JP2008065864A - Optical pickup device, focusing control method, and focusing jump method - Google Patents

Optical pickup device, focusing control method, and focusing jump method Download PDF

Info

Publication number
JP2008065864A
JP2008065864A JP2006239415A JP2006239415A JP2008065864A JP 2008065864 A JP2008065864 A JP 2008065864A JP 2006239415 A JP2006239415 A JP 2006239415A JP 2006239415 A JP2006239415 A JP 2006239415A JP 2008065864 A JP2008065864 A JP 2008065864A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
focus
layer
light beam
crystal element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006239415A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4661741B2 (en
Inventor
Atsushi Kajiwara
淳志 梶原
Kenji Yamamoto
健二 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2006239415A priority Critical patent/JP4661741B2/en
Publication of JP2008065864A publication Critical patent/JP2008065864A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4661741B2 publication Critical patent/JP4661741B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup device which carries out further efficient focal jump logic to clearly decide the focus search direction in a target area to jump when making a focusing jump by using a liquid crystal element. <P>SOLUTION: When jumping the focusing from a spot 41 on a signal recording layer L1 to a spot 43 on a signal recording layer L0, this pickup device always sets up the power of the liquid crystal element 25 producing discrete power aberration so as to set the spot like a spot 42 outside a ±5 μm margin from a desired location L0 on a light incident disk surface side 45. Then, it makes one directional adjustment of the liquid crystal element 24 producing continuous power aberration so as to set the spot within the jump position margin on the recording layer L0. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、少なくとも2以上の信号記録層を有する光ディスクに対し、情報を記録及び/又は再生する光ディスク装置に適用される光ピックアップ装置に関する。また、この光ピックアップ装置に適用されて所望の信号記録装置に光ビームをフォーカシングするフォーカス制御方法及びフォーカスジャンプ方法に関する。   The present invention relates to an optical pickup device applied to an optical disc apparatus for recording and / or reproducing information with respect to an optical disc having at least two signal recording layers. The present invention also relates to a focus control method and a focus jump method that are applied to the optical pickup device and focus a light beam on a desired signal recording device.

複数の記録面を有する光ディスク、例えばブルーレイディスク(Blu-ray Disc;登録商標)において、1つの記録面から他の記録面にフォーカスジャンプさせる方法としては、例えば下記特許文献1〜7といった種々の技術が開示されている。   As an optical disc having a plurality of recording surfaces, for example, a Blu-ray Disc (registered trademark), as a method of performing a focus jump from one recording surface to another recording surface, for example, various techniques such as Patent Documents 1 to 7 below. Is disclosed.

下記特許文献1は、複数の記録面を有する光ディスクに光ピックアップからのレーザ光を照射させ1つの記録面から他の記録面にフォーカスジャンプさせる際に光ピックアップのフォーカスアクチュエータや複数の記録面間の距離にばらつきがあっても正確にフォーカスジャンプさせることを課題としてなされたものである。このため、フォーカスエラー信号に基づいて、フォーカスジャンプ用の加減速信号を発生させる際に加速信号のスタート及びストップ並びに減速信号のスタート及びストップをフォーカスエラー信号のレベルの閾値の検出のみで行う。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses that when an optical disk having a plurality of recording surfaces is irradiated with a laser beam from an optical pickup to cause a focus jump from one recording surface to another recording surface, the focus actuator of the optical pickup or between the recording surfaces The task is to make the focus jump accurately even if the distance varies. Therefore, when generating the acceleration / deceleration signal for focus jump based on the focus error signal, the acceleration signal is started and stopped and the deceleration signal is started and stopped only by detecting the threshold value of the focus error signal.

上記複数の記録面を有する光ディスクの一例である、BD2層ディスクの層間隔は25μm±5μmとされており、フォーカスジャンプ後のスポット位置マージンはジャンプ先の層から±5μmとされている。   The layer interval of a BD double-layer disc, which is an example of the optical disc having a plurality of recording surfaces, is 25 μm ± 5 μm, and the spot position margin after the focus jump is ± 5 μm from the jump destination layer.

また、下記特許文献2には、光スポット焦点位置の第1記録層から第2記録層へ移動が完了する前に球面収差補正量の変更を開始することにより安定した層間ジャンプが実現する技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a technique that realizes stable interlayer jump by starting the change of the spherical aberration correction amount before the movement of the light spot focal position from the first recording layer to the second recording layer is completed. It is disclosed.

また、下記特許文献3には、球面収差補正機構の移動開始よりも遅れてアクチュエータのフォーカスジャンプ動作を行うことにより、安定した層間ジャンプが行える技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a technique that can perform stable interlayer jump by performing the focus jump operation of the actuator after the start of movement of the spherical aberration correction mechanism.

また、下記特許文献4には、第1記録層に対する記録または再生終了後、トラッキングサーボループをオープンにし、その後に球面収差付加手段の駆動信号を変更し、その後に微小光スポットの焦点位置を第2記録層へ移動開始するようにした技術が開示されている。   Further, in Patent Document 4 below, after recording or reproduction with respect to the first recording layer, the tracking servo loop is opened, the driving signal of the spherical aberration adding means is changed, and then the focal position of the minute light spot is changed. There is disclosed a technique for starting movement to two recording layers.

また、下記特許文献5には、1つの情報記録層から別の情報記録層へスポット光の焦点位置を層間移動する場合、RF信号の低域成分のSUM信号の変化率によってスポット光の層間移動時の加速・減速の切り替えタイミングを生成し、SUM信号の特定の閾値とS字信号の正、負レベルの異なる閾値とを識別することにより焦点の引き込み動作を行うようにした技術が開示されている。   In Patent Document 5 below, when the focal position of the spot light is moved from one information recording layer to another information recording layer, the interlayer movement of the spot light is changed depending on the change rate of the SUM signal of the low frequency component of the RF signal. Disclosed is a technique for generating a focus switching operation by generating acceleration / deceleration switching timing and identifying a specific threshold of the SUM signal and a threshold of different positive and negative levels of the S-shaped signal. Yes.

また、下記特許文献6には、2層ディスクにおける所望の記録層を確実に検出するための技術が開示されている。球面収差補正手段により、光ビームに生じる球面収差を、情報の記録又は再生を行う記録層に応じて補正する。受光手段では、光ビームの反射光を受光し、当該反射光の光量を示す和信号と、当該光ビームの焦点位置から上記記録層までの距離に応じた信号レベルを焦点位置から所定範囲出力するフォーカスエラー信号とを生成し、記録層検出手段にて光ビームの焦点をカバー層側から光ディスクに接近させていき、フォーカスエラー信号に基づいて当該光ビームの焦点が記録層に接近したことを検出する。記録層判定手段により、記録層検出手段が上記記録層を検出した後も光ビームの焦点を光ディスクに接近させつづけ、再検出期間内に上記記録層検出手段が記録層を再検出しなかったとき、最後に検出された記録層が第1の記録層であると判定する。   Patent Document 6 below discloses a technique for reliably detecting a desired recording layer in a dual-layer disc. The spherical aberration correction means corrects the spherical aberration generated in the light beam according to the recording layer on which information is recorded or reproduced. The light receiving means receives the reflected light of the light beam, and outputs a sum signal indicating the amount of the reflected light and a signal level corresponding to the distance from the focal position of the light beam to the recording layer within a predetermined range from the focal position. A focus error signal is generated, and the recording layer detection means moves the focus of the light beam closer to the optical disc from the cover layer side, and detects that the focus of the light beam approaches the recording layer based on the focus error signal To do. When the recording layer determination means does not re-detect the recording layer within the re-detection period after the recording layer detection means detects the recording layer and the focus of the light beam keeps approaching the optical disc. The recording layer detected last is determined to be the first recording layer.

図12は、この光ディスク装置の構成図である。この光ディスク装置1は、二つの記録層をディスクの厚み方向に積層した2層のブルーレイディスク(以下、光ディスクDと記す)に対応し、光ディスクDの2層の記録層から情報を再生する。   FIG. 12 is a block diagram of this optical disc apparatus. The optical disc apparatus 1 corresponds to a two-layer Blu-ray disc (hereinafter referred to as an optical disc D) in which two recording layers are laminated in the thickness direction of the disc, and reproduces information from the two recording layers of the optical disc D.

光ディスク装置1は、光ピックアップ装置2と、光ピックアップ装置2により光ディスクDから読み出した信号に所定の信号処理を施すアナログシグナルプロセッサ3と、アナログシグナルプロセッサ3からのアナログ信号をディジタルデータに変換するアナログディジタル(AD)変換器4と、AD変換器4からのディジタルデータに光ビームの焦点位置の制御処理を施すコントローラ5とを備える。   The optical disk apparatus 1 includes an optical pickup apparatus 2, an analog signal processor 3 that performs predetermined signal processing on a signal read from the optical disk D by the optical pickup apparatus 2, and an analog that converts an analog signal from the analog signal processor 3 into digital data. A digital (AD) converter 4 and a controller 5 that performs control processing of the focal position of the light beam on the digital data from the AD converter 4 are provided.

また、光ディスクDは、コントローラ5による焦点位置の制御処理に基づいて生成された制御データをアナログ信号に変換するディジタルアナログ(DA)変換器11と、DA変換器11からのアナログ制御信号に基づいて光ピックアップ装置2のフォーカスを制御するドライバ12とを備える。   The optical disc D is based on a digital-analog (DA) converter 11 that converts control data generated based on the focal position control processing by the controller 5 into an analog signal, and an analog control signal from the DA converter 11. And a driver 12 for controlling the focus of the optical pickup device 2.

コントローラ5はマイクロプロセッサからなり、演算部6と、不揮発性メモリ7と、フォーカスサーチ処理部8と、サーボフィルタ処理部9と、切り替えスイッチ10とを備え、不揮発性メモリ7に格納された基本プログラムやフォーカスサーチプログラムなどのアプリケーションプログラムにしたがって光ピックアップ装置2や当該光ディスク装置1全体を統括制御する。また、外部から供給されるリード/ライトコマンドに応じて動作し、光ディスクDに対するデータの記録及び再生処理を制御する。なお、不揮発性メモリ7には、フォーカス制御処理に関する各種データや設定値などが記憶されている。   The controller 5 includes a microprocessor, and includes a calculation unit 6, a nonvolatile memory 7, a focus search processing unit 8, a servo filter processing unit 9, and a changeover switch 10, and a basic program stored in the nonvolatile memory 7. And overall control of the optical pickup device 2 and the entire optical disc device 1 in accordance with an application program such as a focus search program. Further, it operates in accordance with a read / write command supplied from the outside, and controls data recording and reproduction processing with respect to the optical disc D. The nonvolatile memory 7 stores various data related to the focus control process, setting values, and the like.

光ディスクDは、図示しないターンテーブルに載置され、スピンドルモータによって回転駆動される。光ピックアップ装置2によって、光ディスクDに記録されているデータやウォブルグルーブによるADIP(Address In Pre Groove)情報等の読み出しが行われる。また、光ピックアップ装置2によって、光ディスクDにデータを記録する。   The optical disk D is placed on a turntable (not shown) and is rotationally driven by a spindle motor. The optical pickup device 2 reads out data recorded on the optical disc D, ADIP (Address In Pre Groove) information by wobbled groove, and the like. Further, data is recorded on the optical disc D by the optical pickup device 2.

また、図13には、光ピックアップ装置2の構成を示す。光ピックアップ装置2は、レーザダイオード61から光ビームを発射し、コリメータレンズ62、ビームスプリッタ63、レーザ光の球面収差を補正するエキスパンダ64の固定レンズ64a及び可動レンズ64b、1/4波長板65、レーザ光の出射端となる対物レンズ66を順次介して光ディスクDに照射する。   FIG. 13 shows the configuration of the optical pickup device 2. The optical pickup device 2 emits a light beam from a laser diode 61, a collimator lens 62, a beam splitter 63, a fixed lens 64a and a movable lens 64b of an expander 64 that corrects spherical aberration of the laser light, and a quarter wavelength plate 65. Then, the optical disk D is irradiated sequentially through the objective lens 66 that becomes the laser beam emission end.

光ピックアップ装置2は、対物レンズ66の開口数が例えば0.85と大きいために、生じるレーザ光の球面収差を、球面収差補正手段としてのエキスパンダ64によって補正するようになされている。   In the optical pickup device 2, since the numerical aperture of the objective lens 66 is as large as 0.85, for example, the spherical aberration of the generated laser light is corrected by an expander 64 as spherical aberration correcting means.

すなわち、エキスパンダ64の可動レンズ64bは、アクチュエータによって移動可能に保持されており、コントローラ5からのエキスパンダサーボ信号CEに基づいて当該アクチュエータを駆動することにより、光ビームの球面収差を適切に補正するようになされている。   That is, the movable lens 64b of the expander 64 is held movably by an actuator, and the spherical aberration of the light beam is appropriately corrected by driving the actuator based on the expander servo signal CE from the controller 5. It is made to do.

また、対物レンズ66は、2軸アクチュエータ70によってフォーカス方向、すなわちディスクに接離する方向、及びトラッキング方向、すなわちディスクの半径方向に移動可能に保持されており、サーボ駆動回路12からのフォーカスサーボ信号CFに基づいて当該2軸アクチュエータ70を駆動することにより、光ビームの焦点を光ディスクの記録面に合致させるようになされている。   The objective lens 66 is held by a biaxial actuator 70 so as to be movable in the focus direction, that is, in the direction of contact with and away from the disk, and in the tracking direction, that is, in the radial direction of the disk. By driving the biaxial actuator 70 based on the CF, the focal point of the light beam is made to coincide with the recording surface of the optical disc.

そして光ピックアップ装置2は、光ディスクDの記録面で反射された反射光ビームを、対物レンズ66、エキスパンダ64を順次開始、ビームスプリッタ63によって反射させ、集束レンズ67及びシリンドリカルレンズ68を透過後、光検出器69の受光面に到達させる。   Then, the optical pickup device 2 sequentially starts the reflected light beam reflected from the recording surface of the optical disc D by the objective lens 66 and the expander 64, reflects the reflected light beam by the beam splitter 63, and transmits the focusing lens 67 and the cylindrical lens 68. It reaches the light receiving surface of the photodetector 69.

光ディスク装置1は、光ディスクDを装着した際や、記録・再生中に外乱等を受けてフォーカスサーボが外れた場合、当該光ディスクDにおける目標の記録層に対するフォーカスサーボの引き込み(フォーカスサーチ)を行う。上記再生RF信号は反射光強度信号としての和信号(SUM)に相当し、コントローラ5は当該再生RF信号を和信号SUMとして用いてフォーカスサーチを行う。   The optical disc apparatus 1 performs the focus servo pull-in (focus search) with respect to the target recording layer in the optical disc D when the optical disc D is mounted or when the focus servo is lost due to disturbance or the like during recording / reproduction. The reproduction RF signal corresponds to a sum signal (SUM) as a reflected light intensity signal, and the controller 5 performs a focus search using the reproduction RF signal as the sum signal SUM.

和信号は、光ピックアップ装置2のフォトディテクタから出力される検出信号の和であり、光ディスクDからの反射光の光量に応じた信号レベルが得られ、このため光ビームの焦点がカバー層表面や記録層等の反射体に近接したとき、その信号レベルが増大する。また、フォーカスエラー信号は、光ビームの焦点から記録層までの距離に比例した信号を、合焦位置からある程度の距離まで出力するものである。これによりフォーカスエラー信号は、光ビームの焦点が記録層を通過する際に略S字状の曲線を描く。   The sum signal is the sum of the detection signals output from the photodetector of the optical pickup device 2, and a signal level corresponding to the amount of reflected light from the optical disc D is obtained. When close to a reflector such as a layer, its signal level increases. The focus error signal outputs a signal proportional to the distance from the focal point of the light beam to the recording layer up to a certain distance from the in-focus position. As a result, the focus error signal draws a substantially S-shaped curve when the focal point of the light beam passes through the recording layer.

このため、図14に示すように、光ディスク装置では、基本的に、和信号SUM及びフォーカスエラー信号FEをモニタしながら対物レンズを光ディスクに接近させていき、和信号の最初の増大を検出したとき、カバー層CLV表面を検出したものとする。そして、さらに対物レンズを光ディスクに接近させていき、和信号の信号レベルが所定の和信号閾値以上にある状態において、フォーカスエラー信号FEの増大を検出したとき、光ビームの焦点が記録層に近接したものとする。   For this reason, as shown in FIG. 14, in the optical disc apparatus, basically, the objective lens is brought close to the optical disc while monitoring the sum signal SUM and the focus error signal FE, and the first increase of the sum signal is detected. Suppose that the surface of the cover layer CLV is detected. Further, when the objective lens is further brought closer to the optical disc and the increase of the focus error signal FE is detected in a state where the signal level of the sum signal is equal to or higher than the predetermined sum signal threshold, the focus of the light beam approaches the recording layer. Shall be.

当然ながらこのフォーカスエラー信号FEの増大は、光ディスクDが2層である場合は、2回発生する。2層ディスクの手前側の記録層に対してフォーカスサーチを行う場合は、最初に検出したフォーカスエラー信号FEの増大を、目標とする記録層として判定する。   Naturally, the increase in the focus error signal FE occurs twice when the optical disk D has two layers. When the focus search is performed on the recording layer on the near side of the dual-layer disc, the first increase in the focus error signal FE detected is determined as the target recording layer.

一方、2層ディスクの奥側の記録層に対してフォーカスサーチを行う場合は、和信号が上述した和信号閾値以下に一旦低下した後、再度当該和信号閾値を越えた状態においてフォーカスエラー信号の増大を検出したとき、これを目標とする記録層として判定することができる。   On the other hand, when a focus search is performed on the recording layer on the far side of the dual-layer disc, the sum error signal temporarily falls below the above-mentioned sum signal threshold value, and then the focus error signal is output when the sum signal threshold value is exceeded again. When an increase is detected, this can be determined as a target recording layer.

次に、一つの液晶素子に印加する電圧によってパワー収差、すなわちデフォーカス収差を発生させる技術として、例えば、下記特許文献7がある。記録層を2つ備えた2層光ディスクにおいて、入射する偏光方向によらず層間厚みより発生する球面収差を補正すると共に、記録層のカバー厚ばらつきにより発生する球面収差をも補正する、液晶レンズ素子及び光ヘッドを得るためになされたものであり、フレネルレンズ部に印加する電圧により、記録層間厚による球面収差を補正して、電極レンズ部に備えた複合電極に印加する電圧により、カバー厚ばらつきによる球面収差を補正する。   Next, as a technique for generating power aberration, that is, defocus aberration by a voltage applied to one liquid crystal element, for example, there is Patent Document 7 below. Liquid crystal lens element for correcting spherical aberration caused by interlayer thickness in a two-layer optical disc having two recording layers, regardless of the incident polarization direction, and also correcting spherical aberration caused by variations in the cover thickness of the recording layer In order to obtain an optical head, the spherical aberration due to the recording interlayer thickness is corrected by the voltage applied to the Fresnel lens portion, and the cover thickness varies depending on the voltage applied to the composite electrode provided in the electrode lens portion. The spherical aberration due to is corrected.

図15を参照し、液晶素子を一つ用いて球面収差を補正する構成の光ピックアップ装置2’を説明する。この光ピックアップ装置2’が上記特許文献6に記載した光ピックアップ装置2と異なるのは、球面収差補正用にエキスパンダ64を用いるのではなく、一つの液晶素子71を用いている点である。球面収差補正用に補正量が層間隔、例えば25μm±5μmに対応した液晶素子を使用したとする。   With reference to FIG. 15, an optical pickup apparatus 2 'configured to correct spherical aberration using one liquid crystal element will be described. The optical pickup device 2 ′ differs from the optical pickup device 2 described in Patent Document 6 in that a single liquid crystal element 71 is used instead of the expander 64 for spherical aberration correction. It is assumed that a liquid crystal element whose correction amount corresponds to a layer interval, for example, 25 μm ± 5 μm is used for spherical aberration correction.

しかし、図16に示すように、この特許文献7に報告されている液晶素子のパワー発生量が、層間隔すなわち前述25μm±5μmに対応したものであるとすると、この液晶素子を用いたフォーカスジャンプ後のスポット位置は、ディスク製造誤差、および各種摂動等により、スポット位置マージンの中においても、所望するジャンプ先の層の位置から幾分外れる可能性が大いにある。つまり、図16にあって信号記録層L1上のスポット41を、L0上にフォーカスジャンプさせるとき、パワー液晶でなる球面収差補正部71によるフォーカスジャンプ後のスポット位置は、±5μmというスポット位置マージンの中でも、スポット47又は48のように幾分外れる可能性がある。   However, as shown in FIG. 16, if the power generation amount of the liquid crystal element reported in Patent Document 7 corresponds to the layer spacing, that is, the above-mentioned 25 μm ± 5 μm, the focus jump using this liquid crystal element There is a great possibility that the later spot position is somewhat deviated from the position of the desired jump destination layer even in the spot position margin due to disc manufacturing errors and various perturbations. That is, when the spot 41 on the signal recording layer L1 in FIG. 16 is focus-jumped to L0, the spot position after the focus jump by the spherical aberration correction unit 71 made of power liquid crystal is a spot position margin of ± 5 μm. Among them, there is a possibility that the spot 47 or 48 is slightly off.

特開2000−298846号公報JP 2000-298446 A 特開2002−157750号公報JP 2002-157750 A 特開2003−022545号公報JP 2003-022545 A 特開2004−326936号公報JP 2004-326936 A 特開2005−293698号公報JP 2005-293698 A 特開2006−155792号公報JP 2006-155792 A 特開2006−085801号公報JP 2006-085801 A

上述したように、従来技術では、例えば図16に示したように、フォーカスジャンプ後のスポット位置が、ジャンプ先の層L1を挟んだ、ビームが入射するディスク表面側の領域(スポット47がある)、反対側の領域(スポット48がある)のどちらにあるか判断がつかない。例えばスポット47のようにビームが入射するディスク表面側の領域にあると、フォーカスサーチ方向を紙面の上側とすればフォーカスエラー信号FEを検知しフォーカス引き込みができる。しかし、スポット48のようにビームがディスク表面側の領域の反対側にあると、紙面の上側にフォーカスサーチをしてもフォーカスエラー信号FEを検知することができない。このように従来は、ジャンプ先においてフォーカスサーチするとき、サーチの方向を一意に決定することができず、効率的にフォーカスエラー信号検出ができない懸念があった。   As described above, in the prior art, for example, as shown in FIG. 16, the spot position after the focus jump is the area on the disk surface side where the beam is incident, with the jump destination layer L1 (there is a spot 47). It is impossible to determine which of the opposite areas (the spot 48 is). For example, when the beam is in an area on the disk surface side where the beam is incident as in the spot 47, the focus error signal FE can be detected and the focus can be pulled in by setting the focus search direction to the upper side of the paper. However, if the beam is on the opposite side of the disk surface side area as the spot 48, the focus error signal FE cannot be detected even if a focus search is performed on the upper side of the paper. Thus, conventionally, when performing a focus search at a jump destination, there is a concern that the direction of the search cannot be uniquely determined and the focus error signal cannot be detected efficiently.

本発明は上記液晶素子を用いたフォーカスジャンプにおいて、ジャンプ先におけるフォーカスサーチの方向を一意に決定する、より効率的なフォーカスジャンプロジックを実行する光ピックアップ装置を提供することを目的とする。また、本発明は、上記液晶素子を用いたフォーカスジャンプにおいて、ジャンプ先におけるフォーカスサーチの方向を一意に決定する、より効率的なフォーカスジャンプロジックを実行するフォーカス制御方法及びフォーカスジャンプ方法の提供を目的とする。   It is an object of the present invention to provide an optical pickup device that executes a more efficient focus jump logic that uniquely determines a focus search direction at a jump destination in a focus jump using the liquid crystal element. Another object of the present invention is to provide a focus control method and a focus jump method for executing a more efficient focus jump logic that uniquely determines a focus search direction at a jump destination in a focus jump using the liquid crystal element. And

本発明に係る光ピックアップ装置は、上記課題を解決するために、少なくとも2以上の信号記録層を有する光ディスクの選択された信号記録層に対して、情報信号の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において、所定の波長の光ビームを出射する光源と、上記光源から出射された光ビームを上記信号記録層に集光する対物レンズと、印加される電圧の大きさに応じて液晶を透過する光の焦点距離を離散的及び/又は連続的に変化する少なくとも1以上の液晶素子とを備え、上記少なくとも2以上の信号記録層のうち所定の2層間にあって、上記液晶素子により印加される電圧の大きさの変化に基づいてフォーカスサーボにより光ビームがフォーカシングされている層から所望の層の存在しうる範囲の外側に光ビームの焦点を移動してから、所望の層に上記光ビームの焦点を合わせる。   In order to solve the above problems, an optical pickup according to the present invention performs an information signal recording and / or reproduction with respect to a selected signal recording layer of an optical disc having at least two or more signal recording layers. In the apparatus, a light source that emits a light beam having a predetermined wavelength, an objective lens that focuses the light beam emitted from the light source on the signal recording layer, and a liquid crystal that passes through the liquid crystal according to the magnitude of an applied voltage. A voltage applied by the liquid crystal element between the predetermined two layers of the at least two or more signal recording layers, and at least one liquid crystal element that changes the focal length of light discretely and / or continuously. The focus of the light beam is moved outside the possible range of the desired layer from the layer where the light beam is focused by the focus servo based on the change in the size of the light beam. From focusing of the light beam to the desired layer.

この光ピックアップ装置は、印加される電圧の大きさに応じて液晶を透過する光の焦点距離を離散的及び/又は連続的に変化する少なくとも1以上の液晶素子により印加される電圧の大きさの変化に基づいてフォーカスサーボにより光ビームがフォーカシングされている層から所望の層の存在しうる範囲の外側に光ビームの焦点を移動してから、所望の層に上記光ビームの焦点を合わせる。   In this optical pickup device, the magnitude of the voltage applied by at least one liquid crystal element that discretely and / or continuously changes the focal length of the light transmitted through the liquid crystal according to the magnitude of the applied voltage. Based on the change, the focus of the light beam is moved outside the range where the desired layer can exist from the layer on which the light beam is focused by the focus servo, and then the light beam is focused on the desired layer.

本発明に係るフォーカス制御方法は、上記課題を解決するために、所定の波長の光ビームを出射する光源から出射された光ビームを信号記録層に集光する対物レンズと、印加される電圧の大きさに応じて液晶を透過する光の焦点距離を離散的及び/又は連続的に変化する少なくとも1以上の液晶素子とを備えてなり、少なくとも2以上の信号記録層を有する光ディスクの選択された信号記録層に対して、情報信号の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において実行されるフォーカス制御方法において、上記少なくとも2以上の信号記録層のうち所定の2層間にあって、上記液晶素子により印加される電圧の大きさの変化に基づいてフォーカスサーボにより光ビームがフォーカシングされている層から所望の層の存在しうる範囲の外側に光ビームの焦点を移動する第1のステップと、上記第1のステップにより所望の層の存在しうる範囲の外側に移動された光ビームの焦点を、所望の層に合わせる第2のステップとを備える。   In order to solve the above problems, a focus control method according to the present invention includes an objective lens that focuses a light beam emitted from a light source that emits a light beam having a predetermined wavelength on a signal recording layer, and an applied voltage. And at least one liquid crystal element that discretely and / or continuously changes the focal length of the light transmitted through the liquid crystal according to the size, and the optical disc having at least two signal recording layers is selected. In a focus control method executed in an optical pickup device that records and / or reproduces an information signal with respect to a signal recording layer, the liquid crystal element is provided between two predetermined signal recording layers among the at least two signal recording layers. Based on the change in the magnitude of the applied voltage, the layer where the light beam is focused by the focus servo is outside the range where the desired layer can exist. A first step of moving the focus of the light beam to a second layer, and a second step of focusing the light beam moved outside the possible range of the desired layer by the first step on the desired layer, and Is provided.

このフォーカス制御方法によれば、第1のステップが液晶素子により印加される電圧の大きさの変化に基づいてフォーカスサーボにより光ビームがフォーカシングされている層から所望の層の存在しうる範囲の外側に光ビームの焦点を移動し、第2のステップが上記第1のステップにより所望の層の存在しうる範囲の外側に移動された光ビームの焦点を、所望の層に合わせる。光ピックアップ装置は、第1のステップによって移動されたスポットの位置を把握できているので、第2のステップで焦点を移動させる方向を一意に決めることができる。   According to this focus control method, the first step is outside the range where the desired layer can exist from the layer where the light beam is focused by the focus servo based on the change in the magnitude of the voltage applied by the liquid crystal element. And the second step focuses the light beam that has been moved outside the possible range of the desired layer by the first step to the desired layer. Since the optical pickup device can grasp the position of the spot moved in the first step, the direction in which the focal point is moved can be uniquely determined in the second step.

本発明に係るフォーカスジャンプ方法は、上記課題を解決するために、液晶の印加電圧を変化させることで、光ビームの焦点を離散的及び/又は連続的に移動させる液晶素子をそれぞれ、少なくとも1以上ずつ使用し、少なくとも2以上の信号記録層を有する光ディスクの選択された信号記録層に対して、情報信号の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において実行されるフォーカスジャンプ方法であって、光ビームの焦点を離散的に移動させる上記液晶素子により所望の層に向かう1方向に対して調整を行う第1のステップと、光ビームの焦点を連続的に移動させる上記液晶素子により所望の層に向かう1方向に対して調整を行う第2のステップとからなる。   In order to solve the above problem, the focus jump method according to the present invention changes at least one or more liquid crystal elements that move the focal point of the light beam discretely and / or continuously by changing the voltage applied to the liquid crystal. A focus jump method that is used in an optical pickup device that records and / or reproduces an information signal with respect to a selected signal recording layer of an optical disc having at least two or more signal recording layers. The first step of adjusting the one direction toward the desired layer by the liquid crystal element that discretely moves the focal point of the beam, and the desired layer by the liquid crystal element that continuously moves the focal point of the light beam And a second step of performing adjustment with respect to the one direction to go.

このフォーカスジャンプ方法によれば、第1のステップにより光ビームの焦点を離散的に移動させる上記液晶素子により所望の層に向かう1方向に対して調整を行い、第2のステップにより光ビームの焦点を連続的に移動させる上記液晶素子により所望の層に向かう1方向に対して調整を行う。   According to this focus jump method, the liquid crystal element that discretely moves the focus of the light beam in the first step performs adjustment in one direction toward the desired layer, and the focus of the light beam in the second step. Is adjusted in one direction toward a desired layer by the liquid crystal element that continuously moves the liquid crystal.

本発明に係るフォーカスジャンプ方法は、上記課題を解決するために、液晶の印加電圧を変化させることで、光ビームの焦点を離散的及び/又は連続的に移動させる液晶素子を、少なくとも1以上使用し、少なくとも2以上の信号記録層を有する光ディスクの選択された信号記録層に対して対物レンズを用いて情報信号の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において実行されるフォーカスジャンプ方法であって、上記液晶素子により所望の層に向かう1方向に対して調整を行う第1のステップと、上記対物レンズを、上記信号記録層に対し垂直かつ1方向に移動させることにより、所望の層に向かう方向に対して調整を行う第2のステップとからなる。   In order to solve the above problem, the focus jump method according to the present invention uses at least one liquid crystal element that moves the focal point of the light beam discretely and / or continuously by changing the applied voltage of the liquid crystal. And a focus jump method executed in an optical pickup device that records and / or reproduces an information signal using an objective lens with respect to a selected signal recording layer of an optical disc having at least two signal recording layers. A first step of adjusting the liquid crystal element in one direction toward the desired layer, and moving the objective lens in a direction perpendicular to the signal recording layer toward the desired layer. And a second step for adjusting the direction.

このフォーカスジャンプ方法によれば、第1のステップにより液晶素子により所望の層に向かう1方向に対して調整を行い、第2のステップにより対物レンズを、上記信号記録層に対し垂直かつ1方向に移動させることにより、所望の層に向かう方向に対して調整を行う。   According to this focus jump method, adjustment is performed in one direction toward the desired layer by the liquid crystal element in the first step, and the objective lens is adjusted in one direction perpendicular to the signal recording layer in the second step. By moving, adjustment is made with respect to the direction toward the desired layer.

本発明によれば、フォーカスジャンプ後のスポット位置がジャンプ先の所望の層に対してどちら側にあるのかを正確に把握することが可能である。その結果、ジャンプ先におけるフォーカスサーチの方向を一意に決定することができ、効率のよいフォーカスジャンプが可能となる。   According to the present invention, it is possible to accurately grasp on which side the spot position after the focus jump is with respect to the desired layer of the jump destination. As a result, the direction of the focus search at the jump destination can be uniquely determined, and an efficient focus jump is possible.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。この実施の形態は、二つの信号記録層を有する光ディスクの選択された信号記録層に対して、情報信号を記録及び/又は再生する光ディスク装置に適用される光ピックアップ装置である。もちろん、本発明の光ピックアップ装置は、3層以上の信号記録層を持つ光ディスクに対しても情報信号を記録及び/又は再生可能である。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment is an optical pickup device applied to an optical disc apparatus that records and / or reproduces an information signal with respect to a selected signal recording layer of an optical disc having two signal recording layers. Of course, the optical pickup device of the present invention can record and / or reproduce an information signal even on an optical disc having three or more signal recording layers.

まず、図1を参照して光ディスク装置81の概略構成を説明する。この光ディスク装置81は、光ディスクDから情報記録再生を行う光ピックアップ装置20と、光ディスクDを回転操作する駆動手段としてのスピンドルモータ82と、光ピックアップ装置20を光ディスクDの径方向に移動する送りモータ83とを備えている。   First, a schematic configuration of the optical disc apparatus 81 will be described with reference to FIG. The optical disk device 81 includes an optical pickup device 20 that records and reproduces information from the optical disk D, a spindle motor 82 as a driving unit that rotates the optical disk D, and a feed motor that moves the optical pickup device 20 in the radial direction of the optical disk D. 83.

光ディスク装置81は、例えば、信号記録層を2層有し、波長が405nm程度(青紫色)の半導体レーザを用いた高密度記録が可能な光ディスクDに対して情報の記録又は再生を行うことができるように構成されている。この光ディスクDにおいて、具体的に、信号記録層の層間厚みは、後述するように25±5μmとされる。ここで、信号記録層の層間厚みとは、各信号記録層の中心の間隔である。   The optical disk device 81 has, for example, two signal recording layers, and can record or reproduce information on an optical disk D capable of high-density recording using a semiconductor laser having a wavelength of about 405 nm (blue purple). It is configured to be able to. In this optical disc D, specifically, the signal recording layer has an interlayer thickness of 25 ± 5 μm as will be described later. Here, the interlayer thickness of the signal recording layer is a distance between the centers of the signal recording layers.

光ディスク装置81において、スピンドルモータ82及び送りモータ83は、システムコントローラ84からの指令に基づいて制御される駆動制御回路85により駆動制御されて所定の回転数で駆動される。光ピックアップ装置20は、所定の波長の光ビームを照射するとともに、この光ビームの記録層における反射光を検出する。光ピックアップ装置20は、検出した反射光から各光ビームに対応する信号をプリアンプ部86に供給する。   In the optical disk device 81, the spindle motor 82 and the feed motor 83 are driven and controlled at a predetermined rotational speed by a drive control circuit 85 that is controlled based on a command from the system controller 84. The optical pickup device 20 irradiates a light beam having a predetermined wavelength and detects reflected light of the light beam on the recording layer. The optical pickup device 20 supplies a signal corresponding to each light beam from the detected reflected light to the preamplifier unit 86.

プリアンプ部86の出力は、信号変復調器及びエラー訂正符号ブロック(以下、信号変復調&ECCブロックと記す。)87に送られる。この信号変復調及びECCブロック87は、信号の変調、復調及びECC(エラー訂正符号)の付加を行う。光ピックアップ装置20は、信号変復調及びECCブロック87の指令にしたがって回転する光ディスクDの記録層に対して光ビームを照射し、光ディスクDに対して信号の記録又は再生を行う。   The output of the preamplifier unit 86 is sent to a signal modulator / demodulator and error correction code block (hereinafter referred to as signal modulation / demodulation & ECC block) 87. The signal modulation / demodulation and ECC block 87 performs signal modulation, demodulation, and addition of ECC (error correction code). The optical pickup device 20 irradiates the recording layer of the optical disc D rotating according to the signal modulation / demodulation and the command of the ECC block 87, and records or reproduces the signal on the optical disc D.

プリアンプ部86は、フォーマット毎に異なって検出される光ビームに対応する信号に基づいて、フォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TE、RF信号等を生成するように構成されている。   The preamplifier unit 86 is configured to generate a focus error signal FE, a tracking error signal TE, an RF signal, and the like based on signals corresponding to light beams detected differently for each format.

ここで例えば、信号変復調&ECCブロック87により復調された記録信号がコンピュータのデータストレージ用であれば、インターフェイス88を介して外部コンピュータ89に送出される。これにより、外部コンピュータ89等は、光ディスクDに記録された信号を再生信号として受け取ることができる。   Here, for example, if the recording signal demodulated by the signal modulation / demodulation & ECC block 87 is for computer data storage, it is sent to the external computer 89 via the interface 88. Thereby, the external computer 89 or the like can receive a signal recorded on the optical disc D as a reproduction signal.

また、信号変復調&ECCブロック87により復調された記録信号がオーディオビジュアル用であれば、D/A及びA/D変換器90のD/A変換部でデジタルアナログ変換され、オーディオビジュアル処理部91に供給される。そしてオーディオビジュアル処理部91でオーディオビジュアル処理が行われ、オーディオビジュアル信号入出力部92を介して、図示しない外部の撮像映写機器等に伝送される。   In addition, if the recording signal demodulated by the signal modulation / demodulation & ECC block 87 is for audio visual, it is converted from digital to analog by the D / A converter of the D / A and A / D converter 90 and supplied to the audio visual processor 91. Is done. Audio visual processing is performed by the audio visual processing unit 91 and transmitted to an external imaging / projection device (not shown) or the like via the audio visual signal input / output unit 92.

光ピックアップ装置20において、例えば、光ディスクD上の所定の記録トラックまで移動させるための送りモータ83の制御、スピンドルモータ82の制御、及び光ピックアップ装置20において光集光手段となる対物レンズを保持する2軸アクチュエータのフォーカシング方向の駆動とトラッキング方向の駆動制御は、それぞれ駆動制御回路85により行われる。   In the optical pickup device 20, for example, control of the feed motor 83 for moving to a predetermined recording track on the optical disc D, control of the spindle motor 82, and an objective lens serving as light condensing means in the optical pickup device 20 are held. Driving control of the biaxial actuator in the focusing direction and driving control in the tracking direction are performed by the drive control circuit 85, respectively.

レーザ制御部93は、光ピックアップ装置20のレーザ光源を制御する。特に、この具体例では、レーザ制御部93は、記録モード時と再生モード時とでレーザ光源の出力パワーを異ならせる制御を行っている。   The laser control unit 93 controls the laser light source of the optical pickup device 20. In particular, in this specific example, the laser control unit 93 performs control to vary the output power of the laser light source between the recording mode and the reproduction mode.

システムコントローラ84は、光ディスク最内周にあるプリマスタードピットやグルーブ等に記録された目録情報(Table Of Contents;TOC)による情報に基づいて、光ディスクにおける信号記録層の種別及び層数を判別するとともに、トラックのウォブリング等により記録されているアドレス信号から、どの信号記録層に対する記録再生かを判別することができる。   The system controller 84 discriminates the type and number of signal recording layers in the optical disc based on information based on inventory information (Table Of Contents; TOC) recorded in the premastered pits and grooves in the innermost circumference of the optical disc. From which address signals are recorded by track wobbling or the like, it is possible to determine which signal recording layer the recording / reproduction is performed on.

駆動制御回路85は、システムコントローラ84により制御され、例えば光ピックアップ装置20と光ディスクDとの相対位置を検出することによって、記録及び/又は再生する記録領域を判別できる。ここで、光ピックアップ装置20と光ディスクDとの相対位置を検出することには、光ディスクDに記録されたアドレス信号をもとに位置検出をする場合を含む。   The drive control circuit 85 is controlled by the system controller 84 and can determine a recording area to be recorded and / or reproduced by detecting a relative position between the optical pickup device 20 and the optical disc D, for example. Here, detecting the relative position between the optical pickup device 20 and the optical disk D includes a case where the position is detected based on an address signal recorded on the optical disk D.

以上のように構成された光ディスク装置81は、スピンドルモータ82によって、光ディスクDを回転操作し、駆動制御部85からの制御信号に応じて送りモータ83を駆動制御し、光ピックアップ装置20を光ディスクDの選択された信号記録層の所望の記録トラックに対応する位置に移動することで、光ディスクDの選択された信号記録層に対して情報の記録再生を行う。   The optical disk device 81 configured as described above rotates the optical disk D by the spindle motor 82, drives and controls the feed motor 83 according to the control signal from the drive control unit 85, and controls the optical pickup device 20 to the optical disk D. By moving to the position corresponding to the desired recording track of the selected signal recording layer, information is recorded on and reproduced from the selected signal recording layer of the optical disc D.

光ピックアップ装置20は、図2に示すように、所定の短波長、例えばλ=405nmの光ビームを出射する光源21と、光源21から出射された光ビームの焦点距離を離散的及び/又は連続的に変化する2つの液晶素子25及び24と、上記2つの液晶素子25及び24によって焦点距離が離散的及び/又は連続的に変化された光ビームを光ディスクDの信号記録層に集光すると共に光ディスクDからの戻り光を透過する対物レンズ27と、対物レンズ27を透過した戻り光量を検出する光検出器30とを備える。   As shown in FIG. 2, the optical pickup device 20 has a light source 21 that emits a light beam having a predetermined short wavelength, for example, λ = 405 nm, and a focal length of the light beam emitted from the light source 21 in a discrete and / or continuous manner. The two liquid crystal elements 25 and 24 that change with each other, and the light beam whose focal length is discretely and / or continuously changed by the two liquid crystal elements 25 and 24 is condensed on the signal recording layer of the optical disc D An objective lens 27 that transmits the return light from the optical disk D and a photodetector 30 that detects the amount of return light transmitted through the objective lens 27 are provided.

また、この光ピックアップ装置20は、光源21と液晶素子24との間に、光源21から出射されたレーザ光を平行光ビームにするコリメータレンズ22と、コリメータレンズ22からの平行光ビームを対物レンズ27方向に透過すると共に対物レンズ27を介した光ディスクDからの戻り光を光検出器30の方向に垂直に反射する偏光ビームスプリッタ23とを有する。また、液晶素子25と対物レンズ27との間には、1/4波長板26が設けられている。さらに、この光ピックアップ装置20は、偏光ビームスプリッタ23と光検出器30との間に集束レンズ28およびシリンドリカルレンズ29を有する。   Further, the optical pickup device 20 includes a collimator lens 22 that converts laser light emitted from the light source 21 into a parallel light beam between the light source 21 and the liquid crystal element 24, and a parallel light beam from the collimator lens 22 as an objective lens. And a polarization beam splitter 23 that transmits in the 27 direction and reflects the return light from the optical disk D via the objective lens 27 perpendicularly to the direction of the photodetector 30. A quarter wavelength plate 26 is provided between the liquid crystal element 25 and the objective lens 27. Further, the optical pickup device 20 includes a focusing lens 28 and a cylindrical lens 29 between the polarization beam splitter 23 and the photodetector 30.

光源21は図示しない駆動回路により駆動されて、波長λが405nmの青紫色のレーザ光を発射することができ、記録特性及び再生特性に適した出射パワーの光ビームを出射する。   The light source 21 is driven by a drive circuit (not shown), can emit blue-violet laser light having a wavelength λ of 405 nm, and emits a light beam having an emission power suitable for recording characteristics and reproduction characteristics.

対物レンズ27は、NA(開口数)=0.85のものが採用されており、適切な開口数に開口制限された光ビームを光ディスクDの選択された信号記録層上に集光することができる。また、対物レンズ27は、図示しない2軸アクチュエータ等の対物レンズ駆動機構に保持され、フォーカシングサーボ信号に基づいて対物レンズの光軸と平行なフォーカシング方向に駆動変位され、また、トラッキングサーボ信号に基づいて対物レンズの光軸に直交するトラッキング方向に駆動変位される。   The objective lens 27 having NA (numerical aperture) = 0.85 is adopted, and a light beam whose aperture is limited to an appropriate numerical aperture can be condensed on a selected signal recording layer of the optical disc D. it can. The objective lens 27 is held by an objective lens driving mechanism such as a biaxial actuator (not shown), and is driven and displaced in the focusing direction parallel to the optical axis of the objective lens based on the focusing servo signal. The objective lens 27 is also based on the tracking servo signal. Thus, it is driven and displaced in the tracking direction orthogonal to the optical axis of the objective lens.

コリメータレンズ22は、光源部21から出射された光ビームの発散角を変換してPBS23を介して液晶素子24側に出射させる。   The collimator lens 22 converts the divergence angle of the light beam emitted from the light source unit 21 and emits it to the liquid crystal element 24 side through the PBS 23.

光源21から発射されたレーザ光は、コリメータレンズ22を介して平行光束となり、偏光ビームスプリッタ23に入射する。偏光ビームスプリッタ23は、上記平行光束を透過して液晶素子24及び25に入射させる。   The laser light emitted from the light source 21 becomes a parallel light beam through the collimator lens 22 and enters the polarization beam splitter 23. The polarizing beam splitter 23 transmits the parallel light flux and makes it incident on the liquid crystal elements 24 and 25.

液晶素子24は、印加する電圧によって連続的なパワー収差、すなわちデフォーカス収差を発生させる。また、液晶素子25は、印加する電圧によって離散的にパワー収差を発生させる。この液晶素子24および25を透過した光ビームは、1/4波長板26によって円偏光に変換され、対物レンズ27に到達する。対物レンズ27は光束を光ディスク7の記録面に収束させる。   The liquid crystal element 24 generates a continuous power aberration, that is, a defocus aberration depending on the applied voltage. Further, the liquid crystal element 25 generates power aberrations discretely according to the applied voltage. The light beams transmitted through the liquid crystal elements 24 and 25 are converted into circularly polarized light by the quarter wavelength plate 26 and reach the objective lens 27. The objective lens 27 converges the light beam on the recording surface of the optical disc 7.

光ディスクDの信号記録層L0および信号記録層L1で反射した光束は対物レンズ27で平行光束にされた後、再び1/4波長板26を透過した結果、最初とは90度偏光方向の異なる直線偏光に変換され、液晶素子25及び24を透過した後、偏光ビームスプリッタ23に入射する。偏光ビームスプリッタ23で反射された光束は、集束レンズ28およびシリンドリカルレンズ29を透過後、光検出器30の受光面に到達する。   The light beams reflected by the signal recording layer L0 and the signal recording layer L1 of the optical disc D are converted into parallel light beams by the objective lens 27 and then transmitted through the quarter-wave plate 26 again. After being converted into polarized light and transmitted through the liquid crystal elements 25 and 24, the light enters the polarizing beam splitter 23. The light beam reflected by the polarizing beam splitter 23 passes through the focusing lens 28 and the cylindrical lens 29 and then reaches the light receiving surface of the photodetector 30.

図3は光ディスクDの構造図である。この光ディスクDは前述したように、2層の記録層を有している。ディスク厚は1.2mmであり、例えばポリカーボネイトである基板RLの厚みが約1.1mmとなる。そして、光ピックアップ装置20からの光ビームOBは、透明カバー層CLV側から照射される。   FIG. 3 is a structural diagram of the optical disc D. As described above, the optical disc D has two recording layers. The disc thickness is 1.2 mm. For example, the thickness of the substrate RL, which is polycarbonate, is about 1.1 mm. The light beam OB from the optical pickup device 20 is irradiated from the transparent cover layer CLV side.

また、光ディスクDは、約1.1mmの厚みの基板RLの上に第1の相変化記録膜でなる記録層L0を形成し、25umの中間層MLを挟んで第2の相変化記録膜でなる記録層L1を形成している。記録層L1の上には、75umのカバー層CVLが形成される。第1の記録層L0は、1層ディスクの場合と同じく、カバー層CVL表面からは100umに位置する。   In addition, the optical disk D is formed with a recording layer L0 formed of a first phase change recording film on a substrate RL having a thickness of about 1.1 mm, and a second phase change recording film sandwiched by a 25 μm intermediate layer ML. The recording layer L1 is formed. A 75 μm cover layer CVL is formed on the recording layer L1. The first recording layer L0 is located 100 um from the surface of the cover layer CVL, as in the case of a single-layer disc.

光ディスクDは、光ピックアップ装置の光源の短波長化と対物レンズの高開口数化、さらには2層化によって、例えば20GBを超える容量を実現することができる。しかし、短波長レーザ(波長405nm)と、対物レンズの高開口数(例えば0.7以上)化は球面収差を生じさせることになる。   The optical disk D can realize a capacity exceeding 20 GB, for example, by shortening the wavelength of the light source of the optical pickup device, increasing the numerical aperture of the objective lens, and further forming two layers. However, a short wavelength laser (wavelength 405 nm) and a high numerical aperture (for example, 0.7 or more) of the objective lens cause spherical aberration.

特に、光の入射側の透明カバー層CLVの厚みの変化や、2層の記録層間に層間干渉を防ぐためなどの理由で必要とされる層間距離(中間層MLの厚みに相当)の厚みの変化による球面収差である。したがって、上記透明カバー層CLVや、中間層MLによる上記球面収差を補正するために、球面収差補正手段が必要となる。   In particular, the thickness of the interlayer distance (corresponding to the thickness of the intermediate layer ML) required for reasons such as a change in the thickness of the transparent cover layer CLV on the light incident side and prevention of interlayer interference between the two recording layers. Spherical aberration due to change. Accordingly, in order to correct the spherical aberration due to the transparent cover layer CLV and the intermediate layer ML, spherical aberration correction means is required.

図2に示した構成にあって、2つの液晶素子25及び24は、光ディスクDの透明カバー層CLVや中間層MLによって発生する球面収差を補正するための球面収差を発生する。具体的に、液晶素子25及び24は、屈折力を可変とし、屈折力を変化させることにより対物レンズ27に入射する光ビームの発散収束角度を変化させる。すなわち対物レンズ27の結像倍率を変化させることによって、対物レンズ27から出射される光ビームに発生する球面収差を用いて、光ディスクDの透明カバー層CLVや中間層MLの厚みの変化などによって発生する球面収差を補正する。一つの液晶素子は、透明電極が形成された2枚のガラス基板によって液晶分子を挟んで形成されている。   In the configuration shown in FIG. 2, the two liquid crystal elements 25 and 24 generate spherical aberration for correcting spherical aberration generated by the transparent cover layer CLV and the intermediate layer ML of the optical disc D. Specifically, the liquid crystal elements 25 and 24 change the refractive power and change the divergence convergence angle of the light beam incident on the objective lens 27 by changing the refractive power. In other words, by changing the imaging magnification of the objective lens 27, the spherical aberration generated in the light beam emitted from the objective lens 27 is used to generate the change in the thickness of the transparent cover layer CLV and the intermediate layer ML of the optical disc D. To correct spherical aberration. One liquid crystal element is formed by sandwiching liquid crystal molecules between two glass substrates on which transparent electrodes are formed.

そして、各透明電極にそれぞれ駆動電圧を印加すると、印加された電圧による電界に従って液晶分子の配向が偏倚され、これにより液晶素子を通過する光ビームに与える屈折力を任意に変更する。すなわち、液晶素子は、透過する光ビームの発散角を変化させることができ、屈折力を変化させることで、この発散角を変化させて、パワー収差、すなわちデフォーカス収差成分を任意に変化させることができ、それにより対物レンズ27から出射する光ビームに発生する球面収差量を変化させることができる。ここで、パワー収差及びデフォーカス収差成分は、フリンジゼルニケ収差多項式におけるZ4項に対応するような、波面収差の分類としてのパワー収差及びデフォーカス収差を意味するものである。   When a driving voltage is applied to each transparent electrode, the orientation of the liquid crystal molecules is deviated according to the electric field generated by the applied voltage, thereby arbitrarily changing the refractive power given to the light beam passing through the liquid crystal element. That is, the liquid crystal element can change the divergence angle of the transmitted light beam. By changing the refractive power, the divergence angle can be changed to arbitrarily change the power aberration, that is, the defocus aberration component. Thereby, the amount of spherical aberration generated in the light beam emitted from the objective lens 27 can be changed. Here, the power aberration and defocus aberration components mean power aberration and defocus aberration as a wavefront aberration classification corresponding to the Z4 term in the fringes Zernike aberration polynomial.

液晶素子25は、例えば2値のように離散的なパワー収差を発生させて、後述する図4に示すように、信号記録層L1上のスポット41を、信号記録層L0上のスポット43にフォーカスジャンプさせるとき、まずスポット42のようにジャンプ先であるL0の位置からマージン外、光が入射するディスク表面側45の領域に常に位置するよう設定する。   The liquid crystal element 25 generates discrete power aberrations such as binary values, and focuses a spot 41 on the signal recording layer L1 to a spot 43 on the signal recording layer L0 as shown in FIG. When jumping, first, the spot 42 is set so that it is always located outside the margin from the position of the jump destination L0 and in the area 45 on the disk surface side where light enters.

図4は、本発明における原理を上記実施の形態を用いて示している。図4において、光ディスクDの信号記録層L0と信号記録層L1の層間隔は25μm±5μmとされており、またフォーカスジャンプにおけるジャンプ後のスポット位置マージンは、図中の記録層L0の上下に二点鎖線でその範囲を示すように±5μmである。これは、例えば現在スポットが記録層L1にあり、記録層L0にフォーカスジャンプすることを考えると、ジャンプ先の層L0位置から±5μmとされている。   FIG. 4 shows the principle of the present invention using the above embodiment. In FIG. 4, the distance between the signal recording layer L0 and the signal recording layer L1 of the optical disc D is 25 μm ± 5 μm, and the spot position margin after the jump in the focus jump is two above and below the recording layer L0 in the figure. The range is ± 5 μm as indicated by the dotted line. For example, considering that the current spot is in the recording layer L1 and a focus jump is made to the recording layer L0, the distance is ± 5 μm from the position of the jump destination layer L0.

信号記録層L1上のスポット41を、L0上のスポット43にフォーカスジャンプさせるとき、離散的なパワー収差を発生させる液晶素子25のパワー発生量を、スポット42のようにジャンプ先であるL0の位置からマージン外、光が入射するディスク表面側45の領域に常に位置するよう設定する。この設定を粗調整と呼ぶ。つまり、この粗調整では、スポット位置が所望のジャンプ先層位置より、手前、又は奥のどちらかにあるかを確実に把握できる。   When the spot 41 on the signal recording layer L1 is focus-jumped to the spot 43 on L0, the power generation amount of the liquid crystal element 25 that generates discrete power aberration is set to the position of the jump destination L0 like the spot 42. From the margin, it is set so that it is always located in the area on the disk surface side 45 where light enters. This setting is called rough adjustment. That is, in this rough adjustment, it is possible to reliably grasp whether the spot position is in front of or behind the desired jump destination layer position.

その後、連続的なパワー収差を発生させる液晶素子24により記録層L0のジャンプ位置マージンの範囲内に収まるよう一方向に調整を行う。この調整を微調整と呼ぶ。   Thereafter, the liquid crystal element 24 that generates continuous power aberration is adjusted in one direction so as to be within the jump position margin of the recording layer L0. This adjustment is called fine adjustment.

次に、図5を参照してフォーカスエラー信号FEの算出について説明する。光検出器30における4分割受光領域は、受光部A,B,C,Dからなり、受光光量に応じた受光信号A,B,C,Dを出力する。アナログシグナルプロセッサ3は、これら受光信号A,B,C,Dを用いてフォーカスエラー信号FE、再生RF信号RFなどを生成し、これらをAD変換器4に供給する。   Next, the calculation of the focus error signal FE will be described with reference to FIG. The four-divided light receiving region in the light detector 30 includes light receiving portions A, B, C, and D, and outputs light receiving signals A, B, C, and D corresponding to the amount of received light. The analog signal processor 3 generates a focus error signal FE, a reproduction RF signal RF, and the like using these light reception signals A, B, C, and D, and supplies them to the AD converter 4.

フォーカスエラー信号FE及び再生RF信号は、
FE=(A+C)−(B+D)
RF=A+B+C+D
のように算出される。また、トラッキングエラー信号TEは、上記4分割受光信号を用いたプッシュプル信号などによって算出される。
The focus error signal FE and the reproduction RF signal are
FE = (A + C)-(B + D)
RF = A + B + C + D
It is calculated as follows. Further, the tracking error signal TE is calculated by a push-pull signal using the above-described four-divided light reception signal.

本実施の形態の光ディスク装置1にあって、使用される光ピックアップ装置20は、2層間にあって、液晶素子24及び25により印加される電圧の大きさの変化に基づいてフォーカスサーボにより光ビームがフォーカシングされている層から所望の層の存在しうる範囲の外側に光ビームの焦点を移動してから、所望の層に上記光ビームの焦点を合わせる。   In the optical disk device 1 of the present embodiment, the optical pickup device 20 used is between two layers, and a light beam is emitted by a focus servo based on a change in the magnitude of a voltage applied by the liquid crystal elements 24 and 25. The focus of the light beam is moved from the focused layer to the outside of the possible range of the desired layer, and then the light beam is focused on the desired layer.

図6は、粗調整と微調整を説明するための図であり、光ピックアップ装置20によって、光ディスクDにおける信号記録層L1上のスポット41を、L0上のスポットにフォーカスジャンプさせる様子を模式的に示した図である。また、図7は光ディスクDにおける信号記録層L1上のスポット41を、L0上のスポットにフォーカスジャンプさせる処理手順を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a diagram for explaining rough adjustment and fine adjustment, and schematically illustrates a state in which the optical pickup device 20 causes the spot 41 on the signal recording layer L1 in the optical disc D to focus jump to the spot on L0. FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure for causing the spot 41 on the signal recording layer L1 in the optical disc D to focus jump to the spot on L0.

まず、光ピックアップ装置20は、図7におけるステップS1にて離散的なパワー収差を発生させる液晶素子25のパワー発生量をスポット42のようにジャンプ先である記録層L0の位置から+5μmというマージンの外であり、光が入射するディスク表面側の領域に位置するように粗調整を行う。例えば、層間隔25um±5μmであれば補正量を20μm以下にする。これによりジャンプ先の層よりも常に手前側にスポット位置が存在する。このように、光ピックアップ装置20は、現在、光スポットがジャンプ先である記録層L0の位置から+5μmというマージンの外であり、光が入射するディスク表面側の領域に位置していることを把握できている。よって、次のステップS2にあって光スポットの調整方向を一意に決定することができる。   First, the optical pickup device 20 sets the power generation amount of the liquid crystal element 25 that generates discrete power aberration in step S1 in FIG. 7 with a margin of +5 μm from the position of the recording layer L0 that is the jump destination like the spot 42. The coarse adjustment is performed so that the outer surface is located in a region on the disk surface side where light enters. For example, if the layer spacing is 25 μm ± 5 μm, the correction amount is set to 20 μm or less. As a result, the spot position always exists in front of the jump destination layer. As described above, the optical pickup device 20 grasps that the light spot is currently outside the margin of +5 μm from the position of the recording layer L0 that is the jump destination, and is located in the area on the disk surface side where the light is incident. is made of. Therefore, in the next step S2, the adjustment direction of the light spot can be uniquely determined.

実際の層間ジャンプにおいてはジャンプの瞬間に粗調整用液晶素子が予め設計されたパワー収差を発生させ、微調整用液晶素子により、粗調整でのSA不足分を補正する。   In an actual interlayer jump, the coarse adjustment liquid crystal element generates a power aberration designed in advance at the moment of the jump, and the SA shortage in the coarse adjustment is corrected by the fine adjustment liquid crystal element.

上述したように、光ピックアップ装置2は、現在の光スポットの位置を把握しているので、ステップS2にて、連続的なパワー収差を発生させる液晶素子24により記録層L0のジャンプ位置マージンの範囲内に収まるように一意の方向に微調整を行うことができる。このとき、従来技術にて説明した図14に示すような波形により調整を確認することができる。そして、ステップS4にてフォーカス引き込みを完了し、フォーカスオンとする。   As described above, since the optical pickup device 2 knows the current position of the light spot, in step S2, the range of the jump position margin of the recording layer L0 by the liquid crystal element 24 that generates continuous power aberration. Fine adjustments can be made in a unique direction so that they fall within the range. At this time, the adjustment can be confirmed by the waveform shown in FIG. In step S4, the focus pull-in is completed and the focus is turned on.

図8には、液晶素子25に対する駆動電圧波形を示す。この液晶素子25は、2値のように離散的なパワー収差を発生させる、いわゆる2値パワー液晶である。駆動条件としては、駆動波形をデューティ(Duty)50%矩形の交流波としている。駆動周波数は1000Hzであり、駆動電圧Vは4.0Vrmsである。駆動波形を詳細に説明すると、液晶をONにするタイミングで任意の形式の加速パルスを発生させた後、加速後駆動電圧Vを4.0Vrms一定とする。そして、液晶OFFのタイミングで駆動電圧を0Vとする。なお、ここで説明した加速駆動は一例を示すものであり、これに限定されないことは勿論である。   FIG. 8 shows a driving voltage waveform for the liquid crystal element 25. The liquid crystal element 25 is a so-called binary power liquid crystal that generates discrete power aberrations like binary values. As a driving condition, the driving waveform is an AC wave having a 50% duty rectangular shape. The drive frequency is 1000 Hz, and the drive voltage V is 4.0 Vrms. The drive waveform will be described in detail. After an acceleration pulse of an arbitrary form is generated at the timing when the liquid crystal is turned on, the post-acceleration drive voltage V is kept constant at 4.0 Vrms. Then, the drive voltage is set to 0 V at the timing when the liquid crystal is turned off. It should be noted that the acceleration driving described here is merely an example and is not limited to this.

以上に説明したように、図2に示した光ピックアップ装置20によれば、粗調整によるスポット位置がフォーカスジャンプ先の所望の層に対してどちら側にあるのかを正確に把握することができる。その結果、ジャンプ先におけるフォーカスサーチの方向を一意に決定することができ、効率のよいフォーカスジャンプが可能となる。   As described above, according to the optical pickup device 20 shown in FIG. 2, it is possible to accurately grasp which side the spot position by the coarse adjustment is on the desired layer of the focus jump destination. As a result, the direction of the focus search at the jump destination can be uniquely determined, and an efficient focus jump is possible.

次に、上記光ディスク装置81に適用できる、光ピックアップ装置20の他の具体例(光ピックアップ装置20’と記す)について図9〜図11を参照して説明する。   Next, another specific example (referred to as an optical pickup device 20 ′) that can be applied to the optical disc device 81 will be described with reference to FIGS. 9 to 11.

図9は、本発明の光ピックアップ装置の他の実施例の態様を示している。図2に示した光ピックアップ装置20と異なるのは、2つの液晶素子25及び24の代わりに、一つの液晶素子51を用いている点である。この液晶素子51は、印加される電圧の大きさに応じて液晶を透過する光の焦点距離を離散的に変化する。また、この光ピックアップ装置20’で特徴的なのは、液晶素子51が中間層MLに対応する層間隔に対応したパワー収差25um±5umを離散的に発生させると同時に対物レンズ27をディスクDから遠ざかる方向にシフトさせ、実質的な球面収差補正量を小さくすることである。ジャンプ時の対物レンズ27のシフトが特徴的である。   FIG. 9 shows an aspect of another embodiment of the optical pickup device of the present invention. The difference from the optical pickup device 20 shown in FIG. 2 is that one liquid crystal element 51 is used instead of the two liquid crystal elements 25 and 24. The liquid crystal element 51 discretely changes the focal length of light transmitted through the liquid crystal according to the magnitude of the applied voltage. The optical pickup device 20 ′ is characterized in that the liquid crystal element 51 discretely generates power aberration 25 μm ± 5 μm corresponding to the layer spacing corresponding to the intermediate layer ML and at the same time the objective lens 27 is moved away from the disk D. To reduce the substantial spherical aberration correction amount. The shift of the objective lens 27 at the time of jump is characteristic.

図10は、この光ピックアップ装置20’によって、光ディスクDにおける信号記録層L1上のスポット41を、L0上のスポットにフォーカスジャンプさせる様子を模式的に示した図である。また、図11はこのときの光ピックアップ装置の処理手順を示す図である。   FIG. 10 is a diagram schematically showing how the spot 41 on the signal recording layer L1 in the optical disc D is focus-jumped to the spot on L0 by the optical pickup device 20 '. FIG. 11 is a diagram showing a processing procedure of the optical pickup device at this time.

信号記録層L1から信号記録層L0にフォーカスジャンプするとき、ステップS11にて光ピックアップ装置20’は液晶素子51により層間隔に対応したパワー収差25μm±5μmを離散的に発生する。それと同時にステップS2にて対物レンズ27をディスクDから遠ざかる方向にシフトさせ、実質的な球面収差補正量を小さくする。   When a focus jump is made from the signal recording layer L1 to the signal recording layer L0, in step S11, the optical pickup device 20 'discretely generates power aberration 25 μm ± 5 μm corresponding to the layer interval by the liquid crystal element 51. At the same time, the objective lens 27 is shifted away from the disk D in step S2 to reduce the substantial spherical aberration correction amount.

ここでのレンズシフト量については、図4におけるスポット例42のように、ジャンプ後のスポット位置マージンの外、すなわち光が入射するディスク表面側の領域に常に位置するよう設定する。   The lens shift amount here is set so that it is always located outside the spot position margin after the jump, that is, in the area on the disk surface side where light enters, as in the spot example 42 in FIG.

所望の層にジャンプするとき、すなわち液晶素子51がパワー収差を発生させると同時に対物レンズ27を光ディスクDから遠ざかる方向にシフトさせ、実質的な補正量を小さくする。例えば、層間隔が25μm±5μmであれば、補正量を20μm以下にする。これにより、ジャンプ先の層よりも常に手前側にスポットが位置する。さらに、ジャンプ時にシフトさせたレンズを元の位置に戻しながら球面収差補正量不足分の微調整を行う。   When jumping to a desired layer, that is, when the liquid crystal element 51 generates power aberration, the objective lens 27 is shifted in the direction away from the optical disc D, thereby reducing the substantial correction amount. For example, if the layer spacing is 25 μm ± 5 μm, the correction amount is set to 20 μm or less. As a result, the spot is always positioned in front of the jump destination layer. Further, fine adjustment is performed for the shortage of the spherical aberration correction amount while returning the lens shifted at the time of jump to the original position.

このように、光ピックアップ装置20’は、現在、光スポットがジャンプ先である記録層L0の位置から+5μmというマージンの外であり、光が入射するディスク表面側の領域に位置していることを把握できている。よって、次のステップS13にあって光スポットの調整方向を一意に決定することができる。   As described above, the optical pickup device 20 ′ is located outside the margin of +5 μm from the position of the recording layer L0 where the light spot is the jump destination, and is located in the area on the disk surface side where the light enters. I know. Therefore, in the next step S13, the adjustment direction of the light spot can be uniquely determined.

上述したように、光ピックアップ装置20’は、現在の光スポットの位置を把握しているので、ステップS13にてシフトさせたレンズを元の位置に戻しながらL0のジャンプ位置マージンの範囲内に収まるように一意の方向に微調整を行うことができる。そして、ステップS14にて、前述の図14に示すような波形により調整を確認することができ、フォーカス引き込みを完了し、フォーカスオンとする。   As described above, since the optical pickup device 20 ′ knows the current position of the light spot, it returns to the range of the jump position margin of L0 while returning the lens shifted in step S13 to the original position. Thus, fine adjustment can be performed in a unique direction. Then, in step S14, the adjustment can be confirmed by the waveform as shown in FIG. 14, and the focus pull-in is completed and the focus is turned on.

液晶素子51に対する駆動電圧制御は、図8に示した波形を用いて行うことができる。   The drive voltage control for the liquid crystal element 51 can be performed using the waveform shown in FIG.

上記光ピックアップ装置20によるフォーカスジャンプでは、対物レンズのシフトの必要がないため、アクチュエータの諸特性に起因する影響を受けない。また、上記光ピックアップ装置20’によるフォーカスジャンプでは、使用する液晶素子の枚数を少なくすることができる。   The focus jump by the optical pickup device 20 does not need to shift the objective lens, and thus is not affected by various characteristics of the actuator. In the focus jump by the optical pickup device 20 ', the number of liquid crystal elements to be used can be reduced.

いずれにしても、ジャンプ先の層に対してスポット位置が手前と奥、どちらにあるかの判断がつかないために、球面収差補正の方向が一意に決定されなかった従来技術に対し、上記二つのフォーカスジャンプ方法を用いることで補正方向が一方向に決定され、その結果、迅速かつ安定なレイヤージャンプが可能となる。   In any case, since it is not possible to determine whether the spot position is nearer or farther than the jump destination layer, the above two methods are different from the conventional technique in which the direction of spherical aberration correction is not uniquely determined. By using two focus jump methods, the correction direction is determined as one direction, and as a result, quick and stable layer jump is possible.

なお、図2及び図9に示した光ピックアップ装置20及び光ピックアップ装置20’などでは、パワー収差発生手段として、液晶素子を用いたが、制御することによりパワー収差発生量を変化できるものであればよく、液晶素子に限られるものではない。例えばパワー収差発生手段として、液体レンズを用いてもよい。   In the optical pickup device 20 and the optical pickup device 20 ′ shown in FIGS. 2 and 9, a liquid crystal element is used as the power aberration generating means. However, the amount of power aberration generated can be changed by control. What is necessary is just to be not restricted to a liquid crystal element. For example, a liquid lens may be used as the power aberration generating means.

また、図2の第1の実施例(光ピックアップ装置20)について、印加する電圧によって発生するパワー収差が離散的に変化する、例えば2値の状態だけをとる液晶素子25(2値パワー液晶)および連続的に変化する液晶素子24(連続パワー液晶)を用いたが、この並びの順番については、光結合効率および結像倍率を大きく変化させない範囲、例えば特開2006−54007号公報に示される開口絞りと液晶素子の間隔で配置されるのであれば、どちらを対物レンズ27側に設置してもよい。   Further, in the first embodiment (optical pickup device 20) of FIG. 2, the power aberration generated by the applied voltage changes discretely, for example, a liquid crystal element 25 that takes only a binary state (binary power liquid crystal). Although the liquid crystal element 24 (continuous power liquid crystal) that changes continuously is used, the order of this arrangement is shown in a range in which the optical coupling efficiency and the imaging magnification are not greatly changed, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-54007. Any one of them may be disposed on the objective lens 27 side as long as it is arranged at an interval between the aperture stop and the liquid crystal element.

特開2006−54007号公報は、少なくとも2以上の信号記録層を有する光ディスクの選択された信号記録層に対して、情報信号の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において、対物レンズに入射する光ビームの開口径を規制する開口制限素子と、光源と対物レンズとの間に設けられ、屈折力が可変とされ、屈折力を変化させることで、光源から出射された光ビームの発散角を変化させる屈折力可変素子との間隔を、ΔSA3を2以上の信号記録層のうち最も離間した2層間において、光ビームが入射されるディスク表面から信号記録層までの厚みの差によって発生する球面収差量の差分とし、NAを対物レンズの開口数とし、λを光源から出射される光ビームの波長とし、Lを屈折力可変素子と開口制限素子との間隔とし、φを開口制限素子により規制される開口径とするとき、
((1.5/4.4)×103)・(ΔSA3/NA3)(λ・L/φ2)≦0.1
となる。また、屈折力可変素子と開口制限素子との間隔Lを、
L/(φ2)≦1.8とする、という技術である。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-54007 discloses an optical pickup device that records and / or reproduces an information signal with respect to a selected signal recording layer of an optical disc having at least two signal recording layers, and enters an objective lens. An aperture limiting element that regulates the aperture diameter of the light beam, and provided between the light source and the objective lens, the refractive power is variable, and the refractive power is changed to change the divergence angle of the light beam emitted from the light source. Spherical aberration generated due to the difference in thickness from the disk surface on which the light beam is incident to the signal recording layer between the two most separated signal recording layers among the two or more signal recording layers. The difference in quantity, NA is the numerical aperture of the objective lens, λ is the wavelength of the light beam emitted from the light source, L is the distance between the refractive power variable element and the aperture limiting element, and φ When the aperture diameter is restricted by the aperture limiting element,
((1.5 / 4.4) × 103) · (ΔSA3 / NA3) (λ · L / φ2) ≦ 0.1
It becomes. Further, the distance L between the refractive power variable element and the aperture limiting element is
In this technique, L / (φ2) ≦ 1.8.

また、図4では例として2層ディスクの信号記録面L1から信号記録面L0のフォーカスジャンプを用い本発明の原理説明を行ったが、信号記録面L0から信号記録面L1のジャンプについても基本原理は同じである。   In FIG. 4, the principle of the present invention has been described using the focus jump from the signal recording surface L1 to the signal recording surface L0 of the dual-layer disc as an example. However, the basic principle is also applied to the jump from the signal recording surface L0 to the signal recording surface L1. Are the same.

図4においては、ジャンプ後のスポット位置をスポット42といった、光が入射するディスク表面に近い領域としたが、原理としては、ジャンプ先の層に対し手前か奥のどちらかに、常にジャンプ後のスポットがあり、更にそれを把握できていればよく、ジャンプ後のスポット位置が常にスポット44側の位置にくるよう実施例1の2値パワー液晶(液晶素子25)のパワー発生量および、実施例2の対物レンズシフト量を決定することも可能である。   In FIG. 4, the spot position after the jump is an area close to the disk surface on which light is incident, such as the spot 42. However, in principle, the spot position after the jump is always either on the front side or the back side of the jump destination layer. There is a spot and it is only necessary to grasp the spot, and the power generation amount of the binary power liquid crystal (liquid crystal element 25) of the first embodiment and the embodiment so that the spot position after the jump is always at the position on the spot 44 side. It is also possible to determine the objective lens shift amount of 2.

また、図9ではパワー収差発生手段として、液晶素子51を用いた。これは層間隔に対応したパワー収差を離散的に発生させるが、層間隔に対応したパワー収差を発生させるものであればよく、連続パワー液晶を用いてもよい。   In FIG. 9, the liquid crystal element 51 is used as the power aberration generating means. This generates the power aberration corresponding to the layer spacing discretely, but any power aberration corresponding to the layer spacing may be used, and a continuous power liquid crystal may be used.

また、上記実施の形態では、光ディスクとして信号記録層L0及びL1からなる2層光ディスクを対象とした、3層以上の信号記録層を有する光ディスクを対象としてもよいのはもちろんである。また、現在の信号記録層L4から2層とばした信号記録層L0に、フォーカスジャンプすることも本発明を適用すれば可能であるのは明らかである。   In the above-described embodiment, it is needless to say that an optical disc having three or more signal recording layers, which is a two-layer optical disc composed of signal recording layers L0 and L1, can be used as an optical disc. In addition, it is obvious that the present invention can be applied to a focus jump from the current signal recording layer L4 to the signal recording layer L0 that is two layers.

光ディスク装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of an optical disk device. 光ピックアップ装置の構成図である。It is a block diagram of an optical pick-up apparatus. 光ディスクの構成図である。It is a block diagram of an optical disk. 光ピックアップ装置の原理説明図である。It is principle explanatory drawing of an optical pick-up apparatus. 光検出器の受光領域を示す図である。It is a figure which shows the light-receiving area | region of a photodetector. 粗調整と微調整を説明するための図である。It is a figure for demonstrating rough adjustment and fine adjustment. 図2の光ピックアップ装置の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the optical pick-up apparatus of FIG. 2値パワー液晶としての液晶素子に対する駆動電圧波形図である。It is a drive voltage waveform figure with respect to the liquid crystal element as a binary power liquid crystal. 他の具体例となる光ピックアップ装置の構成図である。It is a block diagram of the optical pick-up apparatus used as another specific example. 他の具体例の光ピックアップ装置の原理説明図である。It is principle explanatory drawing of the optical pick-up apparatus of another specific example. 図9の光ピックアップ装置の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the optical pick-up apparatus of FIG. 特許文献6に開示された光ディスク装置の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of an optical disc device disclosed in Patent Document 6. 特許文献6に開示された光ピックアップ装置の構成図である。10 is a configuration diagram of an optical pickup device disclosed in Patent Document 6. FIG. 特許文献6に開示された和信号とフォーカスエラー信号の特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram of a sum signal and a focus error signal disclosed in Patent Document 6. 特許文献7に開示された光ピックアップ装置の構成図である。10 is a configuration diagram of an optical pickup device disclosed in Patent Document 7. FIG. 本発明の課題を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the subject of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

20 光ピックアップ装置、21 光源、22 コリメータレンズ、23 偏光ビームスプリッタ、24 液晶素子(連続的変化)、25 液晶素子(離散的変化)、27 対物レンズ、30 光検出器、D 光ディスク、L0,L1 信号記録層 20 optical pickup device, 21 light source, 22 collimator lens, 23 polarization beam splitter, 24 liquid crystal element (continuous change), 25 liquid crystal element (discrete change), 27 objective lens, 30 photodetector, D optical disk, L0, L1 Signal recording layer

Claims (7)

少なくとも2以上の信号記録層を有する光ディスクの選択された信号記録層に対して、情報信号の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において、
所定の波長の光ビームを出射する光源と、
上記光源から出射された光ビームを上記信号記録層に集光する対物レンズと、
印加される電圧の大きさに応じて液晶を透過する光の焦点距離を離散的及び/又は連続的に変化する少なくとも1以上の液晶素子とを備え、
上記少なくとも2以上の信号記録層のうち所定の2層間にあって、上記液晶素子により印加される電圧の大きさの変化に基づいてフォーカスサーボにより光ビームがフォーカシングされている層から所望の層の存在しうる範囲の外側に光ビームの焦点を移動してから、所望の層に上記光ビームの焦点を合わせる
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
In an optical pickup apparatus for recording and / or reproducing information signals with respect to a selected signal recording layer of an optical disc having at least two signal recording layers,
A light source that emits a light beam of a predetermined wavelength;
An objective lens that focuses the light beam emitted from the light source on the signal recording layer;
And at least one liquid crystal element that discretely and / or continuously changes the focal length of the light transmitted through the liquid crystal according to the magnitude of the applied voltage,
Presence of a desired layer between the predetermined two layers of the at least two signal recording layers and the light beam focused by the focus servo based on the change in the magnitude of the voltage applied by the liquid crystal element An optical pickup device, wherein the focus of the light beam is moved outside a possible range, and then the light beam is focused on a desired layer.
上記液晶素子は、上記所定の2層間において、光ビームがフォーカシングされている層から、光ビームが入射されるディスク表面よりも遠い層又は近い層へ上記焦点をフォーカスジャンプするいずれかの場合にあって、
ジャンプ先の層を挟んだ、上記ディスク表面から近い領域又は遠い領域いずれかの、ジャンプ先の層よりある所定の距離以上離れた位置に限定して移動させることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。
The liquid crystal element can be used in any of the cases where the focus is focus-jumped from the layer on which the light beam is focused between the predetermined two layers to a layer farther or closer to the disk surface on which the light beam is incident. And
2. The apparatus according to claim 1, wherein the movement is limited to a position separated by a predetermined distance or more from the jump destination layer, either in an area near or far from the disk surface, with the jump destination layer interposed therebetween. Optical pickup device.
所定の波長の光ビームを出射する光源から出射された光ビームを信号記録層に集光する対物レンズと、印加される電圧の大きさに応じて液晶を透過する光の焦点距離を離散的及び/又は連続的に変化する少なくとも1以上の液晶素子とを備えてなり、少なくとも2以上の信号記録層を有する光ディスクの選択された信号記録層に対して、情報信号の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において実行されるフォーカス制御方法において、
上記少なくとも2以上の信号記録層のうち所定の2層間にあって、上記液晶素子により印加される電圧の大きさの変化に基づいてフォーカスサーボにより光ビームがフォーカシングされている層から所望の層の存在しうる範囲の外側に光ビームの焦点を移動する第1のステップと、
上記第1のステップにより所望の層の存在しうる範囲の外側に移動された光ビームの焦点を、所望の層に合わせる第2のステップと
を備えることを特徴とするフォーカス制御方法。
An objective lens for condensing the light beam emitted from a light source that emits a light beam of a predetermined wavelength on the signal recording layer, and the focal length of the light transmitted through the liquid crystal according to the magnitude of the applied voltage is discrete and And / or recording and / or reproducing information signals with respect to a selected signal recording layer of an optical disc comprising at least one or more continuously changing liquid crystal elements and having at least two or more signal recording layers. In the focus control method executed in the optical pickup device,
Presence of a desired layer between the predetermined two layers of the at least two signal recording layers and the light beam focused by the focus servo based on the change in the magnitude of the voltage applied by the liquid crystal element A first step of moving the focus of the light beam outside of the possible range;
A focus control method comprising: a second step of focusing the light beam moved outside the range in which the desired layer can exist in the first step on the desired layer.
上記第1のステップは上記液晶素子の印加電圧を変化させることで光ビームの焦点を離散的及び/又は連続的に移動させ、上記第2のステップは上記対物レンズを上記信号記録層に対し垂直方向に移動させることを特徴とする請求項3記載のフォーカス制御方法。   In the first step, the focus of the light beam is moved discretely and / or continuously by changing the voltage applied to the liquid crystal element, and in the second step, the objective lens is perpendicular to the signal recording layer. 4. The focus control method according to claim 3, wherein the focus control method is moved in a direction. 上記液晶素子により上記所定の2層間において、光ビームがフォーカシングされている層から、光ビームが入射されるディスク表面よりも遠い層及び/又は近い層へフォーカスジャンプするいずれの場合において、
上記第1のステップは、ジャンプ先の層を挟んだ、上記ディスク表面から近い領域及び/又は遠い領域のいずれかの、ジャンプ先の層よりある所定の距離以上離れた位置に限定して移動させることを特徴とする請求項3又は請求項4記載のフォーカス制御方法。
In any of the cases where the focus jumps from the layer where the light beam is focused between the two predetermined layers by the liquid crystal element to a layer farther and / or closer to the disk surface on which the light beam is incident,
In the first step, the movement is limited to a position at least a predetermined distance away from the jump destination layer in either the area close to and / or the area far from the disk surface with the jump destination layer in between. 5. The focus control method according to claim 3, wherein the focus control method is characterized in that:
液晶の印加電圧を変化させることで、光ビームの焦点を離散的及び/又は連続的に移動させる液晶素子をそれぞれ、少なくとも1以上ずつ使用し、少なくとも2以上の信号記録層を有する光ディスクの選択された信号記録層に対して、情報信号の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において実行されるフォーカスジャンプ方法であって、
光ビームの焦点を離散的に移動させる上記液晶素子により所望の層に向かう1方向に対して調整を行う第1のステップと、
光ビームの焦点を連続的に移動させる上記液晶素子により所望の層に向かう1方向に対して調整を行う第2のステップと
からなることを特徴とするフォーカスジャンプ方法。
By changing the voltage applied to the liquid crystal, at least one liquid crystal element that moves the focus of the light beam discretely and / or continuously is used, and an optical disc having at least two signal recording layers is selected. A focus jump method executed in an optical pickup device for recording and / or reproducing information signals with respect to the signal recording layer,
A first step of adjusting one direction toward a desired layer by the liquid crystal element that discretely moves the focal point of the light beam;
A focus jump method comprising: a second step of performing adjustment in one direction toward a desired layer by the liquid crystal element that continuously moves the focal point of the light beam.
液晶の印加電圧を変化させることで、光ビームの焦点を離散的及び/又は連続的に移動させる液晶素子を、少なくとも1以上使用し、少なくとも2以上の信号記録層を有する光ディスクの選択された信号記録層に対して対物レンズを用いて情報信号の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において実行されるフォーカスジャンプ方法であって、
上記液晶素子により所望の層に向かう1方向に対して調整を行う第1のステップと、
上記対物レンズを、上記信号記録層に対し垂直かつ1方向に移動させることにより、所望の層に向かう方向に対して調整を行う第2のステップと
からなることを特徴とするフォーカスジャンプ方法。
A selected signal of an optical disc using at least one liquid crystal element that discretely and / or continuously moves the focal point of the light beam by changing the voltage applied to the liquid crystal and having at least two signal recording layers A focus jump method executed in an optical pickup device that records and / or reproduces an information signal using an objective lens with respect to a recording layer,
A first step of adjusting the one direction toward the desired layer by the liquid crystal element;
A focus jump method comprising: a second step of adjusting the direction toward a desired layer by moving the objective lens in a direction perpendicular to the signal recording layer.
JP2006239415A 2006-09-04 2006-09-04 Optical pickup device and focus control method Expired - Fee Related JP4661741B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006239415A JP4661741B2 (en) 2006-09-04 2006-09-04 Optical pickup device and focus control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006239415A JP4661741B2 (en) 2006-09-04 2006-09-04 Optical pickup device and focus control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008065864A true JP2008065864A (en) 2008-03-21
JP4661741B2 JP4661741B2 (en) 2011-03-30

Family

ID=39288473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006239415A Expired - Fee Related JP4661741B2 (en) 2006-09-04 2006-09-04 Optical pickup device and focus control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4661741B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010023835A1 (en) * 2008-08-27 2010-03-04 日立マクセル株式会社 Liquid crystal element and optical pickup optical system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6437728A (en) * 1987-08-03 1989-02-08 Brother Ind Ltd Optical disc player
JPH0676313A (en) * 1992-08-26 1994-03-18 Sony Corp Optical disk control device
JP2006085801A (en) * 2004-09-15 2006-03-30 Asahi Glass Co Ltd Liquid crystal lens element and optical head device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6437728A (en) * 1987-08-03 1989-02-08 Brother Ind Ltd Optical disc player
JPH0676313A (en) * 1992-08-26 1994-03-18 Sony Corp Optical disk control device
JP2006085801A (en) * 2004-09-15 2006-03-30 Asahi Glass Co Ltd Liquid crystal lens element and optical head device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010023835A1 (en) * 2008-08-27 2010-03-04 日立マクセル株式会社 Liquid crystal element and optical pickup optical system

Also Published As

Publication number Publication date
JP4661741B2 (en) 2011-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5081092B2 (en) Optical recording medium drive device and additional recording method
WO2004006232A1 (en) Optical recording/reproduction device and focal point control method
JP2006286132A (en) Disk drive unit and spherical aberration compensation method
US8599661B2 (en) Optical disk device, optical pickup, and optical recording medium
JP2005108281A (en) Optical disk drive
JP5403769B2 (en) Guide layer separation type optical recording medium, optical recording medium drive device, and recording layer access method
JP5108147B2 (en) Optical recording medium drive apparatus and recording method
US8520485B2 (en) Recording apparatus and servo control method
JP4661741B2 (en) Optical pickup device and focus control method
US7920450B2 (en) Discrimination method for optical disc types and optical disc apparatus
JP2009199676A (en) Optical pickup device
JP4139751B2 (en) Optical disk device
JP2009015894A (en) Optical disc apparatus, controller of optical disc apparatus, and control method of optical disc apparatus
US20080291803A1 (en) Optical pickup device
JP2009140573A (en) Optical disk drive and focus jump method
WO2007088843A1 (en) Optical disc device
JP5218414B2 (en) Optical information reproducing device
JP5675460B2 (en) Disk unit
KR20070116931A (en) A method for reproducing information from a plural layer optical information carrier
JP2010067286A (en) Optical pickup device, optical disk device, and focal position detecting method
US20090161501A1 (en) Focus control method and optical disc apparatus
JP2008130176A (en) Optical disk reproducing device, detection method of optical disk recording layer, and detection program of optical disk recording layer
JP2004326936A (en) Optical disk unit
JP2005310275A (en) Reproducing apparatus and focus search method
JP2009301671A (en) Optical pickup device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090724

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100909

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100914

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101029

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101207

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101220

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140114

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees