【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光学式情報記録再生装置、例えば光ディスク記録装置、光ディスク再生装置、光ディスク記録再生装置等に用いられる光ピックアップの対物レンズアクチュエータに関する。詳しくは、情報記録媒体と対物レンズの相互のチルトの補正に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクにチルトがあると、受光素子面上に生ずる光束の集光点、すなわち、スポットにコマ収差が生じて信号品質が劣化する。光ディスクの高密度化のために光源の短波長化が進むにつれて（他の条件が同じであれば）その劣化の度合いは大きくなり、特に基板厚を変えないで短波長化を進めると、ディスクの周内変動分がチルトの目標仕様を超えてしまい、リアルタイムのチルト検出、リアルタイムでクローズドなチルト補正が必要になる。これまでのＤＶＤ世代（光源波長６６０ｎｍ）ではラジアル方向のオープンループ制御で済んでいたものが、ブルー世代（波長４００ｎｍ近傍）では、ラジアル、タンジェンシャル２方向のクローズドループ制御が必要になり、それに伴ってチルト検出もラジアル、タンジェンシャル２方向のリアルタイム検出が必要になる。
【０００３】
これを嫌って、基板厚（カバー厚）を小さくする動きがあるが、基板厚を薄くすると、ホコリ、傷、汚れ等に弱くなり、カートリッジによる保護が必要になり、これまでの世代との互換がとりにくくなる。
カートリッジレス、世代互換を考えると、基板厚をこれまでと同じにしたいが、そのためには２方向のリアルタイムチルト検出、およびチルト補正が必要である。
【０００４】
ディスクの周内変動に対応してリアルタイムにチルトを補正するには、その応答性から、シークレール全体や、ディスクを傾けるメカ的な方式は使えず、また液晶も、その応答速度の不足から使えない。有力な方法は対物レンズをアクチュエータ上で傾ける、いわゆる４軸アクチュエータ方式である。４軸アクチュエータになると制御の安定性から対物レンズの両側にモータを抱えたいわゆるセンタ対物レンズ方式の駆動が望まれるが、そうすると対物レンズ近傍でチルトを検出するには、対物レンズと駆動モータの間の狭い領域にビームを通してチルト検出する必要があり、従来のチルトセンサでは対応しきれない。
【０００５】
２つのチルトセンサでディスクと対物レンズのチルトを検出するものがある（例えば、特許文献１ 参照。）。根本的な思想において、本発明と同じである。しかしながら、本例は明らかに一般的なチルトセンサを念頭において発想されたもので、スペース的な制約からセンタ対物レンズ駆動の４軸アクチュエータには適用不能である。
対物レンズ外周部を利用し、直接的にディスクと対物レンズの相対チルトを検出するものがある（例えば、特許文献２ 参照。）。一方向のチルト検出としては優れた発想ではあるが、２方向に対応できない。対物レンズ直下に斜めに平行平板が入っているため、ピックアップ本体のビーム品質を損なう。本例はピックアップ本体とチルト検出系の関係には言及されておらず、ピックアップ本体のビームとチルト検出用ビームの分離等を考えると、実現困難な方式と言わざるを得ない。
【０００６】
かかる問題点を解消するものとして、
１．対物レンズとアクチュエータ駆動モータの間に微小径の平行光を通し、
２．ピックアップ光学系とは別光路で、
３．ディスクチルトと対物レンズチルトを独立で
検出することにより上記課題を解決するものを出願済みである（特願２００２−２６９６６８）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−００６５６１号公報（第３頁、第２図）
【特許文献２】
特開平５−００６５６２号公報（第２頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例や上記先願では、ディスクチルト検出において、その最内周や最外周において、検出ビームがディスクの反射膜構成域を外れたとき、あるいは反射率の異なる部分（トラック溝のある領域と鏡面領域、記録部と未記録部、等々）の境にかかったとき、反射ビームの光量分布にアンバランスが生じ、検出不能になったり、大きな誤差になったりする。
また、ディスクチルトのみならず、対物レンズチルトまでも検出すると、必然的に装置の構成が大きくなりやすい。
【０００９】
これまで、チルト検出用のビームは、整形のしやすさ等の取り扱いやすさから、断面が円形のビームを用いるのが普通であった。ところが、チルト検出用の受光素子として、２分割型や４分割型の受光素子を用い、２つのエレメントからの出力の差をとるため、円形ビームでは受光素子からのチルト信号の直線性があまり良くならず、チルト量が大きいと誤差が大きくなるという問題があった。
本発明はかかる不具合を解消するためのもので、検出ビームに光量分布のアンバランスが生じても、あるいは、チルト量が大きくなっても、検出誤差、あるいは制御誤差を生じないようにするチルト検出光学系を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、アクチュエータと、対物レンズを保持し前記アクチュエータに対し移動可能に構成された可動部とを有する、光ディスクの書き込み・読み取りに用いる光ピックアップに備えられるチルト検出光学系であって、光源と、カップリングレンズと、投射光と反射光の光路を分離する分離光学系と、チルト検出対象物としての前記可動部または前記光ディスクからの反射光を受光しそれぞれのチルト信号を発生する中間に境界線を有する少なくとも２分割型の受光素子と、前記光源からのビーム形状を規制するビーム形状規制手段と、対物レンズチルト補正機能と、を備え、前記可動部に設けられた反射手段からの反射光で前記対物レンズのチルト信号を検出し、前記対物レンズ近傍を透過し前記光ディスクで反射した光により該光ディスクのチルト信号を検出し、両信号の差から演算により前記光ディスクと前記対物レンズの相対チルトを求める光ピックアップのチルト検出光学系においおいて、前記光ディスクのチルト検出用ビームは、その照射領域が、前記光ディスクの最内周においても、最外周においても該光ディスクの反射膜構成領域にかかる位置に設定したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明では、アクチュエータと、対物レンズを保持し前記アクチュエータに対し移動可能に構成された可動部とを有する、光ディスクの書き込み・読み取りに用いる光ピックアップに備えられるチルト検出光学系であって、光源と、カップリングレンズと、投射光と反射光の光路を分離する分離光学系と、チルト検出対象物としての前記可動部または前記光ディスクからの反射光を受光しそれぞれのチルト信号を発生する中間に境界線を有する少なくとも２分割型の受光素子と、前記光源からのビーム形状を規制するビーム形状規制手段と、対物レンズチルト補正機能と、を備え、前記可動部に設けられた反射手段からの反射光で前記対物レンズのチルト信号を検出し、前記対物レンズ近傍を透過し前記光ディスクで反射した光により該光ディスクのチルト信号を検出し、両信号の差から演算により前記光ディスクと前記対物レンズの相対チルトを求める光ピックアップのチルト検出光学系において、前記光ディスクのチルト検出用ビームと、前記対物レンズのチルト検出用ビームを、同一のビーム偏向手段で偏向させることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明では、アクチュエータと、対物レンズを保持し前記アクチュエータに対し移動可能に構成された可動部とを有する、光ディスクの書き込み・読み取りに用いる光ピックアップに備えられるチルト検出光学系であって、光源と、カップリングレンズと、投射光と反射光の光路を分離する分離光学系と、チルト検出対象物としての前記可動部または前記光ディスクからの反射光を受光しそれぞれのチルト信号を発生する中間に境界線を有する少なくとも２分割型の受光素子と、前記光源からのビーム形状を規制するビーム形状規制手段と、対物レンズチルト補正機能と、を備え、前記可動部に設けられた反射手段からの反射光で前記対物レンズのチルト信号を検出し、前記対物レンズ近傍を透過し前記光ディスクで反射した光により該光ディスクのチルト信号を検出し、両信号の差から演算により前記光ディスクと前記対物レンズの相対チルトを求める光ピックアップのチルト検出光学系においおいて、チルト検出用のビームを平行ビームとし、前記ビーム形状規制手段によって定まる当該チルト方向のビームサイズをＤｂ、前記チルト検出対象物の最大見こみチルト量を±Ｔ、前記チルト検出対象物の反射点から前記受光素子までの空気換算距離をｄとしたとき、Ｄｂ≧２ｄ×ｔａｎ（２Ｔ）となるよう構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明では、アクチュエータと、対物レンズを保持し前記アクチュエータに対し移動可能に構成された可動部とを有する、光ディスクの書き込み・読み取りに用いる光ピックアップに備えられるチルト検出光学系であって、光源と、カップリングレンズと、投射光と反射光の光路を分離する分離光学系と、チルト検出対象物としての前記可動部または前記光ディスクからの反射光を受光しそれぞれのチルト信号を発生する中間に境界線を有する少なくとも２分割型の受光素子と、前記光源からのビーム形状を規制するビーム形状規制手段と、対物レンズチルト補正機能と、を備え、前記可動部に設けられた反射手段からの反射光で前記対物レンズのチルト信号を検出し、前記対物レンズ近傍を透過し前記光ディスクで反射した光により該光ディスクのチルト信号を検出し、両信号の差から演算により前記光ディスクと前記対物レンズの相対チルトを求める光ピックアップのチルト検出光学系において、チルト検出用のビームを非平行ビームとし、前記ビーム形状規制手段と該ビーム形状規制手段から受光素子までの距離によって定まる受光面上の当該チルト方向のスポットサイズをＤｓ、前記チルト検出対象物の最大見こみチルト量を±Ｔ、前記チルト検出対象物の反射点から前記受光素子までの空気換算距離をｄとしたとき、Ｄｓ≧２ｄ×ｔａｎ（２Ｔ）となるよう構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明では、請求項３に記載のチルト検出光学系において、前記チルト検出用のビームが断面円形のビームであるときは、さらに、Ｄｂ×０．８≧２ｄ×ｔａｎ（２Ｔ）となるよう構成したことを特徴とする。
請求項６の発明では、請求項５に記載のチルト検出光学系において、前記チルト検出用のビームが断面円形のビームであるときは、さらに、Ｄｓ×０．８≧２ｄ×ｔａｎ（２Ｔ）となるよう構成したことを特徴とする。
請求項７の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載のチルト検出光学系において、前記ビーム形状規制手段のビーム断面形状は、１辺が前記境界線に平行な矩形であることを特徴とする。
請求項８の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載のチルト検出光学系において、前記ビーム形状規制手段のビーム断面形状は、直線部が前記境界線に平行な逆ガウス型であることを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明では、アクチュエータと、対物レンズを保持し前記アクチュエータに対し移動可能に構成された可動部とを有する、光ディスクの書き込み・読み取りに用いる光ピックアップに備えられるチルト検出光学系であって、光源と、カップリングレンズと、投射光と反射光の光路を分離する分離光学系と、チルト検出対象物としての前記可動部または前記光ディスクからの反射光を受光しそれぞれのチルト信号を発生する中間に境界線を有する少なくとも２分割型の受光素子と、前記光源からのビーム形状を規制するビーム形状規制手段と、対物レンズチルト補正機能と、を備え、前記可動部に設けられた反射手段からの反射光で前記対物レンズのチルト信号を検出し、前記対物レンズ近傍を透過し前記光ディスクで反射した光により該光ディスクのチルト信号を検出し、両信号の差から演算により前記光ディスクと前記対物レンズの相対チルトを求める光ピックアップのチルト検出光学系において、少なくとも前記光ディスクのチルト検出光学系はラジアル方向のチルトとタンジェンシャル方向のチルトを分離して検出する構成であり、前記ラジアル方向チルトの検出系の受光素子前段に、母線がタンジェンシャル方向に対し略４５°傾いたシリンドリカルレンズを配したことを特徴とする。
【００１６】
請求項１０の発明では、アクチュエータと、対物レンズを保持し前記アクチュエータに対し移動可能に構成された可動部とを有する、光ディスクの書き込み・読み取りに用いる光ピックアップに備えられるチルト検出光学系であって、光源と、カップリングレンズと、投射光と反射光の光路を分離する分離光学系と、チルト検出対象物としての前記可動部または前記光ディスクからの反射光を受光しそれぞれのチルト信号を発生する中間に境界線を有する少なくとも２分割型の受光素子と、前記光源からのビーム形状を規制するビーム形状規制手段と、対物レンズチルト補正機能と、を備え、前記可動部に設けられた反射手段からの反射光で前記対物レンズのチルト信号を検出し、前記対物レンズ近傍を透過し前記光ディスクで反射した光により該光ディスクのチルト信号を検出し、両信号の差から演算により前記光ディスクと前記対物レンズの相対チルトを求める光ピックアップのチルト検出光学系において、少なくとも前記光ディスクのチルト検出光学系はラジアル方向のチルトとタンジェンシャル方向のチルトを分離して検出する構成であり、前記ラジアル方向チルトの検出系の受光素子前段に、母線がタンジェンシャル方向に一致させたシリンドリカルレンズを配するとともに、ラジアル方向チルト検出用の前記受光素子の前記境界線をタンジェンシャル方向に対して所定角傾けるようにしたことを特徴とする。
【００１７】
請求項１１の発明では、請求項１０に記載のチルト検出光学系において、前記シリンドリカルレンズの近傍に、母線を前記シリンドリカルレンズの母線と直交する向きに配置し、前記トラック方向に関しては、前記光ディスクの反射面と前記受光素子の受光面を共役位置とするフィールドレンズとしてのシリンドリカルレンズを配置したことを特徴とする。
請求項１２の発明では、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のチルト検出光学系において、前記ビーム形状規制手段は、前記光源と前記カップリングレンズとの間に設けたアパーチャであることを特徴とする。
【００１８】
請求項１３の発明では、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のチルト検出光学系において、前記ビーム形状規制手段は、前記カップリングレンズと前記分離光学系との間に設けたアパーチャであることを特徴とする。
請求項１４の発明では、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のチルト検出光学系において、前記ビーム形状規制手段は、前記光ディスクのチルト検出用の光学系においては前記可動部に設けた穴であることを特徴とする。
請求項１５の発明では、請求項１ないし１１および１４のいずれか１つに記載のチルト検出光学系において、前記ビーム形状規制手段は、前記対物レンズのチルト検出用の光学系においては前記可動部に設けた反射領域であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１６の発明では、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のチルト検出光学系において、前記分離光学系から前記チルト検出対象物に至る光路にビーム偏向手段を設け、前記ビーム形状規制手段は、前記ビーム偏向手段の反射領域であることを特徴とする。
請求項１７の発明では、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のチルト検出光学系において、前記分離光学系から前記チルト検出対象物に至る光路にビーム偏向手段を設け、前記ビーム形状規制手段は、前記ビーム偏向手段と前記分離光学系との間に設けたアパーチャであることを特徴とする。
【００２０】
請求項１８の発明では、請求項１ないし８のいずれか１つに記載のチルト検出光学系において、前記ビーム形状規制手段は、前記分離光学系と前記受光素子との間に設けたアパーチャであるあることを特徴とする。
請求項１９の発明では、請求項１ないし１８のいずれか１つに記載のチルト検出光学系を備えた光ピックアップを特徴とする。
請求項２０の発明では、請求項１９に記載の光ピックアップを搭載した光ディスク装置を特徴とする。
【００２１】
【実施例】
以下に実施例に従って本発明を説明する。
図１は本発明の実施形態を説明するための図である。
同図において符号１は光ピックアップ、２はピックアップ本体、３はアクチュエータ、４はアクチュエータ駆動モータ、５はピックアップ本体に設けられた偏向ミラー、６は対物レンズ、７はレンズチルト検出用偏向ミラー、８は反射手段、９はディスクチルト検出用偏向ミラー、１０は情報記録ディスク、１１はレンズチルト検出系光学系および回路、１２はディスクチルト検出系光学系および回路、１３は差分回路、ＯＬは対物レンズをそれぞれ示す。
【００２２】
同図は前記先願に記載された光ピックアップの図である。本発明は基本的には同じ構成のピックアップを用いる。
同図に示した光ピックアップの機能を説明する。
光ピックアップ１は、主として、ピックアップ本体２とアクチュエータ３からなり、アクチュエータ３はアクチュエータ駆動モータ４を介してアクチュエータ可動部３ａを保持する。図示しない光源からの光束が、ピックアップ本体２に設けられたピックアップ本体偏向ミラー５により偏向され、アクチュエータ可動部３ａに設けられた対物レンズ６に入射し、情報記録ディスク（以下単にディスクと呼ぶ）１０の情報記録面にビームスポットとして集光される。
【００２３】
対物レンズ６は、アクチュエータ駆動モータ４の働きにより、アクチュエータ可動部３ａと共に、フォーカシング方向、チルト補正方向に移動可能に構成され、アクチュエータ３は図示しない機構によりラジアル方向（半径方向）、タンジェンシャル方向（接線方向）に移動可能に構成されている。
ピックアップ本体２とアクチュエータ３の間隙に２つのチルト検出用ビーム（あるいは１つのビームの２部分）を導き、そのうちの１つはアクチュエータ可動部３ａに一体的に設けられた反射手段８で反射させて対物レンズ６のチルトを検出し、もう１つのビームはアクチュエータ可動部３ａにあけられた穴等を通してディスク１０で反射させてディスク１０のチルトを検出し、差分回路１３によって、両者の差からディスク１０と対物レンズ６の相対チルト信号を求める。
光ピックアップは、該信号を４軸（あるいは３軸）アクチュエータ駆動モータ４にフィードバックして対物レンズ傾きをディスク傾きに追従させる対物レンズチルト補正機能を有するものである。
【００２４】
反射手段８は可動部３ａと一体であればどこに設けても良い。例えば、対物レンズ６の枠に設けても良いし、後述のように他の光学部材に設けても良い。
図１においてはディスクチルト検出系光学系と対物レンズチルト検出系光学系は全く別の光路構成のように示しているが、両ビームの光源部は共通化できるし、構成によっては、偏向ミラー７、９も共通化でき、また、検出受光素子も同一パッケージ内に収めることも可能である。このようにすることによって、装置を少しでも小型化することができる。
【００２５】
図２はチルト検出光学系の具体的な構成の一例を示した図である。
同図において符号２１は光源、２２はカップリングレンズ、２３、２４は分離光学系としてのハーフミラー、２５はレンズチルト検出用偏向ミラー、２６はディスクチルト検出用偏向ミラー、２７はλ／４波長板、２８は反射手段としての反射面、２９はディスク１０の情報記録面、３０はレンズチルト検出用受光素子、３１はディスクチルト検出用受光素子をそれぞれ示す。
ＬＤもしくはＬＥＤからなる光源２１からの２本の投射光束Ｌ１、Ｌ２は、カップリングレンズ２２により２本とも平行な光束に整形され、ハーフミラー２３、２４にそれぞれ入射する。ハーフミラー２３からの反射光束Ｌ１はレンズチルト検出用偏向ミラー２５によって上方に反射される。光束は、λ／４波長板２７の一部に設けられた反射面２８によって反射され、もと来た光路を逆行し、ハーフミラー２３を透過して＋形状の境界線を有する４分割型のレンズチルト検出用受光素子３０に入射しスポットを形成する。反射面２８はλ／４波長板２７の表裏どちらの面に設けても良い。また、構成の都合によっては、可動部を形成する枠部材の一部に反射手段としてのミラー等を貼り付けても良い。
【００２６】
ハーフミラー２４からの反射光束Ｌ２はディスクチルト検出用偏向ミラー２６によって上方に反射される。光束はディスク１０の情報記録面２９によって反射され、もと来た光路を逆行し、ハーフミラー２４を透過して４分割のディスクチルト検出用受光素子３１に入射しスポットを形成する。それぞれの受光素子からの出力は所定の演算処理を経た後、図１に示した差分回路１３に入力され、ラジアル方向、タンジェンシャル方向のそれぞれについて対物レンズ６とディスク１０との相対的なチルト信号が算出される。ここで言うチルト信号とは、傾きの方向とその大きさを表す信号を意味する。
【００２７】
ハーフミラーは一般に反射光と透過光がほぼ等分になるような反射鏡である。したがって、反射成分のみが必要な場合、あるいは透過成分のみが必要な場合にあっては、他方の成分を捨てることになって、ハーフミラーを経由するたびにほぼ２分の１の光量損失が生ずる。分離光学系は、投射光束と反射光束が全く同じ光路を通ると受光素子が配置できなくなるのを防ぐため、光路を分離する目的でおかれるものである。したがって、その手段はハーフミラーに限られない。
図２において、分離光学系としてハーフミラー２３、２４の代わりに偏光ビームスプリッタを置くと上記のような光量損失を避けることができる。すなわち、光源２１の出射光を予め特定な方向の偏光光になるよう構成しておく。そして、その偏光面の光束が偏光ビームスプリッタで反射されるように設定する。この場合、反射面２８はλ／４波長板２７の裏面に設ける。光束Ｌ１も光束Ｌ２ももと来た光路を戻ることによって、λ／４波長板２７をそれぞれ２回通ることになり、偏光面が入射時の偏向面に対して直交した方向に変わる。そのため、再度偏向ビームスプリッタに入射したときは反射せずに透過することになる。したがって、原理的には偏向ビームスプリッタによる光量損失が無くなる。
【００２８】
図３は２つの受光素子の出力の処理を説明する模式図である。
同図において符号ＡないしＤはレンズチルト検出用受光素子３０の４分割された各エレメント、ＥないしＨはディスクチルト検出用受光素子３１の４分割された各エレメント、ＤＩＳＫは情報記録媒体、Ｒａｄはラジアル方向成分、Ｔａｎはタンジェンシャル方向成分をそれぞれ示す。
差分回路１３はラジアル方向検出用の差分回路１３−１と、タンジェンシャル方向検出用の差分回路１３−２からなる。差分回路１３−１と差分回路１３−２の出力をアクチュエータ駆動モータ４にフィードバックして対物レンズ傾きをディスク傾きに追従させる。
【００２９】
かかるチルト検出系において、対物レンズチルト検出用ミラーは対物レンズチルト検出ビームを全て反射させることができて問題ないが、ディスクはその最内周あるいは最外周において、チルト検出用ビームがディスクの反射膜構成域から外れてしまい、検出不能になってしまう恐れがある。
【００３０】
図４は本発明の実施形態を説明するための図である。
同図において符号Ｔｏは最外周トラック、Ｔｉは最内周トラックをそれぞれ示す。本来はディスクラジアル方向に対して光ピックアップが移動するのであるが、説明の便宜上、光ピックアップを固定的に表し、ディスクがラジアル方向に移動したように描いている。
同図を用いて、ディスクのトラックと光ピックアップの相対的な関係を説明する。
ディスクチルト検出ビームＬ２は、最内周トラックＴｉと最外周トラックＴｏの双方にかかるような位置に当るようになっている。両トラックＴｉ、Ｔｏの間に含まれるすべてのトラックにも、同様にディスクチルト検出ビームＬ２が当たる。
このようにすることによって、ディスクチルト検出ビームＬ２の当たる位置は必ず光反射領域になっているため、ディスク最内周から最外周まで、同じ条件でディスクチルト信号を得ることができる。
【００３１】
図５は本発明の他の実施形態を説明するための図である。
同図において符号Ｒｉは最内周トラックより内側の反射領域を示す。
同図を用いて、現実のディスクを考慮した実用的な検出ビームＬ２の配置を説明する。
ディスクは一般的にその外周側においてはディスク径のぎりぎりまでトラックが構成されており、したがって、最外周トラックＴｏの外側には反射膜を構成することは困難である。検出ビームＬ２が最外周トラックＴｏの位置にあるとき、ビーム形状によってはトラック外側の一部が反射領域から外れる可能性が有る。一方、内周側は最内周トラックＴｉよりもさらに内側まで反射膜を容易に構成できる。
【００３２】
実際に出まわっているディスクでも最内周トラックＴｉの内側２ｍｍ程度まで反射膜が構成され、反射領域Ｒｉを構成しているものが多い。本実施形態では、このような状況を考えて、ディスクチルト検出ビームＬ２の検出位置を、先の実施形態よりさらに内側に寄せている。
最内周トラックＴｉの内側の反射膜の幅は規格として保証されたものではないので、あまり大きく内側に寄せるのは好ましくない。寄せる量としては、許容誤差を含めて、検出ビームＬ２の最外側が少なくとも最外周トラックに一致するところまでとするのがよい。
これによってさらに安定的にディスクチルト検出信号を得ることができる。
【００３３】
図６は本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
同図において符号３２は偏向ミラー、３３はチルト検出光学系をそれぞれ示す。
本実施形態では、レンズチルト検出光学系とディスクチルト検出光学系を一部共通化したチルト検出光学系３３を用いる。チルト検出光学系３３から出射された平行光束Ｌ１とＬ２は、共通の偏向ミラー３２によってディスク方向へ曲げられる。偏向後の両光束は、ほぼラジアル方向に整列するよう配置されている。
【００３４】
光束Ｌ１はλ／４波長板２７の一面で反射され、ほぼもと来た光路を戻る。光束Ｌ２はλ／４波長板２７を透過して、ディスク１０の情報記録面に達し、反射されてほぼもと来た光路を戻る。光束Ｌ２がディスク１０に当たる位置は、最外周トラックＴｏから光束が外側にはみ出ない範囲になるよう設定される。
本構成によれば、ディスクチルト検出ビームと対物レンズチルト検出ビームが隣接しているので、両ビームは同一の偏向ミラーで光路を曲げることができ、小型化した上に部品点数が減り、経時温度特性も改善できる。また、両ビームが近いので、同一ビームの２つの部分を利用することも容易になる。
【００３５】
図７は本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
同図において符号３４は偏向ミラー、３５はチルト検出光学系をそれぞれ示す。
メディアの反射域が内周側に広いことが保証される場合には、このような構成が可能である。先の実施形態の構成に比べると偏向ミラーの高さ方向の大きさを小さくできるため、全体を薄く構成することができる。またアクチュエータ可動部のトラック溝方向（タンジェンシャル方向）の幅を狭くしたいときにも有効である。
【００３６】
図８は本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
同図において、対物レンズチルト検出ビームＬ１はディスクの反射領域とは無関係なので任意の位置におき、ディスクチルト検出ビームＬ２を反射領域からはみ出ないような位置に配置する。その結果、両ビームの配置がラジアル方向もしくはタンジェンシャル方向のいずれかに平行にならなくても特に問題はない。
メディアの反射域、アクチュエータ可動部からの制約によっては、このような構成も採り得る。
【００３７】
図９はディスク、または対物レンズに大きなチルトが有る場合の問題点を説明するための図である。
同図において符号３６は偏向ミラー、３７はチルト検出系の受光素子をそれぞれ示す。
受光素子３７は、説明を簡略化するため、境界線３７ｃを挟んで２つのエレメント３７ａ、３７ｂによって構成された２分割型の受光素子であるとする。
ディスク１０にチルトｔ（角度）があると戻りビームは２ｔ振れるので、チルト検出対象の反射面から受光素子までの距離（空気換算距離）をｄとすれば、受光面上でのスポット変位（スポット中心の移動量）ｓは、ｓ＝ｄ×ｔａｎ（２ｔ）で表される。ここで、当該チルト方向の受光面上スポットサイズをＤとし、チルト検出対象の最大チルトをＴとしたとき、
Ｄ≧２ｄ×ｔａｎ（２Ｔ）・・・（１）
が成り立つようにそれぞれの大きさを決める。ただし、（１）式は復路光路中にアパーチャ、レンズ等がない場合に対応している。アパーチャやレンズがある場合には、各々の場合にしたがってｄの採り方が変わる。
【００３８】
Ｄがこれより小さいと、チルトがある大きさになったとき、受光面上スポットは、受光素子の１エレメント、例えば図における３７ｂの中に入り込んでしまい、それ以上チルトが増えてもスポットは同一エレメントの中を移動するだけで、チルト信号（３７ａ、３７ｂ両エレメントの差信号）は１００％のまま変わらなくなってしまい、チルト量が検出できない。図９はこのような状態を示している。チルト検出ができるためには、破線で示したように、受光面スポットが最大に偏っても境界線３７ｃにかかっている必要がある。Ｄを上記の条件にすることによって、全チルト範囲でチルト検出信号を得ることができる。
【００３９】
図１０、１１は本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
両図において符号３８、３８’はチルト検出用光源系、Ａは対物レンズ近傍の光束透過部をそれぞれ示す。
本方式のディスクチルト検出ビームは、光束透過部Ａとして対物レンズとアクチュエータモータの間隙を通すため、対物レンズ近傍でのビーム形状として十分な大きさが採れない可能性がある。その場合、前記（１）式を満たすためになんらかの手段でビームを広げる必要がある。
図１０はそのための一手段で、チルト検出光源系から出る光束Ｌ２’をやや発散気味のビームとすることで、受光面スポットサイズを（１）式を満たす所望の大きさにすることができる。
図１１は逆にチルト検出光源系から集光気味の光束Ｌ２”を出すことにより、光路の途中で一度集光させて、その後の拡散ビームが（１）式を満たす所望のサイズになる位置を受光面と合わせることで所望の受光面スポットサイズを得ている。
【００４０】
図１２は円形ビームの問題点を説明するための図である。
同図において符号６９は受光素子、ｇはグラフの単調増加領域、ｇ０は無変化領域、Ｓｃは受光面上の円形スポットをそれぞれ示す。
スポットＳｃの斜線部はチルトがない場合のスポット位置、破線は最大チルトのときのスポット位置をそれぞれ示す。同図（ｂ）において、グラフの横軸はスポットの中心が、受光素子のエレメント６９ａ、６９ｂの境界線６９ｃから上下に変位した量を示し、上に変位した場合を正に取っている。グラフの縦軸はエレメント６９ａの出力からエレメント６９ｂの出力を差し引いた値、すなわちチルト信号を示している。
グラフで分かるように、変位量が正負とも或る値までは単調増加領域ｇを示すが、或る値を超えるとｇ０で示すようにチルト信号の変化が無い無変化領域になる。これはスポットが一方のエレメントに完全に入り込んでしまうからである。実際の装置では、最大チルトにおいても単調増加領域ｇに収まるように設計する。
【００４１】
ところで、同図に示したようにスポットが円形Ｓｃである場合、単調増加領域ｇは直線にならず、正負とも出力が大きくなるほど勾配が小さくなる。すなわち、チルト信号が変位に正確に比例していないことになる。同図（ｂ）に破線で示すように、グラフｇの原点付近における勾配を基準線とすると、変位が大きくなるほど、出力は基準線から離れていく。両者の差は誤差となり、チルト補正のためのフィードバックに悪影響を与える。通常１０％以内の誤差であれば、補正後の情報読み取りスポットのコマ収差等もその影響が小さいと考えられる。
そこで、上記の問題を解決する１つの方法として、出力値が基準に対し、誤差１０％程度になる変位量を見ると、スポット径の半径のおよそ８０％にあたる。したがって、円形ビームにおいて、最大誤差を１０％程度に抑えたいときは前記式（１）を変えて、
Ｄ×０．８≧２ｄ×ｔａｎ（２Ｔ）・・・（２）
を満足するようにビーム径を設定すればよい。なお、（１）式と（２）式の関係は、（２）式が、Ｄ≧２ｄ×ｔａｎ（２Ｔ）／０．８と表せるので、
Ｄ≧１．２５×２ｄ×ｔａｎ（２Ｔ）＞２ｄ×ｔａｎ（２Ｔ）となる。
【００４２】
図１３は本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
同図において符号Ｌ２ｒはラジアル方向チルト検出ビーム、Ｌ２ｔはタンジェンシャル方向チルト検出ビームをそれぞれ示す。
本実施形態ではチルト検出を、ラジアル方向とタンジェンシャル方向とに分けて検出する。そのため、受光素子も図９に示したような２分割の受光素子を用いる。このようにする理由は、以下に示す問題点を解決するためである。
【００４３】
図１４は検出ビームの位置による問題点を説明するための一部拡大図である。同図（ａ）は概要図、（ｂ）はディスク最内周トラックＴｉと光束Ｌ２との位置関係を示す拡大図、（ｃ）はディスク最外周トラックＴｏの近傍における光束Ｌ２を示す拡大図である。
同図（ｃ）のように、光束Ｌ２の当たる位置がディスク最外周トラックＴｏより内側に設定されている場合は、通常ラジアル方向も、タンジェンシャル方向も受光素子上において光量のアンバランスは生じないが、同図（ｂ）のように光束Ｌ２が最内周トラックＴｉに丁度かかる場合、該トラックＴｉより外側と、内側とでは反射率が異なることがあり、受光素子上において光量のアンバランスが生ずる。
【００４４】
すなわち、トラックＴｉより外側のトラック部と内側の非トラック部では、情報書き込みの有無の違いで反射率に差があるため、図９における上下方向に関して検出ビームの光量バランスが崩れてしまい、図９に示した２分割受光素子３７で差信号をとるとラジアルチルト検出信号に誤差を生じてしまう。
このような状況は、図４に示したような光束Ｌ２の設定の場合には、ディスク最外周トラックＴｏ位置においても生ずる。また、最内周、最外周近傍でなくても、記録部、未記録部の境においても反射率の差は生じる。
【００４５】
図１５は本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。同図（ａ）はラジアルチルトが無い場合の例、同図（ｂ）はラジアルチルトがある場合の例をそれぞれ示している。
同図において符号３９はシリンドリカルレンズを示す。符号Ｂ１ないしＢ８、およびＢ１’ないしＢ８’はシリンドリカルレンズから受光素子に至る光路上のビーム断面形状、Ｇは有効光束の一部の弦、Ｘはシリンドリカルレンズの光軸をそれぞれ示す。ビーム形状は同図の左側から見たときの形状として示している。なお、Ｂ８、Ｂ８’は受光素子上に至ったときのスポット形状を示す。
同図において、上下がラジアル方向に相当する。
本実施形態は、戻り光束に光量のアンバランスがあっても正しくチルト検出できる光学系である。
【００４６】
仮に、光束Ｌ２ｒの下半部の一部が反射領域から外れた場合を考える。光束Ｌ２ｒの断面はシリンドリカルレンズに入射する前に円形が一部脱落して、有効光束の下方に弦Ｇを有する形になっている。図１４から分かるように、光束Ｌ２ｒに対する最内周トラックＴｉは真の接線方向からわずかに傾いている。このため、弦Ｇの向きがわずかに傾いているが、図１５ではその傾きを誇張して示してある。このままで光束Ｌ２ｒが受光素子３７に入射すれば、エレメント３７ｂに比べ、エレメント３７ａに大きな出力が発生し、チルトが無いにも拘わらず大きなチルトが発生したと誤検出してしまう。光束Ｌ２ｒが記録部と未記録部の境にかかったときも程度の違いはあれ、同様の問題が発生する。
【００４７】
シリンドリカルレンズ３９は母線方向がラジアル方向に対し傾けて配置されている。このレンズは母線方向に関してはレンズ作用がないため、透過した平行光束Ｌ２ｒのこの方向のサイズは変化しない。それに対し、母線と直交する方向はシリンドリカルレンズ３９に与えられた曲率に対応した凸レンズ作用を有するため、光束Ｌ２ｒのその方向のサイズは一度収束し以後発散するように変化する。
したがって、光束の断面形状は、位置によって同図（ａ）のＢ１からＢ８までのように変化する。いずれも、欠落部分を補った光束の中心はシリンドリカルレンズ３９の光軸Ｘに一致している。断面形状Ｂ４はシリンドリカルレンズ３９のほぼ焦点位置に相当し、ビーム形状のうち母線方向に見た最大長さに等しい長さの線状になる。
【００４８】
断面形状Ｂ８はシリンドリカルレンズの焦点距離のほぼ２倍の距離の位置に相当する。光束Ｌ２ｒの断面形状の内、母線と直交する方向は、シリンドリカルレンズに入射する前の大きさに戻っている。ただし、以上のレンズ作用等によって、弦Ｇの向きが変わっている。弦Ｇの向きの変わる角度はシリンドリカルレンズ３９の母線方向の設定の仕方で調節できる。母線方向をラジアル方向に対して４５°傾けておくと、傾けない場合に比べて弦Ｇの方向は９０°変化する。母線方向の設定の仕方で、弦Ｇの向きが真の接線方向からわずかにずれている分まで補正することもできる。そうすることによって、受光素子３７における光量のアンバランスをさらに小さくすることができる。別の補正の仕方として、受光素子３７のエレメント境界線３７ｃを弦Ｇに直交するように配置することでも受光光量のアンバランスを小さくすることができる。
その結果、ラジアルチルトが存在しない場合で、光束Ｌ２ｒが一部無反射領域にかかったような場合でも、チルトの誤検出をするようなことが無くなる。
【００４９】
同図（ｂ）のように、チルトが発生し、光束Ｌ２ｒが光軸Ｘに対し、右上がりの或る傾斜角度をもって入射した場合、光束の断面形状Ｂ１’〜Ｂ８’の形状そのものはほぼＢ１〜Ｂ８に等しいが、その中心位置が光軸Ｘから少しずつ上方に外れている。したがって、受光素子３７のエレメント３７ａと３７ｂとの出力に差が生じ、チルトが発生したことを正しく検出することができる。
【００５０】
図１６は本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。同図（ａ）はラジアルチルト検出の原理図、同図（ｂ）はタンジェンシャルチルト打ち消し光学系を示す模式図である。
同図において符号４０はラジアルチルト検出用のシリンドリカルレンズ、４１は受光素子、４２はフィールドレンズをそれぞれ示す。
同図（ａ）において、上下方向はタンジェンシャル方向を表す。シリンドリカルレンズ４０は母線方向をタンジェンシャル方向に一致させて配置する。シリンドリカルレンズ４０の焦点位置に受光素子４１を配置する。受光素子４１はエレメント４１ａと４１ｂとからなり、両者の境界線４１ｃはタンジェンシャル方向に対して所定の角度傾けて配置してある。
【００５１】
シリンドリカルレンズ４０に入射した平行光束Ｌ２ｒは、シリンドリカルレンズ４０の母線方向にはレンズ作用を受けず、母線方向と直交する方向にのみレンズ作用を受けてその焦点位置に収束する。したがって、光束Ｌ２ｒは上下方向の大きさは変わらず、左右方向が小さくなりながら受光素子４１に向かい、左右方向が最小の大きさになってほぼ線状の光束になったところで受光素子４１に達し、スポットを形成する。これによって、図の左右方向に光束の欠けがあってもその影響が出ない。
ラジアル方向のチルトが無い場合、線状のスポットは境界線４１ｃ上に中心部があり、エレメント４１ａ、４１ｂの双方に等分に跨っている。したがって、両エレメントからの出力が等しくなり、ラジアルチルト無しの判定となる。
【００５２】
ラジアルチルトが発生すると、線状のスポットが左右に移動することになり、境界線４１ｃが傾斜しているため、エレメント４１ａ、４１ｂに光束のかかる割合が変化し、ラジアルチルトが検出できる。境界線４１ｃのタンジェンシャル方向に対する角度はラジアルチルトの最大量から決めることができる。すなわち、最大量のチルトにおいて、線状のスポットの一端が境界線４１ｃから外れない限界になるような角度を前記所定の角度とする。
このままの光学系ではタンジェンシャルチルトがあった場合、線状光束が上下方向に移動するため、両エレメント４１ａ、４１ｂの間に出力差が生じ、ラジアルチルトとして誤検出してしまう。
そこで、同図（ｂ）に示すように、フィールドレンズ４２をシリンドリカルレンズ４０の近傍に入れる。同図では光束Ｌ２ｒがシリンドリカルレンズ４０に入る前にフィールドレンズ４２を通るように配置しているがこの配置は絶対条件ではない。
【００５３】
フィールドレンズ４２は凸レンズ作用を有するシリンドリカルレンズからなり、その母線はシリンドリカルレンズ４０の母線と直交する向きに配置する。フィールドレンズのタンジェンシャル方向の屈折力は、ディスク１０の情報担持面と受光素子４１の受光面が光学的な共役位置となるように設定する。例えば、フィールドレンズ４２の、同図における左側の焦点位置をディスク１０の情報担持面に、また、右側の焦点位置を受光素子４１に一致するような両凸レンズに設定しても良い。
【００５４】
こうすることによって、ディスク１０がタンジェンシャル方向にチルトした場合でも、光束Ｌ２ｒの中心は常に受光素子４１の上下方向の中心から外れることが無くなり、出力がタンジェンシャルチルトによって変化することが無くなる。
ただし、光束Ｌ２ｒはフィールドレンズ４２によって少しではあるがタンジェンシャル方向に収束されるので、フィールドレンズを通った後の光束として平行光が必要なら、フィールドレンズに入る前の光束Ｌ２ｒをタンジェンシャル方向に関し若干発散気味にしておくのがよい。
本実施形態は、先の実施形態に比べて、同じシリンドリカルレンズを用いても全体の光路長を短くすることができる。
【００５５】
図１７、１８はビーム形状規制手段の実施形態を示す図である。
両図において符号５１は光源、５２はカップリングレンズ、５３はレンズホルダ、５４はビームスプリッタ、５５は偏向ミラー、５６は受光素子、５７はアパーチャ、Ｌ０は光源出射時点の光束、Ｌはビーム形状規制後の光束をそれぞれ示す。
光源５１から出た光束Ｌ０はレンズホルダ５３に保持されたカップリングレンズ５２によって平行光に整形され、光束Ｌとなってビームスプリッタ５４によって側方に反射され、偏向ミラー５５を経て、以下図示省略のアクチュエータ方向に向かう。
これらの構成は、対物レンズチルト検出系、ディスクチルト検出系に共通である。ラジアルチルトとタンジェンシャルチルトに分けた場合も、同様である。
【００５６】
図１７に示す実施形態では、レンズホルダ５３の光束透過部の内径５３ａがビーム形状を例えば円形に規制して光束Ｌを形成している。ただし、必要に応じて円形以外の形状にも規制可能である。
図１８に示す実施形態では、レンズホルダ５３’の光束透過部の内径５３’ａには余裕を持たせておき、光束がカップリングレンズ５２を出たところで、アパーチャ５７でビーム形状を規制して光束Ｌを形成している。光束がカップリングレンズ５２を出るときはレンズホルダ内径５３’ａによって定まる径の平行光束になっているが、外周部はアパーチャ５７でカットされる。この構成はレンズホルダ５３’の設計・製造が楽になる点と、製造誤差があっても、光源とカップリングレンズの光軸合わせを後からできる点で有利である。
いずれにしても、光束Ｌをこのように細く絞ることによって、前述の光束が欠ける現象も、その程度を低く抑えることができる。また、チルト発生時には、受光素子上の光束が細いほど、光束移動量に対する変化率が大きくなるので、より高感度の検出ができるようになる。
【００５７】
図１９はビーム形状規制手段の他の実施形態を示す図である。
同図において符号５８はアクチュエータ可動部、５９は偏向ミラー、６０はλ／４波長板、６１は反射部をそれぞれ示す。
本実施形態ではビーム形状の規制をアクチュエータ可動部５８近傍で行っている。対物レンズチルト検出ビームＬ１のビーム形状規制は、λ／４波長板６０に設けた反射部６１のサイズで行う。ディスクチルト検出ビームＬ２のビーム形状規制は、アクチュエータ可動部５８の光束透過部５８ａの穴形状で行っている。したがって、ビーム形状規制部に入る前の光束形状はは目標の光束形状より大きくても、規制後のビーム形状は目標の光束形状になる。
このようにするとアクチュエータ可動部５８にあける穴のサイズあるいはアクチュエータ可動部５８に設ける反射部６１のサイズでビームサイズを規制できるため、構成が容易になる。
【００５８】
図２０はビーム形状規制手段のさらに他の実施形態を示す図である。同図（ａ）は偏向ミラー自身の形状で規制する構成、同図（ｂ）は偏向ミラーの反射部の形状で規制する構成をそれぞれ示す。
同図において符号６２はλ／４波長板、６３は反射部、６４は対物レンズチルト検出ビームＬ１用偏向ミラー、６５はディスクチルト検出ビームＬ２用偏向ミラー、６６は偏向ミラーをそれぞれ示す。
同図（ａ）は偏向ミラー６４、６５を反射後の光束Ｌ１、Ｌ２が丁度目標の円形断面になるような楕円形状に形成し、楕円の長軸方向を光束の進行方向に合わせて配置する。このように偏向ミラー自身の形状でビーム形状の規制を行う場合、光束Ｌ１の反射部６３は目標のビーム形状より大きくしておいてよい。同様に、光束Ｌ２の透過部の穴径も、目標のビーム形状より大きくしておいてよい。
【００５９】
同図（ｂ）は偏向ミラー６６の反射部６６ａ、６６ｂの形状を同図（ａ）に示した偏向ミラー６４、６５と同様な楕円形状にしたものである。反射部以外は単に光透過性にしても良いが、積極的に光吸収性にしても良い。この構成は同図（ａ）に示した構成より部品点数が少なくて済む。
本実施形態によれば、偏向ミラーはアクチュエータ可動部ではなく固定部にあるので、フォーカシングやトラッキングの影響を受けない。また偏向ミラー自体がビーム形状規制機能を兼ねるので、別途アパーチャを設ける構成に比べて部品点数が削減される。
【００６０】
図１９、２０に示した構成は、図１０、１１に示した構成に類似である。チルト検出ビームＬ１、Ｌ２として平行光束を用いると、検出対象にチルトがある場合、対象からの反射光束は反射方向が変化するため、ビーム形状規制部から少しずれることになる。そのため、受光素子に向かう光束は、断面の形状が円形から変化し、円形が一部欠けた状態になる。このときの欠ける位置はチルトの方向によって変わるため、図１５、１６に示すような固定的なシリンドリカルレンズでは、受光素子上に生ずるスポットの光量アンバランスの問題は解決できない。
【００６１】
この問題は、図１１に示したように、光路の途中で一度集光させて、その後の拡散ビームが所望のサイズになる位置を受光面と合わせることにすれば解決できる。その際、光束の集光位置をビーム形状規制位置に一致させておくと、検出対象にチルトがあっても、チルト量が極端に大きくなければ、集光位置はビーム形状規制部の中で移動するだけになるので、光束の欠けが生ぜず好都合である。ここでいうビーム形状規制部とは図１９に示した光束透過部５８ａ、図２０（ａ）に示した偏向ミラー６４、６５、図２０（ｂ）に示した反射部６６ａ、６６ｂを意味する。
【００６２】
図２１はビーム形状規制手段のさらに他の実施形態を示す図である。
同図において符号６７、６８はアパーチャをそれぞれ示す。
本実施形態は、偏向ミラーと受光素子との間にアパーチャを配したものである。同図（ａ）は往復共通光路内でビームスプリッタと偏向ミラーの間に配した構成、同図（ｂ）は検出系光路（復路）のビームスプリッタと受光素子の間に配した構成をそれぞれ示す。
同図（ａ）の構成は図２０（ｂ）の構成と原理的には同じである。ただ、ビーム形状規制部が偏向ミラー兼用ではなく独立したアパーチャ６７である点が異なる。検出対象にチルトが有る場合、検出対象からの反射光束がずれる点は図２０（ｂ）と同様である。したがって、その対策も前述の通りである。ただし、この構成では、図２０（ｂ）に比べて、アパーチャ６７の位置がディスク１０や対物レンズ６の反射面から遠くなるので、その分チルトによる光束の欠けが生じやすくなる。よって、アパーチャ６７はできるだけディスク１０側に近づけた方がよい。
【００６３】
図２１（ｂ）の構成は、検出対象にチルトが有った場合、戻り光束の角度が変化するので、アパーチャ６８から受光素子５６までの距離に対応する変化量を検出することになる。この距離はあまり大きくないので、アパーチャによる光束サイズをなるべく小さく絞ることで移動量に対する出力変化率を大きくすると良い。ただし、あまり小さく絞りすぎると、回折成分の比率が大きくなりすぎて、かえって出力変化率が小さくなる。
本実施形態のように構成することによって、アパーチャと受光素子との間に可動物体がないため、アパーチャと受光素子の位置関係が決めやすく、より安定した信号がとれる。
【００６４】
図２２、２３は受光面上のスポット形状を説明するための図である。図２２はスポット形状が矩形の場合、図２３はスポット形状が逆ガウス型の場合をそれぞれ示す。
各図において符号Ｓｓは矩形スポット、Ｓｇは逆ガウス形スポットをそれぞれ示す。その他の符号は図１２に準ずる。
各図の（ａ）、および（ｂ）も図１２（ａ）、（ｂ）と同様である。
【００６５】
先に、図１２においてチルト信号が変位に正確に比例していないと言う問題点を説明した。
この問題を解決する他の手段が図２２に示す矩形スポットＳｓである。この構成ではグラフの単調増加領域ｇは原点を通る直線となる。したがってスポットの変位量とチルト信号は比例し、フィードバックが精度良く行われる。
スポット形状として、同図では正方形で示してあるが、２辺が境界線６９ｃに平行で、他の２辺が互いに平行であれば一般の平行四辺形でも構わない。本実施形態では光量の無駄を省く意味で矩形としている。光量を確保した上で検出感度を上げる意味では、同図において横長の長方形に形成するのがよい。
【００６６】
図１２、図２２における説明は、光束の断面内の光量分布が均等である場合を前提としているが、光源がＬＤ（レーザー光）の場合は、光束の断面内の光量分布がいわゆるガウス分布をしているので、図２３に示すような工夫が必要になる。
同図（ｃ）はビーム中心部のの縦断面の光量分布を示すグラフである。アパーチャＳｇは同図（ａ）に示すように、境界線６９ｃに平行な方向（以下水平方向と称す）に見た幅が中心から上下方向に離れるほど広くなっている。このアパーチャを透過する光量を水平方向に積分した値がスポットＳｇの上下方向どこにおいても等しくなるように形状が選んである。したがって、上下の辺は境界線６９ｃに平行な直線になっている。この形状を便宜上逆ガウス型と呼ぶことにする。このような形状にすることによって、光束がガウス分布の場合には、同図（ｂ）に示すようにチルト信号の単調増加領域ｇが原点を通る直線になる。
同図に示すスポットＳｇは図１８に示した構成を用い、アパーチャ５７の穴形状を変えることで達成することができる。
【００６７】
先に図９ないし１１を用いて説明した（１）式においてＤを、ビーム形状あるいはスポット形状を円形として説明したが、図２２、２３に示すような円形以外の断面形状ＳｓやＳｇでも、当該チルト方向のサイズ、すなわち、ラジアルチルト検出であればラジアル方向のサイズ、タンジェンシャルチルト検出であればタンジェンシャル方向のサイズをＤとすれば、前述の（１）式はそのまま適用できる。この場合は、グラフの単調増加部分ｇが原点を通る直線になるので、（２）式を適用する必要はない。
【００６８】
図２４は本発明のチルト検出系を備えた光ピックアップの一例を示す図である。
同図において符号は図１、２に準ずる。
チルト検出系の主要部である光源２１、カップリングレンズ２２、分離光学系２３、２４、受光素子３０、３１はピックアップ本体２に固定される。偏向ミラー２５、２６もアクチュエータ３に固定されるので、対物レンズのフォーカシングや、チルト補正機構による可動部の動きによる不所望な誤差は発生しない。
すなわち、本発明のチルト検出系は、本来の光ピックアップ光学系とは独立した構成になっているため、本来のピックアップのビームと、チルト検出ビームとの間の干渉を気にすることなく構成できる。
【００６９】
図２５は本発明のチルト検出系を備えた光ピックアップを搭載した光ディスク装置を示す図である。
同図において符号１００は光ディスク装置を示す。
本発明のチルト検出光学系を備えた光ピックアップ１を搭載することにより、光ディスク１０に対するリアルタイムのチルト検出が可能になるため、従来の基板厚のディスクを用いた４００ｎｍ近傍のような短波長の読み取り・書き込み用光源を用いる光ディスク装置１００が構成できる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、ディスクチルト検出のためのビームに光量のアンバランスが生じた場合でも、誤ったチルト信号を発生することが無くなる。
ディスクチルトと対物レンズチルトの両方を検出しても装置をコンパクトに構成できる。
許容限界のチルトが発生しても、チルト量を精度良く検出できるので、正しいフィードバックができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための図である。
【図２】チルト検出光学系の具体的な構成の一例を示した図である。
【図３】２つの受光素子の出力の処理を説明する模式図である。
【図４】本発明の実施形態を説明するための図である。
【図５】本発明の他の実施形態を説明するための図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図９】ディスクにチルトが有る場合の問題点を説明するための図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図１２】円形ビームの問題点を説明するための図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図１４】検出ビームの位置による問題点を説明するための一部拡大図である。
【図１５】本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図１６】本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図１７】ビーム形状規制手段の実施形態を示す図である。
【図１８】ビーム形状規制手段の実施形態を示す図である。
【図１９】ビーム形状規制手段の他の実施形態を示す図である。
【図２０】ビーム形状規制手段のさらに他の実施形態を示す図である。
【図２１】ビーム形状規制手段のさらに他の実施形態を示す図である。
【図２２】受光面上のスポット形状を説明するための図である。
【図２３】受光面上のスポット形状を説明するための図である。
【図２４】本発明のチルト検出系を備えた光ピックアップの一例を示す図である。
【図２５】本発明のチルト検出系を備えた光ピックアップを搭載した光ディスクドライブを示す図である。
【符号の説明】
１ 光ピックアップ
２ ピックアップ本体
３ アクチュエータ
５ 偏向ミラー
６ 対物レンズ
７ レンズチルト検出用偏向ミラー
８ 反射面
９ ディスクチルト検出用偏向ミラー
１０ 情報記録ディスク
２１ 光源
２２ カップリングレンズ
２３、２４ 分離光学系
２７ ２７はλ／４波長板
３０ レンズチルト検出用受光素子
３１ ディスクチルト検出用受光素子
３７ａ、３７ｂ 受光素子のエレメント
３７ｃ 境界線
５７、６７、６８ アパーチャ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an objective lens actuator of an optical pickup used in an optical information recording / reproducing apparatus, for example, an optical disc recording apparatus, an optical disc reproducing apparatus, an optical disc recording / reproducing apparatus, and the like. Specifically, the technique relates to correction of the mutual tilt between the information recording medium and the objective lens.
[0002]
[Prior art]
When the optical disk is tilted, coma aberration occurs at the condensing point of the light beam generated on the light receiving element surface, that is, the spot, and the signal quality deteriorates. As the light source becomes shorter in wavelength to increase the density of the optical disk (if other conditions are the same), the degree of deterioration increases. In particular, if the wavelength is shortened without changing the substrate thickness, The fluctuation in the circumference exceeds the target specification of tilt, and real-time tilt detection and real-time closed tilt correction are required. The previous DVD generation (light source wavelength: 660 nm) used only open-loop control in the radial direction, but the blue generation (near wavelength 400 nm) requires closed-loop control in the radial and tangential two directions. Tilt detection also requires real-time detection in two directions, radial and tangential.
[0003]
There is a movement to reduce the board thickness (cover thickness) to dislike this, but if the board thickness is reduced, it becomes vulnerable to dust, scratches, dirt, etc., and needs protection by cartridges, compatible with previous generations Is difficult to remove.
Considering cartridge-less and generational compatibility, we want to make the substrate thickness the same as before, but this requires real-time tilt detection and tilt correction in two directions.
[0004]
In order to correct tilt in real time in response to fluctuations in the circumference of the disc, due to its responsiveness, the whole seek rail and the mechanical method of tilting the disc cannot be used, and the liquid crystal can also be used due to insufficient response speed. Absent. A promising method is a so-called four-axis actuator system in which the objective lens is tilted on the actuator. In the case of a 4-axis actuator, it is desirable to drive a so-called center objective lens system having motors on both sides of the objective lens for control stability. It is necessary to detect the tilt through the beam in a narrow area of the image, which cannot be handled by a conventional tilt sensor.
[0005]
There are two tilt sensors that detect the tilt of the disc and the objective lens (see, for example, Patent Document 1). The fundamental idea is the same as the present invention. However, this example is clearly conceived with a general tilt sensor in mind, and is not applicable to a 4-axis actuator driven by a center objective lens due to space limitations.
There is one that directly detects the relative tilt between the disc and the objective lens using the outer periphery of the objective lens (see, for example, Patent Document 2). Although it is an excellent idea for tilt detection in one direction, it cannot cope with two directions. Since a parallel plate is obliquely placed directly under the objective lens, the beam quality of the pickup body is impaired. This example does not mention the relationship between the pickup main body and the tilt detection system, and it must be said that it is a difficult system to realize when the beam of the pickup main body and the tilt detection beam are separated.
[0006]
As a solution to this problem,
1. A small diameter parallel light is passed between the objective lens and the actuator drive motor,
2. A separate optical path from the pickup optical system,
3. Disc tilt and objective tilt independent
An application has been filed for solving the above-mentioned problems by detection (Japanese Patent Application No. 2002-269668).
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-006561 (page 3, FIG. 2)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-006562 (page 2, FIG. 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional example and the above-mentioned prior application, in the disc tilt detection, at the innermost circumference and the outermost circumference, when the detection beam deviates from the reflection film constituting area of the disk, or a portion having a different reflectance (an area having a track groove) And a mirror surface area, a recording area and an unrecorded area, etc.), the light quantity distribution of the reflected beam becomes unbalanced, and detection becomes impossible or a large error occurs.
Further, if not only the disc tilt but also the objective lens tilt is detected, the configuration of the apparatus is inevitably large.
[0009]
Up to now, it has been common to use a beam with a circular cross section as a tilt detection beam because of ease of shaping and the like. However, as a light receiving element for tilt detection, a two-part or four-part light receiving element is used and the difference in output from the two elements is taken. Therefore, the linearity of the tilt signal from the light receiving element is not so good with a circular beam. In other words, there is a problem that the error increases when the tilt amount is large.
The present invention is for solving such a problem, and tilt detection is performed so that a detection error or a control error does not occur even if an unbalance of a light amount distribution occurs in a detection beam or a tilt amount increases. An optical system is provided.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a tilt detection optical system provided in an optical pickup used for writing / reading an optical disc, which includes an actuator and a movable portion configured to hold an objective lens and be movable with respect to the actuator. , A light source, a coupling lens, a separation optical system that separates the optical paths of the projection light and the reflected light, and a reflected light from the movable part or the optical disc as a tilt detection target and receiving respective tilt signals From a reflecting means provided on the movable part, comprising at least a two-divided light receiving element having a boundary line in the middle, a beam shape restricting means for restricting a beam shape from the light source, and an objective lens tilt correcting function The reflected light of the objective lens detects the tilt signal of the objective lens, passes through the vicinity of the objective lens, and reflects the light reflected by the optical disc. In a tilt detection optical system of an optical pickup that detects a tilt signal of the optical disc and obtains a relative tilt between the optical disc and the objective lens by calculation based on a difference between the two signals, the tilt detection beam of the optical disc has its irradiation area However, it is characterized in that it is set at a position on the reflective film constituting area of the optical disc on both the innermost circumference and the outermost circumference of the optical disc.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a tilt detection optical system provided in an optical pickup used for writing / reading an optical disc, having an actuator and a movable part configured to hold an objective lens and be movable with respect to the actuator. , A light source, a coupling lens, a separation optical system that separates the optical paths of the projection light and the reflected light, and a reflected light from the movable part or the optical disc as a tilt detection target and receiving respective tilt signals From a reflecting means provided on the movable part, comprising at least a two-divided light receiving element having a boundary line in the middle, a beam shape restricting means for restricting a beam shape from the light source, and an objective lens tilt correcting function The reflected light of the objective lens detects the tilt signal of the objective lens, passes through the vicinity of the objective lens, and reflects the light reflected by the optical disc. In a tilt detection optical system of an optical pickup that detects a tilt signal of the optical disc and obtains a relative tilt between the optical disc and the objective lens by calculation from a difference between both signals, the tilt detection beam of the optical disc and the tilt of the objective lens The detection beam is deflected by the same beam deflecting means.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a tilt detection optical system provided in an optical pickup used for writing / reading an optical disc, having an actuator and a movable part configured to hold the objective lens and be movable with respect to the actuator. , A light source, a coupling lens, a separation optical system that separates the optical paths of the projection light and the reflected light, and a reflected light from the movable part or the optical disc as a tilt detection target and receiving respective tilt signals From a reflecting means provided on the movable part, comprising at least a two-divided light receiving element having a boundary line in the middle, a beam shape restricting means for restricting a beam shape from the light source, and an objective lens tilt correcting function The reflected light of the objective lens detects the tilt signal of the objective lens, passes through the vicinity of the objective lens, and reflects the light reflected by the optical disc. In a tilt detection optical system of an optical pickup that detects a tilt signal of the optical disc and obtains a relative tilt between the optical disc and the objective lens by calculation based on a difference between the two signals, the beam for tilt detection is a parallel beam, and the beam The beam size in the tilt direction determined by the shape regulating means is Db, the maximum look tilt amount of the tilt detection object is ± T, and the air equivalent distance from the reflection point of the tilt detection object to the light receiving element is d. In this case, Db ≧ 2d × tan (2T) is satisfied.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a tilt detection optical system provided in an optical pickup used for writing / reading an optical disc, having an actuator and a movable part configured to hold an objective lens and be movable with respect to the actuator. , A light source, a coupling lens, a separation optical system that separates the optical paths of the projection light and the reflected light, and a reflected light from the movable part or the optical disc as a tilt detection target and receiving respective tilt signals From a reflecting means provided on the movable part, comprising at least a two-divided light receiving element having a boundary line in the middle, a beam shape restricting means for restricting a beam shape from the light source, and an objective lens tilt correcting function The reflected light of the objective lens detects the tilt signal of the objective lens, passes through the vicinity of the objective lens, and reflects the light reflected by the optical disc. In a tilt detection optical system of an optical pickup that detects a tilt signal of the optical disc and calculates a relative tilt between the optical disc and the objective lens by calculation from a difference between both signals, the beam for tilt detection is a non-parallel beam, and the beam shape The spot size in the tilt direction on the light receiving surface determined by the distance between the restricting means and the beam shape restricting means to the light receiving element is Ds, the maximum look-up tilt amount of the tilt detection object is ± T, and the tilt detection object It is characterized in that Ds ≧ 2d × tan (2T) where d is an air equivalent distance from the reflection point to the light receiving element.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to the third aspect, when the beam for tilt detection is a beam having a circular cross section, Db × 0.8 ≧ 2d × tan (2T) It is characterized by comprising.
According to a sixth aspect of the invention, in the tilt detection optical system according to the fifth aspect, when the beam for tilt detection is a beam having a circular section, Ds × 0.8 ≧ 2d × tan (2T) It is characterized by comprising.
According to a seventh aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to any one of the first to fourth aspects, the beam cross-sectional shape of the beam shape regulating means is a rectangle whose one side is parallel to the boundary line. It is characterized by.
According to an eighth aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to any one of the first to fourth aspects, the beam cross-sectional shape of the beam shape regulating means is an inverse Gaussian type in which a straight line portion is parallel to the boundary line. It is characterized by being.
[0015]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a tilt detection optical system provided in an optical pickup used for writing / reading an optical disc, having an actuator and a movable part configured to hold an objective lens and be movable with respect to the actuator. , A light source, a coupling lens, a separation optical system that separates the optical paths of the projection light and the reflected light, and a reflected light from the movable part or the optical disc as a tilt detection target and receiving respective tilt signals From a reflecting means provided on the movable part, comprising at least a two-divided light receiving element having a boundary line in the middle, a beam shape restricting means for restricting a beam shape from the light source, and an objective lens tilt correcting function The reflected light of the objective lens detects the tilt signal of the objective lens, passes through the vicinity of the objective lens, and reflects the light reflected by the optical disc. In a tilt detection optical system of an optical pickup that detects a tilt signal of the optical disc and obtains a relative tilt between the optical disc and the objective lens by calculation based on a difference between the two signals, at least the tilt detection optical system of the optical disc has a tilt in a radial direction. A configuration in which the tilt in the tangential direction is separated and detected, and a cylindrical lens having a bus line inclined by approximately 45 ° with respect to the tangential direction is disposed in the front stage of the light receiving element of the radial tilt detection system. .
[0016]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a tilt detection optical system provided in an optical pickup used for writing / reading an optical disc, having an actuator and a movable part configured to hold an objective lens and be movable with respect to the actuator. , A light source, a coupling lens, a separation optical system that separates the optical paths of the projection light and the reflected light, and a reflected light from the movable part or the optical disc as a tilt detection target and receiving respective tilt signals From a reflecting means provided on the movable part, comprising at least a two-divided light receiving element having a boundary line in the middle, a beam shape restricting means for restricting a beam shape from the light source, and an objective lens tilt correcting function The tilt signal of the objective lens is detected with the reflected light, and the light transmitted through the vicinity of the objective lens and reflected by the optical disk is detected. In the tilt detection optical system of the optical pickup that detects the tilt signal of the optical disk and obtains the relative tilt of the optical disk and the objective lens by calculation from the difference between the two signals, at least the tilt detection optical system of the optical disk is tilted in the radial direction. And a tilt lens in the tangential direction are separately detected, and a cylindrical lens having a bus line aligned with the tangential direction is arranged in the front stage of the light receiving element of the radial tilt detection system, and for detecting the tilt in the radial direction. The boundary line of the light receiving element is inclined at a predetermined angle with respect to the tangential direction.
[0017]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to the tenth aspect, a generatrix is disposed in the vicinity of the cylindrical lens in a direction orthogonal to the generatrix of the cylindrical lens. A cylindrical lens is disposed as a field lens having a reflective surface and a light receiving surface of the light receiving element as a conjugate position.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to any one of the first to eleventh aspects, the beam shape regulating means is an aperture provided between the light source and the coupling lens. It is characterized by.
[0018]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to any one of the first to eleventh aspects, the beam shape regulating means is an aperture provided between the coupling lens and the separation optical system. It is characterized by being.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to any one of the first to eleventh aspects, the beam shape regulating means is provided in the movable portion in the optical system for tilt detection of the optical disc. It is a hole.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to any one of the first to eleventh aspects and the fourteenth aspect, the beam shape regulating means is the movable portion in the optical system for tilt detection of the objective lens. It is the reflective area | region provided in (3).
[0019]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to any one of the first to eleventh aspects, a beam deflection unit is provided in an optical path from the separation optical system to the tilt detection target object, and the beam shape restriction is performed. The means is a reflection region of the beam deflection means.
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to any one of the first to eleventh aspects, a beam deflection unit is provided in an optical path from the separation optical system to the tilt detection target object, and the beam shape restriction is performed. The means is an aperture provided between the beam deflection means and the separation optical system.
[0020]
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the tilt detection optical system according to any one of the first to eighth aspects, the beam shape restricting means is an aperture provided between the separation optical system and the light receiving element. It is characterized by being.
The invention of claim 19 is characterized by an optical pickup comprising the tilt detection optical system according to any one of claims 1 to 18.
According to a twentieth aspect of the invention, there is provided an optical disc apparatus on which the optical pickup according to the nineteenth aspect is mounted.
[0021]
【Example】
The present invention will be described below with reference to examples.
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 1 is an optical pickup, 2 is a pickup body, 3 is an actuator, 4 is an actuator drive motor, 5 is a deflection mirror provided on the pickup body, 6 is an objective lens, 7 is a deflection mirror for lens tilt detection, 8 Is a reflecting means, 9 is a disc tilt detection deflecting mirror, 10 is an information recording disk, 11 is a lens tilt detection system optical system and circuit, 12 is a disk tilt detection system optical system and circuit, 13 is a difference circuit, and OL is an objective lens. Respectively.
[0022]
This figure shows the optical pickup described in the prior application. The present invention basically uses a pickup having the same configuration.
The function of the optical pickup shown in FIG.
The optical pickup 1 mainly includes a pickup body 2 and an actuator 3, and the actuator 3 holds an actuator movable portion 3 a via an actuator drive motor 4. A light beam from a light source (not shown) is deflected by a pickup body deflecting mirror 5 provided in the pickup body 2 and is incident on an objective lens 6 provided in the actuator movable portion 3a to be an information recording disk (hereinafter simply referred to as a disk) 10. Is condensed as a beam spot on the information recording surface.
[0023]
The objective lens 6 is configured to be movable in the focusing direction and the tilt correction direction together with the actuator movable portion 3a by the action of the actuator driving motor 4, and the actuator 3 is driven in a radial direction (radial direction) and a tangential direction (not shown). It is configured to be movable in the tangential direction.
Two tilt detection beams (or two parts of one beam) are guided to the gap between the pickup body 2 and the actuator 3, and one of them is reflected by the reflecting means 8 provided integrally with the actuator movable portion 3a. The tilt of the objective lens 6 is detected, and the other beam is reflected by the disk 10 through a hole or the like formed in the actuator movable portion 3a to detect the tilt of the disk 10, and the difference circuit 13 detects the tilt of the disk 10 from the difference between the two. And the relative tilt signal of the objective lens 6 is obtained.
The optical pickup has an objective lens tilt correction function that feeds back the signal to the 4-axis (or 3-axis) actuator drive motor 4 so that the objective lens tilt follows the disk tilt.
[0024]
The reflecting means 8 may be provided anywhere as long as it is integral with the movable portion 3a. For example, it may be provided on the frame of the objective lens 6 or may be provided on another optical member as will be described later.
In FIG. 1, the disc tilt detection system optical system and the objective lens tilt detection system optical system are shown as having completely different optical path configurations, but the light source portions of both beams can be shared, and depending on the configuration, the deflection mirror 7 9 can be made common, and the detection light-receiving element can also be housed in the same package. By doing so, the apparatus can be miniaturized as much as possible.
[0025]
FIG. 2 is a diagram showing an example of a specific configuration of the tilt detection optical system.
In the figure, reference numeral 21 is a light source, 22 is a coupling lens, 23 and 24 are half mirrors as separation optical systems, 25 is a deflection mirror for lens tilt detection, 26 is a deflection mirror for disc tilt detection, and 27 is a λ / 4 wavelength. Reference numeral 28 denotes a reflecting surface as reflecting means, 29 denotes an information recording surface of the disk 10, 30 denotes a light receiving element for detecting lens tilt, and 31 denotes a light receiving element for detecting disk tilt.
The two projection light beams L1 and L2 from the light source 21 made of LD or LED are shaped into parallel light beams by the coupling lens 22 and enter the half mirrors 23 and 24, respectively. The reflected light beam L1 from the half mirror 23 is reflected upward by the lens tilt detection deflection mirror 25. The luminous flux is reflected by a reflecting surface 28 provided on a part of the λ / 4 wavelength plate 27, travels back through the original optical path, passes through the half mirror 23, and has a + -shaped boundary line. The light is incident on the lens tilt detecting light receiving element 30 to form a spot. The reflection surface 28 may be provided on either the front or back surface of the λ / 4 wavelength plate 27. Further, depending on the configuration, a mirror or the like as a reflecting means may be attached to a part of the frame member forming the movable part.
[0026]
The reflected light beam L2 from the half mirror 24 is reflected upward by the disk tilt detecting deflection mirror 26. The light beam is reflected by the information recording surface 29 of the disk 10, travels backward through the original optical path, passes through the half mirror 24, and enters the four-part disk tilt detection light receiving element 31 to form a spot. The outputs from the respective light receiving elements are subjected to a predetermined calculation process and then input to the difference circuit 13 shown in FIG. 1, and the relative tilt signals between the objective lens 6 and the disk 10 in each of the radial direction and the tangential direction. Is calculated. The tilt signal here means a signal indicating the direction and magnitude of the tilt.
[0027]
The half mirror is generally a reflecting mirror in which reflected light and transmitted light are substantially equally divided. Therefore, when only the reflection component is required or when only the transmission component is required, the other component is discarded, and a light amount loss of approximately one half occurs every time it passes through the half mirror. . The separation optical system is used for the purpose of separating the optical path in order to prevent the light receiving element from being disposed when the projection light beam and the reflected light beam pass through exactly the same optical path. Therefore, the means is not limited to a half mirror.
In FIG. 2, if a polarizing beam splitter is placed as a separation optical system in place of the half mirrors 23 and 24, the above light loss can be avoided. That is, the light emitted from the light source 21 is previously configured to be polarized light in a specific direction. And it sets so that the light beam of the polarization plane may be reflected by the polarization beam splitter. In this case, the reflection surface 28 is provided on the back surface of the λ / 4 wavelength plate 27. When the light beam L1 and the light beam L2 return to the original optical path, they pass through the λ / 4 wavelength plate 27 twice, and the polarization plane changes in a direction orthogonal to the deflection surface at the time of incidence. Therefore, when it enters the deflecting beam splitter again, it is transmitted without being reflected. Therefore, in principle, there is no light loss due to the deflecting beam splitter.
[0028]
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining output processing of two light receiving elements.
In the same figure, reference symbols A to D denote the four elements of the lens tilt detection light receiving element 30, E to H denote the four elements of the disk tilt detection light receiving element 31, DISK denotes the information recording medium, and Rad denotes the information recording medium. The radial direction component and Tan indicate the tangential direction component, respectively.
The difference circuit 13 includes a difference circuit 13-1 for detecting a radial direction and a difference circuit 13-2 for detecting a tangential direction. The outputs of the difference circuit 13-1 and the difference circuit 13-2 are fed back to the actuator drive motor 4 so that the objective lens inclination follows the disk inclination.
[0029]
In such a tilt detection system, the objective lens tilt detection mirror can reflect all of the objective lens tilt detection beam, but there is no problem. However, the tilt detection beam is reflected on the disc at the innermost or outermost circumference of the disc. There is a risk that it will fall out of the configuration area and become undetectable.
[0030]
FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.
In the figure, symbol To represents the outermost track, and Ti represents the innermost track. Originally, the optical pickup moves in the radial direction of the disc. However, for convenience of explanation, the optical pickup is shown as being fixed, and the disc is drawn as if the disc has moved in the radial direction.
The relative relationship between the disk track and the optical pickup will be described with reference to FIG.
The disc tilt detection beam L2 is in such a position as to cover both the innermost track Ti and the outermost track To. The disc tilt detection beam L2 similarly hits all the tracks included between both tracks Ti and To.
By doing in this way, the position where the disk tilt detection beam L2 strikes is always a light reflection area, so that the disk tilt signal can be obtained under the same conditions from the innermost circumference to the outermost circumference of the disk.
[0031]
FIG. 5 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention.
In the figure, the symbol Ri indicates a reflection area inside the innermost track.
A practical arrangement of the detection beam L2 in consideration of an actual disk will be described with reference to FIG.
In general, a track is formed on the outer peripheral side of the disk up to the limit of the disk diameter. Therefore, it is difficult to form a reflective film outside the outermost track To. When the detection beam L2 is at the position of the outermost track To, depending on the beam shape, there is a possibility that part of the outside of the track will be out of the reflection area. On the other hand, the reflective film can be easily formed on the inner peripheral side further to the inner side than the innermost peripheral track Ti.
[0032]
In many discs actually appearing, a reflective film is formed up to about 2 mm inside the innermost track Ti and constitutes a reflective region Ri. In the present embodiment, in consideration of such a situation, the detection position of the disc tilt detection beam L2 is moved further inward than the previous embodiment.
Since the width of the reflecting film inside the innermost track Ti is not guaranteed as a standard, it is not preferable to bring it to the inside too much. The amount to be approached is preferably up to the point where the outermost side of the detection beam L2 coincides with at least the outermost track, including an allowable error.
As a result, the disc tilt detection signal can be obtained more stably.
[0033]
FIG. 6 is a view for explaining still another embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 32 denotes a deflection mirror, and 33 denotes a tilt detection optical system.
In this embodiment, a tilt detection optical system 33 in which a lens tilt detection optical system and a disc tilt detection optical system are partially shared is used. The parallel light beams L1 and L2 emitted from the tilt detection optical system 33 are bent in the disk direction by the common deflection mirror 32. Both deflected light beams are arranged so as to be substantially aligned in the radial direction.
[0034]
The light beam L1 is reflected by one surface of the λ / 4 wavelength plate 27 and returns almost along the original optical path. The light beam L2 passes through the λ / 4 wavelength plate 27, reaches the information recording surface of the disk 10, is reflected, and returns almost to the original optical path. The position where the light beam L2 strikes the disk 10 is set so that the light beam does not protrude outward from the outermost track To.
According to this configuration, since the disc tilt detection beam and the objective lens tilt detection beam are adjacent to each other, both beams can bend the optical path by the same deflection mirror, and the number of parts is reduced and the time-dependent temperature is reduced. The characteristics can also be improved. Also, since both beams are close, it is easy to use two parts of the same beam.
[0035]
FIG. 7 is a view for explaining still another embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 34 denotes a deflection mirror, and 35 denotes a tilt detection optical system.
Such a configuration is possible when it is guaranteed that the reflection area of the medium is wide on the inner peripheral side. Compared with the configuration of the previous embodiment, since the size of the deflection mirror in the height direction can be reduced, the entire configuration can be made thinner. It is also effective when it is desired to narrow the width of the actuator movable portion in the track groove direction (tangential direction).
[0036]
FIG. 8 is a view for explaining still another embodiment of the present invention.
In this figure, the objective lens tilt detection beam L1 is irrelevant to the reflection area of the disc, and thus is placed at an arbitrary position, and the disc tilt detection beam L2 is arranged so as not to protrude from the reflection area. As a result, there is no particular problem even if the arrangement of both beams is not parallel to either the radial direction or the tangential direction.
Such a configuration can also be adopted depending on the reflection area of the medium and the restrictions from the actuator movable part.
[0037]
FIG. 9 is a diagram for explaining a problem when the disc or the objective lens has a large tilt.
In the figure, reference numeral 36 denotes a deflection mirror, and 37 denotes a light receiving element of a tilt detection system.
In order to simplify the description, the light receiving element 37 is assumed to be a two-divided light receiving element configured by two elements 37a and 37b with a boundary line 37c interposed therebetween.
When the disk 10 has a tilt t (angle), the return beam swings by 2t. Therefore, if the distance from the reflecting surface to be tilted to the light receiving element (air conversion distance) is d, the spot displacement (spot on the light receiving surface) The center movement amount s is represented by s = d × tan (2t). Here, when the spot size on the light receiving surface in the tilt direction is D and the maximum tilt of the tilt detection target is T,
D ≧ 2d × tan (2T) (1)
Each size is determined so that. However, equation (1) corresponds to the case where there is no aperture, lens, or the like in the return optical path. When there is an aperture or a lens, the way of taking d changes according to each case.
[0038]
If D is smaller than this, when the tilt becomes a certain size, the spot on the light receiving surface enters into one element of the light receiving element, for example, 37b in the figure, and the spot remains the same even if the tilt is further increased. The tilt signal (difference signal between both elements 37a and 37b) remains 100% simply by moving through the element, and the tilt amount cannot be detected. FIG. 9 shows such a state. In order to be able to detect the tilt, as shown by the broken line, even if the spot on the light receiving surface is maximally deviated, it needs to be on the boundary line 37c. By making D the above condition, a tilt detection signal can be obtained in the entire tilt range.
[0039]
10 and 11 are diagrams for explaining still another embodiment of the present invention.
In both figures, reference numerals 38 and 38 'denote a light source system for tilt detection, and A denotes a light beam transmitting portion in the vicinity of the objective lens.
Since the disc tilt detection beam of this method passes through the gap between the objective lens and the actuator motor as the light flux transmitting portion A, there is a possibility that the beam shape in the vicinity of the objective lens cannot be sufficiently large. In that case, it is necessary to expand the beam by some means in order to satisfy the expression (1).
FIG. 10 shows a means for that purpose, and by making the light beam L2 ′ emitted from the tilt detection light source system a slightly divergent beam, the light receiving surface spot size can be set to a desired size satisfying the expression (1).
In FIG. 11, conversely, a light beam L2 ″ that seems to be condensed is emitted from the tilt detection light source system, and is condensed once in the optical path, and the position where the subsequent diffused beam becomes a desired size satisfying the expression (1) is obtained. A desired light receiving surface spot size is obtained by combining with the light receiving surface.
[0040]
FIG. 12 is a diagram for explaining the problem of the circular beam.
In the figure, reference numeral 69 denotes a light receiving element, g denotes a monotonically increasing region of the graph, g0 denotes a non-change region, and Sc denotes a circular spot on the light receiving surface.
The hatched portion of the spot Sc indicates the spot position when there is no tilt, and the broken line indicates the spot position when the tilt is maximum. In FIG. 5B, the horizontal axis of the graph indicates the amount of displacement of the center of the spot up and down from the boundary line 69c of the elements 69a and 69b of the light receiving element, and the case where it is displaced upward is taken positively. The vertical axis of the graph indicates a value obtained by subtracting the output of the element 69b from the output of the element 69a, that is, a tilt signal.
As can be seen from the graph, the monotonously increasing region g is shown up to a certain value regardless of whether the displacement is positive or negative, but when it exceeds a certain value, it becomes a non-changing region where there is no change in the tilt signal as indicated by g0. This is because the spot completely penetrates one element. In an actual apparatus, the maximum tilt is designed so as to be within the monotonously increasing region g.
[0041]
By the way, when the spot is a circular Sc as shown in the figure, the monotonically increasing region g does not become a straight line, and the gradient decreases as the output increases in both positive and negative directions. That is, the tilt signal is not exactly proportional to the displacement. As shown by the broken line in FIG. 5B, when the gradient near the origin of the graph g is a reference line, the output is further away from the reference line as the displacement increases. The difference between the two results in an error, which adversely affects the feedback for tilt correction. If the error is usually within 10%, it is considered that the influence of the coma aberration of the information reading spot after correction is small.
Therefore, as one method for solving the above problem, when the amount of displacement in which the output value is an error of about 10% with respect to the reference is seen, it corresponds to about 80% of the radius of the spot diameter. Therefore, in the circular beam, when it is desired to suppress the maximum error to about 10%, the equation (1) is changed,
D × 0.8 ≧ 2d × tan (2T) (2)
The beam diameter may be set so as to satisfy Note that the relationship between the formula (1) and the formula (2) can be expressed by the formula (2) as D ≧ 2d × tan (2T) /0.8.
D ≧ 1.25 × 2d × tan (2T)> 2d × tan (2T).
[0042]
FIG. 13 is a view for explaining still another embodiment of the present invention.
In the figure, L2r indicates a radial direction tilt detection beam, and L2t indicates a tangential direction tilt detection beam.
In the present embodiment, tilt detection is detected separately for the radial direction and the tangential direction. Therefore, the light receiving element is also divided into two as shown in FIG. The reason for doing this is to solve the following problems.
[0043]
FIG. 14 is a partially enlarged view for explaining a problem due to the position of the detection beam. FIG. 6A is a schematic diagram, FIG. 5B is an enlarged view showing the positional relationship between the innermost track Ti of the disk and the light beam L2, and FIG. 5C is an enlarged view showing the light beam L2 in the vicinity of the outermost track To of the disk To. is there.
As shown in FIG. 6C, when the position where the light beam L2 strikes is set on the inner side of the outermost track To, the light amount is not unbalanced on the light receiving element in the normal radial direction and the tangential direction. However, when the light beam L2 is just applied to the innermost track Ti as shown in FIG. 5B, the reflectance may be different between the outside and the inside of the track Ti, and the light quantity unbalance on the light receiving element may be different. Arise.
[0044]
That is, there is a difference in reflectivity between the track portion outside the track Ti and the inner non-track portion due to the presence or absence of information writing, so the light amount balance of the detection beam in the vertical direction in FIG. If the difference signal is taken by the two-divided light receiving element 37 shown in FIG. 2, an error occurs in the radial tilt detection signal.
Such a situation also occurs at the position of the outermost track To of the disk when the light beam L2 is set as shown in FIG. Further, even if it is not in the vicinity of the innermost periphery and the outermost periphery, a difference in reflectance occurs even at the boundary between the recorded portion and the unrecorded portion.
[0045]
FIG. 15 is a view for explaining still another embodiment of the present invention. FIG. 4A shows an example when there is no radial tilt, and FIG. 4B shows an example when there is a radial tilt.
In the figure, reference numeral 39 denotes a cylindrical lens. Reference numerals B1 to B8 and B1 ′ to B8 ′ denote beam cross-sectional shapes on the optical path from the cylindrical lens to the light receiving element, G denotes a partial string of the effective light beam, and X denotes the optical axis of the cylindrical lens. The beam shape is shown as a shape when viewed from the left side of the figure. B8 and B8 ′ indicate spot shapes when reaching the light receiving element.
In the figure, the upper and lower sides correspond to the radial direction.
This embodiment is an optical system that can correctly detect tilt even if the return light beam has an unbalance in the amount of light.
[0046]
Let us consider a case where a part of the lower half of the light beam L2r deviates from the reflection region. The cross section of the light beam L2r has a shape in which a part of the circle is dropped before entering the cylindrical lens, and has a string G below the effective light beam. As can be seen from FIG. 14, the innermost track Ti with respect to the light beam L2r is slightly inclined from the true tangential direction. For this reason, although the direction of the string G is slightly inclined, the inclination is exaggerated in FIG. If the light beam L2r is incident on the light receiving element 37 as it is, a larger output is generated in the element 37a than in the element 37b, and it is erroneously detected that a large tilt has occurred although there is no tilt. Even when the light beam L2r reaches the boundary between the recorded portion and the unrecorded portion, the same problem occurs to some extent.
[0047]
The cylindrical lens 39 is arranged such that the generatrix direction is inclined with respect to the radial direction. Since this lens has no lens action in the generatrix direction, the size of the transmitted parallel light beam L2r in this direction does not change. On the other hand, since the direction orthogonal to the generatrix has a convex lens action corresponding to the curvature given to the cylindrical lens 39, the size of the light beam L2r in that direction changes once and then diverges.
Therefore, the cross-sectional shape of the light flux changes from B1 to B8 in FIG. In either case, the center of the light beam that compensates for the missing portion coincides with the optical axis X of the cylindrical lens 39. The cross-sectional shape B4 substantially corresponds to the focal position of the cylindrical lens 39, and is a linear shape having a length equal to the maximum length of the beam shape viewed in the generatrix direction.
[0048]
The cross-sectional shape B8 corresponds to a position at a distance approximately twice the focal length of the cylindrical lens. Of the cross-sectional shape of the light beam L2r, the direction orthogonal to the generatrix returns to the size before entering the cylindrical lens. However, the direction of the string G is changed by the above lens action and the like. The angle at which the direction of the string G changes can be adjusted by setting the direction of the generatrix of the cylindrical lens 39. If the direction of the bus is inclined by 45 ° with respect to the radial direction, the direction of the string G changes by 90 ° compared to the case where the bus is not inclined. Depending on how the bus direction is set, correction can be made to the extent that the direction of the chord G slightly deviates from the true tangential direction. By doing so, the unbalance of the light quantity in the light receiving element 37 can be further reduced. As another correction method, the unbalance of the amount of received light can be reduced by arranging the element boundary line 37c of the light receiving element 37 so as to be orthogonal to the string G.
As a result, even when there is no radial tilt and the light beam L2r is partially in the non-reflective region, there is no possibility of erroneous tilt detection.
[0049]
As shown in FIG. 5B, when tilt occurs and the light beam L2r is incident on the optical axis X with a certain upward tilt angle, the shapes of the cross-sectional shapes B1 ′ to B8 ′ of the light beam are substantially B1. Although equal to .about.B8, the center position is slightly deviated upward from the optical axis X. Therefore, a difference occurs in the output between the elements 37a and 37b of the light receiving element 37, and it is possible to correctly detect that a tilt has occurred.
[0050]
FIG. 16 is a view for explaining still another embodiment of the present invention. FIG. 4A is a principle diagram of radial tilt detection, and FIG. 4B is a schematic diagram showing a tangential tilt canceling optical system.
In the figure, reference numeral 40 denotes a cylindrical lens for detecting radial tilt, 41 denotes a light receiving element, and 42 denotes a field lens.
In FIG. 4A, the vertical direction represents the tangential direction. The cylindrical lens 40 is arranged so that the generatrix direction coincides with the tangential direction. The light receiving element 41 is disposed at the focal position of the cylindrical lens 40. The light receiving element 41 is composed of elements 41a and 41b, and a boundary line 41c between them is arranged at a predetermined angle with respect to the tangential direction.
[0051]
The parallel light beam L2r incident on the cylindrical lens 40 is not subjected to the lens action in the generatrix direction of the cylindrical lens 40, but is converged on the focal position by receiving the lens action only in the direction orthogonal to the generatrix direction. Accordingly, the size of the light beam L2r does not change in the vertical direction, and the light beam L2r is directed toward the light receiving element 41 while decreasing in the left-right direction, and reaches the light receiving element 41 when the left-right direction becomes the minimum size and becomes a substantially linear light beam. , Forming a spot. As a result, even if there is a lack of luminous flux in the left-right direction of the figure, the effect does not appear.
When there is no radial tilt, the linear spot has a central portion on the boundary line 41c, and equally spans both the elements 41a and 41b. Therefore, the outputs from both elements are equal, and it is determined that there is no radial tilt.
[0052]
When a radial tilt occurs, the linear spot moves to the left and right, and the boundary line 41c is inclined. Therefore, the ratio of the light flux applied to the elements 41a and 41b changes, and the radial tilt can be detected. The angle of the boundary line 41c with respect to the tangential direction can be determined from the maximum amount of radial tilt. That is, the predetermined angle is an angle at which one end of the linear spot is not deviated from the boundary line 41c in the maximum amount of tilt.
In the optical system as it is, when there is a tangential tilt, the linear light beam moves in the vertical direction, so that an output difference occurs between the elements 41a and 41b, which is erroneously detected as a radial tilt.
Therefore, the field lens 42 is inserted in the vicinity of the cylindrical lens 40 as shown in FIG. In the figure, the light beam L2r is arranged to pass through the field lens 42 before entering the cylindrical lens 40, but this arrangement is not an absolute condition.
[0053]
The field lens 42 is formed of a cylindrical lens having a convex lens function, and its generatrix is arranged in a direction orthogonal to the generatrix of the cylindrical lens 40. The refractive power in the tangential direction of the field lens is set so that the information carrying surface of the disk 10 and the light receiving surface of the light receiving element 41 are in an optically conjugate position. For example, the left focal position of the field lens 42 in the figure may be set to the information carrying surface of the disk 10, and the right focal position may be set to a biconvex lens that matches the light receiving element 41.
[0054]
By doing so, even when the disk 10 is tilted in the tangential direction, the center of the light beam L2r is not always deviated from the vertical center of the light receiving element 41, and the output is not changed by the tangential tilt.
However, since the light beam L2r is slightly converged in the tangential direction by the field lens 42, if parallel light is required as the light beam after passing through the field lens, the light beam L2r before entering the field lens is related to the tangential direction. It should be slightly divergent.
Compared with the previous embodiment, this embodiment can shorten the entire optical path length even when the same cylindrical lens is used.
[0055]
17 and 18 are views showing an embodiment of the beam shape regulating means.
In both figures, reference numeral 51 denotes a light source, 52 denotes a coupling lens, 53 denotes a lens holder, 54 denotes a beam splitter, 55 denotes a deflecting mirror, 56 denotes a light receiving element, 57 denotes an aperture, L0 denotes a light beam at the time of emission of the light source, and L denotes a beam shape. The luminous flux after regulation is shown respectively.
The light beam L0 emitted from the light source 51 is shaped into parallel light by the coupling lens 52 held by the lens holder 53, becomes the light beam L, is reflected to the side by the beam splitter 54, passes through the deflecting mirror 55, and is not shown below. Head toward the actuator direction.
These configurations are common to the objective lens tilt detection system and the disc tilt detection system. The same applies to the case of dividing into radial tilt and tangential tilt.
[0056]
In the embodiment shown in FIG. 17, the inner diameter 53a of the light beam transmitting portion of the lens holder 53 forms the light beam L by restricting the beam shape to, for example, a circle. However, it can be regulated to a shape other than circular as necessary.
In the embodiment shown in FIG. 18, the inner diameter 53′a of the light beam transmitting portion of the lens holder 53 ′ has a margin, and when the light beam exits the coupling lens 52, the beam shape is regulated by the aperture 57. A light beam L is formed. When the light beam exits the coupling lens 52, it becomes a parallel light beam having a diameter determined by the lens holder inner diameter 53′a, but the outer peripheral portion is cut by the aperture 57. This configuration is advantageous in that the lens holder 53 'can be easily designed and manufactured, and the optical axis of the light source and the coupling lens can be adjusted later even if there is a manufacturing error.
In any case, by narrowing the light beam L in this way, the phenomenon of the above-mentioned lack of the light beam can be suppressed to a low level. Further, when the tilt occurs, the thinner the light beam on the light receiving element, the larger the rate of change with respect to the amount of light beam movement, so that detection with higher sensitivity can be performed.
[0057]
FIG. 19 is a view showing another embodiment of the beam shape regulating means.
In the figure, reference numeral 58 denotes an actuator movable portion, 59 denotes a deflecting mirror, 60 denotes a λ / 4 wavelength plate, and 61 denotes a reflecting portion.
In the present embodiment, the beam shape is regulated in the vicinity of the actuator movable portion 58. The beam shape of the objective lens tilt detection beam L1 is regulated by the size of the reflecting portion 61 provided on the λ / 4 wavelength plate 60. The beam shape of the disc tilt detection beam L2 is regulated by the hole shape of the light beam transmitting portion 58a of the actuator movable portion 58. Therefore, even if the light beam shape before entering the beam shape restricting unit is larger than the target light beam shape, the beam shape after the restriction becomes the target light beam shape.
In this way, the beam size can be regulated by the size of the hole in the actuator movable portion 58 or the size of the reflecting portion 61 provided in the actuator movable portion 58, so that the configuration becomes easy.
[0058]
FIG. 20 is a view showing still another embodiment of the beam shape regulating means. FIG. 4A shows a configuration regulated by the shape of the deflection mirror itself, and FIG. 4B shows a configuration regulated by the shape of the reflecting portion of the deflection mirror.
In the figure, reference numeral 62 denotes a λ / 4 wavelength plate, 63 denotes a reflection portion, 64 denotes a deflection mirror for the objective lens tilt detection beam L1, 65 denotes a deflection mirror for the disc tilt detection beam L2, and 66 denotes a deflection mirror.
In FIG. 6A, the deflecting mirrors 64 and 65 are formed in an elliptical shape so that the reflected light beams L1 and L2 have exactly the target circular cross section, and the major axis direction of the ellipse is aligned with the traveling direction of the light beam. . In this way, when the beam shape is regulated by the shape of the deflection mirror itself, the reflecting portion 63 of the light beam L1 may be made larger than the target beam shape. Similarly, the hole diameter of the transmission part of the light beam L2 may be larger than the target beam shape.
[0059]
FIG. 6B shows the reflecting portions 66a and 66b of the deflecting mirror 66 having the same elliptical shape as the deflecting mirrors 64 and 65 shown in FIG. The parts other than the reflection part may be simply light transmissive, but may be positively light absorptive. This configuration requires fewer parts than the configuration shown in FIG.
According to the present embodiment, since the deflection mirror is not in the actuator movable portion but in the fixed portion, it is not affected by focusing or tracking. Further, since the deflection mirror itself also functions as a beam shape regulating function, the number of parts can be reduced as compared with a configuration in which an additional aperture is provided.
[0060]
The configuration shown in FIGS. 19 and 20 is similar to the configuration shown in FIGS. When a parallel light beam is used as the tilt detection beams L1 and L2, when the detection target is tilted, the reflected light beam from the target changes in the reflection direction, and therefore slightly deviates from the beam shape regulating unit. For this reason, the shape of the cross section of the light beam traveling toward the light receiving element changes from a circular shape, and a part of the circular shape is missing. Since the chipped position at this time varies depending on the tilt direction, the fixed cylindrical lens as shown in FIGS. 15 and 16 cannot solve the problem of the light amount imbalance of the spot generated on the light receiving element.
[0061]
As shown in FIG. 11, this problem can be solved by focusing once in the middle of the optical path and aligning the position where the subsequent diffused beam becomes a desired size with the light receiving surface. At this time, if the condensing position of the light beam is matched with the beam shape regulation position, even if the detection target has a tilt, if the tilt amount is not extremely large, the condensing position moves within the beam shape regulation unit. This is convenient because no lack of luminous flux occurs. Here, the beam shape restricting portion means the light beam transmitting portion 58a shown in FIG. 19, the deflecting mirrors 64 and 65 shown in FIG. 20A, and the reflecting portions 66a and 66b shown in FIG.
[0062]
FIG. 21 is a view showing still another embodiment of the beam shape regulating means.
In the figure, reference numerals 67 and 68 denote apertures, respectively.
In the present embodiment, an aperture is disposed between the deflection mirror and the light receiving element. FIG. 6A shows a configuration arranged between the beam splitter and the deflecting mirror in the reciprocating common optical path, and FIG. 6B shows a configuration arranged between the beam splitter and the light receiving element in the detection system optical path (return path). .
The configuration in FIG. 20A is the same as the configuration in FIG. 20B in principle. The only difference is that the beam shape restricting portion is not a deflection mirror but an independent aperture 67. When the detection target has a tilt, the reflected light beam from the detection target is shifted as in FIG. Therefore, the countermeasures are also as described above. However, in this configuration, the position of the aperture 67 is farther from the reflecting surface of the disk 10 and the objective lens 6 than in FIG. Therefore, the aperture 67 should be as close as possible to the disk 10 side.
[0063]
In the configuration of FIG. 21B, when the detection target has a tilt, the angle of the return light beam changes, so that the amount of change corresponding to the distance from the aperture 68 to the light receiving element 56 is detected. Since this distance is not so large, it is preferable to increase the output change rate with respect to the movement amount by reducing the size of the light beam by the aperture as small as possible. However, if the aperture is too small, the ratio of the diffraction components becomes too large, and the output change rate becomes rather small.
By configuring as in the present embodiment, since there is no movable object between the aperture and the light receiving element, the positional relationship between the aperture and the light receiving element can be easily determined, and a more stable signal can be obtained.
[0064]
22 and 23 are diagrams for explaining the spot shape on the light receiving surface. FIG. 22 shows a case where the spot shape is rectangular, and FIG. 23 shows a case where the spot shape is an inverted Gaussian type.
In each figure, symbol Ss indicates a rectangular spot, and Sg indicates an inverted Gaussian spot. Other symbols are the same as those in FIG.
(A) of each figure and (b) are the same as that of FIG. 12 (a), (b).
[0065]
Previously, the problem that the tilt signal is not exactly proportional to the displacement in FIG. 12 has been described.
Another means for solving this problem is a rectangular spot Ss shown in FIG. In this configuration, the monotonically increasing region g of the graph is a straight line passing through the origin. Therefore, the amount of spot displacement is proportional to the tilt signal, and feedback is performed with high accuracy.
Although the spot shape is shown as a square in the figure, it may be a general parallelogram as long as the two sides are parallel to the boundary line 69c and the other two sides are parallel to each other. In the present embodiment, the rectangular shape is used in order to eliminate waste of light quantity. In order to increase the detection sensitivity while securing the amount of light, it is preferable to form a horizontally long rectangle in FIG.
[0066]
The description in FIGS. 12 and 22 is based on the premise that the light quantity distribution in the cross section of the light beam is uniform. However, when the light source is an LD (laser light), the light quantity distribution in the cross section of the light beam has a so-called Gaussian distribution. Therefore, a device as shown in FIG. 23 is required.
FIG. 3C is a graph showing the light amount distribution in the longitudinal section at the center of the beam. As shown in FIG. 5A, the aperture Sg becomes wider as the width viewed in the direction parallel to the boundary line 69c (hereinafter referred to as the horizontal direction) is further away from the center in the vertical direction. The shape is selected so that the value obtained by integrating the amount of light transmitted through the aperture in the horizontal direction is equal everywhere in the vertical direction of the spot Sg. Therefore, the upper and lower sides are straight lines parallel to the boundary line 69c. This shape is referred to as an inverted Gaussian for convenience. By adopting such a shape, when the light flux has a Gaussian distribution, the monotonously increasing region g of the tilt signal becomes a straight line passing through the origin as shown in FIG.
The spot Sg shown in the figure can be achieved by using the configuration shown in FIG. 18 and changing the hole shape of the aperture 57.
[0067]
In the equation (1) described above with reference to FIGS. 9 to 11, D is described as a circular beam shape or spot shape, but the cross-sectional shapes Ss and Sg other than circular as shown in FIGS. If the size in the tilt direction, ie, the radial direction size is detected for radial tilt detection, and the tangential direction size is detected for tangential tilt detection is D, then the above equation (1) can be applied as it is. In this case, since the monotonically increasing portion g of the graph is a straight line passing through the origin, it is not necessary to apply equation (2).
[0068]
FIG. 24 is a diagram showing an example of an optical pickup provided with the tilt detection system of the present invention.
In the figure, the reference numerals are the same as those in FIGS.
The light source 21, the coupling lens 22, the separation optical systems 23 and 24, and the light receiving elements 30 and 31 that are main parts of the tilt detection system are fixed to the pickup body 2. Since the deflecting mirrors 25 and 26 are also fixed to the actuator 3, no undesirable error occurs due to the focusing of the objective lens and the movement of the movable part by the tilt correction mechanism.
That is, since the tilt detection system of the present invention is configured independently of the original optical pickup optical system, it can be configured without worrying about interference between the original pickup beam and the tilt detection beam. .
[0069]
FIG. 25 is a diagram showing an optical disc apparatus equipped with an optical pickup equipped with a tilt detection system of the present invention.
In the figure, reference numeral 100 denotes an optical disc apparatus.
By mounting the optical pickup 1 equipped with the tilt detection optical system of the present invention, it becomes possible to detect tilt in real time with respect to the optical disc 10, so that a short wavelength reading such as around 400 nm using a disc having a conventional substrate thickness is possible. An optical disc apparatus 100 using a writing light source can be configured.
[0070]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when a light amount imbalance occurs in a beam for disc tilt detection, an erroneous tilt signal is not generated.
Even if both disc tilt and objective lens tilt are detected, the apparatus can be made compact.
Even if the tilt of the allowable limit occurs, the tilt amount can be detected with high accuracy, so that correct feedback can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a specific configuration of a tilt detection optical system.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating output processing of two light receiving elements.
FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining still another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining still another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining still another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram for explaining a problem when the disc has a tilt.
FIG. 10 is a diagram for explaining still another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram for explaining still another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram for explaining a problem of a circular beam.
FIG. 13 is a diagram for explaining still another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a partially enlarged view for explaining a problem due to the position of the detection beam.
FIG. 15 is a diagram for explaining still another embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram for explaining still another embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing an embodiment of a beam shape restricting means.
FIG. 18 is a diagram showing an embodiment of a beam shape regulating means.
FIG. 19 is a view showing another embodiment of the beam shape regulating means.
FIG. 20 is a view showing still another embodiment of the beam shape restricting means.
FIG. 21 is a view showing still another embodiment of the beam shape restricting means.
FIG. 22 is a diagram for explaining a spot shape on a light receiving surface;
FIG. 23 is a diagram for explaining a spot shape on a light receiving surface;
FIG. 24 is a diagram showing an example of an optical pickup provided with a tilt detection system of the present invention.
FIG. 25 is a diagram showing an optical disc drive equipped with an optical pickup equipped with a tilt detection system of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Optical pickup
2 Pickup body
3 Actuator
5 Deflection mirror
6 Objective lens
7 Deflection mirror for lens tilt detection
8 Reflecting surface
9 Disc tilt detection deflection mirror
10 Information recording disc
21 Light source
22 Coupling lens
23, 24 Separation optical system
27 27 is a λ / 4 wave plate
30 Light receiving element for detecting lens tilt
31 Light detector for disc tilt detection
37a, 37b Light receiving element
37c border
57, 67, 68 Aperture
