JP2007323745A

JP2007323745A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JP2007323745A
Application number: JP2006153333A
Authority: JP
Inventors: 美佳 ▲濱▼岡; Miyoshi Hamaoka
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】情報記録媒体上に形成される光スポット形状を最適にして、再生性能を良好にすることが可能な光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】半導体レーザ素子から対物レンズまでの光路中に光の透過率を可変する透過率可変素子を設ける。半導体レーザ素子からのレーザ光を対物レンズで集光して光ディスクに照射し、光ディスクで反射された光を受光素子で受光して、トラッキングエラー信号の振幅と、再生信号の特性評価値を検出する。トラッキングエラー信号振幅が予め設定された基準値と等しい場合で、かつ再生信号特性評価値が予め設定された最適値と等しくない場合に、該再生信号特性評価値が最適値と等しくなるように、透過率可変素子の光を透過可能な有効域を光ディスクの接線方向に３分割したうちの中央域の透過率を両端域の透過率より低く変化させて、光ディスク上に形成される光スポット形状を光ディスクの接線方向にのみ変化させる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、光源から対物レンズまでの光路中に光の透過率を可変する透過率可変素子が設けられた光ピックアップ装置に関するものである。

光ピックアップ装置は、例えば半導体レーザ素子から発射されたレーザ光を対物レンズで集光して光ディスクに照射し、光ディスクで反射された光を受光素子で受光して、光ディスクに記録された情報の再生等の処理を行う。この際、光ディスク上には、レーザ光の照射により光スポットが形成される。

光ピックアップ装置でフォーカスやトラッキング等の制御が正常に行われている状態では、例えば図１１および図１２に示すように光スポットがトラック上に位置して、光スポットの光ディスクの半径方向の径がトラックの幅と略一致する。図１１および図１２に示すように光スポットの形状が異なっているのは、個々の半導体レーザ素子の特性によるものである。図１１に示すように光スポットが真円状になっている場合、光ディスクからの反射光より検出された光ディスクの再生信号の分解能は高く、ジッタは小さく、再生性能は良い。ジッタは、再生信号の基準クロックとのずれ量の割合である（ジッタ＝基準クロックに対するずれ量の標準偏差／基準クロック×１００％）。分解能は、再生信号の最小振幅と最大振幅の比である（分解能＝最小振幅／最大振幅）。

対して、図１２に示すように光スポットが光ディスクの接線方向に長い楕円状になっている場合、光ディスクからの反射光より検出された光ディスクの再生信号の分解能は低く、ジッタは大きく、再生性能は悪い。また、光ピックアップ装置でフォーカスや収差の補正等の制御が正常に行われていない状態では、例えば図１３に示すように光スポットの光ディスクの半径方向の径がトラックの幅より大きくなる。この場合、光ディスクからの反射光より検出された光ディスクの再生信号の分解能は低く、ジッタは大きく、トラッキング誤差等も大きく、再生性能は悪い。

一方、下記の特許文献１〜５には、半導体レーザ素子等の光源から対物レンズまでの光路中に光の透過率を可変する透過率可変素子を設けて、再生性能を向上させる光ピックアップ装置が開示されている。特許文献１では、透過率可変素子は液晶素子から成り、光ディスク等の情報記録媒体の種類に応じて電気的に制御されることにより、透過率が部分的に変化し、情報記録媒体上の光スポット形状も変化する。特許文献２では、透過率可変素子は液晶素子またはエレクトロミック素子から成り、対物レンズと光ディスクの距離に応じて電気的に制御されることにより、透過率が変化する。特許文献３では、透過率可変素子は機械的に光路へ出し入れされる光学フィルタから成り、情報記録媒体の種類によって変わる再生信号のジッタに応じて光学フィルタを出し入れすることにより、光路上の透過率を変化させる。特許文献４では、透過率可変素子は回折格子から成り、該回折格子自体の透過率は固定の値で、情報記録媒体上の光スポット形状も固定されている。特許文献５では、透過率可変素子は平行光の中心部を遮光または減光する空間フィルタ或いは平行光に位相分布を持たせる位相付加体を具備する回折格子から成り、該回折格子自体の各部の透過率は固定の値で、情報記録媒体上の光スポット形状も固定されている。

特開平８−１０２０７９号公報特開平９−３２６１３４号公報特開２００３−２５７０７２号公報特開２００１−１３４９７２号公報特開平８−１４７７５４号公報

上述したように光ピックアップ装置の再生性能は、個々の光源の特性または、フォーカスや収差等の情報記録媒体に対する光の照射状態の制御誤差の影響により悪くなる。また、特許文献１〜５のように透過率可変素子を設けると、該素子の透過率の設定誤差の影響により悪くなる。光の照射状態の制御誤差は、情報記録媒体の反り等により発生して変動する。透過率可変素子の透過率の設定誤差は、個々の光源の特性により発生し、特許文献１、２のような液晶素子等から成る透過率可変素子では、液晶素子等の温度特性によっても発生して変動する。特許文献４、５のような透過率が固定された透過率可変素子で透過率の設定誤差が発生すると、透過率可変素子自体を交換するしか、該誤差を解消する方法はない。光の照射状態の制御誤差による再生性能の悪化は、特許文献１〜５のような透過率可変素子では適切に向上させることができない。透過率可変素子の透過率の設定誤差による再生性能の悪化は、光の照射状態の制御では適切に向上させることができない。よって、再生性能を良好に保つには、再生性能の悪化を検出して、原因を判別し、適切に対処する必要がある。この点について、特許文献１〜５には何ら記載がない。

本発明は、上記のような問題を解決するものであって、その目的とするところは、情報記録媒体上に形成される光スポット形状を最適にして、再生性能を良好にすることが可能な光ピックアップ装置を提供することにある。

本発明は、光源からの光を対物レンズで集光して情報記録媒体に照射し、情報記録媒体で反射された光を受光素子で受光し、光源から対物レンズまでの光路中に光の透過率を可変する透過率可変素子が設けられた光ピックアップ装置において、透過率可変素子の光を透過可能な有効域を情報記録媒体の接線方向に３分割し、受光素子で受光した光からトラッキングエラー信号を検出する第１の検出手段と、受光素子で受光した光から情報記録媒体に記録された情報の再生信号を検出する第２の検出手段と、第１の検出手段で検出したトラッキングエラー信号の振幅を検出する第３の検出手段と、第２の検出手段で検出した再生信号の特性を評価する値を検出する第４の検出手段と、第３の検出手段で検出したトラッキングエラー信号振幅を予め設定された基準値と比較する第１の比較手段と、第４の検出手段で検出した再生信号特性評価値を予め設定された最適値と比較する第２の比較手段と、第１の比較手段での比較の結果トラッキングエラー信号振幅が基準値と等しい場合でかつ第２の比較手段での比較の結果再生信号特性評価値が最適値と等しくない場合に、該再生信号特性評価値が最適値と等しくなるように、透過率可変素子の３つの有効域のうちの中央域の透過率を両端域の透過率に対して変化させるための制御を行う第１の制御手段とを備える。

上記によると、透過率可変素子の有効域を情報記録媒体の接線方向に３分割したうちの中央域の透過率を両端域の透過率に対して変化させることで、情報記録媒体上の光スポットの形状を情報記録媒体の接線方向にのみ変化させることができるので、トラッキングエラー信号振幅に影響を及ぼさず、該振幅が変化することはない。また、透過率可変素子の透過率の設定誤差が発生しても、トラッキングエラー信号振幅が影響を受けて変化することはない。これに対して、情報記録媒体に対する光の照射状態の制御誤差が発生した場合には、情報記録媒体上の光スポットの形状が情報記録媒体の接線方向と半径方向の両方へ変化するので、トラッキングエラー信号振幅が影響を受けて変化する。このため、トラッキングエラー信号振幅を予め設定された基準値と比較し、再生信号特性評価値を予め設定された最適値と比較することで、光の照射状態の制御誤差によるトラッキングエラー信号振幅の変化および再生性能の悪化の有無と、透過率可変素子の透過率の設定誤差による再生性能の悪化の有無を判別することができる。よって、トラッキングエラー信号振幅が基準値と等しい場合でかつ再生信号特性評価値が最適値と等しくない場合、即ち光の照射状態の制御誤差ではなく、透過率可変素子の透過率の設定誤差による再生性能の悪化が発生している場合に、該再生信号特性評価値が最適値と等しくなるように透過率可変素子の透過率を部分的に変化させることで、透過率の設定誤差を解消し、情報記録媒体上の光スポット形状を最適にして、再生性能を良好にすることが可能になる。

また、本発明では、上記光ピックアップ装置において、第１の比較手段での比較の結果前記トラッキングエラー信号振幅が前記基準値と等しくない場合に、透過率可変素子の透過率を変化させずに、情報記録媒体の情報記録部に対する光の照射状態を調整するための制御を行う第２の制御手段を備える。

このようにすると、トラッキングエラー信号振幅が前記基準値と等しくない場合、即ち透過率可変素子の透過率の設定誤差ではなく光の照射状態の制御誤差によるトラッキングエラー信号振幅の変化および再生性能の悪化が発生している場合に、透過率可変素子の透過率を変化させずに、情報記録媒体の情報記録部に対する光の照射状態を調整して、光の照射状態の制御誤差を解消し、情報記録媒体上の光スポット形状を最適にして、再生性能を良好にすることが可能になる。

また、本発明では、上記光ピックアップ装置において、透過率可変素子は、液晶素子から成り、第１の制御手段が再生信号特性評価値を最適値と等しくしたときに設定していた透過率可変素子の制御値に基づいて、温度を検出して温度特性を有する素子の制御用データとして出力する第５の検出手段を備える。

このように、液晶素子が有する温度特性を利用して温度を検出することで、該温度に基づいて他の温度特性を有する素子を制御することができ、別途温度センサ等の温度検出手段を設ける必要がなく、光ピックアップ装置のコストを低く抑えることが可能になる。

また、本発明の典型的な実施形態では、半導体レーザ素子からのレーザ光を対物レンズで集光して光ディスクに照射し、光ディスクで反射された光を受光素子で受光し、半導体レーザ素子から対物レンズまでの光路中にレーザ光の透過率を可変する透過率可変素子が設けられた光ピックアップ装置において、透過率可変素子は、液晶素子から成り、レーザ光を透過可能な有効域が光ディスクの接線方向に３分割され、受光素子で受光した光からトラッキングエラー信号を検出する第１の検出手段と、受光素子で受光した光から光ディスクに記録された情報の再生信号を検出する第２の検出手段と、第１の検出手段で検出したトラッキングエラー信号の振幅を検出する第３の検出手段と、第２の検出手段で検出した再生信号の特性を評価する値としてジッタまたは分解能の少なくとも１つを検出する第４の検出手段と、第３の検出手段で検出したトラッキングエラー信号振幅を初期学習時に設定された基準値と比較する第１の比較手段と、第４の検出手段で検出した再生信号特性評価値を予め設定された最適値と比較する第２の比較手段と、第１の比較手段での比較の結果トラッキングエラー信号振幅が基準値と等しい場合でかつ第２の比較手段での比較の結果再生信号特性評価値が最適値と等しくない場合に、該再生信号特性評価値が最適値と等しくなるように、透過率可変素子の３つの有効域のうちの中央域の透過率を両端域の透過率より低くするための制御を行う第１の制御手段と、第１の比較手段での比較の結果トラッキングエラー信号振幅が基準値と等しくない場合に、透過率可変素子の透過率を変化させずに、光ディスクの情報記録部に対するレーザ光の照射状態を調整するためのフォーカス、トラッキング、または収差補正の少なくとも１つを含む制御を行う第２の制御手段と、第１の制御手段が前記再生信号特性評価値を前記最適値と等しくしたときに設定していた透過率可変素子の制御値に基づいて、温度を検出して温度特性を有する素子の制御用データとして出力する第５の検出手段とを備える。

上記によると、透過率可変素子の中央域の透過率を両端域の透過率に対して変化させることで、光ディスク上の光スポットの形状を光ディスクの接線方向にのみ変化させることができるので、トラッキングエラー信号振幅に影響を及ぼさず、該振幅が変化することはない。また、透過率可変素子の透過率の設定誤差が発生しても、トラッキングエラー信号振幅が影響を受けて変化することはない。これに対して、光ディスクに対するレーザ光の照射状態の制御誤差が発生した場合には、光スポットの形状が光ディスクの接線方向と半径方向の両方へ変化するので、トラッキングエラー信号振幅が影響を受けて変化する。このため、トラッキングエラー信号振幅を初期学習時に設定された基準値と比較し、再生信号特性評価値を予め設定された最適値と比較することで、レーザ光の照射状態の制御誤差によるトラッキングエラー信号振幅の変化および再生性能の悪化の有無と、透過率可変素子の透過率の設定誤差による再生性能の悪化の有無を判別することができる。よって、トラッキングエラー信号振幅が基準値と等しい場合でかつ再生信号特性評価値が最適値と等しくない場合、即ち透過率可変素子の透過率の設定誤差による再生性能の悪化が発生している場合に、該再生信号特性評価値が最適値と等しくなるように透過率可変素子の透過率を部分的に変化させることで、透過率の設定誤差を解消し、光ディスク上の光スポット形状を最適にして、再生性能を良好にすることが可能になる。特に、個々の半導体レーザ素子の特性や透過率可変素子を構成する液晶素子の温度特性により、光ディスク上の光スポットの形状が光ディスクの接線方向に長くなって、再生性能を悪化させていても、透過率可変素子の中央域の透過率を両端域の透過率より低くすることで、光スポットの光ディスクの接線方向の径を縮小させて、光スポットの形状を最適にし、再生性能を良好にすることが可能となる。また、トラッキングエラー信号振幅が基準値と等しくない場合、即ちレーザ光の照射状態の制御誤差によるトラッキングエラー信号振幅の変化および再生性能の悪化が発生している場合に、透過率可変素子の透過率を変化させずに、光ディスクの情報記録部に対するレーザ光の照射状態を調整することで、レーザ光の照射状態の制御誤差を解消し、光ディスク上の光スポット形状を最適にして、再生性能を良好にすることが可能になる。つまり、再生性能を良好に保つことが可能になる。さらに、透過率可変素子を構成する液晶素子が有する温度特性を利用して温度を検出することで、該温度に基づいて他の温度特性を有する素子を制御することができ、別途温度センサ等の温度検出手段を設ける必要がなく、光ピックアップ装置のコストを低く抑えることが可能になる。

本発明によれば、透過率可変素子の透過率の設定誤差または光の照射状態の制御誤差による再生性能の悪化の有無を判別して、該誤差を解消し、情報記録媒体上の光スポット形状を最適にして、再生性能を良好に保つことが可能になる。

図１は、本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置１の概略構成図である。光ピックアップ装置１は、図示しない光ディスクドライブ等の上位装置に内蔵されている。光ディスク２は、光ディスクドライブ等にセットされていて、再生時に図示しないスピンドルモータ等の駆動により回転する。光ピックアップ装置１は、光ディスク２の情報記録面２ａに記録された情報を読み出して再生する。光ディスク２は、情報記録媒体の一例である。半導体レーザ素子３は、光源の一例であって、レーザ光を発射する。ビームスプリッタ４は、レーザ光を通過または反射させる。コリメータレンズ５は、レーザ光を平行な光に変換する。対物レンズ７は、レーザ光の焦点を光ディスク２の情報記録面２ａ上の一点に合わせる。透過率可変素子６は、液晶素子から成り、半導体レーザ素子３から対物レンズ７までの光路中に設けられ、レーザ光の透過率を可変する。透過率可変素子６のレーザ光を透過可能な有効域は、図１および図２に示すように光ディスク２の接線方向に３分割されている。このうち、両端が透過率を固定する固定域６ａ、６ｃであり、中央が透過率を可変する可変域６ｂである。図１のドライバ８は、透過率可変素子６に電圧を印加して、透過率可変素子６を駆動し、各有効域６ａ〜６ｃに透過率を変化させる回折パターンや遮光パターン等の所定のパターンを形成させる。再生ディテクタ９は、光ディスク２で反射した光を受光して電気信号を検出する。制御部１０は、ＣＰＵおよびメモリから構成され、光ピックアップ装置１に備わる各部を制御する。この他にも光ピックアップ装置１には、図示しない公知の構成が備わっている。

半導体レーザ素子３から発射されたレーザ光は、ビームスプリッタ４を通過して、コリメータレンズ５によって平行な光に変換され、透過率可変素子６を透過して、対物レンズ７によって光ディスク２の情報記録面２ａに集光される。光ディスク２で反射された光は、対物レンズ７、透過率可変素子６、およびコリメータレンズ５を通過して、ビームスプリッタ４で反射され、再生ディテクタ９に導入される。そして、再生ディテクタ９において光電変換されて、フォーカシング誤差信号、トラッキング誤差信号、光ディスク２に記録された情報の再生信号、および収差信号等が検出される。制御部１０は、再生ディテクタ９により検出した上記信号に基づいて各部を制御して、フォーカス、トラッキング、透過率可変素子６の透過率の可変、収差補正等を行う。

図３および図５は、図１の透過率可変素子６近傍の拡大図である。図４および図６は、光ディスク２上に形成された光スポットを示す図である。光ピックアップ装置１でフォーカスやトラッキング等のレーザ光の照射状態の制御が正常に行われている場合、レーザ光が対物レンズ７で光ディスク２に照射されることにより光ディスク２上に形成された光スポットは、図４および図６に示すように光ディスク２の情報記録面２ａのトラック２ｂ上に位置して、光ディスク２の半径方向の径がトラック２ｂの幅と略一致する。この場合において、図３に示すように透過率可変素子６の各有効域６ａ〜６ｃの透過率を均一にすると、光スポットは半導体レーザ素子３の特性により、図４に示すように光ディスク２の接線方向に長い楕円状になる。このとき、再生ディテクタ９で光ディスク２からの反射光より検出された再生信号の分解能は低く、ジッタは大きく、再生性能は悪い。この状態から、図５に示すように透過率可変素子６の可変域６ｂの透過率を固定域６ａ、６ｃの透過率より低くすると、光スポットは図６に示すように真円状になる。このとき、再生ディテクタ９で検出された再生信号の分解能は高く、ジッタは小さく、再生性能は良い。

図７は、光ピックアップ装置１の制御ブロック図である。受光素子９０は、光ディスク２で反射された光を受光する。ＴＥ信号検出器９１は、第１の検出手段の一例であって、受光素子９０で検出した光からトラッキングエラー（以下、「ＴＥ」という。）信号を検出する。再生信号検出器９２は、第２の検出手段の一例であって、受光素子９０で検出した光から光ディスク２に記録された情報の再生信号を検出する。その他信号検出器９３は、受光素子９０で検出した光からフォーカシングエラー（以下、「ＦＥ」という。）信号や収差信号等を検出する。受光素子９０、ＴＥ信号検出器９１、再生信号検出器９２、その他信号検出器９３は、上述した再生ディテクタ９に内蔵されている。

ＴＥ信号振幅検出器１１は、第３の検出手段の一例であって、ＴＥ信号検出器９１で検出したＴＥ信号の振幅を検出する。再生信号特性評価値検出器１２は、第４の検出手段の一例であって、再生信号検出器９２で検出した再生信号の特性を評価するジッタや分解能等の値を検出する。その他信号特性評価値検出器１３は、その他信号検出器９３で検出したその他信号の特性を評価するＦＥ信号振幅や収差等の値を検出する。ＴＥ信号振幅比較器１４は、第１の比較手段の一例であって、ＴＥ信号振幅検出器１１で検出したＴＥ信号振幅を、後述する初期学習時に設定されて記録された基準値と比較する。再生信号振幅比較器１５は、第２の比較手段の一例であって、再生信号振幅検出器１２で検出した再生信号特性評価値を予め設定されて記録された最適値と比較する。

照射状態可変素子２１は、半導体レーザ素子３や、フォーカスとトラッキングを行うための電磁コイルと磁石や、収差補正を行うための光学素子等から成る。この照射状態可変素子２１によって、半導体レーザ素子３から発射されるレーザ光のパワーが調整され、上述した対物レンズ７が光ディスク２の情報記録面２ａに対して垂直な方向とトラック２ｂの幅方向へ微小移動調整される。照射状態制御部１６は、第２の制御手段の一例であって、ＴＥ信号振幅比較器１４および再生信号振幅比較器１５の比較結果と、その他信号特性評価値検出器１３で検出したその他信号の特性評価値等に基づいて、照射状態可変素子２１を駆動して、フォーカス、トラッキング、収差補正の少なくとも１つを含む制御を行い、光ディスク２の情報記録面２ａのトラック２ｂに対するレーザ光の照射状態を調整する。照射状態制御部１６で行われる制御に、上述した透過率可変素子６の透過率の制御は含まれていない。透過率可変制御部１７は、第１の制御手段の一例であって、ＴＥ信号振幅比較器１４および再生信号振幅比較器１５の比較結果と、ＴＥ信号振幅検出器１１および再生信号特性評価値検出器１２で検出したＴＥ信号振幅および再生信号特性評価値等に基づいて、上述したドライバ８により透過率可変素子６を駆動して、透過率可変素子６の上述した有効域６ａ〜６ｃの透過率を部分的に変化させる制御を行う。

温度検出器１８は、第５の検出手段の一例であって、図８に示す温度特性テーブルの情報を記録している。図８の温度特性テーブルは、光ピックアップ装置１の開発段階において、所定の温度範囲内（例えば光ピックアップ装置１の動作保証温度範囲内等）にある各温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、・・・（例えば＋５℃毎の温度）の環境下で、ドライバ８により透過率可変素子６の透過率を変化させて、光ディスク２からの反射光より検出した再生信号特性評価値を最適値と等しくできたときに、ドライバ８に設定していた透過率可変素子６の制御値Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、・・・を示している。温度検出器１８は、透過率可変制御部１７が再生信号特性評価値を最適値と等しくしたときにドライバ８に設定していた透過率可変素子６の制御値に対応する温度を温度特性テーブルから読み出して、周囲の温度として検出する。そして、温度検出器１８は、その検出した温度をその他素子２０の制御用データとしてその他素子制御部１９へ出力する。

その他素子２０は、レーザ光を絞るアパーチャおよびアパーチャの動作機構や、レーザ光のパワーを制御する素子や、その他の液晶素子等の温度特性を有する素子から成る。透過率可変素子６も液晶素子から成るので、温度特性を有する。また、照射状態可変素子２１に含まれる収差補正を行うための光学素子として液晶素子を用いた場合も、該素子は温度特性を有する。その他素子制御部１９は、温度検出器１８から出力された温度に基づいて、温度特性を有するその他素子２０の駆動を制御する。ＴＥ信号振幅検出器１１、再生信号特性評価値検出器１２、その他信号特性評価値検出器１３、ＴＥ信号振幅比較器１４、再生信号特性評価値比較器１５、照射状態制御部１６、透過率可変制御部１７、温度検出器１８、およびその他素子制御部１９は、上述した制御部１０に内蔵されている。

図９は、光ピックアップ装置１の起動時の動作手順を示すフローチャートである。各処理は前述の制御部１０により実行される。光ディスクドライブ等に光ディスク２がセットされて、光ピックアップ装置１が起動すると、前述の透過率可変制御部１７によりドライバ８に透過率可変素子６の初期制御値が設定される（ステップＳ１）。初期制御値は、透過率可変素子６の前述の各有効域６ａ〜６ｃが予め設定された透過率になるように透過率可変素子６を駆動させるための値である。よって、ステップＳ１により透過率可変素子６が駆動して、各有効域６ａ〜６ｃが予め設定された透過率になる。次に、光ディスク２が回転して、光ピックアップ装置１により初期再生される（ステップＳ２）。初期再生とは、光ピックアップ装置１で後述する各種の調整を行うために光ディスク２を自動的に再生する処理のことである。このとき、レーザ光が前述の半導体レーザ素子３から対物レンズ７により光ディスク２に照射される。そして、光ディスク２で反射された光が前述の受光素子９０で受光されて、ＴＥ信号検出器９１、再生信号検出器９２、およびその他信号検出器９３で、ＴＥ信号、光ディスク２の記録情報の再生信号、ＦＥ信号、および収差信号等が検出される。

次に、上記検出信号に基づいて、前述の照射状態制御部１６により照射状態可変素子２１の駆動が制御されて、光ディスク２の情報記録面２ａのトラック２ｂに対するレーザ光の照射状態を調整する初期学習が行われる（ステップＳ３）。この初期学習は、一般的な光ピックアップ装置の起動時に行われる公知の処理と同様である。これにより、レーザ光の焦点や位置等が光ディスク２の情報記録面２ａのトラック２ｂ上に合致するように、フォーカス、トラッキング、収差補正、またはレーザ光のパワー設定等の制御が行われて、該制御値が基準値としてメモリに記録される。また、このときＴＥ信号検出器９１で検出されたＴＥ信号が前述のＴＥ信号振幅検出器１１に出力され、ＴＥ信号振幅検出器１１で該ＴＥ信号の振幅が検出されて、基準値ＴＥ_０としてメモリに記録される（ステップＳ４）。さらに、このとき再生信号検出器９２で検出された再生信号が前述の再生信号特性評価値検出器１２に出力され、再生信号特性評価値検出器１２で該再生信号の特性評価値ＰＬ_１としてジッタまたは分解能の少なくとも１つが検出される（ステップＳ５）。

次に、前述の再生信号特性評価値比較器１５により、上記の検出した再生信号特性評価値ＰＬ_１が、予め設定されたジッタまたは分解能の少なくとも１つの最適値ＰＬ_０と比較される。この比較の結果、再生信号特性評価値ＰＬ_１が最適値ＰＬ_０と等しくなければ（ステップＳ６：ＮＯ）、透過率可変素子６の透過率の制御誤差により再生性能が悪化している。このため、該再生信号特性評価値ＰＬ_１が最適値ＰＬ_０と等しくなるように、透過率可変制御部１７により透過率可変素子６の制御値が変更されて、ドライバ８に設定される（ステップＳ７）。これにより、透過率可変素子６の中央の可変域６ｂの透過率が両端の固定域６ａ、６ｃの透過率に対して低くなるように変化して、光ディスク２上に形成された光スポットの形状が光ディスク２の接線方向にのみ小さくなるように変化する。このような透過率および光スポット形状の変化により、ＴＥ信号振幅が影響を受けて変化することはない。

次に再びステップＳ５で、再生信号検出器９２で検出された再生信号から、該再生信号の特性評価値ＰＬ_１が再生信号特性評価値検出器１２で検出される。そして、再生信号特性評価値比較器１５により再生信号特性評価値ＰＬ_１が最適値ＰＬ_０と比較される。この比較の結果、再生信号特性評価値ＰＬ_１が最適値ＰＬ_０と等しければ（ステップＳ６：ＹＥＳ）、透過率可変素子６の透過率の制御誤差が解消されて、再生性能が良好になったので、透過率可変素子６の透過率の設定が完了する。また、このときドライバ８に設定していた透過率可変素子６の制御値が前述の温度検出器１８に出力され、温度検出器１８で該制御値に対応する温度が図８の温度特性テーブルから検出されて、その他素子２０の制御用データとしてその他素子制御部１９へ出力される（ステップＳ８）。この後、光ディスク２の初期再生が停止されて、図９の処理が終了する。

図１０は、光ピックアップ装置１の通常再生時の動作手順を示すフローチャートである。各処理は、光ピックアップ装置１の通常再生時に、前述の制御部１０により実行されるメイン処理に含まれる一部の処理の詳細である。図９の処理等を終えて再生待機状態になった光ピックアップ装置１に、光ディスクドライブ等から通常再生指示が入力されると、光ディスク２が回転して、光ピックアップ装置１により再生される（ステップＳ１１）。このとき、図９のステップＳ３の初期学習時に記録された各基準値に基づいて、レーザ光が半導体レーザ素子３から対物レンズ７により光ディスク２に照射され、フォーカスや収差補正等の制御が行われ、図９の処理終了時にドライバ８に設定されていた制御値に基づいて透過率可変素子６が駆動される。そして、光ディスク２で反射された光が受光素子９０で受光されて、ＴＥ信号検出器９１、再生信号検出器９２、およびその他信号検出器９３で、ＴＥ信号、光ディスク２の記録情報の再生信号、ＦＥ信号、および収差信号等が検出される。

次に、ＴＥ信号検出器９１で検出されたＴＥ信号から、該ＴＥ信号の振幅ＴＥ_１がＴＥ信号振幅検出器１１で検出される（ステップＳ１２）。そして、前述のＴＥ信号振幅比較器１４によりＴＥ信号振幅ＴＥ_１が、図９のステップＳ４で記録した基準値ＴＥ_０と比較される。この比較の結果、ＴＥ信号振幅ＴＥ_１が基準値ＴＥ_０と等しくなければ（ステップＳ１３：ＮＯ）、レーザ光の照射状態の制御誤差によるトラッキングエラー信号振幅の変化および再生性能の悪化が発生している。このため、照射状態制御部１６によりフォーカス、トラッキング、または収差補正の少なくとも１つを含む照射状態可変素子２１の制御が行われて、光ディスク２の情報記録面２ａのトラック２ｂに対するレーザ光の照射状態が調整される（ステップＳ１４）。

次に再びステップＳ１２で、ＴＥ信号検出器９１で検出されたＴＥ信号から、該ＴＥ信号の振幅ＴＥ_１がＴＥ信号振幅検出器１１で検出される。そして、ＴＥ信号振幅比較器１４によりＴＥ信号振幅ＴＥ_１が基準値ＴＥ_０と比較される。この比較の結果、ＴＥ信号振幅ＴＥ_１が基準値ＴＥ_０と等しければ（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、レーザ光の照射状態の制御誤差が解消されて、該誤差によるトラッキングエラー信号振幅の変化および再生性能の悪化が発生していない。このため次に、再生信号検出器９２で検出された再生信号から、該再生信号の特性評価値ＰＬ_１としてジッタまたは分解能の少なくとも１つが再生信号特性評価値検出器１２で検出される（ステップＳ１５）。

次に、再生信号特性評価値比較器１５により、上記の検出した再生信号特性評価値ＰＬ_１が、予め設定されたジッタまたは分解能の少なくとも１つの最適値ＰＬ_０と比較される。この比較の結果、再生信号特性評価値ＰＬ_１が最適値ＰＬ_０と等しくなければ（ステップＳ１６：ＮＯ）、透過率可変素子６の透過率の設定誤差による再生性能の悪化が発生している。このため、再生信号特性評価値ＰＬ_１が最適値ＰＬ_０と等しくなるように、透過率可変制御部１７により透過率可変素子６の制御値が変更されて、ドライバ８に設定される（ステップＳ１７）。これにより、透過率可変素子６の中央にある可変域６ｂの透過率が両端にある固定域６ａ、６ｃの透過率に対して変化して、光ディスク２上に形成された光スポットの形状が光ディスク２の接線方向にのみ変化する。このような透過率および光スポット形状の変化により、ＴＥ信号振幅が影響を受けて変化することはない。

次に再びステップＳ１５で、再生信号検出器９２で検出された再生信号から、該再生信号の特性評価値ＰＬ_１が再生信号特性評価値検出器１２で検出される。そして、再生信号特性評価値比較器１５により再生信号特性評価値ＰＬ_１が最適値ＰＬ_０と比較される。この比較の結果、再生信号特性評価値ＰＬ_１が最適値ＰＬ_０と等しければ（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、透過率可変素子６の透過率の設定誤差が解消されて、再生性能が良好になったので、透過率可変素子６の透過率の設定が完了する。また、このときドライバ８に設定していた透過率可変素子６の制御値に対応する温度が、温度検出器１８により図８の温度特性テーブルから検出されて、その他素子２０の制御用データとしてその他素子制御部１９へ出力される（ステップＳ１８）。これをもって、図１０の処理は一旦終了し、この後は、光ピックアップ装置１で光ディスク２が継続して再生されている限り、周期的にステップＳ１１から開始される。

以上によると、透過率可変素子６の有効域を光ディスク２の接線方向に３分割したうちの、中央域６ｂの透過率を両端域６ａ、６ｃの透過率に対して変化させることで、光ディスク２上の光スポットの形状を光ディスク２の接線方向にのみ変化させることができるので、ＴＥ信号振幅に影響を及ぼさず、該振幅が変化することはない。また、透過率可変素子６の透過率の設定誤差が発生しても、ＴＥ信号振幅が影響を受けて変化することはない。これに対して、光ディスク２に対する光の照射状態の制御誤差が発生した場合には、図１３で説明したように、光ディスク２上の光スポットの形状が光ディスク２の接線方向と半径方向の両方へ変化するので、ＴＥ信号振幅が影響を受けて変化する。

このため、光ディスク２からの反射光より検出したＴＥ信号振幅ＴＥ_１を初期学習時に設定された基準値ＴＥ_０と比較し、光ディスク２からの反射光より検出した再生信号特性評価値ＰＬ_１を予め設定された最適値ＰＬ_０と比較することで、光の照射状態の制御誤差によるＴＥ信号振幅の変化および再生性能の悪化の有無と、透過率可変素子６の透過率の設定誤差による再生性能の悪化の有無を判別することができる。

よって、ＴＥ信号振幅ＴＥ_１が基準値ＴＥ_０と等しい場合でかつ再生信号特性評価値ＰＬ_１が最適値ＰＬ_０と等しくない場合、即ち光の照射状態の制御誤差ではなく透過率可変素子６の透過率の設定誤差による再生性能の悪化が発生している場合に、再生信号特性評価値ＰＬ_１が最適値ＰＬ_０と等しくなるように透過率可変素子６の透過率を部分的に変化させることで、透過率の設定誤差を解消し、光ディスク２上の光スポット形状を最適にして、再生性能を良好にすることが可能になる。特に、個々の半導体レーザ素子３の特性や透過率可変素子６を構成する液晶素子の温度特性により、光ディスク２上の光スポットの形状が光ディスク２の接線方向に長くなって、再生性能を悪化させていても、透過率可変素子６の中央域６ｂの透過率を両端域６ａ、６ｃの透過率より低くすることで、光スポットの光ディスク２の接線方向の径を縮小させて、光スポットの形状を最適にし、再生性能を良好にすることが可能となる。また、ＴＥ信号振幅ＴＥ_１が基準値ＴＥ_０と等しくない場合、即ち透過率可変素子６の透過率の設定誤差ではなく光の照射状態の制御誤差によるＴＥ信号振幅の変化および再生性能の悪化が発生している場合に、透過率可変素子６の透過率を変化させずに、光ディスク２の情報記録面２ａのトラック２ｂ部に対する光の照射状態を調整することで、光の照射状態の制御誤差を解消し、光ディスク２上の光スポット形状を最適にして、再生性能を良好にすることが可能になる。つまり、常に光ディスク２上の光スポット形状を最適にして、再生性能を良好に保つことが可能になる。

さらに、透過率可変素子６を構成する液晶素子が有する温度特性を利用して、再生信号特性評価値ＰＬ_１を最適値ＰＬ_０と等しくしたときにドライバ８に設定していた透過率可変素子６の制御値と図８の温度特性テーブルに基づいて、温度を検出することで、透過率可変素子６以外の温度特性を有する素子２０、２１を該温度に基づいて制御することができる。また、別途温度センサ等の温度検出手段を設ける必要がなく、光ピックアップ装置１のコストを低く抑えることが可能になる。

本発明は、以上の実施形態以外にも種々の形態を採用することができる。例えば、以上の実施形態では、液晶素子から成る透過率可変素子６を用いた例を挙げているが、本発明はこれのみに限定するものでは無く、これ以外に、例えばエレクトロミック素子、または複数の透過率が異なる光学フィルタ若しくは回折格子とこれらを光源から対物レンズまでの光路中に出し入れする機構等のような、光の透過率を電気的に可変制御する手段から成る透過率可変素子を用いてもよい。

また、以上の実施形態では、光ディスク２の記録情報を再生可能な光ピックアップ装置１に本発明を適用した例を挙げているが、本発明は、光ディスクまたはその他の情報記録媒体に対して情報の再生や記録が可能な光ピックアップ装置にも適用することが可能である。

本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の概略構成図である。同光ピックアップ装置の透過率可変素子の有効域を示す図である。同光ピックアップ装置の透過率可変素子近傍の拡大図である。同光ピックアップ装置により光ディスク上に形成された光スポットの一例を示す図である。同光ピックアップ装置の透過率可変素子近傍の拡大図である。同光ピックアップ装置により光ディスク上に形成された光スポットの一例を示す図である。同光ピックアップ装置の制御ブロック図である。同光ピックアップ装置に記録された温度特性テーブルを示す図である。同光ピックアップ装置の起動時の動作手順を示すフローチャートである。同光ピックアップ装置の通常再生時の動作手順を示すフローチャートである。光ディスク上に形成された光スポットの一例を示す図である。光ディスク上に形成された光スポットの一例を示す図である。光ディスク上に形成された光スポットの一例を示す図である。

符号の説明

１光ピックアップ装置
２光ディスク
２ａ情報記録面
２ｂトラック
３半導体レーザ素子
６透過率可変素子
６ａ、６ｂ固定域
６ｂ可変域
７対物レンズ
９再生ディテクタ
１０制御部
１１ＴＥ信号振幅検出器
１２再生信号特性評価値検出器
１４ＴＥ信号振幅比較器
１５再生信号特性評価値比較器
１６照射状態制御部
１７透過率可変制御部
１８温度検出器
２０その他素子
９０受光素子
９１ＴＥ信号検出器
９２再生信号検出器

Claims

半導体レーザ素子からのレーザ光を対物レンズで集光して光ディスクに照射し、光ディスクで反射された光を受光素子で受光し、半導体レーザ素子から対物レンズまでの光路中にレーザ光の透過率を可変する透過率可変素子が設けられた光ピックアップ装置において、
前記透過率可変素子は、液晶素子から成り、レーザ光を透過可能な有効域が光ディスクの接線方向に３分割され、
前記受光素子で受光した光からトラッキングエラー信号を検出する第１の検出手段と、
前記受光素子で受光した光から光ディスクに記録された情報の再生信号を検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段で検出したトラッキングエラー信号の振幅を検出する第３の検出手段と、
前記第２の検出手段で検出した再生信号の特性を評価する値としてジッタまたは分解能の少なくとも１つを検出する第４の検出手段と、
前記第３の検出手段で検出した前記トラッキングエラー信号振幅を初期学習時に設定された基準値と比較する第１の比較手段と、
前記第４の検出手段で検出した前記再生信号特性評価値を予め設定された最適値と比較する第２の比較手段と、
前記第１の比較手段での比較の結果前記トラッキングエラー信号振幅が前記基準値と等しい場合でかつ前記第２の比較手段での比較の結果前記再生信号特性評価値が前記最適値と等しくない場合に、該再生信号特性評価値が最適値と等しくなるように、前記透過率可変素子の前記３つの有効域のうちの中央域の透過率を両端域の透過率より低くするための制御を行う第１の制御手段と、
前記第１の比較手段での比較の結果前記トラッキングエラー信号振幅が前記基準値と等しくない場合に、前記透過率可変素子の透過率を変化させずに、光ディスクの情報記録部に対するレーザ光の照射状態を調整するためのフォーカス、トラッキング、または収差補正の少なくとも１つを含む制御を行う第２の制御手段と、
前記第１の制御手段が前記再生信号特性評価値を前記最適値と等しくしたときに設定していた前記透過率可変素子の制御値に基づいて、温度を検出して温度特性を有する素子の制御用データとして出力する第５の検出手段と、を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
光源からの光を対物レンズで集光して情報記録媒体に照射し、情報記録媒体で反射された光を受光素子で受光し、光源から対物レンズまでの光路中に光の透過率を可変する透過率可変素子が設けられた光ピックアップ装置において、
前記透過率可変素子の光を透過可能な有効域を情報記録媒体の接線方向に３分割し、
前記受光素子で受光した光からトラッキングエラー信号を検出する第１の検出手段と、
前記受光素子で受光した光から情報記録媒体に記録された情報の再生信号を検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段で検出したトラッキングエラー信号の振幅を検出する第３の検出手段と、
前記第２の検出手段で検出した再生信号の特性を評価する値を検出する第４の検出手段と、
前記第３の検出手段で検出した前記トラッキングエラー信号振幅を予め設定された基準値と比較する第１の比較手段と、
前記第４の検出手段で検出した前記再生信号特性評価値を予め設定された最適値と比較する第２の比較手段と、
前記第１の比較手段での比較の結果前記トラッキングエラー信号振幅が前記基準値と等しい場合でかつ前記第２の比較手段での比較の結果前記再生信号特性評価値が前記最適値と等しくない場合に、該再生信号特性評価値が最適値と等しくなるように、前記透過率可変素子の前記３つの有効域のうちの中央域の透過率を両端域の透過率に対して変化させるための制御を行う第１の制御手段と、を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
請求項２に記載の光ピックアップ装置において、
前記第１の比較手段での比較の結果前記トラッキングエラー信号振幅が前記基準値と等しくない場合に、前記透過率可変素子の透過率を変化させずに、情報記録媒体の情報記録部に対する光の照射状態を調整するための制御を行う第２の制御手段を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
請求項２または請求項３に記載の光ピックアップ装置において、
前記透過率可変素子は、液晶素子から成り、
前記第１の制御手段が前記再生信号特性評価値を前記最適値と等しくしたときに設定していた前記透過率可変素子の制御値に基づいて、温度を検出して温度特性を有する素子の制御用データとして出力する第５の検出手段を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。