(57)【要約】 【課題】  対物レンズの光学軸と光源から出射されるレーザ光の光軸がずれている場合でも、迷光の±１次回折光がトラック位置制御のための受光素子の受光領域に照射されない位置に、回折格子の位置を調整することができる回折格子調整装置および方法を提供する。【解決手段】  画像処理装置１３は、撮像装置１２から受け取る映像情報の中から、発光素子２１から出射されるレーザ光の光軸の位置Ｑ、および分割線２３ｃ，２３ｄを抽出する。抽出した位置Ｑに対して、分割線２３ｃおよび分割線２３ｄがあるべき位置を算出し、算出したあるべき位置に、分割線２３ｃおよび分割線２３ｄを移動させる移動量を算出する。そして、算出した移動量を表す制御情報を移動機構１４に送る。移動機構１４は、画像処理装置１３から受け取った制御情報が示す移動量だけ、受光用回折素子２３の位置を移動する。【選択図】      図１
2009181640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射され、複数の記録層からなる光記録媒体で反射され、かつコリメートレンズを透過した反射光を回折して受光素子に導く回折格子の位置を調整する回折格子調整装置であって、
前記コリメートレンズと前記回折格子との間に配置され、前記光源から出射された光の一部および前記回折格子の映像を反射するハーフミラーと、
前記ハーフミラーで反射された前記光源から出射された光の一部および前記回折格子の映像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された映像に基づいて、前記回折格子を移動する移動量を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された移動量だけ前記回折格子を移動する移動手段とを含むことを特徴とする回折格子調整装置。
【請求項２】
前記受光素子は、前記光源から出射する光を照射する光記録媒体のトラックの位置を制御するための反射光を受光する受光領域が形成され、
前記回折格子は、分割線によって複数の回折領域に分割され、その複数の回折領域のうち、前記反射光を回折させて前記受光領域に導く回折領域の形状が、前記光記録媒体の複数の記録層のうち光を照射する記録層と異なる他の記録層で回折される±１次回折光が前記受光領域に照射されることを低減することができる形状とされ
前記算出手段は、前記撮影手段によって撮影された映像の中から、前記光源から出射された光の一部の中心位置と、前記回折格子の分割線とを抽出し、抽出した中心位置と分割線とに基づいて、前記回折格子を移動する移動量を算出することを特徴とする請求項１に記載の回折格子調整装置。
【請求項３】
前記分割線は、前記光記録媒体に形成されるトラックの接線方向の分割線およびその接線方向に直交する方向の分割線とを含み、
前記算出手段は、前記抽出された分割線のうち、前記トラックの接線方向の分割線によって前記接線方向に直交する方向の移動量を算出し、前記トラックの接線方向に直交する方向の分割線によって前記接線方向の移動量を算出することを特徴とする請求項２に記載の回折格子調整装置。
【請求項４】
前記回折格子は、円形の形状であり、
前記分割線は、前記回折格子の円形の外周縁の半径よりも小さい半径で、かつ前記回折格子の円形の中心と同じ中心である半円周の分割線を含み、
前記算出手段は、前記抽出された分割線のうち、前記半円周の分割線と、前記抽出した中心位置とによって移動量を算出することを特徴とする請求項２に記載の回折格子調整装置。
【請求項５】
光源から出射された光の一部と、複数の記録層からなる光記録媒体で反射された反射光を回折させて受光素子に導き、かつ分割線によって複数の回折領域に分割される回折格子との映像を撮影する撮影ステップと、
前記撮影ステップで撮影された映像の中から、前記光源から出射された光の一部の中心位置と、前記回折格子の分割線とを抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出された中心位置と分割線とに基づいて、前記回折格子を移動する移動量を算出する算出ステップと、
前記回折格子を前記算出ステップで算出された移動量だけ移動する移動ステップとを含むことを特徴とする回折格子調整方法。
【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用いられる回折格子の位置を調整する回折格子調整装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報を記録するための光記録媒体として、波長が７８０ｎｍ近傍の赤外の波長域を使うＣＤ（Compact Disk）、および６５０ｎｍ近傍の赤色域の波長域を使うＤＶＤ（Digital
Versatile Disk）が広く採用されている。近年、波長が４０５ｎｍ近傍の青紫色の波長域を使う光記録媒体、あるいは複数の記録層を重ねた構造の光記録媒体などのさらに大容量の光記録媒体も広まりつつある。
【０００３】
光記録媒体への情報の再生または記録を行うときのサーボ制御は、光記録媒体の記録層にレーザ光の焦点を合わせ、かつ記録または再生を行うトラックにレーザ光を位置付けるためのアクチュエータの制御であり、サーボ制御信号を用いて制御される。サーボ制御信号は、たとえば再生専用の光記録媒体の場合は、凹凸状のピットに、あるいは記録用の光記録媒体の場合は、ランドおよびグルーブからなるトラックに照射されるレーザ光の反射光を、回折格子で回折させて受光素子に導き、その受光素子によって光信号から変換される電気信号に基づいて生成される。
【０００４】
複数の記録層を重ねた構造の光記録媒体では、記録あるいは再生を行おうとしている記録層以外の他の記録層からの反射光（以下「迷光」という）も、回折格子を透過するときに回折格子によって回折されて、受光素子に照射される。受光素子によって受光される光に含まれる迷光成分がサーボ制御信号にノイズとして混入し、安定したサーボ制御を行うことができなくなるという問題がある。
【０００５】
図５は、第１の従来の技術による光ピックアップ装置１２０の構成を示す図である。光ピックアップ装置１２０は、迷光に起因する問題を解決しようとするものであり、たとえば特許文献１に記載されている光ピックアップ装置である。
【０００６】
光ピックアップ装置１２０は、半導体レーザからなる光源１２１と、光源１から出射されたレーザ光を主ビームおよび２つの副ビームの３ビームからなる往路光に回折する３ビーム生成回折素子１２２と、光記録媒体３で反射される反射光である復路光を回折して受光素子１２６に導く回折格子である受光用回折素子１２３と、３ビーム生成回折素子１２２で回折され往路光を平行光にするコリメートレンズ１２４と、コリメートレンズ１２４で平行光にされた往路光を光記録媒体３に集光する対物レンズ１２５と、受光用回折素子１２３で回折された復路光を受光し、受光した復路光に含まれる光信号を電気信号に変換する受光素子１２６とによって構成される。対物レンズ１２５は、図示しないアクチュエータに支持され、ＸＹ方向に移動可能である。Ｘ方向は、トラックの接線方向であリ、以下、タンジェンシャル方向ともいう。Ｙ方向は、光記録媒体３のトラックの法線方向つまりトラックの接線方向に直交する方向であり、以下、ラジアル方向ともいう。
【０００７】
図６は、受光用回折素子１２３の構成および受光素子１２６の構成を示す図である。受光用回折素子１２３は、円形の形状であり、３つの回折領域Ｌ〜Ｎに分割される。回折領域Ｌは、受光用回折素子１２３の中心Ｐを通り、かつＹ方向に平行な直線αによって分割される半円部分と、中心Ｐを中心とし、半径が外周縁１２３ａよりも小さい半円周１２３ｂによって形成される半円部分とをあわせた領域である。すなわち、左半分の外周縁１２３ａ、半円周１２３ｂおよび分割線１２３ｃによって囲まれる部分である。
【０００８】
回折領域Ｍは、外周縁１２３ａによって囲まれる円形部分から回折領域Ｌを除いた残余の領域のうち、中心Ｐを通り、かつＸ方向に平行な直線βによって分割される２つの部分のうち、直線βを境にしてＹ方向にある部分であり、Ｙ方向と反対方向にある部分が回折領域Ｎである。すなわち、回折領域Ｍは、右半分の外周縁１２３ａ、半円周１２３ｂおよび分割線１２３ｃによって囲まれる部分を分割線１２３ｄによって分割した２つの部分のうち、図６の上側部分であり、回折領域Ｎは、下側部分である。領域３２は、主ビームが受光用回折素子１２３に照射される領域である。
【０００９】
受光素子１２６は、受光領域１２６ａ〜１２６ｈの８つの受光領域を備えており、受光領域１２６ａ〜１２６ｄで、３ビーム生成回折素子１２２で回折される主ビームの復路光を受光し、受光領域１２６ｅ〜１２６ｈで、３ビーム生成回折素子１２２で回折される副ビームの復路光を受光する。
【００１０】
受光用回折素子１２３には、復路光を回折して受光素子１２６に導くための凹凸形状が形成されている。回折領域Ｌには、主ビームの復路光を受光領域１２６ａと受光領域１２６ｂとの境界１４１に集光する凹凸形状が形成される。このとき、回折領域Ｌは、副ビームの復路光を受光領域１２６ａおよび受光領域１２６ｂのいずれもに入射させず、受光領域１２６ａおよび受光領域１２６ｂの両側近傍に導く。回折領域Ｍには、主ビームの復路光を受光領域１２６ｃの中心１４２に集光し、かつ副ビームの復路光を受光領域１２６ｅ，１２６ｇに集光する凹凸形状が形成される。回折領域Ｎには、主ビームの復路光を受光領域１２６ｄの中心１４３に集光し、かつ副ビームの復路光を受光領域１２６ｆ，１２６ｈに集光する凹凸形状が形成される。
【００１１】
サーボ制御信号には、光記録媒体に照射するレーザ光の焦点を記録層に合わせるためのフォーカスエラー信号と、レーザ光を照射する位置を記録層に形成されるトラックの位置に合わせるためのラジアルエラー信号とが含まれる。フォーカスエラー信号は、受光領域１２６ａ，１２６ｂによって変換される電気信号に基づいて生成され、ラジアルエラー信号は、受光領域１２６ｃ〜１２６ｈによって変換される電気信号に基づいて生成される。
【００１２】
複数の記録層を重ねた構造の光記録媒体では、記録または再生を行おうとしている記録層以外の他の記録層からの反射光つまり迷光も、受光用回折素子１２３によって回折され受光素子１２６に導かれる。
【００１３】
図７は、記録または再生を行おうとしている記録層以外の他の記録層で回折される迷光の回折光を説明するための図である。図８は、受光用回折素子１２３によって回折される迷光の回折光による影響を説明するための図である。光記録媒体３の複数の記録層、たとえば２つの記録層のうち対物レンズ１２５に近い側の第１記録層３ａに対して記録または再生を行う場合、記録または再生を行おうとしている第１記録層３ａに集光されるレーザ光３０のうちの大部分は、第１記録層３ａで反射光３８として反射されるが、レーザ光３０のうちの残余のレーザ光３９が第１記録層３ａを透過して、第２記録層３ｂで反射されるとき回折によって、０次回折光３３および＋１次回折光３４などの回折光に分離される。
【００１４】
第２記録層３ｂで回折された迷光の０次回折光３３は、第１記録層３ａと第２記録層３ｂとの間隔をｔｄとすると、第１記録層３ａよりも距離２ｔｄ分遠い位置に集光点がある場合と同じ光路を通る。したがって、迷光の０次回折光３３は、第１記録層３ａからの反射光３８が受光用回折素子１２３に照射される領域３２よりもより集光されて受光用回折素子１２３の中心Ｐの近傍で、かつ半円周１２３ｂの内側の領域３２ａに照射される。
【００１５】
すなわち、第２記録層３ｂからの迷光の０次回折光３３が、ラジアルエラー信号の生成のための回折領域Ｍ，Ｎに、はみ出すことはなく、全て回折領域Ｌに照射させるので、迷光の０次回折光３３によって、ラジアルエラー信号にノイズとして混入することはない。このとき、回折領域Ｌで回折される迷光の０次回折光３３は、フォーカスエラー信号を生成するための受光領域１２６ａ，１２６ｂ付近の領域１４５に照射されるが、非常にぼやけたスポットとなり、光強度分布は拡散されて、第１記録面３ａからの反射光３８に比して十分小さい強度であるとともに、フォーカスエラー信号は、受光領域１２６ａと受光領域１２６ｂとの差分をとるので、打ち消し合ってノイズとしての影響は非常に少ない。
【００１６】
第２記録層３ｂで回折された迷光の＋１次回折光３４は、Ｙ方向の直線α上で、かつ中心Ｐから離れた位置にある領域３２ｂに集光し、第２記録層３ｂのトラックからの迷光の−１次回折光は、領域３２ｃに集光する。＋１次回折光３４は、回折領域Ｍで回折されて、受光素子１２６の受光領域１２６ｄ，１２６ｆ，１２６ｈ付近の領域１４７に照射される。−１次回折光は、回折領域Ｎで回折されて、受光素子１２６の受光領域１２６ｃ，１２６ｅ，１２６ｇ付近の領域１４６に照射される。したがって、迷光の±１次回折光は、ラジアルエラー信号にノイズとして混入し、サーボ制御を不安定なものとするという問題がある。
【００１７】
図９は、第２の従来の技術による受光用回折素子２２３の構成および受光素子１２６の構成を示す図である。受光用回折素子２２３は、図６に示した受光用回折素子１２３の代わりに用いるものであり、受光用回折素子２２３は、迷光の±１次回折光に起因する問題を解決しようとするものであり、たとえば特許文献１に記載されている光ピックアップに用いられるホログラム素子と類似のものである。
【００１８】
受光用回折素子２２３は、５つの回折領域Ａ〜Ｅに分割される。回折領域Ａは、図６に示した受光用回折素子１２３の回折領域Ｌと同じであるが、回折領域Ｂは、受光用回折素子１２３の回折領域Ｍから回折領域Ｄを除いた残余の領域であり、回折領域Ｃは、受光用回折素子１２３の回折領域Ｎから回折領域Ｅを除いた残余の領域である。回折領域Ｄおよび回折領域Ｅは、トラッキングエラー信号の生成のための回折領域Ｂおよび回折領域Ｃに、迷光の±１次回折光の大部分を照射させないように設けられた領域であり、Ｙ方向の直線α上の分割線２２３ｃと、直線αに平行な直線γ上の分割線２２３ｅとで挟まれる領域である。
【００１９】
回折領域Ｄおよび回折領域Ｅで回折される±１次回折光は、受光素子１２６の受光領域１２６ａ〜１２６ｈのいずれにもかからない領域１４８に照射されるので、迷光の±１次回折光がラジアルエラー信号にノイズとして混入することを防止することができる。
【００２０】
【特許文献１】特開２００４−３０３２９６号公報
【特許文献２】特開２００７−５９０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、迷光の±１次回折光がラジアルエラー信号にノイズとして混入することを防止することができるか否かの効果は、受光用回折素子２２３の位置調整の精度によって左右されるので、受光用回折素子２２３の位置調整を厳密に行う必要がある。従来の技術による位置調整は、受光素子１２６の各受光領域である１２６ａ〜１２６ｄからの電気信号に基づいて調整を行う。具体的には、ラジアル方向は、１２６ｃ／１２６ｄ＝１００％となる位置に、そして、タンジェンシャル方向は、（１２６ａ＋１２６ｂ）／（１２６ｃ＋１２６ｄ）＝１００％となる位置に、受光用回折素子２２３の位置調整を行う。式中の１２６ａ〜１２６ｄは、それぞれ受光領域１２６ａ〜１２６ｄからの電気信号の値である。
【００２２】
図１０は、光軸が傾いた場合の平行光の位置での強度分布を示す図である。図１１は、光軸が傾いた場合の受光用回折素子２２３上での強度分布を示す図である。図１２は、光軸が傾いた場合の迷光の回折光による影響を説明するための図である。
【００２３】
図１０（ａ）は、図５に示した光ピックアップ装置１２０の受光用回折素子１２３を、図９に示した受光用回折素子２２３に置き換えた光ピックアップ装置２２０を示す。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の切断線面Ｋ−Ｋでの強度分布を示す。対物レンズ１２５の光学軸３１と、光源１が出射するレーザ光の光軸３１ａとが一致している場合は、上述した調整だけでよいが、図１０（ａ）に示すように、対物レンズ１２５の光学軸３１と、光源１が出射するレーザ光の光軸３１ａとが一致していない場合、図１０（ｂ）に示すように、光学軸３１と光軸３１ａとが一致していない場合の強度分布５１ｂは、光学軸３１と光軸３１ａとが一致している場合の強度分布５１ａからずれており、上述した調整だけでは不十分である。
【００２４】
このとき、図１１に示すように、受光用回折素子２２３上に照射される復路光の範囲である領域３２で、光学軸３１と光軸３１ａとが一致していない場合の強度分布５１ｄは、光学軸３１と光軸３１ａとが一致している場合の強度分布５１ｃからずれ、強度が一番強くなる位置もずれる。
【００２５】
さらに、迷光の０次回折光が受光用回折素子２２３上に照射される領域３２ａ、および迷光の±１次回折光が受光用回折素子２２３上に照射されるそれぞれの領域３２ｂ，３２ｃは、いずれもＸ方向にずれるため、領域３２ｂ，３２ｃは、それぞれ回折領域Ｂ，Ｃにかかる。回折領域Ｂ，Ｃでそれぞれ回折される迷光の±１次回折光は、それぞれ受光領域１２６ｄ，１２６ｆ，１２６ｈ付近の領域１４７、および受光領域１２６ｃ，１２６ｅ，１２６ｇ付近の領域１４６に照射される。
【００２６】
光学軸３１と光軸３１ａとが一致していない場合に、上述した従来の技術による調整を行うと、ラジアルエラー信号の生成のための電気信号を出力する受光領域１２６ｃ〜１２６ｈに迷光の±１次回折光が照射されるので、迷光の±１次回折光成分がラジアルエラー信号にノイズとして混入し、正確なサーボ制御を行うことができなくなるという問題がある。
【００２７】
本発明の目的は、対物レンズの光学軸と光源から出射されるレーザ光の光軸がずれている場合でも、迷光の±１次回折光がトラック位置制御のための受光素子の受光領域に照射されない位置に、回折格子の位置を調整することができる回折格子調整装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、光源から出射され、複数の記録層からなる光記録媒体で反射され、かつコリメートレンズを透過した反射光を回折して受光素子に導く回折格子の位置を調整する回折格子調整装置であって、
前記コリメートレンズと前記回折格子との間に配置され、前記光源から出射された光の一部および前記回折格子の映像を反射するハーフミラーと、
前記ハーフミラーで反射された前記光源から出射された光の一部および前記回折格子の映像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された映像に基づいて、前記回折格子を移動する移動量を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された移動量だけ前記回折格子を移動する移動手段とを含むことを特徴とする回折格子調整装置である。
【００２９】
また本発明は、前記受光素子は、前記光源から出射する光を照射する光記録媒体のトラックの位置を制御するための反射光を受光する受光領域が形成され、
前記回折格子は、分割線によって複数の回折領域に分割され、その複数の回折領域のうち、前記反射光を回折させて前記受光領域に導く回折領域の形状が、前記光記録媒体の複数の記録層のうち光を照射する記録層と異なる他の記録層で回折されるア１次回折光が前記受光領域に照射されることを低減することができる形状とされ、
前記算出手段は、前記撮影手段によって撮影された映像の中から、前記光源から出射された光の一部の中心位置と、前記回折格子の分割線とを抽出し、抽出した中心位置と分割線とに基づいて、前記回折格子を移動する移動量を算出することを特徴とする。
【００３０】
また本発明は、前記分割線は、前記光記録媒体に形成されるトラックの接線方向の分割線およびその接線方向に直交する方向の分割線とを含み、
前記算出手段は、前記抽出された分割線のうち、前記トラックの接線方向の分割線によって前記接線方向に直交する方向の移動量を算出し、前記トラックの接線方向に直交する方向の分割線によって前記接線方向の移動量を算出することを特徴とする。
【００３１】
また本発明は、前記回折格子は、円形の形状であり、
前記分割線は、前記回折格子の円形の外周縁の半径よりも小さい半径で、かつ前記回折格子の円形の中心と同じ中心である半円周の分割線を含み、
前記算出手段は、前記抽出された分割線のうち、前記半円周の分割線と、前記抽出した中心位置とによって移動量を算出することを特徴とする。
【００３２】
また本発明は、光源から出射された光の一部と、複数の記録層からなる光記録媒体で反射された反射光を回折させて受光素子に導き、かつ分割線によって複数の回折領域に分割される回折格子との映像を撮影する撮影ステップと、
前記撮影ステップで撮影された映像の中から、前記光源から出射された光の一部の中心位置と、前記回折格子の分割線とを抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出された中心位置と分割線とに基づいて、前記回折格子を移動する移動量を算出する算出ステップと、
前記回折格子を前記算出ステップで算出された移動量だけ移動する移動ステップとを含むことを特徴とする回折格子調整方法である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、光源から出射され、複数の記録層からなる光記録媒体で反射され、かつコリメートレンズを透過した反射光を回折して受光素子に導く回折格子の位置を調整するにあたって、前記コリメートレンズと前記回折格子との間に配置されるハーフミラーによって、前記光源から出射された光の一部および前記回折格子の映像が反射され、撮影手段によって、前記ハーフミラーで反射された前記光源から出射された光の一部および前記回折格子の映像が撮影され、算出手段によって、前記撮影手段によって撮影された映像に基づいて、前記回折格子を移動する移動量が算出され、そして、移動手段によって、前記算出手段によって算出された移動量だけ前記回折格子が移動される。
【００３４】
したがって、対物レンズの光学軸と光源から出射されるレーザ光の光軸がずれている場合、光記録媒体の複数の記録層のうち光を照射する記録層と異なる他の記録層で回折される迷光が受光素子の特定の受光領域、たとえば迷光の±１次回折光がトラック位置制御のための受光素子の受光領域に照射されないようになる位置に、回折格子の位置を調整することができる。
【００３５】
さらに、回折格子にトラック位置制御のための受光素子の受光領域に導く２つの回折領域が設けられ、その２つの回折領域の回折効率に違いがある場合にも、迷光の±１次回折光がトラック位置制御のための受光素子の受光領域に照射されない位置に、回折格子の位置を調整することができる。すなわち、従来の技術による位置調整を行ったとき、受光素子の対応する受光領域の電気信号の値が等しくなるように調整するので、２つの回折領域の回折効率に違いがある場合は、結果として回折格子の中心の位置と光源から出射されるレーザ光の光軸とがずれることになる。したがって、迷光の影響を受けることになるが、本発明によって、迷光の±１次回折光がトラック位置制御のための受光素子の受光領域に照射されない位置に、回折格子の位置を調整することができ、迷光の影響を回避することができる。
【００３６】
また本発明によれば、撮影ステップでは、光源から出射された光の一部と、複数の記録層からなる光記録媒体で反射された反射光を回折させて受光素子に導き、かつ分割線によって複数の回折領域に分割される回折格子との映像を撮影する。抽出ステップでは、前記撮影ステップで撮影された映像の中から、前記光源から出射された光の一部の中心位置と、前記回折格子の分割線とを抽出する。算出ステップでは、前記抽出ステップで抽出された中心位置と分割線とに基づいて、前記回折格子を移動する移動量を算出する。そして、移動ステップでは、前記回折格子を前記算出ステップで算出された移動量だけ移動する。
【００３７】
したがって、本発明に係る回折格子調整方法を適用すれば、対物レンズの光学軸と光源から出射されるレーザ光の光軸がずれている場合、光記録媒体の複数の記録層のうち光を照射する記録層と異なる他の記録層で回折される迷光が受光素子の特定の受光領域、たとえば迷光の±１次回折光がトラック位置制御のための受光素子の受光領域に照射されないようになる位置に、回折格子の位置を調整することができる。さらに、回折格子にトラック位置制御のための受光素子の受光領域に導く２つの回折領域が設けられ、その２つの回折領域の回折効率に違いがある合にも、迷光の±１次回折光がトラック位置制御のための受光素子の受光領域に照射されない位置に、回折格子の位置を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１は、本発明の実施の一形態である回折格子調整装置１の概略の構成および回折格子調整装置１が調整を行う受光用回折素子２３を含む光ピックアップ装置２の概略の構成を示す図である。本発明に係る回折格子調整方法は、回折格子調整装置１によって実行される。回折格子調整装置１を説明する前に、まず光ピックアップ装置２について説明する。
【００３９】
光ピックアップ装置２は、レーザ光を出射する光源である発光素子２１、発光素子２１から出射されるレーザ光を、０次回折光からなる主ビームと、＋１次回折光からなる副ビームおよび−１次回折光からなる副ビームの２つの副ビームとに回折させる３ビーム生成回折素子２２、光記録媒体３で反射されてくる反射光を回折して受光素子２６に導く受光用回折素子２３、３ビーム生成回折素子２２で回折された主ビームおよび副ビームを平行光にし、かつ前記反射光を受光素子２６に集光するコリメートレンズ２４、コリメートレンズ２４からの平行光を光記録媒体３の記録層に集光し、かつ光記録媒体３からの反射光を平行光とする対物レンズ２５、および受光用回折素子２３で回折された反射光を受光し、受光した反射光に含まれる光信号を電気信号に変換する受光素子２６から構成される。
【００４０】
図２は、受光用回折素子２３の構成および受光素子２６の構成を示す図である。回折格子である受光用回折素子２３は、図９に示した従来の技術による受光用回折素子２２３と同じであり、受光素子２６は、図６に示した従来の技術による受光素子１２６と同じであり、重複を避けるために説明は省略する。
【００４１】
図１を参照して、回折格子調整装置１は、光ピックアップ装置２の受光用回折素子２３の位置を調整する装置であり、ハーフミラー１１、撮像装置１２、画像処理装置１３および移動機構１４を含んで構成される。
【００４２】
ハーフミラー１１は、光ピックアップ装置２の受光用回折素子２３の位置を調整するとき、光ピックアップ装置２の受光用回折素子２３とコリメートレンズ２４との間に配置され、発光素子２１から出射され、３ビーム生成回折素子２２で回折されたレーザ光の一部の進行方向を換えて撮像装置１２の方向に反射するとともに、受光用回折素子２３の映像を反射して撮像装置１２による撮影を可能とする。
【００４３】
撮影手段である撮像装置１２は、たとえばＣＣＤによって構成され、発光素子２１から出射され、３ビーム生成回折素子２２で回折されたレーザ光のうち、ハーフミラー１１で反射された一部のレーザ光、およびハーフミラー１１によって反射されてくる受光用回折素子２３の映像を撮影し、撮影した映像を表す映像情報を画像処理装置１３に送る。
【００４４】
算出手段である画像処理装置１３は、撮像装置１２から受け取る映像情報に基づいて、発光素子２１から出射されるレーザ光の光軸に対する受光用回折素子２３の位置のずれ量を算出する。そして、算出したずれ量を補正するための制御情報を生成し、生成した制御情報を移動機構１４に送る。
【００４５】
図３は、撮像装置１２によって撮像された受光用回折素子２３の映像の一例を示す図である。画像処理装置１３は、撮像装置１２から受け取る映像情報のうち、領域Ｇ４の中から、発光素子２１から出射されるレーザ光の光軸の位置Ｑ（図示しない）を抽出し、さらに、領域Ｇ１および領域Ｇ２の中から分割線２３ｃ、および領域Ｇ３の中から分割線２３ｄを抽出する。
【００４６】
画像処理装置１３は、抽出した位置Ｑに対して、分割線２３ｃおよび分割線２３ｄがあるべき位置を算出する。そして、算出した分割線２３ｃがあるべき位置に、撮像した分割線２３ｃを移動させる移動量を、受光用回折素子２３をＹ方向の移動量として、かつ前記算出した分割線２３ｄがあるべき位置に、撮像した分割線２３ｄを移動させる移動量を、受光用回折素子２３をＸ方向の移動量として、算出する。
【００４７】
算出したあるべき位置にある分割線２３ｃと撮像した分割線２３ｃとの間に傾きがある場合は、その傾きを０にする角度を、Ｚ方向を回転軸とする回転量として算出する。そして、画像処理装置１３は、算出したＸ方向の移動量、Ｙ方向の移動量、およびＺ方向を回転軸とする回転量を表す制御情報を、移動機構１４に送る。Ｘ方向は、タンジェンシャル方向つまりトラックの接線方向であり、Ｙ方向は、ラジアル方向つまり光記録媒体３のトラックの法線方向である。
【００４８】
図１を参照して、移動手段である移動機構１４は、受光用回折素子２３の位置を調整するとき、受光用回折素子２３を支持し、たとえば受光用回折素子２３の周縁部を掴んで支持し、画像処理装置１３から受け取る制御信号に基づいて、受光用回折素子２３の位置をＸＹ平面上で移動するとともに、Ｚ方向を中心軸として回転する。
【００４９】
移動機構１４は、たとえば受光用回折素子２３を支持する支持部、支持部の位置を決めるボールねじ、およびボールねじを回転させるモータによって構成され、画像処理装置１３から受け取る制御信号に応じてモータを回転させることによって支持部の位置、すなわち支持部によって支持される受光用回折素子２３の位置を移動する。
【００５０】
受光用回折素子２３の位置決めが完了すると、受光用回折素子２３は、図示しないケーシングあるいは光ピックアップ装置２のハウジングに、紫外線硬化樹脂あるいは熱硬化樹脂によって固定される。固定されると、移動機構１４は、受光用回折素子２３の支持を解除し、ハーフミラー１１および移動機構１４は、光ピックアップ装置２から離される。
【００５１】
回折格子調整装置１は、受光用回折素子２３の位置を、発光素子２１から出射されるレーザ光の光軸３１ａと一致するように調整するので、対物レンズ２５の光学軸３１と発光素子２１から出射されるレーザ光の光軸３１ａにずれがある場合、あるいは受光用回折素子２３の回折領域Ｂ，Ｃの回折効率に差がある場合でも、迷光の±１次回折光が受光用回折素子２３の回折領域Ｂ，Ｃに、はみだすことがなくなり、迷光の±１次回折光が受光素子２６の受光領域のうち、ラジアルエラー信号の生成のための電気信号を出力する受光領域２６ｃ〜２６ｈに照射されることを回避することができる。
【００５２】
したがって、迷光の±１次回折光成分がラジアルエラー信号にノイズとして混入することを防止することができ、正確なサーボ制御を行うことができる。上述した実施の形態では、２層の記録層から成る光記録媒体について説明したが、３層以上の記録層から成る光記録媒体についても同様に調整することができる。
【００５３】
このように、発光素子２１から出射され、複数の記録層からなる光記録媒体３で反射され、かつコリメートレンズ２４を透過した反射光を回折して受光素子２６に導く受光用回折素子２３の位置を調整するにあたって、コリメートレンズ２４と受光用回折素子２３との間に配置されるハーフミラー１１によって、発光素子２１から出射された光の一部および受光用回折素子２３の映像が反射され、撮像装置１２によって、ハーフミラー１１で反射された発光素子２１から出射された光の一部および受光用回折素子２３の映像が撮影され、画像処理装置１３によって、撮像装置１２によって撮影された映像に基づいて、受光用回折素子２３を移動する移動量が算出され、そして、移動機構１４によって、画像処理装置１３によって算出された移動量だけ受光用回折素子２３が移動される。
【００５４】
したがって、対物レンズ２５の光学軸と発光素子２１から出射されるレーザ光の光軸がずれている場合、光記録媒体３の複数の記録層のうち光を照射する記録層と異なる他の記録層で回折される迷光が受光素子２６の特定の受光領域、たとえば迷光の±１次回折光がトラック位置制御のための受光素子２６の受光領域に照射されないようになる位置に、受光用回折素子２３の位置を調整することができる。
【００５５】
さらに、受光用回折素子２３にトラック位置制御のための受光素子２６の受光領域に導く２つの回折領域Ｂ，Ｃが設けられ、その２つの回折領域Ｂ，Ｃの回折効率に違いがある合にも、迷光の±１次回折光がトラック位置制御のための受光素子２６の受光領域に照射されない位置に、受光用回折素子２３の位置を調整することができる。すなわち、従来の技術による位置調整を行ったとき、受光素子２６の対応する受光領域の電気信号の値が等しくなるように調整するので、２つの回折領域Ｂ，Ｃの回折効率に違いがある場合は、結果として受光用回折素子２３の中心の位置と発光素子２１から出射されるレーザ光の光軸とがずれることになる。したがって、迷光の影響を受けることになるが、回折格子調整装置１によって、迷光の±１次回折光がトラック位置制御のための受光素子２６の受光領域に照射されない位置に、受光用回折素子２３の位置を調整することができ、迷光の影響を回避することができる。
【００５６】
さらに、受光素子２６は、発光素子２１から出射する光を照射する光記録媒体３のトラックの位置を制御するための反射光を受光する受光領域が形成され、受光用回折素子２３は、分割線によって複数の回折領域に分割され、その複数の回折領域のうち、前記反射光を回折させて前記受光領域に導く回折領域Ｂ，Ｃの形状が、光記録媒体３の複数の記録層のうち光を照射する記録層と異なる他の記録層で回折される±１次回折光が前記受光領域に照射されることを低減することができる形状とされ、画像処理装置１３によって、撮像装置１２によって撮影された映像の中から、発光素子２１から出射された光の一部の中心位置と、受光用回折素子２３の分割線とが抽出され、抽出された中心位置と分割線とに基づいて、受光用回折素子２３を移動する移動量が算出される。
【００５７】
すなわち、発光素子２１から出射されるレーザ光の中心軸に対する受光用回折素子２３の位置のずれに基づいて、移動量を算出して受光用回折素子２３を移動するので、受光用回折素子２３の位置を正確に発光素子２１から出射されるレーザ光の中心軸に合わせることができる。したがって、迷光の±１次回折光がトラック位置制御のための受光素子２６の受光領域に照射されないようになる位置に受光用回折素子２３を移動することができる。
【００５８】
さらに、前記分割線は、光記録媒体３に形成されるトラックの接線方向の分割線およびその接線方向に直交する方向の分割線とを含み、画像処理装置１３によって、前記抽出された分割線のうち、前記トラックの接線方向の分割線によって前記接線方向に直交する方向の移動量が算出され、前記トラックの接線方向に直交する方向の分割線によって前記接線方向の移動量が算出される。
【００５９】
すなわち、トラックの接線方向および接線方向に直交する方向ごとに移動量を算出することができるので、移動量を容易に算出することができる。
【００６０】
上述した実施の形態では、分割線２３ｃおよび分割線２３ｄを抽出して受光用回折素子２３の位置のずれ量を算出したが、分割線２３ｃおよび分割線２３ｄの代わりに、回折領域Ｄ，Ｅの中心および半円周２３ｂの中心位置を抽出し、抽出した位置に基づいて、受光用回折素子２３の位置のずれ量を算出してもよい。
【００６１】
具体的には、画像処理装置１３は、撮像装置１２から受け取る映像情報のうち、領域Ｇ１の中から回折領域Ｄの中心の位置を抽出し、領域Ｇ２の中から回折領域Ｅの中心の位置を抽出し、さらに、領域Ｇ４の中から、半円周２３ｂの中心の位置Ｐ、および発光素子２１から出射されるレーザ光の光軸の位置Ｑ（図示しない）を抽出する。画像処理装置１３は、半円周２３ｂの中心の位置Ｐとレーザ光の光軸の位置Ｑとの差からＸ方向の移動量およびＹ方向の移動量を算出する。さらに、画像処理装置１３は、レーザ光の光軸の位置Ｑに対して、抽出した回折領域Ｄの中心と回折領域Ｅの中心とを結ぶ直線があるべき位置を算出し、算出したあるべき位置にある直線と、抽出した回折領域Ｄの中心と回折領域Ｅの中心とを結ぶ直線との間に傾きがある場合は、その傾きを０にする角度を、Ｚ方向を回転軸とする回転量として算出する。そして、画像処理装置１３は、算出したＸ方向の移動量、Ｙ方向の移動量、およびＺ方向を回転軸とする回転量を表す制御情報を、移動機構１４に送る。
【００６２】
このように、受光用回折素子２３は、円形の形状であり、前記分割線は、受光用回折素子２３の円形の外周縁の半径よりも小さい半径で、かつ受光用回折素子２３の円形の中心と同じ中心である半円周２３ｂの分割線を含み、画像処理装置１３によって、前記抽出された分割線のうち、半円周２３ｂの分割線と、前記抽出した中心位置とによって移動量が算出される。
【００６３】
したがって、たとえば半円周２３ｂの中心位置と前記抽出された発光素子２１から出射された光の一部の中心位置との差から移動量を算出することができるので、移動量を容易に算出することができる。
【００６４】
回折格子調整装置１による受光用回折素子２３の位置調整は、従来の技術による位置合わせを行った後に行うが、従来の技術による位置合わせを省略することも可能である。従来の技術による位置合わせは、受光素子２６の各受光領域である２６ａ〜２６ｄからの電気信号に基づいて、ラジアル方向は、２６ｃ／２６ｄ＝１００％となる位置に、そして、タンジェンシャル方向は、（２６ａ＋２６ｂ）／（２６ｃ＋２６ｄ）＝１００％となる位置に、受光用回折素子２３の位置調整を行う。式中の２６ａ〜２６ｄは、受光領域２６ａ〜２６ｄで変換される電気信号の値である。
【００６５】
図４は、画像処理装置１３が実行する回折格子調整処理の処理手順を示すフローチャートである。回折格子調整装置１のハーフミラー１１が、光ピックアップ装置２の受光用回折素子２３とコリメートレンズ２４との間に配置され、移動機構１４が、受光用回折素子２３を支持すると、ステップＡ１に移る。
【００６６】
撮影ステップであるステップＡ１では、撮像装置１２が撮影した映像の映像情報を撮像装置１２から取得する。抽出ステップであるステップＡ２では、取得した映像情報が示す映像の中から、分割線２３ｃ，２３ｄ、および光スポットの中心位置Ｑつまり発光素子２１から出射されるレーザ光の光軸の位置を抽出する。
【００６７】
算出ステップであるステップＡ３では、抽出した分割線２３ｃ，２３ｄ、および光スポットの中心位置Ｑに基づいて、受光用回折素子２３の位置を光スポットの中心位置Ｑに合わせるために、受光用回折素子２３を移動させる移動量を算出する。移動ステップであるステップＡ４では、算出した移動量を制御情報そして移動機構１４に送り、移動機構１４によって受光用回折素子２３を移動させ、回折格子調整処理を終了する。
【００６８】
このように、図４に示したフローチャートにおいて、ステップＡ１では、発光素子２１から出射された光の一部と、複数の記録層からなる光記録媒体３で反射された反射光を回折させて受光素子２６に導き、かつ分割線によって複数の回折領域に分割される受光用回折素子２３との映像を撮影する。ステップＡ２では、ステップＡ１で撮影された映像の中から、発光素子２１から出射された光の一部の中心位置と、受光用回折素子２３の分割線とを抽出する。ステップＡ３では、ステップＡ２で抽出された中心位置と分割線とに基づいて、受光用回折素子２３を移動する移動量を算出する。そして、ステップＡ４では、受光用回折素子２３をステップＡ３で算出された移動量だけ移動する。
【００６９】
したがって、本発明に係る回折格子調整方法を適用すれば、対物レンズ２５の光学軸と発光素子２１から出射されるレーザ光の光軸がずれている場合、光記録媒体３の複数の記録層のうち光を照射する記録層と異なる他の記録層で回折される迷光が受光素子２６の特定の受光領域、たとえば迷光の±１次回折光がトラック位置制御のための受光素子２６の受光領域に照射されないようになる位置に、受光用回折素子２３の位置を調整することができる。さらに、受光用回折素子２３にトラック位置制御のための受光素子２６の受光領域に導く２つの回折領域Ｂ，Ｃが設けられ、その２つの回折領域Ｂ，Ｃの回折効率に違いがある場合にも、迷光の±１次回折光がトラック位置制御のための受光素子２６の受光領域に照射されない位置に、受光用回折素子２３の位置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の一形態である回折格子調整装置１の概略の構成および回折格子調整装置１が調整を行う受光用回折素子２３を含む光ピックアップ装置２の概略の構成を示す図である。
【図２】受光用回折素子２３の構成および受光素子２６の構成を示す図である。
【図３】撮像装置１２によって撮像された受光用回折素子２３の映像の一例を示す図である。
【図４】画像処理装置１３が実行する回折格子調整処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】第１の従来の技術による光ピックアップ装置１２０の構成を示す図である。
【図６】受光用回折素子１２３の構成および受光素子１２６の構成を示す図である。
【図７】記録または再生を行おうとしている記録層以外の他の記録層で回折される迷光の回折光を説明するための図である。
【図８】受光用回折素子１２３によって回折される迷光の回折光による影響を説明するための図である。
【図９】第２の従来の技術による受光用回折素子２２３の構成および受光素子１２６の構成を示す図である。
【図１０】光軸が傾いた場合の平行光の位置での強度分布を示す図である。
【図１１】光軸が傾いた場合の受光用回折素子２２３上での強度分布を示す図である。
【図１２】光軸が傾いた場合の迷光の回折光による影響を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  回折格子調整装置
２，１２０，２２０  光ピックアップ装置
３  光記録媒体
１１  ハーフミラー
１２  撮像装置
１３  画像処理装置
１４  移動機構
２１，１２１  発光素子
２２，１２２  ３ビーム生成回折素子
２３，１２３，２２３  受光用回折素子
２４，１２４  コリメートレンズ
２５，１２５  対物レンズ
２６，１２６  受光素子
３１  光学軸
３２  光スポット
３３  迷光の０次回折光
３４  迷光の１次回折光
【図１】
2009181640.tif 000003
【図２】
2009181640.tif 000004
【図３】
2009181640.tif 000005
【図４】
2009181640.tif 000006
【図５】
2009181640.tif 000007
【図６】
2009181640.tif 000008
【図７】
2009181640.tif 000009
【図８】
2009181640.tif 000010
【図９】
2009181640.tif 000011
【図１０】
2009181640.tif 000012
【図１１】
2009181640.tif 000013
【図１２】
2009181640.tif 000014