JP4881589B2 - Displacement / tilt correction device - Google Patents

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Description

本発明は、光ピックアップの光源から照射されたレーザ光の焦点位置の変位及びチルトを同時に検出して、補正することができる変位・チルト補正装置に関する。   The present invention relates to a displacement / tilt correction apparatus that can simultaneously detect and correct the displacement and tilt of the focal position of laser light emitted from a light source of an optical pickup.

従来より、光源及び対物レンズを具備する光ピックアップと、変位センサ及び制御部を具備する変位検出制御装置とを有する変位補正装置として、種々のものが提案されている。そして、これらの変位補正装置は、例えばCD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)等の情報記録媒体の情報記録再生装置に用いられる。すなわち、光ピックアップの光源からレーザ光を情報記録媒体の情報記録面等(以下、「被検出対象物」と言う。)に照射し、対物レンズを通過させてレーザ光を集束させ、被検出対象物で焦点を結び、光スポットを形成して情報の記録又は再生を行なう。   2. Description of the Related Art Conventionally, various types of displacement correction apparatuses having an optical pickup including a light source and an objective lens and a displacement detection control apparatus including a displacement sensor and a control unit have been proposed. These displacement correction apparatuses are used for information recording / reproducing apparatuses for information recording media such as CD (Compact Disc) and DVD (Digital Versatile Disc). That is, the laser beam is irradiated from the light source of the optical pickup onto an information recording surface or the like (hereinafter referred to as “target object”) of the information recording medium, passes through the objective lens, and converges the laser beam to detect the target object. The object is focused, and a light spot is formed to record or reproduce information.

この際、光スポットの位置(光スポットの光源から照射されたレーザ光の焦点位置)がずれて変位すると、情報の正確な記録再生を行なうことができなくなる。   At this time, if the position of the light spot (the focal position of the laser light emitted from the light source of the light spot) is displaced and displaced, accurate information recording / reproduction cannot be performed.

これを防止するために、変位補正装置には変位検出制御装置が設けられている。この変位検出制御装置は、変位センサと制御部とを有しており、変位センサの結果に基づいて制御部より得られた信号を光ピックアップに出力する装置である。すなわち、変位センサにより変位を検出し、この検出結果の信号を制御部に送り、正確な位置に光スポットが形成されるように、変位を補正するための信号を制御部で作成し、光ピックアップに出力する装置である。   In order to prevent this, the displacement correction device is provided with a displacement detection control device. This displacement detection control device has a displacement sensor and a control unit, and outputs a signal obtained from the control unit to the optical pickup based on the result of the displacement sensor. That is, the displacement is detected by a displacement sensor, a signal of the detection result is sent to the control unit, and a signal for correcting the displacement is created by the control unit so that a light spot is formed at an accurate position. It is the device which outputs to.

このような光ピックアップと変位検出制御装置とを有する変位補正置として、従来より、例えば特許文献1に示されるように、変位検出制御装置の制御部によって作成された信号を光ピックアップの光源に出力し、光源の傾きを調整することにより、レーザ光の光軸の傾きを調整し、変位の補正を行なうものが提案されている。   As a displacement correction device having such an optical pickup and a displacement detection control device, conventionally, for example, as disclosed in Patent Document 1, a signal generated by a control unit of the displacement detection control device is output to the light source of the optical pickup. However, there has been proposed a technique that adjusts the tilt of the light source to adjust the tilt of the optical axis of the laser beam and correct the displacement.

しかし、このような変位補正装置は、あらかじめ変位検出制御装置の制御部に光軸の初期値を設定し、この設定値と変位センサにより得られた結果に基づいて、変位を補正するための信号を作成し、光ピックアップの光源に出力して変位を補正するものであったため、微小な変位を検出することができなかった。また、光ピックアップの光源自体が重いため、応答速度が遅く、高速で変位を補正することができないという問題もあった。   However, such a displacement correction device sets an initial value of the optical axis in the controller of the displacement detection control device in advance, and a signal for correcting the displacement based on the set value and the result obtained by the displacement sensor. Was produced and output to the light source of the optical pickup to correct the displacement, so that a minute displacement could not be detected. In addition, since the light source itself of the optical pickup is heavy, there is a problem that the response speed is slow and the displacement cannot be corrected at high speed.

そこで、例えば特許文献2に示され、図4に示すように、光ピックアップ20aを、少なくとも光源21aと、対物レンズ22aと、対物レンズ22aを支持して制御するアクチュエータ23aとにより構成し、変位検出制御装置30aの変位センサ31aによって検出した信号を制御部32aに送り、制御部32aによって作成された信号を光ピックアップ20aのアクチュエータ23aに出力し、アクチュエータ23aを制御することにより変位の補正を行なう変位補正装置10aが提案されている。   Therefore, for example, as shown in Patent Document 2 and as shown in FIG. 4, the optical pickup 20a includes at least a light source 21a, an objective lens 22a, and an actuator 23a that supports and controls the objective lens 22a to detect displacement. Displacement for correcting displacement by sending a signal detected by the displacement sensor 31a of the control device 30a to the control unit 32a, outputting the signal generated by the control unit 32a to the actuator 23a of the optical pickup 20a, and controlling the actuator 23a. A correction device 10a has been proposed.

すなわち、この変位補正装置10aは、光ピックアップ20aの光源21aから照射され、対物レンズ22aを通過して集束して形成された光スポット11aの位置を、変位検出制御装置30aの変位センサ31aで検出し、この結果を制御部32aに送り、制御部32aで変位を補正するための信号を作成して、光ピックアップ20aのアクチュエータ23aに出力し、アクチュエータ23aを制御して対物レンズ22aの傾きを調整することにより焦点位置を調整し、変位を補正するものである。   That is, the displacement correction device 10a detects the position of the light spot 11a that is irradiated from the light source 21a of the optical pickup 20a, passes through the objective lens 22a, and is converged, by the displacement sensor 31a of the displacement detection control device 30a. Then, this result is sent to the control unit 32a, a signal for correcting the displacement is generated by the control unit 32a, and the signal is output to the actuator 23a of the optical pickup 20a. The actuator 23a is controlled to adjust the inclination of the objective lens 22a. Thus, the focal position is adjusted and the displacement is corrected.

また、従来より、例えば特許文献3に示されるように、光源及び対物レンズを具備する光ピックアップと、チルトセンサ、発光素子、及び制御部を具備するチルト検出制御装置とを有するチルト補正装置も種々のものが提案され、上述した変位補正装置と同様に、情報記録再生装置等に用いられている。すなわち、上記変位補正装置と同様に、光ピックアップの光源からレーザ光を情報記録媒体の情報記録面(以下、「被検出対象物」と言う。)に照射し、対物レンズを通過させてレーザ光を集束させ、被検出対象物で光スポットを形成して情報の記録又は再生を行なう。   Conventionally, as shown in Patent Document 3, for example, there are various tilt correction apparatuses including an optical pickup including a light source and an objective lens, and a tilt detection control apparatus including a tilt sensor, a light emitting element, and a control unit. Are proposed and used in an information recording / reproducing apparatus or the like in the same manner as the displacement correction apparatus described above. That is, similarly to the displacement correction apparatus, a laser beam is irradiated from the light source of the optical pickup onto the information recording surface (hereinafter referred to as “target object”) of the information recording medium, and the laser beam passes through the objective lens. The information is recorded and reproduced by forming a light spot on the object to be detected.

この際、レーザ光の光軸と被検出対象物とが垂直に交差せずチルトが発生すると、情報の正確な記録再生を行なうことができなくなる。   At this time, if the optical axis of the laser beam and the object to be detected do not intersect perpendicularly and tilt occurs, accurate information recording / reproduction cannot be performed.

これを防止するために、チルト補正装置にはチルト検出制御装置が設けられている。このチルト検出制御装置は、チルトセンサと、発光素子と、制御部とを有しており、チルトセンサの結果に基づいて制御部より得られた信号を光ピックアップに出力する装置である。   In order to prevent this, the tilt correction control device is provided with a tilt detection control device. This tilt detection control device has a tilt sensor, a light emitting element, and a control unit, and outputs a signal obtained from the control unit to the optical pickup based on the result of the tilt sensor.

すなわち、チルト補正装置10bは、図5に示すように、発光素子34bから照射されたレーザ光が被検出対象物に到達して反射し、この反射光が受光素子の受光面に集光されて反射光スポットを形成し、この反射光スポットをチルトセンサ32bで検出することにより、チルトを検出する。次に、この検出結果の信号を制御部に送り、レーザ光の光軸と被検出対象物とが垂直に交差するように(チルトがゼロになるように)、チルトを補正するための信号を制御部で作成し、光ピックアップに出力してチルトを補正する装置である。   That is, as shown in FIG. 5, the tilt correction device 10b reflects the laser beam irradiated from the light emitting element 34b reaching the object to be detected and reflecting it, and the reflected light is condensed on the light receiving surface of the light receiving element. Tilt is detected by forming a reflected light spot and detecting the reflected light spot with the tilt sensor 32b. Next, this detection result signal is sent to the control unit, and a signal for correcting the tilt is set so that the optical axis of the laser beam and the object to be detected intersect perpendicularly (so that the tilt becomes zero). It is a device that is created by the control unit and output to the optical pickup to correct the tilt.

しかし、このような変位補正装置10aやチルト補正装置10bは、高速で変位やチルトを補正することはできるようになった。しかし、近年、情報記録媒体の記録密度が増大しているため、より微小な変位又はチルトを同時に検出して、高精度で補正することが要求されている
実開昭60−127630号公報 特開平11−144280号公報 特開平10−74331号公報
However, such a displacement correction device 10a and tilt correction device 10b can correct displacement and tilt at high speed. However, in recent years, since the recording density of information recording media has increased, it is required to detect more minute displacements or tilts at the same time and correct them with high accuracy.
Japanese Utility Model Publication No. 60-127630 JP-A-11-144280 Japanese Patent Laid-Open No. 10-74331

本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、変位及びチルトを同時に検出し、高精度で変位及びチルトを補正することができる変位・チルト補正装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a displacement / tilt correction device capable of detecting displacement and tilt simultaneously and correcting the displacement and tilt with high accuracy. Is to provide.

本発明の上記目的は、光源と、周縁部を平面状に形成して球面部及び平面部が設けられた対物レンズと、該対物レンズを支持するアクチュエータとから少なくとも成る光ピックアップ、及び、前記光源から照射され、前記対物レンズの前記球面部を通過させて集束させたレーザ光の焦点位置の変位を検出する変位センサと、発光素子から照射されるレーザ光を前記対物レンズの前記平面部で反射させ、この反射光を受光して、前記光ピックアップの前記光源から照射されたレーザ光の光軸と被測定対象物との相対的な傾きであるチルトを検出するチルトセンサと、前記変位センサと前記チルトセンサとにより同時に得られた前記変位及び前記チルトの信号を最適化し、この最適化された信号を前記光ピックアップの前記アクチュエータに出力する制御部とから少なくとも成る変位・チルト検出制御装置を少なくとも具備し、前記制御部から出力された最適化された信号に基づいて、前記アクチュエータを制御し、前記対物レンズの傾きを調整して、前記焦点位置の変位及び前記チルトを同時に補正することを特徴とする変位・チルト補正装置を提供することによって達成される。 The above object of the present invention is to provide an optical pickup comprising at least a light source, an objective lens having a peripheral surface formed in a planar shape and provided with a spherical surface and a flat surface, and an actuator for supporting the objective lens, and the light source. A displacement sensor for detecting a displacement of a focal position of the laser beam irradiated and focused through the spherical portion of the objective lens, and the laser beam emitted from the light emitting element is reflected by the plane portion of the objective lens A tilt sensor that receives the reflected light and detects a tilt that is a relative tilt between the optical axis of the laser light emitted from the light source of the optical pickup and the object to be measured; and the displacement sensor; wherein optimizing the displacement and the tilt of the signals obtained simultaneously by a tilt sensor, it outputs the optimized signal to the actuator of the optical pickup And at least a displacement / tilt detection control device comprising a control unit, and based on the optimized signal output from the control unit, the actuator is controlled to adjust the tilt of the objective lens, This is achieved by providing a displacement / tilt correction device that simultaneously corrects the displacement of the focal position and the tilt.

また、本発明の上記目的は、前記変位センサは、xy座標を検出するセンサと、xz座標を検出するセンサとを具備していることを特徴とする変位・チルト補正装置を提供することによって、効果的に達成される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a displacement / tilt correction device characterized in that the displacement sensor comprises a sensor for detecting xy coordinates and a sensor for detecting xz coordinates. Effectively achieved.

本発明に係る変位・チルト補正装置によれば、光ピックアップの対物レンズに球面部と平面部とを設け、変位・チルト検出制御装置の変位センサで、光ピックアップの光源から照射され、対物レンズの球面部を通過して集束したレーザ光の焦点位置の変位を検出し、また、チルトセンサで、発光素子から照射されたレーザ光を、対物レンズの平面部で反射させて、この反射光を受光することによりチルトを検出し、これらの変位センサ及びチルトセンサにより得られた2つの信号を制御部で最適化し、この最適化された信号を光ピックアップに出力してアクチュエータを制御し、対物レンズの傾きを調整することにより、変位及びチルトを補正することができるので、小型であっても、補正精度を向上させることができる。   According to the displacement / tilt correction device according to the present invention, the objective lens of the optical pickup is provided with the spherical surface portion and the flat surface portion, and is irradiated from the light source of the optical pickup by the displacement sensor of the displacement / tilt detection control device. The displacement of the focal position of the laser beam focused through the spherical surface is detected, and the tilted sensor reflects the laser beam emitted from the light emitting element on the flat surface of the objective lens and receives this reflected light. The tilt is detected, the two signals obtained by the displacement sensor and the tilt sensor are optimized by the control unit, the optimized signal is output to the optical pickup, the actuator is controlled, and the objective lens By adjusting the tilt, the displacement and tilt can be corrected, so that the correction accuracy can be improved even with a small size.

以下、本発明に係る変位・チルト補正装置について、図面を参酌しながら詳細に説明する。なお、本発明に係る変位・チルト補正装置は以下の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲において、その構成を適宜に変更することができることはいうまでもない。   Hereinafter, a displacement / tilt correction apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the displacement / tilt correction apparatus according to the present invention is not limited to the following embodiments, and it is needless to say that the configuration can be changed as appropriate without departing from the scope of the claims.

本発明に係る変位・チルト補正装置(以下、「本変位・チルト補正装置」と言う。)10は、光ピックアップ20と、変位・チルト検出制御装置30とを少なくとも具備することにより構成されており、例えば、CD、MD(Mini Disc)、DVD等の情報記録媒体に情報を記録し、又は記録された情報を再生する情報記録再生装置に用いられる。   A displacement / tilt correction device (hereinafter referred to as “the present displacement / tilt correction device”) 10 according to the present invention is configured by including at least an optical pickup 20 and a displacement / tilt detection control device 30. For example, it is used in an information recording / reproducing apparatus that records information on an information recording medium such as a CD, an MD (Mini Disc), a DVD, or reproduces the recorded information.

光ピックアップ20は、被検出対象物である情報記録媒体からの情報を正確に読み出したり、情報記録媒体に情報を記録するもので、本実施形態では、図1に示すように、光源21と、対物レンズ22と、アクチュエータ23と、回折格子24と、偏光板25と、偏光ビームスプリッタ26と、立ち上げミラー27と、コリメータレンズ28と、1/4波長板29とにより構成されている。   The optical pickup 20 accurately reads information from an information recording medium that is an object to be detected or records information on the information recording medium. In the present embodiment, as shown in FIG. The objective lens 22, the actuator 23, the diffraction grating 24, the polarizing plate 25, the polarizing beam splitter 26, the rising mirror 27, the collimator lens 28, and the quarter wavelength plate 29 are configured.

光源21は、被測定対象物に照射するレーザ光を発するものであり、例えばレーザダイオード(LD)、LED等の公知の種々のものを用いることができる。   The light source 21 emits laser light that irradiates an object to be measured. For example, various known light sources such as a laser diode (LD) and an LED can be used.

本発明に使用される対物レンズ22は、図2に対物レンズ22の概略断面図で示すように、対物レンズ22の周縁部を平面状に形成して、対物レンズ22に球面部221と平面部222とを設けている。すなわち、対物レンズ22の中央部を球面状に形成して球面部221を設け、また周縁部を平面状に形成して平面部222を設けている。   As shown in the schematic sectional view of the objective lens 22 in FIG. 2, the objective lens 22 used in the present invention is formed so that the peripheral edge of the objective lens 22 is planar, and the objective lens 22 has a spherical portion 221 and a planar portion. 222. That is, the central portion of the objective lens 22 is formed in a spherical shape to provide a spherical portion 221, and the peripheral portion is formed in a flat shape to provide a flat portion 222.

アクチュエータ23は、対物レンズ22を支持し、変位・チルト検出制御装置30より出力された信号に基づいて対物レンズ22の傾きを調整するもので、図1に示すように、例えば永久磁石231とコイル232(例えばフォーカスコイル、トラッキングコイル等)とにより構成され、電流の供給量に比例して対物レンズ22の傾きを調整するもの等、公知の種々のものを用いることができる。   The actuator 23 supports the objective lens 22 and adjusts the tilt of the objective lens 22 based on a signal output from the displacement / tilt detection control device 30. As shown in FIG. 1, for example, a permanent magnet 231 and a coil are used. 232 (for example, a focus coil, a tracking coil, etc.), and various known ones such as one that adjusts the inclination of the objective lens 22 in proportion to the amount of current supplied can be used.

また、回折格子24は、光源21から照射されたレーザ光を回折させてスペクトルを得るためのものであるが、光源21として単波長であるものを用いれば省略することができる。また、偏光板25はレーザ光を直線光に変換するものであり、偏光ビームスプリッタ26は、レーザ光を偏光成分により分離するものであり、本実施形態ではプリズムタイプを用いているが、この他、平板タイプ等の種々のものを用いても良い。立ち上げミラー27は、光源21から照射されるレーザ光の光路を変更するものであるが、本変位・チルト補正装置10の構成により省略したり、あるいは複数枚設けても良い。コリメータレンズ28は光源21から照射されレーザ光を平行光に変換するためのものである。さらにまた、1/4波長板29は光源21から照射されたレーザ光を円偏光にするためのものであるが、本変位・チルト補正装置10の目的や構成によって1/2波長板等に変更する、あるいは1/4波長板を省略することもできる。   The diffraction grating 24 is for diffracting the laser light emitted from the light source 21 to obtain a spectrum, but can be omitted if a light source 21 having a single wavelength is used. The polarizing plate 25 converts laser light into linear light, and the polarization beam splitter 26 separates laser light by polarization components. In this embodiment, a prism type is used. Various types such as a flat plate type may be used. The rising mirror 27 changes the optical path of the laser light emitted from the light source 21, but may be omitted depending on the configuration of the displacement / tilt correction apparatus 10 or may be provided in plural. The collimator lens 28 is for irradiating from the light source 21 and converting laser light into parallel light. Further, the ¼ wavelength plate 29 is for making the laser light emitted from the light source 21 circularly polarized, but is changed to a ½ wavelength plate or the like depending on the purpose and configuration of the displacement / tilt correction device 10. Alternatively, the quarter wave plate can be omitted.

さらにこの他、本変位・チルト補正装置10の目的等に応じてシリンドリカルレンズ等、公知の種々の部材を設けることもできる。   In addition, various known members such as a cylindrical lens can be provided in accordance with the purpose of the displacement / tilt correction device 10.

この光ピックアップ20は、まず、光源21からレーザ光を出射し、このレーザ光を回折格子24、偏光板25、偏光ビームスプリッタ26に順に入射させる。次に、偏光ビームスプリッタ26を出射したレーザ光を、立ち上げミラー27で反射させて光路を変更した後、コリメータレンズ28にレーザ光を入射させて平行光に変換する。その後、平行光に変換されたレーザ光を、対物レンズ22の球面部221に入射して集束させて焦点を結ばせ、光スポット11を形成する。   First, the optical pickup 20 emits laser light from a light source 21 and makes the laser light enter a diffraction grating 24, a polarizing plate 25, and a polarizing beam splitter 26 in order. Next, after the laser beam emitted from the polarization beam splitter 26 is reflected by the rising mirror 27 to change the optical path, the laser beam is incident on the collimator lens 28 and converted into parallel light. Thereafter, the laser beam converted into the parallel beam is incident on the spherical surface portion 221 of the objective lens 22 and is focused and focused to form the light spot 11.

変位・チルト検出制御装置30は、変位及びチルトを検出し、光ピックアップ20のアクチュエータ23に変位及びチルトを補正するための信号を出力する装置であり、図1に示すように、変位センサ31と、チルトセンサ32と、制御部33とを少なくとも具備して構成されている。   The displacement / tilt detection control device 30 is a device that detects displacement and tilt and outputs a signal for correcting displacement and tilt to the actuator 23 of the optical pickup 20, and as shown in FIG. The tilt sensor 32 and the control unit 33 are provided at least.

変位センサ31は、光ピックアップ20の光源21から照射され、対物レンズ22の球面部221を通過して集束したレーザ光の焦点の位置、すなわち光スポット11の位置を検出して、光スポット11の位置の変位(以下、単に「変位」と言う。)を検出するもので、図3に示すように、光スポット11のxy座標を検出する変位センサ311Aと、光スポット11のxz座標を検出する変位センサ311Bとにより構成されている。なお、このような変位センサ31としては、例えばCCD(Charge Coupled Devices)カメラ等の公知の種々のものを用いることができる。   The displacement sensor 31 detects the position of the focal point of the laser beam irradiated from the light source 21 of the optical pickup 20 and focused after passing through the spherical surface portion 221 of the objective lens 22, that is, the position of the light spot 11. A displacement of the position (hereinafter simply referred to as “displacement”) is detected. As shown in FIG. 3, a displacement sensor 311A for detecting the xy coordinate of the light spot 11 and the xz coordinate of the light spot 11 are detected. It is comprised by the displacement sensor 311B. In addition, as such a displacement sensor 31, various well-known things, such as a CCD (Charge Coupled Devices) camera, can be used, for example.

また、これらの変位センサ311は可動式としたので、光ピックアップ20の光源21が回折格子24を通過することにより分解された例えば780nm,650nm,410nmの各ビームの各光スポット11のxy座標を変位センサ311Aにより、また、xz座標を変位センサ311Bにより検出することができる。すなわち、上記3波長の各光スポット11のxy座標、及びxz座標を6つのセンサを設けることなく、変位センサ311A,311Bの2つで検出することができる。従って、本変位・チルト補正装置10は、わずかな変位であっても検出して補正することができ、また低コストで製造することができる。   In addition, since these displacement sensors 311 are movable, the xy coordinates of each light spot 11 of each beam of, for example, 780 nm, 650 nm, and 410 nm decomposed when the light source 21 of the optical pickup 20 passes through the diffraction grating 24 are used. The xz coordinate can be detected by the displacement sensor 311A and the displacement sensor 311B. That is, it is possible to detect the xy coordinates and the xz coordinates of each of the three-wavelength light spots 11 with two of the displacement sensors 311A and 311B without providing six sensors. Therefore, the displacement / tilt correction apparatus 10 can detect and correct even a slight displacement, and can be manufactured at low cost.

チルトセンサ32は、図1に示すように光ピックアップ20の対物レンズ22の上方に設けられた発光素子34から照射されるレーザ光を、対物レンズ22の平面部222で反射させ、この反射光を受光することによりチルトを検出するセンサである。   As shown in FIG. 1, the tilt sensor 32 reflects the laser light emitted from the light emitting element 34 provided above the objective lens 22 of the optical pickup 20 by the plane portion 222 of the objective lens 22, and this reflected light. It is a sensor that detects tilt by receiving light.

すなわち、変位・チルト検出制御装置30の発光素子34から照射されたレーザ光が、光ピックアップ20の対物レンズ22の平面部222に到達して反射し、この反射光を受光素子の受光面に集光して反射光スポットを形成し、この反射光スポットをチルトセンサ32で検出することにより、光ピックアップ20の光源21から照射されるレーザ光の光軸と、被測定対象物との相対的な傾きであるチルトを検出することができる。   That is, the laser light emitted from the light emitting element 34 of the displacement / tilt detection control device 30 reaches the flat portion 222 of the objective lens 22 of the optical pickup 20 and is reflected, and this reflected light is collected on the light receiving surface of the light receiving element. The reflected light spot is formed by light, and the reflected light spot is detected by the tilt sensor 32, whereby the optical axis of the laser light emitted from the light source 21 of the optical pickup 20 and the object to be measured are relative to each other. Tilt, which is a tilt, can be detected.

このようなチルトセンサには、例えば半導体位置検出装置(PSD)等を用いることができ、また、発光素子34には、例えばLED,LD等の公知の種々の光源を用いることができる。   For such a tilt sensor, for example, a semiconductor position detector (PSD) or the like can be used, and for the light emitting element 34, for example, various known light sources such as LEDs or LDs can be used.

なお、本実施形態では、発光素子34は、対物レンズ22の上方に配設されているが、対物レンズ22の平面部222に向けてレーザ光を照射し、平面部222で反射させるように配設すれば、対物レンズ22の下方に設けても良い。また、発光素子34は、対物レンズ22の右側に配設される場合に限らず、左側に配設しても良い。   In the present embodiment, the light emitting element 34 is disposed above the objective lens 22, but is arranged so as to irradiate the laser beam toward the flat surface portion 222 of the objective lens 22 and reflect it by the flat surface portion 222. If provided, it may be provided below the objective lens 22. Further, the light emitting element 34 is not limited to being disposed on the right side of the objective lens 22 and may be disposed on the left side.

変位・チルト補正装置30では、変位センサ31及びチルトセンサ32により得られたそれぞれの信号が、制御部33に送信されて最適化され、光ピックアップ20の対物レンズ22に出力される。すなわち、変位センサ31及びチルトセンサ32により検出されたそれぞれの結果に基づくそれぞれの信号が制御部33に送られ、変位がなくなり、かつチルトがゼロに近づくように信号を最適化し、すなわち正確な位置に光スポット11を形成するように補正する信号であって、かつ、光ピックアップ20の光源21から照射されて対物レンズ22の球面部221を通過し集束したレーザ光の光軸が被測定対象物に対してほぼ垂直となる信号を制御部33で作成する。この制御部33で最適化された信号を、光ピックアップ20のアクチュエータ23に出力する。   In the displacement / tilt correction device 30, the signals obtained by the displacement sensor 31 and the tilt sensor 32 are transmitted to the control unit 33 to be optimized and output to the objective lens 22 of the optical pickup 20. That is, the respective signals based on the respective results detected by the displacement sensor 31 and the tilt sensor 32 are sent to the control unit 33, and the signals are optimized so that the displacement disappears and the tilt approaches zero, that is, the accurate position The optical axis of the laser beam is a signal to be corrected so as to form a light spot 11, and is irradiated from the light source 21 of the optical pickup 20, passes through the spherical surface portion 221 of the objective lens 22, and is focused. The control unit 33 generates a signal that is substantially perpendicular to. The signal optimized by the control unit 33 is output to the actuator 23 of the optical pickup 20.

このように、本変位・チルト補正装置10は、変位・チルト検出制御装置30で検出され、最適され、光ピックアップ20のアクチュエータ23に出力された信号に基づいて、アクチュエータ23を制御して、対物レンズ22の傾きを調整することにより、変位及びチルトを補正する。従って、本変位・チルト補正装置は、変位及びチルトを同時に検出し、補正することができるので、補正精度を向上させることができる。   As described above, the displacement / tilt correction device 10 is controlled by the displacement / tilt detection control device 30, optimized, and controlled by the actuator 23 based on the signal output to the actuator 23 of the optical pickup 20. By adjusting the tilt of the lens 22, displacement and tilt are corrected. Accordingly, since the displacement / tilt correction apparatus can detect and correct the displacement and tilt at the same time, the correction accuracy can be improved.

また、変位センサ31を、光スポット11のxy座標を検出する変位センサ311Aと、xz座標を検出する変位センサ311Bとで構成することにより、微小な変位であっても検出することができるので、本変位・チルト補正装置10の補正精度をより向上させることができる。   In addition, since the displacement sensor 31 includes the displacement sensor 311A that detects the xy coordinates of the light spot 11 and the displacement sensor 311B that detects the xz coordinates, even a minute displacement can be detected. The correction accuracy of the displacement / tilt correction device 10 can be further improved.

また、光ピックアップ20の対物レンズ22に球面部221と平面部222とを設けたので、本変位・チルト補正装置10を小型にすることができ、今まで組み込むことができなかった場所に設置することができる。   In addition, since the objective lens 22 of the optical pickup 20 is provided with the spherical surface portion 221 and the flat surface portion 222, the displacement / tilt correction device 10 can be reduced in size and installed in a place where it could not be incorporated so far. be able to.

本発明に係る変位・チルト補正装置は、上述したようなCD、DVD等の光ディスクの情報再生記録装置に用いる場合に限らず、この他、例えばミラーやレンズ、プリズム等の光学部品の取り付け検査、CDTモニタ、LCDモニタ等の公知の種々の小型画像処理装置等に接続して用いることができる。   The displacement / tilt correction device according to the present invention is not limited to use in an information reproducing / recording device for an optical disc such as a CD and a DVD as described above. In addition, for example, a mounting inspection of optical components such as a mirror, a lens, and a prism, It can be used by connecting to various known small image processing apparatuses such as a CDT monitor and an LCD monitor.

本発明に係る変位・チルト補正装置の概略図である。1 is a schematic view of a displacement / tilt correction apparatus according to the present invention. 本発明で用いられる対物レンズの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the objective lens used by this invention. 本発明に係る変位・チルト検出制御装置の変位センサの概略配置図である。FIG. 3 is a schematic layout diagram of a displacement sensor of the displacement / tilt detection control apparatus according to the present invention. 従来の変位補正装置の概略図である。It is the schematic of the conventional displacement correction apparatus. 従来のチルト補正装置の該概略図である。It is this schematic of the conventional tilt correction apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10 変位・チルト補正装置
10a 変位補正装置
10b チルト補正装置
11,11a 光スポット
20,20a 光ピックアップ
21,21a 光源
22,22a 対物レンズ
221 球面部
222 平面部
23,23a アクチュエータ
231 永久磁石
232 コイル
24 回折格子
25 偏光板
26 偏光ビームスプリッタ
27 立ち上げミラー
28 コリメータレンズ
29 1/4波長板
30 変位・チルト検出制御装置
30a 変位検出制御装置
31,31a 変位センサ
311A xy座標を検出する変位センサ
311B xz座標を検出する変位センサ
32,32b チルトセンサ
33,33a 制御部
34,34b 発光素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Displacement / tilt correction apparatus 10a Displacement correction apparatus 10b Tilt correction apparatus 11, 11a Optical spot 20, 20a Optical pickup 21, 21a Light source 22, 22a Objective lens 221 Spherical surface part 222 Planar part 23, 23a Actuator 231 Permanent magnet 232 Coil 24 Diffraction Grating 25 Polarizing plate 26 Polarizing beam splitter 27 Rising mirror 28 Collimator lens 29 1/4 wavelength plate 30 Displacement / tilt detection control device 30a Displacement detection control device 31, 31a Displacement sensor 311A Displacement sensor 311B for detecting xy coordinates Detecting displacement sensors 32, 32b Tilt sensors 33, 33a Control units 34, 34b Light emitting element

Claims (2)

光源と、周縁部を平面状に形成して球面部及び平面部が設けられた対物レンズと、該対物レンズを支持するアクチュエータとから少なくとも成る光ピックアップ、及び、
前記光源から照射され、前記対物レンズの前記球面部を通過させて集束させたレーザ光の焦点位置の変位を検出する変位センサと、発光素子から照射されるレーザ光を前記対物レンズの前記平面部で反射させ、この反射光を受光して、前記光ピックアップの前記光源から照射されたレーザ光の光軸と被測定対象物との相対的な傾きであるチルトを検出するチルトセンサと、前記変位センサと前記チルトセンサとにより同時に得られた前記変位及び前記チルトの信号を最適化し、この最適化された信号を前記光ピックアップの前記アクチュエータに出力する制御部とから少なくとも成る変位・チルト検出制御装置を少なくとも具備し、
前記制御部から出力された最適化された信号に基づいて、前記アクチュエータを制御し、前記対物レンズの傾きを調整して、前記焦点位置の変位及び前記チルトを同時に補正することを特徴とする変位・チルト補正装置。
An optical pickup comprising at least a light source, an objective lens having a peripheral portion formed in a planar shape and provided with a spherical portion and a flat portion, and an actuator that supports the objective lens; and
A displacement sensor for detecting a displacement of a focal position of laser light irradiated from the light source and focused through the spherical surface portion of the objective lens, and a laser beam emitted from a light emitting element for the flat portion of the objective lens A tilt sensor that receives the reflected light and detects a tilt that is a relative tilt between the optical axis of the laser light emitted from the light source of the optical pickup and the measurement target; and the displacement A displacement / tilt detection control device comprising at least a control unit that optimizes the displacement and tilt signals obtained simultaneously by the sensor and the tilt sensor and outputs the optimized signals to the actuator of the optical pickup. Comprising at least
Based on the optimized signal output from the control unit, the actuator is controlled to adjust the tilt of the objective lens to simultaneously correct the displacement of the focal position and the tilt. -Tilt correction device.
前記変位センサは、xy座標を検出するセンサと、xz座標を検出するセンサとを具備していることを特徴とする請求項1に記載の変位・チルト補正装置。   The displacement / tilt correction apparatus according to claim 1, wherein the displacement sensor includes a sensor that detects an xy coordinate and a sensor that detects an xz coordinate.
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