(57)【要約】【課題】  外部環境の変化等による光検出器のＸＹポジションずれを補正することが出来る光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  レーザーダイオードから放射されたレーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に集光させる対物レンズと、前記信号記録層から反射される戻り光が照射される光検出器を備え、前記光検出器に組み込まれているとともに非点収差法によるフォーカス制御動作に使用するフォーカスエラー信号を生成するべく設けられている受光部にポジションズレを電気的に補正するズレ補正用受光部Ｅを設ける。【選択図】  図１
2011129193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーダイオードから放射されたレーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に集光させる対物レンズと、前記信号記録層から反射される戻り光が照射される光検出器を備えた光ピックアップ装置であり、前記光検出器に組み込まれているとともに非点収差法によるフォーカス制御動作に使用するフォーカスエラー信号を生成するべく設けられている受光部にポジションズレを電気的に補正するズレ補正用受光部を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
光ディスクのトラッキング方向に対応する光検出器の方向をＸ軸、該Ｘ軸に対して直角方向をＹ軸としたとき、光検出器の受光部をＸ軸方向に均等に２分割し、２分割された受光部の中の一方の受光部をＹ軸方向に均等に２分割するとともに他方の受光部をＹ軸方向に３分割し、その中央部に配置した受光部をズレ補正用受光部と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装置。
【請求項３】
ズレ補正用受光部をＹ軸方向の２分割線を挟んで同一の幅になるように配置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装置。
【請求項４】
光ディスクのトラッキング方向に対応する光検出器の方向をＸ軸、該Ｘ軸に対して直角方向をＹ軸としたとき、光検出器の受光部をＹ軸方向に均等に２分割し、２分割された受光部の中の一方の受光部をＸ軸方向に均等に２分割するとともに他方の受光部をＸ軸方向に３分割し、その中央部に配置した受光部をズレ補正用受光部と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装置。
【請求項５】
ズレ補正用受光部をＹ軸方向の２分割線を挟んで同一の幅になるように配置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装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクに信号の記録動作を行う光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。
【０００３】
光ディスク装置としては、ＣＤやＤＶＤと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及している。ＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が７８０ｎｍである赤外光が使用され、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が６５０ｎｍの赤色光が使用されている。
【０００４】
そして、前記ＣＤ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは１．２ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は０．４５と規定されている。また、ＤＶＤ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは０．６ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は０．６と規定されている。
【０００５】
斯かるＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに加えて最近ではＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクが普及している。斯かるＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が短いレーザー光、例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光が使用されている。
【０００６】
斯かるＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは０．１ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は０．８５と設定されている。
【０００７】
図５は例えばＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクＤに設けられている信号記録層Ｌに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置を構成する光学系を示す概略図であり、同図を利用して光ピックアップ装置の構成について説明する。
【０００８】
図５において、１は波長が４０５ｎｍの青紫色光であるレーザー光を放射するレーザーダイオード、２は前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光が入射される位置に設けられている回折格子であり、０次回折光であるメインビームと±１次回折光であるサブビームとを分離生成する作用を成すものである。３は前記回折格子２を透過したレーザー光が入射される１／２波長板であり、前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光の偏光方向をＳ方向又はＰ方向の直線偏光光に調整する作用を成すものである。
【０００９】
４は前記回折格子２及び１／２波長板３を透過したレーザー光が入射される位置に設けられているハーフミラーであり、光ディスクＤ方向へレーザー光を反射させるとともに該光ディスクＤの信号記録層Ｌから反射された戻り光を透過させる制御膜が形成されている。５は前記ハーフミラー４にて反射されたレーザー光が入射される位置に設けられているコリメートレンズであり、入射されるレーザー光を平行光に変換する作用を成すものであ
る。
【００１０】
６は前記コリメートレンズ５にて平行光に変換されたレーザー光が入射されるとともに該レーザー光を反射させる立ち上げミラーであり、光軸の方向を図示したように９０度変更するようにされている。７は前記立ち上げミラー６によって反射されたレーザー光が入射される位置に設けられている１／４波長板であり、前記立ち上げミラー６側から入射されるレーザー光を直線偏光光から円偏光光へ、また反対側から入射されるレーザー光である戻り光を円偏光光から直線偏光光に偏光する作用を成すものである。
【００１１】
８は前記１／４波長板７を透過したレーザー光が照射される位置に設けられている対物レンズであり、光ディスクＤに設けられている信号記録層Ｌにレーザー光を集光させて読み出し動作や記録動作を行うために適した形状のスポットを生成させる作用を成すものである。前記対物レンズ８によって光ディスクＤに設けられている信号記録層Ｌに集光されたレーザー光は、該信号記録層Ｌにて反射されて戻り光として該対物レンズ８に光ディスクＤ側から入射される。
【００１２】
前記対物レンズ８に入射された戻り光は、該対物レンズ８を透過した後１／４波長板７に入射され、該１／４波長板７によって円偏光光から直線偏光光に変換される。このようにして偏光された戻り光は、立ち上げミラー６にて反射された後コリメートレンズ５に入射される。
【００１３】
前記コリメートレンズ５に入射された戻り光は、該コリメートレンズ５を透過してハーフミラー４に入射されるが、このようにしてハーフミラー４に入射される戻り光は、前記１／４波長板７に対する往復透過動作によって直線偏光光の偏光方向が反転されているので、該ハーフミラー４に設けられている制御膜にて反射されることはなく、該制御膜を透過することになる。
【００１４】
前記ハーフミラー４は、透過する戻り光に対してフォーカス制御動作を行うためのフォーカスエラー信号を生成するために非点収差を付加する作用を有するものであるが、その特性からＡＳ収差やコマ収差と呼ばれる収差が発生するという問題がある。９は前記ハーフミラー４を透過した戻り光が入射される位置に設けられているアナモフィックレンズであり、該ハーフミラー４にて生成される非点収差をフォーカスエラー信号の生成動作を行うために適した大きさになるように拡大する作用を成すとともにハーフミラー４にて発生するＡＳ収差やコマ収差を補正する作用を成すように構成されている。
【００１５】
１０は前記アナモフィックレンズ９を透過した戻り光が照射される位置に設けられている光検出器であり、照射されて生成されるスポット形状の変化やスポット位置の変位を利用することによってフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成するように構成されている。
【００１６】
以上に説明したように光ディスクＤに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置の光学系は構成されているが、次にトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号の生成動作について図６を参照して説明する。
【００１７】
前記光検出器１０に組み込まれている受光部には、例えば、図６に示すように戻り光の中のメインビームＭが照射される４分割受光部１０ａと、サブビームＳ１及びＳ２が各々照射される２分割受光部１０ｂ及び１０ｃが設けられている。そして、前記４分割受光部１０ａは、図示したようにトラッキング方向であるＸ軸方向及びＸ軸に対して直角方向であるＹ軸方向に夫々均等に２分割された４つの受光部Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤにて構成され、２分割受光部１０ｂ及び１０ｃは、各々Ｘ軸方向に均等に２分割された２つの受光部Ｅ、Ｆ
及び受光部Ｇ、Ｈにて構成されている。
【００１８】
斯かる構成において、光ディスクＤに設けられている信号記録層Ｌに形成されている信号トラックに対してレーザー光のスポット位置が光ディスクＤの径方向にずれると、即ちトラッキングにずれが生じると、４分割受光部１０ａ及び２分割受光部１０ｂ、１０ｃ上に照射生成されるメインビームＭの位置、サブビームＳ１及びＳ２の位置が矢印Ａ又はＢ方向に変位することになり、その結果、各受光部に対する受光量が変化することになる。
【００１９】
図６に示した回路図は、差動プッシュプル法と呼ばれるトラッキング制御動作を行うためのものである。同図において、１１はメインビームＭが照射される４分割受光部１０ａを構成する受光部Ａ及びＤから得られる信号を加算する第１加算器、１２は同じく受光部Ｂ及びＣから得られる信号を加算する第２加算器、１３は前記第１加算器１１の出力信号から第２加算器１２から得られる出力信号を減算する第１差動器、１４はサブビームＳ１が照射される２分割受光部１０ｂを構成する受光部Ｅから得られる信号から受光部Ｆから得られる信号を減算する第２差動器、１５はサブビームＳ２が照射される２分割受光部１０ｃを構成する受光部Ｇから得られる信号から受光部Ｈから得られる信号を減算する第３差動器である。
【００２０】
１６は前記第２差動器１４の出力信号と第３差動器１５の出力信号とを加算する第３加算器、１７は前記第３加算器１６の出力信号をＫ倍(Ｋはメインビームの光量とサブビームの光量との光量比に基づいて設定される)の信号に増幅する増幅回路、１８は前記第１差動器１３の出力信号から前記増幅回路１７の出力信号を減算する第４差動器であり、その出力信号がトラッキングエラー信号として出力端子１９に出力される。
【００２１】
前述した各受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ及びＨから得られる信号をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ及びＨとし、トラッキングエラー信号をＴＥとすると、該トラッキングエラー信号ＴＥは、
ＴＥ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）−Ｋ｛（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）｝
から算出されるが、斯かるトラッキングエラー信号ＴＥは、図６に示した回路の出力端子１９より得ることが出来る。斯かる差動プッシュプル法によるトラッキング制御動作を行う光ピックアップ装置に関する技術は特許文献１に記載されている。
【００２２】
トラッキング制御動作に使用されるトラッキングエラー信号ＴＥの生成動作は以上に説明したように行われるが、次に非点収差法と呼ばれるフォーカス制御動作に使用されるフォーカスエラー信号ＦＥの生成動作について説明する。
【００２３】
図６に示した回路において、２０は前記４分割受光部１０ａ部を構成する受光部Ａ及びＣより得られる信号を加算する第４加算器、２１は前記４分割受光部１０ａ部を構成する受光部Ｂ及びＤより得られる信号を加算する第５加算器、２２は前記第４加算器２０の出力信号から前記第５加算器２１の出力信号を減算する第５差動器であり、その出力信号がフォーカスエラー信号として出力端子２３に出力される。
【００２４】
フォーカスエラー信号ＦＥは、周知のようにＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）と表されるが、これは対物レンズ８のフォーカス方向への変位に伴って発生する非点収差に基づいてメインビームＭの形状が楕円から円形へ、また円形から楕円へと変化する特性を利用することによって得られるものである。斯かるフォーカスエラー信号ＦＥを使用するフォーカス制御動作を行う光ピックアップ装置に関する技術は特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開平８−３３９５５６号公報
【特許文献２】特開２００６−７９７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
光ピックアップ装置の組み立て時に光検出器１０の固定位置の調整動作、即ちＸＹポジション調整と呼ばれる調整動作が行われるが、斯かる調整動作は図６に示すようにメインビームＭが４分割受光部１０ａ部の中央部に位置するように行われる。
【００２７】
前述したＸＹポジション調整動作は、光検出器１０の４分割受光部１０ａ部を構成する受光部Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤから得られる信号をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとしたとき、Ａ＋Ｄ＝Ｂ＋Ｃになるように調整することによってＸ軸方向の位置調整を行い、Ａ＋Ｂ＝Ｃ＋Ｄになるように調整することによってＹ軸方向の位置調整を行うように構成されている。
【００２８】
図６に示す状態は、前述したＸＹポジションの調整動作が完了した光ピックアップ装置を光ディスク装置に組み込んだ状態を示すものであり、光ディスクＤの信号記録層Ｌに記録されている信号の読み出し動作を支障なく行うことが出来る。
【００２９】
しかしながら、光ピックアップ装置の組み立てが終了した後、光ディスク装置を製造するユーザーに出荷する場合に温度による影響や振動等の外部環境の変化を受けてＸＹポジションにずれが発生し、光ピックアップ装置による信号の読み出し動作が正常に行えないという問題が発生している。
【００３０】
本発明は、前述した問題を解決することが出来る光ピックアップ装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明は、レーザーダイオードから放射されたレーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に集光させる対物レンズと、前記信号記録層から反射される戻り光が照射される光検出器とを備え、前記光検出器に組み込まれているとともに非点収差法によるフォーカス制御動作に使用するフォーカスエラー信号を生成するべく設けられている受光部にポジションズレを電気的に補正するズレ補正用受光部を設けたことを特徴とするものである。
【００３２】
また、本発明は、光ディスクのトラッキング方向に対応する光検出器の方向をＸ軸、該Ｘ軸に対して直角方向をＹ軸としたとき、光検出器に組み込まれている受光部をＸ軸方向に均等に２分割し、２分割された受光部の中の一方の受光部をＹ軸方向に均等に２分割するとともに他方の受光部をＹ軸方向に３分割し、その中央部に配置した受光部をズレ補正用受光部としたことを特徴とするものである。
【００３３】
そして、本発明は、光ディスクのトラッキング方向に対応する光検出器の方向をＸ軸、該Ｘ軸に対して直角方向をＹ軸としたとき、光検出器の受光部をＹ軸方向に均等に２分割し、２分割された受光部の中の一方の受光部をＸ軸方向に均等に２分割するとともに他方の受光部をＸ軸方向に３分割し、その中央部に配置した受光部をズレ補正用受光部としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、光検出器に組み込まれているとともに非点収差法によるフォーカス制御動作に使用するフォーカスエラー信号を生成するべく設けられている受光部にポジションズレを電気的に補正するズレ補正用受光部を設けたので、温度変化や振動等の環境変化によっ
て光検出器のＸＹポジションにずれが生じても電気的にずれを補正することが出来る。従って、本発明の光ピックアップ装置によれば光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を確実に行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を示すブロック回路図である。
【図２】本発明に係る光ピックアップ装置を構成する光検出器の一実施例を示す平面図である。
【図３】本発明に係る光ピックアップ装置を構成する光検出器の一実施例を示す平面図である。
【図４】本発明に係る光ピックアップ装置を構成する光検出器の一実施例を示す平面図である。
【図５】本発明に係る光ピックアップ装置を構成する概略図である。
【図６】光ピックアップ装置の各種制御信号を生成するブロック回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
非点収差法によるフォーカス制御動作を行うためのフォーカスエラー信号等を生成するために設けられている光検出器に関し、特に該光検出器に組み込まれる受光部にＸＹポジションズレを補正するズレ補正用受光部を設け、ＸＹポジションズレを電気的に補正することが出来るように構成された光ピックアップ装置である。
【実施例１】
【００３７】
図１は本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を示すブロック回路図であり、図６に示した回路要素と同一の回路要素には同一の番号を付している。
【００３８】
本発明の光ピックアップ装置に設けられている光検出器１０に組み込まれているとともにメインビームＭを受光するべく設けられているメインビーム用受光部１０Ｍは、図１に示すようにＸ軸方向に均等に２分割されているとともに２分割された受光部の中の右側の受光部はＹ軸方向に均等に２分割された受光部Ｂ及びＣにて構成され、左側の受光部はＹ軸方向に３分割された受光部Ａ、Ｄ及びＥにて構成されている。
【００３９】
斯かる構成において、左側の受光部である受光部Ａ及びＤのＹ軸方向の幅は同一になるように設定されている。また、前記受光部Ａ及びＤの間に配置されている受光部Ｅはズレ補正用受光部であり、受光部Ｂ及びＣの分割線を中心としてＹ軸方向の幅が同一になるように構成されている。
【００４０】
２４は前記ズレ補正用受光部である受光部Ｅから得られる信号を増幅する第１補正用増幅回路、２５は前記第１補正用増幅回路２４にて増幅された信号と受光部Ａより得られる信号とを加算する第１補正用加算器であり、その出力信号は、第１加算器１１及び第４加算器２０に入力されるように構成されている。
【００４１】
２６は前記ズレ補正用受光部である受光部Ｅから得られる信号を増幅する第２補正用増幅回路、２７は前記第２補正用増幅回路２６にて増幅された信号と受光部Ｄより得られる信号とを加算する第２補正用加算器であり、その出力信号は、第１加算器１１及び第５加算器２１に入力されるように構成されている。
【００４２】
斯かる構成によれば第１加算器１１及び第２加算器１２よりトラッキング制御動作を行うために使用される検出信号を得ることが出来るとともに第４加算器２０及び第５加算器２１よりフォーカス制御動作を行うための検出信号を得ることが出来るので、図６にて説明した光ピックアップ装置のためのトラッキング制御動作及びトラッキング制御動作を支
障なく行うことが出来る。
【００４３】
本発明に係る光検出器１０に組み込まれているメインビーム用受光部１０Ｍは構成されているが、次に光検出器１０のＸＹポジション調整動作について説明する。光検出器１０のＸＹポジションの調整動作は、メインビームＭの中心がメインビーム用受光部１０ＭのＸ軸方向の２分割線とＹ軸方向の２分割線の交点に位置するように調整される。
【００４４】
斯かるＸＹポジションの調整動作は、各受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅから得られる信号をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅとすると、Ａ＋Ｂ＋０．５×Ｅ＝Ｃ＋Ｄ＋０．５×Ｅ、即ちＡ＋Ｂ＝Ｃ＋Ｄとなるように調整することによってＹポジション調整を行い、Ａ＋Ｂ＋Ｅ＝Ｂ＋Ｃとなるように調整することによってＸポジション調整を行うことによって行われる。斯かる調整動作が行われたとき、光検出器１０の本体を光ピックアップ装置に設けられている固定部に接着固定することによって光ピックアップ装置の組立が完了することになる。
【００４５】
このようにして組み立てられた光ピックアップ装置は、光ディスク装置を製造するユーザーに出荷されることになるが、輸送時に受ける振動や温度変化に伴って光検出器１０の固定位置が微妙にずれる場合がある。
【００４６】
図１は光ディスクＤの信号記録層Ｌに設けられている信号トラック上の規定の位置に対物レンズ８の集光動作にて生成されるレーザースポットが位置している状態にあるとき、その戻り光より生成されるレーザースポットであるメインビームＭの中心が前述した２分割線の交点にない状態、即ち光検出器１０のＸＹポジションがずれた状態にある。
【００４７】
図１に示した状態にあるとき、Ｘポジションの調整動作は、Ａ＋Ｄ＋Ｅ＝Ｂ＋Ｃとなるように、またＹポジションの調整動作は、Ａ＋Ｂ＋Ｋ１×Ｅ＝Ｃ＋Ｄ＋Ｋ２×Ｅ、ただし、Ｋ１＝１−Ｋ２になるように各受光部から得られる信号を増幅するべく設けられている増幅器の利得を設定することによって行うことが出来る。
【００４８】
前述した関係式の検出信号が得られるように第１補正用増幅回路２４、第１補正用加算器２５、第２補正用増幅回路２６及び第２補正用加算器２７の利得を調整することによって光検出器１０のずれを電気的に補正することが出来る。従って、光検出器１０のＸＹポジションが光ピックアップ装置の出荷後に外部環境の変化によってずれてもＸＹポジションの調整動作を光ディスク装置を製造するユーザー側において行うことによって信号の読み出し動作を支障なく行うことが出来る。
【実施例２】
【００４９】
図２は本発明の光検出器１０の実施例２であり、ズレ補正用受光部であるＥが受光部Ｂと受光部Ｃとの間に配置されている。斯かる構成においても第１補正増幅回路及び第２補正増幅回路を設けることによってＸＹポジションずれの調整を行うことが出来るので、その説明は省略する。
【実施例３】
【００５０】
図３は本発明の光検出器１０の実施例３であり、ズレ補正用受光部であるＥが受光部Ａと受光部Ｂとの間に配置されている。斯かる構成においても第１補正増幅回路及び第２補正増幅回路を設けることによってＸＹポジションずれの調整を行うことが出来るので、その説明は省略する。
【実施例４】
【００５１】
図４は本発明の光検出器１０の実施例４であり、ズレ補正用受光部であるＥが受光部Ｃと受光部Ｄとの間に配置されている。斯かる構成においても第１補正増幅回路及び第２補
正増幅回路を設けることによってＸＹポジションずれの調整を行うことが出来るので、その説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクＤに記録されている信号の読み出し動作等を行う光ピックアップ装置に実施することが出来るだけでなく、ＤＶＤ規格やＣＤ規格の光ディスクに使用される光ピックアップ装置に応用することも出来る。
【符号の説明】
【００５３】
１      レーザーダイオード
４      ハーフミラー
５      コリメートレンズ
８      対物レンズ
９      アナモフィックレンズ
１０    光検出器
１０Ｍ  メインビーム用受光部
Ｅ      ズレ補正用受光部
【図１】
2011129193.tif 000003
【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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