JP3810055B2

JP3810055B2 - Optical disk device

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Publication number: JP3810055B2
Application number: JP2001071677A
Authority: JP
Inventors: 政彦田中; 誠永里; 頼幸石橋; 純孝丸山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2021-03-14
Also published as: JP2002269787A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ビームにより情報信号の書き込み/読み出しが行われる光ディスクの傾き(チルト)を検出し、それを補正するためのチルトセンサを備えた光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば記録媒体として光ディスクを使用して記録または再生を行う分野において、高精細な静止画や動画等を扱うために小型で大容量化の光ディスク記録再生装置の要求が高まっている。この要求を満足するための技術的な手法として、例えば光学ピックアップ装置から出射されるレーザ光源の短波長化と対物レンズの高ＮＡ（ＮＡ:開口数）によるビームスポット径の縮小化が考えられる。しかし、波長を短くし高NAの対物レンズを使用してビームスポット径を小さくして、光ディスクのトラックピッチとピットピッチを狭めて記録密度を高めた場合、光ピックアップに対して光ディスクが傾くと、この時発生するコマ収差のために、対物レンズで集光されるビーム径が従来に比べ大きくなり、信号の正確な記録または再生が難しくなってくる。光ディスクの傾きによる発生するコマ収差ΔＷは、開口数ＮＡ、波長λおよびディスク厚さｔの関係は以下の式で表すことができる。 ΔＷ∝ｔ・（ＮＡ）³ /λ
つまり、NAが大きく波長が短くなるとコマ収差の影響がおおきくなることが分る。従って、より波長を短くし高NAの対物レンズを使用した場合、ディスクの傾きがあると対物レンズで集光される光ビームが歪んで大きくなり、本来信号と隣接するトラックからの信号との相互干渉すなわちクロストークや前後の符号間干渉が従来装置と比べて増大してしまい、正確な情報信号の記録/再生を行うことが難しくなる。したがってこのディスク傾きの補正手段が必要となる。つまり、正確なチルト検出およびその補正または低減技術が必須となる。
【０００３】
ディスクチルトの補正手段としては、例えば、特開平3-137831号公報，登録公報第2513589号，特開平2-68734号公報があるが、これはいずれもチルト検出器をアクチュエータ外に設ける(例えば、特開平3-137831号公報では、第1図のチルトエラー検出器36)ため、装置が大型化してしまうという問題点があった。
【０００４】
なお、特開平2-68734号公報では、発光素子と対物レンズとの間に回折素子を設け、この回折素子により副ビームを発生させ、これをチルト検出に利用している。
【０００５】
しかしながら、これでは、情報の記録/再生を行う発光素子を用い対物レンズを介しての反射光の一部から回折素子によりチルト検出用の副ビームを発生させているため、発光素子としてハイパワーな素子しか利用できないという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の光ディスク装置では、チルト検出機構を設けると装置が大型化してしまうという問題点があった。
【０００７】
また、一つの発光素子でチルト検出用のビームも得ようとすると、ハイパワーは発光素子が必要であり、使用できる発光素子が限られてしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上述した問題点を解決し、装置が大型化することなく、使用できる発光素子が限定されることのない光ディスク装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の光ディスク装置では、
第１の光源からの光ビームを、対物レンズを有するアクチュエータを少なくともフォーカス方向，トラッキング方向に可動させて集光し照射することにより、トラックからの情報の再生が行われる光ディスクのチルトを検出するために、該光ディスクへ光ビームを照射するための第２の光源と、
この第２の光源からの光ビームを、前記光ディスクに照射させるための光学手段と、
この光学手段により照射された光ビームの前記光ディスクからの反射光を検出するための光検出手段と
を備え、
前記第２の光源，前記光学手段，前記光検出手段を、前記アクチュエータ下部に設けるとともに、
前記光学手段は、前記第２の光源からの光ビームを前記光ディスクに照射するための反射手段を有し、
前記第２の光源からの光ビームの前記反射手段への入射角と、該反射手段による前記第２の光源からの光ビームの前記光ディスクへの入射角とを等しく設定したことを特徴とする。
また、前記光検出手段は、 4 分割検出器であることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光ディスク装置の実施例を、図面を参照して説明する。
【００２２】
図1は本発明の第１の実施例に係わる光ディスク装置の概略構成を示し、光ヘッド2を光ディスク1側から見た図である。また、図2は、図1のY-Y'方向からの断面概略図である。
【００２３】
光ディスク１は、再生専用ディスク、相変化型ディスクまたは光磁気ディスクのような記録または再生用ディスクであり、図示しないベースに固定されたスピンドルモータ14のマグネットチャック等のチャッキング機構により保持され、記録または再生時にはスピンドルモータ14により回転駆動される。光ヘッド2は、光ディスク１に照射するための光ビームを生成する情報記録/再生用光源5，光検出器12などから構成されている。
【００２４】
光ヘッド2は図示したように、光ディスク1の半径方向に移動可能である。光ヘッド2には、対物レンズ9をフォーカス方向，トラッキング方向に移動させるためのアクチュエータ3を設けている。アクチュエータ3は、固定部36とこの固定部36に設けられた磁気回路35を備え、これらと、対物レンズ9が設けられた可動部13とはワイヤ31により接続されている。
【００２５】
また、光ディスク１への情報の再生若しくは記録を行うための情報記録/再生用光源5は、例えば405nmの波長を有する青紫色レーザであり、情報記録/再生用光源5から発射した光ビームは、コリメータレンズ6でコリメートされ、ビームスプリッタ7を経由して、立ち上げミラー8で９０度向きを変えて、対物レンズ9に入射する。この対物レンズ9により、光ディスク１上のトラックTに配置されたピット列/マーク列100に微小な光スポット50が形成される。なお、図1に、トラックT上の光スポット50と、後述するチルト検出用光源20による光スポット500との位置関係の一例を示す。光ディスク１からの反射光は、再び対物レンズ9を通過し、立ち上げミラー8を経てビームスプリッタ7で検出系へ導かれる。そしてビームスプリッタ7でミラー10方向に偏光し、検出レンズ11にて集光されて、光検出器12に入る。光検出器12は、検出領域が複数に分割された多分割検出器（例えば、４分割検出器）であり、各検出領域の出力信号を演算回路15で演算し、光ディスク１に記録されている情報に対応した再生情報信号とフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号を得る。そしてフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号は、位相補償回路16で位相補償を行って、アクチュエータ駆動回路18に送られ、光ヘッド2にトラッキング方向，フォーカス方向に可動可能に固定されたアクチュエータ3の対物レンズ9を光ディスク1のフォーカス方向ずれとトラッンキグ方向のずれを補償するように制御をかける。
【００２６】
そして、図1及び図2にされているように、チルト検出部4がアクチュエータ3の可動部13の下に配置されている。このように、チルト検出部4を可動部13のデッドスペースに配置することにより、より小型の光ヘッド2が実現できる。また、チルト検出部4をアクチュエータ3の可動部13の下に配置できたのは、回折型素子21及び反射面29を設けることにより可能となったものである。これにより、チルト検出部4を任意の位置に配置することができる。
【００２７】
図3は、アクチュエータ3とチルト検出部4との位置関係及びチルト検出部4の構成を示した図である。なお、説明に用いる素子のみを図示したため、例えば対物レンズ9等は図示しない。
【００２８】
図3を用いて、光ディスク1と、対物レンズ9等を保持するアクチュエータ3の可動部13との相対チルト量を検出するための構成を説明する。
【００２９】
図3において、チルト検出用光源20から出射された光ビームが、反射型の回折型素子21に入射する。なお、チルト検出用光源20としては、例えば波長650nmの赤色LED(Light-Emitting Diode)又は赤色LD(Laser Diode)を用いることができる。この回折型素子21は、光ビームをコリメートするとともに、進行方向を変える機能を持つものである。従って、コリメートされた光ビームが、アクチュエータ3の可動部13の反射部29に照射され、その反射光が光ディスク1に向かう。なお、アクチュエータ3の可動部13の反射部29については、反射ミラーを接着等で形成するか、またはコストが安くなる利点がある反射膜をコーティングするか、さらにコストがさがる方法として、光ビームが反射する材料で形成する等すればよく、光ビームが反射する機能が実現できれば良い。そして、光ディスク1で反射した光ビームが戻ってきて、再び回折型素子21へ入射する。その後、今度は、光ビームは、光検出器22に集光される。そして、図3に示すように、情報記録/再生用光源5による光スポット50と、チルト検出用光源20による光スポット500とのアクチュエータ3の可動部13と光ディス1上の対物レンズ9の焦点位置からタンジェンシャル方向(接線方向，トラックT方向)にずれた位置でそれぞれ１回ずつ反射して、回折型素子21で集光された光ビームは、光ディスク1とアクチュエータ3の可動部13の相対的な傾きに比例して光検出器22上を移動する。
【００３０】
なお、チルト検出用光源20として情報記録/再生用光源5より波長の長い赤色LEDを用いるため、チルト検出用光源20による光スポットは情報記録/再生用光源5による光スポットより大きく、２つの光スポットは光ディスク上のトラックT方向にずれた位置に形成される。
【００３１】
そして、波長が大きく異なるため、互いの光ビームが悪影響を及ぼすことはない。
【００３２】
チルト検出用光源20による光スポット500は、情報記録/再生用光源5による光スポット50と同じ位置でもよく、チルト検出用光源20による光スポット50が情報記録/再生用光源5による光スポット500の一部が重なる程度近傍にあってもよい。
【００３３】
そして、この移動量を光検出器22で検出することにより、アクチュエータ3の可動部13と光ディスク1の相対チルト量が検出できる。具体的に検出する方法としては、光検出器22の受光面を少なくとも2分割にし、それぞれの出力信号を演算することにより、光ディスク1とアクチュエータ3の可動部13の光ディスク1のラジアル方向(半径方向，トラックT方向とは直交する方向)またはタンジェンシャル方向の相対チルト量を検出する。この光検出器22の出力を、演算回路23に入力し、さらに位相補償回路16で位相を補償し、アクチュエータ駆動回路18に入力する。アクチュエータ駆動回路18で、光ディスク1のラジアル方向またはタンジェンシャル方向にアクチュエータ3を駆動し、対物レンズ9を光ディスク1のラジアル方向またはタンジェンシャル方向のチルト量に応じて、光ディスク1のラジアル方向またはタンジェンシャル方向に傾け、チルト制御を行う。
【００３４】
ここで、図3から本原理を説明するために必要な構成のみを図4に示す。また図4には、光ディスク1がラジアル方向に傾いた場合についても、同時に示している。なお、図4では、説明を簡単にするために回折型素子21の代わりに仮想凸レンズ210で説明しているが、回折型素子21は図3でも示したように、光ディスク1からの反射光の向きを変えるとともに、この光ビームを絞って光検出器22に導く機能を有するものであり、原理の説明には支障はない。
【００３５】
図4に示すように、光ディスク1がラジアル方向にθd傾くと反射ビームはθdの2倍の2θd傾く。従って、この傾きによる光検出器22上の光ビームのビーム移動量は、仮想凸レンズ210の焦点距離fと光ディスク1の傾き量θdであらわすことができ、f*tan(2θd)となる。
【００３６】
次にこの移動量の検出方法について、図5を用いて説明する。図5では、光検出器23として2分割光検出器を用いた例であり、光ディスク1が傾いていない時には実線のビームとなり、光ディスクが傾いている時は点線のようになる。この2分割の出力差を演算することにより、光ビームの移動量を検出することができる。つまり光ディスク1のチルト量を検出できる。この時のチルト量にしたがって変化する線形領域検出範囲は、光ビームが分割線220を越えるところとなる。通常、光検出器22上の光ビームは、数十μmであり、この光ビームの大きさで検出範囲が決まる。この検出範囲を広く取るためには、光検出器22として半導体位置検出素子225を用いることが望ましい。
【００３７】
図6に光検出器の1例として、半導体位置検出素子225を示す。半導体位置検出素子225は、検出器面上の光強度分布の重心位置を検出できる素子で、図6では、上下の電極227，228に流れる電流差で検出する。このために、2分割光検出器に存在した分割線220はなく、検出面内にあれば、光ビームの移動量が検出できる。これにより、広い検出範囲が得られる。
【００３８】
ところで、上記で説明したようなアクチュエータ3の可動部13で対物レンズ9を傾ける場合は、チルト制御がかかると、図3におけるアクチュエータ3の可動部13が傾き、これにより反射面29も傾くことになる。
【００３９】
図7は、反射面29が傾く状態を示す概略図である。なお、図7は、原理を分かりやすくするために、必要最小限の素子のみを図示している。
【００４０】
図7において、光ディスク1がθd傾いた場合（点線の状態）、反射面29が傾かない時には、反射面29で反射されたチルト検出用光源20からの光ビームは傾かないが、光ディスク1で反射した光ビームは2θd傾く。このため、これを打ち消すようにアクチュエータ3の可動部13がθd傾き、反射面29もθd傾いた時には反射面29の反射光ビームは、正規の状態に比較して2θd傾く。この2θd傾いた光ビームが、θd傾いた光ディスク1に入射し、この光ディスク1の入射でθd，反射でθdの計2θdの傾射した光ビームのチルト量に相当する量を減少し、光ディスク1の反射光ビームの傾きはゼロになり、光ビームが仮想凸レンズ210に対して入射位置がずれた作用のみになる。光検出器22は仮想凸レンズ210の集光位置にあるので、光ビームの入射位置がずれても、傾きがなければその光ビームは常に同じ位置に集光される。
【００４１】
したがって、光ディスク1のみが傾き、アクチュエータ3可動部13が傾かない状態と同じ角度となる。
【００４２】
このため、光検出器22上で常に同じ位置に光ビームが位置するように、制御をかければ、光ディスク1とアクチュエータ3の可動部13の傾きを同じにすることが可能となる。
【００４３】
なお、上記は、図7及び図3に示したように、光ディスク1からの反射光が反射面29に当たることなく回折型素子21に戻る構成としたことによるものであり、これにより、反射面29と光ディスク1とでの反射回数がともに1回(同数)となっている。
【００４４】
図8は、図1に示した光ディスク装置の変形例であり、図1と異なるのは、チルト検出部4を可動部13の下でかつこれと磁気回路35との間に設けた点である。
【００４５】
この配置にすると、チルト検出部4がワイヤ31に接触する恐れがなく、可動部13の可動範囲をより大きく取ることができ、光ディスク装置の設計の自由度を増すことができる。
【００４６】
次にタンジェンシャル方向とラジアル方向のチルト量を検出する場合について説明する。タンジェンシャル方向とラジアル方向の相対チルト量を検出するには、図4及び図7におけるアクチュエータ3の可動部13の反射面29に入る光ビームの入射角と光ディスク1に入る光ビームの入射角が等しい構造とする必要がある。
【００４７】
図9を用いて該構造について説明する。なお、図9では、説明に必要な構成のみを示す。
【００４８】
図9中のアクチュエータ3の可動部13に設けられた反射面29の入射角θ1と、光ディスク1への入射角θ2を等しくすることにより、タンジェンシャル方向とラジアル方向のチルト量を検出することができる。このことを説明するために、光ディスク1の表面に入射した光ビームの反射光ビームが光ディスク1の傾きによってどの様に変化するかを計算する。
【００４９】
チルトがない状態の光ディスク1をxy平面に平行とし、y軸方向をラジアル方向、x軸方向をタンジェンシャル方向とする。ラジアルチルトおよびタンジェンシャルチルトをθx,θyとする。また入射光はyz平面内でy軸に対してθiの角度を持って入射するものとする。
【００５０】
従って、反射光ビームは、それぞれxy平面内およびyz平面に投影した成分がy軸となす角度を φx , φy とすると式１，式２となる。
【００５１】
【式１】

【００５２】
【式２】

【００５３】
ここで、分かりやすくするために、タンジェンシャルチルトがなくラジアルチルトのみ存在する場合、すなわちθx=0 の場合を考えると、φy=θi-2θyとなり角度成分としてラジアルチルトが存在した場合にはその2倍の角度が検出される。
【００５４】
またラジアルチルトがなくタンジェンシャルチルトのみ存在する場合、すなわちθy = 0の場合は、tanφy = - cos 2θx*tanθiとなり、チルト量が微小のとき，つまりθx,φxが微小のときにはφx = - 2θx*tanθiとなる。この場合は、チルト角に対する感度がtanθi倍となることが分かる。
【００５５】
これらの結果より、光ディスク1のチルトに応じた光ディスク1の反射光ビームの出射角変動量が、光ディスク1に入射する光ビームの入射角に依存していることがわかる。従って、アクチュエータ3の可動部13と光ディスク1とのタンジェンシャル方向とラジアル方向の相対チルト量を検出するには、アクチュエータ3の可動部13の反射面29への光ビームの入射角と光ディスク1への入射角を等しくする必要がある。つまり、アクチュエータ3の可動部13が傾いた量に比例する反射面29の出射角の変化量が、光ディスク1で反射する場合にも同じ角度の変化量になる必要がある。
【００５６】
また、光検出器22としては、タンジェンシャル方向とラジアル方向のチルト量を検出する場合は、4分割検出器を使用すればよい。なお、2次元の半導体位置検出を用いる構成でも良い。
【００５７】
タンジェンシャル方向とラジアル方向のチルト量を検出するには、図3でも示したように、光検出器22の出力を演算回路23で演算し、さらに位相補償回路16で位相を補償し、アクチュエータ駆動回路18に入力する。アクチュエータ駆動回路18で、光ディスク1のラジアル方向のみまたはラジアル方向とタンジェンシャル方向にアクチュエータを駆動し、対物レンズ9を光ディスク1のラジアル方向とタンジェンシャル方向のチルト量に応じて、対物レンズ9を光ディスク1のラジアル方向とタンジェンシャル方向の傾け、チルト制御を行う。
【００５８】
なお、回折型素子21でのチルト検出用光源20からの光ビームの絞りを抑え、より太い光ビームを反射面29に入れてもよい。
【００５９】
これにより、アクチュエータ3の可動部13がフォーカス方向にずれても、光ビームの一部は反射面29で反射され、この光ビームによりチルト量の検出を行うことができる。
【００６０】
次に、図10は、本発明の第2の実施例に係わる光ディスク装置の概略構成図を示す図である。これは、タンジェンシャル方向とラジアル方向のチルト量を検出する場合の実施例を説明する。チルト検出部40のチルト検出用光源20から出射した光ビームは、反射型の回折型素子44で反射されるとともに、コリメートされる。このコリメートされた光ビームは、光ディスク1で反射した後、アクチュエータ3の可動部13 の反射面290で反射し、回折型素子44に入射する。なお、回折型素子44は反射されるともに、光検出器22に集光される構成となっている。回折型素子44については、図11に示すような、反射するとともに、集光作用がある回折パターン441，442が二つ形成された素子等で良い。回折パターンとしては、例えば、図11に示すように、回折パターン442の外周になるほどピッチがつめてある。これにより、集光時の焦点が短くなるようにパターンが形成してある。そして、光ディスク1での反射位置は、例えば、図10のように、対物レンズ9の焦点位置(光スポット50)よりタンジェンシャル方向にずれた位置(光スポット510)で反射する。また、アクチュエータの可動部13の反射部へ入射する光ビームの入射角と、光ディスク1 へ入射する光ビームの入射角は等しくしてある。これにより、アクチュエータの可動部13が傾いた量に比例する反射部の出射角の変化量が、光ディスク1で反射する場合にも同じ角度の変化量になる。従って、タンジェンシャル方向とラジアル方向のチルト量を検出が可能となる。
【００６１】
そして、2つの回折パターン441，442を用いるため、それぞれに最適化でき、これにより、光ビームを効率的に利用でき、チルト検出用光源としてより小さいパワーで安価のものを用いることができる。
【００６２】
なお、チルト検出用光源20と光検出器22を入れ替えた構成でも、チルト検出は可能で、入れ替えた構成でもチルト検出には何ら支障がない。
【００６３】
図12は、本発明の第3の実施例に係わる光ディスク装置の概念構成図を示す図である。この場合も、タンジェンシャル方向とラジアル方向のチルト量を検出する場合である。従って、図12に示す通り、アクチュエータ3の可動部13の反射面293へ入射する光ビームの入射角と、光ディスク1へ入射する光ビームの入射角は等しくなるように設定してある。チルト検出部400のチルト検出用光源20から出射した光ビームは、反射型の回折型素子73で反射されるとともに、コリメートされる。このコリメートされた光ビームは、アクチュエータ3の可動部13の反射面293で反射し、光ディスク1で反射した後、回折型素子73に入射する。この回折型素子73で、反射されるともに、光検出器22に集光される構成である。光ディスク1での反射位置は、図12に示すように、対物レンズ9の焦点位置(光スポット50)よりタンジェンシャル方向にずれた位置(光スポット530)で反射する。また、チルト検出用光源20と光検出器22を入れ替えた構成でも、チルト検出は可能で、チルト検出には何ら支障がない。
【００６４】
そして、図12によれば、特に、図10に比べ、回折素子が1つで実現できるのでコストを下げることができる。
【００６５】
なお、チルト検出用光源20と光検出器22を入れ替えた構成でも、チルト検出は可能で、入れ替えた構成でもチルト検出には何ら支障がない。
【００６６】
図13は、本発明の第4の実施例に係わる光ディスク装置の概略構成図を示すものである。この場合も、タンジェンシャル方向とラジアル方向のチルト量を検出する場合である。従って、アクチュエータ3の可動部13の反射面294へ入射する光ビームの入射角と、光ディスク1 へ入射する光ビームの入射角は等しくしてある。チルト検出部400のチルト検出用光源20から出射した光ビームは、反射型の回折型素子82で反射されるとともに、コリメートされる。このコリメートされた光ビームは、アクチュエータ3の可動部13の反射面294で反射し、光ディスク1で反射した後、回折型素子82に入射する。この回折型素子82で、反射されるともに、光検出器22に集光される構成である。光ディスク1での反射位置は、図13に示すように、対物レンズの焦点位置(光スポット50)よりタンジェンシャル方向にずれた位置(光スポット540)で反射する。また、チルト検出用光源20と光検出器22を入れ替えた構成でも、チルト検出は可能で、チルト検出には何ら支障がない。
【００６７】
そして、図13によれば、特に、図12に比べ、チルト検出部の高さを低くすることができ、より薄型のチルト検出部が実現できる。
【００６８】
なお、チルト検出用光源20と光検出器22を入れ替えた構成でも、チルト検出は可能で、入れ替えた構成でもチルト検出には何ら支障がない。
【００６９】
図14は、本発明の第5の実施例に係わる光ディスク装置の概念構成図を示すものである。図14では、これまで別々だったチルト検出用光源20と光検出器22に代えて、チルト検出用光源，光検出器一体素子2022を用いた点が異なる。
【００７０】
この場合も、タンジェンシャル方向とラジアル方向のチルト量を検出する場合である。従って、図14に示す通り、アクチュエータ3の可動部13の反射面295へ入射する光ビームの入射角と、光ディスク1 へ入射する光ビームの入射角は等しくなるように設定してある。チルト検出部450のチルト検出用光源，光検出器一体素子2022から出射した光ビームは、反射型の回折型素子735で反射されるとともに、コリメートされる。このコリメートされた光ビームは、アクチュエータ3の可動部13の反射面295で反射し、光ディスク1で反射した後、回折型素子735に入射する。この回折型素子735で反射されるともに、チルト検出用光源，光検出器一体素子2022に集光される構成である。光ディスク1での反射位置は、図14に示すように、対物レンズ9の焦点位置(光スポット50)よりタンジェンシャル方向にずれた位置(光スポット535)で反射する。また、チルト検出用光源，光検出器一体素子2022を上下逆に用いる構成でも、チルト検出は可能で、チルト検出には何ら支障がない。
【００７１】
そして、本発明によれば、よりシンプルで正確なチルトセンサで、光ディスクのチルト量を正確に検出し、光ディスクの傾きで発生するコマ収差の影響を低減できるので、光ディスクの傾きが発生しても、対物レンズで小さな光ビームを実現できる。従って、高ＮＡの対物レンズまたは光源の短波長化により高密度化された光ディスク装置においても、安定した記録または再生が可能となる。
【００７２】
なお、上述した実施例では、光ディスクのチルト量を補償する方法として、対物レンズを傾ける方式で説明したが、チルト補償の方法としては、必ずしも対物レンズを傾ける方法でなくても良く、例えば光ヘッド全体を傾ける方法，光ディスクを傾ける方法，液晶素子を使って、対物レンズへ入射する光ビームの位相を補償する方法等の方法でも良い。そして、この場合には、チルト量を検出した信号を基に、前記した各方法のチルト補償のために駆動する装置や素子を駆動すれば良い。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ディスク装置によれば、装置が大型化することなく、使用できる発光素子が限定されることがないいう効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例を説明するための図で、光ディスク上面方向からの図。
【図２】本発明の第一の実施例を説明するための図で、図１のY-Y'方向からの断面概略図で、光ヘッド2の構成を示した図。
【図３】本発明の第一の実施例の光ディスク装置を説明するための図で、アクチュエータ3とチルト検出部4との位置関係及びチルト検出部4の構成を示した図。
【図４】本発明に係わるチルト検出方法を説明するための図。
【図５】本発明に係わる光検出器の検出器面を示す図。
【図６】本発明に係わる光検出器の検出器面を示す図。
【図７】本発明に係わるチルト制御を説明するための図。
【図８】本発明の第一の実施例の光ディスク装置で、チルト検出部4の配置を変形例を示した図。
【図９】本発明に係わるチルト制御を説明するための図。
【図１０】本発明の第二の実施例の光ディスク装置を説明するための図。
【図１１】本発明の第二の実施例の光ディスク装置で用いられる回折型素子の具体例を示した図。
【図１２】本発明の第三の実施例の光ディスク装置を説明するための図。
【図１３】本発明の第四の実施例の光ディスク装置を説明するための図。
【図１４】本発明の第五の実施例の光ディスク装置を説明するための図。
【符号の説明】
1 光ディスク
2 光ヘッド
3 アクチュエータ
4，40，400，450 チルト検出部
5 情報記録/再生用光源
6 コリメートレンズ
7 ビームスプリッタ
8 立ち上げミラー
9 対物レンズ
10 ミラー
11 検出レンズ
12 光検出器
13 可動部
14 スピンドルモータ
15 演算回路
16 位相補償回路
18 アクチュエータ駆動回路
20 チルト検出用光源
21，44，73，82，735 回折型素子
22 光検出器
23 演算回路
29，290，293，294，295 反射面
31 ワイヤ
35 磁気回路
36 固定部
50 光スポット(情報記録/再生用光源5による)
100 ピット列/マーク列
210 仮想凸レンズ
220 分割線
225 半導体位置検出素子
227，228 電極
441，442 回折パターン
500，510，530，540 光スポット(チルト検出用光源20による)
2022 チルト検出用光源，光検出器一体素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical disc apparatus including a tilt sensor for detecting and correcting the tilt of an optical disc on which an information signal is written / read by a light beam.
[0002]
[Prior art]
In recent years, for example, in the field of recording or reproducing using an optical disk as a recording medium, there is an increasing demand for a small-sized and large-capacity optical disk recording / reproducing apparatus for handling high-definition still images and moving images. As a technical technique for satisfying this requirement, for example, it is conceivable to shorten the wavelength of a laser light source emitted from an optical pickup device and to reduce the beam spot diameter due to a high NA (NA: numerical aperture) of an objective lens. However, when the recording density is increased by shortening the wavelength and using a high NA objective lens to reduce the beam spot diameter and narrowing the track pitch and pit pitch of the optical disc, the optical disc tilts with respect to the optical pickup. Due to the coma generated at this time, the diameter of the beam condensed by the objective lens becomes larger than before, and it becomes difficult to accurately record or reproduce the signal. The coma aberration ΔW generated due to the tilt of the optical disk can be expressed by the following equation in relation to the numerical aperture NA, the wavelength λ, and the disk thickness t. ΔW∝t · (NA)^Three / λ
In other words, it can be seen that the effect of coma aberration increases as the NA increases and the wavelength decreases. Therefore, when a shorter wavelength and higher NA objective lens is used, if the disc is tilted, the light beam collected by the objective lens becomes distorted and larger, so that the original signal and the signal from the adjacent track are Interference, that is, crosstalk and front / rear intersymbol interference increases as compared with the conventional apparatus, and it becomes difficult to accurately record / reproduce information signals. Therefore, a means for correcting the disc tilt is required. That is, accurate tilt detection and its correction or reduction technology are essential.
[0003]
Disc tilt correction means include, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-137831, Japanese Patent Laid-Open No. 2513589, and Japanese Patent Laid-Open No. 2-68734, all of which are provided with a tilt detector outside the actuator (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-137831 has a problem that the apparatus becomes large because of the tilt error detector 36 in FIG.
[0004]
In JP-A-2-68734, a diffractive element is provided between a light emitting element and an objective lens, a sub beam is generated by the diffractive element, and this is used for tilt detection.
[0005]
However, since a sub-beam for tilt detection is generated by a diffractive element from a part of reflected light through an objective lens using a light-emitting element that records / reproduces information, the light-emitting element has high power. There was a problem that only the element could be used.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional optical disk apparatus has a problem that the apparatus becomes large when the tilt detection mechanism is provided.
[0007]
In addition, when trying to obtain a tilt detection beam with one light emitting element, there is a problem in that the high power requires a light emitting element, and the usable light emitting elements are limited.
[0008]
An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide an optical disc apparatus in which usable light-emitting elements are not limited without increasing the size of the apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the optical disc apparatus of the present invention,
  In order to detect the tilt of the optical disk on which information is reproduced from the track by converging and irradiating the light beam from the first light source by moving the actuator having the objective lens in at least the focus direction and the tracking direction. A second light source for irradiating the optical disk with a light beam;
  Optical means for irradiating the optical disk with the light beam from the second light source;
  A light detecting means for detecting reflected light from the optical disk of the light beam irradiated by the optical means;
  With
  The second light source, the optical means, and the light detection means are provided below the actuator.And
The optical means has a reflecting means for irradiating the optical disk with a light beam from the second light source,
  The incident angle of the light beam from the second light source to the reflecting means is set equal to the incident angle of the light beam from the second light source to the optical disc by the reflecting means.It is characterized by that.
Also,The light detection means includes Four It is a split detectorIt is characterized by that.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an optical disk apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an optical disk apparatus according to a first embodiment of the present invention, and shows an optical head 2 as viewed from the optical disk 1 side. 2 is a schematic cross-sectional view from the YY ′ direction of FIG.
[0023]
The optical disc 1 is a recording or reproducing disc such as a read-only disc, a phase change disc or a magneto-optical disc, and is held by a chucking mechanism such as a magnet chuck of a spindle motor 14 fixed to a base (not shown). Alternatively, it is rotationally driven by the spindle motor 14 during reproduction. The optical head 2 includes an information recording / reproducing light source 5 that generates a light beam for irradiating the optical disk 1, a photodetector 12, and the like.
[0024]
The optical head 2 is movable in the radial direction of the optical disc 1 as shown. The optical head 2 is provided with an actuator 3 for moving the objective lens 9 in the focus direction and the tracking direction. The actuator 3 includes a fixed portion 36 and a magnetic circuit 35 provided on the fixed portion 36, and these and the movable portion 13 provided with the objective lens 9 are connected by a wire 31.
[0025]
The information recording / reproducing light source 5 for reproducing or recording information on the optical disc 1 is a blue-violet laser having a wavelength of 405 nm, for example, and the light beam emitted from the information recording / reproducing light source 5 is The beam is collimated by the collimator lens 6, is incident on the objective lens 9 through the beam splitter 7, changed in direction by 90 ° by the rising mirror 8. By this objective lens 9, a minute light spot 50 is formed on the pit row / mark row 100 arranged in the track T on the optical disc 1. FIG. 1 shows an example of the positional relationship between a light spot 50 on the track T and a light spot 500 by a tilt detection light source 20 described later. The reflected light from the optical disk 1 passes through the objective lens 9 again, and is guided to the detection system by the beam splitter 7 through the rising mirror 8. Then, the light is polarized in the direction of the mirror 10 by the beam splitter 7, condensed by the detection lens 11, and enters the photodetector 12. The photodetector 12 is a multi-divided detector (for example, a four-divided detector) in which the detection area is divided into a plurality, and the output signal of each detection area is calculated by the calculation circuit 15 and recorded on the optical disc 1. A reproduction information signal, a focus error signal, and a tracking error signal corresponding to the information are obtained. The focus error signal and the tracking error signal are phase-compensated by the phase compensation circuit 16 and sent to the actuator drive circuit 18, where the objective lens of the actuator 3 is fixed to the optical head 2 so as to be movable in the tracking direction and the focus direction. 9 is controlled so as to compensate for the deviation in the focus direction and the tracking direction of the optical disc 1.
[0026]
As shown in FIGS. 1 and 2, the tilt detection unit 4 is disposed below the movable unit 13 of the actuator 3. Thus, by arranging the tilt detection unit 4 in the dead space of the movable unit 13, a smaller optical head 2 can be realized. In addition, the tilt detector 4 can be disposed below the movable portion 13 of the actuator 3 by providing the diffractive element 21 and the reflecting surface 29. Thereby, the tilt detector 4 can be arranged at an arbitrary position.
[0027]
FIG. 3 is a diagram illustrating the positional relationship between the actuator 3 and the tilt detection unit 4 and the configuration of the tilt detection unit 4. Since only the elements used for the explanation are shown, for example, the objective lens 9 and the like are not shown.
[0028]
A configuration for detecting the relative tilt amount between the optical disc 1 and the movable portion 13 of the actuator 3 that holds the objective lens 9 and the like will be described with reference to FIG.
[0029]
In FIG. 3, the light beam emitted from the tilt detection light source 20 enters the reflective diffractive element 21. As the tilt detection light source 20, for example, a red LED (Light-Emitting Diode) having a wavelength of 650 nm or a red LD (Laser Diode) can be used. The diffractive element 21 has a function of collimating the light beam and changing the traveling direction. Accordingly, the collimated light beam is applied to the reflecting portion 29 of the movable portion 13 of the actuator 3, and the reflected light travels toward the optical disc 1. As for the reflecting portion 29 of the movable portion 13 of the actuator 3, a light beam can be used as a method of forming a reflecting mirror by adhesion or coating a reflecting film that has an advantage of reducing the cost. What is necessary is just to form with the material which reflects, etc., and the function which reflects a light beam should just be implement | achieved. Then, the light beam reflected by the optical disk 1 returns and enters the diffractive element 21 again. Thereafter, the light beam is then focused on the photodetector 22. Then, as shown in FIG. 3, the focal point of the movable portion 13 of the actuator 3 and the objective lens 9 on the optical disc 1 between the light spot 50 by the information recording / reproducing light source 5 and the light spot 500 by the tilt detection light source 20 The light beam reflected once each at a position deviated from the position in the tangential direction (tangential direction, track T direction) and condensed by the diffractive element 21 is relative to the optical disk 1 and the movable part 13 of the actuator 3. It moves on the photodetector 22 in proportion to the general inclination.
[0030]
Since a red LED having a wavelength longer than that of the information recording / reproducing light source 5 is used as the tilt detecting light source 20, the light spot by the tilt detecting light source 20 is larger than the light spot by the information recording / reproducing light source 5, and two light beams The spot is formed at a position shifted in the track T direction on the optical disc.
[0031]
And since a wavelength differs greatly, a mutual light beam does not have a bad influence.
[0032]
The light spot 500 by the light source for tilt detection 20 may be at the same position as the light spot 50 by the light source for information recording / reproducing 5, and the light spot 50 by the light source for tilt detection 20 is different from the light spot 500 by the light source for information recording / reproducing 5 It may be close to the extent that some overlap.
[0033]
The relative tilt amount between the movable portion 13 of the actuator 3 and the optical disc 1 can be detected by detecting the amount of movement by the photodetector 22. As a specific detection method, the light receiving surface of the photodetector 22 is divided into at least two parts, and the respective output signals are calculated, whereby the optical disk 1 and the movable part 13 of the actuator 3 are in the radial direction (radial direction) of the optical disk 1. , The direction orthogonal to the track T direction) or the relative tilt amount in the tangential direction. The output of the photodetector 22 is input to the arithmetic circuit 23, and the phase is compensated by the phase compensation circuit 16 and input to the actuator drive circuit 18. The actuator drive circuit 18 drives the actuator 3 in the radial direction or tangential direction of the optical disc 1, and the objective lens 9 in the radial direction or tangential direction of the optical disc 1 according to the tilt amount in the radial direction or tangential direction of the optical disc 1. Tilt in the direction and perform tilt control.
[0034]
Here, FIG. 4 shows only the configuration necessary for explaining the present principle from FIG. FIG. 4 also shows the case where the optical disc 1 is tilted in the radial direction. In FIG. 4, for the sake of simplicity, the explanation is made with a virtual convex lens 210 instead of the diffractive element 21, but the diffractive element 21 reflects light reflected from the optical disc 1 as shown in FIG. While having the function of changing the direction and narrowing the light beam and guiding it to the photodetector 22, there is no problem in explaining the principle.
[0035]
As shown in FIG. 4, when the optical disc 1 is inclined by θd in the radial direction, the reflected beam is inclined by 2θd, which is twice as large as θd. Therefore, the beam movement amount of the light beam on the photodetector 22 due to this inclination can be expressed by the focal length f of the virtual convex lens 210 and the inclination amount θd of the optical disc 1, and becomes f * tan (2θd).
[0036]
Next, a method for detecting the amount of movement will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows an example in which a two-divided photodetector is used as the photodetector 23. When the optical disc 1 is not tilted, the beam is a solid line, and when the optical disc is tilted, it is a dotted line. By calculating the output difference between the two parts, the amount of movement of the light beam can be detected. That is, the tilt amount of the optical disc 1 can be detected. The linear region detection range that changes according to the tilt amount at this time is where the light beam exceeds the dividing line 220. Usually, the light beam on the photodetector 22 is several tens of μm, and the detection range is determined by the size of the light beam. In order to increase the detection range, it is desirable to use a semiconductor position detection element 225 as the photodetector 22.
[0037]
FIG. 6 shows a semiconductor position detecting element 225 as an example of the photodetector. The semiconductor position detection element 225 is an element that can detect the position of the center of gravity of the light intensity distribution on the detector surface, and in FIG. For this reason, if there is no dividing line 220 present in the two-divided photodetector, and it is within the detection plane, the amount of movement of the light beam can be detected. Thereby, a wide detection range is obtained.
[0038]
By the way, when the objective lens 9 is tilted by the movable portion 13 of the actuator 3 as described above, when the tilt control is applied, the movable portion 13 of the actuator 3 in FIG. 3 is tilted, and thereby the reflecting surface 29 is also tilted. Become.
[0039]
FIG. 7 is a schematic view showing a state in which the reflecting surface 29 is inclined. FIG. 7 shows only the minimum necessary elements for easy understanding of the principle.
[0040]
In FIG. 7, when the optical disc 1 is tilted by θd (in a dotted line state), when the reflecting surface 29 is not tilted, the light beam from the tilt detection light source 20 reflected by the reflecting surface 29 is not tilted but is reflected by the optical disc 1. The light beam tilted by 2θd. For this reason, when the movable portion 13 of the actuator 3 is inclined by θd and the reflecting surface 29 is also inclined by θd so as to cancel this, the reflected light beam of the reflecting surface 29 is inclined by 2θd as compared with the normal state. The light beam tilted by 2θd is incident on the optical disc 1 tilted by θd, and the optical disc 1 reduces the amount corresponding to the tilt amount of the tilted light beam of 2θd, which is θd by incidence of the optical disc 1 and θd by reflection. The inclination of the reflected light beam becomes zero, and only the effect that the light beam is incident on the virtual convex lens 210 is shifted. Since the photodetector 22 is at the condensing position of the virtual convex lens 210, even if the incident position of the light beam is shifted, the light beam is always condensed at the same position if there is no inclination.
[0041]
Therefore, the angle is the same as the state in which only the optical disc 1 is tilted and the actuator 3 movable portion 13 is not tilted.
[0042]
Therefore, if the control is performed so that the light beam is always located at the same position on the photodetector 22, the inclination of the movable portion 13 of the optical disc 1 and the actuator 3 can be made the same.
[0043]
The above is due to the configuration in which the reflected light from the optical disk 1 returns to the diffractive element 21 without hitting the reflecting surface 29, as shown in FIGS. And the number of reflections on the optical disc 1 are both one (the same number).
[0044]
FIG. 8 is a modification of the optical disk device shown in FIG. 1, and is different from FIG. 1 in that a tilt detection unit 4 is provided below the movable unit 13 and between this and the magnetic circuit 35. .
[0045]
With this arrangement, there is no fear that the tilt detection unit 4 will come into contact with the wire 31, the movable range of the movable unit 13 can be increased, and the degree of freedom in designing the optical disc apparatus can be increased.
[0046]
Next, a case where the tilt amounts in the tangential direction and the radial direction are detected will be described. In order to detect the relative tilt amount in the tangential direction and the radial direction, the incident angle of the light beam entering the reflecting surface 29 of the movable part 13 of the actuator 3 and the incident angle of the light beam entering the optical disc 1 in FIGS. It is necessary to have an equal structure.
[0047]
The structure will be described with reference to FIG. In FIG. 9, only the configuration necessary for the description is shown.
[0048]
By making the incident angle θ1 of the reflecting surface 29 provided on the movable portion 13 of the actuator 3 in FIG. 9 equal to the incident angle θ2 to the optical disc 1, the tilt amount in the tangential direction and the radial direction can be detected. it can. In order to explain this, it is calculated how the reflected light beam of the light beam incident on the surface of the optical disk 1 changes depending on the tilt of the optical disk 1.
[0049]
The optical disk 1 without tilt is parallel to the xy plane, the y-axis direction is the radial direction, and the x-axis direction is the tangential direction. Let radial tilt and tangential tilt be θx and θy. Further, it is assumed that incident light is incident on the yz plane with an angle of θi with respect to the y axis.
[0050]
Accordingly, the reflected light beam is expressed by

Equations

1 and 2 when the angles formed by the components projected on the xy plane and the yz plane and the y axis are φx and φy, respectively.
[0051]
[Formula 1]

[0052]
[Formula 2]

[0053]
Here, for the sake of easy understanding, when there is only a radial tilt without a tangential tilt, that is, when θx = 0, φy = θi-2θy, and when a radial tilt exists as an angle component, 2 Double angles are detected.
[0054]
When there is no radial tilt and only tangential tilt exists, that is, when θy = 0, tanφy = -cos 2θx * tanθi, and when the tilt amount is very small, that is, when θx and φx are very small, φx = -2θx * tanθi. In this case, it can be seen that the sensitivity to the tilt angle is tanθi times.
[0055]
From these results, it is understood that the amount of fluctuation in the emission angle of the reflected light beam of the optical disc 1 according to the tilt of the optical disc 1 depends on the incident angle of the light beam incident on the optical disc 1. Therefore, in order to detect the relative tilt amount between the movable portion 13 of the actuator 3 and the optical disc 1 in the tangential direction and the radial direction, the incident angle of the light beam on the reflecting surface 29 of the movable portion 13 of the actuator 3 and the optical disc 1 are determined. Need to have the same incident angle. In other words, the amount of change in the emission angle of the reflecting surface 29 that is proportional to the amount by which the movable portion 13 of the actuator 3 is tilted needs to be the same amount of change when reflected by the optical disc 1.
[0056]
Further, as the photodetector 22, when detecting the tilt amount in the tangential direction and the radial direction, a quadrant detector may be used. A configuration using two-dimensional semiconductor position detection may be used.
[0057]
To detect the amount of tilt in the tangential and radial directions, as shown in Fig. 3, the output of the photodetector 22 is calculated by the calculation circuit 23, and the phase compensation circuit 16 compensates the phase to drive the actuator. Input to circuit 18. The actuator drive circuit 18 drives the actuator only in the radial direction of the optical disc 1 or in the radial direction and the tangential direction, and the objective lens 9 is moved to the optical disc according to the tilt amount in the radial direction and the tangential direction of the optical disc 1. Tilt and tilt control of 1 radial direction and tangential direction.
[0058]
Note that it is also possible to suppress the aperture of the light beam from the tilt detection light source 20 in the diffractive element 21 and put a thicker light beam into the reflecting surface 29.
[0059]
Thereby, even if the movable portion 13 of the actuator 3 is displaced in the focus direction, a part of the light beam is reflected by the reflecting surface 29, and the tilt amount can be detected by this light beam.
[0060]
Next, FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration diagram of an optical disc apparatus according to the second embodiment of the present invention. This will be described with respect to an embodiment in which the tilt amount in the tangential direction and the radial direction is detected. The light beam emitted from the tilt detection light source 20 of the tilt detector 40 is reflected by the reflective diffractive element 44 and collimated. The collimated light beam is reflected by the optical disc 1, then reflected by the reflecting surface 290 of the movable portion 13 of the actuator 3, and enters the diffractive element 44. The diffractive element 44 is reflected and condensed on the photodetector 22. The diffractive element 44 may be an element in which two

diffractive patterns

441 and 442 that reflect and condense are formed as shown in FIG. As the diffraction pattern, for example, as shown in FIG. 11, the pitch is packed toward the outer periphery of the diffraction pattern 442. Thereby, the pattern is formed so that the focal point at the time of condensing becomes short. Then, the reflection position on the optical disc 1 is reflected at a position (light spot 510) shifted in the tangential direction from the focal position (light spot 50) of the objective lens 9, for example, as shown in FIG. Further, the incident angle of the light beam incident on the reflecting portion of the movable portion 13 of the actuator is equal to the incident angle of the light beam incident on the optical disc 1. As a result, the amount of change in the emission angle of the reflecting portion, which is proportional to the amount by which the movable portion 13 of the actuator is tilted, becomes the same amount of change even when the optical disk 1 reflects. Therefore, the tilt amount in the tangential direction and the radial direction can be detected.
[0061]
Since the two

diffraction patterns

441 and 442 are used, they can be optimized respectively, whereby the light beam can be used efficiently, and a tilt detection light source with a smaller power can be used.
[0062]
Note that even if the tilt detection light source 20 and the photodetector 22 are interchanged, tilt detection is possible, and even if the interchange configuration is used, there is no problem with tilt detection.
[0063]
FIG. 12 is a diagram showing a conceptual configuration diagram of an optical disc apparatus according to the third embodiment of the present invention. This is also the case where the tilt amounts in the tangential direction and the radial direction are detected. Therefore, as shown in FIG. 12, the incident angle of the light beam incident on the reflecting surface 293 of the movable portion 13 of the actuator 3 and the incident angle of the light beam incident on the optical disc 1 are set to be equal. The light beam emitted from the tilt detection light source 20 of the tilt detection unit 400 is reflected by the reflective diffractive element 73 and collimated. The collimated light beam is reflected by the reflecting surface 293 of the movable portion 13 of the actuator 3, is reflected by the optical disc 1, and then enters the diffractive element 73. The diffractive element 73 reflects the light and condenses it on the photodetector 22. The reflection position on the optical disc 1 is reflected at a position (light spot 530) shifted in the tangential direction from the focal position (light spot 50) of the objective lens 9 as shown in FIG. In addition, even with a configuration in which the tilt detection light source 20 and the light detector 22 are interchanged, tilt detection is possible and there is no problem in tilt detection.
[0064]
Then, according to FIG. 12, in particular, compared with FIG. 10, a single diffraction element can be realized, so that the cost can be reduced.
[0065]
Note that even if the tilt detection light source 20 and the photodetector 22 are interchanged, tilt detection is possible, and even if the interchange configuration is used, there is no problem with tilt detection.
[0066]
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an optical disc apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. This is also the case where the tilt amounts in the tangential direction and the radial direction are detected. Therefore, the incident angle of the light beam incident on the reflecting surface 294 of the movable portion 13 of the actuator 3 is equal to the incident angle of the light beam incident on the optical disc 1. The light beam emitted from the tilt detection light source 20 of the tilt detection unit 400 is reflected by the reflective diffractive element 82 and collimated. The collimated light beam is reflected by the reflecting surface 294 of the movable portion 13 of the actuator 3, is reflected by the optical disc 1, and then enters the diffractive element 82. The diffractive element 82 reflects the light and collects it on the photodetector 22. As shown in FIG. 13, the reflection position on the optical disc 1 is reflected at a position (light spot 540) shifted in the tangential direction from the focal position of the objective lens (light spot 50). In addition, even with a configuration in which the tilt detection light source 20 and the light detector 22 are interchanged, tilt detection is possible and there is no problem in tilt detection.
[0067]
Then, according to FIG. 13, in particular, the height of the tilt detection unit can be reduced compared to FIG. 12, and a thinner slim tilt detection unit can be realized.
[0068]
Note that even if the tilt detection light source 20 and the photodetector 22 are interchanged, tilt detection is possible, and even if the interchange configuration is used, there is no problem with tilt detection.
[0069]
FIG. 14 is a conceptual block diagram of an optical disc apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 14 is different from the conventional tilt detection light source 20 and photodetector 22 in that a tilt detection light source and a photodetector integrated element 2022 are used.
[0070]
This is also the case where the tilt amounts in the tangential direction and the radial direction are detected. Therefore, as shown in FIG. 14, the incident angle of the light beam incident on the reflecting surface 295 of the movable portion 13 of the actuator 3 and the incident angle of the light beam incident on the optical disc 1 are set to be equal. The light beam emitted from the tilt detection light source and the photodetector integrated element 2022 of the tilt detection unit 450 is reflected by the reflective diffractive element 735 and collimated. The collimated light beam is reflected by the reflecting surface 295 of the movable portion 13 of the actuator 3, is reflected by the optical disc 1, and then enters the diffractive element 735. The light is reflected by the diffractive element 735 and is condensed on the tilt detection light source / photodetector integrated element 2022. As shown in FIG. 14, the reflection position on the optical disc 1 is reflected at a position (light spot 535) shifted in the tangential direction from the focal position of the objective lens 9 (light spot 50). Further, even when the tilt detection light source and the photodetector integrated element 2022 are used upside down, tilt detection is possible and there is no problem in tilt detection.
[0071]
According to the present invention, since the tilt amount of the optical disk can be accurately detected with a simpler and more accurate tilt sensor and the influence of coma aberration generated by the tilt of the optical disk can be reduced, even if the tilt of the optical disk occurs. A small light beam can be realized with an objective lens. Therefore, stable recording or reproduction can be performed even in an optical disk apparatus having a high density by shortening the wavelength of a high NA objective lens or light source.
[0072]
In the above-described embodiments, the method of tilting the objective lens has been described as a method of compensating the tilt amount of the optical disc. However, the tilt compensation method does not necessarily have to be a method of tilting the objective lens. A method of tilting the whole, a method of tilting the optical disk, a method of compensating the phase of the light beam incident on the objective lens using a liquid crystal element, or the like may be used. In this case, a device or element that is driven for tilt compensation of each method described above may be driven based on a signal that detects the tilt amount.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical disk device of the present invention, there is an effect that the light-emitting element that can be used is not limited without increasing the size of the device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view for explaining a first embodiment of the present invention, and is a view from the top surface of an optical disc.
2 is a diagram for explaining a first embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view from the YY ′ direction of FIG. 1, showing the configuration of the optical head 2; FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining the optical disc apparatus according to the first embodiment of the present invention, showing the positional relationship between the actuator 3 and the tilt detector 4 and the configuration of the tilt detector 4;
FIG. 4 is a diagram for explaining a tilt detection method according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a detector surface of a photodetector according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a detector surface of a photodetector according to the present invention.
FIG. 7 is a view for explaining tilt control according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a modification of the arrangement of the tilt detector 4 in the optical disc apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view for explaining tilt control according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram for explaining an optical disc apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a specific example of a diffractive element used in the optical disc apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram for explaining an optical disc apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram for explaining an optical disc apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram for explaining an optical disk apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Optical disc
2 Optical head
3 Actuator
4, 40, 400, 450 Tilt detector
5 Light source for information recording / playback
6 Collimating lens
7 Beam splitter
8 Launch mirror
9 Objective lens
10 Mirror
11 Detection lens
12 photodetector
13 Moving parts
14 Spindle motor
15 Arithmetic circuit
16 Phase compensation circuit
18 Actuator drive circuit
20 Light source for tilt detection
21, 44, 73, 82, 735 Diffractive element
22 photodetector
23 Arithmetic circuit
29,290,293,294,295 Reflective surface
31 wires
35 Magnetic circuit
36 Fixed part
50 Light spot (by information recording / reproducing light source 5)
100 pit row / mark row
210 Virtual convex lens
220 dividing line
225 Semiconductor position detector
227,228 electrodes
441,442 Diffraction pattern
500, 510, 530, 540 Light spot (by tilt detection light source 20)
2022 Tilt detection light source and photodetector integrated element

Claims

In order to detect the tilt of the optical disk on which information is reproduced from the track by converging and irradiating the light beam from the first light source by moving the actuator having the objective lens in at least the focus direction and the tracking direction A second light source for irradiating the optical disk with a light beam;
Optical means for irradiating the optical disk with the light beam from the second light source;
A light detecting means for detecting reflected light from the optical disk of the light beam irradiated by the optical means,
The second light source, said optical means, said light detecting means, provided in the actuator bottom Rutotomoni,
The optical means has a reflecting means for irradiating the optical disk with a light beam from the second light source,
The incident angle of the light beam from the second light source to the reflecting means is set equal to the incident angle of the light beam from the second light source to the optical disc by the reflecting means. Optical disk device.

It said light detecting means, the optical disk apparatus according to claim 1, characterized in that the four-divided detector.