(57)【要約】【課題】  受光面と光ディスクからの戻り光束との位置ずれがフォーカスエラー信号に与える影響を軽減させることのできるフォーカス検出装置を提供する。【解決手段】  非点収差発生部５により光ディスクからの戻り光束Ｌ２に非点収差を発生させ、次いで光束分割部６により戻り光束Ｌ２を少なくとも２つ以上に分割した後、この戻り光束を受光部７ａ〜７ｄに入射させて電気信号に変換してフォーカスエラーを検出する。また、光束分割部６によって分割された少なくとも２つ以上の戻り光束Ｌ２を、それぞれ独立した受光部７ａ〜７ｄに入射するように受光部７ａ〜７ｄを分離して配置している。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射したレーザ光をコリメータレンズ、ビームスプリッタ、対物レンズをそれぞれ介して光ディスク側に照射する往路と、前記光ディスク側からの戻り光を前記対物レンズ、前記ビームスプリッタをそれぞれ介して光検出器に照射する復路とを有する光ピックアップに用いられ、かつ前記ビームスプリッタと前記光検出器との間に介挿されて非点収差法によってフォーカスエラーを検出するために用いられるフォーカス検出装置であって、
前記ビームスプリッタ側から入射する戻り光の光束に所定の非点収差を付与する非点収差発生部と、
前記非点収差発生部から出射し非点収差が付与された光束を複数に光分割して前記光検出器側へ出射する光束分割部とを、
一体化してなることを特徴とするフォーカス検出装置。
【請求項２】
請求項1記載のフォーカス検出装置であって、
光透過性部材を有し、
前記非点収差発生部と前記光束分割部とを前記光透過性部材を用いて一体化してなることを特徴とするフォーカス検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報装置において、光情報の記録又は再生を行う光ピックアップ装置のフォーカス検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非点収差法は、光ピックアップ装置において標準的に採用されているフォーカスエラー検出方法である。従来の非点収差法では、戻り光束に非点収差を与えるためのシリンドリカルレンズや平板と、光ディスクからの戻り光束の受光面とが別構造であり、光束分割は上記受光面上で行われている。
【０００３】
受光面における光束の大きさは、数十ミクロンであり、この光束を光ディスクの走査方向とその方向に対する垂直方向とに４分割してフォーカスエラー信号を生成するため、光束と分割線との位置ずれについての許容度は、数ミクロンであり、各種光学部品の搭載精度及び信頼性への要求が厳しかった。
【０００４】
ところで、特許文献１及び特許文献２に開示された発明では、受光面と光束分割面とを別々にしているものの、上記特許文献１の場合における光束分割は、フォーカスとトラッキングの分離であり、非点収差法に必要な光束の４分割は、従来と同様に受光面上で行われている。
【０００５】
また、特許文献２に開示された発明では、光束分割後に非点収差を発生させる構造になっており、フォーカスエラー信号が非点収差法において一般的なＳ字形状にはならない。
【特許文献１】特開２００２−２５１７５３公報
【特許文献２】特開平７−１７６０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示された発明では、フォーカス系については、光束分割素子を利用しない従来の非点収差法と同じであるため、製造時に要求される搭載精度も従来と同様になるという問題がある。
【０００７】
また、上記特許文献２に開示された発明では、上述したようにフォーカスエラー信号が非点収差法において一般的なＳ字形状にはならず、さらに全ての部品が別体になっているため、搭載精度や信頼性の点で不十分であるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、受光面と光ディスクからの戻り光束との位置ずれがフォーカスエラー信号に与える影響を軽減させることのできるフォーカス検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、光源から出射したレーザ光をコリメータレンズ、ビームスプリッタ、対物レンズをそれぞれ介して光ディスク側に照射する往路と、前記光ディスク側からの戻り光を前記対物レンズ、前記ビームスプリッタをそれぞれ介して光検出器に照射する復路とを有する光ピックアップに用いられ、かつ前記ビームスプリッタと前記光検出器との間に介挿されて非点収差法によってフォーカスエラーを検出するために用いられるフォーカス検出装置であって、前記ビームスプリッタ側から入射する戻り光の光束に所定の非点収差を付与する非点収差発生部と、前記非点収差発生部から出射し非点収差が付与された光束を複数に光分割して前記光検出器側へ出射する光束分割部とを、一体化してなることを要旨とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、光透過性部材を有し、前記非点収差発生部と前記光束分割部とを前記光透過性部材を用いて一体化してなることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の本発明によれば、ビームスプリッタ側から入射する戻り光の光束に所定の非点収差を非点収差発生部で付与し、非点収差発生部から出射し非点収差が付与された光束を光束分割部で複数に光分割して光検出器側へ出射するように、非点収差発生部と光束分割部とを一体化することで、戻り光束と光検出器との位置ずれの影響を軽減することが可能となる。
【００１２】
請求項２記載の本発明によれば、非点収差発生部と光束分割部とを光透過性部材を用いて一体化することで、これら非点収差発生部と光束分割部の位置ずれを成型時に生じる誤差の範囲内に維持することが可能である。これにより、光ピックアップ装置の製造時の寸法・搭載公差の拡大及び信頼性の確保が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。但し、以下の実施の形態に記載されている構成要素の相対配置や表示図面等は、特に決定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれらのみに限定するものではない。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態を適用した光ピックアップ装置の全体構成を示す光路図、図２は、本発明に係るフォーカス検出装置の第１実施形態を示す構成図である。
【００１５】
図１に示すように、光ピックアップ装置は、読み書き用のレーザ光Ｌ１を出力する半導体レーザ素子１と、レーザ光Ｌ１を平行光にするコリメータレンズ２と、往路と復路の光を分離するためのビームスプリッタ３と、光ディスクＤ上へレーザ光Ｌ１を集光させる対物レンズ４と、ビームスプリッタ３を介して反射してくる光ディスクＤからの戻り光束Ｌ２を集光する検出レンズ５ａと１方向にのみレンズ作用を呈するシリンドリカルレンズ５ｂから構成される非点収差発生部５と、戻り光束Ｌ２を光ディスクＤの走査方向に対して平行及び垂直な方向に４分割する光束分割部６と、４分割された戻り光束Ｌ２をそれぞれ入射させて検出する受光部としてのフォトディテクタ７ａ〜７ｄとを備えて構成されている。
【００１６】
すなわち、フォトディテクタ７ａ〜７ｄは、図２に示すように光束分割部６により４分割された戻り光束Ｌ２をそれぞれ独立して入射するように分離して配置されている。そして、非点収差発生部５と光束分割部６は、透明な合成樹脂材料で一体成形されている。
【００１７】
上記のように本実施形態では、非点収差発生部５にトーリック面が設けてあり、光ディスクＤ上のトラック走査方向を戻り光束Ｌ２の光軸によって非点収差発生部５に写像した方向と、トーリック面の曲率半径の最小又は最大となる方向が一致しないようにしている。
【００１８】
また、上記のように本実施形態では、非点収差を持つ戻り光束Ｌ２において主光線と光軸を含んだメリディオナル像面と、このメリディオナル像面に垂直なサジタル像面との間に光束分割部６が配置されており、この光束分割部６では、透明材料に四角錐状の凹部６ａを形成することにより、光束部分をピットの走査方向及びその垂直方向に４分割するようにしている。
【００１９】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２０】
半導体レーザ素子１は、読み書き用のレーザ光Ｌ１を出力し、このレーザ光Ｌ１は、コリメータレンズ２により平行光とされる。この平行光は往路と復路の光を分離するためのビームスプリッタ３、対物レンズ４を経て光ディスクＤ上へ光束が入射される。
【００２１】
そして、ディスクＤの情報面に照射されて反射した戻り光束Ｌ２は、復路の光学系を通り、ビームスプリッタ３で反射されて凸レンズよりなる検出レンズ５ａとシリンドリカルレンズ５ｂからなる非点収差発生部５を通過した後、光束分割部６を経てフォトディテクタ７ａ〜７ｄ上にパターンが形成される。
【００２２】
すなわち、光ディスクＤからの戻り光束Ｌ２は、最初に非点収差発生部５において光ディスクＤ側の面に設けられた円柱軸８が光ディスクＤの走査方向に対して４５度傾いたトーリック面を通過して非点収差を持つようになる。次いで、光束分割部６では、光ディスクＤ側の面に対して他方の面に設けられた四角錐状の凹部６ａの側面を通過する際に、光ディスクＤの走査方向とその垂直方向に４分割されて、側面の光軸に対する角度で決まる方向に進行する。
【００２３】
受光面には分割後の個々の戻り光束が照射される位置にフォトディテクタ７ａ〜７ｄが分離して配置され、光ディスクＤからの戻り光強度を検出するようにしている。そして、光ディスクＤからの戻り光束Ｌ２がフォトディテクタ７ａ〜７ｄにおいて変換された電気信号をＳ１〜Ｓ４とすると、（Ｓ１＋Ｓ３）−（Ｓ２＋Ｓ４）がフォーカスエラー信号となる。
【００２４】
なお、本実施形態では、光束分割部６によって戻り光束を４分割したが、これに限らず戻り光束Ｌ２を少なくとも２つ以上に分割しても略同様の効果が得られる。
【００２５】
このように本実施形態によれば、光束分割部６によって４分割された戻り光束Ｌ２を、それぞれ独立したフォトディテクタ７ａ〜７ｄに入射するようにフォトディテクタ７ａ〜７ｄを分離して配置したことにより、フォトディテクタ７ａ〜７ｄと光束分割部６を分離することとなり、戻り光束Ｌ２とフォトディテクタ７ａ〜７ｄとの位置ずれの影響を軽減することが可能になる。
【００２６】
また、本実施形態によれば、非点収差発生部５と光束分割部６を一体化構造としたことにより、これら非点収差発生部５と光束分割部６の位置ずれを成型時に生じる誤差の範囲内に維持することが可能であり、例えば合成樹脂の射出成形によって作成した場合には、金型の精度により数ミクロン程度の誤差に抑え込むことができる。したがって、光ピックアップ装置の製造時の寸法・搭載公差の拡大及び信頼性の確保が可能になる。
【００２７】
（第２実施形態）
図３は、本発明に係るフォーカス検出装置の第２実施形態を示す構成図である。なお、前記第１実施形態と同一又は対応する部分には、同一の符号を付して異なる構成及び作用についてのみ説明する。
【００２８】
図３に示すように、第２実施形態の光束分割部６では、透明材料にホログラム素子６ｂを設けることにより、光束部分をピットの走査方向及びその垂直方向に４分割するようにしている。
【００２９】
したがって、本実施形態では、光ディスクＤからの戻り光束Ｌ２は、最初に非点収差発生部５において光ディスクＤ側の面に設けられた円柱軸８が光ディスクＤの走査方向に対して４５度傾いたトーリック面を通過して非点収差を持つようになる。次いで、光束分割部６では、光ディスクＤ側の面に対して他方の面に設けられたホログラム素子６ｂを通過する際に、光ディスクＤの走査方向とその垂直方向に４分割されて、ホログラム素子６ｂの回折角で決まる方向に進行する。
【００３０】
受光面には分割後の個々の戻り光束が照射される位置に受光部としてのフォトディテクタ９ａ〜９ｄが分離して配置され、これらフォトディテクタ９ａ〜９ｄによりフォーカスエラー信号を生成する。
【００３１】
すなわち、ホログラム素子６ｂが持つ波長依存性に対応して、フォトディテクタ９ａ〜９ｄは、波長変動によるスポットの移動方向に長辺を持つ長方形とする。光ディスクＤからの戻り光束Ｌ２がフォトディテクタ９ａ〜９ｄにおいて変換された電気信号をＳ５〜Ｓ８とすると、（Ｓ５＋Ｓ７）−（Ｓ６＋Ｓ８）がフォーカスエラー信号となる。
【００３２】
このように本実施形態によれば、光束分割部６によって４分割された戻り光束Ｌ２を、それぞれ独立したフォトディテクタ９ａ〜９ｄに入射するようにフォトディテクタ９ａ〜９ｄを分離して配置したことにより、フォトディテクタ９ａ〜９ｄと光束分割部６を分離することとなり、戻り光束Ｌ２とフォトディテクタ９ａ〜９ｄとの位置ずれの影響を軽減することが可能になる。その他の構成及び作用は、前記第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態を適用した光ピックアップ装置の全体構成を示す光路図である。
【図２】本発明に係るフォーカス検出装置の第１実施形態を示す構成図である。
【図３】本発明に係るフォーカス検出装置の第２実施形態を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  半導体レーザ素子
３  ビームスプリッタ
５  非点収差発生部
６  光束分割部
６ａ  凹部
６ｂ  ホログラム素子
７ａ〜７ｄ  フォトディテクタ（光検出器）
８  円柱軸
９ａ〜９ｄ  フォトディテクタ（光検出器）
Ｌ１  レーザ光
Ｌ２  戻り光束
【図１】
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【図２】
2007048371.tif 000004
【図３】
2007048371.tif 000005