专利名称：像差检测装置及具有该装置的拾光器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测出聚光光学系统中产生的像差用的像差检测装置及具有该像差检测装置的拾光器装置。
背景技术：
近年来，为了记录图像质量高的活动图像，强烈要求对光盘等记录媒体的信息记录容量进行高密度化和大容量化。
因此，适应光盘高密度化和大容量化的要求，作为减小光盘的信息记录层上汇聚的光束的束径的方法，提出使用短波长的光束和加大物镜数值孔径(NANumerical Aperture)的方案。
作为使用短波长光束的方法，已将使用波长405nm的蓝紫光半导体激光器的方法付诸实用。作为加大物镜数值孔径的方法，由于透镜设计技术和透镜制造技术的提高，已将使用单片透镜也达NA＝0.85左右的大数值孔径的物镜的方法付诸实用。
在光盘中，为了保护信息记录层免受尘染和划伤，一般用保护层覆盖信息记录层。因此，拾光器装置的物镜透射的光束通过保护层后，汇聚到信息记录层上，产生焦点。
光束通过保护层时，发生球面像差(SASpherical Aberration)。由式(1)表示所述球面像差SA，它与保护层厚度d和物镜的数值孔径NA的4次方成正比，与光源的波长λ成反比。通常将物镜设计成抵消此像差，因而通过物镜和保护层的光束的球面像差足够小。
SA∝d/λ·NA4……(1)然而，保护层厚度偏离预定值时，汇聚到信息记录层的光束中产生球面像差，束径变大。由此，产生不能正确读写信息的问题。
根据上述式(1)，球面像差的差异(偏移量ΔSA)与保护层厚度误差Δd成正比地变大，不能正确读写信息。
又，为了谋求光盘厚度方向的记录信息的高密度化，已开发叠积信息记录层而形成的多层光盘。作为其一例，信息记录层2层的DVD(数字多用途光盘)、BD(蓝光光盘)已商品化。对这种多层光盘进行记录、再现的拾光器装置需要使光束在光盘的各信息记录层上汇聚得足够小。
上述那样形成叠积信息记录层的光盘，从该光盘的表面(保护层表面)至各信息记录层的厚度各自不同。因此，光束通过光盘的保护层时产生的球面像差在各信息记录层不同。这时，根据式(1)，例如相邻的信息记录层上产生的球面像差的差异(偏移量ΔSA)与相邻信息记录层的层间距离t(相当于d)成正比。
信息记录层为2层的DVD时，拾光器装置的物镜数值孔径NA小达0.6左右，因而根据上述式(1)，即使保护层的厚度误差Δd有些变大时，对球面像差的影响也不大。
因此，使用已有的数值孔径NA为0.6左右的拾光器装置的DVD装置中，由于DVD的保护层厚度误差Δd而产生的球面像差的差异(偏移量ΔSA)小，能使光束足够小地汇聚到各信息记录层。
可是，即使保护层厚度误差Δd相等，球面像差也与数值孔径NA成正比地加大。例如，数值孔径NA＝0.6变成数值孔径NA＝0.85时，产生约4倍的球面像差。而且，即使保护层厚度误差Δd相等，球面像差也与波长λ成反比地加大。例如，波长＝650nm变成波长λ＝405nm时，产生约1.6倍的球面像差。因此，使用短波长光源和大数值孔径的物镜的BD中，产生DVD的约6.4倍的球面像差。
多层光盘的情况下，相邻的信息记录层的层间距离t相等时，球面像差的差异(偏移量ΔSA)也变大。例如，数值孔径NA＝0.6变成数值孔径NA＝0.85时，产生约4倍的球面像差的差异(偏移量ΔSA)。因此，根据上述式(1)，如数值孔径NA＝0.85那样变成大数值孔径，则各信息记录层的球面像差的差异(偏移量ΔSA)变大。
根据上文所述，大数值孔径的物镜中，不能忽略保护层球面像差的影响，产生导致信息读取精度降低的问题。因此，为了使用大数值孔径的物镜实现高记录密度化，需要校正球面像差。
作为用于该校正的技术，例如作为日本国公开专利公报的专利公开2000-171346号公报(2000年6月23日公开；下文称为专利文献1)揭示的技术由全息元件将光盘反射后汇聚的回程光束分离成包含光束的光轴的第1光束和其外侧的第2光束，并利用第1光束和第2光束的汇聚位置不同，检测出球面像差并加以校正。
下面，根据图17～图20说明此拾光器装置的球面像差的检测和校正的原理。
如图17所示，拾光器装置100具有半导体激光器101、全息元件102、准直透镜103、物镜104、以及光检测部107。将全息元件102、准直透镜103和物镜104配置在半导体激光器101的出射面与光盘106的反射面之间形成的光轴OZ上，将光检测部107配置在全息元件102的衍射光的汇聚位置附近。
因此，在上述拾光器装置100中，半导体激光器101出射的光(下文称为光束)，在全息元件102中作为0次衍射光透射，并由准直透镜103变换成平行光后，通过物镜104汇聚到光盘106上的规定位置。另一方面，从光盘106反射的光束(下文称为回程光)通过物镜104、准直透镜103，入射到全息元件102，由该全息元件102衍射后，汇聚到光检测部107上。
如图18所示，上述全息元件102被分成3个区域102a、102b、102c。所述区域102a是由与光轴OZ正交的直线CL和将该光轴OZ作为中心的第1圆弧C1(半径为c1)包围的半圆区域。区域102b是由所述第1圆弧C1、所述直线CL和半径大于半径c1而且处在第1圆弧C1方的第2圆弧C2(半径为c2)包围的区域。区域102c是由相对于所述直线CL处在与第2圆弧C2相反方的第3圆弧C3(半径为c2)和直线CL包围的半圆区域。
然后，全息元件102使来自半导体激光器101方的出射光不衍射，按其原样透射到光盘106方，并将来自光盘106方的回程光衍射后，引导到光检测部107。来自光盘106方的回程光分别通过3个区域102a～102c后，在光检测部107分别形成汇聚光斑SP1、SP2、SP3。
如图19所示，光检测部107由5个感光区域107a～107e构成；将感光区域107a和107b并合，形成第1感光部；将感光区域107c和107d并合，形成第2感光部；感光区域107e单独形成第3感光部。这里，在所述感光区域107a与感光区域107b的边界上形成所述汇聚光斑SP1，在所述感光区域107c与感光区域107d的边界上形成所述汇聚光斑SP2，在所述感光区域107e上形成所述汇聚光斑SP3。
上述各感光区域107a～107e中，将感光所得的光信号分别变换成电信号Sa～Se。将各感光区域107a～107e获得的电信号Sa～Se用于物镜4的移动调整。
这里，在光盘106的保护层厚度等适当且不产生球面像差的状态下，在该光盘106上准确产生焦点(对焦状态)时，如图19(b)所示，各感光区域107a～107e中形成的汇聚光斑SP1～SP3的形状分别为大小实质上相同的点。
这时，将所述汇聚光斑SP1形成得对感光区域107a、107b照射面积相等。即，呈现从感光区域107a取得的电信号Sa的值与从感光区域107b取得的电信号Sb的值相等。
这里，用FES＝Sa-Sb表达示出照射在光盘106的光束的焦点误差的聚焦误差信号FES。
因此，如上文所述，从感光区域107a获得的电信号Sa的值与从感光区域107b获得的电信号Sb的值相等时、即对焦状态时，聚焦误差信号FES为0。
照射在光盘106的光束偏离焦点时，感光区域107a～107e中形成的汇聚光斑SP1～SP3扩充成半圆状。例如，光盘106靠近物镜104时，如图19(a)所示，汇聚光斑SP1在感光区域107a上扩展成半圆状。与此相反，光盘106远离物镜104时，如图19(c)所示，汇聚光斑SP1在感光区域107b上扩展成半圆状。
即，光盘106靠近物镜104时，所述电信号Sa的值大于所述电信号Sb的值，聚焦误差信号FES呈现正值。反之，光盘106远离物镜104时，所述电信号Sb的值大于所述电信号Sa的值，聚焦误差信号FES呈现负值。
一般地，光盘106的覆盖层厚度不适当时，通常在上述组成的拾光器装置的物镜104中产生球面像差。这时如图20(a)和图20(b)所示，即使该物镜104中为对焦状态，也就是感光区域107a和感光区域107b的各电信号之差为0的状态，感光区域107c和感光区域107d的各电信号之差也不为0，而取正值或负值。据此，表示产生正或负的球面像差。
然后，在由未图示出的聚焦促动器驱动物镜104使聚焦误差信号FES为0的状态下，设由于光盘106的保护层厚度尺寸与规定尺寸不同而产生正球面像差，则物镜104周边部的光束呈现与光盘106靠近物镜104时相同的变化。因此，如图20(a)所示，感光区域107c和107b的汇聚光斑SP2的形状在感光区域107c上扩展成半圆圈状。
反之，产生负球面像差，则物镜104的周边部的光束呈现与光盘106远离物镜104时相同的变化。因此，如图20(b)所示，感光区域107c和107d的汇聚光斑SP2的形状在感光区域107d上扩展成半圆圈状。
因此，将聚焦误差信号FES保持于0时，作为表示在物镜104上产生球面像差的信号的球面像差信号SA用从各感光区域107a～107e取得的电信号Sa～Se表示，则如下式。
SA＝Sc-Sd又，不将聚焦误差信号FES保持于0时，考虑该聚焦误差信号FES，球面像差SA如下式。
SA＝(Sa-Sb)-(Sc-Sd)×K (K为常数)这样，根据球面像差信号SA校正成没有物镜104产生的球面像差，则能良好地进行光盘106记录的信息的再现。
然而，专利文献1揭示的像差检测装置如图18所示，由全息元件102划分的光束在光检测部107上的汇聚位置中，将光轴OZ与区域102a的汇聚光斑SP1的光轴中心的最短距离设定成大于光轴OZ与区域102b的汇聚光斑SP2的光轴中心的最短距离。
这时，全息元件102的安装位置有光轴方向的高度误差，则球面像差误差信号产生检测误差，不能作正确的球面像差检测。发生问题。
又，在实际的拾光器装置中，全息元件安装面有尺寸误差。于是，可通过对全息元件作包含光轴方向的3维调整，吸收上述误差；但由于机构复杂，妨碍小型化，而且不能实现低成本化，对全息元件一般仅在与光轴垂直的面内实施2维调整。尤其在为了实现拾光器装置小型化而将光源和光检测部综合为一体并将全息元件直接固定于其它光学元件的结构的集成模件中应用时，光轴方向的调整更难。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能通过优化由全息元件分离的光束的汇聚位置、缓解全息元件安装位置在光轴方向的高度误差的影响的像差检测装置和使用该装置的拾光器装置。
为了达到上述目的，本发明的像差检测装置，具有将通过聚光光学系统的光束分离成包含该光束的光轴的第1光束和从所述光轴看比所述第1光束居于外侧的第2光束的分离单元；以及根据所述分离单元分离的2个光束在检测单元的照射位置，检测出所述聚光光学系统的球面像差的球面像差检测单元，其中，将所述光轴与第2光束在所述检测单元的照射位置的最短距离，设定成长于该光轴与第1光束在所述检测单元的照射位置的最短距离，同时还将所述分离单元，设置成能以所述光轴为中心进行旋转。
由于光束通过包含物镜的聚光光学系统，产生球面像差。因此，所述分离单元将所述光束分离成包含该光束的光轴的第1光束和从所述光轴看比所述第1光束居于外侧的第2光束，使其分别在不同的检测单元感光。由此，能校正球面像差的影响。
然而，所述分离单元的安装位置有光轴方向的高度误差时，产生偏离焦点造成的偏移，因而球面像差产生检测误差，不能作正确的球面像差检测。
因此，需要去除此偏移。作为去除此偏移的方法，可举出例如使检测单元平行移动成消除所述第1光束的偏移。然而，此方法由于第2光束检测单元中的照射位置不太移动，不能去除所述第2光束的偏移。
根据上述组成，由于将所述分离单元设置成能以所述光轴为中心进行旋转，因而旋转时，第1光束和第2光束在所述检测单元的照射位置也以该光轴为中心进行移动。
这里，将所述光轴与第2光束在所述检测单元的照射位置的最短距离，设定成长于该光轴与第1光束在所述检测单元的照射位置的最短距离。因此，通过所述分离单元以该光轴为中心进行旋转，所述第1光束在检测单元的照射位置不太移动，所述第2光束在检测单元的照射位置就比所述第1光束在检测单元的照射位置移动得大。
由此，使所述第1光束在检测单元的照射位置移动成消除所述第1光束的偏移时，所述第2光束在检测单元的照射位置也移动能去除第2光束的偏移的程度。因此，对所述检测单元取得的信号起校正偏移的作用，从而校正球面像差的误差。又，所述信号相对于球面像差呈现线性变化，因而球面像差误差信号的信号灵敏度恒定，能作稳定的球面像差控制。
又，为了达到上述目的，本发明的拾光器装置，具有光源；使所述光源照射的光束汇聚到记录媒体的聚光光学系统；将从所述记录媒体反射并通过所述聚光光学系统的光束，分离成包含该光束的光轴的第1光束和从所述光轴看比所述第1光束居于外侧的第2光束的分离单元；根据所述分离单元分离的2个光束在检测单元的照射位置，检测出所述聚光光学系统的球面像差的球面像差检测单元；以及校正所述球面像差单元检测出的球面像差的球面像差校正单元，其中将所述光轴与第2光束在所述检测单元的照射位置的最短距离，设定成长于该光轴与第1光束在所述检测单元的照射位置的最短距离，同时还将所述分离单元，设置成能以所述光轴为中心进行旋转。
根据上述组成，由于将所述分离单元设置成能以所述光轴为中心进行旋转，因而旋转时，第1光束和第2光束在所述检测单元的照射位置也以该光轴为中心进行移动。
这里，将所述光轴与第2光束在所述检测单元的照射位置的最短距离，设定成长于该光轴与第1光束在所述检测单元的照射位置的最短距离。因此，通过所述分离单元以该光轴为中心进行旋转，所述第1光束在检测单元的照射位置不太移动，所述第2光束在检测单元的照射位置就比所述第1光束在检测单元的照射位置移动得大。
由此，使所述第1光束在检测单元的照射位置移动成消除所述第1光束的偏移时，所述第2光束在检测单元的照射位置也移动能去除第2光束的偏移的程度。因此，对所述检测单元取得的信号起校正偏移的作用，从而校正球面像差的误差。又，所述信号相对于球面像差呈现线性变化，因而球面像差误差信号的信号灵敏度恒定，能作稳定的球面像差控制。
由以下所示的记述会充分理解本发明其它目的、特征和优点。在下面参照附图的说明中会明白本发明的利益。
图1是示出本发明实施方式1的拾光器装置中用的全息元件和光检测部的关系的俯视图。
图2是具有所述拾光器装置的光盘记录再现装置的概略组成图。
图3是示出所述拾光器装置的光学系统的概略组成图。
图4是示出所述拾光器装置中用的全息元件的全息图案的俯视图。
图5(a)是示出所述拾光器装置的光检测部在对焦状态时的感光状态的俯视图。
图5(b)是示出所述光检测部在非对焦状态时的感光状态的俯视图。
图5(c)是示出产生球面像差时的所述光检测部的感光状态的俯视图。
图6(a)是示出所述光检测部中在全息元件有位置误差时的感光状态的俯视图。
图6(b)是示出将所述全息元件往与纹道平行的方向(Y方向)移动时的感光状态的俯视图。
图6(c)是示出使所述全息元件以光轴为中心旋转时的感光状态的俯视图。
图7是说明所述拾光器装置中的全息元件的安装位置有光轴方向的高度误差时(距离L2为距离L1的4倍的长度)的球面像差误差检测信号的曲线图。
图8是说明所述拾光器装置中的全息元件的安装位置有光轴方向的高度误差时(距离L2为距离L1的2倍的长度)的球面像差误差检测信号的曲线图。
图9是说明所述拾光器装置中的全息元件的安装位置有光轴方向的高度误差时(距离L2为与距离L2相同的长度)的球面像差误差检测信号的曲线图。
图10是说明所述拾光器装置中的全息元件的安装位置有光轴方向的高度误差时的球面像差误差信号的检测误差的曲线图。
图11是示出本发明的拾光器装置的另一实施方式并示出拾光器装置的光学系统的概略组成图。
图12是示出所述拾光器装置的光集成单元的概略组成图。
图13是示出所述拾光器装置中用的第1偏振全息元件的全息图案的俯视图。
图14是示出所述拾光器装置中用的第2偏振全息元件的全息图案的俯视图。
图15是示出所述拾光器装置中用的光检测部的感光图案的俯视图。
图16是示出所述拾光器装置中用的光检测部的感光图案的俯视图。
图17是示出已有拾光器装置的光学系统的概略组成图。
图18是示出已有拾光器装置中用的全息元件与光检测部的关系的俯视图。
图19(a)是示出已有拾光器装置的物镜与光盘的距离长于对焦状态的距离的情况下的光检测部感光状态的俯视图。
图19(b)是示出上述拾光器装置的光检测部在对焦状态时的感光状态的俯视图。
图19(c)是示出上述拾光器装置的物镜与光盘的距离短于对焦状态的距离的情况下的光检测部感光状态的俯视图。
图20(a)是示出产生球面像差时的已有拾光器装置的物镜与光盘的距离长于对焦状态时的距离的情况下的光检测部感光状态的俯视图。
图20(b)是示出产生球面像差时的上述拾光器装置的物镜与光盘的距离短于对焦状态时的距离的光检测部感光状态的俯视图。
图21(a)是示出已有拾光器装置的光检测部中全息元件有位置误差时的感光状态的俯视图。
图21(b)是示出将上述全息元件往平行于纹道的方向(Y方向)移动时的感光状态的俯视图。
图21(c)是示出使上述全息元件以光轴为中心进行旋转时的感光状态的俯视图。
具体实施例方式
实施方式1根据图1～图10说明一本发明实施方式如下。在本实施方式中，对用于对多层记录媒体(可举出例如DVD(数字多用途光盘)和BD(蓝光光盘)等光盘)以光学方式进行信息的记录和再现的光记录再现装置中具有的拾光器装置的例子进行说明。
如图2所示，本实施方式的光记录再现装置，具有对光盘6(记录媒体)进行旋转驱动的主轴电动机61、在光盘6上对信息进行记录再现的拾光器装置10、以及对所述主轴电动机61和拾光器装置10进行驱动控制用的驱动控制部50。光盘6具有衬底6a、光束穿透的保护层6b、以及在衬底6a与保护层6b之间形成的信息记录层6c和6d。然后，拾光器装置10通过使光束汇聚到信息记录层6c、6d，从各信息记录层再现信息，或将信息记录到各信息记录层。
下文中，设光盘6的信息记录层表示信息记录层6c或信息记录层6d，拾光器装置10能使光束汇聚到任何信息记录层6c、6d，对信息进行记录、再现。本实施方式以2层光盘的方式进行说明，但也可为3层以上的多层。
拾光器装置10具有半导体激光器1(光源)、全息元件2(分离单元)、准直透镜3、物镜4(聚光光学系统)、镜5、光检测部7(检测单元)、物镜驱动机构62、以及球面像差校正机构63。
驱动控制部50具有进行主轴电动机61的驱动控制的主轴电动机驱动部51、进行物镜驱动机构62的驱动控制的聚焦驱动控制部52和跟踪驱动控制部53、进行球面像差校正机构63的驱动控制的像差校正驱动控制部54、产生对上述主轴电动机驱动控制部51、聚焦驱动控制部52、跟踪驱动控制部53和像差校正驱动控制部54的控制信号用的控制信号产生部(球面像差检测单元)55、以及从光检测部7取得的信号再现信息并产生再现信号用的信息再现部56。
首先，根据图2和图3对拾光器装置10中的各构件进行说明。
半导体激光器1是出射对光盘6进行照射用的激光(下文称为光束)的光源，所述光束的波长λ可为例如波长λ＝405nm。
如图3所示，全息元件2使来自半导体激光器1方的光束不衍射地通过，而使来自光盘6方的反射光(下文称为回程光)衍射并将其引导到光检测部7。后面阐述全息元件2的全息图案。
准直透镜3使来自所述全息元件2或物镜4的光束或回程光与光轴平行。
镜5使来自准直透镜3的光束的光路折射，并将其引导到物镜4，而且将来自光盘6方的回程光引导到准直透镜3。
物镜4使因上述准直透镜3而形成与光轴平行的光束汇聚到光盘6，并将来自光盘6的回程光引导到镜5。
物镜驱动机构62接收来自所述聚焦驱动控制部52和跟踪驱动控制部53的信号，往光轴方向(Z方向)和跟踪方向(X方向)驱动物镜4。由此，即使光盘6存在面摆动和偏心时，汇聚光斑(照射位置)也跟踪信息记录层6c或信息记录层6d的规定位置。
球面像差校正机构63从所述像差校正驱动控制部54受理信号，往光轴方向驱动准直透镜3，从而校正拾光器装置10的光学系统产生的球面像差。
光检测部7对受全息元件2衍射的光进行感光。这里，本实施方式中，将光检测部7配置在全息元件2的+1次光的汇聚位置，后面详细阐述这点。
接着，对驱动控制部50的各构件进行说明。
控制信号产生部55根据从光检测部7获得的信号，产生主轴电动机驱动控制信号、聚焦误差信号FES、跟踪误差信号TES以及球面像差误差信号SAES，将主轴电动机驱动控制信号送到主轴电动机驱动控制部51，将聚焦误差信号FES送到聚焦驱动控制部52，将跟踪误差信号TES送到跟踪驱动控制部53，并将球面像差误差信号SAES分别送到球面像差校正驱动控制部54。然后，所述各控制部根据各误差信号进行各构件的驱动控制。
具体而言，主轴电动机驱动控制部51受理主轴电动机驱动控制信号时，根据该信号对主轴电动机61进行驱动控制。聚焦驱动控制部52受理聚焦误差信号FES时，根据该FES的值对物镜驱动机构62进行驱动控制。据此，物镜驱动机构62使物镜4往光轴方向移动，从而校正物镜4的焦点位置偏移。
再者，像差校正驱动控制部54受理球面像差误差信号SAES时，根据该SAES的值对球面像差校正机构63进行驱动控制。据此，球面像差校正机构63使准直透镜3往光轴方向移动，从而校正拾光器装置10的光学系统产生的球面像差。
下面，对本实施方式的拾光器装置10中的光通路进行说明。
半导体激光器1出射的光束作为0次衍射光通过全息元件2，并由准直透镜3变换成平行光后，通过物镜4，汇聚到光盘6的信息记录层6c或信息记录层6d加以反射。
另一方面，来自光盘6的信息记录层6c或信息记录层6d的回程光依次通过物镜4、准直透镜3各构件，入射到全息元件2，由全息元件2衍射后，汇聚到光检测部7上。
接着，参照图4对全息元件2中形成的全息图案进行说明。
如图4所示，将全息元件2划分成3个区域2a、2b、2c。所述区域2a是由与光轴OZ正交的直线D1和将该光轴OZ作为中心的第1圆弧E1(半径为r1)包围的半圆区域。区域2b是由所述第1圆弧E1、所述直线D1和半径大于半径r1而且处在第1圆弧E1方的第2圆弧E2(半径为r2)包围的区域。区域2c是由相对于所述直线D1处在与第2圆弧E2相反方的第3圆弧E3(半径为r2)和直线D1包围的半圆区域。然后，将全息元件2上的取决于物镜4的光圈的有效半径R取为9时，形成r1＝0.7R，从而将球面像差误差信号的灵敏度设定成最大。考虑物镜移位和调整误差，将半径r2设定成充分大于有效半径R。
下面，对光检测部7的配置进行说明。
如图1所示，光检测部7具有5个感光区域7a～7e。由信息记录层6c或信息记录层6d反射的回程光中，通过全息元件2的区域2a的回程光的+1次衍射光在感光区域7a与7b的边界线上形成汇聚光斑SP1。通过区域2b的回程光的+1次衍射光在感光区域7c与7d的边界线上形成汇聚光斑SP2，通过区域2c的回程光的+1次衍射光在感光区域7e形成汇聚光斑SP3。将所述全息元件2的全息图案设计成+1次衍射光形成汇聚光斑SP1、SP2、SP3。将形成所述汇聚光斑SP1的+1次衍射光当作衍射光A1(第1光束)，将形成所述汇聚光斑SP2的+1次衍射光当作衍射光A2(第2光束)，将形成所述汇聚光斑SP3的+1次衍射光当作衍射光A3。然后，设各衍射光A1、A2、A3往光检测部7汇聚的位置上，光轴OZ与衍射光A1的光轴中心的最短距离为L1，光轴OZ与衍射光A2的光轴中心的最短距离为L2，则将本实施方式的全息元件2的全息图案设计成L2＞L1。
又，光检测部7的5个感光区域7a～7e分别将感光所得的衍射光变换成电信号，并将它们送到控制信号产生部55。于是，控制信号产生部55根据上述各电信号产生检测并调整物镜4的焦点位置偏移和球面像差的控制信号。将所述光检测部7的感光区域7a变换的电信号取为SP1a，将感光区域7b变换的电信号取为SP1b，将感光区域7c变换的电信号取为SP2c，将感光区域7d变换的电信号取为SP2d，将感光区域7e变换的电信号取为SP3e。
感光区域7a～7e还将各电信号送到信息再现部56。信息再现部56将上述各电信号变换成再现信号RF。这里，如下面的公式所示，以上述各电信号的总和给出再现信号RF。
RF＝SP1a+SP1b+SP2c+SP2d+SP3e然后，对使用小到能忽略球面像差量的程度时的电信号的焦点位置偏移校正，用刀刃法检测出聚焦误差信号FES，并用下面的公式将其算出。
FES＝(SP1a-SP1b)+(SP2c-SP2d)接着，根据图5(a)～图5(c)对聚焦误差信号FES的检测进行说明。
光盘6的信息记录层6c或信息记录层6d中焦点一致时，即由物镜4汇聚的光束对信息记录层6c或信息记录层6d为对焦状态时，如图5(a)所示，在感光区域7a与感光区域7b的边界线上形成汇聚光斑SP1，因而第1输出信号SP1a-SP1b为0。另一方面，由于在感光区域7c与感光区域7d的边界线上形成汇聚光斑SP2，第2输出信号SP1c-SP1d为0。因此，聚焦误差信号FES为0。
此外，物镜4与信息记录层6c或信息记录层6d的距离长于或短于上述对焦状态时的上述距离的情况下，即所述光束对信息记录层6c或信息记录层6d非对焦状态的情况下，如图5(b)所示，汇聚光斑SP1～SP3的形状变化。因此，第1输出信号(SP1a-SP1b)和第2输出信号(SP2a-SP2b)呈现相当于焦点偏移的值，所以聚焦误差信号FES呈现相当于焦点偏移的0以外的值。
根据上文，为了使焦点位置常与信息记录层一致，可使物镜4沿光轴OZ方向移动，让聚焦误差信号FES的输出总为0。
接着，对拾光器装置10的光学系统无焦点偏移而产生球面像差的情况进行说明。
在光盘6的保护层6b的厚度变化和信息记录层6c与信息记录层6d的层间跳变时，产生球面像差。产生球面像差时，所述衍射光A1和所述衍射光A2的汇聚位置与不产生球面像差时相比，存在差异，因而第1输出信号(SP1a-SP1b)和第2输出信号(SP2c-SP2d)各自的值为0以外的值，并从感光区域7a～7d获得适应球面像差量的值。产生球面像差造成的焦点位置偏移的方向与衍射光A1和衍射光A2方向相反。因此，通过运算第1输出信号(SP1a-SP1b)与第2输出信号(SP2c-SP2d)的差信号，能获得灵敏度较高的球面像差误差信号SAES。
据此，用下面的公式算出球面像差误差信号SAES。
SAES＝(SP1a-SP1b)-k×(SP2c-SP2d)下面，根据图5(a)～图5(c)分为不产生球面像差的情况和产生球面像差的情况，对拾光器装置10的光学系统无焦点偏移的状态的球面像差误差信号SAES的检测运作进行说明。
首先，在不产生球面像差的情况下，如图5(a)所示，汇聚光斑SP1汇聚在感光区域7a与感光区域7b的边界线上，因而第1输出信号(SP1a-SP1b)为0，并且汇聚光斑SP2汇聚在感光区域7c与感光区域7d的边界线上，所以第2输出信号(SP2c-SP2d)也为0。因此，球面像差信号SAES为0。
其次，在产生球面像差的情况下，如图5(c)所示，不管焦点无偏移，都以散焦状态对汇聚光斑SP1和汇聚光斑SP2进行汇聚。结果，第1输出信号(SP1a-SP1b)和第2输出信号(SP2c-SP2d)呈现0以外的值。而且由于汇聚光斑SP1和汇聚光斑SP2与散焦方向相反，通过用这些信号的差信号，能检测出灵敏度较高的球面像差误差信号SAES。
接着，对在焦点偏移残留的状态下产生球面像差时的球面像差误差信号SAES的检测运作进行说明。
首先，关于焦点偏移，由于其影响，汇聚光斑SP1和汇聚光斑SP2为散焦状态，第1输出信号(SP1a-SP1b)和第2输出信号(SP2c-SP2d)呈现0以外的值。这里，焦点偏移小的情况下，当作第1输出信号(SP1a-SP1b)和第2输出信号(SP2c-SP2d)的变化为实质上线性，因而通过优化系数k，能消除焦点偏移对球面像差误差信号SAES的影响。
另一方面，关于球面像差，其造成的散焦在汇聚光斑SP1和汇聚光斑SP2中极性相反，因而即使进行系数k的优化，球面像差误差信号SAES也呈现0以外的值。
这里，根据图21(a)～图21(c)对已有全息元件102的光轴方向位置误差的影响进行说明。
全息元件102有光轴方向位置误差时，如图21(a)所示，即使光盘106中焦点一致的情况下，光检测部107上的汇聚光斑SP1和汇聚光斑SP2也为散焦状态。因此，光检测部107检测出的电信号(Sa-Sb)＞0，而且电信号(Sc-Sd)＞0。所以，聚焦误差信号FES变成FES＝(Sa-Sb)+(Sc-Sd)＞0，聚焦误差信号FES产生大偏移。
为了消除该偏移，可对连接汇聚光斑SP1、SP2、SP3的中心位置的直线X101、感光区域107a与107b的边界线和感光区域107c与107d的边界线的相对位置进行错位调整。举出2种调整方法，以进行此调整。
首先，如图21(b)所示，第1调整方法将光检测部107往平行于纹道的方向(Y方向)的正向错开。此方法中，可靠地将汇聚光斑SP2汇聚成横跨感光区域107c与107d的边界线，但只能将汇聚光斑SP1汇聚到感光区域107b，因而不能进行稳定的球面像差控制。
又，如图21(c)所示，第2调整方法通过使全息元件102以光轴OZ为中心进行旋转，汇聚光斑SP1和汇聚光斑SP2的位置往平行于纹道的方向(Y方向)的负向移动。此方法中，汇聚光斑SP1处在比汇聚光斑SP2远离光轴OZ的一方，所以旋转移动成全息元件102的旋转带来的汇聚光斑SP1的移动大于汇聚光斑SP2的移动。因此，即使将汇聚光斑SP2汇聚成横跨感光区域107c与107d的边界线，也只能将汇聚光斑SP2汇聚到感光区域107b，所以不能进行稳定的球面像差控制。
因此，本实施方式中，如图6(a)～图6(c)所示，配置感光区域7a、7b、7c、7d，使所述最短距离L2长于所述最短距离L1。
下面，根据图6(a)～图6(c)对全息元件2在光轴方向的位置误差的影响进行说明。
全息元件2有光轴方向的位置误差时，如图6(a)所示，即使信息记录层6c或信息记录层6d上焦点一致时，光检测部7上的汇聚光斑SP1和汇聚光斑SP2也为散焦状态。因此，第1输出信号(SP1a-SP1b)＞0，而且第2输出信号(SP2c-SP2d)＞0。所以，聚焦误差信号FES变成FES＝(SP1a-SP1b)+(SP2c-SP2d)＞0，聚焦误差信号FES产生大偏移。
为了消除此偏移，可对连接汇聚光斑SP1、SP2、SP3的中心位置的直线X1、感光区域107a与107b的边界线和感光区域107c与107d的边界线的相对位置进行错位调整。即，可用上述第1调整方法和第2调整方法进行调整。
作为该调整方法，如图6(b)所示，采用第1调整方法时，可靠地将所述衍射光A2的汇聚光斑SP2汇聚成横跨感光区域107c与107d的边界线，但只能将所述衍射光A1汇聚光斑SP1汇聚到感光区域107b，因而不能进行稳定的球面像差控制。
因此，如图6(c)所示，采用第2调整方法，则将汇聚光斑SP1汇聚成不仅横跨感光区域7b而且横跨感光区域7a与7b的边界线，又将汇聚光斑SP2汇聚成横跨感光区域7c与7d的边界线。结果，对第1输出信号(SP1a-SP1b)和第2输出信号(SP2c-SP2d)起校正偏移的作用，因而校正球面像差检测误差。又由于第1输出信号(SP1a-SP1b)和第2输出信号(SP2c-SP2d)两者都对球面像差的变化呈现线性变化，作为第1输出信号(SP1a-SP1b)和第2输出信号(SP2c-SP2d)的差信号算出的球面像差误差信号SAES也信号灵敏度恒定，能进行稳定的球面像差控制。
下面，用图7～图9对光轴OZ与衍射光A1的光轴中心的最短距离L进行说明1和光轴OZ与衍射光A2的光轴中心的最短距离L2的关系。图7～图9中，示出表示球面像差误差信号SAES与光盘6的保护层6b的厚度误差的关系的曲线，并对各曲线示出衍射元件2的光轴方向高度误差ΔZ为ΔZ＝-0.2mm、0mm、+0.2mm的3个条件。高度误差ΔZ带的标号的正向表示半导体激光器1与全息元件2的间隔大；进行全息元件2的旋转调整，使聚焦误差信号FES对各高度误差ΔZ为0。
图7示出处于所述距离L2为4倍距离L1的关系的情况，图8示出处于距离L2为2倍距离L1的关系的情况，图9示出距离L2等于距离L1的关系的情况。
这里，图7和图9在高度误差ΔZ为0以外的情况下，产生大球面像差检测误差，而图8中几乎不产生球面像差检测误差。
图10中示出球面像差检测误差与汇聚位置比率(L2/L1)的关系。由该关系判明在汇聚位置比率(L2/L1)的值为2的附近，球面像差检测误差最小。
在本实施方式中，将圆弧状用作全息元件2中用于检测球面像差的划分形状，但不限于此，例如也可用椭圆弧、直线、其它形状的划分形状，这时可依据划分形状优化所述距离L1、L2。
又，在本实施方式中，将全息元件2用作将从光盘6的信息记录层6c、6d反射的光束(回程光)引导到光检测部7用的单元，但不限于此，也可使用例如组合分束镜和楔形棱镜的单元。不过，为了谋求装置小型化，最好使用全息元件。
再者，在本实施方式中，用将半导体激光器1和光检测部7综合为一体的拾光器装置10进行了说明，但也可光源采用单体的半导体激光器，由偏振分束镜(未示出，下文称为PBS)划分光路，并且在光检测部接收PBS的反射光。这时可在回程光路配置光束分离单元。
在本实施方式中，将驱动准直透镜3作为球面像差校正机构，但也可用调整配置在准直透镜3与物镜4之间的构成光束扩展器的2个透镜的间隔的机构。
在本实施方式中，说明了使全息元件2以光轴OZ为中心作旋转地进行调整，但不限于此，也可使光检测部7以光轴OZ为中心旋转，而全息元件2固定；还可使全息元件2和光检测部7两者都以光轴OZ为中心进行旋转。
实施方式2根据图11～图16说明本发明另一实施方式如下。对具有与上述实施方式1中说明的组成部分相同的功能的组成部分标注相同的标号，省略其说明。
如图11所示，本实施方式的具有光集成单元80的拾光器装置，含有光集成单元80、准直透镜3、以及物镜4。将从所述光集成单元80出射的光束经准直透镜3和物镜4汇聚到光盘6的信息记录层6c或信息记录层6d加以反射。然后，所述反射的光(回程光)再次经物镜4和准直透镜3汇聚到光集成单元80内的光检测部27。
下面，对光集成单元80的各组成部分进行说明。
如图12所示，光集成单元80具有半导体激光器1、偏振分束镜(下文称为PBS)14、偏振衍射元件15、1/4波长片16、保持件17、封装件18和19以及光检测部27。
PBS14具有偏振分束镜面(下文称为PBS面)14a和反射镜面14b。所述PBS面14a透射来自半导体激光器1的光束，并反射后面阐述的第1偏振全息元件31衍射的S偏振光束。所述反射镜面14b反射来自所述PBS面14a的S偏振光束，将其引导到光检测部27。
偏振衍射元件15具有第1偏振全息元件31和第2偏振全息元件32(分离单元)。第1偏振全息元件31使P偏振光衍射，并使S偏振光透射，而且以全息图案的方式形成检测出跟踪误差信号TES用的3光束产生用图案。第2偏振全息元件32使S偏振光衍射，并使P偏振光透射；具体而言，将入射的S偏振光衍射成0次衍射光(非衍射光)和±1次衍射光(衍射光)。后面阐述第1偏振全息元件31和第2偏振全息元件32中形成的全息图案。由各偏振全息元件中形成的槽结构(光栅)施行这些偏振光的衍射，并且由所述光栅的间距(下文称为光栅间距)规定衍射角度。
入射P偏振的线偏振光时，1/4波长片16将其变换成圆偏振光；入射圆偏振光，则该波长片将其变换成S偏振的线偏振光。
保持件17具有收装封装件18用的和使半导体激光器1的光束通过用的孔部、以及避免机械上干扰封装件19用的槽部。然后，封装件18收装半导体激光器1，封装件19收装光检测部27。
下面，用图12对本实施方式的拾光器装置的光通路进行说明。
从半导体激光器1出射的光束穿透PBS面14a，入射到第1偏振全息元件31。这里，光束是P偏振的线偏振光，因而被所述第1偏振全息元件31衍射，产生3个光束(第1光束和2个第2光束)。作为使用3光束的跟踪误差信号TES的检测方法，有例如3束法、差动推挽(DPP)法、相移DPP法。
由完全相同的路径将3个光束入射到光检测部27，因而为了说明方便，仅作为光束进行说明。
受所述衍射后的光束穿透所述第2偏振全息元件32，入射到1/4波长片16。然后，入射到1/4波长片16的光束被从P偏振的线偏振光变换成圆偏振光后，经准直透镜3和物镜4，将其汇聚到光盘6的信息记录层6c或信息记录层6d加以反射。
反射的光束(下文称为回程光)经物镜4和准直透镜3入射到1/4波长片16，将其从圆偏振光变换成S偏振的线偏振光，入射到第2偏振全息元件32。然后，所述S偏振的回程光被第2偏振全息元件32衍射，分离成0次衍射光(非衍射光)和±1次衍射光(衍射光)，穿透第1偏振全息元件31，由PBS面14a和反射镜面14b反射后，入射到光检测部27。
下面，就采用相移DPP法的情况对第1偏振全息元件31的全息图案进行说明。所述全息图案可为采用3束法或差动推挽法(DPP法)的规则直线光栅。
如图13所示，第1偏振全息元件31的全息图案具有区域31a和区域31b，区域31a和区域31b的周期结构的相位相差180度。因此，所述第2光束的推挽信号振幅为实质上0，能对物镜移位和光盘倾斜抵消偏移。折射到第1偏振全息元件31上的回程光对区域31a、31b作准确对位，则能取得良好的偏移消除性能。而且所述回程光的有效半径大时，产生老化和温度变化的回程光和区域31a、31b的位置偏移时的影响小。
接着，对第2偏振全息元件32的全息图案进行说明。
如图14所示，将第2偏振全息元件32的全息图案分成3个区域32a、32b、32c。所述3个区域32a、32b、32c与上述实施方式1的全息元件2的全息图案相同，因而省略说明。这里，第2偏振全息元件32中，用来自区域32a和区域32b的+1次衍射光检测出球面像差误差信号SAES，并由使用来自区域32a、32b、32c的+1次衍射光的刀刃法检测出聚焦误差信号FES。
可按掩模中要求的精度作准确定位，综合为一体地制作第1偏振全息元件31和第2偏振全息元件32。为此，进行第2偏振全息元件32的位置调整，并同时完成第1偏振全息元件31的位置调整，以取得规定的伺服信号。因此，获得光集成单元80的组装调整方便而且调整精度高的效果。
此外，如图14所示，将第2偏振全息元件32分成区域32a、32b、32c时，第2偏振全息元件32上，光束往跟踪方向(X方向)移动，则从区域32a检测出的光量与从区域32b检测出的光量的比率变化。另一方面，所述光束往平行于纹道的方向(Y方向)移动，则将分别从区域32a和32b检测出的光量加在一起的光量与从32c检测出的光量的比率变化。由此，利用上述比率，可作第2偏振全息元件32与光束或回程光的中心的对位。因此，不必形成对位的划分图案，能作基于利用光束的全部区域的刀刃法的聚焦误差信号FES的检测，可进行稳定的聚焦控制。
下面，用图15和图16对第2偏振全息元件32中形成的全息图案和光检测部27的感光图案的关系进行说明。实际上将第2偏振全息元件32的中心位置设置在与感光区域27a～27d的中心位置对应的位置，但为了说明，图中示出往Y方向错开。这里，所述对焦状态是指由物镜4将光束汇聚在信息记录层6c或信息记录层6d的状态。
图15是示出对焦状态时的物镜4与信息记录层6c或信息记录层6d的距离中的0次衍射光和±1次衍射光的图。
去程光学系统中，由第1偏振全息元件31形成的3个光束(第1光束、2个第2光束)在光盘6的信息记录层6c或信息记录层6d上反射，在回程光学系统中由第2偏振全息元件32分离成非衍射光(0次衍射光)和衍射光(±1次衍射光)。具体而言，第2偏振全息元件32形成3个0次衍射光、3个+1次衍射光和3个-1次衍射光。其中，将0次衍射光设计成某程度大小的光束，以便能作推挽法的跟踪误差信号TES的检测。
如图15所示，光检测部27具有14个感光区域27a～27n，接收0次衍射光和±1次衍射光中检测出RF信号和伺服信号所需的光。本实施方式中，将感光区域27a～27h设置成对0次衍射光的汇聚点往负的光轴方向(Z方向)错开若干，使所述0次衍射光的束径大小为感光区域的程度，但也可往正的光轴方向(Z方向)错开若干。这样，将具有某种程度大小的束径的光束汇聚到感光区域27a～27d的边界部，因而通过调整成所述4个感光区域27a～27d的输出相等，可作0次衍射光和光检测部27的位置调整。
图16是示出物镜4与信息记录层6c或信息记录层6d的距离短于对焦状态时的所述距离的情况下的0次衍射光和±1次衍射光的图。其中，光束的束径因所述距离长于或短于对焦状态的距离而变大，但不发生光束从感光区域溢出。
接着，用图15和图16对产生伺服信号的运作进行说明。下文中，分别将感光区域27a～27h变换的电信号取为SP0a～SP0h，将感光区域27i、27j变换的电信号取为SP1i、SP1j，将感光区域27k、27l变换的电信号取为SP2k、SP2l，将感光区域27m、27n变换的电信号取为SP3m、SP3n。
用0次衍射光检测出RF信号(RF)，并且用下面的公式将其算出。
RF＝SP0a+SP0b+SP0c+SP0d然后，用下面的公式算出基于相移DPP法的跟踪误差信号TES。
TES＝{(SP0a+SP0b)-(SP0c+SP0d)}-α{(SP0e+SP0f)+(SP0g+SP0h)}式中，将α设定成优化系数，以便抵消物镜移位和光盘倾斜造成的偏移。
进而，用刀刃法检测出聚焦误差信号FES，并且用下面的公式将其算出。
TES＝(SP3m-SP3n)-{(SP1i-SP1j)+(SP2k-SP2l)}下面，对光轴OZ与由第2偏振全息元件32划分的衍射光的光轴中心的距离L1、L2、L3进行说明。
首先，将第2偏振全息元件32的区域32a衍射的光取为衍射光B1，将区域32b衍射的光取为衍射光B2，将区域32c衍射的光取为衍射光B3。
距离L1表示光轴OZ与上述衍射光B1形成的汇聚光斑SP1的最短距离，距离L2表示光轴OZ与上述衍射光B2形成的汇聚光斑SP2的最短距离，距离L3表示光轴OZ与上述衍射光B3形成的汇聚光斑SP3的最短距离。
在本实施方式中，将距离L2设定成距离L1的实质上2倍。因此，即使存在第2偏振全息元件32在光轴方向(Z方向)的高度误差，通过以光轴OZ为中心进行旋转，将汇聚光斑SP1、SP2往平行于纹道的方向(Y方向)挪动，使汇聚光斑SP1汇聚成在感光区域27a与感光区域27b的边界上跨越，并将汇聚光斑SP2汇聚成在感光区域27c与感光区域27d的边界上跨越。这里，设第3输出信号为SP1i-SP1j，第4输出信号为SP2k-SP2l，则对第3输出信号SP1i-SP1j和第4输出信号SP2k-SP2l两者都起校正偏移的作用，从而校正球面像差检测误差。又由于第3输出信号SP1i-SP1j和第4输出信号SP2k-SP2l都对球面像差的变化呈现线性变化，作为第3输出信号SP1i-SP1j和第4输出信号SP2k-SP2l的差信号运算的球面像差误差信号SAES也信号灵敏度恒定，能作稳定的球面像差控制。
在本实施方式中，说明了使第2偏振全息元件32以光轴OZ为中心作旋转地进行调整，但不限于此，也可使光检测部27以光轴OZ为中心进行旋转，而第2偏振全息元件32固定，还可使第2偏振全息元件和光检测部27两者都以光轴OZ为中心进行旋转。
这样，本实施方式的像差检测装置，具有将通过物镜4(聚光光学系统)的光束分离成包含该光束的光轴OZ的衍射光A1、B1(第1光束)和从所述光轴OZ看比所述衍射光A1、B1处在外侧的衍射光A2、B2(第2光束)的全息元件2和第2偏振全息元件32(分离单元)、以及根据由所述全息元件2和第2偏振全息元件32分离的2个光束的汇聚光斑(检测单元上的照射位置)检测出所述物镜4的球面像差的控制信号产生部55(球面像差检测单元)，其中构成将所述光轴OZ与衍射光A2、B2的汇聚光斑SP2的最短距离L2设定成长于该光轴OZ与衍射光A1、B1的汇聚光斑SP1的最短距离L1，同时还将所述全息元件2、第2偏振全息元件32设定成能以所述光轴OZ为中心进行旋转。
由于光束通过与设计不同的厚度的保护层6b和物镜4，产生球面像差。因此，所述全息元件2、第2偏振全息元件32将所述光束分离成包含该光束的光轴OZ的衍射光A1、B1和从所述光轴OZ看比衍射光A1、B1处在外侧的衍射光A2、B2，使其分别在不同的光检测部7、27感光。由此，能校正球面像差的影响。
然而，所述全息元件2、第2偏振全息元件32的安装位置有光轴OZ方向的高度误差时，产生偏离焦点造成的偏移，因而球面像差产生检测误差，不能作正确的球面像差检测。
因此，需要去除此偏移。作为去除此偏移的方法，可举出例如使光检测部7、27平行移动成消除所述衍射光A1、B1的偏移。然而，此方法由于所述衍射光A2、B2的汇聚光斑SP2不太移动，不能去除所述透射光A2、B2的偏移。
另一方面，根据本发明的组成，将所述全息元件2、第2偏振全息元件32设置成能以所述光轴OZ为中心进行旋转，因而旋转时，汇聚光斑SP1、SP2也以该光轴OZ为中心进行移动。
这里，将所述光轴OZ与所述汇聚光斑SP2的最短距离设定成长于该光轴OZ与所述汇聚光斑SP1的最短距离。因此，通过所述全息元件2、偏振全息元件32以该光轴为中心进行旋转，所述汇聚光斑SP1不太移动，所述汇聚光斑SP2就比所述汇聚光斑SP1移动得大。
由此，使所述汇聚光斑SP1移动成消除所述衍射光A1、B1的偏移时，所述汇聚光斑SP2也移动能去除衍射光A2、B2的偏移的程度。因此，从所述光检测部7、27取得的信号起校正偏移的作用，从而校正球面像差的误差。又，所述信号相对于球面像差呈现线性变化，因而球面像差误差信号SAES的信号灵敏度恒定，能作稳定的球面像差控制。
又，如上文所述，像差检测装置构成所述光轴OZ与衍射光A2、B2的汇聚光斑SP2的最短距离L2为该光轴OZ与衍射光A1、B1的汇聚光斑SP1的最短距离L1的实质上2倍。
根据上述组成，使所述光轴OZ与衍射光A2、B2的汇聚光斑SP2的最短距离L2为该光轴OZ与衍射光A1、B1的汇聚光斑SP1的最短距离L1的实质上2倍，从而实验结果，产生高度误差时也能使球面像差检测误差小，也就是能吸收该误差。
此外，本实施方式的拾光器装置10具有半导体激光器1(光源)、使半导体激光器1照射的光束汇聚到光盘6(记录媒体)的物镜4、将从所述光盘6反射并通过所述物镜4的光束分离成包含该光束的光轴OZ的衍射光A1、B1和从所述光轴OZ看比所述衍射光A1、B1居于外侧的衍射光A2、B2的全息元件2、第2偏振全息元件32、根据所述全息元件2、第2偏振全息元件32分离的2个光束的汇聚光斑SP1、SP2检测出所述物镜4的球面像差的控制信号产生部55、以及校正所述控制信号产生部55检测出的球面像差的球面像差驱动控制部54，其中构成将所述光轴OZ与衍射光A2、B2的汇聚光斑SP2的最短距离设定成长于该光轴OZ与衍射光A1、B1的最短距离，同时还将所述全息元件2、第2偏振全息元件32设置成能以所述光轴OZ为中心进行旋转。
根据上述组成，将所述全息元件2、第2偏振全息元件32设置成能以所述光轴OZ为中心进行旋转，因而旋转时，汇聚光斑SP1、SP2也以该光轴OZ为中心进行移动。
这里，将所述光轴OZ与所述汇聚光斑SP2的最短距离设定成长于该光轴OZ与所述汇聚光斑SP1的最短距离。因此，通过所述全息元件2、第2偏振全息元件32以该光轴OZ为中心进行旋转，所述汇聚光斑SP1不太移动，所述汇聚光斑SP2就比所述汇聚光斑SP1移动得大。
由此，使所述汇聚光斑SP1移动成消除所述衍射光A1、B1的偏移时，所述汇聚光斑SP2也移动能去除衍射光A2、B2的偏移的程度。因此，从所述光检测部7、27取得的信号起校正偏移的作用，从而校正球面像差的误差。又，所述信号相对于球面像差呈现线性变化，因而球面像差误差信号的信号灵敏度恒定，能作稳定的球面像差控制。
又，如上文所述，拾光器装置10构成所述光轴OZ与衍射光A2、B2的汇聚光斑SP2的最短距离L2为该光轴OZ与衍射光A1、B1的汇聚光斑SP1的最短距离L1的实质上2倍。
根据上述组成，使所述光轴OZ与汇聚光斑SP2的最短距离L2为该光轴OZ与汇聚光斑SP1的最短距离L1的实质上2倍，从而实验结果，产生高度误差时也能使球面像差检测误差小，也就是能吸收该误差。
再者，如上文所述，拾光器装置10构成所述全息元件2、第2偏振全息元件32和光检测部7、27中的至少一方旋转到聚焦误差信号FES不产生偏移的位置。
根据上述组成，所述全息元件2、第2偏振全息元件32和光检测部7、27中的至少一方旋转到聚焦误差信号FES不产生偏移的位置。由此，能校正球面像差检测误差SAES，使聚焦误差信号FES不产生偏移。
又，可使像差检测装置具有将通过聚光光学系统的光束分离成包含该光束的光轴的第1光束和不包含该光束的第2光束的光束分离单元；以及根据所述光束分离单元分离的2个光束的焦点位置检测出所述聚光光学系统的球面像差的球面像差检测单元，其中所述光束分离单元将光束分离成从光轴到第2光束汇聚点的距离比从光轴到第1汇聚点的距离远。
而且，可使像差检测装置在将从所述光轴到第1光束的汇聚点的距离取为L1，将从所述光轴到第2光束的汇聚点的距离取为L2时，L2是L1的实质上2倍。
又，可使像差检测装置将所述光束分离单元的光轴中心旋转位置，设定成从所述球面像差检测单元能检测出规定的球面像差。
再者，可使拾光器装置具有光源；使所述光源照射的光束汇聚到光记录媒体的聚光光学系统；将通过所述聚光光学系统的光束，分离成包含该光束的光轴的第1光束和不包含该光束的第2光束的光束分离单元；根据所述光束分离单元分离的2个光束的焦点位置，检测出所述聚光光学系统的球面像差的球面像差检测单元；校正所述球面像差单元检测出的球面像差的球面像差校正单元；以及将光束分离成从所述光束的光轴到第2光束汇聚点的距离比从该光轴到第1汇聚点的距离远的光束分离单元。
又，可使拾光器装置在将从所述光轴到第1光束的汇聚点的距离取为L1、将从所述光轴到第2光束的汇聚点的距离取为L2时，L2是L1的实质上2倍。
还可使拾光器装置将所述光束分离单元的光轴中心旋转位置，设定成从所述球面像差检测单元能检测出规定的球面像差。
综上所述，可使本发明的像差检测装置在上述组成中，所述光轴与第2光束在所述检测单元的照射位置的最短距离，是该光轴与第1光束在所述检测单元的照射位置的最短距离的实质上2倍。
根据上述组成，所述光轴与第2光束在所述检测单元的照射位置的最短距离是该光轴与第1光束在所述检测单元的照射位置的最短距离的实质上2倍，从而实验结果，产生高度误差时也能使球面像差检测误差小，也就是能吸收该误差。
此外，可使本发明的拾光器装置在上述组成中，所述光轴与第2光束在所述检测单元的照射位置的最短距离，是该光轴与第1光束在所述检测单元的照射位置的最短距离的实质上2倍。
根据上述组成，所述光轴与第2光束在所述检测单元的照射位置的最短距离是该光轴与第1光束在所述检测单元的照射位置的最短距离的实质上2倍，从而实验结果，产生高度误差时也能使球面像差检测误差小，也就是能吸收该误差。
再者，可使本发明的拾光器装置在上述组成中，所述分离单元和检测单元中的至少一方，旋转到聚焦误差信号不产生偏移的位置。
根据上述组成，所述分离单元和检测单元中的至少一方旋转到聚焦误差信号不产生偏移的位置。因此，能校正球面像差检测误差，使聚焦误差信号不产生偏移。
本发明不受上述各实施方式限定，在权利要求书所示的范围内可作各种变换，适当组合不同实施方式中分别揭示的技术性单元而获得的实施方式也包含在本发明技术范围内。
“发明详细说明(具体实施方式
)”中完成的具体实施方式
或实施例终属阐明本发明技术内容的记述，不应仅局限于这种具体例子作狭义解释，可在本发明精神和接着记述的权利要求书的范围内作各种变换并付诸实施。
权利要求
1.一种像差检测装置，其特征在于，具有将通过聚光光学系统的光束分离成包含该光束的光轴的第1光束和从所述光轴看比所述第1光束居于外侧的第2光束的分离单元；以及根据所述分离单元分离的2个光束在检测单元的照射位置，检测出所述聚光光学系统的球面像差的球面像差检测单元，将所述光轴与第2光束在所述检测单元的照射位置的最短距离，设定成长于该光轴与第1光束在所述检测单元的照射位置的最短距离，同时还将所述分离单元和检测单元中的至少一方，设置成能以所述光轴为中心进行旋转。
2.如权利要求1中所述的像差检测装置，其特征在于，所述光轴与第2光束在所述检测单元的照射位置的最短距离，是该光轴与第1光束在所述检测单元的照射位置的最短距离的实质上2倍。
3.一种拾光器装置，其特征在于，具有光源；使所述光源照射的光束汇聚到记录媒体的聚光光学系统；将从所述记录媒体反射并通过所述聚光光学系统的光束，分离成包含该光束的光轴的第1光束和从所述光轴看比所述第1光束居于外侧的第2光束的分离单元；根据所述分离单元分离的2个光束在检测单元的照射位置，检测出所述聚光光学系统的球面像差的球面像差检测单元；以及校正所述球面像差单元检测出的球面像差的球面像差校正单元，将所述光轴与第2光束在所述检测单元的照射位置的最短距离，设定成长于该光轴与第1光束在所述检测单元的照射位置的最短距离，同时还将所述分离单元和检测单元中的至少一方，设置成能以所述光轴为中心进行旋转。
4.如权利要求3中所述的拾光器装置，其特征在于，所述光轴与第2光束在所述检测单元的照射位置的最短距离，是该光轴与第1光束在所述检测单元的照射位置的最短距离的实质上2倍。
5.如权利要求3中所述的拾光器装置，其特征在于，将所述分离单元和检测单元中的至少一方，旋转到聚焦误差信号中不发生偏移的位置。
全文摘要
本发明揭示一种像差检测装置及具有该装置的拾光器装置，该像差检测装置将光轴与汇聚光斑(SP2)的最短距离(L2)设定成长于该光轴与汇聚光斑(SP1)的最短距离(L1)，同时还将全息元件设定成能以光轴为中心进行旋转。由此，优化由全息元件分离的光束的汇聚位置，从而能缓解全息元件安装位置在光轴方向的高度误差的影响。
文档编号G11B7/135GK1841533SQ200610068179
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月17日 优先权日2005年3月17日
发明者绪方伸夫, 金泽泰德 申请人:夏普株式会社