JP3685797B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

この発明は光ディスク装置およびチルト検出方法に関し、特にたとえばＤＶＤやＣＤのような光ディスクのチルト（傾き：tilt）を検出して、そのディスクチルトの影響を緩和する光ディスク装置、およびチルト検出方法に関する。

光ディスクの記録容量が増大し、その記録密度が上がるにつれて、信号を再生、あるいは記録するために、光ディスクに照射するビームスポットは微小なものになってきている。特に、記録を行う光ディスク装置（例えば、特許文献１参照）においては、良好な状態で信号の記録を行うために、再生用の光ディスク装置よりも、微小なビームスポットが求められる。微小なスポットを得るために、開口数の大きな対物レンズが採用され、その結果として、ディスクチルトによるスポット品位の劣化が顕著になる副作用が生じている。

ディスクチルトによるスポット品位の劣化とは、主にコマ収差（comatic aberration) の発生のことであり、結像がぼけてスポット径が大きくなるとともに、中心の光強度は低下する。スポット径が大きくなると、微細な信号を正確に読み取ることができなくなる。光の熱によって記録を行う原理の光ディスクの場合では、光の中心強度が下がれば、その温度が記録に必要な所定の値に達しないので、記録はできないし、所定温度を得るために全体光量をあげれば、所定温度以上となる領域が広がるので、微細な記録はできなくなる。

ディスクチルトとは、反りが大きなディスクを使用する場合に発生する状態である。ビームが照射される部分がディスクの半径方向に傾いた状態を、ラジアルチルトと呼び、接線方向に傾いた状態をタンジェンシャルチルトと呼ぶ。

図１および図２を参照して、このようなディスクチルトを検出し、それを修正する従来技術１の方法を説明する。図１において、信号の記録再生体であるディスク１は、保持部２に保持され、スピンドルモータ３ａによって回転され、光ピックアップ４からの光照射を受け、それによってディスク１に信号が記録されあるいはディスク１からの信号が再生される。光ピックアップ４はシャフト５ａによって保持され、そのシャフト５ａはシャフトホルダ５ｂによって保持される。シャフトホルダ５ｂはシャフトホルダシャーシ５ｃ上に固定される。なお、上述のスピンドルモータ３ａは、スピンドルモータシャーシ３ｂ上に固定され、このスピンドルモータシャーシ３ｂとシャフトホルダシャーシ５ｃとが支軸６によって連結される。そして、シャフトホルダシャーシ５ｃの端を上下に揺動させるカム７がスピンドルモータシャーシ３ｂ上に設けられる。

なお、図２に示すように、光ピックアップ４の内部には、ディスク１のチルトを検出するチルトセンサ８が設けられる。このチルトセンサ８は、内部のＬＥＤから出射された光が、センサ設置面と水平な反射面で反射し、内部受光センサに落ちる位置に応じて出力された電気信号を基準として、反射面が傾いた場合に、反射光が内部受光センサに落ちる位置がずれたことを出力信号の変化で検出し、これにより、反射面の傾きを検出する電子部品である。

光ピックアップ４から出射された光は、スピンドルモータ３ａによって回転されたディスク１上に結像され、微小なスポットを形成する。光ピックアップ４は、シャフト５ａに沿って、駆動部（図示せず）によって移動する。したがって、スポットは、ディスク１上を２次元的に走査できる。これによって、光ピックアップ４が、ディスク１の表面から透明なカバーガラス層を経て内部に奥まった信号面に、信号を記録し、また、その信号面から信号を再生する。

ディスク１の形状が、ラジアル方向に一定の傾きをもった状態、あるいは、半径とともに緩やかに傾きが変化していく状態であって、こうしたディスク１が装置に装着された場合の、動作を説明する。

チルトセンサ８は、ラジアルチルト量を検出する。カム７は、図示しない駆動源によって回転され、シャフトホルダシャーシ５ｃの端を上下に揺動させる。その結果、支軸６を中心に、このシャーシ５ｃ上に装着された光ピックアップ４は、傾きを変える。光ピックアップ４の傾きを変えつつディスク１との相対的な角度をチルトセンサ８によって検出することによって、光ピックアップ4とディスク１とが互いにちょうど平行な関係となるような状態で、カム７を停止することができる。これによって、ディスク１上のスポットから、コマ収差が解消される。つまり、この従来技術１では、チルトセンサ８で検出したディスクチルト量に応じて光ピックアップ４の傾きを変えて、ディスクチルトを相殺する。

従来技術１とは異なり、ディスクチルトによって発生するコマ収差を、対物レンズを傾けて発生させたコマ収差によって相殺する方法がある。この従来技術２では、ディスクチルトによって生じるコマ収差を相殺できる対物レンズのチルト量を予め調べておき、検出したディスクチルト量に応じて、対物レンズチルト量を制御する。

チルト量を検出しない方法もある。従来技術３では、信号を再生した波形の振幅、いわゆるＲＦ振幅が最大となるように、あるいは信号の時間的揺らぎを示す「ジッタ」が最小となるように、光ピックアップ全体を傾け、あるいは対物レンズを傾ける手段を設ける。

信号を読み取るメインビームのみならず、トラッキングに供されるサブビームを用い、予めディスクに形成されているピットや、エンボス構造での反射光の検出信号の中から、ディスクチルトと相関のある信号を利用する方法がある。従来技術４では、このような信号を検出しつつ、光ディスク全体の傾きや、対物レンズの傾きを調整することによって、チルトサーボを行う。
特開２０００−０２０９９２号公報

従来技術１の方法では、機構が大掛かりとなる。さらに、ディスク１周の間に変化するラジアルチルトに対しては、応答が困難である。たとえば、ディスクの反りが、ディスク１の１回転を周期として変動する場合には、ＤＶＤの１倍速では、４５ｍｓｅｃ周期での動的な応答が必要となり、８倍速に対応するには、６ｍｓｅｃ周期での応答が必要となり、光ピックアップを傾ける動作に、高速な応答性が必要となるが、この従来技術１の機構ではそのような高速応答は困難である。

従来技術２の方法は、ピックアップ全体やディスクを傾ける方法に比べて、小型化に向いており、応答性が高いが、実現には、ディスクチルトおよび対物レンズチルトの両方を、共通で独立した基準面から検出しなければならず、チルトセンサを２個用いる必要があるので、従来技術１のようなチルトセンサを用いて小型化することは難しい。

また、従来技術２では、ディスクチルトだけを検出し、検出したチルト量に応じて対物レンズをチルトさせればよいが、この場合には、対物レンズのチルト量と相関を持った物理量を操作することになる。たとえば、対物レンズを保持するアクチュエータが電磁力によって動作する構造の場合、コイルに流れる電流を操作して、磁場のアンバランスを発生させ、アクチュエータを傾けるが、この場合の電流値が「物理量」である。この方法では、フィードバック制御ではなくオープン制御であるため、本当に所望の角度だけアクチュエータが傾いたかは不明であるし、操作される物理量と傾きとの相関関係がピックアップ個々にばらつくため、最適な状態に制御される保証はない。

従来技術３は、記録時には適用が困難である。

さらに、従来技術４の方法はディスクの形状である物理フォーマットに依存しているので、１つの装置で様々な物理フォーマットのディスクに記録を行う複合的なディスクドライブ装置においては、そのドライブ装置の対象とするすべてのディスクにチルトサーボを施すことができない。

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、光ディスク装置およびチルト検出方法を提供することである。

この発明のさらに他の目的は、記録時にも適用でき、ラジアルチルト、タンジェンシャルチルトの両方の検出ができ、広範囲なディスクの物理フォーマットのディスクにも適用でき、別途余分な光源を用いず、ピックアップ光源のレーザ出力を増加させることも必要とせず、小型な装置で実現が可能な、光ディスク装置、ならびにチルト検出方法および装置を提供することである。

第１の発明は、コリメータレンズからの平行光を対物レンズを通して光ディスクに照射する光ディスク装置でディスクチルトおよび／または対物レンズチルトを検出する方法において、平行光のうちの対物レンズ瞳でけられる光を利用して検出するようにしたことを特徴とする、チルト検出方法である。

第２の発明は、光源からの光を平行光に変換するコリメータレンズ、コリメータレンズからの平行光を光ディスクに結像させる対物レンズ、対物レンズを保持する対物レンズホルダ、対物レンズホルダに対物レンズから光ディスクのトラック接線方向に離れた第１位置に形成され、そこを透過した透過平行光が光ディスクに照射される光透過部、光ディスクから反射された透過平行光を受ける第１集光レンズ、および第１集光レンズからの入射光を受光するかつ複数の第１受光センサを有するディスクチルトセンサを備える、光ディスク装置である。

この場合、第１集光レンズはコリメータレンズであってよく、さらにそのコリメータレンズとディスクチルトセンサとの間の光軸から離れた位置に第１プリズムを設け、ディスクチルトセンサはその第１プリズムからの入射光を受けるようにしてもよい。

光ディスク装置は、さらに、対物レンズと一体的に移動しかつ光ディスクのトラック接線方向において第１位置とは反対の第２位置で平行光を反射して反射平行光を出力する反射部、反射平行光を受ける第２集光レンズ、および第２集光レンズからの入射光を受光するかつ複数の第２受光センサを有するレンズチルトセンサを備える。

反射部は反射板を含み、その反射板は、対物レンズホルダに一体に設けられたミラーあるいは、対物レンズの平坦なフランジを含む。

そして、第２集光レンズはコリメータレンズであってよく、その場合、コリメータレンズとレンズチルトセンサとの間の光軸から離れた位置に第２プリズムを設け、レンズチルトセンサはその第２プリズムからの入射光を受ける。

第１プリズムおよび第２プリズムは、光軸から互いに逆向きに離れた位置に設けられ、かつ互いに光軸に対して逆向きに光の方向を変える。

第１受光センサまたは第２受光センサヘ落ちるビームの位置を検出するために、ビームの移動方向に並んだ１対のセンサ出力の差、あるいは１対のセンサ群の出力差、もしくはビームの移動方向に並んだ１対のセンサ出力の差を和で除した比率、あるいは１対のセンサ群の出力差を和で除した比率を演算するようにすればよい。

チルトサーボ手段は、ディスクチルトセンサを用いて検出したディスクチルト量に応じて、対物レンズチルトセンサを用いて対物レンズを所定量チルトさせる。

対物レンズからタンジェンシャル方向すなわちディスクのトラック接線方向に離れた位置のたとえば光透過部を通過した平行光は、ディスク表面に照射され、コリメータレンズもしくは受光センサ用の集光レンズによって集光された後、たとえばディスクチルトセンサの複数の第１受光センサに入射する。

ディスクがチルトすると、ディスクで反射された平行光は、ディスクの傾きに応じて向きを変えるので、コリメータレンズもしくは受光センサ用の集光レンズに入射する方向が傾く。その結果、ディスクチルト検出用の第１受光センサに集光する像高が変化する。

第１受光センサの各々からは、入射する光量に応じて電流あるいは電圧の電気信号が出力される。ディスクチルト検出用の第１受光センサヘ落ちる反射光の位置は、ディスクチルトがない状態での位置から移動し、したがって、各センサからの出力バランスも、位置に応じて変化する。出力バランスの検出は、ビームの移動方向に並んだ１対のセンサ出力の差を用いる。ディスクチルトがない場合の分割センサの各センサ出力バランスを基準値とする。 対物レンズからタンジエンシャル方向にかつディスクチルト用に用いた平行光の位置とは逆方向に離れ、対物レンズ近傍に設けられた、対物レンズと一体の動きをする微小な反射板あるいは対物レンズの平坦なフランジの一部で反射した平行光は、コリメータレンズもしくは受光センサ用の集光レンズによって集光された後、レンズチルトセンサヘ向かい、２分割あるいは４分割された第２受光センサに入射する。

対物レンズがチルトすると、対物レンズとともに傾く微小な反射板等の反射部で反射された平行光は対物レンズの傾きに応じて向きを変えるので、コリメータレンズもしくは受光センサ用の集光レンズに入射する方向が傾く。その結果、対物レンズチルトセンサに集光する像高が変化する。第２の受光センサの各々からは、入射する光量に応じて電流あるいは電圧の電気信号が出力される。対物レンズチルトによって、対物レンズチルトセンサヘ落ちるビームの位置は対物レンズチルトがない状態でのビーム位置から移動し、各センサからの出力バランスもその位置に応じて変化する。出力バランスの検出は、ビームの移動方向に並んだ１対のセンサ出力の差、あるいは、差を和で除した比率を用いる。対物レンズチルトがない場合の分割センサの各センサ出力バランスを基準値とする。

ディスクチルトによって発生したコマ収差を相殺するために、チルトサーボ手段によって、対物レンズを、対物レンズがディスクと平行になる方向でかつ平行になる手前の状態までチルトさせる。ディスクチルト量と、これによるコマ収差を打ち消す対物レンズのチルト量を、予め調べておき、ディスクチルト量を検出したあと、前述の関係に応じてレンズをチルトさせる。厚みや屈折率が異なる複数種類のディスクを、１つの光ピックアップ記録または再生する場合には、ディスクチルト量と、これによるコマ収差を打ち消す対物レンズのチルト量とを、各種類毎に調べておき、これに応じて各々チルトサーボをかければよい。

複数種類のディスクを、各々専用レーザを用いた１つの光ピックアップで記録または再生する場合には、チルトがないディスクを装着したときの、分割センサの各センサ出力バランスは、各レーザを使用した場合で同じではないので、別々の基準値を設ける。

この発明によれば、記録時にも適用できるので、高品位な記録が可能となる。また、ラジアルチルトおよびタンジェンシャルチルトの両方に適用できるので、ディスクチルトによるスポットの劣化を十分に解消することができる。

また、広範囲なディスクの物理フォーマットに対応できるので、様々な光ピックアップに応用できる。

また、別途余分な光源を用いないので、コストアップを抑えることができ、さらに、チルト検出のために、ピックアップ光源のレーザ出力を増加させることは、必要としないので、過熱による悪影響、レーザの劣化といった問題を回避できる。

また、ピックアップ全体を大型化させないので、ノートパソコンに装備される記録型ディスクドライブ装置用の小型なピックアップでのチルトサーボが可能となる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴，および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図３を参照して、この発明の一実施例である光ディスク装置１０は、信号を記録再生する媒体として、たとえばＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのようなディスク１２を用いる。なお、この図３では、ディスク１２の下方の構成部品を明示するために、ディスク１２の外形のみを想像線で表している。ディスク１２は保時部１４に保持され、スピンドルモータ１６によって回転される。ディスク１２の下方に、このディスク１２に信号を記録したりディスク１２から信号を再生するための光ピックアップ１８が設けられ、この光ピックアップ１８は、シャフト２０によって、このシャフト２０の軸方向に移動可能に、保持される。そして、このシャフト２０はシャフトホルダ２２によって保持され、このシャフトホルダ２２は、スピンドルモータ１６とともに、シャーシ２４上に固定される。

図示しないが、ディスク１２の表面には透明なカバーガラス層が形成され、その下層の信号面には、周知の方法で信号が記録される。信号の記録方法は、微細な凹凸であるピットによる方法、屈折率や反射率の大小の違いを持たせて記録する方法、または磁気極性の違いを持たせて記録する方法等などがよく知られているが、この発明は、このような任意の光ディスクの物理フォーマットに適用できる。ただし、各種の記録再生原理は周知であり、ここでは説明を省略する。

光ピックアップ１８から出射された光は、ディスク１２の信号面上に結像され、微小なスポットを形成する。光ピックアップ１８はシャフト２０に沿って、駆動部（図示せず）によって移動される。したがって、光ピックアップ１８によるスポットは、ディスク１２上で２次元的に走査される。このスポットの照射によって信号がディスク１２の信号面に記録され、また信号面に照射された光によって信号が再生される。

この発明を適用する光学系の構成は、記録再生方式の上述のような違いに応じて若干異なるが、図３実施例ではディスク１２がＤＶＤ−Ｒ／ＲＷである場合の光学系を示す。ただし、この発明はこれに限定されるものではない。

図４に示すように、光ピックアップ１８のハウジング６２内には、信号の記録再生のための光源であるレーザダイオード２６が設けられ、このレーザダイオード２６からの光は回折格子２８に入射される。回折格子２８は入射した光を３つに分け、偏光ビームスプリッタ３０に入射する。偏光ビームスプリッタ３０は、光をその偏光に応じて、反射あるいは透過させる。偏光ビームスプリッタ３０の手前側側面には、光量を検出するためのフロントモニタ３２が配置される。また、偏光ビームスプリッタ３０の前方には、放射光を平行光に変換するためのコリメータレンズ３４が設けられ、このコリメータレンズ３４を通過した光は、直線偏光と円偏光との変換を行う１／４（４分の１）波長板３６に与えられる。

１／４波長板３６を出た光は、反射ミラー３８によって反射されて、対物レンズ４０を通して、ディスク１２上に結像される。対物レンズ４０は対物レンズホルダ４２によって固定的に保持される。この対物レンズホルダ４２の、ディスク１２のトラックの接線方向すなわちタンジェンシャル方向における対物レンズ４０の近傍の第１位置には、光透過部として機能する貫通孔４４が形成される。対物レンズホルダ４２は、ワイヤサスペンション４６によって保持され、このワイヤサスペンション４６は、ワイヤサスペンションプレート４８によって保持される。

図６に示すように対物レンズ４０の下方には、上述のタンジェンシャル方向において貫通孔４４に対して対物レンズ４０を挟んで反対側の第２位置に、対物レンズ４０のチルトを検出するためのレンズチルトミラー５０が、対物レンズホルダ４２と一体に設けられる。

また、図４からよくわかるように、偏光ビームスプリッタ３０の後面側側面には、チルトを検出するためのチルトプリズム５２が配置され、このチルトプリズム５２は、図５に示すように、光軸から離れた位置に設けられ、ディスク１２での反射光を屈折してその反射光の方向を変えるためのプリズム５４と、プリズム５４とは逆方向に光軸から離れ、レンズチルトミラー５０での反射光を屈折してその反射光の方向をプリズム５４とは逆方向に変えるためのプリズム５６とを含む。チルトプリズム５２の後方には、非点収差を発生させるシリンドリカルレンズ５８が設けられ、受光センサ６０は、このシリンドリカルレンズ５８からの光を受け、その光を電気信号（電流または電圧）に変換する。

ここで、図５−図７を用いて、通常の信号再生に用いられる光の流れを説明する。

レーザダイオード２６から放射状に出射された光６４ａ，６４ｂおよび６４ｃは、球面波であり、回折格子２８を通過することで、それぞれに仮想光源を持った３つの球面波に分かれる。光６４ｃは、コリメータレンズ３４の光軸上のレーザダイオード２６を光源とする０次光の主光線であり、光６４ａおよび光６４ｂは、光軸に関して対称で、ｙｚ平面内に仮想光源を持つ＋１次光および−１次光の主光線である。０次光は、光量が大きいメインビームとなり、信号の記録再生に用いられ、±１次光は、光量が小さい２つのサブビームとなり、ディファレンシャル・プッシュプル法と呼ばれるトラッキング・サーボに用いられる。

先ず、０次光の流れを説明する。偏光ビームスプリッタ３０は、光のＰ波成分を所定の割合、たとえば９：１で、透過光と反射光とに分光し、Ｓ波成分を所定の割合、たとえば０：１０で、透過光と反射光とに分光する。この光学系においては、レーザダイオード２６の直線偏光の偏光面をｚｘ平面と平行に配置しているので、レーザダイオード２６から出射される光は、全てＰ波となる。したがって、全光量の１０分の１が反射され、光６６ｃとしてフロントモニタ３２に入射され、残りの光６８ｃが透過する。

フロントモニタ３２に入射した光６６ｃは、電気信号に変換され、オート・パワー・コントロールに利用される。制御回路、たとえば目標光量に対応した電気信号とフロントモニタ３２の出力との差に応じた電気信号をレーザドライバＩＣに与え、それによってレーザ２６に供給する電流値を変化させるサーボ回路（図示せず）によって、この電気信号が所定の値に保たれるようにレーザダイオード２６に供給される電流が制御され、結果的に、対物レンズ４０から出射されるメインビーム７０ｃが、所定の光パワーに保たれる。

偏光ビームスプリッタ３０を透過した光６８ｃは、コリメータレンズ３４によって、球面波から平面波へ、言い換えれば、放射光から平行光に変換される。方向は、光軸に平行である。

コリメータレンズ３４で変換された平行光は、１／４波長板３６に入射し、直線偏光が円偏光に変換される。円偏光とは、光のＰ波とＳ波の位相が１／４波長ずれた状態を言う。そして光６８ｃは、反射ミラー３８で向きを変え、光７０ｃとして対物レンズ４０に入射する。この光７０ｃは、ディスク１２の信号面で結像し（光７２ｃ）、反射される（光７４ｃ）。このとき、反射によって光は位相が反転するため、言い換えると１／２波長だけ位相が変化するため、位相が１／４波長ずれているＰ波とＳ波の後先の関係が逆転する。すなわち、円偏光の回転方向が逆転する。

反射光は、往路を逆に辿り、先ず、対物レンズ４０で平行光７６ｃに変換された後、１／４波長板３６を通過する（光７８ｃ）。このとき、円偏光から直線偏光に変換されるが、往路と違って、円偏光が逆向きであるため、変換された直線偏光の偏光面は、偏光ビームスプリッタ３０におけるＳ波平面、すなわち、ｙｚ平面と平行になる。

次に、１／４波長板３６からの平行光がコリメータレンズ３４で集束光に変換され、光７８ｃとして偏光ビームスプリッタ３０に入射する。光７８ｃはＳ波に直線偏光しているので、偏光ビームスプリッタ３０では、１００％反射され、その反射光８０ｃは受光センサ６０の方向へ向きを変える。

ディスク１２で反射された光７８ｃが、レーザダイオード２６へ戻ると、再生した信号に乗るノイズが非常に多くなる。いわゆる「戻り光ノイズ」と呼ばれるものである。１／４波長板３６と偏光ビームスプリッタ３０とを用いることで、前述の作用のように、戻り光を遮断あるいはかなり軽減できる。

受光センサ６０へ向かった光８０ｃのうち、有効光束は、１対のチルト検出プリズム５４および５６の間を通過して、シリンドリカルレンズ５８に入射する。シリンドリカルレンズ５８の稜線は、光軸をｘ軸方向として、ｘｙ平面と４５度を成す方向に傾いている。したがって、この断面内での光軸上の結像位置は、この断面と垂直な断面内での結像位置とは一致しない。このような非点隔差を発生させるのは、フォーカス・サーボに非点収差法を用いるためである。非点収差法はよく用いられている方法であり、原理も周知なことなので、ここでの説明は省略する。

光８０ｃは、コリメータレンズ３４とシリンドリカルレンズ５８とによって、受光センサ６０付近の光軸上で集光する。結像ではなく、「集光」という言葉を使ったのは、非点収差法によって、受光センサ６０に集光される光は非点隔差を持っため結像しないからである。受光センサ６０は、前述のシリンドリカルレンズ５８によって規定された２断面での、それぞれの結像点のおよそ中間位置に置かれる。

光８０ｃは、図８に示す、光軸位置に配置された４分割センサ６０ａ，６０ｂ，６０ｃおよび６０ｄに、集光される。この受光センサ６０は、記録信号を再生するためと同時に、フォーカス・サーボ用に用いるため４分割されているが、この作用に関しては、周知であるため、ここでは説明を省略する。

次に、同じく図５−図７を参照して、±１次光の流れを説明する。仮想光源から出射された拡散光である±１次光の主光線６４ａおよび６４ｂは、光軸に対して傾きを持って、コリメータレンズ３４に入射し、平行光に変換された後も、光軸と同じ傾きを持って進行する。そして、反射ミラー３８で方向を変え、対物レンズ４０でサブビームとしてディスク１２上に結像する。図中、光６８ａおよび６８ｂは、コリメータ中心を通過する±１次光を表わし、光７２ａおよび７２ｂは、対物レンズ中心を通過する±１次光を表わしている。

±１次光７２ａ，７２ｂは、ディスク１２の信号面上で、光軸からディスク１２のトラック長手方向であって互いに逆に離れた位置で結像する。その反射光７６ａおよび７６ｂは、対物レンズ４０で平行光に変換されるが、その方向は、入射したときと同じである。そして、コリメータレンズ３４とシリンドリカルレンズ５８とによって、受光センサ６０上に集光される（８０ａ，８０ｂ）。結像ではなく、「集光」という言葉を使ったのは、上述と同様の理由による。光８０ａおよび８０ｂは、シリンドリカルレンズ中心を通過する光の方向を表わしており、この延長上で集光する。

光８０ａおよび８０ｂは、図８に示すように、光軸からｙ方向に、互いに逆に離れた２分割センサ６０ｅ，６０ｆ，６０ｇおよび６０ｈに入射する。これら２分割センサは前述のディファレンシャル・プッシュプル法におけるサブビームのデトラックを検出するためのものである。この分割方向については、前述同様、原理に含まれ、周知であるため、ここでは説明を省略する。

続いて、チルト・サーボについて説明するが、まず、ディスク１２がチルトした場合および対物レンズ４０がチルトした場合のそれぞれの場合の、ディスク信号面でのスポットの劣化を説明し、ディスクチルトの影響を、レンズチルトで相殺する方法を説明する。次に、この実施例での光の経路について説明し、チルトの検出方法を説明する。さらに、チルトサーボの動作を説明する。

まず、ディスク１２のみがチルトした場合のスポットについて考える。図９はチルトがない場合の光線の状態を示す。対物レンズ４０は、ディスク厚みによって発生する球面収差を相殺するように、球面収差を持たせて設計されているので、ディスク１２の信号面上のスポットには、球面収差が発生しない。図１０は、この場合に、対物レンズとは反対側から観察したディスク信号面上の結像スポットを示す模式図であり、光軸から離れた光線の集光中心は、近軸光線の結像中心と一致している。

ディスク１２がチルトした場合の光線の状態を図１１に示す。この場合における、対物レンズとは反対側から観察したディスク信号面上の結像スポットが図１２に示される。図１２からわかるように、ディスク１２の傾きによって、光軸から離れた光線の集光中心が、近軸光線の結像中心から、ディスク１２と対物レンズ４０との間隔が狭くなった側に、離れている。この状態がコマ収差の発生した状態である。

次に、対物レンズ４０のみがチルトした場合のスポットについて考える。図１３は対物レンズ４０のチルトがない場合の光線の状態を示す。図１３では、対物レンズチルトの影響のみを考えるためディスク厚みをないのものとし、他方、レンズは単純に球面レンズとしているので、球面収差が発生している。図１４は、この場合に、対物レンズ４０と反対側から観察したディスク信号面上の結像スポットを示す模式図であり、光軸から離れた光線の集光中心は近軸光線の結像中心と一致している。

これに対して、図１５は対物レンズ４０がチルトした場合の光線の状態を示す。図１６は、この場合の、対物レンズ４０と反対側から観察したディスク信号面上の結像スポットを示す。この場合には、先のディスクチルトの場合（図１２）と同様に、対物レンズ４０の傾きによって、光軸から離れた光線の集光中心が、近軸光線の結像中心から、ディスク１２と対物レンズの間隔が狭くなった側に離れて集光している。この状態がコマ収差の発生した状態である。

さらに、対物レンズ４０に入射する光線がチルトした場合のスポットについて考える。この場合、レンズチルトと、ディスクチルトとの両方の影響がある。光線チルトがない場合の光線の状態は、先の図１３と同様であるが、対物レンズ４０は光線追跡しやすい球面レンズを想定していて、かつディスク１２には厚みがあるので、この場合には、図１７に示すように、ディスク信号面上のスポットには球面収差が発生している。この場合に、対物レンズ４０と反対側から観察したディスク信号面上の結像スポットは、先の図１４と同様であり、光軸から離れた光線の集光中心は、近軸光線の結像中心と一致している。

これに対して、図１８は入射光がチルトした場合の光線の状態を示す。この場合、信号面での結像にコマ収差が発生し、対物レンズ４０と反対側からディスク信号面上の結像スポットを観察すると、先の図１６のようなスポットになる。つまり、入射光の傾きによって、光軸から離れた光線の集光中心が、近軸光線の結像中心から、入射光進行方向側に離れていて、コマ収差を発生している。

図１１に示すようなディスクチルトによって発生したコマ収差を相殺するために、図１５で示したのとは逆方向に対物レンズ４０をチルトさせればよい。対物レンズ４０が、ディスク１２と平行になる方向に、対物レンズ４０を傾けるわけであるが、全く平行になると、図１８で示した光線チルトと同じ状況になり、コマ収差は相殺されないので、それに至る前のチルト状態がよい。

光ピックアップでは、ビームスポットをできるだけ絞るために、光量分布ができるだけ均一な状態で、平行光を対物レンズに入射する。つまり、ガウス分布を成す平行光の強度分布の内、中心部付近の比較的平坦な部分のみ入射させる。したがって、残りの部分は対物レンズ瞳でけられる（eclipse）ことになる。この発明では、チルト検出のために、このけられる光を有効に用いるので、別途光源が必要ではないし、本来のビームを生成するための半導体レーザの出力を余分に上げる必要もない。

図１９−図２２に基づいてチルト検出について説明するが、これらの図において、それぞれの光を示す参照符号としては、先の通常動作を示す図５−図７と同じまたは類似の参照符号を用いることを予め指摘しておく。

レーザ２６から出射された拡散光の一部である光６４ａおよび６４ｂは、偏光ビームスプリッタ３０を透過して光６７ａおよび６７ｂとなり、コリメータ３４によって平行光６８ａおよび６８ｂとなる。次に、反射ミラー３８で反射された光７０ａおよび７０ｂは、対物レンズ４０に入射せず、光７０ａは、図４で示す貫通孔４４を通過して、ディスク１２表面に照射され、光７６ａとして反射される。別の光７０ｂは、対物レンズ４０を固定し保持するレンズホルダ４２の一部に装着されたミラー５０で反射して、光７６ｂとなる。

ただし、ミラー５０を省略し、光７６ｂとして、対物レンズ４０のレンズ効果のない平坦な部分からの反射光を利用するようにしてもよい。つまり、反射部としてミラー５０を設けてもよく、あるいは対物レンズ４０の平坦フランジ部分を用いるようにしてもよい。

対物レンズ４０は、トラッキングのため、ラジアル方向すなわち図中ｘ方向に移動するため、ラジアル方向でけられる光をチルト検出に利用するのは困難である。一方、タンジェンシャル方向すなわち図中ｚ方向にはレンズシフトはないので、レンズ近傍でけられる光を利用しやすい。この場合、対物レンズホルダ４２のレンズ近傍で、タンジェンシャル方向に離れた場所に、貫通孔４４を形成して光透過部としたり、あるいは対物レンズホルダ４２の一部を削除して（切り欠いて）光透過部を形成する。

対物レンズ４０のチルトを検出するための反射面には、反射光の光束を制限し、迷光として記録信号の検出に悪影響を及ぼさないようにするために、アパーチャを用いてもよい。

反射光７６ａおよび７６ｂは、反射ミラー３８で方向を変えて光７７ａおよび７７ｂとなり、さらにコリメータレンズ３４で集束光７８ａおよび７８ｂに変換されたあと、偏光ビームスプリッタ３０で反射し、チルト検出プリズム５２に入射する（光７９ａ，７９ｂ）。

ディスク１２での反射光７９ａは、チルト検出プリズム５４によって、ラジアル方向、すなわち図中ｚ方向に光の向きを変えて、光８０ａとして、図８に示す、ディスクチルト検出用の４分割センサ６０ｉ，６０ｊ，６０ｋおよび６０ｌに入射する。

レンズチルドミラーでの反射光７９ｂは、チルト検出プリズム５６によって、ラジアル方向であってかつ光７９ａとは逆方向に、光の向きを変え、光８０ｂとして、図８に示すレンズチルト検出用の４分割センサ６０ｍ，６０ｎ，６０ｏおよび６０ｐに入射する。

光８０ａおよび８０ｂは、光軸からラジアル方向にずれて落射するので、センサ６０ｉ，６０ｊ，６０ｋ，６０ｌ，６０ｍ，６０ｎ，６０ｏ，６０ｐは、光軸からラジアル方向にずれて位置する。これは、トラッキングにディファレンシャル・プッシュプル法を利用する場合に、タンジェンシャル方向に離れて落射する±１次ビームを避けるためである。

また、光８０ａおよび８０ｂは、逆向きの角度であるので、光軸を挟んで別々にセンサを配置することによって、互いの光を分離して検出することが可能となる。

ここでは、ラジアルおよびタンジェンシャルの両方のチルトに対応するため、４分割センサを用いているが、ラジアルあるいはタンジェンシャルの単独の検出でよい場合には、２分割センサでよい。ラジアルチルトのみを検出する場合の分割センサの状態を、図２３に示す。

光６７ａおよび７８ａ、光６８ａおよび７７ａ、光７０ａおよび７６ａは、図中、同じ角度で逆方向であるように表しているが、これは、光７０ａがディスク１２に対して垂直に照射された場合のみである。垂直に照射されなかった場合には、これらの光の角度はずれて、向きはおよそ逆向きとなる。また、光６７ｂおよび７８ｂ、光６８ｂおよび７７ｂ、光７０ｂおよび７６ｂは、図中、同じ角度で逆方向であるように表しているが、これは、光７０ｂがレンズチルドミラー５０に対して垂直に照射された場合のみである。垂直に照射されなかった場合には、角度はずれて、向きはおよそ逆向きとなる。

センサ上の光は、非点収差法のため、デフォーカスしているが、非点収差法を用いない場合には、結像していてもよい。

平行光をディスクに照射するので、光パワーの集中はなく、もし、記録パワーで照射させたとしても、記録済みの部分を、消去や上書きして、劣化させることはない。また、平行光であるため、ディスクでの反射光を集光しても、ディスク上のピットや溝による回折作用を受けることはない。

先ず、チルト検出の原理を、図２４を用いて説明する。図２４は一般的な凸レンズと、光軸に対して、角度θだけ傾いた光線が入射する平行光を示している。光線は、光軸から像高ｙだけ離れた位置で結像する。レンズの焦点距離をｆとすると、ｙ＝ｆ＊ｓｉｎθの関係がある。θが小さい場合、ｓｉｎθ≒θと近似できるので、ｙ≒ｆ＊θとなり、ｙはθに比例する。したがって、像高を検出できれば、入射光の傾きを検出することができる。

この原理をこの実施例の光の経路に当てはめてみる。反りを持ったディスク１２が装着されると、ラジアルチルトおよびタンジェンシャルチルトの状態になる。ディスク１２に照射された平行光７０ａの反射光７６ａは、ディスク１２の傾きに応じて向きを変える。コリメータレンズ３４に入射する方向も傾くため、これに応じて像高が変化する。

また、対物レンズ４０を搭載したアクチュエータ２２（図３）が何らかの手段によって、傾きが変えられると、この一部に形成されたレンズチルドミラー５０に照射された平行光７０ｂの反射光７６ｂは、アクチュエータ２２の傾きに応じて、方向を変える。すると、コリメータレンズ３４に入射する方向も傾くため、これに応じて像高が変化する。

次に、像高を検出する方法を、受光センサが４分割センサの場合で説明する。簡単のため、ディスクチルトがない状態では、反射光８０ａは４分割センサ６０ｉ，６０ｊ，６０ｋおよび６０ｌの中央に落射すると仮定する。

光量に応じて流れる電流をＩｉ，Ｉｊ，ＩｋおよびＩｌとする。ビームが４分割センサ全体の中央に落ちればＩｉ＝Ｉｊ＝Ｉｋ＝Ｉｌである。中央からずれれば、これらはアンバランスとなる。

ディスク１２がラジアル方向に傾くと、反射光８０ａが落射する位置は、センサ６０ｉとセンサ６０ｊとの並び方向、あるいはセンサ６０ｌとセンサ６０ｋとの並び方向に移動する。タンジェンシャル方向に傾くと、反射光８０ａが落射する位置は、センサ６０ｉとセンサ６０ｌとの並び方向、あるいはセンサ６０ｊとセンサ６０ｋとの並び方向に移動する。

像高すなわち電流のアンバランスさを表す特性値として、ラジアル方向については、（Ｉｉ＋Ｉｌ）−（Ｉｊ＋Ｉｋ）を用いる。タンジェンシャル方向については、（Ｉｉ＋Ｉｊ）−（Ｉｉ＋Ｉｋ）を用いる。

同様にして、対物レンズが傾いた場合を説明する。簡単のため、レンズチルトがない状態では、反射光８０ｂは、４分割センサ６０ｍ，６０ｎ，６０ｏおよび６０ｐの中央に落射すると仮定する。光量に応じて流れる電流をＩｍ、Ｉｎ、Ｉｏ、Ｉｐとする。ビーム４分割センサ全体の中央に落ちればＩｍ＝Ｉｎ＝Ｉｏ＝Ｉｐである。中央からずれればこれらはアンバランスとなる。

対物レンズ４０すなわちレンズチルドミラー５０がラジアル方向に傾くと、反射光８０ｂが落射する位置は、センサ６０ｍとセンサ６０ｎとの並び方向、あるいはセンサ６０ｐとセンサ６０ｏとの並び方向に移動する。タンジェンシャル方向に傾くと、反射光８０ｂが落射する位置は、センサ６０ｍとセンサ６０ｐとの並び方向、あるいはセンサ６０ｎとセンサ６０ｏとの並び方向に移動する。

像高、すなわち電流のアンバランスさを表す特性値として、ラジアル方向については、（Ｉｍ＋Ｉｐ）−（Ｉｎ＋Ｉｏ）を用いる。タンジェンシャル方向については、（Ｉｍ＋Ｉｎ）−（Ｉｐ+Ｉｏ）を用いる。

これら特性値の符号によって、チルト方向すなわち角度の正負が検出できる。いずれも図示しないが、これらの計算は専用のハードウェア回路で実現してもよいし、電流値をＡＤ変換した後、コンピュータに入力し、コンピュータによって計算してもよい。つまり、実施例の光ディスク装置１０は制御回路（図示せず）を有するが、その制御回路に計算回路やコンピュータが含まれる。

以上は４分割センサの場合で説明したが、ラジアルチルトあるいはタンジェンシャルチルトのどちらか一方の検出をする場合には、２分割センサでよく、この場合も同様に検出できる。ラジアルチルトを検出する場合を例にとって、図２３を用いて、４分割センサの場合との相違点のみ説明する。

反射光８０ａは、２分割センサ６０ｉおよび６０ｊに落射する。光量に応じて流れる電流をＩｉおよびＩｊとする。ディスク１２がラジアル方向に傾くと、反射光８０ａが落射する位置は、センサ６０ｉとセンサ６０ｊとの並び方向に移動する。像高、すなわち電流のアンバランスさを表す特性値として、ラジアル方向について、（Ｉｉ−Ｉｊ）を用いる。

同様にして、反射光８０ｂは、センサ６０ｋおよび６０ｌに落射する。光量に応じて流れる電流をＩｋおよびＩｌとする。レンズ４０すなわちレンズチルドミラー５０がラジアル方向に傾くと、反射光８０ｂが落射する位置は、センサ６０ｋとセンサ６０１との並び方向に移動する。像高、すなわち電流のアンバランスさを表す特性値として、ラジアル方向について、（Ｉｋ−Ｉｌ）を用いる。

ディスクチルトによって発生するコマ収差を、対物レンズチルトによって発生するコマ収差によって相殺するには、対物レンズをディスクチルトと同じ方向に傾ければよい。レンズがディスクと平行になる方向にレンズを傾けるわけであるが、全く平行になると、光線チルトと同じ状況になり、コマ収差は相殺されないので、それに至る前のチルト状態がよい。

そこで、ディスクチルト量と、これによるコマ収差を打ち消す対物レンズのチルト量とを、予め調べておき、ディスクチルト量を検出したあと、前述の関係に応じてレンズをチルトさせればよい。これは、レンズ設計によって決まるものなので、ピックアップ個々に設定する必要はない。

実際の動作としては、ディスクチルト特性値と、レンズチルト特性値どちらかの特性値に係数を掛けたのち、両者の差がゼロになるように、対物レンズの傾きを調整して、サーボ制御をかける。すなわち、演算結果の符号によって対物レンズを傾ける方向を決定し、演算結果の絶対値で傾ける量を決定し、検出、演算、調整のループを絶えず繰り返す。

チルトがない場合、光８０ａおよび８０ｂは、それぞれ、４分割センサ全体の概略中央に入射するが、必ずしもちょうど中央という必要はない。中央から外れると、特性値はゼロにはならないが、その値をオフセット値と認識して、特性値からその分を減じてもよいし、チルトサーボでの目標値を、その分だけ増加しておけばよい。また、仮にちょうど中央に位置させても、４分割センサ出力や、その他の回路出力のオフセットによって、特性値にはオフセットが発生する。このオフセット値は、製造過程で、あらかじめ測定可能である。反りのないディスクに対して、ピックアップがディスクに対して正規の姿勢にして、ディスク上でコマ収差が発生しないように、対物レンズを傾けた状態での、各特性値を測定すればよい。

ＤＶＤおよびＣＤの両ディスクを、１つの光ピックアップで記録または再生する場合には、同じ対物レンズで２種類のディスク厚みのチルトに対応する必要がある。このような場合には、ＣＤ使用時とＤＶＤ使用時とで、ディスクチルト量と、これによるコマ収差を打ち消す対物レンズのチルト量とを、別々に調べておき、これに応じて各々チルトサーボをかければよい。

また、ＤＶＤとＣＤの両ディスクを１つの光ピックアップで記録または再生する場合で、光ピックアップ内部に別々の光源を用いる場合には、反りがなく水平なディスクを装着したときのチルト検出信号が両光源の場合で必ずしも一致しない。これは、両光源位置に誤差があると、コリメータレンズを通過してディスクヘ向かう平行光の方向が一致しないからである。このようなときには、別々にオフセット値を測定しておけばよい。ここでは、ＣＤとＤＶＤを例に挙げたが、ディスクの種類は問わない。

ディスクチルトの検出を受けて、実際に対物レンズの傾きを調整する方法については、各種既に報告されており、この発明は特定の方法にこだわらない。

図２５−図３１を参照して、第１実施例で述べた、ディスクチルトの検出方法のみを、従来技術１に応用した場合を、第２の実施例として説明する。

図２５に示す光ディスク装置１０において、信号の記録再生体であるディスク１２は、保持部１４に保持され、スピンドルモータ１６によって回転され、光ピックアップ１８からの光照射を受け、それによってディスク１２に信号が記録されあるいはディスク１２からの信号が再生される。光ピックアップ１８はシャフト２０ａによってシャフト２０の軸方向に移動可能に保持され、そのシャフト２０はシャフトホルダ２２によって保持される。シャフトホルダ２２はシャフトホルダシャーシ２４上に固定される。

上述のスピンドルモータ１６は、スピンドルモータシャーシ８４上に固定され、このスピンドルモータシャーシ８４とシャフトホルダシャーシ２４とが支軸８６によって連結される。そして、シャフトホルダシャーシ２４の端を上下に揺動させるカム８８がスピンドルモータシャーシ８４上に設けられる。

図２６に示す光ピックアップ１８は、以下の点を除いて、図４に示す光ピックアップ１８と同様であり、ここでは、同一または類似の参照符号を用いて、重複する説明は省略する。すなわち、この第２実施例では、ディスクチルトだけを検出するために、偏光ビームスプリッタ３０とシリンドリカルレンズ５８との間に１つのプリズム５４だけが設けられる。

第２実施例の光線の状態を示す図２７−図３０では、第１実施例を示す先の図１９−図２２において、対物レンズチルトを検出するための光、すなわち「ｂ」が付された光を省略している。したがって、図２７−図３０において図１９−図２２と同一または類似の参照符号を用いることによって、重複する説明は省略する。

そして、ディスクチルト検出用の光７９ａは、図２７−図３０に示すように、ディスクチルト検出プリズム５４によって、ラジアル方向すなわち図中ｚ方向に光の向きを変えて光８０ａとなり、図３１に示すディスクチルト検出用の２分割センサ６０ｉおよび６０ｊに入射する。

光８０ａは、光軸からラジアル方向にずれて落射するので、センサ６０ｉおよび６０ｊは、光軸からラジアル方向にずれて配置される。これは、トラッキングにディファレンシャル・プッシュプル法を利用する場合に、タンジェンシャル方向に離れて落射する±１次ビームを避けるためである。ここでは、ラジアルチルトのみに対応するため、２分割センサを用いている。

チルト検出の原理は、第１実施例で説明したので、これを省略する。

ラジアルチルトが発生するような反りを持ったディスク１２に照射された平行光７０ａの反射光７６ａは、ディスク１２の傾きに応じて向きを変える。したがって、コリメータレンズ３４に入射する方向も傾くため、これに応じて像高が変化する。

像高を検出する方法は、第１実施例と同じであるので、簡単に説明する。ラジアルチルトのみの検出であるので受光センサが２分割センサの場合で説明する。簡単のため、ディスクチルトがない状態では、反射光８０ａは、２分割センサ６０ｉおよび６０ｊの中央に落射すると仮定する。光量に応じて流れる電流をＩｉおよびＩｊとする。

ビームが２分割センサ全体の中央に落ちればＩｉ＝Ｉｊである。中央から外れれば、これらはアンバランスとなる。

ディスク１２が、ラジアル方向に傾くと、反射光８０ａが落射する位置は、センサ６０ｉおよび６０ｊの並び方向に移動する。像高、すなわち、電流のアンバランスさを表す特性値として、ラジアル方向について、（Ｉｉ−Ｉｊ）を用いる。

これら特性値の符号によって、チルト方向、すなわち角度の正負が検出できる。また、センサ出力の差を、総和で割った比率を用いることで、落射位置を２分割センサの大きさを基準にした相対的な値として検出することができるので、２分割センサの大きさや形状、配置が同じであれば、反射率の異なる様々のディスクにおいても、それら特性値を同様に扱うことができる。

先の実施例と同様に、これらの計算はハードウェア回路で実現してもよいし、電流値をＡＤ変換した後コンピュータで計算して求めてもよい。

先ず、前述の方法で、ディスクのラジアルチルト量を検出する。そして、図２５に示すカム８８が図示しない駆動源によって回転され、シャフトホルダシャーシ８４の端を上下に揺動させる。その結果、支軸８６を中心にこのシャーシ８４上に装着された光ピックアップ１８は、傾きを変える。光ピックアップ１８の傾きを変えつつ、ディスク１２とピックアップの相対的な角度を、前述の方法で検出し、ちょうど、ディスク上のスポットが良好となるであろう状態で、カム８８を停止れば、ディスク上のスポットからコマ収差が解消される。

チルトがない場合、光８０ａは、それぞれ、２分割センサ全体の概略中央に入射するが、必ずしもちょうど中央という必要はない。中央から外れると、特性値はゼロにはならないが、その値をオフセット値と認識して、特性値からその分を減じてもよいし、チルトサーボでの目標値を、その分だけ増加しておけばよい。また、仮にちょうど中央に位置させても、２分割センサ出力や、その他の回路出力のオフセットによって、特性値にはオフセットが発生する。このオフセット値は、製造過程で、あらかじめ測定可能である。反りのないディスクに対して、ピックアップがディスクに対して正規の姿勢にして、ディスク上でコマ収差が発生しないように、対物レンズを傾けた状態での、各特性値を測定すればよい。

ＤＶＤとＣＤの両ディスクを１つの光ピックアップで記録または再生する場合で、光ピックアップ内部に別々の光源を用いる場合には、反りがなく水平なディスクを装着したときの、チルト検出信号が、両光源の場合で必ずしも一致しない。これは、両光源位置に誤差があると、コリメータレンズを通過してディスクヘ向かう平行光の方向が一致しないからである。このような時には、別々にオフセット値を測定しておけばよい。ここでは、ＣＤとＤＶＤを例に挙げたが、ディスクの種類は問わない。

第１実施例では、チルト量に比例した像高、すなわち、分割センサに落射する光の位置を検出する方法として、検出したいチルトの方向と直交した対称軸で二分して、そのセンサ出力の差を特性値としたが、ここでは、出力の差を、総和で割った比率を特性値とした方法を説明する。この第３の実施例は、第２実施例にも適用できる。

光ディスク装置１０やその光学系および光の経路、さらにはチルトの検出方法については、第１実施例と全く同じであるので、説明を省略する。

次に、像高を検出する方法を受光センサが４分割センサの場合で説明する。簡単のため、ディスクチルトがない状態では、反射光８０ａ（図２２および図３０）は、図８に示す４分割センサ６０ｉ，６０ｊ，６０および６０ｌの中央に落射すると仮定する。

光量に応じて流れる電流をＩｉ，Ｉｊ，ＩｋおよびＩｌとする。ビームが４分割センサ全体の中央に落ちればＩｉ＝Ｉｊ＝Ｉｋ＝Ｉｌである。中央からずれれば、これらはアンバランスとなる。

ディスク１２がラジアル方向に傾くと、反射光８０ａが落射する位置は、センサ６０ｉとセンサ６０ｊとの並び方向、あるいはセンサ６０ｌとセンサ６０ｋとの並び方向に移動する。タンジェンシャル方向に傾くと、反射光８０ａが落射する位置は、センサ６０ｉとセンサ６０ｌとの並び方向、あるいはセンサ６０ｊとセンサ６０ｋとの並び方向に移動する。

像高、すなわち電流のアンバランスさを表す特性値として、ラジアル方向については、（（Ｉｉ＋Ｉｌ）−（Ｉｊ＋Ｉｋ））／（Ｉｉ＋Ｉｌ＋Ｉｊ＋Ｉｋ）を用いる。タンジェンシャル方向については、（（Ｉｉ＋Ｉｊ）−（Ｉｌ＋Ｉｋ））／（Ｉｉ＋Ｉｌ＋Ｉｊ＋Ｉｋ）を用いる。

同様にして、対物レンズが傾いた場合を説明する。簡単のため、レンズチルトがない状態では、反射光８０（図２２，図３０）は、４分割センサ６０ｍ，６０ｎ，６０ｏおよび６０ｐの中央に落射すると仮定する。光量に応じて流れる電流をＩｍ，Ｉｎ，ＩｏおよびＩｐとする。ビーム４分割センサ全体の中央に落ちればＩｍ＝Ｉｎ＝Ｉｏ＝Ｉｐである。中央からずれればこれらはアンバランスとなる。

対物レンズ４０すなわちレンズチルドミラー５０がラジアル方向に傾くと、反射光８０ｂが落射する位置は、センサ６０ｍとセンサ６０ｎとの並び方向、あるいはセンサ６０ｐとセンサ６０ｏとの並び方向に移動する。タンジェンシャル方向に傾くと、反射光８０ｂが落射する位置は、センサ６０ｍとセンサ６０ｐとの並び方向、あるいはセンサ６０ｍとセンサ６０ｏとの並び方向に移動する。

像高、すなわち電流のアンバランスさを表す特性値として、ラジアル方向については、（（Ｉｍ＋Ｉｐ）−（Ｉｎ＋Ｉｏ））／（Ｉｍ＋Ｉｐ＋Ｉｏ＋Ｉｐ）を用いる。タンジェンシャル方向については、（（Ｉｎ＋Ｉｍ）−（Ｉｐ＋Ｉｏ））／（Ｉｍ＋Ｉｎ＋Ｉｏ＋Ｉｐ）を用いる。

これら特性値の符号によって、チルト方向、すなわち角度の正負が検出できる。また、検出したいチルトの方向と直交した対称軸で二分して、足し合わせたセンサ出力の差を、総和で割った比率を用いることで、落射位置を４分割センサの大きさを基準にした相対的な値として検出することができるので、４分割センサの大きさや形状、配置が同じであれば、反射率の異なる、ディスクと、レンズチルドミラーの、それぞれの反射光においても、それら特性値は同様に扱うことができる。当然、同じ理由で、反射率の異なる様々なディスクにも対応できる。

先の第１実施例や第２実施例と同様に、これらの計算は回路で実現してもよいし、電流値をＡＤ変換した後、計算して求めてもよい。

以上は４分割センサの場合で説明したが、ラジアル、あるいはタンジェンシャルのチルトのどちらか一方の検出をする場合には２分割センサでよく、この場合も同様に検出できる。ラジアルチルトを検出する場合を例にとって、図２３を用いて、４分割センサの場合との相連点のみ説明する。

反射光８０ａは、図２３示す２分割センサ６０ｉおよび６０ｊに落射する。光量に応じて流れる電流をＩｉおよびＩｊとする。ディスク１２がラジアル方向に傾くと、反射光８０ａが落射する位置は、センサ６０ｉとセンサ６０ｊとの並び方向に移動する。像高、すなわち電流のアンバランスさを表す特性値として、ラジアル方向について、（Ｉｉ−Ｉｊ）／（Ｉｉ＋Ｉｊ）を用いる。

同様にして、反射光８０ｂはセンサ６０ｋおよび６０ｌに落射する。光量に応じて流れる電流をＩｋおよびＩｌとする。対物レンズ４０すなわちレンズチルドミラー５０がラジアル方向に傾くと、反射光８０ｂが落射する位置は、センサ６０ｋとセンサ６０１との並び方向に移動する。像高、すなわち電流のアンバランスさを表す特性値として、ラジアル方向について、（（Ｉｋ−Ｉｌ）／（Ｉｋ＋Ｉｌ）を用いる。

チルトサーボの動作については、第１実施例と同じであるので、説明を省略する。

図１は従来の光ディスク装置を制御回路部を除いて示す図解図である。 図２は図１従来装置の光ピックアップの構成を示す図解図である。 図３はこの発明の一実施例を制御回路部を除いて示す図解図である。 図４は図３実施例の光ピックアップの構成を示す図解図である。 図５は図４の光学系におけるサブビームを示す図解図である。 図６は図４の光学系のｙｚ平面におけるサブビームを示す図解図である。 図７は図４の光学系のｘｙ平面におけるサブビームを示す図解図である。 図８は図３実施例においてチルト検出用センサが４分割の場合の受光センサの分割配置を示す図解図である。 図９はディスクチルトがない場合の対物レンズからディスクへの光ビームの状態を示す図解図である。 図１０は図９において対物レンズとは反対側から観察したディスク信号面上の結像スポットを示す図解図である。 図１１はディスクチルトがある場合の対物レンズからディスクへの光ビームの状態を示す図解図である。 図１２は図１１において対物レンズとは反対側から観察したディスク信号面上の結像スポットを示す図解図である。 図１３は対物レンズチルトがない場合の対物レンズからディスクへの光ビームの状態を示す図解図である。 図１４９は図１３において対物レンズとは反対側から観察したディスク信号面上の結像スポットを示す図解図である。 図１５は対物レンズチルトがある場合の対物レンズからディスクへの光ビームの状態を示す図解図である。 図１６は図１５において対物レンズとは反対側から観察したディスク信号面上の結像スポットを示す図解図である。 図１７は光線チルトがない場合の対物レンズからディスクへの光ビームの状態を示す図解図である。 図１８は光線チルトがある場合の対物レンズからディスクへの光ビームの状態を示す図解図である。 図１９は図４の光ピックアップの光学系における光線を示す図解図である。 図２０は図４の光学系のｙｚ平面における光線を示す正面図である。 図２１は図５の光学系のｚｘ平面におけるを光線示す上面図である。 図２２は図５の光学系のｘｙ平面における光線を示す側面図である。 図２３は図３実施例においてチルト検出用センサが２分割の場合の受光センサの分割配置を示す図解図である。 図２４は光軸に対して傾いた光線が入射する平行光が結像する像高を示す図解図である。 図２５はこの発明の他の実施例を制御回路部を除いて示す図解図である。 図２６は図２５実施例の光ピックアップの構成を示す図解図である。 図２７は図２６の光ピックアップの光学系を示す図解図である。 図２８は図２７の光学系におけるｙｚ平面を示す正面図である。 図２９は図２７の光学系におけるｚｘ平面を示す上面図である。 図３０は図２７の光学系におけるｘｙ平面を示す側面図である。 図３１は図２５実施例においてチルト検出用センサが２分割の場合の受光センサの分割配置を示す図解図である。

符号の説明

１０ …光ディスク装置
１２ …ディスク
１８ …光ピックアップ
２６ …レーザダイオード
３０ …偏向ピームスプリッタ
３４ …コリメータレンズ
３８ …反射ミラー
４０ …対物レンズ
４２ …対物レンズホルダ
４４ …貫通孔
５０ …レンズチルト検出用ミラー
６０ …受光センサ
６０ｉ−６０ｐ …分割センサ

Claims (10)

1. 光源からの光を平行光に変換するコリメータレンズ、
   前記コリメータレンズからの平行光を光ディスクに結像させる対物レンズ、
   前記対物レンズの光軸から前記光ディスクのトラック接線方向に離れた第１位置に形成され、そこを透過した透過平行光が前記光ディスクに照射される光透過部、
   前記光ディスクから反射された前記透過平行光を受ける第１集光レンズ、および前記第１集光レンズからの入射光を受光するかつ複数の第１受光センサを有するディスクチルトセンサ、
   前記対物レンズと一体的に移動しかつ前記光ディスクのトラック接線方向において前記第１位置とは反対の第２位置で前記平行光を反射して反射平行光を出力する反射部、
   前記反射平行光を受ける第２集光レンズ、および前記第２集光レンズからの入射光を受光するかつ複数の第２受光センサを有するレンズチルトセンサを備える、光ディスク装置。
2. 光源からの光を平行光に変換するコリメータレンズ、
   前記コリメータレンズからの平行光を光ディスクに結像させる対物レンズ、
   前記対物レンズを保持する対物レンズホルダ、
   前記対物レンズホルダに前記対物レンズから前記光ディスクのトラック接線方向に離れた第１位置に形成され、そこを透過した透過平行光が前記光ディスクに照射される光透過部、
   前記光ディスクから反射された前記透過平行光を受ける第１集光レンズ、および前記第１集光レンズからの入射光を受光するかつ複数の第１受光センサを有するディスクチルトセンサ、
   前記対物レンズと一体的に移動しかつ前記光ディスクのトラック接線方向において前記第１位置とは反対の第２位置で前記平行光を反射して反射平行光を出力する反射部、
   前記反射平行光を受ける第２集光レンズ、および前記第２集光レンズからの入射光を受光するかつ複数の第２受光センサを有するレンズチルトセンサを備える、光ディスク装置。
3. 前記反射部は反射板を含む、請求項１又は２記載の光ディスク装置。
4. 前記反射板は前記対物レンズの平坦なフランジを含む、請求項３記載の光ディスク装置。
5. 前記第１集光レンズは前記コリメータレンズであり、さらに前記コリメータレンズと前記ディスクチルトセンサとの間の光軸から離れた位置に設けられる第１プリズムを備え、
   前記ディスクチルトセンサは前記第１プリズムからの入射光を受ける、請求項１ないし４のいずれかに記載の光ディスク装置。
6. 前記第２集光レンズは前記コリメータレンズであり、さらに前記コリメータレンズと前記レンズチルトセンサとの間の光軸から離れた位置に設けられる第２プリズムを備え、
   前記レンズチルトセンサは前記第２プリズムからの入射光を受ける、請求項１ないし５のいずれかに記載の光ディスク装置。
7. 前記第１プリズムおよび前記第２プリズムは、光軸から互いに逆向きに離れた位置に設けられ、かつ互いに光軸に対して逆向きに光の方向を変える、請求項６記載の光ディスク装置。
8. 前記第１受光センサまたは前記第２受光センサヘ落ちるビームの位置を検出するために、ビームの移動方向に並んだ１対のセンサ出力の差、あるいは１対のセンサ群の出力差を演算する手段をさらに備える、請求項１又は２記載の光ディスク装置。
9. 前記第１受光センサまたは前記第２受光センサヘ落ちるビームの位置を検出するために、ビームの移動方向に並んだ１対のセンサ出力の差を和で除した比率、あるいは１対のセンサ群の出力差を和で除した比率を演算する手段をさらに備える、請求項１又は２記載の光ディスク装置。
10. 前記ディスクチルトセンサを用いて検出したディスクチルト量に応じて、前記対物レンズチルトセンサを用いて対物レンズを所定量チルトさせるチルトサーボ手段を備える、請求項１又は２記載の光ディスク装置。

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