(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、コリメートレンズを含むレンズ群とを備え、上記光源からの出射光をレンズ群によって記録媒体に導く光ピックアップであって、
コリメートレンズは球面収差補正のために光軸方向に移動可能であり、
コリメートレンズからの出射光束を受光する受光面と、当該受光面における受光量を検出する受光量検出部とを備えると共に、
コリメートレンズと光源との間隔に応じて上記受光量検出部の検出結果が単調に変化するように、上記受光面が設けられており、
上記受光面は、コリメートレンズから記録媒体に向かう光束の光路に設けられており、
上記レンズ群は対物レンズを備えると共に、当該対物レンズの径はコリメートレンズ出射光束の径よりも小さく設定されており、
上記受光面は、対物レンズよりも、コリメートレンズから記録媒体に向かう光束の横断面形状の外縁側に配置されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
コリメートレンズと光源との間隔を変化させる間隔変化手段を備え、
間隔変化手段は、少なくとも受光量検出部の検出結果が所定の値になるように、上記間隔を変化させることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
上記受光量検出部の検出結果が、ローパスフィルタを介して間隔変化手段に入力されることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
光源からの光の出射光量を制御する光源制御手段を備え、
光源制御手段は、少なくとも上記受光量検出部の検出結果に基づいて、コリメートレンズと光源との間隔が小さくなるにつれて上記出射光量が相対的に大きくなるように、出射光量を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
上記レンズ群は、少なくとも記録媒体のラジアル方向に駆動される対物レンズを備えると共に、当該対物レンズの径はコリメートレンズ出射光束の径よりも小さく設定されており、
上記受光面は、記録媒体のタンジェンシャル方向において、対物レンズよりも、コリメートレンズから記録媒体に向かう光束の横断面形状の外縁側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対して光を照射することによって情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップに関するものであり、特に、球面収差補正を行うことによって、記録面上に保護層を備える情報記録媒体に対して、情報の記録及び／又は再生を正確に行うことができる光ピックアップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルデータを記録及び再生するための技術として、ＣＤ（Compact Disk）、ＭＤ（Mini-Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの光ディスクが情報記録媒体として、広く用いられている。光ディスクとは、金属薄板をプラスチックで保護した円盤に光を照射し、その反射光の変化で信号を読み取る記録媒体の総称である。なお、光ディスクは光磁気ディスクを含むものとする。
【０００３】
光ピックアップは、光ディスクに対して光を照射することで、情報の記録及び／又は再生を行う装置である。従来の光ピックアップの要部構成の正面図を、図１６に示す。図１６に示すように、光ピックアップは、光源１０１、コリメートレンズ１０２、対物レンズ１０３、コリメートレンズ用の駆動手段１０７を備える。光源１０１から出射される光は、コリメートレンズ１０２によって平行化され、次いで対物レンズ１０３によって情報記録媒体１０４の記録面上に焦点を結ぶ。
【０００４】
ところで近年、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc）等の高密度光ディスクが開発され、光ディスクの著しい大容量化が図られている。このような高密度光ディスクでは、一般的に、情報を記録する記録面上に光を透過する保護層が形成される。
【０００５】
上述の光ピックアップにおいて、このような保護層を備える光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、光源１０１から出射した光が保護層を通過するときに、球面収差が発生することが知られている。
【０００６】
そこで従来、正確な情報の記録再生を行うために、駆動装置１０７によってコリメートレンズ１０２を光軸方向に移動させることで、このような球面収差を補正する技術が提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、モータの回転をギヤ機構によって光軸方向に沿った平行移動へと変換してコリメータレンズホルダに伝達するレンズ駆動装置が記載されている。このレンズ駆動装置は、コリメータレンズホルダを光軸方向に移動させることによって、情報記録媒体の光透過層の厚さに応じて、球面収差を打ち消すようにコリメータレンズを移動させる。
【０００８】
しかし、特許文献１の技術では、コリメートレンズの可動範囲を越えてコリメートレンズが駆動される恐れがある。このようにコリメートレンズが可動範囲を越えて駆動されることは、コリメートレンズまたはその周辺の部材が破損する原因となる。そこで、コリメートレンズの可動範囲の末端、すなわち終端位置または始端位置を検出する技術が提案されている。
【０００９】
このような技術の例として、特許文献２には、コリメートレンズを保持するレンズ保持部材に遮蔽板を設け、この遮蔽板がフォトインタラプタへ挿入される位置を基準位置として検出する技術、および、レンズ保持部材を、この基準位置から情報再生信号の振幅が最大となる位置まで移動させることによって、球面収差を補正する技術が記載されている。なお、この基準位置とは、レンズ保持装置の可動範囲の末端、すなわち、コリメートレンズの可動範囲の末端である。
【特許文献１】特開平１１−２５９９０６号公報（１９９９年９月２４日公開）
【特許文献２】特開２００５−７８７３５号公報（２００５年３月２４日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来の技術では、球面収差補正のためにコリメートレンズを移動させる際、コリメートレンズの位置をリアルタイムに得ることができない。
【００１１】
例えば、上述した特許文献２に記載の光ディスク装置では、遮蔽板のフォトインタラプタへの挿脱を検出することでレンズ保持装置の位置を検出するので、レンズ保持装置がその可動範囲の末端である「基準位置」にあるときしか、レンズ保持装置の位置、すなわちコリメートレンズの位置を検出することができない。つまり、従来の記録再生装置では、ユーザーが電源を投入して記録再生装置を立ち上げた際や、ユーザーが光ディスクを入れ替えた際、その時点でのコリメートレンズの位置を知る手段がない。
【００１２】
そのため、球面収差補正動作中に、コリメートレンズがその可動範囲を越えて駆動されることを防ぐには、コリメートレンズをその可動範囲の末端に一旦移動させ、それから球面収差補正を開始する、という手順をとる必要がある。従って、ユーザーが電源を投入してから球面収差補正を経て記録再生動作を始めるまでの立ち上げ時間が長くかかるという問題がある。
【００１３】
本発明は上記従来の問題に鑑みたものであり、コリメートレンズの位置情報をリアルタイムで取得することのできる光ピックアップを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の光ピックアップは、光源と、コリメートレンズを含むレンズ群とを備え、上記光源からの出射光をレンズ群によって記録媒体に導く光ピックアップであって、コリメートレンズからの出射光束の平行度を検出する平行度検出手段を備える構成とすることができる。
【００１５】
コリメートレンズと光源との間隔がコリメートレンズの焦点距離に等しいとき、光源からコリメートレンズを経て出射される光束（コリメートレンズからの出射光束）は、平行光になる。また、コリメートレンズと光源との間隔が上記焦点距離より小さくなると、コリメートレンズからの出射光束は発散光となり、コリメートレンズと光源との間隔が小さくなるほど、その発散度は大きくなる。一方、コリメートレンズと光源との間隔が上記焦点距離より大きくなると、コリメートレンズからの出射光束は収束光となり、コリメートレンズと光源との間隔が大きくなるほど、その収束度は大きくなる。つまり、コリメートレンズからの出射光束の平行度は、コリメートレンズと光源との間隔の大きさに応じて、単調に変化する。
【００１６】
上記光ピックアップは、上記平行度検出手段によって、コリメートレンズからの出射光の平行度を検出することができる。それゆえ、上記光ピックアップは、コリメートレンズの位置、すなわちコリメートレンズと光源との間隔を、コリメートレンズからの出射光束の平行度として検出することができる。つまり、上記光ピックアップは、コリメートレンズの位置情報をリアルタイムで得ることができる。
【００１７】
また、上記光ピックアップは、コリメートレンズと光源との間隔を変化させる間隔変化手段を備え、間隔変化手段は、少なくとも平行度検出手段の検出結果が所定の値となるように、上記間隔を変化させることが好ましい。
【００１８】
光ピックアップでは、まずコリメートレンズを所定の開始位置に位置付け、次にこの開始位置からコリメートレンズを動かしつつ、コリメートレンズを情報の記録または再生に最適な位置に位置付ける。上記構成によると、平行度検出手段によってコリメートレンズの位置をリアルタイムで検出しつつ、間隔変化手段によってコリメートレンズをこの開始位置へ位置付けることができる。それゆえ、コリメートレンズをコリメートレンズの可動範囲の末端まで一旦移動させることなく、球面収差補正後のコリメートレンズの位置に近い位置に、直接移動させることができる。その結果、光ピックアップを立ち上げてから球面収差補正を完了するまでの時間を短縮することができる。
【００１９】
また、上記光ピックアップは、光源からの出射光量を制御する光源制御手段を備え、光源制御手段は、平行度検出手段の検出結果に基づいて、コリメートレンズからの出射光束の発散度が大きくなるにつれて、上記出射光量が相対的に大きくなるように、出射光量を制御する構成であることが好ましい。
【００２０】
コリメートレンズと光源との位置が変化することによって、コリメートレンズから記録媒体に向かう光の平行度が変わるため、記録媒体に入射する光量が変動する。それゆえ、出射光量検出手段のみによって光源を制御すると、記録および再生が安定しないことがある。上記構成によると、このようなコリメートレンズの位置の変化に応じて、光源からの出射量を制御することができるので、安定した記録および再生を実行することができる。
【００２１】
また、本発明の光ピックアップは、光源と、コリメートレンズを含むレンズ群とを備え、上記光源からの出射光をレンズ群によって記録媒体に導く光ピックアップであって、コリメートレンズからの出射光束を受光する受光面と、当該受光面における受光量を検出する受光量検出部とを備えると共に、コリメートレンズと光源との間隔に応じて上記受光量検出部の検出結果が単調に変化するように、上記受光面が設けられている構成とすることができる。
【００２２】
上記構成によると、受光量検出部の検出結果がコリメートレンズと光源との距離に応じて単調に変化するので、コリメートレンズの位置情報を、受光量検出部の検出結果として、リアルタイムで得ることができる。
【００２３】
また、本発明の光ピックアップは、光源と、コリメートレンズを含むレンズ群とを備え、上記光源からの出射光をレンズ群によって記録媒体に導く光ピックアップであって、コリメートレンズからの出射光束を受光する受光面と、当該受光面における受光量を検出する受光量検出部とを備えると共に、上記受光面は、コリメートレンズから出射されて受光面で受光される光束に対する相対的な位置が固定されており、さらに、コリメートレンズからの出射光束が平行光であるとき、受光面で受光される上記光束のスポットの外周が受光面上を通るように、上記受光面が設けられている構成とすることができる。
【００２４】
上述したように、コリメートレンズと光源との間隔によって、コリメートレンズからの出射光束の平行度は単調に変化する。この平行度の変化に伴って、この光束の径も単調に変化する。つまり、この光束の発散度が大きくなるにつれて、光束の径は大きくなる。
【００２５】
上記光ピックアップの構成によると、コリメートレンズから出射されて受光面で受光される光束に対して受光面の相対的な位置が固定されており、さらにコリメートレンズからの出射光束が平行光であるとき、受光面で受光される上記光束のスポットの外周が受光面上を通るように、上記受光面が設けられている。それゆえ、コリメートレンズからの出射光束の径の単調な変化に伴って、上記スポットの径も単調に変化する。従って、スポットの面積、すなわち受光面における受光量も単調に変化する。この受光量を受光量検出部で検出することによって、コリメートレンズと光源との間隔を、受光面での受光量として検出することができる。
【００２６】
また、上記光ピックアップは、コリメートレンズと光源との間隔を変化させる間隔変化手段を備え、間隔変化手段は、少なくとも受光量検出部の検出結果が所定の値になるように、上記間隔を変化させる構成であってもよい。
【００２７】
また、上記光ピックアップは、上記受光量検出部の検出結果が、ローパスフィルタを介して間隔変化手段に入力される構成であってもよい。
【００２８】
上記構成によると、受光量検出部の検出結果中の高周波成分が除かれて間隔変化手段に入力されるので、光源の出力変動によって誤ったコリメート位置制御を行うことがなく、より正確なコリメートレンズ位置制御を行うことができる。
【００２９】
また、上記光ピックアップは、光源からの光の出射光量を制御する光源制御手段を備え、光源制御手段は、少なくとも上記受光量検出部の検出結果に基づいて、コリメートレンズと光源との間隔が小さくなるにつれて上記出射光量が相対的に大きくなるように、出射光量を制御することが好ましい。
【００３０】
また、本発明の光ピックアップは、光源と、コリメートレンズを含むレンズ群とを備え、上記光源からの出射光をレンズ群によって記録媒体に導く光ピックアップであって、コリメートレンズからの出射光束を受光すると共に少なくとも２つの領域に分割された受光面と、各領域の受光量を検出する検出素子とを備え、上記領域のうち１つの領域に対応する検出素子の検出結果、または２つ以上の領域に対応する検出素子の検出結果の和と、他の１つの領域に対応する検出素子の検出結果、または他の２つ以上の領域に対応する検出素子の検出結果の和との差が、コリメートレンズと光源との間隔に応じて単調に変化するように、上記受光面が設けられている構成であってもよい。
【００３１】
上記構成によると、上記領域のうち１つの領域に対応する検出素子の検出結果、または２つ以上の領域に対応する検出素子の検出結果の和と、他の１つの領域に対応する検出素子の検出結果、または他の２つ以上の領域に対応する検出素子の検出結果の和との差として、コリメートレンズと光源との間隔の情報、つまりコリメートレンズの位置情報をリアルタイムで得ることができる。
【００３２】
また、本発明の光ピックアップは、光源と、コリメートレンズを含むレンズ群とを備え、上記光源からの出射光をレンズ群によって記録媒体に導く光ピックアップであって、
コリメートレンズからの出射光束を受光すると共に少なくとも２つの領域に分割された受光面と、各領域の受光量を検出する検出素子とを備え、上記受光面は、コリメートレンズから出射されて受光面で受光される光束に対する相対的な位置が固定されており、さらに、コリメートレンズからの出射光束が平行光であるとき、受光面で受光される上記光束のスポットの外周が受光面上を通るように、上記受光面が設けられている構成とすることもできる。
【００３３】
また、上記光ピックアップは、コリメートレンズからの出射光束が平行光であるときに、上記受光面の全ての領域に、コリメートレンズからの出射光束が入射するように、上記受光面が設けられている構成であってもよい。
【００３４】
受光面の全ての領域にコリメートレンズからの出射光束が入射するとき、上記領域のうち１つの領域に対応する検出素子の検出結果、または２つ以上の領域に対応する検出素子の検出結果の和と、他の１つの領域に対応する検出素子の検出結果、または他の２つ以上の領域に対応する検出素子の検出結果の和との差が、コリメートレンズと光源との間隔に応じて単調に変化する。
【００３５】
それゆえ、上記構成によると、コリメートレンズからの出射光束が平行光となる位置およびその付近の位置において、コリメートレンズの位置を正確に検出することができる。球面収差補正時には、コリメートレンズからの出射光束が平行光である位置を中心に、この位置からコリメートレンズを光軸方向に前後させることで、発散光と収束光状態を作りだし、コリメートレンズの最適な位置を決定する。つまり、上記構成によると、球面収差補正動作中のコリメートレンズの位置を正確に検出することができる。また、上述したように、従来は、球面収差補正は、コリメートレンズをその可動範囲の末端から開始していたが、上記構成によると、球面収差補正動作前に、コリメートレンズをコリメートレンズからの出射光束が平行光である位置、またはその付近の位置に予め位置付けることが容易となる。よって、球面収差にかかる時間を短縮することができる。
【００３６】
上記光ピックアップは、各検出素子の検出結果に基づいてコリメートレンズの位置情報を算出する位置情報算出部を備えることが好ましい。
【００３７】
また、上記光ピックアップは、コリメートレンズと光源との間隔を変化させる間隔変化手段を備え、間隔変化手段は、少なくとも位置情報算出部の算出結果が所定の値となるように、上記間隔を変化させる構成とすることもできる。
【００３８】
また、上記光ピックアップにおいて、上記位置情報は、ローパスフィルタを介して間隔変化手段に入力されることが好ましい。
【００３９】
また、上記光ピックアップは、光源からの光の出射光量を制御する光源制御手段を備え、光源制御手段は、少なくとも位置情報算出部の算出結果に基づいて、コリメートレンズと光源との間隔が小さくなるにつれて、上記出射光量が相対的に大きくなるように、出射光量を制御することが好ましい。
【００４０】
また、上記受光面は、コリメートレンズから記録媒体に向かう光束の光路に設けられていてもよく、さらに、上記レンズ群は対物レンズを備えると共に、当該対物レンズの径はコリメートレンズ出射光束の径よりも小さく設定されており、上記受光面は、対物レンズよりも、コリメートレンズから記録媒体に向かう光束の横断面形状の外縁側に配置されていてもよい。
【００４１】
上記構成によると、対物レンズに入射しない光が受光面に入射するようになっている。それゆえ、記録媒体の記録再生に用いない光を利用してコリメートレンズの位置を検出することができる。従って、光源からの光の利用効率が高いという効果を奏する。
【００４２】
また、上記レンズ群は、少なくとも記録媒体のラジアル方向に駆動される対物レンズを備えると共に、当該対物レンズの径はコリメートレンズ出射光束の径よりも小さく設定されており、上記受光面は、記録媒体のタンジェンシャル方向において、対物レンズよりも、コリメートレンズから記録媒体に向かう光束の横断面形状の外縁側に配置されている構成とすることもできる。
【００４３】
対物レンズはトラッキング補正動作時にラジアル方向に駆動されるが、上記構成によると、対物レンズがラジアル方向に駆動されても、対物レンズに入射する光を減じることなく、コリメートレンズの位置を検出することができる。
【００４４】
上記光ピックアップは、コリメートレンズから出射した光を、記録媒体に入射する第一光束と、上記受光面に入射する第二光束とに分岐させる分岐手段を備えてもよい。
【００４５】
また、上記光ピックアップは、上記第二光束を受光面上に集光させる集光レンズを備えてもよい。これによって、受光面に光を集中させることができるので、検出素子における感度が高まるという効果を奏する。
【００４６】
また、上記光ピックアップは、コリメートレンズから出射した光を、記録媒体に入射する第一光束と、上記受光面に入射する第二光束とに分岐させる分岐手段と、上記第二光束に非点収差発生を発生させる非点収差発生手段とを備える構成であってもよい。
【００４７】
上記構成によると、コリメートレンズからの出射光束の平行度によって、受光面における光束スポットの形状が変化する。そして、このスポットの形状の変化を、上述したように検出素子間の検出結果の差として検出することができるので、コリメートレンズの位置をリアルタイムで検出することができる。
【００４８】
また、上記光ピックアップは、各検出素子の検出結果の総和を算出する加算部を備えると共に、上記加算部の算出結果がコリメートレンズと光源との間隔には関わらず一定であるように、受光面が設けられ、さらに、光源からの光の出射光量を制御する光源制御手段を備え、上記光源制御手段は、上記加算部の算出結果が一定となるように出射光量を制御する構成であってもよい。
【００４９】
上記構成によると、コリメートレンズの位置用の受光面および検出素子が、光源からの光の出射光量を検出する手段を兼ねることができる。それゆえ、部材数の低減、コストの低下、光ピックアップの小型化を実現することができる。
【００５０】
また、上記光ピックアップは、各検出素子の検出結果の総和を算出する加算部を備えると共に、上記加算部の算出結果がコリメートレンズと光源との間隔に関わらず一定であるように、受光面が設けられ、さらに、光源からの光の出射光量を制御する光源制御手段を備え、上記光源制御手段は、上記位置情報に基づいて、コリメートレンズと光源との間隔が小さくなるに従って加算部の算出結果が相対的に大きくなるように、出射光量を制御する構成であってもよい。
【発明の効果】
【００５１】
本発明の光ピックアップは、コリメートレンズからの出射光束の平行度を検出する平行度検出手段を備える。
【００５２】
コリメートレンズ出射光束の平行度は、コリメートレンズと光源との間隔に応じて単調に変化する。ゆえに、上記構成によると、平行度検出手段によって、コリメートレンズと光源との間隔、すなわちコリメートレンズの位置情報をリアルタイムで得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。
【００５４】
〔実施の形態１〕
（１−１）光ピックアップの構成の概要
本実施の形態に係る光ピックアップについて、以下、図１を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る光ピックアップの要部構成を示すブロック図である。
【００５５】
本実施の形態の光ピックアップは、光学系４０と制御手段３０とを備え、記録媒体４に対して光による情報の記録及び／又は再生を行う記録再生装置である。記録媒体４は、記録層上の記録面４ｂ側に光透過性の保護層４ａが形成されている。
【００５６】
光学系４０は、光源１、レンズ群（コリメートレンズ２、対物レンズ３）、コリメートレンズ位置検出用の光検出器６（受光面、受光量検出部、検出素子）、コリメートレンズ用の駆動手段７（間隔変化手段）、および光源モニター用の光検出器８を備える。光検出器６は受光面６Ａを備える。一方、制御手段５０はローパスフィルタ３０ａ、駆動手段制御部３０ｂ（間隔変化手段）、ゲイン調整回路３０ｃ（光源制御手段）、およびＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路３０ｄ（光源制御手段）を備える。
【００５７】
記録媒体４に対して情報の記録又は再生を行う場合、光源１から出射された光は、コリメートレンズ２を通過し、対物レンズ３によって記録面４ｂに集光される。記録面４ｂからの反射光は、記録媒体４に対してフォーカスならびにトラッキングを制御するための信号、または記録媒体４に記録された記録信号を含んでいる。この反射光は、対物レンズ３に入射した後、図示しない受光素子に導かれる。図示しない部材に関しては、光ピックアップにおいて従来公知の部材を適用することができる。
【００５８】
（１−２）コリメートレンズ２の位置情報
本実施の形態に係る光検出器６は、受光面６Ａでの受光量を検出することによって、コリメートレンズ出射光束２０の平行度（発散／収束度合い）を検出するようになっている。そして、駆動手段制御部３０ｂは、この光検出器６の検出結果に基づいて駆動手段７を制御し、コリメートレンズ２の位置を調整する。
【００５９】
つまり、本実施の形態では、光検出器６がコリメートレンズ２の平行度を検出する平行度検出手段である。そして、駆動手段７と駆動手段制御部３０ｂが、コリメートレンズ２と光源１との間隔を変化させる間隔変化手段として機能する。
【００６０】
ここで、コリメートレンズ出射光束２０の平行度とコリメートレンズ２の位置との関係について簡単に説明しておく。
【００６１】
コリメートレンズ２と光源１との間隔がコリメートレンズ２の焦点距離と等しい場合、コリメートレンズ出射光束２０は平行光となる。一方、コリメートレンズ２と光源１との間隔がコリメートレンズ２の焦点距離よりも小さい場合、コリメートレンズ出射光束２０は発散する。従って、コリメートレンズ２と光源１との間隔が小さくなるにつれて、コリメートレンズ出射光束２０の光径は大きくなる。また、コリメートレンズ２と光源１との間隔がコリメートレンズ２の焦点距離よりも大きい場合、コリメートレンズ出射光束２０は収束する。従って、コリメートレンズ２と光源１との間隔が大きくなるにつれて、コリメートレンズ２からの出射光の光径は小さくなる。
【００６２】
なお、ここでいう平行度とは、コリメートレンズ２と光源１との間隔がコリメートレンズ２の焦点距離と一致するときのコリメートレンズ出射光束２０を平行光とし、この平行光と比較したときに、コリメートレンズ出射光束２０がどれだけ発散、または収束しているかの度合いを意味する。上述した通り、コリメートレンズ出射光束２０の平行度は、コリメートレンズ２と光源１との間隔が小さくなるにつれて、発散度合いが単調に増加する。
【００６３】
光検出器６は、図１に示すように、コリメートレンズ２から出射して対物レンズ３に向かう光束（コリメートレンズ出射光束２０）の一部を検出するようになっている。具体的には、光検出器６はいわゆるフォトダイオードであり、受光面６Ａと図示しない光検出素子とを備える。
【００６４】
受光面６Ａは、コリメートレンズ出射光束２０の一部が入射するように配置されている。また、受光面６Ａは、コリメートレンズ出射光束２０との相対的な位置が固定されている。つまり、本実施の形態においては、コリメートレンズ２の光軸方向に垂直な方向において、受光面６Ａのコリメートレンズ２に対する位置は固定されている。光検出素子は、受光面６Ａでの受光量を検出すると共に、この受光量に応じた信号６ｉを制御手段３０に出力する。ここで、受光量とは、受光面における光の照射面積を意味する。
【００６５】
光検出器６を利用した光源１とコリメートレンズ２との間隔の検出方法について、図２を参照して具体的に説明する。
【００６６】
図２（ａ）〜（ｃ）は、コリメートレンズ２と光源１との間隔と、受光面６Ａ上に照射されるコリメートレンズ出射光束２０のスポット形状との関係を示す平面図である。図２（ａ）は、コリメートレンズ出射光束２０が収束光となるとき、（ｂ）は、平行光となるとき、（ｃ）は発散光となるときの受光面を示す平面図である。図２（ｄ）は、コリメートレンズ２の位置と、光検出器６からの出力信号との相関を示すグラフである。また、図２（ｄ）には、図２（ａ）〜（ｃ）との対応関係も併せて示す。
【００６７】
上述したように、コリメートレンズ２の位置によって、コリメートレンズ出射光束２０の径は変化する。そのため、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、コリメートレンズ２と光源１との間隔によって、受光面６Ａ上でのコリメートレンズ出射光束２０のスポット面積は変化する。
【００６８】
特に、図２（ｂ）に示すように、本実施の形態の受光面６Ａは、コリメートレンズ出射光束２０が平行光であるときに、当該光束の横断面形状の外周が受光面６Ａ上を通るように配置されている。そのため、コリメートレンズ出射光束２０が平行となる位置またはその周囲においてコリメートレンズが位置するときに、コリメートレンズ２の移動に伴って、受光面６Ａに入射するコリメートレンズ出射光束２０の面積が変化する。その結果、点ｂ（コリメートレンズ出射光束２０が平行な点）の付近で、コリメートレンズ２と光源１との間隔が小さくなるにつれて、光検出器６からの信号６ｉの出力値は単調に増加する（図２（ｄ））。このように、光検出器６の受光面６Ａは、光検出素子の検出結果がコリメートレンズ２と光源１との間隔に応じて単調に変化するように設けられている。
【００６９】
球面収差補正時には、コリメートレンズ２は、通常、コリメートレンズ２からの光束が平行光のときを中心に、この位置からコリメートレンズ２を前後させることで発散光と収束光状態を作りだし、保護層４ａの厚みの大小（球面収差の大小）に対応させる。そのため、このように、コリメートレンズ出射光束２０が平行光となる位置付近において、コリメートレンズ２の位置を検出できることは、保護層４ａの厚みの厚い記録媒体から薄い記録媒体まで幅広く対応することができるので、有用である。
【００７０】
なお、実際には出射光の平行度合いに対して、図示したようには信号６ｉはリニヤには変化しない。その理由として、光源１から出射する半導体レーザ光はガウシアン強度分布（中心部の強度が最も大きく、周辺部に行くに従って強度が弱くなる）を有していることが挙げられる。しかし、コリメートレンズ出射光束２０の平行度によって単調に変化するため、信号６ｉをコリメートレンズ２の位置情報として利用することができる。
【００７１】
また、コリメートレンズ２と光源１との間隔が著しく大きくなると、光検出器６でコリメートレンズ出射光束２０を受光することはできないし、この間隔が小さくなり過ぎると、受光面６Ａの面積全面にコリメートレンズ出射光束２０が照射されることになり、信号６ｉがこの間隔に応じて単調に変化しなくなる。つまり、信号６ｉは、少なくともコリメートレンズ２の可動範囲内で、コリメートレンズ２と光源１との間隔に応じて単調に変化すればよく、この範囲を超えて、コリメートレンズ２と光源１との間隔に応じて単調に変化する必要はない。
【００７２】
以上のようにして、光検出素子によって受光面６Ａの受光量を検出することで、コリメートレンズ２の位置情報をリアルタイムで得ることができる。特に光検出器６は、受光面６Ａが分割されていない非分割型の光検出器なので、安価であるという利点がある。
【００７３】
（１−３）受光面の設置位置
受光面６Ａは、光ピックアップは、記録媒体４に対する情報の記録または再生に利用される光を減ずることのない位置に配置されていることが好ましい。これによると、光利用効率（光源１の出射光強度に対する記録面４ｂ上の照射光の比率）の高い光ピックアップを実現することができる。
【００７４】
受光面６Ａを設ける位置について、より詳細に説明する。
【００７５】
図３（ａ）,（ｂ）は、コリメートレンズ出射光束２０の横断面図である。本実施の形態の光ピックアップでは、通常の再生記録装置で行われるように、トラッキングサーボ動作を行う。つまり、記録媒体４上の所望の情報トラック上に光スポットを追従させるため、対物レンズ３は、図示しない駆動機構によって記録媒体４の半径方向（図１、図３（ｂ）のラジアル方向）に駆動される。そのため、対物レンズ３が移動してもコリメートレンズ２からの出射光が対物レンズ３に入射するように、図３（ａ）に示す通り、コリメートレンズ出射光束２０の径は対物レンズ３の径よりも大きく設定されている。つまり、コリメートレンズ出射光束２０は、その横断面における外縁部に、対物レンズ３に入射しない光２０ａを含む。この光２０ａは、記録媒体４に対する情報の記録または再生に利用されない。
【００７６】
受光面６Ａは、光２０ａを受光するように配置されることが好ましい。こうすることで、記録媒体４に対する情報の記録または再生に利用される光を減ずることなく、コリメートレンズ出射光束２０の平行度を検出することができる。
【００７７】
また、上述したように、トラッキングサーボ動作時には、対物レンズ３は記録媒体４のラジアル方向に駆動される。従って、コリメートレンズ出射光束２０の横断面のうち、記録媒体４のタンジェンシャル方向において対物レンズ３より外縁側の光２０ｂ（図３（ｂ）に斜線で示す部分）は、情報の記録再生には利用されない。そこで、受光面６Ａは、光２０ｂを受光するように配置されていることがより好ましい。つまり、受光面６Ａは、記録媒体４のタンジェンシャル方向において、対物レンズ３よりも、コリメートレンズ出射光束２０の外縁側に配置されていることが好ましい。
【００７８】
上記構成によると、受光面６Ａの位置の自由度がより増すという利点がある。つまり、受光面６Ａの位置調整に求められる精度を低減することができる。
【００７９】
特に、図４に示すように、一般に光検出器６は、受光面６Ａが外装パッケージ６ｐの内側に配置されている。そのため、コリメートレンズ出射光束２０を受光面６Ａに照射するためには、光検出器６の外装パッケージ６ｐは受光面６Ａより光束の内側に入り込むことになる。従って、図３（ｂ）のような位置に受光面６Ａを配置することは、けられを避ける上で有用である。
【００８０】
（１−４）コリメートレンズの位置調整
上記（１−２）で述べたように、本実施の形態においては光検出器６の出力信号６ｉがコリメートレンズ２の位置信号となる。光検出器６からの信号６ｉは、ローパスフィルタ３０ａを介して駆動手段制御部３０ｂに入力される。駆動手段制御部３０ｂは、信号６ｉに基づいて駆動手段７を制御する。このような制御によって、駆動手段７はコリメートレンズ２を駆動し、コリメートレンズ２の位置を調整する。
【００８１】
記録媒体４は保護層４ａを備えているので、記録媒体４に対して情報の記録または再生を行うときに、この保護層４ａの厚み誤差に起因する球面収差が発生する。そのため、光ピックアップは、球面収差を補正するためのサーボ系を備えている。このサーボ系は、駆動手段７によってコリメートレンズ２を移動させつつ、記録媒体４から得られる再生信号の振幅を検出し、この再生信号の振幅が最大となる位置にコリメートレンズ２の位置を調整するものである。
【００８２】
本実施の形態の光ピックアップは、この球面収差補正動作を行う前に、コリメートレンズ２の位置を所定の開始位置に調整することができる。このコリメートレンズ位置の調整方法について説明する。
【００８３】
まず、光ピックアップの電源が入れられ、光ピックアップが立ち上がると、光源１からの光の出射が開始される。光源１から光が出射すると、上記（１−３）で述べたように光検出器６から、コリメートレンズ２の位置情報、すなわち６ｉ信号が制御手段３０に出力される。
【００８４】
制御手段３０は図示しない記憶部を備えており、記憶部には、コリメートレンズ２が所定の位置にあるときの６ｉ信号の出力値が予め記憶されている。以下、この位置を開始位置と称すると共に、この値を基準値と称する。駆動手段制御部３０ｂは、６ｉの出力値がこの基準値に近づくように駆動手段７を制御し、これら２つの値が一致したところで、駆動手段７の動作を停止させる。このようにして、コリメートレンズ２は開始位置に固定される。
【００８５】
コリメートレンズ２を開始位置に固定した状態で、球面収差補正動作が開始される。つまり、この開始位置からコリメートレンズ２を移動させ、上述したように、再生信号の振幅が最大になる位置でコリメートレンズ２を固定する。
【００８６】
上述の開始位置は、球面収差補正後のコリメートレンズの平均的な位置であることが好ましい。すなわち、保護層４ａの厚みが規格センター値である場合、または、保護層４ａが市場に流通するディスクの平均的な保護層の厚みである場合のコリメートレンズの最適な位置であることが好ましい。
【００８７】
このように、本実施の形態の光ピックアップによると、コリメートレンズの位置を常に把握することができる。すなわち、光ピックアップの電源を入れた時点での、コリメートレンズの位置を検出することができる。それゆえ、電源を入れた後の球面収差補正動作を開始する前に、コリメートレンズを一旦その可動範囲の末端に移動させることなく、球面収差補正動作を開始することができる。
【００８８】
より具体的には、本実施の形態の光ピックアップによると、球面収差補正におけるコリメートレンズの移動を、球面収差補正後の位置に非常に近い位置から開始することができる。つまり、球面収差補正時のコリメートレンズの移動距離を非常に小さく抑えることができる。従って、光ピックアップの立ち上げ時間を短縮することができる。
【００８９】
なお、従来の光ピックアップでは、コリメートレンズの位置をリアルタイムで検出することができないので、本実施の形態の光ピックアップのように、開始位置をコリメートレンズ球面収差補正後のコリメートレンズの平均的な位置とすることはできない。
【００９０】
また、上記構成によると、光検出器６の信号出力からコリメートレンズ２の位置を検出することができるので、コリメートレンズ可動範囲の末端を検出するフォトインタラプタなどの手段が不要となる。
【００９１】
なお、上記制御手段３０はコンピュータであり、駆動手段制御部３０ｂは、ハードウェアによって実現してもよいし、制御手段３０上で所定のプログラムを実行することによってソフトウェアによって実現されてもよい。記憶部についても同様である。
【００９２】
（１−５）ローパスフィルタ
光源１としては半導体レーザを好適に用いることができるが、半導体レーザは記録媒体４からの戻り光によって出射光量が不安定になるため、前述の光出力モニターによって所定の光出力になるよう制御を行う。
【００９３】
一般に、戻り光による光出力の変動は高周波成分を含んでいる。そこで、光源の出力変動によって誤ったコリメート位置制御を行わないよう、高周波成分を除去するローパスフィルタ（ＬＰＦ）３０ａを駆動手段制御部３０ｂ以前に設けることが有効である。コリメートレンズ位置の調整は、通常ミリ秒オーダーで追従できればよく、従ってＬＰＦの帯域は数ＫＨｚ程度に設定される。これにより、レーザノイズに影響されない安定したコリメートレンズ位置制御が可能となる。
【００９４】
（１−６）光源制御
図１に示す光源モニター用の光検出器８は、光源１からの光の出射量を検出するものである。光検出器８の検出結果は、ＡＰＣ回路３０ｄに入力され、ＡＰＣ回路３０ｄはこの検出結果が一定になるように光源１を制御する。こうすることで、光源１からの光の出射量を安定に保つことができる。
【００９５】
しかし、たとえ光源１からの出射量が一定であったとしても、コリメートレンズ２と光源１との間隔よって、記録媒体４への光の入射量は変化してしまう。図５を参照して、この点について説明する。
【００９６】
図５は、コリメートレンズ２と光源１との間隔と、対物レンズ３への入射光量との関係を示す正面図である。図５（ｂ）はコリメートレンズ出射光束２０が平行光であるときを、（ａ）はコリメートレンズ出射光束２０が発散するとき、つまり上記（ｂ）よりもコリメートレンズ２と光源１との間隔が小さいときを、（ｃ）はコリメートレンズ出射光束２０が収束するとき、つまりつまり上記（ｂ）よりもコリメートレンズ２と光源１との間隔が大きいときの光ピックアップの要部構成を示す。
【００９７】
図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、光源１からの出射光量が一定であると、対物レンズ３への入射光量は、コリメートレンズ２と光源１との間隔が小さくなるにつれて小さくなる。すなわち、コリメートレンズ２と光源１との間隔が小さくなるにつれて、記録媒体４への入射光量は小さくなってしまう。
【００９８】
そこで、本実施の形態の光ピックアップは、光検出器８から光源１の出射光量に応じて出力される光源モニター信号が、ゲイン調整回路３０ｃを介してＡＰＣ回路３０ｄに入力されるようになっている。そして、光検出器６からの信号６ｉも、ゲイン調整回路３０ｃに入力される。ゲイン調整回路３０ｃは、光源モニター信号に対して、光検出器６からの信号６ｉに基づくゲイン調整を行う（図１）。
【００９９】
つまり、ゲイン調整回路３０ｃは、信号６ｉに基づいて、コリメートレンズ２と光源１との間隔が小さくなるにつれて、ＡＰＣ回路３０ｄに入力される光源モニター信号が小さくなるように、回路ゲインを調整する。コリメートレンズ２と光源１との間隔が小さい場合には、ゲインを小さくしてＡＰＣ回路３０ｄへの入力信号を小さくする。そのため、ＡＰＣ回路３０ｄは、より大きい光を出射するように光源１を制御する。こうして、コリメートレンズ出射光束２０の発散による記録媒体４への入射光量の低下を補正することができる。
【０１００】
逆にコリメートレンズ２が光源１から遠い場合には（図５（ｃ））、ゲインを大きくしてＡＰＣ回路３０ｄへの入力信号を大きくすることができる。ＡＰＣ回路３０ｄはより小さい光出力を光源１から出射させるように働き、コリメートレンズ出射光束２０の収束による記録媒体４への入射光量の増加を補正することができる。つまり、ゲイン調整回路３０ｃおよびＡＰＣ回路３０ｄは、光源制御手段として機能する。
【０１０１】
図１の構成を備えることによって、以上の動作により、コリメートレンズ２の位置が変化しても、記録媒体４への入射光量を安定させることができる。
【０１０２】
〔実施の形態２〕
（２−１）光ピックアップの構成の概略
本実施の形態の光ピックアップについて、図６を参照して説明する。なお、図１の光ピックアップと同様の機能を有する部材については、同符号を付すと共に、その説明を省略する。
【０１０３】
図６に示すように、本実施の形態の光ピックアップは、光学系４２と制御部３２とを備える。光学系４２は、コリメートレンズ２と対物レンズ３との間にビームスプリッタ５を備えると共に、光検出器６の代わりに光検出器６０を備え、光源モニター用の光検出器８を備えない以外は、実施の形態１の光学系４０と同様の構成である。なお、ビームスプリッタに限らず、光ピックアップに従来用いられる反射光学素子であれば、好適に利用することができる。
【０１０４】
また、制御手段３２は、演算部３２ｅ（位置情報算出部）と加算部３２ｆを備える以外は、実施の形態１の制御手段３０と同様の構成である。但し、実施の形態２〜９において、制御部中、同アルファベットを付した部材は、それぞれ同様の機能を有するものである。それゆえ、これらの部材に関しては説明を省略する場合がある。
【０１０５】
ビームスプリッタ５は、コリメートレンズ出射光束２０を第一光束２１と第二光束２２の２つに分岐させる。第一光束２１は記録媒体４に入射する光束であり、第二光束２２は、光検出器６０の受光面６０Ａに入射する光束である。
【０１０６】
（２−２）コリメートレンズ２の位置情報
光検出器６０としては、実施の形態１の光検出器６を利用することもできるが、本実施の形態では、光検出器６０の受光面６０Ａは、２つの領域６２ａ・６２ｂに分割されているものとする。以下では、本実施の形態の光検出器６０を利用したコリメートレンズ２の位置情報の取得方法について、図６・７に基づいて説明する。
【０１０７】
光検出器６０は、２つの領域６２ａ・６２ｂに分割された受光面６０Ａと、各受光面の受光量に応じた信号を制御部３２に出力する光検出素子（図示せず）とを備える。図７に示すように、領域６２ａと６２ｂとを分割する分割線は円形である。つまり、領域６２ａは円形であり、この領域６２ａの外周を囲むように領域６２ｂが設けられている。
【０１０８】
上述の演算部３２ｅは減算器であり、領域６２ａに対応する光検出素子からの信号６２ｉ、および領域６２ｂに対応する光検出素子からの信号６２ｊから、（６２ｉ−６２ｊ）の演算によって、差信号を算出する。以下に述べるように、この差信号は、コリメートレンズ２の位置情報である。
【０１０９】
図７（ａ）〜（ｃ）は、コリメートレンズ２の位置と、本実施の形態の受光面６０Ａ上の第二光束２２のスポットとの関係を示す平面図であり、図７（ｄ）は、コリメートレンズ２の位置と、演算部３２ｅから得られる差信号との相関を示すグラフである。また、図７（ｄ）には、図７（ａ）〜（ｃ）との対応関係も併せて示す。
【０１１０】
第二光束２２の光径が領域６２ａの光径と一致する位置（図７（ｂ））を、以下位置Ａとする。既に述べたように、コリメートレンズ２と光源１との間隔が大きくなるほど、コリメートレンズ出射光束２０の光径は小さくなる。そのため、図７（ａ）に示すように、位置Ａよりコリメートレンズ２が光源１から離れると、光検出器６０の受光面上での第二光束２２の径は領域６２ａの径より小さくなる。つまり、領域６２ｂには出射光が入射しなくなる。従って、このとき、信号（６２ｉ−６２ｊ）出力値は、位置Ａにおける信号出力値と等しくなる（図７（ｄ）のａ）。
【０１１１】
一方、図７（ｃ）に示すように、位置Ａよりコリメートレンズ２が光源１に近づくと、受光面上での第二光束２２の径は領域６２ａの径より大きくなる。つまり、領域６２ａおよび６２ｂの両方に光が入射するようになると共に、コリメートレンズ２が光源１に近づくにつれて、領域６２ｂにおける受光量は大きくなる。従って、位置Ａを境にして、コリメートレンズ２が光源１に近づくほど、信号（６２ｉ−６２ｊ）は小さくなる（図７（ｄ）のｃ）。
【０１１２】
実際にはコリメートレンズ出射光束２０の平行度合いに対して、信号（６２ｉ−６２ｊ）はリニヤには変化しない。この理由として、上記（１−２）で述べた理由に加えて、受光面上の第二光束２２のスポットが円形であって、かつ同じく円形の境界線をまたいで領域６２ａと６２ｂとに照射されるので、領域６２ｂにおける光照射面積がコリメートレンズ出射光束２０の平行度合いに対してリニヤに変化しないことが挙げられる。しかし、位置Ａを境に、コリメートレンズ出射光束２０が発散光になるにつれて信号（６２ｉ−６２ｊ）が単調に変化するので、位置Ａより光源１に近い位置では、コリメートレンズ２の位置を検出することができる。
【０１１３】
（２−３）コリメートレンズの位置調整
本実施の形態の光ピックアップにおけるコリメートレンズ２の位置調整は、信号６ｉの代わりに信号（６２ｉ−６２ｊ）を用いる以外は、実施の形態１と同様である。なお、演算部３２ｅは、ハードウェアによって実現してもよいし、制御手段３２上で所定のプログラムを実行することによってソフトウェアによって実現されてもよい。
【０１１４】
以上のように、本実施の形態では、光検出器６０および演算部３２ｅがコリメートレンズ２の平行度を検出する平行度検出手段として機能する。
【０１１５】
（２−４）ローパスフィルタ
本実施の形態でコリメートレンズの位置情報として算出される信号（６２ｉ−６２ｊ）は差信号であるので、光源１の光出力変動の同相成分は差動演算によって原理的に除去できるというメリットがある。しかしながら、領域６２ａおよび領域６２ｂにおける受光量が等しい場合にはこの差動演算によって同相ノイズである光源の出力変動成分は除去可能であるが、受光量が等しくない場合には光源の出力変動成分が信号（６２ｉ−６２ｊ）に残留する。このため、光源１の出力変動によって誤ったコリメート位置制御を行わないよう、高周波成分を除去するローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２ａを移動手段制御部３２ｂ以前に設けることが有効である（図６）。ローパスフィルタについての詳細は、上記（１−５）で述べたので省略する。
【０１１６】
（２−５）光源制御
本実施の形態では、光検出器６０が、光源モニター用の光検出器を兼ねている。
【０１１７】
図７（ａ）〜（ｂ）に示すように、第二光束２２の全てが受光面に入射するので、光検出器６０の受光量は、光源１からの出射光量に応じて単調に増加する。つまり、光源１とコリメートレンズ２との間隔に関わらず、（６２ｉ＋６２ｊ）は一定となる。
【０１１８】
そこで、加算器３２ｆ（位置情報算出部）で（６２ｉ＋６２ｊ）の演算を行うことによって、光源１からの出射光量に応じた信号（６２ｉ＋６２ｊ）を得ることができるので、この信号に基づいて、ＡＰＣ回路３２ｄによって光源１を制御することができる。これによって、光ピックアップのコストダウンを図ることができる。
【０１１９】
〔実施の形態３〕
本実施の形態の光ピックアップについて、図８を参照して制御手段３２の代わりに制御手段３３を備える以外は、実施の形態２の光ピックアップ（図６）と同様の構成を備える。また、制御手段３３は、制御手段３２の部材に加えてゲイン調整回路３３ｃを備えるものである。
【０１２０】
上記（２−５）で述べたように、加算器３３ｆにおいて得られる信号（６２ｉ＋６２ｊ）は、光源１の出射光量に応じて単調に増加する。そこで、本実施の形態の光ピックアップは、この加算器３３ｆの演算結果（出射光量の情報）と、演算部３３ｅの演算結果（６２ｉ−６２ｊ、位置情報）とに基づいて、ゲイン調整回路３３ｃおよびＡＰＣ回路３３ｄによる光源１の制御を行う。ゲイン調整回路３３ｃおよびＡＰＣ回路３３ｄによる光源１の制御については、上記（１−６）欄で述べたと同様である。すなわち、本実施の形態の光ピックアップは、光検出器８の代わりに光検出器６０および加算器３３ｆを用いる以外は、上記（１−６）欄と同様の動作によって光源１を制御するとも言える。
【０１２１】
〔実施の形態４〕
本実施の形態の光ピックアップは、光検出器６０の受光面６０Ａが図９に示すような構成となっている以外は、実施の形態３の光ピックアップと同様の構成を備える。
【０１２２】
図９（ａ）〜（ｃ）は、コリメートレンズ２と光源１との間隔と、受光面上の第二光束２２のスポット形状との関係を示す平面図である。図９（ａ）は、コリメートレンズ出射光束２０が収束光となるとき、（ｂ）は、平行光となるとき、（ｃ）は発散光となるときの受光面を示す平面図である。図９（ｄ）は、コリメートレンズ２の位置と、演算部３３ｅの演算結果（６２ｉ−６２ｊ）との相関を示すグラフである。また、図９（ｄ）には、図９（ａ）〜（ｃ）との対応関係も併せて示す。
【０１２３】
本実施の形態においては、領域６２ａ・６２ｂに、コリメートレンズ２の位置に関わらず、常にコリメートレンズ２からの出射光が入射されるようになっている。そのため、コリメートレンズ２と光源１との間隔が小さくなるにつれて、（６２ｉ−６２ｊ）信号は単純に減少する（図９（ｄ））。つまり、コリメートレンズ２の位置に関わらず、（６２ｉ−６２ｊ）信号は、コリメートレンズ２と光源１との間隔に応じて単調に変化する。従って、本実施の形態によると、コリメートレンズ２の位置に関わらず、広い範囲におけるコリメートレンズ２の位置情報を得ることができる。なお、「コリメートレンズ２の位置に関わらず」とは、既に述べたように、「コリメートレンズ２の可動範囲内における位置に関わらず」の意である。
【０１２４】
本実施の形態のように、コリメートレンズ２の可動範囲内で、領域６２ａ・６２ｂの両方に、常に第二光束２２が入射するようにするには、コリメートレンズ２と受光面６０とを次のような位置関係に配すればよい。すなわち、コリメートレンズ２が、その可動範囲の末端、つまり光源１から最も離れた位置にあるときに、第二光束２２が領域６２ａと６２ｂとの両方に入射するように、受光面６０Ａを配置すればよい。
【０１２５】
また、この配置に限らず、コリメートレンズ出射光束２０が平行光であるときに、分割線をまたいで、領域６２ａ・６２ａの両方に第二光束２２が入射するように受光面６０Ａが配置されている構成（図９（ｂ））であればよい。この構成によると、コリメートレンズ出射光束２０が平行光である位置およびこの位置の付近において、コリメートレンズ２の位置を検出することができる。
【０１２６】
既に述べたように、球面収差補正時には、コリメートレンズ２は、通常、コリメートレンズ２からの光束が平行光のときを中心に、この位置からコリメートレンズ２を前後させることで発散光と収束光状態を作りだし、保護層４ａの厚みの大小（球面収差の大小）に対応させる。そのため、このように、コリメートレンズ出射光束２０が平行光となる位置付近において、コリメートレンズ２の位置を検出できることは、保護層４ａの厚みの厚い記録媒体から薄い記録媒体まで幅広く対応することができるので、有用である。
【０１２７】
また、コリメートレンズ２の可動範囲内において、受光面における第二光束２２の受光量を示す信号（６２ｉ＋６２ｊ）は一定なので、この信号を光源１の制御に用いることができることは、実施の形態３で述べた通りである。
【０１２８】
〔実施の形態５〕
本実施の形態の光ピックアップは、受光面６０Ａが、直線状の分割線によって領域６５ａ・６５ｂに分割されている以外は、実施の形態４と同様の構成となっている（図１０）。
【０１２９】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、コリメートレンズ２と光源１との間隔と、受光面上の第二光束２２のスポット形状との関係を示す平面図である。図１０（ａ）は、コリメートレンズ出射光束２０が収束光となるとき、（ｂ）は、平行光となるとき、（ｃ）は発散光となるときの受光面を示す平面図である。図１０（ｄ）は、コリメートレンズ２の位置と、演算部３３ｅの演算結果（６５ｉ−６５ｊ）との相関を示すグラフである。また、図１０（ｄ）には、図１０（ａ）〜（ｃ）との対応関係も併せて示す。
【０１３０】
本実施の形態の構成によると、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、コリメートレンズ出射光束２０が平行光であるときに、分割線をまたいで、領域６５ａ・６５ｂの両方に第二光束２２が入射するようになっている。そのため、コリメートレンズ出射光束２０が平行光である位置およびその付近において、コリメートレンズ２の位置を検出することができ、有用である。
【０１３１】
また、コリメートレンズ２の可動範囲内において、受光面における第二光束２２の受光量を示す信号（６５ｉ＋６５ｊ）は一定なので、この信号を光源１の制御に用いることができることは、実施の形態３で述べた通りである。
【０１３２】
〔実施の形態６〕
本実施の形態の光ピックアップは、受光面６０Ａが直線状の分割線によって３つの領域６６ａ・６６ｂ・６６ｃに分割された受光面を用いる点以外は、実施の形態３と同様の構成となっている（図１１）。
【０１３３】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、コリメートレンズ２と光源１との間隔と、受光面上の第二光束２２のスポット形状との関係を示す平面図である。図１１（ａ）は、コリメートレンズ出射光束２０が収束光となるとき、（ｂ）は、平行光となるとき、（ｃ）は発散光となるときの受光面を示す平面図である。図１１（ｄ）は、コリメートレンズ２の位置と、演算部３３ｅの演算結果｛６６ｊ−（６６ｉ＋６６ｋ）｝との相関を示すグラフである。また、図１１（ｄ）には、図１１（ａ）〜（ｃ）との対応関係も併せて示す。
【０１３４】
図１１（ａ）に示すように、受光面は、互いに平行な２つの直線によって３つの領域６６ａ・６６ｂ・６６ｃに分割されており、領域６６ａおよび６６ｃは、Ｙ軸方向において領域６６ｂを挟むように設けられている。つまり、領域６６ａと領域６６ｂとの間の分割線と、領域６６ｂと領域６６ｂとの間の分割線とは平行になっている。
【０１３５】
演算部３３ｅ（図８）は、領域６６ａ・６６ｂ・６６ｃのそれぞれに対応する光検出素子からの出力信号６６ｉ・６６ｊ・６６ｋに基づいて、コリメートレンズ２の位置情報を取得する。この場合の位置情報は、｛６６ｊ−（６６ｉ＋６６ｋ）｝によって求められる位置信号である。
【０１３６】
また、領域６６ａ〜６６ｃすべてに、コリメートレンズ２の可動範囲においては、常に第二光束２２が入射するようになっている（図１１（ａ）〜（ｃ））。そのため、図１１（ｄ）に示すように、コリメートレンズ２と光源１との間隔に応じて、｛６６ｊ−（６６ｉ＋６６ｋ）｝の位置信号が単調に変化する。すなわち、この位置信号は、コリメートレンズ２の位置に応じて単調に変化する。
【０１３７】
本実施の形態においては、図１１（ａ）に示すように、領域６６ｂを挟んでＹ軸方向に、領域６６ａ・６６ｃが設けられている。この構成によると、第二光束２２がＹ軸方向に移動しても、｛６６ｊ−（６６ｉ＋６６ｋ）｝の演算結果にはほとんど影響しない。そのため、例えば光検出器６０（図８）の位置がずれることによって、受光面上の第二光束２２の位置がＹ軸方向にずれた場合でも、本実施の形態の光ピックアップによると、安定したコリメートレンズ位置信号を得ることができる。
【０１３８】
さらに、本実施の形態においては、３つの領域６６ａ・６６ｂ・６６ｃを備えることによって、Ｙ軸の正負両方向における第二光束２２の広がり（すなわちコリメートレンズ出射光束２０の広がり）を検出することができる。そのため、直線状の分割線によって２つの領域に分割された受光面を用いる場合よりも、コリメートレンズ出射光束２０の径の変化（すなわちコリメートレンズの位置の変化）を感度よく検出することができるという効果を奏する。
【０１３９】
信号｛６６ｊ−（６６ｉ＋６６ｋ）｝の大きさは、コリメートレンズ出射光２０の平行度合いに対して、実際にはリニヤには変化しないが、単調に変化する。そのため、位置信号の大きさに応じてコリメートレンズの位置制御ができることは既に述べた通りである。
【０１４０】
また、コリメートレンズ２の可動範囲内において、受光面における第二光束２２の受光量を示す信号（６６ｉ＋６６ｊ＋６６ｋ）は一定なので、この信号を光源１制御に使用することができることは、実施の形態３で既に述べた通りである。
【０１４１】
〔実施の形態７〕
本実施の形態における光ピックアップの光学系の要部構成を図１２に示す。
【０１４２】
本実施の形態の光ピックアップは、光学系４２の代わりに図１２に示す光学系４７を備える以外は、実施の形態３と同様の構成を備える。つまり、ビームスプリッタ５と光検出器６０との間に集光レンズ１０が設けられている以外は、光学系４２と同様の構成である。
【０１４３】
すなわち、この光ピックアップは、ビームスプリッタ５からの第二光束２２が、集光レンズ１０を介して光検出器６０の受光面に収束されるようになっている。これにより、光検出器６０として、受光面積の小さい光検出器を使用することができる。一般に、受光面積が小さいほど光検出器の応答は速くなるので、本実施の形態の光ピックアップは、コリメートレンズ２の位置検出、および光源１の出射光強度検出を高速で行うことができるという効果がある。
【０１４４】
〔実施の形態８〕
本実施の形態の光ピックアップは、光学系４２の代わりに図１３に示す光学系４８を備える以外は、実施の形態３と同様の構成を備える。つまり、ビームスプリッタ５の代わりに回折格子５０が設けられている以外は実施の形態３と同様の構成を備える。光検出器６０に入射した第二光束２２からコリメートレンズ２の位置情報を得る工程等については、既に述べた通りである。
【０１４５】
なお、図１３では、回折格子５０をコリメートレンズ２の直後に設けているが、光源１と対物レンズ３との間であれば、いずれに配置してもよい。
【０１４６】
本実施の形態の光ピックアップのメリットは、樹脂成型などを用いて生産される安価な回折格子を分岐手段として用いることができるため、コストダウンが可能である。また、回折格子としてはホログラム素子を用いることも可能である。
【０１４７】
〔実施の形態９〕
本実施の形態の光ピックアップは、光学系４２の代わりに図１４に示す光学系４９を備え、受光面６０Ａが図１５に示すように４つの領域に分割されている以外は、実施の形態３の光ピックアップと同様の構成を備える。
【０１４８】
図１４は、光ピックアップの要部構成を示すブロック図である。また、図１５（ａ）〜（ｃ）は、コリメートレンズ２と光源１との間隔と、光検出器６０の受光面上に照射されるコリメートレンズ２からの出射光スポット形状との関係を示す平面図である。
【０１４９】
図１５（ａ）は、コリメートレンズ２からの出射光が収束光となるとき、（ｂ）は、平行光となるとき、（ｃ）は出射光が発散光となるときの受光面を示す平面図である。図１５（ｄ）は、コリメートレンズ２の位置と、演算部３３ｅ（図８参照）によって算出される位置信号、｛（６９ｉ＋６９ｋ）−（６９ｊ＋６９ｌ）｝との相関を示すグラフである。また、図１５（ｄ）には、図１５（ａ）〜（ｃ）との対応関係も併せて示す。
【０１５０】
非点収差発生手段１１は、ビームスプリッタ５からの第二光束に非点収差を発生させて非点収差光とし、この非点収差光を光検出器６０に導くようになっている。
【０１５１】
非点収差発生手段１１としては、例えばトーリックレンズ、円筒レンズ等、非点収差発生手段として従来知られているレンズを好適に用いることができる。
【０１５２】
本実施の形態における受光面６０Ａの構成、およびコリメートレンズ位置情報について、図１５を参照して説明する。
【０１５３】
本実施の形態においては、受光面が、図１５（ａ）に示すように、直交する２本の分割線によって、４つの領域６９ａ〜６９ｄに分割されている。受光面は、コリメートレンズ出射光が平行光であるときに、受光面上のコリメートレンズ出射光スポットが、非点収差発生手段１１によって発生する最小錯乱円となる位置に配置される。また、分割線の方位は、非点収差発生手段１１の母線とほぼ４５度の角度をなしている。
【０１５４】
これにより、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、コリメートレンズ出射光の平行度に応じて、受光面上のスポット形状が変化する。つまり、コリメートレンズ出射光が平行光であるとき、コリメートレンズ出射光スポットは円形となり（図１５（ｂ））、コリメートレンズ出射光が収束光または発散光であるときは、楕円形となる（図１５（ａ）、（ｃ））。
【０１５５】
実施の形態３と同様に、受光面のそれぞれの領域６９ａ・６９ｂ・６９ｃ・６９ｄに対応する光学素子が、各領域での受光量に応じた出力値の信号６９ｉ・６９ｊ・６９ｋ・６９ｌを、演算部３３ｅに出力する。演算部３３ｅは、各領域の対角成分同士の差、すなわち｛（６９ｉ＋６９ｋ）−（６９ｊ＋６９ｌ）｝の演算によって、差信号を算出する。図１５（ｄ）に示すように、本実施の形態では、コリメートレンズ２と光源１との間隔が小さくなるにつれて、上記差信号の値は単純に増加する。すなわち上記差信号は、コリメートレンズ２の位置信号となっている。
【０１５６】
本実施の形態では、コリメートレンズ出射光束２０が平行光であるときに、領域６９ａ〜６９ｄの全てにコリメートレンズ出射光が入射するようになっているので、コリメートレンズ２の位置に関わらず位置情報を得ることができる。また、本実施の形態では、光検出器６０におけるコリメートレンズ出射光スポットの位置が、Ｘ・Ｙ軸どちらの方向にずれても、安定したコリメートレンズ位置信号を得ることができる。
【０１５７】
なお、上記差信号は、出射光の平行度合いに対して、実際は図１５（ｄ）のようにリニヤには変化しない。しかし、コリメートレンズ出射光の平行度合いによって単調に変化するため、この差信号をコリメートレンズ２の位置情報として利用し、コリメートレンズの位置制御ができることは、実施の形態１で述べた通りである。
【０１５８】
また、実施の形態１で述べたように、加算器３３ｆは、演算（６９ｉ＋６９ｊ＋６９ｋ＋６９ｌ）を行うことで、光検出器６０に入射した全光量を表す和信号を算出することができる。本実施の形態の光ピックアップも、この和信号を利用して光源１を制御することができる。
【０１５９】
なお、本実施の形態における光検出器６０としては、非点収差発生手段１１によって発生した非点収差を検出することができればよく、上述したような４分割の受光面を備える構成には限定されない。
【０１６０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
本発明の光ピックアップは、光ディスクに対する情報の記録及び／又は再生を行う記録再生装置として、好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の実施の形態に係る光ピックアップの要部構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態におけるコリメートレンズ２の位置検出原理を示す図面であり、（ａ）は、コリメートレンズ出射光束２０が収束光となるとき、（ｂ）は、平行光となるとき、（ｃ）は発散光となるときの受光面を示す平面図である。また、（ｄ）は、コリメートレンズ２の位置と、信号６ｉとの相関を示すグラフである。
【図３】コリメートレンズ出射光束２０と、受光面６Ａの設置位置とを示す横断面図である。
【図４】受光面６Ａが外装パッケージ６ｐ内に配置されているときの光ピックアップの要部構成を示す正面図である。
【図５】コリメートレンズ２と光源１との間隔と、コリメートレンズ出射光束２０の平行度を示す正面図であり、（ａ）は、コリメートレンズ出射光束２０が収束光となるとき、（ｂ）は、平行光となるとき、（ｃ）は発散光となるときを示す。
【図６】本発明の他の実施の形態における光ピックアップの要部構成を示すブロック図である。
【図７】本実施の形態におけるコリメートレンズ２の位置検出原理を示す図面であり、（ａ）は、コリメートレンズ出射光束２０が収束光となるとき、（ｂ）は、平行光となるとき、（ｃ）は発散光となるときの受光面を示す平面図である。また、（ｄ）は、コリメートレンズ２の位置と、信号（６２ｉ−６２ｊ）との相関を示すグラフである。
【図８】本発明の更に他の実施の形態における光ピックアップの要部構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の更に他の実施の形態におけるコリメートレンズ２の位置検出原理を示す図面であり、（ａ）は、コリメートレンズ出射光束２０が収束光となるとき、（ｂ）は、平行光となるとき、（ｃ）は発散光となるときの受光面を示す平面図である。また、（ｄ）は、コリメートレンズ２の位置と、信号（６２ｉ−６２ｊ）との相関を示すグラフである。
【図１０】本発明の更に他の実施の形態におけるコリメートレンズ２の位置検出原理を示す図面であり、（ａ）は、コリメートレンズ出射光束２０が収束光となるとき、（ｂ）は、平行光となるとき、（ｃ）は発散光となるときの受光面を示す平面図である。また、（ｄ）は、コリメートレンズ２の位置と、信号（６５ｉ−６５ｊ）との相関を示すグラフである。
【図１１】本発明の更に他の実施の形態におけるコリメートレンズ２の位置検出原理を示す図面であり、（ａ）は、コリメートレンズ出射光束２０が収束光となるとき、（ｂ）は、平行光となるとき、（ｃ）は発散光となるときの受光面を示す平面図である。また、（ｄ）は、コリメートレンズ２の位置と、信号｛６６ｉ−（６６ｊ−６６ｋ）｝との相関を示すグラフである。
【図１２】本発明の更に他の実施の形態における光学系の要部構成を示す正面図である。
【図１３】本発明の更に他の実施の形態における光学系の要部構成を示す正面図である。
【図１４】本発明の更に他の実施の形態における光学系の要部構成を示す正面図である。
【図１５】本実施の形態におけるコリメートレンズ２の位置検出原理を示す図面であり、（ａ）は、コリメートレンズ出射光束２０が収束光となるとき、（ｂ）は、平行光となるとき、（ｃ）は発散光となるときの受光面を示す平面図である。また、（ｄ）は、コリメートレンズ２の位置と、信号｛（６９ｉ＋６９ｋ）−（６９ｊ＋６６ｌ）｝との相関を示すグラフである。
【図１６】従来の光ピックアップの要部構成を示す図面である。
【符号の説明】
【０１６３】
１    光源
２    コリメートレンズ
３    対物レンズ
４    記録媒体
４ａ  保護層
４ｂ  記録面
６    光検出器（受光面、受光量検出部、検出素子）
６Ａ  受光面
３０、３２、３３    制御部
３０、３２、３３ａ  ローパスフィルタ
３０、３２、３３ｂ  駆動手段制御部（間隔変化手段）
３０、３３ｃ        ゲイン調整回路（光源制御手段）
３０、３２、３３ｄ  ＡＰＣ回路（光源制御手段）
３２、３３ｅ        演算部（位置情報算出部）
３２、３３ｆ        加算部
【図１】
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【図２】
0004481241.tif 000003
【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】
0004481241.tif 000008
【図８】
0004481241.tif 000009
【図９】
0004481241.tif 000010
【図１０】
0004481241.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0004481241.tif 000013
【図１３】
0004481241.tif 000014
【図１４】
0004481241.tif 000015
【図１５】
0004481241.tif 000016
【図１６】
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