JP2007172786A

JP2007172786A - 光情報処理装置

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Publication number: JP2007172786A
Application number: JP2005372123A
Authority: JP
Inventors: Takashi Takishima; 俊滝島
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2007-07-05
Also published as: US20070147196A1

Abstract

【課題】対物レンズを含むユニットの重量を増加させることなく収差補正を良好に行う。
【解決手段】光源が放射したレーザ光を光ディスク上で結像させる結像手段と、光源から該光ディスクに至る光路中で発生するレーザ光の収差を補正する収差補正手段とを有し、該レーザ光が該光ディスク上の所定位置で結像されるよう結像手段を移動させて当該光ディスクに対する情報の記録処理及び再生処理を行う光情報処理装置であり、収差補正手段を結像手段に対して独立して別個に移動させる移動手段と、収差補正手段と結像手段との相対位置が一定に保持されるよう移動手段を制御する移動制御手段とを備えた光情報処理装置を提供する。
【選択図】図５

Description

この発明は、光ディスクに対する情報の記録処理及び再生処理を行う光情報処理装置、特に、光源が放射したレーザ光を光ディスク上で結像させる結像手段と、光源から該光ディスクに至る光路中で発生するレーザ光の収差を補正する収差補正手段とを有し、該レーザ光が該光ディスク上の所定位置で結像されるよう結像手段を移動させて当該光ディスクに対する情報の記録処理及び再生処理を行う光情報処理装置に関する。

近年、ＢＤ（Blu-Ray Disc）やＨＤＤＶＤ（High Definition DVD）等の次世代の高密度光ディスクが規格化され、それらを処理（ここでいう「処理」とは再生や記録等を含む）するための光情報処理装置が広く知られている。このような光情報処理装置には高ＮＡの対物レンズが搭載される。また短波長の光ビームが使用される。このように高ＮＡの対物レンズ及び短波長の光ビームを用いることにより、光情報処理装置は光ディスク上に極小のビームスポットを形成して、当該光ディスク上の高密度化された情報を処理することができる。

ところが、対物レンズのＮＡを高く設計したり短波長の光ビームを使用したりした場合、ビームスポットに対する収差（例えば球面収差）の影響が大きくなる。すなわち僅かな誤差で発生した収差が良好なビームスポット形成に大きく影響を及ぼし得る。この結果、光情報処理装置による光ディスクに対する処理にエラーが生じ易くなる。

装置側の誤差に関しては出荷時の調整作業で予め除去することができる。このような誤差には例えば対物レンズの製造誤差等が挙げられる。このような誤差は例えば対物レンズの軸合わせやティルト調整等を行うことで除去可能である。

一方、光ディスク側の誤差に関しては装置側の調整作業で除去することができない。このため、光ディスク側に依存した上記誤差により収差が発生してビームスポットが劣化し、その結果、光ディスクに対する処理が良好に行われないことがある。なお、光ディスク側の誤差には例えば光ディスクの個体差、記録層の厚み誤差、ムラ等が挙げられる。

このような問題を解消すべく、例えば収差補正用の液晶素子を実装した光情報処理装置が下記特許文献１に示されている。下記特許文献１に記載の光情報処理装置では、液晶素子の各電極にそれぞれ異なる電圧を印加して各液晶分子の配向状態を調節し、当該液晶素子を通過する光ビームの位相をずらすことにより収差補正が実現されている。光ディスクがセットされたときに当該光ディスクの誤差を検出し、その検出結果に応じて位相シフト量を決定するため、光ディスク側の誤差は良好に除去される。

ここで、下記特許文献１に記載されているように、液晶素子により収差を良好に補正するため、対物レンズと液晶素子の位置関係は一定であることが要求される。従って下記特許文献１では、液晶素子が対物レンズに固定されて一つのユニットとして構成されている。この構成では液晶素子と対物レンズは一体に移動するため、互いの位置関係は常に一定に保たれている。これにより、良好な収差補正が実現されている。
特開２００２−５６５６５号公報

しかし上記特許文献１に記載された光情報処理装置では、液晶素子を追加したことによる良好な収差補正のトレードオフとして、対物レンズを含むユニットの重量が従来と比べて増加する。このように上記ユニットの重量が増加した場合、その追従性が低下する。すなわち上記ユニットの応答速度が低下して精密且つ高速に移動できなくなる。ところが一方では、光ディスクの高密度化や回転速度の高速化に伴い、精密且つ高速に移動可能なユニットが要求されている。このため、高密度光ディスク用の光情報処理装置において、上記の如くユニットの重量が増加することは望ましいとは言えない。

また上記特許文献１に記載された光情報処理装置では、上記ユニットに対して、液晶素子に給電するためのケーブル等も追加しなければならない。これは上記ユニットの設計の自由度を阻害する要因となり得る。このような観点からも、上記ユニットに液晶素子を実装することは望ましくない。

そこで、本発明は上記の事情に鑑みて、対物レンズを含む上記の如きユニットの重量を増加させることなく良好な収差補正が実現可能であり、且つ、設計の自由度も高い光情報処理装置を提供することを課題としている。

上記の課題を解決する本発明の一態様に係る光情報処理装置は、光源が放射したレーザ光を光ディスク上で結像させる結像手段と、光源から該光ディスクに至る光路中で発生するレーザ光の収差を補正する収差補正手段とを有し、該レーザ光が該光ディスク上の所定位置で結像されるよう結像手段を移動させて当該光ディスクに対する情報の記録処理及び再生処理を行う光情報処理装置である。この光情報処理装置は、収差補正手段を結像手段に対して独立して別個に移動させる移動手段と、収差補正手段と結像手段との相対位置が一定に保持されるよう移動手段を制御する移動制御手段とを備えたことを特徴としたものである。

上記光情報処理装置によれば、収差補正手段が結像手段に対して独立して別個に移動可能に構成されている。すなわち結像手段と収差補正手段とが分離した構成で移動するため、結像手段が軽量化してその追従性が向上する。つまり、結像手段の応答速度が向上して精密且つ高速に移動できるようになる。また、収差補正手段と結像手段との相対位置が常に一定に保持されるため、収差補正手段による収差補正も常に良好に行われる。また更に、結像手段から引き出されるべきケーブル類の本数を抑えることができる。このため結像手段に対する設計の自由度が向上する。

なお上記光情報処理装置は、例えば結像手段の位置情報を検出する位置情報検出手段を更に備えたものであっても良い。この場合、移動制御手段は、検出された位置情報に基づいて移動手段を制御することができる。

また上記光情報処理装置は、収差補正手段と結像手段との相対位置に基づいて差分信号を検出する差分信号検出手段を更に備えたものであっても良い。この場合、移動制御手段は、検出された差分信号に基づいて移動手段をサーボ制御することができる。

上記光情報処理装置によれば、移動手段は収差補正手段を該光ディスクの半径方向に移動させ得る。

また上記の課題を解決する本発明の別の態様に係る光情報処理装置は、光ディスクに対する情報の記録処理及び再生処理を行う光情報処理装置である。この光情報処理装置は、光源が放射したレーザ光を光ディスク上で結像させる結像手段と、該光ディスク上の所定位置でレーザ光が結像されるよう結像手段を移動させる第一の移動手段と、光源から該光ディスクに至る光路中で発生するレーザ光の収差を補正する収差補正手段と、結像手段との相対位置が一定に保持されるよう収差補正手段を移動させる第二の移動手段とを備えたことを特徴としたものである。

上記光情報処理装置によれば、結像手段、収差補正手段がそれぞれ、第一の移動手段、第二の移動手段で移動するよう構成されている。すなわち結像手段と収差補正手段とが分離した構成で移動するため、結像手段が軽量化してその追従性が向上する。つまり、結像手段の応答速度が向上して精密且つ高速に移動できるようになる。また、収差補正手段と結像手段との相対位置が常に一定に保持されるため、収差補正手段による収差補正も常に良好に行われる。また更に、結像手段から引き出されるべきケーブル類の本数を抑えることができる。このため結像手段に対する設計の自由度が向上する。

本発明に係る光情報処理装置によれば、結像手段と収差補正手段とが分離した構成で移動するため、結像手段が軽量化してその追従性が向上する。つまり、結像手段の応答速度が向上して精密且つ高速に移動できるようになる。また、収差補正手段と結像手段との相対位置が常に一定に保持されるため、収差補正手段による収差補正も常に良好に行われる。また更に、結像手段から引き出されるべきケーブル類の本数を抑えることができる。このため結像手段に対する設計の自由度が向上する。

以下、図面を参照して、本発明の実施例の光情報処理装置の構成及び作用について説明する。

図１は、本発明の第一の実施例の光情報処理装置１００の構成を示した斜視図である。光情報処理装置１００は筐体１を備えている。筐体１にはスロット１ａが形成されている。また図示しないトレイが、スロット１ａを介して筐体１に対し収納／排出可能に備えられている。なお図１では、トレイ上に載置された光ディスク２００が筐体１内部に収納されている状態が示されている。上記収納状態において光ディスク２００はスピンドルモータ７０にセットされている。光ディスク２００はスピンドルモータ７０により回転軸７０ａを中心に回転する。なお光ディスク２００は、例えばＢＤやＨＤＤＶＤ等の記録密度の高い光ディスクである。

光情報処理装置１００は固定ユニット１０及び可動ユニット３０を備えている。図２に、固定ユニット１０及び可動ユニット３０の構成を示す。これらのユニットは筐体１に保持されている。

固定ユニット１０は、レーザダイオード１１、コリメータレンズ１２、第一のアナモフィックプリズム１３、ハーフミラー１３ａ、第二のアナモフィックプリズム１４、ミラー１５、直角プリズム１６、ホログラム素子１７、集光レンズ１８、複合センサ１９、及び、レーザパワーモニタセンサ２０を備えている。

レーザダイオード１１は断面形状が楕円の発散レーザ光を放射する。この発散レーザ光は短波長（例えば４００ｎｍ近傍）である。レーザダイオード１１から放射された発散レーザ光はコリメータレンズ１２に入射する。コリメータレンズ１２は、レーザダイオード１１から放射された発散レーザ光を平行光束に変換する。平行光束に変換された平行光束は第一のアナモフィックプリズム１３に入射する。

第一のアナモフィックプリズム１３及び第二のアナモフィックプリズム１４は、コリメータレンズ１２からの平行光束を断面形状が略円形状となる平行光束に整形する。次いで、断面形状が略円形状に整形された平行光束はミラー１５に入射する。また第一のアナモフィックプリズム１３に入射された平行光束の一部はハーフミラー１３ａによって９０度折り曲げられて、レーザパワーモニタセンサ２０に入射する。

レーザパワーモニタセンサ２０は、受光した光の強度に応じた信号をレーザパワーコントロール回路（不図示）に出力する。レーザパワーコントロール回路は受け取ったこの信号のレベルに基づいてフィードバック制御を行って、レーザダイオード１１の出力を安定させる。

一方、ミラー１５は第二のアナモフィックプリズム１４から射出された平行光束を９０度折り曲げる。折り曲げられたレーザ光は固定ユニット１０から射出されて、可動ユニット３０に入射する。

可動ユニット３０はキャリッジ３１を備えている。キャリッジ３１は、各端部が筐体１の所定箇所に固定されたガイドシャフト３３Ｒ及び３３Ｌにより、光ディスク２００の半径方向（すなわちトラッキング方向であり、各図で示されている矢印Ｔ方向）にスライド可能に支持されている。また、可動ユニット３０をトラッキング方向に移動させるための駆動手段がキャリッジ３１を挟むように設置されている。具体的には、ガイドシャフト３３Ｒ側に筐体１の所定箇所に固定されたヨーク３４Ｒ及びヨーク３４Ｒが挿通されたコイル３５Ｒ、ガイドシャフト３３Ｌ側に筐体１の所定箇所に固定されたヨーク３４Ｌ及びヨーク３４Ｌが挿通されたコイル３５Ｌが設置されている。図示しない駆動制御回路によりキャリッジ３１に固定されたコイル３５Ｒ及び３５Ｌに電流が流れると電磁作用により推力が発生し、これにより、キャリッジ３１がトラッキング方向に移動する。

また、キャリッジ３１は固定ユニット１０と対向する壁部に開口部３１ａを有している。固定ユニット１０から射出されたレーザ光は、開口部３１ａを介してキャリッジ３１内部に入射する。

図３に、キャリッジ３１の一部を切り取った、可動ユニット３０の斜視図を示す。また図４に、可動ユニット３０の断面図を示す。図３において説明の便宜上、キャリッジ３１を上下に二つに分割して示している。

キャリッジ３１内部には立ち上げミラー３２、収差補正ユニット４０、及び、対物レンズユニット５０が設置されている。開口部３１ａを介してキャリッジ３１内部に入射したレーザ光は、立ち上げミラー３２により垂直方向（光ディスク２００の面と直交する方向）に立ち上げられる。次いで、収差補正ユニット４０に入射する。

収差補正ユニット４０は二枚の板状の各素子、すなわち液晶収差補正素子４１、１／４波長板４２を備えている。これらの素子は枠４０ａに取り付けられており、立ち上げミラー３２側から液晶収差補正素子４１、１／４波長板４２の順に積層されている。従って、立ち上げミラー３２からのレーザ光は先ず、液晶収差補正素子４１に入射する。

液晶収差補正素子４１は周知の構成を有した素子である。液晶収差補正素子４１は、印加電圧量に応じて発生する電界により入射レーザ光に対して複屈折変化を与える液晶を有している。すなわち液晶収差補正素子４１において印加電圧量に応じて発生する電界により、上記液晶を構成する複数の液晶分子の各々の配向状態が変化する。各液晶分子の配向状態を変化させることにより、それら液晶分子を通過する光が複屈折変化を受ける。この結果、その光の位相が変化する。ここで、入射レーザ光の位相の変化はその光の収差の変化も意味する。このため液晶収差補正素子４１によって位相を適切な量変化させることにより、収差（主に球面収差）を補正することが可能である。

また、液晶収差補正素子４１は電界を発生させるための電極を複数有している。これらの電極は液晶収差補正素子４１上に分布するよう配置されている。従って各電極に電圧を印加したとき、液晶収差補正素子４１上において、液晶分子の配向状態が各電極に対する印加電圧量に応じて分布する。レーザ光が有する収差分布に応じて上記配向状態が液晶収差補正素子４１上で分布するよう電圧制御することにより、光路中に生じたレーザ光の収差が良好に補正される。

なお可動ユニット３０は、上記駆動制御回路に接続されたフレキシブル基板３６を有している。可動ユニット３０の各構成要素は、フレキシブル基板３６を介して入力される信号により作動する。

液晶収差補正素子４１を通過したレーザ光は直線偏光状態にある。このような偏光状態のレーザ光は、１／４波長板４２により円偏光に変換されて対物レンズユニット５０に入射する。

対物レンズユニット５０は対物レンズホルダ５１を備えている。対物レンズホルダ５１は対物レンズ５２を保持している。対物レンズ５２は高ＮＡ（例えばＮＡ＝０．８５）に設計されている。なお、図４に示された対物レンズ５２及び液晶収差補正素子４１の位置はそれぞれの基準位置である。対物レンズ５２の基準位置とは、対物レンズ５２の光軸が、光情報処理装置１００全体の光軸（各図において一点鎖線で示された軸）と一致したときの位置である。また液晶収差補正素子４１の基準位置とは、液晶収差補正素子４１の中心４１ｃが、光情報処理装置１００全体の光軸上に存在するときの位置である。

液晶収差補正素子４１及び１／４波長板４２から出射したレーザ光は対物レンズ５２に入射して、微小なビームスポットとして光ディスク２００上に集光される。なお光ディスク２００は、薄膜の記録層２００ａ及び情報が記録されるディスク基板２００ｂを有している。上記ビームスポットは、より正確には記録層２００ａ上に形成される。

すなわち対物レンズ５２から出射したレーザ光は、各光学系及び液晶収差補正素子４１の作用により、収差が補正された状態で光ディスク２００上に結像する。次いで、当該光ディスク２００により反射される。光ディスク２００により反射されたレーザ光は可動ユニット３０を介して、固定ユニット１０に戻り光として入射する。次いで、その戻り光はミラー１５により９０度折り曲げられて第二のアナモフィックプリズム１４に導かれる。第二のアナモフィックプリズム１４を透過した戻り光は、ハーフミラー１３ａにより９０度折り曲げられて、直角プリズム１６、ホログラム素子１７に入射する。

ホログラム素子１７は光束分離素子である。本実施例においてホログラム素子１７は、直角プリズム１６を介して入射した戻り光を、それぞれ異なる方向に向かう三つの光束に分離させる。三つに分離された光束は、集光レンズ１８を介して複合センサ１９に入射する。

複合センサ１９は、図示しないサーボ用受光素子及びデータ用受光素子を備えている。これらの受光素子は、ホログラム素子１７により分離された三つの光束の並びに沿って配置されている。上記三つの光束のうちの一つがデータ用受光素子に受光されて、光ディスク２００の情報信号として演算処理される。

また、ホログラム素子１７により分離された光束のうちの残りの二つは、サーボ用受光素子に受光される。このサーボ用受光素子の出力が図示しない演算部によって演算処理されて、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号として検出される。各エラー信号に基づいて対物レンズユニット５０の二軸のアクチュエータが駆動され、トラッキング等の対物レンズ５２の位置に関する微小調整が行われる。

ここで、対物レンズユニット５０の二軸のアクチュエータについて説明する。図５及び６に、キャリッジ３１内部の各構成要素の分解斜視図を示す。なお対物レンズユニット５０の二軸のアクチュエータには、コイルそのものが移動する所謂ムービングコイル方式のものが採用されている。

対物レンズユニット５０は、対物レンズホルダ５１、対物レンズ５２に加えて、アクチュエータベース５３、ワイヤ５４、ワイヤ固定ブロック５５、フォーカスコイル５６、フォーカスマグネット５７、トラッキングコイル５８、及び、トラッキングマグネット５９を備えている。

アクチュエータベース５３はキャリッジ３１に保持されている。対物レンズホルダ５１はアクチュエータベース５３上において移動可能に載置されている。対物レンズホルダ５１には、矢印Ｔと直交する方向において対物レンズ５２を挟むよう一対のフォーカスコイル５６が巻き付けられている。また矢印Ｔ方向において対物レンズ５２を挟むよう一対のトラッキングコイル５８が巻き付けられている。

また対物レンズホルダ５１の両サイドにはワイヤ５４が二本ずつ取り付けられている。これらのワイヤ５４の各々はその一端が対物レンズホルダ５１に取り付けられ、もう一端が、キャリッジ３１に保持されたワイヤ固定ブロック５５に取り付けられている。またこれらのワイヤ５４は例えば導電部材から成る。フォーカスコイル５６、トラッキングコイル５８の各々には、上記駆動制御回路によりワイヤ５４を介して電流が供給される。

アクチュエータベース５３には４つのフォーカスマグネット５７が固定されている。これらのフォーカスマグネット５７は、矢印Ｔと直交する方向において対物レンズホルダ５１を挟むよう、その両脇に二つずつ配置されている。また各々の固定箇所においてフォーカスマグネット５７は矢印Ｆ方向（すなわちフォーカス方向であり、光ディスク２００の面と直交する方向）に並ぶよう配置されている。各フォーカスマグネット５７にはフォーカスコイル５６が近接して位置する。

フォーカスコイル５６に電流が供給されると、それにより発生する磁力と、フォーカスコイル５６に近接するフォーカスマグネット５７の磁力との間に発生する推力（反発力、吸引力）により、対物レンズホルダ５１が移動する。このとき対物レンズホルダ５１は、フォーカスコイル５６とフォーカスマグネット５７の位置関係により、ワイヤ５４を撓ませつつフォーカス方向（すなわち矢印Ｆ方向）にのみ平行移動する。その移動範囲は、対物レンズホルダ５１がアクチュエータベース５３上に載置された位置から、上記推力がワイヤ５４の復元力と釣り合う位置までである。対物レンズホルダ５１のフォーカス方向の移動量は上記フォーカスエラー信号に基づいて決定される。対物レンズ５２は、このようなフォーカシング動作により、好適なビームスポットを光ディスク２００上に形成することができる。

またアクチュエータベース５３には４つのトラッキングマグネット５９が固定されている。これらのトラッキングマグネット５９は、矢印Ｔ方向において対物レンズホルダ５１を挟むよう、その両脇に二つずつ配置されている。また各々の固定箇所においてトラッキングマグネット５９は、フォーカスマグネット５７を挟んで矢印Ｔ方向に並ぶよう配置されている。各トラッキングマグネット５９にはトラッキングコイル５８が近接して位置する。

トラッキングコイル５８に電流が供給されると、それにより発生する磁力と、トラッキングコイル５８に近接するトラッキングマグネット５９の磁力との間に発生する推力により、対物レンズホルダ５１が移動する。このとき対物レンズホルダ５１は、トラッキングコイル５８とトラッキングマグネット５９の位置関係により、ワイヤ５４を撓ませつつトラッキング方向（すなわち矢印Ｔ方向）にのみ平行移動する。その移動範囲は、上記推力とワイヤ５４の復元力との釣り合い位置によって決定される。対物レンズホルダ５１のトラッキング方向の移動量は上記トラッキングエラー信号に基づいて決定される。対物レンズ５２は、このようなトラッキング動作により、光ディスク２００上の適正な位置にビームスポットを形成することができる。

なお、各フォーカスコイル５６及びトラッキングコイル５８に電流が供給されていない状態（すなわちアクチュエータ非駆動時）では、対物レンズユニット５０は上記基準位置（すなわち図４に示された位置）に位置する。

実施例では対物レンズホルダ５１を軽量化させる観点から、対物レンズホルダ５１は、所謂エンジニアリングプラスチック等から成る樹脂成型品である。従って、フォーカスコイル５６、トラッキングコイル５８の各々は中空のコイルとして作用する。

なお、対物レンズユニット５０は、一対の周知の反射型フォトインタラプタ６０を更に備えている。反射型フォトインタラプタ６０は、投射光を投射する投光部６０ａ、及び、その投射光を受光するための受光部６０ｂを有している。これらの反射型フォトインタラプタ６０はそれぞれ、対物レンズホルダ５１の各壁部５１ａに対向するよう設置されている。

対物レンズホルダ５１の壁部５１ａは平面反射面を有しており、投光部６０ａから投射された投射光を反射させることができる。この反射光が受光部６０ｂに受光されると、その反射面までの距離に比例した強度変化に応じた信号が生成されて上記駆動制御回路に出力される。駆動制御回路は各反射型フォトインタラプタ６０からの信号に基づいて、上記基準位置に対する対物レンズユニット５０のトラッキング方向の変位を検出する。変位検出等の制御に関しては、本出願人により実開平５−２１３３１号公報において開示されている。

次に、収差補正ユニット４０について詳説する。本実施例では対物レンズユニット５０を軽量化させるため、当該対物レンズユニット５０と収差補正ユニット４０とが互いに独立したユニットとして構成されている。

先ず、収差補正ユニット４０の構成について説明する。

矢印Ｔ及びＦと直交する方向において、枠４０ａの両側面には液晶駆動用マグネット４３が二つずつ取り付けられている。また各々の固定箇所において、液晶駆動用マグネット４３は矢印Ｔ方向に並ぶよう配置されている。

各液晶駆動用マグネット４３近傍には、液晶収差補正素子４１を挟んで一対の液晶駆動用コイル４４が設置されている。これらの液晶駆動用コイル４４はキャリッジ３１に保持されている。また、これらの液晶駆動用コイル４４は中空コイルであり、上記駆動制御回路に接続されている。

また、液晶収差補正素子４１及び１／４波長板４２は、矢印Ｔ及びＦに直交する方向に延在する一対の板バネ４５に狭持されている。これらの板バネ４５の一端はキャリッジ３１に保持されている。液晶収差補正素子４１への給電は、例えば板バネ４５に形成された電極パターンを用いて行われる。

次に、収差補正ユニット４０の動作について説明する。なお収差補正ユニット４０では、マグネットそのものが移動する、所謂ムービングマグネット方式のアクチュエータが採用されている。

液晶駆動用コイル４４に電流が供給されると、それにより発生する磁力と、液晶駆動用コイル４４に近接する液晶駆動用マグネット４３の磁力との間に発生する推力により、液晶駆動用マグネット４３（及び、枠４０ａ、液晶収差補正素子４１、１／４波長板４２）が移動する。このときこれらの部材は、液晶駆動用マグネット４３と液晶駆動用コイル４４の位置関係により、板バネ４５を撓ませつつトラッキング方向（すなわち矢印Ｔ方向）にのみ平行移動する。その移動範囲は、上記推力と板バネ４５の復元力との釣り合い位置によって決定される。なお説明の便宜上、推力により移動する部材、すなわち枠４０ａ、液晶収差補正素子４１、１／４波長板４２、及び、液晶駆動用マグネット４３を「液晶可動部４０Ｍ」と記す。

各液晶駆動用コイル４４に電流が供給されていない状態（すなわちアクチュエータ非駆動時）では、液晶可動部４０Ｍは上記基準位置に位置する。

ここで、液晶可動部４０Ｍのトラッキング方向の移動量は、反射型フォトインタラプタ６０を用いて検出された対物レンズユニット５０の上記変位に基づいて決定される。

すなわち上記駆動制御回路は、先ず、上記基準位置に対する対物レンズユニット５０のトラッキング方向の変位、すなわち対物レンズユニット５０の位置情報を算出する。次いで、算出された位置情報に基づいて液晶駆動用コイル４４に供給すべき電流値を設定する。このように設定された電流が液晶駆動用コイル４４に供給されると、発生される推力により板バネ４５が撓む。これにより、トラッキング方向において対物レンズユニット５０の光軸と液晶収差補正素子４１の中心４１ｃとが一致するよう、液晶可動部４０Ｍが移動する。すなわち、対物レンズユニット５０に対する液晶可動部４０Ｍの位置追従が実行される。

対物レンズユニット５０に対する液晶可動部４０Ｍの位置追従は常に行われている。従って、対物レンズユニット５０の光軸と液晶収差補正素子４１の中心４１ｃは、トラッキング方向において常に一致する。対物レンズユニット５０と液晶収差補正素子４１との位置関係が常に一定であるため、液晶収差補正素子４１による収差補正は常に良好に行われる。

また第一の実施例では、対物レンズユニット５０と収差補正ユニット４０とを互いに独立したユニットとして構成することにより、対物レンズユニット５０の軽量化を実現している。このため光ディスク２００のトラッキング方向に対する対物レンズユニット５０の追従性が向上する。すなわち対物レンズユニット５０の応答速度が向上して精密且つ高速に移動できるようになる。これにより、光ディスクの高密度化や回転速度の高速化に十分に対応可能な光情報処理装置の提供が可能となる。

次に、本発明の第二の実施例の光情報処理装置について説明する。図７に、第二の実施例の光情報処理装置に備えられた液晶可動部４０Ｍ’と対物レンズユニット５０’の概略構成を示す。なお、第二の実施例を説明するための以降の図において、第一の実施例の光情報処理装置１００と同一又は同様の構成については同一又は同様の符号を付してここでの説明を省略する。また図面の簡略化のため、各図において、第二の実施例の説明に不要とされる構成についてはその図示を省略している。例えば図７にはワイヤ５４が示されていないが、実際には、対物レンズユニット５０’はワイヤ５４を備えている。

また説明の便宜上、対物レンズ５２の光軸に「Ｏ_１」、液晶収差補正素子４１の中心４１ｃを通り且つ光軸Ｏ_１に平行な軸に「Ｏ_２」を付す。光軸Ｏ_１と軸Ｏ_２が一致した状態（すなわち図７の状態）において、液晶収差補正素子４１は収差補正を良好に行うことができる。

第二の実施例では、トラッキング方向（すなわち矢印Ｔ方向）において液晶収差補正素子４１を挟むよう枠４０ａ上に一対の周知の反射型フォトインタラプタ６１が実装されている。すなわち液晶可動部４０Ｍ’は液晶可動部４０Ｍに対して一対の反射型フォトインタラプタ６１を追加した構成となっている。反射型フォトインタラプタ６１は、投射光を投射する投光部６１ａ、及び、その投射光を受光するための受光部６１ｂを有している。これら反射型フォトインタラプタ６１の各々は、対物レンズホルダ５１の壁部５１ｂに近接し且つ対向するよう設置されている。

壁部５１ｂの表面には、例えば光軸Ｏ_１から離れるに従って反射率が徐々に変化（上昇又は低減）するような可変反射膜が塗布されている。これら壁部５１ｂの反射率特性は、光軸Ｏ_１を挟んで対称である。従って光軸Ｏ_１と軸Ｏ_２が一致した状態では、投光部６１ａから投射された投射光は、それぞれ、壁部５１ｂのうちの実質的に同一の反射率を有した部分に当たる。このため各反射型フォトインタラプタ６１の受光部６１ｂにおいて受光される反射光の強度は実質的に同一となる。この場合、各反射型フォトインタラプタ６１の出力強度が同一であるため、互いの出力強度の差分は０である。上記駆動制御回路は、互いの出力強度の差分が０となるようサーボ制御することにより、対物レンズユニット５０’に対する液晶可動部４０Ｍ’の位置追従を果たす。

図８（ａ）、（ｂ）、図９（ａ）、及び、（ｂ）は、第二の実施例における、対物レンズユニット５０に対する液晶可動部４０Ｍ’の位置追従を説明するための図である。例えば図８（ａ）に示されるように、対物レンズユニット５０’が図７における位置からトラッキング方向Ｔ_１に距離ｄ移動したとき、上記駆動制御回路は、各反射型フォトインタラプタ６１の出力に基づいて液晶可動部４０Ｍ’を追従させようと作動する。

すなわち上記駆動制御回路は、各反射型フォトインタラプタ６１の出力強度を取得する。次いで、取得された互いの出力強度の差分を算出する。図８の状態では、それぞれの投光部６１ａは、反射率がそれぞれ異なる部分に光を投射する。このため各反射型フォトインタラプタ６１が取得する出力強度もそれぞれ異なる。従ってその差分が０にならない。上記駆動制御回路は、対物レンズユニット５０’と液晶可動部４０Ｍ’との位置が理想的な位置（すなわち図７の状態）からずれていると判断してサーボ制御を行い、上記差分が０となるよう液晶可動部４０Ｍ’をトラッキング方向Ｔ_１に移動させる。すなわち図８（ｂ）の状態になるまで液晶可動部４０Ｍ’を移動させる。このようにして、対物レンズユニット５０’に対する液晶可動部４０Ｍ’の位置追従が果たされる。

また図９（ａ）には、対物レンズユニット５０’が図７における位置からトラッキング方向Ｔ_２（トラッキング方向Ｔ_１と逆の方向）に距離ｄ移動した状態が示されている。この場合も図８の例と同様に、上記駆動制御回路が、各反射型フォトインタラプタ６１の出力強度の差分が０となるようサーボ制御して、対物レンズユニット５０’に対する液晶可動部４０Ｍ’の位置追従を行う。すなわち図９（ｂ）の状態になるまで液晶可動部４０Ｍ’を移動させる。

第二の実施例においても第一の実施例と同様に、対物レンズユニット５０’と収差補正ユニット（上記の説明では液晶可動部４０Ｍ’）とを互いに独立したユニットとして構成することにより、対物レンズユニット５０’の軽量化を実現している。このような軽量化により、光ディスク２００のトラッキング方向に対する対物レンズユニット５０’の追従性を向上させている。

なお第二の実施例では、対物レンズユニット５０’に対する液晶可動部４０Ｍ’の位置追従がサーボ制御により実現されている。従って、より高精度な追従動作が実現され得る。

以上が本発明の実施の形態である。本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。例えば本実施例ではムービングコイル方式やムービングマグネット方式のアクチュエータが採用されているが、別の実施例では想定可能な他の様々なアクチュエータを採用することもできる。

また、例えばキャリッジ３１に１／４波長板４２を支持させて、液晶可動部４０Ｍ’から１／４波長板４２を除外するよう構成しても良い。この場合、液晶可動部４０Ｍ’が軽量化されるため、対物レンズユニット５０’に対する液晶可動部４０Ｍ’の追従性が向上する。

また第二の実施例において、各投光部６１ａによって投射される投射光の中心が壁部５１ｂのエッジ部に当たるようにしても良い。この場合、壁部５１ｂ（すなわち対物レンズユニット５０’）の移動に伴って、投射光が当たる壁部５１ｂの面積が増減する。このため左右の反射型フォトインタラプタ６１において受光部６１ｂでの受光量に差が生じる。この結果、左右の反射型フォトインタラプタ６１において出力差が発生して、その出力差が収差補正ユニットに対する対物レンズユニット５０’の移動量として算出される。この場合、壁部５１ｂは一様な反射面であれば良いため、可変反射膜が不要となる。

本発明の第一の実施例の光情報処理装置の構成を示した斜視図である。本発明の第一の実施例の光情報処理装置に備えられた固定ユニット及び可動ユニットの構成を示す。本発明の第一の実施例の可動ユニットの斜視図を示す。本発明の第一の実施例の光情報処理装置に備えられた可動ユニットの断面図を示す。本発明の第一の実施例の可動ユニットに備えられたキャリッジ内部の各構成要素の分解斜視図を示す。本発明の第一の実施例の可動ユニットに備えられたキャリッジ内部の各構成要素の分解斜視図を示す。本発明の第二の実施例の光情報処理装置に備えられた液晶可動部と対物レンズユニットの概略構成を示す。本発明の第二の実施例における、対物レンズユニットに対する液晶可動部の位置追従を説明するための図である。本発明の第二の実施例における、対物レンズユニットに対する液晶可動部の位置追従を説明するための図である。

符号の説明

３０可動ユニット
４０収差補正ユニット
４１液晶収差補正素子
４０Ｍ、４０Ｍ’ 液晶可動部
５０対物レンズユニット
５２対物レンズ
６０、６１反射型フォトインタラプタ
１００光情報処理装置

Claims

光源が放射したレーザ光を光ディスク上で結像させる結像手段と、前記光源から該光ディスクに至る光路中で発生するレーザ光の収差を補正する収差補正手段と、を有し、該レーザ光が該光ディスク上の所定位置で結像されるよう前記結像手段を移動させて当該光ディスクに対する情報の記録処理及び再生処理を行う光情報処理装置において、
前記収差補正手段を前記結像手段に対して独立して別個に移動させる移動手段と、
前記収差補正手段と前記結像手段との相対位置が一定に保持されるよう前記移動手段を制御する移動制御手段と、を備えたこと、を特徴とする光情報処理装置。
前記結像手段の位置情報を検出する位置情報検出手段を更に備え、
前記移動制御手段は、検出された位置情報に基づいて前記移動手段を制御すること、を特徴とする請求項１に記載の光情報処理装置。
前記収差補正手段と前記結像手段との相対位置に基づいて差分信号を検出する差分信号検出手段を更に備え、
前記移動制御手段は、検出された差分信号に基づいて前記移動手段をサーボ制御すること、を特徴とする請求項１に記載の光情報処理装置。
前記移動手段は前記収差補正手段を該光ディスクの半径方向に移動させること、を特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の光情報処理装置。
光ディスクに対する情報の記録処理及び再生処理を行う光情報処理装置において、
光源が放射したレーザ光を光ディスク上で結像させる結像手段と、
該光ディスク上の所定位置でレーザ光が結像されるよう前記結像手段を移動させる第一の移動手段と、
前記光源から該光ディスクに至る光路中で発生するレーザ光の収差を補正する収差補正手段と、
前記結像手段との相対位置が一定に保持されるよう前記収差補正手段を移動させる第二の移動手段と、を備えたこと、を特徴とする光情報処理装置。