(57)【要約】【課題】  トラッキングエラー信号にオフセットが生じず、良好な記録再生品質が得られる光ピックアップを提供する。【解決手段】  ホログラム素子８はディスク１５で反射したレーザビームを分割し、分割されたレーザビームはフォトディテクタ５が有する受光面で受光され、アクチュエータ１４によりレンズホルダ１２と対物レンズ１１とホログラム素子８は一体でトラッキング方向に駆動される。【選択図】      図１
2007141284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源から射出された光ビームをディスクに集光する対物レンズと、前記ディスクで反射した前記光ビームを分割するホログラム素子と、分割された光ビームを受光する受光手段と、液晶素子と、該液晶素子を駆動する液晶駆動ＩＣと、波長選択性アパーチャと、
前記対物レンズと前記ホログラム素子と前記液晶素子と前記液晶駆動ＩＣと前記波長選択性アパーチャとを保持する保持部材と、
該保持部材と前記対物レンズと前記ホログラム素子と前記液晶素子と前記液晶駆動ＩＣと前記波長選択性アパーチャとを一体でトラッキング方向にシフト駆動する駆動手段と、を備えることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
光源と、該光源から射出された光ビームをディスクに集光する対物レンズと、前記ディスクで反射した前記光ビームを分割する分割手段と、分割された光ビームを受光する受光手段と、前記対物レンズと前記分割手段とを保持する保持部材と、該保持部材と前記対物レンズと前記分割手段とを一体でトラッキング方向にシフト駆動する駆動手段と、を備えることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項３】
前記分割手段は、ホログラム素子であ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】
前記保持部材は、液晶素子と、該液晶素子を駆動する液晶駆動ＩＣとを備え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５】
前記保持部材は、液晶素子と、波長選択性アパーチャとを備えることを特徴とする請求項２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、光ピックアップの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ等の記録再生を行うディスク装置においては、ディスク上のトラックにビームスポットを追従させる制御であるトラッキングサーボが行われる。
【０００３】
従来のディスク装置に備えられる光ピックアップとしては例えば、特許文献１に、高密度ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤの全てに対して記録再生を行える光ピックアップが開示されている。この光ピックアップでは、高密度ＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ１から射出されたレーザビームは、液晶型素子ＬＣＤにより球面収差が補正され、絶縁基材ＳＵＢによりコマ収差が補正され、対物レンズＯＢＬによりディスクに集光され、ディスクで反射したレーザビームが光検出器Ｓ１で受光される。また、ＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２およびＣＤ用のレーザダイオードＬＤ３から射出されたレーザビームは、液晶型素子ＬＣＤにより球面収差が補正され、絶縁基材ＳＵＢによりコマ収差が補正され、対物レンズＯＢＬによりディスクに集光され、ディスクで反射したレーザビームが光検出器Ｓ２で受光される。そして、上記光検出器Ｓ１およびＳ２の出力信号に基づき再生信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号が検出され、このトラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号に基づきアクチュエータＡＣＴが対物レンズＯＢＬを駆動し、トラッキングサーボおよびフォーカスサーボが行われる。
【特許文献１】特開２００５−１５８１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の光ピックアップには次のような問題点がある。上記光ピックアップではトラッキングエラー信号の検出にいわゆるプッシュプル法を使用していると考えられる。プッシュプル法は、図６のように、光検出器の受光面が２分割されており、各受光面からの出力信号の差分を取り、トラッキングエラー信号を検出する方法である。トラッキングサーボでは、対物レンズがアクチュエータによってディスク半径方向にシフト駆動される。図６（ｂ）は、対物レンズの光軸がレーザビームの光軸からシフトしていない状態を示し、ビームスポットは受光面中央に位置している。この場合ビームスポットがディスクのトラック中央に集光していれば、各受光面の出力信号は等しいのでトラッキングエラー信号は０となる。しかし、対物レンズがアクチュエータによりシフトすると、図６（ａ）（ｃ）のように、ビームスポットが受光面中央からシフトし、ビームスポットがディスクのトラック中央に集光していても、各受光面からの出力信号がアンバランスとなり、トラッキングエラー信号は０とならない。これはいわゆるトラッキングエラー信号のオフセットが生じた状態であり、このオフセットによりビームスポットはトラック中央からずれた位置に追従することとなり、記録再生に悪影響を及ぼす。
【０００５】
本発明は上記問題点を鑑み、トラッキングエラー信号にオフセットが生じず、良好な記録再生品質が得られる光ピックアップ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】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の光ピックアップは、光源と、該光源から射出された光ビームをディスクに集光する対物レンズと、前記ディスクで反射した前記光ビームを分割する分割手段と、分割された光ビームを受光する受光手段と、前記対物レンズと前記分割手段とを保持する保持部材と、該保持部材と前記対物レンズと前記分割手段とを一体でトラッキング方向にシフト駆動する駆動手段と、を備えることを特徴とする。前記分割手段は、例えばホログラム素子であればよい。
【０００７】
これにより、対物レンズがトラッキング方向にシフトしてもトラッキングエラー信号にオフセットが生じず、光ビームは常にディスク上のトラックに追従し、良好な記録再生品質が得られる。
【０００８】
また、本発明の光ピックアップは、前記保持部材は、液晶素子と、該液晶素子を駆動する液晶駆動ＩＣとを備えることを特徴とする。これにより、液晶駆動ＩＣから液晶素子に供給される駆動信号の数は制限されず、最大数を使用することができ、高精度に液晶素子を駆動しディスク上に生じる収差を補正できる。
【０００９】
また、本発明の光ピックアップは、前記保持部材は、液晶素子と、波長選択性アパーチャとを備えることを特徴とする。これにより、液晶素子でディスク上に生じる球面収差を補正する場合に対物レンズがトラッキング方向にシフトしても、ディスク上にコマ収差が生じない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光ピックアップによれば、トラッキングエラー信号にオフセットが生じず、良好な記録再生品質が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの記録再生に対応した光ピックアップの構成を概略的に示す。
【００１２】
この光ピックアップは、ＢＤ用レーザダイオード（以下、ＬＤ）１、ダイクロプリズム２、ＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ３、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）４、フォトディテクタ５、コリメータレンズ６、ミラー７、ホログラム素子８、波長選択性アパーチャ９、液晶素子１０、ＢＤ用対物レンズ１１、レンズホルダ１２、液晶駆動ＩＣ１３、アクチュエータ１４を有する。
【００１３】
レンズホルダ１２には、ＢＤ用対物レンズ１１の他、ホログラム素子８、波長選択性アパーチャ９、液晶素子１０、液晶駆動ＩＣ１３が搭載される。そして、レンズホルダ１２は、ピックアップベース（不図示）と複数のサスペンションワイヤ（不図示）で接続され保持される。アクチュエータ１４は、レンズホルダ１２に設けられるフォーカスコイルおよびトラッキングコイル（不図示）と、ピックアップベースに設けられたマグネット（不図示）から成り、フォーカスコイルおよびトラッキングコイルにサスペンションワイヤから駆動電流が供給される。
【００１４】
ＢＤを記録再生する場合、ＢＤ用ＬＤ１は波長が４０５ｎｍの青色レーザビームを射出する。ＢＤ用ＬＤ１から射出された青色レーザビームはダイクロプリズム２、ＰＢＳ４を順に透過し、コリメータレンズ６に入射し、コリメータレンズ６から平行光となって射出する。
【００１５】
コリメータレンズ６から射出された平行光である青色レーザビームは、ミラー７で反射し、ホログラム素子８を通過し、波長選択性アパーチャ９に入射する。波長選択性アパーチャ９は、波長に応じて開口制限を行うものであるが、青色レーザビームは素通しする。波長選択性アパーチャ９を素通りした青色レーザビームは液晶素子１０に入射する。液晶素子１０は液晶駆動ＩＣ１３により電圧を印加され、通過するレーザビームの波面を変化させるものであるが、ここでは液晶素子１０に電圧は印加せず通過する青色レーザビームは素通しさせる。液晶素子１０を素通りした青色レーザビームは、ＢＤ用対物レンズ１１に入射する。そして、ＢＤ用対物レンズ１１により青色レーザビームは開口数０．８５でディスク１５のカバー層（厚み０．１ｍｍ）を介して記録面に集光される。
【００１６】
ディスク１５の記録層で反射された青色レーザビームは、ＢＤ用対物レンズ１１、液晶素子１０、波長選択性アパーチャ９を順に通過し、ホログラム素子８により分割される。分割された青色レーザビームは、ミラー７で反射され、コリメータレンズ６を通過し、ＰＢＳ４で反射され、フォトディテクタ５の受光面に集光される。
【００１７】
フォトディテクタ５の出力信号から再生信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号が生成される。そして、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に基づきアクチュエータ１４が、レンズホルダ１２をＢＤ用対物レンズ１１、ホログラム素子８、波長選択性アパーチャ９、液晶素子１０、液晶駆動ＩＣ１３と共にフォーカス方向（ディスク面垂直方向）、トラッキング方向（ディスク面半径方向）に駆動し、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われる。
【００１８】
次に、ＤＶＤを記録再生する場合、ＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ３は波長が６５０ｎｍの赤色レーザビームを射出する。ＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ３から射出された赤色レーザビームはダイクロプリズム２で反射され、ＰＢＳ４を透過し、コリメータレンズ６に入射し、コリメータレンズ６から平行光となって射出する。
【００１９】
コリメータレンズ６から射出された平行光である赤色レーザビームは、ミラー７で反射し、ホログラム素子８を通過し、波長選択性アパーチャ９に入射する。波長選択性アパーチャ９は、通過する赤色レーザビームを開口数０．６に開口制限する。波長選択性アパーチャ９を通過した赤色レーザビームは液晶素子１０に入射する。液晶素子１０は液晶駆動ＩＣ１３により電圧を印加され、通過する赤色レーザビームの波面を変化させ、ＢＤとＤＶＤとのレーザ波長の違いおよびディスクのカバー層厚みの違いによるディスク１５の記録面における球面収差を補正する。
【００２０】
液晶素子１０を通過した赤色レーザビームは、ＢＤ用対物レンズ１１に入射する。そして、ＢＤ用対物レンズ１１により赤色レーザビームは開口数０．６でディスク１５のカバー層（厚み０．６ｍｍ）を介して記録面に集光される。
【００２１】
ディスク１５の記録面で反射された赤色レーザビームは、ＢＤ用対物レンズ１１、液晶素子１０、波長選択性アパーチャ９を順に通過し、ホログラム素子８により分割される。分割された赤色レーザビームは、ミラー７で反射され、コリメータレンズ６を通過し、ＰＢＳ４で反射され、フォトディテクタ５の受光面に集光される。
【００２２】
フォトディテクタ５の出力信号から再生信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号が生成され、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われるのは、前述したＢＤの場合と同様である。
【００２３】
次に、ＣＤを記録再生する場合、ＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ３は波長が７８０ｎｍの赤外レーザビームを射出する。ＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ３から射出された赤外レーザビームはダイクロプリズム２で反射され、ＰＢＳ４を透過し、コリメータレンズ６に入射し、コリメータレンズ６から平行光となって射出する。
【００２４】
コリメータレンズ６から射出された平行光である赤外レーザビームは、ミラー７で反射し、ホログラム素子８を通過し、波長選択性アパーチャ９に入射する。波長選択性アパーチャ９は、通過する赤外レーザビームを開口数０．４５に開口制限する。波長選択性アパーチャ９を通過した赤外レーザビームは液晶素子１０に入射する。液晶素子１０は液晶駆動ＩＣ１３により電圧を印加され、通過する赤外レーザビームの波面を変化させ、ＢＤとＣＤとのレーザ波長の違いおよびディスクのカバー層厚みの違いによるディスク１５の記録面における球面収差を補正する。
【００２５】
液晶素子１０を通過した赤外レーザビームは、ＢＤ用対物レンズ１１に入射する。そして、ＢＤ用対物レンズ１１により赤外レーザビームは開口数０．４５でディスク１５のカバー層（厚み１．２ｍｍ）を介して記録面に集光される。
【００２６】
ディスク１５の記録面で反射された赤外レーザビームは、ＢＤ用対物レンズ１１、液晶素子１０、波長選択性アパーチャ９を順に通過し、ホログラム素子８により分割される。分割された赤外レーザビームは、ミラー７で反射され、コリメータレンズ６を通過し、ＰＢＳ４で反射され、フォトディテクタ５の受光面に集光される。
【００２７】
フォトディテクタ５の出力信号から再生信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号が生成され、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われるのは、前述したＢＤの場合と同様である。
【００２８】
前述したように、ホログラム素子８は、ディスク１５からの反射光を分割する。図２に、ホログラム素子８のホログラム面が２分割である場合の、各ホログラム面とフォトディテクタ５が有する受光面上のスポットとの対応を示す。フォトディテクタ５は、フォーカスエラー信号検出用の受光面５ａ、再生信号検出用の受光面５ｂ、トラッキングエラー信号検出用の受光面５ｃを有する。受光面５ａおよび受光面５ｃには、各ホログラム面で回折されたレーザビームにより２つの半円状スポットが形成される。また、受光面５ｄには、各ホログラム面で回折されたレーザビームにより１つの円形スポットが形成される。
【００２９】
図３に、ディスク記録面上のレーザビームの各フォーカス状態における受光面上のスポットを示す。図３（ａ）は、ディスク１５がＢＤ用対物レンズ１１に近い状態、図３（ｂ）は、レーザビームがディスク１５の記録面に合焦している状態、図３（ｃ）は、ディスク１５がＢＤ用対物レンズ１１から遠い状態を示す。
【００３０】
ここで図３のように、受光面５ａの分割された各受光面をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆとする。図３（ａ）（ｂ）（ｃ）とフォーカス状態が変化するにつれ、ＡＢＣ領域に形成される半円状スポットの大きさが小さくなり、ＤＥＦ領域に形成される半円状スポットの大きさが大きくなり、合焦している図３（ｂ）のときに左右の半円状スポットの大きさが同じになる。フォーカスエラー信号は、ＦＥ＝（ＳA＋ＳC−ＳB）−（ＳD＋ＳF−ＳE）（ただし、Ｓi：各領域の出力信号）で表され、図３（ａ）でＦＥ＞０、図３（ｂ）でＦＥ＝０、図３（ｃ）でＦＥ＜０となる。
【００３１】
また、図３のように、受光面５ｃの分割された各受光面をＧ、Ｈとする。図３（ａ）（ｂ）（ｃ）とフォーカス状態が変化するにつれ、Ｇ領域に形成される半円状スポットの大きさが小さくなり、Ｈ領域に形成される半円状スポットの大きさが大きくなり、合焦している図３（ｂ）のときに左右の半円状スポットの大きさが同じになる。トラッキングエラー信号は、ＴＥ＝ＳG−ＳH（ただし、Ｓi：各領域の出力信号）で表され、ディスク１５のトラック中央にビームスポットが位置する場合、図３（ａ）でＴＥ＞０、図３（ｂ）でＴＥ＝０、図３（ｃ）でＴＥ＜０となる。よって、フォーカスサーボが行われ、図３（ｂ）のレーザビームがディスク記録面上に合焦している状態のときに、トラッキングエラー信号は正しい値となる。
【００３２】
ここで、トラッキングサーボ中、ＢＤ用対物レンズ１１はトラッキング方向にシフト駆動される。図４（ｂ）に、フォーカスサーボによりディスク記録面にレーザビームが合焦し、ディスクのトラック中央にビームスポットが位置し、ＢＤ用対物レンズ１１の光軸がレーザビームの光軸からシフトしていない場合の、受光面５ｃにおけるスポットを示す。この場合、トラッキングエラー信号ＴＥは０となる。そして、トラッキングサーボによりＢＤ用対物レンズ１１がトラッキング方向にシフトし、ＢＤ用対物レンズ１１の光軸がレーザビームの光軸からずれた場合を図４（ａ）（ｃ）に示す。前述したように、ホログラム素子８はＢＤ用対物レンズ１１と共にレンズホルダ１２に搭載されているので、ＢＤ用対物レンズ１１がシフトすると、ホログラム素子８も同様にシフトし、受光面５ｃ上の各半円状スポットは形状を変えないまま各領域の受光面（Ｇ、Ｈ）上をシフトする。よって、図４（ａ）（ｃ）の状態でディスクのトラック中央にビームスポットが位置していれば、左右の受光面からの出力信号にアンバランスは生じず、トラッキングエラー信号ＴＥは０となり、オフセットが生じない。これにより、常にレーザビームはトラックに追従し、記録再生品質が向上する。
【００３３】
また、本発明に係る光ピックアップでは、液晶素子１０と液晶駆動ＩＣ１３とがレンズホルダ１２に搭載されている。液晶素子１０は、液晶材料とそれを両側から挟み込む電極とを備える。電極の少なくとも片側は輪帯パターンが形成され、電極に電圧を印加することで液晶素子１０を通過するレーザビームの波面が変化し、ＤＶＤおよびＣＤの記録再生時にディスク記録面上に生じるレーザビームの球面収差を補正する。
【００３４】
また、液晶駆動ＩＣ１３は、図５（ａ）に示すように、５つの入力信号に対して、最大１２個の液晶駆動出力信号を液晶素子１０の電極に出力可能である。従来、液晶駆動ＩＣ１３はピックアップベースに搭載され、その場合のレンズホルダ１２に搭載された部品への信号供給の様子を図５（ｂ）に示す。前述したように、レンズホルダ１２はサスペンションワイヤによってピックアップベースと接続され保持される。レンズホルダ１２に搭載されたフォーカスコイル１４ａおよびトラッキングコイル１４ｂにサスペンションワイヤによってピックアップベースから２つずつの計４つの駆動信号が供給される。スペースの制限からサスペンションワイヤの本数にも制限があり、ここでは１０本の制限があるとする。すると、ピックアップベースに搭載された液晶駆動ＩＣ１３からレンズホルダ１２に搭載された液晶素子１０にサスペンションワイヤにより供給できる液晶駆動出力信号は１２個のうち６つに制限される。
【００３５】
一方、本発明では、液晶駆動ＩＣ１３がレンズホルダ１２に搭載され、その場合の信号供給の様子を図５（ｃ）に示す。レンズホルダ１２に搭載されたフォーカスコイル１４ａおよびトラッキングコイル１４ｂにサスペンションワイヤによってピックアップベースから２つずつの計４つの駆動信号が供給される。また、レンズホルダ１２に搭載された液晶駆動ＩＣ１３にサスペンションワイヤによってピックアップベースから５つの入力信号が供給される。そして、レンズホルダ１２に搭載された液晶素子１０は、液晶駆動ＩＣ１３からフレキシブル基板等により１２個の液晶駆動出力信号の供給を受けることができる。このように本発明では、液晶駆動ＩＣ１３がレンズホルダ１２に搭載されているので、従来のようにサスペンションワイヤの本数制限によって液晶素子１０に供給される液晶駆動出力信号が制限されることがなく、液晶駆動ＩＣ１３が出力可能な液晶駆動出力信号を全て使用できる。これにより、より高精度に液晶素子１０を通過するレーザビームの波面を変化させ球面収差補正することが可能となる。
【００３６】
また、本発明では、レンズホルダ１２に液晶素子１０と波長選択性アパーチャ９を搭載している。これにより、液晶素子１０と波長選択性アパーチャ９が機能するＤＶＤおよびＣＤの記録再生時、トラッキングサーボによりＢＤ用対物レンズ１１がトラッキング方向にシフトしても、液晶素子１０と波長選択性アパーチャ９も共にシフトするので、ディスク記録面上にレーザビームのコマ収差が発生することはない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】は、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの記録再生に対応した光ピックアップの構成を概略的に示す図である。
【図２】は、ホログラム素子のホログラム面が２分割である場合の各ホログラム面とフォトディテクタが有する受光面上のスポットとの対応を示す図である。
【図３】は、ディスク記録面上のレーザビームの各フォーカス状態における受光面上のスポットを示す図である。
【図４】は、本発明において、ＢＤ用対物レンズのトラッキング方向の各シフト位置での、トラッキングエラー信号検出用受光面におけるスポットを示す図である。
【図５】は、液晶駆動ＩＣの入出力（（ａ））、従来におけるレンズホルダに搭載された部品へのサスペンションワイヤによる信号供給の様子（（ｂ））、本発明におけるレンズホルダに搭載された部品へのサスペンションワイヤによる信号供給および液晶駆動ＩＣから液晶素子への信号供給の様子（（ｃ））を示す図である。
【図６】は、従来において、対物レンズのトラッキング方向の各シフト位置での、受光面におけるスポットを示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    ＢＤ用ＬＤ
２    ダイクロプリズム
３    ＤＶＤ／ＣＤ用ＬＤ
４    ＰＢＳ
５    フォトディテクタ
６    コリメータレンズ
７    ミラー
８    ホログラム素子
９    波長選択性アパーチャ
１０    液晶素子
１１    ＢＤ用対物レンズ
１２    レンズホルダ
１３    液晶駆動ＩＣ
１４    アクチュエータ
１５    ディスク
【図１】
2007141284.tif 000003
【図２】
2007141284.tif 000004
【図３】
2007141284.tif 000005
【図４】
2007141284.tif 000006
【図５】
2007141284.tif 000007
【図６】
2007141284.tif 000008