JP2006286125A

JP2006286125A - 光ディスク装置およびその調整方法

Info

Publication number: JP2006286125A
Application number: JP2005106568A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Tsukioka; 靖幸月岡; Hiroshi Sakai; 博酒井
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2005-04-01
Publication date: 2006-10-19
Also published as: CN1841528A; US20060221798A1

Abstract

【課題】非点収差法でフォーカシングエラー信号を検出するにあたって、補正回路を追加しなくても、エラー信号間のクロストークの発生を防止可能な光ディスク装置およびその調整方法を提供すること。
【解決手段】光ディスク装置において、非点収差法でフォーカシングエラー信号を生成するのに用いたセンサレンズ４７を光軸Ｌ周りに回転させて、その他の光学素子の収差に起因して起こる光検出器３上での戻り光のスポットの傾きを補正する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ディスクに記録された情報の再生または／および情報の記録を行う光ディスク装置に関するものである。

光ディスクに対する信号検出のための構成としては様々な構成が提案されているが、いずれの構成を採用した場合でも、光ディスク装置は、基本的には、レーザ光源と、光検出器と、レーザ光源から出射されたレーザ光を光ディスクに導く往路および光ディスクで反射した戻り光を光検出器に導く復路を構成する光学系とを有している。

このような光ディスク装置では、光検出器で検出された信号に基づいて、光ディスクに記録されている情報を再生するとともに、フォーカシングエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成する。このような信号検出のうち、トラッキングエラー検出を行うための方法としてはプッシュプル（Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ）法が多用されている。また、プッシュプル法では、対物レンズがトラッキング方向に移動したときや、対物レンズが傾いたときにはトラッキングエラー信号を正確に生成できないとして、ＤＰＰ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＰｕｓｈ−Ｐｕｌｌ）による方法が採用されることもある。このＤＰＰ法は、レーザーダイオードから光ディスクに向かう光路上に、回折光を生成する回折素子を配置し、これにより、光ディスクのピットを形成するトラックの接線方向にずれ、かつ、半径方向に反トラック分だけずれた位置に、＋１次光からなるサブビーム、０次光からなるメインビーム、−１次光からなるサブビームを集光させる。そして、メインビームおよびサブビームの反射光を３つの受光素子で受光するとともに、プッシュプル信号によってオフセットにキャンセルする。

また、フォーカシングエラー信号については、光ディスクからの戻り光に対してセンサレンズによって非点収差を付与し、図４（ａ）に示す明暗パターンをもつスポットを光検出器上に形成する。このような非点収差法においては、図４（ｂ）に示すように、対物レンズが合焦位置にあれば、４分割素子上には円形のスポットＳ０が形成され、対物レンズが光ディスクに近すぎる場合には、例えば、左斜め４５°に傾いた楕円形のスポットＳ１が形成され、対物レンズが光ディスクから遠すぎた場合には、右斜め４５°に傾いた楕円形のスポットＳ２が形成される。従って、４分割素子の各受光面での各検出結果をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとした場合、これらの検出結果に以下の演算
フォーカシングエラー信号＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）
を行えば、フォーカシングエラー信号を求めることができる。ここで、楕円形のスポットの傾きは、センサレンズによって最適な値、例えば、４５°に設定される。

このような光ディスク装置において、センサレンズは、光ディスク装置の光学系に用いる光学部品の収差を見込んで構成されているため、図４（ｃ）の左側に示すように、対物レンズが合焦位置にあれば、フォーカスエラー信号が０になるはずである。しかしながら、光学部品の収差は、製造ロットなどにより変動することがあり、光学系に用いた光学部品の収差が見込み量と大きく相違した場合、図４（ｃ）の右側に示すように、スポットの明暗パターンの方向が傾いてしまう。このため、対物レンズが合焦位置にあるにもかかわらず、フォーカスエラー信号として、例えば正の値の信号が生成され、対物レンズが合焦位置からずれていると読み取ってしまう。このようなプッシュプルのフォーカシングエラー信号への漏れ込みは、フォーカシングエラー／トラッキングエラークロストークと称され、フォーカスサーボを不安定にするという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、非点収差法でフォーカシングエラー信号を検出するにあたって、補正回路を追加しなくても、エラー信号間のクロストークの発生を防止可能な光ディスク装置およびその調整方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、レーザ光源と、光検出器と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を光ディスクに導く往路および前記光ディスクで反射した戻り光を光検出器に導く復路を構成する光学系とを有し、当該光学系は、非点収差法によりフォーカシングエラー信号を生成するために前記戻り光に非点収差を付与するセンサレンズを備えた光ディスク装置において、前記センサレンズに対しては、該センサレンズの光軸周りの角度位置を調整する角度位置調整機構が構成されていることを特徴とする。

本発明では、光学系に実際に用いた各光学素子が有する収差が、設計時に想定していた収差と相違し、センサレンズを介して光検出器に形成するスポットが傾いた場合には、センサレンズを光軸周りに回転させて、その傾きを補正する。このため、補正回路を用いなくても、このような傾きに起因するプッシュプル信号のフォーカシングエラー信号への漏れ込みを防止できるので、フォーカシングエラー／トラッキングエラークロストークに起因する不安定動作が発生しない。それ故、ＤＶＤ−ＲＡＭなどに情報を確実に記録することができる。

本発明において、前記角度位置調整機構は、前記センサレンズを保持する円筒形のレンズホルダと、前記センサレンズの光軸周りに回転可能に前記レンズホルダを支持するホルダ支持部とを備えていることが好ましい。このように構成すると、ホルダ支持部に沿ってレンズホルダを軸線周りに回転させれば、センサレンズの光軸をずらすことなく、センサレンズの角度位置を調整することができる。

本発明では、レーザ光源と、光検出器と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を光ディスクに導く往路および前記光ディスクで反射した戻り光を光検出器に導く復路を構成する光学系とを有し、当該光学系には、非点収差法によりフォーカシングエラー信号を生成するために前記戻り光に非点収差を付与するセンサレンズを備えた光ディスク装置の調整方法において、前記光学系が有する収差に起因する前記光検出器上におけるスポットの傾きのずれを前記センサレンズの光軸周りの角度位置により補正することを特徴とする。

図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

（全体構成）
図１および図２はそれぞれ、本発明を適用した光ディスク装置の要部の構成を模式的に示す斜視図、およびセンサレンズ周辺を拡大して示す斜視図である。

図１および図２において、本形態の光ディスク装置１は、装置フレーム５上に、例えば波長６５０ｎｍのレーザ光束を発する第１のレーザ光源２１と、光検出器３とを有している。また、光ディスク装置１は、レーザ光源２から光ディスク（図示せず）に向けて、グレーティング４１、光路合成用プリズム４２、ハーフミラー４３、コリメートレンズ４４、立ち上げミラー４５、および対物レンズ（図示せず）を備えた光学系４０を有しており、これらの光学素子によって、レーザ光源２から出射されたレーザ光を光ディスクに導く往路が構成されている。また、光学系４０は、例えば波長７８０ｎｍのレーザ光束を光路合成用プリズム４２に向けて出射する第２のレーザ光源２２を有しており、この第２のレーザ光源２２と光路合成用プリズム４２との間には、グレーティング４８およびリレーレンズ４９が配置されている。従って、第２のレーザ光源２２から出射されたレーザ光に対しても、このレーザ光を光ディスクに導く往路が構成されている。

また、光学系４０は、ハーフミラー４３と光検出器３との間にセンサレンズ４７を備えており、対物レンズ、立ち上げミラー４５、コリメートレンズ４４、ハーフミラー４３、およびセンサレンズ４７によって、光ディスクで反射した戻り光を光検出器３に導く復路が構成されている。

光検出器３は、光ディスクで反射した戻り光を検出して情報を記録する際、あるいは情報の再生を行う際、フォーカシングエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成するのに用いられ、これらのフォーカシングエラー信号およびトラッキングエラー信号は、対物レンズ駆動装置（図示せず）にフィードバックされるようになっている。

このように構成したディスク装置１において、光ディスクとしては、ＤＶＤ−ＲＡＭなどが使用される。このＤＶＤ−ＲＡＭでは、図示を省略するが、ウォブル（うねり）が付されたランドとグルーブが同心円状に交互に形成され、ランドおよびグルーブのいずれもが、ピットが形成されるトラックとして用いられる。

（調整方法）
本形態のディスク装置１においては、トラッキングエラー信号の生成にあたってプッシュプル法やＤＰＰ法などが採用され、フォーカシングエラー信号の生成にあたっては、図４（ａ）〜（ｃ）を参照して説明した非点収差法が用いられる。このため、光検出器３には、図４（ｂ）に示す戻り光のスポットＳ０、Ｓ１、Ｓ２が形成されるはずであるが、光学系４０で用いた各光学素子はそれぞれ、設計時と異なる収差を有する場合があり、その場合、図４（ｃ）に示すように、製造初期段階で、楕円形のスポットの傾きが４５°からずれることがある。このようなずれは、プッシュプル信号がフォーカシングエラー信号に大きく漏れ込む原因となることから、本形態では、センサレンズ４７を光軸周りに回転させて、図４（ｄ）に示すように、その角度位置を調整し、センサレンズ４７を介して光検出器３に形成されるスポットの傾きを補正する。

例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭにおいて、スポットの中心位置がグルーブ上にある状態を基準位置とし、この基準位置からスポットが光ディスク１０のイン側およびアウト側に各々０．６１５μｍ（トラックピッチの１／２分）ずつ、ずれる間にプッシュプル信号に含まれるフォーカシングエラー信号の比率（フォーカシングエラー／トラッキングエラークロストークに対応する値）をシミュレーションにより求めた結果、センサレンズ４７を設計通りに配置した場合のエラー信号の比率を１とした場合、センサレンズ４７を光軸周りに３°右回りに回転させた場合、およびセンサレンズ４７を光軸周りに３°左回りに回転させた場合における比率は、以下の結果
設計通り１．００
３°右回りに回転させた場合１．２８
３°左回りに回転させた場合０．７４
となることが確認できた。すなわち、センサレンズ４７を設計通りに配置した状態から、例えば３°左回りに回転させると、上記の比率を低減できることが確認できた。それ故、プッシュプル信号のフォーカシングエラー信号への漏れ込みを防止できるので、フォーカシングエラー／トラッキングエラークロストークに起因する不安定動作が発生せず、ＤＶＤ−ＲＡＭなどに情報を確実に記録することができる。

（位置調整機構）
このような調整を行うにあたって、本形態の光ディス装置１では、図２に示すように、センサレンズ４７の光軸方向における位置調整を行う光軸方向位置調整機構（矢印Ｚで示す）を設けるとともに、センサレンズ４７の光軸周りの角度位置を調整する角度位置調整機構（矢印θで示す）を構成する。より具体的には、センサレンズ４７を円筒形のレンズホルダ５１に保持させ、このレンズホルダ５１を、光軸方向に延びる溝５２（ホルダ支持部）上に配置する。また、レンズホルダ５１の外周面を２箇所で屈曲する板バネ５３により溝５２に向けて付勢する。なお、レンズホルダ５１の外周面には、小さな穴５１１が形成されている。

従って、この状態で穴５１１に治具を差し込んで、矢印Ｚで示すように、光軸Ｌに沿ってレンズホルダ５１を移動させれば、センサレンズ４７の光軸方向における位置調整を行うことができる。

また、穴５１１に治具を差し込んで、矢印θで示すように、光軸周りにレンズホルダ５１を回転させれば、センサレンズ４７の光軸周りの角度位置を調整することができ、その際、溝５２は、センサレンズ４７の光軸周りに回転可能にレンズホルダ５１を支持するホルダ支持部として機能するので、光軸周りにレンズホルダ５１を回転させても、センサレンズ４７の光軸Ｌがずれない。

［その他の実施の形態］
図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明を適用した光ディスク装置に構成されたセンサレンズに対する位置調整機構の説明図である。

図３（ａ）に示す光ディスク装置では、センサレンズ４７の光軸方向における位置調整を行う光軸方向位置調整機構（矢印Ｚで示す）、およびセンサレンズ４７の光軸周りの角度位置を調整する角度位置調整機構（矢印θで示す）を構成するにあたって、センサレンズ４７を円筒形のレンズホルダ５１に保持させ、かつ、このレンズホルダ５１を断面円弧状の溝５４（ホルダ支持部）内に配置してある。ここで、溝５４は光軸方向に延びており、その曲率中心は、センサレンズ４７の光軸と重なっている。また、レンズホルダ５１の外周面を２本の湾曲した板バネ５５により溝５４に向けて付勢している。なお、レンズホルダ５１の外周面には、小さな穴５１１が形成されている。従って、この状態で穴５１１に治具を差し込んで、矢印Ｚで示すように、光軸Ｌに沿ってレンズホルダ５１を移動させれば、センサレンズ４７の光軸方向における位置調整を行うことができる。また、穴５１１に治具を差し込んで、矢印θで示すように、光軸周りにレンズホルダ５１を回転させれば、センサレンズ４７の光軸周りの位置を方向における位置調整を行うことができ、その際、溝５４は、センサレンズ４７の光軸周りに回転可能にレンズホルダ５１を支持するホルダ支持部として機能するので、光軸周りにレンズホルダ５１を回転させても、センサレンズ４７の光軸Ｌがずれない。

図３（ｂ）に示す光ディスク装置では、レンズホルダ５１の外周面には、小さな突起５１２が形成されている。その他の構成は、図３（ａ）に示す構成と同様であるため、説明を省略するが、突起５１２に治具を引っ掛けて、矢印Ｚで示すように、光軸Ｌに沿ってレンズホルダ５１を移動させれば、センサレンズ４７の光軸方向における位置調整を行うことができる。また、突起５１２に治具を引っ掛けて、矢印θで示すように、光軸周りにレンズホルダ５１を回転させれば、センサレンズ４７の光軸周りの角度位置を調整することができる。

図３（ｃ）に示す光ディスク装置では、レンズホルダ５１の外周面には、小さな穴５１１が２つ形成されている。その他の構成は、図３（ａ）に示す構成と同様であるため、説明を省略する。

図３（ｄ）に示す光ディスク装置では、センサレンズ（図示せず）の光軸方向における位置調整を行う光軸方向位置調整機構（矢印Ｚで示す）、およびセンサレンズの光軸周りの角度位置を調整する角度位置調整機構（矢印θで示す）を構成するにあたって、センサレンズを円筒形のレンズホルダ５１に保持させ、かつ、このレンズホルダ５１を断面円形の穴５６（ホルダ支持部）内に配置してある。ここで、穴５６は光軸方向に延びており、その中心軸線はセンサレンズ５１の光軸と重なっている。また、レンズホルダ５１を囲む壁５７には、レンズホルダ５１の外周面に形成された穴５１１を露出させる窓５７１が形成されている。従って、窓５７１から穴５１１に治具を差し込んで、矢印Ｚで示すように、光軸Ｌに沿ってレンズホルダ５１を移動させれば、センサレンズの光軸方向における位置調整を行うことができる。また、穴５１１に治具を差し込んで、矢印θで示すように、光軸周りにレンズホルダ５１を回転させれば、センサレンズの角度位置を調整することができる。その際、穴５６は、センサレンズ４７の光軸周りに回転可能にレンズホルダ５１を支持するホルダ支持部として機能するので、光軸周りにレンズホルダ５１を回転させても、センサレンズの光軸Ｌがずれない。

図３（ｅ）に示す光ディスク装置では、レンズホルダ５１の外周面を平板状の板バネ５５で溝５４に向けて押圧している。その他の構成は、図３（ａ）に示す構成と同様であるため、説明を省略するが、このように構成した場合も、センサレンズ４７の光軸方向における位置調整を行うことができ、かつ、センサレンズ４７の光軸周りの角度位置を調整することができる。

本発明を適用した光ディスク装置の要部の構成を模式的に示す斜視図である。本発明を適用した光ディスク装置のセンサレンズ周辺を拡大して示す斜視図である。（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、本発明を適用した光ディスク装置のセンサレンズ周辺の構成例を示す斜視図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、光ディスクの戻り光に含まれる明暗パターンの説明図、非点収差法の説明図、光学系の収差がフォーカスエラー信号に及ぼす影響の説明図、および本発明によりスポットの傾きを調整した様子を示す説明図である。

符号の説明

１光ディスク装置
２１、２２レーザ光源
３光検出器
４０光学系
４７センサレンズ
５１レンズホルダ

Claims

レーザ光源と、光検出器と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を光ディスクに導く往路および前記光ディスクで反射した戻り光を光検出器に導く復路を構成する光学系とを有し、当該光学系は、非点収差法によりフォーカシングエラー信号を生成するために前記戻り光に非点収差を付与するセンサレンズを備えた光ディスク装置において、
前記センサレンズに対しては、該センサレンズの光軸周りの角度位置を調整する角度位置調整機構が構成されていることを特徴とする光ディスク装置。
請求項１において、前記角度位置調整機構は、前記センサレンズを保持する円筒形のレンズホルダと、前記センサレンズの光軸周りに回転可能に前記レンズホルダを支持するホルダ支持部とを備えていることを特徴とする光ディスク装置。
レーザ光源と、光検出器と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を光ディスクに導く往路および前記光ディスクで反射した戻り光を光検出器に導く復路を構成する光学系とを有し、当該光学系には、非点収差法によりフォーカシングエラー信号を生成するために前記戻り光に非点収差を付与するセンサレンズを備えた光ディスク装置の調整方法において、
前記光学系が有する収差に起因する前記光検出器上におけるスポットの傾きのずれを前記センサレンズの光軸周りの角度位置により補正することを特徴とする光ディスク装置の調整方法。