｆｏ＝ａｃ_＋−ａｃ₋＋ａｓ_―−ａｓ_＋のS字曲線振幅をそれぞれ示したグラフである。本グラフは保護層２ｂの厚み誤差はないものとし、開口数ＮＡを０．１、波長を４０５nmとしている。本図から明らかな通り、受光素子幅ａがａ＝４０〜６０μｍの範囲では、検出位置が０．２ｍｍ以下になると、フォーカス信号の出力が急激に減少する傾向がある。一方、結像点からフォトダイオードまでの距離の増加に伴ってフォーカス信号も増加する傾向を示すが、０．８ｍｍを超えると、図１３〜１５に示す受光素子上の光強度分布が大きくなりすぎるため、隣接して結像するサブビームの光が漏れて入射する恐れがあり、フォーカス信号や収差量信号の品質を劣化させる原因となる。受光素子上の光強度分布の広がりは復路側の開口数NAにほぼ比例するので、結像点からフォトダイオードまでの距離は２NA〜８NAｍｍ、すなわち図１９の条件では０．２〜０．８ｍｍであることが望ましい。
【０１３０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ホログラムにより回折された反射光が各受光素子上で結像する必要が無く、各受光領域が分割されている場合でも容易に像を分割線上に位置することができる。したがって、受光素子の位置、向きを容易に設定できることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の収差量検出装置に使用される受光装置の一例を表した図である。
【図２】本発明に係る光信号再生装置の一態様である光ディスク再生装置を表したブロック図である。
【図３】本発明に係る光信号検出装置の一実施の形態である光ピックアップの光学系を模式的に表した図である。
【図４】図３に示した受光ブロックの一例を示したものである。
【図５】図３に示した受光ブロックＤの他の例を示したものである。
【図６】第１のフォトダイオードの受光領域を表した図である。
【図７】図３に示した受光ブロックの他の実施の形態を表した図である。
【図８】図７に示した受光ブロックの受光部を詳細に示した斜視図である。
【図９】図８で説明した３つの領域に分割されたホログラムを用い収差量等を計算するための前提となる模式図である。
【図１０】本発明に係る光信号検出装置である光ピックアップの他の例を示したものである。
【図１１】本発明に係る光信号検出装置である光ピックアップの更に他の実施の形態を示した図である。
【図１２】図１１に示した発光・受光を行う半導体レーザー装置の具体的構成を表した模式図である。
【図１３】受光素子に現れる像の様子と、像の中心を通る横軸方向での光強度のグラフをセットで表したものである。
【図１４】受光素子に現れる像の様子と、像の中心を通る横軸方向での光強度のグラフをセットで表したものである。
【図１５】受光素子に現れる像の様子と、像の中心を通る横軸方向での光強度のグラフをセットで表したものである。
【図１６】受光素子の第１の受光領域の幅を複数用いて、保護膜の厚み誤差に対する収差量信号の変化を示したグラフである。
【図１７】受光素子の第１の受光領域の幅を複数用いて、保護膜の厚み誤差に対するフォーカス信号の変化を示したグラフである。
【図１８】収差量が一定の場合に第１の受光領域の幅に対する収差量信号とフォーカス信号の出力値を示したものである。
【図１９】受光素子の第１の受光領域の幅の値を複数用いて、受光素子の結像点からの距離と、フォーカス信号のS字曲線振幅をそれぞれ示したグラフである。
【符号の説明】
１光ディスク再生装置
２光ディスク
４ＲＦアンプ
６波形等化器
７整形器
８フォーカスエラー検出回路
９トラッキングエラー検出回路
１０収差検出回路
１６サーボ処理回路
１７フォーカス制御回路
１８トラッキング制御回路
１９収差制御回路
２２フォーカスドライバ
２３トラッキングドライバ
２４収差補正ドライバ
３０、３０’、３０” 光ピックアップ
３１、５０半導体レーザー装置
３２コリメータレンズ
３３ビーム成形用プリズム
３４偏光ビームスプリッタ
３５１／４波長板
３７収差補正レンズ
３９フォーカスレンズ
４１シリンドリカルレンズ
４２受光部
４３_＋、４３₋ 第１、第２の受光素子
４４ハーフプリズム
４５、５３ホログラム
５５発光素子
５７_＋、５７₋ 第１、第２の受光素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light receiving device, an aberration amount detecting device, and an optical signal detecting device. More specifically, the light is detected before and after the focused light image formation point.
[0002]
[Prior art]
In the present age when the types of optical recording media are diversifying, there are also several types of protective layer thicknesses. When reading information recorded on the optical head, when the thickness of the protective layer of the medium is deviated from the design value, when there is an inclination with respect to the objective optical axis, spherical aberration occurs in the wavefront of the light beam, This is a hindrance when imaging a minute spot.
[0003]
Some recent short-wavelength high-density optical heads are designed with a high numerical aperture of 0.85 or more in order to reduce the beam spot for reading information recorded on the recording medium. In this case, aberrations occurring in the optical system, particularly spherical aberration caused by an error in the thickness of the protective layer of the medium, greatly affects the imaging spot diameter, and these must be detected and corrected by some method.
[0004]
Against this background, several aberration detection methods have been proposed so far. In JP-A-1998-214436 and JP-A-2000-57616, a light receiving element is provided at a point where light is imaged, and the light receiving element is divided into an inner periphery and an outer periphery around the optical axis of the beam. There has been proposed a method of generating a focus error signal and a spherical aberration signal by dividing the signal into four by a cross-shaped dividing line and calculating the signal output of each divided region. Furthermore, the methods disclosed in JP-A-2000-171346, JP-A-2002-39915, and JP-A-2002-55024 provide a light receiving element at a point where light is imaged, divides the light beam on the return path into the inner and outer circumferences, and separates each beam. Each of them is led to a light receiving element divided into two parts, and these signals are calculated to generate a focus error signal and a spherical aberration signal.
[0005]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a light receiving device used in the conventional aberration amount detecting device described above. The light source 103 oscillates laser light, and the light emitted from the light source 103 reaches a not-shown optical disc through a predetermined path. Then, the light reflected by the reflecting surface of the optical disk passes through the collimating lens 104, is diffracted for each reflected light incident on each area of the hologram 101, and forms an image at a predetermined position in the light receiving element 102, respectively. .
[0006]
The reflected light incident on the inner peripheral area 101 a of the hologram 101 is imaged on a dividing line (not shown) provided on the inner peripheral light amount detection area 102 a of the light receiving element 102. The reflected light incident on the outer peripheral area 101 b of the hologram 101 is imaged on a dividing line (not shown) provided on the outer peripheral light quantity detection area 102 b of the light receiving element 102. Reflected light that has entered the tracking error signal areas 101c and 101d of the hologram 101 is imaged in the tracking error signal detection areas 102c and 102d of the light receiving element 102, respectively. The path of reflected light from the tracking error signal areas 101c and 101d to the tracking error signal detection areas 102c and 102d is not shown.
[0007]
As described above, the light receiving elements 102a and 102b are divided into two regions by a dividing line (not shown), and the amount of spherical aberration of the reflected light is the amount of light in each of the two regions divided by the light receiving elements 102a and 102b. In accordance with the above, all electric signals emitted from the respective regions are used and calculated.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Since the aberration detection device using the conventional light receiving device described above uses light in the vicinity of the image formation point, the reflected light diffracted by the hologram is almost confined on each light receiving region in a state where the aberration amount is substantially zero. I had to image. Further, at least in the light receiving area provided for detecting the amount of aberration, each light receiving area is divided so that a minimal spot having a diameter of only a few to a few dozen μm is positioned on the dividing line of each light receiving area. There was a need to adjust. Further, when the light receiving area is divided into four by a cross-shaped dividing line, it is necessary to set the center of the minimum spot at the intersection of the cross-shaped dividing lines.
[0009]
Therefore, it is difficult to set the positional relationship between the hologram 101 and each light receiving region in the light receiving element 102. In particular, when the light receiving element 102 is integrated with each other as shown in the drawing, not only the positional relationship of the light receiving elements but also the setting of the direction thereof must be made accurate, making manufacturing extremely difficult.
[0010]
Furthermore, since the spot diameter is small, it is difficult to separate light including the center of light and light on the outer periphery that does not include the light center, and receiving the light in different light receiving regions.
[0011]
In addition, when the frequency of the laser beam is slightly shifted due to the temperature change of the device, the direction of diffraction by the hologram may be slightly shifted and deviate from the above-described dividing line.
[0012]
Furthermore, even when the laser beam of the optical pickup used in the above-described aberration amount detection device is slightly shifted in the radial direction of the optical disk by the tracking servo, it may deviate from the above dividing line.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, is easy to manufacture, and does not cause a problem of deviation of the light image formation point due to temperature change. An excellent light receiving device, aberration amount detecting device, and optical signal detecting device This is a proposal.
[0014]
  The light-receiving device according to the present invention includes a first light-receiving element that receives the collected light before imaging, and a second light-receiving element that receives the collected light after imaging, The first light receiving element and the second light receiving element are light receiving devices that are arranged at substantially equal distances from an image formation point of the condensed light,The first light receiving element and the second light receiving element are the same light receiving element,The first light receiving element and the second light receiving element are configured to receive a first light receiving region that receives light including light at a substantially center of the collected light and a light at a substantially center of the collected light. A second light receiving region that receives light not included, and the first light receiving region is sandwiched between the second light receiving regions.The width of the first light receiving region in the direction perpendicular to the boundary between the first light receiving region and the second light receiving region is in the range of 40 to 60 μm.Is.
[0015]
  By adopting a light receiving device that does not use the light beam at the image formation point in this way, there is a margin in the positional relationship between the light beam and the light receiving element, or between the light receiving elements, which has conventionally been required to be highly accurate. Come. Further, the second light receiving element is configured to sandwich the first light receiving element, so that light including the center of the light beam surely can be obtained both when receiving circular laser light and when receiving semicircular laser light. And light that does not include the center can be received separately.Aberration detection and focus control are reliable and easyThe
[0016]
  further,SaidThe first light receiving element and the second light receiving element are also preferably arranged at a position of 2NA to 8NAmm (NA is the numerical aperture on the return path side) from the light image formation point. With this configuration, the light receiving device can be used to detect aberrations and control focus.furtherReliable and easy.
[0017]
The second light receiving element may be configured to receive the reflected light from the first light receiving element. The first light receiving element receives one light split by a spectroscopic unit and the second light receiving element. The light receiving element may receive the other split light. Further, the spectroscopic means may be a half prism or a parallel plate element, and the spectroscopic means may be a hologram.
[0018]
It is preferable that the boundary between the first light receiving region and the second light receiving region is substantially perpendicular to the grating direction of the hologram. By adopting such a configuration, it is possible to reliably receive light even when the frequency of laser light received due to temperature changes of the apparatus is shifted.
The spectroscopic means may be configured to split the collected light.
[0019]
The aberration amount detection apparatus according to the present invention detects the amount of aberration using the output from the first light receiving element and the output from the second light receiving element of the light receiving device. The aberration amount detection device having such a configuration has the characteristics of the light receiving device described above.
[0020]
In addition, it is preferable that the output from the first light receiving element and the output from the second light receiving element are outputs by the first light receiving region in each light receiving element. With such a configuration, light including the center of a light beam such as laser light that is reliably received can be used for calculating the aberration amount. And it is good also as a structure which detects the amount of aberrations using the difference of the output from a said 1st light receiving element, and the output from a said 2nd light receiving element. With such a configuration, the amount of aberration can be calculated with a simple algorithm that simply uses the difference.
[0021]
  The aberration amount detection device according to the present invention is an aberration amount detection device that detects an aberration amount of the collected light, and is disposed at an approximately equal distance from an image formation point of the collected light. A first light receiving element that receives the collected light before imaging, and a second light receiving element that receives the condensed light after imaging,The first light receiving element and the second light receiving element are the same light receiving element, and the first light receiving element and the second light receiving element include light at substantially the center of the condensed light. A first light-receiving region that receives light and a second light-receiving region that receives light that does not include light at substantially the center of the collected light, and the first light-receiving region includes the second light-receiving region. The width of the first light receiving region in the direction perpendicular to the boundary between the first light receiving region and the second light receiving region is in the range of 40 to 60 μm,The amount of aberration is detected by subtracting the output from the first light receiving element and the output from the second light receiving element. In this way, the configuration does not use the light flux at the image point.Aberration detectionBy adopting the device, traditionally verySpiritThere is a margin in the positional relationship between the light beam and the light receiving element, or between the light receiving elements, for which the degree is required.In addition, aberration detection and focus control can be performed reliably and easily.
[0022]
  further,SaidIt is preferable that the first light receiving element and the second light receiving element are arranged at a position of 2NA to 8NAmm (NA is a numerical aperture on the return path side) from the imaging point. With this configuration, this bookAberration detectionAberration detection and focus control using the devicefurtherReliable and easy.
[0023]
The second light receiving element may be configured to receive the reflected light of the first light receiving element. The first light receiving element receives one light split by a spectroscopic unit and the second light receiving element. The light receiving element may receive the other split light. Further, the spectroscopic means may be a half prism or a parallel plate element, and the spectroscopic means may be a hologram. Further, the spectroscopic means may be configured to split the condensed light.
[0024]
  An optical signal detection apparatus according to the present invention is an optical signal detection apparatus that receives reflected light of light irradiated on an optical recording medium and detects a signal recorded on the optical recording medium, wherein the reflected light A first light receiving element that receives the condensed light before imaging, and a second light receiving element that receives the condensed light after imaging. And the first light receiving element and the second light receiving element are arranged at a substantially equal distance from an image formation point of the condensed light,The first light-receiving element and the second light-receiving element are the same light-receiving element, and the light-receiving regions of the first light-receiving element and the second light-receiving element receive light at substantially the center of the collected light. A first light receiving region that receives light including the light and a second light receiving region that receives light that does not include light at substantially the center of the collected light, and the first light receiving region includes the second light receiving region. Sandwiched between areas, The width of the first light receiving region in the direction perpendicular to the boundary between the first light receiving region and the second light receiving region is in the range of 40 to 60 μm,Aberration correction means for performing correction to reduce the amount of aberration of the reflected light of the light irradiated on the optical recording medium by an aberration correction signal based on the output of the first light receiving element and the output of the second light receiving element. Is. Such a configuration that does not use the light flux at the image formation point.Optical signal detectionBy adopting the device, traditionally verySpiritThere is a margin in the positional relationship between the light beam and the light receiving element, or between the light receiving elements, for which the degree is required.In addition, aberration detection and focus control can be performed reliably and easily.
[0025]
  This alsoWhether a circular laser beam is received or a semicircular laser beam is received, the light including the center of the light beam and the light not including the center can be reliably received separately.
[0026]
Further, it is preferable that the boundary between the first light receiving region and the second light receiving region is substantially perpendicular to the component of the reflected light in the track direction of the optical recording medium. By adopting such a configuration, for example, when the present optical signal detection device is used for optical disc signal detection, the image of the laser beam reflected by the optical disc is shifted perpendicularly to the track direction of the optical disc. In addition, the output from the first light receiving region and the second light receiving region is almost unaffected.
[0027]
  Also,The output from the first light receiving element and the output from the second light receiving element may be output by the first light receiving region in each of the light receiving elements,The first light receiving element and the second light receiving element may be preferably arranged at a position of 2NA to 8NAmm (NA is a numerical aperture on the return path side) from the image formation point. With this configuration, this bookOptical signal detectionUsing equipmentfurtherAberration detection and focus control are reliable and easy.
[0028]
The second light receiving element may be configured to receive the reflected light of the first light receiving element. The first light receiving element receives one of the lights dispersed by the spectroscopic means, and the second light receiving element The light receiving element may be configured to receive the other split light. Further, the spectroscopic means may be a half prism or a parallel plate element, and the spectroscopic means may be a hologram.
[0029]
In addition, it is preferable that a boundary between the first light receiving region and the second light receiving region is substantially perpendicular to the grating direction of the hologram. By adopting such a configuration, it is possible to reliably receive light even when the frequency of laser light received due to temperature changes of the apparatus is shifted.
[0030]
Further, the spectroscopic means may be configured to split the condensed light.
[0031]
Further, an aberration amount calculating means for calculating a value relating to the amount of aberration based on the output of the first light receiving element and the output of the second light receiving element, and the aberration based on the value relating to the aberration amount from the aberration amount calculating means. An aberration correction signal generation unit that generates a correction signal may be further included. By adopting such a configuration, it is possible to detect the amount of aberration in an optical signal detection device such as an optical pickup, and it is possible to quickly correct the amount of aberration.
[0032]
An optical signal reproducing apparatus according to the present invention is an optical signal reproducing apparatus that receives reflected light of light irradiated on an optical recording medium and reproduces a signal recorded on the optical recording medium. A signal detection device; an aberration amount calculating means for calculating a value related to an aberration amount based on the output of the first light receiving element and the output of the second light receiving element; and a value related to the aberration amount from the aberration amount calculating means. And an aberration correction signal generating means for generating an aberration correction signal for correcting to reduce the aberration of the reflected light of the light irradiated on the optical recording medium. By adopting such a configuration, for example, an optical disk reproducing device having the characteristics of the optical signal detecting device described above can be obtained.
[0033]
Further, the aberration amount calculating means may be configured to calculate the aberration amount by subtracting the outputs of the first light receiving element and the second light receiving element. By adopting such a configuration, an optical signal reproducing device with a simple algorithm can be obtained.
[0034]
If the outputs of the first light receiving element and the second light receiving element are also used for generating a focus correction signal, the light receiving element for the focus correction signal and the light receiving element for detecting the aberration are completely used. It is not necessary to provide each separately, and it can be configured simply.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail according to embodiments of the invention. In addition, the drawings used for explanation are schematically shown by changing the scale for simplicity, but this does not affect the contents of the present invention. The present invention will be described by taking an optical signal reproducing apparatus using blue laser light having a wavelength of 405 nm and a numerical aperture of 0.1 on the light receiving element side as an example.
[0036]
FIG. 2 is a block diagram showing an optical disc reproducing apparatus 1 which is an aspect of the optical signal reproducing apparatus. The optical disc reproducing apparatus 1 reproduces information recorded on the optical disc 2 that is directly or indirectly chucked on the spindle motor 3 by chucking means (not shown). An optical pickup 30 that is an optical signal detection device that reads information on the optical disc and outputs an electrical signal is provided in a chassis 28 having a slider mechanism, and is moved in the radial direction of the optical disc 2 by a slide motor 27. It is possible.
[0037]
The electrical signal output from the optical pickup 30 is input to the RF amplifier 4 that obtains an RF signal, a focus error signal, a tracking error signal, and an aberration amount signal that are data reproduction signals. In the RF amplifier 4, the electric signal from the optical pickup 30 is input to the computing unit 5, which adds up all the electrical signals from the photodiodes that are the light receiving elements of the optical pickup 30, and then adds the RF signal. Is generated. The RF signal is input to the waveform equalizer 6 and the waveform of the RF signal is corrected so that the waveform interference is reduced. The signal output from the waveform equalizer 6 is input to the shaper 7 and converted into a pulse signal. This pulse signal is input to the signal processing circuit 11. The signal processing circuit 11 performs processing such as clock recovery, synchronization detection, data demodulation, error detection, and error correction, and outputs a data output from the output terminal 13.
[0038]
In addition, in the RF amplifier 4, an electrical signal from a photodiode, which is a light receiving element of the optical pickup 30, apart from a signal that is output as data, is a focus error detection circuit 8, a tracking error detection circuit 9, and an aberration amount detection circuit 10, respectively. Is input. In each of these blocks, calculation of a focus error signal, a tracking error signal, and an aberration amount signal is performed and input to the servo processing circuit 16.
[0039]
The servo processing circuit 16 includes a focus control circuit 17, a tracking control circuit 18, an aberration amount control circuit 19, and a slide control circuit 20. The servo processing circuit 16 converts the focus error signal, tracking error signal, aberration amount signal, and the like from the RF amplifier 12. Based on this, each servo signal for adjusting the focus, tracking, aberration, and slide of the pickup 11 is sent to the focus driver 22, tracking driver 23, aberration correction driver 24, and slide driver 25. The servo processing circuit 16 also has a spindle control circuit 21 and sends a spindle servo signal to the spindle driver 26.
[0040]
The tracking driver 23 generates a tracking drive current that drives the tracking means in the optical pickup 30 in accordance with each servo signal from the servo processing circuit 16. Then, tracking correction is performed as described later. The focus driver 22 generates a focus drive current that moves the focus lens of the pickup 11 in the focus direction in accordance with each servo signal from the servo processing circuit 16. In addition, the aberration correction driver 24 generates an aberration correction drive current that drives an aberration correction unit in the optical pickup 30 described later in accordance with a servo signal from the servo processing circuit 16. Aberration correction is performed based on this signal.
[0041]
Further, the slide driver 25 slides the optical pickup 30 via the slide motor 27 according to the slide servo signal. The spindle driver 26 controls the rotation of the spindle motor 3 according to the spindle servo signal.
[0042]
The system controller 14 receives a signal from the external switch 15 and a signal from the signal processing circuit 13 and sends a control signal to the servo processing circuit 16 and the like.
[0043]
Further, although the optical signal reproducing apparatus has been described as the optical signal reproducing apparatus, the mode of the optical signal reproducing apparatus is not limited to this, and other configurations may be employed.
[0044]
FIG. 3 is a diagram schematically showing an optical system of an optical pickup which is an embodiment of the optical signal detection apparatus according to the present invention. The concept of the present optical pickup can be applied to both reproduction and recording.
[0045]
The semiconductor laser device 31 as a light source emits a blue laser having a wavelength λ of 405 nm. The laser light emitted from the semiconductor laser device 31 is collimated by the collimator lens 32 when it is appropriately spread. Since the laser beam has an elliptical cross section in a plane orthogonal to the light traveling direction, the laser light is incident on the beam shaping prism 33, and the cross section is made into a perfect circle by refraction by the prism. In the state emitted from the semiconductor laser device 31, the laser beam is at a predetermined angle with respect to the optical disc 2, but the laser beam that has passed through the beam shaping prism 33 is perpendicular to the optical disc 2. Has been refracted.
[0046]
The semiconductor laser device 31 emits a laser beam with a constant output when reproducing an information signal from the optical disc 2, and emits a laser beam according to the signal to be recorded when recording the information signal on the optical disc 2. The intensity of changes. In the present invention, the wavelength of the laser light emitted from the semiconductor laser device 31 varies depending on the standard and is not particularly limited.
[0047]
The laser light that has passed through the beam shaping prism 33 enters a polarization beam splitter 34 that is a kind of half prism. About 10% of the laser beam emitted from the semiconductor laser device is reflected by the polarization beam splitter 34 toward the power monitor photodiode 40, and the remaining 90% is used to read the information recorded on the optical disk. Is done. The power monitoring photodiode 40 monitors the intensity of the laser light emitted from the semiconductor laser device 31 and feeds back the result to the semiconductor laser device 31 by a circuit (not shown). This is not an essential configuration, but is particularly effective when the optical pickup 30 is operated for recording.
[0048]
The laser light emitted from the beam splitter 34 passes through the quarter-wave plate 35, and the laser light is in a circularly polarized state when passing through the quarter-wave plate 35. This circularly polarized light beam is applied to the optical disc. Incident.
[0049]
The laser beam that has passed through the quarter-wave plate is incident on the aberration correction lens 37. The aberration correction lens may be a single lens or a combination of a plurality of lenses. In the present invention, either one may be used. The aberration correction lens 37 is held by an aberration correction actuator 36 including, for example, a combination of a coil and a magnet as main components to constitute an aberration correction means, and is adjusted in a direction for correcting aberration by the above-described aberration correction drive current. .
[0050]
The focus lens 39 is a lens composed of two pairs of lenses 39a and 39b, which is held by the focus actuator 38, and is adjusted in the direction of focusing by the focus drive current. The focus lens 39 focuses the laser beam on the reflection surface of the optical disc 2. That is, the laser light that has been circularly polarized by the quarter-wave plate 3 is collected by the focus lens 39 and is incident on the reflecting surface 2 a of the optical disc 2 through the protective film 2 b of the optical disc 2.
[0051]
The focus lens 39 may be composed of one lens or may be composed of two lenses as shown in the figure. In the case of two or more lenses, even if the numerical aperture NA is increased, it is not necessary to make the curvature of each lens surface so tight that it is easy to manufacture and suitable for high recording density and large capacity. Yes.
[0052]
The optical disc 2 has a total thickness of 1.2 mm, and a reflective surface 2a is formed on a substrate made of polycarbonate or the like. In the case of a read-only disc, a signal is recorded on the reflective surface 2a. In the case of a recordable disc, a user can record a signal on the reflecting surface 2a, and there are a rewritable type and a non-rewritable type. Furthermore, the protective film 2b that protects the reflecting surface 2a is also formed of a transparent resin such as polycarbonate, and has a thickness of about 0.1 mm.
[0053]
The laser beam incident on the reflecting surface is reflected by the reflecting layer and becomes a returning laser beam. The returned laser light follows the original optical path, passes through the focus lens 39 and the aberration correction lens 37, and then enters the quarter wavelength plate 35. Then, the return light passes through the quarter-wave plate 35 and becomes linearly polarized light rotated by 90 degrees with respect to the polarization direction at the time of incidence. Thereafter, the return laser light enters the polarization beam splitter 34. Incident light is incident on the light receiving block D. Instead of the polarizing beam splitter 34, a parallel plate element that functions as a half mirror may be used.
[0054]
In the present embodiment, the light receiving block D includes a cylindrical lens 41 and a light receiving unit 42 which is a light receiving device.
[0055]
FIG. 4 shows an example of the light receiving block D shown in FIG. The light receiving block of this example includes a cylindrical lens 41 and a light receiving unit 42 which is a light receiving device. The light receiving unit 42 is a first photodiode 43 that is a light receiving element.₊And the second photodiode 43₋It is the composition which includes.
[0056]
The returning laser light incident in the state of parallel rays is focused by the cylindrical lens 41. First photodiode 43 which is a first light receiving element₊Receives focused laser light before imaging, receives about 50% of the light and reflects the remaining about 50%. The reflected laser beam forms an image at the image point X and then diverges. And after a laser beam diverges, it receives with the 2nd photodiode which is a 2nd light receiving element. The first photodiode and the second photodiode are set equidistant from the image point X. Therefore, the first photodiode 43₊And the second photodiode 43₋The image projected on the screen is point-symmetrical, and the system is substantially the same when the image is circular.
[0057]
FIG. 5 shows another example of the light receiving block D shown in FIG. Also in this example, the light receiving block D includes a cylindrical lens 41 and a light receiving unit 42. The light receiving unit 42 includes a half prism 44, a first photodiode, and a second photodiode.
[0058]
The returning laser light incident in the state of parallel rays is focused by the cylindrical lens 41. The half prism 44 transmits about 50% of the laser light and reflects the remaining 50%. The reflected laser beam is a first photodiode 43 which is a first light receiving element before being imaged.₊Is received. The laser beam that has passed through the half prism 44 forms an image at the image point X, and then is received by a second photodiode that is a second light receiving element. In place of the half prism 44, a parallel plate element that transmits about 50% of the laser light and reflects the remaining about 50% can be similarly implemented.
[0059]
In the figure, the laser beam reflected by the half prism 44 is assumed to be the first photodiode 43.₊The image forming point when the light passes through is represented as a virtual image forming point X ′. This virtual imaging point X 'and the photodiode 43₊And the distance from the imaging point X to the second photodiode are set to be approximately equidistant. This is the case in the present embodiment, where the first photodiode and the second photodiode are at the imaging point. Is equidistant from. Therefore, in an ideal situation with no aberration or the like, the first photodiode 43₊And the second photodiode 43₋The images projected on the screen are symmetrical, and when the images are circular, their diameters are substantially the same.
[0060]
Actually, however, each photodiode is generally composed of a light receiving portion for electrically converting received light and a resin or the like covering the light receiving portion. Therefore, in the example shown in FIGS. 4 and 5 and the example to be described later, the first and second light receiving units 43 are provided.₊43₋The concept that is substantially equidistant from the imaging point is that the light receiving portions in the element are substantially equidistant from the imaging point. Furthermore, in order to match the images of the laser beams applied to the first and second photodiodes, the distance from the image formation point is slightly shifted, as will be described in the examples shown in FIGS. 4 and 5 and in the future. In the example, it is within approximately the same distance.
[0061]
FIG. 6 shows the first photodiode 43 described above.₊FIG. The second photodiode 43₋Should be considered in the opposite direction. Photodiode 43₊43₋Are mainly classified into two types of regions, and one type of region is sandwiched between the other type of region. That is, the first light receiving region 43c₊The second light receiving region 43s₊It has a structure sandwiched between. In the case of the light receiving block shown in FIGS. 4 and 5, the image Z of the laser beam reflected by the reflecting surface 2a of the optical disc 2 is circular and receives the entire laser beam in two types of regions. The central portion of the laser beam image Z is the second light receiving region 43s.₊First light receiving region 43c sandwiched between₊Is received by the first light receiving region 43c.₊Second light receiving region 43s sandwiching₊Receives laser light that does not include the central portion of the image Z of the laser light.
[0062]
6 indicates the track direction of the optical disc 2. In the present embodiment, the component in the track direction of the laser beam reflected by the reflecting surface 2a of the optical disc 2 is the first light receiving region 43c.₊And second light receiving area 43s₊First and second photodiodes 43 so as to be perpendicular to the boundary of₊43₋Is installed. This is to suppress the influence when the focus lens 39 is shifted in a direction (radial direction) perpendicular to the track of the optical disk 2 due to tracking servo tracking. That is, when the focus lens 39 is shifted due to the eccentricity of the track latent on the disk, the direction of the image Z of the reflected laser light is shifted perpendicularly to the track direction 2c as shown in the image Z ′ in the figure. To do. Therefore, the component of the laser beam in the track direction in this way is the first light receiving region 43c.₊And second light receiving area 43s₊First and second photodiodes 43 so as to be perpendicular to the boundary of₊43₋If the focus lens 39 shifts, the first light receiving region 43c is provided.₊And second light receiving area 43s₊The output from is almost unaffected.
[0063]
FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the light receiving block D. In FIG. In this example, the light receiving block includes a cylindrical lens 41 and a light receiving unit 42 which is a light receiving device. The light receiving unit 42 includes a hologram 45 and a first photodiode 43 that is a pair of light receiving elements.₊And the second photodiode 43₋Consists of. The laser light that has passed through the cylindrical lens 41 passes through the hologram element 45 and is split. One of the split laser beams is emitted from the first photodiode 43 before image formation.₊Is received. Here, the first photodiode 43 is assumed.₊When the imaging point of the laser beam when transmitted through the optical axis is the virtual imaging point X ′ as shown in the figure, the second photodiode 43 is formed from the imaging point X.₋And the distance from the virtual imaging point X ′ to the first imaging point are set to be approximately equidistant. This is the same as that of the embodiment of FIG.₊And the second photodiode 43₋Is substantially equidistant from the imaging point.
[0064]
FIG. 8 is a perspective view showing the light receiving part 42 in detail in the embodiment shown in FIG. In FIG. 8, the hologram 45 is divided into three regions 45a, 45b, and 45c. However, the example shown in FIG. 7 is not limited to the example shown in FIG. 8, and the hologram 45 may not be divided. good. The laser light diffracted by the semicircular region 45a of the hologram 45 is converted into the first photodiode 43.₊Second photodiode 43₋Is received. First photodiode 43₊The image a₊And the second photodiode 43₋The image a₋Are in a mutually inverted shape because of the relationship between the + 1st order light before imaging and the -1st order light after imaging. The substantially central portion of the laser beam incident on the hologram 45 is the first region 43c of the first and second photodiodes.₊43c₋Is received by the first light receiving region 43c.₊43c₋Second light receiving region 43s sandwiching₊43s₋Receives laser light that does not include a substantially central portion.
[0065]
As shown in the figure, the first and second photodiodes are connected to the first region 43c.₊43c₋And second light receiving area 43s₊43s₋Is set so as to be substantially perpendicular to the grating that is the grating of the region 45 a of the hologram 45. This is to suppress the influence when the frequency of the laser beam is shifted due to a temperature change of the device or the like. That is, when the frequency of the laser beam changes due to a temperature change or the like, the angle diffracted by the hologram 45 changes. Due to this change in angle, the first and second photodiodes 43 are provided.₊43₋The image a₊And statue a₋Changes in a direction substantially perpendicular to the grating, for example, an image a ′ indicated by a dotted line in the figure.₊And statue a ’₋become that way. Therefore, the photodiode 43 is arranged so that the boundary between the first and second regions is substantially perpendicular to the grating.₊43₋By installing, it is possible to reduce the influence of the temperature change of the laser beam. The hologram grating is slightly curved, but here the curve is ignored and considered in the average direction of the grating.
[0066]
Also in this example, as shown in FIG. 6, the component in the track direction of the laser light reflected by the optical disc 2 is the first light receiving region 43c.₊And second light receiving area 43s₊First and second photodiodes 43 so as to be perpendicular to the boundary of₊43₋Is preferably arranged.
[0067]
FIG. 9 is a schematic diagram as a premise for calculating the aberration amount and the like using the hologram 45 divided into the three regions described in FIG. In this figure, the laser beam is an example in the case of using three beams having different frequencies consisting of a main beam, a first sub-beam, and a second sub-beam, and is diffracted by each region 45a, 45b, 45c of the hologram 45. An image in which laser light is projected on each photodiode is shown.
[0068]
The + 1st order light of the main beam diffracted in the region 45a is the photodiode 43.₊And the −1st order light is received by the second photodiode 43.₋Is received. Photodiode 43₊Received image a₊Of these, the first region 43c₊The laser beam received at the image ac₊And the second region 43s₊The laser beam received at the image as₊It is. Similarly, the photodiode 43₋Received image a₋Of these, the first region 43c₋The laser beam received at the image ac₋And the second region 43s₋The laser beam received at the image as₋It is. The first and second sub beams diffracted in the region 45a are not received by any photodiode.
[0069]
The laser light diffracted in the region 45b is the first and second photodiodes 43.₊43₋Light is received by another photodiode different from the above. In this case, one of the main beams diffracted and dispersed in the region 45b is received as + first-order light by one photodiode before image formation, and the other is received by other photodiodes after image formation as −1st-order light. The Further, one of the first sub-beam and the second sub-beam dispersed in the region 45b is received as a + 1st-order light by the photodiode before imaging, and the other as -1st-order light by the other photodiode after imaging. Received light.
[0070]
Under such conditions, the image of the laser beam on the + 1st order side of the main beam, the first sub-beam, and the second sub-beam diffracted in the region 45b is sequentially image bp on the photodiode as shown in the figure.₊, Image bq₊, Image br₊The −1 primary side laser light is sequentially imaged bp on the photodiode.₋, Image bq₋, Image br₋It becomes.
[0071]
Similarly, the laser light diffracted in the region 45c is also the first and second photodiodes 43.₊43₋Light is received by another photodiode different from the above. In this case, one of the main beams diffracted and dispersed in the region 45c is received as a + 1st order light by one photodiode before imaging, and the other is received as a −1st order light by another photodiode after imaging. The Further, one of the first sub-beam and the second sub-beam dispersed in the region 45c is received as a + 1st order light by a photodiode before imaging, and the other is received as a −1st order light by another photodiode after imaging. Is done.
[0072]
Under such conditions, the images of the laser beam on the + 1st order side of the main beam, the first sub-beam, and the second sub-beam diffracted in the region 45c are sequentially image cp on the photodiode as shown in the figure.₊, Image cq₊, Image cr₊The −1 primary side laser light is sequentially image cp on the photodiode.₋, Image cq₋, Image cr₋It becomes.
[0073]
And the image bp₊And statue bp₋, Image bq₊And statue bq₋, Image br₊And statue br₋, Image cp₊And statue cp₋, Image cq₊And statue cq₋, Image cr₊And statue cr₋In this combination, the distance from the virtual imaging point that is supposed to form an image when the + 1st order light passes through the photodiode is approximately the same as the distance from the imaging point of the −1st order light to the photodiode. Is set to Therefore, in each combination, in an ideal state with no aberration or the like, the shapes are symmetrical with respect to each other.
[0074]
In this embodiment, for ease of understanding, a method is used in which each laser beam dispersed in the regions 45b and 45c is received before and after image formation. However, the regions 45b and 45c receive tracking error signals. Since it is for detection, it is not necessary to receive + 1st order and −1st order laser beams before and after imaging. Therefore, the photodiode element may be appropriately designed so as to avoid deterioration of the photodiode element due to heat generation at the imaging point and to prevent the main beam and the sub beam from overlapping on the light receiving element.
[0075]
Here, a method of calculating the aberration amount and the like from the output of each photodiode shown in FIG. 9 will be described. It is assumed that the same symbol is used for the symbol of the image shown in FIG. 9 and the output signal from the photodiode where the image is copied.
In FIG. 2, an electrical signal from the optical pickup 30 is input to the focus error detection circuit 8, the tracking error detection circuit 9, and the aberration amount detection circuit 10, respectively, separately from the signal that is output as data. In each of these blocks, calculation of a focus error signal, a tracking error signal, and an aberration amount signal is performed and input to the servo processing circuit 16. Here, the electrical signal from the optical pickup 30 refers to an electrical signal based on each photodiode.
[0076]
In the aberration amount detection circuit 10, the first photodiode 43₊Output from the second photodiode 43₋The aberration amount ab can be detected only by the output from, specifically, ab = (as₊+ Ac₊)-(As₋+ Ac₋) This is simply the first photodiode 43.₊Output from the second photodiode 43₋The amount of aberration can be obtained by a very simple calculation simply by subtracting the outputs from. As another calculation method, ab = ac₊-Ac₋Can also be raised. This method is considered to be the simplest method. Ab = as₊-As₋Or ab = (ac₊+ As₋)-(Ac₋+ As₊) Etc.
[0077]
In this embodiment, the tracking error can also be corrected, so that the first and second photodiodes 43 can be corrected.₊43₋The laser beam received by the laser beam is approximately half-circular in the hologram 45. However, as shown in FIG. 6, a circular laser beam using total reflected light is used to correct the aberration. May be used.
In addition, the focus error signal is simply the first photodiode 43 based on the output from each photodiode shown in FIG.₊Output from the second photodiode 43₋Can be calculated using only the signal from Specifically, fo = (ac₊+ As₋)-(Ac₋+ As₊). As in the other aberration amount detection circuit, fo = ac₊-Ac₋And fo = as₊-As₋It is also good.
[0078]
The tracking error signal is, for example, tr = (bp₊+ Bp₋-Cp₊-Cp₋) -K (bq₊+ Bq₋+ Br₊+ Br₋-Cq₊-Cq₋-Cr₊-Cr₋) And can be calculated. However, k is a constant. Or tr = (bq₊+ Bq₋+ Cq₊+ Cq₋)-(Br₊+ Br₋+ Cr₊+ Cr₋).
[0079]
The signal output as data may be the sum of all signals on the + 1st order side and the -1st order side.
[0080]
Based on the focus error signal, tracking error signal, and aberration amount signal obtained in this way, the focus driver current, tracking driver current 24 and the focus drive current and tracking drive current are passed from the focus driver 22, tracking driver 23, and aberration correction driver 24 via the servo processing circuit 16. The aberration amount correction drive is output. Then, as shown in FIG. 3, the focus actuator 38 is operated by the focus drive current, and the position of the focus lens 39 is adjusted. In addition, tracking is corrected by the tracking drive current. The aberration correction actuator 36 is operated by the aberration amount correction drive current, and the position of the aberration correction lens is adjusted.
[0081]
In this way, focus and tracking are adjusted, and aberrations are reduced. This aberration reduction operation may be set so that the signal is corrected once before reading the signal from the optical disc 2 or before reading, and thereafter the aberration is not particularly corrected. Or it is good also as a setting which correct | amends an aberration continuously or in multiple times.
[0082]
FIG. 10 shows another example of an optical pickup which is an optical signal detection apparatus according to the present invention. In this embodiment, the optical pickup 30 'can be applied for reproduction and recording. Note that the same reference numerals are given to the same components as those of the optical pickup 30 shown in FIG. 3, and detailed description thereof will be omitted.
[0083]
The light source 31 is a semiconductor laser, and the laser light emitted from the light source 31 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 32 and is incident on the beam shaping prism 33, so that the laser light has a substantially perfect circle. These structures are the same as the example of the optical pickup shown in FIG.
[0084]
The laser light that has passed through the beam shaping prism 33 is incident on a first polarization beam splitter 34a, which is a kind of half prism. Although omitted in this figure, a power monitor photodiode is provided in the same manner as in FIG. 3, and about 10% of the laser light emitted from the light source is reflected by the power monitor photodiode, and the laser emitted from the light source 31 is provided. A configuration for monitoring the intensity of light may be employed.
[0085]
The laser beam emitted from the first beam splitter 34a passes through the second beam splitter 34b. The power monitor photodiode described above may be provided at a position corresponding to the second beam splitter 34b instead of a position corresponding to the first beam splitter 34a. Thereafter, the laser light that has passed through the second beam splitter 34 b passes through the quarter-wave plate 35, the aberration correction lens 37, and the focus lens 39. The operation here is also the same as that of the example of the optical pickup shown in FIG.
[0086]
As in the example shown in FIG. 3, the aberration correction lens 37 and the focus lens 39 are held by an aberration correction actuator 36 and a focus actuator 38 that include a combination of a coil and a magnet as main components. The current and the focus correction signal are adjusted respectively. The optical pickup is also adjusted for tracking by a tracking correction signal from the tracking driver 23.
[0087]
The laser light that has passed through the focus lens 39 is incident on the reflecting surface 2a of the optical disc 2 through the protective film 2b of the optical disc 2. The laser light incident on the reflecting surface 2a is reflected by this reflecting layer to become a returning laser light, and passes through the focus lens 39 and the aberration correction lens 37 along the original optical path, and then enters the quarter wavelength plate 35. Incident. Then, the return light passes through the quarter-wave plate 35 to become linearly polarized light at the time of incidence, and then the returned laser light enters the second polarization beam splitter 34b.
[0088]
The return laser light incident on the second polarization beam splitter 34b reflects about 45% of the return light and transmits the remaining 55%. The transmitted laser light is incident on the first polarizing beam splitter 34a from the second polarizing beam splitter 34b. The return laser light incident on the first polarization beam splitter 34a reflects about 82% of the return light and transmits the remaining 18%.
Thus, the light reflected by the second and first polarization beam splitters 34b and 34a is reflected by the second cylindrical lens 41, respectively.₋And the first cylindrical lens 41₊And is condensed by the refraction of the lens.
[0089]
The second cylindrical lens 41 is reflected by the second polarizing beam splitter 34b.₋The laser light condensed in the step is diffused after the image formation at the image formation point X, and the second photodiode 43 which is the second light receiving element.₋Is received. Further, it is reflected by the first polarization beam splitter 34a and is a cylindrical lens 41.₊The laser beam condensed by the first photodiode 43 which is the first light receiving element before the image formation point.₊Is received. Here, the first and second photodiodes 34.₊43₋The configuration of is the same as that of the photodiode shown in FIG.
[0090]
Then, the first photodiode 43₊The first cylindrical lens 43 when the laser beam temporarily passes through₊When the virtual image forming point of the laser beam condensed in step X ′ is X ′, the first photodiode 43 from the virtual image forming point X ′ is used.₊To the second photodiode 43 from the imaging point X₋To the first photodiode 43 so as to be substantially the same distance.₊And the second photodiode 43₋Is installed. Therefore, the first photodiode 43₊Second photodiode 43₋The image of the laser beam received at is symmetrical in an ideal state with no aberrations.
[0091]
In this embodiment, two polarization beam splitters, which are a kind of half prism, are used as a means for guiding laser light to a photodiode. However, a part of the light is transmitted through one or both, and a part of the light is transmitted. A parallel plate element such as a reflecting half mirror may be used.
[0092]
Also in this example, as shown in FIG. 6, the component in the track direction of the laser beam reflected by the optical disc 2 is the first light receiving region 43c.₊And second light receiving area 43s₊First and second photodiodes 43 so as to be perpendicular to the boundary of₊43₋Is preferably installed.
[0093]
FIG. 11 is a diagram showing still another embodiment according to the present invention. This embodiment is an example in which a photodiode is provided in a semiconductor laser device that is a light source. In the present embodiment, the optical pickup 30 ″ can be applied to both reproduction and recording. Note that a portion related to the same configuration as the optical pickups 30 and 30 ′ shown in FIGS. Are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
[0094]
The semiconductor laser element laser light of the semiconductor laser device 50 that emits and receives light is converted into parallel rays by the collimator lens 32, is incident on the beam shaping prism 33, and is a perfect circle of the laser light. These configurations are the same as those of the optical pickups 30 and 30 'shown in FIGS.
[0095]
The laser light that has passed through the beam shaping prism 33 passes through the quarter-wave plate 35, the aberration correction lens 37, and the focus lens 39. The operation here is also the same as the example of the optical pickups 30 and 30 'shown in FIGS.
As in the example shown in FIGS. 3 and 10, the aberration correction lens 37 and the focus lens 39 are held by an aberration correction actuator 36 and a focus actuator 38 including a combination of a coil and a magnet as main components. Adjustment is performed by an aberration correction signal from the aberration correction driver 24 and a focus correction signal from the focus driver 22, respectively. The optical pickup is also adjusted for tracking by a tracking correction signal from the tracking driver 23.
[0096]
The laser light that has passed through the focus lens 39 is incident on the reflecting surface 2a of the optical disc 2 through the protective film 2b of the optical disc 2. The laser light incident on the reflecting surface 2a is reflected by this reflecting layer to become a returning laser light, and passes through the focus lens 39 and the aberration correction lens 37 along the original optical path, and then enters the quarter wavelength plate 35. Incident. The operation here is also the same as that of the optical pickups 30 and 30 'shown in FIGS.
[0097]
The return light of the laser light that has passed through the quarter-wave plate 35 passes through the beam shaping prism 33 again, is collected by the collimator lens 32, and is received in the semiconductor laser device 50 that emits and receives light.
[0098]
FIG. 12 is a schematic diagram showing a specific configuration of the semiconductor laser device 50 that emits and receives light shown in FIG. In the semiconductor laser device 50, a heat sink 56 is provided integrally with the pedestal 51 on a pedestal 51 made of a disk-shaped insulator. On the heat sink 56, a semiconductor laser element 55, which is a light emitting element, is installed with the laser oscillation surface facing upward. Laser light oscillated upward from the semiconductor laser element 55 is applied to the optical disc 2 as shown in FIG. Although not shown, a monitoring photodiode may be installed at a position where the laser light oscillated by the semiconductor laser element 55 can be received. In this case, the output of the laser light oscillated from the semiconductor laser element 55 is adjusted based on the detection result of the monitoring photodiode.
[0099]
On the pedestal 51, the first photodiode 57, which is the first and second light receiving elements for signal detection, is positioned at a position where the laser light irradiated from the semiconductor laser element 55 and reflected by the optical disk can be received.₊And the second photodiode 57₋Is installed. A plurality of leads 58 are attached to the pedestal 51 and pass through the pedestal 51 to reach the upper surface thereof.
The end portions of the lead terminals 58 are connected to the semiconductor laser element 55, the first and second photodiodes 57, respectively.₊, 57₋Are electrically connected by wire bonding (not shown).
[0100]
Heat sink 56, semiconductor laser element 55, and first and second photodiodes 57 on pedestal 51₊, 57₋Are covered by an outer casing 52 bonded to a pedestal 51. The outer casing 52 has a cylindrical shape with a bottom surface opened and an opening 54 provided on the top surface. The opening 54 on the upper surface has a circular shape, and the opening 54 is closed by a hologram 53 attached to the upper surface of the outer casing 53.
[0101]
The outer casing 53 is filled and filled with a transparent fluid material. This fluid material is, for example, silicon oil, fluorine-based inert liquid, mineral oil or the like having transparency that can transmit the wavelength of the laser light oscillated from the semiconductor laser element 55.
[0102]
In such a semiconductor laser device 30, the laser light oscillated from the semiconductor laser element 55 is applied to the optical disk through the fluid material and the hologram 53.
[0103]
The laser light reflected by the optical disk and collected by the collimator lens 32 shown in FIG. 11 is split by the hologram 53, irradiated to the first photodiode before imaging, and to the second photodiode, After imaging at the imaging point X, the light is irradiated in a diffused state. At this time, the first photodiode 57₊The imaging point when the laser beam is transmitted through is defined as a virtual imaging point X ′, the distance from the virtual imaging point X ′ to the first photodiode, and the second photodiode 57 from the imaging point X.₋The first photodiode 57 has a substantially equal distance.₊And the second photodiode 57₋Is installed.
[0104]
The first and second photodiodes 57₊, 57₋6 has the same configuration as the photodiode shown in FIG. 6, and each diode is mainly classified into two types of regions, and one type of region is sandwiched between the other types of regions. It has become. It is preferable that the boundary line between the first region and the second light receiving region is installed so as to be substantially perpendicular to the grating that is the grating of the hologram 53.
[0105]
Also in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the component in the track direction of the laser light reflected by the optical disc 2 is perpendicular to the boundary between the first light receiving region and the second light receiving region. First and second photodiodes 57₊, 57₋Is preferably installed.
[0106]
In all the embodiments described above, the apparatus including the optical pickup as the optical signal detection apparatus, the aberration detection circuit, the aberration control circuit, and the aberration correction driver can be used as the aberration amount detection apparatus.
[0107]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples.
In this embodiment, the photodiode that is the light receiving device is a light receiving device having the same concept as that described with reference to FIG. 8, but only the semicircular region 45a in FIG. The regions 45b and 45c are not considered. The photodiode used was a light receiving element having the same concept as described with reference to FIG. The laser wavelength was λ = 405 nm, and the numerical aperture NA = 0.1 on the return path side.
[0108]
Further, the η-axis direction that is the vertical direction of each image is the boundary direction between the first region and the second region shown in FIG. Therefore, when the direction of the boundary and the track direction 2c of the optical disc 2 are perpendicular to each other, the component of the track direction 2c shown in FIG. 6 is included in the ξ-axis direction that is the horizontal direction of each image. Furthermore, when the hologram grating is perpendicular to the boundary direction, a grating component is included in the ξ-axis direction, which is the horizontal direction of each image.
[0109]
FIG. 13 shows a graph of the image when the protective film thickness of the optical disk is 20 μm thinner than the specified thickness of 0.1 mm, and the light intensity in the horizontal axis direction passing through the center of the image, that is, η = 0. It is a set.
[0110]
In the figure, A is the result at −500λ or 0.203 mm from the imaging point. As is apparent from the graph, it can be seen that the light rises rapidly around ξ = 0 μm. A very weak peak can also be seen around ξ = 80 μm.
[0111]
B is the result at −1000λ or 0.405 mm from the image formation point. As is apparent from the graph, there is a strong peak around ξ = 35 μm, but the steepness is less than the peak indicated by A. Further, weak light intensity is observed from around ξ = 70 μm to the beginning.
[0112]
C is the result at −2000λ, that is, 0.81 μm from the imaging point. As is apparent from the graph, peaks appear around ξ = 20 μm and around 40 μm, and peaks around ξ = 60 μm and around 90 μm are slightly stronger than the peaks around ξ = 20 μm and around 40 μm.
[0113]
Note that the images and graphs whose distances from the image forming point are + 500λ, + 1000λ, and + 2000λ are the images and graphs of A, B, and C that are returned symmetrically in this order.
[0114]
FIG. 14 is a graph of the image when the protective film thickness of the optical disk is a specified thickness of 0.1 mm and no error, and the light intensity in the horizontal axis direction passing through the center of the image, that is, η = 0. Is a set. Therefore, no aberration occurs in this embodiment.
[0115]
In the figure, A is the result at −500λ or 0.203 mm from the imaging point. As is apparent from the graph, the light has a peak around ξ = 5 μm.
[0116]
B is the result at −1000λ or 0.405 mm from the image formation point. As is apparent from the graph, peaks can be observed around ξ = 10 μm, 20 μm, and 30 μm, and peaks can also be seen around ξ = 80 μm.
[0117]
C is the result at −2000λ, that is, 0.81 μm from the imaging point. As is apparent from the graph, a gentle peak appears from around ξ = 20 μm to around 70 μm, and a sharp and strong peak appears around ξ = 110 μm.
[0118]
Note that the images and graphs whose distances from the image forming point are + 500λ, + 1000λ, and + 2000λ are the images and graphs of A, B, and C that are returned symmetrically in this order.
[0119]
FIG. 15 is a graph of the image when the protective film thickness of the optical disk is 20 μm thicker than the prescribed thickness of 0.6 mm, and the graph of the light intensity in the horizontal axis direction passing through the center of the image, that is, η = 0. It is a set.
[0120]
In the figure, A is the result at −500λ or 0.203 mm from the imaging point. As is apparent from the graph, it can be seen that the light rises rapidly around ξ = 5 μm. A weak peak can be seen around ξ = 80 μm.
[0121]
B is the result at −1000λ or 0.405 mm from the image formation point. As is clear from the graph, there is a strong peak around ξ = 10 μm, but the steepness is less than that of the peak indicated by A. Further, a relatively strong peak can be seen around ξ = 80 μm, and a peak can also be seen around ξ = 100 μm.
[0122]
C is the result at −2000λ, that is, 0.81 μm from the imaging point. As is apparent from the graph, a gentle peak appears around ξ = 20 μm, and a sharp and strong peak appears around ξ = 110 μm.
[0123]
Note that the images and graphs whose distances from the image forming point are + 500λ, + 1000λ, and + 2000λ are the images and graphs of A, B, and C that are returned symmetrically in this order.
[0124]
FIG. 16 shows the first light receiving region 43c of the photodiode which is the light receiving element described with reference to FIG.₊Aberration amount signal ab = ac for the thickness error of the protective film 2b using a plurality of values of the width a of₊-Ac₋+ As₋-As₊It is the graph which showed each. In this graph, the spot intensity distribution in which the thickness error is converted into the corresponding spherical aberration amount is calculated by simulation based on the scalar diffraction theory, and the signal output is obtained by calculating the amount of light falling on each light receiving region. The numerical aperture NA used in the calculation is 0.1, the wavelength is 405 nm, and the distance from the imaging point to the photodiode is 0.324 mm (800λ).
[0125]
As is clear from each graph, the first light receiving region 43c.₊(43c₋) Of a = 40, 50, and 60 μm, the output change is large, but when a = 30 μm, the output change is extremely small compared to the others, and when a = 20 μm, the protection film thickness error is within ± 20 μm. It turns out that it has a local minimum and does not change monotonously. From this graph, it can be seen that aberration detection is easy when a = 40, 50, and 60 μm.
[0126]
FIG. 17 shows a focus signal fo = ac for the thickness error of the protective film 2b under the same conditions as FIG.₊-Ac₋Is shown. As is clear from this result, the first light receiving region 43c.₊(43c₋When the width a is a = 40, 50, and 60 μm, the output change is small, but when a = 30 μm, the output change is larger than the others. From this, it is shown that when a = 30 μm, there is a possibility of affecting the focus control if the aberration amount is large.
[0127]
FIG. 18 shows the first light receiving region 43c when the aberration amount is ± 20 μm.₊(43c₋) Of the aberration amount signal and the output value of the focus signal with respect to the width a. In the system under this condition, since there is no defocus and only spherical aberration exists, it is preferable that the aberration amount signal is as large as possible and the focus signal is as small as possible so as not to affect the focus control. Therefore, as is apparent from the result of FIG. 18, it is desirable that the light receiving element width a is designed to be within a = 40 to 60 μm.
[0128]
In this example, the calculation for detecting the aberration amount signal is ab = ac₊-Ac₋+ As₋-As₊And the calculation for detecting the focus signal is fo = ac₊-Ac₋However, as described above, the calculation method of each signal is not limited to these, and may be appropriately determined according to the design situation such as the optical system and the width of the light receiving element.
[0129]
FIG. 19 shows the first light receiving region 43c of the photodiode which is the light receiving element described with reference to FIG.₊Using a plurality of values of the width a, the distance from the imaging point of the photodiode as the light receiving element and the focus signal fo = ac₊-Ac₋+ As_--As₊It is the graph which showed each S-shaped curve amplitude. In this graph, there is no thickness error of the protective layer 2b, the numerical aperture NA is 0.1, and the wavelength is 405 nm. As is clear from this figure, when the light receiving element width a is in the range of a = 40 to 60 μm, the output of the focus signal tends to decrease sharply when the detection position is 0.2 mm or less. On the other hand, the focus signal also tends to increase as the distance from the imaging point to the photodiode increases. However, if the distance exceeds 0.8 mm, the light intensity distribution on the light receiving element shown in FIGS. Therefore, there is a possibility that the light of the sub-beam that forms an image adjacently leaks and enters, which causes the quality of the focus signal and the aberration amount signal to deteriorate. Since the spread of the light intensity distribution on the light receiving element is substantially proportional to the numerical aperture NA on the return path side, the distance from the imaging point to the photodiode is 2 NA to 8 NA mm, that is, 0.2 to 0.8 mm under the conditions of FIG. It is desirable to be.
[0130]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the reflected light diffracted by the hologram does not need to form an image on each light receiving element, and even if each light receiving region is divided, the image can be easily formed on the dividing line. Can be located. Therefore, the position and orientation of the light receiving element can be easily set.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a light receiving device used in a conventional aberration amount detecting device.
FIG. 2 is a block diagram showing an optical disc reproducing apparatus which is an aspect of the optical signal reproducing apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram schematically showing an optical system of an optical pickup which is an embodiment of an optical signal detection device according to the present invention.
4 shows an example of a light receiving block shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 shows another example of the light receiving block D shown in FIG. 3;
FIG. 6 is a diagram showing a light receiving region of a first photodiode.
7 is a diagram showing another embodiment of the light receiving block shown in FIG. 3. FIG.
8 is a perspective view showing in detail a light receiving portion of the light receiving block shown in FIG. 7;
FIG. 9 is a schematic diagram as a premise for calculating an aberration amount and the like using the hologram divided into three regions described in FIG. 8;
FIG. 10 shows another example of an optical pickup which is an optical signal detection apparatus according to the present invention.
FIG. 11 is a view showing still another embodiment of an optical pickup which is an optical signal detection apparatus according to the present invention.
12 is a schematic diagram showing a specific configuration of the semiconductor laser device that emits and receives light shown in FIG. 11. FIG.
FIG. 13 is a set of graphs showing the state of an image appearing on a light receiving element and the light intensity in the horizontal axis direction passing through the center of the image.
FIG. 14 is a set of graphs showing a state of an image appearing on a light receiving element and a light intensity in a horizontal axis direction passing through the center of the image.
FIG. 15 is a set of graphs showing the state of an image appearing on a light receiving element and the light intensity in the horizontal axis direction passing through the center of the image.
FIG. 16 is a graph showing a change in an aberration amount signal with respect to a thickness error of the protective film using a plurality of widths of the first light receiving region of the light receiving element.
FIG. 17 is a graph showing changes in the focus signal with respect to the thickness error of the protective film using a plurality of widths of the first light receiving region of the light receiving element.
FIG. 18 shows output values of an aberration amount signal and a focus signal with respect to the width of the first light receiving region when the aberration amount is constant.
FIG. 19 is a graph showing the distance from the imaging point of the light receiving element and the S-curve amplitude of the focus signal using a plurality of width values of the first light receiving region of the light receiving element.
[Explanation of symbols]
1 Optical disk playback device
2 Optical disc
4 RF amplifier
6 Waveform equalizer
7 Shaper
8 Focus error detection circuit
9 Tracking error detection circuit
10 Aberration detection circuit
16 Servo processing circuit
17 Focus control circuit
18 Tracking control circuit
19 Aberration control circuit
22 Focus driver
23 Tracking driver
24 Aberration correction driver
30, 30 ', 30 "optical pickup
31, 50 Semiconductor laser equipment
32 Collimator lens
33 Beam-shaping prism
34 Polarizing beam splitter
35 1/4 wave plate
37 Aberration correction lens
39 Focus lens
41 Cylindrical lens
42 Light receiver
43₊43₋     First and second light receiving elements
44 half prism
45, 53 hologram
55 Light Emitting Element
57₊, 57₋     First and second light receiving elements

Claims

A first light receiving element for receiving the condensed light before imaging, and a second light receiving element for receiving the condensed light after imaging, the first light receiving element and the second light receiving element. The light receiving element is a light receiving device arranged at an approximately equal distance from an image formation point of the collected light,
The first light receiving element and the second light receiving element are the same light receiving element,
The first light receiving element and the second light receiving element are configured to receive a first light receiving region that receives light including light at a substantially center of the collected light and a light at a substantially center of the collected light. A second light receiving region that receives light not included, and the first light receiving region is sandwiched between the second light receiving regions ,
A width of the first light receiving region in a direction perpendicular to a boundary between the first light receiving region and the second light receiving region is in a range of 40 to 60 μm .

Wherein the first light receiving element and the second light receiving element, a light receiving device according to claim 1, characterized in that it is arranged at a position of 2NA~8NAmm from the imaging point of the light. However, NA is the numerical aperture on the return path side.

The second light receiving element, a light receiving device according to claim 1 or 2, characterized in that for receiving light reflected by the first light receiving element.

The first light receiving elements receive one of the light dispersed by the spectroscopic means, receiving according to claim 1 or 2, wherein the second light receiving element is characterized in that for receiving the other of the light dispersed apparatus.

5. The light receiving device according to claim 4, wherein the spectroscopic means is a half prism or a parallel plate element.

The light receiving device according to claim 4, wherein the spectroscopic means is a hologram.

The first boundary of the light-receiving region and the second light receiving region of the light receiving device according to claim 6, wherein a grating direction substantially perpendicular of the hologram.

The light receiving device according to claim 4 , wherein the spectroscopic means splits the condensed light.

Characterized in that to detect the aberration amount using an output from the output and the second light receiving element from said first light-receiving element in the light receiving device according to any one of claims 1-8 Aberration detection device.

The aberration amount according to claim 9 , wherein an output from the first light receiving element and an output from the second light receiving element are outputs from the first light receiving region in each light receiving element. Detection device.

The aberration amount detection apparatus according to claim 9 or 10, wherein an aberration amount is detected by using a difference between an output from the first light receiving element and an output from the second light receiving element.

An aberration amount detection device for detecting an aberration amount of condensed light,
A first light receiving element that is disposed at substantially the same distance from an image formation point of the collected light and receives the collected light before the image formation, and a second light receiving the collected light after the image formation A light receiving element,
The first light receiving element and the second light receiving element are the same light receiving element,
The first light receiving element and the second light receiving element, the condenser and the first light receiving region of the light of the light have been substantial center of the light receiving including light, the approximate center of the condensed light light A second light receiving region that receives light that does not include light, and the first light receiving region is sandwiched between the second light receiving regions,
A width of the first light receiving region in a direction perpendicular to a boundary between the first light receiving region and the second light receiving region is in a range of 40 to 60 μm;
An aberration amount detection apparatus that detects an aberration amount by subtracting an output from the first light receiving element and an output from the second light receiving element.

The aberration amount detection apparatus according to claim 12, wherein the first light receiving element and the second light receiving element are arranged at a position of 2NA to 8NAmm from the image forming point. However, NA is the numerical aperture on the return path side.

The aberration amount detection apparatus according to claim 12, wherein the second light receiving element receives reflected light of the first light receiving element.

14. The aberration according to claim 12, wherein the first light receiving element receives one light split by the spectroscopic means, and the second light receiving element receives the other split light. Quantity detection device

The aberration amount detection apparatus according to claim 15, wherein the spectroscopic means is a half prism or a parallel plate element.

The aberration amount detection apparatus according to claim 15, wherein the spectroscopic unit is a hologram.

The aberration amount detection apparatus according to claim 15 , wherein the spectroscopic means splits the collected light.

An optical signal detection device that receives reflected light of light irradiated on an optical recording medium and detects a signal recorded on the optical recording medium,
A first light receiving element configured to collect the reflected light before receiving an image; and a second light receiving unit configured to receive the collected light after imaging. A light receiving element, and the first light receiving element and the second light receiving element are arranged at substantially equal distances from an imaging point of the collected light,
The first light receiving element and the second light receiving element are the same light receiving element,
The light receiving areas of the first light receiving element and the second light receiving element include a first light receiving area that receives light including light at substantially the center of the condensed light, and light at substantially the center of the collected light. A second light receiving region that receives light that does not include light, and the first light receiving region is sandwiched between the second light receiving regions,
The width of the first light receiving region in the direction perpendicular to the boundary between the first light receiving region and the second light receiving region is in the range of 40 to 60 μm,
Aberration correction means for performing correction to reduce the amount of aberration of the reflected light of the light irradiated on the optical recording medium by an aberration correction signal based on the output of the first light receiving element and the output of the second light receiving element. An optical signal detection device characterized by that.

Wherein the first light receiving region boundary of the second light receiving region, the optical signal detecting device according to claim 19, wherein the is perpendicular substantially the track direction component of the optical recording medium in the reflected light .

The output from the first light receiving element and the output from the second light receiving element are outputs from the first light receiving area in each of the light receiving elements. 21. The optical signal detection device according to 20.

The light according to any one of claims 19 to 21, wherein the first light receiving element and the second light receiving element are arranged at a position of 2 NA to 8 NAmm from the image formation point. Signal detection device. However, NA is the numerical aperture on the return path side.

The optical signal detection apparatus according to any one of claims 19 to 22, wherein the second light receiving element receives reflected light of the first light receiving element.

23. The device according to claim 19, wherein the first light receiving element receives one light split by the spectroscopic means, and the second light receiving element receives the other split light. The optical signal detection device described.

The optical signal detection device according to claim 24, wherein the spectroscopic means is a half prism or a parallel plate element.

The optical signal detection apparatus according to claim 24, wherein the spectroscopic means is a hologram.

The first boundary of the the light receiving region the second light receiving region of the optical signal detecting device according to claim 26, wherein the a grating direction substantially perpendicular of the hologram.

28. The optical signal detection apparatus according to claim 24 , wherein the spectroscopic means splits the collected light.

An aberration amount calculating means for calculating a value related to the amount of aberration based on the output of the first light receiving element and the output of the second light receiving element;
According to any one of claims 19 to 28, characterized in that it has a aberration correction signal generating means for generating the aberration correction signal based on a value related to the amount of aberration from the aberration calculating unit further Optical signal detector.

An optical signal reproducing apparatus that receives reflected light of light irradiated on an optical recording medium and reproduces a signal recorded on the optical recording medium,
An optical signal detection device according to any one of claims 19 to 29 ;
An aberration amount calculating means for calculating a value related to the amount of aberration based on the output of the first light receiving element and the output of the second light receiving element;
To have an aberration correcting signal generating means for generating an aberration correction signal for correcting to reduce the aberration of the reflected light of light irradiated to the optical recording medium based on the value related to the amount of aberration from the aberration calculating unit An optical signal reproducing device characterized by the above.

31. The optical signal reproducing apparatus according to claim 30, wherein the aberration amount calculation means calculates the aberration amount by subtracting the outputs of the first light receiving element and the second light receiving element.

32. The optical signal reproducing apparatus according to claim 30 , wherein outputs of the first light receiving element and the second light receiving element are also used for generating a focus correction signal.