(57)【要約】【課題】  リアルタイムで再生精度を格段と向上し得る球面収差検出装置及びその方法並びに光ピックアップを提案する。【解決手段】  光ディスクの基板厚のばらつきに応じて第２の球面収差が発生した場合、当該第２の球面収差の発生方向と球面収差発生手段による第１の球面収差の発生方向との差から得られる検出手段の各受光面での反射光の光量変化に基づいて、第２の球面収差の収差量を検出するようにした。また光ディスクの基板厚のばらつきに応じて球面収差が発生した場合、第１及び第２の検出手段におけるそれぞれ一方及び他方の受光面での反射光の光量変化に基づいて、球面収差の収差量を検出するようにした。【選択図】        図４
2006134500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの記録面から得られるレーザ光の反射光の光路上に設けられ、予め設定された所定方向及び所定量の第１の球面収差を発生させる球面収差発生手段と、
上記球面収差発生手段を介して得られた上記反射光を集光する集光手段と、
上記集光手段を介して集光された上記反射光の半分のみを遮光する遮光手段と、
一対の受光面を有し、上記集光手段を介して各上記受光面に入射された上記反射光の光量を検出する検出手段と
を具え、
上記検出手段は、
上記光ディスクの基板厚のばらつきに応じて第２の球面収差が発生した場合、当該第２の球面収差の発生方向と上記球面収差発生手段による上記第１の球面収差の発生方向との差から得られる各上記受光面での上記反射光の光量変化に基づいて、上記第２の球面収差の収差量を検出する
ことを特徴とする球面収差検出装置。
【請求項２】
上記球面収差発生手段、上記集光手段及び上記遮光手段は、単一の光学素子でなる
ことを特徴とする請求項１に記載の球面収差検出装置。
【請求項３】
光ディスクの記録面から得られるレーザ光の反射光の光路上に設けられ、予め設定された所定方向及び所定量の第１の球面収差を発生させる球面収差発生手段と、
上記球面収差発生手段を介して得られた上記反射光を２分割する光分割手段と、
上記光分割手段により２分割された各上記反射光の光路上にそれぞれ一対の受光面を有し、当該各反射光の光束の外側成分を一方の上記受光面で受光する一方、当該各反射光の光束の内側成分を他方の上記受光面で受光して、当該各反射光の光量を検出する第１及び第２の検出手段と
を具え、
上記第１及び第２の検出手段は、
上記光ディスクの基板厚のばらつきに応じて第２の球面収差が発生した場合、当該第２の球面収差の発生方向と上記球面収差発生手段による上記第１の球面収差の発生方向との差から得られる各上記受光面での上記反射光の光量変化に基づいて、上記第２の球面収差の収差量を検出する
ことを特徴とする球面収差検出装置。
【請求項４】
上記第１及び第２の検出手段は、
上記光分割手段により２分割された各上記反射光の光路上でかつ同一平面内に複数設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の球面収差検出装置。
【請求項５】
光ディスクの記録面から得られるレーザ光の反射光の光路上に設けられ、予め設定された所定方向及び所定量の第１の球面収差を発生させる第１のステップと、
上記第１の球面収差が発生された上記反射光を集光する第２のステップと、
集光された上記反射光の半分のみを遮光する第３のステップと、
一対の受光面に入射された上記反射光の光量を検出する第４のステップと
を具え、
上記第４のステップでは、
上記光ディスクの基板厚のばらつきに応じて第２の球面収差が発生した場合、当該第２の球面収差の発生方向と上記第１の球面収差の発生方向との差から得られる各上記受光面での上記反射光の光量変化に基づいて、上記第２の球面収差の収差量を検出する
ことを特徴とする球面収差検出方法。
【請求項６】
上記第１〜第３のステップでは、
上記第１のステップである上記第１の球面収差の発生、上記第２のステップである上記反射光の集光、及び上記第３のステップである上記反射光の半分のみの遮光の各処理を、単一の光学素子を用いた一連の処理として実行する
ことを特徴とする請求項５に記載の球面収差検出方法。
【請求項７】
光ディスクの記録面から得られるレーザ光の反射光の光路上に設けられ、予め設定された所定方向及び所定量の第１の球面収差を発生させる第１のステップと、
上記第１の球面収差が発生された上記反射光を２分割する第２のステップと、
２分割された各上記反射光がそれぞれ一対の受光面に入射され、当該各反射光の光束の外側成分を一方の上記受光面で受光する一方、当該各反射光の光束の内側成分を他方の上記受光面で受光して、当該各反射光の光量を検出する第３のステップと
を具え、
上記第３のステップでは、
上記光ディスクの基板厚のばらつきに応じて第２の球面収差が発生した場合、当該第２の球面収差の発生方向と上記第１の球面収差の発生方向との差から得られる各上記受光面での上記反射光の光量変化に基づいて、上記第２の球面収差の収差量を検出する
ことを特徴とする球面収差検出方法。
【請求項８】
上記第３のステップでは、
２分割された各上記反射光が入射される一対の受光面を、当該各反射光の光路上でかつ同一平面内に複数設けるようにした
ことを特徴とする請求項７に記載の球面収差検出方法。
【請求項９】
レーザ光源から出射されるレーザ光を光ディスクの記録面に照射し、当該記録面で変調された上記レーザ光の反射光の光量変化を検出するようになされた光ピックアップにおいて、
上記反射光の光路上に設けられ、当該反射光を２系統に分割させるビームスプリッタと、
上記ビームスプリッタにより分割された一方の上記反射光の光量変化を検出する第１の検出手段と、
上記ビームスプリッタにより分割された他方の上記反射光の光路上に設けられ、予め設定された所定方向及び所定量の第１の球面収差を発生させる球面収差発生手段と、
上記球面収差発生手段を介して得られた上記反射光を集光する集光手段と、
上記集光手段を介して集光された上記反射光の半分のみを遮光する遮光手段と、
一対の受光面を有し、上記集光手段を介して各上記受光面に入射された上記反射光の光量を検出する検出手段と
を具え、
上記検出手段は、
上記光ディスクの基板厚のばらつきに応じて第２の球面収差が発生した場合、当該第２の球面収差の発生方向と上記球面収差発生手段による上記第１の球面収差の発生方向との差から得られる各上記受光面での上記反射光の光量変化に基づいて、上記第２の球面収差の収差量を検出する
ことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１０】
上記レーザ光源及び上記光ディスク間における上記レーザ光の光路上に設けられ、当該レーザ光に所望パターンの位相差を発生させる球面収差補正手段と、
上記検出手段により検出された上記第２の球面収差の収差量に基づいて、上記球面収差補正手段の補正量を調整することにより上記第２の球面収差を補正する制御手段と
を具えることを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１１】
上記球面収差発生手段、上記集光手段及び上記遮光手段は、単一の光学素子でなる
ことを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１２】
レーザ光源から出射されるレーザ光を光ディスクの記録面に照射し、当該記録面で変調された上記レーザ光の反射光の光量変化を検出するようになされた光ピックアップにおいて、
上記反射光の光路上に設けられ、予め設定された所定方向及び所定量の第１の球面収差を発生させる球面収差発生手段と、
上記球面収差発生手段を介して得られた上記反射光を２分割する光分割手段と、
上記光分割手段により２分割された各上記反射光の光路上にそれぞれ一対の受光面を有し、当該各反射光の光束の外側成分を一方の上記受光面で受光する一方、当該各反射光の光束の内側成分を他方の上記受光面で受光して、当該各反射光の光量を検出する第１及び第２の検出手段と
を具え、
上記第１及び第２の検出手段は、
上記光ディスクの基板厚のばらつきに応じて第２の球面収差が発生した場合、当該第２の球面収差の発生方向と上記球面収差発生手段による上記第１の球面収差の発生方向との差から得られる各上記受光面での上記反射光の光量変化に基づいて、上記第２の球面収差の収差量を検出する
ことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１３】
上記レーザ光源及び上記光ディスク間における上記レーザ光の光路上に設けられ、当該レーザ光に所望パターンの位相差を発生させる球面収差補正手段と、
上記第１及び第２の検出手段により検出された上記球面収差の収差量に基づいて、上記球面収差補正手段の補正量を調整することにより上記球面収差を補正する制御手段と
を具えることを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ。
【請求項１４】
上記第１及び第２の検出手段は、
上記光分割手段により２分割された各上記反射光の光路上でかつ同一平面内に複数設けられている
ことを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は球面収差検出装置及びその方法並びに光ピックアップに関し、例えばＣＤ（Compact Disk）等の光ディスクを再生する光ディスク再生装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の光ディスク再生装置では、再生時、光ディスクを所定速度で回転させると共に、光ピックアップから光ディスクの記録面に照射させた光ビームのビームスポットを光ディスクのデータトラックに沿って径方向へ移動させるようにして、光ディスクから得られる反射光に基づくデータを再生するようになされている。
【０００３】
近年、光ディスクの高密度記録化の進展に伴い、光ディスクの記録面に形成されるビームスポットのスポット径を小さくするためには、光ピックアップ内の対物レンズの開口数（ＮＡ：Numerical Aperture）を高くする必要がある。
【０００４】
しかし光ディスクの基板厚にばらつきが生じた場合、そのばらつきに応じた球面収差が発生することから、光ディスクの記録面に照射されるレーザ光のビームスポットの周辺部がぼけた状態となり、当該光ディスクからの反射光のうちビームスポットの周辺部がノイズとなって再生データに悪影響を及ぼすおそれがあった。
【０００５】
実験上、光ディスクの記録面を焦点としたとき、その記録面に生じる球面収差が±0.070〔λｒｍｓ〕の範囲外となると、当該記録面において変調されたレーザ光の光量変化を有効に検出することが困難となる。
【０００６】
このような球面収差による再生特性の悪化を解消する１つの方法として、フォーカスエラー制御及びトラッキング制御等のキャリブレーション動作時に、ＲＦ信号最大やプッシュプル信号最大となるように補正素子を用いて補正を行うことにより、球面収差の収差量が最小になるように制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３６７１９７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、かかる特許文献１のような球面収差の補正方法では、再生時に球面収差そのものを検出していないため、球面収差の補正をより一層精度を高く行うことは非常に困難であった。
【０００８】
実際に、光ピックアップでは、再生時に球面収差の収差量をリアルタイムで検出することが非常に困難であるため、補正素子がキャリブレーションを行ったときからずれてしまった場合には球面収差の収差量が検出できなくなり、また光ディスクの基板厚の変動を補正できなくなる等の問題があった。
【０００９】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、リアルタイムで再生精度を格段と向上し得る球面収差検出装置及びその方法並びに光ピックアップを提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するため本発明においては、光ディスクの記録面から得られるレーザ光の反射光の光路上に設けられ、予め設定された所定方向及び所定量の第１の球面収差を発生させる球面収差発生手段と、球面収差発生手段を介して得られた反射光を集光する集光手段と、集光手段を介して集光された反射光の半分のみを遮光する遮光手段と、一対の受光面を有し、集光手段を介して各受光面に入射された反射光の光量を検出する検出手段とを設け、検出手段は、光ディスクの基板厚のばらつきに応じて第２の球面収差が発生した場合、当該第２の球面収差の発生方向と球面収差発生手段による第１の球面収差の発生方向との差から得られる各受光面での反射光の光量変化に基づいて、第２の球面収差の収差量を検出するようにした。かくして球面収差検出装置では、光ディスクの基板厚のばらつきに応じた球面収差の収差量を検出することができる。
【００１１】
また本発明においては、光ディスクの記録面から得られるレーザ光の反射光の光路上に設けられ、予め設定された所定方向及び所定量の第１の球面収差を発生させる球面収差発生手段と、球面収差発生手段を介して得られた反射光を２分割する光分割手段と、光分割手段により２分割された各反射光の光路上にそれぞれ一対の受光面を有し、当該各反射光の光束の外側成分を一方の受光面で受光する一方、当該各反射光の光束の内側成分を他方の受光面で受光して、当該各反射光の光量を検出する第１及び第２の検出手段とを設け、第１及び第２の検出手段は、光ディスクの基板厚のばらつきに応じて第２の球面収差が発生した場合、当該第２の球面収差の発生方向と球面収差発生手段による第１の球面収差の発生方向との差から得られる各受光面での反射光の光量変化に基づいて、第２の球面収差の収差量を検出するようにした。かくして球面収差検出装置では、光ディスクの基板厚のばらつきに応じた球面収差の収差量を検出することができる。
【００１２】
さらに本発明においては、光ディスクの記録面から得られるレーザ光の反射光の光路上に設けられ、予め設定された所定方向及び所定量の第１の球面収差を発生させる第１のステップと、第１の球面収差が発生された反射光を集光する第２のステップと、集光された反射光の半分のみを遮光する第３のステップと、一対の受光面に入射された反射光の光量を検出する第４のステップとを設け、第４のステップでは、光ディスクの基板厚のばらつきに応じて第２の球面収差が発生した場合、当該第２の球面収差の発生方向と第１の球面収差の発生方向との差から得られる各受光面での反射光の光量変化に基づいて、第２の球面収差の収差量を検出する。かくして球面収差検出方法では、光ディスクの基板厚のばらつきに応じた球面収差の収差量を検出することができる。
【００１３】
さらに本発明においては、光ディスクの記録面から得られるレーザ光の反射光の光路上に設けられ、予め設定された所定方向及び所定量の第１の球面収差を発生させる第１のステップと、第１の球面収差が発生された反射光を２分割する第２のステップと、２分割された各反射光がそれぞれ一対の受光面に入射され、当該各反射光の光束の外側成分を一方の受光面で受光する一方、当該各反射光の光束の内側成分を他方の受光面で受光して、当該各反射光の光量を検出する第３のステップとを設け、第３のステップでは、光ディスクの基板厚のばらつきに応じて第２の球面収差が発生した場合、当該第２の球面収差の発生方向と第１の球面収差の発生方向との差から得られる各受光面での反射光の光量変化に基づいて、第２の球面収差の収差量を検出する。かくして球面収差検出方法では、光ディスクの基板厚のばらつきに応じた球面収差の収差量を検出することができる。
【００１４】
さらに本発明においては、レーザ光源から出射されるレーザ光を光ディスクの記録面に照射し、当該記録面で変調されたレーザ光の反射光の光量変化を検出するようになされた光ピックアップにおいて、反射光の光路上に設けられ、当該反射光を２系統に分割させるビームスプリッタと、ビームスプリッタにより分割された一方の反射光の光量変化を検出する第１の検出手段と、ビームスプリッタにより分割された他方の反射光の光路上に設けられ、予め設定された所定方向及び所定量の第１の球面収差を発生させる球面収差発生手段と、球面収差発生手段を介して得られた反射光を集光する集光手段と、集光手段を介して集光された反射光の半分のみを遮光する遮光手段と、一対の受光面を有し、集光手段を介して各受光面に入射された反射光の光量を検出する検出手段とを設け、検出手段は、光ディスクの基板厚のばらつきに応じて第２の球面収差が発生した場合、当該第２の球面収差の発生方向と球面収差発生手段による第１の球面収差の発生方向との差から得られる各受光面での反射光の光量変化に基づいて、第２の球面収差の収差量を検出する。かくして光ピックアップでは、光ディスクの基板厚のばらつきに応じた球面収差の収差量を検出することができる。
【００１５】
さらに本発明においては、レーザ光源から出射されるレーザ光を光ディスクの記録面に照射し、当該記録面で変調されたレーザ光の反射光の光量変化を検出するようになされた光ピックアップにおいて、反射光の光路上に設けられ、予め設定された所定方向及び所定量の第１の球面収差を発生させる球面収差発生手段と、球面収差発生手段を介して得られた反射光を２分割する光分割手段と、光分割手段により２分割された各反射光の光路上にそれぞれ一対の受光面を有し、当該各反射光の光束の外側成分を一方の受光面で受光する一方、当該各反射光の光束の内側成分を他方の受光面で受光して、当該各反射光の光量を検出する第１及び第２の検出手段とを設け、第１及び第２の検出手段は、光ディスクの基板厚のばらつきに応じて第２の球面収差が発生した場合、当該第２の球面収差の発生方向と球面収差発生手段による第１の球面収差の発生方向との差から得られる各受光面での反射光の光量変化に基づいて、第２の球面収差の収差量を検出する。かくして光ピックアップでは、光ディスクの基板厚のばらつきに応じた球面収差の収差量を検出することができる。
【発明の効果】
【００１６】
上述のように本発明によれば、光ディスクの基板厚のばらつきに応じて第２の球面収差が発生した場合、当該第２の球面収差の発生方向と球面収差発生手段による第１の球面収差の発生方向との差から得られる検出手段の各受光面での反射光の光量変化に基づいて、第２の球面収差の収差量を検出するようにしたことにより、光ディスクの基板厚のばらつきに応じた球面収差の収差量を検出することができ、かくしてリアルタイムで再生精度を格段と向上し得る球面収差検出装置及びその方法並びに光ピックアップを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１８】
（１）第１の実施の形態
（１−１）第１の実施の形態による光ピックアップの構成
図１において、１は全体として第１の実施の形態による光ピックアップを示し、ＬＤ（Laser Diode）ドライバ２の制御に応じてレーザ光源３から出射したレーザ光Ｌ１は、コリメータレンズ４を介して略平行光に収束された後、第１のビームスプリッタ５及び後述する球面収差補正素子６を透過して、対物レンズ７を介して光ディスク８の記録面８Ａに集光して照射される。
【００１９】
光ディスク８の記録面８Ａにおけるレーザ光Ｌ１の反射光Ｌ２は、対物レンズ７及び続く球面収差補正素子６を介して第１のビームスプリッタ５で反射された後、第２のビームスプリッタ９をそのまま透過して集光レンズ１０を介して光量検出用の第１のフォトディテクタ１１に集光される。
【００２０】
この第１のフォトディテクタ１１において、受光した反射光Ｌ２を電気信号に変換することにより再生信号を得ると共に、当該反射光Ｌ２に基づいて光ディスク８の記録面８Ａにおいて変調された光量変化を検出することにより、トラッキングエラー及びフォーカスエラー等のサーボエラーを検出するようになされている。
【００２１】
かかる構成に加えて、本実施の形態による光ピックアップ１では、第２のビームスプリッタ９で反射された反射光Ｌ２の光路上に、球面収差プレート１２、集光レンズ１３及び遮光板１４でなる球面収差発生部１５と、当該球面収差発生部１５から得られた反射光Ｌ２が集光される球面収差検出用の第２のフォトディテクタ１６とが設けられている。
【００２２】
この球面収差発生部１５において、球面収差プレート１２は、第２のビームスプリッタ９で反射された反射光Ｌ２に球面収差を発生させる光学素子である。この球面収差プレート１２を介して球面収差が発生した反射光Ｌ２は、集光レンズ１３を介して第２のフォトディテクタ１６に集光される。
【００２３】
この第２のフォトディテクタ１６は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、２分割された受光面１６Ａ、１６Ｂを有し、当該受光面１６Ａ、１６Ｂ間の分割線が集光レンズ１３の光軸上に位置し、球面収差プレート１２が存在しない場合であって光ディスク８の記録面８Ａに発生した球面収差が０（又は所定の目標値）のときに、双方の受光面１６Ａ、１６Ｂに入射する反射光Ｌ２の光量が等しくなるように、配置状態が予め固定されている。
【００２４】
また遮光板１４は、集光レンズ１３及び第２のフォトディテクタ１６間において、一端部分であるナイフエッジが集光レンズ１３の光軸と一致すると共に、集光レンズ１３の外側を通過した光が第２のフォトディテクタ１６の集光位置よりも奥で、かつ集光レンズ１３の内側を通過した光が第２のフォトディテクタ１６の集光位置よりも手前になるように配置されている。
【００２５】
この第２のフォトディテクタ１６において、双方の受光面１６Ａ、１６Ｂに入射した反射光Ｌ２の光量の差分値を求め、当該差分値を表す電気信号を制御回路１７に送出する。この制御回路１７は、反射光Ｌ２の光量の差分値に基づいて、当該反射光Ｌ２に生じた球面収差の収差量を検出する。そして制御回路１７は、検出した球面収差の収差量に基づいて、反射光Ｌ２の光量の差分値が０になるように球面収差補正素子６の補正量を調整する。
【００２６】
なお、この球面収差補正素子６は、２枚のガラス基板間に所定パターンの透明電極を挟み込んで形成され（図示せず）、当該透明電極に交流電圧が印加されることにより、複屈折を生じて透過光に所望パターンの位相差を発生させるようになされている。
【００２７】
このように光ピックアップ１では、第２のフォトディテクタ１６の双方の受光面１６Ａ、１６Ｂに入射される反射光Ｌ２を比較することにより、球面収差の収差量を検出することができると共に、当該収差量に基づいて球面収差補正素子６内の透明電極に供給する電圧をフィードバック的に調整することにより、光ディスク８の基板厚のばらつきに応じて発生した球面収差を補正することができる。
【００２８】
（１−２）球面収差検出の原理
ここで上述した図１に示す球面収差発生部１５における球面収差検出の原理について説明する。その前提として、集光レンズ１３について、当該集光レンズ１３の内側に向かうにつれて開口数（ＮＡ）が低くなる一方、集光レンズ１３の外側に向かうにつれて開口数（ＮＡ）が高くなるように予め設計しておく。
【００２９】
かかる集光レンズ１３に入射する光に球面収差が発生している場合、集光レンズ１３の内側である光軸に近い部分を通過する光と、集光レンズ１３の外側である光軸に遠い部分を通過する光とでは、焦点の位置が変わることとなる。
【００３０】
一般的な集光レンズＡＬの集光状態（図３（Ａ））と異なり、この集光レンズ１３の外側付近を通過した光の成分は、当該集光レンズ１３の内側付近を通過した光の成分よりも手前に集光される（図３（Ｂ））。
【００３１】
ここで上述した図１に示す球面収差発生部１５において、球面収差プレート１２及び集光レンズ１３間の光路の下側半分を遮るように遮光板１４が配置された状態で、集光レンズ１３をその内側付近を通過した光の焦点とその外側付近を通過した光の焦点との間に第２のフォトディテクタ１６が配置されている。
【００３２】
実際に球面収差発生部１５では、球面収差プレート１２を介して球面収差が発生した反射光が集光レンズ１３を通過した後、遮光板１４により遮られない上半分の光のみが第２のフォトディテクタ１６に入射される。
【００３３】
このとき図４（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、集光レンズ１３の内側付近を通過した光は、焦点位置が第２のフォトディテクタ１６の後側にあるため、当該第２のフォトディテクタ１６の上側の受光面１６Ａに入射される。一方、集光レンズ１３の外側付近を通過した光は、焦点位置が第２のフォトディテクタ１６の手前側にあるため、当該焦点位置よりも奥ではレンズ中心線よりも下側に照射されることになり、第２のフォトディテクタ１６の下側の受光面１６Ｂに入射される。
【００３４】
ここで光ディスク８の基板厚のばらつきに応じて球面収差が発生した場合、当該球面収差が球面収差プレート１２による発生方向と同一又はこれに近似する方向である場合、全体の球面収差の収差量が増大するため、集光レンズ１３の内側付近を通過する光の成分と外側付近を通過する光の成分との焦点位置の差が大きくなり、この結果、第２のフォトディテクタ１６の上側の受光面１６Ａに入射する反射光が減少する一方、下側の受光面１６Ｂに入射する反射光が増大する（図４（Ａ）及び（Ｂ））。
【００３５】
これに対して、光ディスク８の基板厚のばらつきに応じて球面収差が発生した場合、当該球面収差が球面収差プレート１２による発生方向と反対又はこれに近似する方向である場合、全体の球面収差の収差量が少なくなるため、集光レンズ１３の内側付近を通過する光の成分と外側付近を通過する光の成分との焦点位置の差が小さくなり、この結果、第２のフォトディテクタ１６の上側の受光面１６Ａに入射する反射光が増加する一方、下側の受光面１６Ｂに入射する反射光が減少する（図４（Ｅ）及び（Ｆ））。
【００３６】
このように第２のフォトディテクタ１６の上側又は下側の受光面１６Ａ、１６Ｂにそれぞれ入射する光の光量を比較することにより、光ディスク８の基板厚のばらつきに応じた球面収差の収差量を検出することができる。
【００３７】
（１−３）第１の実施の形態による動作及び効果
以上の構成において、この光ピックアップ１では、光ディスク８の記録面８Ａから得られた反射光Ｌ２を、第２のビームスプリッタ９において２系統に分割させた後、光量検出用の第１のフォトディテクタ１１及び球面収差検出用の第２のフォトディテクタ１６にそれぞれ集光させる。
【００３８】
その際、第２のビームスプリッタ９で反射された反射光Ｌ２は、第２のフォトディテクタ１６の前段に設けられた球面収差発生部１５において、球面収差プレート１２を通過して所定方向に所定量の球面収差が発生され、集光レンズ１３を介した後、遮光板１４により遮られない半分の光のみが第２のフォトディテクタ１６に入射される。
【００３９】
ここで光ディスク８の基板厚のばらつきに応じて球面収差が発生した場合、当該球面収差が球面収差プレート１２による発生方向を助長する方向であれば、全体の球面収差の収差量が増大するため、集光レンズ１３の内側付近を通過する光の成分と外側付近を通過する光の成分との焦点位置の差が大きくなる一方、当該球面収差が球面収差プレート１２による発生方向を補正する方向であれば、全体の球面収差の収差量が少なくなるため、集光レンズ１３の内側付近を通過する光の成分と外側付近を通過する光の成分との焦点位置の差が小さくなる。
【００４０】
このように光ディスク８の基板厚のばらつきに応じて球面収差が発生した場合、その発生方向が球面収差プレート１２による発生方向を助長する方向であれば、第２のフォトディテクタ１６の上側の受光面１６Ａに入射する反射光が減少する一方、下側の受光面１６Ｂに入射する反射光が増大する。これに対して、かかる球面収差の発生方向が球面収差プレート１２による発生方向を補正する方向であれば、第２のフォトディテクタ１６の上側の受光面１６Ａに入射する反射光が増加する一方、下側の受光面１６Ｂに入射する反射光が減少する。
【００４１】
従って、光ピックアップ１では、第２のフォトディテクタ１６の上側又は下側の受光面１６Ａ、１６Ｂにそれぞれ入射する光の光量を比較することにより、光ディスク８の基板厚のばらつきに応じた球面収差の収差量を検出することができる。
【００４２】
以上の構成によれば、この光ピックアップ１において、光ディスク８の記録面８Ａから得られた反射光Ｌ２を２系統に分割し、そのうち一方の光路上に球面収差発生部１５及び球面収差検出用の第２のフォトディテクタ１６を設け、当該球面収差発生部１５における球面収差プレート１２を通過した反射光に所定方向及び所定量の球面収差を発生させた後、遮光板１４により遮られない半分の光のみを第２のフォトディテクタ１６に集光させるようにしたことにより、第２のフォトディテクタ１６の上側又は下側の受光面１６Ａ、１６Ｂにそれぞれ入射する光の光量の比較結果に基づいて、光ディスク８の基板厚のばらつきに応じた球面収差の収差量を検出することができ、かくしてリアルタイムでＳ／Ｎ比を格段と向上し得る光ピックアップ１を実現できる。
【００４３】
（２）第２の実施の形態
（２−１）第２の実施の形態による光ピックアップの構成
図５は第２の実施の形態による光ピックアップ２０を示し、光ディスク８の記録面８Ａからの反射光の光路上に設けられた第２のビームスプリッタ９、球面収差発生部１５及び第２のフォトディテクタ１６に代えて、球面収差プレート１２、プリズム２１及び６個のフォトディテクタ２２Ａ、２２Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂが設けられたことを除いて、第１の実施の形態による光ピックアップ１と同様に構成されている。
【００４４】
これら６個のフォトディテクタ２２Ａ〜２４Ｂは、図６に示すように、３対の組み合わせとして全て同一平面上に配置されている。具体的には、光量検出用の一対でなる２個の２分割フォトディテクタ（以下、これを第３のフォトディテクタと呼ぶ）２２Ａ、２２Ｂが中央に配置されると共に、その上側及び下側にそれぞれ球面収差検出用の２対でなる４個の４分割フォトディテクタ（以下、これらを第４及び第５のフォトディテクタと呼ぶ）２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂが配置されている。
【００４５】
このうち一対の第３のフォトディテクタ２２Ａ、２２Ｂは、両方を合わせて単一の４分割フォトディテクタを構成するようにしたものであり、受光した反射光Ｌ２を電気信号に変換することにより再生信号を得ると共に、当該反射光Ｌ２に基づいて光ディスク８の記録面８Ａにおいて変調された光量変化を検出することにより、トラッキングエラー及びフォーカスエラー等のサーボエラーを検出するようになされている。
【００４６】
因みに一対の第３のフォトディテクタ２２Ａ、２２Ｂを、２個の２分割フォトディテクタを４分割フォトディテクタとして組み合わせたことにより、それぞれ４分割フォトディテクタを別個に設けた場合と比較して、アンプの個数を低減させることができることから、再生信号のＳ／Ｎ比が悪化するのを防止し得るようになされている。
【００４７】
またプリズム２１は、光ディスク８の記録面８Ａから得られた反射光Ｌ２を分割したときに、当該プリズム２１の頂点を通過した光が一対の第４及び第５のフォトディテクタ２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの分割線に入射するように配置状態が予め設定されている。
【００４８】
実際に光ディスク８の記録面８Ａから得られた反射光Ｌ２がプリズム２１を通過すると、当該反射光の光束の内側成分が一対の第３〜第５のフォトディテクタ２２Ａ〜２４Ｂの外側の受光面（Ｅ１〜Ｇ１、Ｅ２〜Ｇ２）にそれぞれ集光される一方、当該反射光の光束の外側成分が一対の第３〜第５のフォトディテクタ２２Ａ〜２４Ｂの内側（図６に示す斜線部分）の受光面（Ｅ１´〜Ｇ１´、Ｅ２´〜Ｇ２´）にそれぞれ集光される。
【００４９】
従って光ディスク８の記録面８Ａから得られた反射光Ｌ２に球面収差プレート１２で適切な球面収差が発生した状態で、当該光ディスク８の基板厚にばらつきがない場合に、一対の第４及び第５のフォトディテクタ２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの外側及び内側の受光面（Ｅ１〜Ｇ１、Ｅ２〜Ｇ２及びＥ１´〜Ｇ１´、Ｅ２´〜Ｇ２´）における入射光量が等しくなると、球面収差の収差量ＳＡは、次式
【００５０】
【数１】
2006134500.tif 000003
【００５１】
のように、双方の差として表される。
【００５２】
この結果、光ピックアップ２０では、プリズム２１を通過する反射光Ｌ２の光束のうち、一対の第４及び第５のフォトディテクタ２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの内側の受光面（Ｅ１´〜Ｇ１´、Ｅ２´〜Ｇ２´）に入射される外側成分と、当該一対の第４及び第５のフォトディテクタ２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの外側の受光面（Ｅ１〜Ｇ１、Ｅ２〜Ｇ２）に入射される内側成分とで光量を比較することにより、光ディスク８の基板厚のばらつきに応じた球面収差の収差量を検出することができる。
【００５３】
そして制御回路２５は、第４及び第５のフォトディテクタ２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂにおいて検出された球面収差の収差量に基づいて、反射光の光量の差分値が０になるように球面収差補正素子６の補正量をフィードバック的に調整することにより、光ディスク８の基板厚のばらつきに応じて発生した球面収差を補正することができる。
【００５４】
（２−２）第２の実施の形態による動作及び効果
以上の構成において、この光ピックアップ２０では、光ディスク８の記録面８Ａから得られた反射光Ｌ２を、プリズム２１を介して一対の第４及び第５のフォトディテクタ２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂに集光させる。その際、プリズム２１を介して入射された反射光の光束の外側成分が、一対の第４及び第５のフォトディテクタ２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの内側の受光面（Ｅ１´〜Ｇ１´、Ｅ２´〜Ｇ２´）に入射される一方、当該反射光の光束の内側成分が、一対の第４及び第５のフォトディテクタ２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの外側の受光面（Ｅ１〜Ｇ１、Ｅ２〜Ｇ２）に入射される。
【００５５】
従って、光ピックアップ２０では、一対の第４及び第５のフォトディテクタ２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの内側及び外側の受光面（Ｅ１〜Ｇ１、Ｅ２〜Ｇ２及びＥ１´〜Ｇ１´、Ｅ２´〜Ｇ２´）にそれぞれ入射する反射光の光量を比較することにより、光ディスク８の基板厚のばらつきに応じた球面収差の収差量を検出することができる。
【００５６】
以上の構成によれば、この光ピックアップ２０において、光ディスク８の記録面８Ａから得られた反射光の光路上にプリズム２１並びに一対の第４及び第５のフォトディテクタを設け、当該第４及び第５のフォトディテクタ２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの内側及び外側の受光面（Ｅ１〜Ｇ１、Ｅ２〜Ｇ２及びＥ１´〜Ｇ１´、Ｅ２´〜Ｇ２´）にそれぞれ反射光の光束の外側成分及び内側成分を入射させるようにしたことにより、一対の第４及び第５のフォトディテクタ２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの内側及び外側の受光面（Ｅ１〜Ｇ１、Ｅ２〜Ｇ２及びＥ１´〜Ｇ１´、Ｅ２´〜Ｇ２´）に入射光量の比較結果に基づいて、光ディスク８の基板厚のばらつきに応じた球面収差の収差量を検出することができ、かくしてリアルタイムでＳ／Ｎ比を格段と向上し得る光ピックアップ２０を実現できる。
【００５７】
（３）他の実施の形態
なお上述の第１及び第２の実施の形態においては、本発明を、光ディスクの記録面に照射し、当該記録面で変調されたレーザ光の光量変化を検出するようになされた光ピックアップ１、２０に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、ＣＤ及びＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの光ディスクを再生対象とする種々の構成でなる光ピックアップに広く適用することができる。
【００５８】
また上述の第１の実施の形態においては、光ディスク８の記録面８Ａから得られるレーザ光の反射光Ｌ２の光路上に設けられ、予め設定された所定方向及び所定量の球面収差（第１の球面収差）を発生させる球面収差プレート（球面収差発生手段）１２と、球面収差プレート（球面収差発生手段）１２を介して得られた反射光Ｌ２を集光する集光レンズ（集光手段）１３と、集光レンズ（集光手段）１３を介して集光された反射光Ｌ２の半分のみを遮光する遮光板（遮光手段）１４とからなる球面収差発生部１５を設けるようにした場合について述べたが、これらを別個に設けるのみならず、単一の光学素子として設けるようにしても良い。
【００５９】
さらに第１の実施の形態においては、一対の受光面１６Ａ、１６Ｂを有し、集光レンズ（集光手段）１３を介して各受光面１６Ａ、１６Ｂに入射された反射光の光量を検出する検出手段として、球面収差検出用の第２のフォトディテクタ１６を設け、当該第２のフォトディテクタ１６は、光ディスク８の基板厚８Ａのばらつきに応じて球面収差（第２の球面収差）が発生した場合、当該球面収差（第２の球面収差）の発生方向と球面収差プレート（球面収差発生手段）１２による球面収差（第１の球面収差）の発生方向との差から得られる各受光面１６Ａ、１６Ｂでの反射光の光量変化に基づいて、球面収差（第２の球面収差）の収差量を検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光ディスク８の基板厚のばらつきに応じた球面収差の収差量を検出することができれば、この他種々の構成でなる検出手段に広く適用するようにしても良い。
【００６０】
さらに上述の第２の実施の形態においては、プリズム（光分割手段）２１により２分割された各反射光Ｌ２の光路上にそれぞれ一対の受光面（Ｅ１〜Ｇ１及びＥ１´〜Ｇ１´）又は（Ｅ２〜Ｇ２及びＥ２´〜Ｇ２´）を有し、当該各反射光の光束の外側成分を一方の受光面（Ｅ１´〜Ｇ１´）又は（Ｅ２´〜Ｇ２´）で受光する一方、当該各反射光の光束の内側成分を他方の受光面（Ｅ１〜Ｇ１）又は（Ｅ２〜Ｇ２）で受光して、当該各反射光の光量を検出する第１及び第２の検出手段として、一対の第４のフォトディテクタ２３Ａ、２３Ｂ又は一対の第５のフォトディテクタ２４Ａ、２４Ｂを適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光ディスク８の基板厚のばらつきに応じて球面収差が発生した場合、それぞれ一方及び他方の受光面での反射光の光量変化に基づいて球面収差の収差量を検出することができれば、この他種々の構成からなる第１及び第２の検出手段に広く適用することができる。
【００６１】
さらに上述の第２の実施の形態においては、一対の第４のフォトディテクタ（第１及び第２の検出手段）２３Ａ、２３Ｂ及び一対の第５のフォトディテクタ（第１及び第２の検出手段）２４Ａ、２４Ｂを、プリズム（光分割手段）２１により２分割された各反射光Ｌ２の光路上でかつ同一平面内に設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第１及び第２の検出手段を１個又は３個以上設けるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクを再生し及び又は記録する記録再生装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１の実施の形態による光ピックアップの構成を示す略線図である。
【図２】図１に示す第２のフォトディテクタの集光状態の説明に供する略線図である。
【図３】球面収差の発生状態の説明に供する概念図である。
【図４】第１の実施の形態による球面収差の検出の説明に供する略線図である。
【図５】第２の実施の形態による光ピックアップの構成を示す略線図である。
【図６】図５に示す第４及び第５のフォトディテクタの集光状態の説明に供する略線図である。
【符号の説明】
【００６４】
１、２０……光ピックアップ、３……レーザ光源、６……球面収差補正素子、７……対物レンズ、８……光ディスク、９……第２のビームスプリッタ、１２……球面収差プレート、１３……集光レンズ、１４……遮光板、１５……球面収差発生部、１６……第２のフォトディテクタ、１７、２５……制御回路、２１……プリズム、２２Ａ、２２Ｂ……第３のフォトディテクタ、２３Ａ、２３Ｂ……第４のフォトディテクタ、２４Ａ、２４Ｂ……第５のフォトディテクタ。
【図１】
2006134500.tif 000004
【図２】
2006134500.tif 000005
【図３】
2006134500.tif 000006
【図４】
2006134500.tif 000007
【図５】
2006134500.tif 000008
【図６】
2006134500.tif 000009