JP2004164818A - Tilt detecting optical device, tilt detecting optical system, optical pickup system, and optical disk drive system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対物レンズと光ディスクなどの光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学装置、およびチルト検出光学装置を構成するチルト検出光学系、ならびにチルト検出光学装置を搭載する光ピックアップ装置,光ディスクドライブ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
光ディスクにチルトがあると、光ディスク上に集光される光スポットにコマ収差が生じて信号品質が劣化する。光ディスクの高密度化のために光ビームの短波長化が進むにつれて、他の条件が同じであれば前記劣化の度合いは大きくなり、特にディスク基板厚を変えないで短波長化を進めると、光ディスクの周内変動分がチルトの目標仕様を超えてしまい、リアルタイムのチルト検出、およびリアルタイムでのクローズドなチルト補正が必要になる。
【0003】
これまでのDVDドライバのように、光源として赤色ダイオード(波長660nm)を用いるものでは、ラジアル方向のオープンループ制御でよかったものが、近年、光源として利用が図られている青色ダイオード(波長407nm)では、ラジアル(以下、Radと略す)、およびタンジェンシャル(以下、Tanと略す)の2方向のクローズドループ制御が必要になり、それに伴ってチルト検出もRad,Tanの2方向のリアルタイム検出が必要になる。
【0004】
このためディスク基板厚を小さくする動きがあるが、ディスク基板厚を薄くすると、ホコリ,傷,汚れなどの影響を受けやすく、ディスクをカートリッジなどによって保護することが必要になり、これまでのディスクドライバとの互換がとりにくくなる。
【0005】
カートリッジレス、あるいは装置間の互換性を考慮すると、ディスク基板厚をこれまでと同じにしたいが、そのためにはRad,Tanの2方向におけるチルトのリアルタイムの検出および補正が必要である。
【0006】
光ディスクの周内変動に対応してリアルタイムにチルトを補正するには、その応答性の点において、光ピックアップ側のガイド機構であるシークレール全体、あるいは光ディスクを傾けるメカニカルな方式を使用することができず、また液晶を用いた補正手段も、その応答速度の点から使用することはできない。
【0007】
有力な方法としては、光ビームを光ディスク上に集光させる対物レンズを、フォーカス方向,Rad方向,Tan方向に微動駆動させると共に、チルト補正が可能なアクチュエータ、いわゆる4軸アクチュエータ方式がある。この4軸アクチュエータ方式では、制御の安定性から対物レンズの両側でアクチュエータ・モータを抱えるようにした構造、いわゆるセンタ対物レンズ構造による駆動が望まれるが、そのようにするとアクチュエータの構造上、対物レンズ近傍でチルトを検出することが容易に行うことができないという問題が生じ、従来のチルトセンサでは対応しきれない。
【0008】
特許文献1には、2つのチルトセンサにより、光ディスクと対物レンズにおけるチルトを検出する検出装置が記載されている。この発明は、従来の一般的なチルトセンサを念頭において発想されたもので、スペース的な制約からセンタ対物レンズ駆動構造の4軸アクチュエータには適用不能である。
【0009】
特許文献2には、対物レンズの外周部を利用し、直接的に光ディスクと対物レンズとの相対チルトを検出する装置が記載されている。この発明は、一方向のチルト検出としては優れた発想ではあるが、2方向に対応することはできず、また具体的実施に際する問題が多く、実現困難であると言わざるを得ない。
【0010】
【特許文献1】
特開平5−6561号公報
【特許文献2】
特開平5−6562号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の課題を解決するためには、
▲1▼ センタ対物レンズ構造の4軸アクチュエータへの適応可能な微小ビームでのチルト検出、
▲2▼ 光ディスクの周内変動に対応したリアルタイム検出、
▲3▼ 短波長に対応した高精度検出、
▲4▼ Rad,Tanの2方向の検出、
▲5▼ リアルタイム補正方式に適した検出方式(アクチュエータにおける可動部の軽量化など)
を同時に達成する必要がある。
【0012】
そこで、本発明の目的は、前記課題を解消するため、チルト検出手段として、ピックアップ側の光学系とは別光路で、対物レンズとアクチュエータ駆動モータの間に微小径の平行光を通し、かつ光ディスクのチルトと対物レンズのチルトを独立で検出するようにして、センタ対物レンズ構造の4軸アクチュエータに適用することを可能にするチルト検出光学装置、そのチルト検出光学系、およびそれらを搭載した光ピックアップ装置ならびに光ディスクドライブ装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、記録/再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録/再生を行う光ピックアップに搭載され、前記対物レンズと前記光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学装置であって、チルト検出用光ビームを、前記光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させる光学系と、前記光学的情報記録媒体からの反射光により当該光学的情報記録媒体のチルトを検出する記録媒体チルト検出手段と、前記反射面からの反射光により前記対物レンズのチルトを検出する対物レンズチルト検出手段と、検出された両チルトの差から前記光学的情報記録媒体と前記対物レンズとの相対チルトを検出する相対チルト検出手段とを備えたチルト検出光学装置において、前記チルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して前記光学的情報記録媒体に入射させたことを特徴とし、この構成によって、ピックアップ側の光学系とは別光路で、対物レンズとアクチュエータの駆動モータとの間に微小径の平行光を通し、かつ光ディスクなどのチルトと対物レンズのチルトとを独立で検出する構成のチルト検出手段となるため、センタ対物レンズ構造の4軸アクチュエータに適用することが実現する。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載のチルト検出光学装置において、光通路を、対物レンズと、該対物レンズを駆動するアクチュエータにおける内壁部との間に形成された空間部としたことを特徴とする。
【0015】
請求項3に記載の発明は、請求項1記載のチルト検出光学装置において、光通路を、対物レンズを駆動するアクチュエータにおける固定部の一部に設けた貫通孔としたことを特徴とする。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3いずれか1項記載のチルト検出光学装置において、光通路の位置は、該光通路の中心位置が光学的情報記録媒体の最内周における記録部よりも外側で、かつ前記光学的情報記録媒体の最外周における記録部よりも内側になるように設定したことを特徴とし、この構成によって、記録媒体チルトの検出点が、記録媒体の記録有効領域全域にわたって、該有効領域にかかるようになり、チルト検出点が有効領域から外れて検出信号が得られないような事態を発生することがない。
【0017】
請求項5に記載の発明は、請求項1記載のチルト検出光学装置において、記録媒体チルト検出手段と対物レンズチルト検出手段とにおけるチルト検出素子として4分割受光素子を用い、Rad,Tanの2方向におけるチルトを検出可能にしたことを特徴とし、この構成によって、簡潔な素子構造でRad,Tanの2方向におけるチルトを検出することができる。
【0018】
請求項6に記載の発明は、請求項1記載のチルト検出光学装置において、光ピックアップにおける記録/再生用光学系とは独立したチルト検出用光学系を備え、対物レンズにおける有効領域とアクチュエータにおける内壁部との間に、チルト検出用光ビームを導くチルト検出用偏向ミラーを設けたことを特徴とし、この構成によって、光ピックアップ側の光学系に影響を与えずに、前記チルト検出を行うことが可能になる。
【0019】
請求項7に記載の発明は、請求項6記載のチルト検出光学装置において、チルト検出用偏向ミラーを、光ピックアップにおける偏向ミラーと対物レンズとの間における記録/再生用光ビームの有効領域を避けた部位に設置したことを特徴とし、この構成によって、光ピックアップ側の記録/再生用の光ビームに干渉することなく、前記チルト検出を行うことが可能になる。
【0020】
請求項8に記載の発明は、請求項6記載のチルト検出光学装置において、チルト検出用偏向ミラーを、光ピックアップにおける偏向ミラーの側部に設置したことを特徴とし、この構成によって、光ピックアップ側の記録/再生用の光ビーム、および光学系に影響を与えずに、前記チルト検出を行うことが可能になる。
【0021】
請求項9に記載の発明は、請求項6記載のチルト検出光学装置において、チルト検出用偏向ミラーを、光ピックアップにおける偏向ミラーの裏側に設置し、光ピックアップにおける偏向ミラーの一部に形成された透明領域を通って、所定の方向へチルト検出用光ビームを導くようにしたことを特徴とし、この構成によって、より確実に、光ピックアップ側の記録/再生用の光ビーム、および光学系に影響を与えずに、前記チルト検出を行うことが可能になる。
【0022】
請求項10に記載の発明は、記録/再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録/再生を行う光ピックアップに搭載され、前記対物レンズと前記光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学装置であって、チルト検出用光ビームを、前記光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させる光学系と、前記光学的情報記録媒体からの反射光により当該光学的情報記録媒体のチルトを検出する記録媒体チルト検出手段と、前記反射面からの反射光により前記対物レンズのチルトを検出する対物レンズチルト検出手段と、検出された両チルトの差から前記光学的情報記録媒体と前記対物レンズとの相対チルトを検出する相対チルト検出手段とを備えたチルト検出光学装置において、前記記録媒体チルト検出手段で検出される検出信号を、光学的情報記録媒体検出点から前記対物レンズまでの記録媒体回転時間分遅延させる遅延回路を備えたことを特徴とし、この構成によって、前記遅延処理を行うことにより、記録媒体チルト検出信号のAC成分を除去することができる。
【0023】
請求項11に記載の発明は、請求項10記載のチルト検出光学装置において、遅延回路の遅延時間を、光学的情報記録媒体の最内周における光学的情報記録媒体検出点から対物レンズまでの記録媒体回転時間と、光学的情報記録媒体の最外周における光学的情報記録媒体検出点から対物レンズまでの記録媒体回転時間との平均時間に設定したことを特徴とし、この構成によって、容易にAC成分誤差を小さく抑えることができる。
【0024】
請求項12に記載の発明は、記録/再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録/再生を行う光ピックアップに搭載され、前記対物レンズと前記光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学装置であって、チルト検出用光ビームを、前記光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させる光学系と、前記光学的情報記録媒体からの反射光により当該光学的情報記録媒体のチルトを検出する記録媒体チルト検出手段と、前記反射面からの反射光により前記対物レンズのチルトを検出する対物レンズチルト検出手段と、検出された両チルトの差から前記光学的情報記録媒体と前記対物レンズとの相対チルトを検出する相対チルト検出手段とを備えたチルト検出光学装置において、前記記録媒体チルト検出手段によるチルト検出位置を、前記対物レンズの設置位置に対して前記光学的情報記録媒体の回転方向上流側に設定したことを特徴とし、この構成によって、情報媒体チルト検出点から対物レンズまでの時間が短くなり、遅延制御をかける場合、情報媒体チルト検出信号を保存しておく必要があるが、この設定により効率的になる。
【0025】
請求項13に記載の発明は、請求項1〜12いずれか1項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、1つの光源からチルト検出用光ビームを出射させ、該チルト検出用光ビームの同一部分をビームスプリッタにより、記録媒体チルト検出用光ビームと対物レンズチルト検出用光ビームに分離したことを特徴とし、この構成によって、両チルト検出値が同様に変化するので、両者間に誤差は生ぜず、光ビームの分布差に伴う誤差が生じることを防ぐことができる。
【0026】
請求項14に記載の発明は、請求項13記載のチルト検出光学系において、記録媒体チルト検出用光ビームと対物レンズチルト検出用光ビームは、チルト検出用光ビームにおける光量分布の強度中心を中心とした光ビームであることを特徴とし、この構成によって、ビーム中心を用いているため検出側での受光量が多くなり、より検出誤差を小さくすることができる。
【0027】
請求項15に記載の発明は、請求項13または14記載のチルト検出光学系において、光源の出射光路と、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路とを、偏光ビームスプリッタとλ/4板からなる光学手段によって分離することを特徴とし、この構成によって、アイソレート光学系になってビーム分離に伴う光量損失がなく、検出側での受光量が上がり、その分検出誤差が小さくなる。
【0028】
請求項16に記載の発明は、請求項13または14記載のチルト検出光学系において、光源の出射光路と、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路とのいずれか一方はミラーによる反射で、かつ他方は該ミラー外を通過させることで分離することを特徴とし、この構成によって、レイアウト的な制約はあるもののビームスプリッタやλ/板などの高価な光学部材がなくても、検出側での受光量を上げることができる。
【0029】
請求項17に記載の発明は、請求項13または14記載のチルト検出光学系において、光源の出射光路と、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路との光路分離を、光路を形成する前記光源を含む光学部材の設置角度を設定することにより行うことを特徴とし、この構成によって、ミラーなどを不要にして構造がより簡略化され、より安価に構成することができる。
【0030】
請求項18に記載の発明は、請求項1〜12いずれか1項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、第1のビームスプリッタにより光源の出射光路と、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路との光路分離を行い、前記各入射光路への分離は記録媒体チルト検出用光ビームと対物レンズチルト検出用光ビームとのいずれか一方を、前記第1のビームスプリッタに戻し、また他方を前記第1のビームスプリッタに戻さずに第2のビームスプリッタを経て行うことを特徴とし、この構成によって、第1のビームスプリッタが、ビームの入射光路/反射光路の分離機能と両チルト検出ビームの分離機能を兼ねているため、光量損失を小さくすることができる。また、第1のビームスプリッタの透過光は反射光路で別のビームスプリッタを通って検出手段に入射するため、検出手段の配置が簡単になり構成が容易になる。
【0031】
請求項19に記載の発明は、請求項1〜12いずれか1項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、ビームスプリッタとミラーにより光源からの記録媒体チルト検出用光ビームと対物レンズチルト検出用光ビームとの分離を行い、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路との光路分離を、前記両検出用光ビームが前記ビームスプリッタと前記ミラーを通過しないように前記ビームスプリッタと前記ミラー以外の光学部材の反射面角度を設定することにより行うことを特徴とし、この構成によって、構造が簡単で、安価で、かつ光量損失の少ない検出系を構成することができる。
【0032】
請求項20に記載の発明は、請求項13〜19いずれか1項記載のチルト検出光学系において、光学的情報記録媒体と各光学部材の反射率あるいは透過率に基づいて、前記記録媒体チルト検出手段と前記対物レンズチルト検出手段との受光量が同一になるように、ビームスプリッタの透過率/反射率を設定したことを特徴とし、ノイズ等があった場合、光量による正規化に伴う誤差を両検出手段でそろえることができ、したがって、演算処理後の最終的な検出誤差を小さくすることができる。
【0033】
請求項21に記載の発明は、請求項20記載のチルト検出光学系において、複数の反射率の異なる光学的情報記録媒体が使用される場合において、最も反射率の低い光学的情報記録媒体に対応して、ビームスプリッタの透過率/反射率を設定することを特徴とし、この構成によって、受光量が小さいほど、演算による誤差は増えるので、反射率の低い光学的情報記録媒体での誤差を小さくすることにより、最悪の検出誤差を小さくすることができる。
【0034】
請求項22に記載の発明は、請求項20記載のチルト検出光学系において、複数の反射率の異なる光学的情報記録媒体が使用される場合において、最も高いチルト検出精度が要求される光学的情報記録媒体に対応して、ビームスプリッタの透過率/反射率を設定することを特徴とし、この構成によって、検出精度の必要な光学的情報記録媒体の検出誤差を小さくできるため、実質的な誤差を小さくすることができる。
【0035】
請求項23に記載の発明は、請求項1〜12いずれか1項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、1つの光源と、1つのカップリングレンズと、1つのビームスプリッタと、2つの偏向ミラーとを備え、前記光源から出射したチルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させることを特徴とし、この構成によって、簡潔な構成のチルト検出光学系にすることができる。
【0036】
請求項24に記載の発明は、請求項1〜12いずれか1項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、1つの光源と、1つのカップリングレンズと、2つのビームスプリッタと、2つの偏向ミラーとを備え、前記光源から出射したチルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させることを特徴とし、この構成によって、簡潔で光路が明瞭に分岐される構成のチルト検出光学系にすることができる。
【0037】
請求項25に記載の発明は、請求項23または24記載のチルト検出光学系において、2つの偏向ミラーに換えて、該2つの偏向ミラーの偏向機能を一体にした偏向ミラーを設置することを特徴とし、この構成によって、小型かつ簡潔な構成のチルト検出光学系にすることができる。
【0038】
請求項26に記載の発明は、請求項1〜12いずれか1項に記載のチルト検出光学装置に搭載されるチルト検出光学系であって、1つの光源と、1つのカップリングレンズと、1つのビームスプリッタと、1つの偏向ハーフミラーと、1つの偏向ミラーとを備え、前記光源から出射したチルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させるさせる構成のものを採用することができる。
【0039】
請求項27に記載の発明は、記録/再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録/再生を行う光ピックアップ装置において、前記対物レンズと前記光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学部として、請求項1〜12いずれか1項に記載されたチルト検出光学装置、あるいは請求項13〜26に記載されたチルト検出光学系を搭載したチルト検出光学装置を用いたことを特徴とする。
【0040】
請求項28に記載の発明は、記録/再生用光ビームを光学的情報記録媒体に対して対物レンズにより集光させて記録/再生を行う光ピックアップ部と、前記光学的情報記録媒体を回転駆動させる駆動部を備えた光ディスクドライブ装置において、前記光ピックアップ部として、請求項27に記載にされた光ピックアップ装置を用いたことを特徴とする。
【0041】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、それぞれ対応する部材には同一符号を付して、後にて説明することになる同一符号の部材における詳しい説明は省略する。
【0042】
図1は本発明の実施形態を説明するための光ピックアップにおけるチルト検出光学装置の構成図であり、1は光学的情報記録媒体である光ディスク、2は光ピックアップ装置である。
【0043】
光ピックアップ装置2において、3は光源から入射する光ビームLを光ディスク1方向へ偏向させる偏向ミラー、4は光ビームLを光ディスク1に対してビームスポットとして集光させる対物レンズ、5は、対物レンズ4が該対物レンズ4を保持する可動部6の略中央部に設置され、対物レンズ4を可動部6と共にフォーカシング方向,ラジアル(Rad)方向,タンジェンシャル(Tan)方向,チルト補正方向に駆動するための電磁コイル,磁石などからなるレンズ駆動モータ7を具備するアクチュエータである。
【0044】
本光ピックアップ装置2は、具体的には図示しないが、光ディスク1に対して適正径のビームスポットを照射させることにより記録面に記録処理を行い、また記録面からの反射ビームに含まれる光学的情報を光電変換部にて電気信号として読み取り、記録情報の再生信号および各種の制御信号を得るような構成になっている。
【0045】
そして、光ディスク1におけるチルトは、対物レンズ4直近のディスク反射光からディスクチルト検出系8によって検出し、また対物レンズ4におけるチルトは、対物レンズ4を保持して該対物レンズ4と共に移動する、アクチュエータ5における可動部6に設けた反射面部9からの反射光により対物レンズチルト検出系10によって検出する。
【0046】
具体的には、ディスクチルト検出系8から出射されるチルト検出光は、第1のチルト検出用偏向ミラー11により偏向されて、対物レンズ4における光学的有効領域と、可動部6のレンズ駆動モータ7との間の狭い領域Sを通り光ディスク1に入射するようになっている。光ディスク1のチルト検出は、光ディスク1からの反射光における角度ずれあるいは角度ずれに伴う変位を検出することにより行われる。
【0047】
また、対物レンズチルト検出系10から出射されるチルト検出光は、第2のチルト検出用偏向ミラー12により偏向されて、対物レンズ4を保持する可動部6に設けた反射面部9に入射し、対物レンズ4のチルト検出は、反射面部9からの反射光における角度ずれあるいは角度ずれに伴う変位を検出することにより行われる。そして、光ディスク1のチルト量と対物レンズ4のチルト量とを検出し、両チルト量の差を相対チルト検出手段である差分検出器13で算出して相対チルト信号を出力する。
【0048】
なお、対物レンズチルト検出系10に対応して可動部6上に設けられる反射面部9としては、図2に破線にて示すように、可動部6における水平方向に直交する方向の側面に設置してもよいが、この場合では1方向の検出はできるが、本実施形態ではRad,Tanの2方向の検出に対応するために、図1に示すように、反射面部9を水平方向に延在させるようにしている。いずれの構成の場合でも、その光路は、光ピックアップ装置2における記録/再生用の光学系光路とは独立させているため干渉するようなことはない。光ディスク1のチルト検出はできる限り対物レンズ4における集光点に近いことが望ましい。
【0049】
また、アクチュエータ5の可動部6における小型軽量化を図るため、図3に示すレンズ駆動モータの平面状態の説明図のように、平面円形状の対物レンズ4と平面四角形状の可動部6とにより形成されるデットスペース(図において円形斜線にて示す4箇所の部位)のいずれかを用いて、チルト検出光の光路とすることが望ましい。
【0050】
図4は前記ディスクチルト検出系8と前記対物レンズチルト検出系10とにおけるチルト検出系受光素子とその信号処理系の説明図であり、(a)はRad方向相対チルト信号の検出のための算出法を示し、(b)はTan方向相対チルト信号の検出のための算出法を示している。ディスクチルト検出系8に設けられるディスクチルト検出手段である受光素子16と、対物レンズチルト検出系10に設けられる対物レンズチルト検出手段である受光素子15とは、互いに直交する方向の分割線を持ち、その分割線の左右あるいは上下の差でRad,Tanの2方向のチルトを検出する4分割受光面(A〜DとE〜H)となっている。
【0051】
光ディスク1の反射率と可動部6上の反射面部9との反射率は、一般的なものでは異なるため、それぞれの差信号をそれぞれの和信号で正規化した後、光ディスク1のチルトと対物レンズ4のチルトとの差を採ることにより、光ディスク1と対物レンズ4におけるRad,Tanの2方向の相対チルトをそれぞれ求めるようにしている。
【0052】
なお、図示した受光素子15,16は、それぞれ田の字形状に互いに直交する分割線を持った2個の4分割素子になっているが、光路中にホログラム素子を入れてビームを分割すれば、受光素子の分割形状は任意に設定することができる。
【0053】
また、前記の例は、4分割素子でそれぞれRad,Tanの2方向の検出を行う場合を示しているが、1方向のみの検出でよい場合は2分割素子で同様の処理を行えばよい。
【0054】
図1ではチルト検出光の光路を模式的に説明しているが、光ディスク1のチルト検出光LDと、対物レンズ4のチルト検出光LLとを、それぞれアクチュエータ5の下側からチルト検出用偏向ミラー11,12により偏向させてアクチュエータ5の内方向へ入射させている。このように、チルト専用の偏向ミラー11,12を設置することによって、所望の位置にチルト検出光LD,LLを導くことが容易になる。また、チルト専用の偏向ミラー11,12を設置することによって、光ピックアップ装置2の光ビームLの光路とは分離され、例えばチルト検出光LD,LLを光ピックアップ装置2側の偏向ミラー3を介して入射させる場合に比べ、各光路の分離構造の設計などが容易になる。また、チルト検出光LD,LLを同じ方向から入射させるようにすることにより、後述するように、両検出光LD,LLにおける光源系の共通化を図ることが可能になる。
【0055】
図5は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図6は図5のチルト検出光学装置の正面図、図7は図6のチルト検出光学装置の側面図であり、20は半導体レーザ(LD)などからなる光源、21はカップリングレンズ、22はビームスプリッタであり、光源20から出射した光ビームは、カップリングレンズ21にて平行化され、この平行ビームは、ビームスプリッタ22とを通った後、チルト検出用偏向ミラー11,12で偏向されて、チルト検出光LD,LLとして、光ディスク1と、アクチュエータ5の可動部6における反射面部9とにそれぞれ入射する。そして、各反射光が、チルト検出用偏向ミラー11,12で偏向され、ビームスプリッタ22で往路と分離されて受光素子15,16方向の復路へそれぞれ偏向される。また、光ピックアップ装置2の記録/再生用の光ビームLは、偏向ミラー3で偏向されて対物レンズ4にて光ディスク1に集光される構成になっている。
【0056】
このように、図5〜図7に示す構成例では、チルト検出用偏向ミラー11,12は、光ピックアップ装置2と対物レンズ4との間に設置され、チルト検出光LD,LLは水平方向(光ディスク1に対して平行な方向)に往復路が形成されている。これによって、チルト検出光学系を光ピックアップ装置2に対して光路的にも、構造的にも干渉することなく構成することができ、また、光ディスク1のチルト検出光LDと対物レンズ4のチルト検出光LLにおける光源系を共通化することができる。
【0057】
また、図5〜図7に示す構成例では、極力、対物レンズ4近傍の光ディスク1のチルトを検出するため、さらに、アクチュエータ5の可動部6をできるだけ軽くするため、対物レンズ4直近に反射面を持ってくるように、チルト検出用偏向ミラー11,12を2つに分けている(この偏向ミラーを一体化にすると、光ピックアップ装置2における光ビームLの有効領域に掛かってしまうおそれが生じる。しかしながら、対物レンズ4から少し離すようにすれば一体化も可能になる)。
【0058】
また、光源20としてLDを採用する例を示しているが、対物レンズ4近傍でチルト検出用の反射面が大きく取れないため、実際上では、LD光で確実に平行化した光ビームが必要になるが、精度的,光量的に問題ない場合には、LED光源を採用することが可能である。
【0059】
また、本例では、ビームスプリッタ22としてプリズムタイプのものを採用しているが、ミラータイプのビームスプリッタを採用することができる。
【0060】
また、アクチュエータ5の可動部6における反射面部9は、反射面だけ別部材として取り付けてもよいが、アパーチャなど他の素子を可動部6に載置する必要がある場合には、その素子における一部だけを反射面にすることによって、部品点数および組付工数の低減化を図ることができる。
【0061】
図8は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図9は図8のチルト検出光学装置の正面図、図10は図9のチルト検出光学装置の側面図であって、以下の説明において、既述した部材に同一機能を有する部材には同一符号を付すことにする。本例では、チルト検出用偏向ミラー11,12を一体化して光ピックアップ装置2の偏向ミラー3の裏側に設置し、光ピックアップ装置2の偏向ミラー3による反射方向とは逆方向にチルト検出光LD,LLを反射するように構成されている。
【0062】
これによって、チルト検出光学系を、光ピックアップ装置2の設置側とは逆側の空間に設置することができ、光路的にも構造的にも光ピックアップ装置2と干渉することなく、チルト検出光学系が構成できることになる。
【0063】
なお、図8〜図10に示す光ピックアップ装置2の偏向ミラー3は、部分的に透明な光透過部23を有し、チルト検出光LD,LLを透過させるようになっている。図11(a),(b)は偏向ミラー3における反射/透過面の説明図であり、(a)は光ピックアップ装置2のビーム有効領域3aに対応する面のみを反射面にした例、(b)はチルト検出光LD,LLに対応する部分のみを透明にした例を示しており、偏向ミラー3における反射/透過部位の形状は他にも種々考えられる。いずれにしても、偏向ミラー3における光反射部で光ピックアップ装置2の記録/再生用の光ビームLを反射させ、透明部でチルト検出光LD,LLを透過させるので、両光ビームの干渉がなく、したがって、光路分離に伴う光量損失のないチルト検出光学系を構成することができる。
【0064】
また、図8〜図10に示す構成例では、両チルト検出用偏向ミラー11,12がそれぞれ光ピックアップ装置2における光学系の光路外に設置されるため、両チルト検出用偏向ミラー11,12を分離することなく、一体化した偏向ミラーの構成にすることができる。
【0065】
図12は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図13は図12のチルト検出光学装置の正面図、図14は図13のチルト検出光学装置の側面図であって、本例では、両チルト検出用偏向ミラー11,12が光ピックアップ装置2の偏向ミラー3の両横側方にそれぞれ設置されており、各チルト検出光LD,LLを、それぞれ独立したビームスプリッタ22a,22bにて透過,偏向させるようにしている。この構成によって、チルト検出光学系を光ピックアップ装置2とまったく分離して構成して,設置することができる。
【0066】
図15は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図16は図15のチルト検出光学装置の正面図、図17は図16のチルト検出光学装置の側面図であって、本例では、光源20から出射した光ビームを、チルト検出光LD,LLとに分岐させ、カップリングレンズ21にて平行化にし、それぞれをプリズムタイプの一対のビームスプリッタ25,26に通して、光ディスク1と、アクチュエータ5の可動部6における反射面部9とにそれぞれ入射し、この構成例では光源20側のチルト検出光LD,LLにおける有効ビーム間隔が狭くなるように構成されており、これによってチルト検出光LD,LLの光量を多く取ることができる。
【0067】
図18,図19は、図15〜図17に示すように一対のビームスプリッタ25,26を用いるチルト検出光学装置の変形例を説明するための平面図であって、図18に示す構成例のものは、前記一対のビームスプリッタ25,26をミラータイプのものに換えた構成例であって、コスト的にはこの構成例の方が有利である。図19に示すものは、受光素子15,16側のチルト検出光LD,LLにおける有効ビーム間距離を狭くしたものであり、両受光素子15,16を1パッケージに収めたいが、サイズ的な制約が問題となるようなときに有効な手段である。
【0068】
図20は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図21は図20のチルト検出光学装置の正面図、図22は図21のチルト検出光学装置の側面図であって、本例では、両チルト検出光LD,LLのそれぞれの光路中に設けられるチルト検出用偏向ミラー11,12のうち、一方をハーフミラーにして、両チルト検出光LD,LLの光路を往路において共通化するものである。図20〜図22に示す例では、チルト検出光LLに対応するチルト検出用偏向ミラー12をハーフミラーにし、チルト検出光LDに対応するチルト検出用偏向ミラー11を偏向ミラーとし、アクチュエータ5の可動部6上の反射面部9をあらかじめ光ディスク1に対して所定角傾けることによって(図22参照)、反射光に角度を持たせるようにして、復路における両チルト検出光LD,LLの光路を分離するようにしている。
【0069】
この構成例では、往路がまったく共通になるため、光源系部分を小さく構成することができ、かつ光量も増加することができる。また、前記ハーフミラーの反射率(透過率)を適宜選択することによって、光ディスク1の反射率と可動部6の反射面部9との反射率のアンバランスを解消することも可能である。この場合には、図4にて説明した信号処理において、各和信号で除する処理を不要にするできる。
【0070】
図23は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図24は図23のチルト検出光学装置の正面図であり、チルト検出専用の光源20から出射した光ビームは、カップリングレンズ21により略平行光にされ、アパーチャ30でチルト検出に適した径に絞られた後、第1のビームスプリッタ31で分離され、分離された光ビームの一方(透過光)は、第2のビームスプリッタ32にて偏向され、さらに光路伝達部材である偏向ミラー33で偏向されて、対物レンズ4の可動部6底部を通って、対物レンズ4と一体的に保持された対物レンズチルト検出用の反射面体35に導かれる。このチルト検出光LLは、該反射面体35で反射されて元の光路に戻り、第2のビームスプリッタ32を透過して対物レンズチルト検出用の受光素子15に入り、対物レンズチルトが検出される。
【0071】
なお、第1のビームスプリッタ31の反射光を対物レンズ4方向に導き、かつ対物レンズチルト検出用の反射面体35を対物レンズ4の可動部6の側面に設けるようにすることにより、前記第2のビームスプリッタ32,偏向ミラー33などの光路伝達部材をなくすことができる。
【0072】
また、第1のビームスプリッタ31で分離されたもう一方のビーム(図23の反射光)は偏向ミラー34で反射されて光ディスク1方向へ向かう。この光ビームはアクチュエータ5の固定部(本例ではステム37)に設けられた貫通孔36を通して光ディスク1方向へ導かれ、光ディスク1で反射されて、再びアクチュエータ5の固定部に設けられた貫通孔36を通って、チルト検出光LDとしてチルト検出用の受光素子16に導かれ、ディスクチルトが検出される。
【0073】
検出された信号の差が、チルト補正機能を備えたアクチュエータ5にフィードバックされて、対物レンズチルトがディスクチルトに倣うように制御される。
【0074】
ここでディスクチルトを検出するチルト検出光LLは、アクチュエータ5内部に穿設された貫通孔36を通して光ディスク1を照射するようになるため、アクチュエータ5外部にチルトセンサを設けた場合に比べて、検出誤差ははるかに小さい。また、チルト検出光LLをアクチュエータ5の可動部6に設けた空間部を通す図1のような構成の場合に比べると、検出精度は劣るものの、可動部6に空間部を空けることによって可動部6が大型化したり、制御精度が低下するようなこともない。
【0075】
また貫通孔36を、アクチュエータ4における可動部6を支持するためのステム37などの固定部に設けたため、大型化させずにチルト検出に必要な十分な大きさの貫通孔36を設けることができ、レイアウト的にも制約が少なく、構成が簡単になる。
【0076】
図27は本実施形態におけるチルト信号の信号処理系の一例を示すブロック図であり、各受光素子15,16で得られる信号は、図4にて説明したように、各受光素子15,16のトータル信号で割られて正規化されものを信号として用いる。場合によっては、さらに増幅係数(k1,k2)を掛けて、両者の検出感度が揃えられた後、Rad,Tanの各々の両者(ディスクチルトと対物レンズチルト)の差信号が、既述したようにチルト制御信号としてアクチュエータ5にフィードバックされる。この際、制御が一方向でよい場合はもちろんであるが、一方の信号だけ用いればよい。また、その場合には、分割素子も2分割素子が2個あればよいことになる。
【0077】
図23に示すように、ステム37に貫通孔36を設けることにより、アクチュエータ4の構成を変えることなく、チルト検出用の貫通孔36をアクチュエータ4内部に設置することができる。なお、貫通孔36の断面形状などは特に限定されない。
【0078】
図25は図23のチルト検出光学装置の変形例を説明するための光ピックアップ装置の平面図であり、アクチュエータ5以外の部分は図23と同様の構成であって、アクチュエータ5の概略構成を模式的に示したものである。
【0079】
図25において、基本的に対物レンズ4に対して対称構造になっており、ベース38と、対物レンズホルダである可動部6と、一対のステム37と、可動部6を駆動する電磁駆動部であるヨーク39,マグネット40,コイル41と、可動部6の両側をステム37に対して可動に支持するワイヤ42とを備えており、通常のフォーカシングおよびトラッキング制御のほかに、必要に応じて1軸あるいは2軸のチルト制御機能を備えている。
【0080】
そして、図25に示す構成では、アクチュエータ5におけるヨーク39に既述したチルト検出用の貫通孔36を穿設し、この貫通孔36にディスクチルト検出用ビームLDを通してディスクチルトを検出するようにしている。図23に示す構成のように、ステム37に貫通孔36を穿設する場合に比べると、ヨーク39に貫通孔36を形成するための厚さが必要で、その分、ワイヤ39の長さが長くなるなど、アクチュエータ5の形状的制約はあるが、ディスクチルト検出点がより対物レンズ4に近づくため、チルト検出誤差を小さく抑えることができる。
【0081】
図26は図23のチルト検出光学装置の他の変形例を説明するための光ピックアップ装置の平面図であり、基本的なアクチュエータ5の構成は図25と同様であるが、マグネット43a,43bが分離型(本例では対向するマグネット43a,43bがそれぞれ2つに分離)になっている。
【0082】
このためアクチュエータ5の隣接するマグネット43a,43b間に空間ができ、一方のマグネット43aにおける空間部分に既述したチルト検出用の貫通孔36を穿設し、この貫通孔36にディスクチルト検出用ビームLDを通してディスクチルトを検出するようにしている。図25に示す構成のように、ヨーク42に貫通孔36を穿設する場合に比べると、マグネット設置部位に貫通孔36を形成するためのスペースが必要で、そのためマグネット43a,43bを分離させるなどの構造変更が必要になるが、ディスクチルト検出点がさらに対物レンズ4に近づくため、チルト検出誤差を小さく抑えることができる。
【0083】
なお、本実施形態では、図23,図24に示すように、アクチュエータ5の可動部6のチルト検出用の貫通孔36は、1点鎖線で示すディスク最内周時のトラック相当位置(記録領域)より外側で、かつ同じく1点鎖線で示すディスク最外周時のトラック相当位置より内側にあるように設定している。これにより、ディスクチルト検出点は、光ディスク1の記録有効領域全域にわたって、有効領域にかかるようになり、チルト検出点が有効領域から外れて検出信号が得られないような事態が発生しないようにしている。なお、この設定は、貫通孔36を前記のようにヨーク39,マグネット43a,43b間に穿設するようにした場合も同様である。
【0084】
図28は本実施形態におけるチルト信号の信号処理系の一例を示すブロック図であり、図27に示す信号処理系と比べると、各ディスクチルト信号処理系に遅延回路45a,45bを設けた点が異なっている。
【0085】
本実施形態のように、ディスクチルトと対物レンズチルトとを独立して検出する場合、光ディスク1のAC成分が大きいと、光ディスク1と対物レンズ4の位置の違いによるAC成分誤差が無視できなくなる。このため、光ディスク1のアドレス信号を読み、遅延回路45a,45bを設けて、それに対応する遅延処理を行うことにより、ディスクチルトのAC成分を除去することができる。
【0086】
光ディスク1の回転がCLV(Continuous Line Velocity)の場合には、光ディスク1の最内周から最外周にわたってディスクチルト検出点から対物レンズ4までのディスク回転時間はあまり変わらないので、ディスクの回転線速ごとに定値遅延制御するだけで、AC成分誤差を小さく抑えることができる。
【0087】
また、ディスクチルト検出点(チルト検出用の貫通孔36の位置)は、光ディスク1の回転方向に対して対物レンズ4の上流側でも下流側でも検出はできる。ただし、前記遅延制御をかける場合には、ディスクチルトを保存しておく必要があるため、ディスクチルト検出点から対物レンズ4までの回転時間をできるだけ短くしたいため、チルト検出点は対物レンズ4に対しディスク回転の上流側に設定されるのがよい。
【0088】
図29は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図30は図29のチルト検出光学装置の正面図、図31は図29のチルト検出光学装置の側面図であり、20は半導体レーザ(LD)などからなる光源、21はカップリングレンズ、30はアパーチャであり、光源20から出射した光ビームは、カップリングレンズ21にて平行化され、アパーチャ30でチルト検出に適した径にされた後、分離用ビームスプリッタ47で反射して、図30に示すようにアクチュエータ5の可動部6下部に設置された、偏向ミラーを兼ねる微小な第1,第2の検出用ビームスプリッタ48,49により分離される。
【0089】
分離された一方の光ビーム(図31では第1の検出用ビームスプリッタ48の反射光)LLは対物レンズ4と一体的に保持された対物レンズチルト検出用のミラー50で反射されて元の光路に戻り、分離用ビームスプリッタ47を透過して対物レンズチルト検出用の受光素子15に入射する。この場合、対物レンズチルト検出用のミラー50は、図31に示すように、傾斜して設置されており、対物レンズチルト検出用の当該光ビームLLと、後述するディスクチルト検出用の光ビームLDとの光路が分離されるようにしている。
【0090】
一方、第1の検出用ビームスプリッタ48を透過した光ビームLDは第2の検出用ビームスプリッタ49で反射されて光ディスク1方向へ向かう。光ディスク1で反射された光ビームLDは元の光路に戻り、分離用ビームスプリッタ47を透過してディスクチルト検出用の受光素子16に入射する。各受光素子15,16は、チルト検出の必要に応じて2分割あるいは4分割されており、それぞれ対向受光エレメント間の差信号をとることでチルト検出が行われる。
【0091】
図32〜図34はチルトと検出差信号の関係を示す説明図であり、図32〜図34の(a)は光ビームの一部からチルト検出用の光ビームLL,LDを得る場合を模式的に示しており、(b)は各(a)の場合に対応する光強度分布との関係を示す図、(c)は各光ビームLL,LDを各チルト検出用の受光素子15,16にて受光した場合の検出値の関係を示す図である。
【0092】
光ビームに分布があると、チルトに対して検出値はリニアにならないので、図32(a),(b)に示すように、元の略平行光ビームLの異なる位置(光ビームLL,LD)で各々のチルトを検出すると、図32(c)に示すように、ディスクチルトと対物レンズチルトの検出値に差が生じて、これが検出誤差になる。
【0093】
ただし、光ビームに非対称な分布があっても、図33(a),(b)に示すように元の光ビームLの同一部分(光ビームLL,LD)でディスクチルトと対物レンズチルトを検出すれば、チルトに対する検出値の非対称性はあるものの、図33(c)に示すように、ディスクチルト検出値とOLチルト検出値は同様に変化するので、両者間の誤差が生じない。すなわち元の光ビームLの同一部分で両方のチルトを検出することにより、光ビームの分布差に伴う誤差が生じることを防ぐことができる。
【0094】
また図34(a),(b)に示すように、元の光ビームLの強度中心をチルト検出用のビームLL,LDとすると、ディスクチルトと対物レンズチルト間の誤差が出ないことに加えて、図34(c)に示すように、プラス/マイナスの対称性もよい。また、前記のように元の光ビームLの中心を用いているため、当然、受光素子15,16における受光量も多くなり、これらを総合して検出誤差が小さくなる。
【0095】
図35は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図であり、図29〜図31に示す構成における分離用ビームスプリッタ47に替えて偏向ビームスプリッタ(PBS)51とλ/4板52とを設置した構成例である。このため、アイソレート光学系になってビーム分離に伴う光量損失がなく、受光量が上がり、その分検出誤差が小さくなる。
【0096】
図36は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための正面図であり、光ディスク1,対物レンズチルト検出用のミラー50に入射するまでの往路(なお、往路は対象部位への入射光路、また復路対象部位からの反射光路をいう)は、図29〜図31と同様(ただし、図示しないが分離用ビームスプリッタ47に替えて反射ミラーとする)であるが、光伝達系である第1,第2の検出用ビームスプリッタ48,49の傾きを設定することにより、復路がシリンドリカルレンズ21後段の反射ミラー外を通るようになっている。
【0097】
このため、レイアウト的な制約はあるが、PBSあるいはλ/4板などの高価な部品がなくても、受光素子15,16における受光量が上がり、図35に示す構成のものに比べて、簡素化された構成で同様な効果を得ることができる。
【0098】
図37は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための正面図であり、図36の構成をさらに簡略化したもので、図36の反射ミラーに相当するものをなくし、光源20,カップリングレンズ21,アパーチャ30の出射光路に角度を持たせて、第1,第2の検出用ビームスプリッタ48,49に入射させた構成であって、より簡素化された構成となっている。
【0099】
図38は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図、図39は図38のチルト検出光学装置の正面図であり、光源20から出射したビームは、カップリングレンズ21にて平行化され、アパーチャ30でチルト検出に適した径にされた後、第1のビームスプリッタ53で2つのビームに分離される。そのうちの反射ビームは、本例では偏向ミラー54を経て対物レンズチルト検出用ミラー50で反射されて、復路においては第1のビームスプリッタ53を透過して、対物レンズチルト検出用の受光素子15に入射する。
【0100】
一方、第1のビームスプリッタ53を透過したビームは、第2のビームスプリッタ55と偏向ミラー56で反射されて、光ディスク1に向かい、その反射光は、第2のビームスプリッタ55を透過して、ディスクチルト検出用の受光素子16に達するように構成されている。
【0101】
なお、第1のビームスプリッタ53で2つに分離された光ビームは、図38,図39に例示したとは逆に、第1のビームスプリッタ53で反射された光ビームによりディスクチルトを検出し、第1のビームスプリッタ53を透過した光ビームで対物レンズチルトを検出するように構成することも考えられる。
【0102】
このように、第1のビームスプリッタ53が、往路/復路の分離機能と、各チルト検出用ビームの分離機能を兼ねているため、光量損失を小さくできる。また、第1のビームスプリッタ53の透過光は、復路で第1のビームスプリッタ53とは別のビームスプリッタ55を通ってチルト検出用の受光素子16に入射するため、受光素子の配置が容易になり構成しやすくなる。
【0103】
図40は本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための正面図であり、往路は図38,図39と同様の構成であるが、第2のビームスプリッタ55を単機能の反射ミラーにし、復路は偏向ミラーなどの光伝達部品の角度を適宜設定することによって、第1のビームスプリッタ53、および反射ミラーの外を通過するようになっている。このようにすることによって、安価で光量損失の少ない検出系を構成することができる。
【0104】
なお、前記実施形態において、ビームスプリッタの反射率/透過率を適宜設定することによって、チルト検出用の受光素子15,16の受光量を同一にすることにより、ノイズ等があった場合の、光量による正規化に伴う誤差を両者で揃えることができ、したがって、演算処理後の最終的な検出誤差を小さく抑制することができる。
【0105】
また、反射率の異なる数種類の光ディスク1のチルトを検出する必要がある場合に、受光素子における受光量が小さいほど、演算による誤差は増えるので、最も反射率の低い光ディスク1を基準として、チルト検出用の受光素子15,16における受光量が同一になるように、ビームスプリッタの反射率/透過率を設定することにより、反射率の低い光ディスク1において誤差を小さくすることによって、最悪の検出誤差を小さくすることができる。
【0106】
同様に反射率の異なる数種類のディスクチルトを検出する必要がある場合に、最も検出精度の必要なメディアの反射率でチルト検出用の受光素子15,16における受光量が同一になるように、ビームスプリッタの反射率/透過率を設定することにより、検出精度の必要な光ディスク1の検出誤差を小さくできるため、実質的な誤差を小さくすることができる。
【0107】
図41は本発明に係る上述したチルト検出光学装置を備えた光ピックアップ装置の実施形態の構成例を示す斜視図であって、この光ピックアップ装置2は、図1にて説明した構成の対物レンズ4,アクチュエータ5などからなるピックアップの要部60と、それ以外の光学系、および制御/駆動系などを収納するピックアップ装置本体61とからなり、さらにピックアップ装置本体61の上部に前記構成のチルト検出光学装置62を搭載したものであり、アクチュエータ5は、フォーカシング制御,トラッキングTr制御のほかに、既述したチルト検出信号に基づき、チルト制御が行われる。
【0108】
また本実施形態において、チルト検出系は光ピックアップ装置2の記録/再生光学系とは独立した構成になっているため、本来の光ピックアップ2の記録/再生用ビームとチルト検出用ビームの干渉を考慮せずに構成でき、配置的にもチルト検出系を、光ピックアップ装置2の上面(ディスク側)に光ピックアップ装置2と干渉することなく構成することができる。
【0109】
図42は図41に示す光ピックアップ装置2を搭載した本発明に係る光ディスクドライブ装置の実施形態を示す斜視図であって、本光ディスクドライブ装置65では、前記構成の光ピックアップ装置2を図示しないシーク機構によって光ディスク1におけるRad方向にシークする。また、光ディスク1は、図示しないスピンドルモータによって回転駆動され、この回転中、アクチュエータ5では、前記と同様に、フォーカシング制御,トラッキングTr制御のほかに、既述したチルト検出信号に基づき、チルト制御が行われ、光ピックアップ装置2により、記録/再生用光ビームを集光した状態で記録/再生が行われる。
【0110】
また、リアルタイムのチルト検出が可能になるため、従来のような基板の厚いディスクを用いた短波長(400nm近傍)の光ディスクドライブ装置を構成することができる。
【0111】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るチルト検出光学装置,チルト検出光学系および光ピックアップ装置ならびに光ディスクドライブ装置によれば、センタ対物レンズ構造の4軸アクチュエータに適用することが可能な構成で、光ディスクのチルトと対物レンズのチルトとを独立で検出することができ、光ディスクの周内変動に対応してリアルタイムにチルト補正を行うことができるため、高密度の光ディスクに対しても良好な記録/再生が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を説明するための光ピックアップ装置におけるチルト検出光学装置の構成図
【図2】本発明の実施形態におけるチルト検出形の配置構造の変形例を示す構成図
【図3】本発明の実施形態におけるレンズ駆動用モータとチルト検出光との位置関係を示す説明図
【図4】本発明の実施形態におけるチルト検出系受光素子とその信号処理系の説明図
【図5】本発明の実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を示す平面図
【図6】図5のチルト検出光学装置の正面図
【図7】図6のチルト検出光学装置の側面図
【図8】本発明の実施形態に係るチルト検出光学装置の他例の構成を示す平面図
【図9】図8のチルト検出光学装置の正面図
【図10】図9のチルト検出光学装置の側面図
【図11】図8〜図10に示す光ピックアップ装置の偏向ミラーの光反射/透過構造の説明図
【図12】本発明の実施形態に係るチルト検出光学装置の他例の構成を示す平面図
【図13】図12のチルト検出光学装置の正面図
【図14】図13のチルト検出光学装置の側面図
【図15】本実施形態に係るチルト検出光学装置の他例の構成を示す平面図
【図16】図15のチルト検出光学装置の正面図
【図17】図16のチルト検出光学装置の側面図
【図18】図15〜図17に示す一対のビームスプリッタを用いるチルト検出光学装置の変形例を示す平面図
【図19】図15〜図17に示す一対のビームスプリッタを用いるチルト検出光学装置の他の変形例を示す平面図
【図20】本発明の実施形態に係るチルト検出光学装置の他例の構成を示す平面図
【図21】図20のチルト検出光学装置の正面図
【図22】図21のチルト検出光学装置の側面図
【図23】本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図
【図24】図23のチルト検出光学装置の正面図
【図25】図23のチルト検出光学装置の変形例を説明するための光ピックアップ装置の平面図
【図26】図23のチルト検出光学装置の他の変形例を説明するための光ピックアップ装置の平面図
【図27】本実施形態におけるチルト信号の信号処理系の一例を示すブロック図
【図28】本実施形態におけるチルト信号の信号処理系の一例を示すブロック図
【図29】本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図
【図30】図29のチルト検出光学装置の正面図
【図31】図29のチルト検出光学装置の側面図
【図32】チルトと信号差信号との関係を示す説明図
【図33】チルトと信号差信号との関係を示す説明図
【図34】チルトと信号差信号との関係を示す説明図
【図35】本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図
【図36】本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図
【図37】本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図
【図38】本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図
【図39】図38のチルト検出光学装置の正面図
【図40】本実施形態に係るチルト検出光学装置の一例の構成を説明するための平面図
【図41】本発明に係るチルト検出光学装置を備えた光ピックアップ装置の実施形態の構成例を示す斜視図
【図42】本発明に係る光ピックアップ装置を搭載した光ディスクドライブ装置の実施形態を示す斜視図
【符号の説明】
1 光ディスク
2 光ピックアップ装置
3 偏向ミラー
4 対物レンズ
5 アクチュエータ
6 可動部
7 レンズ駆動モータ
8 ディスクチルト検出系
9 反射面部
10 対物レンズチルト検出系
11,12 チルト検出用偏向ミラー
13 差分検出器
15,16 受光素子
20 光源
21 カップリングレンズ
22,22a,22b,25,26,31,32,53,55 ビームスプリッタ
23 光透過部
30 アパーチャ
35 対物レンズチルト検出用の反射面体
36 貫通孔
37 固定部(ステム)
43a,43b マグネット
45a,45b 遅延回路
47 分離用ビームスプリッタ
48,49 検出用ビームスプリッタ
50 対物レンズチルト検出用のミラー
51 偏向ビームスプリッタ
52 λ/4板
62 チルト検出光学装置
65 光ディスクドライブ装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a tilt detection optical device that detects a relative tilt between an objective lens and an optical information recording medium such as an optical disk, a tilt detection optical system that constitutes the tilt detection optical device, and a light that includes the tilt detection optical device. The present invention relates to a pickup device and an optical disk drive device.
[0002]
[Prior art]
If the optical disc has a tilt, a coma aberration occurs in a light spot condensed on the optical disc, thereby deteriorating the signal quality. As the wavelength of the light beam is shortened to increase the density of the optical disk, the degree of the deterioration is increased if other conditions are the same. In particular, if the wavelength is reduced without changing the disk substrate thickness, the optical disk In this case, the variation in the circumference exceeds the target specification of the tilt, and real-time tilt detection and real-time closed tilt correction are required.
[0003]
In the case where a red diode (wavelength: 660 nm) is used as a light source as in a conventional DVD driver, an open-loop control in the radial direction is sufficient, but in recent years, a blue diode (wavelength: 407 nm) which is being used as a light source is used. , Radial (hereinafter abbreviated as Rad), and tangential (hereinafter abbreviated as Tan) closed-loop control in two directions is required. Accordingly, tilt detection also requires real-time detection in two directions of Rad and Tan. Become.
[0004]
For this reason, there is a movement to reduce the disk substrate thickness. However, if the disk substrate thickness is reduced, the disk is easily affected by dust, scratches, dirt, etc., and the disk needs to be protected by a cartridge or the like. It is difficult to get compatibility with.
[0005]
In consideration of cartridgelessness or compatibility between apparatuses, it is desired to keep the disk substrate thickness the same as before, but in order to do so, real-time detection and correction of tilt in two directions, Rad and Tan, are required.
[0006]
In order to correct the tilt in real time in response to fluctuations in the circumference of the optical disk, in terms of its responsiveness, it is possible to use the entire seek rail, which is the guide mechanism on the optical pickup side, or a mechanical method of tilting the optical disk. In addition, correction means using liquid crystal cannot be used in view of the response speed.
[0007]
As a promising method, there is an actuator capable of finely driving an objective lens for condensing a light beam on an optical disk in a focus direction, a Rad direction, and a Tan direction, and a tilt correction, that is, a so-called four-axis actuator system. In this four-axis actuator system, it is desired to drive the actuator by a structure in which an actuator motor is held on both sides of the objective lens, that is, a so-called center objective lens structure, from the viewpoint of control stability. There is a problem that tilt detection cannot be easily performed in the vicinity, and conventional tilt sensors cannot cope with the problem.
[0008]
[0009]
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-5-6561
[Patent Document 2]
JP-A-5-6562
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve the conventional problem,
(1) Tilt detection with a small beam applicable to a 4-axis actuator with a center objective lens structure,
{Circle around (2)} real-time detection corresponding to fluctuations in the circumference of the optical disc;
(3) High-precision detection corresponding to short wavelengths,
(4) Detection in two directions of Rad and Tan,
(5) Detection method suitable for real-time correction method (lightening of movable parts in actuator, etc.)
Must be achieved at the same time.
[0012]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, by passing parallel light having a small diameter between an objective lens and an actuator drive motor on an optical path separate from the optical system on the pickup side as tilt detection means, and Detecting Optical Apparatus that Detects the Tilt of the Object and the Tilt of the Object Lens Independently and Applicable to a Four-Axis Actuator with a Center Objective Lens Structure, the Tilt Detecting Optical System, and an Optical Pick-Up Mounted Therewith Device and an optical disk drive.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the tilt detecting optical device according to the first aspect, the optical path is a space formed between the objective lens and an inner wall of an actuator that drives the objective lens. It is characterized by.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the tilt detection optical device according to the first aspect, the optical path is a through hole provided in a part of a fixed portion of the actuator for driving the objective lens.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the tilt detecting optical device according to any one of the first to third aspects, the position of the optical path is such that the center position of the optical path is the innermost circumference of the optical information recording medium. The optical information recording medium is set so that it is located outside the recording section at the outermost periphery of the optical information recording medium. The entirety of the area is covered by the effective area, so that a situation in which the tilt detection point deviates from the effective area and a detection signal is not obtained does not occur.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the tilt detecting optical device according to the first aspect, a quadrant light receiving element is used as a tilt detecting element in the recording medium tilt detecting means and the objective lens tilt detecting means, and two directions, Rad and Tan, are used. In this configuration, the tilt in two directions of Rad and Tan can be detected with a simple element structure.
[0018]
According to a sixth aspect of the present invention, in the tilt detecting optical device according to the first aspect, a tilt detecting optical system independent of a recording / reproducing optical system in the optical pickup is provided, and an effective area in the objective lens and an inner wall in the actuator are provided. A tilt detection deflection mirror for guiding a tilt detection light beam between the optical pickup unit and the optical pickup side optical system on the optical pickup side. Will be possible.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, in the tilt detecting optical device according to the sixth aspect, the tilt detecting deflection mirror avoids an effective area of the recording / reproducing light beam between the deflection mirror and the objective lens in the optical pickup. With this configuration, the tilt detection can be performed without interfering with the recording / reproducing light beam on the optical pickup side.
[0020]
According to an eighth aspect of the present invention, in the tilt detecting optical device according to the sixth aspect, the tilt detecting deflection mirror is provided on a side portion of the deflection mirror in the optical pickup. The tilt detection can be performed without affecting the recording / reproducing light beam and the optical system.
[0021]
According to a ninth aspect of the present invention, in the tilt detecting optical device according to the sixth aspect, the tilt detecting deflecting mirror is provided behind the deflecting mirror in the optical pickup, and is formed on a part of the deflecting mirror in the optical pickup. The tilt detection light beam is guided in a predetermined direction through the transparent area, and this configuration more reliably affects the recording / reproducing light beam on the optical pickup side and the optical system. , The tilt detection can be performed.
[0022]
According to a tenth aspect of the present invention, a recording / reproducing light beam is condensed on an optical information recording medium by an objective lens to perform recording / reproduction, and the objective lens and the optical information are recorded on the optical pickup. A tilt detection optical device for detecting a relative tilt with respect to a recording medium, wherein a tilt detection light beam is incident on the optical information recording medium and is incident on a reflection surface provided on a movable portion of the actuator. An optical system, a recording medium tilt detecting means for detecting a tilt of the optical information recording medium by reflected light from the optical information recording medium, and an object for detecting a tilt of the objective lens by reflected light from the reflecting surface Lens tilt detection means, and relative tilt detection for detecting a relative tilt between the optical information recording medium and the objective lens from a difference between the detected tilts; And a delay circuit for delaying a detection signal detected by the recording medium tilt detection means by a recording medium rotation time from an optical information recording medium detection point to the objective lens. With this configuration, by performing the delay processing, the AC component of the recording medium tilt detection signal can be removed.
[0023]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the tilt detecting optical device according to the tenth aspect, the delay time of the delay circuit is recorded from the optical information recording medium detection point on the innermost circumference of the optical information recording medium to the objective lens. The medium rotation time and the average time of the rotation time of the recording medium from the detection point of the optical information recording medium at the outermost periphery of the optical information recording medium to the objective lens are set. The error can be kept small.
[0024]
According to a twelfth aspect of the present invention, a recording / reproducing light beam is condensed on an optical information recording medium by an objective lens to perform recording / reproduction, and the objective lens and the optical information are recorded on the optical pickup. A tilt detection optical device for detecting a relative tilt with respect to a recording medium, wherein a tilt detection light beam is incident on the optical information recording medium and is incident on a reflection surface provided on a movable portion of the actuator. An optical system, a recording medium tilt detecting means for detecting a tilt of the optical information recording medium by reflected light from the optical information recording medium, and an object for detecting a tilt of the objective lens by reflected light from the reflecting surface Lens tilt detection means, and relative tilt detection for detecting a relative tilt between the optical information recording medium and the objective lens from a difference between the detected tilts; And a tilt detection optical device having a step, wherein a tilt detection position by the recording medium tilt detection means is set on a rotation direction upstream side of the optical information recording medium with respect to an installation position of the objective lens. According to this configuration, the time from the tilt detection point of the information medium to the objective lens is shortened. When delay control is performed, it is necessary to store the tilt detection signal of the information medium.
[0025]
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a tilt detection optical system mounted on the tilt detection optical device according to any one of the first to twelfth aspects, wherein one light source emits a tilt detection light beam; The same part of the tilt detection light beam is separated into a recording medium tilt detection light beam and an objective lens tilt detection light beam by a beam splitter. With this configuration, both tilt detection values change similarly. Therefore, no error occurs between the two, and it is possible to prevent an error due to a difference in distribution of the light beam from occurring.
[0026]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to the thirteenth aspect, the recording medium tilt detection light beam and the objective lens tilt detection light beam are centered on the intensity center of the light amount distribution in the tilt detection light beam. According to this configuration, since the beam center is used, the amount of light received on the detection side increases, and the detection error can be further reduced.
[0027]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the tilt detecting optical system according to the thirteenth or fourteenth aspect, the outgoing optical path of the light source and the incident optical path to the recording medium tilt detecting means or the objective lens tilt detecting means are provided by a polarizing beam splitter. And an optical means composed of a λ / 4 plate, and this configuration makes it possible to form an isolated optical system without loss of light amount due to beam separation, increase the amount of light received on the detection side, and increase the detection error accordingly. Becomes smaller.
[0028]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to the thirteenth or fourteenth aspect, either one of an emission optical path of a light source and an incident optical path to a recording medium tilt detection unit or an objective lens tilt detection unit is provided. It is characterized by the reflection by a mirror and the other being separated by passing through the outside of the mirror.With this configuration, although there are layout restrictions, even without expensive optical members such as a beam splitter and λ / plate, And the amount of light received on the detection side can be increased.
[0029]
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to the thirteenth or fourteenth aspect, an optical path separation between an emission optical path of a light source and an incident optical path to a recording medium tilt detection unit or an objective lens tilt detection unit is performed. This is performed by setting an installation angle of an optical member including the light source that forms an optical path. With this configuration, a mirror and the like are not required, the structure is simplified, and the configuration can be reduced.
[0030]
An invention according to claim 18 is a tilt detection optical system mounted on the tilt detection optical device according to any one of
[0031]
According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided a tilt detecting optical system mounted on the tilt detecting optical device according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the tilt detecting optical system is configured to detect a tilt of a recording medium from a light source by a beam splitter and a mirror. A light beam and an objective lens tilt detection light beam are separated from each other, an optical path separation from an incident optical path to a recording medium tilt detection unit or an objective lens tilt detection unit is performed, and the two detection light beams are separated from the beam splitter and the mirror. Is performed by setting the reflection surface angle of the optical member other than the beam splitter and the mirror so as not to pass through the beam splitter. With this configuration, a detection system that has a simple structure, is inexpensive, and has a small light amount loss is provided. Can be configured.
[0032]
According to a twentieth aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to any one of the thirteenth to nineteenth aspects, the tilt detection of the recording medium is performed based on a reflectance or a transmittance of an optical information recording medium and each optical member. The transmittance / reflectance of the beam splitter is set so that the amount of light received by the means and the objective lens tilt detection means is the same. If there is noise or the like, errors due to normalization by the amount of light are reduced. Both detection means can make the same, so that the final detection error after the arithmetic processing can be reduced.
[0033]
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to the twentieth aspect, when a plurality of optical information recording media having different reflectances are used, the tilt detection optical system corresponds to the optical information recording medium having the lowest reflectance. In addition, the transmittance / reflectance of the beam splitter is set. With this configuration, as the amount of received light is smaller, the error due to the calculation increases, so that the error in the optical information recording medium having a lower reflectance is reduced. By doing so, the worst detection error can be reduced.
[0034]
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the tilt detecting optical system according to the twentieth aspect, when a plurality of optical information recording media having different reflectivities are used, the optical information requiring the highest tilt detection accuracy is required. The transmittance / reflectance of the beam splitter is set in accordance with the recording medium. With this configuration, a detection error of an optical information recording medium requiring detection accuracy can be reduced. Can be smaller.
[0035]
According to a twenty-third aspect of the present invention, there is provided a tilt detection optical system mounted on the tilt detection optical device according to any one of the first to twelfth aspects, wherein one light source, one coupling lens, A beam splitter and two deflection mirrors, and a tilt detection light beam emitted from the light source is made incident on an optical information recording medium through an optical path provided in an actuator for driving the objective lens, and In this configuration, the light is incident on a reflection surface provided on the movable portion, and with this configuration, a tilt detection optical system having a simple configuration can be provided.
[0036]
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, there is provided a tilt detecting optical system mounted on the tilt detecting optical device according to any one of the first to twelfth aspects, wherein one light source, one coupling lens, A beam splitter and two deflection mirrors, and a tilt detection light beam emitted from the light source is made incident on an optical information recording medium through an optical path provided in an actuator for driving the objective lens, and This is characterized in that the light is incident on a reflecting surface provided on a movable portion of the optical system. With this configuration, a tilt detection optical system having a simple and clear optical path can be obtained.
[0037]
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to the twenty-third aspect, a deflection mirror integrated with the deflection functions of the two deflection mirrors is provided instead of the two deflection mirrors. With this configuration, a tilt detection optical system having a small and simple configuration can be provided.
[0038]
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, there is provided a tilt detection optical system mounted on the tilt detection optical device according to any one of the first to twelfth aspects, wherein one light source, one coupling lens, and one An optical information recording medium including one beam splitter, one deflecting half mirror, and one deflecting mirror, and transmitting a tilt detection light beam emitted from the light source through an optical path provided in an actuator for driving the objective lens , And at the same time, the light is incident on a reflection surface provided on a movable portion of the actuator.
[0039]
The invention according to claim 27 is an optical pickup device that performs recording / reproduction by condensing a recording / reproduction light beam on an optical information recording medium by an objective lens, wherein the objective lens and the optical information recording are performed. A tilt detection optical device according to any one of
[0040]
According to a twenty-eighth aspect of the present invention, an optical pickup unit that performs recording / reproduction by condensing a recording / reproduction light beam on an optical information recording medium by an objective lens, and rotationally drives the optical information recording medium. An optical disk drive device provided with a drive unit for causing the optical pickup device to use the optical pickup device described in claim 27 as the optical pickup unit.
[0041]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, corresponding members are denoted by the same reference numerals, and detailed description of members having the same reference numerals, which will be described later, is omitted.
[0042]
FIG. 1 is a configuration diagram of a tilt detecting optical device in an optical pickup for explaining an embodiment of the present invention, wherein 1 is an optical disk as an optical information recording medium, and 2 is an optical pickup device.
[0043]
In the
[0044]
Although not specifically shown, the
[0045]
The tilt of the
[0046]
Specifically, the tilt detection light emitted from the disc tilt detection system 8 is deflected by the first tilt
[0047]
Further, the tilt detection light emitted from the objective lens
[0048]
The reflecting
[0049]
In addition, in order to reduce the size and weight of the
[0050]
FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams of a tilt detection system light receiving element in the disc tilt detection system 8 and the objective lens
[0051]
Since the reflectivity of the
[0052]
The
[0053]
Further, the above-described example shows the case where the detection in two directions of Rad and Tan is performed by the four-divided element, respectively, but when the detection in only one direction is sufficient, the same processing may be performed by the two-divided element.
[0054]
FIG. 1 schematically illustrates the optical path of the tilt detection light. D And the tilt detection light L of the
[0055]
5 is a plan view for explaining a configuration of an example of the tilt detection optical device according to the present embodiment, FIG. 6 is a front view of the tilt detection optical device of FIG. 5, and FIG. 7 is a side view of the tilt detection optical device of FIG. FIG. 1 shows a
[0056]
As described above, in the configuration examples illustrated in FIGS. 5 to 7, the tilt detection deflection mirrors 11 and 12 are installed between the
[0057]
In addition, in the configuration examples shown in FIGS. 5 to 7, in order to detect the tilt of the
[0058]
Although an example in which an LD is used as the
[0059]
In this example, a prism type is used as the
[0060]
The reflecting
[0061]
8 is a plan view for explaining the configuration of an example of the tilt detection optical device according to the present embodiment, FIG. 9 is a front view of the tilt detection optical device of FIG. 8, and FIG. 10 is a side view of the tilt detection optical device of FIG. In the following description, members having the same functions as those described above will be denoted by the same reference numerals. In this example, the tilt detection deflection mirrors 11 and 12 are integrated and installed on the back side of the
[0062]
Accordingly, the tilt detection optical system can be installed in a space opposite to the installation side of the
[0063]
The deflecting
[0064]
In addition, in the configuration examples shown in FIGS. 8 to 10, both the tilt detection deflection mirrors 11 and 12 are installed outside the optical path of the optical system in the
[0065]
12 is a plan view for explaining a configuration of an example of the tilt detection optical device according to the present embodiment, FIG. 13 is a front view of the tilt detection optical device of FIG. 12, and FIG. 14 is a side view of the tilt detection optical device of FIG. In this example, both tilt detection deflection mirrors 11 and 12 are installed on both lateral sides of the
[0066]
15 is a plan view for explaining a configuration of an example of the tilt detection optical device according to the present embodiment, FIG. 16 is a front view of the tilt detection optical device of FIG. 15, and FIG. 17 is a side view of the tilt detection optical device of FIG. In this example, in the present example, a light beam emitted from a
[0067]
FIGS. 18 and 19 are plan views for explaining a modification of the tilt detection optical device using the pair of
[0068]
20 is a plan view for explaining an example of the configuration of the tilt detection optical device according to the present embodiment, FIG. 21 is a front view of the tilt detection optical device of FIG. 20, and FIG. 22 is a side view of the tilt detection optical device of FIG. It is a diagram, in this example, both tilt detection lights L D , L L Of the tilt detection deflection mirrors 11 and 12 provided in the respective optical paths, one is a half mirror, and both tilt detection light L D , L L Are shared on the outward path. In the examples shown in FIGS. 20 to 22, the tilt detection light L L Is used as a half mirror, and the tilt detection light L D Is used as a deflection mirror, and the
[0069]
In this configuration example, the outward path is completely common, so that the light source system can be configured to be small and the amount of light can be increased. Further, by appropriately selecting the reflectance (transmittance) of the half mirror, it is possible to eliminate the imbalance between the reflectance of the
[0070]
FIG. 23 is a plan view for explaining the configuration of an example of the tilt detection optical device according to the present embodiment. FIG. 24 is a front view of the tilt detection optical device of FIG. The beam is converted into substantially parallel light by the
[0071]
In addition, the reflected light of the
[0072]
The other beam (reflected light in FIG. 23) separated by the
[0073]
The difference between the detected signals is fed back to the
[0074]
Here, the tilt detection light L for detecting the disc tilt is L Since the
[0075]
Further, since the through-
[0076]
FIG. 27 is a block diagram showing an example of a signal processing system of the tilt signal in the present embodiment. As described with reference to FIG. 4, the signals obtained by the
[0077]
As shown in FIG. 23, by providing the through
[0078]
FIG. 25 is a plan view of an optical pickup device for explaining a modification of the tilt detection optical device of FIG. 23. Parts other than the
[0079]
In FIG. 25, the structure is basically symmetrical with respect to the
[0080]
In the configuration shown in FIG. 25, the above-described through
[0081]
FIG. 26 is a plan view of an optical pickup device for explaining another modification of the tilt detection optical device of FIG. 23. The basic configuration of the
[0082]
Therefore, a space is formed between the
[0083]
In the present embodiment, as shown in FIGS. 23 and 24, the through
[0084]
FIG. 28 is a block diagram showing an example of a signal processing system of a tilt signal in the present embodiment. Compared with the signal processing system shown in FIG. 27, each of the disk tilt signal processing systems has
[0085]
When the disc tilt and the objective lens tilt are detected independently as in this embodiment, if the AC component of the
[0086]
When the rotation of the
[0087]
In addition, the disc tilt detection point (the position of the through
[0088]
29 is a plan view for explaining a configuration of an example of the tilt detection optical device according to the present embodiment, FIG. 30 is a front view of the tilt detection optical device of FIG. 29, and FIG. 31 is a side view of the tilt detection optical device of FIG. FIG. 2 shows a
[0089]
One of the separated light beams (reflected light from the first
[0090]
On the other hand, the light beam L transmitted through the first
[0091]
FIGS. 32 to 34 are explanatory diagrams showing the relationship between the tilt and the detection difference signal. FIGS. 32 to 34A show a light beam L for tilt detection from a part of the light beam. L , L D (B) is a diagram showing the relationship with the light intensity distribution corresponding to each case (a), and (c) is a diagram showing each light beam L L , L D FIG. 7 is a diagram showing a relationship between detection values when the light is received by the
[0092]
If the light beam has a distribution, the detection value will not be linear with respect to the tilt. Therefore, as shown in FIGS. 32 (a) and 32 (b), different positions of the original substantially parallel light beam L (light beam L L , L D If the respective tilts are detected in ()), as shown in FIG. 32 (c), a difference occurs between the detected values of the disc tilt and the objective lens tilt, which becomes a detection error.
[0093]
However, even if the light beam has an asymmetric distribution, the same portion (light beam L) of the original light beam L as shown in FIGS. L , L D If the disc tilt and the objective lens tilt are detected in (3), although the detected value with respect to the tilt has asymmetry, the disc tilt detected value and the OL tilt detected value similarly change as shown in FIG. No error occurs between the two. That is, by detecting both tilts in the same portion of the original light beam L, it is possible to prevent an error due to a difference in distribution of the light beams from occurring.
[0094]
Further, as shown in FIGS. 34A and 34B, the intensity center of the original light beam L is set to the beam L for tilt detection. L , L D In this case, in addition to no error occurring between the disc tilt and the objective lens tilt, plus / minus symmetry is also good as shown in FIG. In addition, since the center of the original light beam L is used as described above, the amount of light received by the
[0095]
FIG. 35 is a plan view for explaining the configuration of an example of the tilt detection optical device according to the present embodiment. A deflection beam splitter (PBS) 51 is used in place of the separation beam splitter 47 in the configurations shown in FIGS. And a λ / 4
[0096]
FIG. 36 is a front view for explaining the configuration of an example of the tilt detection optical device according to the present embodiment, and shows the outward path until the light enters the
[0097]
For this reason, although there are restrictions in terms of layout, even without expensive components such as a PBS or a λ / 4 plate, the amount of light received by the
[0098]
FIG. 37 is a front view for explaining the configuration of an example of the tilt detection optical device according to the present embodiment, which is a further simplified configuration of FIG. 36, and eliminates the one corresponding to the reflection mirror of FIG. The
[0099]
FIG. 38 is a plan view for explaining the configuration of an example of the tilt detection optical device according to the present embodiment, and FIG. 39 is a front view of the tilt detection optical device of FIG. 38. After being collimated by the
[0100]
On the other hand, the beam transmitted through the
[0101]
The light beam split into two beams by the
[0102]
As described above, since the
[0103]
FIG. 40 is a front view for explaining the configuration of an example of the tilt detection optical device according to the present embodiment. The outward path has the same configuration as that shown in FIGS. 38 and 39, but the
[0104]
In the above-described embodiment, by appropriately setting the reflectance / transmittance of the beam splitter to make the light receiving amounts of the
[0105]
Further, when it is necessary to detect the tilt of several types of
[0106]
Similarly, when it is necessary to detect several types of disc tilts having different reflectances, the beam is adjusted so that the light receiving amounts of the tilt detecting
[0107]
FIG. 41 is a perspective view showing a configuration example of an embodiment of an optical pickup device including the above-described tilt detection optical device according to the present invention. The
[0108]
Further, in the present embodiment, the tilt detection system has a configuration independent of the recording / reproduction optical system of the
[0109]
FIG. 42 is a perspective view showing an embodiment of the optical disk drive device according to the present invention, on which the
[0110]
Further, since real-time tilt detection can be performed, an optical disk drive device having a short wavelength (around 400 nm) using a disk having a thick substrate as in the related art can be configured.
[0111]
【The invention's effect】
As described above, according to the tilt detection optical device, the tilt detection optical system, the optical pickup device, and the optical disk drive device according to the present invention, the optical disk has a configuration applicable to a four-axis actuator having a center objective lens structure. And the tilt of the objective lens can be detected independently, and the tilt can be corrected in real time in response to fluctuations in the circumference of the optical disk, so that good recording / reproduction can be performed even on a high-density optical disk. Is performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a tilt detection optical device in an optical pickup device for describing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a modified example of the arrangement structure of the tilt detection type in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a positional relationship between a lens driving motor and tilt detection light according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a tilt detection system light receiving element and a signal processing system thereof according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a configuration of an example of a tilt detection optical device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a front view of the tilt detection optical device of FIG. 5;
FIG. 7 is a side view of the tilt detection optical device of FIG. 6;
FIG. 8 is a plan view showing the configuration of another example of the tilt detection optical device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a front view of the tilt detection optical device of FIG. 8;
FIG. 10 is a side view of the tilt detection optical device of FIG. 9;
FIG. 11 is an explanatory diagram of a light reflection / transmission structure of a deflection mirror of the optical pickup device shown in FIGS. 8 to 10;
FIG. 12 is a plan view showing the configuration of another example of the tilt detection optical device according to the embodiment of the present invention.
13 is a front view of the tilt detection optical device of FIG.
14 is a side view of the tilt detection optical device of FIG.
FIG. 15 is a plan view showing the configuration of another example of the tilt detection optical device according to the embodiment.
16 is a front view of the tilt detection optical device of FIG.
17 is a side view of the tilt detection optical device of FIG.
FIG. 18 is a plan view showing a modification of the tilt detection optical device using the pair of beam splitters shown in FIGS. 15 to 17;
FIG. 19 is a plan view showing another modification of the tilt detection optical device using the pair of beam splitters shown in FIGS. 15 to 17;
FIG. 20 is a plan view showing the configuration of another example of the tilt detection optical device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a front view of the tilt detection optical device of FIG. 20;
FIG. 22 is a side view of the tilt detection optical device of FIG. 21;
FIG. 23 is a plan view illustrating the configuration of an example of the tilt detection optical device according to the embodiment.
24 is a front view of the tilt detection optical device of FIG.
FIG. 25 is a plan view of an optical pickup device for explaining a modification of the tilt detection optical device of FIG. 23;
FIG. 26 is a plan view of an optical pickup device for explaining another modification of the tilt detection optical device of FIG. 23;
FIG. 27 is a block diagram illustrating an example of a signal processing system of a tilt signal according to the present embodiment.
FIG. 28 is a block diagram illustrating an example of a signal processing system of a tilt signal according to the present embodiment.
FIG. 29 is a plan view for explaining the configuration of an example of the tilt detection optical device according to the embodiment.
30 is a front view of the tilt detection optical device of FIG. 29.
FIG. 31 is a side view of the tilt detection optical device of FIG. 29;
FIG. 32 is an explanatory diagram showing a relationship between a tilt and a signal difference signal.
FIG. 33 is an explanatory diagram showing a relationship between a tilt and a signal difference signal.
FIG. 34 is an explanatory diagram showing a relationship between a tilt and a signal difference signal.
FIG. 35 is a plan view for explaining the configuration of an example of the tilt detection optical device according to the embodiment.
FIG. 36 is a plan view for explaining the configuration of an example of the tilt detection optical device according to the embodiment.
FIG. 37 is a plan view for explaining the configuration of an example of the tilt detection optical device according to the embodiment.
FIG. 38 is a plan view illustrating the configuration of an example of the tilt detection optical device according to the embodiment.
FIG. 39 is a front view of the tilt detection optical device of FIG. 38;
FIG. 40 is a plan view illustrating the configuration of an example of the tilt detection optical device according to the embodiment.
FIG. 41 is a perspective view showing a configuration example of an embodiment of an optical pickup device provided with a tilt detection optical device according to the present invention.
FIG. 42 is a perspective view showing an embodiment of an optical disk drive device equipped with an optical pickup device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 optical disk
2 Optical pickup device
3 Deflection mirror
4 Objective lens
5 Actuator
6 Moving parts
7 Lens drive motor
8 Disc tilt detection system
9 Reflective surface
10. Objective lens tilt detection system
11,12 Deflection mirror for tilt detection
13 Difference detector
15, 16 light receiving element
20 light sources
21 Coupling lens
22, 22a, 22b, 25, 26, 31, 32, 53, 55 Beam splitters
23 Light transmission part
30 aperture
35 Reflector for detecting tilt of objective lens
36 Through hole
37 Fixing part (stem)
43a, 43b magnet
45a, 45b delay circuit
47 Separation beam splitter
48,49 Beam splitter for detection
50 Mirror for tilt detection of objective lens
51 Deflection beam splitter
52 λ / 4 plate
62 Tilt detection optical device
65 Optical Disk Drive
Claims (28)
チルト検出用光ビームを、前記光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させる光学系と、前記光学的情報記録媒体からの反射光により当該光学的情報記録媒体のチルトを検出する記録媒体チルト検出手段と、前記反射面からの反射光により前記対物レンズのチルトを検出する対物レンズチルト検出手段と、検出された両チルトの差から前記光学的情報記録媒体と前記対物レンズとの相対チルトを検出する相対チルト検出手段とを備えたチルト検出光学装置において、
前記チルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して前記光学的情報記録媒体に入射させたことを特徴とするチルト検出光学装置。It is mounted on an optical pickup that performs recording / reproduction by condensing a recording / reproduction light beam on an optical information recording medium with an objective lens, and detects a relative tilt between the objective lens and the optical information recording medium. A tilt detection optical device,
An optical system for causing a tilt detection light beam to enter the optical information recording medium and to enter a reflection surface provided on a movable portion of the actuator, and a light reflected from the optical information recording medium for the optical system. Recording medium tilt detection means for detecting the tilt of the information recording medium; objective lens tilt detection means for detecting the tilt of the objective lens by light reflected from the reflection surface; and the optical information based on the difference between the detected tilts. In a tilt detection optical device including a relative tilt detection unit that detects a relative tilt between a recording medium and the objective lens,
A tilt detection optical device, wherein the tilt detection light beam is made incident on the optical information recording medium through an optical path provided in an actuator for driving the objective lens.
チルト検出用光ビームを、前記光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させる光学系と、前記光学的情報記録媒体からの反射光により当該光学的情報記録媒体のチルトを検出する記録媒体チルト検出手段と、前記反射面からの反射光により前記対物レンズのチルトを検出する対物レンズチルト検出手段と、検出された両チルトの差から前記光学的情報記録媒体と前記対物レンズとの相対チルトを検出する相対チルト検出手段とを備えたチルト検出光学装置において、
前記記録媒体チルト検出手段で検出される検出信号を、光学的情報記録媒体検出点から前記対物レンズまでの記録媒体回転時間分遅延させる遅延回路を備えたことを特徴とするチルト検出光学装置。It is mounted on an optical pickup that performs recording / reproduction by condensing a recording / reproduction light beam on an optical information recording medium with an objective lens, and detects a relative tilt between the objective lens and the optical information recording medium. A tilt detection optical device,
An optical system for causing a tilt detection light beam to enter the optical information recording medium and to enter a reflection surface provided on a movable portion of the actuator, and a light reflected from the optical information recording medium for the optical system. Recording medium tilt detection means for detecting the tilt of the information recording medium; objective lens tilt detection means for detecting the tilt of the objective lens by light reflected from the reflection surface; and the optical information based on the difference between the detected tilts. In a tilt detection optical device including a relative tilt detection unit that detects a relative tilt between a recording medium and the objective lens,
A tilt detecting optical device, comprising: a delay circuit for delaying a detection signal detected by the recording medium tilt detection means by a recording medium rotation time from an optical information recording medium detection point to the objective lens.
チルト検出用光ビームを、前記光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させる光学系と、前記光学的情報記録媒体からの反射光により当該光学的情報記録媒体のチルトを検出する記録媒体チルト検出手段と、前記反射面からの反射光により前記対物レンズのチルトを検出する対物レンズチルト検出手段と、検出された両チルトの差から前記光学的情報記録媒体と前記対物レンズとの相対チルトを検出する相対チルト検出手段とを備えたチルト検出光学装置において、
前記記録媒体チルト検出手段によるチルト検出位置を、前記対物レンズの設置位置に対して前記光学的情報記録媒体の回転方向上流側に設定したことを特徴とするチルト検出光学装置。It is mounted on an optical pickup that performs recording / reproduction by condensing a recording / reproduction light beam on an optical information recording medium with an objective lens, and detects a relative tilt between the objective lens and the optical information recording medium. A tilt detection optical device,
An optical system for causing a tilt detection light beam to enter the optical information recording medium and to enter a reflection surface provided on a movable portion of the actuator, and a light reflected from the optical information recording medium for the optical system. Recording medium tilt detection means for detecting the tilt of the information recording medium; objective lens tilt detection means for detecting the tilt of the objective lens by light reflected from the reflection surface; and the optical information based on the difference between the detected tilts. In a tilt detection optical device including a relative tilt detection unit that detects a relative tilt between a recording medium and the objective lens,
A tilt detection optical device, wherein a tilt detection position of the recording medium tilt detection means is set on an upstream side in a rotation direction of the optical information recording medium with respect to an installation position of the objective lens.
1つの光源からチルト検出用光ビームを出射させ、該チルト検出用光ビームの同一部分をビームスプリッタにより、記録媒体チルト検出用光ビームと対物レンズチルト検出用光ビームに分離したことを特徴とするチルト検出光学系。A tilt detection optical system mounted on the tilt detection optical device according to any one of claims 1 to 12,
A tilt detection light beam is emitted from one light source, and the same portion of the tilt detection light beam is separated into a recording medium tilt detection light beam and an objective lens tilt detection light beam by a beam splitter. Tilt detection optical system.
第1のビームスプリッタにより光源の出射光路と、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路との光路分離を行い、前記各入射光路への分離は記録媒体チルト検出用光ビームと対物レンズチルト検出用光ビームとのいずれか一方を、前記第1のビームスプリッタに戻し、また他方を前記第1のビームスプリッタに戻さずに第2のビームスプリッタを経て行うことを特徴とするチルト検出光学系。A tilt detection optical system mounted on the tilt detection optical device according to any one of claims 1 to 12,
The first beam splitter separates the light path of the light emitted from the light source from the light path incident on the recording medium tilt detecting means or the objective lens tilt detecting means, and the light beam for recording medium tilt detection is separated into each of the incident light paths. And the objective lens tilt detecting light beam is returned to the first beam splitter, and the other is returned to the first beam splitter without passing through the second beam splitter. Tilt detection optical system.
ビームスプリッタとミラーにより光源からの記録媒体チルト検出用光ビームと対物レンズチルト検出用光ビームとの分離を行い、記録媒体チルト検出手段あるいは対物レンズチルト検出手段への入射光路との光路分離を、前記両検出用光ビームが前記ビームスプリッタと前記ミラーを通過しないように前記ビームスプリッタと前記ミラー以外の光学部材の反射面角度を設定することにより行うことを特徴とするチルト検出光学系。A tilt detection optical system mounted on the tilt detection optical device according to any one of claims 1 to 12,
The beam splitter and the mirror separate the recording medium tilt detection light beam and the objective lens tilt detection light beam from the light source, and separate the optical path from the incident light path to the recording medium tilt detection means or the objective lens tilt detection means. A tilt detection optical system, wherein the detection is performed by setting a reflection surface angle of an optical member other than the beam splitter and the mirror so that the detection light beams do not pass through the beam splitter and the mirror.
1つの光源と、1つのカップリングレンズと、1つのビームスプリッタと、2つの偏向ミラーとを備え、前記光源から出射したチルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させることを特徴とするチルト検出光学系。A tilt detection optical system mounted on the tilt detection optical device according to any one of claims 1 to 12,
An optical path including one light source, one coupling lens, one beam splitter, and two deflection mirrors, and providing a tilt detection light beam emitted from the light source to an actuator that drives the objective lens; A tilt detection optical system, wherein the light is incident on an optical information recording medium through an optical information recording medium, and is incident on a reflection surface provided on a movable portion of the actuator.
1つの光源と、1つのカップリングレンズと、2つのビームスプリッタと、2つの偏向ミラーとを備え、前記光源から出射したチルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させることを特徴とするチルト検出光学系。A tilt detection optical system mounted on the tilt detection optical device according to any one of claims 1 to 12,
An optical path including one light source, one coupling lens, two beam splitters, and two deflection mirrors, and providing a tilt detection light beam emitted from the light source to an actuator that drives the objective lens; A tilt detection optical system, wherein the light is made incident on an optical information recording medium through an optical information recording medium, and is made incident on a reflection surface provided on a movable portion of the actuator.
1つの光源と、1つのカップリングレンズと、1つのビームスプリッタと、1つの偏向ハーフミラーと、1つの偏向ミラーとを備え、前記光源から出射したチルト検出用光ビームを、前記対物レンズを駆動するアクチュエータに設けた光通路を通して光学的情報記録媒体に入射させる共に、前記アクチュエータにおける可動部に設置された反射面に入射させることを特徴とするチルト検出光学系。A tilt detection optical system mounted on the tilt detection optical device according to any one of claims 1 to 12,
One light source, one coupling lens, one beam splitter, one deflecting half mirror, and one deflecting mirror are provided, and the tilt detection light beam emitted from the light source drives the objective lens. A tilt detection optical system, wherein the light is incident on an optical information recording medium through an optical path provided in an actuator to be moved, and is incident on a reflection surface provided on a movable portion of the actuator.
前記対物レンズと前記光学的情報記録媒体との相対的チルトを検出するチルト検出光学部として、請求項1〜12いずれか1項に記載されたチルト検出光学装置、あるいは請求項13〜26に記載されたチルト検出光学系を搭載したチルト検出光学装置を用いたことを特徴とする光ピックアップ装置。In an optical pickup device that performs recording / reproduction by condensing a recording / reproduction light beam onto an optical information recording medium by an objective lens,
The tilt detection optical device according to any one of claims 1 to 12, or a tilt detection optical unit according to any one of claims 13 to 26, as a tilt detection optical unit that detects a relative tilt between the objective lens and the optical information recording medium. An optical pickup device using a tilt detection optical device equipped with a tilt detection optical system according to the present invention.
前記光ピックアップ部として、請求項27に記載にされた光ピックアップ装置を用いたことを特徴とする光ディスクドライブ装置。Optical disc drive device including: an optical pickup unit that performs recording / reproduction by condensing a recording / reproduction light beam onto an optical information recording medium by an objective lens; and a driving unit that drives the optical information recording medium to rotate. At
28. An optical disk drive device using the optical pickup device according to claim 27 as the optical pickup unit.
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