JP2009116992A - 光ディスク装置及び球面収差補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスク装置の製造ばらつきに加えて、光ディスクの製造ばらつきをも考慮して、球面収差の補正を行う光ディスク装置を提供する。
【解決手段】光ディスク装置は、可動レンズを光軸方向に移動させて球面収差を補正する。球面収差の補正にあたっては、条件設定用光ディスクを用いて、当該光ディスク装置における前記可動レンズの最適調整位置に関するデータを取得して予め記憶させておくステップと、装置内に挿入された光ディスクの表面から情報記録層までの距離を算出するステップと、装置内に挿入された光ディスクの表面から情報記録層までの距離について、算出された距離と、装置内に挿入された光ディスクが規格として本来有するべき距離と、の距離差を求めるステップと、求めた前記距離差と略同一量だけ、前記最適調整位置をずらして球面収差の補正を行うステップと、を具備する球面収差方法を実行する。
【選択図】図５

Description

本発明は、光ディスクに記録される情報の再生や、光ディスクに情報を記録するために用いられる光ディスク装置に関し、特に、球面収差の補正を行う技術に関する。また、本発明は、光ディスク装置の球面収差補正方法に関する。

従来、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。）といった光ディスクが普及している。また、最近では、更に大容量の情報を記録することが可能なブルーレイディスク（以下、ＢＤという。）等の光ディスクも実用化されている。更に、例えばＢＤやＤＶＤには、情報の記録容量を更に増やすために、光ディスクの厚み方向に複数の情報記録層を有するもの（多層光ディスク）も存在している。

これらの光ディスクについて、記録されている情報の再生や、情報の記録を行うためには、光ピックアップを備える光ディスク装置が用いられる。光ピックアップは、光ディスクの半径方向（ラジアル方向）に移動可能に設けられ、光ディスクに光ビームを照射することによって、光ディスクに記録される情報の読み取りや、光ディスクへの情報の書き込みを行う。

ところで、光ディスクは、上述のように複数の種類が存在し、これらの中には、情報記録層を保護するカバー層の厚みが異なるものが存在する。例えば、ＢＤについては、カバー層の厚みは０．１ｍｍ、ＤＶＤについては０．６ｍｍ、ＣＤについては１．１ｍｍと、なっている。なお、この例は、情報記録層が単層タイプのものについて示している。

また、上述のように、ＢＤやＤＶＤでは情報記録層を複数有するものがあり、このような光ディスクにおいては、記録層毎にカバー層の厚みが異なる。なお、ここでは、２つの情報記録層に挟まれる中間層についても、カバー層の一種とみなしている。例えば、情報記録層を２層有するＢＤにおいては、Ｌ０層に対するカバー層の厚みは０．１ｍｍとなり、Ｌ１層に対するカバー層の厚みが０．０７５ｍｍとなる。

このようなカバー層の厚みが異なる複数種類の光ディスクや、複数の情報記録層を有する光ディスクに対して情報の読み取りや書き込みを行えるように、光ピックアップを構成する場合、カバー層の厚みが起因となって発生する球面収差の補正を行えるように構成する必要があることが知られている。このために、従来、様々なタイプの球面収差補正機構を備える光ピックアップが提案されている。

球面収差補正機構の一例として、対物レンズに入射する光ビーム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うタイプのものが知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、ここで言う対物レンズは、光源から出射される光ビームを光ディスクの情報記録層に集光する集光レンズのことである。

上記の球面収差補正機構を更に具体的に示すと、例えば、２群以上のレンズ系で構成されるエキスパンダーレンズと、各レンズ群の間隔を変更する手段と、で構成する球面収差補正機構が挙げられる。また、他の例としては、光源と対物レンズとの光路中に配置されたコリメートレンズと、コリメートレンズを光軸方向に移動させる移動手段と、で構成される球面収差補正機構が挙げられる。

このような球面収差補正機構を用いて球面収差の補正を実行する場合、光ディスクの種類或いは、情報記録層の種類に合わせて、エキスパンダーレンズの間隔を所定の間隔としたり、コリメートレンズを所定位置に配置したりすることが、従来行われてきた。しかし、球面収差は対物レンズの開口数（ＮＡ）の４乗に比例して大きくなる。このために、特に大きな開口数が必要とされるＢＤの再生や記録を行う場合に、光ディスクにおけるカバー層のばらつきの影響が大きくなって、球面収差を十分に補正できない場合があった。

このようなことから、エキスパンダーレンズの間隔を所定の間隔としたり、コリメートレンズを所定の位置に配置したりした後に、再生信号を評価し、その評価結果にしたがって、エキスパンダーレンズの間隔やコリメートレンズの位置を再調整行う方法が行われている。この方法に従えば、光ディスクのカバー層にばらつきがあっても、各光ディスクに対して、適切な球面収差の補正を行うことができる。しかしながら、この構成の場合には、球面収差補正機構の設定条件を決定するための時間が非常に長くなるという欠点がある。

このために、特許文献２においては、多層光ディスクについての技術であるが、カバー層の表面から記録層までの距離を記録層ごとに計算し、計算した記録層ごとの距離と、予め用意された球面収差補正量テーブルとに基づいて、各記録層における球面収差の補正量を求める技術が提案されている。これによれば、光ディスクにおけるカバー層の厚みのばらつきによらずに球面収差の補正を行える。
特開２００６−２５２６１５号公報 特開２００７−１６４９２７号公報

しかしながら、特許文献２の構成の場合には、球面収差補正量を求めるためのテーブル或いは関係式を予め用意する構成であり、その準備作業が手間である。また、球面収差補正機構で球面収差を補正するために設定する条件（設定条件）は、光ピックアップの製造時におけるばらつき等のために、各光ピックアップで異なったものとなる場合がある。この点、特許文献２においては、光ピックアップの製造時のばらつきに関する考慮は特になく、球面収差の補正を正確に行えない場合があり得る。

以上の点に鑑み、本発明の目的は、光ディスク装置の製造ばらつきに加えて、光ディスクの製造ばらつきをも考慮して、球面収差の補正を行う光ディスク装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、光ディスク装置の製造ばらつきに加えて、光ディスクの製造ばらつきをも考慮して、球面収差の補正を行う球面収差補正方法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ディスクの情報記録層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置されて光軸方向に移動可能な可動レンズと、該可動レンズを移動させる可動レンズ移動手段と、を有し、前記可動レンズの位置を調整することで球面収差の補正を行う球面収差補正機構と、前記光ディスクで反射される光ビームを受光して光電変換を行う光検出手段と、を備える光ディスク装置において、光ディスクの表面から情報記録層までの距離が規格を満たすように形成された少なくとも１種類の条件設定用光ディスクを用いて予め取得した、当該装置における前記可動レンズの最適調整位置に関するデータを記憶する記憶手段と、装置内に挿入された光ディスクの表面から情報記録層までの距離を取得する距離取得手段と、装置内に挿入された光ディスクの表面から情報記録層までの距離について、前記距離取得手段によって取得した距離と、規格として本来有するべき距離と、の距離差を求める距離差算出手段と、を備え、前記距離算出手段によって得られた前記距離差と略同一量だけ前記最適調整位置をずらして球面収差の補正を行うことを特徴としている。

これによれば、球面収差補正機構が有する可動レンズの位置について、装置毎の製造ばらつきを考慮して、各装置について最適調整位置を記憶させておく構成としている。そして、更に、光ディスクの表面から情報記録層までの距離を求め、その距離の規格からのずれに基づいて、予め求めておいた最適調整位置を補正する構成となっている。このために、光ディスク装置及び光ディスクの製造ばらつきを考慮して球面収差の補正を行う構成となっており、球面収差を抑制して、情報の再生や記録を行い易い。したがって、本実施形態の光ディスク装置によれば、情報の再生や記録の品質向上が期待できる。

また、本発明は、上記構成の光ディスク装置において、前記可動レンズは、コリメートレンズ、或いは複数のレンズを有するエキスパンダーレンズの少なくとも１つのレンズ、であることとしても構わない。これによれば、従来球面収差の補正を行うために用いるレンズを使用する構成であり、本発明の目的を実現しやすい。

また、本発明は、上記構成の光ディスク装置において、前記対物レンズを光ディスクに接離する方向に移動する対物レンズ移動手段を更に備え、前記距離取得手段は、前記対物レンズ移動手段によって前記対物レンズを移動させている際に、前記光検出手段から出力される信号を処理して得られる所定の信号を利用して、前記光ディスクの表面及び前記情報記録層を検出し、前記光ディスクの表面と前記情報記録層までの距離を取得することとしてもよい。これによれば、光ディスクの種類を判別する方法と一部を同一のフローとすることが可能となり、球面収差を補正するための条件を高速に得ることが可能となる。

また、本発明は、上記構成の光ディスク装置において、前記所定の信号は、前記光検出手段の複数の分割領域の信号を加算して得られる和信号、或いはフォーカスエラー信号であることとしてもよい。

また、上記目的を達成するために本発明は、可動レンズを光軸方向に移動させることによって球面収差を補正する球面収差補正機構を備える光ディスク装置における球面収差補正方法であって、光ディスクの表面から情報記録層までの距離が規格を満たすように形成された少なくとも１種類の条件設定用光ディスクを用いて、当該光ディスク装置における前記可動レンズの最適調整位置に関するデータを取得し、記憶手段に予め記憶させておくステップと、装置内に挿入された光ディスクの表面から情報記録層までの距離を算出するステップと、装置内に挿入された光ディスクの表面から情報記録層までの距離について、算出された距離と、装置内に挿入された光ディスクが規格として本来有するべき距離と、の距離差を求めるステップと、求めた前記距離差と略同一量だけ、装置内に挿入された光ディスクに対応する前記最適調整位置をずらして球面収差の補正を行うステップと、を具備することを特徴としている。

これによれば、球面収差補正機構が有する可動レンズの位置について、装置毎の製造ばらつきを考慮して、各装置について最適調整位置を記憶させておく構成としている。そして、更に、光ディスクの表面から情報記録層までの距離を求め、その距離の規格からのずれに基づいて、予め求めておいた最適調整位置を補正する構成となっている。このために、光ディスク装置及び光ディスクの製造ばらつきを考慮して球面収差の補正を行うことになり、球面収差の補正をより効果的に行い易い。

また、本発明は、上記構成の球面収差補正方法において、装置内に挿入された光ディスクの表面から情報記録層までの距離を算出するステップは、前記光ディスクに光ビームを照射するステップと、前記光ディスクの情報記録層に光ビームを集光する対物レンズを、前記光ディスクに近づく方向或いは前記光ディスクから遠ざかる方向に移動させるステップと、前記対物レンズの移動中に、前記光ディスクから反射される光ビームを受光する光検出手段から出力される信号を処理して得られる所定の信号によって、前記対物レンズが前記表面から前記情報記録層へと至る時間を取得するステップと、得られた時間と、前記対物レンズを移動させる速度と、から装置内に挿入された光ディスクの表面から情報記録層までの距離を算出するステップと、を具備することとしてもよい。これによれば、光ディスクの種類を判別する方法と一部を同一のフローとすることが可能となり、球面収差を補正するための条件を高速に得ることが可能となる。

本発明によれば、光ディスク装置の製造ばらつきに加えて、光ディスクの製造ばらつきをも考慮して、球面収差の補正を行う球面収差補正方法、及び、そのような球面収差補正方法が適用される光ディスク装置を提供できる。このために、本発明によれば、光ディスクの情報の再生や記録の品質を向上することが可能となる。

以下、本発明の光ディスク装置及び球面収差補正方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

まず、本実施形態の光ディスク装置の構成について説明する。図１は、本実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の光ディスク装置１は、ＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤについて情報の再生及び記録を可能に設けられている。

スピンドルモータ２は、ターンテーブル（図示せず）に連結され、ターンテーブルを回転可能とする。また、ターンテーブルは、光ディスク５０を着脱自在に保持する。したがって、スピンドルモータ２を回転させることにより、ターンテーブルに保持される光ディスク５０を回転させることができる。

光ピックアップ３は、光源から出射される光ビームを光ディスク５０に照射し、光ディスク５０に記録されている情報の読み取りや、光ディスク５０への情報の書き込みを可能とする装置である。光ピックアップ３は、図示しない駆動機構によって、光ディスク５０の半径方向（ラジアル方向；図１の左右方向）に延びる２本のガイドレール（図示せず）に沿って摺動するように形成されている。これにより、光ピックアップ３は、光ディスク５０のラジアル方向に自在に移動し、光ディスク５０の任意のアドレスに適宜アクセスすることができる。

なお、光ピックアップ３を駆動する駆動機構は、例えば、スライドモータと、スライドモータによって回転されるピニオンと、ピニオンと噛み合うラックと、を備え、ラックとピニオンの関係を利用して光ピックアップ３を移動する。

図２は、本実施形態の光ディスク装置１が備える光ピックアップ３の光学系の構成を示す概略図である。図２に示すように、光ピックアップ３は、ＢＤ用レーザダイオード２１と、ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード２２と、ダイクロイックプリズム２３と、ビームスプリッタ２４と、コリメートレンズ２５と、立ち上げミラー２６と、対物レンズ２７と、センサレンズ２８と、光検出器２９と、を備える。

ＢＤ用レーザダイオード２１は、光ピックアップ３によってＢＤに記録される情報を読み取る場合や、ＢＤに情報を書き込む場合に使用される。ＢＤ用レーザダイオード２１は、本実施形態においては、波長４０５ｎｍのレーザビームを出射するように構成されている。

ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード２２は、光ピックアップ３によってＤＶＤ或いはＣＤに記録される情報を読み取る場合や、ＤＶＤ或いはＣＤに情報を書き込む場合に使用される。ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード２２は、本実施形態においては、波長６５０ｎｍのレーザビーム（ＤＶＤ用）と波長７８０ｎｍのレーザビーム（ＣＤ用）とを切り換えて出射できるように構成されている。このような構成は、いわゆるハイブリッド型のレーザダイオード或いはモノリシック型のレーザダイオードによって実現される。

ダイクロイックプリズム２３は、ＢＤ用レーザダイオード２１から出射されるレーザビームを透過し、ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオードから出射されるレーザビームを反射するように構成されている。ＢＤ用レーザダイオード２１及びＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード２２から出射されるレーザビームは、このダイクロイックプリズム２３を通過することにより、光軸を略同一とされる。

ビームスプリッタ２４は、ダイクロイックプリズム２３からのレーザビームを反射して、光ディスク５０側へと導く。また、ビームスプリッタ２４は、光ディスク５０で反射され、ビームスプリッタ２４へと至ったレーザビームを透過して、光検出器２９側へと導く。

コリメートレンズ２５は、入射する発散光を平行光へと変換する機能を有する。本実施形態においては、コリメートレンズ２５は、コリメートレンズ移動手段３１によって、光軸方向（図２の矢印の方向）に可動するように設けられている。このようにコリメートレンズ２５を可動する構成とするのは、コリメートレンズ２５の位置を変更することによって対物レンズ２７に入射するレーザビームの収束或いは発散度合いを変更し、光ピックアップ３において発生する球面収差を補正するためである。すなわち、コリメートレンズ２５と、コリメートレンズ移動手段３１とは、球面収差補正機構として機能する。

図３は、本実施形態の光ディスク装置１が備えるコリメートレンズ移動手段３１の構成を示す概略平面図である。図３に示すように、コリメートレンズ移動手段３１は、コリメートレンズ保持部４１と、２本のガイド棒４２と、リードナット４３と、リードスクリュ４４と、フィードモータ４５と、を備える。

コリメートレンズ保持部４１は、コリメートレンズ２５を保持する。２本のガイド棒４２は、光軸方向（図３の矢印の方向）と平行に固定配置され、コリメートレンズ保持部４１の移動をガイドする。リードナット４３は、コリメートレンズ保持部４１に取り付けられている。リードスクリュ４４は、リードナット４３と噛み合うように形成され、また、フィードモータ４５の出力軸に取り付けられている。なお、フィードモータ４５は、本実施形態においては、ステッピングモータとしている。

フィードモータ４５を回転すると、リードスクリュ４４も回転し、コリメートレンズ保持部４１は、リードスクリュ４４と噛み合うリードナット４３の移動に伴って移動する。したがって、フィードモータ４５の回転を制御することによって、コリメートレンズ保持部４１を光軸方向に移動でき、コリメートレンズ２５を所望の位置に配置することが可能となる。

図２に戻って、立ち上げミラー２６は、コリメートレンズ２５から出射されたレーザビームを反射して、レーザビームの進行方向を光ディスク５０の情報記録層５０ａに対して垂直な方向とする。

対物レンズ２７は、立ち上げミラー２６から送られてきたレーザビームを集光して光ディスク５０の情報記録層５０ａへと集光する。対物レンズ２７は、対物レンズアクチュエータ３２に搭載されている。対物レンズアクチュエータ３２は、対物レンズ２７を保持するレンズホルダ（図示せず）を有し、電磁力作用を利用して、レンズホルダをフォーカス方向及びトラッキング方向へと移動する。このため、対物レンズ２７の焦点位置が常に情報記録層５０ａに合うように制御するフォーカス制御、及び、対物レンズ２７によって結像されてできるビームスポットが光ディスク５０のトラックに追従するように制御するトラッキング制御の実行が可能となる。

なお、フォーカス方向は、光ディスク５０に対して接離する方向で、光軸と平行な方向である。トラッキング方向は、光ディスク５０の半径方向（ラジアル方向）と平行な方向で、図２おいては、紙面に対して垂直な方向である。また、対物レンズアクチュエータ３２の構成は公知の構成と同様であるので、ここではその詳細な説明は省略する。

センサレンズ２８は、光ディスク５０の情報記録層５０ａで反射され、対物レンズ２７、立ち上げミラー２６、コリメータレンズ２５、ビームスプリッタ２４の順に通過したレーザビームに非点収差を与える。

光検出器２９は、センサレンズ２８から送られてきたレーザビームを受光して、光信号を電気信号へと変換（光電変換）する。本実施形態の光検出器２９の受光面２９ａには、図４に示すような、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの領域に分割された受光領域が形成されている。光検出器２９から出力された信号は、後述のように、処理されて再生ＲＦ信号、プルイン信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等とされる。なお、図４は、本実施形態の光ディスク装置１が備える光検出器２９に形成される受光領域の構成を説明するための説明図である。

図１に戻って、スピンドルモータ駆動回路４は、スピンドルモータ２の回転の制御を行う。スライドモータ駆動回路５は、光ピックアップ３をラジアル方向へと移動させる駆動機構に備えられるスライドモータの駆動を制御する。

ＲＦアンプ６は、光ピックアップ３の光検出器２９から電気信号を供給されて、再生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）、プルイン信号等の生成を行う。生成された再生ＲＦ信号は、後述のイコライザ７に供給される。ＦＥ信号及びＴＥ信号は後述のサーボ回路１１に供給される。また、フォーカスエラー信号及びプルイン信号は、後述の全体制御部１８に供給される。

なお、プルイン信号は、光ディスク５０で反射される反射光の反射光量に応じた信号強度を示す信号であって、光検出器２９の４分割領域Ａ〜Ｄ（図４参照）から出力された信号を総和した信号のことを示す名称として使用している。

イコライザ７は、ＲＦアンプ６より供給された再生ＲＦ信号に対してイコライズ調整（波形等化処理）を行う。ここで、イコライズ調整は、再生ＲＦ信号に対して、ある周波数を超える成分をカットオフするとともに、ブーストする処理である。クロック抽出用ＰＬＬ回路８は、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）といわれている回路構成を持つ同期信号発生回路である。Ａ／Ｄ変換器９は、クロック抽出用ＰＬＬ回路８のクロックにタイミングを合わせる形で、イコライズ調整された再生ＲＦ信号をＡ／Ｄ変換する。

デコーダ１０は、Ａ／Ｄ変換された信号を受け取って、データの復調処理及びエラー訂正処理を行って再生データを出力する。

サーボ回路１１は、ＦＥ信号やＴＥ信号に基づいて、フォーカス駆動信号やトラッキング駆動信号の生成等を行う。生成されたフォーカス駆動信号やトラッキング駆動信号はアクチュエータ駆動回路１２に送られる。

アクチュエータ駆動回路１２は、サーボ回路１１からフォーカス駆動信号やトラッキング駆動信号等を受け取って、対物レンズ２７が搭載される対物レンズアクチュエータ３２の駆動を制御する。また、光ディスク５０の情報記録層５０ａに対物レンズ２７の焦点位置を合わせるフォーカス引き込みを行う場合や、光ディスク５０の種類の判別時等、全体制御部１８からの指令によって、対物レンズアクチュエータ３２の駆動を制御する。

フィードモータ制御回路１３は、球面収差補正機構を形成するフィードモータ４５（図３参照）の駆動を制御する。球面収差補正の設定は、光ディスク５０の種類を判別した後に、適宜行われるが、この際に、フィードモータ制御回路１３は、フィードモータ４５を駆動して、コリメートレンズ２５を最適な位置に移動する。なお、本実施形態においては、コリメートレンズ２５の最適な位置は、光ディスク５０の種類、及び光ディスク５０のカバー層５０ｂ（図１参照）の厚みを考慮して決定される。この点の詳細については、後述する。

エンコーダ１４は、外部から光ディスク５０に記録する記録データを受け取り、誤り訂正符号（ＥＣＣ；error correcting code）の付加を行う。変調回路１５は、誤り訂正符号が付加されたデータについて所定の記録符号化方式によって符号化を行う。記録補償回路１６は、変調回路１５によって記録符号化された信号が入力されると、所定のライトストラテジにしたがって、記録用のパルス（記録パルス）を生成する。なお、ライトストラテジとは、記録パルスに対する制御規則のことを指している。

レーザ駆動回路１７は、再生時、記録時、光ディスク５０種類判別時、球面収差補正のための設定条件の決定時等、にレーザダイオード２１、２２の駆動を適宜制御する。記録時には、上述の経路によって記録補償回路１６で形成されたパルス波形にしたがって、レーザダイオード２１、２２を発振して記録を実行する。

全体制御部１８は、マイクロコンピュータを備えて、光ディスク装置１を構成する各部と図示しない信号線で接続されており、各部が実行すべき動作に応じて適宜制御処理を実行する。また、本実施形態の光ディスク装置１においては、全体制御部１８は、球面収差補正機構の設定条件を決定する手段としても機能する。この点については、後述する。

なお、全体制御部１８には、メモリ１９が備えられている。メモリ１９には、全体制御部１８が各種処理を行う上で必要となる各種のパラメータや動作プログラム等が記憶される。

次に、本実施形態の光ディスク装置１における球面収差補正方法について説明する。球面収差の補正は、上述のように、コリメートレンズ２５と、コリメートレンズ移動手段３１と、を備える球面収差補正機構によって行う。光ディスク装置１においては、光ディスク装置１内に挿入された光ディスク５０の種類を判別すると、その判別結果に基づいて、球面収差補正機構の設定条件を決定する。そして、決定された設定条件となるように、球面収差補正機構を駆動して、光ディスク５０に記録される情報の再生時、或いは光ディスク５０への情報の記録時に発生する球面収差の補正を行う。

なお、光ディスク５０の種類の判別方法は、公知の種々の方法のうち、いずれの方法を用いても構わないため、ここでは、その詳細な説明は省略する。

図５は、本実施形態の光ディスク装置１が備える球面収差補正機構の設定条件を決定するフローを示すフローチャートである。以下、図５を参照しながら、球面収差補正機構の設定条件を決定する方法の詳細を説明する。

まず、全体制御部１８が、アクチュエータ駆動回路１２に指令を出すことによって、対物レンズ２７が所定位置に移動される（ステップＳ１）。本実施形態においては、所定位置は光ディスク５０から離れる方向で、対物レンズ２７の焦点位置が、光ディスク５０の表面５０ｃ（図２参照）より十分手前となる位置（図２において、光ディスク５０の下側の位置）とする。そして、対物レンズ２７が所定位置に移動されると、全体制御部１８がレーザ駆動回路１７に指令を出して、光ディスク５０にレーザビームが照射される（ステップ２）。

なお、ここで照射するレーザビームは、光ディスク装置１の光源であるＢＤ用レーザダイオード２１、或いはＤＶＤ／ＣＤ用レーザオード２２から出射される。そして、以下で説明するプルイン信号のピークが得られれば、いずれの波長のレーザビームでも構わないが、いずれかの波長のレーザビームを出射した場合に、所望の信号のピークが検出できなければ、所望の信号のピークが検出されるように、レーザビームの波長を適宜変更する。また、このステップＳ２の時点で光ディスク装置１内に挿入されている光ディスク５０の種類が判別されている場合には（後述のように、光ディスク５０の種類が判別されていない場合もあり得る）、その光ディスクに対して使用する波長のレーザビームとするのが好ましい。

光ディスク５０へのレーザビームの照射が開始されると、全体制御部１８は、ＲＦアンプ６からプルイン信号の取得を開始する（ステップＳ３）。そして、全体制御部１８がアクチュエータ駆動回路１２に指令を出すことによって、対物レンズ２７が光ディスク５０に近づく方向に移動を開始し、移動の開始と同時に、全体制御部１８はタイマー（図示せず）による時間測定を開始する（ステップＳ４）。その後、対物レンズ２７が所定量移動したか否かを確認しながら、所定量移動されるまで対物レンズ２７の移動を続ける（ステップＳ５）。

対物レンズ２７が所定量移動されると、全体制御部３２の指令によって、対物レンズアクチュエータ３２による対物レンズ２７の移動、タイマーによる時間測定、及びプルイン信号の取得が停止される（ステップＳ６）。ここまでの処理で、全体制御部１８は、光ディスク装置１内に挿入されている光ディスク５０について、光ディスク５０の表面５０ｃに由来するプルイン信号のピークと、情報記録層５０ａに基づくプルイン信号のピークと、を検出する（図６参照）。

なお、図６は、対物レンズ２７の焦点位置とプルイン信号のピークとの関係を説明するための図で、図６に示すように、対物レンズ２７の焦点位置が、光ディスク５０の表面５０ｃに合った場合、及び情報記録層５０ａに合った場合に、プルイン信号のピークが得られる。

全体制御部１８は、プルイン信号の検出結果に基づいて、光ディスク５０の表面５０ｃに由来するピークが現れてから、情報記録層５０ａに由来するピークが現れるまでの時間（これは、図６にピーク間時間として示される）を取得する（ステップＳ７）。

なお、上述のように、ステップＳ２で照射されるレーザビームの波長が不適切であると、これらのプルイン信号のピークが検出されない可能性がある。その場合には、ステップＳ２で照射するレーザビームの波長を変更して再度、ステップＳ１からステップＳ７までを行う。

また、ＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤの再生や記録が行える光ディスク装置においては、光ディスク５０の表面から情報記録層までの距離（カバー層５０ｂの厚み）が、各光ディスク５０で異なることに基づいて、光ディスク５０の種類を判別する場合がある。この場合には、上述のステップＳ１からステップＳ７と同様の動作が行われる（ステップＳ７で得られる時間の長さに基づいて、光ディスク５０の種類を判別する）。すなわち、ステップＳ１からステップＳ７の動作で得られる結果は、光ディスク５０の種類を判別する際に得られる場合があり、その場合には、光ディスク５０の種類を判別した後に、更に、ステップＳ１からステップＳ７の動作を行う必要はなく、光ディスク５０の種類の判別で得た結果を利用すればよい。

次に、全体制御部１８は、ステップＳ７で得られた時間に、対物レンズアクチュエータ３２によって移動される対物レンズ２７の移動速度を乗じる。これにより、光ディスク５０の表面５０ｃから情報記録層５０ａまでの距離（カバー層５０ｂの厚み）を算出する（ステップＳ８）。以上より、光ディスク装置１内に挿入されている光ディスク５０のカバー層５０ｂの厚みについて、正確な厚みが得られる。

なお、対物レンズアクチュエータ３２が対物レンズ２７を移動する場合の感度は、光ピックアップ３毎に異なる（例えば、同一の電圧を印加しても、対物レンズ２７の移動速度は光ピックアップ３毎に異なり、同一とならない）のが通常である。このために、対物レンズ２７の移動速度については、光ピックアップ３の製造時に個々に取得し、メモリ１９（図１参照）に記憶している。

光ディスク装置１に挿入されている光ディスク５０のカバー層５０ｂの厚みを算出すると、全体制御部１８は、装置内に挿入されている光ディスク５０の規格によって定まるカバー層の厚み（例えば、ＢＤなら０．１ｍｍ、ＤＶＤなら０．６ｍｍ、ＣＤなら１．２ｍｍ）から、算出されたカバー層５０ｂの厚みを差し引く（ステップＳ９）。なお、光ディスク装置１内の光ディスク５０の種類については、この時点においては判別されているのが前提である。

次に、全体制御部１８は、メモリ１９に光ディスク５０の種類ごとに記憶されているコリメートレンズ２５の最適調整位置を読み出す（ステップＳ１０）。ここで、最適調整位置について説明する。光ピックアップ３の光学系は、一般に製造ばらつきを有する。このために、光ディスク５０の種類によってコリメートレンズ２５の位置を一律に決定する構成とすると、球面収差の補正が十分に行えない場合がある。このために、本実施形態において、光ディスク装置１の製造時に、各種光ディスク５０についてカバー層５０ｂの厚みが規格の厚みとなるように形成された条件設定用光ディスク（カバー層５０ｂを例えばガラスを用いて形成することで実現可能である）を準備する。そして、これを用いて、各光ピックアップ３について、球面収差を適切に補正することができるコリメートレンズ５０の位置をそれぞれ決定している。このように決定されたコリメートレンズ２５の調整位置のことを、最適調整位置と表現している。

全体制御部１８は、コリメートレンズ２５の最適調整位置を読み出すと、ステップＳ９で算出された距離差と略同一の距離だけ最適調整位置をずらした位置をコリメートレンズ２５の位置として、球面収差補正機構の設定条件を決定する（ステップＳ１１）。なお、ステップＳ９における演算で得られる距離は、プラスとマイナスの場合があるが、プラスの場合とマイナスの場合とでは、コリメートレンズ２５を移動する方向は逆となる。

また、本実施形態においては、本実施形態においては、コリメートレンズ２５の駆動を行うコリメートレンズ移動手段３１が備えるフィードモータ４５（図３参照）は、ステッピングモータとしている。このために、ステップＳ９で算出された距離と全く同一の量だけコリメートレンズ２５の位置をずらすように調整するのは、必ずしも容易でない。このために、ステッピングモータの調整精度を考慮して、ステップＳ９で算出された距離とほぼ同一の距離だけ最適調整位置からずらす構成としている。

上述のように、光ディスク５０のカバー層５０ｂは、ポリカーボネート等の透明樹脂で作製されることが多く、この場合には、カバー層の厚みのばらつきが生じ易い。このために、メモリ１９に記憶されている最適調整位置にコリメートレンズ２５を配置しても、球面収差の補正が不十分となる場合がある。このために、光ディスク装置１に挿入されている光ディスク５０の実際のカバー層５０ｂの厚みを求めて、これを用いて光ディスクの製造ばらつきによる球面収差を抑制するように構成している。

以上のように、球面収差補正機構の設定条件が決定すると、全体制御部１８は、フィードモータ制御回路１３に指令を出して、コリメートレンズ２５の位置を求めた位置へと移動させる。また、以上に説明したように、全体制御部１８は、光ディスク５０の表面５０ｃから情報記録層５０ａまでの距離を取得する距離取得手段として機能する。更に、全体制御部１８は、表面５０ｃから情報記録層５０ａまでの距離について、光ディスク装置１内に挿入された光ディスク５０が規格として本来有するべき距離と、実際に算出された距離と、の差を求める距離算出手段としても機能する。

本実施形態の光ディスク装置１によれば、光ピックアップ３の製造ばらつきに由来する球面収差に加えて、光ディスク５０の製造ばらつきに由来する球面収差についても抑制可能である。このために、本実施形態の光ディスク装置１によれば、情報の再生、記録品質の向上を実現できる。また、本実施形態の光ディスク装置１では、光ディスク５０の種類判別時に得られる結果（光ディスクの種類の判別結果のことではない）を利用して、球面収差補正機構の設定条件を決める構成とすることも可能であり、このような場合には、特に、球面収差補正機構の設定条件を決定するのに要する時間を短縮でき、光ディスク装置１の電源投入から、再生や記録を開始するまでの時間を短縮できる。

以上に示した実施形態は一例であり、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、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。

以上に示した実施形態においては、光ディスク装置１内に挿入される光ディスク５０の表面５０ｃから情報記録層５０ａまでの距離を求めるにあたって、対物レンズ２７を光ディスク５０に近づける方向に移動する構成とした。しかし、これに限定されず、対物レンズ２７を光ディスク５０から遠ざかる方向に移動して、光ディスク装置１内に挿入される光ディスク５０の表面５０ｃから情報記録層５０ａまでの距離を求める構成としても構わない。

また、以上に示した実施形態においては、光ディスク装置１内に挿入される光ディスク５０の表面５０ｃから情報記録層５０ａまでの距離を求めるにあたって、プルイン信号を用いる構成とした。しかし、これに限定される趣旨ではない。対物レンズ２７を光ディスク５０に接離する方向に移動する場合、例えば、光ディスク５０の表面５０ｃ及び情報記録層５０ａを対物レンズ２７の焦点位置が通過する際に、フォーカスエラー信号のＳ字カーブ（図７参照）が得られる。したがって、プルイン信号の代わりにフォーカスエラー信号を利用する構成等としても構わない。なお、フォーカスエラー（ＦＥ）信号は、４分割された受光領域を有する光検出器２９を用いて、以下の演算式で得られる。
ＦＥ信号＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ）
ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ及びＳＤは、各領域から出力される信号を指す。

また、以上に示した実施形態においては、球面収差補正機構について、コリメートレンズ２５を光軸方向に移動可能とし、コリメートレンズ２５の位置を調整することで球面収差を行う構成とした。しかし、この構成に限定される趣旨ではない。すなわち、球面収差補正機構について、複数のレンズを有するエキスパンダーレンズを備える構成とし、このうちの少なくとも１つのレンズを光軸方向に移動可能な可動レンズとし、可動レンズの位置を調整することで球面収差の補正を行う構成としても構わず、このような場合にも、本発明は適用できる。

また、以上においては、ＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤの３種類の光ディスクに対応する光ディスク装置について示したが、これらの光ディスクに対応する光ディスク装置に限定される趣旨ではないのは、勿論である。

また、本実施形態においては、光ディスクの情報記録層が単層である場合について説明したが、当然、情報記録層を複数有する光ディスクに対しても適用できる。情報記録層を複数有する多層光ディスクの場合は、光ディスクの表面から情報記録層までの距離を、それぞれの情報記録層について算出し、それぞれの情報記録層の場合について、球面収差補正機構の設定条件を決定する構成となる。なお、この場合にも、情報記録層を複数有する条件設定用光ディスクの準備を行うことになるが、光ディスク装置が１種類の光ディスク（例えばＢＤ）のみに対応する場合には、１種類の条件設定用光ディスクを用意し、複数種類の光ディスクに対応する場合には、各種の条件設定用光ディスクを用意することになる。

本発明の光ディスク装置によれば、球面収差の補正を良好に行うことが可能となり、光ディスクの情報の再生や記録の品質を良好なものとできる。このため、本発明は、光ディスク装置の分野において有用な発明である。

は、本実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 は、本実施形態の光ディスク装置が備える光ピックアップの光学系を示す概略図である。 は、本実施形態の光ディスク装置が備えるコリメートレンズ移動手段の構成を示す概略平面図である。 は、本実施形態の光ディスク装置が備える光検出器に形成される受光領域の構成を説明するための説明図である。 は、本実施形態の光ディスク装置が備える球面収差補正機構の設定条件を決定するフローを示すフローチャートである。 は、対物レンズの焦点位置とプルイン信号のピークとの関係を説明するための図である。 は、対物レンズの焦点位置とフォーカスエラー信号のＳ字カーブとの関係を説明するための図である。

符号の説明

１ 光ディスク装置
３ 光ピックアップ
１８ 全体制御部（距離取得手段、距離差算出手段）
１９ メモリ（記憶手段）
２１ ＢＤ用レーザダイオード（光源）
２２ ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード（光源）
２５ コリメートレンズ（可動レンズ）
２７ 対物レンズ
２９ 光検出器
３１ コリメートレンズ移動手段（可動レンズ移動手段）
３２ 対物レンズアクチュエータ（対物レンズ移動手段）
５０ 光ディスク
５０ａ 情報記録層
５０ｂ カバー層
５０ｃ 光ディスクの表面

Claims (6)

1. 光源と、
   前記光源から出射される光ビームを光ディスクの情報記録層に集光する対物レンズと、 前記光源と前記対物レンズとの間に配置されて光軸方向に移動可能な可動レンズと、該可動レンズを移動させる可動レンズ移動手段と、を有し、前記可動レンズの位置を調整することで球面収差の補正を行う球面収差補正機構と、
   前記光ディスクで反射される光ビームを受光して光電変換を行う光検出手段と、
   を備える光ディスク装置において、
   光ディスクの表面から情報記録層までの距離が規格を満たすように形成された少なくとも１種類の条件設定用光ディスクを用いて予め取得した、当該装置における前記可動レンズの最適調整位置に関するデータを記憶する記憶手段と、
   装置内に挿入された光ディスクの表面から情報記録層までの距離を取得する距離取得手段と、
   装置内に挿入された光ディスクの表面から情報記録層までの距離について、前記距離取得手段によって取得した距離と、規格として本来有するべき距離と、の距離差を求める距離差算出手段と、
   を備え、
   前記距離算出手段によって得られた前記距離差と略同一量だけ前記最適調整位置をずらして球面収差の補正を行うことを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記可動レンズは、コリメートレンズ、或いは複数のレンズを有するエキスパンダーレンズの少なくとも１つのレンズ、であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記対物レンズを光ディスクに接離する方向に移動する対物レンズ移動手段を更に備え、
   前記距離取得手段は、前記対物レンズ移動手段によって前記対物レンズを移動させている際に、前記光検出手段から出力される信号を処理して得られる所定の信号を利用して、前記光ディスクの表面及び前記情報記録層を検出し、前記光ディスクの表面と前記情報記録層までの距離を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク装置。
4. 前記所定の信号は、前記光検出手段の複数の分割領域の信号を加算して得られる和信号、或いはフォーカスエラー信号であることを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
5. 可動レンズを光軸方向に移動させることによって球面収差を補正する球面収差補正機構を備える光ディスク装置における球面収差補正方法であって、
   光ディスクの表面から情報記録層までの距離が規格を満たすように形成された少なくとも１種類の条件設定用光ディスクを用いて、当該光ディスク装置における前記可動レンズの最適調整位置に関するデータを取得し、記憶手段に予め記憶させておくステップと、
   装置内に挿入された光ディスクの表面から情報記録層までの距離を算出するステップと、
   装置内に挿入された光ディスクの表面から情報記録層までの距離について、算出された距離と、装置内に挿入された光ディスクが規格として本来有するべき距離と、の距離差を求めるステップと、
   求めた前記距離差と略同一量だけ、装置内に挿入された光ディスクに対応する前記最適調整位置をずらして球面収差の補正を行うステップと、
   を具備することを特徴とする球面収差補正方法。
6. 装置内に挿入された光ディスクの表面から情報記録層までの距離を算出するステップは、
   前記光ディスクに光ビームを照射するステップと、
   前記光ディスクの情報記録層に光ビームを集光する対物レンズを、前記光ディスクに近づく方向或いは前記光ディスクから遠ざかる方向に移動させるステップと、
   前記対物レンズの移動中に、前記光ディスクから反射される光ビームを受光する光検出手段から出力される信号を処理して得られる所定の信号によって、前記対物レンズが前記表面から前記情報記録層へと至る時間を取得するステップと、
   得られた時間と、前記対物レンズを移動させる速度と、から装置内に挿入された光ディスクの表面から情報記録層までの距離を算出するステップと、
   を具備することを特徴とする請求項５に記載の球面収差補正方法。

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