JP2006099844A - Optical head apparatus and optical disk apparatus - Google Patents

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Kazuo Watabe
一雄 渡部
Katsuo Iwata
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical head apparatus and an optical disk apparatus by which coma aberration caused by tilt of an optical disk can be detected quantitatively by using a knife edge (Foucault) method. <P>SOLUTION: This optical head apparatus has a laser light source 20 emitting a laser beam, an objective lens 24 converging the laser beam emitted from this laser light source 20 on an information recording medium 1, and a photodetector 27 receiving reflected light from the information recording medium 1 through a condenser lens 25 converging it. A knife edge 26 is arranged at a converging position at which the reflected light is converged by the condenser lens 25, and tilt quantity of the information recording medium is detected based on an image projected by this knife edge 26. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、光ディスクに対して情報を記録又は再生を行うための光ヘッド装置及び光ディスク装置に関し、特に、光ディスクがチルトすることにより発生するコマ収差をナイフエッジ(フーコー)法等を用いて定量的に検出することができる光ヘッド装置及び光ディスク装置に関する。   The present invention relates to an optical head device and an optical disc device for recording or reproducing information with respect to an optical disc. In particular, the coma aberration generated by tilting the optical disc is quantitatively determined using a knife edge (Fucault) method or the like. The present invention relates to an optical head device and an optical disk device that can be detected easily.

周知のように、情報の高密度記録が可能な光ディスクとして、片面1層容量が4.7GB(ギガバイト)を有する光ディスク(現世代DVD)が実用化されている。例えば、再生専用の光ディスクであるDVD−ROM(Digital Versatile Disk−Read Only Memory)、DVD−RW(Rewritable)、DVD−RAM(Random Access Memory)等がある。しかしながら、近年では、BSデジタル放送や地上波デジタル放送が始まり、デジタル放送の解像度で録画できる数十ギガバイトを有する次世代のDVD(次世代DVD)の開発が行われ実用化されつつある。この次世代DVDはデジタル放送の解像度で録画できるようにするため現行DVDの約5倍という面記録密度を実現しなければならない。   As is well known, an optical disc (current generation DVD) having a single-sided capacity of 4.7 GB (gigabytes) has been put to practical use as an optical disc capable of recording information at high density. For example, there are a DVD-ROM (Digital Versatile Disk-Read Only Memory), a DVD-RW (Rewritable), a DVD-RAM (Random Access Memory), etc., which are read-only optical disks. However, in recent years, BS digital broadcasting and terrestrial digital broadcasting have begun, and a next-generation DVD (next-generation DVD) having several tens of gigabytes that can be recorded at the resolution of digital broadcasting has been developed and put into practical use. This next-generation DVD must realize a surface recording density of about 5 times that of the current DVD in order to be able to record at the resolution of digital broadcasting.

面記録密度を高めるには一般的に、対物レンズの収束性能を示す開口数(NA:numerical aperture)をできる限り大きくしてビームスポット径を絞り込む。同スポット径は開口数に反比例して小さくなるためである。よって、ビームスポットの径が小さいほど面記録密度は高くなる。一方、光ディスクが対物レンズに対して半径方向に傾くと、光ディスクの基板に起因するコマ収差によってビームスポットの形状が乱れるので、記録再生特性が悪化する。コマ収差は対物レンズの開口数の3乗に比例するため、対物レンズの開口数が高いほど、記録再生特性に対する光ディスクの半径方向の傾き(ラジアルチルト)のマージンは狭くなる(チルトマージンが狭くなると、ディスク製造や装置の組み立てに許される機械的な誤差が極端に少なくなり、あまりよろしくない)。したがって、面記録密度を高めるために対物レンズの開口数を高めた光ヘッド装置や光ディスク装置においては、記録再生特性を悪化させないために、光ディスクのラジアルチルトを精度良く検出しかつ補正することが必要である。このようなチルトを検出するものとして、例えば特開2003−016679号公報や特開2003−346365号公報がある。
特開2003−016679号公報(段落番号0006、図3) 特開2003−346365号公報(段落番号0013、図1)
In order to increase the surface recording density, the beam spot diameter is generally narrowed by increasing the numerical aperture (NA) indicating the convergence performance of the objective lens as much as possible. This is because the spot diameter decreases in inverse proportion to the numerical aperture. Therefore, the smaller the beam spot diameter, the higher the surface recording density. On the other hand, when the optical disc is tilted in the radial direction with respect to the objective lens, the shape of the beam spot is disturbed by coma aberration caused by the substrate of the optical disc, so that the recording / reproducing characteristics are deteriorated. Since the coma aberration is proportional to the third power of the numerical aperture of the objective lens, the higher the numerical aperture of the objective lens, the narrower the margin of radial tilt (radial tilt) of the optical disc with respect to the recording / reproducing characteristics (when the tilt margin becomes narrower) , The mechanical error allowed for disc manufacturing and device assembly is extremely small, which is not very good). Therefore, in an optical head device or an optical disc device in which the numerical aperture of the objective lens is increased in order to increase the surface recording density, it is necessary to accurately detect and correct the optical disc radial tilt so as not to deteriorate the recording / reproducing characteristics. It is. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-016679 and Japanese Patent Laid-Open No. 2003-346365 detect such a tilt.
JP 2003-016679 A (paragraph number 0006, FIG. 3) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-346365 (paragraph number 0013, FIG. 1)

上記特許文献1に記載の技術によると、光検出器に集光する前に、回折格子により光束の内側と外側を別々の光検出器に集光させるようにし、それぞれの演算により球面、ラジアルコマ、タンジェンシャルコマの各収差検出信号を得るものである。しかしながら、特許文献1ではチルト検出のために、光束の内側と外側を分離してそれぞれ演算するため、光学系が複雑になりコストが上がるとともに、8分割の検出器が必要となるため検出器分割の増加による信号のS/Nの低下を招く、という問題がある。   According to the technique described in the above-mentioned Patent Document 1, before the light is focused on the photodetector, the inner and outer sides of the light beam are condensed on separate photodetectors by the diffraction grating, and a spherical surface and a radial coma are calculated by respective calculations. Each aberration detection signal of the tangential coma is obtained. However, in Patent Document 1, for the purpose of tilt detection, the inner side and the outer side of the light beam are separately calculated, so that the optical system becomes complicated and the cost increases, and an eight-divided detector is required. There is a problem in that the S / N of the signal is lowered due to the increase in the signal.

上記特許文献2に記載の技術によると、光源と、光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、光記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを有するものであって、対物レンズに入射する際の強度分布が異なるメインビーム及びサブビームを用い、メインビーム及びサブビームのそれぞれから位相差法によるトラック誤差信号を検出し、メインビームのトラック誤差信号とサブビームのトラック誤差信号との位相のずれに基づいて光記録媒体のラジアルチルトを検出するものである。しかしながら、特許文献2では、3ビームを用いるために記録再生ビームの光量が低下してしまうし、またトラック誤差信号の位相を検知するためトラック誤差信号の品質によりチルト検出量が変動する、という問題がある。   According to the technique described in Patent Document 2, the light source, the objective lens that condenses the light emitted from the light source on the optical recording medium, and the photodetector that receives the reflected light from the optical recording medium. A main beam and a sub beam having different intensity distributions when incident on the objective lens are used, a track error signal is detected from each of the main beam and the sub beam by a phase difference method, and the track error signal of the main beam and the track error of the sub beam are detected. A radial tilt of the optical recording medium is detected based on a phase shift from the signal. However, in Patent Document 2, since the amount of the recording / reproducing beam is reduced due to the use of three beams, the amount of tilt detection varies depending on the quality of the track error signal in order to detect the phase of the track error signal. There is.

そこで、本発明は上記の問題を解決するために成されたものであり、光ディスクがチルトすることにより発生するコマ収差をナイフエッジ(フーコー)法等を用いて定量的に検出することができる光ヘッド装置及び光ディスク装置を提供する。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and is a light that can quantitatively detect coma generated by tilting an optical disk using a knife edge (Fucault) method or the like. A head device and an optical disk device are provided.

上記した課題を解決するために、この発明は、レーザ光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源から出射された前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体からの反射光を集光する集光レンズを介して受光する光検出器とを有する光ヘッド装置において、前記集光レンズによって前記反射光が集光される集光位置にナイフエッジを配置させ、このナイフエッジによって投影された像に基づいて前記情報記録媒体のチルト量を検出することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a laser light source that emits laser light, an objective lens that focuses the laser light emitted from the laser light source on an information recording medium, and the information recording medium. And an optical head device having a photodetector that receives the reflected light through a condensing lens, and a knife edge is disposed at a condensing position where the reflected light is collected by the condensing lens. A tilt amount of the information recording medium is detected based on an image projected by a knife edge.

また上記した課題を解決するために、この発明は、レーザ光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源から出射された前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体からの反射光を集光する集光レンズを介して受光する光検出器とを有する光ヘッド装置において、前記集光レンズによって前記反射光が集光される集光位置に回折素子を配置させ、この回折素子によって回折された回折像に基づいて前記情報記録媒体のチルト量を検出することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a laser light source that emits laser light, an objective lens that focuses the laser light emitted from the laser light source on an information recording medium, and the information recording medium An optical head device having a photodetector that receives the reflected light from the condenser lens that collects the reflected light from the diffractive element at a condensing position where the reflected light is collected by the condenser lens, A tilt amount of the information recording medium is detected based on a diffraction image diffracted by the diffraction element.

また上記した課題を解決するために、この発明は、レーザ光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源から出射された前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体からの反射光を集光する集光レンズと、前記集光レンズによって集光された前記反射光を透過及び反射させる複合プリズムを介して受光する光検出器とを有する光ヘッド装置において、前記複合プリズムはナイフエッジ又は回折素子を有し、前記集光レンズによって集光された前記反射光が前記ナイフエッジによって投影されて得られる像、又は回折素子によって回折されて得られる像に基づいて前記情報記録媒体のチルト量を検出することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a laser light source that emits laser light, an objective lens that focuses the laser light emitted from the laser light source on an information recording medium, and the information recording medium In the optical head device, comprising: a condensing lens that condenses the reflected light from the light; and a photodetector that receives light through a composite prism that transmits and reflects the reflected light collected by the condensing lens. The prism has a knife edge or a diffractive element, and the information is based on an image obtained by projecting the reflected light collected by the condenser lens by the knife edge or an image obtained by diffracting by the diffractive element. It is characterized in that the tilt amount of the recording medium is detected.

この発明によれば、受光光学系の集光レンズの集光位置にナイフエッジや回折素子を配置することで情報記録媒体のチルト量を検出するため、送光系ビームを分割する必要がなく、受光系の検出器分割は1方向検出では2分割、2方向では高々4分割でよいため、低コスト、高S/Nでのチルト検出が可能となる。   According to the present invention, since the amount of tilt of the information recording medium is detected by arranging the knife edge or the diffraction element at the condensing position of the condensing lens of the light receiving optical system, it is not necessary to divide the light transmission system beam. The detector division of the light receiving system may be two divisions in one direction detection and four divisions at most in two directions, so that it is possible to detect tilt at low cost and high S / N.

以下、この発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の光ディスク装置に係る実施の形態の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、光ディスク1は例えば0.6mm厚さのポリカーボネート基板上に反射性の情報記録層が形成されたディスク状情報記録媒体である。光源には短波長の半導体レーザ光源20が用いられる。その出射光の波長は、例えば400nm〜410nmの範囲の紫色波長帯のものである。半導体レーザ光源20からの出射光100は、コリメートレンズ21により平行光となり偏光ビームスプリッタ22、λ/4板23を透過して、対物レンズ24に入射される。その後、光ディスク1の基板を透過し、情報記録層に集光される。光ディスク1の情報記録層による反射光101は、再び光ディスク1の基板を透過し、対物レンズ24、λ/4板23を透過し、偏光ビームスプリッタ22で反射された後、集光レンズ25を透過して光検出器26に入射される。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment according to an optical disc apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, an optical disc 1 is a disc-shaped information recording medium in which a reflective information recording layer is formed on a polycarbonate substrate having a thickness of 0.6 mm, for example. A short wavelength semiconductor laser light source 20 is used as the light source. The wavelength of the emitted light is, for example, in the violet wavelength band in the range of 400 nm to 410 nm. The outgoing light 100 from the semiconductor laser light source 20 is converted into parallel light by the collimator lens 21, passes through the polarization beam splitter 22 and the λ / 4 plate 23, and enters the objective lens 24. Thereafter, the light passes through the substrate of the optical disc 1 and is condensed on the information recording layer. The reflected light 101 from the information recording layer of the optical disc 1 passes through the substrate of the optical disc 1 again, passes through the objective lens 24 and the λ / 4 plate 23, is reflected by the polarization beam splitter 22, and then passes through the condenser lens 25. Then, it enters the photodetector 26.

光検出器27の受光部は、通常複数に分割されておりそれぞれの受光部から光強度に応じた電流を出力する。出力された電流は、図示しないI/Vアンプ(電流電圧変換)により電圧に変換された後、演算回路40に入力される。入力された電圧信号は、演算回路40によりチルト誤差信号及びHF信号及びフォーカス誤差信号及びトラック誤差信号などに演算処理される。チルト誤差信号はチルト制御を行うためのものであり、HF信号は光ディスク1に記録された情報を再生するためのものであり、フォーカス誤差信号はフォーカス制御を行うためのものであり、またトラック誤差信号はトラッキング制御を行うためのものである。   The light receiving part of the photodetector 27 is normally divided into a plurality of parts, and outputs a current corresponding to the light intensity from each light receiving part. The output current is converted into a voltage by an unillustrated I / V amplifier (current / voltage conversion) and then input to the arithmetic circuit 40. The input voltage signal is arithmetically processed by the arithmetic circuit 40 into a tilt error signal, HF signal, focus error signal, track error signal, and the like. The tilt error signal is for tilt control, the HF signal is for reproducing information recorded on the optical disc 1, the focus error signal is for focus control, and the track error The signal is used for tracking control.

対物レンズ24はアクチュエータ28にて上下方向、ディスクラジアル方向、およびチルト方向(ラジアル方向または/およびタンジェンシャル方向)に駆動可能であり、サーボドライバ50によって光ディスク1上の情報トラックに追従するように制御される。なお、チルト方向には2種類ある。光ディスクの中心に向かってディスク面が傾くことで生じる「ラジアルチルト」と、トラックの接線方向に生じる「タンジェンシャルチルト」とがある。このうちディスクの反りで一般に生じるのはラジアルチルトである。単にディスク製造時に生じるチルトだけではなく、経年変化や使用環境の急変で生じるチルトも考慮する必要がある。   The objective lens 24 can be driven by the actuator 28 in the vertical direction, the disc radial direction, and the tilt direction (radial direction and / or tangential direction), and is controlled by the servo driver 50 so as to follow the information track on the optical disc 1. Is done. There are two types of tilt directions. There is a “radial tilt” that occurs when the disc surface tilts toward the center of the optical disc, and a “tangential tilt” that occurs in the tangential direction of the track. Of these, radial tilt is generally caused by warping of the disk. It is necessary to consider not only the tilt that occurs during disk manufacture, but also the tilt that occurs due to aging and sudden changes in the usage environment.

さて、本発明におけるチルトセンサは、この受光光学系の集光レンズ25の焦点位置にナイフエッジ26を配置し、その像を光検出器27で検出することで機能する。   The tilt sensor according to the present invention functions by arranging a knife edge 26 at the focal position of the condensing lens 25 of the light receiving optical system and detecting the image by the photodetector 27.

図2にナイフエッジ26と光検出器27の配置関係を示す。   FIG. 2 shows the arrangement relationship between the knife edge 26 and the photodetector 27.

集光レンズ25の焦点位置に図の左右方向にエッジを持つナイフエッジ26が設置され、光束の下半分が遮光される。光検出器27にはこのナイフエッジ26による像が投影される。光ディスク1が傾いた場合、図1に示す反射光束101にはコマ収差が生じている。そのため集光レンズ25の焦点位置にナイフエッジ26を置くことで、いわゆるフーコー(ナイフエッジ)テストを行なうこととなり、その像はコマ収差を反映したものとなる。そうすることで、記録再生ビームを用いて検出しているため、特性に直接影響するチルト量を精度良く検出することができる。   A knife edge 26 having an edge in the horizontal direction in the figure is installed at the focal position of the condenser lens 25, and the lower half of the light beam is shielded. An image by the knife edge 26 is projected onto the photodetector 27. When the optical disc 1 is tilted, coma aberration occurs in the reflected light beam 101 shown in FIG. Therefore, a so-called Foucault (knife edge) test is performed by placing the knife edge 26 at the focal position of the condensing lens 25, and the image reflects coma aberration. By doing so, since the recording / reproducing beam is used for detection, it is possible to accurately detect the tilt amount that directly affects the characteristics.

図3は光検出器27上の光束像である。光ディスク1にチルトが無い場合は単純な半円状の像(中央の図)であるのに対して、チルトを与えると楕円状の像を生じ、それはチルト方向によって明暗分かれることが分かる。したがって、この検出器27上の光量をモニタすることでチルトにほぼ比例した信号が得られる。すなわち、この例の場合、チルトがマイナス方向(−0.6度)に加わると光検出器27による検出光量が低下し(左図)、チルトがプラス方向(0.6度)に加わると光検出器27による検出光量が増加する(右図)。なお、この場合のディスクチルトのプラス方向、マイナス方向は図4に示す通りである。但し、0点の補正が必要なため、この場合は図2の上下で2分割した光検出器を用い、上半分に像が出る、すなわち信号が生じ始める時点をチルト0と定義することが必要である。   FIG. 3 is a light beam image on the photodetector 27. It can be seen that when the optical disc 1 has no tilt, it is a simple semi-circular image (the center figure), whereas when the tilt is applied, an elliptical image is formed, which is divided into bright and dark depending on the tilt direction. Therefore, by monitoring the amount of light on the detector 27, a signal substantially proportional to the tilt can be obtained. That is, in the case of this example, when the tilt is applied in the minus direction (−0.6 degrees), the amount of light detected by the photodetector 27 decreases (left figure), and when the tilt is applied in the plus direction (0.6 degrees), light is emitted. The amount of light detected by the detector 27 increases (right figure). In this case, the plus direction and minus direction of the disc tilt are as shown in FIG. However, since it is necessary to correct the zero point, in this case, it is necessary to use a photodetector that is divided into two at the top and bottom in FIG. It is.

なお、図2のナイフエッジ26の配置では図の上下方向に生ずるチルトを検出するのに都合が良い。すなわち、図の上下方向が例えば光ディスク1のラジアル方向に対応する場合には、この配置によりラジアルチルトを良く検出することができる。逆に、光ディスク1のトラック延伸方向(タンジェンシャル方向)のチルトを検出したい場合にはナイフエッジを図の面内で90度回転させれば良い。   The arrangement of the knife edge 26 in FIG. 2 is convenient for detecting a tilt occurring in the vertical direction in the figure. That is, when the vertical direction in the figure corresponds to the radial direction of the optical disk 1, for example, the radial tilt can be detected well by this arrangement. Conversely, when it is desired to detect the tilt of the optical disk 1 in the track extending direction (tangential direction), the knife edge may be rotated 90 degrees within the plane of the drawing.

また、別の実施形態として図1のナイフエッジを上下分割型の回折素子とする方法、いわゆるダブルナイフエッジ型にする形態もある。   Further, as another embodiment, there is a method in which the knife edge of FIG. 1 is divided into upper and lower divided diffraction elements, that is, a so-called double knife edge type.

図5はこのようなチルトセンサを含む光ディスク装置に係る実施の形態の概略構成を示すブロック図である。図6は回折素子と光検出器の配置関係を示す図である。図7は回折素子が上下に2分割されていることを示す図である。また図8は回折素子を用いたときの光検出器上の光束像を示す図である。なお、同一構成部分には同一符号を付している。   FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an optical disc apparatus including such a tilt sensor. FIG. 6 is a diagram showing an arrangement relationship between the diffraction element and the photodetector. FIG. 7 is a diagram showing that the diffractive element is vertically divided into two. FIG. 8 is a diagram showing a light beam image on the photodetector when a diffraction element is used. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component.

図5乃至図8に示すように、ナイフエッジ26の代わりに回折素子29が集光レンズ25の集光位置に配置される。回折素子29は図7に示すように上下に2分割されており、上部K1を通過した光束は集光位置の光束の下部がナイフエッジで遮光された場合に相当する回折像が光検出器27上に投影される。一方、下部K2を通過した光束は集光位置の光束の上部がナイフエッジで遮光された場合に相当する回折像を光検出器27の別の領域上に投影される。このときの光検出器27上の像を表したものが図8である。回折素子29のK1を通過した光束が図8の上部の検出器上に導かれ、信号S_K1が発生される。また、回折素子29のK2を通過した光束が図8の下部の検出器上に導かれ、信号S_K2が発生される。   As shown in FIGS. 5 to 8, a diffractive element 29 is disposed at the condensing position of the condensing lens 25 instead of the knife edge 26. As shown in FIG. 7, the diffraction element 29 is vertically divided into two, and the light beam that has passed through the upper part K1 has a diffraction image corresponding to the case where the lower part of the light beam at the condensing position is shielded by the knife edge. Projected on top. On the other hand, the light beam that has passed through the lower part K2 is projected on another region of the photodetector 27 as a diffraction image corresponding to the case where the upper part of the light beam at the condensing position is shielded by the knife edge. FIG. 8 shows an image on the photodetector 27 at this time. The light beam that has passed through K1 of the diffractive element 29 is guided onto the upper detector in FIG. 8, and a signal S_K1 is generated. Further, the light beam that has passed through K2 of the diffractive element 29 is guided onto the lower detector of FIG. 8, and a signal S_K2 is generated.

チルトが0の場合には、両者は上下に反転した同一の像を生ずる。一方、図8の左右の図のように光ディスク1にチルトが生じた場合には、上下で楕円型の像が明暗反転して生ずる。従って、Tilt=S_K1−S_K2なる演算を行なうことにより、チルトに比例した信号が直接検出することが可能となる。なお、この場合、チルトが0の場合には、Tilt=S_K1−S_K2なる演算が0となるため、0点の補正が必要ないというメリットがある。   When the tilt is 0, both produce the same image upside down. On the other hand, when the optical disc 1 is tilted as shown in the left and right diagrams of FIG. 8, an elliptical image is generated by reversing the brightness. Therefore, a signal proportional to the tilt can be directly detected by performing the calculation of Tilt = S_K1-S_K2. In this case, when the tilt is 0, the calculation of Tilt = S_K1−S_K2 becomes 0, and there is an advantage that correction of 0 point is not necessary.

なお、上述の説明では、ある一方向のチルトの検出のみ可能な構成であったが、例えば図9に示すような回折素子29と光検出器27を用いることで互いに直行する2方向(ラジアル方向、タンジェンシャル方向)のディスクチルトを検出することも可能となる。すなわち、回折素子29を図示のように4分割した場合に図の上下方向のチルトはTilt=(a+b)−(c+d)なる演算を、図の左右方向のチルトはTilt=(a+d)−(b+c)なる演算を行なうことにより同時に検出することが可能となる。このように、本発明では1方向のディスクチルトを検出する場合には2分割の光検出器でよく、また2方向のディスクチルトを検出する場合には高々4分割の光検出器で精度良くチルトを検出することができる。   In the above description, the tilt is detected only in one direction. However, for example, by using a diffraction element 29 and a photodetector 27 as shown in FIG. It is also possible to detect disc tilt in the tangential direction. That is, when the diffraction element 29 is divided into four as shown in the figure, the vertical tilt in the figure is calculated as Tilt = (a + b) − (c + d), and the horizontal tilt in the figure is Tilt = (a + d) − (b + c). It is possible to detect simultaneously by performing the calculation. As described above, in the present invention, when detecting a disc tilt in one direction, a two-divided photodetector may be used, and when detecting a disc tilt in two directions, tilting is performed with high accuracy by using a quadrant photodetector. Can be detected.

ところで、ナイフエッジ26や回折素子29を集光レンズ25の集光位置に正確に配置することは調整が困難な場合がある。この場合、図10のような構成にするとその調整が容易になる。図10は光検出器と複合プリズムとを組み合わせた構造図である。図10に示すように、光検出器27のパッケージ27aに複合プリズム30が搭載されている。複合プリズム30には集光レンズ25により集光された光束がハーフミラー面30aに入射される。光束はハーフミラー面30aでHF信号等チルト以外の信号検出用の光束Aとチルト検出用の光束Bに分離される。   By the way, it may be difficult to adjust the knife edge 26 and the diffractive element 29 to be accurately arranged at the condensing position of the condensing lens 25. In this case, the adjustment as shown in FIG. 10 is easy. FIG. 10 is a structural diagram in which a photodetector and a composite prism are combined. As shown in FIG. 10, the composite prism 30 is mounted on the package 27 a of the photodetector 27. The light beam collected by the condensing lens 25 is incident on the half mirror surface 30a on the composite prism 30. The light beam is separated by the half mirror surface 30a into a light beam A for signal detection other than tilt such as an HF signal and a light beam B for tilt detection.

光束Aはハーフミラー面30aを透過し、光検出器27の受光面27bに入射される。一方、チルト検出用の光束Bはハーフミラー面30aで反射され、また、複合プリズム30のミラー面30bでさらに反射され、光検出器27の受光面27cに入射される。   The light beam A passes through the half mirror surface 30 a and enters the light receiving surface 27 b of the photodetector 27. On the other hand, the light beam B for tilt detection is reflected by the half mirror surface 30 a, further reflected by the mirror surface 30 b of the composite prism 30, and enters the light receiving surface 27 c of the photodetector 27.

光束Aと光束Bは、光束Aが光検出器27の受光面27bに集光されるときに、光束Bは複合プリズム30の最終面30cに集光されるように集光レンズ25の焦点距離と複合プリズム30の各光路長が設計されている。そこで、複合プリズム30の最終面30cにナイフエッジ26を転写しておくことで、チルト検出用の光束Bは上述した方式によるチルト検出に用いることができるようになる。   The focal length of the condenser lens 25 is such that the luminous flux A and the luminous flux B are condensed on the final surface 30c of the composite prism 30 when the luminous flux A is condensed on the light receiving surface 27b of the photodetector 27. Each optical path length of the composite prism 30 is designed. Therefore, by transferring the knife edge 26 to the final surface 30c of the composite prism 30, the light beam B for tilt detection can be used for tilt detection by the above-described method.

こうして、複合プリズム30を用いることで、集光レンズ25とナイフエッジ26の図面の左右方向(X方向)の調整は光束Aを光検出器27の受光面27bに集光させるように調整するだけでよく、調整効率が格段に向上することとなる。また、最終面30cに回折素子29と同等な効果を持つ回折パターンを刻印してもよく、その場合、図5の構成例と同等な効果が期待できる。   Thus, by using the composite prism 30, the adjustment of the condenser lens 25 and the knife edge 26 in the horizontal direction (X direction) in the drawing is only adjusted so that the light flux A is condensed on the light receiving surface 27b of the photodetector 27. As a result, the adjustment efficiency is greatly improved. Further, a diffraction pattern having an effect equivalent to that of the diffraction element 29 may be imprinted on the final surface 30c. In that case, an effect equivalent to that of the configuration example of FIG. 5 can be expected.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階では、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the implementation stage, it can change variously in the range which does not deviate from the summary.

本発明の一実施の形態による光ディスク装置の概略構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical disc apparatus according to an embodiment of the present invention. ナイフエッジと光検出器の配置関係を示す図。The figure which shows the arrangement | positioning relationship between a knife edge and a photodetector. 光検出器上の光束像を示す図。The figure which shows the light beam image on a photodetector. 光ディスクのチルト方向を示す図。The figure which shows the tilt direction of an optical disk. 本発明の他の実施の形態によるチルトセンサを含む光ディスク装置の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the optical disk apparatus containing the tilt sensor by other embodiment of this invention. 回折素子と光検出器の配置関係を示す図。The figure which shows the arrangement | positioning relationship between a diffraction element and a photodetector. 回折素子が上下に2分割されていることを示す図。The figure which shows that the diffraction element is divided into 2 parts up and down. 回折素子を用いたときの光検出器上の光束像を示す図。The figure which shows the light beam image on a photodetector when a diffraction element is used. 4分割の回折素子と光検出器の配置関係を示す図。The figure which shows the arrangement | positioning relationship between a 4-part diffraction element and a photodetector. 光検出器と複合プリズムとを組み合わせた構造図。FIG. 3 is a structural diagram in which a photodetector and a composite prism are combined.

符号の説明Explanation of symbols

20 半導体レーザ光源
21 コリメートレンズ
22 偏光ビームスプリッタ
23 λ/4板
24 対物レンズ
25 集光レンズ
26 ナイフエッジ
27 光検出器
27a パッケージ
27b、c 受光面
29 回折素子
30 複合プリズム
30a ハーフミラー面
30b ミラー面
30c 最終面
40 演算回路
50 サーボドライバ

20 Semiconductor laser light source 21 Collimating lens 22 Polarizing beam splitter 23 λ / 4 plate 24 Objective lens 25 Condensing lens 26 Knife edge 27 Photo detector 27a Package 27b, c Light receiving surface 29 Diffraction element 30 Compound prism 30a Half mirror surface 30b Mirror surface 30c Final surface 40 Arithmetic circuit 50 Servo driver

Claims (8)

レーザ光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源から出射された前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体からの反射光を集光する集光レンズを介して受光する光検出器とを有する光ヘッド装置において、
前記集光レンズによって前記反射光が集光される集光位置にナイフエッジを配置させ、このナイフエッジによって投影された像に基づいて前記情報記録媒体のチルト量を検出することを特徴とする光ヘッド装置。
Via a laser light source that emits laser light, an objective lens that condenses the laser light emitted from the laser light source on an information recording medium, and a condenser lens that condenses the reflected light from the information recording medium In an optical head device having a photodetector for receiving light,
A light having a knife edge disposed at a condensing position where the reflected light is collected by the condensing lens, and detecting a tilt amount of the information recording medium based on an image projected by the knife edge. Head device.
レーザ光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源から出射された前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体からの反射光を集光する集光レンズを介して受光する光検出器とを有する光ヘッド装置において、
前記集光レンズによって前記反射光が集光される集光位置に回折素子を配置させ、この回折素子によって回折された回折像に基づいて前記情報記録媒体のチルト量を検出することを特徴とする光ヘッド装置。
Via a laser light source that emits laser light, an objective lens that condenses the laser light emitted from the laser light source on an information recording medium, and a condenser lens that condenses the reflected light from the information recording medium In an optical head device having a photodetector for receiving light,
A diffractive element is disposed at a condensing position where the reflected light is collected by the condensing lens, and a tilt amount of the information recording medium is detected based on a diffracted image diffracted by the diffractive element. Optical head device.
レーザ光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源から出射された前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体からの反射光を集光する集光レンズと、前記集光レンズによって集光された前記反射光を透過及び反射させる複合プリズムを介して受光する光検出器とを有する光ヘッド装置において、
前記複合プリズムはナイフエッジ又は回折素子を有し、前記集光レンズによって集光された前記反射光が前記ナイフエッジによって投影されて得られる像、又は回折素子によって回折されて得られる像に基づいて前記情報記録媒体のチルト量を検出することを特徴とする光ヘッド装置。
A laser light source that emits laser light, an objective lens that condenses the laser light emitted from the laser light source on an information recording medium, a condensing lens that condenses reflected light from the information recording medium, and In an optical head device having a photodetector that receives light through a composite prism that transmits and reflects the reflected light collected by a condenser lens,
The composite prism has a knife edge or a diffractive element, and is based on an image obtained by projecting the reflected light collected by the condenser lens by the knife edge, or an image obtained by diffracting by a diffractive element. An optical head device for detecting a tilt amount of the information recording medium.
前記回折素子と前記光検出器はそれぞれ4分割され、前記4分割の回折素子によって回折された前記反射光を前記4分割の光検出器によって受光して、互いに直行する2方向のチルト量を同時に検出することを特徴とする請求項2乃至3のいずれかに記載の光ヘッド装置。   The diffractive element and the photodetector are each divided into four, and the reflected light diffracted by the four-divided diffractive element is received by the four-divided photodetector, and the tilt amounts in two directions perpendicular to each other are simultaneously obtained. 4. The optical head device according to claim 2, wherein the optical head device is detected. レーザ光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源から出射された前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体からの反射光を集光する集光レンズを介して受光する光検出器と、この光検出器によって受光された前記反射光から情報を再生する光ディスク装置において、
前記集光レンズによって前記反射光が集光される集光位置にナイフエッジを配置させ、このナイフエッジによって投影された像に基づいて前記情報記録媒体のチルト量を検出することを特徴とする光ディスク装置。
Via a laser light source that emits laser light, an objective lens that condenses the laser light emitted from the laser light source on an information recording medium, and a condenser lens that condenses the reflected light from the information recording medium In an optical disc device that reproduces information from a photodetector that receives light and the reflected light received by the photodetector,
An optical disc, wherein a knife edge is disposed at a condensing position where the reflected light is collected by the condensing lens, and a tilt amount of the information recording medium is detected based on an image projected by the knife edge. apparatus.
レーザ光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源から出射された前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体からの反射光を集光する集光レンズを介して受光する光検出器と、この光検出器によって受光された前記反射光から情報を再生する光ディスク装置において、
前記集光レンズによって前記反射光が集光される集光位置に回折素子を配置させ、この回折素子によって回折された回折像に基づいて前記情報記録媒体のチルト量を検出することを特徴とする光ディスク装置。
Via a laser light source that emits laser light, an objective lens that condenses the laser light emitted from the laser light source on an information recording medium, and a condenser lens that condenses the reflected light from the information recording medium In an optical disc device that reproduces information from a photodetector that receives light and the reflected light received by the photodetector,
A diffractive element is disposed at a condensing position where the reflected light is collected by the condensing lens, and a tilt amount of the information recording medium is detected based on a diffracted image diffracted by the diffractive element. Optical disk device.
レーザ光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源から出射された前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体からの反射光を集光する集光レンズと、前記集光レンズによって集光された前記反射光を透過及び反射させる複合プリズムを介して受光する光検出器と、この光検出器によって受光された前記反射光から情報を再生する光ディスク装置において、
前記複合プリズムはナイフエッジ又は回折素子を有し、前記集光レンズによって集光された前記反射光が前記ナイフエッジによって投影されて得られる像、又は回折素子によって回折されて得られる像に基づいて前記情報記録媒体のチルト量を検出することを特徴とする光ディスク装置。
A laser light source that emits laser light, an objective lens that condenses the laser light emitted from the laser light source on an information recording medium, a condensing lens that condenses reflected light from the information recording medium, and In a photodetector that receives light through a composite prism that transmits and reflects the reflected light collected by a condenser lens, and an optical disc apparatus that reproduces information from the reflected light received by the photodetector,
The composite prism has a knife edge or a diffractive element, and is based on an image obtained by projecting the reflected light collected by the condenser lens by the knife edge, or an image obtained by diffracting by a diffractive element. An optical disc apparatus for detecting a tilt amount of the information recording medium.
前記回折素子と前記光検出器はそれぞれ4分割され、前記4分割の回折素子によって回折された前記反射光を前記4分割の光検出器によって受光して、互いに直行する2方向のチルト量を同時に検出することを特徴とする請求項6乃至7のいずれかに記載の光ディスク装置。

The diffractive element and the photodetector are each divided into four, and the reflected light diffracted by the four-divided diffractive element is received by the four-divided photodetector, and the tilt amounts in two directions perpendicular to each other are simultaneously obtained. 8. The optical disc device according to claim 6, wherein the optical disc device is detected.

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