WO2006006296A1 - 光ピックアップ装置および光ディスク装置 - Google Patents

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WO2006006296A1
WO2006006296A1 PCT/JP2005/008591 JP2005008591W WO2006006296A1 WO 2006006296 A1 WO2006006296 A1 WO 2006006296A1 JP 2005008591 W JP2005008591 W JP 2005008591W WO 2006006296 A1 WO2006006296 A1 WO 2006006296A1
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light
pickup device
optical pickup
recording
lens holder
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Hidetoshi Kabasawa
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Teac Corporation
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Publication date
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    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
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    • G—PHYSICS
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    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/095—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
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    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1374—Objective lenses

Definitions

  • the present invention relates to an optical pickup device that records and reproduces information by irradiating an optical disc with a recording and reproducing laser beam from a light source by tilting and horizontally driving a lens holder that holds an objective lens.
  • An optical pickup apparatus records and reproduces information by irradiating a recording surface of an optical disc with a recording and reproducing laser beam.
  • the objective lens is attached with high accuracy in the manufacturing stage.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-57585 discloses an objective lens tilt monitor device that can adjust the mounting tilt of the objective lens with high accuracy. This irradiates light around the objective lens, and detects the light intensity of the reflected light and the return position force of the objective lens. According to this, the objective lens can be attached with high accuracy.
  • the objective lens and the optical disk may not be parallel due to warpage of the optical disk itself. Therefore, test irradiation is performed on the recorded area of the optical disc while changing the tilt angle of the objective lens, and the tilt angle of the objective lens when the reproduction quality exceeding the reference value is obtained is acquired and stored as the reference tilt angle. Tilt correction that corrects the tilt angle of the objective lens based on the reference tilt angle is employed. According to this, even if the optical disk is warped, the objective lens and the optical disk can be kept parallel, and the reliability of information recording and reproduction can be improved.
  • this reference tilt angle has been stored as an applied voltage value of a driving device that drives the objective lens to tilt.
  • the driving device is two electromagnetic coils that apply vertical thrust to the left and right sides of the objective lens.
  • the tilt angle was different even at the same voltage value. In other words, the correspondence between the applied voltage value and the tilt angle may not match. For this reason, there is a problem that even if the stored voltage value is applied, the objective lens does not become the reference inclination angle, and the recording / reproducing accuracy is lowered.
  • an object of the present invention is to provide an optical pickup device that can further improve the recording / reproducing accuracy.
  • the optical pickup device of the present invention records and reproduces information by irradiating a recording / reproducing laser beam from a light source onto an optical disc by tilting and horizontally driving a lens holder that holds an objective lens.
  • a reflector that is provided in the lens holder and reflects a part of the recording / reproducing laser beam guided from the light source to the lens holder, and a reflected reflected light for detection that is the recording / reproducing laser beam reflected by the reflector.
  • a light detection means fixedly arranged at a position where the amount of received light changes according to the inclination angle of the lens holder, and an inclination angle acquisition means for acquiring the inclination angle of the objective lens from the received light amount detected by the light detection means. It is characterized by having.
  • the tilt angle acquisition means obtains the tilt angle by removing the change in the received light amount of the photodetector caused by the horizontal driving of the lens holder from the received light amount detected by the light detection means.
  • the recording / reproducing laser beam has a known non-uniform light intensity distribution
  • the tilt angle acquisition means is configured to detect the inclination of the lens holder from the change in the light intensity of the entire reflected reflected light for detection caused by horizontal driving. A change in the amount of light received by the photodetector due to horizontal driving is acquired.
  • the recording / reproducing laser beam is larger than the aperture of the objective lens and is set to a beam diameter
  • the reflector is positioned to reflect the recording / reproducing laser beam that is not incident on the objective lens.
  • the lens holder has an aperture limiting portion that limits the beam diameter of the recording / reproducing laser beam incident on the objective lens, and the reflector is provided in the aperture limiting portion.
  • the optical path of the signal light that is the recording / reproducing laser light reflected by the optical disc is the same direction as the optical path of the reflected light for detection, and the reflector is Provided at an angle, the reflected reflected light is guided slightly away from the signal light to the photodetector.
  • the signal light polarizing means for polarizing the signal light at a different polarization angle from the incident light the reflected light polarizing means for polarizing the detection reflected light at the same angle as the signal light, and the polarization angle
  • a polarization beam splitter that separates the optical path directions of the incident light, the signal light, and the reflected light for detection.
  • a plurality of reflection surfaces of the reflector are formed in a stepped shape.
  • Another optical disc apparatus is an optical disc apparatus that records and reproduces information by irradiating an optical disc with a recording / reproducing laser beam by an optical pickup device, and includes any of the optical pickup devices described above.
  • Storage means for storing the tilt angle of the lens holder when a reproduction quality satisfying a predetermined standard is obtained in test irradiation on the optical disc as a reference tilt angle, a reference tilt angle stored in the storage means, and a current lens holder
  • a control means for driving and controlling the lens holder to be the reference inclination angle based on the deviation of the inclination angle of the optical pickup device.
  • the reference inclination angle and the current inclination angle of the lens holder are determined by the optical pickup device.
  • the predetermined standard includes a standard that the value of a parameter indicating reproduction quality such as a jitter single value or an error rate is “predetermined standard value or more” and a standard that is “best”.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a diagram showing the basic principle of the present invention, and is a diagram showing the light intensity detected by the detector when the lens holder is tilted.
  • FIG. 2B is a diagram showing the basic principle of the present invention, and is a diagram showing the light intensity detected by the detector when the lens holder is tilted.
  • FIG. 2C is a diagram showing the basic principle of the present invention, and is a diagram showing the light intensity detected by the detector when the lens holder is tilted.
  • FIG. 3A is a diagram showing a basic principle of the present invention, and is a diagram showing light intensity detected by a detector when the lens holder is driven horizontally.
  • FIG. 3B is a diagram showing the basic principle of the present invention, and is a diagram showing the light intensity detected by the detector when the lens holder is driven horizontally.
  • FIG. 3C is a diagram showing the basic principle of the present invention, and is a diagram showing the light intensity detected by the detector when the lens holder is driven horizontally.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of an optical disc apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device.
  • FIG. 6 is a peripheral view of the lens unit of the optical pickup device.
  • FIG. 7A is a bottom view of the lens unit of the optical pickup device.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 7A.
  • FIG. 7C is a BB cross-sectional view in FIG. 7A.
  • FIG. 8A is a diagram showing an example of the arrangement of photodetectors.
  • FIG. 8B is a diagram showing an example of the arrangement of photodetectors.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device according to another embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic bottom view of an optical pickup device according to another embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the optical pickup device 10.
  • the optical pickup device 10 condenses recording / reproducing laser light emitted from a light source (not shown) by an objective lens 14 and irradiates the recording surface of the optical disc 12 to record or record information. Perform playback.
  • the recording / reproducing laser beam reflected by the recording surface of the optical disk 12 returns as signal light 25 containing information, and is provided in the light receiving unit 20 through an optical path different from the incident optical path by an optical system such as a beam splitter 21. Light is received by a photo detector.
  • Examples of the optical disk 12 include CD player RZRW, DVD player RZRW, HD—DVD, and BLU—RAY.
  • the objective lens 14 is disposed to face the optical disk 12 and is held by a lens holder 16.
  • the lens holder 16 can be driven horizontally, vertically, and tilted by a drive source (not shown).
  • the optical axis of the laser beam irradiated onto the optical disc 12 Is perpendicular to the optical disk 12, in other words, the objective lens 14 and the optical disk 12 must be parallel.
  • the recording / reproducing laser light is short-wavelength light, and a slight tilt of the optical axis greatly affects the increase in coma.
  • each component of the optical pickup device 10 including the objective lens 14 is assembled with high accuracy in the manufacturing stage.
  • the parallelism with the objective lens 14 may not be maintained due to the warp of the optical disk 12 or the like.
  • the amount of warpage varies from one optical disc 12 to another and cannot be dealt with uniformly. Therefore, in order to cope with the warp that occurs in each individual optical disk, conventionally, tilt correction that inclines the objective lens 14 in the radial direction and maintains parallelism with the optical disk 12 has been employed.
  • the objective lens 14 is appropriately tilted so as to have a pre-stored reference tilt angle.
  • the reference tilt angle is obtained by first performing test playback by irradiating the recorded area of the optical disc 12 with a recording / playback laser beam while changing the tilt angle of the objective lens.
  • the tilt angle when the playback quality that is the best or above the specified reference value is obtained is taken as the reference tilt angle.
  • group SCM playback may be used instead of data playback of the recorded area.
  • the best playback quality means that the playback output level of the inner group SCM is the same as the playback output level of the outer group SCM. The difference between the two playback output levels is within the allowable value.
  • the stored reference inclination angle and the actual inclination angle detected at the time of recording / reproducing information must match.
  • accurate inclination angle detection is required. Therefore, in this embodiment, a reflector, a detector for detection, and the like described below are provided to detect the tilt angle of the objective lens. This will be described below.
  • a reflector 18 having a force such as a mirror is provided in the lens holder 16 in order to detect the tilt angle. If the reflector 18 can reflect a part of the incident laser beam 22 that is a recording / reproducing laser beam incident on the lens holder 16, its position and size are particularly limited. Absent. However, in order not to disturb the recording / reproducing of information, it is desirable to provide it at a position that reflects the incident laser beam 22 that is not used for recording / reproducing of information. Specifically, a position where the beam diameter of the incident laser beam 22 is larger than the incident aperture to the objective lens 14 and a position on the outer side of the incident laser beam 22 can be reflected is desirable. In addition, the number of the reflectors 18 may be single or plural, and may be shifted, but it is desirable to provide a plurality of reflectors apart from each other.
  • the recording / reproducing laser beam reflected by the reflector 18 becomes the detection reflected light 24 used for detecting the tilt angle.
  • the reflected light for detection 24 is received by a detection detector provided in the light receiving unit 20 after its optical path is appropriately controlled by an optical system such as the polarization beam splitter 21.
  • the optical path of the detection reflected light 24 be in substantially the same direction as the signal light 25 reflected by the optical disc 12.
  • the detector for reading information and the detector for detection can be arranged close to each other, the configuration of the entire optical pickup device 10 can be simplified, and the size can be reduced.
  • the optical path of the detection reflected light 24 is slightly outward in the radial direction from the optical path of the signal light 25. This can be realized by inclining the reflecting surface of the reflector 18 outward in the radial direction. In some cases, the optical paths of the signal light 25 and the detection reflected light 24 may be completely different.
  • the detection detector is a photodetector that receives the reflected reflected light 24 for detection. This is provided at a position where the amount of received reflected light 24 for detection changes according to the inclination of the lens holder 16. Further, when there are a plurality of reflectors 18, that is, when there are a plurality of detection reflected lights 24, it is desirable that a detection detector is also provided for each of the detection reflected lights 24. In addition, the detector for detection corresponding to each reflector 18 may be a single photodetector, but is preferably a plurality of divided photodetectors.
  • the light intensity detected by the detector for detection is converted into an electric signal and then output to an arithmetic unit (not shown).
  • the calculation unit functions as a tilt angle acquisition unit, and calculates and outputs the tilt angle of the objective lens based on the detected light intensity change.
  • the principle of calculating the tilt angle will be described with reference to FIGS. 2A to 2C are diagrams showing the relationship between the inclination of the lens holder 16 and the light intensity detected by the detector 26 for detection. In the figure, incident on the upper side The light intensity distribution of the laser light 22 is shown, the state of the inclination of the lens holder 16 is shown at the center, and the detection light receiving position at the detection detector 26 is shown below.
  • each detection detector 26 is provided for each reflector 18 and a two-divided photodetector is used as each detection detector 26 is illustrated.
  • the photodetector pieces (J, L in FIGS. 2A to C) located on the inner circumference side are referred to as “inner circumference side detectors” and the photodetector pieces located on the outer circumference side ( ⁇ , M) is called “outer-side detector”.
  • the lens holder 16 When the lens holder 16 is horizontal (FIG. 2A), the incident laser light incident on the reflector 18 is reflected vertically and received by the detection detector 26.
  • the detection detector 26 receives light at a position where the optical axis of the detection reflected light 24 is inclined and shifted toward the inner peripheral side. Therefore, in this case, the amount of light received by the inner detectors J and L is larger than that of the horizontal case, and the amount of light received by the outer detectors ⁇ and M is smaller.
  • the lens holder 16 when the lens holder 16 is inclined toward the inner peripheral side (FIG. 2C), the detection reflected light 24 is received at a position shifted toward the outer peripheral side. In other words, the amount of light received by the inner detectors J and L is smaller than that of the horizontal case, and the amount of light received by the outer detectors ⁇ and M is increased.
  • the inclination angle of the lens holder 16 is reflected in the change in the amount of light received by each photodetector piece.
  • the change in the light intensity detected by each photodetector piece is It can be handled as a change in the amount of received light.
  • the computing unit computes and outputs the tilt angle based on the relationship between the tilt angle and the change in the amount of received light.
  • the amount of light received by each photodetector piece is not limited to the inclination of the lens holder 16, but also varies depending on the horizontal driving of the lens holder 16 in the radial direction. Therefore, the calculation unit calculates the tilt angle by removing the change in the amount of received light of the reflected light for detection 24 caused by the horizontal driving of the lens holder 16. This will be described with reference to FIGS. 3A to 3C are views showing the relationship between the horizontal driving of the lens holder 16 in the radial direction and the light intensity detected by the detection detector 26 at that time.
  • the incident laser light 22 usually has a non-uniform light intensity distribution such as a Gaussian distribution. Therefore, when the lens holder 16 is driven horizontally, the intensity of light applied to the reflector 18 also changes, and consequently, the light intensity of the entire detection reflected light 24 also changes. In other words, a change in the amount of the reflected light for detection 24 caused by horizontal driving can be obtained from the change in the light intensity of the entire reflected light for detection 24.
  • the light intensity of the entire reflected light for detection is the sum of the light intensities detected by the inner detectors J and L and the outer detectors ⁇ and M.
  • the computing unit can acquire a more accurate inclination angle by adding a correction value based on the light intensity of the entire reflected light for detection 24 from the light intensity detected by each detector piece.
  • a specific formula for calculating the tilt angle various forms are conceivable. For example, the following formula can be used.
  • J, K, L, and M are light intensity values detected by the respective photodetector pieces, and k is a correction coefficient.
  • the horizontal drive amount is detected by means other than the light intensity of each detection reflected light, and a correction value corresponding to the detected horizontal drive amount is added to the light intensity change detected by each photodetector piece. You can do it.
  • FIG. 4 shows a block diagram of the overall configuration of the optical disk device 30.
  • the optical disk 32 is rotationally driven by a spindle motor (not shown).
  • the optical pickup device 34 is arranged to face the optical disc 32, and records or reproduces information by irradiating the surface of the optical disc 32 with a recording / reproducing laser beam.
  • recorded data is supplied from the controller 84 to the encoder 82.
  • Encoder 82 is supplied The encoded data is encoded and output to the light source drive unit 80.
  • the light source drive unit 80 generates a drive signal corresponding to the recording data and drives the light source in the optical pickup device.
  • a reproduction signal obtained by the light receiving unit of the optical pickup device 34 is output to the signal processing unit 90, and known RF signal processing, binarization processing, PLL synchronization processing, and the like are executed. .
  • a tracking error signal, a focus error signal, an RF signal, etc. are generated. These signals are output to the drive control unit 92.
  • the RF signal is output to the decoder 88, demodulated, and then output to the controller 84 as reproduction data.
  • the controller 84 outputs the demodulated data from the decoder 88 to a host device such as a personal computer via the input / output interface 86.
  • the drive control unit 92 instructs the driving of the lens unit in the optical pickup device 34 so that the tracking error signal and the force error signal of the optical pickup device become zero. Further, the actual tilt angle that is the tilt angle in the radial direction of the current lens unit is also output from the optical pickup device 34 to the drive control unit 92. The drive control unit 92 compares the actual tilt angle with a reference tilt angle stored in the storage unit 94 described later, and instructs the lens unit to drive the tilt so that the difference becomes zero.
  • the storage unit 94 stores a reference inclination angle acquired by test irradiation and the like.
  • the reference inclination angle is determined based on the reproduction quality when data is reproduced by irradiating the recorded area of the optical disc with test while changing the inclination angle of the lens unit. That is, the inclination angle when the best reproduction quality is obtained is stored as the reference inclination angle.
  • the amount of warp of the optical disk 32 varies depending on the inner peripheral force and the outer periphery. Therefore, the reference inclination angle is acquired at a plurality of locations where the radial positions of the optical disk 32 are different.
  • the storage unit 94 stores a plurality of reference inclination angles in association with the radial position when each reference inclination angle is acquired! /.
  • the reference tilt angle may be obtained by a method other than the test irradiation to the recorded area.
  • the reference tilt angle may be obtained using a servo calibration mark (SCM) formed on the recording surface. That is, test irradiation is performed on the optical disk while changing the tilt angle of the lens unit. And the inner circumference during the land trace The side group SCM and the outer side group SCM may be read, and the tilt angle when the two playback output levels are the same may be stored as the reference tilt angle.
  • SCM servo calibration mark
  • FIG. 5 shows a schematic configuration diagram of the optical pickup device 34.
  • Figure 6 shows a side view around the lens unit.
  • This optical pickup device 34 is a so-called discrete type in which a light source, a photodetector, a polarizing beam splitter, and the like are separately arranged.
  • the optical pickup device 34 includes two types of light sources 36 and 38, and the light emitted from each of the light sources 36 and 38 is an objective lens 41 of the lens unit 40 by a plurality of optical devices such as a combining prism 46. Led to. The light condensed by the objective lens 41 is reflected by the optical disc and received as signal light by a photodetector provided in the light receiving unit 42.
  • the lens unit 40 including the object lens 41 and the lens holder 56 is given thrust in the focus direction, tangential direction, and radial direction by an actuator 44 composed of a plurality of electromagnetic coils, and is driven horizontally and vertically. In addition, it is possible to drive tilting in the radial direction.
  • the light source includes a blue laser diode (blue LD) 36 that emits laser light in a blue wavelength band, and a dual wavelength laser diode 38 (dual wavelength LD) that emits laser light in a red wavelength band and an infrared wavelength band. Two types are provided.
  • the laser light emitted from these light sources 36 and 38 has a non-uniform intensity distribution with a Gaussian distribution. It is emitted as diffused light with a certain spread.
  • the optical paths of the laser beams emitted as the incident laser beams from the light sources 36 and 38 are combined by the combining prism 46.
  • the combining prism 46 is formed by depositing an optical thin film on the combining surface that reflects light in the blue wavelength band and transmits light in the red wavelength band and infrared wavelength band, and the combining surface is emitted from each of the light sources 36 and 38.
  • the incident laser beam is arranged at an angle of 35 degrees with respect to the optical axis of the incident laser beam.
  • the incident laser beam transmitted or reflected by the multiplexing prism 46 is collimated by the collimator 48. Further, it is raised vertically by a rising mirror 49 and directed toward the objective lens 41.
  • An incident laser beam directed toward the objective lens 41 is provided at the lower part of the lens holder 56 1 After being polarized from linearly polarized light to circularly polarized light by the Z4 wave plate 60, the light enters the objective lens 41.
  • the incident laser beam condensed by the objective lens 41 is irradiated onto the recording surface of the optical disc 32, and after recording or reproducing information, it is reflected while being modulated depending on the presence or absence of data.
  • the reflected laser light is reflected as signal light to the rising mirror 49 and the combining prism 46, and travels in the reverse optical path substantially the same as the forward path.
  • the light is reflected by the polarization beam splitter 50 provided between the blue LD 36 and the combining prism 46 and travels toward the light receiving unit 42.
  • the polarization beam splitter 50 reflects or transmits light according to the polarization characteristics.
  • the signal light is reflected by the polarization beam splitter 50 through the 1Z4 wavelength plate 60 once in each of the forward path and the return path, and has a polarization direction shifted by 90 degrees with respect to the incident laser light that is P-polarized light. This is the power of S-polarized light.
  • the light receiving unit 42 is provided with a plurality of photodetectors for receiving signal light.
  • the light intensity of the signal light detected by the photodetector is converted into an electrical signal and output to the signal processing unit 90.
  • the light receiving unit 42 is also provided with a detection detector for receiving reflected light for detection described later.
  • the lens unit 40 includes an actuator that drives the lens unit 40, an objective lens 41, a lens holder 56 that holds the objective lens 41, and the like.
  • the lens unit 40 is cantilevered by the frame 53 via the suspension wire 51. Then, by deforming the suspension wire 53, the lens unit 40 can be driven horizontally, vertically, and tilted.
  • the suspension wire 51 is energized to the electromagnetic coil provided in the actuator 44, an electromagnetic force is generated and deformed by an electromagnetic interaction with a magnetic circuit (not shown) fixedly disposed in the vicinity of the frame 53. .
  • the actuator 44 includes a force actuator 52 for applying a vertical thrust to the lens unit 40 and a tracking actuator 54 for applying a thrust in the tracking direction.
  • the focus actuator 52 is composed of two electromagnetic coil forces provided adjacent to each other in the radial direction. By applying different voltages to the two electromagnetic coils, in other words, the lens unit 40 can be tilted and driven by generating thrusts of different magnitudes in the two electromagnetic coils.
  • the objective lens 41 is held by a lens holder 56.
  • the lens holder 56 This is composed of a main body 58 and a 1Z4 wavelength plate 60.
  • the 1Z4 wave plate 60 polarizes light that passes therethrough, and is provided at a lower portion of the holder main body 58 so as to be inclined in the tangential direction.
  • the 1Z4 wavelength plate 60 has a wavelength-selective aperture limiting film (not shown) formed on the bottom surface, and functions as an aperture limiting unit that limits the beam diameter of incident laser light incident on the objective lens 41.
  • the wavelength-selective aperture limiting film is an optical thin film that limits transmission according to the wavelength, and is formed on the bottom surface of the 1Z4 wavelength plate 60 so as to have a desired beam diameter for each wavelength.
  • the reason for providing such a wavelength-selective aperture limiting film is as follows.
  • the light intensity (rim intensity) on the outer peripheral side of the objective lens 41 needs to be a certain level or more.
  • an incident laser beam having a diameter larger than the required beam diameter is usually irradiated, and the beam diameter is limited by a wavelength-selective aperture limiting film.
  • the reason for changing the beam diameter for each wavelength is to obtain an appropriate NA according to the wavelength of the irradiated laser beam.
  • the reflection mirror 62 is provided in the aperture limiting film portion.
  • the reflection mirror 62 will be described with reference to FIGS. 7A is a bottom view of the lens unit 40, FIG. 7B is an AA sectional view in FIG. 7A, and FIG. 7C is a BB sectional view in FIG. 7A.
  • the reflection mirror 62 reflects a part of incident laser light whose incidence on the objective lens 41 is limited by the wavelength selective aperture limiting film, and has a laminated structure of a 1Z4 wavelength thin film and a reflection film.
  • the 1Z4 wavelength thin film is an optical thin film (for example, made of a liquid crystal polymer) that polarizes the light that has passed through the same as the 1Z4 wavelength plate.
  • the reflected light reflected by the reflecting mirror 62 becomes S-polarized light having a phase difference of 90 degrees with respect to the incident laser light.
  • the reflected light is reflected by the polarization beam splitter 50 and can take almost the same optical path as the signal light.
  • Two reflecting mirrors 62 are provided apart from each other in the radial direction.
  • the 1Z4 wave plate 60 on which the reflection mirror 62 is formed is inclined, but the part where the reflection mirror 62 is formed has a horizontal reflection surface in a stepped shape as shown in FIG. Many formed
  • the laser beam reflected by the reflecting mirror 62 is reflected by the optical disc 32 as reflected light for detection.
  • the received signal light is received by a photodetector provided in the light receiving unit 42.
  • the optical path of this reflected reflected light for detection is indicated by hatching in FIG.
  • FIG. 8A is a view showing an arrangement example of the photodetectors in the light receiving unit 42.
  • the photodetector is roughly classified into a signal detector 64 that is a photo detector for detecting signal light and a detection detector 66 that is a photo detector for receiving reflected light for detection.
  • the signal detector 64 includes a four-divided photodetector 64a that receives signal light.
  • the two-divided photodetectors 64b and 64c are arranged on both sides in the tangential direction of the four-divided photodetector 64a.
  • the detection detector 66 includes two two-divided photodetectors 66a and 66b, which are arranged on both sides of the signal detector 64 in the radial direction. Each of the two-divided photodetectors 66a and 66b receives the reflected reflected light for detection reflected by the respective reflecting mirrors 62.
  • the light intensity detected by each of the photodetector pieces J, K, L, and M is output to a calculation unit (not shown).
  • the computing unit calculates the tilt angle based on the output light intensity. This inclination angle is calculated according to the basic principle described with reference to FIGS. In other words, the tilt angle is output by equation (1).
  • photodetectors 66c and 66d that are obliquely divided as shown in FIG. 8B may be used as the detector for detection 66.
  • each detector piece can receive light, and thus the tilt angle can be obtained accurately.
  • the shape of the photodetector is long in the radial direction, the range in which the detected reflected light can be received can be expanded, and the tilt angle can be acquired more reliably.
  • the calculated tilt angle is based on the behavior of the reflected reflected light for detection reflected by the reflecting mirror 62.
  • the reflection mirror 62 is driven integrally with the objective lens 41 as apparent from the above description. Therefore, the tilt angle obtained based on the behavior of the reflected reflected light for detection reflected by the reflecting mirror 62 accurately reflects the tilt angle of the objective lens 41! /. Further, since the change in light intensity caused by the horizontal drive is eliminated, an accurate tilt angle can be obtained even when the lens holder 56 is driven horizontally. Therefore, good tilt correction can be achieved by using the tilt angle calculated by this calculation unit as the reference tilt angle or actual tilt angle. It becomes possible. As a result, the recording / reproduction quality of information can be further improved.
  • the reflected reflected light for detection is obtained by reflecting the laser light that is not incident on the objective lens among the recording / reproducing laser light (incident laser light). Therefore, it is possible to easily obtain the tilt angle without the need to provide a new light source or the like for detecting the tilt angle. Further, since almost no new members are required, the enlargement of the optical disk device 30 can be prevented.
  • FIG. 9 shows a schematic configuration diagram of the hologram type optical pickup device 34.
  • the optical pick-up device 34 has a blue hologram unit 68 in which a light source 70 in the blue wavelength band, a polarization beam splitter 76, a photo detector 72, and the like are integrated, and is basically the same as the above-described embodiment.
  • the blue hologram unit 68 is a unit in which a blue laser chip 70 that emits a laser beam in a blue wavelength band, a polarizing beam splitter 76, a hologram 74, and a photodetector 72 are unitized.
  • the objective lens 56 is provided with the reflection mirror 62 and the detection photo detector for receiving the detection reflected light reflected by the reflection mirror 62. 41 tilt angles can be detected.
  • a hologram type optical pickup device can accurately detect an inclination angle, and can further improve the information recording / reproducing quality.
  • the entire apparatus can be miniaturized by using the hologram unit.
  • FIG. 10 is a schematic bottom view of an optical pickup device 34 according to another embodiment.
  • the optical path of the detected reflected light is indicated by hatching, and the optical path of the signal light is indicated by a broken line.
  • the reflection surface of the reflection mirror 62 is inclined outward in the radial direction. Therefore, the optical path of the reflected light for detection is in a state where the optical path of the signal light is slightly spread outward.
  • crosstalk between the signal light and the reflected light for detection can be prevented, and an accurate inclination angle can be obtained more reliably.

Abstract

　対物レンズを保持するレンズホルダを傾動および水平駆動させて、光ディスクに光源からの記録再生用レーザ光を照射して情報の記録再生を行う光ピックアップ装置は、レンズホルダに設けられ、光源からレンズホルダに導かれる記録再生用レーザ光の一部を反射する反射体と、反射体で反射された記録再生用レーザ光である検出用反射光の受光量がレンズホルダの傾斜角に応じて変化する位置に固定配置された検出用ディテクタと、検出用ディテクタで検出された受光量から対物レンズの傾斜角を取得する傾斜角取得手段と、を有することを特徴とする光ピックアップ装置。

Description

明 細 書
光ピックアップ装置および光ディスク装置
技術分野
[0001] 対物レンズを保持するレンズホルダを傾動および水平駆動させて、光ディスクに光 源からの記録再生用レーザ光を照射して情報の記録再生を行う光ピックアップ装置 に関する。
背景技術
[0002] 光ピックアップ装置は、光ディスクの記録面に記録再生用レーザ光を照射して情報 の記録再生を行う。この際、高精度で記録再生するためには、光ディスクに記録再生 用レーザ光を収束して導く対物レンズと、光ディスクとを平行に保つことが必要とされ る。そこで、対物レンズは、製造段階において高精度での取り付けがなされている。 例えば、特開 2000— 57585号公報〖こは、高精度での対物レンズの取り付け傾きを 調整することができる対物レンズ傾きモニタ装置が開示されている。これは、対物レン ズの周辺部分に光を照射し、その反射光の光強度や戻り位置力 対物レンズの傾き を検出する。これによれば、対物レンズを高精度での取り付けることができる。
[0003] しかし、高精度での取り付けを行っても、光ディスクそのものの反りなどが原因で、 対物レンズと光ディスクとが平行とならない場合がある。そこで、光ディスクの記録済 領域に対物レンズの傾斜角を変化させながらテスト照射を行い、基準値以上の再生 品質が得られた際の対物レンズの傾斜角を基準傾斜角として取得記憶し、この記憶 した基準傾斜角に基づいて対物レンズの傾斜角を補正するチルト補正が採用されて いる。これによれば、光ディスクに反りなどが生じていても、対物レンズと光ディスクと を平行に保つことができ、情報の記録再生の信頼性を向上できる。
[0004] し力しながら、従来、この基準傾斜角度は、対物レンズを傾斜駆動させる駆動装置 の印加電圧値として記憶されていた。駆動装置は、対物レンズの左右それぞれに垂 直方向の推力を付与する 2つの電磁コイルである。光ピックアップ装置がディスク半 径方向にシーク動作するなどして、対物レンズがラジアル方向にレンズシフトした場 合では、電磁コイルにより生じる推力の中心とレンズホルダ組立体の重心とにずれが 生じ、同じ電圧値であっても傾斜角度が異なっていた。すなわち、印加電圧値と傾斜 角度との対応関係が一致しない場合があった。そのため、記憶した電圧値を印加し ても、対物レンズが基準傾斜角とならず、記録再生精度が低下するという問題があつ た。
[0005] そこで、本発明では、記録再生精度をより向上できる光ピックアップ装置を提供する ことを目的とする。
発明の開示
[0006] 本発明の光ピックアップ装置は、対物レンズを保持するレンズホルダを傾動および 水平駆動させて、光ディスクに光源からの記録再生用レーザ光を照射して情報の記 録再生を行う光ピックアップ装置であって、レンズホルダに設けられ、光源からレンズ ホルダに導かれる記録再生用レーザ光の一部を反射する反射体と、反射体で反射さ れた記録再生用レーザ光である検出用反射光の受光量がレンズホルダの傾斜角に 応じて変化する位置に固定配置された光検出手段と、光検出手段で検出された受 光量から対物レンズの傾斜角を取得する傾斜角取得手段と、を有することを特徴とす る。
[0007] 好適な態様では、傾斜角取得手段は、光検出手段で検出された受光量から、レン ズホルダの水平駆動に起因する光検出器の受光量変化分を除去して傾斜角度を取 得する。望ましくは、記録再生用レーザ光は、既知の不均一な光強度分布を有し、傾 斜角取得手段は、水平駆動に起因して生じる検出用反射光全体の光強度変化から 、レンズホルダの水平駆動に起因する光検出器の受光量変化分を取得する。
[0008] 別の好適な態様では、記録再生用レーザ光は、対物レンズの開口より大き!、ビーム 径に設定され、反射体は、対物レンズに入射しない記録再生用レーザ光を反射する 位置に設けられる。望ましくは、レンズホルダは、対物レンズに入射する記録再生用 レーザ光のビーム径を制限する開口制限部を有し、反射体は、開口制限部に設けら れる。
[0009] 別の好適な態様では、光ディスクで反射した記録再生用レーザ光である信号光の 光路と検出用反射光の光路とは、同じ方向であって、反射体は、入射光に対して傾 斜して設けられ、検出用反射光を信号光から僅かに離して光検出器に導く。 [0010] 別の好適な態様では、信号光を入射光と異なる偏光角度に偏光させる信号光偏光 手段と、検出用反射光を信号光と同じ角度に偏光させる反射光偏光手段と、偏光角 度に応じて入射光と、信号光および検出用反射光と、の光路方向を分離する偏光ビ 一ムスプリッタと、を有する。別の好適な態様では、反射体が形成される形成面に対 して反射体の反射面が傾斜する場合、反射体の反射面は、階段状に複数形成され る。
[0011] 他の本発明である光ディスク装置は、光ピックアップ装置で光ディスクに記録再生 用レーザ光を照射して、情報の記録再生を行う光ディスク装置であって、上記した光 ピックアップ装置のいずれかと、光ディスクに対するテスト照射において所定の基準 を満たす再生品質が得られた際のレンズホルダの傾斜角を基準傾斜角として記憶す る記憶手段と、記憶手段に記憶された基準傾斜角と、現在のレンズホルダの傾斜角 と、の偏差に基づいて、レンズホルダが基準傾斜角となるように駆動制御する制御手 段と、を有し、基準傾斜角および現在のレンズホルダの傾斜角は、光ピックアップ装 置の傾斜角取得手段で取得されることを特徴とする。ここで、所定の基準とは、ジッタ 一値やエラーレートなどの再生品質を示すパラメータの値が「所定の基準値以上」と いう基準や、「最良」という基準を含む。
[0012] 本発明によれば正確な対物レンズの傾斜角が取得できるため、情報の記録再生品 質をより向上できる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明の実施の形態である光ピックアップ装置の概略構成図である。
[図 2A]本発明の基本的原理を示す図であり、レンズホルダが傾斜して 、な 、場合に ディテクタで検出される光強度を示す図である。
[図 2B]本発明の基本的原理を示す図であり、レンズホルダが傾斜した場合にディテ クタで検出される光強度を示す図である。
[図 2C]本発明の基本的原理を示す図であり、レンズホルダが傾斜した場合にディテ クタで検出される光強度を示す図である。
[図 3A]本発明の基本的原理を示す図であり、レンズホルダが水平駆動して 、な 、場 合にディテクタで検出される光強度を示す図である。 [図 3B]本発明の基本的原理を示す図であり、レンズホルダが水平駆動した場合にデ ィテクタで検出される光強度を示す図である。
[図 3C]本発明の基本的原理を示す図であり、レンズホルダが水平駆動した場合にデ ィテクタで検出される光強度を示す図である。
[図 4]本発明の実施の形態である光ディスク装置の構成図である。
[図 5]光ピックアップ装置の概略構成図である。
[図 6]光ピックアップ装置のレンズユニット周辺図である。
[図 7A]光ピックアップ装置のレンズユニットの下面図である。
[図 7B]図 7Aにおける A— A断面図である。
[図 7C]図 7Aにおける B— B断面図である。
[図 8A]フォトディテクタの配置の一例を示す図である。
[図 8B]フォトディテクタの配置の一例を示す図である。
[図 9]他の実施の形態である光ピックアップ装置の概略構成図である。
[図 10]他の実施の形態である光ピックアップ装置の概略下面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。はじめに、本発明 の基本原理について説明する。図 1は、光ピックアップ装置 10の概略構成図である。
[0015] 周知のように、光ピックアップ装置 10は、図示しない光源から出射される記録再生 用レーザ光を対物レンズ 14で集光して光ディスク 12の記録面に照射することにより、 情報の記録または再生を行う。光ディスク 12の記録面で反射された記録再生用レー ザ光は、情報を含んだ信号光 25として戻り、ビームスプリッタ 21などの光学系で入射 光路と異なる光路を通って、受光部 20に設けられたフォトディテクタで受光される。な お、光ディスク 12としては、 CD士 RZRW、 DVD士 RZRW、 HD— DVD、 BLU— RAYなどが挙げられる。
[0016] 対物レンズ 14は、光ディスク 12に対向配置され、レンズホルダ 16により保持されて いる。このレンズホルダ 16は、図示しない駆動源により、水平駆動、垂直駆動、およ び傾斜駆動が可能となって 、る。
[0017] ここで、高い記録再生品質を得るには、光ディスク 12に照射されるレーザ光の光軸 が光ディスク 12に対して垂直、換言すれば、対物レンズ 14と光ディスク 12とが平行 であることが必要である。特に、 DVDや HD— DVD、 BLU— RAYなどの高密度光 ディスクの場合、記録再生用レーザ光は短波長光であり、僅かな光軸の傾きがコマ 収差の増加に大きく影響する。
[0018] そこで、対物レンズ 14をはじめとする光ピックアップ装置 10の各部品は製造段階に おいて高精度での組み付けがなされている。しかしながら、高精度での組み付けを 行っても、光ディスク 12の反りなどが原因で、対物レンズ 14との平行性が保てない場 合がある。この反り量は、光ディスク 12によって個々に異なり、一律には対応できない 。そこで、この個々の光ディスクに生じる反りに対応するために、従来から、対物レン ズ 14をラジアル方向に傾斜させ、光ディスク 12との平行性を保つチルト補正が採用 されている。
[0019] チルト補正は、予め記憶された基準傾斜角となるように適宜、対物レンズ 14の傾斜 駆動するものである。この基準傾斜角は、最初に、対物レンズの傾斜角を変えながら 光ディスク 12の記録済領域に対して記録再生用レーザ光を照射してテスト再生をす ることにより得られる。テスト再生の結果、最良または所定の基準値以上の再生品質 が得られた際の傾斜角を基準傾斜角とする。なお、 HD— DVDの場合は、記録済領 域のデータ再生に代えてグループ SCMの再生でもよい。その場合、最良の再生品 質とは、内周側グループ SCMの再生出力レベルと外周側グループ SCMの再生出 カレベルとが同じになることを指し、所定の基準値以上の再生品質とは、 2つの再生 出力レベルの差が許容値以内のことを指す。
[0020] ここで、チルト補正により記録再生品質を向上するためには、記憶された基準傾斜 角と、情報の記録再生時に検出される実傾斜角とがー致しなければならない。その ためには、当然ながら、正確な傾斜角検出が必要となる。そこで、本実施形態では、 以下で説明する反射体や検出用ディテクタ等を設けて、対物レンズの傾斜角検出を 行う。以下、これについて説明する。
[0021] 本実施形態では、傾斜角の検出のために、ミラーなど力もなる反射体 18をレンズホ ルダ 16に設ける。この反射体 18は、レンズホルダ 16に入射する記録再生用レーザ 光である入射レーザ光 22の一部を反射できれば、その位置や大きさは特に限定され ない。ただし、情報の記録再生を阻害しないためには、情報の記録再生に利用され ない入射レーザ光 22を反射する位置に設けることが望ましい。具体的には、入射レ 一ザ光 22のビーム径を対物レンズ 14への入射開口より大径とし、その入射レーザ光 22のうち外周側の光を反射できる位置が望ましい。また、反射体 18の数は単一、複 数の 、ずれでもよ 、が、離間して複数設けることが望ま 、。
[0022] この反射体 18で反射した記録再生用レーザ光は、傾斜角の検出に用いられる検 出用反射光 24となる。検出用反射光 24は、偏光ビームスプリッタ 21などの光学系に よって適宜、その光路が制御された後、受光部 20に設けられた検出用ディテクタで 受光される。
[0023] ここで、検出用反射光 24の光路は、光ディスク 12で反射された信号光 25とほぼ同 じ方向とすることが望ましい。同じ方向とすることで、情報読取用のディテクタと検出 用ディテクタとを近接した位置に配置でき、光ピックアップ装置 10全体の構成を簡略 化できるとともに、小型化も図れる。ただし、信号光 25と検出用反射光 24とが混ざる クロストークを防止する意味では、検出用反射光 24の光路は、信号光 25の光路より 僅かにラジアル方向外側にすることが望ましい。これは、反射体 18の反射面をラジア ル方向外側に傾斜させることにより実現できる。また、場合によっては、信号光 25と検 出用反射光 24との光路を全く異なるものにしてもよい。
[0024] 検出用ディテクタは、検出用反射光 24を受光するフォトディテクタである。これは、 レンズホルダ 16の傾斜に応じて、検出用反射光 24の受光量が変わる位置に設けら れる。さらに、反射体 18が複数ある場合、すなわち、検出用反射光 24が複数本ある 場合は、検出用ディテクタも各検出用反射光 24ごとに設けられることが望ましい。ま た、各反射体 18に対応する検出用ディテクタは、単一のフォトディテクタでもよいが、 複数に分割されたフォトディテクタであることが望ましい。
[0025] 検出用ディテクタで検出された光強度は、電気信号に変換された後、図示しない演 算部に出力される。演算部は、傾斜角取得手段として機能するもので、検出された光 強度変化に基づ 、て対物レンズの傾斜角を演算出力する。この傾斜角の演算原理 について図 2A〜Cを用いて説明する。図 2A〜Cは、レンズホルダ 16の傾斜と検出 用ディテクタ 26で検出される光強度との関係を示す図である。図中、上側には入射 レーザ光 22の光強度分布を、中央にはレンズホルダ 16の傾斜の様子を、下側には 検出用ディテクタ 26での検出受光位置を示す。なお、ここでは、検出用ディテクタ 26 を各反射体 18ごとに設け、さらに、各検出用ディテクタ 26として二分割フォトディテク タを用いた場合を例示する。また、以下では、各二分割フォトディテクタのうち、内周 側に位置するフォトディテクタ片（図 2A〜Cにおける J, L)を「内周側ディテクタ」と、外 周側に位置するフォトディテクタ片 (Κ, M)を「外周側ディテクタ」という。
[0026] レンズホルダ 16が水平の場合（図 2A)、反射体 18に入射した入射レーザ光は、垂 直に反射して検出用ディテクタ 26に受光される。一方、レンズホルダ 16が外周側に 傾斜した場合（図 2B)、検出用反射光 24の光軸が傾き、内周側にずれた位置で検 出用ディテクタ 26に受光される。したがって、この場合、水平の場合に比べて、内周 側ディテクタ J, Lでの受光量が大きくなり、外周側ディテクタ Κ, Mの受光量が小さく なる。一方、レンズホルダ 16が内周側に傾斜した場合は（図 2C)、検出用反射光 24 は外周側にずれた位置で受光される。換言すれば、水平の場合に比べて、内周側 ディテクタ J, Lの受光量が小さくなり、外周側ディテクタ Κ, Mの受光量が大きくなる。
[0027] つまり、レンズホルダ 16の傾斜角は、各フォトディテクタ片での受光量変化に反映さ れる。このとき、レンズホルダ 16の水平位置に変化がなければ、反射体 18に照射さ れる記録再生用レーザ光の光強度に変化はないため、各フォトディテクタ片で検出さ れた光強度の変化は、そのまま受光量変化として取り扱える。
[0028] 演算部は、この傾斜角と受光量変化との関係に基づいて傾斜角を演算出力する。
ところで、各フォトディテクタ片での受光量は、レンズホルダ 16の傾斜に限らず、レン ズホルダ 16のラジアル方向への水平駆動によっても変化する。そのため、演算部は 、レンズホルダ 16の水平駆動に起因する検出用反射光 24の受光量変化分を除去し て傾斜角を演算する。これについて、図 3A〜Cを用いて説明する。図 3A〜Cは、レ ンズホルダ 16のラジアル方向への水平駆動とそのときの検出用ディテクタ 26で検出 される光強度との関係を示す図である。
[0029] 図 3A〜Cから分かるように、レンズホルダ 16が水平駆動した場合、当然、検出用反 射光 24の戻り位置が変化し、各フォトディテクタ片で検出される受光量も変化する。 したがって、レンズホルダ 16が水平駆動する場合、各フォトディテクタ片で検出され た光強度変化だけでは、レンズホルダ 16の傾斜角を検出できな!/、。
[0030] ここで、通常、入射レーザ光 22は、ガウシアン分布などの不均一な光強度分布をも つ。したがって、レンズホルダ 16が水平駆動した場合、反射体 18に照射される光の 強度も変化し、ひいては、検出用反射光 24全体の光強度も変化することとなる。つま り、各検出用反射光 24全体の光強度変化から、水平駆動に起因する検出用反射光 24の受光量変化を得ることができる。この各検出用反射光全体の光強度は、内周側 ディテクタ J, Lおよび外周側ディテクタ Κ, Mで検出された光強度の和である。
[0031] 演算部は、各ディテクタ片で検出された光強度から、この検出用反射光 24全体の 光強度に基づく補正値を加算することにより、より正確な傾斜角を取得できる。具体 的な傾斜角の算出式としては、種々の形態が考えられるが、例えば、次式などを用い ることがでさる。
Angle = { α-Κ) + (L— Μ) } +k{ (J+K)—（L + M) } (1)
[0032] ここで、 J, K, L, Mは、各フォトディテクタ片で検出された光強度値であり、 kは補正 係数である。この補正係数 kは、レンズホルダ 16が傾斜駆動しておらず、かつ、レン ズホルダ 16が水平駆動している状態（図 3B,図 3Cの状態）で Angle = 0となる値が 望ましい。補正係数 kとしてこのような値を設定すれば、 Angle >0なら外周側への傾 斜（図 2Bの状態）、 Angleく 0なら内周側への傾斜（図 2Cの状態）と判断できる。な お、当然ながら式（1)以外の式で傾斜角を求めてもよい。また、各検出用反射光全 体の光強度以外の手段で水平駆動量を検出し、その検出された水平駆動量に応じ た補正値を、各フォトディテクタ片で検出された光強度変化に加算するようにしてもよ い。
[0033] 次に、この原理を利用した光ピックアップ装置を備えた本実施の形態である光ディ スク装置 30について説明する。図 4に光ディスク装置 30の全体構成ブロック図を示 す。
[0034] 光ディスク 32は、図示しないスピンドルモータにより回転駆動される。光ピックアップ 装置 34は、この光ディスク 32に対向して配置され、光ディスク 32の表面に記録再生 用レーザ光を照射して、情報の記録または再生を行う。情報の記録時には、記録デ ータがコントローラ 84からエンコーダ 82に供給される。エンコーダ 82では、供給され たデータをエンコードし、光源駆動部 80に出力する。光源駆動部 80では、記録デー タに応じた駆動信号を生成して、光ピックアップ装置内の光源を駆動する。
[0035] 情報の再生時には、光ピックアップ装置 34の受光部で得られた再生信号が信号処 理部 90に出力され、周知の RF信号処理、二値化処理、 PLL同期処理などが実行さ れる。ここで、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、 RF信号などが生成さ れる。これらの信号は、駆動制御部 92に出力される。また、 RF信号は、デコーダ 88 に出力され、復調された後、再生データとしてコントローラ 84に出力される。コント口 ーラ 84は、デコーダ 88からの復調データを入出力インターフェース 86を介してパー ソナルコンピュータなどの上位装置に出力する。
[0036] 駆動制御部 92は、光ピックアップ装置のトラッキングエラー信号、および、フォー力 スエラー信号がゼロとなるように光ピックアップ装置 34内のレンズユニットの駆動を指 示する。また、駆動制御部 92には、光ピックアップ装置 34から、現在のレンズユニット のラジアル方向の傾斜角である実傾斜角も出力される。駆動制御部 92は、この実傾 斜角と後述する記憶部 94に記憶された基準傾斜角とを比較し、その差がゼロになる ように、レンズユニットの傾斜駆動を指示する。
[0037] 記憶部 94には、テスト照射により取得された基準傾斜角などが記憶されている。基 準傾斜角は、レンズユニットの傾斜角を変えながら、光ディスクの記録済領域にテスト 照射してデータ再生を行った際の再生品質に基づいて決定される。すなわち、最良 の再生品質が得られた際の傾斜角を基準傾斜角として記憶している。ここで、光ディ スク 32の反り量は内周力も外周にかけて異なる。そのため、基準傾斜角は、光デイス ク 32の半径位置が異なる複数箇所で取得される。したがって、記憶部 94は、複数の 基準傾斜角と、各基準傾斜角を取得した際の半径位置とを関連付けて記憶して!/、る 。このように基準傾斜角を事前に取得しておくことで、光ディスク 32の反りに関わらず 良好な記録再生品質が得られる。
[0038] なお、基準傾斜角は、記録済領域へのテスト照射以外の手法で取得されてもょ 、。
例えば、 HD— DVDの場合は、記録面に形成されたサーボキャリブレーションマーク (SCM)を利用して基準傾斜角を取得してもよい。すなわち、レンズユニットの傾斜角 を変えながら、光ディスクに対してテスト照射を行う。そして、ランドトレース中に内周 側グループ SCMと外周側グループ SCMとを読み出し、 2つの再生出力レベルが同 じになる際の傾斜角を基準傾斜角として記憶してもよ 、。
[0039] 次に、この光ディスク装置 30の光ピックアップ装置 34について詳説する。図 5に光 ピックアップ装置 34の概略構成図を示す。また、図 6にレンズユニット周辺の側面図 を示す。この光ピックアップ装置 34は、光源やフォトディテクタ、偏光ビームスプリッタ などが個々に分かれて配置された、いわゆる、ディスクリートタイプと呼ばれるもので ある。
[0040] 光ピックアップ装置 34は、 2種類の光源 36, 38を備えており、各光源 36, 38から 出射された光は合波プリズム 46などの複数の光学装置によってレンズユニット 40の 対物レンズ 41に導かれる。対物レンズ 41により集光された光は、光ディスクで反射さ れ、信号光として受光部 42に設けられたフォトディテクタにより受光される。また、対 物レンズ 41とレンズホルダ 56などを備えたレンズユニット 40は、複数の電磁コイルか らなるァクチユエータ 44によりフォーカス方向、タンジェンシャル方向、ラジアル方向 への推力が付与され、水平駆動、垂直駆動、および、ラジアル方向への傾斜駆動が できるようになつている。
[0041] 光源は、青色波長帯域のレーザ光を出射する青色レーザダイオード (青色 LD) 36 と、赤色波長帯域および赤外波長帯域のレーザ光を出射する二波長レーザダイォー ド 38 (二波長 LD)の二種類が設けられている。これら光源 36, 38から出射されるレ 一ザ光は、いずれも、ガウシアン分布の不均一な強度分布を有している。また、一定 の広がりを持つ拡散光として出射される。
[0042] 各光源 36, 38から入射レーザ光として出射されたレーザ光は、合波プリズム 46に よってその光路が合波される。合波プリズム 46は、青色波長帯域の光は反射、赤色 波長帯域および赤外波長帯域の光は透過させる光学薄膜が合波面に蒸着されたも ので、その合波面が各光源 36, 38から出射された入射レーザ光の光軸に対して 35 度の角度となるように配置されている。この合波プリズム 46を透過または反射した入 射レーザ光は、コリメータ 48により平行光にされる。さらに、立上ミラー 49にて垂直に 立ち上げられ、対物レンズ 41に向かう。
[0043] 対物レンズ 41に向力つた入射レーザ光は、レンズホルダ 56の下部に設けられた 1 Z4波長板 60により直線偏光から円偏光に偏光された後、対物レンズ 41に入射する 。対物レンズ 41で集光された入射レーザ光は、光ディスク 32の記録面に照射され、 情報の記録または再生を行った後、データの有無で変調されつつ反射される。反射 されたレーザ光は、信号光として、立上ミラー 49や合波プリズム 46に反射して、往路 とほぼ同じ光路を逆に進む。そして、青色 LD36と合波プリズム 46との間に設けられ た偏光ビームスプリッタ 50で反射されて受光部 42に向かう。偏光ビームスプリッタ 50 は、偏光特性に応じて光を反射または透過させる。信号光が偏光ビームスプリッタ 50 で反射されるのは、往路と復路でそれぞれ 1回ずつ 1Z4波長板 60を通過しており、 P偏光である入射レーザ光に対して 90度ずれた偏光方向を持つ S偏光となっている 力 である。
[0044] 受光部 42には、信号光を受光するための複数のフォトディテクタが配置されている 。このフォトディテクタで検出された信号光の光強度は、電気信号に変換されて信号 処理部 90に出力される。また、受光部 42には、後述する検出用反射光を受光するた めの検出用ディテクタも設けられている。
[0045] レンズユニット 40は、レンズユニット 40を駆動するァクチユエータと、対物レンズ 41 と、対物レンズ 41を保持するレンズホルダ 56などから構成される。このレンズユニット 40は、サスペンションワイヤ 51を介してフレーム 53に片持ち支持されている。そして 、このサスペンションワイヤ 53を変形させることにより、レンズユニット 40の水平駆動、 垂直駆動、傾動駆動が可能となる。サスペンションワイヤ 51は、ァクチユエータ 44に 設けられた電磁コイルに通電することにより、フレーム 53の近傍に固定配置された磁 気回路（図示せず)との電磁相互作用により電磁力が発生し、変形する。
[0046] このァクチユエータ 44は、レンズユニット 40に垂直方向の推力を付与するフォー力 ス用ァクチユエータ 52、トラッキング方向の推力を付与するトラッキング用ァクチユエ ータ 54を備える。フォーカス用ァクチユエータ 52は、ラジアル方向に隣接して設けら れた 2つの電磁コイル力 構成されて!、る。この 2つの電磁コイルに異なる電圧を印 加することで、換言すれば、 2つの電磁コイルで異なる大きさの推力を発生させること で、レンズユニット 40を傾動駆動することができる。
[0047] 対物レンズ 41は、レンズホルダ 56により保持されている。レンズホルダ 56は、ホル ダ本体部 58と、 1Z4波長板 60から構成される。 1Z4波長板 60は、記述のように透 過する光を偏光するもので、ホルダ本体部 58の下部にタンジュンシャル方向に傾斜 して設けられている。この 1Z4波長板 60は、底面に波長選択性開口制限膜 (図示せ ず)が形成されており、対物レンズ 41に入射する入射レーザ光のビーム径を制限す る開口制限部として機能する。波長選択性開口制限膜は、波長に応じて透過を制限 する光学薄膜であり、波長ごとに所望のビーム径となるように 1Z4波長板 60の底面 に形成されている。
[0048] このような波長選択性開口制限膜を設けるのは次の理由による。入射レーザ光を光 ディスク 32に有効に集光するためには、対物レンズ 41の外周側の光強度（リム強度） が一定以上であることが必要である。そのため、通常、必要とされるビーム径より大径 の入射レーザ光を照射し、そのビーム径を波長選択性開口制限膜で制限している。 また、波長ごとにビーム径を変えるのは、照射されるレーザ光の波長に応じた適切な NAを得るためである。
[0049] 本実施形態では、この開口制限膜部分に反射ミラー 62を設けている。この反射ミラ 一 62について図 7A〜Cを用いて説明する。図 7Aはレンズユニット 40の下面図、図 7Bは図 7Aにおける A— A断面図、図 7Cは図 7Aにおける B— B断面図である。反射 ミラー 62は、波長選択性開口制限膜により対物レンズ 41への入射が制限された入 射レーザ光の一部を反射するもので、 1Z4波長薄膜と反射膜との積層構造となって いる。 1Z4波長薄膜は、 1Z4波長板と同じく通過した光を偏光させる光学薄膜 (例 えば、液晶高分子ポリマー製など)である。したがって、この反射ミラー 62で反射され た反射光は、入射レーザ光に対して 90度の位相差を持つ S偏光となる。そして、これ により、反射光は偏光ビームスプリッタ 50で反射し、信号光とほぼ同じ光路をとること ができる。
[0050] この反射ミラー 62は、ラジアル方向に離間して 2つ設けられて 、る。また、反射ミラ 一 62が形成される 1Z4波長板 60は傾斜して配置されているが、反射ミラー 62が形 成される部分は、図 7Cに示すように、水平の反射面が階段状に多数形成されている
[0051] 反射ミラー 62で反射されたレーザ光は、検出用反射光として、光ディスク 32で反射 した信号光とともに、受光部 42に設けられたフォトディテクタで受光される。なお、こ の検出用反射光の光路を図 5においてハッチングで示す。
[0052] 図 8Aは受光部 42におけるフォトディテクタの配置例を示す図である。フォトディテク タは、信号光を検出するためのフォトディテクタである信号用ディテクタ 64と、検出用 反射光を受光するためのフォトディテクタである検出用ディテクタ 66に大別される。
[0053] 信号用ディテクタ 64は、信号光を受光する 4分割のフォトディテクタ 64aから構成さ れる。また、差動プッシュプル法にてデータの記録再生を行う場合は、 4分割フォトデ ィテクタ 64aのタンジェンシャル方向両側に、 2分割フォトディテクタ 64b, 64cが配置 される。
[0054] 検出用ディテクタ 66は、 2つの 2分割フォトディテクタ 66a, 66bからなり、信号用デ ィテクタ 64のラジアル方向両側に配置されている。各 2分割フォトディテクタ 66a, 66 bは、各反射ミラー 62で反射された検出用反射光を受光する。そして、各フォトディテ クタ片 J, K, L, Mで検出された光強度は、図示しない演算部に出力される。演算部 は、出力された光強度に基づいて傾斜角を算出する。この傾斜角は、図 2A〜C、図 3A〜Cを用いて説明した基本原理に従って算出される。すなわち、式（1)によって 傾斜角が出力される。
[0055] なお、検出用ディテクタ 66として、図 8Bに示すように斜めに分割されたフォトディテ クタ 66c, 66dを用いてもよい。斜めに分割することにより、検出反射光が大きく移動 しても、各ディテクタ片で受光可能となり、ひいては、傾斜角を正確に取得できる。ま た、フォトディテクタの形状をラジアル方向に長い形状とすれば、検出反射光を受光 可能な範囲を広げることができ、より確実に傾斜角を取得できる。
[0056] ここで、算出される傾斜角は、反射ミラー 62で反射された検出用反射光の挙動に 基づくものである。反射ミラー 62は、上記の説明から明らかなように対物レンズ 41と 一体となって駆動する。したがって、反射ミラー 62で反射された検出用反射光の挙 動に基づ 、て得られる傾斜角は、対物レンズ 41の傾斜角を正確に反映して 、ると!/、 える。また、水平駆動に起因する光強度変化分を除去しているため、レンズホルダ 56 が水平駆動しても正確な傾斜角を得ることができる。したがって、基準傾斜角や実傾 斜角として、この演算部で算出された傾斜角を用いることにより、良好なチルト補正が 可能となる。そして、ひいては、情報の記録再生品質をより向上できる。
[0057] また、検出用反射光は、記録再生用レーザ光 (入射レーザ光）のうち、対物レンズに 入射されないレーザ光を反射したものである。したがって、傾斜角検出のために新た な光源等を設ける必要がなぐ簡易に傾斜角を取得できる。また、新たな部材等をほ とんど必要としないため、光ディスク装置 30の大型化も防止できる。
[0058] なお、ここでは、対物レンズのラジアル方向の傾斜角を取得して、レンズホルダを駆 動制御する例を説明したが、反射体を設ける位置を 90度ずらして配置し、タンジュン シャル方向の傾斜角を取得して駆動制御してもよ 、。
[0059] 次に他の実施形態であるホログラムタイプの光ピックアップ装置 34につ 、て説明す る。図 9にホログラムタイプの光ピックアップ装置 34の概略構成図を示す。この光ピッ クアップ装置 34は、青色波長帯域の光源 70や偏光ビームスプリッタ 76、フォトディテ クタ 72などを一体構成した青色ホログラムユニット 68を有する力 基本的には上述の 実施形態と同じである。青色ホログラムユニット 68は、青色波長帯域のレーザ光を出 射する青色レーザチップ 70と、偏光ビームスプリッタ 76、ホログラム 74、フォトディテ クタ 72をユニット化したものである。
[0060] ホログラムタイプの光ピックアップ装置であっても、レンズホノレダ 56に反射ミラー 62 を設け、さらに、反射ミラー 62で反射された検出用反射光を受光する検出用フォトデ ィテクタを設けることにより、対物レンズ 41の傾斜角を検出できる。
[0061] つまり、ホログラムタイプの光ピックアップ装置であっても、正確な傾斜角検出が可 能であり、情報の記録再生品質をより向上できる。また、ホログラムユニットを用いるこ とにより、装置全体を小型化できる。
[0062] 次に、他の実施の形態について図 10を用いて説明する。図 10は、他の実施の形 態である光ピックアップ装置 34の概略下面図である。図 10において、検出反射光の 光路をハッチングで、信号光の光路を破線で示す。この光ピックアップ装置 34では、 反射ミラー 62の反射面がラジアル方向外側に傾斜している。そのため、検出用反射 光の光路が信号光の光路が僅かに外側に広がった状態となる。このように、検出用 反射光と信号光とを僅かに離すことにより、信号光と検出用反射光とのクロストークを 防止でき、より確実に正確な傾斜角を取得できる。

Claims

請求の範囲
[1] 対物レンズを保持するレンズホルダを傾動および水平駆動させて、光ディスクに光 源からの記録再生用レーザ光を照射して情報の記録再生を行う光ピックアップ装置 であって、
レンズホルダに設けられ、光源からレンズホルダに導かれる記録再生用レーザ光の 一部を反射する反射体と、
反射体で反射された記録再生用レーザ光である検出用反射光の受光量がレンズ ホルダの傾斜角に応じて変化する位置に固定配置された光検出手段と、
光検出手段で検出された受光量力 対物レンズの傾斜角を取得する傾斜角取得 手段と、
を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
[2] 請求項 1に記載の光ピックアップ装置であって、
傾斜角取得手段は、光検出手段で検出された受光量から、レンズホルダの水平駆 動に起因する光検出器の受光量変化分を除去して傾斜角度を取得することを特徴と する光ピックアップ装置。
[3] 請求項 2に記載の光ピックアップ装置であって、
記録再生用レーザ光は、既知の不均一な光強度分布を有し、
傾斜角取得手段は、水平駆動に起因して生じる検出用反射光全体の光強度変化 から、レンズホルダの水平駆動に起因する光検出器の受光量変化分を取得すること を特徴とする光ピックアップ装置。
[4] 請求項 1に記載の光ピックアップ装置であって、
記録再生用レーザ光は、対物レンズの開口より大きいビーム径に設定され、 反射体は、対物レンズに入射しな 、記録再生用レーザ光を反射する位置に設けら れることを特徴とする光ピックアップ装置。
[5] 請求項 4に記載の光ピックアップ装置であって、
レンズホルダは、対物レンズに入射する記録再生用レーザ光のビーム径を制限す る開口制限部を有し、
反射体は、開口制限部に設けられることを特徴とする光ピックアップ装置。
[6] 請求項 1に記載の光ピックアップ装置であって、
光ディスクで反射した記録再生用レーザ光である信号光の光路と検出用反射光の 光路とは、同じ方向であって、
反射体は、入射光に対して傾斜して設けられ、検出用反射光を信号光から僅かに 離して光検出器に導くことを特徴とする光ピックアップ装置。
[7] 請求項 6に記載の光ピックアップ装置であって、
信号光を入射光と異なる偏光角度に偏光させる信号光偏光手段と、
検出用反射光を信号光と同じ角度に偏光させる反射光偏光手段と、
偏光角度に応じて入射光と、信号光および検出用反射光と、の光路方向を分離す る偏光ビームスプリッタと、
を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
[8] 請求項 1に記載の光ピックアップ装置であって、
反射体が形成される形成面に対して反射体の反射面が傾斜する場合、 反射体の反射面は、階段状に複数形成されることを特徴とする光ピックアップ装置
[9] 光ピックアップ装置で光ディスクに記録再生用レーザ光を照射して、情報の記録再 生を行う光ディスク装置であって、
光ピックアップ装置と、
光ディスクに対するテスト照射において所定の基準を満たす再生品質が得られた 際のレンズホルダの傾斜角を基準傾斜角として記憶する記憶手段と、
記憶手段に記憶された基準傾斜角と、現在のレンズホルダの傾斜角と、の偏差に 基づ 、て、レンズホルダが基準傾斜角となるように駆動制御する制御手段と、 を有し、
光ピックアップ装置は、
レンズホルダに設けられ、光源からレンズホルダに導かれる記録再生用レーザ光の 一部を反射する反射体と、
反射体で反射された記録再生用レーザ光である検出用反射光の受光量がレンズ ホルダの傾斜角に応じて変化する位置に固定配置された光検出手段と、 光検出手段で検出された受光量から対物レンズの傾斜角を取得する傾斜角取得 手段と、
を備え、
基準傾斜角および現在のレンズホルダの傾斜角は、光ピックアップ装置の傾斜角 取得手段で取得されることを特徴とする光ディスク装置。
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