(57)【要約】【課題】センタ対物レンズ構造の４軸アクチュエータにおいて、光ディスクのチルトと対物レンズのチルトとを独立で検出することができ、光ディスクの周内変動に対応してリアルタイムにチルト補正を可能にする。【解決手段】ディスク・チルト検出光ＬDを、第１のチルト検出用偏向ミラー１１により偏向して、対物レンズ４における光学的有効領域と、可動部６のレンズ駆動モータ７との間の狭い領域Ｓを通り光ディスク１に入射させ、光ディスク１からの反射光により光ディスク・チルト量を検出し、また、対物レンズ・チルト検出光ＬLを、第２のチルト検出用偏向ミラー１２により偏向して、対物レンズ４を保持するアクチュエータ５の可動部６に設けた反射面部９に入射させ、反射面部９からの反射光により対物レンズ・チルト量を検出し、前記両チルト量の差を差分検出器１３で算出して相対チルト信号を出力する。【選択図】    図１
2004164818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録／再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録／再生を行う光ピックアップに搭載され、前記対物レンズと前記光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学装置であって、
チルト検出用光ビームを、前記光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させる光学系と、前記光学的情報記録媒体からの反射光により当該光学的情報記録媒体のチルトを検出する記録媒体チルト検出手段と、前記反射面からの反射光により前記対物レンズのチルトを検出する対物レンズチルト検出手段と、検出された両チルトの差から前記光学的情報記録媒体と前記対物レンズとの相対チルトを検出する相対チルト検出手段とを備えたチルト検出光学装置において、
前記チルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して前記光学的情報記録媒体に入射させたことを特徴とするチルト検出光学装置。
【請求項２】
前記光通路を、前記対物レンズと、該対物レンズを駆動するアクチュエータにおける内壁部との間に形成された空間部としたことを特徴とする請求項１記載のチルト検出光学装置。
【請求項３】
前記光通路を、前記対物レンズを駆動するアクチュエータにおける固定部の一部に設けた貫通孔としたことを特徴とする請求項１記載のチルト検出光学装置。
【請求項４】
前記光通路の位置は、該光通路の中心位置が前記光学的情報記録媒体の最内周における記録部よりも外側で、かつ前記光学的情報記録媒体の最外周における記録部よりも内側になるように設定したことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のチルト検出光学装置。
【請求項５】
前記記録媒体チルト検出手段と前記対物レンズチルト検出手段とにおけるチルト検出素子として４分割受光素子を用い、ラジアル方向とタンジェンシャル方向との２方向におけるチルトを検出可能にしたことを特徴とする請求項１記載のチルト検出光学装置。
【請求項６】
前記光ピックアップにおける記録／再生用光学系とは独立したチルト検出用光学系を備え、前記対物レンズにおける有効領域と前記光通路との間に、チルト検出用光ビームを導くチルト検出用偏向ミラーを設けたことを特徴とする請求項１記載のチルト検出光学装置。
【請求項７】
前記チルト検出用偏向ミラーを、前記光ピックアップにおける偏向ミラーと前記対物レンズとの間における記録／再生用光ビームの有効領域を避けた部位に設置したことを特徴とする請求項６記載のチルト検出光学装置。
【請求項８】
前記チルト検出用偏向ミラーを、前記光ピックアップにおける偏向ミラーの側部に設置したことを特徴とする請求項６記載のチルト検出光学装置。
【請求項９】
前記チルト検出用偏向ミラーを、前記光ピックアップにおける偏向ミラーの裏側に設置し、前記光ピックアップにおける偏向ミラーの一部に形成された透明領域を通って、所定の方向へチルト検出用光ビームを導くようにしたことを特徴とする請求項６記載のチルト検出光学装置。
【請求項１０】
記録／再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録／再生を行う光ピックアップに搭載され、前記対物レンズと前記光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学装置であって、
チルト検出用光ビームを、前記光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させる光学系と、前記光学的情報記録媒体からの反射光により当該光学的情報記録媒体のチルトを検出する記録媒体チルト検出手段と、前記反射面からの反射光により前記対物レンズのチルトを検出する対物レンズチルト検出手段と、検出された両チルトの差から前記光学的情報記録媒体と前記対物レンズとの相対チルトを検出する相対チルト検出手段とを備えたチルト検出光学装置において、
前記記録媒体チルト検出手段で検出される検出信号を、光学的情報記録媒体検出点から前記対物レンズまでの記録媒体回転時間分遅延させる遅延回路を備えたことを特徴とするチルト検出光学装置。
【請求項１１】
前記遅延回路の遅延時間を、前記光学的情報記録媒体の最内周における光学的情報記録媒体検出点から前記対物レンズまでの記録媒体回転時間と、前記光学的情報記録媒体の最外周における光学的情報記録媒体検出点から前記対物レンズまでの記録媒体回転時間との平均時間に設定したことを特徴とする請求項１０記載のチルト検出光学装置。
【請求項１２】
記録／再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録／再生を行う光ピックアップに搭載され、前記対物レンズと前記光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学装置であって、
チルト検出用光ビームを、前記光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させる光学系と、前記光学的情報記録媒体からの反射光により当該光学的情報記録媒体のチルトを検出する記録媒体チルト検出手段と、前記反射面からの反射光により前記対物レンズのチルトを検出する対物レンズチルト検出手段と、検出された両チルトの差から前記光学的情報記録媒体と前記対物レンズとの相対チルトを検出する相対チルト検出手段とを備えたチルト検出光学装置において、
前記記録媒体チルト検出手段によるチルト検出位置を、前記対物レンズの設置位置に対して前記光学的情報記録媒体の回転方向上流側に設定したことを特徴とするチルト検出光学装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２いずれか１項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、
１つの光源からチルト検出用光ビームを出射させ、該チルト検出用光ビームの同一部分をビームスプリッタにより、記録媒体チルト検出用光ビームと対物レンズチルト検出用光ビームに分離したことを特徴とするチルト検出光学系。
【請求項１４】
前記記録媒体チルト検出用光ビームと前記対物レンズチルト検出用光ビームは、前記チルト検出用光ビームにおける光量分布の強度中心を中心とした光ビームであることを特徴とする請求項１３記載のチルト検出光学系。
【請求項１５】
前記光源の出射光路と、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路とを、偏光ビームスプリッタとλ／４板からなる光学手段によって分離することを特徴とする請求項１３または１４記載のチルト検出光学系。
【請求項１６】
前記光源の出射光路と、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路とのいずれか一方はミラーによる反射で、かつ他方は該ミラー外を通過させることで分離することを特徴とする請求項１３または１４記載のチルト検出光学系。
【請求項１７】
前記光源の出射光路と、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路との光路分離を、光路を形成する前記光源を含む光学部材の設置角度を設定することにより行うことを特徴とする請求項１３または１４記載のチルト検出光学系。
【請求項１８】
請求項１〜１２いずれか１項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、
第１のビームスプリッタにより光源の出射光路と、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路との光路分離を行い、前記各入射光路への分離は記録媒体チルト検出用光ビームと対物レンズチルト検出用光ビームとのいずれか一方を、前記第１のビームスプリッタに戻し、また他方を前記第１のビームスプリッタに戻さずに第２のビームスプリッタを経て行うことを特徴とするチルト検出光学系。
【請求項１９】
請求項１〜１２いずれか１項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、
ビームスプリッタとミラーにより光源からの記録媒体チルト検出用光ビームと対物レンズチルト検出用光ビームとの分離を行い、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路との光路分離を、前記両検出用光ビームが前記ビームスプリッタと前記ミラーを通過しないように前記ビームスプリッタと前記ミラー以外の光学部材の反射面角度を設定することにより行うことを特徴とするチルト検出光学系。
【請求項２０】
光学的情報記録媒体と各光学部材の反射率あるいは透過率に基づいて、前記記録媒体チルト検出手段と前記対物レンズチルト検出手段との受光量が同一になるように、ビームスプリッタの透過率／反射率を設定したことを特徴とする請求項１３〜１９いずれか１項記載のチルト検出光学系。
【請求項２１】
複数の反射率の異なる光学的情報記録媒体が使用される場合において、最も反射率の低い光学的情報記録媒体に対応して、前記ビームスプリッタの透過率／反射率を設定することを特徴とする請求項２０記載のチルト検出光学系。
【請求項２２】
複数の反射率の異なる光学的情報記録媒体が使用される場合において、最も高いチルト検出精度が要求される光学的情報記録媒体に対応して、前記ビームスプリッタの透過率／反射率を設定することを特徴とする請求項２０記載のチルト検出光学系。
【請求項２３】
請求項１〜１２いずれか１項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、
１つの光源と、１つのカップリングレンズと、１つのビームスプリッタと、２つの偏向ミラーとを備え、前記光源から出射したチルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させることを特徴とするチルト検出光学系。
【請求項２４】
請求項１〜１２いずれか１項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、
１つの光源と、１つのカップリングレンズと、２つのビームスプリッタと、２つの偏向ミラーとを備え、前記光源から出射したチルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させることを特徴とするチルト検出光学系。
【請求項２５】
前記２つの偏向ミラーに換えて、該２つの偏向ミラーの偏向機能を一体にした偏向ミラーを設置することを特徴とする請求項２３または２４記載のチルト検出光学系。
【請求項２６】
請求項１〜１２いずれか１項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、
１つの光源と、１つのカップリングレンズと、１つのビームスプリッタと、１つの偏向ハーフミラーと、１つの偏向ミラーとを備え、前記光源から出射したチルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させることを特徴とするチルト検出光学系。
【請求項２７】
記録／再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録／再生を行う光ピックアップ装置において、
前記対物レンズと前記光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学部として、請求項１〜１２いずれか１項に記載されたチルト検出光学装置、あるいは請求項１３〜２６に記載されたチルト検出光学系を搭載したチルト検出光学装置を用いたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２８】
記録／再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録／再生を行う光ピックアップ部と、前記光学的情報記録媒体を回転駆動させる駆動部を備えた光ディスクドライブ装置において、
前記光ピックアップ部として、請求項２７に記載にされた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ドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対物レンズと光ディスクなどの光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学装置、およびチルト検出光学装置を構成するチルト検出光学系、ならびにチルト検出光学装置を搭載する光ピックアップ装置，光ディスクドライブ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクにチルトがあると、光ディスク上に集光される光スポットにコマ収差が生じて信号品質が劣化する。光ディスクの高密度化のために光ビームの短波長化が進むにつれて、他の条件が同じであれば前記劣化の度合いは大きくなり、特にディスク基板厚を変えないで短波長化を進めると、光ディスクの周内変動分がチルトの目標仕様を超えてしまい、リアルタイムのチルト検出、およびリアルタイムでのクローズドなチルト補正が必要になる。
【０００３】
これまでのＤＶＤドライバのように、光源として赤色ダイオード（波長６６０ｎｍ）を用いるものでは、ラジアル方向のオープンループ制御でよかったものが、近年、光源として利用が図られている青色ダイオード（波長４０７ｎｍ）では、ラジアル（以下、Ｒａｄと略す）、およびタンジェンシャル（以下、Ｔａｎと略す）の２方向のクローズドループ制御が必要になり、それに伴ってチルト検出もＲａｄ，Ｔａｎの２方向のリアルタイム検出が必要になる。
【０００４】
このためディスク基板厚を小さくする動きがあるが、ディスク基板厚を薄くすると、ホコリ，傷，汚れなどの影響を受けやすく、ディスクをカートリッジなどによって保護することが必要になり、これまでのディスクドライバとの互換がとりにくくなる。
【０００５】
カートリッジレス、あるいは装置間の互換性を考慮すると、ディスク基板厚をこれまでと同じにしたいが、そのためにはＲａｄ，Ｔａｎの２方向におけるチルトのリアルタイムの検出および補正が必要である。
【０００６】
光ディスクの周内変動に対応してリアルタイムにチルトを補正するには、その応答性の点において、光ピックアップ側のガイド機構であるシークレール全体、あるいは光ディスクを傾けるメカニカルな方式を使用することができず、また液晶を用いた補正手段も、その応答速度の点から使用することはできない。
【０００７】
有力な方法としては、光ビームを光ディスク上に集光させる対物レンズを、フォーカス方向，Ｒａｄ方向，Ｔａｎ方向に微動駆動させると共に、チルト補正が可能なアクチュエータ、いわゆる４軸アクチュエータ方式がある。この４軸アクチュエータ方式では、制御の安定性から対物レンズの両側でアクチュエータ・モータを抱えるようにした構造、いわゆるセンタ対物レンズ構造による駆動が望まれるが、そのようにするとアクチュエータの構造上、対物レンズ近傍でチルトを検出することが容易に行うことができないという問題が生じ、従来のチルトセンサでは対応しきれない。
【０００８】
特許文献１には、２つのチルトセンサにより、光ディスクと対物レンズにおけるチルトを検出する検出装置が記載されている。この発明は、従来の一般的なチルトセンサを念頭において発想されたもので、スペース的な制約からセンタ対物レンズ駆動構造の４軸アクチュエータには適用不能である。
【０００９】
特許文献２には、対物レンズの外周部を利用し、直接的に光ディスクと対物レンズとの相対チルトを検出する装置が記載されている。この発明は、一方向のチルト検出としては優れた発想ではあるが、２方向に対応することはできず、また具体的実施に際する問題が多く、実現困難であると言わざるを得ない。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−６５６１号公報
【特許文献２】
特開平５−６５６２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の課題を解決するためには、
▲１▼  センタ対物レンズ構造の４軸アクチュエータへの適応可能な微小ビームでのチルト検出、
▲２▼  光ディスクの周内変動に対応したリアルタイム検出、
▲３▼  短波長に対応した高精度検出、
▲４▼  Ｒａｄ，Ｔａｎの２方向の検出、
▲５▼  リアルタイム補正方式に適した検出方式（アクチュエータにおける可動部の軽量化など）
を同時に達成する必要がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、前記課題を解消するため、チルト検出手段として、ピックアップ側の光学系とは別光路で、対物レンズとアクチュエータ駆動モータの間に微小径の平行光を通し、かつ光ディスクのチルトと対物レンズのチルトを独立で検出するようにして、センタ対物レンズ構造の４軸アクチュエータに適用することを可能にするチルト検出光学装置、そのチルト検出光学系、およびそれらを搭載した光ピックアップ装置ならびに光ディスクドライブ装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、記録／再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録／再生を行う光ピックアップに搭載され、前記対物レンズと前記光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学装置であって、チルト検出用光ビームを、前記光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させる光学系と、前記光学的情報記録媒体からの反射光により当該光学的情報記録媒体のチルトを検出する記録媒体チルト検出手段と、前記反射面からの反射光により前記対物レンズのチルトを検出する対物レンズチルト検出手段と、検出された両チルトの差から前記光学的情報記録媒体と前記対物レンズとの相対チルトを検出する相対チルト検出手段とを備えたチルト検出光学装置において、前記チルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して前記光学的情報記録媒体に入射させたことを特徴とし、この構成によって、ピックアップ側の光学系とは別光路で、対物レンズとアクチュエータの駆動モータとの間に微小径の平行光を通し、かつ光ディスクなどのチルトと対物レンズのチルトとを独立で検出する構成のチルト検出手段となるため、センタ対物レンズ構造の４軸アクチュエータに適用することが実現する。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のチルト検出光学装置において、光通路を、対物レンズと、該対物レンズを駆動するアクチュエータにおける内壁部との間に形成された空間部としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載のチルト検出光学装置において、光通路を、対物レンズを駆動するアクチュエータにおける固定部の一部に設けた貫通孔としたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載のチルト検出光学装置において、光通路の位置は、該光通路の中心位置が光学的情報記録媒体の最内周における記録部よりも外側で、かつ前記光学的情報記録媒体の最外周における記録部よりも内側になるように設定したことを特徴とし、この構成によって、記録媒体チルトの検出点が、記録媒体の記録有効領域全域にわたって、該有効領域にかかるようになり、チルト検出点が有効領域から外れて検出信号が得られないような事態を発生することがない。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１記載のチルト検出光学装置において、記録媒体チルト検出手段と対物レンズチルト検出手段とにおけるチルト検出素子として４分割受光素子を用い、Ｒａｄ，Ｔａｎの２方向におけるチルトを検出可能にしたことを特徴とし、この構成によって、簡潔な素子構造でＲａｄ，Ｔａｎの２方向におけるチルトを検出することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１記載のチルト検出光学装置において、光ピックアップにおける記録／再生用光学系とは独立したチルト検出用光学系を備え、対物レンズにおける有効領域とアクチュエータにおける内壁部との間に、チルト検出用光ビームを導くチルト検出用偏向ミラーを設けたことを特徴とし、この構成によって、光ピックアップ側の光学系に影響を与えずに、前記チルト検出を行うことが可能になる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項６記載のチルト検出光学装置において、チルト検出用偏向ミラーを、光ピックアップにおける偏向ミラーと対物レンズとの間における記録／再生用光ビームの有効領域を避けた部位に設置したことを特徴とし、この構成によって、光ピックアップ側の記録／再生用の光ビームに干渉することなく、前記チルト検出を行うことが可能になる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項６記載のチルト検出光学装置において、チルト検出用偏向ミラーを、光ピックアップにおける偏向ミラーの側部に設置したことを特徴とし、この構成によって、光ピックアップ側の記録／再生用の光ビーム、および光学系に影響を与えずに、前記チルト検出を行うことが可能になる。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、請求項６記載のチルト検出光学装置において、チルト検出用偏向ミラーを、光ピックアップにおける偏向ミラーの裏側に設置し、光ピックアップにおける偏向ミラーの一部に形成された透明領域を通って、所定の方向へチルト検出用光ビームを導くようにしたことを特徴とし、この構成によって、より確実に、光ピックアップ側の記録／再生用の光ビーム、および光学系に影響を与えずに、前記チルト検出を行うことが可能になる。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、記録／再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録／再生を行う光ピックアップに搭載され、前記対物レンズと前記光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学装置であって、チルト検出用光ビームを、前記光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させる光学系と、前記光学的情報記録媒体からの反射光により当該光学的情報記録媒体のチルトを検出する記録媒体チルト検出手段と、前記反射面からの反射光により前記対物レンズのチルトを検出する対物レンズチルト検出手段と、検出された両チルトの差から前記光学的情報記録媒体と前記対物レンズとの相対チルトを検出する相対チルト検出手段とを備えたチルト検出光学装置において、前記記録媒体チルト検出手段で検出される検出信号を、光学的情報記録媒体検出点から前記対物レンズまでの記録媒体回転時間分遅延させる遅延回路を備えたことを特徴とし、この構成によって、前記遅延処理を行うことにより、記録媒体チルト検出信号のＡＣ成分を除去することができる。
【００２３】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０記載のチルト検出光学装置において、遅延回路の遅延時間を、光学的情報記録媒体の最内周における光学的情報記録媒体検出点から対物レンズまでの記録媒体回転時間と、光学的情報記録媒体の最外周における光学的情報記録媒体検出点から対物レンズまでの記録媒体回転時間との平均時間に設定したことを特徴とし、この構成によって、容易にＡＣ成分誤差を小さく抑えることができる。
【００２４】
請求項１２に記載の発明は、記録／再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録／再生を行う光ピックアップに搭載され、前記対物レンズと前記光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学装置であって、チルト検出用光ビームを、前記光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させる光学系と、前記光学的情報記録媒体からの反射光により当該光学的情報記録媒体のチルトを検出する記録媒体チルト検出手段と、前記反射面からの反射光により前記対物レンズのチルトを検出する対物レンズチルト検出手段と、検出された両チルトの差から前記光学的情報記録媒体と前記対物レンズとの相対チルトを検出する相対チルト検出手段とを備えたチルト検出光学装置において、前記記録媒体チルト検出手段によるチルト検出位置を、前記対物レンズの設置位置に対して前記光学的情報記録媒体の回転方向上流側に設定したことを特徴とし、この構成によって、情報媒体チルト検出点から対物レンズまでの時間が短くなり、遅延制御をかける場合、情報媒体チルト検出信号を保存しておく必要があるが、この設定により効率的になる。
【００２５】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２いずれか１項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、１つの光源からチルト検出用光ビームを出射させ、該チルト検出用光ビームの同一部分をビームスプリッタにより、記録媒体チルト検出用光ビームと対物レンズチルト検出用光ビームに分離したことを特徴とし、この構成によって、両チルト検出値が同様に変化するので、両者間に誤差は生ぜず、光ビームの分布差に伴う誤差が生じることを防ぐことができる。
【００２６】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３記載のチルト検出光学系において、記録媒体チルト検出用光ビームと対物レンズチルト検出用光ビームは、チルト検出用光ビームにおける光量分布の強度中心を中心とした光ビームであることを特徴とし、この構成によって、ビーム中心を用いているため検出側での受光量が多くなり、より検出誤差を小さくすることができる。
【００２７】
請求項１５に記載の発明は、請求項１３または１４記載のチルト検出光学系において、光源の出射光路と、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路とを、偏光ビームスプリッタとλ／４板からなる光学手段によって分離することを特徴とし、この構成によって、アイソレート光学系になってビーム分離に伴う光量損失がなく、検出側での受光量が上がり、その分検出誤差が小さくなる。
【００２８】
請求項１６に記載の発明は、請求項１３または１４記載のチルト検出光学系において、光源の出射光路と、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路とのいずれか一方はミラーによる反射で、かつ他方は該ミラー外を通過させることで分離することを特徴とし、この構成によって、レイアウト的な制約はあるもののビームスプリッタやλ/板などの高価な光学部材がなくても、検出側での受光量を上げることができる。
【００２９】
請求項１７に記載の発明は、請求項１３または１４記載のチルト検出光学系において、光源の出射光路と、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路との光路分離を、光路を形成する前記光源を含む光学部材の設置角度を設定することにより行うことを特徴とし、この構成によって、ミラーなどを不要にして構造がより簡略化され、より安価に構成することができる。
【００３０】
請求項１８に記載の発明は、請求項１〜１２いずれか１項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、第１のビームスプリッタにより光源の出射光路と、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路との光路分離を行い、前記各入射光路への分離は記録媒体チルト検出用光ビームと対物レンズチルト検出用光ビームとのいずれか一方を、前記第１のビームスプリッタに戻し、また他方を前記第１のビームスプリッタに戻さずに第２のビームスプリッタを経て行うことを特徴とし、この構成によって、第１のビームスプリッタが、ビームの入射光路／反射光路の分離機能と両チルト検出ビームの分離機能を兼ねているため、光量損失を小さくすることができる。また、第１のビームスプリッタの透過光は反射光路で別のビームスプリッタを通って検出手段に入射するため、検出手段の配置が簡単になり構成が容易になる。
【００３１】
請求項１９に記載の発明は、請求項１〜１２いずれか１項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、ビームスプリッタとミラーにより光源からの記録媒体チルト検出用光ビームと対物レンズチルト検出用光ビームとの分離を行い、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路との光路分離を、前記両検出用光ビームが前記ビームスプリッタと前記ミラーを通過しないように前記ビームスプリッタと前記ミラー以外の光学部材の反射面角度を設定することにより行うことを特徴とし、この構成によって、構造が簡単で、安価で、かつ光量損失の少ない検出系を構成することができる。
【００３２】
請求項２０に記載の発明は、請求項１３〜１９いずれか１項記載のチルト検出光学系において、光学的情報記録媒体と各光学部材の反射率あるいは透過率に基づいて、前記記録媒体チルト検出手段と前記対物レンズチルト検出手段との受光量が同一になるように、ビームスプリッタの透過率／反射率を設定したことを特徴とし、ノイズ等があった場合、光量による正規化に伴う誤差を両検出手段でそろえることができ、したがって、演算処理後の最終的な検出誤差を小さくすることができる。
【００３３】
請求項２１に記載の発明は、請求項２０記載のチルト検出光学系において、複数の反射率の異なる光学的情報記録媒体が使用される場合において、最も反射率の低い光学的情報記録媒体に対応して、ビームスプリッタの透過率／反射率を設定することを特徴とし、この構成によって、受光量が小さいほど、演算による誤差は増えるので、反射率の低い光学的情報記録媒体での誤差を小さくすることにより、最悪の検出誤差を小さくすることができる。
【００３４】
請求項２２に記載の発明は、請求項２０記載のチルト検出光学系において、複数の反射率の異なる光学的情報記録媒体が使用される場合において、最も高いチルト検出精度が要求される光学的情報記録媒体に対応して、ビームスプリッタの透過率／反射率を設定することを特徴とし、この構成によって、検出精度の必要な光学的情報記録媒体の検出誤差を小さくできるため、実質的な誤差を小さくすることができる。
【００３５】
請求項２３に記載の発明は、請求項１〜１２いずれか１項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、１つの光源と、１つのカップリングレンズと、１つのビームスプリッタと、２つの偏向ミラーとを備え、前記光源から出射したチルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させることを特徴とし、この構成によって、簡潔な構成のチルト検出光学系にすることができる。
【００３６】
請求項２４に記載の発明は、請求項１〜１２いずれか１項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、１つの光源と、１つのカップリングレンズと、２つのビームスプリッタと、２つの偏向ミラーとを備え、前記光源から出射したチルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させることを特徴とし、この構成によって、簡潔で光路が明瞭に分岐される構成のチルト検出光学系にすることができる。
【００３７】
請求項２５に記載の発明は、請求項２３または２４記載のチルト検出光学系において、２つの偏向ミラーに換えて、該２つの偏向ミラーの偏向機能を一体にした偏向ミラーを設置することを特徴とし、この構成によって、小型かつ簡潔な構成のチルト検出光学系にすることができる。
【００３８】
請求項２６に記載の発明は、請求項１〜１２いずれか１項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、１つの光源と、１つのカップリングレンズと、１つのビームスプリッタと、１つの偏向ハーフミラーと、１つの偏向ミラーとを備え、前記光源から出射したチルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させるさせる構成のものを採用することができる。
【００３９】
請求項２７に記載の発明は、記録／再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録／再生を行う光ピックアップ装置において、前記対物レンズと前記光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学部として、請求項１〜１２いずれか１項に記載されたチルト検出光学装置、あるいは請求項１３〜２６に記載されたチルト検出光学系を搭載したチルト検出光学装置を用いたことを特徴とする。
【００４０】
請求項２８に記載の発明は、記録／再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録／再生を行う光ピックアップ部と、前記光学的情報記録媒体を回転駆動させる駆動部を備えた光ディスクドライブ装置において、前記光ピックアップ部として、請求項２７に記載にされた光ピックアップ装置を用いたことを特徴とする。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、それぞれ対応する部材には同一符号を付して、後にて説明することになる同一符号の部材における詳しい説明は省略する。
【００４２】
図１は本発明の実施形態を説明するための光ピックアップにおけるチルト検出光学装置の構成図であり、１は光学的情報記録媒体である光ディスク、２は光ピックアップ装置である。
【００４３】
光ピックアップ装置２において、３は光源から入射する光ビームＬを光ディスク１方向へ偏向させる偏向ミラー、４は光ビームＬを光ディスク１に対してビームスポットとして集光させる対物レンズ、５は、対物レンズ４が該対物レンズ４を保持する可動部６の略中央部に設置され、対物レンズ４を可動部６と共にフォーカシング方向，ラジアル（Ｒａｄ）方向，タンジェンシャル（Ｔａｎ）方向，チルト補正方向に駆動するための電磁コイル，磁石などからなるレンズ駆動モータ７を具備するアクチュエータである。
【００４４】
本光ピックアップ装置２は、具体的には図示しないが、光ディスク１に対して適正径のビームスポットを照射させることにより記録面に記録処理を行い、また記録面からの反射ビームに含まれる光学的情報を光電変換部にて電気信号として読み取り、記録情報の再生信号および各種の制御信号を得るような構成になっている。
【００４５】
そして、光ディスク１におけるチルトは、対物レンズ４直近のディスク反射光からディスクチルト検出系８によって検出し、また対物レンズ４におけるチルトは、対物レンズ４を保持して該対物レンズ４と共に移動する、アクチュエータ５における可動部６に設けた反射面部９からの反射光により対物レンズチルト検出系１０によって検出する。
【００４６】
具体的には、ディスクチルト検出系８から出射されるチルト検出光は、第１のチルト検出用偏向ミラー１１により偏向されて、対物レンズ４における光学的有効領域と、可動部６のレンズ駆動モータ７との間の狭い領域Ｓを通り光ディスク１に入射するようになっている。光ディスク１のチルト検出は、光ディスク１からの反射光における角度ずれあるいは角度ずれに伴う変位を検出することにより行われる。
【００４７】
また、対物レンズチルト検出系１０から出射されるチルト検出光は、第２のチルト検出用偏向ミラー１２により偏向されて、対物レンズ４を保持する可動部６に設けた反射面部９に入射し、対物レンズ４のチルト検出は、反射面部９からの反射光における角度ずれあるいは角度ずれに伴う変位を検出することにより行われる。そして、光ディスク１のチルト量と対物レンズ４のチルト量とを検出し、両チルト量の差を相対チルト検出手段である差分検出器１３で算出して相対チルト信号を出力する。
【００４８】
なお、対物レンズチルト検出系１０に対応して可動部６上に設けられる反射面部９としては、図２に破線にて示すように、可動部６における水平方向に直交する方向の側面に設置してもよいが、この場合では１方向の検出はできるが、本実施形態ではＲａｄ，Ｔａｎの２方向の検出に対応するために、図１に示すように、反射面部９を水平方向に延在させるようにしている。いずれの構成の場合でも、その光路は、光ピックアップ装置２における記録／再生用の光学系光路とは独立させているため干渉するようなことはない。光ディスク１のチルト検出はできる限り対物レンズ４における集光点に近いことが望ましい。
【００４９】
また、アクチュエータ５の可動部６における小型軽量化を図るため、図３に示すレンズ駆動モータの平面状態の説明図のように、平面円形状の対物レンズ４と平面四角形状の可動部６とにより形成されるデットスペース（図において円形斜線にて示す４箇所の部位）のいずれかを用いて、チルト検出光の光路とすることが望ましい。
【００５０】
図４は前記ディスクチルト検出系８と前記対物レンズチルト検出系１０とにおけるチルト検出系受光素子とその信号処理系の説明図であり、（ａ）はＲａｄ方向相対チルト信号の検出のための算出法を示し、（ｂ）はＴａｎ方向相対チルト信号の検出のための算出法を示している。ディスクチルト検出系８に設けられるディスクチルト検出手段である受光素子１６と、対物レンズチルト検出系１０に設けられる対物レンズチルト検出手段である受光素子１５とは、互いに直交する方向の分割線を持ち、その分割線の左右あるいは上下の差でＲａｄ，Ｔａｎの２方向のチルトを検出する４分割受光面（Ａ〜ＤとＥ〜Ｈ）となっている。
【００５１】
光ディスク１の反射率と可動部６上の反射面部９との反射率は、一般的なものでは異なるため、それぞれの差信号をそれぞれの和信号で正規化した後、光ディスク１のチルトと対物レンズ４のチルトとの差を採ることにより、光ディスク１と対物レンズ４におけるＲａｄ，Ｔａｎの２方向の相対チルトをそれぞれ求めるようにしている。
【００５２】
なお、図示した受光素子１５，１６は、それぞれ田の字形状に互いに直交する分割線を持った２個の４分割素子になっているが、光路中にホログラム素子を入れてビームを分割すれば、受光素子の分割形状は任意に設定することができる。
【００５３】
また、前記の例は、４分割素子でそれぞれＲａｄ，Ｔａｎの２方向の検出を行う場合を示しているが、１方向のみの検出でよい場合は２分割素子で同様の処理を行えばよい。
【００５４】
図１ではチルト検出光の光路を模式的に説明しているが、光ディスク１のチルト検出光ＬDと、対物レンズ４のチルト検出光ＬLとを、それぞれアクチュエータ５の下側からチルト検出用偏向ミラー１１，１２により偏向させてアクチュエータ５の内方向へ入射させている。このように、チルト専用の偏向ミラー１１，１２を設置することによって、所望の位置にチルト検出光ＬD，ＬLを導くことが容易になる。また、チルト専用の偏向ミラー１１，１２を設置することによって、光ピックアップ装置２の光ビームＬの光路とは分離され、例えばチルト検出光ＬD，ＬLを光ピックアップ装置２側の偏向ミラー３を介して入射させる場合に比べ、各光路の分離構造の設計などが容易になる。また、チルト検出光ＬD，ＬLを同じ方向から入射させるようにすることにより、後述するように、両検出光ＬD，ＬLにおける光源系の共通化を図ることが可能になる。
【００５５】
図５は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図６は図５のチルト検出光学装置の正面図、図７は図６のチルト検出光学装置の側面図であり、２０は半導体レーザ（ＬＤ）などからなる光源、２１はカップリングレンズ、２２はビームスプリッタであり、光源２０から出射した光ビームは、カップリングレンズ２１にて平行化され、この平行ビームは、ビームスプリッタ２２とを通った後、チルト検出用偏向ミラー１１，１２で偏向されて、チルト検出光ＬD，ＬLとして、光ディスク１と、アクチュエータ５の可動部６における反射面部９とにそれぞれ入射する。そして、各反射光が、チルト検出用偏向ミラー１１，１２で偏向され、ビームスプリッタ２２で往路と分離されて受光素子１５，１６方向の復路へそれぞれ偏向される。また、光ピックアップ装置２の記録／再生用の光ビームＬは、偏向ミラー３で偏向されて対物レンズ４にて光ディスク１に集光される構成になっている。
【００５６】
このように、図５〜図７に示す構成例では、チルト検出用偏向ミラー１１，１２は、光ピックアップ装置２と対物レンズ４との間に設置され、チルト検出光ＬD，ＬLは水平方向（光ディスク１に対して平行な方向）に往復路が形成されている。これによって、チルト検出光学系を光ピックアップ装置２に対して光路的にも、構造的にも干渉することなく構成することができ、また、光ディスク１のチルト検出光ＬDと対物レンズ４のチルト検出光ＬLにおける光源系を共通化することができる。
【００５７】
また、図５〜図７に示す構成例では、極力、対物レンズ４近傍の光ディスク１のチルトを検出するため、さらに、アクチュエータ５の可動部６をできるだけ軽くするため、対物レンズ４直近に反射面を持ってくるように、チルト検出用偏向ミラー１１，１２を２つに分けている（この偏向ミラーを一体化にすると、光ピックアップ装置２における光ビームＬの有効領域に掛かってしまうおそれが生じる。しかしながら、対物レンズ４から少し離すようにすれば一体化も可能になる）。
【００５８】
また、光源２０としてＬＤを採用する例を示しているが、対物レンズ４近傍でチルト検出用の反射面が大きく取れないため、実際上では、ＬＤ光で確実に平行化した光ビームが必要になるが、精度的，光量的に問題ない場合には、ＬＥＤ光源を採用することが可能である。
【００５９】
また、本例では、ビームスプリッタ２２としてプリズムタイプのものを採用しているが、ミラータイプのビームスプリッタを採用することができる。
【００６０】
また、アクチュエータ５の可動部６における反射面部９は、反射面だけ別部材として取り付けてもよいが、アパーチャなど他の素子を可動部６に載置する必要がある場合には、その素子における一部だけを反射面にすることによって、部品点数および組付工数の低減化を図ることができる。
【００６１】
図８は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図９は図８のチルト検出光学装置の正面図、図１０は図９のチルト検出光学装置の側面図であって、以下の説明において、既述した部材に同一機能を有する部材には同一符号を付すことにする。本例では、チルト検出用偏向ミラー１１，１２を一体化して光ピックアップ装置２の偏向ミラー３の裏側に設置し、光ピックアップ装置２の偏向ミラー３による反射方向とは逆方向にチルト検出光ＬD，ＬLを反射するように構成されている。
【００６２】
これによって、チルト検出光学系を、光ピックアップ装置２の設置側とは逆側の空間に設置することができ、光路的にも構造的にも光ピックアップ装置２と干渉することなく、チルト検出光学系が構成できることになる。
【００６３】
なお、図８〜図１０に示す光ピックアップ装置２の偏向ミラー３は、部分的に透明な光透過部２３を有し、チルト検出光ＬD，ＬLを透過させるようになっている。図１１（ａ），（ｂ）は偏向ミラー３における反射／透過面の説明図であり、（ａ）は光ピックアップ装置２のビーム有効領域３ａに対応する面のみを反射面にした例、（ｂ）はチルト検出光ＬD，ＬLに対応する部分のみを透明にした例を示しており、偏向ミラー３における反射／透過部位の形状は他にも種々考えられる。いずれにしても、偏向ミラー３における光反射部で光ピックアップ装置２の記録／再生用の光ビームＬを反射させ、透明部でチルト検出光ＬD，ＬLを透過させるので、両光ビームの干渉がなく、したがって、光路分離に伴う光量損失のないチルト検出光学系を構成することができる。
【００６４】
また、図８〜図１０に示す構成例では、両チルト検出用偏向ミラー１１，１２がそれぞれ光ピックアップ装置２における光学系の光路外に設置されるため、両チルト検出用偏向ミラー１１，１２を分離することなく、一体化した偏向ミラーの構成にすることができる。
【００６５】
図１２は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図１３は図１２のチルト検出光学装置の正面図、図１４は図１３のチルト検出光学装置の側面図であって、本例では、両チルト検出用偏向ミラー１１，１２が光ピックアップ装置２の偏向ミラー３の両横側方にそれぞれ設置されており、各チルト検出光ＬD，ＬLを、それぞれ独立したビームスプリッタ２２ａ，２２ｂにて透過，偏向させるようにしている。この構成によって、チルト検出光学系を光ピックアップ装置２とまったく分離して構成して，設置することができる。
【００６６】
図１５は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図１６は図１５のチルト検出光学装置の正面図、図１７は図１６のチルト検出光学装置の側面図であって、本例では、光源２０から出射した光ビームを、チルト検出光ＬD，ＬLとに分岐させ、カップリングレンズ２１にて平行化にし、それぞれをプリズムタイプの一対のビームスプリッタ２５，２６に通して、光ディスク１と、アクチュエータ５の可動部６における反射面部９とにそれぞれ入射し、この構成例では光源２０側のチルト検出光ＬD，ＬLにおける有効ビーム間隔が狭くなるように構成されており、これによってチルト検出光ＬD，ＬLの光量を多く取ることができる。
【００６７】
図１８，図１９は、図１５〜図１７に示すように一対のビームスプリッタ２５，２６を用いるチルト検出光学装置の変形例を説明するための平面図であって、図１８に示す構成例のものは、前記一対のビームスプリッタ２５，２６をミラータイプのものに換えた構成例であって、コスト的にはこの構成例の方が有利である。図１９に示すものは、受光素子１５，１６側のチルト検出光ＬD，ＬLにおける有効ビーム間距離を狭くしたものであり、両受光素子１５，１６を１パッケージに収めたいが、サイズ的な制約が問題となるようなときに有効な手段である。
【００６８】
図２０は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図２１は図２０のチルト検出光学装置の正面図、図２２は図２１のチルト検出光学装置の側面図であって、本例では、両チルト検出光ＬD，ＬLのそれぞれの光路中に設けられるチルト検出用偏向ミラー１１，１２のうち、一方をハーフミラーにして、両チルト検出光ＬD，ＬLの光路を往路において共通化するものである。図２０〜図２２に示す例では、チルト検出光ＬLに対応するチルト検出用偏向ミラー１２をハーフミラーにし、チルト検出光ＬDに対応するチルト検出用偏向ミラー１１を偏向ミラーとし、アクチュエータ５の可動部６上の反射面部９をあらかじめ光ディスク１に対して所定角傾けることによって（図２２参照）、反射光に角度を持たせるようにして、復路における両チルト検出光ＬD，ＬLの光路を分離するようにしている。
【００６９】
この構成例では、往路がまったく共通になるため、光源系部分を小さく構成することができ、かつ光量も増加することができる。また、前記ハーフミラーの反射率（透過率）を適宜選択することによって、光ディスク１の反射率と可動部６の反射面部９との反射率のアンバランスを解消することも可能である。この場合には、図４にて説明した信号処理において、各和信号で除する処理を不要にするできる。
【００７０】
図２３は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図２４は図２３のチルト検出光学装置の正面図であり、チルト検出専用の光源２０から出射した光ビームは、カップリングレンズ２１により略平行光にされ、アパーチャ３０でチルト検出に適した径に絞られた後、第１のビームスプリッタ３１で分離され、分離された光ビームの一方（透過光）は、第２のビームスプリッタ３２にて偏向され、さらに光路伝達部材である偏向ミラー３３で偏向されて、対物レンズ４の可動部６底部を通って、対物レンズ４と一体的に保持された対物レンズチルト検出用の反射面体３５に導かれる。このチルト検出光ＬLは、該反射面体３５で反射されて元の光路に戻り、第２のビームスプリッタ３２を透過して対物レンズチルト検出用の受光素子１５に入り、対物レンズチルトが検出される。
【００７１】
なお、第１のビームスプリッタ３１の反射光を対物レンズ４方向に導き、かつ対物レンズチルト検出用の反射面体３５を対物レンズ４の可動部６の側面に設けるようにすることにより、前記第２のビームスプリッタ３２，偏向ミラー３３などの光路伝達部材をなくすことができる。
【００７２】
また、第１のビームスプリッタ３１で分離されたもう一方のビーム（図２３の反射光）は偏向ミラー３４で反射されて光ディスク１方向へ向かう。この光ビームはアクチュエータ５の固定部（本例ではステム３７）に設けられた貫通孔３６を通して光ディスク１方向へ導かれ、光ディスク１で反射されて、再びアクチュエータ５の固定部に設けられた貫通孔３６を通って、チルト検出光ＬDとしてチルト検出用の受光素子１６に導かれ、ディスクチルトが検出される。
【００７３】
検出された信号の差が、チルト補正機能を備えたアクチュエータ５にフィードバックされて、対物レンズチルトがディスクチルトに倣うように制御される。
【００７４】
ここでディスクチルトを検出するチルト検出光ＬLは、アクチュエータ５内部に穿設された貫通孔３６を通して光ディスク１を照射するようになるため、アクチュエータ５外部にチルトセンサを設けた場合に比べて、検出誤差ははるかに小さい。また、チルト検出光ＬLをアクチュエータ５の可動部６に設けた空間部を通す図１のような構成の場合に比べると、検出精度は劣るものの、可動部６に空間部を空けることによって可動部６が大型化したり、制御精度が低下するようなこともない。
【００７５】
また貫通孔３６を、アクチュエータ４における可動部６を支持するためのステム３７などの固定部に設けたため、大型化させずにチルト検出に必要な十分な大きさの貫通孔３６を設けることができ、レイアウト的にも制約が少なく、構成が簡単になる。
【００７６】
図２７は本実施形態におけるチルト信号の信号処理系の一例を示すブロック図であり、各受光素子１５，１６で得られる信号は、図４にて説明したように、各受光素子１５，１６のトータル信号で割られて正規化されものを信号として用いる。場合によっては、さらに増幅係数（ｋ１，ｋ２）を掛けて、両者の検出感度が揃えられた後、Ｒａｄ，Ｔａｎの各々の両者（ディスクチルトと対物レンズチルト）の差信号が、既述したようにチルト制御信号としてアクチュエータ５にフィードバックされる。この際、制御が一方向でよい場合はもちろんであるが、一方の信号だけ用いればよい。また、その場合には、分割素子も２分割素子が２個あればよいことになる。
【００７７】
図２３に示すように、ステム３７に貫通孔３６を設けることにより、アクチュエータ４の構成を変えることなく、チルト検出用の貫通孔３６をアクチュエータ４内部に設置することができる。なお、貫通孔３６の断面形状などは特に限定されない。
【００７８】
図２５は図２３のチルト検出光学装置の変形例を説明するための光ピックアップ装置の平面図であり、アクチュエータ５以外の部分は図２３と同様の構成であって、アクチュエータ５の概略構成を模式的に示したものである。
【００７９】
図２５において、基本的に対物レンズ４に対して対称構造になっており、ベース３８と、対物レンズホルダである可動部６と、一対のステム３７と、可動部６を駆動する電磁駆動部であるヨーク３９，マグネット４０，コイル４１と、可動部６の両側をステム３７に対して可動に支持するワイヤ４２とを備えており、通常のフォーカシングおよびトラッキング制御のほかに、必要に応じて１軸あるいは２軸のチルト制御機能を備えている。
【００８０】
そして、図２５に示す構成では、アクチュエータ５におけるヨーク３９に既述したチルト検出用の貫通孔３６を穿設し、この貫通孔３６にディスクチルト検出用ビームＬDを通してディスクチルトを検出するようにしている。図２３に示す構成のように、ステム３７に貫通孔３６を穿設する場合に比べると、ヨーク３９に貫通孔３６を形成するための厚さが必要で、その分、ワイヤ３９の長さが長くなるなど、アクチュエータ５の形状的制約はあるが、ディスクチルト検出点がより対物レンズ４に近づくため、チルト検出誤差を小さく抑えることができる。
【００８１】
図２６は図２３のチルト検出光学装置の他の変形例を説明するための光ピックアップ装置の平面図であり、基本的なアクチュエータ５の構成は図２５と同様であるが、マグネット４３ａ，４３ｂが分離型（本例では対向するマグネット４３ａ，４３ｂがそれぞれ２つに分離）になっている。
【００８２】
このためアクチュエータ５の隣接するマグネット４３ａ，４３ｂ間に空間ができ、一方のマグネット４３ａにおける空間部分に既述したチルト検出用の貫通孔３６を穿設し、この貫通孔３６にディスクチルト検出用ビームＬDを通してディスクチルトを検出するようにしている。図２５に示す構成のように、ヨーク４２に貫通孔３６を穿設する場合に比べると、マグネット設置部位に貫通孔３６を形成するためのスペースが必要で、そのためマグネット４３ａ，４３ｂを分離させるなどの構造変更が必要になるが、ディスクチルト検出点がさらに対物レンズ４に近づくため、チルト検出誤差を小さく抑えることができる。
【００８３】
なお、本実施形態では、図２３，図２４に示すように、アクチュエータ５の可動部６のチルト検出用の貫通孔３６は、１点鎖線で示すディスク最内周時のトラック相当位置（記録領域）より外側で、かつ同じく１点鎖線で示すディスク最外周時のトラック相当位置より内側にあるように設定している。これにより、ディスクチルト検出点は、光ディスク１の記録有効領域全域にわたって、有効領域にかかるようになり、チルト検出点が有効領域から外れて検出信号が得られないような事態が発生しないようにしている。なお、この設定は、貫通孔３６を前記のようにヨーク３９，マグネット４３ａ，４３ｂ間に穿設するようにした場合も同様である。
【００８４】
図２８は本実施形態におけるチルト信号の信号処理系の一例を示すブロック図であり、図２７に示す信号処理系と比べると、各ディスクチルト信号処理系に遅延回路４５ａ，４５ｂを設けた点が異なっている。
【００８５】
本実施形態のように、ディスクチルトと対物レンズチルトとを独立して検出する場合、光ディスク１のＡＣ成分が大きいと、光ディスク１と対物レンズ４の位置の違いによるＡＣ成分誤差が無視できなくなる。このため、光ディスク１のアドレス信号を読み、遅延回路４５ａ，４５ｂを設けて、それに対応する遅延処理を行うことにより、ディスクチルトのＡＣ成分を除去することができる。
【００８６】
光ディスク１の回転がＣＬＶ（Continuous Line Velocity）の場合には、光ディスク１の最内周から最外周にわたってディスクチルト検出点から対物レンズ４までのディスク回転時間はあまり変わらないので、ディスクの回転線速ごとに定値遅延制御するだけで、ＡＣ成分誤差を小さく抑えることができる。
【００８７】
また、ディスクチルト検出点（チルト検出用の貫通孔３６の位置）は、光ディスク１の回転方向に対して対物レンズ４の上流側でも下流側でも検出はできる。ただし、前記遅延制御をかける場合には、ディスクチルトを保存しておく必要があるため、ディスクチルト検出点から対物レンズ４までの回転時間をできるだけ短くしたいため、チルト検出点は対物レンズ４に対しディスク回転の上流側に設定されるのがよい。
【００８８】
図２９は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図３０は図２９のチルト検出光学装置の正面図、図３１は図２９のチルト検出光学装置の側面図であり、２０は半導体レーザ（ＬＤ）などからなる光源、２１はカップリングレンズ、３０はアパーチャであり、光源２０から出射した光ビームは、カップリングレンズ２１にて平行化され、アパーチャ３０でチルト検出に適した径にされた後、分離用ビームスプリッタ４７で反射して、図３０に示すようにアクチュエータ５の可動部６下部に設置された、偏向ミラーを兼ねる微小な第１，第２の検出用ビームスプリッタ４８，４９により分離される。
【００８９】
分離された一方の光ビーム（図３１では第１の検出用ビームスプリッタ４８の反射光）ＬLは対物レンズ４と一体的に保持された対物レンズチルト検出用のミラー５０で反射されて元の光路に戻り、分離用ビームスプリッタ４７を透過して対物レンズチルト検出用の受光素子１５に入射する。この場合、対物レンズチルト検出用のミラー５０は、図３１に示すように、傾斜して設置されており、対物レンズチルト検出用の当該光ビームＬLと、後述するディスクチルト検出用の光ビームＬDとの光路が分離されるようにしている。
【００９０】
一方、第１の検出用ビームスプリッタ４８を透過した光ビームＬDは第２の検出用ビームスプリッタ４９で反射されて光ディスク１方向へ向かう。光ディスク１で反射された光ビームＬDは元の光路に戻り、分離用ビームスプリッタ４７を透過してディスクチルト検出用の受光素子１６に入射する。各受光素子１５，１６は、チルト検出の必要に応じて２分割あるいは４分割されており、それぞれ対向受光エレメント間の差信号をとることでチルト検出が行われる。
【００９１】
図３２〜図３４はチルトと検出差信号の関係を示す説明図であり、図３２〜図３４の（ａ）は光ビームの一部からチルト検出用の光ビームＬL，ＬDを得る場合を模式的に示しており、（ｂ）は各（ａ）の場合に対応する光強度分布との関係を示す図、（ｃ）は各光ビームＬL，ＬDを各チルト検出用の受光素子１５，１６にて受光した場合の検出値の関係を示す図である。
【００９２】
光ビームに分布があると、チルトに対して検出値はリニアにならないので、図３２（ａ），（ｂ）に示すように、元の略平行光ビームＬの異なる位置（光ビームＬL，ＬD）で各々のチルトを検出すると、図３２（ｃ）に示すように、ディスクチルトと対物レンズチルトの検出値に差が生じて、これが検出誤差になる。
【００９３】
ただし、光ビームに非対称な分布があっても、図３３（ａ），（ｂ）に示すように元の光ビームＬの同一部分（光ビームＬL，ＬD）でディスクチルトと対物レンズチルトを検出すれば、チルトに対する検出値の非対称性はあるものの、図３３（ｃ）に示すように、ディスクチルト検出値とＯＬチルト検出値は同様に変化するので、両者間の誤差が生じない。すなわち元の光ビームＬの同一部分で両方のチルトを検出することにより、光ビームの分布差に伴う誤差が生じることを防ぐことができる。
【００９４】
また図３４（ａ），（ｂ）に示すように、元の光ビームＬの強度中心をチルト検出用のビームＬL，ＬDとすると、ディスクチルトと対物レンズチルト間の誤差が出ないことに加えて、図３４（ｃ）に示すように、プラス／マイナスの対称性もよい。また、前記のように元の光ビームＬの中心を用いているため、当然、受光素子１５，１６における受光量も多くなり、これらを総合して検出誤差が小さくなる。
【００９５】
図３５は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図であり、図２９〜図３１に示す構成における分離用ビームスプリッタ４７に替えて偏向ビームスプリッタ（ＰＢＳ）５１とλ／４板５２とを設置した構成例である。このため、アイソレート光学系になってビーム分離に伴う光量損失がなく、受光量が上がり、その分検出誤差が小さくなる。
【００９６】
図３６は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための正面図であり、光ディスク１，対物レンズチルト検出用のミラー５０に入射するまでの往路（なお、往路は対象部位への入射光路、また復路対象部位からの反射光路をいう）は、図２９〜図３１と同様（ただし、図示しないが分離用ビームスプリッタ４７に替えて反射ミラーとする）であるが、光伝達系である第１，第２の検出用ビームスプリッタ４８，４９の傾きを設定することにより、復路がシリンドリカルレンズ２１後段の反射ミラー外を通るようになっている。
【００９７】
このため、レイアウト的な制約はあるが、ＰＢＳあるいはλ／４板などの高価な部品がなくても、受光素子１５，１６における受光量が上がり、図３５に示す構成のものに比べて、簡素化された構成で同様な効果を得ることができる。
【００９８】
図３７は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための正面図であり、図３６の構成をさらに簡略化したもので、図３６の反射ミラーに相当するものをなくし、光源２０，カップリングレンズ２１，アパーチャ３０の出射光路に角度を持たせて、第１，第２の検出用ビームスプリッタ４８，４９に入射させた構成であって、より簡素化された構成となっている。
【００９９】
図３８は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図３９は図３８のチルト検出光学装置の正面図であり、光源２０から出射したビームは、カップリングレンズ２１にて平行化され、アパーチャ３０でチルト検出に適した径にされた後、第１のビームスプリッタ５３で２つのビームに分離される。そのうちの反射ビームは、本例では偏向ミラー５４を経て対物レンズチルト検出用ミラー５０で反射されて、復路においては第１のビームスプリッタ５３を透過して、対物レンズチルト検出用の受光素子１５に入射する。
【０１００】
一方、第１のビームスプリッタ５３を透過したビームは、第２のビームスプリッタ５５と偏向ミラー５６で反射されて、光ディスク１に向かい、その反射光は、第２のビームスプリッタ５５を透過して、ディスクチルト検出用の受光素子１６に達するように構成されている。
【０１０１】
なお、第１のビームスプリッタ５３で２つに分離された光ビームは、図３８，図３９に例示したとは逆に、第１のビームスプリッタ５３で反射された光ビームによりディスクチルトを検出し、第１のビームスプリッタ５３を透過した光ビームで対物レンズチルトを検出するように構成することも考えられる。
【０１０２】
このように、第１のビームスプリッタ５３が、往路／復路の分離機能と、各チルト検出用ビームの分離機能を兼ねているため、光量損失を小さくできる。また、第１のビームスプリッタ５３の透過光は、復路で第１のビームスプリッタ５３とは別のビームスプリッタ５５を通ってチルト検出用の受光素子１６に入射するため、受光素子の配置が容易になり構成しやすくなる。
【０１０３】
図４０は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための正面図であり、往路は図３８，図３９と同様の構成であるが、第２のビームスプリッタ５５を単機能の反射ミラーにし、復路は偏向ミラーなどの光伝達部品の角度を適宜設定することによって、第１のビームスプリッタ５３、および反射ミラーの外を通過するようになっている。このようにすることによって、安価で光量損失の少ない検出系を構成することができる。
【０１０４】
なお、前記実施形態において、ビームスプリッタの反射率/透過率を適宜設定することによって、チルト検出用の受光素子１５，１６の受光量を同一にすることにより、ノイズ等があった場合の、光量による正規化に伴う誤差を両者で揃えることができ、したがって、演算処理後の最終的な検出誤差を小さく抑制することができる。
【０１０５】
また、反射率の異なる数種類の光ディスク１のチルトを検出する必要がある場合に、受光素子における受光量が小さいほど、演算による誤差は増えるので、最も反射率の低い光ディスク１を基準として、チルト検出用の受光素子１５，１６における受光量が同一になるように、ビームスプリッタの反射率／透過率を設定することにより、反射率の低い光ディスク１において誤差を小さくすることによって、最悪の検出誤差を小さくすることができる。
【０１０６】
同様に反射率の異なる数種類のディスクチルトを検出する必要がある場合に、最も検出精度の必要なメディアの反射率でチルト検出用の受光素子１５，１６における受光量が同一になるように、ビームスプリッタの反射率／透過率を設定することにより、検出精度の必要な光ディスク１の検出誤差を小さくできるため、実質的な誤差を小さくすることができる。
【０１０７】
図４１は本発明に係る上述したチルト検出光学装置を備えた光ピックアップ装置の実施形態の構成例を示す斜視図であって、この光ピックアップ装置２は、図１にて説明した構成の対物レンズ４，アクチュエータ５などからなるピックアップの要部６０と、それ以外の光学系、および制御／駆動系などを収納するピックアップ装置本体６１とからなり、さらにピックアップ装置本体６１の上部に前記構成のチルト検出光学装置６２を搭載したものであり、アクチュエータ５は、フォーカシング制御，トラッキングＴｒ制御のほかに、既述したチルト検出信号に基づき、チルト制御が行われる。
【０１０８】
また本実施形態において、チルト検出系は光ピックアップ装置２の記録／再生光学系とは独立した構成になっているため、本来の光ピックアップ２の記録／再生用ビームとチルト検出用ビームの干渉を考慮せずに構成でき、配置的にもチルト検出系を、光ピックアップ装置２の上面（ディスク側）に光ピックアップ装置２と干渉することなく構成することができる。
【０１０９】
図４２は図４１に示す光ピックアップ装置２を搭載した本発明に係る光ディスクドライブ装置の実施形態を示す斜視図であって、本光ディスクドライブ装置６５では、前記構成の光ピックアップ装置２を図示しないシーク機構によって光ディスク１におけるＲａｄ方向にシークする。また、光ディスク１は、図示しないスピンドルモータによって回転駆動され、この回転中、アクチュエータ５では、前記と同様に、フォーカシング制御，トラッキングＴｒ制御のほかに、既述したチルト検出信号に基づき、チルト制御が行われ、光ピックアップ装置２により、記録／再生用光ビームを集光した状態で記録／再生が行われる。
【０１１０】
また、リアルタイムのチルト検出が可能になるため、従来のような基板の厚いディスクを用いた短波長（４００ｎｍ近傍）の光ディスクドライブ装置を構成することができる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るチルト検出光学装置，チルト検出光学系および光ピックアップ装置ならびに光ディスクドライブ装置によれば、センタ対物レンズ構造の４軸アクチュエータに適用することが可能な構成で、光ディスクのチルトと対物レンズのチルトとを独立で検出することができ、光ディスクの周内変動に対応してリアルタイムにチルト補正を行うことができるため、高密度の光ディスクに対しても良好な記録／再生が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための光ピックアップ装置におけるチルト検出光学装置の構成図
【図２】本発明の実施形態におけるチルト検出形の配置構造の変形例を示す構成図
【図３】本発明の実施形態におけるレンズ駆動用モータとチルト検出光との位置関係を示す説明図
【図４】本発明の実施形態におけるチルト検出系受光素子とその信号処理系の説明図
【図５】本発明の実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を示す平面図
【図６】図５のチルト検出光学装置の正面図
【図７】図６のチルト検出光学装置の側面図
【図８】本発明の実施形態に係るチルト検出光学装置の他例の構成を示す平面図
【図９】図８のチルト検出光学装置の正面図
【図１０】図９のチルト検出光学装置の側面図
【図１１】図８〜図１０に示す光ピックアップ装置の偏向ミラーの光反射／透過構造の説明図
【図１２】本発明の実施形態に係るチルト検出光学装置の他例の構成を示す平面図
【図１３】図１２のチルト検出光学装置の正面図
【図１４】図１３のチルト検出光学装置の側面図
【図１５】本実施形態に係るチルト検出光学装置の他例の構成を示す平面図
【図１６】図１５のチルト検出光学装置の正面図
【図１７】図１６のチルト検出光学装置の側面図
【図１８】図１５〜図１７に示す一対のビームスプリッタを用いるチルト検出光学装置の変形例を示す平面図
【図１９】図１５〜図１７に示す一対のビームスプリッタを用いるチルト検出光学装置の他の変形例を示す平面図
【図２０】本発明の実施形態に係るチルト検出光学装置の他例の構成を示す平面図
【図２１】図２０のチルト検出光学装置の正面図
【図２２】図２１のチルト検出光学装置の側面図
【図２３】本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図
【図２４】図２３のチルト検出光学装置の正面図
【図２５】図２３のチルト検出光学装置の変形例を説明するための光ピックアップ装置の平面図
【図２６】図２３のチルト検出光学装置の他の変形例を説明するための光ピックアップ装置の平面図
【図２７】本実施形態におけるチルト信号の信号処理系の一例を示すブロック図
【図２８】本実施形態におけるチルト信号の信号処理系の一例を示すブロック図
【図２９】本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図
【図３０】図２９のチルト検出光学装置の正面図
【図３１】図２９のチルト検出光学装置の側面図
【図３２】チルトと信号差信号との関係を示す説明図
【図３３】チルトと信号差信号との関係を示す説明図
【図３４】チルトと信号差信号との関係を示す説明図
【図３５】本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図
【図３６】本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図
【図３７】本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図
【図３８】本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図
【図３９】図３８のチルト検出光学装置の正面図
【図４０】本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図
【図４１】本発明に係るチルト検出光学装置を備えた光ピックアップ装置の実施形態の構成例を示す斜視図
【図４２】本発明に係る光ピックアップ装置を搭載した光ディスクドライブ装置の実施形態を示す斜視図
【符号の説明】
１  光ディスク
２  光ピックアップ装置
３  偏向ミラー
４  対物レンズ
５  アクチュエータ
６  可動部
７  レンズ駆動モータ
８  ディスクチルト検出系
９  反射面部
１０  対物レンズチルト検出系
１１，１２  チルト検出用偏向ミラー
１３  差分検出器
１５，１６  受光素子
２０  光源
２１  カップリングレンズ
２２，２２ａ，２２ｂ，２５，２６，３１，３２，５３，５５  ビームスプリッタ
２３  光透過部
３０  アパーチャ
３５  対物レンズチルト検出用の反射面体
３６  貫通孔
３７  固定部（ステム）
４３ａ，４３ｂ  マグネット
４５ａ，４５ｂ  遅延回路
４７  分離用ビームスプリッタ
４８，４９  検出用ビームスプリッタ
５０  対物レンズチルト検出用のミラー
５１  偏向ビームスプリッタ
５２  λ／４板
６２  チルト検出光学装置
６５  光ディスクドライブ装置
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2004164818.tif 000037
【図３６】
2004164818.tif 000038
【図３７】
2004164818.tif 000039
【図３８】
2004164818.tif 000040
【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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