(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の光源から発射される光ビームが照射対象で反射することにより得られる反射光をそれぞれ異なる減光率で受光する複数の受光領域に区割りされた１つの受光面を有し、
上記複数の受光領域で上記反射光を受光することにより得られる光量に応じて上記照射対象に対する上記光ビームの焦点のずれを検出するための光量信号を出力する焦点用光電変換手段
を具えることを特徴とするフォーカス制御装置。
【請求項２】
上記複数の受光領域は、基準の減光率よりも高い高減光率で受光する高受光領域と、当該基準の減光率よりも低い低減光率で受光する低受光領域とが交互に区割りされてなる
ことを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項３】
上記焦点用光電変換手段は、
上記受光面を有する１枚の焦点用光電変換素子と、
上記受光面上に設けられ、上記受光面を上記複数の受光領域に区割りする区割部材と
を具えることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項４】
上記区割部材は、カバーガラスでなる
ことを特徴とする請求項３に記載のフォーカス制御装置。
【請求項５】
所定の光源から発射される光ビームが光ディスクで反射することにより得られる反射光をそれぞれ異なる減光率で受光する複数の受光領域に区割りされた１つの受光面を有し、
上記複数の受光領域で上記反射光を受光することにより得られる光量に応じて上記光ディスクに対する上記光ビームの焦点のずれを検出するための光量信号を出力する焦点用光電変換手段
を具えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
上記複数の受光領域は、基準の減光率よりも高い高減光率で受光する高受光領域と、当該基準の減光率よりも低い低減光率で受光する低受光領域とが交互に区割りされてなる
ことを特徴とする請求項５に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
上記焦点用光電変換手段は、
上記受光面を有する１枚の焦点用光電変換素子と、
上記受光面上に設けられ、上記受光面を上記複数の受光領域に区割りする区割部材と
を具えることを特徴とする請求項５に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
上記区割部材は、カバーガラスでなる
ことを特徴とする請求項７に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
所定の光源から発射された光ビームが光ディスクで反射することにより得られる反射光をそれぞれ異なる減光率で受光する複数の受光領域に区割りされた１つの受光面を有し、
上記複数の受光領域で上記反射光を受光することにより得られる光量に応じて上記光ディスクに対する上記光ビームの焦点のずれを検出するための光量信号を出力する焦点用光電変換手段
を具えることを特徴とする光検出器。
【請求項１０】
上記複数の受光領域は、基準の減光率よりも高い高減光率で受光する高受光領域と、当該基準の減光率よりも低い低減光率で受光する低受光領域とが交互に区割りされてなる
ことを特徴とする請求項９に記載の光検出器。
【請求項１１】
上記焦点用光電変換手段は、
上記受光面を有する１枚の焦点用光電変換素子と、
上記受光面上に設けられ、上記受光面を上記複数の受光領域に区割りする区割部材と
を具えることを特徴とする請求項９に記載の光検出器。
【請求項１２】
上記区割部材は、カバーガラスでなる
ことを特徴とする請求項１１に記載の光検出器。
【請求項１３】
所定の光源と、
上記光源から発射された光ビームを光ディスクに照射する光学系と、
上記光ビームが上記照射対象で反射することにより得られる反射光をそれぞれ異なる減光率で受光する複数の受光領域に区割りされた１つの受光面を有し、上記複数の受光領域で上記反射光を受光することにより得られる光量に応じて上記光ディスクに対する上記光ビームの焦点のずれを検出するための光量信号を出力する光検出器と
を具えることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１４】
所定の光源から発射された光ビームが光ディスクで反射することにより得られる反射光を受光する１枚の光電変換素子の受光面上に設けられたカバーガラスであって、
上記光ディスクに対する上記光ビームの焦点のずれを検出するための光量信号を上記１枚の光電変換素子に出力させるために、上記受光面と対向する対向面がそれぞれ減光率の異なる複数の領域に区割りされる
ことを特徴とするカバーガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフォーカス制御装置に関し、例えばＤＶＤ(Digital Versatile Disk)を再生する光ディスク再生装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスク再生装置においては、光源から発射させた光ビームをＤＶＤの記録面に照射し、当該記録面で反射することにより得られる反射光を非点収差法により４枚のフォトディテクタの受光面に楕円形状のスポットとして照射する。
【０００３】
そして光ディスク再生装置においては、スポットを４枚のフォトディテクタを介して受光することにより得られる光量信号に対して所定の演算処理を施すことによりフォーカスエラー信号を生成し、当該生成したフォーカスエラー信号に基づいて再生対象のＤＶＤに対する焦点のずれを検出するようになされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる構成の光ディスク再生装置においては、４枚のフォトディテクタを用いていることにより全体としては大型化するという問題があった。
【０００５】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、小型化し得るフォーカス制御装置を提案しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、所定の光源から発射された光ビームが照射対象で反射することにより得られる反射光をそれぞれ異なる減光率で受光する複数の受光領域に区割りされた１つの受光面で当該反射光を受光し、その結果得られる光量に応じて照射対象に対する光ビームの焦点のずれを検出するための光量信号を出力するようにした。
【０００７】
従って本発明においては、４つの受光面を介して受光した光量に応じて当該光量信号を出力していた従来に比して、１つの受光面で当該光量信号を得ることができる分ディテクタの枚数を減らすことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【０００９】
（１）光ディスク再生装置の構成
図１において、１０は全体として本発明を適用した光ディスク再生装置を示し、マイクロコンピュータ（以下、これをマイコンと呼ぶ）１１により当該マイコン１１の内部メモリ（図示せず）に記憶された各種プログラムに従って光ディスク再生装置１０を統括的に制御するようになされている。
【００１０】
マイコン１１は、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)１２をスピンドルモータ（図示せず）を介して回転駆動させると共に、光ピックアップ１３に設けられた光源１４を駆動して光ビームＲ１を発射させる。
【００１１】
この光ビームＲ１は、光ピックアップ１３に設けられているグレーティングレンズ１５のグレーティングにより分光され、さらにビームスプリッタ１６で折り曲げられた後、対物レンズ１７により集光されてＤＶＤ１２の記録面に照射される。
【００１２】
そしてＤＶＤ１２の記録面で光ビームＲ１が反射することにより得られる光ビームＲ１の反射光Ｒ１はビームスプリッタ１６、コリメータレンズ１８及びシリンドリカルレンズ１９を順次介して光検出器２０のフォーカスサーボ用のフォトディテクタ（以下、これをＴＳディテクタと呼ぶ）及びトラッキングサーボ用のフォトディテクタ（以下、これをＴＳディテクタと呼ぶ）の受光面（図示せず）にそれぞれ照射される。
【００１３】
光検出器２０は、ＦＳディテクタの受光面で受光することにより得られた反射光Ｒ１の光量に応じて光量信号Ｓ１ａを生成し、またＴＳディテクタの受光面で受光することにより得られた反射光Ｒ１の光量に応じて光量信号Ｓ１ｂを生成し、当該光量信号Ｓ１ａ及び光量信号Ｓ１ｂをＲＦアンプ２１に出力する。
【００１４】
ＲＦアンプ２１は光量信号Ｓ１ａ及びＳ１ｂに基づいて、トラッキングエラー信号Ｓ２、フォーカスエラー信号Ｓ３及びＲＦ信号Ｓ４を生成する。
【００１５】
そしてＲＦアンプ２１は、トラッキングエラー信号Ｓ２をＤＳＰ(Digital Signal Processor)２２を介してトラッキングドライバ２３に送出し、またフォーカスエラー信号Ｓ３をＤＳＰ２２を介してフォーカスドライバ２４に送出し、さらにＲＦ信号Ｓ４をＤＳＰ２２に送出する。
【００１６】
ＤＳＰ２２は、ＲＦアンプ２１に対してアナログディジタル変換処理を施すことにより圧縮再生データＤ２を生成し、これを復調部２５に送出する。
【００１７】
復調部２５は、圧縮再生データＤ２に対して例えばＭＰＥＧ(Moving PictureExperts Group)と呼ばれる圧縮符号化規格に従った復号化処理を施すことにより映像データＤ３を生成し、これをディジタルアナログ変換回路２６を介して映像信号Ｓ４として表示部（図示せず）に送出する。
【００１８】
このように光ディスク再生装置１０においては、ＤＶＤ１２から再生される映像信号Ｓ４に基づく映像を表示部に表示し得るようになされている。
【００１９】
一方、トラッキングドライバ２３は、ＤＳＰ２２から供給されるトラッキングエラー信号Ｓ２に基づいてレンズ駆動部２７を制御することにより、光ピックアップ１３の対物レンズ１７を矢印ａ方向に示すＤＶＤ１２の径方向へ適宜移動させる。
【００２０】
これによりトラッキングドライバ２３は、レンズ駆動部２７を介して光ビームＲ１の焦点ｆ１をＤＶＤ１２における記録面の目標トラックに追尾させるようになされている。
【００２１】
またフォーカスドライバ２４は、ＤＳＰ２２から供給されるフォーカスエラー信号Ｓ３に基づいてレンズ駆動部２７を制御することにより、光ピックアップ１３の対物レンズ１７を光軸に沿って矢印ｂ方向に示すＤＶＤ１２から遠ざかる方向（以下、これを離隔方向と呼ぶ）又はＤＶＤ１２に近づく方向（以下、これを接近方向と呼ぶ）へ適宜移動させる。
【００２２】
これによりフォーカスドライバ２４は、レンズ駆動部２５を介して光ビームＲ１の焦点ｆ１をＤＶＤ１２の記録面に追従させるようになされている。
【００２３】
かくして光ディスク再生装置１０においては、ＤＶＤ１２から再生される映像信号Ｓ４に基づく映像を正確に得ることができ、その結果、高品質の映像を表示部に表示し得るようになされている。
【００２４】
（２）光検出器の構成
図２に示すように、光検出器２０は、シリンドリカルレンズ１９（図１）を介して到来する反射光Ｒ１の到来方向に対してほぼ垂直に配置された基板３０を有し、その基板３０の回路形成面３０Ａには、ほぼ正方形でなる１枚のＦＳディテクタ３１と、当該ＦＳディテクタ３１とほぼ同形同大でなる２枚のＴＳディテクタ３２及び３３とが設けられている。
【００２５】
この場合、ＦＳディテクタ３１は、受光面３１Ａの中心Ｃ１が回路形成面３０Ａの中心Ｃ２に一致している状態で設けられていると共に、ＴＳディテクタ３２及び３３は、受光面３１Ａにおける対角線の延長線上であって、回路形成面３０Ａの中心Ｃ２を基準として点対象の関係を満たす位置に設けられている。
【００２６】
従って、ＦＳディテクタ３１、ＴＳディテクタ３２及び３３は、互いに受光面３１Ａ、３２Ａ及び３３Ａに照射される反射光Ｒ１の干渉を回避し得るようになされている。
【００２７】
またＦＳディテクタ３１、ＴＳディテクタ３２及び３３には、受光面３１Ａ、３２Ａ及び３３Ａ上を一括して覆う１枚のカバーガラス３５がその中心Ｃ３を回路形成面３０Ａの中心Ｃ２に一致させた状態で設けられている。
【００２８】
このカバーガラス３５には、基板３０の回路形成面３０Ａに対向する裏面に所定処理が施されており、これにより反射光Ｒ１における光量の一部又は全部を遮光（以下、これを減光と呼ぶ）する割合（以下、これを減光率と呼ぶ）が異なった領域が形成されている。
【００２９】
実際上、図３に示すように、カバーガラス３５は、ほぼ０[%] の減光率でなる材料でなり、ほぼ２０[%] の減光率でなる帯状の減光領域３６が裏面における１辺からその１辺に対向する他辺にかけて形成され、さらにほぼ１００[%] の減光率でなる遮光領域３７及び３８が減光領域３６の両脇に隣接された状態で１辺からその１辺に対向する他辺にかけて形成されている。
【００３０】
従ってカバーガラス３５は、図４に示すように、減光領域としての減光領域３６と遮光領域３７及び３８とをＦＳディテクタ３１の受光面３１Ａにのみ対向させ得るようになされている。
【００３１】
その結果、ＦＳディテクタ３１の受光面３１Ａは、図５及び図６に示すように、シリンドリカルレンズ１９（図１）を介してカバーガラス３５の減光領域３６を透過することにより８０[%] にまで減光された反射光Ｒ１を受光する領域（以下、これを減光全受光領域と呼ぶ）ＡＲ１と、当該カバーガラス３５の遮光領域３７及び３８で遮光されることにより反射光Ｒ１を受光しない領域（以下、これを非受光領域と呼ぶ）ＡＲ２及びＡＲ３と、当該カバーガラス３５の減光領域３６、遮光領域３７及び３８を除く領域（以下、これを透過領域と呼ぶ）３９及び４０を介して減光されることなく透過した反射光Ｒ１を受光する領域（以下、これを全受光領域と呼ぶ）ＡＲ４及びＡＲ５とに区割りされる。
【００３２】
すなわちＦＳディテクタ３１の受光面３１Ａは、減光率２０[%] の反射光Ｒ１を受光する減光全受光領域ＡＲ１と、減光率１００[%] の反射光Ｒ１を受光する非受光領域ＡＲ２及びＡＲ３と、減光率０[%] の反射光Ｒ１を受光する全受光領域ＡＲ４及びＡＲ５との複数の全受光領域に区割りされる。
【００３３】
このように光検出器２０においては、減光領域３６、遮光領域３７及び３８が形成された１枚のカバーガラス３５によって３つの受光面３１Ａ、３２Ａ及び３３Ａを包括的に保護しつつ、受光面３１Ａのみを減光全受光領域ＡＲ１と、非受光領域ＡＲ２及びＡＲ３と、全受光領域とＡＲ４及びＡＲ５とに区割りするようになされている。
【００３４】
ところで、光ピックアップ１３（図１）は、反射光Ｒ１を非点収差法によりシリンドリカルレンズ１９を介してカバーガラス３５の中心Ｃ３（すなわち受光面３１Ａの中心Ｃ１）に照射形状（範囲）を示す楕円形状のスポットＳＰとして照射する。
【００３５】
この場合、光ピックアップ１３は、対物レンズ１７（図１）の移動に応じてカバーガラス３５の中心Ｃ３を基準にスポットＳＰの横幅（以下、これをスポット幅と呼ぶ）Ｗ及び縦幅を適宜変化させる（図５（Ｂ））〜図６（Ｅ））。
【００３６】
実際上、光ピックアップ１３は、例えば対物レンズ１７の離隔方向への移動によってＤＶＤ１２と対物レンズ１７との距離が大きくなるにつれてスポット幅Ｗを狭め、これに対して対物レンズ１７の接近方向への移動によってＤＶＤ１２と対物レンズ１７との距離が小さくなるにつれてスポット幅Ｗを広げるようになされている。
【００３７】
その際、光検出器２０は、カバーガラス３５により区割りされた減光全受光領域ＡＲ１、非受光領域ＡＲ２及びＡＲ３、全受光領域ＡＲ４及びＡＲ５において、対物レンズ１７の移動に応じてスポット幅Ｗが適宜変化する反射光Ｒ１をそれぞれ異なる減光率で受光し、その結果得られる合計受光光量に応じた光量信号Ｓ１ａをＲＦアンプ２１（図１）に出力し得るようになされている。
【００３８】
ここで、かかるスポット幅Ｗと光量信号Ｓ１ａの出力レベルとの関係について、図７を用いながら図５及び図６と併せて説明する。
【００３９】
但し、ＦＳディテクタ３１においては、受光面３１Ａを中心線ＣＬを介して２等分した際における減光全受光領域ＡＲ１と、非受光領域ＡＲ２又はＡＲ３と、全受光領域ＡＲ４又はＡＲ５との面積割合が２：１：３に選定されているものとする（図５（Ａ））。
【００４０】
まず、反射光Ｒ１のスポット幅Ｗが例えば０ [μm]からおよそ２ [μm]までの状態の場合、反射光Ｒ１はカバーガラス３５の減光領域３６にのみ照射されており（図５（Ｂ））、このときＦＳディテクタ３１は、カバーガラス３５の減光領域３６を透過することにより得られる減光率２０[%] の反射光Ｒ１を減光全受光領域ＡＲ１で受光し、当該減光率２０[%] の反射光Ｒ１の光量に応じた一定電圧レベル（８０ [mv] ）の光量信号Ｓ１ａを出力する。
【００４１】
そして反射光Ｒ１のスポット幅Ｗがおよそ２ [μm]を越えると、反射光Ｒ１はカバーガラス３５の減光領域３６を越えて遮光領域３７及び３８にかかり（図５（Ｃ））、このときＦＳディテクタ３１は、遮光領域３７及び３８にかかっている照射面積分の反射光Ｒ１については遮光されてしまうことから、非受光領域ＡＲ２及びＡＲ３で受光しない。
【００４２】
従ってＦＳディテクタ３１は、カバーガラス３５に照射された反射光Ｒ１のスポットＳＰのうち遮光領域３７及び３８にかかっている照射面積分を除く減光率２０[%] の反射光Ｒ１を減光全受光領域ＡＲ１で受光することにより、当該減光領域３６にのみ照射されていた（図５（Ｂ））際の電圧レベルに比して低電圧レベルの光量信号Ｓ１ａを出力する。
【００４３】
また反射光Ｒ１のスポット幅Ｗが２ [μm]よりも大きくなるにつれて、遮光領域３７及び３８にかかる反射光Ｒ１の照射面積が大きくなり、この場合ＦＳディテクタ３１は、照射面積が大きくなるに従って徐々に電圧レベルが下がっていく光量信号Ｓ１ａを出力するようになされている（図７：スポット幅Ｗが２ [μm]から３ [μm]までの間）。
【００４４】
そして反射光Ｒ１のスポット幅Ｗがおよそ３ [μm]を越えると、反射光Ｒ１は遮光領域３７及び３８を越えて透過領域３９及び４０にかかり（図６（Ｄ））、このときＦＳディテクタ３１は、減光領域３６にかかっている照射面積分を減光全受光領域ＡＲ１で受光すると共に、透過領域３９及び４０にかかった照射面積分を全受光領域ＡＲ４及びＡＲ５で受光する。
【００４５】
従ってＦＳディテクタ３１は、減光全受光領域ＡＲ１で受光した減光率２０[%] の反射光Ｒ１の光量に、全受光領域ＡＲ４及びＡＲ５で受光した減光率０[%]の反射光Ｒ１の光量を加えた合計受光光量に応じて、当該透過領域３９及び４０に反射光Ｒ１のスポットＳＰがかかる直前における電圧レベルに比して高電圧レベルの光量信号Ｓ１ａを出力する。
【００４６】
さらに反射光Ｒ１のスポット幅Ｗがおよそ３ [μm]よりも大きくなるにつれて、透過領域３９及び４０にかかる反射光Ｒ１の照射面積が大きくなり、この場合ＦＳディテクタ３１は、当該照射面積が大きくなるに従って徐々に電圧レベルが上がっていく光量信号Ｓ１ａを出力するようになされている（図７：スポット幅Ｗが３ [μm]から６ [μm]までの間）。
【００４７】
さらにまた反射光Ｒ１のスポット幅Ｗがおよそ６ [μm]  を越えると、反射光Ｒ１は全受光領域ＡＲ４及びＡＲ５を越えて受光面３１Ａ外に広がり（図６（Ｅ））、このときＦＳディテクタ３１は、受光面３１Ａ外に広がった照射面積分を受光できない。
【００４８】
従ってＦＳディテクタ３１は、受光面３１Ａ外に広がっていく照射面積が大きくなるほど減光全受光領域ＡＲ１で受光していた減光率２０[%] の反射光Ｒ１と、全受光領域ＡＲ４及びＡＲ５で受光していた減光率１００[%] の反射光Ｒ１との合計受光光量が少なくなるので、再び徐々に電圧レベルが下がっていく光量信号Ｓ１ａを出力する（図７：スポット幅Ｗが６ [μm]以降）。
【００４９】
このようにＦＳディテクタ３１は、対物レンズ１７との距離に応じてスポット幅Ｗが変化する反射光Ｒ１を各全受光領域ＡＲ１〜ＡＲ５を介してそれぞれ異なる減光率で受光することにより、ＤＶＤ１２の記録面に対する焦点ｆ１のずれを検出するために必要な対物レンズ１７とＤＶＤ１２との距離を示す電圧レベル曲線（以下、これをＳ状カーブと呼ぶ）ＳＣを描いた光量信号Ｓ１ａを得ることができるようになされている。
【００５０】
かくして、光検出器２０においては、１枚のＦＳディテクタ３１でＤＶＤ１２の記録面に対する焦点ｆ１のずれを検出するための光量信号Ｓ１ａをＲＦアンプ２１に出力し得るようになされている。
【００５１】
ところでかかる光量信号Ｓ１ａに基づいてＤＶＤ１２の記録面に対する焦点ｆ１のずれをＲＦアンプ２１が検出するためには、当該光量信号Ｓ１ａのＳ状カブＳＣ（図７）において記録面に対する焦点ｆ１が合っているときの電圧レベルを基準電圧レベルＬＶとして得る必要がある。
【００５２】
この場合、光ディスク再生装置１０においては、例えばＤＶＤ１２（図１）の再生前に、当該ＤＶＤ１２のミラー面で光ビームＲ１が反射することにより得られる反射光Ｒ１の光量に基づいて基準電圧レベルＬＶを得るようになされている。
【００５３】
すなわち、図８に示すように、光ピックアップ１３は、ＤＶＤ１２のミラー面で得られた反射光Ｒ１をカバーガラス３５の減光領域３６を介してＦＳディテクタ３１の受光面３１Ａの減光全受光領域ＡＲ１内にスポット（以下、これをミラースポットと呼ぶ）ＭＳＰとして照射すると同時に、カバーガラス３５の透過領域３９及び４０を介してＴＳディテクタ３２の受光面３２Ａ及び３３ＡにそれぞれサイドミラースポットＳＰ１及びＳＰ２として照射する。
【００５４】
そして光検出器２０は、受光面３１Ａの減光全受光領域ＡＲ１で受光した減光率２０[%] の反射光Ｒ１の光量に応じた光量信号Ｓ１ａと、受光面３２Ａ及び３３Ａで受光した減光率０[%] の反射光Ｒ１の光量に応じた光量信号Ｓ１ｂとをそれぞれＲＦアンプ２１（図１）に出力する。
【００５５】
この場合ＲＦアンプ２１は、ミラースポットＭＳＰに基づく光量信号Ｓ１ａと、１つのサイドミラースポットＳＰ１又はＳＰ２に基づく光量信号Ｓ１ｂと、グレーティングレンズ１５（図１）における０次１次分割光量比の逆数とをそれぞれ乗算することにより、Ｓ状カーブＳＣ（図７）における最大電圧レベルＭＬと最小電圧レベルＭＳとのほぼ中間の値でなる基準電圧レベルＬＶを得るようになされている。
【００５６】
具体的に例えば０次１次分割光量比が８０：７であるとすると、光量信号Ｓ１ａが受光面３１Ａの減光全受光領域ＡＲ１で受光した減光率２０[%] の反射光Ｒ１の光量であるから、基準電圧レベルＬＶは、１つのサイドミラースポットＳＰ１又はＳＰ２に基づく光量信号Ｓ１ｂ×８０／７×（１００−２０）／１００で表される。
【００５７】
続いてＲＦアンプ２１は、上述のように計算することにより得られた基準電圧レベルＬＶと光量信号Ｓ１ａの電圧レベルとを比較することにより、光量信号Ｓ１ａの電圧レベルが基準電圧レベルＬＶよりも高い場合には、ＤＶＤ１２と対物レンズ１７との距離が小さくなっていることを示すフォーカスエラー信号Ｓ３を生成する。
【００５８】
これに対してＲＦアンプ２１は、光量信号Ｓ１ａの出力レベルが基準電圧レベルＬＶよりも低い場合には、ＤＶＤ１２と対物レンズ１７との距離が大きくなっていることを示すフォーカスエラー信号Ｓ３を生成し得るようになされている。
【００５９】
このようにＲＦアンプ２１は、Ｓ状カーブＳＣにおける最大電圧レベルＭＬと最小電圧レベルＭＳとのほぼ中間の値でなる基準電圧レベルＬＶを得ることにより、ＤＶＤ１２の記録面に対する光ビームＲ１の焦点ｆ１が離隔方向にずれていることを検出し得る範囲（図７：最小電圧レベルＭＳから基準電圧レベルＬＶまで）と、接近方向にずれていることを検出し得る範囲（図７：基準電圧レベルＬＶから最大電圧レベルＭＬまで）との両検出範囲をＳ状カーブＳＣ内において最も広く確保し得るようになされている。
【００６０】
またＲＦアンプ２１は、光量信号Ｓ１ａの電圧レベルと基準電圧レベルＬＶとの比較のみでフォーカスエラー信号Ｓ３を生成し得るので、従来のように４枚のフォーカスサーボ用のフォトディテクタを有する光検出器から出力される光量信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する場合に比して、複雑な演算処理を回避でき、その結果、当該演算処理に関与する回路や部品等を回避できる分、小型化し得るようになさている。
【００６１】
このようにして光ディスク再生装置１０は、ＤＶＤ１２の記録面に対する焦点ｆ１のずれの誤差を指標するための基準電圧レベルＬＶを得ることにより、単に対物レンズ１７とＤＶＤ１２との距離を示すＳ状カーブＳＣを、フォーカス誤差とフォーカスエラー信号との相関を示す一般的な曲線、いわゆるＳ字曲線とほぼ同等に用い得るようになされている。
【００６２】
従って、光ディスク再生装置１０においては、ＦＳディテクタ３１と、ＴＳディテクタ３２又は３３との２枚のディテクタのみでＳ状カーブＳＣを有する光量信号Ｓ１ａと基準電圧レベルＬＶとを得ることができ、かくして２枚のディテクタのみでＤＶＤ１２の記録面に照射される光ビームＲ１の焦点ｆ１のずれを検出し得るようになされている。
【００６３】
（３）動作及び効果
以上の構成において、光ディスク再生装置１０は、光源１４（図１）から発射された光ビームＲ１をグレーティングレンズ１５、ビームスプリッタ１６及び対物レンズ１７を介してＤＶＤ１２に照射し、当該ＤＶＤ１２で反射することにより得られる反射光Ｒ１を対物レンズ１７、ビームスプリッタ１６、対物レンズ１７、コリメータレンズ１８及びシリンドリカルレンズ１９を介して１枚のＦＳディテクタ３１の受光部３１ＡにスポットＳＰとして照射する（図５及び図６）。
【００６４】
そして光ディスク再生装置１０は、カバーガラス３５により減光全受光領域ＡＲ１、非受光領域ＡＲ２及びＡＲ３、全受光領域ＡＲ４及びＡＲ５に区割りされている光検出器２０の受光面３１Ａ（図５及び図６）でそれぞれ異なる減光率２０[%] の反射光Ｒ１を受光し、その結果得られる合計受光光量に応じてＤＶＤ１２の記録面に対する焦点ｆ１のずれを検出するためのＳ状カーブＳＣ（図７）を有する光量信号Ｓ１ａを出力するようにした。
【００６５】
これにより光ディスク再生装置１０は、４枚のフォーカスサーボ用のフォトディテクタを有する光検出器によってＤＶＤ１２の記録面に対する焦点ｆ１のずれを検出するための光量信号を得る場合に比して、１枚のＦＳディテクタ３１で光量信号Ｓ１ａを得る分ディテクタの枚数を減らすことができるので、小型化を実現することができる。
【００６６】
また光ディスク再生装置１０は、１枚のＦＳディテクタ３１で光量信号Ｓ１ａを得ることができるので、スポットを４枚のフォトディテクタを介して受光することにより得られる光量信号に対して所定の演算処理を施すことなくフォーカスエラー信号を生成することができ、その結果、当該演算に関与する回路や部品等を回避できる分、小型化を実現することができる。
【００６７】
さらに光ディスク再生装置１０は、１枚のＦＳディテクタ３１で光量信号Ｓ１ａを得ることができるので、フォトディテクタに対する配線数を低減できると共に、当該フォトディテクタ間における調整を省くことができ、その結果、製造の簡易化を実現することができる。
【００６８】
これに加えて、光ディスク再生装置１０は、４枚のフォーカスサーボ用のフォトディテクタで反射光を受光する従来に対し、１枚のＦＳディテクタ３１で反射光Ｒ１を受光しているので、当該反射光Ｒ１を受光する際のばらつきを回避することができる。
【００６９】
従って光ディスク再生装置１０は、ＤＶＤ１２の記録面に対する焦点ｆ１のずれを検出するための光量信号Ｓ１ａを高精度に得ることができ、その結果、フォーカス制御の信頼性を向上することができる。
【００７０】
以上の構成によれば、光ディスク再生装置１０においては、１枚のＦＳディテクタ３１の受光面３１Ａを減光全受光領域ＡＲ１、非受光領域ＡＲ２及びＡＲ３、全受光領域ＡＲ４及びＡＲ５に区割りし、当該区割りした各全受光領域ＡＲ１〜ＡＲ５でそれぞれ異なる減光率２０[%] の反射光Ｒ１受光してフォーカスエラー検出用の光量信号Ｓ１ａ生成するようにした。
【００７１】
これにより光ディスク再生装置１０においては、従来のように４枚のフォーカスサーボ用のフォトディテクタによってフォーカスエラー用の光量信号を生成する光検出器に比して、１枚のＦＳディテクタ３１で光量信号Ｓ１ａを得ている分ディテクタの枚数を減らすことができるので、小型化を実現することができる。
【００７２】
（４）他の実施の形態
上述の実施の形態においては、焦点用光電変換素子としてのＦＳディテクタ３１の受光面３１Ａを区割部材としてのカバーガラス３５で覆うことにより区割りする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、遮光用材料を受光面３１Ａに蒸着することにより受光面３１Ａを直接的に区割りするようにしても良い。
【００７３】
また上述の実施の形態においては、区割部材としてのカバーガラス３５により区割りした減光全受光領域ＡＲ１を減光率２０[%] の反射光Ｒ１を受光させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、減光率０[%] を越え１００[%] 未満の範囲内の反射光Ｒ１を受光させるようにしても良い。
【００７４】
さらに上述の実施の形態においては、カバーガラス３５の中心Ｃ３を回路形成面３０Ａの中心Ｃ２に一致させた状態で当該カバーガラス３５を設ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、必ずしも回路形成面３０Ａの中心Ｃ２に一致させていない状態で当該カバーガラス３５を設けるようにしても良い。
【００７５】
すなわち図９に示すように、カバーガラス３５の中心Ｃ３を回路形成面３０Ａの中心Ｃ２からスポット幅Ｗが広がる方向とほぼ直交する方向にずらした状態で設けるようにしても良く（図９（Ａ））、また減光受光領域ＡＲ１、非受光領域ＡＲ２及びＡＲ３、全受光領域ＡＲ４及びＡＲ５がＦＳディテクタ３１の受光面３１Ａからはみでないようにすれば、カバーガラス３５の中心Ｃ３を回路形成面３０Ａの中心Ｃ２からスポット幅Ｗが広がる方向にずらした状態で設けるようにしても良い（図９（Ｂ））。
【００７６】
さらにカバーガラス３５の中心Ｃ３を回路形成面３０Ａの中心Ｃ２に一致させた位置、カバーガラス３５の中心Ｃ３を回路形成面３０Ａの中心Ｃ２からスポット幅Ｗが広がる方向とほぼ直交する方向にずらした位置又はカバーガラス３５の中心Ｃ３を回路形成面３０Ａの中心Ｃ２からスポット幅Ｗが広がる方向にずらした位置でカバーガラス３５を若干回転させた状態で設けるようにしても良い（図９（Ｃ））。
【００７７】
このようにスポットＳＰ幅が広がる前にＦＳディテクタ３１の受光面３１Ａに照射される反射光Ｒ１が減光受光領域ＡＲ１内にあれば、カバーガラス３５の中心Ｃ３と回路形成面３０Ａの中心Ｃ２とを厳密に位置合わせしなくても、図７について上述したＳ状カーブＳＣを得ることができる。また、カバーガラス３５を厳密に位置合わせした状態で回路形成面３０Ａに設ける必要がないことにより、簡易に製造することができる。
【００７８】
さらに上述の実施の形態においては、区割部材としてのカバーガラス３５により受光面３１Ａを帯状の減光全受光領域ＡＲ１、非受光領域ＡＲ２、ＡＲ３、全受光領域ＡＲ４及びＡＲ５（図５（Ａ））でスポット幅Ｗが広がる方向とほぼ直交する方向に区割りする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、スポット幅Ｗが広がるにつれて減光全受光領域ＡＲ１から非受光領域ＡＲ２及びＡＲ３さらには全受光領域ＡＲ４及びＡＲ５に順次係るようにすれば、種々の形状で種々の方向に区割りすることができる。
【００７９】
要は、基準の減光率（例えば減光率５０[%] ）よりも高い高減光率で受光する高減光領域と、当該基準の減光率よりも低い低光率で受光する低全受光領域とが交互に区割りされていれば良い。このようにすれば、必要な高−低−高又は低−高−低の電圧レベルを描くＳ字カーブＳＣを得ることができ、その結果、反射光を受光することにより得られる光量に応じて上記照射対象に対する上記光ビームの焦点のずれを検出するための光量信号を出力することができる。
【００８０】
さらに上述の実施の形態においては、焦点用光電変換素子としてのＦＳディテクタ３１の受光面３１Ａを中心線ＣＬを介して２等分した際における減光全受光領域ＡＲ１と、非受光領域ＡＲ２又はＡＲ３と、全受光領域ＡＲ４又はＡＲ５との面積割合が２：１：３に選定されている場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の面積割合に選定することができる。
【００８１】
さらに上述の実施の形態においては、区割部材としてのカバーガラス３５により焦点用光電変換素子としてのＦＳディテクタ３１の受光面３１Ａを減光受光領域ＡＲ１と、非受光領域ＡＲ２及びＡＲ３と、全受光領域ＡＲ４及びＡＲ５との３つの領域に区割りする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、基準の減光率よりも高い高減光率で受光する高受光領域と、当該基準の減光率よりも低い低減光率で受光する低受光領域とが交互に区割りして３つ以上の複数の領域に区割りするようにしても良い。
【００８２】
さらに上述の実施の形態においては、区割部材としてのカバーガラス３５によりＦＳディテクタ３１、ＴＳディテクタ３２及び３３の受光面３１Ａ、３２Ａ及び３３Ａを包括的に保護しつつ、当該受光面３１Ａのみを各全受光領域ＡＲ１〜ＡＲ５に区割りする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＦＳディテクタ３１の受光面３１Ａのみを保護し、かつ各全受光領域ＡＲ１〜ＡＲ５に区割りするようにしても良い。
【００８３】
さらに上述の実施の形態においては、トラッキングサーボ用のＴＳディテクタ３２又は３３から得られる光量信号Ｓ１ｂを用いて基準電圧レベルＬＶを得る場合ついて述べたが、本発明はこれに限らず、基準電圧レベルＬＶを得るために専用のディテクタを設け、当該専用のディテクタから得られる光量信号を用いて基準電圧レベルＬＶを得るようにしても良い。
【００８４】
さらに上述の実施の形態においては、光ディスク再生装置１０に本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光ディスク記録装置、光ディスク記録再生装置、光磁気ディスク記録装置、光磁気ディスク再生装置、光磁気ディスク記録再生装置、異なる光ディスクを併用再生及び又は記録可能な光ディスク装置等の光ディスク装置、さらにはレーザプリンタ等、光ビームを利用してフォーカス制御を行うこの他種々のフォーカス制御装置に幅広く適用することができる。
【００８５】
この場合上述の実施の形態では、照射対象としてのＤＶＤ１２に光ビームＲ１を照射したが、本発明を適用するフォーカス制御装置に応じた照射対象（例えばＣＤ(Compact Disk)、ハードディスク、ＭＤ(Mini Disk) もしくはその他の光ディスク、はがき、感光用紙もしくはその他の用紙、又はこれら以外の照射対象）に光ビームＲ１を照射することができる。
【００８６】
これに加えて上述の実施の形態では、グレーティングレンズ１５、ビームスプリッタ１６、対物レンズ１７、コリメータレンズ１８及びシリンドリカルレンズ１９で光学系を構成したが、本発明を適用するフォーカス制御装置に応じてレンズ数の増減やレンズの種類を変更して種々の光学系を構成することができ、少なくとも所定の光源から発射される光ビームを照射対象に照射する光学系であれば良い。
【００８７】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、所定の光源から発射された光ビームが照射対象で反射することにより得られる反射光をそれぞれ異なる減光率で受光する複数の全受光領域に区割りされた１つの受光面で当該反射光を受光し、その結果得られる光量に応じて照射対象に対する光ビームの焦点のずれを検出するための光量信号を出力するようにした。
【００８８】
従って本発明においては、４つの受光面を介して受光した光量に応じて当該光量信号を出力していた従来に比して、１つの受光面で当該光量信号を得ることができる分ディテクタの枚数を減らすことができ、かくして、小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した光ディスク再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】光検出器の構成（１）を示す略線図である。
【図３】カバーガラスの構成を示す略線図である。
【図４】光検出器の構成（２）を示す略線図である。
【図５】スポット幅の変化状況（１）を示す略線図である。
【図６】スポット幅の変化状況（２）を示す略線図である。
【図７】スポット幅と光量信号の出力レベルとの関係を示す略線図である。
【図８】スポットの照射状態を示す略線図である。
【図９】カバーガラスを設ける際の位置状態を示す略線図である。
【符号の説明】
１０……光ディスク再生装置、１１……マイコン、１２……ＤＶＤ、１３……光ピックアップ、１４……光源、１５……グレーティングレンズ、１６……ビームスプリッタ、１７……対物レンズ、１８……コリメータレンズ、１９……シリンドリカルレンズ、２０……光検出器、２１……ＲＦアンプ、２２……ＤＳＰ、２３……トラッキングドライバ、２４……フォーカスドライバ、２７……レンズ駆動部、３１……ＦＳディテクタ、３２、３３……ＴＳディテクタ、３５……カバーガラス、３６……減光領域、３７、３８……遮光領域、３９、４０……透過領域、ＡＲ１……減光全受光領域、ＡＲ２、ＡＲ３……非受光領域、ＡＲ４、ＡＲ５……全受光領域、ＳＰ……スポット、ＭＳＰ……ミラースポット、ＳＰ１、ＳＰ２……サイドミラースポット。
【図１】
0003904145.tif 000002
【図２】
0003904145.tif 000003
【図３】
0003904145.tif 000004
【図４】
0003904145.tif 000005
【図５】
0003904145.tif 000006
【図６】
0003904145.tif 000007
【図７】
0003904145.tif 000008
【図８】
0003904145.tif 000009
【図９】
0003904145.tif 000010