(57)【要約】【課題】簡易な構成でＴＥ信号のオフセットの発生を抑制し、精度のよいトラッキング制御を実現することができる。【解決手段】光源２２から放射される光が１つの主ビームＭと２つの副ビームＳ１，Ｓ２とに回折され、副ビームＳ１，Ｓ２が臨界角度θで対物レンズ２６に対して入射され、光記録媒体２１上に集光される。臨界角度θは、対物レンズ２６によって集光される光記録媒体２１上で生じる副ビームＳ１，Ｓ２の波面収差最大値（Ｗｍ）が、光源２２から放射される光の波長λの４分の１以上（Ｗｍ≧λ／４）に定められる。このような光ピックアップ装置２０では、副ビームスポットが複数のトラック溝とランドとにまたがるように大きくかつ歪んで形成されるので、トラッキングサーボにおいてオフセットの抑制された良好なＴＥ信号を得ることができる。【選択図】　　　図１
2004055068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体の情報記録面に情報を記録および／または情報記録面から情報を再生する光ピックアップ装置において、
光を放射する光源と、
前記光源から放射される光を１つの主ビームと複数の副ビームとに回折する回折手段と、
前記光記録媒体の情報記録面上に主ビームおよび副ビームを集光させる対物レンズと、
前記光記録媒体によって反射される主ビームおよび副ビームの反射光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段によって検出される主ビームのプッシュプル信号と副ビームのプッシュプル信号とを演算処理することによってトラッキング誤差信号を生成する演算手段とを備え、
前記副ビームの対物レンズに対する入射角が臨界角度θ以上であり、
前記臨界角度θは、対物レンズによって集光される光記録媒体の情報記録面上で生じる副ビームの波面収差最大値（Ｗｍ）が、前記光源から放射される光の波長λの４分の１以上（Ｗｍ≧λ／４）になる（あるいは波面収差ｒｍｓ値Ｗｒｍｓが前記光源から放射される光の波長λの１４分の１以上になる）ように定められることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記対物レンズは、
１枚で構成される単レンズであることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記対物レンズは、
開口数が０．８５以上であることを特徴とする請求項１または２記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に情報を記録および／または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光を情報の記録および／または再生に用いる光記録媒体には、コンパクトディスク（ＣＤ），追記型コンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ），デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）およびブルーレイディスク（ＢＤ）などがあり、また光とともに磁気を併用する光記録媒体に光磁気ディスク（ＭＯ）などがある。
【０００３】
これらの光記録媒体は、１枚にストアされる情報量の増大要求に従ってトラックの幅が狭くなり高密度化される方向に変遷しているので、狭幅のトラックに対しても精度よく追随してトラッキングすることのできる光ピックアップ装置が望まれている。また異なる複数種類の光記録媒体の記録再生を行う併合機においては、異なる種類の光記録媒体それぞれに応じ安定したトラッキングが実現されなければならない。
【０００４】
光ピックアップ装置において用いられるいくつかのトラッキング制御方法の１つに、差動プッシュプル法（Ｄｅｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ：略してＤＰＰ法と呼ぶ）がある。以下にＤＰＰ法について説明する。ＤＰＰ法では、光源から光記録媒体に向けて放射される光を、１つの主ビームと２つの副ビームからなる３つのビームに回折し、３つのビームが光記録媒体によってそれぞれ反射される反射光から得られるプッシュプル信号を演算処理してトラッキング誤差（ＴＥ）信号を生成する。
【０００５】
図６は、ＤＰＰ法が採用されている光ピックアップ装置の受光検出器１の構成を簡略化して示す平面図である。受光検出器１は、３つのビームによる反射光をそれぞれ受光する３つの受光素子からなる。すなわち主ビームを受光する第１受光素子２と、２つの副ビームをそれぞれ受光する第２および第３受光素子３，４とである。第１受光素子２は、光記録媒体が光ピックアップ装置を臨んで装着された状態で、光記録媒体の表面に螺旋状に形成されるトラックの接線方向（以後、便宜上トラック方向と呼ぶ）の分割線５と、トラックの半径方向（以後、便宜上ラジアル方向と呼ぶ）の分割線６とによって４つ（図６中のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に分割される。第２および第３受光素子３，４は、トラック方向の分割線７，８によって、それぞれ２つ（図６中のＥ，ＦおよびＧ，Ｈ）に分割される。
【０００６】
第１〜第３受光素子２，３，４の分割された受光素子にそれぞれ付されたアルファベット符号が、各受光素子で検出される信号を表すものとすると、ＴＥ信号は次のようにして生成される。図７は、光検出信号からＴＥ信号を生成する演算手段９の構成を簡略化して示すブロック図である。演算回路１０は、第１受光素子２から得られる主ビームの反射光の検出信号から、｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝の演算を行う。演算回路１１，１２は、第２および第３受光素子３，４から得られる副ビームの反射光の検出信号から、（Ｅ−Ｆ）および（Ｇ−Ｈ）の演算をそれぞれ行う。演算回路１３では、演算回路１１，１２の出力の加算を行い、｛（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）｝を得る。増幅回路１４では、演算回路１３の出力をα倍に増幅する。演算回路１５では、演算回路１０の出力から増幅回路１４の出力を減算し、式（１）で示されるＴＥ信号を得る。
ＴＥ＝｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝−α｛（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）｝　…（１）
【０００７】
ＴＥ信号は、ビームのスポットがトラックの中央に位置するとき、ＴＥ＝０であるけれども、スポットがトラックの中央からずれるとＴＥ＞０またはＴＥ＜０であることを利用し、トラッキング制御に用いられる。
【０００８】
ところでＤＰＰ法では、回折された３つのビームの間隔は、ビームの光量損失を抑制する意味からできる限り小さくなるように設定されるのが一般的であり、２つの副ビームの対物レンズに対する入射角度も小さい。また対物レンズの開口数（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ａｐｅｒｔｕｒｅ：以後、ＮＡと略記する）も、０．６５程度のものが使用されることが多く、前述のように副ビームの入射角度が小さいので、ほとんど波面収差が発生することなく、主ビームと副ビームとが、ほぼ同一直径を有するように絞られている。
【０００９】
ＴＥ信号は、主ビームによるトラッククロス信号：｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝と、副ビームによるトラッククロス信号：｛（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）｝との差動によって演算される。したがって、前述のように副ビームのスポット径が小さく絞られていると、副ビームがトラックを横切ることによって、トラック溝とランドとの反射光の強度差の影響を強く受け、副ビームによるトラッククロス信号の振幅は大きく変動することになる。副ビームによるトラッククロス信号の振幅が大きく変動する状態で、主ビームによるトラッククロス信号と副ビームによるトラッククロス信号との位相がずれると、ＴＥ信号にオフセットが発生する。
【００１０】
このようなＴＥ信号におけるオフセットを防止するには、副ビームをトラック方向に対してサブμｍオーダの精度で位置調整するか、または副ビームの反射光の検出信号である（Ｅ−Ｆ）と（Ｇ−Ｈ）との振幅が等しくなるように回路によってゲインを正確に調整しなければならないという問題がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、簡易な構成でＴＥ信号のオフセットの発生を抑制し、精度のよいトラッキング制御を実現することのできる光ピックアップ装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光記録媒体の情報記録面に情報を記録および／または情報記録面から情報を再生する光ピックアップ装置において、
光を放射する光源と、
前記光源から放射される光を１つの主ビームと複数の副ビームとに回折する回折手段と、
前記光記録媒体の情報記録面上に主ビームおよび副ビームを集光させる対物レンズと、
前記光記録媒体によって反射される主ビームおよび副ビームの反射光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段によって検出される主ビームのプッシュプル信号と副ビームのプッシュプル信号とを演算処理することによってトラッキング誤差信号を生成する演算手段とを備え、
前記副ビームの対物レンズに対する入射角が臨界角度θ以上であり、
前記臨界角度θは、対物レンズによって集光される光記録媒体の情報記録面上で生じる副ビームの波面収差最大値（Ｗｍ）が、前記光源から放射される光の波長λの４分の１以上（Ｗｍ≧λ／４）になる（あるいは波面収差ｒｍｓ値Ｗｒｍｓが前記光源から放射される光の波長λの１４分の１以上になる）ように定められることを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００１３】
本発明に従えば、光源から放射され、回折手段によって回折された副ビームは、対物レンズに対して臨界角度θ以上の角度で入射され、臨界角度θは、対物レンズによって集光される光記録媒体の情報記録面上で生じる副ビームの波面収差最大値（Ｗｍ）が、光源から放射される光の波長λの４分の１以上（Ｗｍ≧λ／４）になる（あるいは波面収差ｒｍｓ値Ｗｒｍｓが光源から放射される光の波長λの１４分の１以上になる）ように定められる。このように波面収差が大きくなる角度で副ビームを対物レンズに入射させることによって、光記録媒体上における副ビームのスポット形状は、大きくなりかつ歪むので、副ビームのスポットがトラックを横切る際におけるトラック溝とランドとの反射光の強度差の影響を小さくすることができる。したがって、副ビームの受光によって検出されるプッシュプル信号には、ＡＣ成分がなくなり、対物レンズの移動によるＤＣ変動成分のみになるので、ＤＰＰ方式のトラッキングサーボにおいてオフセットの抑制された良好なＴＥ信号を得ることができる。また、良好なＴＥ信号を得るために副ビームのトラックに対する集光位置をμｍ単位で調整する必要がなく、さらに光記録媒体毎に異なるトラックピッチを考慮して集光位置を調整する必要がなくなる。
【００１４】
また本発明は、前記対物レンズは、１枚で構成される単レンズであることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、対物レンズは、１枚で構成される単レンズである。たとえばレンズのＮＡが同一である場合、複数枚で構成される複レンズよりも１枚で構成される単レンズの方が、画角が小さくなる。
【００１６】
ここで画角とは、対物レンズの焦点距離をｆとし、対物レンズの主平面に入射角Ωで入射した斜束光が、像面上において像高がＹ（＝ｆｔａｎΩ）になるとき、対物レンズの性能を維持できる最大像高Ｙｍａｘを成す最大入射角Ωｍａｘの２倍（２×｜Ωｍａｘ｜）の意味に用いる。したがって、光ピックアップに用いられる対物レンズでは、対物レンズで集光したスポットが、対物レンズの主平面に対して垂直かつ対物レンズの中心を透過する光軸から離隔する位置であって対物レンズの性能を維持することのできる最大の離隔位置を求め、前記光軸に対して該最大離隔位置と対物レンズ中心とを結ぶ線分の成す角度の２倍を、画角と呼ぶ。
【００１７】
対物レンズを単レンズで構成することによって、光記録媒体上に集光される副ビームに所望の波面収差を発生させるための臨界角度θを小さくすることができるので、副ビームのスポット形状を、一層容易に大きくしかつ歪ませることができる。したがって、ＤＰＰ方式のトラッキングサーボにおいてオフセットの一層抑制された良好なＴＥ信号を得ることができる。
【００１８】
また本発明は、前記対物レンズは、開口数が０．８５以上であることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、対物レンズは、開口数（ＮＡ）が０．８５以上である。たとえば複レンズまたは単レンズで構成されるレンズの構成が同一である場合、ＮＡが大きいほど画角が小さくなり、単レンズではＮＡを０．８５以上にすると画角が約０．２ｄｅｇ以下の小さな値になる。このことによって、光記録媒体上に集光される副ビームに所望の波面収差を発生させるための臨界角度θを小さくすることができるので、副ビームのスポット形状を、一層容易に大きくしかつ歪ませることができる。したがって、ＤＰＰ方式のトラッキングサーボにおいてオフセットの一層抑制された良好なＴＥ信号を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置２０の構成を簡略化して示す系統図である。光ピックアップ装置２０は、光によって光記録媒体２１の情報記録面に情報を記録および／または情報記録面から情報を再生する。
【００２１】
光ピックアップ装置２０は、光を放射する光源２２と、光源２２から放射される光を略平行光にするコリメータレンズ２３と、光源２２から放射されコリメータレンズ２３を透過した光を１つの主ビームＭと複数（本実施の形態では２本）の副ビームＳ１，Ｓ２とに回折する回折手段２４と、ビームスプリッタ２５と、光記録媒体２１の情報記録面上に主ビームＭおよび副ビームＳ１，Ｓ２を集光させる対物レンズ２６と、光記録媒体２１によって反射されさらにビームスプリッタ２５によって反射される反射光を光検出手段２９に収束させるスポットレンズ２７と、シリンドリカルレンズ２８と、光記録媒体２１によって反射される主ビームＭおよび副ビームＳ１，Ｓ２の反射光を検出する前述の光検出手段２９と、光検出手段２９によって検出される主ビームＭのプッシュプル信号と副ビームＳ１，Ｓ２のプッシュプル信号とを演算処理することによってＴＥ信号を生成する演算手段３０とを備える。
【００２２】
光源２２は、半導体レーザであり、たとえば波長λ：６５０ｎｍの赤色レーザ光を放射する半導体レーザおよび波長λ：７８０ｎｍの赤外レーザ光を放射する半導体レーザあるいは波長λ：４０５ｎｍの青色レーザ光を放射する半導体レーザなどの複数の半導体レーザを備えることができる。したがって、記録および／または再生が行われる光記録媒体２１には、光源２２に備えられる半導体レーザに応じて、ＤＶＤ，ＣＤおよびＢＤ等の異なる複数種類のディスクを用いることができる。
【００２３】
本実施の形態では回折手段２４には、回折格子が用いられる。回折手段２４は、光源２２から放射されてコリメートレンズ２３によって略平行にされた光を、零次回折光である主ビームＭと、回折角度が後述する臨界角度θになるようにプラスマイナス（±）１次回折光である副ビームＳ１，Ｓ２とに回折する。ここで臨界角度θは、対物レンズ２６によって集光される光記録媒体２１の情報記録面上で生じる副ビームＳ１，Ｓ２の波面収差最大値（Ｗｍ）（あるいは波面収差のＲＭＳ値Ｗｒｍｓ）が、光源２２から放射される光の波長λの４分の１以上（Ｗｍ≧λ／４）（あるいはＷｒｍｓ≧λ／１４）になるように定められる。なお回折手段２４によって±１次を超える高次の回折光も発生するけれども、ここでは高次の回折光は考慮しないことにする。
【００２４】
ビームスプリッタ２５は、たとえば無偏光ビームスプリッタ、偏光ビームスプリッタなどからなり、回折手段２４を通過して回折された光を透過させ、光記録媒体２１によって反射される反射光をスポットレンズ２７の方向へ反射させるように構成される。
【００２５】
対物レンズ２６は、１枚のレンズで構成される単レンズであり、ＮＡは０．８５以上である。対物レンズ２６には、ビームスプリッタ２５を透過した主ビームＭがほぼ垂直に入射され、副ビームＳ１，Ｓ２が、前述の臨界角度θでそれぞれ入射される。対物レンズ２６は、主ビームＭおよび副ビームＳ１，Ｓ２を光記録媒体２１の情報記録面上に集光しスポットを形成する。
【００２６】
光記録媒体２１によって反射された主ビームＭおよび副ビームＳ１，Ｓ１は、再び対物レンズ２６を透過し、ビームスプリッタ２５で反射されてスポットレンズ２７に入射する。スポットレンズ２７を透過した光は、シリンドリカルレンズ２８で非点収差が与えられて光検出手段２９によって受光検出される。
【００２７】
光検出手段２９は、たとえばフォトダイオードなどの受光素子からなる。本実施の形態の光検出手段２９は、前述の図６に示す受光検出器１と同一に構成されるので説明を省略する。光検出手段２９による主ビームＭおよび副ビームＳ１，Ｓ２のプッシュプル信号からＴＥ信号を生成する演算手段３０は、前述の図７に示す演算手段９と同一に構成されるので説明を省略する。
【００２８】
以下に光検出手段２９および演算手段３０による主ビームＭおよび副ビームＳ１，Ｓ２のプッシュプル信号とＴＥ信号の生成とについて説明する。
【００２９】
図２は、光記録媒体２１上に形成される主ビームＭおよび副ビームＳ１，Ｓ２のスポット形状を示す平面図である。図２は、光記録媒体２１の情報記録面側から見た平面図であり、主ビームＭのスポット（以後、便宜上主ビームの参照符と同一のＭで表すことがある）と、情報記録面上に形成される複数のトラック溝３１とランド３２とにまたがる形状の副ビームＳ１，Ｓ２のスポット（以後、便宜上副ビームの参照符と同一のＳ１，Ｓ２で表すことがある）とが、対物レンズ２６によって集光される。
【００３０】
対物レンズ２６に臨界角度θで入射することによって、光記録媒体２１に集光される副ビームスポットＳ１，Ｓ２には、波面収差最大値（Ｗｍ）が、光源２２から放射される光の波長λの４分の１以上（あるいは波面収差のＲＭＳ値Ｗｒｍｓが光の波長λの１４分の１以上）の大きさで生じる。このことによって、副ビームスポットＳ１，Ｓ２は、主ビームスポットＭに比べて径が大きく、またその形状が歪んで形成される。副ビームＳ１，Ｓ２は、対物レンズ２６に対してその画角以上の角度で入射されるので、波面収差は主としてコマ収差であり、副ビームスポットＳ１，Ｓ２形状は、一方に尾を引いたようなコマ収差の特徴を有する。
【００３１】
図３は、光検出手段２９および演算手段３０による主ビームＭおよび副ビームＳ１，Ｓ２のプッシュプル信号とＴＥ信号とを示す図である。図３（ａ）には、受光検出器１と同一に構成される光検出手段２９の第１受光素子２によって検出される主ビームＭのプッシュプル信号を示す。図３（ａ）中のライン３３は、主ビームＭのトラッククロス信号：｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝である。対物レンズ２６が、光源２２や光検出手段２９などの対物レンズ２６以外の光学系に対してラジアル方向に相対移動したとき、第１受光素子２による検出出力には、対物レンズ２６の移動に伴う光軸ずれに起因するトラック溝３１とランド３２との反射光の強度差が生じる。この反射光の強度差がＤＣオフセットとなるので、主ビームＭのプッシュプル信号は、前述のトラッククロス信号にＤＣオフセットの重畳されたものとなる。
【００３２】
図３（ｂ）には、光検出手段２９の第２および第３受光素子３，４によって検出される副ビームＳ１，Ｓ２のプッシュプル信号を示す。図３（ｂ）中のライン３４は、副ビームＳ１，Ｓ２のプッシュプル信号：α｛（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）｝である。前述の図２に示すように副ビームスポットＳ１，Ｓ２は、複数のトラック溝３１とランド３２とにまたがって形成されるので、演算手段９と同一に構成される演算手段３０の演算回路１１，１２の出力、すなわちトラッククロス信号：（Ｅ−Ｆ），（Ｇ−Ｈ）は、トラック溝３１とランド３２との反射光の強度差の影響をほとんど受けることがない。
【００３３】
しかしながら、主ビームスポットＭと同様に、対物レンズ２６が他の光学系に対して相対移動すると、副ビームスポットＳ１，Ｓ２の検出出力には、対物レンズ移動によるＤＣオフセット成分が含まれるようになる。したがって、副ビームスポットＳ１，Ｓ２の検出出力に含まれるＤＣオフセット量が、前述の主ビームスポットＭによるプッシュプル信号に含まれるＤＣオフセット量に一致するように増幅率αを設定し、増幅回路１４と演算回路１５とで演算処理することによって、ＤＣオフセット成分が相殺されＤＣオフセットの除かれたＴＥ信号を得ることができる。図３（ｃ）のライン３５は、前述のようにしてＤＣオフセットの除かれた演算回路１５からの出力であるＴＥ信号を示す。
【００３４】
図４は、副ビームＳ１，Ｓ２の対物レンズ２６に対する入射角θｓおよび波面収差最大値Ｗｍ（波面収差ｒｍｓ値Ｗｒｍｓ）と、トラッククロス信号の最大振幅量との関係を示す図である。図４は、対物レンズ２６に対する副ビームＳ１，Ｓ２の入射角度θｓを種々に変化させて入射し、それぞれの入射角度θｓにおいて、光記録媒体２１上に集光される副ビームスポットＳ１，Ｓ２の形状が、対物レンズ２６の有する画角に応じて生じる波面収差によって変化している状態で、対物レンズ２６をラジアル方向に移動させ、副ビームＳ１，Ｓ２のトラッククロス信号：（Ｅ−Ｆ）または（Ｇ−Ｈ）の最大振幅量を求めた結果を示す。
【００３５】
なお図４の縦軸は、波面収差が極めて小さく抑制されている状態（以後、便宜上理想状態と呼ぶことがある）における副ビームＳ１，Ｓ２のトラッククロス信号：（Ｅ−Ｆ）または（Ｇ−Ｈ）の最大振幅量を１として表す。この理想状態における副ビームＳ１，Ｓ２の最大振幅量は、たとえば次のようにして求められる。レーザ波長、光記録媒体の溝幅、対物レンズのＮＡ、対物レンズ入射光の光強度分布および集光スポットの光記録媒体面上位置をパラメータとすることによって、光記録媒体からの反射光の対物レンズ面上の光強度分布は、回折積分により、たとえばシミュレーションで計算することができる。前述の最大振幅量は、この算出された光強度分布を光検出手段に照射したときのトラッククロス信号を計算して求めることができる。図４の横軸の波面収差最大値Ｗｍは、ｐｅａｋ値とｖａｌｌｅｙ値との差として求めた。また、波面収差ｒｍｓ値Ｗｒｍｓは、集光している光のもつ波面収差の二乗平均値である。
【００３６】
副ビームＳ１，Ｓ２のトラッククロス信号：（Ｅ−Ｆ）または（Ｇ−Ｈ）の最大振幅量は、入射角θｓの増大に伴い減少する傾向を示し、特に入射角θｓが臨界角度θであるときを境に急激に減少する。この臨界角度θにおいて生じる波面収差最大値Ｗｍが、光の波長λの４分の１（λ／４）（あるいはＷｒｍｓがλ／１４）である。臨界角度θによって与えられる波面収差最大値：Ｗｍ＝λ／４（あるいはＷｒｍｓ＝λ／１４）は、ビームスポット中心の光強度が、波面収差が極めて小さく抑制された状態におけるビームスポット中心の光強度に対する百分率で８０％以上を有することのできる臨界値である。このビームスポット中心の光強度が理想状態の８０％という値は、いわゆるマーシャルの評価基準において良好なスポットと判定され得る限界値である。したがって、波面収差最大値Ｗｍがλ／４以上（あるいはＷｒｍｓがλ／１４以上）では、ビームスポットの大きさおよび形状が良好な状態とは異なる状態になる。
【００３７】
すなわち、副ビームＳ１，Ｓ２の対物レンズ２６に対する入射角を、波面収差最大値Ｗｍが、光の波長λの４分の１以上（Ｗｍ≧λ／４）（あるいはＷｒｍｓがλ／１４以上）になるように設定することによって、副ビームスポットＳ１，Ｓ２の寸法を大きくし、形状を歪ませることができる。
【００３８】
このように副ビームスポットＳ１，Ｓ２の形状を、大きくしかつ歪ませることによって、副ビームスポットＳ１，Ｓ２がトラックを横切る際におけるトラック溝３１とランド３２との反射光の強度差の影響を小さくすることができる。したがって、副ビームＳ１，Ｓ２の受光によって検出されるプッシュプル信号には、ＡＣ成分がなくなり、対物レンズ２６の移動によるＤＣ変動成分のみになるので、ＤＰＰ方式のトラッキングサーボにおいてオフセットの抑制された良好なＴＥ信号を得ることができる。また、良好なＴＥ信号を得るために副ビームＳ１，Ｓ２のトラックに対する集光位置をμｍ単位で調整する必要がなく、さらに光記録媒体２１毎に異なるトラックピッチを考慮して副ビームＳ１，Ｓ２の集光位置を調整する必要がなくなる。
【００３９】
前述の図４の横軸に示す副ビームＳ１，Ｓ２の対物レンズ２６に対する臨界角度θと、波面収差最大値Ｗｍ（あるいは波面収差ｒｍｓ値Ｗｒｍｓ）との関係は、一般にレンズの画角特性として知られる。ここで画角特性とは、該レンズの有する画角の大きさの意味に用いる。レンズの画角特性は、レンズの焦点距離や１枚のレンズで構成される単レンズまたは複数のレンズで構成される複レンズであるかによっても異なる。いずれのレンズを対物レンズに用いた場合でも、副ビームＳ１，Ｓ２の対物レンズ２６に対する入射角を、レンズ毎に定まる画角を超える角度に定めることによって、λ／４以上の波面収差最大値Ｗｍ（あるいはλ／１４以上の波面収差ｒｍｓ値Ｗｒｍｓ）を発生させて、副ビームスポットＳ１，Ｓ２の寸法を大きくし形状を歪ませることができる。
【００４０】
図５は、波面収差ｒｍｓ値Ｗｒｍｓが３０ｍλ（ｒｍｓ）になる対物レンズの画角とＮＡおよびレンズ枚数との関係を示す図である。図５中で、黒塗りのデータは１枚で構成される対物レンズ（単レンズ３７）を表し、白抜きのデータは２枚で構成される対物レンズ（２枚レンズ３８）を表す。また図５中のライン３６は、１枚で構成される単レンズ３７におけるＮＡと画角との関係を示す。レンズのＮＡが同一値であるとき、たとえばＮＡ：０．８５であるとき、２枚レンズ３８よりも単レンズ３７の方が、レンズの画角を小さくすることができる。
【００４１】
また図５のライン３６に示すように、単レンズ３７では、ＮＡを大きくするほうが画角を小さくすることができる。したがって、好ましくは、単レンズでＮＡを０．８５以上にすることによって、レンズの画角は０．２ｄｅｇ以下になるので、副ビームＳ１，Ｓ２の対物レンズ２６に対するそれぞれの入射角が、０．２ｄｅｇ以上という小さな臨界角度θであっても、対物レンズの画角を超えて容易に大きな波面収差最大値Ｗｍ（あるいは波面収差ｒｍｓ値Ｗｒｍｓ）を発生させることが可能になる。このように、光記録媒体２１上に集光される副ビームＳ１，Ｓ２に所望の波面収差を発生させるための臨界角度θが小さくてよいので、そのスポット形状を、一層容易に大きくしかつ歪ませることができる。したがって、ＤＰＰ方式のトラッキングサーボにおいてオフセットの一層抑制された良好なＴＥ信号を得ることができる。
【００４２】
光ピックアップ装置に用いる対物レンズの選定に際しては、たとえばレンズ毎に作成される入射角θｓと波面収差との関係を示す設計データを参照し、波面収差最大値Ｗｍが光の波長λの４分の１以上（あるいはλ／１４以上の波面収差ｒｍｓ値Ｗｒｍｓ）になるような画角特性を有するレンズを対物レンズとして選定する。
【００４３】
以上に述べたように、本実施の形態では、対物レンズ２６は１枚で構成される単レンズであるけれども、これに限定されることなく、対物レンズは複数枚で構成される複レンズであってもよい。また対物レンズ２６は、ＮＡが０．８５以上のものが用いられるけれども、これに限定されることなく、ＮＡが０．８５未満のものが用いられてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、光源から放射され、回折手段によって回折された副ビームは、対物レンズに対して臨界角度θ以上の角度で入射され、臨界角度θは、対物レンズによって集光される光記録媒体の情報記録面上で生じる副ビームの波面収差最大値（Ｗｍ）が、光源から放射される光の波長λの４分の１以上（Ｗｍ≧λ／４）（あるいは波面収差ｒｍｓ値Ｗｒｍｓがλ／１４以上）になるように定められる。このように波面収差が大きくなる角度で副ビームを対物レンズに入射させることによって、光記録媒体上における副ビームのスポット形状は、大きくなりかつ歪むので、副ビームのスポットがトラックを横切る際におけるトラック溝とランドとの反射光の強度差の影響を小さくすることができる。したがって、副ビームの受光によって検出されるプッシュプル信号には、ＡＣ成分がなくなり、対物レンズの移動によるＤＣ変動成分のみになるので、ＤＰＰ方式のトラッキングサーボにおいてオフセットの抑制された良好なＴＥ信号を得ることができる。また、良好なＴＥ信号を得るために副ビームのトラックに対する集光位置をμｍ単位で調整する必要がなく、さらに光記録媒体毎に異なるトラックピッチを考慮して集光位置を調整する必要がなくなる。
【００４５】
また本発明によれば、対物レンズは、１枚で構成される単レンズである。たとえばレンズのＮＡが同一である場合、複数枚で構成される複レンズよりも１枚で構成される単レンズの方が、画角が小さくなる。対物レンズを単レンズで構成することによって、光記録媒体上に集光される副ビームに所望の波面収差を発生させるための臨界角度θを小さくすることができるので、副ビームのスポット形状を、一層容易に大きくしかつ歪ませることができる。したがって、ＤＰＰ方式のトラッキングサーボにおいてオフセットの一層抑制された良好なＴＥ信号を得ることができる。
【００４６】
また本発明によれば、対物レンズは、開口数（ＮＡ）が０．８５以上である。たとえば複レンズまたは単レンズで構成されるレンズの構成が同一である場合、ＮＡが大きいほど画角が小さくなり、単レンズではＮＡを０．８５以上にすると画角が約０．２ｄｅｇ以下の小さな値になる。このことによって、光記録媒体上に集光される副ビームに所望の波面収差を発生させるための臨界角度θを小さくすることができるので、副ビームのスポット形状を、一層容易に大きくしかつ歪ませることができる。したがって、ＤＰＰ方式のトラッキングサーボにおいてオフセットの一層抑制された良好なＴＥ信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置２０の構成を簡略化して示す系統図である。
【図２】光記録媒体２１上に形成される主ビームＭおよび副ビームＳ１，Ｓ２のスポット形状を示す平面図である。
【図３】光検出手段２９および演算手段３０による主ビームＭおよび副ビームＳ１，Ｓ２のプッシュプル信号とＴＥ信号とを示す図である。
【図４】副ビームＳ１，Ｓ２の対物レンズ２６に対する入射角度度θｘと波面収差最大値Ｗｍ（波面収差ｒｍｓ値Ｗｒｍｓ）とトラッククロス信号の最大振幅量との関係を示す図である。
【図５】波面収差ｒｍｓ値Ｗｒｍｓが３０ｍλ（ｒｍｓ）になる対物レンズの画角とＮＡおよびレンズ枚数との関係を示す図である。
【図６】ＤＰＰ法が採用されている光ピックアップ装置の受光検出器１の構成を簡略化して示す平面図である。
【図７】光検出信号からＴＥ信号を生成する演算手段９の構成を簡略化して示すブロック図である。
【符号の説明】
２０　光ピックアップ装置
２１　光記録媒体
２２　光源
２３　コリメータレンズ
２４　回折手段
２５　ビームスプリッタ
２６　対物レンズ
２７　スポットレンズ
２８　シリンドリカルレンズ
２９　光検出手段
３０　演算手段
【図１】
2004055068.tif 000003
【図２】
2004055068.tif 000004
【図３】
2004055068.tif 000005
【図４】
2004055068.tif 000006
【図５】
2004055068.tif 000007
【図６】
2004055068.tif 000008
【図７】
2004055068.tif 000009