JP2009032360A - ピックアップ装置、及びコマ収差補正方法等 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡単な構成で複数の対物レンズの傾きを最良に調整し夫々のコマ収差を補正することを可能としたピックアップ装置、コマ収差補正方法等を提供する。
【解決手段】本願は、複数の対物レンズ１１ａ，１１ｂが搭載されたアクチュエータ１０を備える光ピックアップ１であって、上記複数の対物レンズには、入射光の傾きによりコマ収差が発生するよう、正弦条件を満足していない対物レンズが少なくとも１つ含まれることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本願は、複数の対物レンズが搭載されたアクチュエータを備える光ピックアップ等の技術分野に関する。

光ディスクの再生又は記録を行う情報再生記録装置に備えられる光ピックアップに採用される対物レンズは、通常、当該光ピックアップに備えられるミラー等の製造、組み立て誤差が性能へ悪影響を与えないよう、正弦条件を満足するように設計されている。このため、対物レンズへの入射光の傾きによりコマ収差は発生せず、したがって、対物レンズ自体の傾きにより生ずるコマ収差だけを補正すれば良いようになっている。なお、正弦条件は次式で表される。

ｎsinα／ｎsinα'＝一定
ここで、ｎは、物体空間の媒質の屈折率、ｎ’は像空間の媒質の屈折率、αは物体空間において光軸上の物点から出る光線の光軸との傾き、α’は像空間においてαに共役な角、をそれぞれ意味する。

ところで、近年、ＣＤ，ＤＶＤ，及びＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃの記録密度が互いに異なる複数の光ディスクの再生又は記録を可能とした情報再生記録装置が知られている。このような情報再生記録装置には、ＣＤ及びＤＶＤ用の対物レンズと、Ｂｌｕ−ｒａｙ用の対物レンズとの２つの対物レンズを有する光ピックアップが備えられている。

このような２つの対物レンズは、一般に、アクチュエータに固定的に搭載されており、対物レンズ自体の傾き角度の調整は、当該アクチュエータの傾き角度を調整することにより行われる。従って、２つの対物レンズの傾きの方向や大きさが異なるような場合には、一方の対物レンズの傾きをコマ収差が生じないように最良に調整しても、他方の対物レンズの傾きを最良に調整できないという問題が生じる。

このような問題に関し、特許文献１に開示された技術では、複数の対物レンズを備える光ピックアップにおいて、当該複数の対物レンズを挿設するための複数の取付孔を持ち、複数の取付孔のうち少なくともいずれか一つの取付孔の載置面が、それに設置された対物レンズの傾斜調整が可能に曲面で形成されたレンズホルダを備えることにより、部品数の増加や別途の組立て工数の増加なしに複数の対物レンズ間の傾斜調整が可能になっている。
特開２００６−０１９００１号公報

しかしながら、上記のような特許文献１の技術では、対物レンズの傾斜調整が可能に曲面で形成された特別なレンズホルダを製作しなければならず、また、対物レンズの取り付けの際にレンズホルダを固定する必要があるので、サーボ制御により光ディスクから情報を読み取り可能な状態で対物レンズ自体の傾きにより生ずるコマ収差を補正することは困難であると考えられる。

そこで、本願は、このような点の解消を課題の一つとし、より簡単な構成で複数の対物レンズの傾きを最良に調整し夫々のコマ収差を補正することを可能としたピックアップ装置、コマ収差補正方法等を提供することを目的する。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、複数の対物レンズが搭載されたアクチュエータを備えるピックアップ装置であって、前記複数の対物レンズには、入射光の傾きによりコマ収差が発生するよう、正弦条件を満足していない対物レンズが少なくとも１つ含まれることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載のピックアップ装置における前記正弦条件を満足していない対物レンズへの入射光の傾き角度を調整することによりコマ収差を補正する補正手段を備えることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載のピックアップ装置を用いてコマ収差を補正するコマ収差補正方法であって、前記正弦条件を満足していない対物レンズへの入射光の入射角度を調整することによりコマ収差を補正することを特徴とする。

以下、本願の最良の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、ミラー傾き等調整装置に対して本願を適用した場合の実施形態である。

先ず、図１等を参照して、本実施形態に係るミラー傾き等調整装置の構成及び機能を説明する。

図１は、本実施形態に係るミラー傾き等調整装置の概要構成例を示す図である。

図１に示すように、ミラー傾き等調整装置Ｓは、光ピックアップ（ピックアップ装置）１、信号処理部２、制御部３、アクチュエータ駆動回路４、及びジッターメータ５等を備えて構成されている。

なお、図１の例において、光学式記録媒体の一例としての光ディスクＤを回転駆動させるスピンドルモータ、光ピックアップ１を光ディスクＤにおける所定の読取位置まで移動させるキャリッジ、及び後述するレーザダイオードのレーザ光の強度を制御するレーザ駆動回路等については図示を省略している。また、本実施形態では、光ディスクＤの例として、ＣＤ、ＤＶＤ、及びＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤという）を想定している。

光ピックアップ１は、光ディスクＤにレーザ光を照射し、その照射光に対する反射光を受光することにより信号を読み取るようになっている。

より具体的に、光ピックアップ１は、第１対物レンズ１１ａ及び第２対物レンズ１１ｂがレンズホルダ１０ａを介して固定的に搭載されたアクチュエータ１０、ＣＤ、ＤＶＤに適した２つの波長（例えば、７８０ｎｍと６５０ｎｍ）の第１レーザ光を出射する第１レーザダイオード１２ａ、ＢＤに適した波長（例えば、４０５ｎｍ）の第２レーザ光を出射する第２レーザダイオード１２ｂ、第１ビームスプリッタ１３ａ、第２ビームスプリッタ１３ｂ、第１コリメータレンズ１４ａ、第２コリメータレンズ１４ｂ、第１ミラー１５ａ、第２ミラー１５ｂ、第１マルチレンズ１６ａ、第２マルチレンズ１６ｂ、第１受光素子１７ａ、及び第２受光素子１７ｂ等を備えて構成されている。

なお、上記光ピックアップ１には、第１対物レンズ１１ａと第２対物レンズ１１ｂの２つが搭載されるように構成したが、これに限定されるものではなく、３つ以上の対物レンズが搭載されるように構成しても良い（例えば、ＣＤ，ＤＶＤ，ＢＤの夫々の光ディスク用に対物レンズを設ける）。

このような光ピックアップ１の構成において、第１レーザダイオード１２ａから第１レーザ光が出射された場合、その光は第１ビームスプリッタ１３ａを透過し第１コリメータレンズ１４ａにより略平行光にされ、第１ミラー１５ａにより反射されて、第１対物レンズ１１ａに入射される。そして、第１対物レンズ１１ａに入射された光は、光ディスクＤの記録面に集光される。

一方、第２レーザダイオード１２ｂから第２レーザ光が出射された場合、その光は第２ビームスプリッタ１３ｂを透過し第２コリメータレンズ１４ｂにより略平行光にされ、第２ミラー１５ｂにより反射されて、第２対物レンズ１１ｂに入射される。そして、第２対物レンズ１１ｂに入射された光は、光ディスクＤの記録面に集光される。

また、光ディスクＤから反射された反射光は、第１ミラー１５ａ又は第２ミラー１５ｂで反射され、第１ビームスプリッタ１３ａ又は第２ビームスプリッタ１３ｂで反射され、第１マルチレンズ１６ａ又は第２マルチレンズ１６ｂを介して、第１受光素子１７ａ又は第２受光素子１７ｂにより受光される。そして、受光された光の強度に応じたＲＦ（Radio Frequency）信号がＲＦアンプ（図示せず）によって所定のレベルまで増幅され信号処理部２に出力されることになる。

そして、後述するコマ収差の補正時には、信号処理部２が各種エラー信号を制御部３に出力し、これらに基づいて制御部３はアクチュエータ駆動回路４を介してアクチュエータ１０をサーボ制御する。

ここで、第１対物レンズ１１ａは、ＣＤ及びＤＶＤ用の対物レンズであり、入射光の傾き（光軸からの傾きであり、図１中、“θ”で表される入射角度）によりコマ収差が発生するように（正弦条件を満足していないように）設計されている。一方、第２対物レンズ１１ｂは、ＢＤ用の対物レンズであり、入射光の傾きによりコマ収差が発生しないように（正弦条件を満足するように）設計されている。

図２は、正弦条件を満足する対物レンズを用いた場合と、正弦条件を満足していない対物レンズを用いた場合のコマ収差特性を示す図である。

正弦条件を満足する対物レンズでは、図２（Ａ）に示すように、対物レンズへの入射光の傾きによりコマ収差は殆ど発生せず、その代わり、当該対物レンズの傾きによりコマ収差が大きく発生するようになっている。一方、正弦条件を満足していない対物レンズでは、図２（Ｂ）に示すように、対物レンズへの入射光の傾きによりコマ収差を敢えて発生させるようになっており、その分、当該対物レンズの傾きにより発生するコマ収差は、図２（Ａ）に示す正弦条件を満足する対物レンズに比べて小さくなっている。このような正弦条件を満足していない対物レンズへの入射光の傾き角度を調整することによりコマ収差を補正する（コマ収差を打ち消す）ことができる（詳細は後述）。

なお、コマ収差を打ち消すという観点では、図２（Ｂ）に示すように、対物レンズへの入射光の傾きにより発生するコマ収差の割合（つまり、傾き角度が単位量変化したときのコマ収差の変化の割合）と、当該対物レンズの傾きにより発生するコマ収差の割合と、がほぼ同程度（１対１）とすることが好適であるが、厳密には、例えば、対物レンズへの入射光の傾きにより発生するコマ収差の割合は、対物レンズの残留コマ収差の大きさを考慮（つまり、残留コマ収差を打ち消すことを考慮）して決定することが望ましい。

なお、対物レンズへの入射光の傾きにより発生するコマ収差の割合が大きいほど、入射光の傾き角度を調整することによりコマ収差を補正できる範囲が広がるが、反面、対物レンズの傾き角度（つまり、アクチュエータ１０の傾き角度）を調整することによりコマ収差を補正できる範囲が狭くなると言える。

ここで、第１対物レンズ１１ａへの入射光の傾き角度の調整は、例えば第１ミラー１５ａの角度を変えることによりなされる。

コマ収差を補正する（つまり、コマ収差を無くす）には、例えば、光ピックアップ１により読み取られた信号から得られるパラメータ値の一例としてのＲＦレベルやジッター等が最良（例えば、ＲＦレベルの場合その値が極値（例えば最大）、ジッターの場合その値が極値（例えば最小））となるようにミラー角度を調整すれば良い。例えば、信号処理部２が、光ピックアップ１により読み取られた信号に基づきジッターを計算し、その値をジッターメータ５に出力する。ジッターメータ５には、その計算された値が表示（ＲＦレベルでも良い）される。調整者は、ジッターメータ５に表示された値を見ながら、第１ミラー１５ａの角度を変え、当該ジッターが最良になる角度を調整する。そして、調整後、第１ミラー１５ａの角度は、UV硬化接着剤等で固定される。なお、ジッターメータ５からのジッターの出力を受けて当該ジッターが最良になるように第１ミラー１５ａの角度を調整するミラー駆動回路を設けても良い。

また、第２対物レンズ１１ｂ自体の傾き角度の調整は、アクチュエータ１０の傾き（例えばレンズホルダ１０ａの基準面の傾き）角度を変えることによりなされる。そして、調整後、アクチュエータ１０は、UV硬化接着剤等で固定される。

次に、図３を参照して、光ピックアップ１等の製造時におけるコマ収差補正方法について説明する。

図３は、光ピックアップ１等の製造時におけるコマ収差の補正工程の一例を示すフローチャートである。

図３において、先ず、コマ収差の補正工程が開始されると、例えば光ディスクＤとしてＢＤがミラー傾き等調整装置Ｓにセットされ（ステップＳ１）、ＢＤのサーボ制御が開始される（ステップＳ２）。次いで、上述したように、ジッターやＲＦレベルが最良となるようにアクチュエータ１０の角度が調整され（ステップＳ３）、アクチュエータ１０がUV硬化接着剤等で固定される（ステップＳ４）。こうして、第２対物レンズ１１ｂ側のコマ収差が補正される。

次に、光ディスクＤとしてＤＶＤがミラー傾き等調整装置Ｓにセット（光ディスクＤのチェンジ）され（ステップＳ５）、ＤＶＤのサーボ制御が開始される（ステップＳ６）。

次いで、上述したように、ジッターやＲＦレベルが最良となるように第１ミラー１５ａの角度が調整され（ステップＳ７）、第１ミラー１５ａがUV硬化接着剤等で固定される（ステップＳ８）。こうして、第１対物レンズ１１ａ側のコマ収差が補正される。

なお、ＢＤの方が、ＤＶＤ又はＣＤによりも、要求される精度が厳格であり、より厳密にコマ収差を補正する必要があるので、ＢＤ側に通常通り正弦条件を満足する対物レンズを使用して当該対物レンズ自体の傾き角度を調整することが望ましく、ＤＶＤ又はＣＤ側に正弦条件を満足していない対物レンズを使用して当該対物レンズへの入射角の傾き角度を調整することが望ましい。

以上説明したように、上記実施形態によれば、光ピックアップ１に、入射光の傾きによりコマ収差が発生するよう、正弦条件を満足していない第１対物レンズ１１ａと、正弦条件を満足している第２対物レンズ１１ｂとが搭載されたアクチュエータ１０を備えるようにし、第２対物レンズ１１ｂ自体の傾き角度を調整（アクチュエータ１０の傾き角度を調整）することにより第２対物レンズ１１ｂ側のコマ収差を補正し、第１対物レンズ１１ａへの入射光の傾き角度を調整することにより第１対物レンズ１１ａ側のコマ収差を補正できるように構成したので、第１対物レンズ１１ａと第２対物レンズ１１ｂとがアクチュエータ１０に搭載されている場合であっても、より簡単な構成で、これらの２つの対物レンズの傾きを最良に調整し夫々のコマ収差を補正することができる。

また、上記実施形態において、第１対物レンズ１１ａと第２対物レンズ１１ｂとの双方に、入射光の傾きによりコマ収差が発生するよう、正弦条件を満足していない対物レンズを採用するようにしても良い。この場合アクチュエータ１０の傾き角度（例えばレンズホルダの基準面の傾き）が“０”になるように調整し、その後、各対物レンズ（第１対物レンズ１１ａと第２対物レンズ１１ｂ）を使用して夫々の光ディスクＤから信号を読み取らせ、上記と同様、ＲＦレベルやジッタ等が最良となるように、各対物レンズへの入射光の傾き角度を調整し、UV接着剤等で固定することによりコマ収差を補正することになる。この場合、光ピックアップ１は、レンズホルダの傾き変化に対して許容範囲が広く、レンズホルダの傾き許容値を拡大し歩留まりを向上させることができる。

なお、上記実施形態においては、第１対物レンズ１１ａへの入射光の傾き角度を、第１ミラー１４ａの角度を変えることにより調整するように構成したが、これに限定されるものではなく、例えば第１コリメータレンズ１４ａ又は第１レーザダイオード１２ａの位置を上下、左右に動かして調整することにより第１対物レンズ１１ａへの入射光の傾き角度を変化させ、調整するように構成しても良い。

本実施形態に係るミラー傾き等調整装置の概要構成例を示す図である。 正弦条件を満足する対物レンズを用いた場合と、正弦条件を満足していない対物レンズを用いた場合のコマ収差特性を示す図である。 光ピックアップ１等の製造時におけるコマ収差の補正工程の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 光ピックアップ
２ 信号処理部
３ 制御部
４ アクュチュエータ駆動回路
５ ジッターメータ
１０ アクチュエータ
１１ａ 第１対物レンズ
１１ｂ 第２対物レンズ
１２ａ 第１レーザダイオード
１２ｂ 第２レーザダイオード
１３ａ 第１ビームスプリッタ
１３ｂ 第２ビームスプリッタ
１４ａ 第１コリメータレンズ
１４ｂ 第２コリメータレンズ
１５ａ 第１ミラー
１５ｂ 第２ミラー
１６ａ 第１マルチレンズ
１６ｂ 第２マルチレンズ
１７ａ 第１受光素子
１７ｂ 第２受光素子
Ｓ ミラー傾き等調整装置

Claims (7)

1. 複数の対物レンズが搭載されたアクチュエータを備えるピックアップ装置であって、
   前記複数の対物レンズには、入射光の傾きによりコマ収差が発生するよう、正弦条件を満足していない対物レンズが少なくとも１つ含まれることを特徴とするピックアップ装置。
2. 請求項１に記載のピックアップ装置であって、
   前記複数の対物レンズには、前記正弦条件を満足していない対物レンズと共に、正弦条件を満足している対物レンズが含まれることを特徴とするピックアップ装置。
3. 請求項１に記載のピックアップ装置であって、
   前記正弦条件を満足していない対物レンズは、前記入射光の傾きにより発生するコマ収差の割合と、当該対物レンズ自体の傾きにより発生するコマ収差の割合と、が同程度になるように形成されていることを特徴とするピックアップ装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載のピックアップ装置における前記正弦条件を満足していない対物レンズへの入射光の傾き角度を調整することによりコマ収差を補正する補正手段を備えることを特徴とする調整装置。
5. 請求項４に記載の情報処理装置において、
   前記補正手段は、前記読み取られた信号から得られるパラメータ値が最良になるように、前記入射光の入射角度を調整することを特徴とする調整装置。
6. 請求項５に記載の情報処理装置において、
   前記補正手段は、前記読み取られた信号から得られるパラメータ値が最良になるように、前記ピックアップ装置に備えられるアクチュエータの傾き角度を調整した後、前記入射光の入射角度を調整することを特徴とする調整装置。
7. 請求項１乃至３の何れか一項に記載のピックアップ装置を用いてコマ収差を補正するコマ収差補正方法であって、
   前記正弦条件を満足していない対物レンズへの入射光の入射角度を調整することによりコマ収差を補正することを特徴とするコマ収差補正方法。

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