JP2008293606A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】球面収差補正機構を有する光ピックアップ装置において、球面収差補正機構の設定を迅速に決定できる光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】球面収差補正機構１１の設定を決定するために制御部１４が行う処理には、対物レンズ７を光記録媒体２０に対して移動する対物レンズ移動処理と、対物レンズ移動処理によって得られる、再生又は記録対象とする記録層に由来する反射光量信号及びフォーカスエラー信号を用いて、フォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスするタイミングに対して反射光量信号がピークを示すタイミングが、前後いずれかにずれを生じているかを確認する確認処理と、前記球面収差補正機構の設定を現在の設定から変更する必要があると判断される場合に、前記確認処理で確認された前記ずれの方向に応じて前記球面収差補正機構の現在の設定を変更させる設定変更処理と、が含まれる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光記録媒体に光ビームを照射して情報の読み取りや書き込みを可能とする光ピックアップ装置に関し、特に、球面収差を補正するために使用される球面収差補正機構を備える光ピックアップ装置の構成に関する。

コンパクトディスク（以下、ＣＤという。）やデジタル多用途ディスク（以下、ＤＶＤという。）といった光記録媒体が普及している。更に、近年、光記録媒体の情報量を増やすために、光記録媒体の高密度化に関する研究が進められ、例えば、高品位のＤＶＤであるＨＤ−ＤＶＤやブルーレイディスク（以下、ＢＤという。）といった光記録媒体も実用化され始めている。

このような光記録媒体からの情報の読み取り（再生）、光記録媒体への情報の書き込み（記録）は、光ピックアップ装置を用いて行われる。そして、近年では、上述のように複数種類の光記録媒体が存在するために、複数種類の光記録媒体を互換する光ピックアップ装置の開発が盛んに行われている。

ところで、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の光記録媒体は、記録層を保護する透明カバー層の厚みが異なる。例えば、ＣＤではその厚みは１．２ｍｍで、ＤＶＤでは０．６ｍｍ、ＢＤでは０．１ｍｍである。このように透明カバー層の厚みが異なる光記録媒体を互換する光ピックアップ装置においては、球面収差の発生が問題となる。

また、特にＢＤ等の高密度記録を狙った光記録媒体において、光記録媒体の厚み方向に複数の記録層を有する光記録媒体の開発が盛んに行われている。このような記録層を複数有する光記録媒体について、光ピックアップ装置を用いて情報の読み取り等を行う場合、記録層の位置によって、透明カバー層の厚み（ここでは、記録層と記録層の間に設けられる中間層についても透明カバー層と表現している）が異なるために、球面収差の発生が問題となる。

なお、以上に述べたような球面収差の問題は、開口数（ＮＡ）の大きな対物レンズが必要となる青色光源を用いた光ピックアップ装置で特に問題となりやすく、近年、球面収差を適切に補正できる光ピックアップ装置に対する要望が強くなっている。

このようなこともあり、従来、球面収差を補正するために使用される球面収差補正機構を有する光ピックアップ装置の開発が盛んに行われている。例えば、２つのレンズを有し、少なくとも一方のレンズが可動するビームエキスパンダを配置して球面収差の補正を行うタイプや、光学系に液晶素子を配置して液晶素子を透過した波面が任意の位相分布有するように液晶素子に印加する電圧を制御して球面収差の補正を行うタイプの光ピックアップ装置がある。その他、光学系に配置されるコリメートレンズを光軸方向に駆動して、光ビームの収束発散状態を変更して球面収差の補正を行う光ピックアップ装置もある。

そして、従来においては、このような球面収差補正機構を有する光ピックアップ装置においては、例えばジッタ信号、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）等を確認しながら、球面収差を適切に補正できる球面収差補正機構の設定を決定していた。なお、ジッタ信号を用いる場合にはジッタが最小となるように、ＲＦ信号又はＦＥ信号を用いる場合には、これらの信号振幅が最大となるように球面収差補正機構の設定が決定される。

しかし、ジッタ信号、ＲＦ信号、ＦＥ信号等を用いて球面収差補正機構の設定を決定する構成の場合、これらの信号データを見ただけでは発生している球面収差の極性がわからない。このため、球面収差補正機構の最適な設定（球面収差を適切に補正できる設定）を取得するのに、球面収差補正機構の設定の変更と信号データの確認を必要以上に繰り返す場合が生じて、球面収差補正機構の設定を決定するために要する時間が長くなるという問題があった。

この点、特許文献１には、ナイフエッジ法によるフォーカスサーボを備え、少なくとも１層の記録層を有する記録媒体に読み書きを行う光記録装置であって、ナイフエッジを振動させるナイフエッジ振動手段と、前記ナイフエッジの振動により生じるフォーカスエラー信号の振動から正負若しくは基準レベルに対する不均等を検出することにより球面収差補正信号を発生させる球面収差補正信号発生手段と、前記球面収差補正信号によって球面収差を補正する補正手段と、を備える光記録装置について提案している。そして、これによれば、球面収差の発生量と極性をリアルタイムに検出可能であるとされており、球面収差補正機構の設定を迅速に決定できて上述の問題も解決できると考えられる。
特開２００６−４０３８０号公報

しかしながら、特許文献１に示される構成の場合には、ナイフエッジを振動させるナイフエッジ振動手段が必要となる。このために、光ピックアップ装置に備えられる駆動機構の数が多くなり、光ピックアップ装置の構成が複雑となり、装置コストが上昇するといった問題があった。

以上の問題点を鑑みて、本発明の目的は、球面収差補正機構を有する光ピックアップ装置において、球面収差補正機構の設定を迅速に決定でき、その構成が簡易な光ピックアップ装置を提供することである。

上記目的を達成するために本発明は、光源と、前記光源から出射される光ビームを光記録媒体が少なくとも１つ有する記録層に集光するための対物レンズと、前記光源から出射される光ビームに発生する球面収差の補正を行うために使用される球面収差補正機構と、前記光記録媒体で反射された反射光を受光する光検出手段と、前記対物レンズを前記光記録媒体に対して接離する方向に移動するアクチュエータと、前記光検出手段で取得された電気信号から、前記反射光の光の強さに応じた反射光量信号とフォーカスエラー信号とを生成する信号処理手段と、少なくとも前記アクチュエータ及び前記球面収差補正機構を制御する制御手段と、を備える光ピックアップ装置において、前記球面収差補正機構の設定を決定するために前記制御手段が行う処理には、前記対物レンズを前記光記録媒体に近づける方向又は前記光記録媒体から遠ざける方向に移動させる対物レンズ移動処理と、前記対物レンズ移動処理によって得られる、読み取り又は書き込み対象とする記録層に由来する前記反射光量信号及び前記フォーカスエラー信号を用いて、前記フォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスするタイミングに対して前記反射光量信号がピークを示すタイミングが、前後いずれかにずれを生じているかを確認する確認処理と、前記球面収差補正機構の設定を現在の設定から変更する必要があると判断される場合に、前記確認処理で確認された前記ずれの方向に応じて前記球面収差補正機構の現在の設定を変更させる設定変更処理と、が含まれることを特徴とする。

この構成によれば、球面収差補正機構の設定を決定するにあたって、フォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスするタイミングに対して反射光量信号がピークを示すタイミングがずれる方向（すなわち、タイミングが前後いずれにずれるか）に応じて、球面収差補正機構の現在の設定を変更する構成となっている。すなわち、本発明の構成によれば、その時点で発生している球面収差の極性を把握した上で球面収差補正機構の設定を変更する構成であるために、球面収差補正機構の設定を変更する上で無駄な変更を低減することが可能となる。従って、球面収差を適切に補正できる球面収差補正機構の設定を迅速に決定することが可能となる。また、本発明の構成の場合、従来の構成で必要とされたナイフエッジ振動手段が必要なく、球面収差補正機構の設定を迅速に決定でき、その構成が簡易な光ピックアップ装置を提供できる。

また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記球面収差補正機構の設定を現在の設定から変更する必要があるか否かの判断は、前記確認処理による確認結果が用いられ、前記確認処理によって前記ずれが生じていると判断される場合には、前記設定変更処理が行われ、前記制御手段が行う処理には、更に、前記設定変更処理が行われた場合に、前記確認処理によって前記ずれが生じていないと判断されるまで、前記対物レンズ移動処理、前記確認処理及び前記設定変更処理とを繰り返して行う処理が、含まれることとしても良い。これによれば、球面収差を適切に補正できる球面収差補正機構の設定を迅速に決定できる構成を容易に実現できる。

また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記確認処理には、前記Ｓ字カーブがゼロクロスするタイミングと前記反射光量信号がピークを示すタイミングとのずれ量を確認する処理が更に含まれ、前記設定変更処理には、前記ずれ量に応じて前記球面収差補正機構の現在の設定を変更させる処理が更に含まれるのが好ましい。

この構成によれば、更にずれ量に応じて球面収差補正機構の現在の設定を変更する構成である。フォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスするタイミングに対して反射光量信号がピークを示すタイミングがずれる量は、球面収差の大きさと関係する。このために、本発明のように構成すれば、球面収差補正機構の設定をより迅速に決定することが可能となる。

また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記球面収差補正機構は、光軸方向に移動する可動レンズを有することとしても構わない。球面収差の補正を行うために使用される球面収差補正機構として、可動レンズを用いて、対物レンズに入射する光ビームの収束発散状態を変化させて球面収差を補正する方法があり、このような方法を用いる球面収差補正機構を用いる場合にも、本発明は有効である。

また、本発明は、上記構成の光ピックアップ装置において、前記可動レンズはコリメートレンズであって、前記球面収差機構は、前記コリメートレンズと前記コリメートレンズを光軸方向に移動可能とするコリメートレンズ駆動手段とを備えることとしても良い。この構成によれば、球面収差補正機構を簡易な構成とできる。そして、このような球面収差補正機構を備える場合においても、球面収差補正機構の設定を迅速に決定でき、その構成が簡易な光ピックアップ装置を提供できる。

本発明によれば、球面収差を補正するために使用する球面収差補正機構を有する光ピックアップ装置において、球面収差補正機構の設定を迅速に決定できる光ピックアップ装置を提供できる。また、そのような光ピックアップ装置を簡易な構成で実現できる。

以下、本発明の内容について図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。

図１は、本実施形態の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。光ピックアップ装置１は、２つの記録層Ｌ０、Ｌ１を有する光記録媒体２０の情報の読み取り及び書き込みを可能に設けられる。図１に示すように、光ピックアップ装置１の光学系には、光源２と、偏光ビームスプリッタ３と、コリメートレンズ４と、立ち上げミラー５と、１／４波長板６と、対物レンズ７と、シリンドリカルレンズ８と、光検出器９と、が備えられる。

光源２は半導体レーザから成り、半導体レーザから出射されるレーザ光の波長は、光ピックアップ装置１が対応する光記録媒体２０の種類によって適宜選択される。例えば、光ピックアップ装置１がＢＤに対応する場合には４０５ｎｍ帯のレーザ光が、ＤＶＤに対応する場合には６５０ｎｍのレーザ光が、ＣＤに対応する場合には７８０ｎｍのレーザ光が、光源２から出射されるように、光源２（半導体レーザ）の種類は選択される。

なお、本実施形態では、光ピックアップ装置１は１種類の光記録媒体２０に対応するために光源２を１つとしているが、これに限定される趣旨ではなく、複数種類の光記録媒体２０を互換する光ピックアップ装置とする場合には、光源２の数を複数とし、それに対応して、光軸を同軸化するダイクロイックプリズム等の光学部材を追加する構成等としても構わない。

偏光ビームスプリッタ３は、偏光方向が互いに直交する２つの直線偏光のうち一方を透過させ、他方を反射させる機能を有する。本実施形態の光ピックアップ装置１においては、往路においてはレーザ光が透過され、復路においてはレーザ光が反射されるように構成されている。

コリメートレンズ４は、その位置を光軸方向に移動可能に設けられて、コリメートレンズ４を通過するレーザ光の収束発散状態を変更可能とする。本実施形態の光ピックアップ装置１は、上述のように２つの記録層Ｌ０、Ｌ１を有する光記録媒体２０に対応可能に設けられている。記録層Ｌ０と記録層Ｌ１とでは透明カバー層２０ａ（ここでは、記録層Ｌ０と記録層Ｌ１との間の中間層についても透明カバー層と表現している。）の厚みが異なるために、光ピックアップ装置１を用いて光記録媒体２０の情報の再生や記録を行う場合に、球面収差が原因となって情報の再生品質や記録品質が劣化する場合がある。

このため、本実施形態の光ピックアップ装置１においては、コリメートレンズ４を光軸方向に移動可能に設けて、対物レンズ７に入射するレーザ光の収束発散状態を変更することによって球面収差の補正を行えるようにしている。すなわち、コリメートレンズ４と、コリメートレンズ４を光軸方向に移動可能とする後述のコリメートレンズ駆動ユニット１０と、は球面収差補正機構１１を構成している。

図２は、光ピックアップ装置１が備えるコリメートレンズ駆動ユニット１０の構成を示す概略平面図である。図２に示すように、コリメートレンズ駆動ユニット１０は、可動ホルダ２１と、２本のガイドシャフト２２と、リードナット２３と、スクリュ２４と、ステッピングモータ２５と、を備える。

コリメートレンズ４を保持する可動ホルダ２１は、２本のガイドシャフト２２に摺動可能に支持されている。また、可動ホルダ２１にはリードナット２３が取り付けられており、このリードナット２３にはスクリュ２４が噛合されている。スクリュ２４はステッピングモータ２５によって回転可能に設けられている。

このため、ステッピングモータ２５によってスクリュ２４が回転されると、可動ホルダ２１がスクリュ２４の回転方向にしたがってガイドシャフト２２を摺動し、コリメートレンズ４の位置が移動される。この際、可動レンズ２１の移動量は、ステッピングモータ２５を用いているために、コリメートレンズ４の移動基準となる基準位置を設けておけば、その基準位置からのステップ量で正確に管理できる。なお、コリメートレンズ駆動ユニット１０の制御は、後述の制御部１４によって行われる。

図１に戻って、立ち上げミラー５は、コリメートレンズ４から送られてきたレーザ光を反射して、光軸方向を光記録媒体２０の記録層Ｌ０、Ｌ１と直交する方向に変更する機能を有する。

１／４波長板６は、直線偏光が入射した場合には円偏光となるように配置されている。また、１／４波長板６に入射した円偏光は直線偏光に変換される。なお、１／４波長板６は偏光ビームスプリッタ３と協同して光アイソレータとして機能する。

対物レンズ７は入射したレーザ光を光記録媒体２０の記録層Ｌ０（又は記録層Ｌ１）に集光する。対物レンズ７は１／４波長板６と共にアクチュエータ１２に搭載される。そして、アクチュエータ１２によって、光軸方向と平行なフォーカス方向と、光記録媒体２０の半径方向と平行な方向とに移動可能とされる。これにより、対物レンズ７の焦点位置が常に光記録媒体２０の記録層に合致するように制御するフォーカシング制御が可能となる。また、対物レンズ７によって集光されて形成されるビームスポットが、常に光記録媒体２０に形成されるトラックに追従するように制御するトラッキング制御も可能となる。また、対物レンズ７の焦点位置を或る記録層から別の記録層（例えば記録層Ｌ０から記録層Ｌ１）へとジャンプさせるフォーカスジャンプも可能となる。

シリンドリカルレンズ８は、光記録媒体２０で反射されて光検出器９へと導かれるレーザ光に非点収差を与える機能を有する。

光検出器９は、光記録媒体２０で反射されたレーザ光を図示しない受光領域で受光して電気信号へと変化する。光検出器９から出力される電気信号は、信号処理部１３に送られる。

信号処理部１３は、光検出器９から受け取った電気信号を処理して、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）、トラッキングエラー信号（ＴＥ信号）等を生成する。なお、ＲＦ信号によって情報の読み出しが行われ、ＦＥ信号、ＴＥ信号に基づいて上述のフォーカシング制御やトラッキング制御が行われる。

制御部１４は、光ピックアップ装置１の動作全体を制御する機能を有する。例えば、制御部１４は、光源２の駆動の制御や、信号処理部１３から情報を受け取って球面収差補正機構１１やアクチュエータ１２の制御も行う。

光ピックアップ装置１の全体構成は以上のようであるが、本実施形態の光ピックアップ装置１では、コリメートレンズ４が所定の基準位置に配置された場合において、光記録媒体２０の２つの記録層Ｌ０、Ｌ１の中間位置（例えば、光記録媒体２０がＢＤの場合には、透明カバー層２０ａの厚みがＬ０で０．１ｍｍ、Ｌ１で０．０７５ｍｍのため、中間位置では、透明カバー層２０ａの厚みは０．０８７５ｍｍとなる）に対物レンズ７の焦点が合致する場合に、光源２から出射されるレーザ光に球面収差が生じないように設計されている。

この場合、コリメートレンズ４が所定の基準位置にある状態で、記録層Ｌ０又は記録層Ｌ１の情報の再生や記録を行おうとする球面収差が発生し、情報の再生等の品質が劣化するといった問題が発生する。このため、球面収差補正機構１１を用いて球面収差の補正を行う必要があるが、本実施形態の光ピックアップ装置１では、球面収差を適切に補正できるように球面収差補正機構１１の設定を決定するにあたって、迅速にその設定を決定できる点で特徴を有する。以下、この点について説明する。

図３は、本実施形態の光ピックアップ装置１が備える光検出器９が有する受光領域の構成を示す概略図である。図３に示すように、光検出器９は４つの領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分割された受光領域を有する。そして、この４つの領域Ａ〜Ｄで得られる電気信号を信号処理部１３で処理して得られる２つの信号を利用して、球面収差が適切に補正されるように球面収差補正機構１１の設定状態（本実施形態においては、コリメートレンズ４の光軸方向の位置設定が該当する）が決定される。

ここで２つの信号とは、光記録媒体２０で反射された反射光の光の強さに応じて生成される反射光量信号と、上述のフォーカシング制御を行うために生成されるフォーカスエラー信号（ＦＥ信号）である。ここで、各領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで得られる信号をＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、ＳＤとした場合に、反射光量信号及びフォーカスエラー信号は、以下の式で示される。
反射光量信号＝ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ
フォーカスエラー信号＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ）

なお、本実施形態においては、光検出器９にはトラッキングエラー信号を得られるように、領域Ａ〜Ｄで形成される受光領域を挟むようにサブの受光領域が設けられているが、これについては本発明と直接関係ないために省略している。

図４は、コリメートレンズ４を所定の基準位置に配置し、対物レンズ７を光記録媒体２０から遠ざける方向に移動した場合に得られるフォーカスエラー信号のＳ字カーブと反射光量信号との関係を示した模式図である。そして、図４（ａ）は、記録層Ｌ０に由来する信号で、図４（ｂ）は記録層Ｌ１に由来する信号である。

図４に示すように、コリメートレンズ４を所定の基準位置に配置した場合には、記録層Ｌ０及び記録層Ｌ１においては、記録層に照射される光ビームには球面収差が発生するために、フォーカスエラー信号のＳ字カーブは、ゼロクロス点を基準にして点対称とならずバランスを崩している。そして、フォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスするタイミングと、反射光量信号がピークを示すタイミングと、は一致せず、ずれた状態となっている。ただし、フォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスするタイミングに対して反射光量信号がピークを示すタイミングがすれる方向は、記録層Ｌ０の場合（図４（ａ））と記録層Ｌ１の場合（図４（ｂ））とで反対となっている。

以上に示すような、フォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスするタイミングに対して反射光量信号がピークを示すタイミングがすれる方向は、発生する球面収差の極性によって決まるものである。このために、球面収差補正機構１１の設定を決める際に、フォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスするタイミングと、反射光量信号がピークを示すタイミングと、を得て、そのタイミングのずれの方向を調べれば、球面収差補正機構１１の適切な設定（球面収差を適切に補正できる設定）とするにあたって、現在の設定からどちらの方向に球面収差補正機構１１の設定を変更すれば良いかがわかる。これにより、球面収差を適切に補正できる球面収差補正機構１１の設定を、迅速に決定することが可能となる。

そして、フォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスするタイミングに対する反射光量信号がピークを示すタイミングのずれ量は、球面収差の大きさによって変動する量である。従って、予め、このずれ量と、発生しているずれを失くすために必要となる球面収差補正機構１１の設定の変更量と、の関係を実験によって得る等して、これを制御部１４で読み出せるように記憶しておけば、ずれ量を求めることにより球面収差補正機構１１の設定をどのように変更すれば良いかもわかることになる。すなわち、ずれ量の検出により、球面収差を適切に補正できる球面収差補正機構１１の設定を、より迅速に決定することが可能となる。

次に、本実施形態の光ピックアップ装置１において、球面収差を適切に補正できるように球面収差補正機構１１の設定を決定するフローの一例を、図５のフローチャートを参照しながら説明する。

球面収差を適切に補正できるように球面収差補正機構１１の設定を決定するにあたり、まず、制御部１４は、上述のフォーカスエラー信号のＳ字カーブ及び反射光量信号が得られるように、光源２からレーザ光を出射させる（ステップＳ１）。そして、制御部１４は、アクチュエータ１２によって対物レンズ７を光記録媒体２０から離れる方向に移動することによって、情報の読み取りや書き込みが行われる対象の記録層に由来するフォーカスエラー信号のＳ字カーブ及び反射光量信号が得られるように、対物レンズ７を所定の位置に移動させる（ステップＳ２）。

なお、本実施形態においては、対物レンズ７を光記録媒体２０から離れる方向に移動することによって、情報の読み取りや書き込みが行われる対象の記録層に由来するフォーカスエラー信号のＳ字カーブ及び反射光量信号を得る構成としているが、対物レンズ７を光記録媒体２０に近づける方向に移動することによって上述のフォーカスエラー信号のＳ字カーブ及び反射光量信号を得る構成としても構わない。

対物レンズ７が所定の位置に移動されると、対物レンズ７を光記録媒体２０から遠ざける方向に移動が開始され（ステップＳ３）、それと同時に制御部１４によって反射光量信号及びフォーカスエラー信号のＳ字カーブの測定が開始される（ステップＳ４）。そして、対物レンズ７が所定の位置まで移動される（ステップＳ５）。その後、制御部１４は、情報の読み取りや書き込みが行われる対象の記録層に由来する反射光量信号がピークを示すタイミングを検出する（ステップＳ６）。また、それと平行して、情報の読み取りや書き込みが行われる対象の記録層に由来するフォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスするタイミングについても検出する（ステップＳ７）。

なお、情報の読み取りや書き込みが行われる対象の記録層に由来するフォーカスエラー信号及び反射光量信号を取得するにあたって、本実施形態では、記録層Ｌ０と記録層Ｌ１に由来する信号を両方取得して、信号が取得される順番でいずれの記録層に由来する信号かを判断し、情報の読み取りや書き込みが行われる対象の記録層に由来する信号を決定する構成としている。ただし、これに限定されず、情報の読み取りや書き込みが行われる対象の記録層に由来する信号のみが得られるように対物レンズ７を移動する構成等としても構わない。

反射光量信号がピークを示すタイミングとフォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスするタイミングとが検出されると、制御部１４によって両タイミングが一致しているか否かが判断される（ステップＳ８）。一致しているか否かの判断は、例えば、両タイミングの差分値を求め、差分値が所定の範囲内にある場合には、両タイミングは一致し、差分値が所定の範囲内にない場合には、両タイミングは一致しないと判断するようにすれば良い。両タイミングが一致する場合には、制御部１４によって球面収差を適切に補正できる球面収差補正機構１１の設定は現在の設定であると決定され（ステップＳ９）、球面収差補正機構１１の設定を決定するための処理が終了する。

一方、両タイミングが一致しないと判断される場合には、制御部１４によって両タイミングのずれ量が検出される（ステップＳ１０）。また、これと同時に、フォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスするタイミングに対して反射光量信号がピークを示すタイミングが、プラス方向（本実施形態では、ゼロクロスするタイミングよりピークを示すタイミングが後に現れる場合をプラス方向のずれ、ゼロクロスするタイミングよりピークを示すタイミングが前に現れる場合をマイナス方向のずれとしている。図４参照。）にずれているか否かが確認される（ステップＳ１１）。

この後、制御部１４によって、ずれの方向に及びずれ量に基づいて球面収差補正機構１１の現在の設定をどちらの方向に、どれだけの量、変更するかが決定され、球面収差補正機構１１の現在の設定が変更される。具体的には、ずれの方向がプラス方向である場合には、ずれ量に応じて決定された量だけ、コリメートレンズ駆動ユニット１０によってコリメートレンズ４が光源２に近づく方向に移動される（ステップＳ１２）。また、ずれの方向がマイナス方向である場合には、ずれ量に応じて決定された量だけ、コリメートレンズ駆動ユニット１０によってコリメートレンズ４が光源２から遠ざかる方向に移動される（ステップＳ１３）。そして、その後、反射光量信号がピークを示すタイミングとフォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスするタイミングとが一致するまで、ステップＳ２〜Ｓ８及びステップＳ１０〜Ｓ１３が繰り返される。

なお、ずれ量の検出によって決定される移動量は、予め得ておいた実験データから算出する構成としている。そして、本実施形態のように、ずれ量に基づいてコリメートレンズ４の移動量を決定する場合でも、例えば光記録媒体２０の透明カバー層２０ａの厚みのばらつき等の存在のために、ここで決めた移動量だけ動かせば球面収差が必ず適切に補正される状態となるわけではない。このために、上述のようにステップＳ２〜Ｓ８及びステップＳ１０〜Ｓ１３が繰り返される場合がある。

以上のように、本実施形態の光ピックアップ装置１によれば、球面収差が適切に補正されるように球面収差補正機構１１の設定を決定する処理を行う際に、現在の設定から設定条件の変更が必要な場合にはいつでも、いずれの方向に球面収差補正機構１１の設定を変更すれば良いかがわかる。さらに、ずれ量からどの程度設定量を変更すれば良いかもわかる。従って、球面収差を適切に補正できる球面収差補正機構１１の設定を迅速に決定することが可能となる。

なお、以上に示した実施形態においては、光記録媒体が記録層を２つ有する場合を例に説明したが、これより多くの記録層を有する光記録媒体を対象とする光ピックアップ装置の場合にも、当然、本発明は適用できる。また、球面収差の発生は、透明カバー層の厚みが異なる複数種類の光記録媒体を互換する光ピックアップ装置の場合にも発生するが、このような光ピックアップ装置についても、本発明は当然適用できる。

また、本実施形態においては、球面収差補正機構として、コリメートレンズと該コリメートレンズを光軸方向に移動可能とするコリメートレンズ駆動ユニットからなるものとしたが、これに限定される趣旨ではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。すなわち、例えば、球面収差補正機構は、光軸方向に移動する少なくとも１つの可動レンズを有するビームエキスパンダによって球面収差を補正する機構や、液晶素子によって球面収差を補正する機構等でも構わない。

本発明によれば、球面収差を補正するために球面収差補正機構を備える光ピックアップ装置において、球面収差を適切に補正できる球面収差補正機構の設定を迅速に決定できる。従って、球面収差の補正が必要となる光ピックアップ装置に対して有用な技術である。

は、本実施形態の光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。 は、本実施形態の光ピックアップ装置が備えるコリメートレンズ駆動ユニットの構成を示す概略平面図である。 は、本実施形態の光ピックアップ装置が備える光検出器が有する受光領域の構成を示す概略図である。 は、本実施形態の光ピックアップ装置において、コリメートレンズを所定の基準位置に配置し、対物レンズを光記録媒体から遠ざける方向に移動した場合に得られるフォーカスエラー信号のＳ字カーブと反射光量信号との関係を示した模式図である。 は、本実施形態の光ピックアップ装置において、球面収差を適切に補正できるように球面収差補正機構の設定を決定するフローの一例を示したフローチャートである。

符号の説明

１ 光ピックアップ装置
２ 光源
４ コリメートレンズ
７ 対物レンズ
９ 光検出器（光検出手段）
１０ コリメートレンズ駆動ユニット（コリメートレンズ駆動手段）
１１ 球面収差補正機構
１２ アクチュエータ
１３ 信号処理部（信号処理手段）
１４ 制御部（制御手段）
２０ 光記録媒体
Ｌ０、Ｌ１ 記録層

Claims (5)

1. 光源と、
   前記光源から出射される光ビームを光記録媒体が少なくとも１つ有する記録層に集光するための対物レンズと、
   前記光源から出射される光ビームに発生する球面収差の補正を行うために使用される球面収差補正機構と、
   前記光記録媒体で反射された反射光を受光する光検出手段と、
   前記対物レンズを前記光記録媒体に対して接離する方向に移動するアクチュエータと、
   前記光検出手段で取得された電気信号から、前記反射光の光の強さに応じた反射光量信号とフォーカスエラー信号とを生成する信号処理手段と、
   少なくとも前記アクチュエータ及び前記球面収差補正機構を制御する制御手段と、
   を備える光ピックアップ装置において、
   前記球面収差補正機構の設定を決定するために前記制御手段が行う処理には、
   前記対物レンズを前記光記録媒体に近づける方向又は前記光記録媒体から遠ざける方向に移動させる対物レンズ移動処理と、
   前記対物レンズ移動処理によって得られる、読み取り又は書き込み対象とする記録層に由来する前記反射光量信号及び前記フォーカスエラー信号を用いて、前記フォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスするタイミングに対して前記反射光量信号がピークを示すタイミングが、前後いずれかにずれを生じているかを確認する確認処理と、
   前記球面収差補正機構の設定を現在の設定から変更する必要があると判断される場合に、前記確認処理で確認された前記ずれの方向に応じて前記球面収差補正機構の現在の設定を変更させる設定変更処理と、が含まれることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記球面収差補正機構の設定を現在の設定から変更する必要があるか否かの判断は、前記確認処理による確認結果が用いられ、
   前記確認処理によって前記ずれが生じていると判断される場合には、前記設定変更処理が行われ、
   前記制御手段が行う処理には、更に、前記設定変更処理が行われた場合に、前記確認処理によって前記ずれが生じていないと判断されるまで、前記対物レンズ移動処理、前記確認処理及び前記設定変更処理とを繰り返して行う処理が、含まれ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。
3. 前記確認処理には、前記Ｓ字カーブがゼロクロスするタイミングと前記反射光量信号がピークを示すタイミングとのずれ量を確認する処理が更に含まれ、
   前記設定変更処理には、前記ずれ量に応じて前記球面収差補正機構の現在の設定を変更させる処理が更に含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ピックアップ装置。
4. 前記球面収差補正機構は、光軸方向に移動する可動レンズを有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
5. 前記可動レンズはコリメートレンズであって、
   前記球面収差機構は、前記コリメートレンズと前記コリメートレンズを光軸方向に移動可能とするコリメートレンズ駆動手段とを備えることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。

Images