(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク上の複数のトラックに対応したマルチビームのレーザ光を出射する複数の発光素子と、前記光ディスクからの戻り光を検出する複数のフォトディテクタとを備える光ヘッドアレイと、
前記複数の発光素子から出射されたレーザ光を前記光ディスク上に集光する複数の対物レンズを配列したレンズアレイと、
前記光ヘッドアレイと、前記レンズアレイとの間の距離を調整可能に支持する少なくとも２つの支持手段と、
前記複数のフォトディテクタのうち各前記支持手段に近接して設置されたものから送られた第１の信号に基づいて作成した第２の信号を、対応する各前記支持手段に印加して前記光ヘッドアレイと前記レンズアレイとの間の距離を調整させることにより、前記複数の発光素子から出射されたレーザ光の焦点スポットの位置を制御する少なくとも２つのスポット制御手段とを備える、
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
各前記支持手段は、一端に、前記光ヘッドアレイが設置された半導体基板との連結位置を移動可能とする可動部を備え、
さらに、各前記支持手段は、対応する各前記スポット制御手段により印加された第２の信号に応じて、前記可動部が半導体基板との連結位置を移動させることにより前記レンズアレイの位置を変更し、前記光ヘッドアレイと前記レンズアレイとの間の距離を調整する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
各前記支持手段は、一端に、前記レンズアレイが固定された半導体基板との連結位置を移動可能とする可動部を備え、
さらに、各前記支持手段は、対応する各前記スポット制御手段により印加された第２の信号に応じて、前記可動部が半導体基板との連結位置を移動させることにより前記光ヘッドアレイの位置を変更し、前記光ヘッドアレイと前記レンズアレイとの間の距離を調整する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
前記複数のフォトディテクタに含まれる４分割フォトディテクタから送られた信号群に基づいて生成したトラッキングエラー信号を各前記支持手段に印加して、各前記支持手段の位置を前記光ディスクの径方向に同一量だけ移動させるトラッキング制御手段を備える、
ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
光ディスク上の複数のトラックに対応したマルチビームのレーザ光を出射する複数の発光素子と、前記光ディスクからの戻り光を検出する複数のフォトディテクタとを備える光ヘッドアレイと、
前記光ヘッドアレイとの間の距離が一定に固定され、前記複数の発光素子から出射されたレーザ光を前記光ディスク上に集光する複数の対物レンズを配列したレンズアレイと、
前記光ヘッドアレイ及び前記レンズアレイと、前記光ディスクとの間の距離を調整可能に支持する少なくとも２つの支持手段と、
前記複数のフォトディテクタのうち各前記支持手段に近接して設置されたものから送られた第１の信号に基づいて生成した第２の信号を、対応する各前記支持手段に印加して前記光ヘッドアレイ及び前記レンズアレイと前記光ディスクとの間の距離を調整させることにより、前記複数の発光素子から出射されたレーザ光の焦点スポットの位置を制御する少なくとも２つの制御手段とを備える、
ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項６】
前記複数のフォトディテクタに含まれる４分割フォトディテクタから送られた信号群に基づいて生成したトラッキングエラー信号を各前記支持手段に印加して、各前記支持手段の位置を前記光ディスクの径方向に同一量だけ移動させるトラッキング制御手段を備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マルチビームのレーザ光を出射して戻り光を検出する光ヘッド装置に係り、特に、多数のレーザ光の焦点スポットの位置を制御可能な光ヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクの高密度化、大容量化に伴い、光ディスクに対して高速で光情報を記録／再生する技術が要求されている。
このため、近年、複数のレーザ光により並列して情報を記録／再生する技術が開発されている。
【０００３】
こうした複数のレーザ光（マルチビーム）を用いて光情報を記録／再生するための技術として、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ；Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｏｎ  Ｌａｓｅｒ）を用いた光ピックアップが考えられている。例えば、伊賀健一、小山二三夫編著、共立出版社出版の”面発光レーザの基礎と応用”、第２０２頁には、面発光レーザを用いた光ピックアップのアイデアが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような面発光レーザを用いて光ディスク等の記録媒体に対して情報を記録／再生する際には、面発光レーザから出射された複数のレーザ光それぞれが形成する焦点スポットの位置を、適切に制御する技術が要求される。
【０００５】
この発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、多数のレーザ光の焦点スポットの位置を適切に制御することができる光ヘッド装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の第１の観点に係る光ヘッド装置は、
光ディスク上の複数のトラックに対応したマルチビームのレーザ光を出射する複数の発光素子と、前記光ディスクからの戻り光を検出する複数のフォトディテクタとを備える光ヘッドアレイと、
前記複数の発光素子から出射されたレーザ光を前記光ディスク上に集光する複数の対物レンズを配列したレンズアレイと、
前記光ヘッドアレイと、前記レンズアレイとの間の距離を調整可能に支持する少なくとも２つの支持手段と、
前記複数のフォトディテクタのうち各前記支持手段に近接して設置されたものから送られた第１の信号に基づいて作成した第２の信号を、対応する各前記支持手段に印加して前記光ヘッドアレイと前記レンズアレイとの間の距離を調整させることにより、前記複数の発光素子から出射されたレーザ光の焦点スポットの位置を制御する少なくとも２つのスポット制御手段とを備える、
ことを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、少なくとも２つの支持手段は、光ヘッドアレイとレンズアレイとの間の距離を調整可能に支持する。少なくとも２つのスポット制御手段は、光ヘッドアレイが備える複数のフォトディテクタのうちで、各支持手段に近接して設置されたものから送られた第１の信号に基づいて第２の信号を生成し、対応する支持手段に印加して光ヘッドアレイとレンズアレイとの間の距離を調整させる。
これにより、光ヘッドアレイが備える複数の発光素子から出射されたレーザ光の焦点スポットの位置を適切に制御することができる。
【０００８】
各前記支持手段は、一端に、前記光ヘッドアレイが設置された半導体基板との連結位置を移動可能とする可動部を備え、
さらに、各前記支持手段は、対応する各前記スポット制御手段により印加された第２の信号に応じて、前記可動部が半導体基板との連結位置を移動させることにより前記レンズアレイの位置を変更し、前記光ヘッドアレイと前記レンズアレイとの間の距離を調整することが望ましい。
【０００９】
あるいは、各前記支持手段は、一端に、前記レンズアレイが固定された半導体基板との連結位置を移動可能とする可動部を備え、
さらに、各前記支持手段は、対応する各前記スポット制御手段により印加された第２の信号に応じて、前記可動部が半導体基板との連結位置を移動させることにより前記光ヘッドアレイの位置を変更し、前記光ヘッドアレイと前記レンズアレイとの間の距離を調整してもよい。
【００１０】
また、前記複数のフォトディテクタに含まれる４分割フォトディテクタから送られた信号群に基づいて生成したトラッキングエラー信号を各前記支持手段に印加して、各前記支持手段の位置を前記光ディスクの径方向に同一量だけ移動させるトラッキング制御手段を備えてもよい。
【００１１】
この発明の第２の観点に係る光ヘッド装置は、
光ディスク上の複数のトラックに対応したマルチビームのレーザ光を出射する複数の発光素子と、前記光ディスクからの戻り光を検出する複数のフォトディテクタとを備える光ヘッドアレイと、
前記光ヘッドアレイとの間の距離が一定に固定され、前記複数の発光素子から出射されたレーザ光を前記光ディスク上に集光する複数の対物レンズを配列したレンズアレイと、
前記光ヘッドアレイ及び前記レンズアレイと、前記光ディスクとの間の距離を調整可能に支持する少なくとも２つの支持手段と、
前記複数のフォトディテクタのうち各前記支持手段に近接して設置されたものから送られた第１の信号に基づいて生成した第２の信号を、対応する各前記支持手段に印加して前記光ヘッドアレイ及び前記レンズアレイと前記光ディスクとの間の距離を調整させることにより、前記複数の発光素子から出射されたレーザ光の焦点スポットの位置を制御する少なくとも２つのスポット制御手段とを備える、
ことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、少なくとも２つの支持手段は、光ヘッドアレイ及びレンズアレイと、光ディスクとの間の距離を調整可能に支持する。少なくとも２つのスポット制御手段は、光ヘッドアレイが備える複数のフォトディテクタのうちで、各支持手段に近接して設置されたものから送られた第１の信号に基づいて第２の信号を生成し、対応する支持手段に印加して、光ヘッドアレイ及びレンズアレイと光ディスクとの間の距離を調整させる。
これにより、光ヘッドアレイが備える複数の発光素子から出射されたレーザ光の焦点スポットの位置を適切に制御することができる。
【００１３】
前記複数のフォトディテクタに含まれる４分割フォトディテクタから送られた信号群に基づいて生成したトラッキングエラー信号を各前記支持手段に印加して、各前記支持手段の位置を前記光ディスクの径方向に同一量だけ移動させるトラッキング制御手段を備えてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の実施の形態に係る光ヘッド装置１００について詳細に説明する。
【００１７】
この発明の実施の形態に係る光ヘッド装置１００は、例えば図１に示すようにアーム１１０の先端に備え付けられ、光ディスクＯＤに光情報を記録し、光ディスクＯＤに記録されている光情報を読み出すためのものである。
ここで、アーム１１０は、先端に設置された光ヘッド装置１００を光ディスクＯＤの方向に付勢する保持バネとして機能し、光ディスクＯＤが回転することによる薄膜気体潤滑を利用して、光ヘッド装置１００を光ディスクＯＤに近接した状態で保持する。
【００１８】
図２は、この光ヘッド装置１００の構成を説明するための斜視図である。
図示するように、光ヘッド装置１００は、光ヘッドアレイ１０と、それぞれの一端に可動部１１ａ、１１ｂが設けられた２つの支持部１２ａ、１２ｂと、レンズアレイ１３とを備えている。また、光ヘッド装置１００は、サーボ回路１５ａ、１５ｂ等を有するオペアンプ回路が形成された回路層２０と、半導体基板２１及び保護層２２とを含んで構成されている。
【００１９】
図３（ａ）は、光ヘッドアレイ１０、支持部１２ａ、１２ｂ及びレンズアレイ１３の位置関係を例示する側面図であり、図３（ｂ）は、光ヘッドアレイ１０の配置と、可動部１１ａ、１１ｂの可動領域の配置とを示す上面図である。
【００２０】
光ヘッドアレイ１０は、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ；Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）等から構成され、基板表面からマルチビームのレーザ光を出射するためのものである。光ヘッドアレイ１０は、半導体基板２１の表面に対して垂直な方向にレーザ光を出射可能な複数の発光素子１０ａ〜１０ｄを備えている。また、光ヘッドアレイ１０は、半導体基板２１上で２次元的に複数の発光素子１０ａ〜１０ｄを集積している。
ここで、光ヘッドアレイ１０は、各発光素子１０ａ〜１０ｄが光ディスクＯＤの異なるトラックに対応したレーザ光を出射するように配置されている。すなわち、複数の発光素子１０ａ〜１０ｄから出射されたレーザ光は、それぞれ光ディスクＯＤ上の異なるトラックに照射される。
また、光ヘッドアレイ１０は、図３（ｂ）に示すように、各発光素子１０ａ〜１０ｄから出射されたレーザ光が光ディスクＯＤにて反射した戻り光を検出するため、複数のフォトディテクタ１４ａ〜１４ｄを備えている。
【００２１】
可動部１１ａ、１１ｂは、ピエゾ素子等を用いて構成され、例えばＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）の技術を適用したマイクロアクチュエータである。すなわち、可動部１１ａ、１１ｂは、回路層２０に設けられた回路から半導体基板２１を通じて印加された電圧信号であるフォーカスエラー信号ＦＥ１、ＦＥ４に応じた歪みを生じることで形状が変化し、半導体基板２１との接触位置を所定の可動領域内で変更することができる。
【００２２】
支持部１２ａ、１２ｂは、レンズアレイ１３と一体的に構成され、レンズアレイ１３を半導体基板２１に連結するためのものである。支持部１２ａ、１２ｂは、半導体基板２１との連結部分に、それぞれ可動部１１ａ、１１ｂを備え、半導体基板２１との接触位置を移動させることにより、光ヘッドアレイ１０とレンズアレイ１３の位置関係を規定する。これにより、支持部１２ａ、１２ｂは、光ヘッドアレイ１０から出射されたマルチビームのレーザ光が光ディスクＯＤのトラックに適切に照射される位置にて、レンズアレイ１３を保持することができる。
【００２３】
レンズアレイ１３は、各発光素子１０ａ〜１０ｄに対応して配列された複数の対物レンズから構成され、光ヘッドアレイ１０の各発光素子１０ａ〜１０ｄから出射されたマルチビームのレーザ光の焦点スポットを調整して集光し、光ディスクＯＤに照射する。また、レンズアレイ１３は、光ディスクＯＤからの反射光を複数のフォトディテクタ１４ａ〜１４ｄに入射する。
【００２４】
複数のフォトディテクタ１４ａ〜１４ｄは、光ディスクＯＤにて反射されたレーザ光を検出するためのものであり、レンズアレイ１３を介して光ディスクＯＤから受けた光信号を電気信号に変換し、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号等を再生する。
ここで、支持部１２ａ、１２ｂの連結位置、すなわち可動部１１ａ、１１ｂの可動領域に近接して設けられたフォトディテクタ１４ａ、１４ｄは、それぞれ４つの受光面を有する４分割光検出器であり、フォーカスエラー信号を生成可能とする。すなわち、フォトディテクタ１４ａは、４つの受光面３０ａ〜３０ｄを有している。また、フォトディテクタ１４ｄは、４つの受光面３０ｅ〜３０ｈを有している。
さらに、フォトディテクタ１４ａが光ディスクＯＤからの反射光を検出して光電変換により生成した電気信号は、トラッキングエラー信号生成回路１６に送られ、プッシュプル方式によるトラッキングエラー信号ＴＥの生成を可能とする。
【００２５】
図４は、回路層２０に形成されている回路を示す図である。
図示するように、回路層２０には、サーボ回路１５ａ、１５ｂと、トラッキングエラー信号生成回路１６と、信号増幅回路１７ａ、１７ｂとが形成されている。
【００２６】
サーボ回路１５ａは、フォトディテクタ１４ａから受けた信号より、フォーカスエラー信号ＦＥ１と再生ＲＦ信号ＲＦ１を生成するためのものであり、加算器４０ａ、４０ｂと、オペアンプ４１ａ、４１ｂと、位相補償アンプ４２ａと、ドライバ４３ａとを備えている。
【００２７】
加算器４０ａは、フォトディテクタ１４ａが有する受光面３０ｂ及び受光面３０ｃから受けた信号を加え合わせ、オペアンプ４１ａの反転入力端とオペアンプ４１ｂの非反転入力端に送る。
加算器４０ｂは、フォトディテクタ１４ａが有する受光面３０ａ及び受光面３０ｄから受けた信号を加え合わせ、オペアンプ４１ａ及びオペアンプ４１ｂの非反転入力端に送る。
位相補償アンプ４２ａは、オペアンプ４１ａの出力端から受けた信号の位相を補償してドライバ４３ａに送る。
ドライバ４３ａは、位相補償アンプ４２ａから受けた信号によりフォーカスエラー信号ＦＥ１を生成し、半導体基板２１を通じて可動部１１ａに印加する。
このように、サーボ回路１５ａは、非点収差法によりフォーカスエラー信号ＦＥ１を生成する回路である。
また、オペアンプ４１ｂは、加算器４０ａ及び加算器４０ｂから受けた信号を加え合わせて増幅し、再生ＲＦ信号ＲＦ１として出力する。
【００２８】
サーボ回路１５ｂは、フォトディテクタ１４ｄから受けた信号より、フォーカスエラー信号ＦＥ４と再生ＲＦ信号ＲＦ４を生成するためのものであり、加算器４０ｃ、４０ｄと、オペアンプ４１ｃ、４１ｄと、位相補償アンプ４２ｂと、ドライバ４３ｂとを備えている。
【００２９】
加算器４０ｃは、フォトディテクタ１４ｄが有する受光面３０ｅ及び受光面３０ｈから受けた信号を加え合わせ、オペアンプ４１ｃの反転入力端とオペアンプ４１ｄの非反転入力端に送る。
加算器４０ｄは、フォトディテクタ１４ｄが有する受光面３０ｆ及び受光面３０ｇから受けた信号を加え合わせ、オペアンプ４１ｃ及びオペアンプ４１ｄの非反転入力端に送る。
位相補償アンプ４２ｂは、オペアンプ４１ｃの出力端から受けた信号の位相を補償してドライバ４３ｂに送る。
ドライバ４３ｂは、位相補償アンプ４２ｂから受けた信号によりフォーカスエラー信号ＦＥ４を生成し、半導体基板２１を通じて可動部１１ｂに印加する。
このように、サーボ回路１５ｂは、非点収差法によりフォーカスエラー信号ＦＥ４を生成する回路である。
また、オペアンプ４１ｄは、加算器４０ｃ及び加算器４０ｄから受けた信号を加え合わせて増幅し、再生ＲＦ信号ＲＦ４として出力する。
【００３０】
トラッキングエラー信号生成回路１６は、フォトディテクタ１４ａの検出信号からトラッキングエラー信号を生成するためのものであり、加算器４０ｅ、４０ｆと、オペアンプ４１ｅとを備えている。
加算器４０ｅは、フォトディテクタ１４ａが有する受光面３０ａ及び受光面３０ｃから受けた信号を加え合わせ、オペアンプ４１ｅの反転入力端に送る。
加算器４０ｆは、フォトディテクタ１４ａが有する受光面３０ｂ及び受光面３０ｄから受けた信号を加え合わせ、オペアンプ４１ｅの非反転入力端に送る。
オペアンプ４１ｅは、加算器４０ｅから受けた信号と、加算器４０ｆから受けた信号との差分に相当する信号を増幅し、トラッキングエラー信号ＴＥとして出力する。
【００３１】
信号増幅回路１７ａは、フォトディテクタ１４ｂから受けた信号を増幅し、再生ＲＦ信号ＲＦ２として出力するためのものであり、アンプ４４ａを備えている。
信号増幅回路１７ｂは、フォトディテクタ１４ｃから受けた信号を増幅し、再生ＲＦ信号ＲＦ３として出力するためのものであり、アンプ４４ｂを備えている。
【００３２】
回路層２０に形成された回路から出力されたトラッキングエラー信号ＴＥや再生ＲＦ信号ＲＦ１〜ＲＦ４は、例えばアーム１１０に設置された配線等を通じて、光ディスク記録再生装置が備えるディジタル信号処理回路等に送られる。
【００３３】
以下に、この発明の実施の形態に係る光ヘッド装置１００の動作を説明する。この光ヘッド装置１００は、レンズアレイ１３と一体的に構成された支持部１２ａ、１２ｂがそれぞれ可動部１１ａ、１１ｂを備え、フォーカスエラー信号ＦＥ１、ＦＥ４に応じて半導体基板２１との接触位置を規定し、光ヘッドアレイ１０と、レンズアレイ１３との間の距離を調整することにより、焦点スポットの位置を制御することができる装置である。
【００３４】
光ヘッドアレイ１０が備える各発光素子１０ａ〜１０ｄから出射されたレーザ光は、レンズアレイ１３により集光され、光ディスクＯＤの記録面に照射される。
この際、各発光素子１０ａ〜１０ｄから出射されたレーザ光は、光ディスクＯＤの記録面上にて、それぞれ異なるトラックに照射される。
光ディスクＯＤにて反射した戻り光は、レンズアレイ１３を通過して複数のフォトディテクタ１４ａ〜１４ｄに入射する。
【００３５】
各フォトディテクタ１４ａ〜１４ｄは、入射された戻り光を検出して電気信号に変換する。
フォトディテクタ１４ａは、光電変換により得られた電気信号（各受光面３０ａ〜３０ｄより出力される４つの電気信号からなる信号群）をサーボ回路１５ａと、トラッキングエラー信号生成回路１６に送る。
フォトディテクタ１４ｂは、光電変換により得られた電気信号を信号増幅回路１７ａに送る。
フォトディテクタ１４ｃは、光電変換により得られた電気信号を信号増幅回路１７ｂに送る。
フォトディテクタ１４ｄは、光電変換により得られた電気信号（各受光面３０ｅ〜３０ｈより出力される４つの電気信号からなる信号群）をサーボ回路１５ｂに送る。
【００３６】
ここで、複数のフォトディテクタ１４ａ〜１４ｄのうち、支持部１２ａに近接して設置されたフォトディテクタ１４ａは、４つの受光面３０ａ〜３０ｄを有している。また、支持部１２ｂに近接して設置されたフォトディテクタ１４ｄは、４つの受光面３０ｅ〜３０ｈを有している。
【００３７】
サーボ回路１５ａは、フォトディテクタ１４ａが備える受光面３０ａ〜３０ｄから受けた各信号を加え合わせることにより、再生ＲＦ信号ＲＦ１を生成して出力する。
【００３８】
また、サーボ回路１５ａは、フォトディテクタ１４ａが備える受光面３０ａ〜３０ｄから受けた信号に基づいて、非点収差方式によりフォーカスエラー信号ＦＥ１を生成する。サーボ回路１５ａは、生成したフォーカスエラー信号ＦＥ１を、半導体基板２１を通じて可動部１１ａに印加する。
【００３９】
可動部１１ａは、サーボ回路１５ａが生成したフォーカスエラー信号ＦＥ１が印加されることにより歪みを生じ、支持部１２ａと半導体基板２１との連結位置を移動させる。
これにより、支持部１２ａは、レンズアレイ１３の空間位置を変更し、フォトディテクタ１４ａに入射する戻り光のフォーカスが最良となるように、光ヘッドアレイ１０とレンズアレイ１３との間の距離を調整することができる。
【００４０】
一方、サーボ回路１５ｂは、フォトディテクタ１４ｄが備える受光面３０ｅ〜３０ｈから受けた信号を加え合わせることにより、再生ＲＦ信号ＲＦ４を生成して出力する。
【００４１】
また、サーボ回路１５ｂは、フォトディテクタ１４ｄが備える受光面３０ｅ〜３０ｈから受けた信号に基づいて、非点収差方式によりフォーカスエラー信号ＦＥ４を生成する。サーボ回路１５ｂは、生成したフォーカスエラー信号ＦＥ４を、半導体基板２１を通じて可動部１１ｂに印加する。
【００４２】
可動部１１ｂは、サーボ回路１５ｂが生成したフォーカスエラー信号ＦＥ４が印加されることにより歪みを生じ、支持部１２ｂと半導体基板２１との連結位置を移動させる。
これにより、支持部１２ｂは、レンズアレイ１３の空間位置を変更し、フォトディテクタ１４ｄに入射する戻り光のフォーカスが最良となるように、光ヘッドアレイ１０とレンズアレイ１３との間の距離を調整することができる。
【００４３】
このようにして支持部１２ａ、１２ｂが光ヘッドアレイ１０とレンズアレイ１３との間の距離を調整することにより、焦点スポットの位置を適切に制御することができ、２つのフォトディテクタ１４ａ、１４ｄにおけるフォーカスエラーが除去された位置で、レンズアレイ１３を保持することができる。
【００４４】
ここで、２つのフォトディテクタ１４ａ、１４ｄは、それぞれ支持部１２ａ、１２ｂに近接して設置されている。すなわち、フォトディテクタ１４ａ、１４ｄは、光ヘッドアレイ１０にて一列に配置された複数のフォトディテクタ１４ａ〜１４ｄの端に位置し、光ディスクＯＤからの戻り光を検出する。また、複数のフォトディテクタ１４ａ〜１４ｄは、表面が平滑に成形された光ディスクＯＤからの戻り光を検出するものである。
従って、サーボ回路１５ａ、１５ｂがそれぞれ生成したフォーカスエラー信号ＦＥ１、ＦＥ４を用いて光ヘッドアレイ１０とレンズアレイ１３との間の距離を調整することで、フォトディテクタ１４ｂ、１４ｃにて検出される戻り光のフォーカスも最良となるようにレーザ光の焦点スポットの位置を制御することができる。
【００４５】
例えば、図５（ａ）は、光ディスクＯＤに面ぶれやそりがなく、この光ヘッド装置１００による情報の読み取り位置にて水平な状態で回転している場合を示す。
なお、この例における光ヘッドアレイ１０は、発光素子１０ａ及びフォトディテクタ１４ａが光ディスクＯＤの内周側に位置するトラック溝に対応し、発光素子１０ｄ及びフォトディテクタ１４ｄが光ディスクの外周側に位置するトラック溝に対応する向きで設置されているものとする。
【００４６】
この場合、支持部１２ａ、１２ｂは、レンズアレイ１３を水平な状態に保持しつつ、フォトディテクタ１４ａ、１４ｄにて検出される戻り光のフォーカスが最良となるように、光ヘッドアレイ１０と、レンズアレイ１３との間の距離を調整する。
【００４７】
また、図５（ｂ）は、光ディスクＯＤが、面ぶれやそり等により、この光ヘッド装置１００による情報の読み取り位置にて、外周側が内周側よりも下がった状態で回転している場合を示す。この場合、支持部１２ａ、１２ｂは、発光素子１０ａ及びフォトディテクタ１４ａとレンズアレイ１３との間の距離が発光素子１０ｄ及びフォトディテクタ１４ｄとレンズアレイ１３との間の距離よりも長くなるように調整し、フォーカスが最良となるようにレーザ光の焦点スポットの位置を制御する。
【００４８】
図５（ｃ）は、光ディスクＯＤが、面ぶれやそり等により、この光ヘッド装置１００による情報の読み取り位置にて、内周側が外周側よりも下がった状態で回転している場合を示す。この場合、支持部１２ａ、１２ｂは、発光素子１０ａ及びフォトディテクタ１４ａとレンズアレイ１３との間の距離が発光素子１０ｄ及びフォトディテクタ１４ｄとレンズアレイ１３との間の距離よりも短くなるように調整し、フォーカスが最良となるようにレーザ光の焦点スポットを制御する。
【００４９】
このように、支持部１２ａ、１２ｂは、それぞれサーボ回路１５ａ、１５ｂにより生成されたフォーカスエラー信号ＦＥ１、ＦＥ４に応じて光ヘッドアレイ１０とレンズアレイ１３との間の距離を調整することにより、光ディスクＯＤの面ぶれやそり等に対応したチルト制御を行うことができる。
【００５０】
上記実施の形態では、支持部１２ａ、１２ｂが、それぞれサーボ回路１５ａ、１５ｂにより生成されたフォーカスエラー信号ＦＥ１、ＦＥ４に応じて光ヘッドアレイ１０とレンズアレイ１３との間の距離を調整するものとして説明したが、これに限定されない。
すなわち、支持部１２ａ、１２ｂは、トラッキングエラー信号生成回路１６により生成されたトラッキングエラー信号ＴＥに応じてレンズアレイ１３を光ディスクＯＤの径方向に移動させ、レーザ光の焦点スポットの位置を制御するようにしてもよい。
【００５１】
この場合、トラッキングエラー信号生成回路１６は、フォトディテクタ１４ａから受けた信号に基づいて生成したトラッキングエラー信号ＴＥを、半導体基板２１を通じて可動部１１ａ、１１ｂに印加する。可動部１１ａ、１１ｂは、印加されたトラッキングエラー信号ＴＥに応じて支持部１２ａ、１２ｂと半導体基板２１との連結位置を変更し、支持部１２ａ、１２ｂ及びレンズアレイ１３を半導体基板２１に対して平行に移動させる。
これにより、例えば図６に示すように、光ディスクＯＤのトラック溝が光ヘッドアレイ１０から出射されたレーザ光の光軸から僅かにずれた場合に、アーム１１０の位置を変更することなくトラッキング制御を実行して、レーザ光の焦点スポットの位置を適切に制御することができる。
【００５２】
また、上記実施の形態では、支持部１２ａ、１２ｂがレンズアレイ１３と一体的に構成されるものとして説明したが、これに限定されず、図７に示すように、光ヘッドアレイ１０及びレンズアレイ１３が設置された半導体基板５０と一体的に構成されてもよい。
この場合、光ヘッドアレイ１０とレンズアレイ１３との間の距離は一定に固定され、半導体基板５０に一体化された光ヘッドアレイ１０及びレンズアレイ１３と、光ディスクＯＤとの間の距離を調整することにより、レーザ光の焦点スポットの位置を適切に制御することができる。
【００５３】
例えば、図８（ａ）は、光ディスクＯＤが、面ぶれやそり等により、この光ヘッド装置１００による情報の読み取り位置にて、外周側が内周側よりも下がった状態で回転している場合を示す。また、図８（ｂ）は、光ディスクＯＤが、この光ヘッド装置１００による情報の読み取り位置にて、内周側が外周側よりも下がった状態で回転している場合を示す。
【００５４】
このような場合、支持部１２ａ、１２ｂは、可動部１１ａ、１１ｂと半導体基板２１との接触位置を変更することにより、一体化された光ヘッドアレイ１０及びレンズアレイ１３の高さを調整し、フォーカスが最良となるようにレーザ光の焦点スポットの位置を制御する。
ここで、トラッキングエラー信号生成回路１６は、生成したトラッキングエラー信号ＴＥを、半導体基板２１を通じて可動部１１ａ、１１ｂに印加してもよい。
これにより、支持部１２ａ、１２ｂ及は、トラッキングエラー信号ＴＥに応じて、光ディスクＯＤの径方向に同一量だけ移動し、光ヘッドアレイ１０を半導体基板２１と平行に移動してトラッキング制御を実行して、レーザ光の焦点スポットを適切に制御することができる。
【００５５】
また、支持部１２ａ、１２ｂは、図９に示すように、光ヘッドアレイ１０と一体的に構成されていてもよい。
なお、この図９に示す例では、レンズアレイ１３は、半導体基板２１に固定されている。
この場合、支持部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、半導体基板２１を通じてサーボ回路１５ａ、１５ｂから可動部１１ａ、１１ｂに印加されたフォーカスエラー信号ＦＥ１、ＦＥ４に応じて光ヘッドアレイ１０の空間位置を変更し、光ヘッドアレイ１０とレンズアレイ１３との間の距離を調整する。
【００５６】
あるいは、図１０に示すように、光ヘッドアレイ１０自体を半導体基板２１上で光ディスクＯＤの径方向に移動可能とし、トラッキング制御を実行してもよい。
この場合、トラッキングエラー信号生成回路１６は、生成したトラッキングエラー信号ＴＥを、半導体基板２１を通じて光ヘッドアレイ１０に印加することにより、光ヘッドアレイ１０を光ディスクＯＤの径方向に移動させ、レーザ光の焦点スポットの位置を適切に制御することができる。
【００５７】
上記実施の形態では、光ヘッドアレイ１０には、４つの発光素子１０ａ〜１０ｄ及び４つのフォトディテクタ１４ａ〜１４ｄが一列に配置されているものとして説明したが、これに限定されず、より多くの読み取り機構を設けてもよい。
例えば、図１１に示すように、光ヘッドアレイ１０は、縦列と横列に配置された多数の発光素子を備え、それに対応して、レンズアレイ１３も多数の対物レンズを備えてもよい。
【００５８】
この場合、４つの支持部１２ａ〜１２ｄを設け、光ヘッドアレイ１０とレンズアレイ１３との間の距離を調整する。支持部１２ａ〜１２ｄは、それぞれの一端に可動部１１ａ〜１１ｄを備えている。
図１２は、図１１に示す光ヘッドアレイ１０の配置と、可動部１１ａ〜１１ｄの可動領域の配置、及び回路層２０に形成されている回路とを示す上面図である。
【００５９】
ここで、各支持部１２ａ〜１２ｄに近接して設置されたフォトディテクタ１８ａ〜１８ｄは、それぞれ４つの受光面を有する４分割光検出器である。
フォトディテクタ１８ａ〜１８ｄは、戻り光を検出して光電変換により得られた電気信号を、それぞれがサーボ回路１５ａ、あるいはサーボ回路１５ｂと同様の構成を有するサーボ回路１９ａ〜１９ｄに送る。
回路層２０に形成されているサーボ回路１９ａ〜１９ｄは、それぞれフォトディテクタ１８ａ〜１８ｄから受けた信号よりフォーカスエラー信号ＦＥ１１〜ＦＥ１４を生成し、半導体基板２１を通じて可動部１１ａ〜１１ｄに印加する。
可動部１１ａ〜１１ｄは、印加されたフォーカスエラー信号ＦＥ１１〜ＦＥ１４に応じて形状を変化させることにより、それぞれ支持部１２ａ〜１２ｄと半導体基板２１との連結位置を移動させ、光ヘッドアレイ１０とレンズアレイ１３との間の距離を調整する。
これにより、多数のレーザ光の焦点スポットを適切に制御することができる。
【００６０】
また、可動部１１ａ〜１１ｄは、それぞれ支持部１２ａ〜１２ｄと半導体基板２１との連結位置を移動可能な任意の構成とすることができ、例えば電気力や磁気力を利用して半導体基板２１との接触位置を変更可能な構成とすることができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上の説明のように、この発明によれば、光ヘッドアレイとレンズアレイとの間の距離、あるいは一体化された光ヘッドアレイ及びレンズアレイと光ディスクとの間の距離を調整することにより、多数のレーザ光の焦点スポットの位置を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る光ヘッド装置がアームの先端に備え付けられた様子を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る光ヘッド装置の構成を説明するための斜視図である。
【図３】光ヘッドアレイ、支持部、及びレンズアレイの位置関係を説明するための図である。
【図４】回路層に形成されている回路を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態に係る光ヘッド装置の動作を説明するための図である。
【図６】トラッキングエラー信号を可動部に印加した変形例の動作を説明するための図である。
【図７】光ヘッドアレイとレンズアレイを一体的に構成した変形例を示す図である。
【図８】光ヘッドアレイとレンズアレイを一体的に構成した変形例の動作を説明するための図である。
【図９】支持部を光ヘッドアレイと一体的に構成した変形例を示す図である。
【図１０】光ヘッドアレイ自体を半導体基板上で移動可能とした変形例を示す図である。
【図１１】発光素子を縦列と横列に配置した変形例の構成を示す斜視図である。
【図１２】発光素子を縦列と横列に配置した変形例の配置と回路について説明するための図である。
【符号の説明】
１０    光ヘッドアレイ
１０ａ〜１０ｄ    発光素子
１１ａ〜１１ｄ    可動部
１２ａ〜１２ｄ    支持部
１３    レンズアレイ
１４ａ〜１４ｄ、１８ａ〜１８ｄ    フォトディテクタ
１５ａ、１５ｂ、１９ａ〜１９ｄ    サーボ回路
１６    トラッキングエラー信号生成回路
１７ａ、１７ｂ    信号増幅回路
２０    回路層
２１、５０    半導体基板
２２    保護層
３０ａ〜３０ｈ    受光面
４０ａ〜４０ｆ    加算器
４１ａ〜４１ｅ    オペアンプ
４２ａ、４２ｂ    位相補償アンプ
４３ａ、４３ｂ    ドライバ
４４ａ、４４ｂ    アンプ
ＯＤ    光ディスク
ＦＥ１、ＦＥ４、ＦＥ１１〜ＦＥ１４    フォーカスエラー信号
ＴＥ    トラッキングエラー信号
ＲＦ１〜ＲＦ４    再生ＲＦ信号
１００    光ヘッド装置
１１０    アーム
【図１】
0003614350.tif 000002
【図２】
0003614350.tif 000003
【図３】
0003614350.tif 000004
【図４】
0003614350.tif 000005
【図５】
0003614350.tif 000006
【図６】
0003614350.tif 000007
【図７】
0003614350.tif 000008
【図８】
0003614350.tif 000009
【図９】
0003614350.tif 000010
【図１０】
0003614350.tif 000011
【図１１】
0003614350.tif 000012
【図１２】
0003614350.tif 000013