(57)【要約】【課題】光ピックアップ装置において、コリメートレンズが光軸方向に移動可能であることで、コリメートレンズから対物レンズへの光が非平行となる場合において、対物レンズが径方向にレンズシフトしたときに発生するコマ収差を、学習を行うことなく補正できるようにする。【解決手段】コリメートレンズ２が、ディスク６の厚みにより発生する球面収差を補正するために光軸７の方向へ変位可能である。対物レンズ３が、ディスク６の偏芯に追従するようにディスク６の径方向にレンズシフト可能である。光学系にコマ収差補正用の液晶素子８が配置される。液晶素子８は、コリメートレンズ２の変位量と対物レンズ３のレンズシフト量とに対応した電力が供給されることで、コリメートレンズ２が光軸方向にシフトするとともに対物レンズ３がレンズシフトすることにより発生するコマ収差を補正可能である。【選択図】図２
2007335037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源からの光をディスクへ集光するための対物レンズと、前記光源と対物レンズとの間に設けられたコリメートレンズとを備え、前記コリメートレンズは、前記ディスクの厚みにより発生する球面収差を補正するために光軸方向へ変位可能であり、前記対物レンズは、前記ディスクの偏芯に追従するように前記ディスクの径方向に沿ったトラッキング方向にレンズシフト可能であり、光学系にコマ収差補正用の液晶素子が配置され、前記液晶素子は、前記コリメートレンズの変位量と前記対物レンズのレンズシフト量とに対応した電力が供給されることで、前記コリメートレンズが光軸方向に変位するとともに前記対物レンズがレンズシフトすることにより発生するコマ収差を補正可能とされていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
光源と、前記光源からの光をディスクへ集光するための対物レンズと、前記光源と対物レンズとの間に設けられたコリメートレンズとを備え、前記コリメートレンズは、前記ディスクの厚みにより発生する球面収差を補正するために光軸方向へ変位可能であり、前記対物レンズは、前記ディスクの偏芯に追従するように前記ディスクの径方向に沿ったトラッキング方向にレンズシフト可能であり、前記対物レンズは、前記コリメートレンズの変位量と前記対物レンズのレンズシフト量とに対応した角度だけ傾けられることで、前記コリメートレンズが光軸方向に変位するとともに前記対物レンズがレンズシフトすることにより発生するコマ収差を補正可能とされていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ピックアップ装置に関し、特に、対物レンズとコリメートレンズとを備え、コリメートレンズが光軸方向に移動することによる非平行光学系の状態のもと、ディスク偏芯に対応して対物レンズをトラッキング方向へ追従させたときに発生するコマ収差を補正する機能を備えた光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置は、光ディスク装置の基幹部品であり、高倍速化および記録容量の向上に伴う高密度・高品位記録化に関する開発が活発に行われている。最近は、パーソナルコンピュータの普及に伴い、これらパーソナルコンピュータに搭載される光ディスク装置の数が増加し、これにあわせて光ピックアップ装置の普及率も高くなっている。
【０００３】
光記録情報媒体に対し記録、再生を行う従来の光ピックアップ装置の概略を、図７〜図９に示す。図７に示す光ピックアップ装置は、光源１と、コリメートレンズ２と、対物レンズ３と、ハーフミラー４と、受光素子５とを備えている。６は光ディスク、７は図示の光学系の光軸である。コリメートレンズ２は光軸７に沿った矢印ｆの方向に移動して、その位置を変更可能である。
【０００４】
このような構成において、図７に示すように、光源１から出射した光はコリメートレンズ２を通過して平行光となり、さらに対物レンズ３によりディスク６に集光する。その反射光は対物レンズ３からコリメートレンズ２を経てハーフミラー４にて反射され受光素子５に集光し、これによってディスク６内の情報を得る。
【０００５】
ディスク６は、その表面から記録面までの部分が透光性を有する樹脂にて形成されているが、その樹脂の部分の厚さが、製造誤差などの要因によって変動する。このディスク６の厚さの変動によって球面収差が生じるが、コリメートレンズ２が光軸７に沿った矢印ｆの方向に移動してその位置を変えることで、このようなディスク６の厚さの変化により発生する球面収差の補正を行う構成となっている。
【０００６】
ディスク６の厚み誤差にもとづく球面収差を補正した結果、図８に示すように、コリメートレンズ２から対物レンズ３への光が発散光学系となることがある。図９は、図８の状態からさらにディスク６の回転偏芯に追従して対物レンズ３がその径方向すなわち矢印ｅの方向に変位しレンズシフトした状態を示す。
【０００７】
このように対物レンズ３がレンズシフトしたことにより発生する波面収差を補正する例として、たとえば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１のものでは、発生した収差を検知したうえで、それに応じて補正手段としての液晶素子を動作させようとするものである。すなわち、収差についての学習を行ったうえで、その収差に対処しようとするものである。
【特許文献１】特開２００４−１０３０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、たとえば装置の電源を投入した直後に上記のような学習を行うことは、効率の低下につながり、装置の立ち上がりに時間を要することになってしまう。
また、図９に示すようにコリメートレンズ２から対物レンズ３への光が非平行な状態のときに対物レンズ３のレンズシフトを行うと、それにもとづくコマ収差が発生する。これは、図示のような発散光学系に限らず、収束光学系でも同様に発生する。この状態でディスク６に対し記録を行うと、ディスク６上に照射されたスポットにコマ収差が発生することから、記録品位の低下を招くことが懸念される。
【０００９】
そこで本発明は、コリメートレンズが光軸方向に移動可能であることで、コリメートレンズから対物レンズへの光が非平行となる場合において、対物レンズが径方向にレンズシフトしたときに発生するコマ収差を、学習を行うことなく補正できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するため本発明は、光源と、前記光源からの光をディスクへ集光するための対物レンズと、前記光源と対物レンズとの間に設けられたコリメートレンズとを備え、前記コリメートレンズは、前記ディスクの厚みにより発生する球面収差を補正するために光軸方向へ変位可能であり、前記対物レンズは、前記ディスクの偏芯に追従するように前記ディスクの径方向に沿ったトラッキング方向にレンズシフト可能であり、光学系にコマ収差補正用の液晶素子が配置され、前記液晶素子は、前記コリメートレンズの変位量と前記対物レンズのレンズシフト量とに対応した電力が供給されることで、前記コリメートレンズが光軸方向に変位するとともに前記対物レンズがレンズシフトすることにより発生するコマ収差を補正可能としたものである。
【００１１】
また本発明は、光源と、前記光源からの光をディスクへ集光するための対物レンズと、前記光源と対物レンズとの間に設けられたコリメートレンズとを備え、前記コリメートレンズは、前記ディスクの厚みにより発生する球面収差を補正するために光軸方向へ変位可能であり、前記対物レンズは、前記ディスクの偏芯に追従するように前記ディスクの径方向に沿ったトラッキング方向にレンズシフト可能であり、前記対物レンズは、前記コリメートレンズの変位量と前記対物レンズのレンズシフト量とに対応した角度だけ傾けられることで、前記コリメートレンズが光軸方向に変位するとともに前記対物レンズがレンズシフトすることにより発生するコマ収差を補正可能としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発生するコマ収差量はコリメートレンズの変位量および対物レンズのレンズシフト量により求めることが可能であり、例えばディスクから受光素子に戻る反射光等からコマ収差に関する情報を抽出して対処するなどの学習を行う必要は無い。求められたコマ収差に対し、あらかじめコマ収差を与えるためのパターンが施された液晶素子を用いるか、または対物レンズのチルトにより発生するコマ収差を用いることで、その補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図１〜図３を参照して説明する。
図１および図２において、１は光源、２はコリメートレンズ、３は対物レンズ、４はハーフミラー、５は受光素子、６は光ディスク、７は、光源１の発光点とコリメートレンズ２の主点とを結ぶ直線により決定される光軸である。コリメートレンズ２は、光軸２の方向に移動して変位可能である。コリメートレンズ２と対物レンズ３との間における対物レンズ３の近傍の光路中には、液晶素子８が設けられている。この液晶素子８は、コマ収差を発生するためのパターンが施されている。
【００１４】
このような構成において、光源１から出射した光２０は、コリメートレンズ２および液晶素子８を通過し対物レンズ３によりディスク６に集光する。そして、その反射光は対物レンズ３から液晶素子８およびコリメートレンズ２を経てハーフミラー４にて反射され受光素子５に集光し、これによってディスク６内の情報を得る仕組みとなっている。
【００１５】
図１の例では、ディスク６の厚みに対し球面収差が最小になるように、光軸７に沿ったコリメートレンズ２の位置の最適化がなされている。これにより、図１の例では、コリメートレンズ２から対物レンズ３へ向かう光２０が発散系になっている。図２では、さらに対物レンズ３がディスク６のもつ回転偏芯に追従して矢印ｅの方向にレンズシフトしている。これによって、図３に示すようなコマ収差ａが発生している。
【００１６】
図３において、ｂ１は、液晶素子８に電力を加えて発生させたコマ収差である。このコマ収差ｂ１によって、コマ収差ａをキャンセルしている。ｃ１は、コマ収差ａとコマ収差ｂ１とを重ね合わせた合成波面を示す。
【００１７】
ここで、コマ収差ａは、コリメートレンズ２の光軸７方向への変位量、および、対物レンズ３の径方向へのレンズシフト量より、一義的に決定することができる。液晶素子８には、このように一義的に決定されるコマ収差ａをキャンセル可能な量のコマ収差ｂ１を発生させるための電力を供給する。詳しくは、図２の例のように、ディスク６の厚みに対し球面収差が最小になるようにコリメートレンズ２の位置の最適化がなされ、かつ、対物レンズ３がディスク６のもつ回転偏芯に追従してレンズシフトされたことにより発生したコマ収差ａは、コリメートレンズ２の光軸７方向への変位量および対物レンズ３のレンズシフト量より一義的に決定できる電力量を液晶素子８に加えることで、キャンセルすることが可能である。
【００１８】
なお、図２の例ではコリメートレンズ２から対物レンズ３へ向かう光２０が発散系であったが、コリメートレンズ２から対物レンズ３へ向かう光が収束系であっても、同様のことを行うことが可能である。
【００１９】
（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施の形態について、図４〜図６を参照して説明する。
図４および図５において、１は光源、２は光軸７に沿って変位可能なコリメートレンズ、３は対物レンズ、４はハーフミラー、５は受光素子、６は光ディスクである。光軸７は、光源１の発光点とコリメートレンズ２の主点とを結ぶ直線により決定されるものである。図５において、ｄは対物レンズ３を任意に傾けた角度を示している。
【００２０】
このような構成において、光源１から出射した光２０はコリメートレンズ２を通過し対物レンズ３によりディスク６に集光し、その反射光は対物レンズ３からコリメートレンズ２を経てハーフミラー４にて反射され受光素子５に集光し、それによってディスク６内の情報を得る仕組みとなっている。
【００２１】
図４では、ディスク６の厚みに対し球面収差が最小になるように、光軸７に沿ったコリメートレンズ２の位置の最適化がなされたことにより、コリメートレンズ２から対物レンズ３へ向かう光が発散系になっている。また図５では、対物レンズ３がディスク６のもつ回転偏芯に追従して矢印ｅの方向にレンズシフトしている。これによって、図６に示すようなコマ収差ａが発生している。
【００２２】
図６において、ｂ２は、対物レンズ３を角度ｄだけ傾けることにより発生させた任意量のコマ収差である。このコマ収差ｂ２によって、コマ収差ａをキャンセルしている。ｃ２は、コマ収差ａとコマ収差ｂ２とを重ね合わせた合成波面を示す。
【００２３】
ここで、コマ収差ａは、コリメートレンズ２の光軸７方向への変位量、および、対物レンズ３の径方向へのレンズシフト量より、一義的に決定することができる。コマ収差ｂ２を発生させるために対物レンズ３を傾ける角度ｄは、コリメートレンズ２の光軸７方向への変位量および対物レンズ３のレンズシフト量より、一義的に決定することができる。詳しくは、図５の例のように、ディスク６の厚みに対し球面収差が最小になるようにコリメートレンズ２の位置の最適化がなされ、かつ、対物レンズ３がディスク６のもつ回転偏芯に追従してレンズシフトされたことにより発生したコマ収差ａは、コリメートレンズ２の光軸７方向への変位量、および、対物レンズ３のレンズシフト量より一義的に決定できる任意角度ｄだけ対物レンズ３を傾けることでキャンセルすることが可能となる。
【００２４】
なお、図５の例ではコリメートレンズ２から対物レンズ３へ向かう光２０が発散系であったが、コリメートレンズ２から対物レンズ３へ向かう光が収束系でも、同様のことを行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の光ピックアップ装置は、発生するコマ収差量をコリメートレンズの位置および対物レンズのレンズシフト量により求めることが可能であり、例えばディスクから受光素子に戻る反射光等からコマ収差に関する情報を抽出して対処するなどの学習を行う必要は無く、また求められたコマ収差に対し、あらかじめコマ収差を与えるためのパターンが施された液晶素子を用いるか、または対物レンズのチルトにより発生するコマ収差を用いることで、その補正を行うことができるため、対物レンズとコリメートレンズとを備え、コリメートレンズが光軸方向に移動することによる非平行光学系の状態のもと、ディスク偏芯に対応して対物レンズをトラッキング方向へ追従させたときに発生するコマ収差を補正する機能を備えた光ピックアップ装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１の光ピックアップ装置の概略構成図
【図２】図１の光ピックアップ装置の動作状態を示す概略構成図
【図３】図１の光ピックアップ装置によってコマ収差を補正する原理を示す図
【図４】本発明の実施の形態２の光ピックアップ装置の概略構成図
【図５】図４の光ピックアップ装置の動作状態を示す概略構成図
【図６】図４の光ピックアップ装置によってコマ収差を補正する原理を示す図
【図７】従来の光ピックアップ装置の概略構成図
【図８】図７の光ピックアップ装置の動作状態を示す概略構成図
【図９】図７の光ピックアップ装置の他の動作状態を示す概略構成図
【符号の説明】
【００２７】
１    光源
２    コリメートレンズ
３    対物レンズ
６    光ディスク
７    光軸
８    液晶素子
【図１】
2007335037.tif 000003
【図２】
2007335037.tif 000004
【図３】
2007335037.tif 000005
【図４】
2007335037.tif 000006
【図５】
2007335037.tif 000007
【図６】
2007335037.tif 000008
【図７】
2007335037.tif 000009
【図８】
2007335037.tif 000010
【図９】
2007335037.tif 000011