(57)【要約】    【課題】  光ピックアップ部を固定部と可動部に分離した構成を採用した場合であっても、制御信号や情報信号に関する処理を簡易にし、さらには有限共役系にも好適な光情報記録再生装置を提供すること。    【解決手段】  光情報記録再生装置は、光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光情報記録再生装置であって、光源と、光源から照射されたレーザ光を光ディスクの記録面近傍に集光させる対物レンズを有し、光ディスクの半径方向に沿って平行移動自在な第一の可動部と、光ディスクで反射し対物レンズを透過したレーザ光を受光する受光素子を有し、第一の可動部と所定の距離を保持しつつ第一の可動部と同方向に平行移動自在な第二の可動部と、を有する構成にした。【選択図】      図４
2007141301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光情報記録再生装置であって、
光源と、
前記光源から照射されたレーザ光を前記光ディスクの記録面近傍に集光させる対物レンズと、
前記光ディスクで反射し前記対物レンズを透過したレーザ光を受光する受光素子と、
前記対物レンズと前記受光素子の間の光路長を一定に保持する光路長保持手段と、を有することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光情報記録再生装置において、
前記光路長保持手段は、前記対物レンズが設けられており前記光ディスクの半径方向に沿って平行移動自在な第一の可動部と、前記受光素子が設けられており前記第一の可動部と所定の距離を保持しつつ前記第一の可動部と同方向に平行移動自在な第二の可動部と、を有することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光情報記録再生装置において、
前記光源も前記第二の可動部内部に配設されていることを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項４】
請求項３または請求項４に記載の光情報記録再生装置において、
前記第一の可動部と前記第二の可動部間の距離を測定する測距手段と、
前記測距手段による測定結果に基づき、前記第一の可動部と前記第二の可動部間の距離が前記所定の距離となるように前記第一の可動部と前記第二の可動部を駆動制御する制御手段と、をさらに有することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれかに記載の光情報記録再生装置において、
前記第一の可動部は、前記光源から照射されたレーザ光を前記対物レンズに導く偏向部材をさらに有することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の光情報記録再生装置において、
前記光源から照射されたレーザ光を平行光に変換するコリメートレンズをさらに有することを特徴とする光情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ディスクに対して情報の記録または再生を行う光情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光情報記録再生装置は、ターンテーブル上に載置された光ディスクの記録面近傍にレーザ光を集光させる。そして、該記録面からの反射光を受光素子により受光することにより、制御信号および情報信号を生成する。制御信号は、トラッキングやフォーカシングの各制御に用いられる。なお、本文において、光情報記録再生装置と記載した場合には、情報の記録専用装置、再生専用装置、記録及び再生兼用装置のすべてを含むものとする。
【０００３】
近年、光ディスクの高密度化や回転速度の高速化に伴い、光ディスクにレーザ光を導く対物レンズ等の光ピックアップ部は、より正確かつ高速に駆動制御されることが望まれる。そこで本出願人は、以下の特許文献１のように、光ピックアップ部を主として対物レンズを含む可動部とそれ以外の受光部等を含む固定部に分離した構成を提案している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４６０４２号公報
【０００５】
特許文献１に例示される構成によれば、固定部には光源と受光素子が、可動部には対物レンズが配設されている。固定部は光情報記録再生装置にフレームに固定され、可動部は光ディスクの半径方向（つまり、トラッキング方向）に沿って移動自在に設けられている。このように光ピックアップ部を構成する部材を固定部と可動部に分離して配設することにより、可動部の軽量化を図り、対物レンズの高速かつ正確な移動を可能にしている。
【０００６】
上記特許文献１に記載の構成を含め従来の光情報記録再生装置に使用可能な、光ディスクは、記録面が保護層とレーベル層に挟持された状態にある。対物レンズからの射出光は保護層を介して記録面近傍に集光、反射し受光素子に導かれる。その際、保護層で反射した一部の光も迷光として受光素子に入射してしまう。該迷光は、高精度な情報再生やトラッキング制御等に悪影響が与える恐れがある。そのため従来の光情報光再生装置では、受光素子により生成される各信号に所定のオフセット処理を施し、Ｓ／Ｎ比を良好に維持している。
【０００７】
しかし、上記特許文献に記載の構成の場合、固定部と可動部間の距離（より正確には光路長）が可変となる。そのため、受光素子に入射する迷光の広がり具合が一様にはならず、固定部と可動部間の光路長に応じたオフセット処理を実行する必要が出てしまい、信号処理が煩雑になってしまう。
【０００８】
また、例えば組み付け誤差等により、光源から照射されるレーザ光が対物レンズの光軸に傾きを持って入射することもありうる。この場合、固定部と可動部間の光路長の変化に応じて収差等の光学的な特性が変化し、生成される信号レベルが変化してしまう。そのため、上記光路長の変化に応じた適切な補正処理が必要となる。
【０００９】
さらには、近年コストダウン等を目的として部材点数を減らす構成が提案される。例えば、光源の後段に配設されるコリメートレンズを省略したいわゆる有限共役系の光情報記録再生装置がある。このような構成を採用した場合、対物レンズには非平行光が入射する。そのため、固定部と可動部間の光路長の変化に応じて開口効率が変化してしまうおそれもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明は上記の事情に鑑み、光ピックアップ部を固定部と可動部に分離した構成を採用した場合であっても、制御信号や情報信号に関する処理を簡易にし、さらには有限共役系にも好適な光情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の光情報記録再生装置は、光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光情報記録再生装置であって、光源と、光源から照射されたレーザ光を光ディスクの記録面近傍に集光させる対物レンズと、光ディスクで反射し対物レンズを透過したレーザ光を受光する受光素子と、対物レンズと受光素子の間の光路長を一定に保持する光路長保持手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項１に記載の光情報記録再生装置によれば、トラッキング方向に関して、受光素子は、常に対物レンズと所定の間隔に位置するように、該対物レンズの動きに追従して移動する。したがって、光ディスク保護層からの迷光が信号生成に与える影響は対物レンズがどの位置にあったとしても略一定となる。よって、制御信号や情報信号のＳ／Ｎ比を高く維持するための処理が非常に簡易になる。
【００１３】
詳しくは、請求項２に記載の光情報記録再生装置によれば、光路長保持手段は、対物レンズが設けられており光ディスクの半径方向に沿って平行移動自在な第一の可動部と、受光素子が設けられており第一の可動部と所定の距離を保持しつつ第一の可動部と同方向に平行移動自在な第二の可動部と、を有する。
【００１４】
請求項３に記載の光情報記録再生装置によれば、光源は、第二の可動部内部に配設することができる。これにより、有限共役系を採用した場合であっても、開口効率が変化することがなくなり常に情報の高精度な記録または再生が達成される。また、平行光を使用する場合であっても、組み付け誤差等によって該平行光が対物レンズに斜入射したことによる信号のＳ／Ｎ比の変動を有効に回避することができる。
【００１５】
請求項４に記載の光情報記録再生装置によれば、第一の可動部と第二の可動部間の距離を測定する測距手段と、測距手段による測定結果に基づき、第一の可動部と第二の可動部間の距離が所定の距離となるように第一の可動部と第二の可動部を駆動制御する制御手段と、をさらに有する。
【００１６】
請求項５に記載の光情報記録再生装置によれば、第一の可動部は、光源から照射されたレーザ光を対物レンズに導く偏向部材をさらに有する。これにより、対物レンズと偏向部材との光軸合わせが容易になる。
【００１７】
請求項６に記載の光情報記録再生装置によれば、光源から照射されたレーザ光を平行光に変換するコリメートレンズをさらに有することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明は、対物レンズと、少なくとも受光素子を異なる可動部に配設し、両者が常に一定の間隔で移動するように構成することにより、高速かつ正確なトラッキング制御が可能になると同時に、簡易な信号処理でありながらも高精度な信号を生成、検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の実施形態の光情報記録再生装置１００の構成を示す斜視図である。光情報記録再生装置１００は、ピックアップ部５０と、スピンドルモータ９０とから概略構成されている。なお、説明の便宜上、図１において、スピンドルモータ９０に載置される光ディスク２００は、該テーブル下部に配設される各部材を明示するために透かして図示している。実際の装置では、
【００２０】
ピックアップ部５０は、対物レンズ１３等を有する第一の光学ユニット１０、後に詳述する光源２１等を有する第二の光学ユニット２０、を有する。また、ピックアップ部５０は、互いに平行な二本のレール３０と、モータ３１、３２と、互いに平行なスクリュー３３、３４と、を有する。各レール３０は、スピンドルモータ９０から光ディスク２００の半径方向、つまりトラッキング方向に延出する。スクリュー３３、３４は、各モータ３１、３２からトラッキング方向に延出し、回動自在に構成される。第一の光学ユニット１０は、ガイド部１０Ａを有する。ガイド部１０Ａは、ねじ切りされた中空部を有する。該中空部にはスクリュー３３が螺合されている。第二の光学ユニット２０も、ねじ切りされスクリュー３４が螺合された中空部を有するガイド部２０Ａを有する。各光学ユニット１０、２０は、モータ３１、３２の駆動に伴ってスクリューが軸周りに回動することにより、各レール３０に沿って進退する。
【００２１】
図２は、本発明の実施形態の第二の光学ユニット２０の構成を示す斜視図である。光源部２０は、レーザダイオード２１と、コリメータレンズ２２と、第一のアナモフィックプリズム２３と、第二のアナモフィックプリズム２４と、ミラー２５と、直角プリズム２６と、ウォラストンプリズム２７と、集光レンズ２８と、複合センサ２９から構成される。
【００２２】
レーザダイオード２１は、断面形状が楕円形状となる発散レーザ光を照射する半導体レーザである。本実施形態では、レーザ光の発振波長は４００ｎｍ近傍に設定される。レーザダイオード２１から照射された発散レーザ光は、コリメータレンズ２２に入射する。
【００２３】
コリメータレンズ２２は、レーザダイオード２１から照射された発散レーザ光を平行光束に変換する。変換後の平行光束は、第一のアナモフィックプリズム２３に導かれる。
【００２４】
第一のアナモフィックプリズム２３及び第二のアナモフィックプリズム２４は、コリメータレンズ２２から射出された平行光束を、断面形状が略円形状となる平行光束に整形する。そして、整形された平行光束は、ミラー２５に入射する。また、コリメータレンズ２２から第一のアナモフィックプリズム２３に射出された平行光束の一部は、ハーフミラー２３ａによって９０度偏向して、図示しないレーザパワーモニターセンサに入射する。該レーザパワーモニターセンサは、レーザダイオード２１から射出されたレーザ光の出力パワーを検出するために配設されている。
【００２５】
レーザパワーモニターセンサは、受光した光の強度に応じた電流を出力する。図示しないレーザパワーコントロール回路にレーザパワーモニターセンサの出力を帰還させることによりレーザダイオード２１の出力をサーボ制御し安定化させている。
【００２６】
ミラー２５は、第二のアナモフィックプリズム２４から射出された平行光束を約９０度偏向する。偏向されたレーザ光は第二の光学ユニット２０から射出され、第一の光学ユニット１０のレンズ群１１に入射する。
【００２７】
図３は、本発明の実施形態の第一の光学ユニット１０の断面図である。第一の光学ユニット１０は、レンズ群１１と、直角プリズム１２と、対物レンズ１３と、二軸アクチュエータ１４と、から構成されている。
【００２８】
レンズ群１１は、球面収差や色収差等を良好に補正するように設計されている。レンズ群１１を透過したレーザ光は、直角プリズム１２によって略直角に立ち上げられ対物レンズ１３に入射する。
【００２９】
対物レンズ１３は、スピンドルモータ９０上に載置される光ディスク２００に対する情報の記録または再生に好適なＮＡを有する。対物レンズ１３を透過したレーザ光は、スピンドルモータ９０上に載置された光ディスク２００に入射する。光ディスク２００は、スピンドルモータ９０上にセットされ、スピンドルモータ９０によって、回転軸９０ａ中心に回転する。レーザ光は、回転状態にある光ディスク２００の保護層２００ａを介して記録面２００ｂ近傍で集光する。
【００３０】
なお、対物レンズ１３は、二軸アクチュエータ１４に固定されている。二軸アクチュエータ１４は、後述する複合センサ２９の検出結果に応じて、対物レンズ１３を対物レンズ１３の光軸と平行な矢印Ｆの方向（フォーカス方向）と、対物レンズ１３の光軸と直交する矢印Ｔの方向（トラッキング方向）に微小移動させる。
【００３１】
光ディスク２００の記録面で反射したレーザ光は、第一の光学ユニット１０を介して、第二の光学ユニット２０に戻り光として入射する。そして、該戻り光は、ミラー２５により光路を９０度折り曲げられて、第二のアナモフィックプリズム２４に導かれる。そして、該戻り光は、第一のアナモフィックプリズム２３と第二のアナモフィックプリズム２４との間に設けられたハーフミラー２３ａにより光路を９０度折り曲げられて、直角プリズム２６、ウォラストンプリズム２７に入射する。
【００３２】
ウォラストンプリズム２７は、偏光プリズムであり、本発明の実施形態においては、直角プリズム２６を介して入射した戻り光を、偏光方向の異なる三つの光束に分離させる。そして、三つに分離された光束は、集光レンズ２８を介して、複合センサ２９に入射する。
【００３３】
複合センサ２９は、図示しないサーボ用受光素子及びデータ用受光素子を備える。これらの受光素子は、ウォラストンプリズム２７により分離された三つの光束の並びに沿って配置されている。該三つの光束のうちの二つがデータ用受光素子に受光され、光ディスク２００の情報として、演算処理される。
【００３４】
また、ウォラストンプリズム２７により分離された光束のうち残りの一つは、サーボ用受光素子に受光される。そして、このサーボ用受光素子の出力が図示しない演算部によって演算処理され、フォーカスエラー信号、及びトラッキングエラー信号として検出される。各エラー信号に基づいて、二軸アクチュエータ１４が駆動され、トラッキング等の対物レンズ１３の位置に関する微小調整が行われる。
【００３５】
光ディスク２００に対する情報の記録または再生が行われるにつれ、第一の光学ユニット１０と第二の光学ユニット２０は、トラッキング方向に移動する。図４は、各光学ユニット１０、２０の駆動制御に関する光路長保持手段を表すブロック図である。
【００３６】
図４に示すコントローラ７０は、各光学ユニット１０、２０の駆動制御のみならず、光情報記録再生装置１００全体の制御を行っている。コントローラ７０は、複合センサ２９からの信号に基づいて、モータ３１を介してスクリュー３２を回動させる。これにより、第一の光学ユニット１０がレール３０に沿って移動する。
【００３７】
第二の光学ユニット２０は、測距センサ３５を有する。測距センサ３５としては、発光ダイドードとＰＳＤを組み合わせた構成、例えばシャープ株式会社製「ＧＰ２Ｙ０Ｄ３４０Ｋ」が挙げられる。測距センサ３５は、例えば第一の光学ユニット１０に対してトラッキング方向に投光・受光することにより、第一の光学ユニット１０と第二の光学ユニット２０間の距離Ｌを常時測定する。
【００３８】
測距センサ３５は、測距結果を変位信号としてコントローラ７０に送信する。コントローラ７０には、予め変位信号の基準レベル、つまり第一の光学ユニット１０と第二の光学ユニット２０間の距離が情報の記録または再生に好適な距離Ｌｒｅｆであるときに得られる変位信号レベルが入力されている。コントローラ７０は、受信した変位信号のレベルが基準レベルと一致するように、モータ３２を駆動制御する。これにより、第二の光学ユニット２０はレール３０に沿って移動する。
【００３９】
上記のように、二つの光学ユニット間を常に一定の距離が保たれるように駆動制御することにより、複合センサ２９と対物レンズ１３間、本実施形態においてはさらに光源２１と対物レンズ１３間の光路長が常に一定となる。したがって、たとえ第一の光学ユニット１０（より正確には対物レンズ１３）が光ディスク２００の内周部と外周部間を移動したとしても、複合センサで生成される各信号のレベルが変化したりＳ／Ｎ比が低下することがない。つまり、本実施形態の光情報記録再生装置１００によれば、対物レンズを光束かつ正確に移動させつつも、制御信号や情報信号に関する処理を簡易に行うことができる。
【００４０】
さらに、本実施形態の光情報記録再生装置１００のように、コリメートレンズ２２によって光源２１からのレーザ光を平行光束に変換する光学系ではなく、有限共役系を採用した場合、各光学ユニット１０、２０間の光路長が変化しなくなるため、開口効率が変化するといった不都合も有効に解消される。
【００４１】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【００４２】
例えば上記実施形態では、光情報記録再生装置１００は、光源２１が第二の光学ユニット２０に配設された構成であるとして説明したが、これに限定されるものではなく、光源２１は装置１００そのもののフレームに配置、固定される構成であってもよい。ただし、この場合、コリメートレンズによって平行光束に変換されたレーザ光を使用する構成が好ましい。
【００４３】
また、上記実施形態では、スクリューを回動させることにより、各光学ユニットを移動させているが、コイル等を使用した電磁誘導式であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態の光情報記録再生装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の第二の光学ユニットの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態の第一の光学ユニット近傍の断面図である。
【図４】本発明の実施形態の各光学ユニットの駆動制御に関するブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  第一の光学ユニット
１２  立ち上げミラー
１３  対物レンズ
２０  第二の光学ユニット
２１  光源
２９  複合センサ
３１、３２  モータ
３３、３４  スクリュー
３５  測距センサ
５０  ピックアップ部
７０  コントローラ
【図１】
2007141301.tif 000003
【図２】
2007141301.tif 000004
【図３】
2007141301.tif 000005
【図４】
2007141301.tif 000006