(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｓ字引込み範囲の非対称性を改善してフォーカスエラー信号の検出の信頼性の向上等を図る。【解決手段】発光素子９、対物レンズ１１、収差発生素子１２及び受光素子１３を設け、ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］＜Ｄ２’／Ｄ１’≦（ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］）２が成り立つ位置に受光素子を配置する。ここで、ＮＡ’［TAN］：ディスク状記録媒体のラジアル方向に対して＋４５°傾けた方向における収差発生素子１２の開口率、ＮＡ’［SAG］：ディスク状記録媒体のラジアル方向に対して−４５°傾けた方向における収差発生素子１２の開口率、Ｄ１’：収差発生素子１２の開口率がＮＡ’［TAN］とされた部分を通るレーザー光の焦線から受光素子１３までの距離、Ｄ２’：収差発生素子１２の開口率がＮＡ’［SAG］とされた部分を通るレーザー光の焦線から受光素子１３までの距離。【選択図】図２
2005063544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクテーブルに装着されるディスク状記録媒体の半径方向へ移動される移動ベースと該移動ベースに配置された対物レンズ駆動装置とを備え、非点収差法によってフォーカスエラー信号の検出を行う光ピックアップであって、
ディスク状記録媒体へ向けてレーザー光を出射する発光素子と、
該発光素子から出射されたレーザー光をディスク状記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、
ディスク状記録媒体の記録面で反射されたレーザー光に非点収差を発生させる収差発生素子と、
ディスク状記録媒体の記録面で反射されたレーザー光を受光する受光素子とを備え、
ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］＜Ｄ２’／Ｄ１’≦（ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］）２
が成り立つ位置に受光素子を配置した
ことを特徴とする光ピックアップ。
但し、
ＮＡ’［TAN］：ディスク状記録媒体のラジアル方向に対して＋４５°傾けた方向における収差発生素子の開口率、
ＮＡ’［SAG］：ディスク状記録媒体のラジアル方向に対して−４５°傾けた方向における収差発生素子の開口率、
Ｄ１’：収差発生素子の開口率がＮＡ’［TAN］とされた部分を通るレーザー光の焦線から受光素子までの距離、
Ｄ２’：収差発生素子の開口率がＮＡ’［SAG］とされた部分を通るレーザー光の焦線から受光素子までの距離
とする。
【請求項２】
Ｄ２’／Ｄ１’＝（ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］）２
が成り立つ位置に受光素子を配置した
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
受光素子の４分割された受光部をそれぞれ時計回り方向又は反時計回り方向に順にＡ受光部、Ｂ受光部、Ｃ受光部及びＤ受光部とし、各受光部で受光するレーザー光の光量をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ及びＤとしたときに、
対物レンズがフォーカシング方向における中立位置にありディスク状記録媒体がレーザー光の合焦位置にあるときに、収差発生素子の母線及び子線を含む面内において（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が０に近付く方向へ受光素子の分割線を回転した
ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
受光素子の４分割された受光部をそれぞれ時計回り方向に順にＡ受光部、Ｂ受光部、Ｃ受光部及びＤ受光部とし、各受光部で受光するレーザー光の光量をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ及びＤとしたときに、
対物レンズがフォーカシング方向における中立位置にありディスク状記録媒体がレーザー光の合焦位置にあるときに、収差発生素子の母線及び子線を含む面内において（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が０に近付く方向へ受光素子の分割線を回転した
ことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が０となる位置に受光素子の分割線を回転した
ことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ。
【請求項６】
（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が０となる位置に受光素子の分割線を回転した
ことを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ。
【請求項７】
ディスク状記録媒体が装着されるディスクテーブルと対物レンズ駆動装置が配置されディスク状記録媒体の半径方向へ移動される移動ベースを有する光ピックアップとを備え該光ピックアップが非点収差法によってフォーカスエラー信号の検出を行うディスクドライブ装置であって、
上記光ピックアップは、
ディスク状記録媒体へ向けてレーザー光を出射する発光素子と、
該発光素子から出射されたレーザー光をディスク状記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、
ディスク状記録媒体の記録面で反射されたレーザー光に非点収差を発生させる収差発生素子と、
ディスク状記録媒体の記録面で反射されたレーザー光を受光する受光素子とを備え、
ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］＜Ｄ２’／Ｄ１’≦（ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］）２
が成り立つ位置に受光素子を配置した
ことを特徴とするディスクドライブ装置。
但し、
ＮＡ’［TAN］：ディスク状記録媒体のラジアル方向に対して＋４５°傾けた方向における収差発生素子の開口率、
ＮＡ’［SAG］：ディスク状記録媒体のラジアル方向に対して−４５°傾けた方向における収差発生素子の開口率、
Ｄ１’：収差発生素子の開口率がＮＡ’［TAN］とされた部分を通るレーザー光の焦線から受光素子までの距離、
Ｄ２’：収差発生素子の開口率がＮＡ’［SAG］とされた部分を通るレーザー光の焦線から受光素子までの距離
とする。
【請求項８】
Ｄ２’／Ｄ１’＝（ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］）２
が成り立つ位置に受光素子を配置した
ことを特徴とする請求項７に記載のディスクドライブ装置。
【請求項９】
受光素子の４分割された受光部をそれぞれ時計回り方向又は反時計回り方向に順にＡ受光部、Ｂ受光部、Ｃ受光部及びＤ受光部とし、各受光部で受光するレーザー光の光量をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ及びＤとしたときに、
対物レンズがフォーカシング方向における中立位置にありディスク状記録媒体がレーザー光の合焦位置にあるときに、収差発生素子の母線及び子線を含む面内において（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が０に近付く方向へ受光素子の分割線を回転した
ことを特徴とする請求項７に記載のディスクドライブ装置。
【請求項１０】
受光素子の４分割された受光部をそれぞれ時計回り方向に順にＡ受光部、Ｂ受光部、Ｃ受光部及びＤ受光部とし、各受光部で受光するレーザー光の光量をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ及びＤとしたときに、
対物レンズがフォーカシング方向における中立位置にありディスク状記録媒体がレーザー光の合焦位置にあるときに、収差発生素子の母線及び子線を含む面内において（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が０に近付く方向へ受光素子の分割線を回転した
ことを特徴とする請求項８に記載のディスクドライブ装置。
【請求項１１】
（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が０となる位置に受光素子の分割線を回転した
ことを特徴とする請求項９に記載のディスクドライブ装置。
【請求項１２】
（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が０となる位置に受光素子の分割線を回転した
ことを特徴とする請求項１０に記載のディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ピックアップ及びディスクドライブ装置に関する。詳しくは、非点収差法によってフォーカスエラー信号の検出を行う光ピックアップ及びディスクドライブ装置において、Ｓ字引込み範囲の非対称性を改善してフォーカスエラー信号の検出の信頼性の向上等を図る技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクや光磁気ディスク等のディスク状記録媒体に対して情報信号の記録や再生を行うディスクドライブ装置があり、このようなディスクドライブ装置には、ディスク状記録媒体の半径方向へ移動され該ディスク状記録媒体に対してレーザー光を照射する光ピックアップが設けられている。
【０００３】
光ピックアップには対物レンズ駆動装置が設けられており、一般に、対物レンズ駆動装置によって対物レンズをフォーカシング方向及びトラッキング方向へ動作させ、対物レンズによってディスク状記録媒体の記録面に集光されるレーザー光のスポットを記録トラックに追従させるようにしている。
【０００４】
対物レンズ駆動装置にあっては、対物レンズがディスク状記録媒体の記録面に離接する方向に動作されることによりフォーカシング調整が行われ、対物レンズがディスク状記録媒体の半径方向へ動作されることによりトラッキング調整が行われるが、フォーカシング調整を行う際のフォーカスエラー信号の検出を非点収差法によって行う光ピックアップがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
非点収差法によってフォーカスエラー信号を検出するには、光学系が非点収差を発生させる光学素子、即ち、収差発生素子を備えていることが必要とされる。収差発生素子としては、シリンドリカルレンズやトーリックレンズ或いはそれらの効果をもつミラーや回折格子等が用いられ、収差発生素子の母線方向はディスク状記録媒体のラジアル方向（半径方向）に対して４５°方向傾いた向き（＋４５°）となり、子線方向はそれに直交する向き（−４５°）となる。
【０００６】
光ピックアップａは、図５に示すように、発光素子ｂ、ビームスプリッターｃ、対物レンズｄ、収差発生素子ｅ及び受光素子ｆを備えている。発光素子ｂからレーザー光が出射されると、出射されたレーザー光はビームスプリッターｃを透過し、対物レンズｄによって集光されてディスク状記録媒体ｘの記録面にスポットが形成される。ディスク状記録媒体ｘの記録面に集光されたレーザー光は反射されて再びビームスプリッターｃに入射され、該ビームスプリッターｃによって光路が変換されて収差発生素子ｅを介して受光素子ｆに入射される。このとき収差発生素子ｅによって非点収差が発生する。
【０００７】
尚、図５には、収差発生素子ｅをディスク状記録媒体ｘのラジアル方向に対して＋４５°回転した方向から見た図と、収差発生素子ｅをディスク状記録媒体ｘのラジアル方向に対して−４５°回転した方向から見た図の両方の図を示している。
【０００８】
図６に、フォーカスエラー信号の波形図を示す。
【０００９】
フォーカスエラー信号のＳ字引込み範囲ｄを、Ｓ字信号（フォーカスエラー信号）がピーク１からピーク２まで変化するときのディスク状記録媒体の移動距離とし、片側Ｓ字引込み範囲ｄ１、ｄ２を、それぞれＳ字信号がＳ字原点からそれぞれピーク１、ピーク２まで変化するときのディスク状記録媒体の移動距離とすると、
ｄ＝ｄ１＋ｄ２……（１−１）
が成り立つ。
Ｓ字原点は、ディスク状記録媒体上での焦点位置、即ち、対物レンズがフォーカシング方向における中立位置にありディスク状記録媒体がレーザー光の合焦位置にあるときと一致する。非点収差法では、図７のように、収差発生素子を通過したレーザー光の受光素子上でのスポット形状が、収差発生素子を通過する前のレーザー光に対して９０°回転したときのスポット形状によってフォーカスエラー信号を検出する。
【００１０】
対物レンズの開口率（ＮＡ）をＮＡ[OBJ]とし、受光素子に集光されるレーザー光のうち、収差発生素子を通過したディスク状記録媒体のラジアル方向における部分のＮＡをＮＡ[RAD]とする。このとき、説明の簡略化のため、ラジアル方向に直交する方向におけるＮＡはＮＡ[RAD]と同じとする。従って、受光素子上のスポット形状は、Ｓ字原点において円形であるとする（図７のＶ参照）。
【００１１】
また、受光素子に集光されるレーザー光のうち、収差発生素子を通過したディスク状記録媒体のラジアル方向に対して＋４５°方向（収差発生素子の母線方向）における部分のＮＡをＮＡ［TAN］、ディスク状記録媒体のラジアル方向に対して−４５°方向（収差発生素子の子線方向）におけるＮＡをＮＡ［SAG］とする（ＮＡ［SAG］＜ＮＡ［TAN］）。
【００１２】
受光素子から該受光素子に入射されるレーザー光のそれぞれの焦線までの距離、即ち、ＮＡ［TAN］の部分を通るレーザー光の焦線と受光素子との距離、ＮＡ［SAG］の部分を通るレーザー光の焦線と受光素子との距離を、それぞれＤ１、Ｄ２とすると、片側Ｓ字引込み範囲ｄ１、ｄ２は、
ｄ１＝ １／２・Ｄ１・ＮＡ［TAN］２／ＮＡ[OBJ]２……（１−２）
ｄ２＝ １／２・Ｄ２・ＮＡ［SAG］２／ＮＡ[OBJ]２……（１−３）
となる。
【００１３】
上記したように、受光素子の位置は、収差発生素子を通過したレーザー光の受光素子上でのスポット形状が、収差発生素子を通過する前のレーザー光に対して９０°回転したときのスポット形状となる位置であり、このとき、受光素子上のスポットが円形となることから、
Ｄ１・ＮＡ［TAN］＝Ｄ２・ＮＡ［SAG］……（１−４）
の関係が成り立つ。
【００１４】
通常、光学系は、ＮＡ[RAD]＝ＮＡ［TAN］＝ＮＡ［SAG］と近似できる設計とされているため、式（１−２）及び式（１−３）より、
ｄ１／ｄ２＝１……（１−５）
が成り立つ。
【００１５】
ここで、収差発生素子を通過する前のＮＡ［TAN］とＮＡ［SAG］は同じであることから、収差発生素子と受光素子との距離をＬとすると、
（Ｌ−Ｄ１）・ＮＡ［TAN］＝（Ｌ＋Ｄ２）・ＮＡ［SAG］……（１−６）
が成り立つ。
【００１６】
従って、収差発生素子と受光素子との距離Ｌが十分に大きい場合、又は、Ｄ１、Ｄ２が十分に小さい場合には、式（１−５）が成り立つ。
【００１７】
ディスク状記録媒体が焦点位置にあるときに、収差発生素子によって回折されたそれぞれの回折光の受光素子上でのスポット径は同じであり、受光素子上に到達する収差発生素子の母線方向及び子線方向におけるレーザー光のスポット径ｒ１、ｒ２の間には、
ｒ１＝ｒ２……（１−７）
が成り立つ。
【００１８】
従って、受光素子の４分割された受光部をそれぞれ時計回り方向又は反時計回り方向に順にＡ受光部、Ｂ受光部、Ｃ受光部及びＤ受光部とし、各受光部で受光するレーザー光の光量をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ及びＤとしたときに、図７に示すように、受光素子上のスポットをラジアル方向及びタンジェンシャル方向に分割し、非点収差法により（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）の演算をすることにより、Ｓ字原点とディスク状記録媒体の焦点位置とが一致する（図７のＶにＳ字原点とディスク状記録媒体の焦点位置とが一致しフォーカスエラー信号が０の状態を示す。）。
【００１９】
【特許文献１】昭６０―７９５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
ところで、光ピックアップにあっては、小型化の要求が高まっており、小型化を図るために光学系の光路長は可能な限り短縮される傾向にある。従って、収差発生素子と受光素子との距離Ｌが短縮されると、距離Ｌに対してＤ１、Ｄ２が無視できい大きさとなり、ＮＡ[RAD]＝ＮＡ［TAN］＝ＮＡ［SAG］の関係が成立しなくなる。
【００２１】
ＮＡ[RAD]＝ＮＡ［TAN］＝ＮＡ［SAG］の関係が成立しない場合には、ｄ１／ｄ２は式（１−２）、（１−３）及び（１−４）より
ｄ１／ｄ２＝ＮＡ［TAN］２／ＮＡ［SAG］２・Ｄ１／Ｄ２＝ＮＡ［TAN］／ＮＡ［SAG］……（１−８）
となる。
【００２２】
従って、この場合には、Ｓ字引込み範囲ｄ１、ｄ２に非対称性が生じる。式（１−６）より、収差発生素子から受光素子までの距離Ｌが小さくなる程、ＮＡ[RAD]に対するＮＡ［TAN］、ＮＡ［SAG］の差が増加するため、この非対称性は、光ピックアップを小型化しようとする程大きくなる。
【００２３】
また、Ｓ字引込み範囲ｄを一定にしようとした場合、即ち、従前と同じＳ字引込み範囲ｄを得ようとした場合には、式（１−２）、（１−３）より、対物レンズのＮＡ[OBJ]が大きくなる程、収差発生素子による非点の発生量Ｄ１（Ｄ２）が大きくなる。これに伴って、式（１−６）より、ＮＡ[RAD]に対するＮＡ［TAN］、ＮＡ［SAG］の差も大きくなり、対物レンズのＮＡ[OBJ]が大きな光ピックアップにおいては、Ｓ字引込み範囲ｄ１、ｄ２の非対称性が大きくなる。
【００２４】
対物レンズのＮＡ[OBJ]は、近年のディスク状記録媒体の高記録密度化により大きくなる傾向にあり、Ｓ字引込み範囲ｄ１、ｄ２の非対称性はより顕著なものとなっている。
このように、対物レンズのＮＡ[OBJ]が大きく、収差発生素子から受光素子までの距離Ｌが小さい光ピックアップ、即ち、記録密度の高いディスク状記録媒体を用いる小型の光ピックアップにおいては、フォーカスエラー信号の検出を非点収差法によって行った場合に、Ｓ字引込み範囲ｄ１、ｄ２の非対称性が顕著となる。
Ｓ字引込み範囲ｄ１、ｄ２の非対称性が大きくなると、フォーカスエラー信号のゲインが不安定となったり、フォーカスのマージン、即ち、対物レンズのフォーカシング方向における中立位置を基準としたフォーカシング方向における反対方向への動作範囲が非対称となり、ディスク状記録媒体に対する情報の記録動作や再生動作の信頼性が低下してしまう。
【００２５】
そこで、本発明光ピックアップ及びディスクドライブ装置は、上記した問題点を克服し、Ｓ字引込み範囲の非対称性を改善してフォーカスエラー信号の検出の信頼性の向上等を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明光ピックアップ及びディスクドライブ装置は、上記した課題を解決するために、ディスク状記録媒体へ向けてレーザー光を出射する発光素子と、該発光素子から出射されたレーザー光をディスク状記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、ディスク状記録媒体の記録面で反射されたレーザー光に非点収差を発生させる収差発生素子と、ディスク状記録媒体の記録面で反射されたレーザー光を受光する受光素子とを設け、ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］＜Ｄ２’／Ｄ１’≦（ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］）２が成り立つ位置に受光素子を配置したものである。但し、ＮＡ’［TAN］：ディスク状記録媒体のラジアル方向に対して＋４５°傾けた方向における収差発生素子の開口率、ＮＡ’［SAG］：ディスク状記録媒体のラジアル方向に対して−４５°傾けた方向における収差発生素子の開口率、Ｄ１’：収差発生素子の開口率がＮＡ’［TAN］とされた部分を通るレーザー光の焦線から受光素子までの距離、Ｄ２’：収差発生素子の開口率がＮＡ’［SAG］とされた部分を通るレーザー光の焦線から受光素子までの距離とする。
【００２７】
従って、本発明光ピックアップ及びディスクドライブ装置にあっては、受光素子が収差発生素子側に近付いた位置に配置される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明光ピックアップは、ディスクテーブルに装着されるディスク状記録媒体の半径方向へ移動される移動ベースと該移動ベースに配置された対物レンズ駆動装置とを備え、非点収差法によってフォーカスエラー信号の検出を行う光ピックアップであって、ディスク状記録媒体へ向けてレーザー光を出射する発光素子と、該発光素子から出射されたレーザー光をディスク状記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、ディスク状記録媒体の記録面で反射されたレーザー光に非点収差を発生させる収差発生素子と、ディスク状記録媒体の記録面で反射されたレーザー光を受光する受光素子とを備え、ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］＜Ｄ２’／Ｄ１’≦（ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］）２が成り立つ位置に受光素子を配置したことを特徴とする。但し、ＮＡ’［TAN］：ディスク状記録媒体のラジアル方向に対して＋４５°傾けた方向における収差発生素子の開口率、ＮＡ’［SAG］：ディスク状記録媒体のラジアル方向に対して−４５°傾けた方向における収差発生素子の開口率、Ｄ１’：収差発生素子の開口率がＮＡ’［TAN］とされた部分を通るレーザー光の焦線から受光素子までの距離、Ｄ２’：収差発生素子の開口率がＮＡ’［SAG］とされた部分を通るレーザー光の焦線から受光素子までの距離とする。
【００２９】
従って、Ｓ字引込み範囲の非対称性が改善され、フォーカスエラー信号のゲインの安定化及びフォーカスのマージンの対称性を図ることができ、ディスク状記録媒体に対する情報の記録動作や再生動作の信頼性の向上を図ることができる。
【００３０】
請求項２に記載した発明にあっては、Ｄ２’／Ｄ１’＝（ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］）２が成り立つ位置に受光素子を配置したので、Ｓ字引込み範囲の対称性が確保され、フォーカスエラー信号のゲインの安定化及びフォーカスのマージンの対称性を図ることができ、ディスク状記録媒体に対する情報の記録動作や再生動作の信頼性の向上を図ることができる。
【００３１】
請求項３及び請求項４に記載した発明にあっては、受光素子の４分割された受光部をそれぞれ時計回り方向又は反時計回り方向に順にＡ受光部、Ｂ受光部、Ｃ受光部及びＤ受光部とし、各受光部で受光するレーザー光の光量をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ及びＤとしたときに、対物レンズがフォーカシング方向における中立位置にありディスク状記録媒体がレーザー光の合焦位置にあるときに、収差発生素子の母線及び子線を含む面内において（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が０に近付く方向へ受光素子の分割線を回転したので、ディスク状記録媒体の焦点位置とＳ字原点とのずれが生じ難く、従来と同様な演算をすることによって、Ｓ字原点を基準として対称なＳ字形状を持つフォーカスエラー信号を検出することが可能となる。
【００３２】
請求項５及び請求項６に記載した発明にあっては、（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が０となる位置に受光素子の分割線を回転したので、ディスク状記録媒体の焦点位置とＳ字原点とのずれが生じることがなく、従来と同様な演算をすることによって、Ｓ字原点を基準として対称なＳ字形状を持つフォーカスエラー信号を検出することが可能となる。
【００３３】
本発明ディスクドライブ装置は、ディスク状記録媒体が装着されるディスクテーブルと対物レンズ駆動装置が配置されディスク状記録媒体の半径方向へ移動される移動ベースを有する光ピックアップとを備え該光ピックアップが非点収差法によってフォーカスエラー信号の検出を行うディスクドライブ装置であって、上記光ピックアップは、ディスク状記録媒体へ向けてレーザー光を出射する発光素子と、該発光素子から出射されたレーザー光をディスク状記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、ディスク状記録媒体の記録面で反射されたレーザー光に非点収差を発生させる収差発生素子と、ディスク状記録媒体の記録面で反射されたレーザー光を受光する受光素子とを備え、ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］＜Ｄ２’／Ｄ１’≦（ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］）２が成り立つ位置に受光素子を配置したことを特徴とする。但し、ＮＡ’［TAN］：ディスク状記録媒体のラジアル方向に対して＋４５°傾けた方向における収差発生素子の開口率、ＮＡ’［SAG］：ディスク状記録媒体のラジアル方向に対して−４５°傾けた方向における収差発生素子の開口率、Ｄ１’：収差発生素子の開口率がＮＡ’［TAN］とされた部分を通るレーザー光の焦線から受光素子までの距離、Ｄ２’：収差発生素子の開口率がＮＡ’［SAG］とされた部分を通るレーザー光の焦線から受光素子までの距離とする。
【００３４】
従って、Ｓ字引込み範囲の非対称性が改善され、フォーカスエラー信号のゲインの安定化及びフォーカスのマージンの対称性を図ることができ、ディスク状記録媒体に対する情報の記録動作や再生動作の信頼性の向上を図ることができる。
【００３５】
請求項８に記載した発明にあっては、Ｄ２’／Ｄ１’＝（ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］）２が成り立つ位置に受光素子を配置したので、Ｓ字引込み範囲の対称性が確保され、フォーカスエラー信号のゲインの安定化及びフォーカスのマージンの対称性を図ることができ、ディスク状記録媒体に対する情報の記録動作や再生動作の信頼性の向上を図ることができる。
【００３６】
請求項９及び請求項１０に記載した発明にあっては、受光素子の４分割された受光部をそれぞれ時計回り方向又は反時計回り方向に順にＡ受光部、Ｂ受光部、Ｃ受光部及びＤ受光部とし、各受光部で受光するレーザー光の光量をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ及びＤとしたときに、対物レンズがフォーカシング方向における中立位置にありディスク状記録媒体がレーザー光の合焦位置にあるときに、収差発生素子の母線及び子線を含む面内において（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が０に近付く方向へ受光素子の分割線を回転したので、ディスク状記録媒体の焦点位置とＳ字原点とのずれが生じ難く、従来と同様な演算をすることによって、Ｓ字原点を基準として対称なＳ字形状を持つフォーカスエラー信号を検出することが可能となる。
【００３７】
請求項１１及び請求項１２に記載した発明にあっては、（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が０となる位置に受光素子の分割線を回転したので、ディスク状記録媒体の焦点位置とＳ字原点とのずれが生じることがなく、従来と同様な演算をすることによって、Ｓ字原点を基準として対称なＳ字形状を持つフォーカスエラー信号を検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に、本発明光ピックアップ及びディスクドライブ装置の最良の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３９】
ディスクドライブ装置１は、外筐２内に所要の各部材及び各機構が配置されて成り（図１参照）、外筐２には図示しないディスク挿入口が形成されている。
【００４０】
外筐２内には図示しないシャーシが配置され、該シャーシに取り付けられたスピンドルモーターのモーター軸にディスクテーブル３が固定されている。
【００４１】
シャーシには、平行なガイド軸４、４が取り付けられると共に図示しない送りモーターによって回転されるリードスクリュー５が支持されている。
【００４２】
光ピックアップ６は、移動ベース７と該移動ベース７に設けられた所要の光学部品と移動ベース７上に配置された対物レンズ駆動装置８とを有し、移動ベース７の両端部に設けられた軸受部７ａ、７ｂがそれぞれガイド軸４、４に摺動自在に支持されている。移動ベース７に設けられた図示しないナット部材がリードスクリュー５に螺合され、送りモーターによってリードスクリュー５が回転されると、ナット部材がリードスクリュー５の回転方向へ応じた方向へ送られ、光ピックアップ６がディスクテーブル３に装着されるディスク状記録媒体１００の半径方向へ移動される。
【００４３】
光ピックアップ６は、図２に示すように、発光素子９、ビームスプリッター１０、対物レンズ１１、収差発生素子１２及び受光素子１３を備え、発光素子９、ビームスプリッター１０、収差発生素子１２及び受光素子１３は移動ベース７に配置され、対物レンズ１１は対物レンズ駆動装置８に設けられている。
【００４４】
収差発生素子１２としては、例えば、シリンドリカルレンズやトーリックレンズ或いはそれらの効果をもつミラーや回折格子等が用いられている。
【００４５】
受光素子１３は４分割されており、４分割された各部が、例えば、反時計回り方向に順にＡ受光部、Ｂ受光部、Ｃ受光部及びＤ受光部とされ、各受光部で受光されるレーザー光の光量がそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ及びＤとされる。
【００４６】
尚、図２には、収差発生素子１２をディスク状記録媒体１００のラジアル方向に対して＋４５°回転した方向から見た図と、収差発生素子１２をディスク状記録媒体１００のラジアル方向に対して−４５°回転した方向から見た図の両方の図を示している。
【００４７】
光ピックアップ６において、発光素子９からレーザー光が出射されると、出射されたレーザー光はビームスプリッター１０を透過し、対物レンズ１１によって集光されてディスク状記録媒体１００の記録面にスポットが形成される。ディスク状記録媒体１００の記録面に集光されたレーザー光は反射されて再びビームスプリッター１０に入射され、該ビームスプリッター１０によって光路が変換されて収差発生素子１２を介して受光素子１３に入射される。このとき収差発生素子１２によって非点収差が発生する。
【００４８】
収差発生素子１２によって、該収差発生素子１２の母線方向及び子線方向におけるＮＡがそれぞれＮＡ’［TAN］、ＮＡ’［SAG］に変換されたとき、図３に示す片側Ｓ字引込み範囲ｄ０（＝ｄ／２）を得るために必要な非点収差の発生量Ｄ１’、Ｄ２’は
Ｄ１’＝２ ｄ０・ＮＡ[OBJ]２／ＮＡ’［TAN］２……（２−１）
Ｄ２’＝２ ｄ０・ＮＡ[OBJ]２／ＮＡ’［SAG］２……（２−２）
となる。
【００４９】
式（２−１）及び式（２−２）より、
ｄ０＝ １／２・Ｄ１’・ＮＡ’［TAN］２／ＮＡ[OBJ]２＝ １／２・Ｄ２’・ＮＡ’［SAG］２／ＮＡ[OBJ]２……（２−３）
となる。
【００５０】
Ｄ１’とＤ２’との比は、式（２−１）、（２−２）、（２−３）より
Ｄ１’／Ｄ２’＝ （ＮＡ’［SAG］／ＮＡ’［TAN］）２……（２−４）
となる。
従って、式（２−４）が成り立つ位置に受光素子１３を配置することにより、Ｓ字引込み範囲の非対称性が改善される。
光ピックアップ６にあっては、式（２−４）が成り立つ位置に受光素子１３が配置されることが最も望ましいが、受光素子１３の位置を次式が成り立つ位置に配置することによってもＳ字引込み範囲の非対称性を改善することができる。
【００５１】
ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］＜Ｄ２’／Ｄ１’≦（ＮＡ’［TAN］／ＮＡ’［SAG］）２……（２−４’）
式（２−４’）は式（２−４）を含んでおり、式（２−４’）が成り立つ位置に受光素子１３を配置することにより、記録密度の高いディスク状記録媒体を用いる小型の光ピックアップにおいても、Ｓ字引込み範囲の非対称性が改善され、フォーカスエラー信号のゲインの安定化の確保及びフォーカスのマージンの非対称性の改善を図ることができ、ディスク状記録媒体１００に対する情報の記録動作や再生動作の信頼性の向上を図ることができる。
【００５２】
このとき、ディスク状記録媒体１００が焦点位置にあるときの、受光素子１３上に到達する収差発生素子１２の母線方向及び子線方向におけるレーザー光のスポット径ｒ１、ｒ２はそれぞれ、
ｒ１＝２・Ｄ１’・ＮＡ’［TAN］……（２−５）
ｒ２＝２・Ｄ２’・ＮＡ’［SAG］……（２−６）
となる。
【００５３】
光ピックアップ６にあっては、ディスク状記録媒体１００が焦点位置にあるときに、収差発生素子１２を通過したレーザー光の受光素子１３上でのスポット形状は、図４に示すように、収差発生素子１２を通過する前のレーザー光に対して９０°まで回転していない状態となる（図４のＩＶにＳ字原点とディスク状記録媒体１００の焦点位置とが一致しフォーカスエラー信号が０の状態を示す。）。
【００５４】
従って、従来と同様の方式（図７参照）でスポットの分割を行うと、ディスク状記録媒体１００の焦点位置とＳ字原点とにずれが生じてしまう。
【００５５】
そこで、光ピックアップ６にあっては、収差発生素子１２を通過したレーザー光が到達する受光素子１３の受光部の分割線１３ａ、１３ｂを、ディスク状記録媒体１００が焦点位置にあるときに、（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）＝０となるように、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向に対して収差発生素子１２の母線及び子線を含む面内において回転させている。従って、ディスク状記録媒体１００の焦点位置とＳ字原点とにずれが生じることがなく、従来と同様な演算をすることによって、Ｓ字原点を基準として対称なＳ字形状を持つフォーカスエラー信号を検出することが可能となる。
【００５６】
尚、上記には、受光素子１３の受光部の分割線１３ａ、１３ｂを、ディスク状記録媒体１００が焦点位置にあるときに、（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）＝０となるように、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向に対して回転させた例を示したが、分割線１３ａ、１３ｂを、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向に対して（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）が０に近付く方向へ回転させた場合でも、従来と同様な演算をすることによって、略対称なＳ字形状を持つフォーカスエラー信号を検出することが可能となる。
【００５７】
上記した発明を実施するための最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図２乃至図４と共に本発明を実施するための最良の形態を示すものであり、本図はディスクドライブ装置の概略斜視図である。
【図２】光ピックアップの全体の構成を示す概念図である。
【図３】フォーカスエラー信号の波形図である。
【図４】受光素子のスポットの状態を示す概念図である。
【図５】図６及び図７と共に従来の光ピックアップを示すものであり、本図は全体の構成を示す概念図である。
【図６】フォーカスエラー信号の波形図である。
【図７】受光素子のスポットの状態を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００…ディスク状記録媒体、１…ディスクドライブ装置、３…ディスクテーブル、６…光ピックアップ、７…移動ベース、８…対物レンズ駆動装置、９…発光素子、１１…対物レンズ、１２…収差発生素子、１３…受光素子、１３ａ…分割線、１３ｂ…分割線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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