JP3677200B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ピックアップ装置に係り、より詳細には、対物レンズと記録媒体との相対的な傾きが検出可能とされた光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光ピックアップ装置は、ターンテーブルに載せられて回転するディスクなどの記録媒体の半径方向に向けて移動しながら情報信号の記録／再生を行なうが、偏心などによって回転するディスクが傾いた場合には、記録／再生信号に劣化が生じる。
【０００３】
特に、記録密度を高める目的から、より短波長の光を出射する光源及びより大きな開口数をもつ対物レンズを採用した光ピックアップ装置の場合には、ディスクの傾きによってコマ収差が大幅に生じ、その結果、記録／再生信号のさらなる劣化を招く。
【０００４】
ディスクの傾き量を検出し、かつ、その傾きを補正してかかる記録／再生信号の劣化を防止できるように、従来には、図１に示したように、ディスクと対物レンズとの相対的な傾きを検出する装置が提案されている。
【０００５】
図１を参照すれば、対物レンズ３を保持するホルダ１０は主胴体２０に可動設置されている。前記主胴体２０の上方壁２２のディスク１に向かう外側面には第１のチルトセンサーが、そして前記上方壁２２の内側面には第２のチルトセンサーが設けられている。また、前記第２のチルトセンサーに向かい合う前記ホルダ１０の上面には反射板１７が備えられている。ここで、前記ホルダ１０には主胴体２０の一側壁に設けられた永久磁石２１との相互作用によってそこに固定設置された対物レンズ３をアクチュエーティングするように、その周辺にコイル部材（図示せず）が設けられている。一方、図１には、前記主胴体２０に上方壁２２が一体化していることと描かれているが、一般には、かかる一体化した上方壁２２に代えてカバー部材（図示せず）が備えられる。
【０００６】
前記第１のチルトセンサーは発光ダイオード１１と、半径方向に沿って前記発光ダイオード１１の両側に配置された一対のフォトダイオード１２、１３とからなる。前記発光ダイオード１１から出射された光は、前記ディスク１の表面から反射されて前記フォトダイオード１２、１３に受け入れられる。前記フォトダイオード１２、１３の検出光量は、前記主胴体２０に対してディスク１が傾いていない場合には等しく、その一方で、ディスク１が傾いている場合には互いに別々である。
【０００７】
同じく、前記第２のチルトセンサーは、発光ダイオード１４と、半径方向に沿って前記発光ダイオード１４の両側に配置された一対のフォトダイオード１５、１６とからなる。前記発光ダイオード１４から出射された光はホルダ１０の上面に設けられた反射板１７に入射して反射された後に、前記フォトダイオード１５、１６に受け入れられる。前記フォトダイオード１５、１６の検出光量は、前記主胴体２０に対してホルダ１０が傾いていない場合、すなわち、対物レンズ３が傾いていない場合には等しく、その一方で、対物レンズ３が傾いている場合には互いに別々である。
【０００８】
前述したような第１及び第２のチルトセンサーにおいて、フォトダイオード１３、１５及びフォトダイオード１２、１６の検出信号はそれぞれ差動増幅器１８のプラス（＋）及びマイナス（−）の入力端に入って差動演算が行われる。
【０００９】
したがって、図２（Ａ）に示したように、ディスク１及び対物レンズ３が傾いていない場合にはフォトダイオード１２、１３の検出信号が互いに同じく、かつ、フォトダイオード１５、１６の検出信号が互いに同じなので、前記差動増幅器１８の出力信号値は０になる。これはディスク１と対物レンズホルダ１０との相対的な傾きがないということを意味する。
【００１０】
図２（Ｂ）に示したように、前記ディスク１が主胴体２０に対して傾いている一方、ホルダ１０は主胴体２０に対して傾いていない場合、一方のフォトダイオード１２で検出される光量は増えるのに対し、他方のフォトダイオード１３で検出される光量は減る。また、フォトダイオード１５、１６の検出光量は互いに等しい。
【００１１】
この場合、差動増幅器１８の差動信号は、前記両フォトダイオード１２、１３の検出信号の差によってポジティブ値になる。
【００１２】
したがって、このようなディスク１の傾きを補正するために、図２（Ｃ）に示したように、ホルダ１０をディスク１の傾き方向に同一の傾きをもつように傾けてやると、第１のチルトセンサーのフォトダイオード１２、１３はその検出光量が互いに別々になり、かつ、第２のチルトセンサーのフォトダイオード１５、１６の検出光量も互いに別々になる。ところが、差動増幅器１８の差動信号は０になる。これはディスク１の傾きが補正されてディスク１と対物レンズ３との間に相対的な傾きがないということを意味する。
【００１３】
このように、従来のディスク傾き検出装置は、主胴体２０に対するディスク１及びホルダ１０の傾き量をそれぞれ検出して、ホルダ１０に搭載された対物レンズ３をこのディスク１の傾き量と同量に主胴体２０に対して傾けることによって、対物レンズ３に対するディスク１の相対的な傾きを補正できるようにする仕組みとなっていた。
【００１４】
ところが、前述した従来のディスク傾き検出装置は、光ピックアップ装置とは別途に、少なくとも２以上のチルトセンサーを設ける必要があるため、部品点数の増大を招き、これはコスト高の原因となっていた。また、反射板１７がホルダ１０に設けられるため動作メカニズムへの負荷が増え、これにより光ピックアップ装置の動作性能が低下する短所があった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、その目的は、別途のチルトセンサーがなくても、対物レンズと記録媒体との相対的な傾きを検出できるように構成された光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明による光ピックアップ装置は、光を生成して出射する光源と、入射光の進行経路を変える光経路変換手段と、情報信号が記録される記録層及び前記記録層の光が入射する側に前記記録層を保護するための保護層を備える記録媒体に入射光を集束させる対物レンズと、前記記録媒体の記録層から反射され、かつ、前記対物レンズ及び光経路変換手段を通って入射された光を受け入れて情報信号及び／または誤差信号を検出するメイン光検出器と、前記光源から出射されて前記記録媒体の保護層の表面から反射された光を受け入れて記録媒体の傾きを検出する傾き検出手段とを含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明の特徴によれば、前記傾き検出手段は、前記保護層の表面から反射された光を検出するように前記メイン光検出器の少なくとも一側に前記記録媒体のトラック接線方向及び／または半径方向に配置された複数の分割板を備える少なくとも一つの傾き光検出器を含んでなる。
【００２０】
前記傾き検出手段は、前記光経路変換手段と対物レンズとの光経路上に配置され、ほとんどの通過光が前記記録媒体の記録層から反射された光になるように設けられた第１透過部、及び前記第１透過部の周辺に形成されて、前記記録媒体の保護層の表面から反射された光のほとんどが通る第２透過部を備えて、前記第１及び第２透過部のうちいずれか一方の透過部は記録媒体側から入射する光を真っ直ぐに透過させ、その一方で、他方の透過部は記録媒体側から入射する光を＋１次または−１次回折して透過させるホログラムレンズをさらに備える。
【００２１】
好ましくは、前記ホログラムレンズと対物レンズとの光経路上に、前記光源側から入射して前記第１透過部を真っ直ぐに通った光を集束させるコリメーティングレンズをさらに備えて、前記記録媒体から反射されて入射する光のうちその外周から少なくとも一部を除いた光が前記コリメーティングレンズを通るようにしている。
【００２２】
一方、好ましくは、前記傾き光検出器は、前記メイン光検出器のトラック接線方向及び／または半径方向に沿った両側にそれぞれ備えられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
＜参考例１＞
本発明の参考例１による光ピックアップ装置は、図３及び図１０に示したように、情報信号が記録される記録層３１及び前記記録層３１の光が入射する側に前記記録層３１を保護するための保護層３３を備える記録媒体３０の情報信号を記録再生すると共に、記録媒体３０の傾きを検出可能である点にその特徴がある。
【００２４】
図３を参照すれば、本発明の参考例１による光ピックアップ装置は、光を生成して出射する光源３５と、入射光の進行経路を変える光経路変換手段５０と、入射光を記録媒体３０に集束させる対物レンズ７０と、情報信号及び／または誤差信号を検出するメイン光検出器８１、及び記録媒体３０の傾きを検出する傾き検出手段を含んでなる。
【００２５】
前記光源３５は、例えば、ガウス分布などの強度分布をもったレーザー光を生成して出射する半導体レーザーである。前記光源３５から出射される光の強度はほとんど近軸領域に位置づけられる。したがって、前記近軸領域に位置づけられた光（点線にて表示）は記録媒体３０の情報信号を記録／再生するのに用いられる。そして、本発明の参考例１によれば、前記近軸領域の周りの遠軸領域の光（実線にて表示）は前記記録媒体３０の傾きを検出するのに用いられるが、この遠軸領域の光はその強度が前記近軸領域のそれに比べて遥かに弱いため、通常の光ピックアップ装置では用いられず、消失される光である。ここで、前記近軸領域及び遠軸領域の範囲は互いに相対的に決定され、必要に応じてその範囲が可変できる。
【００２６】
前記光経路変換手段５０は前記光源３５と対物レンズ７０との光経路上に配置されて、前記光源３５側から入射する光はほとんど通させて前記記録媒体３０に向かわせ、また記録媒体３０から反射され、かつ、対物レンズ７０を通って入射する光を反射させて光検出ユニット８０に向かわせる。このような光経路変換手段５０は、例えば、図３に示したように、入射光をその偏光状態に応じて透過または反射させる偏光ビームスプリッタ５１と、入射光の偏光を変換する波長板５３とからなる。ここで、好ましくは、前記波長板５３は、前記光源３５から出射される光波長に対して１／４波長板（ｑｕａｒｔｅｒ ｗａｖｅ ｐｌａｔｅ）である。
【００２７】
したがって、前記光源３５から出射された光のうち、一直線偏光の光は前記偏光ビームスプリッタ５１を透過し、この透過光は前記波長板５３を通りながら一円偏光に変えられる。この一円偏光は記録媒体３０から反射しながら他の円偏光に変えられ、かつ、前記波長板５３に再入射する。この再入射光は前記波長板５３を通りながら他の直線偏光に変えられ、前記偏光ビームスプリッタ５１から全量反射されてメイン光検出器８１に向かう。
【００２８】
一方、好ましくは、前記光経路変換手段５０と対物レンズ７０との光経路上には、入射光を集束させるコリメーティングレンズ６０がさらに備えられる。
【００２９】
好ましくは、前記対物レンズ７０及びコリメーティングレンズ６０の焦点距離特性及び配置は入射光のうち、特に前記近軸領域の光を記録媒体３０の記録層３１上に集束させて光スポットを形成させるように最適化している。すなわち、前記コリメーティングレンズ６０は前記光源３５側から入射する近軸領域の発散光を平行光に変え、前記対物レンズ７０は入射する平行光を集束させて記録媒体３０の記録層３１上に光スポットとして形成させる。
【００３０】
前記メイン光検出器８１は、好ましくは、図４に示したように、記録層３１の情報再生信号を検出し、かつ、誤差信号を検出できるように、入射した光を受け入れてそれぞれ独立的に電気信号に変える複数の分割板Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなる。
【００３１】
再び図３を参照すれば、前記傾き検出手段は、入射光を回折させるホログラムレンズ４０、及び前記記録媒体３０、特に、該保護層の表面３３ａから反射された光を受け入れて記録媒体３０の傾きを検出する傾き光検出器８３を含んでなる。
【００３２】
この参考例１において、前記ホログラムレンズ４０は、光源３５と偏光ビームスプリッタ５１との間に配置される。このホログラムレンズ４０は、図５に示したように、前記光源３５側から入射する光のうち相対的に近軸領域の光を通させる第１透過部４１、及びこの第１透過部４１の周辺に形成されて前記入射光のうち相対的に遠軸領域の光を通させる第２透過部４３からなる。
【００３３】
前記第１透過部４１は、入射する近軸領域の光を真っ直ぐに透過させる。この第１透過部４１は入射光をそのまま通させるように透明部材または通過孔（図示せず）からなるか、或いは入射光を０次回折させるホログラムパターン（図示せず）が形成される。このような第１透過部４１を通った近軸領域の光は、前述したコリメーティングレンズ６０及び対物レンズ７０によって前記記録媒体３０の記録層３１上に光スポットとして結ばれて情報信号を記録再生するのに用いられる。
【００３４】
前記第２透過部４３には、入射光を＋１次または−１次に回折透過、かつ偏向させるように構成されたホログラムパターンが形成されている。このとき、前記第２透過部４３は、そこを通った回折光がコリメーティングレンズ６０及び対物レンズ７０によって集束された後に発散されて保護層の表面３３ａに入射するように、図３に示したように、前記遠軸領域の光の焦点を前記対物レンズ７０と記録媒体３０との間に結べるように設けられることが好ましく、前記ホログラムパターンのピッチ間隔を適宜調節して入射光を適宜な回折角度に回折させることで、このような焦点位置が得られる。ここで、前記遠軸領域の光の焦点位置が前記保護層の表面３３ａと記録層３１との間に位置づけられることも可能である。
【００３５】
前述したような焦点位置をもつように第２透過部４３が設けられると、前記近軸領域の光は対物レンズ７０に平行に入射するのに対し、前記遠軸領域の光は前記対物レンズ７０に対して傾いて入射する。
【００３６】
したがって、前記保護層の表面３３ａから反射される光量は、前記のようにホログラムレンズ４０が設けていない場合に比べて大幅に増える。
【００３７】
また、このような焦点位置の差によって前記保護層の表面３３ａから反射された遠軸領域の光は、記録層３１から反射された近軸領域の光とは発散角が異なると共に、前記第２透過部４３を通りながら偏向されるため、偏光ビームスプリッタ５１から反射された後に、前記メイン光検出器８１と別途に前記メイン光検出器８１に隣接して設けられた前記傾き光検出器８３に受け入れられる。
【００３８】
前記遠軸領域の光の進行経路についてより具体的に説明すると、前述したような第２透過部４３を通る遠軸領域の光は回折によって偏向され、その進行方向が変わる。この第２透過部４３を通った遠軸領域の光は前記コリメーティングレンズ６０を通った後にも集束光となって対物レンズ７０に斜めに入射され、対物レンズ７０と保護層３３との焦点に集束された後に広がって保護層３３に入射する。前記保護層の表面３３ａから比較的大きな光量をもって反射された後に、対物レンズ７０によって集束された光は、この保護層３３に入射する光とは異なる発散角、好ましくは、前記保護層３３に入射する光よりも小さい発散角を有する。また、前記保護層の表面３３ａから反射された後に、対物レンズ７０によって集束された光は前記記録層３１から反射された後に、対物レンズ７０によって集束された近軸領域の光とは異なる発散角、好ましくは、前記近軸領域の光よりも大きな発散角を有する。
【００３９】
したがって、前記保護層の表面３３ａから反射された遠軸領域の光はコリメーティングレンズ６０によって集束され、かつ、光経路変換手段５０によって経路が変えられて、例えば、前記近軸領域の光に対して斜めに傾き光検出器８３に入射する。
【００４０】
一方、前記傾き光検出器８３は、好ましくは、記録媒体３０のトラック接線方向及び半径方向の傾きを検出できるように、入射した光をそれぞれ独立的に電気信号に変える４枚の分割板（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）からなる。
【００４１】
このとき、好ましくは、前記傾き光検出器８３の４枚の分割板（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）は、その境界線が前記記録媒体３０のトラック接線方向及び半径方向に並んでいる２×２行列配置からなる。したがって、各分割板（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）及びその検出信号を記号で表わすと、トラック接線方向の傾き検出信号は（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）になり、半径方向の傾き検出信号は（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）になる。
【００４２】
ここで、前記傾き光検出器８３はトラック接線方向または半径方向に配置された複数の分割板からなって、記録媒体３０のトラック接線方向または半径方向の傾きを検出するように設けられることもできる。
【００４３】
一方、参照符号６５は入射光を反射させる反射プリズムを表わし、参照符号７５は入射光を集束させて光検出器８１、８３に受け入れられるようにする検出レンズを表わす。
【００４４】
前述したような構成をもった光ピックアップ装置の光源３５から出射された相対的に近軸領域の光はホログラムレンズ４０の第１透過部４１を真っ直ぐに透過した後に、光経路変換手段５０を通ってコリメーティングレンズ６０に入射する。この入射光はコリメーティングレンズ６０によって平行光に変えられた後に、対物レンズ７０によって集束されて記録媒体３０の記録層３１上に光スポットとして結ばれる。この記録層３１から反射された光は対物レンズ７０、コリメーティングレンズ６０及び光経路変換手段５０を通ってメイン光検出器８１に受け入れられる。
【００４５】
前記光源３５から出射された相対的に遠軸領域の光はホログラムレンズ４０の第２透過部４３を回折透過しながら偏向され、その進行経路が変えられた後に、光経路変換手段５０を通ってコリメーティングレンズ６０に入射する。この光はコリメーティングレンズ６０及び対物レンズ７０を通って記録媒体３０の保護層の表面３３ａに入射し、保護層の表面３３ａから反射された後に、対物レンズ７０、コリメーティングレンズ及び光経路変換手段５０を通って傾き光検出器８３に受け入れられる。
【００４６】
記録媒体３０が対物レンズ７０に対して相対的に傾いていない場合には、前記傾き光検出器８３に形成される光スポットは、図６に示したように、４枚の分割板（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に相互対称的に分割受光され、前記４枚の分割板（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）の検出光量は概ね同量である。したがって、トラック接線方向の傾き検出信号（ａ-ｂ-ｃ+ｄ）及び半径方向の傾き検出信号（ａ+ｂ-ｃ-ｄ）は概ね０になる。
【００４７】
記録媒体３０が、例えば、トラック接線方向に１°だけ傾くと、光スポットは図７（Ａ）に示したように、分割板（ａ、ｄ）の方に偏ることになり、トラック接線方向の傾き検出信号、（ａ+ｄ）-（ｂ+ｃ）はポジティブ値になる。この記録媒体３０の傾き検出信号に基づき対物レンズ７０をアクチュエーティングして傾きを与えると、光スポットは、図７（Ｂ）に示したように、分割板（ｂ、ｃ）の方に移動されて傾き光検出器８３の中心に位置づけられ、トラック接線方向の傾き検出信号、（ａ+ｄ-ｂ-ｃ）は０になる。これは記録媒体３０の対物レンズ７０に対する相対的なトラック接線方向の傾きが無いということを意味する。これと同様に、記録媒体３０の半径方向の傾きを検出し、この検出信号に基づき対物レンズ７０の傾きを制御することによって、記録媒体３０の傾きを補正する。
【００４８】
前述したように、本発明の参考例１による光ピックアップ装置は、記録媒体３０の傾き量を検出し、この傾き量に応じて対物レンズ７０をアクチュエーティングして対物レンズ７０に対する記録媒体３０の相対的な傾きを補正する。このように、対物レンズ７０及び記録媒体３０が相対的に相互平行に補正されると、相対的に高い開口数をもった対物レンズ７０を採用した場合にも記録媒体３０の傾きによって生じうる収差、特に、コマ収差が除去されて安定した記録／再生信号を得ることができる。ここで、前記対物レンズ７０は記録媒体３０の傾きを補正するためにアクチュエーティングされる間にオントラック、オンフォーカス状態を保つと共に、その移動量が３０μm以内に保たれながらトラッキングされることが好ましい。
【００４９】
一方、本発明の参考例１による光ピックアップ装置のホログラムレンズ４０は、図８に示したように、第１透過部４１に入射光を＋１次または−１次に回折させるホログラムパターンが形成され、第２透過部４３が透明部材からなるか、或いは入射光を０次に回折透過させるホログラムパターン（図示せず）からなっても良い。この場合、前記コリメーティングレンズ６０及び対物レンズ７０の焦点特性及び配置は、前記第１透過部４１を回折透過した光が記録媒体３０の記録層３１上に光スポットとして結ばれるように考慮されている。
【００５０】
このようなホログラムレンズ４０を備える場合にも、前記第１透過部４１を回折透過した近軸領域の光は記録媒体３０の記録層３１に集束されて反射された後にメイン光検出器８１で検出され、第２透過部４３を真っ直ぐに透過した遠軸領域の光は記録媒体３０の保護層の表面３３ａから反射された後に傾き光検出器８３で検出される。
【００５１】
このとき、このホログラムレンズ４０を上下左右に移動させると、記録媒体３０の記録層３１に結ばれる光スポットの焦点位置及び収差の影響などを可変できる。したがって、前記ホログラムレンズ４０にアクチュエータ（図示せず）を設けて、記録媒体３０の傾き検出信号に基づきこのホログラムレンズ４０を上下左右にアクチュエーティングすることによって記録媒体３０の傾きによって生じたコマ収差などを自動で補正するようにもできる。この場合、対物レンズ７０をアクチュエーティングして傾きを補正しなくても良い。
【００５２】
この方法のほかに、図９に示したように、前記ホログラムレンズ４０の全体に亘って入射光を回折透過させるホログラムパターンが形成されることも可能である。前記ホログラムパターンは、好ましくは、入射光のほとんどを０次に回折透過させ、一部の光を＋１次または−１次に回折透過させるように形成されている。この場合、前記０次回折光は記録媒体３０の記録層３１上に集束されて情報信号の記録再生に用いられ、＋１次または−１次回折光は記録媒体３０の傾き検出に用いられる。
【００５３】
以上では、光源３５から出射された遠軸領域の光が対物レンズ７０を通って記録媒体３０に照射され、該記録媒体３０から反射された後に、前記対物レンズ７０を通って傾き光検出器８３に受け入れられることを説明及び図示したが、記録媒体３０の対物レンズ７０に対する相対的な傾きを検出するのに寄与する遠軸領域の光が対物レンズ７０を通らない場合もある。さらに、遠軸領域の光が記録媒体３０の記録層から反射されて前述したような傾き検出に寄与する場合もある。
【００５４】
このように、本発明の参考例１による光ピックアップ装置は、傾き検出用光源をもって記録再生用光源を兼ね得ることにその技術的な思想があり、各種の実施形態が可能である。
【００５５】
図１０は、本発明の実施形態による光ピックアップ装置の概略構成図である。ここで、図３と同一の部材には同一の符号を使用した。光源３５から出射された記録再生用として用いられる光（図３の近軸領域の光）の場合にも、記録媒体３０に入射しながら保護層の表面３３ａからその一部が反射されるが、この実施形態は、この一部の反射光を検出して記録媒体３０の傾きを検出する点にその特徴がある。
【００５６】
このとき、保護層の表面３３ａから反射された光は記録媒体３０の記録層３１から反射された光よりも大きな発散角をもつので、光検出ユニット１８０の受光領域からみると、前記記録層３１から反射された光スポットの周辺に投射されるかに見える。
【００５７】
したがって、このような反射光を検出するために、傾き検出手段としては、図１１に示したように、メイン光検出器８１の少なくとも一側に前記記録媒体３０のトラック接線方向及び／または半径方向に配置された複数の分割板（ａ，ｂ）、（ｃ，ｄ）、（ｅ，ｆ）、（ｇ，ｈ）を備える少なくとも一つの傾き光検出器１８３、１８４、１８５、１８６を備える。ここで、図１１には、記録媒体３０のトラック接線方向及び半径方向の傾きを検出できるように、トラック接線方向に沿ってメイン光検出器８１の両側に一対の傾き光検出器１８３、１８４が配置され、半径方向に沿ってメイン光検出器８１の両側に別の一対の傾き光検出器１８５、１８６が配置された例が示されている。
【００５８】
一方、傾き検出手段は、前記光経路変換手段５０と対物レンズ７０との光経路上にホログラムレンズ１４０をさらに備えることが好ましい。このホログラムレンズ１４０は、前記記録媒体３０の記録層３１から反射された光が通る第１透過部１４１、及び前記第１透過部１４１の周辺に形成されて前記記録媒体３０の保護層の表面３３ａから反射された光がほとんど通る第２透過部１４３からなる。
【００５９】
前記第１及び第２透過部１４１及び１４３は、前記記録媒体３０側から入射する光を選択的に回折透過させるように設けられる。例えば、前記第１透過部１４１は前記記録媒体３０側から入射する光を真っ直ぐに透過させるように設けられ、前記第２透過部１４３は前記記録媒体３０側から入射する光は＋１次または−１次に回折透過させるように設けられる。また、その逆に設けても良い。
【００６０】
さらに、前記第１及び第２透過部１４１、１４３は、前記光源３５側から入射する光は真っ直ぐに透過させるように設けられることが好ましい。ここで、前記光源３５側から入射する光は、実質的に第１透過部１４１に入射する。
【００６１】
一方、前記ホログラムレンズ１４０と対物レンズ７０との光経路上には、前記光源３５側から入射されてホログラムレンズ１４０を通った光を集束させるようにコリメーティングレンズ１６０をさらに備えることが好ましい。このコリメーティングレンズ１６０は、概ね第１透過部１４１に対応する寸法をもつことが好ましい。
【００６２】
したがって、光源３５から出射された光は第１透過部１４１を通った後に、前記コリメーティングレンズ１６０によって平行光に変えられ、対物レンズ７０によって記録媒体３０に集束される。また、前記記録層３１から反射された光はこのコリメーティングレンズ１６０を通って第１透過部１４１に入射し、保護層の表面３３ａから反射された光はほとんど前記コリメーティングレンズ１６０を通ることなく直ちに第２透過部１４３に入射する。
【００６３】
このとき、前記第２透過部１４３は保護層の表面３３ａから反射されて大きな発散角をもって入射する光を＋１次または−１次に回折させるので、前記保護層の表面３３ａから反射された光は記録層３１から反射された光と分離されて所定間隔離れたまま、図１２（Ａ）に示したように、メイン光検出器８１の周りに所定幅をもつ概ね環状１９０に集まる。
【００６４】
このように、ホログラムレンズ１４０及びコリメーティングレンズ１６０を備えると、保護層の表面３３ａから反射された光を所定領域内に集めることができるので、傾き光検出器１８３、１８４、１８５、１８６で検出される光量がさらに増える。
【００６５】
＜参考例２＞
ここで、前記第２透過部１４３には、保護層の表面３３ａから反射された光ではなく記録媒体３０の記録層３１から反射された光の一部が通されて、記録媒体３０の傾きの検出に寄与することもできる。また、記録媒体３０から反射された後に前記第２透過部１４３を通る光は前記対物レンズ７０を通らない場合もある。
【００６６】
前述したような光ピックアップ装置によれば、記録媒体３０が傾いていない場合、保護層の表面３３ａから反射された環状の光１９０は、図１２（Ａ）に示したように、各傾き光検出器１８３、１８４、１８５、１８６に相互対称的に受け入れられ、トラック接線方向の傾き検出信号値（ａ-ｂ+ｃ-ｄ）及び半径方向の傾き検出信号値（ｅ-ｆ+ｇ-ｈ）はそれぞれ概ね０になる。記録媒体３０が、例えば、トラック接線方向に約１°傾くと、前記環状の光１９０は、図１２（Ｂ）に示したように、トラック接線方向に沿った一傾き光検出器１８４の方に移動され、これによりトラック接線方向の傾き検出信号値（ａ-ｂ+ｃ-ｄ）はネガティブになる。したがって、この傾き検出信号値に基づき対物レンズ７０の傾きを調整して対物レンズ７０と記録媒体３０との相対的な傾きを調整すればよい。
【００６７】
本発明の技術的な思想は、記録媒体３０の保護層の表面３３ａまたは記録層３１から反射された光を受け入れて記録媒体３０の傾きを検出するという点にある。本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。
【００６８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による光ピックアップ装置は、記録媒体３０の保護層の表面３３ａから反射された光を検出して記録媒体３０の傾きを検出するので、対物レンズ７０と記録媒体３０との相対的な傾き角が１°以上に比較的に大きく傾いた場合であっても、傾きが検出可能である。
【００６９】
さらに、前述したような光ピックアップ装置は、記録媒体３０の保護層３３の厚さにほとんど関係せずに記録媒体３０の傾きを検出することができる。すなわち、保護層３３の厚さが１．２ｍｍであるコンパクトディスク（ＣＤ）や０．６ｍｍであるデジタル多機能ディスク（ＤＶＤ）だけでなく、今後０．６ｍｍまたはさらに薄い厚さ、例えば、０．１ｍｍの厚さに規格が定められると予想されるＤＶＤよりも高密度である記録媒体の場合であっても、対物レンズ７０と記録媒体３０との相対的な傾きを検出することができる。
【００７０】
前述したように、本発明によれば、別途のチルトセンサーがなくても、記録／再生用光源から出射され、記録媒体の保護層の表面から反射された光を使って記録媒体の傾きを検出するので、従来に比べて部品点数が低減され、その結果構造がコンパクトになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のディスク傾き検出装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】 （Ａ）〜（Ｃ）は、従来のディスク傾き検出装置においてディスク傾きを検出し、かつこれを補正する過程を概略的に示す断面図である。
【図３】 本発明の参考例１による光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図４】 図３の光検出ユニットを概略的に示す平面図である。
【図５】 図３のホログラムレンズの構成を概略的に示す平面図である。
【図６】 図３の傾き光検出器に形成される光スポットを示す図である。
【図７】 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ記録媒体に傾きが生じたときと、その傾きが補正されたときの図４の傾き光検出器に形成される光スポットを示す図である。
【図８】 本発明の参考例１によるホログラムレンズの他の実施形態を概略的に示す平面図である。
【図９】 本発明の参考例１によるホログラムレンズの他の実施形態を概略的に示す平面図である。
【図１０】 本発明の実施形態による光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図１１】 図１０の光検出ユニットを概略的に示す平面図である。
【図１２】 （Ｂ）及び（Ａ）は、それぞれ記録媒体に傾きが生じたとき及びその傾きが補正されたときの図１１の傾き光検出器に形成される光スポットを示す図である。
【符号の説明】
３０ 記録媒体
３１ 記録層
３３ 保護層
３３ａ 保護層の表面
３５ 光源
４０ ホログラムレンズ
４１ 第１透過部
４３ 第２透過部
５０ 光経路変換手段
５１ 偏光ビームスプリッタ
５３ 波長板
６０ コリメーティングレンズ
６５ 反射プリズム
７０ 対物レンズ
７５ 検出レンズ
８０ 光検出ユニット
８１ メイン光検出器
８３ 傾き光検出器
【発明の属する技術分野】
本発明は光ピックアップ装置に係り、より詳細には、対物レンズと記録媒体との相対的な傾きが検出可能とされた光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光ピックアップ装置は、ターンテーブルに載せられて回転するディスクなどの記録媒体の半径方向に向けて移動しながら情報信号の記録／再生を行なうが、偏心などによって回転するディスクが傾いた場合には、記録／再生信号に劣化が生じる。
【０００３】
特に、記録密度を高める目的から、より短波長の光を出射する光源及びより大きな開口数をもつ対物レンズを採用した光ピックアップ装置の場合には、ディスクの傾きによってコマ収差が大幅に生じ、その結果、記録／再生信号のさらなる劣化を招く。
【０００４】
ディスクの傾き量を検出し、かつ、その傾きを補正してかかる記録／再生信号の劣化を防止できるように、従来には、図１に示したように、ディスクと対物レンズとの相対的な傾きを検出する装置が提案されている。
【０００５】
図１を参照すれば、対物レンズ３を保持するホルダ１０は主胴体２０に可動設置されている。前記主胴体２０の上方壁２２のディスク１に向かう外側面には第１のチルトセンサーが、そして前記上方壁２２の内側面には第２のチルトセンサーが設けられている。また、前記第２のチルトセンサーに向かい合う前記ホルダ１０の上面には反射板１７が備えられている。ここで、前記ホルダ１０には主胴体２０の一側壁に設けられた永久磁石２１との相互作用によってそこに固定設置された対物レンズ３をアクチュエーティングするように、その周辺にコイル部材（図示せず）が設けられている。一方、図１には、前記主胴体２０に上方壁２２が一体化していることと描かれているが、一般には、かかる一体化した上方壁２２に代えてカバー部材（図示せず）が備えられる。
【０００６】
前記第１のチルトセンサーは発光ダイオード１１と、半径方向に沿って前記発光ダイオード１１の両側に配置された一対のフォトダイオード１２、１３とからなる。前記発光ダイオード１１から出射された光は、前記ディスク１の表面から反射されて前記フォトダイオード１２、１３に受け入れられる。前記フォトダイオード１２、１３の検出光量は、前記主胴体２０に対してディスク１が傾いていない場合には等しく、その一方で、ディスク１が傾いている場合には互いに別々である。
【０００７】
同じく、前記第２のチルトセンサーは、発光ダイオード１４と、半径方向に沿って前記発光ダイオード１４の両側に配置された一対のフォトダイオード１５、１６とからなる。前記発光ダイオード１４から出射された光はホルダ１０の上面に設けられた反射板１７に入射して反射された後に、前記フォトダイオード１５、１６に受け入れられる。前記フォトダイオード１５、１６の検出光量は、前記主胴体２０に対してホルダ１０が傾いていない場合、すなわち、対物レンズ３が傾いていない場合には等しく、その一方で、対物レンズ３が傾いている場合には互いに別々である。
【０００８】
前述したような第１及び第２のチルトセンサーにおいて、フォトダイオード１３、１５及びフォトダイオード１２、１６の検出信号はそれぞれ差動増幅器１８のプラス（＋）及びマイナス（−）の入力端に入って差動演算が行われる。
【０００９】
したがって、図２（Ａ）に示したように、ディスク１及び対物レンズ３が傾いていない場合にはフォトダイオード１２、１３の検出信号が互いに同じく、かつ、フォトダイオード１５、１６の検出信号が互いに同じなので、前記差動増幅器１８の出力信号値は０になる。これはディスク１と対物レンズホルダ１０との相対的な傾きがないということを意味する。
【００１０】
図２（Ｂ）に示したように、前記ディスク１が主胴体２０に対して傾いている一方、ホルダ１０は主胴体２０に対して傾いていない場合、一方のフォトダイオード１２で検出される光量は増えるのに対し、他方のフォトダイオード１３で検出される光量は減る。また、フォトダイオード１５、１６の検出光量は互いに等しい。
【００１１】
この場合、差動増幅器１８の差動信号は、前記両フォトダイオード１２、１３の検出信号の差によってポジティブ値になる。
【００１２】
したがって、このようなディスク１の傾きを補正するために、図２（Ｃ）に示したように、ホルダ１０をディスク１の傾き方向に同一の傾きをもつように傾けてやると、第１のチルトセンサーのフォトダイオード１２、１３はその検出光量が互いに別々になり、かつ、第２のチルトセンサーのフォトダイオード１５、１６の検出光量も互いに別々になる。ところが、差動増幅器１８の差動信号は０になる。これはディスク１の傾きが補正されてディスク１と対物レンズ３との間に相対的な傾きがないということを意味する。
【００１３】
このように、従来のディスク傾き検出装置は、主胴体２０に対するディスク１及びホルダ１０の傾き量をそれぞれ検出して、ホルダ１０に搭載された対物レンズ３をこのディスク１の傾き量と同量に主胴体２０に対して傾けることによって、対物レンズ３に対するディスク１の相対的な傾きを補正できるようにする仕組みとなっていた。
【００１４】
ところが、前述した従来のディスク傾き検出装置は、光ピックアップ装置とは別途に、少なくとも２以上のチルトセンサーを設ける必要があるため、部品点数の増大を招き、これはコスト高の原因となっていた。また、反射板１７がホルダ１０に設けられるため動作メカニズムへの負荷が増え、これにより光ピックアップ装置の動作性能が低下する短所があった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、その目的は、別途のチルトセンサーがなくても、対物レンズと記録媒体との相対的な傾きを検出できるように構成された光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明による光ピックアップ装置は、光を生成して出射する光源と、入射光の進行経路を変える光経路変換手段と、情報信号が記録される記録層及び前記記録層の光が入射する側に前記記録層を保護するための保護層を備える記録媒体に入射光を集束させる対物レンズと、前記記録媒体の記録層から反射され、かつ、前記対物レンズ及び光経路変換手段を通って入射された光を受け入れて情報信号及び／または誤差信号を検出するメイン光検出器と、前記光源から出射されて前記記録媒体の保護層の表面から反射された光を受け入れて記録媒体の傾きを検出する傾き検出手段とを含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明の特徴によれば、前記傾き検出手段は、前記保護層の表面から反射された光を検出するように前記メイン光検出器の少なくとも一側に前記記録媒体のトラック接線方向及び／または半径方向に配置された複数の分割板を備える少なくとも一つの傾き光検出器を含んでなる。
【００２０】
前記傾き検出手段は、前記光経路変換手段と対物レンズとの光経路上に配置され、ほとんどの通過光が前記記録媒体の記録層から反射された光になるように設けられた第１透過部、及び前記第１透過部の周辺に形成されて、前記記録媒体の保護層の表面から反射された光のほとんどが通る第２透過部を備えて、前記第１及び第２透過部のうちいずれか一方の透過部は記録媒体側から入射する光を真っ直ぐに透過させ、その一方で、他方の透過部は記録媒体側から入射する光を＋１次または−１次回折して透過させるホログラムレンズをさらに備える。
【００２１】
好ましくは、前記ホログラムレンズと対物レンズとの光経路上に、前記光源側から入射して前記第１透過部を真っ直ぐに通った光を集束させるコリメーティングレンズをさらに備えて、前記記録媒体から反射されて入射する光のうちその外周から少なくとも一部を除いた光が前記コリメーティングレンズを通るようにしている。
【００２２】
一方、好ましくは、前記傾き光検出器は、前記メイン光検出器のトラック接線方向及び／または半径方向に沿った両側にそれぞれ備えられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
＜参考例１＞
本発明の参考例１による光ピックアップ装置は、図３及び図１０に示したように、情報信号が記録される記録層３１及び前記記録層３１の光が入射する側に前記記録層３１を保護するための保護層３３を備える記録媒体３０の情報信号を記録再生すると共に、記録媒体３０の傾きを検出可能である点にその特徴がある。
【００２４】
図３を参照すれば、本発明の参考例１による光ピックアップ装置は、光を生成して出射する光源３５と、入射光の進行経路を変える光経路変換手段５０と、入射光を記録媒体３０に集束させる対物レンズ７０と、情報信号及び／または誤差信号を検出するメイン光検出器８１、及び記録媒体３０の傾きを検出する傾き検出手段を含んでなる。
【００２５】
前記光源３５は、例えば、ガウス分布などの強度分布をもったレーザー光を生成して出射する半導体レーザーである。前記光源３５から出射される光の強度はほとんど近軸領域に位置づけられる。したがって、前記近軸領域に位置づけられた光（点線にて表示）は記録媒体３０の情報信号を記録／再生するのに用いられる。そして、本発明の参考例１によれば、前記近軸領域の周りの遠軸領域の光（実線にて表示）は前記記録媒体３０の傾きを検出するのに用いられるが、この遠軸領域の光はその強度が前記近軸領域のそれに比べて遥かに弱いため、通常の光ピックアップ装置では用いられず、消失される光である。ここで、前記近軸領域及び遠軸領域の範囲は互いに相対的に決定され、必要に応じてその範囲が可変できる。
【００２６】
前記光経路変換手段５０は前記光源３５と対物レンズ７０との光経路上に配置されて、前記光源３５側から入射する光はほとんど通させて前記記録媒体３０に向かわせ、また記録媒体３０から反射され、かつ、対物レンズ７０を通って入射する光を反射させて光検出ユニット８０に向かわせる。このような光経路変換手段５０は、例えば、図３に示したように、入射光をその偏光状態に応じて透過または反射させる偏光ビームスプリッタ５１と、入射光の偏光を変換する波長板５３とからなる。ここで、好ましくは、前記波長板５３は、前記光源３５から出射される光波長に対して１／４波長板（ｑｕａｒｔｅｒ ｗａｖｅ ｐｌａｔｅ）である。
【００２７】
したがって、前記光源３５から出射された光のうち、一直線偏光の光は前記偏光ビームスプリッタ５１を透過し、この透過光は前記波長板５３を通りながら一円偏光に変えられる。この一円偏光は記録媒体３０から反射しながら他の円偏光に変えられ、かつ、前記波長板５３に再入射する。この再入射光は前記波長板５３を通りながら他の直線偏光に変えられ、前記偏光ビームスプリッタ５１から全量反射されてメイン光検出器８１に向かう。
【００２８】
一方、好ましくは、前記光経路変換手段５０と対物レンズ７０との光経路上には、入射光を集束させるコリメーティングレンズ６０がさらに備えられる。
【００２９】
好ましくは、前記対物レンズ７０及びコリメーティングレンズ６０の焦点距離特性及び配置は入射光のうち、特に前記近軸領域の光を記録媒体３０の記録層３１上に集束させて光スポットを形成させるように最適化している。すなわち、前記コリメーティングレンズ６０は前記光源３５側から入射する近軸領域の発散光を平行光に変え、前記対物レンズ７０は入射する平行光を集束させて記録媒体３０の記録層３１上に光スポットとして形成させる。
【００３０】
前記メイン光検出器８１は、好ましくは、図４に示したように、記録層３１の情報再生信号を検出し、かつ、誤差信号を検出できるように、入射した光を受け入れてそれぞれ独立的に電気信号に変える複数の分割板Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなる。
【００３１】
再び図３を参照すれば、前記傾き検出手段は、入射光を回折させるホログラムレンズ４０、及び前記記録媒体３０、特に、該保護層の表面３３ａから反射された光を受け入れて記録媒体３０の傾きを検出する傾き光検出器８３を含んでなる。
【００３２】
この参考例１において、前記ホログラムレンズ４０は、光源３５と偏光ビームスプリッタ５１との間に配置される。このホログラムレンズ４０は、図５に示したように、前記光源３５側から入射する光のうち相対的に近軸領域の光を通させる第１透過部４１、及びこの第１透過部４１の周辺に形成されて前記入射光のうち相対的に遠軸領域の光を通させる第２透過部４３からなる。
【００３３】
前記第１透過部４１は、入射する近軸領域の光を真っ直ぐに透過させる。この第１透過部４１は入射光をそのまま通させるように透明部材または通過孔（図示せず）からなるか、或いは入射光を０次回折させるホログラムパターン（図示せず）が形成される。このような第１透過部４１を通った近軸領域の光は、前述したコリメーティングレンズ６０及び対物レンズ７０によって前記記録媒体３０の記録層３１上に光スポットとして結ばれて情報信号を記録再生するのに用いられる。
【００３４】
前記第２透過部４３には、入射光を＋１次または−１次に回折透過、かつ偏向させるように構成されたホログラムパターンが形成されている。このとき、前記第２透過部４３は、そこを通った回折光がコリメーティングレンズ６０及び対物レンズ７０によって集束された後に発散されて保護層の表面３３ａに入射するように、図３に示したように、前記遠軸領域の光の焦点を前記対物レンズ７０と記録媒体３０との間に結べるように設けられることが好ましく、前記ホログラムパターンのピッチ間隔を適宜調節して入射光を適宜な回折角度に回折させることで、このような焦点位置が得られる。ここで、前記遠軸領域の光の焦点位置が前記保護層の表面３３ａと記録層３１との間に位置づけられることも可能である。
【００３５】
前述したような焦点位置をもつように第２透過部４３が設けられると、前記近軸領域の光は対物レンズ７０に平行に入射するのに対し、前記遠軸領域の光は前記対物レンズ７０に対して傾いて入射する。
【００３６】
したがって、前記保護層の表面３３ａから反射される光量は、前記のようにホログラムレンズ４０が設けていない場合に比べて大幅に増える。
【００３７】
また、このような焦点位置の差によって前記保護層の表面３３ａから反射された遠軸領域の光は、記録層３１から反射された近軸領域の光とは発散角が異なると共に、前記第２透過部４３を通りながら偏向されるため、偏光ビームスプリッタ５１から反射された後に、前記メイン光検出器８１と別途に前記メイン光検出器８１に隣接して設けられた前記傾き光検出器８３に受け入れられる。
【００３８】
前記遠軸領域の光の進行経路についてより具体的に説明すると、前述したような第２透過部４３を通る遠軸領域の光は回折によって偏向され、その進行方向が変わる。この第２透過部４３を通った遠軸領域の光は前記コリメーティングレンズ６０を通った後にも集束光となって対物レンズ７０に斜めに入射され、対物レンズ７０と保護層３３との焦点に集束された後に広がって保護層３３に入射する。前記保護層の表面３３ａから比較的大きな光量をもって反射された後に、対物レンズ７０によって集束された光は、この保護層３３に入射する光とは異なる発散角、好ましくは、前記保護層３３に入射する光よりも小さい発散角を有する。また、前記保護層の表面３３ａから反射された後に、対物レンズ７０によって集束された光は前記記録層３１から反射された後に、対物レンズ７０によって集束された近軸領域の光とは異なる発散角、好ましくは、前記近軸領域の光よりも大きな発散角を有する。
【００３９】
したがって、前記保護層の表面３３ａから反射された遠軸領域の光はコリメーティングレンズ６０によって集束され、かつ、光経路変換手段５０によって経路が変えられて、例えば、前記近軸領域の光に対して斜めに傾き光検出器８３に入射する。
【００４０】
一方、前記傾き光検出器８３は、好ましくは、記録媒体３０のトラック接線方向及び半径方向の傾きを検出できるように、入射した光をそれぞれ独立的に電気信号に変える４枚の分割板（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）からなる。
【００４１】
このとき、好ましくは、前記傾き光検出器８３の４枚の分割板（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）は、その境界線が前記記録媒体３０のトラック接線方向及び半径方向に並んでいる２×２行列配置からなる。したがって、各分割板（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）及びその検出信号を記号で表わすと、トラック接線方向の傾き検出信号は（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）になり、半径方向の傾き検出信号は（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）になる。
【００４２】
ここで、前記傾き光検出器８３はトラック接線方向または半径方向に配置された複数の分割板からなって、記録媒体３０のトラック接線方向または半径方向の傾きを検出するように設けられることもできる。
【００４３】
一方、参照符号６５は入射光を反射させる反射プリズムを表わし、参照符号７５は入射光を集束させて光検出器８１、８３に受け入れられるようにする検出レンズを表わす。
【００４４】
前述したような構成をもった光ピックアップ装置の光源３５から出射された相対的に近軸領域の光はホログラムレンズ４０の第１透過部４１を真っ直ぐに透過した後に、光経路変換手段５０を通ってコリメーティングレンズ６０に入射する。この入射光はコリメーティングレンズ６０によって平行光に変えられた後に、対物レンズ７０によって集束されて記録媒体３０の記録層３１上に光スポットとして結ばれる。この記録層３１から反射された光は対物レンズ７０、コリメーティングレンズ６０及び光経路変換手段５０を通ってメイン光検出器８１に受け入れられる。
【００４５】
前記光源３５から出射された相対的に遠軸領域の光はホログラムレンズ４０の第２透過部４３を回折透過しながら偏向され、その進行経路が変えられた後に、光経路変換手段５０を通ってコリメーティングレンズ６０に入射する。この光はコリメーティングレンズ６０及び対物レンズ７０を通って記録媒体３０の保護層の表面３３ａに入射し、保護層の表面３３ａから反射された後に、対物レンズ７０、コリメーティングレンズ及び光経路変換手段５０を通って傾き光検出器８３に受け入れられる。
【００４６】
記録媒体３０が対物レンズ７０に対して相対的に傾いていない場合には、前記傾き光検出器８３に形成される光スポットは、図６に示したように、４枚の分割板（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に相互対称的に分割受光され、前記４枚の分割板（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）の検出光量は概ね同量である。したがって、トラック接線方向の傾き検出信号（ａ-ｂ-ｃ+ｄ）及び半径方向の傾き検出信号（ａ+ｂ-ｃ-ｄ）は概ね０になる。
【００４７】
記録媒体３０が、例えば、トラック接線方向に１°だけ傾くと、光スポットは図７（Ａ）に示したように、分割板（ａ、ｄ）の方に偏ることになり、トラック接線方向の傾き検出信号、（ａ+ｄ）-（ｂ+ｃ）はポジティブ値になる。この記録媒体３０の傾き検出信号に基づき対物レンズ７０をアクチュエーティングして傾きを与えると、光スポットは、図７（Ｂ）に示したように、分割板（ｂ、ｃ）の方に移動されて傾き光検出器８３の中心に位置づけられ、トラック接線方向の傾き検出信号、（ａ+ｄ-ｂ-ｃ）は０になる。これは記録媒体３０の対物レンズ７０に対する相対的なトラック接線方向の傾きが無いということを意味する。これと同様に、記録媒体３０の半径方向の傾きを検出し、この検出信号に基づき対物レンズ７０の傾きを制御することによって、記録媒体３０の傾きを補正する。
【００４８】
前述したように、本発明の参考例１による光ピックアップ装置は、記録媒体３０の傾き量を検出し、この傾き量に応じて対物レンズ７０をアクチュエーティングして対物レンズ７０に対する記録媒体３０の相対的な傾きを補正する。このように、対物レンズ７０及び記録媒体３０が相対的に相互平行に補正されると、相対的に高い開口数をもった対物レンズ７０を採用した場合にも記録媒体３０の傾きによって生じうる収差、特に、コマ収差が除去されて安定した記録／再生信号を得ることができる。ここで、前記対物レンズ７０は記録媒体３０の傾きを補正するためにアクチュエーティングされる間にオントラック、オンフォーカス状態を保つと共に、その移動量が３０μm以内に保たれながらトラッキングされることが好ましい。
【００４９】
一方、本発明の参考例１による光ピックアップ装置のホログラムレンズ４０は、図８に示したように、第１透過部４１に入射光を＋１次または−１次に回折させるホログラムパターンが形成され、第２透過部４３が透明部材からなるか、或いは入射光を０次に回折透過させるホログラムパターン（図示せず）からなっても良い。この場合、前記コリメーティングレンズ６０及び対物レンズ７０の焦点特性及び配置は、前記第１透過部４１を回折透過した光が記録媒体３０の記録層３１上に光スポットとして結ばれるように考慮されている。
【００５０】
このようなホログラムレンズ４０を備える場合にも、前記第１透過部４１を回折透過した近軸領域の光は記録媒体３０の記録層３１に集束されて反射された後にメイン光検出器８１で検出され、第２透過部４３を真っ直ぐに透過した遠軸領域の光は記録媒体３０の保護層の表面３３ａから反射された後に傾き光検出器８３で検出される。
【００５１】
このとき、このホログラムレンズ４０を上下左右に移動させると、記録媒体３０の記録層３１に結ばれる光スポットの焦点位置及び収差の影響などを可変できる。したがって、前記ホログラムレンズ４０にアクチュエータ（図示せず）を設けて、記録媒体３０の傾き検出信号に基づきこのホログラムレンズ４０を上下左右にアクチュエーティングすることによって記録媒体３０の傾きによって生じたコマ収差などを自動で補正するようにもできる。この場合、対物レンズ７０をアクチュエーティングして傾きを補正しなくても良い。
【００５２】
この方法のほかに、図９に示したように、前記ホログラムレンズ４０の全体に亘って入射光を回折透過させるホログラムパターンが形成されることも可能である。前記ホログラムパターンは、好ましくは、入射光のほとんどを０次に回折透過させ、一部の光を＋１次または−１次に回折透過させるように形成されている。この場合、前記０次回折光は記録媒体３０の記録層３１上に集束されて情報信号の記録再生に用いられ、＋１次または−１次回折光は記録媒体３０の傾き検出に用いられる。
【００５３】
以上では、光源３５から出射された遠軸領域の光が対物レンズ７０を通って記録媒体３０に照射され、該記録媒体３０から反射された後に、前記対物レンズ７０を通って傾き光検出器８３に受け入れられることを説明及び図示したが、記録媒体３０の対物レンズ７０に対する相対的な傾きを検出するのに寄与する遠軸領域の光が対物レンズ７０を通らない場合もある。さらに、遠軸領域の光が記録媒体３０の記録層から反射されて前述したような傾き検出に寄与する場合もある。
【００５４】
このように、本発明の参考例１による光ピックアップ装置は、傾き検出用光源をもって記録再生用光源を兼ね得ることにその技術的な思想があり、各種の実施形態が可能である。
【００５５】
図１０は、本発明の実施形態による光ピックアップ装置の概略構成図である。ここで、図３と同一の部材には同一の符号を使用した。光源３５から出射された記録再生用として用いられる光（図３の近軸領域の光）の場合にも、記録媒体３０に入射しながら保護層の表面３３ａからその一部が反射されるが、この実施形態は、この一部の反射光を検出して記録媒体３０の傾きを検出する点にその特徴がある。
【００５６】
このとき、保護層の表面３３ａから反射された光は記録媒体３０の記録層３１から反射された光よりも大きな発散角をもつので、光検出ユニット１８０の受光領域からみると、前記記録層３１から反射された光スポットの周辺に投射されるかに見える。
【００５７】
したがって、このような反射光を検出するために、傾き検出手段としては、図１１に示したように、メイン光検出器８１の少なくとも一側に前記記録媒体３０のトラック接線方向及び／または半径方向に配置された複数の分割板（ａ，ｂ）、（ｃ，ｄ）、（ｅ，ｆ）、（ｇ，ｈ）を備える少なくとも一つの傾き光検出器１８３、１８４、１８５、１８６を備える。ここで、図１１には、記録媒体３０のトラック接線方向及び半径方向の傾きを検出できるように、トラック接線方向に沿ってメイン光検出器８１の両側に一対の傾き光検出器１８３、１８４が配置され、半径方向に沿ってメイン光検出器８１の両側に別の一対の傾き光検出器１８５、１８６が配置された例が示されている。
【００５８】
一方、傾き検出手段は、前記光経路変換手段５０と対物レンズ７０との光経路上にホログラムレンズ１４０をさらに備えることが好ましい。このホログラムレンズ１４０は、前記記録媒体３０の記録層３１から反射された光が通る第１透過部１４１、及び前記第１透過部１４１の周辺に形成されて前記記録媒体３０の保護層の表面３３ａから反射された光がほとんど通る第２透過部１４３からなる。
【００５９】
前記第１及び第２透過部１４１及び１４３は、前記記録媒体３０側から入射する光を選択的に回折透過させるように設けられる。例えば、前記第１透過部１４１は前記記録媒体３０側から入射する光を真っ直ぐに透過させるように設けられ、前記第２透過部１４３は前記記録媒体３０側から入射する光は＋１次または−１次に回折透過させるように設けられる。また、その逆に設けても良い。
【００６０】
さらに、前記第１及び第２透過部１４１、１４３は、前記光源３５側から入射する光は真っ直ぐに透過させるように設けられることが好ましい。ここで、前記光源３５側から入射する光は、実質的に第１透過部１４１に入射する。
【００６１】
一方、前記ホログラムレンズ１４０と対物レンズ７０との光経路上には、前記光源３５側から入射されてホログラムレンズ１４０を通った光を集束させるようにコリメーティングレンズ１６０をさらに備えることが好ましい。このコリメーティングレンズ１６０は、概ね第１透過部１４１に対応する寸法をもつことが好ましい。
【００６２】
したがって、光源３５から出射された光は第１透過部１４１を通った後に、前記コリメーティングレンズ１６０によって平行光に変えられ、対物レンズ７０によって記録媒体３０に集束される。また、前記記録層３１から反射された光はこのコリメーティングレンズ１６０を通って第１透過部１４１に入射し、保護層の表面３３ａから反射された光はほとんど前記コリメーティングレンズ１６０を通ることなく直ちに第２透過部１４３に入射する。
【００６３】
このとき、前記第２透過部１４３は保護層の表面３３ａから反射されて大きな発散角をもって入射する光を＋１次または−１次に回折させるので、前記保護層の表面３３ａから反射された光は記録層３１から反射された光と分離されて所定間隔離れたまま、図１２（Ａ）に示したように、メイン光検出器８１の周りに所定幅をもつ概ね環状１９０に集まる。
【００６４】
このように、ホログラムレンズ１４０及びコリメーティングレンズ１６０を備えると、保護層の表面３３ａから反射された光を所定領域内に集めることができるので、傾き光検出器１８３、１８４、１８５、１８６で検出される光量がさらに増える。
【００６５】
＜参考例２＞
ここで、前記第２透過部１４３には、保護層の表面３３ａから反射された光ではなく記録媒体３０の記録層３１から反射された光の一部が通されて、記録媒体３０の傾きの検出に寄与することもできる。また、記録媒体３０から反射された後に前記第２透過部１４３を通る光は前記対物レンズ７０を通らない場合もある。
【００６６】
前述したような光ピックアップ装置によれば、記録媒体３０が傾いていない場合、保護層の表面３３ａから反射された環状の光１９０は、図１２（Ａ）に示したように、各傾き光検出器１８３、１８４、１８５、１８６に相互対称的に受け入れられ、トラック接線方向の傾き検出信号値（ａ-ｂ+ｃ-ｄ）及び半径方向の傾き検出信号値（ｅ-ｆ+ｇ-ｈ）はそれぞれ概ね０になる。記録媒体３０が、例えば、トラック接線方向に約１°傾くと、前記環状の光１９０は、図１２（Ｂ）に示したように、トラック接線方向に沿った一傾き光検出器１８４の方に移動され、これによりトラック接線方向の傾き検出信号値（ａ-ｂ+ｃ-ｄ）はネガティブになる。したがって、この傾き検出信号値に基づき対物レンズ７０の傾きを調整して対物レンズ７０と記録媒体３０との相対的な傾きを調整すればよい。
【００６７】
本発明の技術的な思想は、記録媒体３０の保護層の表面３３ａまたは記録層３１から反射された光を受け入れて記録媒体３０の傾きを検出するという点にある。本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。
【００６８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による光ピックアップ装置は、記録媒体３０の保護層の表面３３ａから反射された光を検出して記録媒体３０の傾きを検出するので、対物レンズ７０と記録媒体３０との相対的な傾き角が１°以上に比較的に大きく傾いた場合であっても、傾きが検出可能である。
【００６９】
さらに、前述したような光ピックアップ装置は、記録媒体３０の保護層３３の厚さにほとんど関係せずに記録媒体３０の傾きを検出することができる。すなわち、保護層３３の厚さが１．２ｍｍであるコンパクトディスク（ＣＤ）や０．６ｍｍであるデジタル多機能ディスク（ＤＶＤ）だけでなく、今後０．６ｍｍまたはさらに薄い厚さ、例えば、０．１ｍｍの厚さに規格が定められると予想されるＤＶＤよりも高密度である記録媒体の場合であっても、対物レンズ７０と記録媒体３０との相対的な傾きを検出することができる。
【００７０】
前述したように、本発明によれば、別途のチルトセンサーがなくても、記録／再生用光源から出射され、記録媒体の保護層の表面から反射された光を使って記録媒体の傾きを検出するので、従来に比べて部品点数が低減され、その結果構造がコンパクトになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のディスク傾き検出装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】 （Ａ）〜（Ｃ）は、従来のディスク傾き検出装置においてディスク傾きを検出し、かつこれを補正する過程を概略的に示す断面図である。
【図３】 本発明の参考例１による光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図４】 図３の光検出ユニットを概略的に示す平面図である。
【図５】 図３のホログラムレンズの構成を概略的に示す平面図である。
【図６】 図３の傾き光検出器に形成される光スポットを示す図である。
【図７】 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ記録媒体に傾きが生じたときと、その傾きが補正されたときの図４の傾き光検出器に形成される光スポットを示す図である。
【図８】 本発明の参考例１によるホログラムレンズの他の実施形態を概略的に示す平面図である。
【図９】 本発明の参考例１によるホログラムレンズの他の実施形態を概略的に示す平面図である。
【図１０】 本発明の実施形態による光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図１１】 図１０の光検出ユニットを概略的に示す平面図である。
【図１２】 （Ｂ）及び（Ａ）は、それぞれ記録媒体に傾きが生じたとき及びその傾きが補正されたときの図１１の傾き光検出器に形成される光スポットを示す図である。
【符号の説明】
３０ 記録媒体
３１ 記録層
３３ 保護層
３３ａ 保護層の表面
３５ 光源
４０ ホログラムレンズ
４１ 第１透過部
４３ 第２透過部
５０ 光経路変換手段
５１ 偏光ビームスプリッタ
５３ 波長板
６０ コリメーティングレンズ
６５ 反射プリズム
７０ 対物レンズ
７５ 検出レンズ
８０ 光検出ユニット
８１ メイン光検出器
８３ 傾き光検出器
Claims (4)
- 光を生成して出射する光源と、入射光の進行経路を変える光経路変換手段と、情報信号が記録される記録層及び前記記録層の光が入射する側に前記記録層を保護するための保護層を備える記録媒体に入射光を集束させる対物レンズと、前記記録媒体の記録層から反射され、かつ、前記対物レンズ及び光経路変換手段を通って入射された光を受け入れて情報信号及び／または誤差信号を検出するメイン光検出器と、前記光源から出射されて前記記録媒体の保護層の表面から反射された光を受け入れて記録媒体の傾きを検出する傾き検出手段とを含んでなり、
前記傾き検出手段は、
前記保護層の表面から反射された光を検出するように前記メイン光検出器の少なくとも一側に前記記録媒体のトラック接線方向及び／または半径方向に配置された複数の分割板を備える少なくとも一つの傾き光検出器と、
前記光経路変換手段と対物レンズとの光経路上に配置され、ほとんどの通過光が前記記録媒体の記録層から反射された光になるように設けられた第１透過部、及び前記第１透過部の周辺に形成されて前記記録媒体の保護層の表面から反射された光がほとんど通る第２透過部を備えて、前記第１及び第２透過部のうちいずれか一方の透過部は記録媒体側から入射する光を真っ直ぐに透過させる一方、他方の透過部は記録媒体側から入射する光を＋１次または−１次回折して透過させるホログラムレンズとを備えることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 前記ホログラムレンズと対物レンズとの光経路上に、前記光源側から入射されて前記第１透過部を真っ直ぐに透過した光を集束させるコリメーティングレンズをさらに備えて、
前記記録媒体から反射されて入射する光のうちその外周から少なくとも一部を除いた光が、前記コリメーティングレンズを通るように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。 - 前記傾き光検出器は、
前記メイン光検出器のトラック接線方向及び／または半径方向に沿った両側にそれぞれ備えられたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。 - 前記コリメーティングレンズは前記第１透過部に対応する寸法を有することを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
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