JP2009015944A - Optical disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光の収差検出機構及び収差補正機構を有する光ディスク装置に関する。 The present invention relates to an optical disc apparatus having an optical aberration detection mechanism and an aberration correction mechanism.
光記録技術において高密度かつ高速に記録再生を行うためには、光学系の収差が、ある基準以下に抑えられている必要がある。この基準としては、用いる光源の波長をλとするとき、たとえば収差の2乗平均平方根(Root Mean Square :RMS)値で0.07λとするマレシャルの基準を満たすことが必要である。ところが近年の光ディスクの高密度化に伴う対物レンズ開口数(Numerical Aperture :NA)の増大により、わずかな光学部品のずれ、ディスク基板の傾き、厚さずれでも容易にこの基準を超える収差が発生しやすくなっている。対物レンズで集光されるスポットの大きさはλ/NAに比例するため、記録密度を増大させるためにNAを大きくすることが検討されてきた。しかし一般にずれに対する収差発生の感度は、NAのべき乗に比例し、たとえば対物レンズの傾きなどで発生する非点収差はNAの2乗、ディスクの傾きで生じるコマ収差はNAの3乗、ディスク基板の厚さずれで発生する球面収差はNAの4乗に比例する収差を発生する。このことから光学部品調整の精度やディスク傾き、基板厚ずれなどをなるべく緩和するには、発生する収差を抑える工夫が必要となる。そのため、たとえばディスク基板厚ずれについて、球面収差を検出して補正する方法(特開2001-307349号公報)や、再生信号の振幅がなるべく大きくなるように、収差補正素子を制御する方法(特開2005-100483号公報)などが提案されている。また、特に光ディスク光学系の中で用いることを明示してはいないが、格子溝の方向が異なる回折格子を用いて回折光の位相を変化させ、0次光と+1次光(−1次光)を干渉させるシェアリング干渉を用いた検出方法などがある。 In order to perform recording and reproduction at high density and high speed in the optical recording technology, the aberration of the optical system needs to be suppressed to a certain standard or less. As this standard, when the wavelength of the light source to be used is λ, it is necessary to satisfy the Marshall standard, for example, 0.07λ as a root mean square (RMS) value of aberration. However, due to the increase in the numerical aperture (NA) associated with the recent increase in the density of optical discs, aberrations that exceed this standard can easily occur even with slight optical component deviations, disc substrate tilts, and thickness deviations. It has become easier. Since the size of the spot focused by the objective lens is proportional to λ / NA, it has been studied to increase the NA in order to increase the recording density. However, in general, the sensitivity of aberration generation with respect to deviation is proportional to the power of NA. For example, astigmatism caused by the tilt of the objective lens is the square of NA, the coma caused by the tilt of the disk is the cube of NA, and the disk substrate. Spherical aberration that occurs due to the difference in thickness of the lens generates aberration proportional to the fourth power of NA. For this reason, in order to reduce the accuracy of optical component adjustment, disk tilt, substrate thickness deviation, and the like as much as possible, it is necessary to devise a technique for suppressing the generated aberration. Therefore, for example, a method of detecting and correcting spherical aberration for disc substrate thickness deviation (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-307349), or a method of controlling an aberration correction element so that the amplitude of a reproduction signal is as large as possible (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-307349). 2005-100483) and the like have been proposed. In addition, although it is not specified to be used in an optical disk optical system, the phase of diffracted light is changed using diffraction gratings having different grating groove directions, and 0th-order light and + 1st-order light (−1st-order light) are used. For example, a detection method using sharing interference.
特開2001-307349号公報に記載された方法は、球面収差の検出のみしか想定しておらず、コマ収差や非点収差などの収差が検出できないという問題点がある。特開2005-100483号公報に記載された方法は、直接的に収差を検出するわけではなく、収差による信号振幅劣化がなるべく少なく、信号振幅がなるべく大きい補正条件を探索する手法であるため、試行錯誤が必要である上、ピーク近傍で変化の微分係数が0となり検出誤差が大きいという問題点がある。特開2002-202223号公報に記載されたシェアリング干渉を用いる方法は、機構が複雑かつ大型で電力浪費量も大きく、光ディスク装置に搭載しにくいという問題点がある。 The method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-307349 assumes only detection of spherical aberration, and has a problem that it cannot detect aberrations such as coma and astigmatism. The method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-100483 does not directly detect aberrations, but is a method for searching for a correction condition with as little signal amplitude degradation as possible and as large signal amplitude as possible. In addition to the need for mistakes, there is a problem that the differential coefficient of change near the peak becomes 0 and the detection error is large. The method using sharing interference described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-202223 has a problem that the mechanism is complicated and large in size, has a large amount of power consumption, and is difficult to mount on an optical disc apparatus.
以上の従来技術の問題点に鑑みて、本発明の解決すべき課題は、簡単な構造で任意の収差を検出し、補正することができる高効率の光ディスク装置を提供することである。 In view of the above problems of the prior art, the problem to be solved by the present invention is to provide a highly efficient optical disc apparatus capable of detecting and correcting an arbitrary aberration with a simple structure.
本発明では、光ディスク装置の光学系にホモダイン光検出方式と呼ばれる方式を適用し、光ディスクから反射される光束の収差を、間接的にではなく直接的に位相分布として検出し、その結果をもとに収差補正を行う。ホモダイン光検出方式は、光通信の分野で検出信号の高S/N化のために検討された方式であり、通常は信号振幅の増幅の目的で用いられている。しかし本発明ではそれを光の位相検出に用いるものである。 In the present invention, a method called a homodyne light detection method is applied to the optical system of the optical disk device, and the aberration of the light beam reflected from the optical disk is detected not directly but as a phase distribution. Aberration correction is performed. The homodyne light detection method is a method studied for increasing the S / N ratio of detection signals in the field of optical communication, and is usually used for the purpose of signal amplitude amplification. However, in the present invention, it is used for detecting the phase of light.
本発明の光ディスク装置は、半導体レーザなどの光源と、光源から出射した光を第1と第2の光束に分割する第1の分割手段と、収差を補正する手段と、収差を補正するためのフィードバック制御を行う手段と、第1の光束を光情報記録媒体上に集光して照射する手段と、第2の光束を光情報記録媒体には集光せずに参照光として反射させる手段と、光情報記録媒体から反射した信号光と参照光を再び第1の分割手段に導いて重ね合わせて干渉させた第3の光束を分割するとともに、分割されたそれぞれの光に含まれる信号光と参照光の位相関係を互いに異ならしめる第2の分割手段と、第2の分割手段により分割されたそれぞれの第4の光束をそれぞれ相互に対応する複数の領域に分割して各領域ごとに光強度を電気信号として検出する検出手段と、すべての第4の光束の対応する各領域の電気信号を用いて第3の光束の対応する各領域における信号光と参照光の位相差を求める演算手段と、演算手段の演算結果を用いて収差補正手段を制御する制御手段を備える。 An optical disc apparatus according to the present invention includes a light source such as a semiconductor laser, a first dividing unit that divides light emitted from the light source into first and second light beams, a unit that corrects aberration, and a component for correcting aberration. Means for performing feedback control, means for condensing and irradiating the first light flux on the optical information recording medium, means for reflecting the second light flux as reference light without condensing on the optical information recording medium, and The signal light reflected from the optical information recording medium and the reference light are again guided to the first splitting means to superimpose and interfere with the third light flux, and the signal light included in each of the split lights A second dividing unit that makes the phase relationship of the reference light different from each other, and each fourth light beam divided by the second dividing unit is divided into a plurality of mutually corresponding regions, and the light intensity for each region Is detected as an electrical signal. Means for calculating the phase difference between the signal light and the reference light in each corresponding region of the third light flux using the electrical signals of each corresponding region of all the fourth light fluxes, Control means for controlling the aberration correction means is provided.
本発明によると、簡単な構造にもかかわらず、任意の収差を検出することが可能で、検出された収差を補正することによって良好な記録再生を行うことが可能になる。また、光ディスク装置に搭載可能な軽量・小型化が実現できる。 According to the present invention, it is possible to detect an arbitrary aberration regardless of a simple structure, and it is possible to perform good recording and reproduction by correcting the detected aberration. Further, it is possible to realize a light weight and downsizing that can be mounted on an optical disk device.
以下、図を用いて本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明による光ディスク装置の一例を示す概略図である。半導体レーザ101からの光をコリメートレンズ102によって平行光にして、λ/2板103を透過させて偏光プリズム104に入射させる。偏光プリズム104は分離面に入射するP偏光をほぼ100%透過し、S偏光をほぼ100%反射させる機能を有している。このときλ/2板の光軸周りの回転角度を調整することにより、一部の光をS偏光として偏光プリズム104を反射させ、一部の光をP偏光として透過させるようにすることができる。反射する光はλ/4板105を透過して円偏光に変換され、2次元アクチュエータ106に搭載された対物レンズ107により、光ディスク108上の記録膜に集光される。光ディスクからの反射光は同じ光路を戻り、対物レンズ107によって平行光とされ、λ/4板105により最初に入射したときとは90°偏光方向が回転した直線偏光となって偏光プリズム104に入射する。すると偏光が回転しているため、この光ディスク108からの反射光はP偏光となって偏光プリズム104を透過し、偏光プリズム125に入射する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an optical disc apparatus according to the present invention. The light from the
一方、半導体レーザ101からの光のうち、偏光プリズム104を透過したP偏光はλ/4板110により円偏光に変換され、光軸方向に可動する1次元アクチュエータ111に搭載されたコーナーキューブプリズム112に入射する。コーナーキューブプリズム112は、立方体の対向する頂点を結んだ対角線に垂直な面で立方体を切断した形状を有し、切断面の方から光を入射させると、どのような入射角で光を入射させても反射光路の対称性から、反射光が必ず入射光と同じ方向に戻る素子である。コーナーキューブプリズム112からの反射光は偏光方向が回転しているので補償素子130をコーナーキューブ稜線に合わせて貼り付けることで補償する。補償された反射光、すなわち参照光は、光軸を同じくして同じ光路を戻り、λ/4板110により入射時と偏光方向が90°回転した直線偏光となって偏光プリズム104に入射する。すると偏光が回転しているため、このコーナーキューブプリズム112からの反射光はS偏光となって偏光プリズム104を反射し、光ディスク108からの反射光と重なり合って偏光プリズム125に入射する。ただし光ディスク108からの反射光とコーナーキューブプリズム112からの反射光は互いに直交する直線偏光となっている。
On the other hand, of the light from the
偏光プリズム125は偏光プリズム104と異なり、P偏光の一部を透過させ、S偏光をほぼ100%反射させる機能を有する。これによりコーナーキューブプリズム112からの反射光はほぼ100%反射され、ディスクからの反射光は一部が偏光プリズム125を透過し、一部が反射される。反射された光は偏光位相変換分離素子114に入射し、さらに2つの光の干渉の位相差が異なる4つの光に分割される。位相差が異なる4つの光は、収差検出用の回折格子116によりさらに分割され、集光レンズ118により光検出器115に集光され検出される。
Unlike the polarizing
ここで、偏光位相変換分離素子114と収差検出用の回折格子116及び光検出器115、光検出器からの信号のその後の信号処理の過程について詳細に説明する。
Here, the polarization phase conversion /
偏光位相変換分離素子114は、図2に示すように、無偏光回折格子203と無偏光回折格子203により分割された少なくとも2つの光の一方には作用せず、少なくとももう一方の光を円偏光に変換する同一基板からなる角度選択的偏光変換素子204と偏光分離素子205からなる。これらのうち、角度選択的偏光変換素子204を光軸方向に光学軸を有する一軸性異方性光学材料で構成し、さらに偏光分離素子205と一体に張り合わせて形成することで小型化を実現する。
As shown in FIG. 2, the polarization phase conversion /
まず、信号光偏光方向201と参照光偏光方向202が直交するように信号光と参照光が無偏光回折格子203に入射すると、偏光方向を問わずに2つの光はともに2つの異なる進行方向の光にそれぞれ分離する。これは無偏光回折格子203をブレーズ化することにより容易に可能である。一方は直進する0次光、他方は所定の回折角で回折する1次回折光である。次に、これらの光は光学軸206が素子の面に対して垂直な一軸異方性を持ち、かつ回折光の回折方向が信号光偏光方向201と参照光偏光方向202とそれぞれ実質的に45度をなす角度選択性偏光変換素子204に入射すると、直進する0次光には何ら位相差を生じないが、傾いて入射した1次回折光は位相差を生じ、信号光と参照光で回転方向が逆向きの円偏光に変換される。さらに、角度選択性偏光変換素子204の出射光を、光学軸207を図中の向きとする偏光分離回折格子205に入射させる。偏光分離回折格子は液晶や、ニオブ酸リチウム、水晶などの異方性材料によりブレーズ格子を形成することにより容易に実現できる。すなわち偏光方向により屈折率が異なる材質であるため、ある偏光方向とそれと直交する偏光方向とで格子によって加わる位相分布が逆転するように配置すればよい。これにより1次回折光と−1次回折光が直交する偏光方向となるようにすることができる。以上のようにして分離された4つの光における、信号光成分と参照光成分の干渉の位相差を0°,90°,180°,270°とすることができる。
First, when the signal light and the reference light are incident on the non-polarized diffraction grating 203 so that the signal
図3は、4つの光の干渉の位相差が0°,180°,90°,270°になることを説明するための図である。図中、Erefは参照光の電界ベクトル、Esigは信号光の電界ベクトルである。図3(a)は図2の直線偏光側の偏光状態、図3(b)は円偏光側の偏光状態である。PD1,PD2,PD3,PD4は、それぞれ位相差0°,180°,90°,270°の光を受光する図1の光検出器115上の図示していない受光部を意味しており、図3(a)(b)において斜めの軸に射影される光が対応する受光部で受光される光の成分であることを意味している。参照光と信号光は偏光方向が直交しているため、偏光分離回折格子によって分離される各偏光成分への射影ベクトルはPD1側で矢印が同じ向きとなり、PD2側で矢印が逆向きとなる。これによりPD1では参照光と信号光の位相差が0°、PD2では位相差が180°で干渉することになる。次に、図3(b)では参照光と信号光がともに回転方向の異なる円偏光となるため、それぞれのPD3側への射影ベクトルと、PD4側への射影ベクトルは矢印の先端がベクトルを示す線分の端ではなく途中の位置にずれていることになる。このときの位相差がそれぞれ90°と270°になるのである。
FIG. 3 is a diagram for explaining that the phase difference of interference of four lights becomes 0 °, 180 °, 90 °, and 270 °. In the figure, Eref is an electric field vector of reference light, and Esig is an electric field vector of signal light. 3A shows the polarization state on the linearly polarized light side in FIG. 2, and FIG. 3B shows the polarization state on the circularly polarized light side. PD1, PD2, PD3, and PD4 mean light receiving portions (not shown) on the
本発明では後で説明するように、これらPD1,PD2,PD3,PD4をさらに空間的に分割して、ディスクの反射光束の位相分布、すなわち収差分布を検出するのであるが、ここではその前に、ホモダイン検出方式により信号光の振幅が参照光の振幅で増幅され、信号光と参照光の位相差が演算により求められることを以下に説明する。光検出器に入射した光の干渉強度はPD1(0°),PD2(180°),PD3(90°),PD4(270°)上でそれぞれ In the present invention, as will be described later, these PD1, PD2, PD3, and PD4 are further spatially divided to detect the phase distribution of the reflected light beam of the disk, that is, the aberration distribution. The following explains that the amplitude of the signal light is amplified by the amplitude of the reference light by the homodyne detection method, and the phase difference between the signal light and the reference light is obtained by calculation. The interference intensity of light incident on the photodetector is PD1 (0 °), PD2 (180 °), PD3 (90 °), and PD4 (270 °).
次に、図1の収差検出用の回折格子116と収差検出用の回折格子116から出射された光を受光する光検出器115について図4、図5、図6、図7を用いて説明する。まず、収差検出用の回折格子を図4、図5のようにn分割の構造にする理由について説明する。収差Wは、光束の光軸を原点とし、有効径の半径で規格化した動径半径座標をρ、動径角をθとする極座標において、ゼルニケの直交多項式を用いて、
Next, the aberration
図1における収差検出用の回折格子116からの回折光が、図6のように+1次光は強度が0に等しくなるような構造の回折格子とし、−1次光を収差検出のための光、0次光を再生信号を得るための光とすると、収差検出用の回折格子116からの出射された光は図7に示すような光検出器において各々受光される。再生信号を得るための0次光は光検出器上において分割のない光検出器141,143,137,139で検出する。再生信号に寄与する信号については図7中の太線で示す。一方、収差検出のための−1次光はn分割光検出器140,142,136,138で検出する。収差検出に寄与する信号については図7中の細線で示す。図7中のPD1(0°),PD2(180°),PD3(90°),PD4(270°)は、図3で説明した位相差の異なる光を受光している光検出器である。
The diffraction light from the
まず、再生信号について説明する。光検出器141(PD1(0°))、光検出器143(PD2(180°))、光検出器137(PD3(90°))、光検出器139(PD4(270°))で受光された光のうち、光検出器141(PD1(0°))と光検出器143(PD2(180°))からの信号を差動増幅器121へ、光検出器137(PD3(90°))と光検出器139(PD4(270°))の信号を差動増幅器122へ入力し、そこで差動増幅演算を行い、信号Sig1_RFS、信号Sig2_RFSをそれぞれ出力する。出力されたSig1_RFS,Sig2_RFSを、次に再生信号演算回路144に入力する。再生信号演算回路144においてSig1_RFSの2乗とSig2_RFSの2乗を計算し、それらの和をとった後、平方根をとることで再生信号(RFS)を得る。
First, the reproduction signal will be described. Light is received by the light detector 141 (PD1 (0 °)), the light detector 143 (PD2 (180 °)), the light detector 137 (PD3 (90 °)), and the light detector 139 (PD4 (270 °)). Of the received light, signals from the photo detector 141 (PD1 (0 °)) and the photo detector 143 (PD2 (180 °)) are sent to the
次に、収差検出のための信号について説明する。光検出器140(PD1(0°))、光検出器142(PD2(180°))、光検出器136(PD3(90°))、光検出器138(PD4(270°))で受光された光のうち、光検出器140(PD1(0°))からの信号IPD1_nと光検出器142(PD2(180°))からの信号IPD2_nを差動増幅器121へ、光検出器136(PD3(90°))からの信号IPD3_nと光検出器138(PD4(270°))からの信号IPD4_nを差動増幅器122へ入力し、そこで差動増幅演算を行い、信号Sig1_n、信号Sig2_nをそれぞれ出力する。この出力信号を位相差演算回路120に入力し、位相差演算回路120において位相差計算を行う。
Next, signals for aberration detection will be described. Photodetector 140 (PD1 (0 °)), photodetector 142 (PD2 (180 °)), photodetector 136 (PD3 (90 °)), and photodetector 138 (PD4 (270 °)) Of the received light, the signal I PD1_n from the photodetector 140 (PD1 (0 °)) and the signal I PD2_n from the photodetector 142 (PD2 (180 °)) are sent to the
位相差演算回路120からの出力を収差計算機127に入力する。収差計算機127内では、まず位相差演算回路120からの出力を波長に換算した後、その値を式(1)に示したゼルニケの直交多項式に代入して、式(3)に示すn個の連立方程式を解く。
The output from the phase
連立方程式の解が収差係数Anであるので、それらの値に基づいて各収差補正手段へフィードバックをかける。例えば式(1)中のA9(3次球面収差)に基づいて、ビームエキスパンダ113を制御することで球面収差の補正が可能であり、また、A7(0°方向コマ収差)、A8(90°方向コマ収差)に基づいてレンズチルト機構つきアクチュエータ106を制御し、A5(0°または90°方向の非点収差)、A6(45°方向の非点収差)に基づいて液晶素子117を制御する。これにより球面収差、コマ収差、非点収差の補正が可能である。
Since the solution of the simultaneous equations is a aberration coefficients A n, and feedback to the aberration correcting means on the basis of those values. For example, based on Equation (1) A 9 (3 order spherical aberration) in a spherical aberration can be corrected by controlling the
ここで演算により求められる位相の値は、信号光と参照光の位相差であることに注意されたい。つまり、図1において半導体レーザを出射して、偏光ビームスプリッタ104までの光学系で生じる収差については、信号光と参照光の両方に生じることになるが、これは検出できない。逆に検出できるのはビームスプリッタにより信号光が参照光と分離されたあとに混入する収差なのであるが、これには対物レンズの調整ずれによって発生する非点収差や、ディスク基板厚ずれによって発生する球面収差など、主要な収差が含まれる。ただし、ディスク傾きによるコマ収差については、原点に対して奇関数となるため、往復光路でキャンセルされてしまい、検出ができない。
Note that the phase value obtained by the calculation here is the phase difference between the signal light and the reference light. That is, in FIG. 1, the aberration generated in the optical system from the semiconductor laser to the
以上、実施形態においては、収差係数を演算により求めてから、それを収差補正素子の駆動信号とした。しかし、収差係数を求めるのは必ずしも必須ではない。たとえば図4、図5の回折素子131,153に示したような光束の分割領域に対応させて、液晶収差補正素子の独立に位相可変できる領域を分割しておけば、各検出領域における位相検出値を、そのまま液晶収差補正素子の分割領域の駆動信号として用いることもできる。この場合には収差係数の演算回路が不要となり、本発明を用いる光ディスク装置のコスト低減を図ることが可能となる。
As described above, in the embodiment, the aberration coefficient is obtained by calculation and then used as a drive signal for the aberration correction element. However, it is not always essential to obtain the aberration coefficient. For example, if a region where the phase of the liquid crystal aberration correction element can be varied independently is divided so as to correspond to the divided region of the light flux as shown in the
フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号によりデフォーカスやコマ収差も検出可能であるが、収差計算機127からの結果と合わせて2次元アクチュエータ106を制御することでデフォーカスやコマ収差の補正を行うことも可能である。収差補正を行う際、収差計算機127から得られる生の収差の値を用いて補正を行う方法もあるが、その他に従来の収差補正方法のように再生信号やジッタなどを用いた方法と合わせて補正を行っても良い。
Although defocus and coma aberration can be detected by the focus error signal and tracking error signal, it is possible to correct defocus and coma aberration by controlling the two-
次に、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号の算出について説明する。図1に戻り、偏光プリズム125を透過した光は、集光レンズ133により集光され、シリンドリカルレンズ119により非点収差を与えられて4分割光検出器128に入射し、その出力信号から信号演算回路129によりフォーカスエラー信号(FES)とトラッキングエラー信号(TES)が出力される。この演算過程を図8に簡単に示す。図1において4分割光検出器128の詳細は割愛したが、フォーカスエラー信号FES、トラッキングエラー信号TESの算出方法は先で説明した再生信号の算出方法と類似している。つまり、4分割光検出器(PD(N=1)(0°))、4分割光検出器(PD(N=2)(180°))、4分割光検出器(PD(N=3)(90°))、4分割光検出器(PD(N=4)(270°))で受光された光は、始めに各4分割光検出器からの4つの信号に対し、図8の左の図のような加算、減算を行いフォーカスエラー信号FES、トラッキングエラー信号TESをそれぞれ算出する。
Next, calculation of the focus error signal and the tracking error signal will be described. Returning to FIG. 1, the light transmitted through the
その後、FES1とFES2の信号を差動増幅器134へ、FES3とFES4の信号を差動増幅器123へ、TES1とTES2の信号を差動増幅器124へ、TES3とTES4の信号を差動増幅器126へ入力し、そこで差動増幅演算を行い、差動増幅器134からSig1_FESを、差動増幅器123からSig2_FESを、差動増幅器124からSig1_TESを、差動増幅器126からSig2_TESを得る。その後、Sig1_FESとSig2_FESを信号演算回路145に、Sig1_TESとSig2_TESを信号演算回路146に入力し、信号演算回路145ではSig1_FESの2乗とSig2_FESの2乗を計算し、それらの和をとった後、平方根をとることでフォーカスエラー信号FESを、信号演算回路146ではSig1_TESの2乗とSig2_TESの2乗を計算し、それらの和をとった後、平方根をとることでトラッキングエラー信号TESを得る。
Thereafter, the FES1 and FES2 signals are input to the
フォーカスエラー信号FESは、対物レンズ107を搭載した2次元アクチュエータ106のフォーカス駆動端子にフィードバックされ、焦点位置が閉ループ制御される。さらに同じ信号がコーナーキューブプリズム112を搭載した1次元アクチュエータ111にもフィードバックされ、対物レンズ107と連動してコーナーキューブプリズム112も駆動される。これにより光ディスク108を反射した信号光と、コーナーキューブプリズム112を反射した参照光との光路差をほぼ0に保つことができる。通常の半導体レーザのコヒーレンス長は数10μmであるため、光路差の調整精度はこの範囲以下になっていればよい。トラッキングエラー信号TESは、対物レンズ107を搭載した2次元アクチュエータのトラッキング駆動端子にフィードバックされ、閉ループ制御される。
The focus error signal FES is fed back to the focus drive terminal of the two-
本発明により、光記録技術分野のみならず光学素子を利用する幅広い産業における応用が期待できる。 The present invention can be expected to be applied not only in the field of optical recording technology but also in a wide range of industries using optical elements.
101:半導体レーザ、102:コリメートレンズ、103:λ/2板、104:偏光プリズム、105:λ/4板、106:2次元アクチュエータ、107:対物レンズ、108:光ディスク、109:スピンドルモータ、110:λ/4板、111:1次元アクチュエータ、112:コーナープリズム、113:ビームエキスパンダ、114:偏光位相変換分離素子、115:光検出器、116:回折格子、117:液晶素子、118:集光レンズ、119:シリンドリカルレンズ、 120:位相差演算回路、121〜124:差動増幅器、125:偏光プリズム(S偏光反射率100%)、126:差動増幅器、127:収差計算機、128:光検出器、129:信号演算回路、130:補償素子、131:回折格子、132:光検出器、133:集光レンズ、134:差動増幅器、135〜143:光検出器、144:再生信号演算回路、145:信号演算回路、146:信号演算回路、147〜150:加算器、151,152:演算器、153:回折格子、154:光検出器、201:信号光偏光方向、202:参照光偏光方向、203:無偏光回折格子、204:角度選択性偏光変換素子、205:偏光分離回折格子、206,207:光学軸 101: Semiconductor laser, 102: Collimating lens, 103: λ / 2 plate, 104: Polarizing prism, 105: λ / 4 plate, 106: Two-dimensional actuator, 107: Objective lens, 108: Optical disk, 109: Spindle motor, 110 : Λ / 4 plate, 111: one-dimensional actuator, 112: corner prism, 113: beam expander, 114: polarization phase conversion / separation element, 115: photodetector, 116: diffraction grating, 117: liquid crystal element, 118: collection Optical lens, 119: Cylindrical lens, 120: Phase difference calculation circuit, 121-124: Differential amplifier, 125: Polarizing prism (S-polarized reflectance 100%), 126: Differential amplifier, 127: Aberration calculator, 128: Light Detector: 129: signal operation circuit, 130: compensation element, 131: diffraction grating, 132: light detection 133: Condensing lens 134: Differential amplifier 135-143: Photo detector 144: Reproduction signal arithmetic circuit 145: Signal arithmetic circuit 146: Signal arithmetic circuit 147-150: Adder 151, 152 : Calculator, 153: diffraction grating, 154: photodetector, 201: polarization direction of signal light, 202: polarization direction of reference light, 203: non-polarization diffraction grating, 204: angle selective polarization conversion element, 205: polarization separation diffraction Grating, 206, 207: Optical axis
Claims (4)
前記光源から出射した光を第1と第2の光束に分割する第1の分割手段と、
前記第1の光束を光情報記録媒体上に集光して照射する手段と、
前記第1の光束の収差を補正する収差補正手段と、
前記第2の光束を参照光として反射させる手段と、
光情報記録媒体から反射した信号光と前記参照光を再び前記第1の分割手段に導いて重ね合わせて干渉させた第3の光束を分割するとともに、分割されたそれぞれの光に含まれる前記信号光と前記参照光の位相関係を互いに異ならしめる第2の分割手段と、
前記第2の分割手段により分割されたそれぞれの第4の光束をそれぞれ相互に対応する複数の領域に分割して各領域ごとに光強度を電気信号として検出する検出手段と、
すべての前記第4の光束の対応する各領域の電気信号を用いて前記第3の光束の対応する各領域における信号光と参照光の位相差を求める演算手段と、
前記演算手段の演算結果を用いて前記収差補正手段を制御する制御手段と
を有することを特徴とする光ディスク装置。 A light source;
First splitting means for splitting the light emitted from the light source into first and second light fluxes;
Means for condensing and irradiating the first light flux on an optical information recording medium;
Aberration correcting means for correcting the aberration of the first luminous flux;
Means for reflecting the second light flux as reference light;
The signal light reflected from the optical information recording medium and the reference light are again guided to the first splitting unit to superimpose and interfere with the third light flux, and the signal included in each split light Second splitting means for making the phase relationship between the light and the reference light different from each other;
Detecting means for dividing each fourth light beam divided by the second dividing means into a plurality of mutually corresponding areas and detecting the light intensity as an electric signal for each area;
Calculating means for obtaining a phase difference between the signal light and the reference light in each corresponding region of the third light beam by using an electrical signal of each corresponding region of all the fourth light beams;
An optical disc apparatus comprising: a control unit that controls the aberration correction unit using a calculation result of the calculation unit.
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