JP2002279667A - 光ピックアップ装置および光情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ピックアップ装置が備えている光源からの
光と受光素子を用いて光ディスクの傾きをセンシングす
ることにより、外付けチルトセンサを省いて、光ピック
アップ装置の薄型、低コスト化を図る。 【解決手段】 光源１からの光束を第１の回折素子２で
コリメートレンズ３に案内し、対物レンズ５を通してデ
ィスク状の光記録媒体７にチルト検出光１０として照射
し、同媒体により反射された戻り光束を受光素子９に導
く光ピックアップ装置において、光源１と光記録媒体７
の間に、対物レンズ５と一体で移動可能な凹レンズ作用
を有する第２の回折素子５を配置し、この回折素子から
の回折光を対物レンズを通すことで略平行光として光記
録媒体７に照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ピックアップ装置
および光情報処理装置に関し、とりわけディスク状の光
記録媒体の傾き（チルト）を検知するチルトセンサを備
えた光ピックアップ装置および光情報処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光源から光が照射されることでディスク
状の光記録媒体（以下「光ディスク」と記す）の記録面
に対して選択的に、光による情報の記録・再生・消去の
１以上を行う光情報処理装置は、既に広く知られてい
る。光ディスクとしては、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ、
ＣＤ、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷ等が知られており、これら
に対応する光情報処理装置は、所謂光ピックアップ装置
を備えている。このような装置においては、照射対象と
なる光ディスクが傾斜していると正確な信号再生が難し
いため、傾斜検知手段としてチルトセンサと称する光学
的なセンサが設けられている。例えば特開平２０００-
１５５９６９号公報には、チルトセンサが装置と別部品
で構成された光ピックアップ装置が提案されている。チ
ルトセンサを別部品として光ディスクの傾きを検出しよ
うとすると、実際に光ピックアップ装置から光が照射さ
れている場所から離れた場所での傾きが検出されること
になるので、正確な検出が難しい。さらに部品数の増加
に伴い取付け調整作業を要するとともに、光ピックアッ
プ装置自体も大きくなってしまう。

【０００３】特許第２９４０５３１号公報においては、
光ピックアップ装置の光源からの光を使って、これを対
物レンズ付近に照射することにより、部品数を増やすこ
となく実際に光ピックアップ装置による集光スポット近
傍の光ディスクの傾きを検出するという提案がなされて
いる。しかしながら、このような構成の装置において
も、実際に光ピックアップ装置からの集光スポットが照
射されている場所の光ディスクの傾きを検出しているわ
けではなく、傾き検出用の受光素子は光ピックアップ装
置の上部に取り付けられているため、装置が厚く十分な
小型化は難しい。

【０００４】携帯用の情報機器の１つであるノート型パ
ソコンあるいはそれに類似する情報機器には、光情報処
理装置としてのディスクドライブ装置が搭載されている
ものがあるが、携帯性や小型化の観点からディスクドラ
イブ装置の薄型化が必要であり、このような装置に組み
込まれる光ピックアップ装置にも一層の薄型化が望まれ
ている。

【０００５】特開平９−１８０２０７号公報には、光ピ
ックアップ装置が有している、光源と受光素子とを使っ
てチルト検出を行うことが提案されている。具体的に
は、図１２に示すように、光源１から光ディスク７まで
の間に、コリメートレンズ３、ビームスプリッタ４、対
物レンズ５を直線的に配置するとともに、光ディスクか
らの戻り光束がビームスプリッタ４で分けられる方向に
光検知用の受光素子９を配置している。そして、コリメ
ートレンズ３に取り込まれない光源からの光１３を、光
源１とコリメートレンズ３の間に設けた回折素子２によ
って回折させて対物レンズ５の手前で集光させ、この光
を対物レンズ５を通することで略平行光として光ディス
ク７の記録面に照射し、光ディスク７からの反射光を用
いて光ディスク７の傾きを検出している。このような構
成であると、従来の一般的な光ピックアップ装置の光源
とコリメートレンズの間に回折素子２を配置するだけ
で、光ディスクの傾きを検出できるため、新たな外付け
部品は不要となり、傾きを検出するための受光素子も信
号検出用受光素子と兼用でき、光ピックアップの薄型化
を図れるとともに、照射ビームが細いため信頼性の高い
信号を得ることができる。なお、図１２において、符号
１０で示す黒塗り部は傾斜検出光を示し、符号１１は、
光ディスク７に対する情報記録再生光を示す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】光ピックアップ装置に
おいて、対物レンズは光ディクスに歪み等があってこの
ディスクが回転中に光軸方向へ変位してもディスクとの
間隔を一定にして光ディスクに対するスポットの大きさ
を安定させるために、アクチュエータによって光軸方向
への位置が制御されるのが一般的である。しかしなが
ら、図１２に示すような回折素子２を備えた構成の光ピ
ックアップ装置の場合、対物レンズが光軸方向へ移動す
ると、回折素子で回折して対物レンズの手前で集光した
光１０が対物レンズを通っても略平行光として光ディス
ク７の記録面に照射されず、少なからず発散光や収束光
になる。このように光ディスクに照射される光が発散光
や収束光となると、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示す
ように、受光素子９上の光スポット１００の径が大小に
変化することで、光スポットが受光素子９上からはみ出
したりして正確なチルト信号が検出できなくなるおそれ
がある。

【０００７】対物レンズの光軸方向への位置は、光ピッ
クアップ装置に対するアクチュエータの取付け誤差や、
アクチュエータに対する対物レンズの取付け誤差、ある
いは光情報処理装置に対する光ピックアップ装置の取付
け誤差により変動してしまう。このため、回折素子２を
有する光ピックアップ装置や、これを有する光情報処理
装置においては、対物レンズの光軸方向の位置に関わら
ず、いつも同様なチルト信号が得られるようにすること
が求められる。このため、回折素子２を有する光ピック
アップ装置においては、軸ずれのないアクチュエータを
使用することを前提としているが、このようなアクチュ
エータを用いる場合には、対物レンズ５がミラーを搭載
して動くため、対物レンズを高速で光軸方向に移動する
際に不利になる。

【０００８】本発明は、従来のような外付けのチルトセ
ンサを用いるのではなく、光ピックアップ装置の光源、
例えば半導体レーザの光や受光素子を用いて光ディスク
の傾きをセンシングすることにより、外付けチルトセン
サを省いて、光ピックアップ装置や光情報処理装置の薄
型、低コスト化を図ることを目的とする。本発明は、高
速駆動に適したミラーの無い通常の軸ずれがあるアクチ
ュエータを利用した光ピックアップ装置や光情報処理装
置における、光ディスクの傾きに対する検出精度の向上
を図ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の光ピックアップ装置は、光源からの
光束を第１の回折素子でコリメートレンズに案内し、対
物レンズを通してディスク状の光記録媒体の記録面にチ
ルト検出光として照射し、この記録面により反射された
戻り光束を受光素子に導くことにより情報の書き込みお
よび消去／または再生を行う光ピックアップ装置におい
て、光源と光記録媒体の間に、対物レンズと一体で移動
可能に設けた凹レンズ作用を有する第２の回折素子を配
置し、この回折素子からの回折光を前記対物レンズを通
すことで略平行光として記録面に照射することを特徴と
している。

【００１０】光源からの光束を、光源とコリメートレン
ズの間に設けた回折素子により回折させ、コリメートレ
ンズ、対物レンズの手前に配置した凹レンズ作用を有す
る回折素子、対物レンズを経て、光記録媒体の記録面に
略平行光で照射することにより、この光の反射光（戻り
光束）から光記録媒体の傾きを検出できるようになる。
光ピックアップ装置で従来から使用している光源と受光
素子を使うことにより、外付けのチルトセンサを使わな
くてよいので、従来のものより小型薄型化できるうえ
に、部品点数の削減や調整動作が不要となり、低コスト
化も実現することができる。さらに実際に情報を読み書
きしている部分の非常に近い所にチルト検出用の光を照
射できるようにすることにより、精度の高いチルト信号
を検出することができるようになる。そして、対物レン
ズの位置に関わらず、絶えず平行光が照射されるので安
定したチルト検出が行える。

【００１１】請求項２記載の光ピックアップ装置は、光
源からの光束を第１の回折素子でコリメートレンズに案
内し、対物レンズを通してディスク状の光記録媒体の記
録面にチルト検出光として照射し、記録面により反射さ
れた戻り光束を受光素子に導くことにより情報の書き込
みおよび消去／または再生を行う光ピックアップ装置に
おいて、光源と光記録媒体の間に、対物レンズと一体で
移動可能に設けた第２および第３の回折素子を配置し、
第２の回折素子は凹レンズ作用を有し、その回折光が対
物レンズを通って略平行光として記録面に照射され、第
３の回折素は、第２の回折素子で略平行光されて記録面
に照射された光を回折して受光素子へと導くことを特徴
としている。請求項１では光軸ずれのないアクチュエー
タを使うことを前提としたが、請求項２では通常の光軸
ずれのないアクチュエータにも適用できる構成を提案す
る。これによりミラーが無い分だけ対物レンズの移動を
早められ、記録，再生速度の高い装置に対応することが
できる。

【００１２】請求項３記載の光ピックアップ装置は、チ
ルト信号感度を高くすべく、光記録媒体の記録面に照射
された略平行光のビーム形状を光記録媒体の半径方向を
短軸とするビーム形状としている。すなわち、ラジアル
方向が短軸となるように照射ビーム光を楕円形にしてい
る。

【００１３】請求項４記載の光ピックアップ装置は、光
源が波長の異なる複数の半導体レーザであり、第２の回
折素子が、半導体レーザから照射されたレーザ光のう
ち、短波長のレーザ光が入射した時だけ回折光を生じる
特性を有することを特徴としている。請求項４記載の発
明は、短波長光源を用いてＤＶＤを再生する場合にの
み、チルト検出光が発生するようにして、より傾きに対
して弱いメディアであるＤＶＤに対してチルト検出する
ようにしている。

【００１４】請求項５記載の光ピックアップ装置は、請
求項２記載の光ピックアップ装置において、第２および
第３の回折素子が１つの基板の両面に設けられているこ
とを特徴としている。ここでは２つの回折素子を一体化
して小型軽量化を図り、通常のアクチュエータを使って
より高速に移動可能としている。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項２または５
記載の光ピックアップ装置において、第３の回折素子
が、その回折効率が入射光の偏光方向に依存する偏光回
折素子であることを特徴としている。第３の回折素子を
偏光回折素子とすることにより、光記録媒体の記録面で
反射された反射光（戻り光束）が効率良く受光素子に導
かれ、感度の良い信号検出を行える。

【００１６】請求項７記載の光ピックアップ装置は、請
求項５または６記載の光ピックアップ装置において、第
３の回折素子が有機部材により形成されていることを特
徴としている。偏光回折素子を有機部材で造られた膜に
より形成することにより、ピッチの小さい回折素子の加
工が低コスト化できるため、より収差の小さい光を光デ
ィスクの記録面に照射することができるようになる。

【００１７】請求項８記載の発明は、請求項１ないし７
の何れか１つに記載の光ピックアップ装置において、第
２の回折素子が、対物レンズの一方の面に一体形成され
ていることを特徴としている。だい凹レンズ作用を有す
る第２の回折素子を対物レンズの片面に形成することに
より組付け調整の簡素化とともに軽量化を図ることがで
きる。

【００１８】請求項９記載の発明は、光源から光が照射
されることでディスク状の光記録媒体の記録面に対して
選択的に、光による情報の記録・再生・消去の１以上を
行う光情報処理装置であって、光記録媒体が選択的にセ
ットされる保持部と、この保持部にセットされた光記録
媒体を回転駆動する駆動手段と、前記セットされた光記
録媒体に対し、光を照射することで記録・再生・消去の
１以上を行う光ピックアップ装置と、この光ピックアッ
プ装置を光記録媒体の半径方向へ変位駆動する変位駆動
手段とを有し、光ピックアップ装置として請求項１ない
し８の何れか１つに記載のものを用いることを特徴とし
ている。このため、薄型、低コストであり、光ディスク
の傾きに対する検出精度がよく、高速駆動に適した光情
報処理装置となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明するが、従来技術と同一の機能を有
する部材には、図１２、図１３で使用した符号と同一の
符号を付し、詳細な説明は省略する。 （第１の実施の形態）図１に示す光ピックアップ装置
は、光源として半導体レーザ１を用いている。半導体レ
ーザ１から光ディスク７までの間には、コリメートレン
ズ３、ビームスプリッタ４、対物レンズ５を直線的かつ
平面的に配置するとともに、光ディスク７からの戻り光
束がビームスプリッタ４で分けられる方向に検知レンズ
８を介して光検知用の受光素子９が配置されている。半
導体レーザ１とコリメートレンズ３の間には、従来コリ
メートレンズ３に取り込まれていない半導体レーザ１か
らの光１３をコレメートレンズ３に導きチルト検出光１
０とする第１の回折素子２が配置され、ビームスプリッ
タ４と対物レンズ５の間には、第２の回折素子６が配置
されている。

【００２０】対物レンズ５は、図示しないアクチュエー
タによって光軸方向に移動可能とされている。アクチュ
エータによる対物レンズ５の移動は、対物レンズ５と光
ディスク７の間隔が一定になり、光ディスク７の記録面
に照射されるスポット光が一定の大きさになるように図
示しない制御手段によって制御される。本形態では、光
ディスク７上でチルト検出光１０のスポット光の直径が
数百μｍとなるように設定されている。第２の回折素子
６は、凹レンズ作用を有し、対物レンズ５と一体で光軸
方向に移動可能に設けられている。

【００２１】このような構成の光ピックアップ装置によ
ると、半導体レーザ１から出射された光１３は、回折素
子２を透過回折することでチルト検出光１０となる。チ
ルト検出光１０は、コリメートレンズ３により平行光と
され、ビームスプリッタ４を介して凹レンズ作用を有す
る第２の回折素子６に入射する。この回折素子６は、平
行光とされたチルト検出光１０を発散光に変換する。変
換されチルト検出光１０は対物レンズ５で平行光に戻さ
れて光ディスク７の記録面に照射される。

【００２２】記録面で反射されたチルト検出光１０の反
射光（戻り光束）は、もと来た光路を戻り、ビームスプ
リッタ４で反射されて検出レンズ８を経て２分割の受光
素子９へ案内された受光される。受光素子９では、照射
されたチルト検出光１０のスポット光の位置から光ディ
スク７の傾きを検出する。

【００２３】このように、光ディスク７の傾きを検出す
るチルト検出光１０は、半導体レーザ１から出射された
光のうち、光ディスク７に照射して情報の記録および再
生を行うために使われる光束１１とは異なるもので、コ
リメートレンズ３に取り込まれることなく、排除されて
いた光束１３を利用したものである。

【００２４】本来コリメートレンズ３に取り込まれるこ
とのない光束１３を、回折素子２により回折させてチル
ト検出光１０として取り込むことにより、記録、再生に
用いる光束１１のパワーを低下させることなく、また従
来のように外付けのチルトセンサを付けることなく、光
ディスク７のチルトを検出することができる。このた
め、部品点数の削減や調整箇所の低減を図れ、小型、薄
型化とともに低コスト化を両立して達成することができ
る。

【００２５】凹レンズ作用を有する第２の回折素子６と
対物レンズ５とを一体で移動可能とすると、図示しない
アクチュエータによるフォーカスサーボ時や組み付け時
に、図２（ａ）に示すように、対物レンズ５が光軸方向
に動いてもチルト検出光１０が光ディスク７に平行光と
して照射されることに変わりはない。このため対物レン
ズ５の動き（位置）に関わらず安定したチルト検出がで
きる。さらに、本形態によると、光ディスク７への照射
光が略平行光になっていることから、光ディスク７がデ
フォーカスした場合でも安定した信号検出を行える。さ
らにスポット光の径も光ディスク７上で数百μｍとなる
ので、光ディスク７上のピットの有無や傷等に対しても
敏感にはならず、ノイズ等に安定な検出が可能である。
図２（ｂ）は第２の回折素子６を備えていない場合の対
物レンズ５の位置変化による、光ディスク７に照射され
るチルト検出光１０の変化を示している。

【００２６】一般に、対物レンズ６を移動（駆動）する
アクチュエータは、トラッキング時に対物レンズ５がシ
フトするとチルト検出光１０もシフトする。チルト検出
光１０のシフトする方向はチルト時にシフトする方向と
同じであるので、本形態においては、対物レンズ５がシ
フトしても受光素子９上でスポット光がシフトしないよ
うな光軸ずれのないアクチュエータを用いることが必要
となる。

【００２７】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は、光軸ずれのないアクチュエータを用いることを必要
としたが、本形態では一般のアクチュエータを用いるこ
とができる光ピックアップ装置について説明する。光デ
ィスク７にチルト検出光１０が略平行光として照射され
るが、一般のアクチュエータを用いるとアクチュエータ
がトラッキング時に左右に動いた場合、受光素子９上の
スポット光も図３に示すように左右に動いてしまう。す
なわち、光ディスク７が傾いていなくても、アクチュエ
ータがトラッキング時に移動することによりあたかも傾
斜（チルト）が生じているかのような信号が受光素子９
から出力されてしまう。

【００２８】このような不具合を防ぐために、本形態で
は、図４に示すように、ビームスプリッタ４と対物レン
ズ５との間に、第２の回折素子６とともに、チルト検出
用の第３の回折素子１２を配置している。第３の回折素
子１２は、光ディスク７で反射されたチルト検出光１０
の反射光（戻り光束）を、光束１０ａ、１０ｂに２等分
割するために設けられた回折素子である。第３の回折素
子１２は、第２の回折素子６同様、対物レンズ５と一体
で移動可能に設けられている。このように第３の回折素
子１２も対物レンズ５と一緒に移動可能とすれば、図５
（ａ）に示すように、対物レンズ５の位置が変化しても
第３の回折素子１２によりチルト検出光１０は絶えず光
束１０ａ，１０ｂ２等分割されるため、受光素子９に対
する光束１０ａ、１０ｂのスポット光１０１，１０２の
位置が変化しても、受光素子９のエリアＰＤ１、ＰＤ２
に照射される光量はアクチュエータの動きに関わらず一
定となる。またチルト検出光１０は、光ディスク７の記
録面には光束１０ａ、１０ｂよりも太いスポット光とし
て照射されているので、信号検出光のようにトラックパ
ターンはのらないためチルト信号にトラック信号が混ざ
ることはない。図５（ｂ）は、第３の回折素子１２にお
けるチルト検出光１０のスポット光と第３の回析１２の
関係を示すものである。

【００２９】（第３の実施の形態）本形態は、感度特性
について考慮したものである。図１に示す光ピックアッ
プ装置の構成において、チルト信号は、光ディスク７の
傾き（チルト）に応じてリニアに出力され、かつ小さな
傾きに対しても信号出力が大きく変化する（感度が高
い）ことが望ましい。一般に感度を高くするためには受
光素子９上でスポット光が大きく変動すればよいが、コ
リメートレンズ３や対物レンズ５の仕様は、記録再生特
性から決まるので、チルトに合せたレンズ特性にするこ
とはできない。そこでチルト検出光１０のビーム形状を
変えて感度が高くなるようにしたものが本形態に係る光
ピックアップ装置である。

【００３０】図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、チ
ルトにより生じる受光素子９上でのスポット光１００の
シフト量をΔｄとすると、信号成分は下式により２ａ×
Δｄで表される。 （式） チルト信号＝〔（ａ×ｂ／２）−（ａ×ｂ／２）〕／ 〔（ａ×ｂ／２）−（ａ×ｂ／２）〕 チルト時＝〔（ａ×ｂ／２＋ａ×Δｄ）−（ａ×ｂ／２−ａ×Δｄ）〕／ 〔（ａ×ｂ／２）＋（ａ×ｂ／２）〕＝２ａ×Δｄ このため、aが大きい方がチルトに対して大きな信号が
出て感度が良いことになる。したがって、ラジアルチル
トを検出する場合はトラック方向（左右方向）に長いス
ポットになるようにすれば感度の良い信号が得られる。
逆にタンジェンシャルチルトを高感度に検知したい場合
はトラック垂直方向（上下方向）に長いスポット光１０
０になるようにすれば感度の良い信号が得られる。一般
にラジアルチルトを感度良く検出することが求められる
場合が多いので、チルト検出光１０のスポット光１００
はトラック方向に長く、光ディスク７の半径方向に短い
ビームとすることにより高感度なチルト検出ができるよ
うになる。

【００３１】（第４の実施の形態）本形態は異なる波長
の光源を有し、異なる種類の光記録媒体に対応可能な光
ピックアップ装置に関するものである。一般に光ディス
ク７として、例えばＤＶＤに対応可能な光情報処理装置
に装着されるドライブ装置では、光記録媒体の１つであ
るＣＤも再生することができるようになっている。これ
はＤＶＤ用の６５０ｎｍ光源とＣＤ用の７８０ｎｍ光源
からなる２つの波長の異なる光源を光ピックアップ装置
に搭載しているためである。このような波長の異なる複
数光源を有する光ピックアップ装置では、チルト検出が
必要なのは主に短波長光源で再生するＤＶＤに対してで
ある。すなわち、ＤＶＤ再生時の６５０ｎｍ光源が発光
した時にはチルト検出光１０が生じ、ＣＤ再生時の７８
０ｎｍ光源が発光した時にはチルト検出光１０が生じな
いことが望ましい。そのためには凹レンズ作用を有する
第２の回折素子６の格子深さを最適化して波長６５０ｎ
ｍの光に対して回折光（チルト検出光１０）が生じ、波
長７８０ｎｍの光に対してチルト検出光１０が生じない
ようにすれば良い。格子深さと回折効率の関係を図７に
示す。図７において縦軸は回折効率、横軸は格子深さを
示す。回折効率は格子深さにより変化するが、深さがＴ
の時に波長７８０ｎｍの光の回折効率は０％となり、波
長６５０ｎｍの光の回折効率は約１０％となる。したが
って、格子深さをＴとすればＤＶＤ再生時の６５０ｎｍ
光源が発光した時にはチルト検出光１０が生じ、ＣＤ再
生時の７８０ｎｍ光源が発光した時にはチルト検出光１
０が生じないことになる。

【００３２】（第５の実施の形態）第２の実施の形態で
は、通常のアクチュエータを用いる例について説明し
た。凹レンズ作用を有する第２の回折素子６と対物レン
ズ５とチルト検出用の第３の回折素子１２の３つの構成
を一体で移動可能としたことにより軸ずれの無いアクチ
ュエータと同様な効果が得られる。しかしながら、第２
および第３の回折素子６，１２を対物レンズ５と一体的
に移動させることは、それだけ対物レンズ５を駆動する
アクチュエータに対する負荷が増え、駆動速度（移動速
度）の低下につながる。近年、光ディスクドライブ装置
では４８倍速、６０倍速等の高速対応が求められてお
り、これに対応するためには対物レンズ５を少しでも軽
くしてアクチュエータにかかる負荷を軽減して高速に駆
動させる必要がある。

【００３３】そこで、本形態では、第２の回折素子６と
第３の回折素子１２とを用いる光ピックアップ装置にお
いて、第２、第３の回折素子６，１２を図８（ａ）に示
すようにそれぞれ個別に設けるのではなく、図８（ｂ）
に示すように、１枚の基板１１０の表面に第２の回折素
子６を、同基板１１０の裏面に第３の回折素子１２をそ
れぞれ形成したものである。このように、１枚の基板１
１０の表裏面を用いて２つの特性の異なる回折素子６，
１２を形成することで、回折素子の軽量化を図ることが
でき、よって、図示しないアクチュエータへの負荷を軽
減することができる。このため、第２、第３の回折素子
６，１２を有する光ピックアップ装置であっても、対物
レンズ６の移動の高速化を図ることができる。

【００３４】（第６の実施の形態）略平行光として光デ
ィスク７上に照射された光１０を回折させて受光素子９
へと導く第３の回折素子１２を有する、上述の光ピック
アップ装置においては、図９に示すように、光源側から
出射されたチルト検知光１０が光ディスク７に照射され
る時は透過し、光ディスク７から反射された反射光（戻
り光束）２０が通る時は回折することが望ましい。この
ような特徴を有するホログラムとして偏光ホログラムが
存在する。偏光ホログラムは回折効率が偏光方向に依存
し、図９に示すように、光ディスク７に照射される光１
０は透過し、光ディスク７から反射された反射光２０が
通る時は回折する。これによりチルト検出光を無駄なく
検出することができる。チルト検出光１０に限らず、通
常の信号検出光もこの第３の回折そしとしての偏光ホロ
グラムにより無駄なく検出することができる。本形態で
は、第２の回折素子６と第３の回折素子１２の間に１／
４波長板を配置し、第３の回折素子１２を偏光ホログラ
ム化した。

【００３５】（第７の実施の形態）第６の実施の形態で
は、第３の回折素子１２を偏光ホログラム化することを
提案したが、偏光ホログラムを作るためには複屈折性の
ある材料に微細加工を施さなければならない。ＬｉＮｂ
03結晶は複屈折性を有するポピュラーな材料であるが微
細加工しにくく、格子ピッチを小さく加工することは困
難である。そこで微細加工性の良いポリイミド樹脂やＰ
ＥＴ樹脂などの有機材料からなる板材、好ましくは延伸
膜を偏向ホログラムとして利用して第３の回折素子１２
を偏光ホログラム化する。

【００３６】このような有機材料からなる板材や膜材を
第３の回折素子１２として用いると、ピッチの小さな格
子でも加工できるようになるので、精度の良い第３の回
折素子１２を造ることができ、精度の良いチルト検知信
号を検出することができるようになる。

【００３７】（第８の実施の形態）本形態は、図１０
（ａ）に示すように、第２の回折素子６を備えた光ピッ
クアップ装置において、図１０（ｂ）に示すように、第
２の回折素子６を対物レンズ５の片面に一体形成したも
のである。この場合、対物レンズ５と一体化するのは第
２の回折素子６であるため、第３の回折素子１２を光ピ
ックアップ装置が備えていない形態でも無論構わない。

【００３８】このように、対物レンズ５の片面に第２の
回折素子６をエッチングや溝加工等で直接加工すること
により、対物レンズ５との一体化を図ることができる。
第２の回折素子６の形成範囲は、対物レンズ６の中心部
の１００μｍ程度のエリアで充分であり、比較的平坦部
に加工すれば良いので加工は容易である。また対物レン
ズ５と一体であるため、第２の回折素子６が対物レンズ
６と個別なものと比べて組付け誤差が格段に小さくな
り、より精度の良い平行光を光ディスク７上に照射する
ことができる。対物レンズ５と第２の回折素子６とを個
別に設ける場合よりも軽量化でき、アクチュエータにか
かる負荷を低減でき、高速な装置にも対応することがで
きる。

【００３９】（第９の実施の形態）図１１は、本発明の
光情報処理装置の１形態を示す図である。光情報処理装
置は、光源から光が照射されることで蛍光を発する光デ
ィスク１５０に対して選択的に、光による情報の記録・
再生・消去の１以上を行う光情報処理装置であって、光
ディスク１５０を選択的にセットされる保持部１６１
と、保持部１６１にセットされた光ディスク１５０を回
転駆動する駆動手段としての駆動モータ１６２と、セッ
トされた光ディスク１５０に対し、このディスク１５０
に固有の波長の光を選択して記録・再生・消去の１以上
を行う光ピックアップ装置１６０と、光ピックアップ装
置１６０を光ディスク１５０の半径方向へ変位駆動する
変位駆動手段１６３とコントロール部１６４とを備えて
いる。図１１におけるコントロール部１６４はマイクロ
コンピュータ等により構成され、光情報処理装置の各部
を制御する。このような構成において、光ピックアップ
装置１６０としては、前記形態で説明した何れかのもの
を適用することで、光ディスク１５０に対する情報処理
を精度よく行える。

【００４０】明細書中において、各構成要素は一般に製
造上の公差を有するので光ディスク７に照射されるチル
ト検出光１０を、「略平行光」としたが、これら公差が
無視できる範囲であるならば、実質的には平行光とな
る。

【００４１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、従来の外付けのチルトセンサが不要になることから
部品数を削減でき、そのセンサ調整作業も不要ととなる
ので低コスト化を図ることができる。実際の情報検出光
と極めて近い位置にチルト検出光を照射するので、非常
に精度良くチルト検出を行うことができる。さらに対物
レンズの位置がずれても精度良くチルト検出光を照射で
きるので組付け精度も緩和される。

【００４２】特に請求項１記載の光ピックアップ装置に
よれば、光源からの光の一部をチルト検出に使用するこ
とにより、外付けのチルトセンサが不要になることから
部品数を削減でき、低コスト化と薄型化を図ることがで
きる。また、照射光記録媒体の記録面には略平行光が照
射されるので、ビーム径が大きく、光記録媒体上のピッ
トの有無や傷等に対しても敏感にはならず、ノイズ等に
安定な検出が可能である。凹レンズ作用を有する光学素
子としての第２の回折素子と対物レンズとを一体で移動
可能とすることで、対物レンズの位置に関わらず略平行
光を光記録媒体に照射でき、安定したチルト検出を行え
る。また対物レンズの位置調整精度も緩和することがで
きる。

【００４３】請求項２記載の光ピックアップ装置によれ
ば、凹レンズ作用を有する第２の回折素子、対物レンズ
を介して略平行光として記録面に照射された光を、回折
させて受光素子へと導く第３の回折素子を通常のアクチ
ュエータに搭載することにより軸ずれのあるアクチュエ
ータでも安定したチルト検出が行える。請求項３記載の
光ピックアップ装置によれば、チルト検出用のスポット
光をラジアル方向に短軸となるようにすることで、感度
の高いチルト検出が行える。

【００４４】請求項４記載の光ピックアップ装置によれ
ば、チルト検出が必要なＮＡの大きい光学系である短波
長光源を用いた光学系（ＤＶＤ）に対してチルト検出光
が生じて、チルト検出が不要なＮＡの小さい光学系であ
る長波長光源を用いた光学系（ＣＤ）ではチルト検出光
は発生せず光利用効率を高めることができる。

【００４５】請求項５記載の光ピックアップ装置によれ
ば、２つの光学素子を一体化することで、小型軽量化を
図れ、対物レンズの移動に高速を求められる装置に対応
することができる。

【００４６】請求項６記載の光ピックアップ装置によれ
ば、第３の回折素子を偏光ホログラム化することによ
り、不要なフレアの発生を抑えて、効率よく光を受光素
子に導き、信頼性の高いけチルト検出信号を得ることが
できる。

【００４７】請求項７記載の光ピックアップ装置によれ
ば、偏光ホログラムの材料として微細加工性に優れた有
機部材、好ましく有機延伸膜を用いることにより、精度
と効率の良いホログラムを作ることができ信頼性の高い
チルト検知信号を得られる。

【００４８】請求項８記載の光ピックアップ装置によれ
ば、第２の回折素子を対物レンズと一体形成することで
軽量化が図れるため、対物レンズの高速移動が可能とな
り、高速仕様に装置に対応することができる。

【００４９】請求項９記載の光情報処理装置によれば、
光情報処理装置が請求項１ないし８の何れか１つに記載
の光ピックアップ装置を備えるため、外付けチルトセン
サを省くことができ、光情報処理装置の薄型、低コスト
化を図りながら、光記録媒体に対する情報処理を精度よ
く行える。また、高速駆動に適したミラーの無い通常の
軸ずれがあるアクチュエータを利用でき、光ディスクの
傾きに対する検出精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す光ピックアッ
プ装置の概略構成図である。

【図２】第２の回折素子の有無と対物レンズの位置によ
る光記録媒体に対する光源からの光の状態の違いを示す
図である。

【図３】対物レンズの位置と受光素子上における光記録
媒体からの反射光のスポットの位置関係を示す図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施の形態を示す光ピックアッ
プ装置の構成を示す概略図である。

【図５】図４に示す光ピックアップ装置における受光素
子上での光記録媒体からの反射光のスポットの位置関係
を示す図である。

【図６】受光素子上におけるスポット光の形状に関する
説明図である。

【図７】第２の回折素子６における格子深さと回折効率
の関係を示す図である。

【図８】本発明の第５の実施の形態に係る光ピックアッ
プ装置の要部である第２の回折素子と第３の回折素子と
の組付例を示す図である。

【図９】本発明の第６の実施の形態に係る第３の回折素
子の特徴を示す図である。

【図１０】対物レンズに第２の回折素子を設けた形態を
示す拡大図である。

【図１１】本発明の光ピックアップ装置を備えた光情報
処理装置の概略構成図である。

【図１２】従来の光ピックアップ装置の概略構成図であ
る。

【図１３】対物レンズの移動に伴う従来の課題を説明す
るための拡大図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 第１の回折素子 ３ コリメートレンズ ５ 対物レンズ ６ 第２の回折素子 ７，１５０ 光記録媒体 ９ 受光素子 １２ 第３の回折素子 １１０ 基板 １６０ 光ピックアップ装置 １６１ 保持部 １６２ 駆動手段 １６３ 変位駆動手段

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D118 AA02 AA04 AA14 AA26 BA01 CD04 CG03 CG15 CG24 DA40 DC03 5D119 AA02 AA40 AA41 AA43 BA01 EA01 EB04 EC40 EC47 FA08 JA03 JA22 JA25 JA43 JC04 LB08

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源からの光束を第１の回折素子でコリメ
   ートレンズに案内し、対物レンズを通してディスク状の
   光記録媒体の記録面にチルト検出光として照射し、前記
   記録面により反射された戻り光束を受光素子に導くこと
   により情報の書き込みおよび消去／または再生を行う光
   ピックアップ装置において、 前記光源と前記光記録媒体の間に、前記対物レンズと一
   体で移動可能に設けた凹レンズ作用を有する第２の回折
   素子を配置し、この回折素子からの回折光を前記対物レ
   ンズを通すことで略平行光として前記記録面に照射する
   ことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】光源１からの光束を第１の回折素子２でコ
   リメートレンズ３に案内し、対物レンズ５を通してディ
   スク状の光記録媒体７にチルト検出光１０として照射
   し、前記記録面により反射された戻り光束を受光素子に
   導くことにより情報の書き込みおよび消去／または再生
   を行う光ピックアップ装置において、 前記光源と前記光記録媒体の間に、前記対物レンズと一
   体で移動可能に設けた第２および第３の回折素子を配置
   し、第２の回折素子は凹レンズ作用を有し、その回折光
   が前記対物レンズを通って略平行光として前記記録面に
   照射され、第３の回折素は、第２の回折素子で略平行光
   されて記録面に照射された光を回折して受光素子へと導
   くことを特徴とする光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の光ピックアップ装
   置において、 前記記録面に照射された略平行光のビーム形状は、前記
   光記録媒体の半径方向を短軸とするビーム形状であるこ
   とを特徴とする光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】請求項１、２または３記載の光ピックアッ
   プ装置において、 前記光源は、波長の異なる複数の半導体レーザで構成さ
   れ、第２の回折素子は、前記半導体レーザから照射され
   たレーザ光のうち、短波長のレーザ光が入射した時だけ
   回折光を生じる特性を有することを特徴する光ピックア
   ップ装置。
5. 【請求項５】請求項２記載の光ピックアップ装置におい
   て、 第２および第３の回折素子が１つの基板の両面に設けら
   れていることを特徴とする光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】請求項２または５記載の光ピックアップ装
   置において、 第３の回折素子は、その回折効率が入射光の偏光方向に
   依存する偏光回折素子であることを特徴とする光ピック
   アップ装置。
7. 【請求項７】請求項５または６記載の光ピックアップ装
   置において、 第３の回折素子は有機材料により形成されていることを
   特徴とする光ピックアップ装置。
8. 【請求項８】請求項１ないし７の何れか１つに記載の光
   ピックアップ装置において、 第２の回折素子は、前記対物レンズの一方の面に一体形
   成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
9. 【請求項９】光源から光が照射されることでディスク状
   の光記録媒体の記録面に対して選択的に、光による情報
   の記録・再生・消去の１以上を行う光情報処理装置であ
   って、前記光記録媒体が選択的にセットされる保持部
   と、この保持部にセットされた光記録媒体を回転駆動す
   る駆動手段と、前記セットされた光記録媒体に対し、光
   を照射することで記録・再生・消去の１以上を行う光ピ
   ックアップ装置と、この光ピックアップ装置を光記録媒
   体の半径方向へ変位駆動する変位駆動手段とを有し、 前記光ピックアップ装置として、請求項１ないし８の何
   れか１つに記載のものを用いることを特徴とする光情報
   処理装置。