JP2008234803A - 光ディスク装置および光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度変化に基づく対物レンズの光学特性の変化に円滑に対応できる光ディスク装置および光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】光ピックアップ１０には、対物レンズの温度を検出するための温度センサが配されている。対物レンズの温度変化に応じて光学素子（コリメータレンズ１０４）が駆動され、これにより、対物レンズを経由したレーザ光の光学特性の劣化が補正される。よって、対物レンズの光学特性が温度変化に伴って変化しても、円滑かつ良好な記録／再生動作を実現できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ディスク装置およびそれに搭載される光ピックアップ装置に関し、特に、樹脂材料にて形成された対物レンズを光ピックアップ装置に搭載する場合に用いて好適なものである。

従来、光ピックアップ装置に搭載される対物レンズは、ガラス材料から形成されていた。しかし、ガラス材料からなる対物レンズは高価であり、また、ガラス材料は比重が大きいため、光ピックアップのレスポンス特性を高めるには不利である。これに対し、対物レンズを樹脂材料から形成すると、ガラス材料から形成する場合に比べ、対物レンズのコストを大幅に抑制できる。また、樹脂材料の比重はガラス材料の半分程度であるため、対物レンズの軽量化と高レスポンス化を実現できる。

しかし、その一方で、樹脂材料からなる対物レンズは、ガラス材料からなる対物レンズに比べ、温度によって光学特性が変化し易い。ディスクの高密度化に伴って対物レンズの開口数が増加すると、対物レンズの光学特性の変化が記録／再生特性に少なからず影響を与える。特に、近年開発されたＢＤ（ブルーレイディスク）では、カバー厚０．１ｍｍのディスクに開口数０．８５程度の高ＮＡの対物レンズにてレーザ光を集光させるため、対物レンズの僅かな光学特性の変化が記録／再生特性の品位に大きな影響を与えることとなる。
特開２００６−６４８８６号公報

本発明は、温度変化に基づく対物レンズの光学特性の変化に円滑に対応できる光ディスク装置および光ピックアップ装置を提供することを課題とする。

上記課題に鑑み本発明は、以下の特徴を有する。

第１の発明は、光ディスク装置に関するものである。この光ディスク装置は、レーザ光源、前記レーザ光源から出射されるレーザ光をディスク上に収束させる対物レンズ、前記対物レンズの温度を検出するための温度センサ、前記対物レンズを経由した前記レーザ光の光学特性の劣化を補正するための光学素子および前記ディスクによって反射された前記レーザ光を受光する光検出器を有する光ピックアップ装置と、前記温度センサからの検出信号に基づいて前記光学素子を駆動する制御回路とを有する。

この発明によれば、対物レンズの温度変化に応じて光学素子が駆動され、これにより、対物レンズを経由したレーザ光の光学特性の劣化が補正される。よって、対物レンズの光学特性が温度変化に伴って変化しても、円滑かつ良好な記録／再生動作を実現できる。

第２の発明は、光ピックアップ装置に関するものである。この光ピックアップ装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されるレーザ光をディスク上に収束させる対物レンズと、前記対物レンズの温度を検出するための温度センサと、前記対物レンズを経由した前記レーザ光の光学特性の劣化を補正するための光学素子と、前記ディスクによって反射された前記レーザ光を受光する光検出器とを有する。

この発明によれば、対物レンズの温度変化が温度センサによって随時検出される。よって、この光ピックアップ装置を搭載することにより、第１の発明による効果が奏され得る。

第１および第２の発明の他の特徴は、特許請求の範囲の対応する請求項に記載のとおりである。他の特徴による効果は、以下の実施の形態の記載を読むことにより明確に理解されよう。

なお、請求項における「対物レンズ」は、実施の形態における第１の対物レンズ１０８が対応する。また、請求項における「光学素子」は、実施の形態におけるコリメータレンズ１０４およびレンズアクチュエータ１０５からなる構成、または、エキスパンダ１１２およびレンズアクチュエータ１１３からなる構成が対応する。さらに、請求項における「制御回路」は、実施の形態におけるサーボ回路１２およびコントローラ１３が対応し、「機能部」の機能は、サーボ回路１２の機能として実現されている。

本発明によれば、温度変化に基づく対物レンズの光学特性の変化に円滑に対応できる光ディスク装置および光ピックアップ装置を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。本実施の形態は、ＢＤとＣＤ（Compact Disc）およびＤＶＤ（Digital Versatile Disc）に対して記録再生を行う光ディスク装置に本発明を適用したものである。

図１に、実施の形態に係る光ピックアップの光学系を示す。同図（ａ）は光学系の上面図、同図（ｂ）は対物レンズアクチュエータ周辺部分の側断面図である。この光学系は、ＢＤ用の光学系とＣＤ／ＤＶＤ用の光学系に区分される。

ＢＤ用の光学系は、半導体レーザ１０１と、回折格子１０２と、偏光ビームスプリッタ１０３と、コリメータレンズ１０４と、レンズアクチュエータ１０５と、立ち上げミラー１０６と、λ／４板１０７と、第１の対物レンズ１０８と、アナモレンズ１０９と、光検出器１１０から構成されている。

半導体レーザ１０１は、波長４００ｎｍ程度の青色レーザ光を出力する。回折格子１０２は、半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光を３ビームに分割する。偏光ビームスプリッタ１０３は、回折格子１０２側から入射されたレーザ光を反射する。コリメータレンズ１０４は、偏光ビームスプリッタ１０３によって反射されたレーザ光を平行光に変換する。レンズアクチュエータ１０５は、コリメータレンズ１０４をレーザ光の光軸方向に駆動する。

なお、コリメータレンズ１０４とレンズアクチュエータ１０５は、収差補正手段として機能する。すなわち、コリメータレンズ１０４は、レンズアクチュエータ１０５によって、後述の如く、対物レンズ１０８の温度変化に応じて駆動される。レンズアクチュエータ１０５は、ステッピングモータと機構系を備え、サーボ回路（後述）からの制御信号に応じて、コリメータレンズ１０４を駆動する。

立ち上げミラー１０６は、コリメータレンズ１０４を介して入射されたレーザ光を第１の対物レンズ１０８に向かう方向に反射する。λ／４板１０７は、反射ミラー１０６によって反射されたレーザ光を円偏光に変換するとともに、ディスクからの反射光を、ディスクへ入射される際の偏光方向に直交する直線偏光に変換する。これにより、ディスクによって反射されたレーザ光は偏光ビームスプリッタ１０３を透過して光検出器１１０へと導かれる。

第１の対物レンズ１０８は、青色波長のレーザ光を、ＢＤの信号面上に適正に収束できるよう設計されている。すなわち、第１の対物レンズ１０８は、０．１ｍｍ厚の基板を介して信号面上に青色波長のレーザ光を適正に収束できるよう設計されている。なお、第１の対物レンズ１０８は、樹脂材料によって形成されている。

アナモレンズ１０９は、ディスクによって反射されたレーザ光を光検出器１１０上に収束させる。アナモレンズ１０９は、集光レンズとシリンドリカルレンズから構成され、ディスクからの反射光に非点収差を導入する。

光検出器１１０は、受光したレーザ光の強度分布から再生ＲＦ信号、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を導出するためのセンサーパターンを有している。なお、本実施の形態では、フォーカスエラー信号の生成手法として非点収差法が採用され、トラッキングエラー信号の生成手法としてＤＰＰ（Differential Push Pull）法が採用されている。光検出器１１０は、これらの手法に従ってフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を導出するためのセンサーパターンを有している。

ＣＤ／ＤＶＤ用の光学系は、半導体レーザ１２１と、回折格子１２２と、偏光ビームスプリッタ１２３と、コリメータレンズ１２４と、立ち上げミラー１２５と、λ／４板１２６と、第２の対物レンズ１２７と、アナモレンズ１２８と、光検出器１２９から構成されている。

半導体レーザ１２１は、一つのＣＡＮ内に、波長７８０ｎｍ程度の赤外レーザ光と波長６５０ｎｍ程度の赤色レーザ光を出力するレーザ素子を備える。回折格子１２２は、半導体レーザ１２１から出射されたレーザ光を３ビームに分割する。偏光ビームスプリッタ１２３は、回折格子１２２側から入射されたレーザ光を反射する。コリメータレンズ１２４は、偏光ビームスプリッタ１２３によって反射されたレーザ光を平行光に変換する。

立ち上げミラー１２５は、コリメータレンズ１２４を介して入射されたレーザ光を第２の対物レンズ１２７に向かう方向に反射する。λ／４板１２６は、反射ミラー１２５によって反射されたレーザ光を円偏光に変換するとともに、ディスクからの反射光を、ディスクへ入射される際の偏光方向に直交する直線偏光に変換する。これにより、ディスクによって反射されたレーザ光は偏光ビームスプリッタ１２３を透過して光検出器１２９へと導かれる。

第２の対物レンズ１２７は、赤外波長のレーザ光と赤色波長のレーザ光を、それぞれ、ＣＤとＤＶＤの信号面上に適正に収束できるよう設計されている。すなわち、第２の対物レンズ１２７は、１．２ｍｍ厚の基板を介して信号面上に赤外波長のレーザ光を適正に収束でき、且つ、０．６ｍｍ厚の基板を介して信号面上に赤色波長のレーザ光を適正に収束できるよう設計されている。なお、第２の対物レンズ１２７も、第１の対物レンズ１０８と同様、樹脂材料により形成されている。

アナモレンズ１２８は、ディスクによって反射されたレーザ光を光検出器１２９上に収束させる。アナモレンズ１２８は、集光レンズとシリンドリカルレンズから構成され、ディスクからの反射光に非点収差を導入する。

光検出器１２９は、受光したレーザ光の強度分布から再生ＲＦ信号、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を導出するためのセンサーパターンを有している。なお、本実施の形態では、上記の如く、フォーカスエラー信号の生成手法として非点収差法が採用され、トラッキングエラー信号の生成手法としてＤＰＰ（Differential Push Pull）法が採用されている。光検出器１２９は、これらの手法に従ってフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を導出するためのセンサーパターンを有している。

第１の対物レンズ１０８と第２の対物レンズ１２７は、共通のホルダ１３１に装着されている。このホルダ１３１は、対物レンズアクチュエータ１３２によって、フォーカス方向およびトラッキング方向に駆動される。したがって、第１の対物レンズ１０８と第２の対物レンズ１２７は、ホルダ１３１の駆動に伴って一体的に駆動される。対物レンズアクチュエータ１３２は、コイルと磁気回路からなり、このうち、コイルがホルダ１３１に装着されている。

第１の対物レンズ１０８と第２の対物レンズ１２７はディスク径方向に並ぶように配置されている。このとき、これら２つの対物レンズのうち、レンズ径の小さい第１の対物レンズ１０８の方がディスク内周側に配置される。

対物レンズアクチュエータ１３２の近傍には回路基板１３３が配され、この回路基板１３３から給電線（図示せず）を介して、ホルダ１３１に装着されたコイルにサーボ信号が供給される。また、この回路基板１３３には、第１の対物レンズ１０８の周辺温度を検出するための温度センサ（サーミスタ）１３４が配されている。

図２に、本実施の形態に係る光ディスク装置の回路構成を示す。なお、同図には、光ディスク装置のうち、サーボ系に関連する構成のみが示されており、記録／再生動作系に関連する構成は図示省略されている。

図示の如く、光ディスク装置は、光ピックアップ１０と、信号演算回路１１と、サーボ回路１２と、コントローラ１３を備えている。

光ピックアップ１０は、上記図１に示す光学系を備えている。

信号演算回路１１は、光ピックアップ１０内に配された光検出器１１０、１２９からの信号を演算処理して再生ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等を生成する。このうち、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号はサーボ回路１２に出力される。また、再生ＲＦ信号は、サーボ回路１２およびコントローラ１３と、再生処理回路（図示せず）に出力される。

サーボ回路１２は、信号演算回路１１から入力されるフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号からフォーカスサーボ信号とトラッキングサーボ信号を生成し、これを光ピックアップ１０の対物レンズアクチュエータ１３２に出力する。また、収差補正の際に、再生ＲＦ信号を参照しながら、光ピックアップ１０内のレンズアクチュエータ１０５に駆動信号を出力する。

さらに、サーボ回路１２は、内蔵メモリに温度補正テーブル（後述）を格納しており、ＢＤに対する記録／再生時に、コントローラ１３からの指令に応じて、温度補正テーブルを更新する。そして、更新後の温度補正テーブルを参照しつつ、光ピックアップ１０内に配された温度センサ１３４からの検出信号に応じてレンズアクチュエータ１０５に駆動信号を出力する。なお、温度補正テーブルの更新方法と、温度補正テーブルに基づくレンズアクチュエータ１０５の駆動制御については、追って詳述する。

コントローラ１３は、所定の制御ルーチンに従って各部を制御する。ここで、コントローラ１３は、ＢＤに対する記録／再生時に、光ピックアップ１０内に配された温度センサ１３４からの検出信号と信号演算回路１１から入力される再生ＲＦ信号の状態をモニタし、適宜、サーボ回路１２に温度補正テーブルの更新指令を出力する。なお、温度補正テーブルを更新すべきかの判定処理については、追って詳述する。

次に、図３および図４を参照して、温度補正テーブルの更新方法を説明する。

図３は、コリメータレンズ１０４のステップ量と再生ＲＦ信号のジッタ値を測定した測定結果である。同図には、第１の対物レンズ１０８の温度が２５℃、４０℃、６０℃のときの測定結果が示されている。なお、以下の説明において、「ステップ量」とは、ホームポジションに対するコリメータレンズ１０４のステップ量である。ここで、ステップ量は、レンズアクチュエータ１０５を構成するステッピングモータのステップ数に対応している。

図示の如く、ジッタ値が最良となるときのコリメータレンズ１０４のステップ量（以下、「最適ステップ量」という）は、温度毎に相違している。これは、第１の対物レンズ１０８の光学特性（収差特性）が温度に応じて変化するためである。ここで、最適ステップ量と温度との間には線形の関係がある。この線形関係をテーブルとして規定したものが温度補正テーブルである。すなわち、温度補正テーブルには、最適ステップ量が温度に対応付けて記述されている。なお、ここでの温度は、第１の対物レンズ１０８の実温度ではなく、その実温度に対応する温度センサ１３４の検出信号値（以下の説明において同じ）である。

サーボ回路１２の内蔵メモリには、同種の光ピックアップに汎用的に用いられる温度補正テーブル（以下、「基準温度補正テーブル」という）が格納されている。しかし、実際の光ピックアップでは、光学系におけるレイアウト誤差等によって、その光ピックアップに最適な温度補正テーブルが内蔵メモリ中の基準温度補正テーブルからずれる場合がある。このため、実動作においては、適宜、基準温度補正テーブルを更新し、更新後の温度補正テーブル（以下、「最適温度補正テーブル」という）を用いて、コリメータレンズ１０４を駆動制御する必要がある。

図４は、内蔵メモリに格納された基準温度補正テーブルにおける線形関数と、実際の光ピックアップにおける最適温度補正テーブルの線形関数とを対比して示す図である。同図中、（１）は基準温度補正テーブルにおける線形関数であり、（２）および（３）は、それぞれ、異なる２つの光ピックアップにおける最適温度補正テーブルの線形関数である。なお、同図には、基準温度補正テーブルの線形係数と最適温度補正テーブルの線形係数が同じであるとして、最適温度補正テーブルの線形関数が示されている。

実動作においては、同図中（１）に示す基準温度補正テーブルを（２）または（３）に示す最適基準温度補正テーブルに更新する必要がある。この更新は、次のようにして行われる。

すなわち、更新動作スタート時に実際に再生動作を行って最適ステップ数量（Ｓｒ）を求める。次に、求めた最適ステップ量（Ｓｒ）と、更新動作スタート時の温度に対応する基準温度補正テーブル中の最適ステップ量（Ｓｔ）の差分ΔＳを求める。そして、基準温度補正テーブルによる線形関数をΔＳだけシフトさせた線形関数に対応するよう、基準温度補正テーブルの各温度に対応するステップ量を更新する。この更新により、当該光ピックアップに適用される最適温度補正テーブルが生成される。なお、この更新処理は、上記の如く、コントローラ１３の指令に応じて、サーボ回路１２において行われる。

図５（ａ）は、基準温度補正テーブルの構成を示す図である。更新動作スタート時の温度において実再生にて求めた最適ステップ量（Ｓｒ）と、その温度における基準温度補正テーブル中の最適ステップ量（Ｓｔ）の間が差分ΔＳである場合、最適温度補正テーブルは、同図（ａ）の各温度の最適ステップ量にΔＳを加算することにより求められる（同図（ｂ）参照）。

図６は、実動作開始時における温度補正テーブルの更新処理例（最適温度補正テーブルの初期設定処理例）を示すフローチャートである。

この処理では、まず、処理開始時における第１の対物レンズ１０８の温度が検出される（Ｓ１０１）。次に、検出された温度に対応する最適ステップ量Ｓ０が基準温度補正テーブルから取得され（Ｓ１０２）、この最適ステップ量Ｓ０だけコリメータレンズ１０４がホームポジションから移動される（Ｓ１０３）。その後、当該ディスク（ＢＤ）に対する再生が実行され、この再生動作における再生ＲＦ信号のジッタ値が取得される（Ｓ１０４）。

このようにしてジッタ値が取得されると、次に、ジッタ値が所定回数（たとえば３回）取得されたかが判定される（Ｓ１０７）。この判定がＮＯならば（Ｓ１０７：ＮＯ）、コリメータレンズ１０４が所定方向に一定ステップ量だけ移動され（Ｓ１０８）、その状態で再度再生が実行されてジッタ値が取得される（Ｓ１０４）。その後、ジッタ値が所定回数取得されるまで、コリメータレンズ１０４の駆動とジッタ値の取得が繰り返される（Ｓ１０４、Ｓ１０７、Ｓ１０８）。

このようにしてジッタ値が所定回数取得されると、取得されたジッタ値と各ジッタ値に対応するコリメータレンズ１０４のステップ量をもとに、図３に示すステップ量とジッタ値の関係が２次関数によって近似される（Ｓ１０９）。そして、近似された２次関数をもとに、ジッタ値が最小となるステップ量（最適ステップ量）が取得され（Ｓ１１０）、取得された最適ステップ量をもとに、図４および図５を参照して説明した如くして、基準温度補正テーブルが更新される（Ｓ１１１）。これにより、最適温度補正テーブルが取得され、温度補正テーブルの更新処理（最適温度補正テーブルの初期設定処理）が終了する。

なお、図６のフローチャートでは、ジッタ値を所定回数取得した後、ステップ量とジッタ値の関係を２次関数によって近似し、この近似関数をもとに、更新時の温度における最適ステップ量を求めるようにしたが、この他の方法によって最適ステップ量を取得することもできる。たとえば、ジッタ値が最小となる方向にコリメータレンズ１０４の駆動を収束させ、収束時におけるステップ量をコリメータレンズ１０４の最適ステップ量として取得するようにしても良い。あるいは再生ＲＦ信号が最大となる方向にコリメータレンズ１０４の駆動を収束させ、収束時におけるステップ量をコリメータレンズ１０４の最適ステップ量として取得するようにしても良い。

このようにして最適温度補正テーブルが所期設定されると、これを用いてディスク（ＢＤ）に対する記録／再生動作が実行される。ただし、この最適温度補正テーブルは初期設定時の温度をもとに推定されたものであるため、その後記録／再生動作が進むに伴って第１の対物レンズ１０８の温度が変化すると、初期設定された最適温度補正テーブルがその温度において適正な最適温度補正テーブルからずれる可能性がある。よって、その後の記録／再生動作においては、適宜、最適温度補正テーブルが適正であるかを確認してその時々の温度に適正な温度補正テーブルに更新するのが望ましい。

図７は、最適温度補正テーブルが所期設定された後に記録／再生動作が実行されたときのコリメータレンズ１０４の駆動制御を示すフローチャートである。

ディスク（ＢＤ）に対する記録動作または再生動作が実行されると、サーボ回路１２は、随時、温度を検出し（Ｓ２０１）、検出した温度に対応する最適ステップ量Ｓａを最適温度補正テーブルから取得する（Ｓ２０２）。そして、その最適ステップ量Ｓａとなるように、コリメータレンズ１０４を駆動する（Ｓ２０３）。

かかるコリメータレンズ１０４の駆動と並行して、コントローラ１３は、現時点の温度と最適温度補正テーブルを前回更新した時点の温度の較差を監視し（Ｓ２０４）、同時に、記録／再生動作時の再生信号の品位を監視する（Ｓ２０５）。そして、温度較差が閾値ΔＴを超えた（Ｓ２０４：ＹＥＳ）か、あるいは、再生信号の品位（たとえばジッタ値）が所定レベルよりも劣化した（Ｓ２０５：ＹＥＳ）場合に、最適温度補正テーブルの再更新指令をサーボ回路１２に出力する。

これを受けて、サーボ回路１２は、記録／再生動作の空き時間を利用して、最適温度補正テーブルの再更新を行う。

具体的には、その時点におけるコリメータレンズ１０４の位置にて再生を実行しジッタ値を取得する。さらに、コリメータレンズ１０４を前後方向に所定ステップ量だけ移動させ、各移動位置においてジッタ値を取得する。そして、取得した複数のジッタ値をもとに、図６の場合と同様、ステップ量とジッタ値の関係を２次関数によって近似し、近似した２次関数をもとに、ジッタ値が最小となるステップ量を最適ステップ量として取得する（Ｓ２０６）。なお、図６の場合と同様、他の方法にて最適ステップ量を取得しても良い。

サーボ回路１２は、このようにして取得した最適ステップ量までコリメータレンズ１０４を移動させる（Ｓ２０７）。そして、Ｓ２０６にて取得した最適ステップ量をもとに、図４および図５を参照して説明した如くして、基準温度補正テーブルを更新し、最適温度補正テーブルを取得する。これにより、最適温度補正テーブルの再更新が終了する（Ｓ２０８）。

このようにして、コリメータレンズ１０４が最適ステップ量まで移動され、さらに、最適温度補正テーブルが再更新されると、サーボ回路１２は、再更新後の最適温度補正テーブルをもとに、Ｓ２０１〜Ｓ２０２の処理を実行し、逐次、コリメータレンズ１０４を変位させる。そして、前回の更新時に対する温度較差が閾値ΔＴを超えた（Ｓ２０４：ＹＥＳ）か、あるいは、再生信号の品位（たとえばジッタ値）が所定レベルよりも劣化すると（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、コントローラ１３から最適温度補正テーブルの再更新指令がサーボ回路１２に出力され、再度、最適温度補正テーブルが更新される。

図８は、記録／再生時におけるコリメータレンズ１０４の駆動状態を示す図である。

同図（１）のタイミングにて、最適温度補正テーブルが初期設定され、記録／再生動作が開始されると、第１の対物レンズ１０８の温度変化に伴って、最適温度補正テーブルをもとに、コリメータレンズ１０４のステップ量が変化せられる。この制御に並行して、同図（１）のタイミングにおける第１の対物レンズ１０８の温度と現在の第１の対物レンズ１０８の温度の格差が閾値ΔＴを超えたか否かがモニタされ、さらに、再生ＲＦ信号の品位が所定のレベルを下回ったかがモニタされる。

その後、同図（２）のタイミングにて再生ＲＦ信号の品位が所定レベルを下回ると、最適温度補正テーブルが更新され、同時に、コリメートレンズ１０４が最適ステップ量まで変位される。これにより、同図（３）のタイミングでは、再生ＲＦ信号の品位が改善される。その後は、更新後の最適温度補正テーブルをもとに、第１の対物レンズ１０８の温度変化に伴って、コリメータレンズ１０４のステップ量が変化せられる。これにより、同図（４）のタイミングでは、記録／再生動作が良好に行われる。

以上、本実施の形態によれば、第１の対物レンズ１０８の温度変化に応じて、再生ＲＦ信号の品位が良好となる位置にコリメータレンズ１０４が移動されるため、良好な記録／再生動作を実現することができる。また、第１の対物レンズ１０８として樹脂材料からなる対物レンズを用いるため、大幅なコストの削減と、対物レンズの軽量化および高レスポンス化を図ることができる。

[テーブル更新処理の変更例]
図７のステップＳ２０８における処理では、最適ステップ量と温度の関係を規定する線形関数を図４に示す方法によって再設定し、再設定後の線形関数をもとに最適温度補正テーブルを更新するようにした。つまり、ここでは、線形関数の係数（傾き）は変更せずに、線形関数を図４に示すステップ量方向にシフトさせることによって、そのときの温度に対応する線形関数に整合するよう最適温度補正テーブルを更新した。

しかし、基準温度補正テーブルにおける線形関数の係数（傾き）は、同種の光ピックアップに対し汎用的に設定されるため、光ピックアップによっては、設定された係数（傾き）が、温度や光学系のレイアウト誤差等によって、適正な係数（傾き）からずれる場合が想定され得る。したがって、ステップＳ２０８における上述の処理に替えて、線形関数の係数（傾き）の方を調整し、調整後の係数（傾き）に応じた線形関数でもって最適温度補正テーブルを更新する方が好ましいとされる場合が想定され得る。

図９は、この場合の処理例を示す図である。すなわち、ここでは、前回更新時の温度および最適ステップ数と、Ｓ２０６にて取得された温度および最適ステップ量の２点を通るように、最適ステップ量と温度の関係を規定する線形関数が更新される（Ｓ２１１）。更新後の線形関数は、更新前の線形関数に対し係数（傾き）が適正化されている。そして、更新後の線形関数に基づいて、最適温度補正テーブルが更新される（Ｓ２１２）。

図１０は、図９の処理が適用される場合のコリメータレンズ１０４の駆動状態を示す図である。

同図（１）のタイミングにて、上記の如く、最適温度補正テーブルが初期設定され、記録／再生動作が開始されると、その後の第１の対物レンズ１０８の温度変化に伴って、最適温度補正テーブルをもとに、コリメータレンズ１０４のステップ量が変化せられる。この制御に並行して、同図（１）のタイミングにおける第１の対物レンズ１０８の温度と現在の第１の対物レンズ１０８の温度の格差が閾値ΔＴを超えたか否かがモニタされ、さらに、再生ＲＦ信号の品位が所定のレベルを下回ったかがモニタされる。

その後、同図（２）のタイミングにて再生ＲＦ信号の品位が所定レベルを下回ると、上記実施の形態と同様、そのタイミングにおいて再生ＲＦ信号の品位（たとえばジッタ値）が最良となる最適ステップ量が取得され、当該最適ステップ量までコリメータレンズ１０４が移動される。これにより、同図（３）のタイミングでは、再生ＲＦ信号の品位が改善される。

この処理に並行して、最適温度補正テーブルの再更新処理が行われる。図９の処理を採用する場合には、上記実施の形態と異なり、同図（２）のタイミングにおける温度および最適ステップ量を示す座標点と、記録／再生動作開始時（同図（１）のタイミング）の温度および最適ステップ量を示す座標点を同時に通る線形関数（同図に太点線と太実線で示す）が求められる。そして、求めた線形関数をもとに、最適温度補正テーブルが更新される。

その後は、更新後の最適温度補正テーブルをもとに、第１の対物レンズ１０８の温度変化に伴って、コリメータレンズ１０４のステップ量が変化せられる。これにより、同図（４）のタイミングでは、記録／再生動作が良好に行われる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施形態は、さらに、以下の変更が可能である。

（Ａ）基準温度補正テーブル
上記実施の形態では、図５（ａ）に示す基準温度補正テーブルをサーボ回路１２に保持させるようにしたが、これに代えて、温度と最適ステップ量を規定する線形関数の係数（傾き）をサーボ回路１２に保持させても良い。

この場合、サーボ回路１２は、最適温度補正テーブルの初期設定処理として、たとえば、以下の処理を実行する。すなわち、上記と同様にして、初期設定時の温度における最適ステップ量を求める。次に、初期設定時の温度と最適ステップ量を規定する座標点を通る線形関数を、内蔵メモリに格納した係数（傾き）をもとに設定する。そして、この線形関数に整合するよう、最適温度補正テーブルの各温度に対応する最適ステップ量を設定する。

図１１は、線形係数（傾き）を用いる場合の最適温度補正テーブルの初期設定処理フローを示す図である。なお、同図中のステップのうち、図６の処理フローと同一ステップには同一符号が付されている。

この処理フローでは、まず、処理開始時における第１の対物レンズ１０８の温度が検出される（Ｓ１０１）。次に、予め設定されたステップ量だけコリメータレンズ１０４がホームポジションから移動される（Ｓ１２１）。その後、当該ディスク（ＢＤ）に対する再生が実行され、この再生動作における再生ＲＦ信号のジッタ値が取得される（Ｓ１０４）。その後、図６の場合と同様、コリメータレンズ１０４の駆動とジッタ値の取得が所定回数繰り返される（Ｓ１０４、Ｓ１０７、Ｓ１０８）。そして、取得されたジッタ値と各ジッタ値に対応するコリメータレンズ１０４のステップ量をもとに、図３に示すステップ量とジッタ値の関係が２次関数によって近似され（Ｓ１０９）、近似された２次関数をもとに、ジッタ値が最小となる最適ステップ量が取得される（Ｓ１１０）。

このようにして最適ステップ量が取得されると、内蔵メモリから線形係数（傾き）が読み出され、Ｓ１１０にて取得された最適ステップ量とＳ１０１で検出された温度を規定する座標点を通る線形関数が設定される。そして、この線形関数に整合するよう、最適温度補正テーブルの各温度に対応する最適ステップ量が設定される（Ｓ１２２）。

このように内蔵メモリに線形係数（傾き）を格納する場合には、図７のＳ２０８における最適温度補正テーブルの更新も、図１１の処理フローと同様にして行われる。あるいは、Ｓ２０８における処理を、図１０を参照して説明した処理に変更しても良い。

なお、内蔵メモリに線形係数（傾き）を格納する場合には、最適温度補正テーブルを用いずに、この線形係数（傾き）と、Ｓ１１０で取得された最適ステップ量およびＳ１０１で検出された温度から、実動作時の温度に対する最適ステップ量を逐一演算にて求めるようにしても良い。

（Ｂ）時間制御モードの設定
記録／再生動作開始後、所定の期間は、通常、第１の対物レンズ１０８の温度変動が大きいため、温度センサ１３４にて検出された温度と第１の対物レンズ１０８の実温度との間に誤差が生じ易い。このため、この期間において、温度センサ１３４からの検出信号をもとに図７の処理を行うと、第１の対物レンズ１０８の光学特性の変化に適正に対応したコリメータレンズ１０４の駆動制御を実現できない惧れがある。

したがって、記録／再生動作開始から第１の対物レンズ１０８の温度が安定するまでの期間は、たとえば、記録／再生動作開始からの経過時間をもとにコリメータレンズ１０４の駆動制御を行った方が、より適切である可能性がある。

この場合、たとえば、経過時間に対する第１の対物レンズ１０８の温度特性をサーボ回路１２に保持させることにより、経過時間によるコリメータレンズ１０４の制御が可能となる。すなわち、サーボ回路１２は、この温度特性をもとに、各経過時間における第１の対物レンズ１０８の実温度を予測する。そして、予測した温度と最適温度補正テーブルをもとに、コリメータレンズ１０４の最適ステップ量を取得し、取得した最適ステップ量をもとにコリメータレンズ１０４を駆動制御する。

図１２は、この場合の処理フローを示す図である。

記録／再生動作が開始されると、内蔵タイマーが起動され（Ｓ３０１）、当該タイマーにて計時された経過時間に対応する温度が、サーボ回路１２に格納された温度変化特性をもとに取得される（Ｓ３０２）。そして、取得された温度に対応する最適ステップ量Ｓａが最適温度補正テーブルから取得され（Ｓ３０３）、取得された最適ステップ量Ｓａまでコリメータレンズ１０４が移動される（Ｓ３０４）。

Ｓ３０２からＳ３０４の処理は、タイマーにて計時された経過時間が予め決められた時間Ｔｓに達するまで繰り返される（Ｓ３０５）。そして、経過時間が予め設定時間Ｔｓに達すると（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、Ｓ３０１からＳ３０５のステップからなる時間制御モードが終了され、図７に示す通常制御モードへと以降する。

（Ｃ）温度補正テーブルの切り替え
第１の対物レンズ１０８によって生じる収差の大きさは、レーザ光の波長に応じて変化する。つまり、半導体レーザ１０１から出射されるレーザ光に波長変動が生じると、これに伴って、第１の対物レンズ１０８によって生じる収差の程度が変化する。一般に、半導体レーザの波長変動は、出射パワーの変化に応じて生じることが知られている。たとえば、青色波長のレーザ光を出射する半導体レーザでは、出射パワーが１００ｍＷ変化すると、レーザ光の波長は２〜３ｎｍ程度変化する。

したがって、上記実施の形態において、半導体レーザ１０１における出射パワーが、たとえば、記録パワーと再生パワーの間で変化すると、それに応じて、第１の対物レンズ１０８によって生じる収差の大きさが変化する。また、倍速記録／再生モードが存在する場合には、倍速レベルに応じて半導体レーザ１０１からの出射パワーが相違するため、第１の対物レンズ１０８によって生じる収差の大きさも、倍速モード毎に相違することとなる。

この点からすると、上記実施の形態における最適温度補正テーブルは、記録／再生および各倍速モードに応じて個別に準備し、各動作モードに応じて適宜切り替えるようにするのがより好ましいと言える。たとえば、予め、動作モード毎に基準温度補正テーブルをサーボ回路１２に保持させておき、図６および図７において用いる基準温度補正テーブルを、動作モード毎に切り替えるようにする。つまり、再生時には再生用の基準温度補正テーブルを用い、また、２倍速記録時には２倍速記録用の基準温度補正テーブルを用いて、上記実施の形態における図６の処理により、最適温度補正テーブルを設定する。そして、再生動作時または２倍速記録動作時には、それぞれ、設定された最適温度補正テーブルを用いて図７の処理を実行し、適宜、最適温度補正テーブルを更新しながら、コリメータレンズ１０４の駆動制御を行う。

図１３は、動作モードに応じて温度補正テーブルを切り替える場合の処理フローを示す図である。なお、この処理フローでは、光ディスク装置に、通常再生モード、２倍速再生モード、通常記録モードおよび２倍速記録モードの４つの動作モードが存在する場合が想定されている。

動作指令が入力されると、入力された動作指令が、通常再生モード、２倍速再生モード、通常記録モードおよび２倍速記録モードの何れであるかが判別される（Ｓ４００）。

入力された動作モードが通常再生モードであれば、サーボ回路１２は、内蔵メモリから通常再生用の基準温度補正テーブルを取得し（Ｓ４０１）、図６のフローチャートに従って、最適温度補正テーブルを設定する（Ｓ４０２）。なお、この設定処理時には、通常再生モードにおけるパワーでレーザ光が発光される。

入力された動作モードが２倍速再生モードであれば、サーボ回路１２は、内蔵メモリから２倍速再生用の基準温度補正テーブルを取得し（Ｓ４１１）、図６のフローチャートに従って、最適温度補正テーブルを設定する（Ｓ４１２）。なお、この設定処理時には、２倍速再生モードにおけるパワーでレーザ光が発光される。

入力された動作モードが通常記録モードであれば、サーボ回路１２は、内蔵メモリから通常記録用の基準温度補正テーブルを取得し（Ｓ４２１）、図６のフローチャートに従って、最適温度補正テーブルを設定する（Ｓ４２２）。なお、この設定処理時には、通常記録モードにおけるパワーでレーザ光が発光される。

入力された動作モードが２倍速記録モードであれば、サーボ回路１２は、内蔵メモリから２倍速記録用の基準温度補正テーブルを取得し（Ｓ４３１）、図６のフローチャートに従って、最適温度補正テーブルを設定する（Ｓ４３２）。なお、この設定処理時には、２倍速記録モードにおけるパワーでレーザ光が発光される。

このようにして、最適温度補正テーブルが設定された後、対応するモードの動作が実行され、最適温度補正テーブルをもとに、図７の処理フローにしたがって、コリメータレンズ１０４の駆動制御が行われる（４４０）。このとき、適宜、図７のＳ２０６からＳ２０８における最適温度補正テーブルの再更新が行われる。その後、各モードの動作終了に応じて、図７における制御が終了する。

なお、図１３の処理フローでは、動作モード毎に基準温度補正テーブルを準備するようにしたが、上記変更例（Ａ）で説明したように、動作モード毎に線形係数（傾き）を準備し、これら線形係数をもとに、各動作モードにて用いる最適温度補正テーブルを設定・更新するようにしても良い。また、線形係数から直接演算にて、各動作モードの実温度に対する最適ステップ量を求めるようにしても良い。

なお、上記波長に基づく光学特性の変動は、樹脂材料にて形成された対物レンズに限らず、ガラスで形成された対物レンズにおいても生じ得るものである。よって、以上の変更例は、ガラスにて対物レンズを形成する場合にも適用可能であり、また、ガラスにて対物レンズを形成する場合には、レーザパワーのみに応じてコリメータレンズを位置制御するようにしても良い。

（Ｄ）基準温度補正テーブルの記憶
上記では、基準温度補正テーブルまたは線形係数（傾き）と初期設定時の最適ステップ量をサーボ回路１２に格納するようにしたが、これらを、光ピックアップ１０に搭載されたフラッシュメモリ等に格納させておき、光ディスク装置の起動の際（初回起動時のみ、または、起動の都度）に、光ディスク装置側のシステムマイコンにて読み取って、サーボ回路１２に設定するようにしても良い。

または、線形係数（傾き）と初期設定時の最適ステップ量を、出荷時に光ピックアップ１０のケーシングに貼り付けられるバーコードなどに保持させておき、ドライブ組み立ての際にこのバーコードを読み取って、システム側のマイコンメモリやプログラムの定数として登録するようにしても良い。なお、バーコードの他、ＱＲコード等の２次元コードを用いて線形係数（傾き）と初期設定時の最適ステップ量を保持させても良い。

基準温度補正テーブルおよび線形関数の係数（傾き）は、光ピックアップ１０の種別毎に相違するため、サーボ回路１２には、搭載される光ピックアップ１０の種別に対応した情報を設定する必要がある。上記の如く、光ピックアップ１０に搭載されたフラッシュメモリ等からこれらの情報を読み取ってサーボ回路１２に設定するようにすると、サーボ回路１２に対し、円滑かつ確実に、基準温度補正テーブルおよび線形関数の係数（傾き）を設定できる。また、バーコードから読み取る場合には、システム側のマイコンメモリに対する線形係数（傾き）の登録を容易に行うことができる。

以上、本実施の形態の変更例を示したが、この他にも、本発明の実施形態は種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施の形態では、ＢＤとＤＶＤおよびＣＤの互換型光ピックアップを示したが、ＢＤ専用の光ピックアップに本発明を適用することもできる。図１４は、この場合の光学系の構成を示す図である。同図中、図１に示すＢＤ用光学系と同一部分には同一符号が付されている。

図１４の構成例では、半導体レーザ１０１と偏光ビームスプリッタ１０３の間にコリメータレンズ１１１が配されている。また、収差補正用に、凸レンズと凹レンズからなるエキスパンダ１１２と、エキスパンダ１１２の凸レンズを光軸方向に駆動するレンズアクチュエータ１１３が配されている。対物レンズ１０８の温度変動時には、サーボ回路１２によって、エキスパンダ１１２が駆動制御される。

なお、収差補正素子として液晶素子等の他の光学素子を用いることもできる。

また、上記実施の形態では、次世代ＤＶＤのうちＢＤを取り上げて説明を行ったが、本発明は、ＨＤＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）やその他の光ディスクに対応可能な光ピックアップおよび光ディスク装置にも適宜採用可能である。

さらに、上記実施の形態では、樹脂材料からなる対物レンズを取り上げて説明を行ったが、本発明は、ガラスからなる対物レンズが搭載される場合にも、適宜採用可能である。すなわち、温度変化に伴う対物レンズの光学特性の変化が記録／再生特性の品位に影響を与える場合には、樹脂材料に限らず、ガラスからなる対物レンズが搭載される場合にも、本発明を適用することができる。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

実施の形態に係る光ピックアップの光学系を示す図 実施の形態に係る光ディスク装置の構成を示す図 実施の形態に係る温度補正テーブルを説明する図 実施の形態に係る基準温度補正テーブルと最適温度補正テーブルの関係を示す図 実施の形態に係る基準温度補正テーブルと最適温度補正テーブルの構成例を示す図 実施の形態に係る最適温度補正テーブルの設定処理フローチャート 実施の形態に係るコリメータレンズの制御処理フローチャート 実施の形態に係るコリメータレンズの駆動例を示す図 実施の形態に係る最適温度補正テーブル設定処理の変更例を示す図 図９の変更例に係るコリメータレンズの駆動例を示す図 実施の形態に係る最適温度補正テーブル設定処理の変更例を示す図 実施の形態に係る時間制御モードにおける処理フローチャート 実施の形態に係る温度補正テーブル切り替え時のフローチャート 実施の形態に係る光ピックアップの光学系の変更例を示す図

符号の説明

１０ 光ピックアップ
１２ サーボ回路
１３ コントローラ
１０１ 半導体レーザ
１０４ コリメータレンズ
１０５ レンズアクチュエータ
１０８ 第１の対物レンズ
１１０ 光検出器
１１２ エキスパンダ
１１３ レンズアクチュエータ
１３４ 温度センサ

Claims (17)

1. レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されるレーザ光をディスク上に収束させる対物レンズと、前記対物レンズの温度を検出するための温度センサと、前記対物レンズを経由した前記レーザ光の光学特性の劣化を補正するための光学素子と、前記ディスクによって反射された前記レーザ光を受光する光検出器とを有する光ピックアップ装置と、
   前記温度センサからの検出信号に基づいて前記光学素子を駆動する制御回路と、
   を有することを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   前記制御回路は、前記温度センサの検出信号と前記光学素子の適正駆動量の間の相関関係を規定するための機能部を有し、前記機能部によって規定された相関関係と前記温度センサからの検出信号をもとに、前記光学素子を駆動制御する、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項２に記載の光ディスク装置において、
   前記機能部は、前記温度センサの検出信号と前記光学素子の適正駆動量とを対応付けた基準テーブルを保持している、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項３に記載の光ディスク装置において、
   前記機能部は、前記光学素子を駆動したときの前記光検出器の検出信号をもとに前記光学素子の適正駆動量を検出し、この適正駆動量と前記温度センサの検出信号に基づいて前記基準テーブルを更新し、
   前記制御回路は、更新後の基準テーブルと前記温度センサの検出信号をもとに前記光学素子を駆動制御する、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
5. 請求項４に記載の光ディスク装置において、
   前記機能部は、前記温度センサの検出信号または前記光検出器の検出信号に基づいて、前記基準テーブルを再更新する、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
6. 請求項５に記載の光ディスク装置において、
   前記機能部は、前記温度センサの検出信号の変化量が閾値を超えたとき、または前記光検出器の検出信号の品質が閾値を下回ったとき、前記基準テーブルを再更新する、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
7. 請求項５に記載の光ディスク装置において、
   前記機能部は、前記再更新時に、前記光学素子を駆動したときの前記光検出器の検出信号をもとに前記光学素子の適正駆動量を検出し、この適正駆動量および前記温度センサの検出信号と前回の更新の際に取得された適正駆動量および前記温度センサの検出信号の両方を満たす線形関数に基づいて、前記基準テーブルを再更新する、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
8. 請求項３ないし７の何れか一項に記載の光ディスク装置において、
   前記機能部は、各動作モードに対応する複数の基準テーブルを保持しており、
   実動作に対応する基準テーブルをもとに前記光学素子の駆動制御が行われる、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
9. 請求項２に記載の光ディスク装置において、
   前記機能部は、前記温度センサの検出信号と前記光学素子の適正駆動量の関係を規定する線形関数をもとに、前記温度センサからの検出信号に対する前記光学素子の適正駆動量を設定する、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
10. 請求項９に記載の光ディスク装置において、
    前記機能部は、前記線形関数の傾きを保持しており、前記光学素子を駆動したときの前記光検出器の検出信号をもとに前記光学素子の適正駆動量を検出し、この適正駆動量および前記温度センサの検出信号と前記傾きから求まる前記線形関数に基づいて、前記温度センサの検出信号に対する前記光学素子の適正駆動量を設定する、
    ことを特徴とする光ディスク装置。
11. 請求項９に記載の光ディスク装置において、
    前記機能部は、前記温度センサの検出信号または前記光検出器の検出信号に基づいて、前記線形関数を更新する、
    ことを特徴とする光ディスク装置。
12. 請求項１１に記載の光ディスク装置において、
    前記機能部は、前記温度センサの検出信号の変化量が閾値を超えたとき、または前記光検出器の検出信号の品質が閾値を下回ったとき、前記線形関数を更新する、
    ことを特徴とする光ディスク装置。
13. 請求項１１に記載の光ディスク装置において、
    前記機能部は、前記更新時に、前記光学素子を駆動したときの前記光検出器の検出信号をもとに前記光学素子の適正駆動量を検出し、この適正駆動量および前記温度センサの検出信号と前回の更新の際に取得された適正駆動量および前記温度センサの検出信号の両方を満たすよう、前記線形関数を更新する、
    ことを特徴とする光ディスク装置。
14. 請求項９ないし１３の何れか一項に記載の光ディスク装置において、
    前記機能部には、各動作モードに対応する複数の相関関数が規定され、
    実動作に対応する相関関数をもとに前記光学素子の駆動制御が行われる、
    ことを特徴とする光ディスク装置。
15. 請求項１ないし１３の何れか一項に記載の光ディスク装置において、
    前記制御回路は、前記ディスクに対する記録および／若しくは再生動作の開始時から一定期間の間、前記温度センサの検出信号ではなく、前記開始時からの経過時間に基づいて、前記光学素子の駆動を制御する、
    ことを特徴とする光ディスク装置。
16. レーザ光源と、
    前記レーザ光源から出射されるレーザ光をディスク上に収束させる対物レンズと、
    前記対物レンズの温度を検出するための温度センサと、
    前記対物レンズを経由した前記レーザ光の光学特性の劣化を補正するための光学素子と、
    前記ディスクによって反射された前記レーザ光を受光する光検出器と
    を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
17. 請求項１６に記載の光ピックアップ装置において、
    前記温度センサの検出信号と前記光学素子の適正駆動量の間の相関関係を規定するための情報を技術的手段により読み取り可能な状態で保持する情報保持部を有する、
    ことを特徴とする光ピックアップ装置。

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