(57)【要約】【課題】  複数の信号記録層が設けられている光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置において生じる球面収差の補正機構を提供する。【解決手段】  レーザー光の発散角度を修正変更するとともに光軸方向へ変位することによって球面収差を補正するコリメートレンズ６と、該コリメートレンズ６を光軸方向へ変位させるとき回転駆動される収差補正用モーター７と、該収差補正用モーター７によって回転駆動されるとともに螺旋状の送り溝７ｂが周縁に形成されているリードスクリュー７ａを設け、前記リードスクリュー７ａに形成されている送り溝７ｂのピッチを変化させたことを特徴とする。【選択図】  図１
2013089274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーダイオードから放射されるレーザー光を対物レンズの集光動作にて生成されるレーザースポットによって光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うように構成された光ピックアップ装置であり、レーザー光の発散角度を修正変更するとともに光軸方向へ変位することによって球面収差を補正するコリメートレンズと、該コリメートレンズを光軸方向へ変位させるとき回転駆動される収差補正用モーターと、該収差補正用モーターによって回転駆動されるとともに螺旋状の送り溝が周縁に形成されているリードスクリューを設け、前記リードスクリューに形成されている送り溝のピッチを変化させたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
球面収差の補正量に対応させて送り溝のピッチを変化させたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
収差補正用モーターの所定回転に対する補正量が一定になるように送り溝のピッチを変化させたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
収差補正用モーターとしてステッピングモーターを使用したことを特徴とする請求項１から請求項３に記載の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、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作をレーザー光によって行う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から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。
【０００３】
信号記録層に記録されている信号の光ピックアップ装置による読み出し動作は、レーザーダイオードから放射されるレーザー光を信号記録層に照射させ、該信号記録層から反射されるレーザー光の変化を光検出器によって検出することによって行われている。
【０００４】
また、最近では、信号記録層が１層ではなく複数、例えば４つの層が設けられている４層式の光ディスクが製品化されており、斯かる複数の信号記録層が設けられている光ディスクの各信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る光ピックアップ装置も製品化されている。
【０００５】
図３はＢｌｕ−ｒａｙ規格にて規定されている４層式の光ディスクＤの信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２及びＬ３に記録されている信号を読み出すように構成された光ピックアップ装置の光学構成図であり、同図を参照にして光ピックアップ装置について説明する。
【０００６】
図３において、１は例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光であるレーザー光を放射するレーザーダイオード、２は前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光が入射される回折格子であり、レーザー光を０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光である２つのサブビームに分離する回折格子部２ａと入射されるレーザー光をＳ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板２ｂとより構成されている。
【０００７】
３は前記回折格子２を透過したレーザー光が入射される偏光ビームスプリッタであり、Ｓ偏光光に変換されたレーザー光の多くを反射し、Ｐ方向に偏光されたレーザー光を透過させる制御膜３ａが設けられている。４は前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光の中の前記偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａを透過したレーザー光が照射される位置に設けられているモニター用光検出器であり、その検出出力は前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光の出力を制御するために使用される。
【０００８】
５は前記偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａにて反射されたレーザー光が入射される位置に設けられている１／４波長板であり、入射されるレーザー光を直線偏光光から円偏光光に、また反対に円偏光光から直線偏光光に変換する作用を成すものである。６は前記１／４波長板５を透過したレーザー光が入射されるとともに入射されるレーザー光の発散角度を平行光等に修正変更するコリメートレンズであり、収差補正用モーター７によって光軸方向へ変位せしめられるように構成されている。前記コリメートレンズ６の光軸方向への変位動作によって光ディスクＤの信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とディスク面との間に設けられている保護層の厚さの相違に基づいて生じる球面収差を補正することが出来るように構成されている。
【０００９】
８は前記コリメートレンズ６を透過したレーザー光が入射される位置に設けられている立ち上げミラーであり、入射されるレーザー光の出射方向を９０度変更し、該レーザー光を光ディスクＤの信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に集光させるべく設けられている対物レンズ９方向に反射させる作用を成すものである。
【００１０】
斯かる構成において、前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光は、回折格子２、偏光ビームスプリッタ３、１／４波長板５、コリメートレンズ６及び立ち上げミラー８を介して対物レンズ９に入射された後、該対物レンズ９の集光動作によって光ディスクＤの信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３にレーザースポットとして照射されるが、該信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に照射されたレーザー光は戻り光として対物レンズ９側へ反射されることになる。
【００１１】
光ディスクＤの信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３から反射された戻り光は、対物レンズ９、立ち上げミラー８、コリメートレンズ６及び１／４波長板５を通して偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａに入射される。このようにして偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａに入射される戻り光は、前記１／４波長板５による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変更されている。従って、斯かる戻り光は前記制御膜３ａにて反射されることはなく、制御用レーザー光として該制御膜３ａを透過することになる。
【００１２】
１０は前記偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａを透過した制御用レーザー光が入射されるセンサーレンズであり、ＰＤＩＣと呼ばれる光検出器１１に設けられている受光部に制御用レーザー光に非点収差を付加させて照射する作用を成すものである。前記光検出器１１には、後述する４分割センサー等が設けられており、メインビームの照射動作によって光ディスクＤの信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に記録されている信号の読み出し動作に伴う信号生成動作及び非点収差法によるフォーカス制御動作を行うためのフォーカスエラー信号の生成動作、そして２つのサブビームの照射動作によってトラッキング制御動作を行うためのトラッキングエラー信号の生成動作を行うように構成されている。斯かる各種の信号生成のための制御動作は、周知であるので、その説明は省略する。
【００１３】
前述したように光ピックアップ装置は構成されているが、斯かる構成において、前記対物レンズ９は、光ピックアップ装置を構成する基台に４本またし６本の支持ワイヤーによって光ディスクＤの信号面に対して垂直方向、即ちフォーカシング方向への変位動作及び光ディスクＤの径方向、即ちトラッキング方向への変位動作を可能に支持されているレンズホルダーと呼ばれる部材に搭載されている。
【００１４】
以上に説明したように光ピックアップ装置は構成されているが、次に斯かる構成の光ピックアップ装置の信号読み出し動作について説明する。
【００１５】
光ディスクＤの信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に記録されている信号の読み出し動作を行うための操作を行うと、レーザーダイオード駆動回路(図示せず)からレーザーダイオード１に対して前もって設定されているレーザー出力を得るための駆動信号が供給され、該レーザーダイオード１から所望の出力のレーザー光が放射されることになる。
【００１６】
前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光は回折格子２に入射され、該回折格子２に組み込まれている回折格子部２ａによってメインビームとサブビームに分離されるとともに１／２波長板２ｂによってＳ方向の直線偏光光に変換される。前記回折格子２を透過したレーザー光は偏光ビームスプリッタ３に入射され、該偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａによって多くのレーザー光が反射されるとともに一部のレーザー光が透過せしめられる。
【００１７】
前記制御膜３ａを透過したレーザー光はモニター用光検出器４に照射されるので、その照射されるレーザー光のレベルに応じたモニター信号が該モニター用光検出器４より出力されることになる。従って、斯かるモニター信号を利用してレーザーダイオード１に供給される駆動信号のレベルを制御することによってレーザーダイオード１から放射されるレーザー光の出力を所望のレベルになるように制御することが出来る。斯かる制御動作は、一般にレーザーの自動出力制御動作と呼ばれているものである。
【００１８】
前記偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａにて反射されたレーザー光は１／４波長板５に入射されて直線偏光光から円偏光光に変換された後にコリメートレンズ６に入射される。このようにしてコリメートレンズ６に入射されたレーザー光は平行光に変更されて立ち上げミラー８に入射されることになる。
【００１９】
前記立ち上げミラー８に入射されたレーザー光は、該立ち上げミラー８によって反射された後対物レンズ９に入射される。このように前記対物レンズ９には前述した光学経路を通してレーザー光が入射されるので、該対物レンズ９による集光動作が行われることになる。前記対物レンズ９による集光動作によって光ディスクＤの信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３にレーザースポットが生成されるが、同時に該信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３からレーザー光が戻り光として反射されることになる。
【００２０】
斯かる信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３にて反射される戻り光は、対物レンズ９に対して光ディスクＤ側から入射されることになる。このようにして対物レンズ９に入射された戻り光は、立ち上げミラー８、コリメートレンズ６及び１／４波長板５を介して偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａに入射される。前記制御膜３ａに入射された戻り光は１／４波長板５によってＰ方向の直線偏光光に変換されているので、該制御膜３ａにて反射されることはなく全てが制御用レーザー光として該制御膜３ａを透過することになる。
【００２１】
前記制御膜３ａを透過した戻り光である制御用レーザー光は、センサーレンズ１０に入射される。該センサーレンズ１０に入射されたレーザー光は、非点収差を付加されて光検出器１１に設けられている受光部に照射される。斯かる制御用レーザー光が光検出器１１内に設けられている受光部に照射される結果、該受光部に組み込まれている４分割センサー等からメインビーム及びサブビームの照射スポットの位置変化や形状変化に基づく検出信号を抽出することが出来る。
【００２２】
斯かる検出信号からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成することによって対物レンズ９のフォーカス方向への変位動作及びトラッキング方向への変位動作を制御し、光ディスクＤに設けられている信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に所望の形状のレーザースポットを生成するフォーカシング制御動作や該信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に設けられている信号トラックに対してレーザースポットを追従させるトラッキング制御動作を行うことが出来る。
【００２３】
光ピックアップ装置におけるフォーカシング制御動作及びトラッキング制御動作を行うことによって光ディスクＤに設けられている信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来るが、斯かる読み出し動作にて得られる再生信号は、光検出器１１から生成されるＲＦ信号を周知のように復調することによって情報データとして得ることが出来る。
【００２４】
以上に説明したように光ピックアップ装置は構成されているが、光ディスクＤに設けられている信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の中から信号の読み出し動作を行う信号記録層を選択する動作は対物レンズ９をフォーカス方向へ変位させたとき、得られるフォーカスエラー信号に現れるＳ字曲線の数を計測することによって行われるが、斯かる動作は周知であるのでその説明は省略する。
【００２５】
また、斯かる構成の光ピックアップ装置において、対物レンズ９のフォーカス方向への変位動作によって光ディスクＤに設けられている信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３にレーザー光を集光させる制御動作が行われるが、光ディスクＤの表面と各信号記録層との間に設けられている透明な保護層の厚さの相違に起因して球面収差が発生することになる。
【００２６】
斯かる球面収差を補正するためにコリメートレンズ６を光軸方向へ変位させるように構成されている。斯かるコリメートレンズ６の光軸方向への変位動作は収差補正用モーター７の回転駆動動作によって行うように構成されている。即ち、前記収差補正用モーター７によって回転駆動されるとともに周縁に螺旋状の送り溝が形成されているリードスクリュー７ａを設け、該送り溝の作用によってコリメートレンズ６の光軸方向への変位動作を行うように構成されている。
【００２７】
リードスクリューの回転駆動動作によってコリメートレンズを光軸方向へ変位させることによって球面収差を補正するように構成された技術が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２０１１−２８８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
従来のコリメートレンズを光軸方向へ変位させるコリメートレンズ変位機構に使用されるリードスクリューと、そのリードスクリューの回転による収差補正量について、図４及び図５を参照にして説明する。
【００３０】
図４において、リードスクリュー７ａは収差補正用モーター７の回転力によって回転駆動されるとともにその周縁にはコリメートレンズ６を光軸方向へ変位させる螺旋状の送り溝７ｂが形成されている。斯かる構成において、リードスクリュー７ａに形成されている送り溝７ｂのピッチは同一になるように構成されている。
【００３１】
斯かる構成において、リードスクリュー７ａは収差補正用モーターの回転によって回転駆動せしめられ、リードスクリュー７ａの回転力によってコリメートレンズ６は光軸方向へ変位せしめられることになる。そして、コリメートレンズ６の光軸方向への変位量は、リードスクリュー７ａに形成されている送り溝７ｂのピッチが同一になるように形成されているので、回転数と比例することになる。
【００３２】
このようにリードスクリュー７ａの回転数とコリメートレンズ６の変位量とは比例関係にあるが、光ディスクＤの信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の各信号記録層と光ディスクＤの表面との間にある保護層の厚さは比例関係になく、コリメートレンズ６の変位量に対する収差補正量との関係は同一ではない。
【００３３】
図５はリードスクリュー７ａの回転に伴うコリメートレンズ６の送りステップとその送りに伴うコリメートレンズ６の変位による収差補正量との関係を示すものである。同図において、曲線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、各信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対するコリメートレンズ６の送りステップと収差補正量との関係を示すものであり、斯かる特性曲線より明らかなように送りステップに対する収差補正量の変化が大きく相違することが分かる。
【００３４】
斯かる構成の光ピックアップ装置において、保護層の厚さに基づいて発生する球面収差を補正するために球面収差補正用モーター７を回転させる場合に信号の読み出し動作を行う対象である信号記録層の相違によりコリメートレンズ６の送りステップ量、即ち回転数を相違させる必要があるので、制御動作が複雑になるだけでなく光ピックアップ装置の信号読み出し特性が全ての信号記録層において均一にならないという問題がある。
【００３５】
本発明は、斯かる問題を解決することが出来る光ピックアップ装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
本発明は、レーザーダイオードから放射されるレーザー光を対物レンズの集光動作にて生成されるレーザースポットによって光ディスクの信号記録層に記録されている信号の読み出し動作を行うように構成された光ピックアップ装置であり、レーザー光の発散角度を修正変更するとともに光軸方向へ変位することによって球面収差を補正するコリメートレンズと、該コリメートレンズを光軸方向へ変位させるとき回転駆動される収差補正用モーターと、該収差補正用モーターによって回転駆動されるとともに螺旋状の送り溝が周縁に形成されているリードスクリューを設け、前記リードスクリューに形成されている送り溝のピッチを変化させたことを特徴とするものである。
【００３７】
また、本発明は、球面収差の補正量に対応させて送り溝のピッチを変化させたことを特徴とするものである。
【００３８】
そして、本発明は、収差補正用モーターの所定回転に対する補正量が一定になるように送り溝のピッチを変化させたことを特徴とするものである。
【００３９】
また、本発明は、収差補正用モーターとしてステッピングモーターを使用したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００４０】
本発明は、収差補正用モーターによって回転駆動されるとともに螺旋状の送り溝が周縁に形成されているリードスクリューにてコリメートレンズを光軸方向へ変位させることによって球面収差を補正するように構成された光ピックアップ装置において、前記リードスクリューに形成されている送り溝のピッチを変化させることによって該モーターの所定回転に対する収差補正量が一定になるようにしたので、制御動作が簡単になるだけでなく光ピックアップ装置の信号読み出し特性を全ての信号記録層において均一にすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置におけるコリメートレンズの送り機構を説明するための図である。
【図２】本発明に係る光ピックアップ装置におけるコリメートレンズの送りステップと収差補正量との関係を示す特性図である。
【図３】本発明に係る光ピックアップ装置の概略図である。
【図４】従来の光ピックアップ装置におけるコリメートレンズの送り機構を説明するための図である。
【図５】従来の光ピックアップ装置におけるコリメートレンズの送りステップと収差補正量との関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
光ディスクに設けられている複数の信号記録層にレーザー光を集光させてレーザースポットを生成するように構成された光ピックアップ装置において、各信号記録層に対する球面収差の補正を精度良く行うことが出来る光ピックアップ装置を提供する。
【実施例１】
【００４３】
図１は、図３に示すように構成された光ピックアップ装置に実施される本発明のコリメートレンズの送り機構を説明するための図である。同図において、収差補正用モーター７、該収差補正用モーター７によって回転駆動されるとともに送り溝７ｂが周縁に形成されているリードスクリュー７ａの構成は図４に示した従来のコリメートレンズ変位機構と同一である。
【００４４】
本発明の要旨は、リードスクリュー７ａの周縁に形成されている送り溝７ｂのピッチを同一ではなく、位置によって変化させたことを特徴とするものである。
【００４５】
図２は送り溝７ｂのピッチを変化させた場合における送りステップ、即ちコリメートレンズ６の送りステップと収差補正量との関係を示すものであり、曲線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、各信号記録層Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対するコリメートレンズ６の送りステップと収差補正量との関係を示すものであり、斯かる特性曲線より明らかなように送りステップに対する収差補正量の変化が同一であることが分かる。
【００４６】
このようにコリメートレンズ６の送りステップ、即ち収差補正用モーター７の回転数と収差補正量との関係が各信号記録層において同一にすることが出来るので、コリメートレンズ６を変位させるために行われる収差補正用モーターの回転制御動作を簡単に行うことが出来る。
【００４７】
リードスクリュー７ａに形成される送り溝７ｂのピッチは、各信号記録層から発生する球面収差の大きさを補正するために要するコリメートレンズ６の変位量に基づいて設定されることになる。また、収差補正用モーター７として駆動パルスの数によって回転量を正確に設定することが出来るステッピングモーターを使用することによってコリメートレンズ６の変位量をより正確に設定することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置に実施した場合について説明したが、異なる規格の光ピックアップ装置にも応用することが出来る。また、４つの信号記録層を備えた光ディスクについて説明したが、２層及び３層の信号記録層や更に多くの信号記録層が設けられている光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行う光ピックアップ装置にも応用することが出来る。
【符号の説明】
【００４９】
１        レーザーダイオード
２        回折格子
３        偏光ビームスプリッタ
６        コリメートレンズ
７        収差補正用モーター
７ａ      リードスクリュー
７ｂ      送り溝
９        対物レンズ
１１      光検出器
Ｄ        光ディスク
【図１】
2013089274.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2013089274.tif 000006
【図５】
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