(57)【要約】      （修正有）【課題】光源の光強度中心方向のずれがあっても、良好な情報信号の検出が可能な光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】光を発する光源１と、その光を光ディスク３に集光する対物レンズ４を備えた出射光学系と、光ディスク３からの反射光を光検出器２に集光する検出光学系と、出射光学系より出射する光の強度中心が対物レンズ４の光軸を通過するように調整するための光強度位置調整素子７を備える。光強度位置調整素子７の位置を調整することにより、光源１より出射された光束の光強度中心方向１６が対物レンズ４の略中心（光軸）を通過するよう調整することができる。【選択図】  図１
2004227657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発する光源と、その光を光ディスクに集光する対物レンズを備えた出射光学系と、光ディスクからの反射光を光検出器に集光する検出光学系と、出射光学系より出射する光の強度中心が対物レンズの光軸を通過するように調整するための光強度位置調整素子を備える光ピックアップ装置。
【請求項２】
光強度位置調整素子が、レンズからなる請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
光強度位置調整素子が、光反射部材からなる請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
光強度位置調整素子が、平板状の光透過素子からなる請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
光を発する光源と、その光を光ディスクに集光する出射光学系と、光ディスクからの反射光を複数の受光部から成る光検出器に集光する検出光学系と、複数の受光部に入射する光量のバランスを調整するための光量バランス調整素子を備える光ピックアップ装置。
【請求項６】
光量バランス調整素子が、レンズからなる請求項５記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
光量バランス調整素子が、光反射部材からなる請求項５記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
光量バランス調整素子が、平板状の光透過素子からなる請求項５記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
光量バランス調整素子が、ホログラム素子からなる請求項５記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
光源と光検出器とが一体化されてなる請求項１又は５記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
ホログラム素子が、光検出器に固定されてなる請求項９記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
光源と光検出器とが一体化され、ホログラム素子が一体化された光源と光検出器に固定されてなる請求項９記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置を用いたことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ピックアップ装置および光ディスク装置に係り、特に高密度タイプ光ディスクなどの品質の高い光スポットを必要とする光ピックアップ装置および光ディスク装置や、複数の受光部から成る光検出器を用いてサーボ制御する光ピックアップ装置および光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この発明に関連する技術としては、情報記録媒体である光ディスクと、光源である半導体レーザと、前記半導体レーザの発散光を平行光に変換するコリメートレンズと、前記平行光を反射するミラーと、前記ミラーにおける反射光が入射して、光束断面を略円形に整形するプリズムからなるビーム整形手段と、前記ビーム整形手段を経た光束が入射して、前記光ディスク上に光スポットを形成する対物レンズと、前記光ディスクからの反射光が入射して、信号を検出するフォーカス誤差検出手段、トラッキング誤差検出手段、情報検出手段と、前記すべての構成要素を固定する光学ブロックとを具備し、前記ミラーは、光軸の反射点近傍を支点として反射光軸の角度を変化させること、および角度を変えずに反射光軸を平行移動させることのうち、少なくとも１つが可能であるもの（例えば、特許文献１参照）や、図２３に示すように構成された光ピックアップを含む光ディスク装置が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−１６７４３８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図２３において、１０１は光源、１０２は光検出器、１０３は光ディスク、１０４は対物レンズ、１０５はコリメートレンズ、１０６はビームスプリッタ、１０８はシリンドリカルレンズ、１１６は光源から発する光強度中心の方向、１１７は光軸である。同図では、実際にはミラーやプリズムで光軸が約９０度変化する部分があるが、説明のため同一平面に示してある（後述する他の図においても同様である）。
【０００５】
同図に示すように光源１０１より出射した光は、ビームスプリッタ１０６、コリメートレンズ１０５を通り、対物レンズ１０４により光ディスク１０３上に集光される。そして、光ディスク１０３からの反射光は対物レンズ１０４、コリメートレンズ１０５、ビームスプリッタ１０６、シリンドリカルレンズ１０８を通り、最終的にスポット状に絞り込まれて光検出器１０２上に照射される。
【０００６】
光源１０１としては一般的に半導体レーザを用いる。通常、半導体レーザは出射光の光強度中心方向が２度から３度ずれている。このような半導体レーザを光ピックアップに搭載した場合、出射光の光強度中心方向は光軸１２１に対して２度から３度ずれ、光ディスク上に集光される光スポットは変形する。また、光伝送効率のばらつきも発生するが、従来のＣＤ等の低密度光ディスク用の光ピックアップや光ディスク装置では実使用上問題なかった。
【０００７】
また、光ディスクからの情報信号やサーボ信号を検出するために、一般的に複数の受光部から成る光検出器を使用する。この場合、前記半導体レーザの光強度中心方向のずれや光学部品のずれによって、光検出器の各受光部へ入射する光量バランスにずれが生ずる。光量バランスずれによりサーボ信号に乱れが発生するが、ＣＤ等の低密度光ディスク用の光ピックアップや光ディスク装置では実使用上問題なかった。
【０００８】
しかし、ＤＶＤなどの高密度光ディスクでは、半導体レーザの光強度中心方向のずれによる光ディスク上での光スポットの歪や、光伝送効率のばらつきや、光検出器の各受光部の光量バランスずれによるサーボ信号の乱れによって、良好な情報信号の検出が困難となる。
【０００９】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、半導体レーザの光強度中心方向のずれや光学部品のずれがあっても、良好な情報信号の検出が可能な光ピックアップ装置および光ディスク装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、光を発する光源と、その光を光ディスクに集光する対物レンズを備えた出射光学系と、光ディスクからの反射光を光検出器に集光する検出光学系と、出射光学系より出射する光の強度中心が対物レンズの光軸を通過するように調整するための光強度位置調整手段を備える光ピックアップ装置を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明において、光強度位置調整素子は、レンズから構成されてもよい。
光強度位置調整素子は、光反射部材から構成されてもよい。
光強度位置調整素子は、平板状の光透過素子から構成されてもよい。
【００１２】
この発明は、別の観点から、光を発する光源と、その光を光ディスクに集光する出射光学系と、光ディスクからの反射光を複数の受光部から成る光検出器に集光する検出光学系と、複数の受光部に入射する光量のバランスを調整するための光量バランス調整素子を備える光ピックアップ装置を提供するものである。
【００１３】
この場合においても、光量バランス調整素子は、レンズ，光反射部材，又は平板状の光透過素子から構成できる。
光量バランス調整素子は、ホログラム素子から構成されてもよい。
また、光源と光検出器とが一体化されてもよい。
ホログラム素子が、光検出器に固定されてもよい。
光源と光検出器とが一体化され、ホログラム素子が一体化された光源と光検出器に固定されてもよい。
この発明は、さらに別の観点から上記光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置を提供するものである。
【００１４】
実施例
以下、この発明による光ディスク装置および光ピックアップ装置を、図面に示す実施例に基づいて詳述する。これによって、この発明が限定されるものではない。
第１実施例
図１と図２は、第１実施例に係る光ピックアップ装置を含む光ディスク装置の構成図である。これらの図において、２０１は光ピックアップ装置を含む光ディスク装置、１は光源、２は光検出器、３は光ディスク、４は対物レンズ、５はコリメートレンズ、６はビームスプリッタ、７は光強度位置調整用レンズ、８はシリンドリカルレンズ、１６は光強度中心方向、２１は光軸、１９は調整方向を示す矢印である。光強度調整用レンズ７は出射光学系の発散光中に配置し、光軸に垂直な面内で移動可能な構造とする。
【００１５】
光源１の出射光束は、調整用レンズ７、ビームスプリッタ６、コリメートレンズ５を通過し、対物レンズ４により集光され、光ディスク３上に照射される。
例えば、図１に示すように光源１より出射された光束の光強度中心方向１６が対物レンズ４の中心（光軸）からずれた場合、光ディスク上での光スポットに歪が発生し、良好な信号検出の障害となる。しかし、図２に示すように、調整用レンズ７を矢印１９方向に移動させて破線位置から実線位置に調整することにより、光源１より出射された光束の光強度中心方向１６が対物レンズ４の略中心（光軸）を通過するよう調整することができる。
【００１６】
この実施例の場合、対物レンズ４に入射する光束を略垂直にするために、調整用レンズ７の他に光源１の位置を図２のように破線位置から実線位置へ調整する必要があるが、このような光源１の位置調整は従来の光ピックアップ装置においても実施されている。
本実施例では、光源１を発光点を中心にあおり調整することによっても、光源１より出射せれた光束の光強度中心方向１６を対物レンズ４の略中心（光軸）を通過するようにすることは可能である。しかし、その場合光源１の位置調整とあおり調整を同時に行う必要があり、構造が複雑となる。また、光源の発光点位置には誤差があり、発光点を中心にあおることは難しく、あおり中心が発光点からずれた場合、光軸方向及び光軸に垂直な面内での発光点ずれとなる。その為、別途光強度位置調整素子を設けた方が好ましい。
【００１７】
第２実施例
図３と図４は、この発明の第２実施例を示す構成説明図である。これらの図において、２０２は光ピックアップ装置を含む光ディスク装置、１は光源、２は光検出器、３は光ディスク、４は対物レンズ、５はコリメートレンズ、６はビームスプリッタ、８はシリンドリカルレンズ、１６は光強度中心方向、２１は光軸である。
光源１の出射光束はビームスプリッタ６にて反射され、コリメートレンズ５を通過し、対物レンズ４により集光され、光ディスク３上に照射される。
【００１８】
この実施例においては、光強度位置調整素子として光反射部材であるビームスプリッタ６を用いる。ビームスプリッタ６は出射光学系の発散光中に配置し、位置及び角度調整が可能な構造である。図３のように、光源１より出射された光束の光強度中心方向１６が対物レンズ４の中心からずれている場合、図４のようにビームスプリッタ６の位置を破線位置から実線位置に調整する。これにより、光強度中心方向１６が対物レンズの略中心（光軸）を通過するよう調整することができる。
【００１９】
第３実施例
図５と図６はこの発明の第３実施例を示す構成説明図である。これらの図において、２０３は光ピックアップ装置を含む光ディスク装置、１は光源、２は光検出器、３は光ディスク、４は対物レンズ、５はコリメートレンズ、６はビームスプリッタ、８はシリンドリカルレンズ、１０は調整用透光性平板、１１はスポットレンズ、１６は光強度中心方向、２１は光軸である。
光源１からの出射光束はコリメートレンズ５、調整用透光性平板１０、ビームスプリッタ６を通過した後、対物レンズ４により集光され、光ディスク３上に照射される。
【００２０】
この実施例においては、光強度位置調整素子として調整用透光性平板１０を用いる。調整用透光性平板１０は出射光学系の平行光中に配置し、光軸に対して傾けることが可能な構造とする。この透光性平板１０の材質としては、ガラス、プラスチックなどを挙げることができるが、面の平行度や波面収差や光透過率等、所定の光学的性能を満足すれば、特にこれらに限定されない。
図５のように、光源１より出射された光束の光強度中心方向１６が対物レンズ４の中心からずれている場合、図６のように調整用透光性平板１０の角度を調整することにより、光強度中心方向１６が対物レンズの略中心を通過するよう調整することができる。
【００２１】
第４実施例
図７はこの発明の第４実施例を示す構成説明図である。同図において、２０４は光ピックアップ装置を含む光ディスク装置、１は光源、２は光検出器、３は光ディスク、４は対物レンズ、５はコリメートレンズ、６はビームスプリッタ、７は光強度位置調整用レンズ、８はシリンドリカルレンズ、２１は光軸である。光検出器２は内部に受光部１７を備える。光強度調整用レンズ７は、検出光学系の収束光中に配置し、光軸に対して垂直な面内で位置調整可能な構造である。
光源１からの出射光束は、ビームスプリッタ６、コリメートレンズ５を通過した後、対物レンズ４により集光され、光ディスク３上に照射される。光ディスク３からの反射光は対物レンズ４、コリメートレンズ５を通過した後、ビームスプリッタ６にて反射され、シリンドリカルレンズ８、調整用レンズ７を通過した後、光検出器２上に照射される。
【００２２】
図８と図９は調整用レンズ７と光検出器２の受光部１７の拡大図である。受光部１７は複数の受光部、つまり４つの受光セグメント１７ａ〜１７ｄを備える。図８は光学部品のずれ等によって光スポット１８が片寄り、光検出器２内の受光セグメント１７ａ〜１７ｄに照射される光量バランスがずれた状態である。この場合、図９に示すように調整用レンズ７の位置を矢印１９の方向に調整することにより、光検出器２内の受光部１７に照射される光量バランスのずれを補正できる。
【００２３】
第５実施例
図１０にこの発明の第５実施例の構成を示す。同図において、２０５は光ピックアップ装置を含む光ディスク装置、１は光源、２は光検出器、３は光ディスク、４は対物レンズ、５はコリメートレンズ、６はビームスプリッタ、８はシリンドリカルレンズ、９は光強度位置調整用反射ミラー、２１は光軸である。光検出器２は内部に受光部１７を備える。光強度位置調整用反射ミラー９は、検出光学系の収束光中に配置し、位置及び角度調整は可能な構造とする。
光源１からの出射光束はビームスプリッタ６、コリメートレンズ５を通過した後、対物レンズ４により集光され、光ディスク３上に照射される。光ディスク３からの反射光は対物レンズ４、コリメートレンズ５を通過した後、ビームスプリッタ６にて反射され、シリンドリカルレンズ８を通過し、調整用反射ミラー９にて反射後、光検出器２上に照射される。
【００２４】
図１１と図１２は調整用反射ミラー９と光検出器２の受光部１７の拡大図である。受光部１７は複数の受光部、つまり４つの受光セグメント１７ａ〜１７ｄを備える。図１１は光学部品のずれ等によって光スポット１８が片寄り、光検出器２内の受光セグメント１７ａ〜１７ｄに照射される光量バランスがずれた状態である。この場合、図１２に示すように調整用ミラー９の角度を矢印１９の方向に調整することにより、光検出器２内の受光部１７に照射される光量バランスのずれを補正できる。
【００２５】
第６実施例
図１３と図１５にこの発明の第６実施例の構成を示す。これらの図において、２０６は光ピックアップ装置を含む光ディスク装置、１は光源、２は光検出器、３は光ディスク、４は対物レンズ、５はコリメートレンズ、６はビームスプリッタ、８はシリンドリカルレンズ、１０は光強度位置調整用透光性平板、１１はスポットレンズ、２１は光軸である。光検出器２は内部に受光部１７を備える。光強度位置調整用透光性平板１０は検出光学系の平行光中に配置し、光軸に対して傾けることが可能な構造である。
光源１からの出射光束はコリメートレンズ５、ビームスプリッタ６を通過した後、対物レンズ４により集光され、光ディスク３上に照射される。光ディスク３からの反射光は対物レンズ４を通過した後、ビームスプリッタ６にて反射され、調整用透光性平板１０、スポットレンズ１１、シリンドリカルレンズ８を通過後、光検出器２上に照射される。
【００２６】
図１３の光検出器２内の受光部１７付近の拡大図を図１４に示す。また、図１５の光検出器２内の受光部１７付近の拡大図を図１６に示す。受光部１７は複数の受光部、つまり４つの受光セグメント１７ａ〜１７ｄからなる。図１３、図１４はビームスプリッタ６のずれにより光検出器１７に向かう光束が片寄り、光検出器２内の受光部セグメント１７ａ〜１７ｄに照射される光量バランスがずれた状態である。この場合、図１５、図１６に示すように調整用透光性平板１０の角度を矢印１９の方向に調整することにより、光検出器２内の受光部１７に照射される光量バランスのずれを補正できる。
【００２７】
第７実施例
図１７と図１９にこの発明の第７実施例の構成を示す。これらの図において、２０７は光ピックアップ装置を含む光ディスク装置、１は光源、２は光検出器、３は光ディスク、４は対物レンズ、５はコリメートレンズ、６はビームスプリッタ、１２はホログラム素子、１９は調整方向、２１は光軸である。光検出器２は内部に受光部１７を備える。
光源１からの出射光束はビームスプリッタ６、コリメートレンズ５を通過した後、対物レンズ４により集光され、光ディスク３上に照射される。光ディスク３からの反射光は対物レンズ４、コリメートレンズ５を通過した後、ビームスプリッタ６にて反射され、ホログラム素子１２を通過後、光検出器２上の受光部１７に照射される。
【００２８】
図１７のホログラム素子１２と光検出器２内の受光部１７と光スポット１８の関係を図１８に示す。ホログラム素子１２はホログラムパターン２０を備え、受光部１７は複数の受光部、つまり３つの受光セグメント１７Ａ〜１７Ｃを備える。また、図１９のホログラム素子１２と光検出器２内の受光部１７と光スポット１８の関係を図２０に示す。図１７、図１８はビームスプリッタ６のずれにより光検出器に向かう光束が片寄り、光検出器２内の受光セグメント１７Ａ〜１７Ｃに照射される光量バランスがずれた状態である。この場合、図１９、図２０に示すようにホログラム素子１２の位置を矢印１９の方向に調整することにより、光検出器２内の受光部１７に照射される光量バランスのずれを補正できる。
【００２９】
第８実施例
図２１にこの発明の第８実施例の構成を示す。同図において、２０８は光ピックアップ装置を含む光ディスク装置、３は光ディスク、４は対物レンズ、５はコリメートレンズ、１２はホログラム素子、１３は光源・光検出器一体素子、１４はレーザ素子、１５光検出素子、２１は光軸である。
レーザ素子１４からの出射光束はホログラム素子１２、コリメートレンズ５を通過した後、対物レンズ４で集光し、光ディスク３上に照射される。光ディスク３からの反射光は対物レンズ４、コリメートレンズ５を通過した後、ホログラム素子１２にて光検出素子１５上の受光部に照射される。
【００３０】
この実施例では、光源と光検出器を一体にすることにより光学系の簡素化を実現できる。この場合も第７実施例と同様にホログラム素子１２の位置を調整することにより、光検出素子１５内の受光部に照射される光量バランスのずれを補正できる。
【００３１】
第９実施例
図２２にこの発明の第９実施例の構成を示す。同図において、２０９は光ピックアップ装置を含む光ディスク装置、３は光ディスク、４は対物レンズ、５はコリメートレンズ、１２はホログラム素子、１３は光源・光検出器一体素子、１４はレーザ素子、１５光検出素子、２１は光軸である。
この実施例は、第８実施例においてホログラム素子１２を調整後に光源・光検出器一体素子１３のハウジングに固定するものである。
【００３２】
ホログラム素子１２を光源・光検出器一体素子１３のハウジングに固定することにより、光源・光検出器一体素子１３がずれても、光検出素子１５上の受光部に照射される光量バランスのずれが小さくなる。また、ハウジングの歪みが発生した場合においても、光検出素子１５上の受光部に照射される光量バランスのずれが小さく、長期信頼性を確保できるメリットがある。
【００３３】
【発明の効果】
この発明によれば、光強度位置調整素子を備えるので、光源の光強度の中心ずれを修正して、良好な情報信号の検出が可能な光ピックアップ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例の構成図である。
【図２】第１実施例の構成図で、調整後の状態を表す図である。
【図３】この発明の第２実施例の構成図である。
【図４】第２実施例の構成図で、調整後の状態を表す図である。
【図５】この発明の第３実施例の構成図である。
【図６】この発明の第３実施例の構成図で、調整後の状態を表す図である。
【図７】この発明の第４実施例の構成図である。
【図８】図７の光検出器付近の拡大図である。
【図９】図７の光検出器付近の拡大図で、調整後の状態を表す図である。
【図１０】この発明の第５実施例の構成図である。
【図１１】図１０の光検出器付近の拡大図である。
【図１２】図１０の光検出器付近の拡大図で、調整後の状態を表す図である。
【図１３】この発明の第６実施例の構成図である。
【図１４】図１３の光検出器付近の拡大図である。
【図１５】この発明の第６実施例の構成図で、調整後の状態を表す図である。
【図１６】図１５の光検出器付近の拡大図である。
【図１７】この発明の第７実施例の構成図である。
【図１８】図１７のホログラム素子と受光部と光スポットの関係を表す説明図である。
【図１９】この発明の第７実施例の構成図で、調整後の状態を表す図である。
【図２０】図１９のホログラム素子と受光部と光スポットの関係を表す説明図である。
【図２１】この発明の第８実施例の構成図である。
【図２２】この発明の第９実施例の構成図である。
【図２３】従来の光ピックアップの構成図である。
【符号の説明】
１  光源
２  光検出器
３  光ディスク
４  対物レンズ
５  コリメートレンズ
６  ビームスプリッタ
７  調整用レンズ
８  シリンドリカルレンズ
９  調整用反射ミラー
１０  調整用透光性平板
１１  スポットレンズ
１２  ホログラム素子
１３  光源・光検出器一体素子
１４  レーザ素子
１５  光検出素子
２０１  光ピックアップ装置を含む光ディスク装置
２０２  光ピックアップ装置を含む光ディスク装置
２０３  光ピックアップ装置を含む光ディスク装置
２０４  光ピックアップ装置を含む光ディスク装置
２０５  光ピックアップ装置を含む光ディスク装置
２０６  光ピックアップ装置を含む光ディスク装置
２０７  光ピックアップ装置を含む光ディスク装置
２０８  光ピックアップ装置を含む光ディスク装置
２０９  光ピックアップ装置を含む光ディスク装置
【図１】
2004227657.tif 000003
【図２】
2004227657.tif 000004
【図３】
2004227657.tif 000005
【図４】
2004227657.tif 000006
【図５】
2004227657.tif 000007
【図６】
2004227657.tif 000008
【図７】
2004227657.tif 000009
【図８】
2004227657.tif 000010
【図９】
2004227657.tif 000011
【図１０】
2004227657.tif 000012
【図１１】
2004227657.tif 000013
【図１２】
2004227657.tif 000014
【図１３】
2004227657.tif 000015
【図１４】
2004227657.tif 000016
【図１５】
2004227657.tif 000017
【図１６】
2004227657.tif 000018
【図１７】
2004227657.tif 000019
【図１８】
2004227657.tif 000020
【図１９】
2004227657.tif 000021
【図２０】
2004227657.tif 000022
【図２１】
2004227657.tif 000023
【図２２】
2004227657.tif 000024
【図２３】
2004227657.tif 000025