JP2011023095A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色収差補正素子を有する光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置において安定したトラッキング制御を実現する。
【解決手段】光ディスク装置は、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの光源から出力された光を収束させる対物レンズと、少なくとも１つの光源と対物レンズとの間の光路上に配置され対物レンズで発生する色収差を補正する色収差補正素子と、対物レンズの位置を変更するアクチュエータとを備えている。アクチュエータは、少なくとも１つの光源の発光パワーの変化に伴って生じる光の波長の変化に応じて定まるオフセット量だけ、対物レンズの位置をトラッキング方向に変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザー光を用いて情報の記録または再生を行う光ピックアップ装置およびそれを搭載した光ディスク装置に関する。

一般に、光ディスクへのデータの書き込みおよび読み出しの両方に対応する光ピックアップ装置は、データ書き込み時とデータ読み出し時とでレーザーの発光パワーを切り替えている。

データの読み出し後にデータの書き込みを始めるためにレーザーの発光パワーを変化させると、レーザーの波長が変動する。このような波長の変動は焦点位置変動（以下「色収差」と呼ぶ）を生じさせる原因となる。

波長６５０ｎｍ近傍のレーザーと、開口数ＮＡ＝０．６０の対物レンズとを利用してデータの書き込みおよび読み出しを行うＤＶＤでは、色収差が発生しても大きな問題とされていなかった。

一方、近年の情報記録媒体の大容量化に伴い、色収差の発生が問題となってきた。例えばブルーレイ・ディスク（以下「ＢＤ」と記述する。）では波長４００ｎｍ近傍のレーザーと開口数ＮＡ＝０．８０の対物レンズ等を利用する。そのため、情報記録媒体における光源の短波長化と対物レンズの高ＮＡ化が進展している。

このような短波長領域ではレンズ素子等の光学材料の分散が非常に大きく、わずかな波長の変化により光学材料の屈折率が大きく変化する。そのため、色収差の問題はフォーカス制御の安定性を脅かすほど大きくなっていた。このような事情の下、近年の光ピックアップ装置においてはこの色収差の補正を考慮する必要があった。

色収差を抑えるために、特許文献１〜３に記載されるように、対物レンズ素子に色収差補正機能を持たせる技術、光源と対物レンズ素子との間に配置されるコリメートレンズに色収差補正機能を持たせる技術、および、コリメートと収差補正素子にそれぞれ色収差補正機能を持たせる技術等が提案されている。

色収差補正素子を用いて色収差を補正する光ピックアップ装置では、対物レンズのアクチュエータと色収差補正素子とが接続され、対物レンズと一体で色収差補正素子が駆動される。これにより、対物レンズを通過するレーザー光の色収差を抑えることができ、正確な焦点制御が可能になる。

特開昭６４−１９３１６号公報 特開平７−２９４７０７号公報 特開２００５−５０５０４公報

しかしながら、厚さ方向（または高さ方向）に制約のある薄型の光ピックアップ装置では色収差補正素子をアクチュエータに搭載することが困難な場合がある。この場合、色収差補正素子は、レーザー光源からみて立ち上げミラーの手前に配置される。ところが、このような構成では以下の問題が生じる。

いま、光ディスク上のデータを再生中に対物レンズがディスクの偏心に追従し、その結果、対物レンズの光軸と色収差補正素子の光軸との間にずれが発生した状態を想定する。この状態において、続く記録動作のためにレーザーの発光パワーを変化させると、それに伴ってレーザーの波長が変化する。その結果、トラッキング方向にレーザー光のビームスポットが移動しトラッキング制御が不安定となる。なお「トラッキング方向」とは、光ディスクの記録層と平行な平面上における、トラックに垂直な方向をいう。

図６（ａ）〜（ｄ）は、ＢＤ−ＲまたはＢＤ−ＲＥを再生中または記録中の色収差補正素子４０２および対物レンズ４０１と、焦点位置との関係を示している。説明を簡単にするために、色収差補正素子４０２と対物レンズ４０１以外の光学部品の記載は省略している。

図６（ａ）は光ディスクからのデータ再生中において、対物レンズ４０１のレンズシフトがない状態を示している。平行光近傍で色収差補正素子４０２に入射した光は、若干発散光に変換され、対物レンズ４０１を経て集光される。このとき、色収差補正素子４０２と対物レンズ４０１の中心はともに光軸中心４０３と重なっている。

図６（ｂ）は光ディスクからのデータ再生中において、光ディスクの溝（トラック）に追従して対物レンズにレンズシフトが発生している状態を示している。レンズシフト前の対物レンズの位置は破線で示されており、レンズシフト後の対物レンズの位置は実線で示されている。この図では対物レンズが右側にレンズシフトしており、これに伴って焦点位置も右側にシフトしている。すなわち光軸中心４０３に対し、対物レンズ中心４０４が右側にシフトしている。焦点位置は対物レンズ中心近傍にある。

図６（ｃ）は光ディスクへのデータ記録中においてレンズシフトがない状態を示している。記録時にはレーザー出力（発光パワー）が大きくなりレーザーの波長が数ｎｍ長波長側にシフトする。波長変動が生じる前の光線は破線で示されており、波長変動が生じた後の光線は実線で示されている。波長変動の発生に伴い、光束が色収差補正素子４０２で再生時より若干発散し、対物レンズ４０１でこちらは再生時より若干収束する。これにより、図６（ｃ）に示されるように、波長変動の影響がキャンセルされてフォーカス方向の焦点位置変動が抑えられる。

図６（ｄ）は、光ディスクへのデータ記録中において光ディスクの溝に追従して対物レンズシフトしている状態を示している。色収差補正素子４０２で光束が再生時より発散している状態で、対物レンズ４０１が破線で示す位置から実線で示す位置に変化してレンズシフトが起こると、再生時より焦点位置がさらに右側に移動することを示している。すなわち、焦点が当初の位置４０３から位置４０４を経て位置４０５に移動する。

なお、理解を容易にするため、図６ではレンズシフトのシフト量や焦点位置の変動量をかなり大きく図示している。実際の対物レンズシフト量は数１００ｕｍ程度、色収差によるトラッキング方向の集光位置ずれは１ｕｍ以下のオーダーである。

さて、図６（ａ）の再生状態から図６（ｃ）の記録状態に切り替わった場合は、フォーカス方向にも、トラッキング方向にも焦点位置はずれないため問題は生じない。

しかしながら、発光パワーが切り替えられることにより、対物レンズのレンズシフトが発生している図６（ｂ）の再生状態が図６（ｄ）の記録状態に切り替わると、トラッキング方向に焦点が移動する。

図７はＢＤ−ＲまたはＢＤ−ＲＥに安定してトラッキング制御が行われている状態における、ディスクを１回転させたときの焦点位置のずれ量を示す。この「ずれ量」とは、トラッキング方向のずれ量を意味する。よって、図７はディスクの偏心量の推移を示している。

実線は再生中の焦点位置２０１の推移を示し、破線は記録中の焦点位置２０２の推移を示す。記録中の対物レンズの位置は再生中と同じ対物レンズの位置と同じである。記録時の発光パワーは再生時の発光パワーよりも大きい。

図７の時刻Ａにおいて、発光パワーが切り替えられて再生状態から記録状態への遷移が発生したとする。このときは、図６（ｂ）の再生状態から図６（ｄ）の記録状態への遷移に相当する。一方、図７の時刻Ｂにおいて再生状態から記録状態への遷移が発生したとする。このときは、図６（ａ）の再生状態から（ｃ）の記録状態への遷移に相当する。

レーザーの発光パワーは数ナノ秒（ｎｓ）程度の応答速度で変化するため、波長も数ｎｓ程度の時間のうちに変動する。このような波長変動に追従するためにはトラッキング制御の動作周波数が高くなければならない。しかしながら、実際にはトラッキング制御の動作周波数の帯域は数ｋＨｚ程度の低さであり、レーザーの発光パワー変化直後にトラッキング制御を追従させることができない。したがって、トラッキング方向への焦点ずれが発生する。

図８は、レーザー発光パワーを再生パワーから記録パワーへ変化させる際のトラッキングエラー（ＴＥ）信号の波形を示している。図８には、記録開始時刻Ａに大きなオフセットが発生し、その後トラッキング制御によりＴＥ信号の振幅が０に収束していく様子が示されている。

この焦点ずれ量が大きい場合はトラッキング制御が不安定となる。最悪の場合にはトラッキングが外れた状態で記録動作を実行してしまい、近接のトラックのデータを破壊することにより、使用中の光ディスクを使用不能としてしまう可能性がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、色収差補正素子を有する光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置において、安定したトラッキング制御を実現することにある。

本発明による光ディスク装置は、少なくとも１つの光源と、前記少なくとも１つの光源から出力された光を収束させる対物レンズと、前記少なくとも１つの光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され前記対物レンズで発生する色収差を補正する色収差補正素子と、前記対物レンズの位置を変更するアクチュエータとを備え、前記アクチュエータは、前記少なくとも１つの光源の発光パワーの変化に伴って生じる前記光の波長の変化に応じて定まるオフセット量だけ、前記対物レンズの位置をトラッキング方向に変更する。

前記対物レンズと前記色収差補正素子との相対位置は変化してもよい。

前記光ディスク装置は、前記少なくとも１つの光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置されたミラーをさらに備え、前記色収差補正素子は、前記少なくとも１つの光源と前記ミラーとの間に配置されていてもよい。

前記光ディスク装置は、前記光の波長の変化量、前記対物レンズおよび前記色収差補正素子の光軸のずれ量に応じて前記オフセット量を決定するアクチュエータ駆動部をさらに備えていてもよい。

前記アクチュエータ駆動部は、前記対物レンズおよび前記色収差補正素子の光軸のずれ量を前記アクチュエータに印加されている駆動電圧から駆動電圧を決定してもよい。

前記光ディスク装置は、記録制御信号を生成するコントローラと、前記記録制御信号に基づいて前記光源の発光パワーを切り替えるレーザー駆動部とをさらに備え、前記レーザー駆動部によって前記発光パワーが切り替えられる前に、前記アクチュエータ駆動部は前記対物レンズの位置をトラッキング方向に変更し、前記対物レンズの位置が変更された後、前記コントローラは前記記録制御信号を生成し、前記レーザー駆動部が前記発光パワーを切り替えてもよい。

前記コントローラは、前記発光パワーを切り替える前に、前記アクチュエータ駆動部に前記対物レンズの位置を変更させるオフトラック制御信号を出力し、前記アクチュエータ駆動部は、前記オフトラック制御信号の受信に応答して、前記対物レンズの位置をトラッキング方向に変更してもよい。

前記対物レンズの位置が変更された後、前記コントローラは前記記録制御信号を生成し、再生用の発光パワーから記録用の発光パワーに切り替えてもよい。

前記少なくとも１つの光源は、第１波長を出力する第１光源と、前記第１波長よりも短い第２波長を出力する第２光源とを含んでおり、前記第２光源が前記第２波長の光を出力するときにおいて、前記アクチュエータは、前記第２光源の発光パワー変化に伴って生じる前記第２波長の変化に応じて定まるオフセット量だけ、前記対物レンズの位置をトラッキング方向に変更してもよい。

トラッキング制御部は、前記光の波長の変化量、前記対物レンズおよび前記色収差補正素子の光軸ずれのずれ量と前記オフセット量との関係を規定するデータを予め保持しており、前記データを参照することによって前記オフセット量を決定してもよい。

本発明によれば、アクチュエータは、少なくとも１つの光源の発光パワーの変化に伴って生じる光の波長の変化に応じて定まるオフセット量だけ、対物レンズの位置をトラッキング方向に変更する。これにより、トラッキング方向に対物レンズと色収差補正素子の光軸ずれが発生した状態で、レーザーの発光パワーを変化させた場合であっても、波長変動によるオフトラックの影響を低減できる。よって、トラッキング制御の安定性を確保し、記録品質の悪化を低減することが可能となる。

（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態による光ディスク装置１００の構成例を示している。 サーボ部１２３内のトラッキング制御部１２３ａの詳細な構成を示す図である。 本発明の実施形態による光ディスク装置１００の処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による記録動作の開始前後のＴＥ信号波形を示す図である。 再生パワーから記録パワーに切り替えられ、記録が行われるときの光ディスク１０１上の光スポットの位置の遷移を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は、ＢＤ−ＲまたはＢＤ−ＲＥを再生中または記録中の色収差補正素子４０２および対物レンズ４０１と、焦点位置との関係を示す図である。 ＢＤ−ＲまたはＢＤ−ＲＥに安定してトラッキング制御が行われている状態における、ディスクを１回転させたときの焦点位置のずれ量を示す。 レーザー発光パワーを再生パワーから記録パワーへ変化させる際のトラッキングエラー（ＴＥ）信号の波形を示す図である。

まず、本発明は、たとえば対物レンズと色収差補正素子とが分離して配置されており、それにより対物レンズと色収差補正素子との相対位置が変化し得る光ピックアップ装置に適用され得る。

以下、本願発明による光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置の動作の原理を説明する。

いま、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥなどの光ディスクを再生中に、ディスクの偏心に追従して対物レンズの位置が制御されている状況を想定する。このとき、対物レンズの光軸と色収差補正素子の光軸とはずれた状態にある。この後、記録動作時にレーザーの発光パワーを変化させると、それに伴ってレーザー光の波長が変化し、その波長の変化に起因して焦点位置がトラッキング方向にずれる。

本願発明では、記録動作のためにレーザーの発光パワーを変化させる前に、波長の変化に起因する焦点位置のずれの影響をキャンセルまたは低減するために対物レンズの位置を変更する。具体的には、アクチュエータのトラッキング方向の駆動電圧より、現在の光ディスクの偏心量を求め、その偏心量に応じてトラッキング方向のずれを修正する方向にアクチュエータを駆動する。そして、対物レンズの位置が変更された後にレーザーの発光パワーを変化させる。波長変動に起因して焦点位置が変化すると、変化後の焦点位置は記録対象のトラック上に位置している。これにより、波長変動によるオフトラックの影響を低減し、トラッキング制御の安定性を確保し、記録品質の悪化を低減することが可能となる。

以上により、光ディスクを安定に記録または再生することが可能な薄型の光ピックアップ装置および光ディスク装置を提供することが可能になる。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による光ピックアップ装置および光ディスク装置の実施形態を説明する。以下の実施形態で説明する光ディスク装置１００は、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥなどの光ディスクへ情報を記録する機能と、光ディスクに記録された情報を再生する機能を有しているとする。また以下では、情報記録時のレーザーの発光パワーを「記録パワー」と呼び、情報再生時のレーザーの発光パワーを「再生パワー」と呼ぶ。

図１（ａ）および（ｂ）は、本実施形態による光ディスク装置１００の構成例を示している。図１（ａ）は、光ディスク１０１の厚さ方向（情報記録層に垂直な方向、または、フォーカス方向）に沿う、光ディスク装置１００の断面構成図である。また図１（ｂ）は、光ディスク１０１の表面に平行な方向（情報記録層に平行な方向、または、トラッキング方向）に沿う、光ディスク装置１００の断面構成図である。なお、図１（ａ）の両矢印「Ｆ」および「Ｔ」は、それぞれ「フォーカス方向」および「トラッキング方向」を示している。

図１（ａ）に示されるように、光ディスク装置１００は、光ピックアップ装置２００と、スピンドルモータ１１７とを備えている。また図１（ｂ）に示されるように、光ディスク装置１００は、さらにプリアンプ１２１と、信号処理部１２２と、サーボ部１２３と、コントローラ１２４と、レーザー駆動部１２５とを備えている。

光ピックアップ装置２００は、青色レーザー光源１０２と、回折格子１０４と、コリメートレンズ１０７と、ＰＢＳ１０８と、ビームエキスパンダ１０９と、アクチュエータ１１０と、検出レンズ１１５と光検出器１１６と、スピンドルモーター１１７と、１／４波長板１３１と、対物レンズ１３２と、アクチュエータ１３３と、反射ミラー１３６と、色収差補正素子１３７とを有している。

以下、図１（ａ）および（ｂ）を参照しながら、光ピックアップ装置２００内のレーザー光の光路を説明する。この説明と共に、光ピックアップ装置２００の各構成要素の機能、および、光ディスクからの反射光が光ディスク装置１００を制御するためにどのように利用されるかを説明する。

青色レーザー光源（以下「青色ＬＤ」と記述する。）１０２から出射された光は、回折格子１０４に入射する。回折格子１０４は、入射した光を主ビーム（０次光）と副ビーム（±１次光）とに分岐させる。主ビームおよび副ビームはコリメートレンズ１０７に入射する。その主ビームおよび副ビーム光は、コリメートレンズ１０７によって平行光に近い発散光に変換される。得られた発散光は偏光ビームスプリッタ（以下ＰＢＳ）１０８を透過し、その後、ビームエキスパンダ１０９により平行光近傍に変換され、色収差補正素子１３７を透過し、反射ミラー１３６で反射され、１／４波長板１３１に入射する。

ビームエキスパンダ１０９はアクチュエータ１１０により駆動され、光ディスクの透明層の厚さの変動により発生する球面収差を相殺するために用いられる。この「透明層」とは、レーザー光が入射する側の表面から情報記録層（図示せず）までに設けられた光を透過する層である。

それまで直線偏光であった光は１／４波長板１３１によって円偏光の光に変換され、対物レンズ１３２により、スピンドルモーター１１７によって回転される光ディスク１０１の盤面上に集光される。対物レンズ１３２の位置はアクチュエータ１３３によってフォーカス方向Ｆならびにトラッキング方向（トラック横断方向）Ｔに変更される。

光ディスクで反射した光は再度対物レンズ１３２を経て１／４波長板１３１に入射する。この円偏光の光は、１／４波長板１３１によって往路と直交する直線偏光の光に変換される。直線偏光の光は、反射ミラー１３６で反射され、色収差補正素子１３７、ビームエキスパンダ１０９を透過後、ＰＢＳ１０８で反射され、検出レンズ１１５によって光検出器１１６上に集光される。

光検出器１１６は入射した光に応じた検出信号をプリアンプ１２１に出力する。プリアンプ１２１は検出信号からフォーカスエラー信号（以下「ＦＥ信号」）、トラッキングエラー信号（以下「ＴＥ信号」）、高周波信号（以下「ＲＦ信号」）を生成する。ＦＥ信号は、対物レンズ１３２がフォーカス方向Ｆにおいて、適正な位置からずれていることによって、光ディスク１０１の情報記録層上に形成されるビームスポットが所定の集光状態を示していないことを示す。またＴＥ信号は、対物レンズ１３２がトラッキング方向Ｔにおいて、適正な位置からずれていることによって、光ディスク１０１の情報記録層上に形成されるビームスポットがトラッキング方向にシフトしていることを示す。ＲＦ信号は、光ディスク１０１の情報記録層にピットやマークなどの形で記録されたデータ情報、および、データが記録または再生されるトラック上のアドレス情報を含んでいる。

なお、上述の説明および図１の構成から明らかなように、青色ＬＤ１０２と対物レンズ１３２との間の光路上には、反射ミラー１３６が配置されており、色収差補正素子１３７は反射ミラー１３６よりも青色ＬＤ１０２側に配置されている。対物レンズ１３２と離れて配置されているためアクチュエータ１３３によって対物レンズ１３２と一体的に駆動されることはない。色収差補正素子１３７と対物レンズ１３２との相対位置が変化し得るため、図６の（ｂ）および（ｄ）に示される状況が発生し得る。

信号処理部１２２はＲＦ信号を受け取り、記録されたデータ情報、および、アドレス情報をそれぞれ抽出し、再生する。

サーボ部１２３はＦＥ信号およびＴＥ信号を受け取り、アクチュエータ１３３および１１０を制御する制御信号を生成する。この制御信号に基づいて対物レンズ１３２およびビームエキスパンダ１０９の位置が制御され、それにより、光ピックアップ装置２００から放射された光が、データの読み出しおよび書き込みに適切な収束状態で光ディスク１０１に入射する。同様にサーボ部１２３は、スピンドルモーター１１６の回転数も制御する。

本実施形態では、特にＴＥ信号に関連する処理を行う構成を、「トラッキング制御部１２３ａ」として機能ブロックで示している。トラッキング制御部１２３ａは、ＴＥ信号を受け取って対物レンズ１３２の位置を制御するアクチュエータ１３３を制御するための制御信号を生成する。

なお、信号処理部１２２およびサーボ部１２３は、たとえば光ディスクコントローラと呼ばれるチップ回路によって実現される。光ディスクコントローラには、ＴＥ信号、ＦＥ信号およびＲＦ信号を受け取ってそのそれぞれから必要な制御信号を生成するための処理が予めプログラムされており、光ディスクコントローラ上の専用のＩＣまたは信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）が並列的に処理を行って制御信号を生成する。トラッキング制御部１２３ａは、そのようなＴＥ信号の処理に関する機能を形式的に抽出したものであるといえる。実際の処理は、ＦＥ信号等の処理を並列的に行う専用のＩＣやＤＳＰによって行われる。

レーザー駆動部１２５は記録または再生に用いる青色ＬＤ１０２の発光パワーを制御する。これまでに説明したとおり、レーザー駆動部１２５は、情報記録時には予め定められた記録パワーに切り替え、情報再生時には別に定められた再生パワーに切り替える。一般に記録パワーは再生パワーよりも大きい。

図２は、サーボ部１２３内のトラッキング制御部１２３ａの詳細な構成を示す。プリアンプ１２１はＴＥ信号を生成する。トラッキングアクチュエータ駆動部３０２はそのＴＥ信号に基づき、アクチュエータ駆動信号を生成してトラッキングアクチュエータ３０３を駆動する。トラッキングアクチュエータ駆動部３０２にはアクチュエータ駆動信号とコントローラよりオフトラック制御信号が入力されている。これらによりオフトラックを制御する。トラッキングアクチュエータ３０３は、対物レンズ１３２のトラッキング方向の位置を制御するためのアクチュエータ１３３の一部である。

図３は、上述の制御を行うための光ディスク装置１００の処理の手順を示すフローチャートである。また図４は、上述の制御を行う場合の記録動作の開始前後のＴＥ信号波形を示している。記録動作は、たとえば、レーザーの発光パワーを、それまでの再生パワーから記録パワーに切り替えた時に開始されることにされたい。

以下、図３および図４を参照しながら、光ディスク装置１００の処理を説明する。

ステップＳ１において、コントローラ１２４は記録動作の開始に先立って、記録開始位置におけるトラッキングアクチュエータ３０３の駆動信号をサーボ部１２３から受け取る。ステップＳ２において、コントローラ１２４は、ＴＲアクチュエータ３０３の駆動信号から対物レンズ１３２のレンズシフト量を算出する。

ステップＳ３において、コントローラ１２４は、コントローラ内部に保持するテーブルを参照してオフトラック量を決定する。ここでいう「テーブル」とは、記録に使用する記録パワーおよびレンズシフト量と、オフトラック量との関係を示すデータである。また「オフトラック量」とは、対物レンズ１３２をトラッキング方向に移動させる移動量である。記録パワーおよびレンズシフト量を用いてテーブルを参照することにより、オフトラック量を導き出すことができる。

ステップＳ４では、コントローラ１２４は、決定されたオフトラック量がレンズシフト量に加えられたとしても、安定したトラッキング制御が可能か否かを判断する。安定な範囲でトラッキング制御が可能であれば処理はステップＳ６に進み、そうでなければステップＳ５に進む。

ステップＳ５の処理は、オフトラック量が大きい場合に実行される。そこでコントローラ１２４は、トラッキング制御が可能な範囲内に入るよう、オフトラック量を少なくする。

ステップＳ６では、コントローラ１２４は、オフトラック制御信号を出力するとともに、オフトラック量を示す情報もＴＲアクチュエータ駆動部３０２に出力する。これにより、トラッキングアクチュエータ駆動部３０２はアクチュエータ駆動信号を生成してトラッキングアクチュエータ３０３に印加する。トラッキングアクチュエータ３０３は、このアクチュエータ駆動信号に応じた移動方向および移動量だけ対物レンズ１３２の位置を変更させる。これにより、光ディスク上に形成された光スポットの位置が移動する。この時点では、青色ＬＤ１０２は再生パワーで発光している。

次のステップＳ７において、コントローラ１２４は、対物レンズ１３２の移動が完了した後の時刻（図４の記録開始点Ａ）において、コントローラ１２４はレーザー駆動部１２５に記録制御信号を印加する。記録制御信号に基づいて、レーザー駆動部１２５は、それまでデータを読み出すために設定していた再生パワーを、記録パワーに切り替え、記録動作を開始する。記録動作の開始に伴ってレーザー光の波長が変動するため、光ディスク１０１上の光スポットの位置も瞬時に移動する。その結果、トラッキング方向の焦点位置ずれがキャンセルされる。この後、記録動作が継続される。

記録開始時のＴＥ信号は前もってオフトラックされているため、図８のＴＥ波形に比べ、記録を開始後のオフセットの量をキャンセルあるいは低減されている。そして、トラッキング制御が乱れることなく、光ディスクへのデータの書き込みが開始される。

なお、図４中の破線の波形は、本願発明によるオフトラック制御が行われない場合の波形を示しており、図８に記載されている波形と同じである。

上述のステップＳ４における、加えるオフトラック量の大きさは、少なくとも光ディスク１０１の案内溝ピッチの１／４以下であることが望ましい。

たとえば図５は、再生パワーから記録パワーに切り替えられ、記録が行われるときの光ディスク１０１上の光スポットの位置の遷移を示す。

まず、再生中には光スポットは位置８０１に示すように光ディスクの案内溝８００に正確に追従している。その後、オフトラック制御信号に応答して対物レンズ１３２の位置の変更が開始されると、それに伴い、光スポットの位置８０１は位置８０２に移動する。

そして対物レンズ１３２の移動が完了し、レーザー発光パワーが記録パワーに切り替えられた瞬間、光スポットは位置８０３に移動する。その後、所望の光ディスクの案内溝の位置８０４に追従しながら、記録動作が行われる。

図３のステップＳ６においてオフトラック制御信号が出力されるタイミングは、レーザーの発光パワーが再生パワーから記録パワーに切り替わるタイミングの少なくとも数ｍｓ〜数１００μｓ早いことが好ましい。それにより、発光パワーを切り替えるタイミングが判別でき、発光パワーを切り替える前に対物レンズ１３２の位置の変更が完了できるためである。なお、光ディスク装置１００は、再生動作を記録動作に切り替えるタイミングを把握しているため、その切り替わりタイミングよりも前にオフトラック制御信号を生成することが可能である。

また、図３のステップＳ３において対物レンズ１３２をトラッキング方向に移動（オフトラック）させる量は、対物レンズと色収差補正素子のＮＡや屈折率とその波長依存性、レーザーの発光パワーとその波長変動量の関係に加え、記録を開始するタイミングの対物レンズのレンズシフト量(あるいは光ディスクの偏心量)に依存する。レンズシフト量と記録パワーに関する対物レンズの移動量の関係（あるいは関数）は前もってコントローラ１２４内のメモリー（図示せず）に保持しておくか、記録に先立ち、光ディスクの記録学習領域でテスト記録を行い、把握しておく必要がある。たとえばこのデータはトラッキングアクチュエータ駆動部３０２内に設けられてもよく、アクチュエータ駆動信号の生成時に参照される。

表１はコントローラ１２４内のメモリーに保持されるテーブルの一例である。再生動作から記録動作へ遷移する際のレーザーの発光パワーの変動量および対物レンズおよび色収差補正素子の光軸ずれのずれ量により決定される対物レンズの移動量が規定されている。このデータは、光ピックアップ装置２００、あるいは、光ディスク装置１００の組み立て検査工程などで実際に測定して保持することが好ましい。ただし、複数台の光ピックアップ装置または光ディスク装置を利用した測定によって求められた平均的な値を保持してもよい。あるいは光学解析により求められた値を保持しても良い。上述のデータを近似関数でメモリーに保持することは、使用するメモリー容量を節約する点で望ましい。

上述のように、対物レンズ１３２のレンズシフト量はアクチュエータ駆動信号により把握可能である。モニタに使用するアクチュエータ駆動信号は、光ディスクの回転周波数を中心としたバンドパスフィルタないしは、数ｋＨｚ程度のローパスフィルターを通過させた後の信号を用いるのが望ましい。

本実施形態に使用している光ディスク装置の光源は青色ＬＤのみとしているが、赤色ＬＤ、赤外ＬＤを使用した光ディスク装置についても同様に有効である。また、青色ＬＤ、赤色ＬＤおよび赤外ＬＤを有する光ディスク装置においては、たとえば青色ＬＤの発光パワーを再生パワーから記録パワーに切り替える前に、対物レンズの位置をトラッキング方向に変更してもよい。なお、青色ＬＤ、赤色ＬＤおよび赤外ＬＤの各々から出力されるレーザー光の波長は、波長の短い者から青色、赤色および赤外である。

以上のような制御を実施すると、記録を開始時のＴＥ信号に現れるオフセットの量を小さく抑えることができ、トラッキング制御を安定にし、記録開始時の記録品質を向上させることが可能となる。

本願発明は、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥ等の光ディスクに安定してトラッキング制御を行い、情報を再生し、記録することが可能な光ディスク装置において利用可能である。また、本願発明は、色収差補正素子をアクチュエータに搭載しない光ピックアップ装置に利用されるとより高い効果を奏するため、薄型の光ピックアップ装置の実現に有用である。

１００ 光ディスク装置
１０１ 光ディスク
１０２ 青色レーザー光源
１０４ 回折格子
１０７ コリメートレンズ
１０８ ＰＢＳ
１０９ ビームエキスパンダ
１１０ アクチュエータ
１１５ 検出レンズ
１１６ 光検出器
１１７ スピンドルモーター
１２１ プリアンプ
１２２ 情報処理部
１２３ サーボ部
１２５ レーザー駆動部
１３１ １／４波長板
１３２，４０１ 対物レンズ
１３３ アクチュエータ
１３６ 反射ミラー
１３７ 色収差補正素子
２００ 光ピックアップ装置
２０１ 再生時の偏心量
２０２ 記録時の偏心量
３０２ トラッキング制御部
３０３ トラッキングアクチュエータ
４０２ 色収差補正素子
４０３ 光軸中心
４０４ 対物レンズ中心
４０５ 記録中、対物レンズシフト時の集光位置
８０１ オフトラック開始時の光スポット
８０２ オフトラック完了時の光スポット
８０３ 記録開始時の光スポットの動き
８０４ 記録中の光スポット

Claims (10)

1. 少なくとも１つの光源と、
   前記少なくとも１つの光源から出力された光を収束させる対物レンズと、
   前記少なくとも１つの光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され前記対物レンズで発生する色収差を補正する色収差補正素子と、
   前記対物レンズの位置を変更するアクチュエータと
   を備え、前記アクチュエータは、前記少なくとも１つの光源の発光パワーの変化に伴って生じる前記光の波長の変化に応じて定まるオフセット量だけ、前記対物レンズの位置をトラッキング方向に変更する、光ディスク装置。
2. 前記対物レンズと前記色収差補正素子との相対位置が変化する、請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記少なくとも１つの光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置されたミラーをさらに備え、
   前記色収差補正素子は、前記少なくとも１つの光源と前記ミラーとの間に配置されている、請求項１に記載の光ディスク装置。
4. 前記光の波長の変化量、前記対物レンズおよび前記色収差補正素子の光軸のずれ量に応じて前記オフセット量を決定するアクチュエータ駆動部をさらに備えた、請求項１に記載の光ディスク装置。
5. 前記アクチュエータ駆動部は、前記対物レンズおよび前記色収差補正素子の光軸のずれ量を前記アクチュエータに印加されている駆動電圧から駆動電圧を決定する、請求項４に記載の光ディスク装置。
6. 記録制御信号を生成するコントローラと、
   前記記録制御信号に基づいて前記光源の発光パワーを切り替えるレーザー駆動部と
   をさらに備え、
   前記レーザー駆動部によって前記発光パワーが切り替えられる前に、前記アクチュエータ駆動部は前記対物レンズの位置をトラッキング方向に変更し、
   前記対物レンズの位置が変更された後、前記コントローラは前記記録制御信号を生成し、前記レーザー駆動部が前記発光パワーを切り替える、請求項５に記載の光ディスク装置。
7. 前記コントローラは、前記発光パワーを切り替える前に、前記アクチュエータ駆動部に前記対物レンズの位置を変更させるオフトラック制御信号を出力し、
   前記アクチュエータ駆動部は、前記オフトラック制御信号の受信に応答して、前記対物レンズの位置をトラッキング方向に変更する、請求項６に記載の光ディスク装置。
8. 前記対物レンズの位置が変更された後、前記コントローラは前記記録制御信号を生成し、再生用の発光パワーから記録用の発光パワーに切り替える、請求項６に記載の光ディスク装置。
9. 前記少なくとも１つの光源は、第１波長を出力する第１光源と、前記第１波長よりも短い第２波長を出力する第２光源とを含んでおり、
   前記第２光源が前記第２波長の光を出力するときにおいて、
   前記アクチュエータは、前記第２光源の発光パワー変化に伴って生じる前記第２波長の変化に応じて定まるオフセット量だけ、前記対物レンズの位置をトラッキング方向に変更する、請求項６に記載の光ディスク装置。
10. トラッキング制御部は、前記光の波長の変化量、前記対物レンズおよび前記色収差補正素子の光軸ずれのずれ量と前記オフセット量との関係を規定するデータを予め保持しており、前記データを参照することによって前記オフセット量を決定する、請求項４に記載の光ディスク装置。

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