JP3945811B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光ディスクや光磁気ディスクなどのようなディスク状情報記録媒体に対する情報の再生、記録または消去を可能とする光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光源から出射された光ビームを光ディスクに照射し、その光ディスクからの反射光を受光部に入射させてそれを検出することにより、光ディスクに記録されている情報を再生する技術が知られている。この技術は、ＣＤ（コンパクトディスク）再生装置やＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）再生装置などの光ディスク再生装置として広く実用化されている。
【０００３】
このような光ディスク再生装置（情報再生装置）では、光ピックアップ装置によって、半導体レーザ素子などの光源から出射された光ビームが対物レンズにて収束されて光ディスクの信号記録面上に収束照射され、その光ディスクからの反射光に含まれる各種情報が光検出器（受光部）にて検出されることにより、その光ディスクに記録されている情報が再生される。
【０００４】
図７は、従来の光ピックアップ装置を構成する各光学素子の配置例を示す断面図である。
【０００５】
図７において、この光ピックアップ装置２０は、光ディスク１の信号記録面上に光照射するための対物レンズ２と、平行光を発生させるコリメートレンズ３と、光路の９０°変換および直進を可能とするプリズム４と、回折格子５と、半導体レーザ素子などの光源６と、非点収差を発生させるシリンドリカルレンズ７と、反射光を受光して情報検出する光検出器８とを備えている。
【０００６】
この光ピックアップ装置２０において、光源６から出射された光ビームは、回折格子５を通ってプリズム４に入射され、プリズム４によって進行方向が９０°変えられてコリメートレンズ３に入射される。コリメートレンズ３に入射された光ビームは平行光とされ、対物レンズ２によって収束されて光ディスク１の信号記録面上に収束照射されて、光ディスク１上に微小なスポットが結像される。
【０００７】
一方、光ディスク１の信号記録面から反射された光は、対物レンズ２からコリメートレンズ３に入射され、コリメートレンズ３からプリズム４に入射される。
プリズム４に入射された光はプリズム４を透過して直進し、シリンドリカルレンズ７によって非点収差を発生させ、光検出器８に照射される。
【０００８】
光検出器８には複数分割受光部、例えば４分割の各受光部がそれぞれ設けられており、各４分割受光部および各光学素子はそれぞれ、例えば光ディスク１上に焦点ずれなく集光されて、光ディスク１上のトラック中心に光スポットが位置するときに、隣接配置された各４分割受光部への各入射光量割合（または光スポットの面積割合）が均等値（所定値）となるように初期配置されている。
【０００９】
光検出器８の各４分割受光部ではそれぞれ、受光された光信号が電気信号に変換され、その電気信号を演算処理することによって、光ディスク１に記録された信号情報（再生信号）およびサーボ信号が検出される。検出された信号情報に基づいて、光ディスクからの情報再生、光ディスクへの情報記録または情報消去が行われる。
【００１０】
光ピックアップ装置２０において、長期間使用や周囲の環境変化などによって、コリメートレンズ３、プリズム４、回折格子５、光源６、シリンドリカルレンズ７および光検出器８などの各光学素子に位置ずれが生じると、光検出器８の各４分割受光部にそれぞれ入射される光スポットの大きさの割合（ＰＤバランス；受光バランス）が所定の設定値（初期設定時の割合）から変化する。結果的に、トラッキングサーボ（光ディスク１のトラック位置制御）が正常に行われなくなり、光ディスク１から信号情報を正確に取り出せなくなる。
【００１１】
これを防ぐために、例えば特許文献１には、次のような光ヘッド装置が開示されている。この光ヘッド装置（光ピックアップ装置）では、焦点誤差信号やトラッキング誤差信号に応じて対物レンズを所定方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）に駆動させて、フォーカシング位置（焦点位置）やトラッキング位置の調整を行う直前に、アクチュエータにより対物レンズを移動させながら光ディスク面をサーチして光検出器（受光素子；図７では８）のオフセット（位置ずれ）量を検出し、このオフセット量に応じて受光素子の位置を変位させるようになっている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平２−１９２０２９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、上記従来の光ピックアップ装置では、各光学素子および光検出器を含む各種光学部品の配置位置が調整された後に、光検出器（図７では８）の各４分割受光部間で受光バランスがずれると、結果的に、トラッキングサーボを正常に行うことができないため、再度、各光学部品の配置位置を調整する必要が生じる。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、光検出器を構成する各４分割受光部の受光バランスが初期設定値からずれても、そのずれた受光バランスを正規の初期設定値に自動的に調整することができて長期間の使用を可能にする光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ピックアップ装置は、光源から出射されて情報記録媒体で反射した反射光を複数分割受光部で受光して該反射光に含まれる情報を検出する光ピックアップ装置において、該各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合が所定の設定値からずれた場合に、該スポット光の大きさの割合を該所定の設定値に自動的に戻すべくシリンドリカルレンズを通して該反射光の光路を補正可能とする補正光学素子部を有し、該補正光学素子部は、該情報記録媒体から該各複数分割受光部に至る光路上であって、かつ、該光源から該情報記録媒体に至る光路以外の光路上に配置されており、該シリンドリカルレンズを用いて、該反射光に含まれる焦点誤差情報を非点収差法によって検出し、該シリンドリカルレンズの配置角度を制御することと、該シリンドリカルレンズをその光軸方向に動作させることのうち、少なくとも該シリンドリカルレンズの配置角度を制御するものであって、該補正光学素子部は、該シリンドリカルレンズの水平方向からの配置角度を制御する配置角度制御手段を有し、該配置角度制御手段は、水平方向に対する該シリンドリカルレンズの配置角度を変更可能とするシリンドリカルレンズ駆動手段と、該各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合に応じて、該シリンドリカルレンズ駆動手段を制御して該シリンドリカルレンズの配置角度を制御する制御回路とを有し、該シリンドリカルレンズ駆動手段は、前記シリンドリカルレンズの端部に設けられたコイル部材と、該シリンドリカルレンズが保持される本体部に該コイル部材と対向するように設けられたマグネット部材とを有し、該制御回路により該コイル部材に供給する電流を制御して該コイル部材と該マグネット部材間に磁力を発生させることにより、該シリンドリカルレンズの水平方向からの配置角度を制御するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１６】
また、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における補正光学素子部は、情報記録媒体から各複数分割受光部に至る光路上であって、かつ、光源から情報記録媒体に至る光路以外の光路上に配置されている。
【００１７】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における補正光学素子は、平板状透明部材および凹レンズの何れかである。
【００１８】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における補正光学素子は、焦点誤差信号を発生する焦点誤差信号発生光学素子であり、反射光に含まれる情報として焦点誤差情報を検出する。
【００１９】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、情報記録媒体から各複数分割受光部に至る光路上に配置され、焦点誤差信号を発生する焦点誤差信号発生光学素子をさらに有し、反射光に含まれる情報として焦点誤差情報を検出する。
【００２０】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における焦点誤差信号発生光学素子は非点収差発生素子であり、非点収差発生素子により焦点誤差信号を発生させ、非点収差法によって焦点誤差情報を検出する。
【００２１】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における焦点誤差信号発生光学素子はシリンドリカルレンズである。
【００２２】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における補正光学素子部は、補正光学素子の配置角度の調整により反射光の光路を補正可能とする。
【００２３】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における補正光学素子部は、補正光学素子の水平方向からの配置角度を制御する配置角度制御手段をさらに有する。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における配置角度制御手段は、水平方向に対する補正光学素子の配置角度を変更可能とする補正光学素子駆動手段と、各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合に応じて、補正光学素子駆動手段を制御して補正光学素子の配置角度を制御する制御回路とを有する。
【００２５】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における補正光学素子駆動手段は、補正光学素子の端部に設けられたコイル部材と、補正光学素子が保持される本体部にコイル部材と対向するように設けられたマグネット部材とを有し、制御回路により該コイル部材に供給する電流を制御してコイル部材と該マグネット部材間に磁力を発生させることにより、補正光学素子の水平方向からの配置角度を制御する。
【００２６】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における情報記録媒体から複数分割受光部に至る光路上の反射光の収束位置に尖端部が配置されたナイフエッジ状部材が設けられ、ナイフエッジ状部材により焦点誤差信号が発生され、ナイフエッジ法によって焦点誤差情報を検出する。
【００２７】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、光源から情報記録媒体に至る光路上に、この光源から出射される光を情報記録媒体の表面上に収束させる対物レンズが配置されている。
【００２８】
本発明の受光バランス調整方法は、請求項１に記載の光ピックアップ装置において各複数分割受光部に対する受光バランスを調整する受光バランス調整方法において、光源から出射される光を情報記録媒体の表面上に収束させるように、光源から情報記録媒体に至る光路上に配置される対物レンズの情報記録媒体の表面に対する距離を調整するステップと、対物レンズの焦点位置調整後、情報記録媒体から各複数分割受光部に至る光路上であって、かつ、光源から情報記録媒体に至る光路以外の光路に配置された補正光学素子の水平方向からの配置角度を調整することにより、各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合を所定設定値に調整するステップと、補正光学素子の配置角度調整後、補正光学素子を固定するステップとを含み、そのことにより上記目的が達成される。
【００２９】
以下に、本発明の作用について説明する。
【００３０】
本発明にあっては、例えば光ディスクや光磁気ディスクなどの情報記録媒体（以下、単に光ディスクと称する）からの反射光を複数分割受光部で受光して、非点収差法やナイフエッジ法などにより焦点誤差信号を検出する光ピックアップ装置において、光ディスクから各複数分割受光部へ向かう光路（復路）上に、平板透明部材、凹レンズまたはシリンドリカルレンズなどの補正光学素子が配置される。各複数分割受光部で検出された情報に基づいて、各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合（受光バランス）が所定の設定値（初期設定値）からずれた場合に、補正光学素子の水平方向からの配置角度を調整することによって、受光バランスを所定の設定値に戻すように自動的に調整される。この補正光学素子は、光源から光ディスクへ向かう光路（往路）からは外れた光路の一部（復路）に配置されているので、往路の光には影響を与えない。
【００３１】
例えば、補正光学素子の端部に設けられたコイル部材と、補正光学素子が保持される本体部にコイル部材と対向するように設けられたマグネット部材との間に、コイル部材に電流を流して磁力を発生させることにより、補正光学素子の水平方向からの配置角度を電気的に制御することが可能となる。この配置角度制御は、外部から制御信号を入力することにより行ってもよいが、内部に制御回路を設けることによって行ってもよい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の光ピックアップ装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３３】
図１は、本発明の光ピックアップ装置における実施形態を構成する各光学素子の配置例を示す断面図である。
【００３４】
図１において、この光ピックアップ装置１０は、光ディスク１の表面に焦点を合わせるための対物レンズ２と、平行光を得るためのコリメートレンズ３と、光路の９０°変更と直進を可能とするプリズム４と、回折格子５と、半導体レーザ素子などの光源６と、焦点誤差信号発生光学素子としての非点収差発生素子であるシリンドリカルレンズ７と、反射光を受光して情報検出する各複数分割受光部（ここでは各４分割受光部）を有する光検出器８と、これらのシリンドリカルレンズ７と光検出器８間に設けられ、光路補正用の平板状透明部材である補正光学素子９と、この補正光学素子９の水平方向からの配置角度を制御する配置角度制御手段（後述する図３参照）とを備えている。これらの補正光学素子９および配置角度制御手段により補正光学素子部が構成される。
【００３５】
この光ピックアップ装置１０において、光源６から出射された光ビームは、回折格子５を通ってプリズム４に入射され、プリズム４によって光ビームの進行方向が９０°変えられてコリメートレンズ３に入射される。コリメートレンズ３に入射された光ビームは平行光とされ、対物レンズ２によって収束されて光ディスクや光磁気ディスクなどのディスク状記録媒体（以下、光ディスク１と総称する）の信号記録面上に照射されて、光ディスク１の信号記録面上に微小なスポットが結像される。
【００３６】
光ディスク１から反射された光は、対物レンズ２からコリメートレンズ３に入射され、コリメートレンズ３からプリズム４に入射される。プリズム４に入射された光はプリズム４を透過し、非点収差発生素子としてのシリンドリカルレンズ７によって非点収差が発生させられ、補正光学素子９を介して光検出器８の各４分割受光部上に照射される。このとき、補正光学素子９により光検出器８の各４分割受光部への光路を正規の光路に補正することにより、光検出器８の各４分割受光部それぞれに対する受光バランスを均等値（所定の設定値）に補正する。
【００３７】
光検出器８の各４分割受光部および各光学素子は、光ディスク１上に焦点ずれなく集光され、光ディスク１上のトラック中心に光スポットが位置するときに、隣接配置された各４分割受光部への入射光量割合が各４分割受光部間で均等のスポット面積になるように初期配置されている。
【００３８】
各４分割受光部ではそれぞれ、受光された光信号が電気信号に変換され、その電気信号を演算処理することによって、光ディスク１に記録された信号情報（再生信号）と、焦点誤差信号（ＦＥＳ）を含むサーボ信号が検出される。この検出信号情報に基づいて、光ディスク１からの情報再生、光ディスク１への情報記録や情報消去が行われる。
【００３９】
ここで、本発明の補正光学素子９の光路補正処理について詳細に説明する。
【００４０】
この補正光学素子９は、光ディスク１から光検出器８の各４分割受光部に向かう光路上で、かつ、光源６から光ディスク１に向かう光路以外の光路、即ち、プリズム４から光検出器８の各４分割受光部の光路上に配置されている。
【００４１】
光ピックアップ装置１０の長期間使用や周囲の環境変化などによって、コリメートレンズ３、プリズム４、回折格子５、光源６、シリンドリカルレンズ７および光検出器８などの光学素子の間で位置ずれが生じ、光検出器８において各４分割受光部にそれぞれ入射される光スポットの大きさの割合（ＰＤバランス）が初期設定時の均等状態から変化した場合に、補正光学素子９の水平方向からの配置角度を調整することによって、初期設定時の均等なＰＤバランスに戻すことができる。
【００４２】
図２（ａ）は、図１の補正光学素子９による受光バランス補正時における受光スポットの光路変化を示す断面図であり、図２（ｂ）はその部分拡大図である。
【００４３】
図２（ａ）の実線Ａに示すように補正光学素子８の長手方向が水平状態に配置されているときに図２（ｂ）の実線Ａに示すように光検出器８上に光スポットが照射されると、各４分割受光部上の光スポットの位置ずれ量に応じて、図２（ａ）の点線Ｂに示すように補正光学素子９を水平方向から角度変化させることによって、補正光学素子９の屈折により、図２（ｂ）の点線Ｂに示すように光路が変化して各４分割受光部上の光スポットの位置が変化する。これによって、各４分割受光部上の所望の位置に光スポットが照射されて、各４分割受光部上の受光バランスを正規の設定値（元の初期設定値）に戻すことができる。
【００４４】
図３は、図１の補正光学素子９の配置角度を制御するための配置角度制御機構の要部構成を示す断面図である。
【００４５】
図３において、配置角度制御手段（図示せず）は、補正光学素子９の両端部にそれぞれ配置され、水平方向に対する補正光学素子９の配置角度を変更可能とする補正光学素子駆動手段としての配置角度制御機構９０と、各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合に応じて、配置角度制御機を制御して構補正光学素子９の配置角度を制御する制御回路（図示せず）とを有している。
【００４６】
配置角度制御機構９０は、補正光学素子９の両端部を保持する保持部材９１と、補正光学素子９の両端部に設けられたコイル部材９２と、コイル部材９２と対向するように本体部の保持部材９１に設けられたマグネット部材９３とを有している。このコイル部材９２とマグネット部材９３とは、補正光学素子９の配置角度を電気的に制御するための角度制御機構として機能し、コイル部材９２に電流を流してコイル部材９２とマグネット部材９３との間に磁力を発生させることによって、補正光学素子９が保持部材９１に沿って移動させることにより、補正光学素子９の水平方向からの配置角度を制御することができる。
【００４７】
このような補正光学素子９の配置角度制御機構９０は、外部の制御回路でコイル部材９２を電気的に制御することによって補正光学素子９の配置角度を制御することができる。この制御回路は、光ピックアップ装置側に搭載してもよい。この場合には、光ピックアップ装置の外部に対する制御回路の拡大や新規回路設計が不要となり、外部制御回路に対する負担を低減することができる。
【００４８】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、光検出器８の４分割受光部８ａ〜８ｄに照射される光スポットの位置を示す平面図であり、図５（ａ）および図５（ｂ）は、受光バランス補正時の補正光学素子９の動作を示す側面図である。なお、図５（ｂ）の補正光学素子９は、図５（ａ）の補正光学素子９の右側面側から見た場合の側面図である。
【００４９】
図４（ａ）および図４（ｂ）において、この光検出器８には、互いに隣接する四つの受光部（ＰＤ）からなる各４分割受光部８ａ〜８ｄが設けられている。
【００５０】
光検出器８に照射されるスポット光が、図４（ａ）の点線Ａで示す正常な受光バランスの位置（初期設定位置）から、図４（ａ）の実線Ｂで示すラジアル方向（左方向）に位置ずれしている場合、補正光学素子９の水平方向からの角度を調整することにより、図５（ａ）の実線Ｂで示す初期配置から、図５（ａ）の点線Ａに示す配置にその配置角度を変化させる。これによって、上記図２を用いて説明したように、光検出器８に照射されるスポット光が、図４（ａ）の点線Ａで示す正常な受光バランスの位置に移動する。なお、図５（ａ）の点線Ａ’に示す補正光学素子９の角度配置は、図４（ａ）の実線Ｂとは反対側（右側）に移動した場合に制御される補正光学素子９の配置制御例を示している。
【００５１】
また、光検出器８に照射されるスポット光が、図４（ｂ）の点線Ａで示す正常な受光バランスの位置（初期設定）から、図４（ｂ）の実線Ｂで示すタンジェンシャル方向（下方向）に位置ずれしている場合、補正光学素子９の水平方向からの角度を調整することにより、図５（ｂ）の実線Ｂに示す初期配置から、図５（ｂ）の点線Ａに示す配置に変化させる。これによって、上記図２を用いて説明したように、光検出器８に照射されるスポット光が、図４（ｂ）の点線Ａで示す正常な受光バランスの位置に移動する。なお、図５（ｂ）の点線Ａ’に示す補正光学素子９の角度配置は、図４（ｂ）の実線Ｂとは反対側（上側）に移動した場合に制御される補正光学素子９の配置制御例を示している。
【００５２】
上記構成により、各光学素子などの位置ずれによって受光バランスがずれた場合の受光バランス調整方法について、以下にさらに詳細に説明する。
【００５３】
まず、各４分割受光部からの焦点誤差信号をモニタしながら、焦点誤差がなくなるように対物レンズ２をアクチュエータなどにより光軸方向（図１では上下方向）に移動させて対物レンズ２の焦点位置を調整する。
【００５４】
次に、図２に示したように、各４分割受光部からのトラッキング誤差信号をモニタしながら、各４分割受光部上にそれぞれ入射される各スポット光の大きさの割合が初期設定値に戻るように（互いに均等になるように）、配置角度制御機構９０により補正光学素子９を水平方向から角度調整する。
【００５５】
さらに、補正光学素子９の配置角度調整後、補正光学素子９の角度配置を固定する。
【００５６】
このように、光ピックアップ装置の長期間使用や周囲の環境変化などによって各光学素子の間に位置ずれが生じ、各４分割受光部間で受光バランスが初期設定値からずれても元の均等な受光バランスに戻すことにより、結果的に、通常のトラッキング位置制御を正常に行うことができる。このため、光ピックアップ装置の初期性能を長期間維持することが可能となる。
【００５７】
以上により、本実施形態によれば、光ディスク１から光検出器８の各４分割受光部へ向かう光路上であって、かつ、光源６から光ディスク１へ向かう光路を外れた光路上、即ち、プリズム４から光検出器８に至る光路上に、光路補正用の補正光学素子９が設けられている。この補正光学素子９の両端部に設けられたコイル部材９２に電流を流して、本体部の保持部材９１に設けられたマグネット部材９３との間に所定の磁力を発生させることによって、補正光学素子９を水平方向設置位置からその設置角度が調整されて補正光学素子９が傾けられる。これによって、補正光学素子９を通る光の方向が、補正光学素子９にて屈折されて変化するため、複数の各４分割受光部にそれぞれ入射される各スポット光の大きさの割合（面積比）が初期設定値（均等設定値）からずれた場合にも元に戻すことができる。これによって、光検出器８を構成する各４分割受光部間で受光バランスが初期設定値からずれても、その均等な受光バランスに調整すれば光ピックアップ装置１０の長期間の使用が可能となる。
【００５８】
なお、本実施形態では、補正光学素子９の傾き制御によって各４分割受光部（各４分割受光素子）における受光バランスを均等に調整するようにしたが、このような補正光学素子９に限らず、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すような各種受光バランス調整方法によっても均等な受光バランスに調整することができる。
【００５９】
図６（ａ）および図６（ｂ）はそれぞれ、図１の受光バランス調整方法とは別の構成例を示す断面図である。
【００６０】
図６（ａ）の光ピックアップ装置１１では、非点収差発生素子であるシリンドリカルレンズ７Ａの両端部に図３に示した配置角度制御機構９０が設けられ、各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合に応じて補正光学素子９の配置角度を制御する。このシリンドリカルレンズ７Ａが補正光学素子９として機能する場合である。
【００６１】
シリンドリカルレンズ７Ａを用いた場合には、各４分割受光部間の受光バランスの均等調整に加えて、シリンドリカルレンズ７Ａを光軸方向（図６では上下方向）に動作させることにより、各４分割受光部上に結像される光スポットの外れた焦点（デフォーカス）をも調整することができる。また、復路光路中に平板状の補正光学素子９を別途設ける必要がないため、部品点数を削減することができる。
【００６２】
図６（ｂ）の光ピックアップ装置１２では、補正光学素子９の代わりに凹レンズ９Ａが用いられており、その凹レンズ９Ａの両端部に図３に示した配置角度制御機構９０が設けられ、各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合（スポット光照射面積比）に応じて補正光学素子９の配置角度を制御する。この凹レンズ９Ａが補正光学素子９として機能する場合である。
【００６３】
この凹レンズ９Ａを用いた場合には、凹レンズ面の曲率を変化させることにより、光検出器８の配置位置を、図１とは異なる任意の位置に設定することが可能になる。
【００６４】
なお、上記実施形態では、焦点誤差信号検出方式として非点収差法を用いた場合について説明したが、これに限られず、他の方式（例えば図６（ｃ）のナイフエッジ法）であっても用いることができる。
【００６５】
図６（ｃ）は、焦点誤差信号検出方式として、ナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置の構成例を示す断面図である。
【００６６】
図６（ｃ）において、この光ピックアップ装置１３は、光ディスク１から光検出器８へ向かう光路上に、非点収差発生素子（例えばシリンドリカルレンズ７）の代りに、集光レンズ７１とナイフエッジ状部材７２をそれぞれ平板状の補正光学素子９の上下にそれぞれ設けている。ナイフエッジ状部材７２は、その先端部７２ａ（ナイフエッジ部；尖端部）が光ディスク１から光検出器８へ向かう光路上の反射光収束位置に設けられる。
【００６７】
集光レンズ７１を透過した光は、ナイフエッジ部材７２の先端部７２ａにおいて焦点を結び、各４分割受光部（ＰＤ）８ａ〜８ｄ（または後述するＡ〜Ｄ）に光が照射される。その往路光路中に、例えば平板状の補正光学素子９を設けて、補正光学素子９の水平方向からの角度を調整することによって、ナイフエッジ部材７２の先端部７２ａにおいて焦点が結ばれるように、焦点位置を調整することもできる。
【００６８】
なお、上記実施形態では、特に説明しなかったが、補正光学素子９の保持は、ダンパー剤（ダンパー材）やハイトレルなどの柔軟性の有る樹脂材で保持し、非点収差法の場合は（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）＝０ または、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）＝０ になるように外部制御回路によりコントロールする。また、変更された角度は、外部回路によりオフセット電圧を掛けて保持する。この時の保持は、ピックアップのフォーカスサーボが入った状態で行い、トラッキングサーボＯＮ前に補正が終了することである。なお、ナイフエッジなどは２分割のＰＤの差が０になるように外部制御回路によりコントロールすればよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、周囲の環境変化や光ピックアップ装置の長期間使用による経時変化などにより、受光バランス（ＰＤバランス）がずれても、光検出器の各複数分割受光部の位置を再度調整することなく、補正光学素子を用いて受光バランスを適正（均等）に自動的に補正することができ、光ピックアップ装置の初期性能を長期間維持することができる。
【００７０】
この補正光学素子として、光ピックアップ装置に備わった非点収差発生素子を用いることによって、部点点数を削減することができる。
【００７１】
また、補正光学素子は、電気的な角度制御機構によって水平方向からの配置角度を制御することができ、その制御回路を光ピックアップ装置に搭載することによって、外部制御回路への負担を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ピックアップ装置における実施形態を構成する各光学素子の配置例を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、図１の補正光学素子による受光バランス補正時における受光スポットの光路変化を示す断面図であり、（ｂ）はその部分拡大図である。
【図３】図１の補正光学素子の配置角度を制御するための配置角度制御機構の要部構成を示す断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、光検出器の各４分割受光部に照射される光スポットの位置を示す平面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、受光バランス補正時の補正光学素子の動作を示す側面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、図１の受光バランス調整方法とは別の構成例を用いた光ピックアップ装置の構成例を示す断面図であり、（ｃ）は、焦点誤差信号検出方式として、ナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置の構成例を示す断面図である。
【図７】従来の光ピックアップ装置を構成する各光学素子の配置例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク
２ 対物レンズ
３ コリメートレンズ
４ プリズム
５ 回折格子
６ 光源
７ シリンドリカルレンズ（非点収差発生素子）
７１ 集光レンズ
７２ ナイフエッジ状部材
７３ａ 先端部（尖端部またはナイフエッジ部）
８ 光検出器
８ａ〜８ｄ ４分割受光部
９ 補正光学素子
９０ 配置角度制御機構
９１ 保持部材
９２ コイル部材
９３ マグネット部材
１０〜１３ 光ピックアップ装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光ディスクや光磁気ディスクなどのようなディスク状情報記録媒体に対する情報の再生、記録または消去を可能とする光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光源から出射された光ビームを光ディスクに照射し、その光ディスクからの反射光を受光部に入射させてそれを検出することにより、光ディスクに記録されている情報を再生する技術が知られている。この技術は、ＣＤ（コンパクトディスク）再生装置やＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）再生装置などの光ディスク再生装置として広く実用化されている。
【０００３】
このような光ディスク再生装置（情報再生装置）では、光ピックアップ装置によって、半導体レーザ素子などの光源から出射された光ビームが対物レンズにて収束されて光ディスクの信号記録面上に収束照射され、その光ディスクからの反射光に含まれる各種情報が光検出器（受光部）にて検出されることにより、その光ディスクに記録されている情報が再生される。
【０００４】
図７は、従来の光ピックアップ装置を構成する各光学素子の配置例を示す断面図である。
【０００５】
図７において、この光ピックアップ装置２０は、光ディスク１の信号記録面上に光照射するための対物レンズ２と、平行光を発生させるコリメートレンズ３と、光路の９０°変換および直進を可能とするプリズム４と、回折格子５と、半導体レーザ素子などの光源６と、非点収差を発生させるシリンドリカルレンズ７と、反射光を受光して情報検出する光検出器８とを備えている。
【０００６】
この光ピックアップ装置２０において、光源６から出射された光ビームは、回折格子５を通ってプリズム４に入射され、プリズム４によって進行方向が９０°変えられてコリメートレンズ３に入射される。コリメートレンズ３に入射された光ビームは平行光とされ、対物レンズ２によって収束されて光ディスク１の信号記録面上に収束照射されて、光ディスク１上に微小なスポットが結像される。
【０００７】
一方、光ディスク１の信号記録面から反射された光は、対物レンズ２からコリメートレンズ３に入射され、コリメートレンズ３からプリズム４に入射される。
プリズム４に入射された光はプリズム４を透過して直進し、シリンドリカルレンズ７によって非点収差を発生させ、光検出器８に照射される。
【０００８】
光検出器８には複数分割受光部、例えば４分割の各受光部がそれぞれ設けられており、各４分割受光部および各光学素子はそれぞれ、例えば光ディスク１上に焦点ずれなく集光されて、光ディスク１上のトラック中心に光スポットが位置するときに、隣接配置された各４分割受光部への各入射光量割合（または光スポットの面積割合）が均等値（所定値）となるように初期配置されている。
【０００９】
光検出器８の各４分割受光部ではそれぞれ、受光された光信号が電気信号に変換され、その電気信号を演算処理することによって、光ディスク１に記録された信号情報（再生信号）およびサーボ信号が検出される。検出された信号情報に基づいて、光ディスクからの情報再生、光ディスクへの情報記録または情報消去が行われる。
【００１０】
光ピックアップ装置２０において、長期間使用や周囲の環境変化などによって、コリメートレンズ３、プリズム４、回折格子５、光源６、シリンドリカルレンズ７および光検出器８などの各光学素子に位置ずれが生じると、光検出器８の各４分割受光部にそれぞれ入射される光スポットの大きさの割合（ＰＤバランス；受光バランス）が所定の設定値（初期設定時の割合）から変化する。結果的に、トラッキングサーボ（光ディスク１のトラック位置制御）が正常に行われなくなり、光ディスク１から信号情報を正確に取り出せなくなる。
【００１１】
これを防ぐために、例えば特許文献１には、次のような光ヘッド装置が開示されている。この光ヘッド装置（光ピックアップ装置）では、焦点誤差信号やトラッキング誤差信号に応じて対物レンズを所定方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）に駆動させて、フォーカシング位置（焦点位置）やトラッキング位置の調整を行う直前に、アクチュエータにより対物レンズを移動させながら光ディスク面をサーチして光検出器（受光素子；図７では８）のオフセット（位置ずれ）量を検出し、このオフセット量に応じて受光素子の位置を変位させるようになっている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平２−１９２０２９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、上記従来の光ピックアップ装置では、各光学素子および光検出器を含む各種光学部品の配置位置が調整された後に、光検出器（図７では８）の各４分割受光部間で受光バランスがずれると、結果的に、トラッキングサーボを正常に行うことができないため、再度、各光学部品の配置位置を調整する必要が生じる。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、光検出器を構成する各４分割受光部の受光バランスが初期設定値からずれても、そのずれた受光バランスを正規の初期設定値に自動的に調整することができて長期間の使用を可能にする光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ピックアップ装置は、光源から出射されて情報記録媒体で反射した反射光を複数分割受光部で受光して該反射光に含まれる情報を検出する光ピックアップ装置において、該各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合が所定の設定値からずれた場合に、該スポット光の大きさの割合を該所定の設定値に自動的に戻すべくシリンドリカルレンズを通して該反射光の光路を補正可能とする補正光学素子部を有し、該補正光学素子部は、該情報記録媒体から該各複数分割受光部に至る光路上であって、かつ、該光源から該情報記録媒体に至る光路以外の光路上に配置されており、該シリンドリカルレンズを用いて、該反射光に含まれる焦点誤差情報を非点収差法によって検出し、該シリンドリカルレンズの配置角度を制御することと、該シリンドリカルレンズをその光軸方向に動作させることのうち、少なくとも該シリンドリカルレンズの配置角度を制御するものであって、該補正光学素子部は、該シリンドリカルレンズの水平方向からの配置角度を制御する配置角度制御手段を有し、該配置角度制御手段は、水平方向に対する該シリンドリカルレンズの配置角度を変更可能とするシリンドリカルレンズ駆動手段と、該各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合に応じて、該シリンドリカルレンズ駆動手段を制御して該シリンドリカルレンズの配置角度を制御する制御回路とを有し、該シリンドリカルレンズ駆動手段は、前記シリンドリカルレンズの端部に設けられたコイル部材と、該シリンドリカルレンズが保持される本体部に該コイル部材と対向するように設けられたマグネット部材とを有し、該制御回路により該コイル部材に供給する電流を制御して該コイル部材と該マグネット部材間に磁力を発生させることにより、該シリンドリカルレンズの水平方向からの配置角度を制御するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１６】
また、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における補正光学素子部は、情報記録媒体から各複数分割受光部に至る光路上であって、かつ、光源から情報記録媒体に至る光路以外の光路上に配置されている。
【００１７】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における補正光学素子は、平板状透明部材および凹レンズの何れかである。
【００１８】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における補正光学素子は、焦点誤差信号を発生する焦点誤差信号発生光学素子であり、反射光に含まれる情報として焦点誤差情報を検出する。
【００１９】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、情報記録媒体から各複数分割受光部に至る光路上に配置され、焦点誤差信号を発生する焦点誤差信号発生光学素子をさらに有し、反射光に含まれる情報として焦点誤差情報を検出する。
【００２０】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における焦点誤差信号発生光学素子は非点収差発生素子であり、非点収差発生素子により焦点誤差信号を発生させ、非点収差法によって焦点誤差情報を検出する。
【００２１】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における焦点誤差信号発生光学素子はシリンドリカルレンズである。
【００２２】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における補正光学素子部は、補正光学素子の配置角度の調整により反射光の光路を補正可能とする。
【００２３】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における補正光学素子部は、補正光学素子の水平方向からの配置角度を制御する配置角度制御手段をさらに有する。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における配置角度制御手段は、水平方向に対する補正光学素子の配置角度を変更可能とする補正光学素子駆動手段と、各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合に応じて、補正光学素子駆動手段を制御して補正光学素子の配置角度を制御する制御回路とを有する。
【００２５】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における補正光学素子駆動手段は、補正光学素子の端部に設けられたコイル部材と、補正光学素子が保持される本体部にコイル部材と対向するように設けられたマグネット部材とを有し、制御回路により該コイル部材に供給する電流を制御してコイル部材と該マグネット部材間に磁力を発生させることにより、補正光学素子の水平方向からの配置角度を制御する。
【００２６】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における情報記録媒体から複数分割受光部に至る光路上の反射光の収束位置に尖端部が配置されたナイフエッジ状部材が設けられ、ナイフエッジ状部材により焦点誤差信号が発生され、ナイフエッジ法によって焦点誤差情報を検出する。
【００２７】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、光源から情報記録媒体に至る光路上に、この光源から出射される光を情報記録媒体の表面上に収束させる対物レンズが配置されている。
【００２８】
本発明の受光バランス調整方法は、請求項１に記載の光ピックアップ装置において各複数分割受光部に対する受光バランスを調整する受光バランス調整方法において、光源から出射される光を情報記録媒体の表面上に収束させるように、光源から情報記録媒体に至る光路上に配置される対物レンズの情報記録媒体の表面に対する距離を調整するステップと、対物レンズの焦点位置調整後、情報記録媒体から各複数分割受光部に至る光路上であって、かつ、光源から情報記録媒体に至る光路以外の光路に配置された補正光学素子の水平方向からの配置角度を調整することにより、各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合を所定設定値に調整するステップと、補正光学素子の配置角度調整後、補正光学素子を固定するステップとを含み、そのことにより上記目的が達成される。
【００２９】
以下に、本発明の作用について説明する。
【００３０】
本発明にあっては、例えば光ディスクや光磁気ディスクなどの情報記録媒体（以下、単に光ディスクと称する）からの反射光を複数分割受光部で受光して、非点収差法やナイフエッジ法などにより焦点誤差信号を検出する光ピックアップ装置において、光ディスクから各複数分割受光部へ向かう光路（復路）上に、平板透明部材、凹レンズまたはシリンドリカルレンズなどの補正光学素子が配置される。各複数分割受光部で検出された情報に基づいて、各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合（受光バランス）が所定の設定値（初期設定値）からずれた場合に、補正光学素子の水平方向からの配置角度を調整することによって、受光バランスを所定の設定値に戻すように自動的に調整される。この補正光学素子は、光源から光ディスクへ向かう光路（往路）からは外れた光路の一部（復路）に配置されているので、往路の光には影響を与えない。
【００３１】
例えば、補正光学素子の端部に設けられたコイル部材と、補正光学素子が保持される本体部にコイル部材と対向するように設けられたマグネット部材との間に、コイル部材に電流を流して磁力を発生させることにより、補正光学素子の水平方向からの配置角度を電気的に制御することが可能となる。この配置角度制御は、外部から制御信号を入力することにより行ってもよいが、内部に制御回路を設けることによって行ってもよい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の光ピックアップ装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３３】
図１は、本発明の光ピックアップ装置における実施形態を構成する各光学素子の配置例を示す断面図である。
【００３４】
図１において、この光ピックアップ装置１０は、光ディスク１の表面に焦点を合わせるための対物レンズ２と、平行光を得るためのコリメートレンズ３と、光路の９０°変更と直進を可能とするプリズム４と、回折格子５と、半導体レーザ素子などの光源６と、焦点誤差信号発生光学素子としての非点収差発生素子であるシリンドリカルレンズ７と、反射光を受光して情報検出する各複数分割受光部（ここでは各４分割受光部）を有する光検出器８と、これらのシリンドリカルレンズ７と光検出器８間に設けられ、光路補正用の平板状透明部材である補正光学素子９と、この補正光学素子９の水平方向からの配置角度を制御する配置角度制御手段（後述する図３参照）とを備えている。これらの補正光学素子９および配置角度制御手段により補正光学素子部が構成される。
【００３５】
この光ピックアップ装置１０において、光源６から出射された光ビームは、回折格子５を通ってプリズム４に入射され、プリズム４によって光ビームの進行方向が９０°変えられてコリメートレンズ３に入射される。コリメートレンズ３に入射された光ビームは平行光とされ、対物レンズ２によって収束されて光ディスクや光磁気ディスクなどのディスク状記録媒体（以下、光ディスク１と総称する）の信号記録面上に照射されて、光ディスク１の信号記録面上に微小なスポットが結像される。
【００３６】
光ディスク１から反射された光は、対物レンズ２からコリメートレンズ３に入射され、コリメートレンズ３からプリズム４に入射される。プリズム４に入射された光はプリズム４を透過し、非点収差発生素子としてのシリンドリカルレンズ７によって非点収差が発生させられ、補正光学素子９を介して光検出器８の各４分割受光部上に照射される。このとき、補正光学素子９により光検出器８の各４分割受光部への光路を正規の光路に補正することにより、光検出器８の各４分割受光部それぞれに対する受光バランスを均等値（所定の設定値）に補正する。
【００３７】
光検出器８の各４分割受光部および各光学素子は、光ディスク１上に焦点ずれなく集光され、光ディスク１上のトラック中心に光スポットが位置するときに、隣接配置された各４分割受光部への入射光量割合が各４分割受光部間で均等のスポット面積になるように初期配置されている。
【００３８】
各４分割受光部ではそれぞれ、受光された光信号が電気信号に変換され、その電気信号を演算処理することによって、光ディスク１に記録された信号情報（再生信号）と、焦点誤差信号（ＦＥＳ）を含むサーボ信号が検出される。この検出信号情報に基づいて、光ディスク１からの情報再生、光ディスク１への情報記録や情報消去が行われる。
【００３９】
ここで、本発明の補正光学素子９の光路補正処理について詳細に説明する。
【００４０】
この補正光学素子９は、光ディスク１から光検出器８の各４分割受光部に向かう光路上で、かつ、光源６から光ディスク１に向かう光路以外の光路、即ち、プリズム４から光検出器８の各４分割受光部の光路上に配置されている。
【００４１】
光ピックアップ装置１０の長期間使用や周囲の環境変化などによって、コリメートレンズ３、プリズム４、回折格子５、光源６、シリンドリカルレンズ７および光検出器８などの光学素子の間で位置ずれが生じ、光検出器８において各４分割受光部にそれぞれ入射される光スポットの大きさの割合（ＰＤバランス）が初期設定時の均等状態から変化した場合に、補正光学素子９の水平方向からの配置角度を調整することによって、初期設定時の均等なＰＤバランスに戻すことができる。
【００４２】
図２（ａ）は、図１の補正光学素子９による受光バランス補正時における受光スポットの光路変化を示す断面図であり、図２（ｂ）はその部分拡大図である。
【００４３】
図２（ａ）の実線Ａに示すように補正光学素子８の長手方向が水平状態に配置されているときに図２（ｂ）の実線Ａに示すように光検出器８上に光スポットが照射されると、各４分割受光部上の光スポットの位置ずれ量に応じて、図２（ａ）の点線Ｂに示すように補正光学素子９を水平方向から角度変化させることによって、補正光学素子９の屈折により、図２（ｂ）の点線Ｂに示すように光路が変化して各４分割受光部上の光スポットの位置が変化する。これによって、各４分割受光部上の所望の位置に光スポットが照射されて、各４分割受光部上の受光バランスを正規の設定値（元の初期設定値）に戻すことができる。
【００４４】
図３は、図１の補正光学素子９の配置角度を制御するための配置角度制御機構の要部構成を示す断面図である。
【００４５】
図３において、配置角度制御手段（図示せず）は、補正光学素子９の両端部にそれぞれ配置され、水平方向に対する補正光学素子９の配置角度を変更可能とする補正光学素子駆動手段としての配置角度制御機構９０と、各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合に応じて、配置角度制御機を制御して構補正光学素子９の配置角度を制御する制御回路（図示せず）とを有している。
【００４６】
配置角度制御機構９０は、補正光学素子９の両端部を保持する保持部材９１と、補正光学素子９の両端部に設けられたコイル部材９２と、コイル部材９２と対向するように本体部の保持部材９１に設けられたマグネット部材９３とを有している。このコイル部材９２とマグネット部材９３とは、補正光学素子９の配置角度を電気的に制御するための角度制御機構として機能し、コイル部材９２に電流を流してコイル部材９２とマグネット部材９３との間に磁力を発生させることによって、補正光学素子９が保持部材９１に沿って移動させることにより、補正光学素子９の水平方向からの配置角度を制御することができる。
【００４７】
このような補正光学素子９の配置角度制御機構９０は、外部の制御回路でコイル部材９２を電気的に制御することによって補正光学素子９の配置角度を制御することができる。この制御回路は、光ピックアップ装置側に搭載してもよい。この場合には、光ピックアップ装置の外部に対する制御回路の拡大や新規回路設計が不要となり、外部制御回路に対する負担を低減することができる。
【００４８】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、光検出器８の４分割受光部８ａ〜８ｄに照射される光スポットの位置を示す平面図であり、図５（ａ）および図５（ｂ）は、受光バランス補正時の補正光学素子９の動作を示す側面図である。なお、図５（ｂ）の補正光学素子９は、図５（ａ）の補正光学素子９の右側面側から見た場合の側面図である。
【００４９】
図４（ａ）および図４（ｂ）において、この光検出器８には、互いに隣接する四つの受光部（ＰＤ）からなる各４分割受光部８ａ〜８ｄが設けられている。
【００５０】
光検出器８に照射されるスポット光が、図４（ａ）の点線Ａで示す正常な受光バランスの位置（初期設定位置）から、図４（ａ）の実線Ｂで示すラジアル方向（左方向）に位置ずれしている場合、補正光学素子９の水平方向からの角度を調整することにより、図５（ａ）の実線Ｂで示す初期配置から、図５（ａ）の点線Ａに示す配置にその配置角度を変化させる。これによって、上記図２を用いて説明したように、光検出器８に照射されるスポット光が、図４（ａ）の点線Ａで示す正常な受光バランスの位置に移動する。なお、図５（ａ）の点線Ａ’に示す補正光学素子９の角度配置は、図４（ａ）の実線Ｂとは反対側（右側）に移動した場合に制御される補正光学素子９の配置制御例を示している。
【００５１】
また、光検出器８に照射されるスポット光が、図４（ｂ）の点線Ａで示す正常な受光バランスの位置（初期設定）から、図４（ｂ）の実線Ｂで示すタンジェンシャル方向（下方向）に位置ずれしている場合、補正光学素子９の水平方向からの角度を調整することにより、図５（ｂ）の実線Ｂに示す初期配置から、図５（ｂ）の点線Ａに示す配置に変化させる。これによって、上記図２を用いて説明したように、光検出器８に照射されるスポット光が、図４（ｂ）の点線Ａで示す正常な受光バランスの位置に移動する。なお、図５（ｂ）の点線Ａ’に示す補正光学素子９の角度配置は、図４（ｂ）の実線Ｂとは反対側（上側）に移動した場合に制御される補正光学素子９の配置制御例を示している。
【００５２】
上記構成により、各光学素子などの位置ずれによって受光バランスがずれた場合の受光バランス調整方法について、以下にさらに詳細に説明する。
【００５３】
まず、各４分割受光部からの焦点誤差信号をモニタしながら、焦点誤差がなくなるように対物レンズ２をアクチュエータなどにより光軸方向（図１では上下方向）に移動させて対物レンズ２の焦点位置を調整する。
【００５４】
次に、図２に示したように、各４分割受光部からのトラッキング誤差信号をモニタしながら、各４分割受光部上にそれぞれ入射される各スポット光の大きさの割合が初期設定値に戻るように（互いに均等になるように）、配置角度制御機構９０により補正光学素子９を水平方向から角度調整する。
【００５５】
さらに、補正光学素子９の配置角度調整後、補正光学素子９の角度配置を固定する。
【００５６】
このように、光ピックアップ装置の長期間使用や周囲の環境変化などによって各光学素子の間に位置ずれが生じ、各４分割受光部間で受光バランスが初期設定値からずれても元の均等な受光バランスに戻すことにより、結果的に、通常のトラッキング位置制御を正常に行うことができる。このため、光ピックアップ装置の初期性能を長期間維持することが可能となる。
【００５７】
以上により、本実施形態によれば、光ディスク１から光検出器８の各４分割受光部へ向かう光路上であって、かつ、光源６から光ディスク１へ向かう光路を外れた光路上、即ち、プリズム４から光検出器８に至る光路上に、光路補正用の補正光学素子９が設けられている。この補正光学素子９の両端部に設けられたコイル部材９２に電流を流して、本体部の保持部材９１に設けられたマグネット部材９３との間に所定の磁力を発生させることによって、補正光学素子９を水平方向設置位置からその設置角度が調整されて補正光学素子９が傾けられる。これによって、補正光学素子９を通る光の方向が、補正光学素子９にて屈折されて変化するため、複数の各４分割受光部にそれぞれ入射される各スポット光の大きさの割合（面積比）が初期設定値（均等設定値）からずれた場合にも元に戻すことができる。これによって、光検出器８を構成する各４分割受光部間で受光バランスが初期設定値からずれても、その均等な受光バランスに調整すれば光ピックアップ装置１０の長期間の使用が可能となる。
【００５８】
なお、本実施形態では、補正光学素子９の傾き制御によって各４分割受光部（各４分割受光素子）における受光バランスを均等に調整するようにしたが、このような補正光学素子９に限らず、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すような各種受光バランス調整方法によっても均等な受光バランスに調整することができる。
【００５９】
図６（ａ）および図６（ｂ）はそれぞれ、図１の受光バランス調整方法とは別の構成例を示す断面図である。
【００６０】
図６（ａ）の光ピックアップ装置１１では、非点収差発生素子であるシリンドリカルレンズ７Ａの両端部に図３に示した配置角度制御機構９０が設けられ、各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合に応じて補正光学素子９の配置角度を制御する。このシリンドリカルレンズ７Ａが補正光学素子９として機能する場合である。
【００６１】
シリンドリカルレンズ７Ａを用いた場合には、各４分割受光部間の受光バランスの均等調整に加えて、シリンドリカルレンズ７Ａを光軸方向（図６では上下方向）に動作させることにより、各４分割受光部上に結像される光スポットの外れた焦点（デフォーカス）をも調整することができる。また、復路光路中に平板状の補正光学素子９を別途設ける必要がないため、部品点数を削減することができる。
【００６２】
図６（ｂ）の光ピックアップ装置１２では、補正光学素子９の代わりに凹レンズ９Ａが用いられており、その凹レンズ９Ａの両端部に図３に示した配置角度制御機構９０が設けられ、各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合（スポット光照射面積比）に応じて補正光学素子９の配置角度を制御する。この凹レンズ９Ａが補正光学素子９として機能する場合である。
【００６３】
この凹レンズ９Ａを用いた場合には、凹レンズ面の曲率を変化させることにより、光検出器８の配置位置を、図１とは異なる任意の位置に設定することが可能になる。
【００６４】
なお、上記実施形態では、焦点誤差信号検出方式として非点収差法を用いた場合について説明したが、これに限られず、他の方式（例えば図６（ｃ）のナイフエッジ法）であっても用いることができる。
【００６５】
図６（ｃ）は、焦点誤差信号検出方式として、ナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置の構成例を示す断面図である。
【００６６】
図６（ｃ）において、この光ピックアップ装置１３は、光ディスク１から光検出器８へ向かう光路上に、非点収差発生素子（例えばシリンドリカルレンズ７）の代りに、集光レンズ７１とナイフエッジ状部材７２をそれぞれ平板状の補正光学素子９の上下にそれぞれ設けている。ナイフエッジ状部材７２は、その先端部７２ａ（ナイフエッジ部；尖端部）が光ディスク１から光検出器８へ向かう光路上の反射光収束位置に設けられる。
【００６７】
集光レンズ７１を透過した光は、ナイフエッジ部材７２の先端部７２ａにおいて焦点を結び、各４分割受光部（ＰＤ）８ａ〜８ｄ（または後述するＡ〜Ｄ）に光が照射される。その往路光路中に、例えば平板状の補正光学素子９を設けて、補正光学素子９の水平方向からの角度を調整することによって、ナイフエッジ部材７２の先端部７２ａにおいて焦点が結ばれるように、焦点位置を調整することもできる。
【００６８】
なお、上記実施形態では、特に説明しなかったが、補正光学素子９の保持は、ダンパー剤（ダンパー材）やハイトレルなどの柔軟性の有る樹脂材で保持し、非点収差法の場合は（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）＝０ または、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）＝０ になるように外部制御回路によりコントロールする。また、変更された角度は、外部回路によりオフセット電圧を掛けて保持する。この時の保持は、ピックアップのフォーカスサーボが入った状態で行い、トラッキングサーボＯＮ前に補正が終了することである。なお、ナイフエッジなどは２分割のＰＤの差が０になるように外部制御回路によりコントロールすればよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、周囲の環境変化や光ピックアップ装置の長期間使用による経時変化などにより、受光バランス（ＰＤバランス）がずれても、光検出器の各複数分割受光部の位置を再度調整することなく、補正光学素子を用いて受光バランスを適正（均等）に自動的に補正することができ、光ピックアップ装置の初期性能を長期間維持することができる。
【００７０】
この補正光学素子として、光ピックアップ装置に備わった非点収差発生素子を用いることによって、部点点数を削減することができる。
【００７１】
また、補正光学素子は、電気的な角度制御機構によって水平方向からの配置角度を制御することができ、その制御回路を光ピックアップ装置に搭載することによって、外部制御回路への負担を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ピックアップ装置における実施形態を構成する各光学素子の配置例を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、図１の補正光学素子による受光バランス補正時における受光スポットの光路変化を示す断面図であり、（ｂ）はその部分拡大図である。
【図３】図１の補正光学素子の配置角度を制御するための配置角度制御機構の要部構成を示す断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、光検出器の各４分割受光部に照射される光スポットの位置を示す平面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、受光バランス補正時の補正光学素子の動作を示す側面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、図１の受光バランス調整方法とは別の構成例を用いた光ピックアップ装置の構成例を示す断面図であり、（ｃ）は、焦点誤差信号検出方式として、ナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置の構成例を示す断面図である。
【図７】従来の光ピックアップ装置を構成する各光学素子の配置例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク
２ 対物レンズ
３ コリメートレンズ
４ プリズム
５ 回折格子
６ 光源
７ シリンドリカルレンズ（非点収差発生素子）
７１ 集光レンズ
７２ ナイフエッジ状部材
７３ａ 先端部（尖端部またはナイフエッジ部）
８ 光検出器
８ａ〜８ｄ ４分割受光部
９ 補正光学素子
９０ 配置角度制御機構
９１ 保持部材
９２ コイル部材
９３ マグネット部材
１０〜１３ 光ピックアップ装置
Claims (2)
- 光源から出射されて情報記録媒体で反射した反射光を複数分割受光部で受光して該反射光に含まれる情報を検出する光ピックアップ装置において、
該各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合が所定の設定値からずれた場合に、該スポット光の大きさの割合を該所定の設定値に自動的に戻すべくシリンドリカルレンズを通して該反射光の光路を補正可能とする補正光学素子部を有し、
該補正光学素子部は、該情報記録媒体から該各複数分割受光部に至る光路上であって、
かつ、該光源から該情報記録媒体に至る光路以外の光路上に配置されており、該シリンドリカルレンズを用いて、該反射光に含まれる焦点誤差情報を非点収差法によって検出し、
該シリンドリカルレンズの配置角度を制御することと、該シリンドリカルレンズをその光軸方向に動作させることのうち、少なくとも該シリンドリカルレンズの配置角度を制御するものであって、
該補正光学素子部は、該シリンドリカルレンズの水平方向からの配置角度を制御する配置角度制御手段を有し、
該配置角度制御手段は、水平方向に対する該シリンドリカルレンズの配置角度を変更可能とするシリンドリカルレンズ駆動手段と、該各複数分割受光部にそれぞれ入射されるスポット光の大きさの割合に応じて、該シリンドリカルレンズ駆動手段を制御して該シリンドリカルレンズの配置角度を制御する制御回路とを有し、
該シリンドリカルレンズ駆動手段は、前記シリンドリカルレンズの端部に設けられたコイル部材と、該シリンドリカルレンズが保持される本体部に該コイル部材と対向するように設けられたマグネット部材とを有し、該制御回路により該コイル部材に供給する電流を制御して該コイル部材と該マグネット部材間に磁力を発生させることにより、該シリンドリカルレンズの水平方向からの配置角度を制御する光ピックアップ装置。 - 前記光源から前記情報記録媒体に至る光路上に、該光源から出射される光を該情報記録媒体の表面上に収束させる対物レンズが配置された請求項１に記載の光ピックアップ装置。
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