JP2010123213A - 光ディスク装置及び対物レンズの駆動制御方法 - Google Patents

光ディスク装置及び対物レンズの駆動制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】温度に応じて必要な対物レンズの傾け量を変化させコマ収差の発生を抑制し、良好な記録再生特性を実現する。
【解決手段】球面収差補正のためコリメータレンズ35を移動させた際の対物レンズ34のレンズチルト量を、現在の温度又はコリメータレンズ35の位置における単位角度あたりの対物レンズ34の傾きに対するコマ収差発生量であるレンズチルト感度を算出して、このレンズチルト感度に基づく対物レンズのレンズチルト量を算出する。
【選択図】 図4

Description

本発明は、光ディスク等の光記録媒体に対して、球面収差とコマ収差を補正する光ディスク装置及び対物レンズの駆動制御方法に関する。
従来より、情報信号の記録媒体として、波長785nm程度の光ビームを用いるCD(Compact Disc)やCDより高密度記録の波長660nm程度の波長の光ビームを用いるDVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクがある。更に、光ディスクには、DVDより更に高密度記録が実現された波長405nm程度の光ビームを用いて信号の記録再生を行う光ディスク(以下、「高密度記録光ディスク」という。)がある。この高密度記録光ディスクは、例えばBD(Blu-ray Disc(登録商標))のように、信号を記録する記録層を保護する光透過層となるカバーレイヤーの厚さを薄くした構造となっている。
BDといった高密度記録光ディスクの光ピックアップでは、量産性向上や軽量化等の観点から、対物レンズの材料を、ガラスに換わってプラスチック(合成樹脂)へ置き換えることが望まれている。しかしながら、プラスチック製の対物レンズでは、ガラスに比べて温度変化により屈折率が大きく変化し、球面収差量が変化するという特性を有する。すなわち、温度毎の対物レンズの屈折率が変化してしまい、対物レンズ自身の球面収差が温度毎に変化する。そこで、光ピックアップでは、光源と対物レンズとの間に、コリメータレンズを配設し、このコリメータレンズを光軸方向に移動し、光ビームの発散角を調整し、温度毎にコリメータレンズの位置を球面収差が最小となるよう変化させるようにしている。
なお、特許文献1には、温度に応じてコリメータレンズの位置を調整することが記載されている。
また、高密度記録光ディスクが反りや振動によって傾いた場合には、コマ収差が発生し、RF信号の劣化が生じることが知られている。このコマ収差を打ち消すためには、対物レンズを傾けてコマ収差を発生させ、高密度記録光ディスクの傾きによって生じたコマ収差を打ち消すようにしている。
特開2008−4169号公報
光ピックアップでは、プラスチック製対物レンズを用い、更に、球面収差補正とコマ収差補正を行うために、コリメータレンズを光軸方向に移動可能にすると共に、対物レンズを傾けるように構成することが考えられる。この場合には、温度毎の対物レンズの屈折率が変化してしまい、対物レンズ自身の球面収差が温度毎に変化する。このため、温度毎にコリメータレンズの位置を球面収差が最小となるよう変化させる必要がある。しかしながら、コリメータレンズの位置を変化させると、対物レンズの傾きによるコマ収差の発生量が変化してしまう。すなわち、あるコマ収差量を得ようとした場合、見かけ上温度毎に必要な対物レンズの傾き量が変化してしまうことになる。
図8は、コリメータレンズの対物レンズへの入射倍率とレンズチルト感度(mλrms/deg)との関係を示す。ここで、レンズチルト感度は、単位角度あたりの傾きに対するコマ収差発生量である。また、高密度記録光ディスクであるBDには、記録層が1層のシングルレイヤー(Single Layer)と記録層が2層のデュアルレイヤー(Dual Layer)とがある。シングルレイヤーでは、カバーレイヤーの厚みが100μmとなっており、デュアルレイヤーでは、内側の記録層Lのカバーレイヤーの厚みが75μmとなっている。そこで、図8では、シングルレイヤー、デュアルレイヤーのそれぞれについて、0℃、35℃、75℃における入射倍率に対するレンズチルト感度を示す。
図8から明らかなように、レンズチルト感度は、カバーレイヤーや温度に応じて異なるものの、共通して、コリメータレンズの入射倍率によって比例的に変化することが分かる。これは、コリメータレンズの位置によって、レンズチルト感度が異なるとも言える。
一般に、光ディスク装置において、対物レンズの傾き、すなわちレンズチルト量は、光ディスクの挿入時又は製造時に、データ読み出し時に最適となるよう設定される。光ディスクの記録や再生を行っているときには、筐体内部の温度が上昇する。すると、先に述べたように、プラスチック製の対物レンズのレンズチルト量は、初期の最適値よりずれることになる。
すなわち、プラスチック製対物レンズを用いた場合、光ディスク装置は、動作中、対物レンズを含む光学ブロックの温度上昇し、対物レンズの屈折率が変化し、対物レンズの球面収差量が変化する。このため、光ディスク装置では、球面収差量変化によるRF信号品位の劣化を補正するためにコリメータレンズを移動する。これに伴い、対物レンズのレンズチルト感度が変化し、対物レンズのチルト補正値が最適値からずれるという問題が生じることになる。
本発明の目的は、上述した課題を解決すべく、温度に応じて必要な対物レンズの傾け量を変化させコマ収差の発生を抑制し、良好な記録再生特性を実現する光ディスク装置及び対物レンズの駆動制御方法を提供することにある。
本発明に係る光ディスク装置は、光ビームを出射する光源部と、上記光ビームを光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、上記対物レンズを少なくともチルト方向に傾ける対物レンズ駆動部と、上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズと、上記コリメータレンズを、光軸方向に移動し球面収差を補正するコリメータレンズ駆動部と、上記対物レンズ近傍の温度を検出する温度検出部と、所定の温度における単位角度あたりの上記対物レンズの傾きに対するコマ収差発生量であるレンズチルト感度を算出し、このレンズチルト感度に基づく上記対物レンズのレンズチルト量を算出する制御部とを備える。上記制御部は、第1の時点において、上記対物レンズ駆動部により上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、この第1の時点の温度を保存し、該第1の時点後の第2の時点において、上記第1の時点からの温度変化があったとき、該第2の時点の温度におけるレンズチルト感度を算出し、このレンズチルト感度に基づく上記対物レンズのレンズチルト量を算出し、上記対物レンズ駆動部は、上記制御部で算出されたレンズチルト量に応じて上記対物レンズをチルト方向に傾ける。
また、本発明に係る対物レンズの駆動制御方法は、光源部より出射された光ビームを対物レンズで集光し、光ディスクの記録面に照射するステップと、第1の時点において、上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、温度検出部で該第1の時点の温度を検出し保存するステップと、上記第1の時点後の第2の時点において、上記第1の時点から温度変化があったかを判別するステップと、上記第2の時点において、上記第1の時点からの温度変化があったとき、上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズを光軸方向に移動し球面収差を補正するステップと、上記第2の時点において、上記第1の時点からの温度変化があったとき、該第2の時点の温度における単位角度あたりの上記対物レンズの傾きに対するコマ収差発生量であるレンズチルト感度を算出し、このレンズチルト感度に基づく上記対物レンズのレンズチルト量を算出するステップと、上記算出されたレンズチルト量に応じて上記対物レンズをチルト方向に傾けるステップとを有する。
また、本発明に係る光ディスク装置は、光ビームを出射する光源部と、上記光ビームを光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、上記対物レンズを少なくともチルト方向に傾ける対物レンズ駆動部と、上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズと、上記コリメータレンズを、光軸方向に移動し球面収差を補正するコリメータレンズ駆動部と、上記光ディスクで反射された戻りの光ビームを受光しRF信号を出力する受光部と、上記対物レンズ近傍の温度を検出する温度検出部と、第1の時点と該第1の時点後の第2の時点とに亘る温度変化が所定温度以上あったかを判別する制御部とを備える。上記制御部は、上記第1の時点において、上記対物レンズ駆動部により上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、この第1の時点の温度を保存し、上記第2の時点において、上記第1の時点からの温度変化が上記所定温度以上あったとき、上記対物レンズ駆動部により上記RF信号が良くなるチルト方向に上記対物レンズを傾ける。
また、本発明に係る対物レンズの駆動制御方法は、光源部より出射された光ビームを対物レンズで集光し、光ディスクの記録面に照射し、受光部で上記光ディスクで反射された戻りの光ビームを受光しRF信号を出力するステップと、第1の時点において、上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、温度検出部で該第1の時点の温度を検出し保存するステップと、上記第1の時点後の第2の時点において、上記第1の時点からの温度変化が所定温度以上あったかを判別するステップと、上記第2の時点において、上記第1の時点からの温度変化が上記所定温度以上あったとき、上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズを光軸方向に移動し球面収差を補正するステップと、上記第2の時点において、上記第1の時点からの温度変化が上記所定温度以上あったとき、上記RF信号が良くなるチルト方向に上記対物レンズを傾けるステップとを有する。
また、本発明に係る光ディスク装置は、光ビームを出射する光源部と、上記光ビームを光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、上記対物レンズを少なくともチルト方向に傾ける対物レンズ駆動部と、上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズと、上記コリメータレンズを、光軸方向に移動し球面収差を補正するコリメータレンズ駆動部と、所定のコリメータレンズの位置における単位角度あたりの上記対物レンズの傾きに対するコマ収差発生量であるレンズチルト感度を算出し、このレンズチルト感度に基づく上記対物レンズのレンズチルト量を算出する制御部とを備える。上記制御部は、第1の時点において、上記対物レンズ駆動部により上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、この第1の時点のコリメータレンズの位置を保存し、該第1の時点後の第2の時点において、該第2の時点のコリメータレンズの位置が上記第1の時点のコリメータレンズの位置から変化したとき、該第2の時点のコリメータレンズの位置におけるレンズチルト感度を算出し、このレンズチルト感度に基づく上記対物レンズのレンズチルト量を算出し、上記対物レンズ駆動部は、上記制御部で算出されたレンズチルト量に応じて上記対物レンズをチルト方向に傾ける。
また、本発明に係る対物レンズの駆動制御方法は、光源部より出射された光ビームを対物レンズで集光し、光ディスクの記録面に照射するステップと、第1の時点において、上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、コリメータレンズの位置を検出し保存するステップと、上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズを光軸方向に移動し球面収差を補正するステップと、上記第1の時点後の第2の時点において、上記第1の時点からコリメータレンズの位置に変化があったかを判別するステップと、上記第2の時点において、該第2の時点のコリメータレンズの位置が上記第1の時点のコリメータレンズの位置から変化したとき、該第2の時点のコリメータレンズの位置における単位角度あたりの上記対物レンズの傾きに対するコマ収差発生量であるレンズチルト感度を算出し、このレンズチルト感度に基づく上記対物レンズのレンズチルト量を算出するステップと、上記算出されたレンズチルト量に応じて上記対物レンズをチルト方向に傾けるステップとを有する。
また、本発明に係る光ディスク装置は、光ビームを出射する光源部と、上記光ビームを光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、上記対物レンズを少なくともチルト方向に傾ける対物レンズ駆動部と、上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズと、上記コリメータレンズを、光軸方向に移動し球面収差を補正するコリメータレンズ駆動部と、上記光ディスクで反射された戻りの光ビームを受光しRF信号を出力する受光部と、第1の時点と該第1の時点後の第2の時点とに亘るコリメータレンズの位置が所定距離以上変化したかを判別する制御部とを備える。上記制御部は、上記第1の時点において、上記対物レンズ駆動部により上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、この第1の時点のコリメータレンズの位置を保存し、上記第2の時点において、上記コリメータレンズの位置が上記第1の時点の位置から所定距離以上変化したとき、上記対物レンズ駆動部により上記RF信号が良くなるチルト方向に上記対物レンズを傾ける。
また、本発明に係る対物レンズの駆動制御方法は、光源部より出射された光ビームを対物レンズで集光し、光ディスクの記録面に照射し、受光部で上記光ディスクで反射された戻りの光ビームを受光しRF信号を出力するステップと、第1の時点において、上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、この調整時のコリメータレンズの位置を保存するステップと、上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズ光軸方向に移動し球面収差を補正するステップと、上記第1の時点後の第2の時点において、上記コリメータレンズの位置が上記第1の時点の位置から所定距離以上変化したかを判別するステップと、上記コリメータレンズの位置が上記第1の時点の位置から所定距離以上変化したとき、上記RF信号が良くなるチルト方向に上記対物レンズを傾けるステップとを有する。
本発明は、初期調整時からの温度変化やコリメータレンズの移動を検出したとき、球面収差補正のため移動させたコリメータレンズの移動量に応じて、コマ収差補正のため対物レンズをチルト方向に傾けるようにしている。したがって、コリメータレンズの位置を変化させることで生じるレンズチルトによるコマ収差発生量の変化を吸収することができ、コマ収差補正を確実に行い、良好な記録再生特性を実現することができる。
以下、発明を実施するための最良の形態を以下の順で説明する。
1.光ディスク装置の全体構成
2.光ピックアップの全体構成
3.球面収差補正とコマ収差補正処理(第1の実施の形態)
4.球面収差補正とコマ収差補正処理の変形例(第2の実施の形態)
5.球面収差補正とコマ収差補正処理の変形例(第3の実施の形態)
6.球面収差補正とコマ収差補正処理の変形例(第4の実施の形態)
〔1.光ディスク装置の全体構成〕
以下、本発明が適用された光ディスク装置について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、本発明が適用された光ディスク装置1は、光ディスク2から情報記録再生を行う光ピックアップ3と、光ディスク2を回転する回転駆動部となるスピンドルモータ4とを備える。また、光ディスク装置1は、光ピックアップ3を光ディスク2の径方向に移動させる送りモータ5を備えている。この光ディスク装置1は、フォーマットの異なる3種類の光ディスク及び記録層が積層化された光ディスクに対して情報信号の記録や再生を行うことができる3規格間互換性を実現した光ディスク装置である。
ここで用いられる光ディスク2は、例えば、発光波長が短い405nm程度(青紫色)の半導体レーザを光源に用いた高密度記録が可能なBD(Blu-ray Disc(登録商標))等の高密度記録型の第1の光ディスク11である。この第1の光ディスク11は、100μmm程度のカバーレイヤーを有し波長405nm程度の光ビームがカバーレイヤー側から照射される。なお、この第1の光ディスクには、記録層が単層のシングルレイヤー(記録層:100μm)と記録層が2層のデュアルレイヤー(記録層L:100μm、L(入射側):75μm)とがあるが、更に、多くの記録層を有していても良い。
また、ここで用いられる光ディスク2は、例えば、発光波長を655nm程度の半導体レーザを光源に用いたDVD(Digital Versatile Disc)、DVD−R(Recordable)、DVD−RW(ReWritable)、DVD+RW(ReWritable)等の第2の光ディスク12である。第2の光ディスク12は、0.6mm程度の基板を貼り合わせて構成され、波長655nm程度の光ビームが各基板から照射される。なお、この第2の光ディスク12の基板においても、張り合わされる各基板に複数の記録層を設けても良い。
更に、ここで用いられる光ディスク2は、例えば、発光波長が785nm程度の半導体レーザを光源に用いたCD(Compact Disc)、CD−R(Recordable)、CD−RW(ReWritable)等の第3の光ディスク13である。第3の光ディスク13は、1.1mm程度の基板を有し波長785nm程度の光ビームが基板側から照射される。
なお、以下、特に第1乃至第3の光ディスク11,12,13を区別しないときは、単に光ディスク2とも言う。
光ディスク装置1において、スピンドルモータ4及び送りモータ5は、サーボ制御部9によりディスク種類に応じて駆動制御されている。これにより、スピンドルモータ4は、例えば、第1の光ディスク11、第2の光ディスク12、第3の光ディスク13を所定の回転数で駆動する。
光ピックアップ3は、3波長互換光学系を有する光ピックアップであり、規格の異なる光ディスクの記録層に対して異なる波長の光ビームを記録層に照射すると共に、この光ビームの記録層における反射光を検出する。
光ディスク装置1は、光ピックアップ3から出力された信号に基づいてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、RF信号等を生成するプリアンプ14を備える。また、光ディスク装置1は、プリアンプ14からの信号を復調し又は外部コンピュータ17等からの信号を変調するための信号変復調器及びエラー訂正符号ブロック(以下、信号変復調器&ECCブロックと記す。)15を備える。また、光ディスク装置1は、インターフェース16と、D/A,A/D変換器18と、オーディオ・ビジュアル処理部19と、オーディオ・ビジュアル信号入出力部20とを備える。
このプリアンプ14は、光検出器からの出力に基づいて、非点収差法等によってフォーカスエラー信号を生成し、また、3ビーム法、DPD法、DPP法等によってトラッキングエラー信号を生成する。また、プリアンプ14は、更にRF信号を生成し、RF信号を、信号変復調器&ECCブロック15に出力する。また、プリアンプ14は、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号とをサーボ制御部9に出力する。
信号変復調器&ECCブロック15は、第1の光ディスク11に対して、データの記録を行うとき、インターフェース16又はD/A,A/D変換器18から入力されたディジタル信号に対して、以下の処理を行う。すなわち、信号変復調器&ECCブロック15は、第1の光ディスク11に対してデータを記録するとき、入力されたディジタル信号に対して、LDC−ECC及びBIS等のエラー訂正方式によってエラー訂正処理を行い、次いで、1−7PP方式等の変調処理を行う。また、信号変復調器&ECCブロック15は、第2の光ディスク12に対してデータを記録するとき、PC(Product Code)等のエラー訂正方式に従ってエラー訂正処理を行い、次いで、8−16変調等の変調処理を行う。更に、信号変復調器&ECCブロック15は、第3の光ディスク13に対してデータを記録するとき、CIRC等のエラー訂正方式によってエラー訂正処理を行い、次いで、8−14変調処理等の変調処理を行う。そして、信号変復調器&ECCブロック15は、変調されたデータをレーザ制御部21に出力する。更に、信号変復調器&ECCブロック15は、各光ディスクの再生を行うとき、プリアンプ14から入力されたRF信号に基づいて、変調方式に応じた復調処理を行う。更に、信号変復調器&ECCブロック15は、エラー訂正処理を行って、インターフェース16又はデータをD/A,A/D変換器18に出力する。
なお、データ圧縮してデータ記録するときには、圧縮伸長部を信号変復調器&ECCブロック15とインターフェース16又はD/A,A/D変換器18との間に設けても良い。この場合、データは、MPEG2やMPEG4といった方式でデータが圧縮される。
サーボ制御部9は、プリアンプ14からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号が入力される。サーボ制御部9は、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号が0となるようなフォーカスサーボ信号やトラッキングサーボ信号を生成し、これらのサーボ信号に基づいて、対物レンズを駆動する3軸アクチュエータ等の対物レンズ駆動部を駆動制御する。サーボ制御部9は、プリアンプ14からの出力より、同期信号等を検出して、CLV(Constant Linear Velocity)やCAV(Constant Angular Velocity)、更にはこれらの組み合わせの方式等でスピンドルモータを制御する。
レーザ制御部21は、光ピックアップ3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21は、記録モード時と再生モード時とで発光部の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。また、光ディスク2の種類に応じても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。レーザ制御部21は、ディスク種類判別部22によって検出された光ディスク2の種類に応じて光ピックアップ3のレーザ光源を切り換えている。
ディスク種類判別部22は、第1〜第3の光ディスク11,12,13の間の表面反射率や形状的及び外形的な違い等から反射光量の変化を検出し光ディスク2の異なるフォーマットを検出する。
光ディスク装置1を構成する各ブロックは、ディスク種類判別部22における検出結果に応じて、装着される光ディスク2の仕様に基づく信号処理ができるように構成されている。
システムコントローラ7は、ディスク種類判別部22で判別された光ディスクの種類に応じて装置全体を制御する。また、システムコントローラ7は、ユーザからの操作入力に応じて、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アドレス情報や目録情報(Table Of Contents;TOC)に基づいて、各部を制御する。すなわち、システムコントローラ7は、上述の情報に基づいて、記録再生を行う光ディスクの記録位置や再生位置を特定し、特定した位置に基づいて、各部を制御する。
以上のように構成された光ディスク装置1は、スピンドルモータ4によって、光ディスク2を回転操作する。そして、光ディスク装置1は、サーボ制御部9からの制御信号に応じて送りモータ5を駆動制御し、光ピックアップ3を光ディスク2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2に対して情報信号の記録や再生を行う。
具体的には、光ディスク装置1により記録再生するときには、サーボ制御部9は、CAVやCLVやこれらの組み合わせで光ディスク2を回転する。光ピックアップ3は、光源から光ビームを照射して光検出器により光ディスク2からの戻りの光ビームを検出し、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成する。また、光ピックアップ3は、これらフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号に基づいて対物レンズ駆動部により対物レンズを駆動してフォーカスサーボ及びトラッキングサーボを行う。
また、光ディスク装置1により記録する際には、外部コンピュータ17からの信号がインターフェース16を介して信号変復調器&ECCブロック15に入力される。信号変復調器&ECCブロック15は、インターフェース16又はA/D変換器18から入力されたディジタルデータに対して上述したような所定のエラー訂正符号を付加し、更に所定の変調処理を行った後に記録信号を生成する。レーザ制御部21は、信号変復調器&ECCブロック15で生成された記録信号に基づいて、光ピックアップ3のレーザ光源を制御して、所定の光ディスクに記録する。
また、光ディスク2に記録された情報を光ディスク装置1により再生する際には、光検出器で検出された信号に対して、信号変復調器&ECCブロック15が復調処理を行う。信号変復調器&ECCブロック15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、インターフェース16を介して外部コンピュータ17に出力される。これにより、外部コンピュータ17は、光ディスク2に記録された信号に基づいて動作することができる。また、信号変復調器&ECCブロック15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変換器18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19に供給される。そして、オーディオ・ビジュアル処理部19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20を介して、図示しない外部のスピーカやモニターに出力される。
〔2.光ピックアップの全体構成〕
本発明を適用した光ピックアップ3は、図2に示すように、波長が略405nmの光ビームを出射する光源部33と、光源部33から出射された光ビームを光ディスク2の信号記録面に集光する対物レンズ34とを備える。また、光ピックアップ3は、光源部33及び対物レンズ34の間に設けられるコリメータレンズ35を備える。
また、光ピックアップ3は、光ディスク2で反射された戻りの光ビームを検出する光検出器36と、光ディスク2で反射された戻りの光ビームを光検出器36に導くビームスプリッタ37とを備える。
光源部33は、例えば、半導体レーザ等からなり、第1の光ディスク11に対応すべく、設計波長が405nm程度とする所定波長の光ビームを出射する発光部を有する。なお、光源部33は、更に、第2の光ディスク12に対応すべく、設計波長が655nm程度の光ビームを出射する発光部や第3の光ディスク13に対応すべく、設計波長が785nm程度の光ビームを出射する発光部を有する。
ビームスプリッタ37は、光源部33とコリメータレンズ35との間の光路上に配置され、光源部33からの光ビームを透過してコリメータレンズ35に導くと共に、光ディスク2で反射された戻りの光ビームを反射して光検出器36に導く。すなわち、ビームスプリッタ37は、戻りの光ビームの光路を、往路の光ビームの光路から分岐する光学素子である。
コリメータレンズ35は、ビームスプリッタ37と対物レンズ34との間に配置され、通過する光ビームの発散角を変換する発散角変換部であり、光源部33から出射されビームスプリッタ37に反射された光ビームの発散角を変換して略平行光等の所望の角度にする。
また、このコリメータレンズ35は、例えば、カバーレイヤー厚の誤差、ディスクの反り等の要因により発生する球面収差を補正するために移動され、位置に応じて、対物レンズ34に入射する光ビームの発散角を変換する。すなわち、コリメータレンズ35は、光軸方向に移動可能とされ、光ピックアップ3には、このコリメータレンズ35を光軸方向に駆動して移動させるコリメータレンズ駆動部41が設けられている。コリメータレンズ駆動部41は、コリメータレンズ35を、例えば送りモータによってリードスクリューを回転させて移動させても良い。また、コリメータレンズ駆動部41は、対物レンズ駆動部のように、マグネットとコイルに流れる電流との作用により、コリメータレンズ35を移動させても良い。更に、リニアモータ等を用いても良い。コリメータレンズ35は、光軸方向に移動されることにより、平行光より僅かに収束された状態である収束光の状態で対物レンズ34に入射させ、又は平行光より僅かに発散された状態である発散光の状態で対物レンズ34に入射させて、発生する球面収差を低減する。
また、光ピックアップ3が、記録層が複数設けられている多層型の光ディスクに対して情報信号の記録再生を行う場合、コリメータレンズ35は、フォーカスサーチによって表面反射率の変化が検出され又識別信号が読み出されることにより、記録層毎に適切な位置に移動される。この際、コリメータレンズ35は、各記録層に応じた位置に移動されることで、各記録層から光ディスクの光入射側の表面までの厚さ(「カバーレイヤー厚さ」ともいう。)の違いに起因する球面収差を低減する。すなわち、コリメータレンズ35は、複数の記録層のそれぞれに対して適切に光ビームのビームスポットを形成することができる。
以上のように、コリメータレンズ35及びコリメータレンズ駆動部41は、対物レンズ34への光ビームの入射倍率を変換する入射倍率可変部として機能する。
対物レンズ34は、コリメータレンズ35により発散角を変換された光ビームを光ディスク2の記録面に集光させる。対物レンズ34の入射側には、開口絞り39が設けられ、この開口絞り39は、対物レンズ4に入射する光ビームの開口数を所望の開口数となるように開口制限を行う。
この対物レンズ34は、レンズホルダ34aに保持されており、このレンズホルダ34aは、固定部に、サスペンションを介して、トラッキング方向やフォーカシング方向に変位可能に支持されている。このレンズホルダ34aには、対物レンズ34の近傍に、温度検出素子38が設けられている。温度検出素子38は、CMOS温度センサIC、サーミスタ等であって、温度変化に対して出力電圧(温度信号)がリニアに変化する。これにより、温度検出素子38は、対物レンズ34又は対物レンズ34の周辺の温度を検出する。なお、この温度検出素子38は、対物レンズ34の温度変化に伴う球面収差等の変化を検出するために用いるものであるから、対物レンズ34の温度又は対物レンズ34の近傍の温度を検出できれば、取付位置は、レンズホルダ34aに限定されるものではない。
なお、レンズホルダ34aは、固定部の支軸に回動可能に取り付けられた軸摺動型であっても良い。
対物レンズ34は、光ピックアップ3に設けられる対物レンズ駆動部42により移動自在に保持されている。この対物レンズ34は、光検出器36で検出された光ディスク2からの戻り光により生成されたトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号に基づいて、対物レンズ駆動部42により変位される。これにより、対物レンズ34は、光ディスク2に近接離間する方向(フォーカス方向)及び光ディスク2の径方向(トラッキング方向)の2軸方向へ変位される。対物レンズ34は、第1乃至第3の発光部からの光ビームが光ディスク2の記録面上で常に焦点が合うように、この光ビームを集束すると共に、この集束された光ビームを光ディスク2の記録面上に形成された記録トラックに追従させる。また、対物レンズ34は、上述の2軸方向のみならず、対物レンズ4のチルト方向に傾斜可能とされ、光検出器36で検出されたRF信号等に基づいて当該チルト方向に対物レンズ駆動部42により傾けられる。このように、対物レンズ駆動部42は、フォーカス方向、トラッキング方向及びチルト方向に対物レンズ34を駆動するものであり、所謂3軸アクチュエータである。対物レンズ34は、図3に示すように、チルト方向に傾斜されることにより、コマ収差を低減することができる。
ここで、チルト方向は、上述のフォーカス方向及びトラッキング方向に直交するタンジェンシャル方向を軸とした軸回り方向である所謂ラジアルチルト方向を意味するが、これに限られるものではない。すなわち、当該対物レンズ34は、トラッキング方向を軸とした軸回り方向である所謂タンジェンシャルチルト方向に駆動可能としても良く、また、ラジアルチルト方向及びタンジェンシャルチルト方向に4軸方向に駆動可能としても良い。
対物レンズ駆動部42は、固定部と、対物レンズ4を保持すると共に固定部に対して可動とされた可動部となるレンズホルダ34aとから構成されると共に、各駆動方向に駆動力を発生させるコイルやマグネットを有して構成される。対物レンズ駆動部42は、例えば、フォーカス方向に駆動力を発生させるフォーカスコイルとマグネットや、トラッキング方向に駆動力を発生させるトラッキングコイルとマグネットや、チルト方向に駆動力を発生させるチルトコイルとマグネットを有している。
ここで、チルト用として、単独してチルトコイルやマグネットを設けることなく、フォーカスコイルの内、トラッキング方向やタンジェンシャル方向に並んで配置されるフォーカスコイルに発生する駆動力に差を設けて、チルト方向に駆動力を発生させても良い。
この対物レンズ34は、開口数(NA)が0.85程度とされたプラスチック製の単玉対物レンズであり、その入射側の第1面及び出射側の第2面の両面が非球面形状とされている。なお、ここでは、対物レンズ34の開口数を0.85程度としたが、これに限られるものではなく、例えば、開口数0.60程度であってもよく、0.45程度であってもよい。対物レンズ4は、プラスチック製であることにより、従来のガラス製に比べて量産性や軽量化が図られる。
この対物レンズ34は、記録層の切換や環境温度変化や第1の光ディスク11のカバーレイヤー厚さ変化があったとき、コリメータレンズ35を光軸方向に移動させ対物レンズ34への入射倍率を変化させて、常に球面収差を補正、すなわち低減する。また、対物レンズ34は、環境温度変化やカバーレイヤー厚さ変化があったとき、対物レンズ駆動部42によって、チルト方向に傾けられることにより、コマ収差を打ち消す。
光検出器36は、光ディスク2の信号記録面で反射された光ビームのそれぞれを受光するためのフォトディテクタを有する。このフォトディテクタは、RF信号をプリアンプ14に出力すると共に、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号等の各種信号を検出し、サーボ制御部9に出力する。
以上のように構成された光ピックアップ3は、この光検出器36により検出された戻り光により生成されたフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号に基づいて、対物レンズ34を駆動変位して、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボを行う。対物レンズ34は、駆動変位されることにより、光ディスク2の信号記録面に対して合焦する合焦位置に移動され、光ビームが光ディスク2の記録トラック上に合焦されて、光ディスク2に対して情報信号の記録又は再生を行う。
BD用対物レンズ34のようにレンズの開口数が高く設定されている場合には、記録層の切換、カバーレイヤーの厚み誤差等を原因とするカバーレイヤーの厚さ変化によって発生する球面収差の量は大きい。また、対物レンズ34は、材料をガラスからプラスチックとすることにより、屈折率の温度依存性が高いことに起因して、温度変化によって発生する球面収差の量も大きい。これに伴い、レンズチルト感度も変化し、対物レンズ34のチルト補正値が最適値からずれることになる。
そこで、本発明の光ピックアップ3では、温度変化に伴いコリメータレンズ35の位置や対物レンズ34の傾きを調整するための演算を行う制御部43を備えている。この制御部43には、光検出器36よりRF信号が入力されると共に、温度検出素子38より温度の温度信号が入力される。制御部43は、入力された温度信号やRF信号のジッタ量を監視し、コリメータレンズ駆動部41を駆動し、コリメータレンズ35を光軸方向に移動し球面収差補正を行うと共に、対物レンズ駆動部42を駆動し、対物レンズ34をチルト方向に傾けコマ収差補正を行う。
以下、図4以降のフローチャートを用いて、BDと言った高密度記録型の光ディスク2を記録再生する場合の球面収差やコマ収差の補正方法について説明する。
〔3.球面収差補正とコマ収差補正処理(第1の実施の形態)〕
先ず、光ディスク2が光ディスク装置1のスピンドルモータ4に接続されたディスクテーブルに装着されると、システムコントローラ7は、スピンドルモータ4を駆動し、ディスクテーブルに装着された光ディスクを回転する。次いで、システムコントローラ7は、光ピックアップ3で、例えば、回転する光ディスク2のリードイン領域より光ディスク2の識別情報を読み出し、装着された光ディスク2が第1乃至第3の光ディスク11,12,13の何れかであるかを判断する。また、システムコントローラ7は、記録層が何層の光ディスクであるかを判断する。なお、システムコントローラ7は、光ピックアップ3でフォーカスサーチを行って、光ディスク2の記録層が何層であるかを判断するようにしても良い。
システムコントローラ7は、光ディスク2の種類が判別されると、制御部43を介して初期の球面収差とコマ収差の補正を行う。以下、装着された光ディスクが第1の光ディスク11であった場合を例に説明する。
制御部43は、第1の光ディスク11のシングルレイヤー又はデュアルレイヤーの内側の記録層L側を記録再生するとき、コリメータレンズ35をコリメータレンズ駆動部41を駆動して一方の側に移動する。また、制御部43は、第1の光ディスク11の記録層がデュアルレイヤーの入射側の記録層Lを記録再生するとき、コリメータレンズ35をコリメータレンズ駆動部41を駆動して他方の側に移動する。
ここで、図4に示すように、制御部43は、球面収差とコマ収差を補正するための初期調整を行う。ここで説明する初期調整は、第1の光ディスク11の挿入時又は製造時に行われるものであるが、ここでは、第1の光ディスク11の挿入時の初期調整を例に説明する。
制御部43は、ステップS1において、コリメータレンズ35をコリメータレンズ駆動部41で光軸方向に微動させて球面収差の補正を行う。具体的に、制御部43は、光検出器36より入力されるRF信号の品位が良くなる方向に、すなわち光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となる方向に、コリメータレンズ35を移動する。
コリメータレンズ35を移動してRF信号のジッタ量が最小になると、ステップS2において、制御部43は、対物レンズ駆動部42を駆動して、図3に示すように、対物レンズ34をチルト方向に傾ける。具体的に、制御部43は、球面収差補正後において、RF信号の品位が良くなる方向に、すなわち光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となる方向に対物レンズ34を傾ける。
対物レンズ34をチルト方向に傾けてRF信号のジッタ量が最小になると、制御部43は、ステップS3において、内部メモリ43aに、初期調整時の温度(Temp_ini)を保存する。
以上のようなステップS1〜ステップS3によって、光ピックアップ3は、球面収差補正とチルト補正の初期調整が完了し、この後、第1の光ディスク11の記録層に対して情報信号の記録や再生が行われる。したがって、光ピックアップ3、特に、対物レンズ34の周辺部は、継続して光ディスク装置1が動作することで、筐体内の内部温度が上昇する。
そこで、制御部43は、ステップS4において、温度検出素子38より温度信号によって常時現在の温度情報(Temp_now)を取得する。ステップS5において、制御部43は、内部メモリ43aに保存されている初期調整時の温度(Temp_ini)と現在の温度情報(Temp_now)とが同じであるかを判断し、異なるとき、ステップS6に進み、同じとき、ステップS4を繰り返す。
ステップS6及びステップS7において、制御部43は、温度差より変化させるべきレンズチルト量(Tilt)を算出する。ここでのレンズチルト量の算出には、上述したコリメータ位置に依存するレンズチルト感度[mλrms/deg](:単位角度あたりの傾きに対するコマ収差発生量)を用いる。コリメータ位置は、温度によって最適位置が変化するため、レンズチルト感度は、温度の関数、レンズチルト感度温度係数(Tsense_temp)により一意に決定できるからである。なお、レンズチルト感度温度係数(Tsense_temp)は、レンズ設計値より求めることができる。
そこで、制御部43は、ステップS6において、レンズチルト感度[mλrms/deg]を算出し、ステップS7において、各温度のレンズチルト量(Tilt)を、初期Tilt量(Tsense_ini)との比を求め算出する。
(ステップS6)
Tsense=Tsense_temp×Temp
Tsense_ini=Tsense_temp×Temp_ini
Tsense=レンズチルト感度[mλrms/degree]
Tsense_temp[mλrms/deg/℃]
Temp=温度[℃]
Temp_ini=初期温度[℃]
Temp_now=現在温度[℃]
(ステップS7)
Tilt=Tsense_ini/Tsense×Tini
Tilt=レンズチルト量[degree]
Tini=初期レンズチルト量[degree]→調整時/製造時に求めたTilt量
Tsense_ini=初期レンズチルト感度[mλrms/degree]
以上のようにして、制御部43は、現在の温度におけるレンズチルト量(Tilt)を算出する。
なお、これと並行して、制御部43は、ステップS5の後、球面収差補正を行うため、温度差より変化させるべきコリメータレンズ35の移動量を算出する。コリメータレンズ35の移動量は、温度検出素子38から入力される温度信号に基づき、予め温度とコリメータレンズ35の位置とを対応付けて記憶しておいた内部メモリ43a内のテーブルを参照するか、予め用意された関数を実行して算出する。
かくして、現在の温度における球面収差補正のためのコリメータレンズ35の移動量とコリメータレンズ35の移動に伴って変化したコマ収差補正のためのレンズチルト量とが算出されると、制御部43は、算出したコリメータレンズ35の移動量の分だけコリメータレンズ駆動部41を駆動してコリメータレンズ35を光軸方向に移動する。また、制御部43は、対物レンズ駆動部42を駆動して、図3に示すように、対物レンズ34を算出したレンズチルト量(Tilt)の分だけチルト方向に傾ける。なお、コリメータレンズ35を移動させる動作と対物レンズ34を傾ける動作の順番は、コリメータレンズ35を移動させてから対物レンズ34を傾けても良く、また、対物レンズ34を傾けてからコリメータレンズ35を移動させても良く、更に、同時であっても良い。制御部43は、球面収差補正とコマ収差補正の後、ステップS4からの処理を繰り返す。
以上のような図4に示した処理によれば、温度検出素子38で現在の温度を検出するようにし、初期調整時からの温度変化を検出したとき、球面収差補正のためコリメータレンズ35を光軸方向に所定量移動させると共に、コマ収差補正のため対物レンズ34をチルト方向に傾けるようにしている。したがって、この例では、コリメータレンズ35の位置を変化させることで生じるレンズチルトによるコマ収差発生量の変化を吸収することができ、コマ収差補正を確実に行うことができる。
〔4.球面収差補正とコマ収差補正処理の変形例(第2の実施の形態)〕
次に、図4に示した球面収差とコマ収差を補正する処理の変形例を図5を参照して説明する。図5の例では、光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となる方向に、コリメータレンズ35を移動し、更に対物レンズ34をチルト方向に傾ける。なお、ここで説明するステップS11〜ステップS13の初期調整は、第1の光ディスク11の挿入時又は製造時に行われるものであるが、ここでも、第1の光ディスク11の挿入時の初期調整を例に説明する。
制御部43は、ステップS11において、コリメータレンズ35をコリメータレンズ駆動部41で光軸方向に微動させて球面収差の補正を行う。具体的に、制御部43は、RF信号の品位が良くなる方向に、すなわち光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となる方向に、コリメータレンズ35を移動する。
コリメータレンズ35を移動してRF信号のジッタ量が最小になると、ステップS12において、制御部43は、対物レンズ駆動部42を駆動して、図3に示すように、対物レンズ34をチルト方向に傾ける。具体的に、制御部43は、球面収差補正後において、RF信号の品位が良くなる方向に、すなわち光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となる方向に、対物レンズ34を傾ける。
対物レンズ34をチルト方向に傾けてRF信号のジッタ量が最小になると、制御部43は、ステップS13において、内部メモリ43aに、初期調整時の温度(Temp_ini)を保存する。
以上のようなステップS11〜ステップS13によって、光ピックアップ3は、球面収差補正とチルト補正の初期調整が完了し、この後、第1の光ディスク11の記録層に対して情報信号の記録や再生が行われる。第1の光ディスク11への記録再生が継続して行われると、光ピックアップ3、特に、対物レンズ34の周辺部は、筐体の内部温度が上昇する。
そこで、制御部43は、ステップS14において、温度検出素子38より温度信号によって常時現在の温度情報(Temp_now)を取得する。
ステップS15において、制御部43は、初期温度と現在の温度差がある一定以上になったかを判断する。すなわち、制御部43は、現在の温度(Temp_now)から初期温度(Temp_ini)を減じた値の絶対値が所定値(Temp_limit)より大きいかを判断する。
ABS(Temp_now-Temp_ini)>ΔTemp_limit
そして、制御部43は、現在の温度(Temp_now)から初期温度(Temp_ini)を減じた値の絶対値が所定値(Temp_limit)より大きいとき、ステップS16に進み、大きくないとき、ステップS14を繰り返す。
この後、制御部43は、コリメータレンズ35を光軸方向に移動して球面収差補正を行う。そして、制御部43は、ステップS16において、対物レンズ34をチルト方向に傾けてコマ収差補正を行う。
具体的に、制御部43は、コリメータレンズ35をRF信号の品位が良くなる方向に移動し、すなわち光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となるまで、コリメータレンズ35を移動し、球面収差を補正する。そして、制御部43は、ステップS16において、球面収差補正後において、対物レンズ34をRF信号の品位が良くなる方向に傾ける。すなわち、制御部43は、光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となるまで、対物レンズ34を傾けてコマ収差を補正する。制御部43は、球面収差補正とコマ収差補正の後、ステップS14からの処理を繰り返す。
以上のような図5に示した処理によれば、温度検出素子38で現在の温度を検出するようにし、初期調整時からの所定温度以上の変化があると、球面収差補正のためコリメータレンズ35を光軸方向に所定量移動させると共に、コマ収差補正のため対物レンズ34をチルト方向に傾けるようにしている。したがって、この例では、コリメータレンズ35の位置を変化させることで生じるレンズチルトによるコマ収差発生量の変化を吸収することができ、コマ収差補正を確実に行うことができる。
また、この図5の例では、図4の場合と異なり、レンズチルト量(Tilt)をレンズチルト感度[mλrms/deg]を用いて算出することなく、直接RF信号のジッタ量が小さくなるように対物レンズ34を傾けるようにしているので、レンズチルト量の演算が不要となり、制御部43での演算処理の簡素化を図ることができる。
〔5.球面収差補正とコマ収差補正処理の変形例(第3の実施の形態)〕
更に、球面収差とコマ収差を補正する処理の変形例を図6を参照して説明する。上記図4及び図5の例では、温度検出素子38で温度変化を検出し球面収差やコマ収差を補正したが、図6の例では、球面収差補正のため移動するコリメータレンズ35の位置に基づいて、レンズチルト感度を算出し、更に、レンズチルト量を算出してコマ収差補正を行う。したがって、この図6の例では、図2に示す対物レンズ34の近傍に設けられた温度検出素子38は不要となり、この点で光ピックアップ3の構成の簡素化を図ることができる。なお、ここで説明するステップS21〜ステップS23の初期調整は、第1の光ディスク11の挿入時又は製造時に行われるものであるが、ここでも、第1の光ディスク11の挿入時の初期調整を例に説明する。
制御部43は、ステップS21において、コリメータレンズ35をコリメータレンズ駆動部41で光軸方向に微動させて球面収差の補正を行う。具体的に、制御部43は、RF信号の品位が良くなる方向に、すなわち光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となる方向に、コリメータレンズ35を移動する。
コリメータレンズ35を移動してRF信号のジッタ量が最小になると、ステップS22において、制御部43は、対物レンズ駆動部42を駆動して、図3に示すように、対物レンズ34をチルト方向に傾ける。具体的に、制御部43は、球面収差補正後において、RF信号の品位が良くなる方向に、すなわち光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となる方向に、対物レンズ34を傾ける。
対物レンズ34をチルト方向に傾けてRF信号のジッタ量が最小になると、制御部43は、ステップS23において、内部メモリ43aに、初期調整時のコリメータレンズ35の位置(Posi_ini)を保存する。
以上のようなステップS21〜ステップS23によって、光ピックアップ3は、球面収差補正とチルト補正の初期調整が完了し、この後、第1の光ディスク11の記録層に対して情報信号の記録や再生が行われる。第1の光ディスク11への記録再生が継続して行われると、光ピックアップ3、特に、対物レンズ34の周辺部は、筐体の内部温度が上昇する。
そこで、制御部43は、ステップS24において、常時現在のコリメータレンズ35の位置情報(Posi_now)を取得する。コリメータレンズ35の移動は、制御部43が、常時、RF信号の品位が良くなる方向に、すなわち光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となる方向に、コリメータレンズ35を移動する。コリメータレンズ35の現在の位置は、コリメータレンズ35の位置を検出する検出素子を用いて検出しても良い。また、コリメータレンズ35の現在の位置は、内部メモリ43a内のテーブルを参照するか、予め用意された関数を実行して算出したコリメータレンズ35の移動量と初期調整時のコリメータレンズ35の位置(Posi_ini)とを加算して算出しても良い。なお、コリメータレンズ35の球面収差補正のための移動は、所定時間間隔で行うようにしても良い。
ステップS25において、制御部43は、内部メモリ43aに保存されている初期調整時のコリメータレンズ35の位置(Posi_ini)と現在のコリメータレンズ35の位置(Posi_now)とが同じであるかを判断する。制御部43は、異なるとき、ステップS26に進み、同じとき、ステップS24を繰り返す。
次いで、ステップS26及びステップS27において、制御部43は、コリメータレンズ35の移動に伴うレンズチルト量(Tilt)を算出する。
なお、レンズチルト感度が温度で変化するのは、もともとコリメータレンズの位置の変化によるものであるので、温度計測値でなく、RF信号のジッタ量が最良となるコリメータレンズの位置の変化量からレンズチルト感度を、内部メモリ43aに格納されたテーブルを参照して算出してもよいが、ここでは、計算式にて求める場合を説明する。
(ステップS26)
Tsense=Tsense_temp×Posi_now
Tsense_ini= Tsense_temp×Posi_ini
Tsense=レンズチルト感度[mλrms/degree]
Tsense_temp[mλrms/deg/um]
Posi_now=コリメータレンズの位置[um]
Posi_ini=コリメータレンズの初期位置[um]
(ステップS27)
Tilt=Tsense_ini/Tsense×Tini
Tilt=レンズチルト量[degree]
Tini=初期レンズチルト量[degree]→調整時/製造時に求めたTilt量
Tsense=レンズチルト感度[mλrms/degree]
Tsense_ini=初期レンズチルト感度[mλrms/degree]
以上のようにして、制御部43は、現在のコリメータレンズ35の位置におけるレンズチルト量(Tilt)を算出する。このように、図6に示す例は、RF品位が最適となるコリメータレンズ35の位置が温度に依存することを用いたものである。そして、上述のように、対物レンズ34のレンズチルト感度も温度に伴い変化するものであり、すなわち、必要となるレンズチルト量も温度に依存するものである。図6の例では、RF品位が最適となるコリメータレンズ35の位置に応じてレンズチルト量を算出設定することにより、コマ収差補正を確実にすることができる。
かくして、現在のコリメータレンズ35の位置に基づくコマ収差補正のためのレンズチルト量が算出されると、制御部43は、対物レンズ駆動部42を駆動し、図3に示すように、対物レンズ34を算出したレンズチルト量(Tilt)の分だけチルト方向に傾ける。制御部43は、球面収差補正とコマ収差補正の後、ステップS24からの処理を繰り返す。
以上のような図6に示した処理によれば、球面収差の補正のため移動したコリメータレンズ35の位置を検出するようにし、初期調整時からの位置が変化を検出したとき、コマ収差補正のため対物レンズ34をチルト方向に傾けるようにしている。したがって、この例では、コリメータレンズ35の位置を変化させることで生じるレンズチルトによるコマ収差発生量の変化を吸収することができ、コマ収差補正を確実に行うことができる。
また、この図6の例では、図2に示す対物レンズ34の近傍に設けられた温度検出素子38が不要となり、この点で光ピックアップ3の構成の簡素化を図ることができる。
〔6.球面収差補正とコマ収差補正処理の変形例(第4の実施の形態)〕
次に、図6に示した球面収差とコマ収差を補正する処理の変形例を図7を参照して説明する。図7の例では、光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となる方向に、コリメータレンズ35を移動し、更に対物レンズ34をチルト方向に傾ける。なお、ここで説明するステップS31〜ステップS33の初期調整は、第1の光ディスク11の挿入時又は製造時に行われるものであるが、ここでも、第1の光ディスク11の挿入時の初期調整を例に説明する。
制御部43は、ステップS31において、コリメータレンズ35をコリメータレンズ駆動部41で光軸方向に微動させて球面収差の補正を行う。具体的に、制御部43は、RF信号の品位が良くなる方向に、すなわち光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となる方向に、コリメータレンズ35を移動する。
コリメータレンズ35を移動してRF信号のジッタ量が最小になると、ステップS32において、制御部43は、対物レンズ駆動部42を駆動して、図3に示すように、対物レンズ34をチルト方向に傾ける。具体的に、制御部43は、球面収差補正後において、RF信号の品位が良くなる方向に、すなわち光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となる方向に、対物レンズ34を傾ける。
対物レンズ34をチルト方向に傾けてRF信号のジッタ量が最小になると、制御部43は、ステップS33において、内部メモリ43aに、初期調整時のコリメータレンズ35の位置(Posi_ini)を保存する。
以上のようなステップS31〜ステップS33によって、光ピックアップ3は、球面収差補正とチルト補正の初期調整が完了し、この後、第1の光ディスク11の記録層に対して情報信号の記録や再生が行われる。第1の光ディスク11への記録再生が継続して行われると、光ピックアップ3、特に、対物レンズ34の周辺部は、筐体の内部温度が上昇する。
そこで、制御部43は、ステップS34において、常時現在のコリメータレンズ35の位置情報(Posi_now)を取得する。コリメータレンズ35の移動は、制御部43が、常時、RF信号の品位が良くなる方向に、すなわち光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となる方向に、コリメータレンズ35を移動する。コリメータレンズ35の現在の位置は、コリメータレンズ35の位置を検出する検出素子を用いて検出しても良い。また、コリメータレンズ35の現在の位置は、内部メモリ43a内のテーブルを参照するか、予め用意された関数を実行して算出したコリメータレンズ35の移動量と初期調整時のコリメータレンズ35の位置(Posi_ini)とを加算して算出しても良い。なお、コリメータレンズ35の球面収差補正のための移動は、所定時間間隔で行うようにしても良い。
ステップS35において、制御部43は、コリメータレンズ35の現在の位置が初期調整時のコリメータレンズ35の位置から一定以上移動したかを判断する。すなわち、制御部43は、現在のコリメータレンズ35の位置(Posi_now)から初期調整時のコリメータレンズ35の位置(Posi_ini)を減じた値の絶対値が所定値(Posi_limit)より大きいかを判断する。
ABS(Posi_now-Posi_ini)>ΔPosi_limit
制御部43は、現在のコリメータレンズ35の位置(Posi_now)から初期調整時のコリメータレンズ35の位置(Posi_ini)を減じた値の絶対値が所定値(Posi_limit)より大きいとき、ステップS36に進み、大きくないとき、ステップS34を繰り返す。
この後、制御部43は、ステップS36において、対物レンズ34をチルト方向に傾けてコマ収差補正を行う。具体的に、制御部43は、球面収差補正後において、対物レンズ34をRF信号の品位が良くなる方向に傾け、すなわち光検出器36より入力されるRF信号のジッタ量を検出し、このジッタ量が最小となるまで、対物レンズ34を傾けてコマ収差を補正する。制御部43は、球面収差補正とコマ収差補正の後、ステップS34からの処理を繰り返す。
以上のような図7に示した処理によれば、温度検出素子38で現在のコリメータレンズ35の位置を検出するようにし、初期調整時からの所定量以上の変化があると、コマ収差補正のため対物レンズ34をチルト方向に傾けるようにしている。したがって、この例では、コリメータレンズ35の位置を変化させることで生じるレンズチルトによるコマ収差発生量の変化を吸収することができ、コマ収差補正を確実に行うことができる。
また、この図7の例では、図6の場合と異なり、レンズチルト量(Tilt)をレンズチルト感度[mλrms/deg]を用いて算出することなく、直接RF信号のジッタ量が小さくなるように対物レンズ34を傾けるようにしている。したがって、この例では、レンズチルト量の演算が不要となり、制御部43での演算処理の簡素化を図ることができる。
なお、以上、図4〜図7の例では、第1の光ディスク11の記録再生を行う場合を説明したが、以上のような処理は、第2の光ディスク12や第3の光ディスク13の記録再生の処理のときに行うことも可能である。また、第2及び第3の光ディスク12,13の場合は、図4〜図7の処理を行わないようにしても良い。更に、本発明は、記録装置や再生装置にも適用可能である。更に、第1の光ディスク11の専用の記録及び/又は再生装置にも適用可能である。
本発明を適用した光ディスク装置を示すブロック図である。 本発明を適用した光ピックアップの光学系を示す図である。 対物レンズをチルト方向に傾けた状態を示す側面図である。 温度変化を検出して、コマ収差の補正のためのレンズチルト量を算出するまでの手順を示すフローチャートである。 図4の変形例であり、RF信号の品位が良くなる方向に対物レンズを傾けコマ収差の補正を行う場合のフローチャートである。 コリメータレンズの移動を検出して、コマ収差の補正のためのレンズチルト量を算出するまでの手順を示すフローチャートである。 図6の変形例であり、RF信号の品位が良くなる方向に対物レンズを傾けコマ収差の補正を行う場合のフローチャートである。 コリメータレンズの対物レンズへの入射倍率とレンズチルト感度(mλrms/deg)との関係を示す図である。
符号の説明
1 光ディスク装置、2 光ディスク、3 光ピックアップ、4 スピンドルモータ、5 送りモータ、7 システムコントローラ、9 サーボ制御部、11 第1の光ディスク、12 第2の光ディスク、13 第3の光ディスク、14 プリアンプ、15 信号変復調器&ECCブロック、16 インターフェース、17 外部コンピュータ、18 D/A,A/D変換器、19 オーディオ・ビジュアル処理部、20 オーディオ・ビジュアル信号入出力部、21 レーザ制御部、22 ディスク種類判別部、33 光源部、34 対物レンズ、34a レンズホルダ、35 コリメータレンズ、36 光検出器、37 ビームスプリッタ、38 温度検出素子、39 開口絞り、41 コリメータレンズ駆動部、42 対物レンズ駆動部、43 制御部、43a 内部メモリ

Claims (8)

  1. 光ビームを出射する光源部と、
    上記光ビームを光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、
    上記対物レンズを少なくともチルト方向に傾ける対物レンズ駆動部と、
    上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズと、
    上記コリメータレンズを、光軸方向に移動し球面収差を補正するコリメータレンズ駆動部と、
    上記対物レンズ近傍の温度を検出する温度検出部と、
    所定の温度における単位角度あたりの上記対物レンズの傾きに対するコマ収差発生量であるレンズチルト感度を算出し、このレンズチルト感度に基づく上記対物レンズのレンズチルト量を算出する制御部とを備え、
    上記制御部は、第1の時点において、上記対物レンズ駆動部により上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、この第1の時点の温度を保存し、該第1の時点後の第2の時点において、上記第1の時点からの温度変化があったとき、該第2の時点の温度におけるレンズチルト感度を算出し、このレンズチルト感度に基づく上記対物レンズのレンズチルト量を算出し、
    上記対物レンズ駆動部は、上記制御部で算出されたレンズチルト量に応じて上記対物レンズをチルト方向に傾ける光ディスク装置。
  2. 光源部より出射された光ビームを対物レンズで集光し、光ディスクの記録面に照射するステップと、
    第1の時点において、上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、温度検出部で該第1の時点の温度を検出し保存するステップと、
    上記第1の時点後の第2の時点において、上記第1の時点から温度変化があったかを判別するステップと、
    上記第2の時点において、上記第1の時点からの温度変化があったとき、上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズを光軸方向に移動し球面収差を補正するステップと、
    上記第2の時点において、上記第1の時点からの温度変化があったとき、該第2の時点の温度における単位角度あたりの上記対物レンズの傾きに対するコマ収差発生量であるレンズチルト感度を算出し、このレンズチルト感度に基づく上記対物レンズのレンズチルト量を算出するステップと、
    上記算出されたレンズチルト量に応じて上記対物レンズをチルト方向に傾けるステップと
    を有する対物レンズの駆動制御方法。
  3. 光ビームを出射する光源部と、
    上記光ビームを光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、
    上記対物レンズを少なくともチルト方向に傾ける対物レンズ駆動部と、
    上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズと、
    上記コリメータレンズを、光軸方向に移動し球面収差を補正するコリメータレンズ駆動部と、
    上記光ディスクで反射された戻りの光ビームを受光しRF信号を出力する受光部と、
    上記対物レンズ近傍の温度を検出する温度検出部と、
    第1の時点と該第1の時点後の第2の時点とに亘る温度変化が所定温度以上あったかを判別する制御部とを備え、
    上記制御部は、上記第1の時点において、上記対物レンズ駆動部により上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、この第1の時点の温度を保存し、上記第2の時点において、上記第1の時点からの温度変化が上記所定温度以上あったとき、上記対物レンズ駆動部により上記RF信号が良くなるチルト方向に上記対物レンズを傾ける光ディスク装置。
  4. 光源部より出射された光ビームを対物レンズで集光し、光ディスクの記録面に照射し、受光部で上記光ディスクで反射された戻りの光ビームを受光しRF信号を出力するステップと、
    第1の時点において、上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、温度検出部で該第1の時点の温度を検出し保存するステップと、
    上記第1の時点後の第2の時点において、上記第1の時点からの温度変化が所定温度以上あったかを判別するステップと、
    上記第2の時点において、上記第1の時点からの温度変化が上記所定温度以上あったとき、上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズを光軸方向に移動し球面収差を補正するステップと、
    上記第2の時点において、上記第1の時点からの温度変化が上記所定温度以上あったとき、上記RF信号が良くなるチルト方向に上記対物レンズを傾けるステップと
    を有する対物レンズの駆動制御方法。
  5. 光ビームを出射する光源部と、
    上記光ビームを光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、
    上記対物レンズを少なくともチルト方向に傾ける対物レンズ駆動部と、
    上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズと、
    上記コリメータレンズを、光軸方向に移動し球面収差を補正するコリメータレンズ駆動部と、
    所定のコリメータレンズの位置における単位角度あたりの上記対物レンズの傾きに対するコマ収差発生量であるレンズチルト感度を算出し、このレンズチルト感度に基づく上記対物レンズのレンズチルト量を算出する制御部とを備え、
    上記制御部は、第1の時点において、上記対物レンズ駆動部により上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、この第1の時点のコリメータレンズの位置を保存し、該第1の時点後の第2の時点において、該第2の時点のコリメータレンズの位置が上記第1の時点のコリメータレンズの位置から変化したとき、該第2の時点のコリメータレンズの位置におけるレンズチルト感度を算出し、このレンズチルト感度に基づく上記対物レンズのレンズチルト量を算出し、
    上記対物レンズ駆動部は、上記制御部で算出されたレンズチルト量に応じて上記対物レンズをチルト方向に傾ける光ディスク装置。
  6. 光源部より出射された光ビームを対物レンズで集光し、光ディスクの記録面に照射するステップと、
    第1の時点において、上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、コリメータレンズの位置を保存するステップと、
    上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズを光軸方向に移動し球面収差を補正するステップと、
    上記第1の時点後の第2の時点において、上記第1の時点からコリメータレンズの位置に変化があったかを判別するステップと、
    上記第2の時点において、該第2の時点のコリメータレンズの位置が上記第1の時点のコリメータレンズの位置から変化したとき、該第2の時点のコリメータレンズの位置における単位角度あたりの上記対物レンズの傾きに対するコマ収差発生量であるレンズチルト感度を算出し、このレンズチルト感度に基づく上記対物レンズのレンズチルト量を算出するステップと、
    上記算出されたレンズチルト量に応じて上記対物レンズをチルト方向に傾けるステップと
    を有する対物レンズの駆動制御方法。
  7. 光ビームを出射する光源部と、
    上記光ビームを光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、
    上記対物レンズを少なくともチルト方向に傾ける対物レンズ駆動部と、
    上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズと、
    上記コリメータレンズを、光軸方向に移動し球面収差を補正するコリメータレンズ駆動部と、
    上記光ディスクで反射された戻りの光ビームを受光しRF信号を出力する受光部と、
    第1の時点と該第1の時点後の第2の時点とに亘るコリメータレンズの位置が所定距離以上変化したかを判別する制御部とを備え、
    上記制御部は、上記第1の時点において、上記対物レンズ駆動部により上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、この第1の時点のコリメータレンズの位置を保存し、上記第2の時点において、上記コリメータレンズの位置が上記第1の時点の位置から所定距離以上変化したとき、上記対物レンズ駆動部により上記RF信号が良くなるチルト方向に上記対物レンズを傾ける光ディスク装置。
  8. 光源部より出射された光ビームを対物レンズで集光し、光ディスクの記録面に照射し、受光部で上記光ディスクで反射された戻りの光ビームを受光しRF信号を出力するステップと、
    第1の時点において、上記対物レンズを傾けてチルト調整を行い、この調整時のコリメータレンズの位置を保存するステップと、
    上記光源部と上記対物レンズとの間の光路中に設けられ、通過する光ビームの発散角を変換するコリメータレンズ光軸方向に移動し球面収差を補正するステップと、
    上記第1の時点後の第2の時点において、上記コリメータレンズの位置が上記第1の時点の位置から所定距離以上変化したかを判別するステップと、
    上記コリメータレンズの位置が上記第1の時点の位置から所定距離以上変化したとき、上記RF信号が良くなるチルト方向に上記対物レンズを傾けるステップと
    を有する対物レンズの駆動制御方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010140566A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Sony Corp 光ピックアップ及び光ディスク装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007294023A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ディスクドライブ装置
JP2007335037A (ja) * 2006-06-19 2007-12-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ピックアップ装置
JP2008097775A (ja) * 2006-10-16 2008-04-24 Sanyo Electric Co Ltd 光ピックアップ装置
JP2008186537A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Funai Electric Co Ltd 光ディスク装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007294023A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ディスクドライブ装置
JP2007335037A (ja) * 2006-06-19 2007-12-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ピックアップ装置
JP2008097775A (ja) * 2006-10-16 2008-04-24 Sanyo Electric Co Ltd 光ピックアップ装置
JP2008186537A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Funai Electric Co Ltd 光ディスク装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010140566A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Sony Corp 光ピックアップ及び光ディスク装置
US7995437B2 (en) 2008-12-12 2011-08-09 Sony Corporation Optical pick up and optical disc apparatus

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