JP4146294B2 - 光ピックアップ光学系を配置する方法及びこれを適用して配置された光ピックアップ光学系を有する光記録及び／または再生機器 - Google Patents
光ピックアップ光学系を配置する方法及びこれを適用して配置された光ピックアップ光学系を有する光記録及び／または再生機器 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ピックアップ光学系を配置する方法及びこれを適用して配置された光ピックアップ光学系を有する光記録及び／または再生機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、光ピックアップの光学的構成の一例を概略的に示す図面である。
図１を参照すれば、光ピックアップは所定波長の光を出射する光源３と、前記光源３からの出射光の光路を変えるプレート型ビームスプリッタ５と、入射された光を集束して光ディスク１の記録面上に光スポットとして集束させる対物レンズ７と、前記光ディスク１の記録面から反射されて前記対物レンズ７及びプレート型ビームスプリッタ５を順次に経た光を受光して情報信号及び誤差信号を検出する光検出器９を備える。前記光ピックアップは後述する図４及び図９に示されたように、反射ミラー２を用いて光路を９０°折曲することによって、対物レンズ７を除いた残りの光ピックアップ光学系の構成要素が光ディスク１とほぼ平行に平面的に配置された構成を有する。図１において参照番号４、６、８は、各々回折格子、コリメーティングレンズ、凹レンズである。
【０００３】
前記回折格子４は３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出できるように、前記光源３とプレート型ビームスプリッタ５との間に配置されて光源３側からの入射光を０次及び±１次に分岐する。
【０００４】
図２を参照すれば、正常状態である時、回折格子４を透過した０次回折光に該当するメイン光はメイントラック１ａにメイン光スポットＳ０として集束され、回折格子４により回折された±１次回折光に該当するサブ光はメイン光スポットＳ０に対してラジアル方向及びタンゼンシャル方向にほぼ対称にメイントラック１ａに対して斜めの位置にサブ光スポットＳ１、Ｓ２として集束される。前記メイン光が前記光ディスク１ａから反射されつつ回折された結果が後述する反射／回折光である。図２において点線はトラックを区分するために示すものである。
【０００５】
前述したように回折格子４を備えて３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出する場合、前記光検出器９は前記光ディスク１から反射されたメイン光を検出するためのメイン光検出器と前記光ディスク１から反射されたサブ光を検出するための１対のサブ光検出器を含む構成を有する。
【０００６】
前記コリメーティングレンズ６は、プレート型ビームスプリッタ５と対物レンズ７間に備えられ、光源３側から入射される発散光を平行光に変える。凹レンズ８はプレート型ビームスプリッタ５と光検出器９との間に位置し、コリメーティングレンズ６と結合して光検出器９に集束される光を大きくする。この凹レンズ８はプレート型ビームスプリッタ５を通過した光に生じたコマ収差を除去すべくプレート型ビームスプリッタ５が傾いた方向とは反対方向に傾いて配置される。
【０００７】
前記のような構成を有する光ピックアップにおいて光源３からの出射光はプレート型ビームスプリッタ５から反射されて光ディスク１方向に向かい、光ディスク１から反射された光はプレート型ビームスプリッタ５を透過して光検出器９側に向かう。以下、プレート型ビームスプリッタ５を透過して光検出器９に向かう光路の軸を光路軸ｃという。
【０００８】
図３を参照すれば、プレート型ビームスプリッタ５が光路軸ｃに対して傾いているために、プレート型ビームスプリッタ５を透過する光の左右方向ｈでの光学長さは位置によって変わらない一方、前記透過光の上下方向ｖでの光学長さは位置によって変わる。このような現象のために上下方向ｖと左右方向ｈでの光の焦点位置が異なって非点収差が生じる。ここで、前記上下方向ｖの軸は非点収差が生じた光ビームの長方形の一軸、例えば長軸に該当し、このような上下方向ｖの軸と平行した軸を非点収差軸と称する。
【０００９】
したがって、図１に例示したような光ディスク１からの反射光がプレート型ビームスプリッタ５を透過して光検出器９に向かわせる光学的配置を有する光ピックアップの場合には、プレート型ビームスプリッタ５を透過する光に非点収差が生じる点を用いて非点収差法によるフォーカスエラー信号を検出できる。
【００１０】
一方、ディスクドライブやディスクプレーヤーのような、光を用いて光ディスクに／から情報を記録／再生するための光記録及び／または再生機器のデッキには光ディスク１を回転させるためのモータ（図示せず）及び光ピックアップ光学系などが設けられる。このようなデッキの大きさは光記録及び／または再生機器の全体大きさに影響を及ぼすために、光記録及び／または再生機器をよりコンパクト化するためにはデッキに光ピックアップ光学系をどのように配置するかが重要な問題となる。
【００１１】
図１のように光路変換器としてプレート型ビームスプリッタ５を備えて別途の非点収差レンズを備えず、非点収差法によりフォーカスエラー信号を検出する場合には、光路軸ｃがタンゼンシャル方向と平行すべく光ピックアップ光学系を配置すれば、非点収差法によるフォーカスエラー信号を検出するために光検出器９を４５°だけ回せねばならない。ここで、前記タンゼンシャル方向は光ディスク上のトラックに沿って形成されたピット列またはマーク列の方向である。
【００１２】
非点収差法によるフォーカスエラー信号だけでなく、３ビーム法によるトラッキングエラー信号も検出しようとすれば、前記光検出器９は、周知の如く少なくとも４分割構造のメイン光検出器とその両側に１対のサブ光検出器を含む構成を有さねばならない。ところが、プレート型ビームスプリッタ５で非点収差が生じる点を用いて非点収差法によるフォーカスエラー信号を検出するために光検出器９を４５°だけ回す場合、３ビーム法によるトラッキングエラー信号検出のためのサブビームがサブ光検出器内に受光されずにサブ光検出器を外れることがある。
【００１３】
したがって、前記のようにプレート型ビームスプリッタ５で非点収差が生じる点を用いて非点収差法によるフォーカスエラー信号を検出するために光検出器９を４５°だけ回す場合には、３ビーム法によるトラッキングエラー信号検出のためのサブビームがサブ光検出器内に受光されないために、３ビーム法によるトラッキングエラー信号の検出が不可能となる。
【００１４】
また、光検出器９を４５°だけ回せば、光検出器９を設けるのに必要な高さが光検出器９の対角線長さに該当するので、結果的に光記録及び／または再生機器のデッキに光検出器９を設けるために必要な空間の増加を招く。
【００１５】
このような問題点を解決するためには、光記録及び／または再生機器のデッキに光路変換器としてプレート型ビームスプリッタ５を備え、反射ミラーを用いて光の経路を９０°折曲することによって、対物レンズ７を除いた残りの光ピックアップ光学系を光ディスク１とほぼ平行に平面的に配置する場合、光ピックアップ光学系はその光路軸ｃをタンゼンシャル方向に対して４５°だけ傾くように配置することが要求される。ここで、タンゼンシャル方向は光ディスク１に形成されたピットまたはマーク列の方向であり、ラジアル方向とは垂直関係である。
【００１６】
しかし、光ディスク１を回転させるためにデッキに設けられるモータ（図示せず）の大きさのために、光ピックアップ光学系をその光路軸ｃがタンゼンシャル方向に対して４５°だけ傾くように配置することは不可能であり、モータとの接触を避けるためにタンゼンシャル方向に対して３５°以内でだけ配置することが一般的である。
【００１７】
したがって、図４に示すように、従来には光ピックアップ光学系を光路軸ｃ１がタンゼンシャル方向に対して所定角度θ、例えば、３５°だけ傾き、光検出器９が光ディスク１を回転させるためにデッキに設けられるモータ（図示せず）の回転中心Ｍｃに近く位置させるべく配置した。
【００１８】
図４において、参照番号２は光源３からの出射光の光路を切曲して光ディスク１側に進める反射ミラーである。
【００１９】
光ピックアップ光学系が光路軸ｃ１がタンゼンシャル方向に対してなす角度が４５°より小さい角、例えば３５°に配置する点を勘案し、前記光検出器９としては、図５に示すように、分割線ｄ１、ｄ２がタンゼンシャル方向軸及びラジアル方向軸に対して約５°ないし１０°程度斜めに分割された４分割構造のメイン光検出器９ａ及び１対のサブ光検出器９ｂ、９ｃを備える光検出器が使われる。
【００２０】
ここで、図５及び後述する図７、図８Ａないし図８Ｃ、図１０ないし図１４において、タンゼンシャル方向軸は光ディスク１上におけるタンゼンシャル方向に一対一に対応する軸であり、ラジアル方向軸は光ディスク１上におけるラジアル方向に一対一に対応する軸である。
【００２１】
図４のような光ピックアップ光学系の配置及び図５のような構造の光検出器の使用は前記光検出器９に一般の分割構造を有する光検出器を使用し、その光検出器を４５°回転させて配置したような効果が得られる。ここで、一般の分割構造の光検出器はメイン光検出器が長方形または正方形に分割された場合を言う。
【００２２】
図４において、θは光路軸ｃとタンゼンシャル方向軸間の角度を示す。前記光路軸ｃ１は光ディスク１を回転させるためにデッキに設けられるモータ（図示せず）の回転中心Ｍｃを横切るラジアル方向軸と９０゜−θの角をなす。
【００２３】
ここで、図４のように、光検出器９をモータの回転中心Ｍｃに近い方向に配置する時、光源３は空間制約上モータ回転中心Ｍｃに近い方向に設けられないために、モータの回転中心Ｍｃから光検出器９より遠く位置すべく配置される。
【００２４】
図４に示したように光ピックアップ光学系を配置し、図５に示したような構造の光検出器を使用すれば、光路変換器として使われるプレート型ビームスプリッタ５で生じる非点収差を用いて非点収差法によりフォーカスエラー信号を検出でき、３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出できる。
【００２５】
したがって、従来のように光ピックアップ光学系を配置すれば、光路軸ｃ１とタンゼンシャル方向軸とが相互平行に光ピックアップ光学系を配置する場合に比べて、３ビーム法によるトラッキングエラー信号検出が容易なだけでなく、光ピックアップ光学系を設けるのに必要な空間が狭められて光記録及び／または再生機器のコンパクト化に寄与できる。
【００２６】
ところが、従来のように、光路軸ｃ１がタンゼンシャル方向軸に対して傾き、光検出器９がモータの回転中心Ｍｃに近く位置すべく光ピックアップ光学系を配置する場合に問題となるのは、１つの光検出器を用いて位相差検出法によるトラッキングエラー信号と３ビーム法によるトラッキングエラー信号とを検出する場合である。
【００２７】
１つの光源及び光検出器を備えるＣＤ、ＤＶＤ互換型光ピックアップの場合や、２個の光源及び１つの光検出器を備えるＣＤ、ＤＶＤ互換型光ピックアップの場合には、このように１つの光検出器を用いて位相差検出法によるトラッキングエラー信号及び３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出することを必要とする。
【００２８】
一般に、ＣＤに対しては３ビーム法によるトラッキングエラー信号を用いてトラッキング制御を行い、ＤＶＤに対しては位相差検出法によるトラッキングエラー信号を移動してトラッキング制御を行う。
【００２９】
しかし、従来の光ピックアップ光学系配置方法によっては次のように１つの光検出器を使用して３ビーム法によるトラッキングエラー信号検出及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出を全て実現することは難しい。
【００３０】
図６を参照すれば、光ディスク１のピットＰまたはマークに光スポットが集束すれば、ピットＰのエッジで回折が起こる。したがって、光ディスク１のピットＰに照射された後、反射／回折された光は図７に示すように、０次回折光ＬｍとピットＰのエッジでの回折による±１次回折光Ｌｓが一部重畳される構造をなす。ここで、回折格子４により回折された０次回折光に該当するメイン光及び±１次回折光に該当するサブ光は全て光ディスク１で反射されつつピットまたはマークにより回折され、図７に示したような重畳構造に形成される。しかし、位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出に使われる反射／回折光は前記メイン光に関するものなので、以下ではメイン光に関する反射／回折光だけを取扱う。
【００３１】
図７は、対物レンズ７を経てコリメーティングレンズ６側に向かう反射／回折光（プレート型ビームスプリッタ５を透過する前の反射／回折光）を示す。図８Ａ及び図８Ｂはプレート型ビームスプリッタ５を透過した後の反射／回折光を示す。図８Ａはプレート型ビームスプリッタ５側に向って見る時の光路軸ｃ１及び反射／回折光を示し、図８Ｂは光検出器９側に向って見る時の光路軸ｃ１及び反射／回折光を示す。図８Ａ及び図８Ｂにおいて光路軸ｃ１及び反射／回折光の重畳部分の位置差は、反射／回折光を見る方向が相互反対であるからである。
【００３２】
図７と図８Ａ及び図８Ｂを比較すれば、プレート型ビームスプリッタ５を透過する前の反射／回折光とプレート型ビームスプリッタ５を透過した後の反射／回折光は光路軸ｃ１（または非点収差軸）に対して対称変換される関係がある。これは反射／回折光がプレート型ビームスプリッタ５を通過しつつ上下左右方向への焦点位置が相互変わる非点収差の影響によって光路軸ｃ１を中心に対称変換するためである。
【００３３】
反射／回折光は、光路軸１ｃまたは非点収差軸に対して対称変換するが、ここでは、説明の便宜上、光路軸ｃ１が反射／回折光の対称変換軸として使われるものとして図示及び説明する。前記非点収差軸はプレート型ビームスプリッタ５での上下方向軸を意味し、プレート型ビームスプリッタ５が光路軸ｃ１に対して４５°だけ傾いているために、この非点収差軸も光路軸ｃ１に対して４５°だけ傾いている。
【００３４】
位相差検出法によるトラッキングエラー信号を検出するには、正常状態（光スポットが光ディスク（１）のトラック中心に集束する時）でメイン光検出器９ａの４分割板Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに光ディスク１から反射／回折された光の０次回折光Ｌｍ及び±１次回折光Ｌｓが均等に受光されなければならない。
【００３５】
ところが、図８Ｂの反射／回折光が図４のメイン光検出器９ａに受光される場合を示す図８Ｃから分かるように、メイン光検出器９ａの分割線ｄ１と反射／回折光に対して等分軸ｌｃは相互一致しておらず、かつ分割線ｄ１と等分軸ｌｃとはタンゼンシャル方向軸に対して相互反対側に位置している。これにより光検出器９の回転なしには位相差検出法によるトラッキングエラー信号が検出できないということが分かり、位相差検出法によるトラッキングエラー信号を検出可能にするためには光検出器９を相当量回転しなければならないということが分かる。
【００３６】
ここで、反射／回折光に対する等分軸ｌｃは、±１次回折光Ｌｓ部分が０次回折光Ｌｍと重畳される領域の大きさが同一で、タンゼンシャル方向軸に対して対称である正常状態で、メイン光検出器９ａに受光される反射／回折光の±１次回折光Ｌｓをその反射／回折光の中心を横切って二等分できる軸であると定義する。
【００３７】
図８Ｃにおいて実線で表したメイン光検出器９ａは回転していない状態であり、点線で表したメイン光検出器９ａは位相差検出法によるトラッキングエラー信号を検出できるようにメイン光検出器９ａをその分割線ｄ１が反射／回折光に対して等分軸ｌｃと一致すべく回転させた結果を示したものである。
【００３８】
図８Ｃから分かるように、従来の配置方法を適用する場合、光検出器９はタンゼンシャル方向軸に対してメイン光検出器９ａの分割線ｄ１が傾いた角度θ１の絶対値と、タンゼンシャル方向軸に対して反射／回折光に対する等分軸ｌｃが傾いた角度θ２の絶対値とを合わせた値だけ回転させねばならない。
【００３９】
従来の配置方法によって光ピックアップ光学系をその光路軸ｃ１がタンゼンシャル方向軸に対して３５°またはそれ以下の角度をなすようにし、図４のようにモータの右側からモータの中心軸Ｍｃに近づく方向に配置する場合、反射／回折光に対する等分軸ｌｃはタンゼンシャル方向軸に対して約１０°以上の角をなすが、光検出器９のメイン光検出器９ａの分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対して前記等分軸ｌｃとは反対側に５°ないし１０°程度傾いているために、位相差検出法によるトラッキングエラー信号の検出のためには光検出器９を１５°以上回転させねばならない。
【００４０】
例えば、光ピックアップ光学系の光路軸ｃ１がタンゼンシャル方向軸に対して３５°だけ傾いており、反射／回折光についての等分軸ｌｃがタンゼンシャル方向軸に対して約１０°の角をなす場合、光検出器９の分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対して傾いた角度が６°であれば、光検出器９を１６°だけ回転させねばならない。他の例として、光検出器９の分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対して傾いた角度が１０°であれば、光検出器９を２０°だけ回転させねばならない。
【００４１】
図８Ｃでは便宜上メイン光検出器９ａだけを示しているが、メイン光検出器９ａを回転させれば、図２に示された光検出器９の全体が回転する。
【００４２】
ところが、図４に例示した従来の配置方法のように、光路軸ｃ１がタンゼンシャル方向に対して傾き、光検出器９がモータの回転中心Ｍｃに近い方向に光ピックアップ光学系が配される場合には、１つの光検出器９を用いて位相差検出法によるトラッキングエラー信号、及び３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出しにくい。
【００４３】
すなわち、位相差検出法による信号検出を可能にするために光検出器９を回転させることは３ビーム法によるトラッキングエラー信号検出のためのサブ光がサブ光検出器９ｂ、９ｃを外れない範囲内で行なわれるべきであり、このような角度の範囲は通常１５°以内である。
【００４４】
ところが、図４のように光ピックアップ光学系を配置する場合には、反射／回折光が光路軸ｃに対してその等分軸ｌｃがメイン光検出器９ａの分割線ｄ１から遠ざかる方向に回転するために、位相差検出法によってトラッキングエラー信号を検出できるように、メイン光検出器９ａの分割線ｄ１と反射／回折光に対して等分軸ｌｃを一致させるためには図８Ｃに基づいて説明したように、光検出器９を１５°またはそれ以上の角度で回転せねばならない場合が生じ得る。このように光検出器９を１５°以上回転させる場合には、サブ光がサブ光検出器９ｂ、９ｃを外れるために３ビーム法によるトラッキングエラー信号の検出が難しくなる。
【００４５】
すなわち、図３のような従来の光ピックアップ光学系配置方法によれば、１つの光検出器を使用して、３ビーム法によるトラッキングエラー信号検出及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号を全て検出することは難しい。
【００４６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題点を改善するために案出されたものであって、１つの光検出器の部品を使用して３ビーム法を適用したトラッキングエラー信号検出及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出を全て実現できるように、光記録及び／または再生機器のデッキに光ピックアップ光学系を配置する方法及びこれを適用して配置された光ピックアップ光学系を備える光記録及び／または再生機器を提供するところにその目的がある。
【００４７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、光源と、前記光源側から入射される光を回折によって３つ以上の光に分岐する回折光学素子と、光路を変換するためのプレート型ビームスプリッタと、少なくとも４分割された構造の少なくとも１つのメイン光検出器と複数のサブ光検出器とを備える光検出器と、を含み、光源からの出射光の光路を反射ミラー部材によって回折して記録媒体側に進める光ピックアップ光学系を光記録及び／または再生機器のデッキに配置する方法において、プレート型ビームスプリッタを透過して前記光検出器に向かう光路を光路軸ｃであるとすると、前記光路軸ｃが記録媒体のタンゼンシャル方向軸に対して傾き、前記光検出器が光ディスクを回転させるためのモータの回転中心から遠く位置すべく光ピックアップ光学系を配置する段階と、位相差検出法によるトラッキングエラー信号の検出を可能とするように選択的に前記光検出器の配置を最適化する段階と、を含み、前記光検出器の検出信号を使用して３ビーム法を適用したトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号の検出を可能ならしめることを特徴とする。
【００４８】
ここで、前記光検出器のメイン光検出器は斜めの分割線により少なくとも４分割されており、記録媒体に照射されてからの反射光は、記録媒体に形成されたピットまたはマークの存在により０次回折光に±１次回折光が一部重畳される構造の反射／回折光になり、正常状態で前記メイン光検出器に受光される反射／回折光の±１次回折光部分をその反射／回折光の中心を横切って二等分できる軸を等分軸であるとすると、前記メイン光検出器の一分割線と前記反射／回折光に対する等分軸とが前記タンゼンシャル方向軸に対応する軸に対して同側に位置すべく光ピックアップ光学系を配置する。
【００４９】
前記目的を達成するために本発明は、光源と、前記光源側から入射される光を回折により３つ以上の光に分岐する回折光学素子と、光路を変換するためのプレート型ビームスプリッタと、少なくとも４分割された構造の少なくとも１つのメイン光検出器と複数のサブ光検出器を備える光検出器と、を含み、光源からの出射光の光路を反射ミラー部材により回折して記録媒体側に進める光ピックアップ光学系を光記録及び／または再生機器のデッキに配置する方法において、記録媒体に照射されてからの反射光は記録媒体に形成されたピットまたはマークの存在によって０次回折光に±１次回折光が一部重畳される構造の反射／回折光になり、正常状態で前記メイン光検出器に受光される反射／回折光の±１次回折光部分をその反射／回折光の中心を横切って二等分できる軸を等分軸であるとすると、前記メイン光検出器の一分割線と前記反射／回折光に対する等分軸が前記記録媒体のタンゼンシャル方向軸に対応する軸に対して同側に位置すべく光ピックアップ光学系を配置する段階と、位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出可能に選択的に前記光検出器の配置を最適化する段階と、を含み、前記光検出器の検出信号を使用して３ビーム法を適用したトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号の検出を可能にすることを特徴とする。
【００５０】
ここで、前記光検出器は、その前記メイン光検出器の一分割線と前記反射／回折光に対して等分軸が相互一致すべく選択的に回転調整される。
【００５１】
前記光源は前記モータの回転中心に相対的に近い方向に配置されることが望ましい。
【００５２】
前記目的を達成するために本発明は、記録媒体に記録された情報を再生及び／または情報を記録するための光ピックアップ光学系を備える光記録及び／または再生機器において、前記光ピックアップ光学系は、光源と、前記光源側から入射する光を回折により３つ以上の光に分岐する回折光学素子と、光路を変換するためのプレート型ビームスプリッタと、少なくとも４分割された構造の少なくとも１つのメイン光検出器及び複数のサブ光検出器を備える光検出器と、を含み、光源からの出射光の光路を反射ミラー部材により回折して記録媒体側に進めるべくなっており、プレート型ビームスプリッタを透過して光検出器に向かう光路を光路軸ｃであるとすると、前記光ピックアップ光学系は、前記光路軸ｃが記録媒体のタンゼンシャル方向軸に対して傾き、前記光検出器が光ディスクを回転させるためのモータの回転中心から遠く位置すべく配置されることを特徴とする。
【００５３】
前記目的を達成するために本発明は、記録媒体に記録された情報を再生及び／または情報を記録するための光ピックアップ光学系を備える光記録及び／または再生機器において、前記光ピックアップ光学系は、光源と、前記光源側から入射される光を回折により３つ以上の光に分岐する回折光学素子と、光路を変換するためのプレート型ビームスプリッタと、少なくとも４分割された構造の少なくとも１つのメイン光検出器及び複数のサブ光検出器を備える光検出器と、を含み、光源からの出射光の光路を反射ミラー部材により回折して記録媒体側に進めるべくなっており、記録媒体に照射されてからの反射光は記録媒体に形成されたピットまたはマークの存在により０次回折光に±１次回折光が一部重畳される構造の反射／回折光とされ、正常状態で前記メイン光検出器に受光される反射／回折光の±１次回折光部分をその反射／回折光の中心を横切って二等分できる軸を等分軸であるとすると、前記光ピックアップ光学系は、前記メイン光検出器の一分割線と前記反射／回折光に対する等分軸が前記記録媒体のタンゼンシャル方向軸に対応する軸に対して同じ方向に位置すべく配置される。
【００５４】
【発明の実施の形態】
本発明の配置方法により配置される光ピックアップ光学系は、光源と、この光源側から入射される光を回折により３つ以上の光に分岐する回折光学素子、すなわち回折格子と、光路を変換するためのプレート型ビームスプリッタと、少なくとも４分割された構造の少なくとも１つのメイン光検出器と複数のサブ光検出器を備える光検出器を含み、光源からの出射光の光路を反射ミラー部材により回折して記録媒体である光ディスク側に進める光ピックアップ光学系を光記録及び／または再生機器のデッキに配置するのに適用される。本発明に係る配置方法により配置される光ピックアップ光学系及びこれを適用した光記録及び／または再生機器は、３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号を全て検出できる光学的構成及び配置を有する。本発明に係る配置方法により配置される光ピックアップ光学系の光学的構成については図１及び図２に基づく。
【００５５】
図９は、本発明に係る配置方法により図１の光ピックアップ光学系を光記録及び／または再生機器のデッキに配置する実施例を示す図面である。図９では実質的に同一または類似した機能を行う部材についての重複説明をできるだけ避けるために、図１、図２及び図４と実質的に同一または類似した機能を行う部材には同一な参照符号を与えた。
【００５６】
図９を参照すれば、本発明に係る光ピックアップ光学系配置方法によれば、プレート型ビームスプリッタ５を透過して光検出器９に向かう光路を光路軸ｃ２であるとすると、光ピックアップ光学系は光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対して傾いて光検出器９が光ディスク１を回転させるためのモータの回転中心Ｍｃから遠く位置すべく配置される。前記タンゼンシャル方向は前述したように光ディスク１上のトラックに沿って形成されたピット列またはマーク列の方向である。
【００５７】
このように光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対して傾いて光検出器９がモータの回転中心Ｍｃから遠く位置すべく光ピックアップ光学系が配置される場合にも、反射／回折光はプレート型ビームスプリッタ５を透過しつつ光路軸ｃ２または非点収差軸に対して対称変換される。
【００５８】
光ディスク１に照射されてからの反射光はその光ディスク１に形成されたピットまたはマークの存在により０次回折光Ｌｍに±１次回折光Ｌｓが一部重畳される構造の反射／回折光になり、正常状態で０次回折光Ｌｍに重畳される±１次回折光Ｌｓはタンゼンシャル方向軸に対して対称分布を示す。
【００５９】
前記反射／回折光については図６及び図７の説明と同一なので、その詳細な説明は略す。また、反射／回折光がプレート型ビームスプリッタ５を透過しつつ光路軸ｃ２に対して対称変換される原理は従来の光ピックアップ光学系配置の説明から十分に分かるので、その詳細な説明を略す。
【００６０】
図１０は、対物レンズ７を経た後の反射／回折光（プレート型ビームスプリッタ５を透過する前の反射／回折光）を示す。従来の配置方法及び本発明の配置方法を適用した図７及び図１０を比較すれば、反射／回折光の形態は同一であるが、タンゼンシャル方向軸に対して光路軸ｃ１、ｃ２が相互対称に位置していることが分かる。
【００６１】
図１０では本発明の配置方法を適用した場合と従来の配置方法を適用した場合の作用上の違いを示すために、前記光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対して図７に示した従来の光路軸ｃ１と対称である場合を例としたものであって、光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対して光路軸ｃ１と必ずしも対称関係である必要はない。重要なのは本発明では前記光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対して従来とは反対側に位置すべく光ピックアップ光学系が配置されるという点である。
【００６２】
図１１及び図１２は、プレート型ビームスプリッタ５を透過した後の反射／回折光を示す。図１１はプレート型ビームスプリッタ５側に向かって見る時の光路軸ｃ２及び反射／回折光を示し、図１２は光検出器９側に向かって見る時の光路軸ｃ２及び反射／回折光を示す。図１１及び図１２は、光路軸ｃ２及び反射／回折光の重畳部の位置差は、反射／回折光の観測方向が相互反対であるからである。
【００６３】
図１０ないし図１２に示された反射／回折光は図５に基づいて前述したように、光ディスク１のピットに照射された後、反射／回折された０次光に±１次光が一部重畳された構造である。
【００６４】
図１０、図１１及び図１２を参照すれば、本発明の配置方法を適用して光ピックアップ光学系を配置する場合にも、プレート型ビームスプリッタ５を透過する前の反射／回折光及びプレート型ビームスプリッタ５を透過した反射／回折光は、プレート型ビームスプリッタ５を通過しつつ上下及び左右方向への焦点位置が相異なる非点収差の影響によって、光路軸ｃ２（非点収差軸）を中心に対称変換される関係にある。
【００６５】
プレート型ビームスプリッタ５が光路軸ｃ２に対して４５°だけ傾いているために、非点収差軸また光路軸ｃ２に対して４５°だけ傾いている。
【００６６】
ここで、反射／回折光は、光路軸ｃ２または非点収差軸に対して対称変換されるが、前述した図７、図８Ａ及び図８Ｂと同様に、図１０、図１１及び図１２でも図示及び理解しやすく光路軸ｃ２が反射／回折光の対称変換軸として使われるものとして図示及び説明する。
【００６７】
本発明の配置方法を適用すれば、図１１及び図１２から分かるように、光検出器９がモータの回転中心Ｍｃから遠く位置すべく光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対して傾いているために、反射／回折光はプレート型ビームスプリッタ５を透過しつつ従来の配置方法を適用した場合とは反対方向に回転する。
【００６８】
この際、前記光検出器９として図５及び後述する図１４に例示するような斜めの分割線ｄ１、ｄ２により少なくとも４分割された少なくとも１つのメイン光検出器を備える光検出器部品を使用する場合、図１３に示したように、メイン光検出器９ａの分割線ｄ１と反射／回折光に対して等分軸ｌｃ’が全てタンゼンシャル方向軸に対して同じ方向に位置する。
【００６９】
ここで、反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’は、前述したように、±１次回折光Ｌｓ部分が０次回折光Ｌｍと重畳される領域の大きさが同一であり、タンゼンシャル方向軸に対して対称である正常状態において、メイン光検出器９ａに受光される反射／回折光の±１次回折光Ｌｓ部分をその反射／回折光の中心を横切って二等分できる軸であると定義する。
【００７０】
前記光検出器９は図５に示されたように、４分割された１つのメイン光検出器９ａ及び１対のサブ光検出器９ｂ、９ｃを備えるか、後述する図１４に示されたように、１対のメイン光検出器９ａ、９ｄ及び１対のサブ光検出器９ｂ、９ｃを備える。この際、メイン光検出器９ａ及び／または９ｄは斜めの分割線ｄ１、ｄ２により少なくとも４分割された構造を有する。前記光検出器９を回転調整していない状態では前記メイン光検出器９ａの分割線ｄ１、ｄ２はタンゼンシャル方向軸及びラジアル方向軸に対して傾いている。
【００７１】
図５及び図１４に示した光検出器９は全て３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号を検出できる構造である。
【００７２】
前述したように光ピックアップ光学系を配置すれば、光検出器９はモータの回転中心Ｍｃから遠く位置されるべく光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対して傾いており、メイン光検出器９ａの一分割線ｄ１と反射／回折光に対して等分軸ｌｃ’とがなす角度が最小化されうる。また、メイン光検出器９ａの一分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸と一致しない場合、メイン光検出器９ａの一分割線ｄ１と反射／回折光に対して等分軸ｌｃ’とが前記タンゼンシャル方向軸に対して同じ方向に位置する。
【００７３】
このように、光ピックアップ光学系の全体光学系を配置した状態で、位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出ができるように選択的に光検出器９の配置を最適化すれば、光検出器９の検出信号を使用して３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出が可能である。
【００７４】
この際、光検出器９の配置の選択的な最適化は次のように行なわれる。
タンゼンシャル方向軸に対して反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’がなす角度θ２’とタンゼンシャル方向軸に対してメイン光検出器９ａの一分割線ｄ１がなす角度θ１’の差に該当する小さい角度θ２’−θ１’だけ光検出器９を回転させれば、前記分割線ｄ１と反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’を相互一致させうる。この際、光検出器９を回転させる角度は１５°以内になりうる。
【００７５】
例えば、光ピックアップ光学系がその光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向に対してモータの中心Ｍｃから離れる方向に３５°の角度をなし、メイン光検出器９ａの分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対して６°の角度をなすならば、反射／回折光に対し等分軸ｌｃ’がタンゼンシャル方向軸に対して１０°の角度をなすので、反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’とメイン光検出器９ａの分割線ｄ１間の角度は４°となる。したがって、光検出器９を約４°だけ回転させればメイン光検出器９ａの分割線ｄ１と反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’を一致させうる。
【００７６】
もちろん、メイン光検出器９ａの一分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対して１０°の角度をなす場合には、反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’とメイン光検出器９ａの分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対してなす角度は同一なので光検出器９を回転させなくても良い。
【００７７】
すなわち、本発明の配置方法によって光ピックアップ光学系の全体光学系を配置する時、光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に３５°の角度をなす場合、メイン光検出器９ａの一分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対して１０°だけ傾いているならば、メイン光検出器９ａの一分割線ｄ１と反射／回折光に対する等分軸１ｃ’が一致するので、光検出器９を回転させなくても良い。
【００７８】
このように、本発明に係る光ピックアップ光学系配置方法を適用すれば、反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’とメイン光検出器９ａの一分割線ｄ１を一致させるための光検出器９の回転を、従来とは違って最小化でき、光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対してなす角度及びメイン光検出器９ａの一分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対して傾いた角度によって光検出器９を回転させなくてもよい場合もある。
【００７９】
したがって、本発明に係る光ピックアップ光学系配置方法を適用すれば、サブ光が光検出器９のサブ光検出器９ｂ、９ｃに十分に受光されうるので、１つの光検出器部品を使用し、位相差検出法によるトラッキングエラー信号と３ビーム法によるトラッキングエラー信号とを検出することが可能である。
【００８０】
すなわち、本発明によって光ピックアップ光学系を配置すれば、反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’と光検出器９の分割線ｄ１とがタンゼンシャル方向軸に対して同じ方向に傾いているために、光検出器９を回転なく、または少しだけ回転させても反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’とメイン光検出器９ａの分割線ｄ１とを一致させうるために、図５及び図１４に例示したような傾いた分割線構造を有する少なくとも１つのメイン光検出器及び複数のサブ光検出器を含む既存の商用化された光検出器部品を用いて位相差検出法によるトラッキングエラー信号及び３ビーム法によるトラッキングエラー信号を全て検出しうる。
【００８１】
一方、本発明において、前記光源３は前記モータの回転中心Ｍｃに近く位置すべく配置されることが望ましい。図９に示したように光源３がモータの回転中心Ｍｃに近く位置すべく光ピックアップ光学系を配置すれば、従来の方式により光ピックアップ光学系配置構造を示す図４及び本発明の配置方法による光ピックアップ光学系配置構造を示す図９を相互比較すれば、本発明の配置方法によって光検出器９がモータの回転中心Ｍｃから遠く位置させても光源３をモータの回転中心Ｍｃに近く位置させることができるので、本発明による光ピックアップ光学系の配置に必要な空間は、従来の方式を適用した光ピックアップ光学系の配置に必要な空間と類似した大きさとなる。したがって、本発明の配置方法を適用しても十分にコンパクトな光記録及び／または再生機器の構造が得られる。
【００８２】
光記録及び／または再生機器に前述したような本発明に係る配置方法を適用して光ピックアップ光学系を配置すれば、図５に示したような少なくとも１つのメイン光検出器及び複数のサブ光検出器を備える単一光検出器部品の受光信号を用いて、３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号を何れも検出できる。
【００８３】
以上では、本発明に係る光ピックアップ光学系配置方法及びこのような配置方法を適用してデッキに光ピックアップ光学系を配置した光記録及び／または再生機器を、図１に示した光ピックアップ光学系を例として説明したが、本発明の配置方法が図１に示した光ピックアップ光学系の配置にのみ適用されるのではなく、光路変換器として少なくとも１つのプレート型ビームスプリッタを備え、１つの光検出器部品を使用して３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号の検出を必要とする多様な構造の光ピックアップ光学系を配置するのに本発明に係る光ピックアップ光学系配置方法を適用できる。
【００８４】
また、今までは本発明の配置方法により配置される光ピックアップ光学系が１つの光源及び図５の説明と同一な光検出器構造を有するものと説明したが、光ピックアップ光学系の光学的構成がこれに限定されるのではない。例えば、本発明の配置方法により配置される光ピックアップ光学系は、例えばＣＤに適した赤外線波長領域の光及びＤＶＤに適した赤色波長領域の光を出射する単一パッケージ化された２つの光源、いわゆるＴＷＩＮ ＬＤ及び図１４に示されたような光検出器構造を有する互換型であり得る。
【００８５】
単一パッケージ化されたＴＷＩＮ ＬＤには相互離隔された２つの光源が備わっているので、この２個の光源から出射されて進む光の光路を一致させるための光カップラを使用しない場合に、前記光検出器９としては図１４に示されたように図５の光検出器構造に付加的に少なくとも１つのメイン光検出器９ｄをさらに備える光検出器部品を使用することが望ましい。
【００８６】
この際、図１４に示されたように、メイン光検出器９ａだけでなく、追加的なメイン光検出器９ｄもプレート型ビームスプリッタ５により生じる非点収差を用いて非点収差法によるフォーカスエラー信号を検出できるようにタンゼンシャル方向軸及びラジアル方向軸に対して傾いた分割線を有することが望ましい。
【００８７】
前記光源３として前記ＴＷＩＮ ＬＤを備える場合の２つの光源から出射された光各々に対する反射／回折光がプレート型ビームスプリッタ５を透過しつつ光路軸ｃ２または非点収差軸に対して対称変換される原理は、図９ないし図１３の説明と同一である。したがって、前記光源３としてＴＷＩＮ ＬＤを備える場合の光ピックアップ光学系に関する図示及びより詳細な説明は略す。
【００８８】
ここで、図５及び図１４に例示したように４分割構造のメイン光検出器の検出信号を利用すれば情報信号、フォーカスエラー信号だけでなく、位相差検出法によるトラッキングエラー信号を検出でき、サブ光検出器の検出信号を利用すれば３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出できる。３ビーム法によるトラッキングエラー信号は１つのサブ光検出器の検出信号から他のサブ光検出器の検出信号を引いた信号に該当する。
【００８９】
以上、本発明に係る配置方法が適用される光ピックアップ光学系が図５及び図１４に示したような構造の光検出器部品を使用するものとして説明及び図示したが、請求範囲に記載された本発明の技術的思想の範囲内で光検出器の分割構造はそれ以外にも多様な変形が可能である。
【００９０】
また、以上では１対のサブ光検出器が各々単一の受光領域を有すると説明及び図示されたが、前記サブ光検出器は少なくとも２分割構造で形成され、光ピックアップ光学系は３ビーム法を応用した他の方式のトラッキングエラー信号、例えば、差動プッシュプルによるトラッキングエラー信号を検出すべく備えても良い。
【００９１】
以上、３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出すると説明したが、本発明の範囲が必ずしもこれに限定されるものではない。
【００９２】
したがって、本発明の請求範囲での３ビーム法を適用したトラッキングエラー信号は通常の３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び差動プッシュプル法によるトラッキングエラー信号のうち何れか１つを意味するものと見なすべきである。
【００９３】
【発明の効果】
前述したように本発明に係る配置方法を適用して光ピックアップ光学系を配置すれば、１つの光検出器部品を使用して３ビーム法を適用したトラッキングエラー信号検出及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出を何れも実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 光ピックアップの光学的構成の一例を概略的に示す図面である。
【図２】 回折格子で回折された０次及び±１次光が３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出できるように光ディスク上にメイン光スポットＳ０及び２つのサブ光スポットＳ１、Ｓ２として集束される形状を概略的に示す平面図である。
【図３】 図１でのプレート型ビームスプリッタ部分を拡大して示す図面である。
【図４】 図１に示された光ピックアップ光学系が従来の配置方法により光記録／再生機器のデッキに配置される構造を概略的に示した平面図である。
【図５】 ３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出が可能な構造の光検出器の一例を示す平面図である。
【図６】 光ディスクのピットＰに光スポットが集束される時、ピットＰのエッジで回折が起こる現象を示す図面である。
【図７】 図１に示された光ピックアップ光学系が従来の配置方法により配置される時、対物レンズを経てコリメーティングレンズ側に向かう反射／回折光（プレート型ビームスプリッタを透過する前の反射／回折光）を示す図面である。
【図８Ａ】 図１に示された光ピックアップ光学系が従来の配置方法により配置される時、プレート型ビームスプリッタを透過した後の反射／回折光をプレート型ビームスプリッタ側に向かって見た図面である。
【図８Ｂ】 図８Ａの反射／回折光を光検出器側に向かって見た図面である。
【図８Ｃ】 回転されていないメイン光検出器（実線）及び図８Ｂの反射／回折光を位相差検出法によるトラッキングエラー信号を検出できるように受光するために、その分割線が反射／回折光に対する等分軸と一致すべく回転されたメイン光検出器（点線）を示す図面である。
【図９】 本発明に係る配置方法により図１の光ピックアップ光学系を光記録／再生機器のデッキに配置する実施例を示す図面である。
【図１０】 図１に示した光ピックアップ光学系が本発明の配置方法により配置される時、対物レンズを経てコリメーティングレンズ側に向かう反射／回折光（プレート型ビームスプリッタを透過する前の反射／回折光）を示す図面である。
【図１１】 図１に示した光ピックアップ光学系が本発明の配置方法により配置される時、プレー型ビームスプリッタを透過した後の反射／回折光をプレート型ビームスプリッタ側に向かって見た図面である。
【図１２】 図１１の反射／回折光を光検出器側に向かって見た図面である。
【図１３】 回転されてない状態のメイン光検出器（実線）及び図１２の反射／回折光を位相差検出法によるトラッキングエラー信号を検出できるように受光するために、その分割線が反射／回折光に対する等分軸と一致すべく回転させたメイン光検出器（点線）を示す図面である。
【図１４】 ３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出が可能な構造の光検出器の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク
２ 反射ミラー
３ 光源
４ 回折格子
５ プレート型ビームスプリッタ
６ コリメーティングレンズ
７ 対物レンズ
８ 凹レンズ
９ 光検出器
ｃ２ 光路軸
Mc 回転中心
【発明の属する技術分野】
本発明は光ピックアップ光学系を配置する方法及びこれを適用して配置された光ピックアップ光学系を有する光記録及び／または再生機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、光ピックアップの光学的構成の一例を概略的に示す図面である。
図１を参照すれば、光ピックアップは所定波長の光を出射する光源３と、前記光源３からの出射光の光路を変えるプレート型ビームスプリッタ５と、入射された光を集束して光ディスク１の記録面上に光スポットとして集束させる対物レンズ７と、前記光ディスク１の記録面から反射されて前記対物レンズ７及びプレート型ビームスプリッタ５を順次に経た光を受光して情報信号及び誤差信号を検出する光検出器９を備える。前記光ピックアップは後述する図４及び図９に示されたように、反射ミラー２を用いて光路を９０°折曲することによって、対物レンズ７を除いた残りの光ピックアップ光学系の構成要素が光ディスク１とほぼ平行に平面的に配置された構成を有する。図１において参照番号４、６、８は、各々回折格子、コリメーティングレンズ、凹レンズである。
【０００３】
前記回折格子４は３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出できるように、前記光源３とプレート型ビームスプリッタ５との間に配置されて光源３側からの入射光を０次及び±１次に分岐する。
【０００４】
図２を参照すれば、正常状態である時、回折格子４を透過した０次回折光に該当するメイン光はメイントラック１ａにメイン光スポットＳ０として集束され、回折格子４により回折された±１次回折光に該当するサブ光はメイン光スポットＳ０に対してラジアル方向及びタンゼンシャル方向にほぼ対称にメイントラック１ａに対して斜めの位置にサブ光スポットＳ１、Ｓ２として集束される。前記メイン光が前記光ディスク１ａから反射されつつ回折された結果が後述する反射／回折光である。図２において点線はトラックを区分するために示すものである。
【０００５】
前述したように回折格子４を備えて３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出する場合、前記光検出器９は前記光ディスク１から反射されたメイン光を検出するためのメイン光検出器と前記光ディスク１から反射されたサブ光を検出するための１対のサブ光検出器を含む構成を有する。
【０００６】
前記コリメーティングレンズ６は、プレート型ビームスプリッタ５と対物レンズ７間に備えられ、光源３側から入射される発散光を平行光に変える。凹レンズ８はプレート型ビームスプリッタ５と光検出器９との間に位置し、コリメーティングレンズ６と結合して光検出器９に集束される光を大きくする。この凹レンズ８はプレート型ビームスプリッタ５を通過した光に生じたコマ収差を除去すべくプレート型ビームスプリッタ５が傾いた方向とは反対方向に傾いて配置される。
【０００７】
前記のような構成を有する光ピックアップにおいて光源３からの出射光はプレート型ビームスプリッタ５から反射されて光ディスク１方向に向かい、光ディスク１から反射された光はプレート型ビームスプリッタ５を透過して光検出器９側に向かう。以下、プレート型ビームスプリッタ５を透過して光検出器９に向かう光路の軸を光路軸ｃという。
【０００８】
図３を参照すれば、プレート型ビームスプリッタ５が光路軸ｃに対して傾いているために、プレート型ビームスプリッタ５を透過する光の左右方向ｈでの光学長さは位置によって変わらない一方、前記透過光の上下方向ｖでの光学長さは位置によって変わる。このような現象のために上下方向ｖと左右方向ｈでの光の焦点位置が異なって非点収差が生じる。ここで、前記上下方向ｖの軸は非点収差が生じた光ビームの長方形の一軸、例えば長軸に該当し、このような上下方向ｖの軸と平行した軸を非点収差軸と称する。
【０００９】
したがって、図１に例示したような光ディスク１からの反射光がプレート型ビームスプリッタ５を透過して光検出器９に向かわせる光学的配置を有する光ピックアップの場合には、プレート型ビームスプリッタ５を透過する光に非点収差が生じる点を用いて非点収差法によるフォーカスエラー信号を検出できる。
【００１０】
一方、ディスクドライブやディスクプレーヤーのような、光を用いて光ディスクに／から情報を記録／再生するための光記録及び／または再生機器のデッキには光ディスク１を回転させるためのモータ（図示せず）及び光ピックアップ光学系などが設けられる。このようなデッキの大きさは光記録及び／または再生機器の全体大きさに影響を及ぼすために、光記録及び／または再生機器をよりコンパクト化するためにはデッキに光ピックアップ光学系をどのように配置するかが重要な問題となる。
【００１１】
図１のように光路変換器としてプレート型ビームスプリッタ５を備えて別途の非点収差レンズを備えず、非点収差法によりフォーカスエラー信号を検出する場合には、光路軸ｃがタンゼンシャル方向と平行すべく光ピックアップ光学系を配置すれば、非点収差法によるフォーカスエラー信号を検出するために光検出器９を４５°だけ回せねばならない。ここで、前記タンゼンシャル方向は光ディスク上のトラックに沿って形成されたピット列またはマーク列の方向である。
【００１２】
非点収差法によるフォーカスエラー信号だけでなく、３ビーム法によるトラッキングエラー信号も検出しようとすれば、前記光検出器９は、周知の如く少なくとも４分割構造のメイン光検出器とその両側に１対のサブ光検出器を含む構成を有さねばならない。ところが、プレート型ビームスプリッタ５で非点収差が生じる点を用いて非点収差法によるフォーカスエラー信号を検出するために光検出器９を４５°だけ回す場合、３ビーム法によるトラッキングエラー信号検出のためのサブビームがサブ光検出器内に受光されずにサブ光検出器を外れることがある。
【００１３】
したがって、前記のようにプレート型ビームスプリッタ５で非点収差が生じる点を用いて非点収差法によるフォーカスエラー信号を検出するために光検出器９を４５°だけ回す場合には、３ビーム法によるトラッキングエラー信号検出のためのサブビームがサブ光検出器内に受光されないために、３ビーム法によるトラッキングエラー信号の検出が不可能となる。
【００１４】
また、光検出器９を４５°だけ回せば、光検出器９を設けるのに必要な高さが光検出器９の対角線長さに該当するので、結果的に光記録及び／または再生機器のデッキに光検出器９を設けるために必要な空間の増加を招く。
【００１５】
このような問題点を解決するためには、光記録及び／または再生機器のデッキに光路変換器としてプレート型ビームスプリッタ５を備え、反射ミラーを用いて光の経路を９０°折曲することによって、対物レンズ７を除いた残りの光ピックアップ光学系を光ディスク１とほぼ平行に平面的に配置する場合、光ピックアップ光学系はその光路軸ｃをタンゼンシャル方向に対して４５°だけ傾くように配置することが要求される。ここで、タンゼンシャル方向は光ディスク１に形成されたピットまたはマーク列の方向であり、ラジアル方向とは垂直関係である。
【００１６】
しかし、光ディスク１を回転させるためにデッキに設けられるモータ（図示せず）の大きさのために、光ピックアップ光学系をその光路軸ｃがタンゼンシャル方向に対して４５°だけ傾くように配置することは不可能であり、モータとの接触を避けるためにタンゼンシャル方向に対して３５°以内でだけ配置することが一般的である。
【００１７】
したがって、図４に示すように、従来には光ピックアップ光学系を光路軸ｃ１がタンゼンシャル方向に対して所定角度θ、例えば、３５°だけ傾き、光検出器９が光ディスク１を回転させるためにデッキに設けられるモータ（図示せず）の回転中心Ｍｃに近く位置させるべく配置した。
【００１８】
図４において、参照番号２は光源３からの出射光の光路を切曲して光ディスク１側に進める反射ミラーである。
【００１９】
光ピックアップ光学系が光路軸ｃ１がタンゼンシャル方向に対してなす角度が４５°より小さい角、例えば３５°に配置する点を勘案し、前記光検出器９としては、図５に示すように、分割線ｄ１、ｄ２がタンゼンシャル方向軸及びラジアル方向軸に対して約５°ないし１０°程度斜めに分割された４分割構造のメイン光検出器９ａ及び１対のサブ光検出器９ｂ、９ｃを備える光検出器が使われる。
【００２０】
ここで、図５及び後述する図７、図８Ａないし図８Ｃ、図１０ないし図１４において、タンゼンシャル方向軸は光ディスク１上におけるタンゼンシャル方向に一対一に対応する軸であり、ラジアル方向軸は光ディスク１上におけるラジアル方向に一対一に対応する軸である。
【００２１】
図４のような光ピックアップ光学系の配置及び図５のような構造の光検出器の使用は前記光検出器９に一般の分割構造を有する光検出器を使用し、その光検出器を４５°回転させて配置したような効果が得られる。ここで、一般の分割構造の光検出器はメイン光検出器が長方形または正方形に分割された場合を言う。
【００２２】
図４において、θは光路軸ｃとタンゼンシャル方向軸間の角度を示す。前記光路軸ｃ１は光ディスク１を回転させるためにデッキに設けられるモータ（図示せず）の回転中心Ｍｃを横切るラジアル方向軸と９０゜−θの角をなす。
【００２３】
ここで、図４のように、光検出器９をモータの回転中心Ｍｃに近い方向に配置する時、光源３は空間制約上モータ回転中心Ｍｃに近い方向に設けられないために、モータの回転中心Ｍｃから光検出器９より遠く位置すべく配置される。
【００２４】
図４に示したように光ピックアップ光学系を配置し、図５に示したような構造の光検出器を使用すれば、光路変換器として使われるプレート型ビームスプリッタ５で生じる非点収差を用いて非点収差法によりフォーカスエラー信号を検出でき、３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出できる。
【００２５】
したがって、従来のように光ピックアップ光学系を配置すれば、光路軸ｃ１とタンゼンシャル方向軸とが相互平行に光ピックアップ光学系を配置する場合に比べて、３ビーム法によるトラッキングエラー信号検出が容易なだけでなく、光ピックアップ光学系を設けるのに必要な空間が狭められて光記録及び／または再生機器のコンパクト化に寄与できる。
【００２６】
ところが、従来のように、光路軸ｃ１がタンゼンシャル方向軸に対して傾き、光検出器９がモータの回転中心Ｍｃに近く位置すべく光ピックアップ光学系を配置する場合に問題となるのは、１つの光検出器を用いて位相差検出法によるトラッキングエラー信号と３ビーム法によるトラッキングエラー信号とを検出する場合である。
【００２７】
１つの光源及び光検出器を備えるＣＤ、ＤＶＤ互換型光ピックアップの場合や、２個の光源及び１つの光検出器を備えるＣＤ、ＤＶＤ互換型光ピックアップの場合には、このように１つの光検出器を用いて位相差検出法によるトラッキングエラー信号及び３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出することを必要とする。
【００２８】
一般に、ＣＤに対しては３ビーム法によるトラッキングエラー信号を用いてトラッキング制御を行い、ＤＶＤに対しては位相差検出法によるトラッキングエラー信号を移動してトラッキング制御を行う。
【００２９】
しかし、従来の光ピックアップ光学系配置方法によっては次のように１つの光検出器を使用して３ビーム法によるトラッキングエラー信号検出及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出を全て実現することは難しい。
【００３０】
図６を参照すれば、光ディスク１のピットＰまたはマークに光スポットが集束すれば、ピットＰのエッジで回折が起こる。したがって、光ディスク１のピットＰに照射された後、反射／回折された光は図７に示すように、０次回折光ＬｍとピットＰのエッジでの回折による±１次回折光Ｌｓが一部重畳される構造をなす。ここで、回折格子４により回折された０次回折光に該当するメイン光及び±１次回折光に該当するサブ光は全て光ディスク１で反射されつつピットまたはマークにより回折され、図７に示したような重畳構造に形成される。しかし、位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出に使われる反射／回折光は前記メイン光に関するものなので、以下ではメイン光に関する反射／回折光だけを取扱う。
【００３１】
図７は、対物レンズ７を経てコリメーティングレンズ６側に向かう反射／回折光（プレート型ビームスプリッタ５を透過する前の反射／回折光）を示す。図８Ａ及び図８Ｂはプレート型ビームスプリッタ５を透過した後の反射／回折光を示す。図８Ａはプレート型ビームスプリッタ５側に向って見る時の光路軸ｃ１及び反射／回折光を示し、図８Ｂは光検出器９側に向って見る時の光路軸ｃ１及び反射／回折光を示す。図８Ａ及び図８Ｂにおいて光路軸ｃ１及び反射／回折光の重畳部分の位置差は、反射／回折光を見る方向が相互反対であるからである。
【００３２】
図７と図８Ａ及び図８Ｂを比較すれば、プレート型ビームスプリッタ５を透過する前の反射／回折光とプレート型ビームスプリッタ５を透過した後の反射／回折光は光路軸ｃ１（または非点収差軸）に対して対称変換される関係がある。これは反射／回折光がプレート型ビームスプリッタ５を通過しつつ上下左右方向への焦点位置が相互変わる非点収差の影響によって光路軸ｃ１を中心に対称変換するためである。
【００３３】
反射／回折光は、光路軸１ｃまたは非点収差軸に対して対称変換するが、ここでは、説明の便宜上、光路軸ｃ１が反射／回折光の対称変換軸として使われるものとして図示及び説明する。前記非点収差軸はプレート型ビームスプリッタ５での上下方向軸を意味し、プレート型ビームスプリッタ５が光路軸ｃ１に対して４５°だけ傾いているために、この非点収差軸も光路軸ｃ１に対して４５°だけ傾いている。
【００３４】
位相差検出法によるトラッキングエラー信号を検出するには、正常状態（光スポットが光ディスク（１）のトラック中心に集束する時）でメイン光検出器９ａの４分割板Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに光ディスク１から反射／回折された光の０次回折光Ｌｍ及び±１次回折光Ｌｓが均等に受光されなければならない。
【００３５】
ところが、図８Ｂの反射／回折光が図４のメイン光検出器９ａに受光される場合を示す図８Ｃから分かるように、メイン光検出器９ａの分割線ｄ１と反射／回折光に対して等分軸ｌｃは相互一致しておらず、かつ分割線ｄ１と等分軸ｌｃとはタンゼンシャル方向軸に対して相互反対側に位置している。これにより光検出器９の回転なしには位相差検出法によるトラッキングエラー信号が検出できないということが分かり、位相差検出法によるトラッキングエラー信号を検出可能にするためには光検出器９を相当量回転しなければならないということが分かる。
【００３６】
ここで、反射／回折光に対する等分軸ｌｃは、±１次回折光Ｌｓ部分が０次回折光Ｌｍと重畳される領域の大きさが同一で、タンゼンシャル方向軸に対して対称である正常状態で、メイン光検出器９ａに受光される反射／回折光の±１次回折光Ｌｓをその反射／回折光の中心を横切って二等分できる軸であると定義する。
【００３７】
図８Ｃにおいて実線で表したメイン光検出器９ａは回転していない状態であり、点線で表したメイン光検出器９ａは位相差検出法によるトラッキングエラー信号を検出できるようにメイン光検出器９ａをその分割線ｄ１が反射／回折光に対して等分軸ｌｃと一致すべく回転させた結果を示したものである。
【００３８】
図８Ｃから分かるように、従来の配置方法を適用する場合、光検出器９はタンゼンシャル方向軸に対してメイン光検出器９ａの分割線ｄ１が傾いた角度θ１の絶対値と、タンゼンシャル方向軸に対して反射／回折光に対する等分軸ｌｃが傾いた角度θ２の絶対値とを合わせた値だけ回転させねばならない。
【００３９】
従来の配置方法によって光ピックアップ光学系をその光路軸ｃ１がタンゼンシャル方向軸に対して３５°またはそれ以下の角度をなすようにし、図４のようにモータの右側からモータの中心軸Ｍｃに近づく方向に配置する場合、反射／回折光に対する等分軸ｌｃはタンゼンシャル方向軸に対して約１０°以上の角をなすが、光検出器９のメイン光検出器９ａの分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対して前記等分軸ｌｃとは反対側に５°ないし１０°程度傾いているために、位相差検出法によるトラッキングエラー信号の検出のためには光検出器９を１５°以上回転させねばならない。
【００４０】
例えば、光ピックアップ光学系の光路軸ｃ１がタンゼンシャル方向軸に対して３５°だけ傾いており、反射／回折光についての等分軸ｌｃがタンゼンシャル方向軸に対して約１０°の角をなす場合、光検出器９の分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対して傾いた角度が６°であれば、光検出器９を１６°だけ回転させねばならない。他の例として、光検出器９の分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対して傾いた角度が１０°であれば、光検出器９を２０°だけ回転させねばならない。
【００４１】
図８Ｃでは便宜上メイン光検出器９ａだけを示しているが、メイン光検出器９ａを回転させれば、図２に示された光検出器９の全体が回転する。
【００４２】
ところが、図４に例示した従来の配置方法のように、光路軸ｃ１がタンゼンシャル方向に対して傾き、光検出器９がモータの回転中心Ｍｃに近い方向に光ピックアップ光学系が配される場合には、１つの光検出器９を用いて位相差検出法によるトラッキングエラー信号、及び３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出しにくい。
【００４３】
すなわち、位相差検出法による信号検出を可能にするために光検出器９を回転させることは３ビーム法によるトラッキングエラー信号検出のためのサブ光がサブ光検出器９ｂ、９ｃを外れない範囲内で行なわれるべきであり、このような角度の範囲は通常１５°以内である。
【００４４】
ところが、図４のように光ピックアップ光学系を配置する場合には、反射／回折光が光路軸ｃに対してその等分軸ｌｃがメイン光検出器９ａの分割線ｄ１から遠ざかる方向に回転するために、位相差検出法によってトラッキングエラー信号を検出できるように、メイン光検出器９ａの分割線ｄ１と反射／回折光に対して等分軸ｌｃを一致させるためには図８Ｃに基づいて説明したように、光検出器９を１５°またはそれ以上の角度で回転せねばならない場合が生じ得る。このように光検出器９を１５°以上回転させる場合には、サブ光がサブ光検出器９ｂ、９ｃを外れるために３ビーム法によるトラッキングエラー信号の検出が難しくなる。
【００４５】
すなわち、図３のような従来の光ピックアップ光学系配置方法によれば、１つの光検出器を使用して、３ビーム法によるトラッキングエラー信号検出及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号を全て検出することは難しい。
【００４６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題点を改善するために案出されたものであって、１つの光検出器の部品を使用して３ビーム法を適用したトラッキングエラー信号検出及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出を全て実現できるように、光記録及び／または再生機器のデッキに光ピックアップ光学系を配置する方法及びこれを適用して配置された光ピックアップ光学系を備える光記録及び／または再生機器を提供するところにその目的がある。
【００４７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、光源と、前記光源側から入射される光を回折によって３つ以上の光に分岐する回折光学素子と、光路を変換するためのプレート型ビームスプリッタと、少なくとも４分割された構造の少なくとも１つのメイン光検出器と複数のサブ光検出器とを備える光検出器と、を含み、光源からの出射光の光路を反射ミラー部材によって回折して記録媒体側に進める光ピックアップ光学系を光記録及び／または再生機器のデッキに配置する方法において、プレート型ビームスプリッタを透過して前記光検出器に向かう光路を光路軸ｃであるとすると、前記光路軸ｃが記録媒体のタンゼンシャル方向軸に対して傾き、前記光検出器が光ディスクを回転させるためのモータの回転中心から遠く位置すべく光ピックアップ光学系を配置する段階と、位相差検出法によるトラッキングエラー信号の検出を可能とするように選択的に前記光検出器の配置を最適化する段階と、を含み、前記光検出器の検出信号を使用して３ビーム法を適用したトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号の検出を可能ならしめることを特徴とする。
【００４８】
ここで、前記光検出器のメイン光検出器は斜めの分割線により少なくとも４分割されており、記録媒体に照射されてからの反射光は、記録媒体に形成されたピットまたはマークの存在により０次回折光に±１次回折光が一部重畳される構造の反射／回折光になり、正常状態で前記メイン光検出器に受光される反射／回折光の±１次回折光部分をその反射／回折光の中心を横切って二等分できる軸を等分軸であるとすると、前記メイン光検出器の一分割線と前記反射／回折光に対する等分軸とが前記タンゼンシャル方向軸に対応する軸に対して同側に位置すべく光ピックアップ光学系を配置する。
【００４９】
前記目的を達成するために本発明は、光源と、前記光源側から入射される光を回折により３つ以上の光に分岐する回折光学素子と、光路を変換するためのプレート型ビームスプリッタと、少なくとも４分割された構造の少なくとも１つのメイン光検出器と複数のサブ光検出器を備える光検出器と、を含み、光源からの出射光の光路を反射ミラー部材により回折して記録媒体側に進める光ピックアップ光学系を光記録及び／または再生機器のデッキに配置する方法において、記録媒体に照射されてからの反射光は記録媒体に形成されたピットまたはマークの存在によって０次回折光に±１次回折光が一部重畳される構造の反射／回折光になり、正常状態で前記メイン光検出器に受光される反射／回折光の±１次回折光部分をその反射／回折光の中心を横切って二等分できる軸を等分軸であるとすると、前記メイン光検出器の一分割線と前記反射／回折光に対する等分軸が前記記録媒体のタンゼンシャル方向軸に対応する軸に対して同側に位置すべく光ピックアップ光学系を配置する段階と、位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出可能に選択的に前記光検出器の配置を最適化する段階と、を含み、前記光検出器の検出信号を使用して３ビーム法を適用したトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号の検出を可能にすることを特徴とする。
【００５０】
ここで、前記光検出器は、その前記メイン光検出器の一分割線と前記反射／回折光に対して等分軸が相互一致すべく選択的に回転調整される。
【００５１】
前記光源は前記モータの回転中心に相対的に近い方向に配置されることが望ましい。
【００５２】
前記目的を達成するために本発明は、記録媒体に記録された情報を再生及び／または情報を記録するための光ピックアップ光学系を備える光記録及び／または再生機器において、前記光ピックアップ光学系は、光源と、前記光源側から入射する光を回折により３つ以上の光に分岐する回折光学素子と、光路を変換するためのプレート型ビームスプリッタと、少なくとも４分割された構造の少なくとも１つのメイン光検出器及び複数のサブ光検出器を備える光検出器と、を含み、光源からの出射光の光路を反射ミラー部材により回折して記録媒体側に進めるべくなっており、プレート型ビームスプリッタを透過して光検出器に向かう光路を光路軸ｃであるとすると、前記光ピックアップ光学系は、前記光路軸ｃが記録媒体のタンゼンシャル方向軸に対して傾き、前記光検出器が光ディスクを回転させるためのモータの回転中心から遠く位置すべく配置されることを特徴とする。
【００５３】
前記目的を達成するために本発明は、記録媒体に記録された情報を再生及び／または情報を記録するための光ピックアップ光学系を備える光記録及び／または再生機器において、前記光ピックアップ光学系は、光源と、前記光源側から入射される光を回折により３つ以上の光に分岐する回折光学素子と、光路を変換するためのプレート型ビームスプリッタと、少なくとも４分割された構造の少なくとも１つのメイン光検出器及び複数のサブ光検出器を備える光検出器と、を含み、光源からの出射光の光路を反射ミラー部材により回折して記録媒体側に進めるべくなっており、記録媒体に照射されてからの反射光は記録媒体に形成されたピットまたはマークの存在により０次回折光に±１次回折光が一部重畳される構造の反射／回折光とされ、正常状態で前記メイン光検出器に受光される反射／回折光の±１次回折光部分をその反射／回折光の中心を横切って二等分できる軸を等分軸であるとすると、前記光ピックアップ光学系は、前記メイン光検出器の一分割線と前記反射／回折光に対する等分軸が前記記録媒体のタンゼンシャル方向軸に対応する軸に対して同じ方向に位置すべく配置される。
【００５４】
【発明の実施の形態】
本発明の配置方法により配置される光ピックアップ光学系は、光源と、この光源側から入射される光を回折により３つ以上の光に分岐する回折光学素子、すなわち回折格子と、光路を変換するためのプレート型ビームスプリッタと、少なくとも４分割された構造の少なくとも１つのメイン光検出器と複数のサブ光検出器を備える光検出器を含み、光源からの出射光の光路を反射ミラー部材により回折して記録媒体である光ディスク側に進める光ピックアップ光学系を光記録及び／または再生機器のデッキに配置するのに適用される。本発明に係る配置方法により配置される光ピックアップ光学系及びこれを適用した光記録及び／または再生機器は、３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号を全て検出できる光学的構成及び配置を有する。本発明に係る配置方法により配置される光ピックアップ光学系の光学的構成については図１及び図２に基づく。
【００５５】
図９は、本発明に係る配置方法により図１の光ピックアップ光学系を光記録及び／または再生機器のデッキに配置する実施例を示す図面である。図９では実質的に同一または類似した機能を行う部材についての重複説明をできるだけ避けるために、図１、図２及び図４と実質的に同一または類似した機能を行う部材には同一な参照符号を与えた。
【００５６】
図９を参照すれば、本発明に係る光ピックアップ光学系配置方法によれば、プレート型ビームスプリッタ５を透過して光検出器９に向かう光路を光路軸ｃ２であるとすると、光ピックアップ光学系は光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対して傾いて光検出器９が光ディスク１を回転させるためのモータの回転中心Ｍｃから遠く位置すべく配置される。前記タンゼンシャル方向は前述したように光ディスク１上のトラックに沿って形成されたピット列またはマーク列の方向である。
【００５７】
このように光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対して傾いて光検出器９がモータの回転中心Ｍｃから遠く位置すべく光ピックアップ光学系が配置される場合にも、反射／回折光はプレート型ビームスプリッタ５を透過しつつ光路軸ｃ２または非点収差軸に対して対称変換される。
【００５８】
光ディスク１に照射されてからの反射光はその光ディスク１に形成されたピットまたはマークの存在により０次回折光Ｌｍに±１次回折光Ｌｓが一部重畳される構造の反射／回折光になり、正常状態で０次回折光Ｌｍに重畳される±１次回折光Ｌｓはタンゼンシャル方向軸に対して対称分布を示す。
【００５９】
前記反射／回折光については図６及び図７の説明と同一なので、その詳細な説明は略す。また、反射／回折光がプレート型ビームスプリッタ５を透過しつつ光路軸ｃ２に対して対称変換される原理は従来の光ピックアップ光学系配置の説明から十分に分かるので、その詳細な説明を略す。
【００６０】
図１０は、対物レンズ７を経た後の反射／回折光（プレート型ビームスプリッタ５を透過する前の反射／回折光）を示す。従来の配置方法及び本発明の配置方法を適用した図７及び図１０を比較すれば、反射／回折光の形態は同一であるが、タンゼンシャル方向軸に対して光路軸ｃ１、ｃ２が相互対称に位置していることが分かる。
【００６１】
図１０では本発明の配置方法を適用した場合と従来の配置方法を適用した場合の作用上の違いを示すために、前記光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対して図７に示した従来の光路軸ｃ１と対称である場合を例としたものであって、光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対して光路軸ｃ１と必ずしも対称関係である必要はない。重要なのは本発明では前記光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対して従来とは反対側に位置すべく光ピックアップ光学系が配置されるという点である。
【００６２】
図１１及び図１２は、プレート型ビームスプリッタ５を透過した後の反射／回折光を示す。図１１はプレート型ビームスプリッタ５側に向かって見る時の光路軸ｃ２及び反射／回折光を示し、図１２は光検出器９側に向かって見る時の光路軸ｃ２及び反射／回折光を示す。図１１及び図１２は、光路軸ｃ２及び反射／回折光の重畳部の位置差は、反射／回折光の観測方向が相互反対であるからである。
【００６３】
図１０ないし図１２に示された反射／回折光は図５に基づいて前述したように、光ディスク１のピットに照射された後、反射／回折された０次光に±１次光が一部重畳された構造である。
【００６４】
図１０、図１１及び図１２を参照すれば、本発明の配置方法を適用して光ピックアップ光学系を配置する場合にも、プレート型ビームスプリッタ５を透過する前の反射／回折光及びプレート型ビームスプリッタ５を透過した反射／回折光は、プレート型ビームスプリッタ５を通過しつつ上下及び左右方向への焦点位置が相異なる非点収差の影響によって、光路軸ｃ２（非点収差軸）を中心に対称変換される関係にある。
【００６５】
プレート型ビームスプリッタ５が光路軸ｃ２に対して４５°だけ傾いているために、非点収差軸また光路軸ｃ２に対して４５°だけ傾いている。
【００６６】
ここで、反射／回折光は、光路軸ｃ２または非点収差軸に対して対称変換されるが、前述した図７、図８Ａ及び図８Ｂと同様に、図１０、図１１及び図１２でも図示及び理解しやすく光路軸ｃ２が反射／回折光の対称変換軸として使われるものとして図示及び説明する。
【００６７】
本発明の配置方法を適用すれば、図１１及び図１２から分かるように、光検出器９がモータの回転中心Ｍｃから遠く位置すべく光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対して傾いているために、反射／回折光はプレート型ビームスプリッタ５を透過しつつ従来の配置方法を適用した場合とは反対方向に回転する。
【００６８】
この際、前記光検出器９として図５及び後述する図１４に例示するような斜めの分割線ｄ１、ｄ２により少なくとも４分割された少なくとも１つのメイン光検出器を備える光検出器部品を使用する場合、図１３に示したように、メイン光検出器９ａの分割線ｄ１と反射／回折光に対して等分軸ｌｃ’が全てタンゼンシャル方向軸に対して同じ方向に位置する。
【００６９】
ここで、反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’は、前述したように、±１次回折光Ｌｓ部分が０次回折光Ｌｍと重畳される領域の大きさが同一であり、タンゼンシャル方向軸に対して対称である正常状態において、メイン光検出器９ａに受光される反射／回折光の±１次回折光Ｌｓ部分をその反射／回折光の中心を横切って二等分できる軸であると定義する。
【００７０】
前記光検出器９は図５に示されたように、４分割された１つのメイン光検出器９ａ及び１対のサブ光検出器９ｂ、９ｃを備えるか、後述する図１４に示されたように、１対のメイン光検出器９ａ、９ｄ及び１対のサブ光検出器９ｂ、９ｃを備える。この際、メイン光検出器９ａ及び／または９ｄは斜めの分割線ｄ１、ｄ２により少なくとも４分割された構造を有する。前記光検出器９を回転調整していない状態では前記メイン光検出器９ａの分割線ｄ１、ｄ２はタンゼンシャル方向軸及びラジアル方向軸に対して傾いている。
【００７１】
図５及び図１４に示した光検出器９は全て３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号を検出できる構造である。
【００７２】
前述したように光ピックアップ光学系を配置すれば、光検出器９はモータの回転中心Ｍｃから遠く位置されるべく光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対して傾いており、メイン光検出器９ａの一分割線ｄ１と反射／回折光に対して等分軸ｌｃ’とがなす角度が最小化されうる。また、メイン光検出器９ａの一分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸と一致しない場合、メイン光検出器９ａの一分割線ｄ１と反射／回折光に対して等分軸ｌｃ’とが前記タンゼンシャル方向軸に対して同じ方向に位置する。
【００７３】
このように、光ピックアップ光学系の全体光学系を配置した状態で、位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出ができるように選択的に光検出器９の配置を最適化すれば、光検出器９の検出信号を使用して３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出が可能である。
【００７４】
この際、光検出器９の配置の選択的な最適化は次のように行なわれる。
タンゼンシャル方向軸に対して反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’がなす角度θ２’とタンゼンシャル方向軸に対してメイン光検出器９ａの一分割線ｄ１がなす角度θ１’の差に該当する小さい角度θ２’−θ１’だけ光検出器９を回転させれば、前記分割線ｄ１と反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’を相互一致させうる。この際、光検出器９を回転させる角度は１５°以内になりうる。
【００７５】
例えば、光ピックアップ光学系がその光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向に対してモータの中心Ｍｃから離れる方向に３５°の角度をなし、メイン光検出器９ａの分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対して６°の角度をなすならば、反射／回折光に対し等分軸ｌｃ’がタンゼンシャル方向軸に対して１０°の角度をなすので、反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’とメイン光検出器９ａの分割線ｄ１間の角度は４°となる。したがって、光検出器９を約４°だけ回転させればメイン光検出器９ａの分割線ｄ１と反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’を一致させうる。
【００７６】
もちろん、メイン光検出器９ａの一分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対して１０°の角度をなす場合には、反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’とメイン光検出器９ａの分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対してなす角度は同一なので光検出器９を回転させなくても良い。
【００７７】
すなわち、本発明の配置方法によって光ピックアップ光学系の全体光学系を配置する時、光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に３５°の角度をなす場合、メイン光検出器９ａの一分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対して１０°だけ傾いているならば、メイン光検出器９ａの一分割線ｄ１と反射／回折光に対する等分軸１ｃ’が一致するので、光検出器９を回転させなくても良い。
【００７８】
このように、本発明に係る光ピックアップ光学系配置方法を適用すれば、反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’とメイン光検出器９ａの一分割線ｄ１を一致させるための光検出器９の回転を、従来とは違って最小化でき、光路軸ｃ２がタンゼンシャル方向軸に対してなす角度及びメイン光検出器９ａの一分割線ｄ１がタンゼンシャル方向軸に対して傾いた角度によって光検出器９を回転させなくてもよい場合もある。
【００７９】
したがって、本発明に係る光ピックアップ光学系配置方法を適用すれば、サブ光が光検出器９のサブ光検出器９ｂ、９ｃに十分に受光されうるので、１つの光検出器部品を使用し、位相差検出法によるトラッキングエラー信号と３ビーム法によるトラッキングエラー信号とを検出することが可能である。
【００８０】
すなわち、本発明によって光ピックアップ光学系を配置すれば、反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’と光検出器９の分割線ｄ１とがタンゼンシャル方向軸に対して同じ方向に傾いているために、光検出器９を回転なく、または少しだけ回転させても反射／回折光に対する等分軸ｌｃ’とメイン光検出器９ａの分割線ｄ１とを一致させうるために、図５及び図１４に例示したような傾いた分割線構造を有する少なくとも１つのメイン光検出器及び複数のサブ光検出器を含む既存の商用化された光検出器部品を用いて位相差検出法によるトラッキングエラー信号及び３ビーム法によるトラッキングエラー信号を全て検出しうる。
【００８１】
一方、本発明において、前記光源３は前記モータの回転中心Ｍｃに近く位置すべく配置されることが望ましい。図９に示したように光源３がモータの回転中心Ｍｃに近く位置すべく光ピックアップ光学系を配置すれば、従来の方式により光ピックアップ光学系配置構造を示す図４及び本発明の配置方法による光ピックアップ光学系配置構造を示す図９を相互比較すれば、本発明の配置方法によって光検出器９がモータの回転中心Ｍｃから遠く位置させても光源３をモータの回転中心Ｍｃに近く位置させることができるので、本発明による光ピックアップ光学系の配置に必要な空間は、従来の方式を適用した光ピックアップ光学系の配置に必要な空間と類似した大きさとなる。したがって、本発明の配置方法を適用しても十分にコンパクトな光記録及び／または再生機器の構造が得られる。
【００８２】
光記録及び／または再生機器に前述したような本発明に係る配置方法を適用して光ピックアップ光学系を配置すれば、図５に示したような少なくとも１つのメイン光検出器及び複数のサブ光検出器を備える単一光検出器部品の受光信号を用いて、３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号を何れも検出できる。
【００８３】
以上では、本発明に係る光ピックアップ光学系配置方法及びこのような配置方法を適用してデッキに光ピックアップ光学系を配置した光記録及び／または再生機器を、図１に示した光ピックアップ光学系を例として説明したが、本発明の配置方法が図１に示した光ピックアップ光学系の配置にのみ適用されるのではなく、光路変換器として少なくとも１つのプレート型ビームスプリッタを備え、１つの光検出器部品を使用して３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号の検出を必要とする多様な構造の光ピックアップ光学系を配置するのに本発明に係る光ピックアップ光学系配置方法を適用できる。
【００８４】
また、今までは本発明の配置方法により配置される光ピックアップ光学系が１つの光源及び図５の説明と同一な光検出器構造を有するものと説明したが、光ピックアップ光学系の光学的構成がこれに限定されるのではない。例えば、本発明の配置方法により配置される光ピックアップ光学系は、例えばＣＤに適した赤外線波長領域の光及びＤＶＤに適した赤色波長領域の光を出射する単一パッケージ化された２つの光源、いわゆるＴＷＩＮ ＬＤ及び図１４に示されたような光検出器構造を有する互換型であり得る。
【００８５】
単一パッケージ化されたＴＷＩＮ ＬＤには相互離隔された２つの光源が備わっているので、この２個の光源から出射されて進む光の光路を一致させるための光カップラを使用しない場合に、前記光検出器９としては図１４に示されたように図５の光検出器構造に付加的に少なくとも１つのメイン光検出器９ｄをさらに備える光検出器部品を使用することが望ましい。
【００８６】
この際、図１４に示されたように、メイン光検出器９ａだけでなく、追加的なメイン光検出器９ｄもプレート型ビームスプリッタ５により生じる非点収差を用いて非点収差法によるフォーカスエラー信号を検出できるようにタンゼンシャル方向軸及びラジアル方向軸に対して傾いた分割線を有することが望ましい。
【００８７】
前記光源３として前記ＴＷＩＮ ＬＤを備える場合の２つの光源から出射された光各々に対する反射／回折光がプレート型ビームスプリッタ５を透過しつつ光路軸ｃ２または非点収差軸に対して対称変換される原理は、図９ないし図１３の説明と同一である。したがって、前記光源３としてＴＷＩＮ ＬＤを備える場合の光ピックアップ光学系に関する図示及びより詳細な説明は略す。
【００８８】
ここで、図５及び図１４に例示したように４分割構造のメイン光検出器の検出信号を利用すれば情報信号、フォーカスエラー信号だけでなく、位相差検出法によるトラッキングエラー信号を検出でき、サブ光検出器の検出信号を利用すれば３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出できる。３ビーム法によるトラッキングエラー信号は１つのサブ光検出器の検出信号から他のサブ光検出器の検出信号を引いた信号に該当する。
【００８９】
以上、本発明に係る配置方法が適用される光ピックアップ光学系が図５及び図１４に示したような構造の光検出器部品を使用するものとして説明及び図示したが、請求範囲に記載された本発明の技術的思想の範囲内で光検出器の分割構造はそれ以外にも多様な変形が可能である。
【００９０】
また、以上では１対のサブ光検出器が各々単一の受光領域を有すると説明及び図示されたが、前記サブ光検出器は少なくとも２分割構造で形成され、光ピックアップ光学系は３ビーム法を応用した他の方式のトラッキングエラー信号、例えば、差動プッシュプルによるトラッキングエラー信号を検出すべく備えても良い。
【００９１】
以上、３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出すると説明したが、本発明の範囲が必ずしもこれに限定されるものではない。
【００９２】
したがって、本発明の請求範囲での３ビーム法を適用したトラッキングエラー信号は通常の３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び差動プッシュプル法によるトラッキングエラー信号のうち何れか１つを意味するものと見なすべきである。
【００９３】
【発明の効果】
前述したように本発明に係る配置方法を適用して光ピックアップ光学系を配置すれば、１つの光検出器部品を使用して３ビーム法を適用したトラッキングエラー信号検出及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出を何れも実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 光ピックアップの光学的構成の一例を概略的に示す図面である。
【図２】 回折格子で回折された０次及び±１次光が３ビーム法によるトラッキングエラー信号を検出できるように光ディスク上にメイン光スポットＳ０及び２つのサブ光スポットＳ１、Ｓ２として集束される形状を概略的に示す平面図である。
【図３】 図１でのプレート型ビームスプリッタ部分を拡大して示す図面である。
【図４】 図１に示された光ピックアップ光学系が従来の配置方法により光記録／再生機器のデッキに配置される構造を概略的に示した平面図である。
【図５】 ３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出が可能な構造の光検出器の一例を示す平面図である。
【図６】 光ディスクのピットＰに光スポットが集束される時、ピットＰのエッジで回折が起こる現象を示す図面である。
【図７】 図１に示された光ピックアップ光学系が従来の配置方法により配置される時、対物レンズを経てコリメーティングレンズ側に向かう反射／回折光（プレート型ビームスプリッタを透過する前の反射／回折光）を示す図面である。
【図８Ａ】 図１に示された光ピックアップ光学系が従来の配置方法により配置される時、プレート型ビームスプリッタを透過した後の反射／回折光をプレート型ビームスプリッタ側に向かって見た図面である。
【図８Ｂ】 図８Ａの反射／回折光を光検出器側に向かって見た図面である。
【図８Ｃ】 回転されていないメイン光検出器（実線）及び図８Ｂの反射／回折光を位相差検出法によるトラッキングエラー信号を検出できるように受光するために、その分割線が反射／回折光に対する等分軸と一致すべく回転されたメイン光検出器（点線）を示す図面である。
【図９】 本発明に係る配置方法により図１の光ピックアップ光学系を光記録／再生機器のデッキに配置する実施例を示す図面である。
【図１０】 図１に示した光ピックアップ光学系が本発明の配置方法により配置される時、対物レンズを経てコリメーティングレンズ側に向かう反射／回折光（プレート型ビームスプリッタを透過する前の反射／回折光）を示す図面である。
【図１１】 図１に示した光ピックアップ光学系が本発明の配置方法により配置される時、プレー型ビームスプリッタを透過した後の反射／回折光をプレート型ビームスプリッタ側に向かって見た図面である。
【図１２】 図１１の反射／回折光を光検出器側に向かって見た図面である。
【図１３】 回転されてない状態のメイン光検出器（実線）及び図１２の反射／回折光を位相差検出法によるトラッキングエラー信号を検出できるように受光するために、その分割線が反射／回折光に対する等分軸と一致すべく回転させたメイン光検出器（点線）を示す図面である。
【図１４】 ３ビーム法によるトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出が可能な構造の光検出器の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク
２ 反射ミラー
３ 光源
４ 回折格子
５ プレート型ビームスプリッタ
６ コリメーティングレンズ
７ 対物レンズ
８ 凹レンズ
９ 光検出器
ｃ２ 光路軸
Mc 回転中心
Claims (8)
- 光源と、前記光源側から入射される光を回折によって３つ以上の光に分岐する回折光学素子と、光路を変換するためのプレート型ビームスプリッタと、少なくとも４分割された構造の少なくとも１つのメイン光検出器と複数のサブ光検出器とを備える光検出器と、を含み、光源からの出射光の光路を反射ミラー部材によって回折して記録媒体側に進める光ピックアップ光学系を光記録及び／または再生機器のデッキに配置する方法において、プレート型ビームスプリッタを透過して前記光検出器に向かう光路を光路軸ｃであるとすると、
前記光路軸ｃが記録媒体の情報を記録・再生する位置においてタンゼンシャル方向軸に対して傾き、前記光検出器が記録媒体の情報を記録・再生する位置においてタンゼンシャル方向に伸びる直線に対して光ディスクを回転させるためのモータの回転中心から遠く位置すべく光ピックアップ光学系を配置する段階と、
位相差検出法によるトラッキングエラー信号の検出を可能とするように選択的に前記光検出器の配置を最適化する段階と、を含み、前記光検出器の検出信号を使用して３ビーム法を適用したトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号の検出を可能ならしめ、
前記光検出器のメイン光検出器は斜めの分割線により少なくとも４分割されており、
記録媒体に照射されてからの反射光は、記録媒体に形成されたピットまたはマークの存在により０次回折光に±１次回折光が一部重畳される構造の反射／回折光になり、正常状態で前記メイン光検出器に受光される反射／回折光の±１次回折光部分をその反射／回折光の中心を横切って二等分できる軸を等分軸であるとすると、
前記メイン光検出器の一分割線と前記反射／ 回折光に対する等分軸とが前記タンゼンシャル方向軸に対応する軸に対して同側に位置すべく光ピックアップ光学系を配置することを特徴とする光ピックアップ光学系配置方法。 - 光源と、前記光源側から入射される光を回折により３つ以上の光に分岐する回折光学素子と、光路を変換するためのプレート型ビームスプリッタと、少なくとも４分割された構造の少なくとも１つのメイン光検出器と複数のサブ光検出器とを備える光検出器と、を含み、光源からの出射光の光路を反射ミラー部材により回折して記録媒体側に進める光ピックアップ光学系を光記録及び／または再生機器のデッキに配置する方法において、
記録媒体に照射されてからの反射光は記録媒体に形成されたピットまたはマークの存在によって０次回折光に±１次回折光が一部重畳される構造の反射／回折光になり、正常状態で前記メイン光検出器に受光される反射／回折光の±１次回折光部分をその反射／回折光の中心を横切って二等分できる軸を等分軸であるとすると、
前記メイン光検出器の一分割線と前記反射／回折光に対する等分軸とが前記記録媒体のタンゼンシャル方向軸に対応する軸に対して同側に位置すべく光ピックアップ光学系を配置する段階と、
位相差検出法によるトラッキングエラー信号検出可能に選択的に前記光検出器の配置を最適化する段階と、を含み、前記光検出器の検出信号を使用して３ビーム法を適用したトラッキングエラー信号及び位相差検出法によるトラッキングエラー信号の検出を可能にすることを特徴とする光ピックアップ光学系配置方法。 - 前記光検出器は、その前記メイン光検出器の一分割線と前記反射／回折光に対して等分軸とが相互一致すべく選択的に回転調整されることを特徴とする請求項１または２に記載の光ピックアップ光学系配置方法。
- 前記光源は記録媒体の記録・再生する位置とビームスプリッタとを結ぶ直線、および、ビームスプリッタと光検出器とを結ぶ直線の、２直線をつなげた曲線に対して前記モータの回転中心に相対的に近い方向に配置されることを特徴とする請求項１ないし３のうち何れか１項に記載の光ピックアップ光学系配置方法。
- 記録媒体に記録された情報を再生及び／または情報を記録するための光ピックアップ光学系を備える光記録及び／または再生機器において、前記光ピックアップ光学系は、光源と、前記光源側から入射される光を回折により３つ以上の光に分岐する回折光学素子と、光路を変換するためのプレート型ビームスプリッタと、少なくとも４分割された構造の少なくとも１つのメイン光検出器及び複数のサブ光検出器を備える光検出器と、を含み、光源からの出射光の光路を反射ミラー部材により回折して記録媒体側に進めるべくなっており、
プレート型ビームスプリッタを透過して光検出器に向かう光路を光路軸ｃであるとすると、
前記光ピックアップ光学系は、前記光路軸ｃが記録媒体の情報を記録・再生する位置においてタンゼンシャル方向軸に対して傾き、前記光検出器が記録媒体の情報を記録・再生する位置においてタンゼンシャル方向に伸びる直線に対して光ディスクを回転させるためのモータの回転中心から遠く位置すべく配置され、
前記光検出器のメイン光検出器は斜めの分割線により少なくとも４分割されており、
記録媒体に照射されてからの反射光は記録媒体に形成されたピットまたはマークの存在により０次回折光に±１次回折光が一部重畳される構造の反射／回折光とされ、正常状態で前記メイン光検出器に受光される反射／回折光の±１次回折光部分をその反射／回折光の中心を横切って二等分できる軸を等分軸であるとすると、
前記光ピックアップ光学系は、前記メイン光検出器の一分割線と前記反射／回折光に対する等分軸とが前記タンゼンシャル方向軸に対応する軸に対して同じ方向に位置すべく配置されることを特徴とする光記録及び／または再生機器。 - 記録媒体に記録された情報を再生及び／または情報を記録するための光ピックアップ光学系を備える光記録及び／または再生機器において、前記光ピックアップ光学系は、光源と、前記光源側から入射される光を回折により３つ以上の光に分岐する回折光学素子と、光路を変換するためのプレート型ビームスプリッタと、少なくとも４分割された構造の少なくとも１つのメイン光検出器及び複数のサブ光検出器を備える光検出器と、を含み、光源からの出射光の光路を反射ミラー部材により回折して記録媒体側に進めるべくなっており、
記録媒体に照射されてからの反射光は記録媒体に形成されたピットまたはマークの存在により０次回折光に±１次回折光が一部重畳される構造の反射／回折光とされ、正常状態で
前記メイン光検出器に受光される反射／回折光の±１次回折光部分をその反射／回折光の中心を横切って二等分できる軸を等分軸であるとすると、
前記光ピックアップ光学系は、前記メイン光検出器の一分割線と前記反射／回折光に対する等分軸とが前記記録媒体のタンゼンシャル方向軸に対応する軸に対して同じ方向に位置すべく配置されることを特徴とする光記録及び／または再生機器。 - 前記光検出器は、その前記メイン光検出器の一分割線と前記反射／回折光に対する等分軸とが相互一致すべく選択的に回転調整されることを特徴とする請求項５または６に記載の光記録及び／または再生機器。
- 前記光源は記録媒体の記録・再生する位置とビームスプリッタとを結ぶ直線、および、ビームスプリッタと光検出器とを結ぶ直線の、２直線をつなげた曲線に対して前記モータの回転中心に相対的に近い方向に配置されることを特徴とする請求項５ないし７のうち何れか１項に記載の光記録及び／または再生機器。
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