JP2986587B2

JP2986587B2 - 光学的情報記録／再生装置

Info

Publication number: JP2986587B2
Application number: JP3209226A
Authority: JP
Inventors: 直康宮川; 泰宏後藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-08-21
Filing date: 1991-08-21
Publication date: 1999-12-06
Anticipated expiration: 2014-12-06
Also published as: JPH0554406A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、従来のＣＤ（コンパク
ト・ディスク）並の記録密度を有する光ディスクと、Ｃ
Ｄとはディスク基板の厚さが異なりかつ高い記録密度の
光ディスクの両方に、情報信号を記録，再生または消去
することが可能な光学的情報記録／再生装置（以下、光
ディスク装置と称す。）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＤプレーヤ等の再生専用の光デ
ィスク装置に加えて、情報信号を記録再生することが可
能な光ディスク装置の開発が盛んである。

【０００３】通常、光ディスクへの情報信号の記録及び
再生は、半導体レーザなどの放射ビームがレンズによっ
て光ディスクの記録層に集束されることによって行われ
る。ここで、記録層とは、ＣＤではピット層のことであ
り、記録可能光ディスクでは集束レーザビームによって
変形、光学定数の変化または磁区の形成などがなされる
層のことである。光ディスクの記録密度を上げるために
は、この集束ビームのスポット径Ｄを小さくする必要が
ある。このＤはレンズの開口数ＮＡとレーザ光の波長λ
に対し（数１）に示す関係になる。

【０００４】

【数１】

【０００５】（数１）は、ＮＡの大きなレンズほどビー
ムスポット径Ｄが小さく絞られることを示している。即
ち、ＮＡを大きくすることにより高密度記録が可能にな
る。

【０００６】ところが、レンズのＮＡが大きくなると、
チルトと呼ばれるディスクの傾き誤差による集束ビーム
の収差が大きくなる。特にコマ収差が大きくなる。コマ
の波面収差Ｗｃとチルト角α及びＮＡとは、ディスク基
板の厚さｄ及び屈折率ｎをもちいると、（数２）に示す
関係になる。

【０００７】

【数２】

【０００８】（数２）は、従来よりも大きなＮＡのレン
ズが用いられた場合、チルト角が同じでもコマ収差が増
大してしまうことを示している。ところが、同式よりデ
ィスク基板の厚さｄが薄くすることが、コマ収差の抑制
に効果があることがわかる。従って、高密度記録のため
の光ディスクでは、ディスク基板の厚さが従来の光ディ
スクに比べて薄い方が好ましく、従って、薄いディスク
基板に対応した対物レンズを用いた光ヘッドが必要とな
る。

【０００９】一方、高密度記録に対応した光ディスク装
置でも、これまでの豊富なソフトウエア資産が活かされ
るよう、従来の基板の厚い光ディスクも再生できる方が
好ましい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、薄い基板用
に設計された光ヘッドは、厚い基板の光ディスクには使
用できない。以下その理由を説明する。光ディスク用の
対物レンズは、集光ビームがディスク基板を通過するこ
とによって生じる球面収差を打ち消すよう設計されてい
る。この収差補正はディスク基板の厚さに応じてなされ
るので、設計値と異なる厚さのディスク基板を通過する
集光ビームに対しては、収差補正は正しくなされない。
このことを図を用いて説明する。図６は厚さの異なるデ
ィスク基板による収差の発生状況を説明する略側面図で
ある。（ａ）は薄いディスク基板用に設計された対物レ
ンズで、設計値通りの厚さのディスク基板を通してビー
ムが集光された状態を光線追跡した図である。同図に於
て、破線は記録層の表面を示しており、対物レンズを出
射した光線はすべて記録層表面上の一点Ｏに集光してい
る。（ｂ）は（ａ）と同じ薄いディスク基板用に設計さ
れた対物レンズで、設計値よりも厚いディスク基板を通
してビームが集光された状態を光線追跡した図である。
（ｂ）では、対物レンズの最外周縁部から出射された光
線は記録層表面上の点Ｏ’に集光するが、光軸に近い光
線ほど手前に集光してしまう。これが球面収差であり、
この収差が発生すると、対物レンズは光ビームをいわゆ
る回折限界まで集光できない。従って、薄いディスク基
板用に収差補正された対物レンズでは、厚いディスク基
板を有する光ディスクには、情報信号を記録，再生また
は消去することができない。同様に、厚いディスク基板
用に収差補正された対物レンズでは、薄いディスク基板
を有する光ディスクには、情報信号を記録，再生または
消去することができない。

【００１１】本発明はかかる点に鑑み、互いにディスク
基板の厚さが異なる複数の光ディスクを識別し、情報信
号を記録，再生または消去することが可能な光ディスク
装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、透明基板および情報層を有する光ディスク
に、前記透明基板を通して光束を前記情報層上に集光す
ることにより、情報信号を記録、再生もしくは消去を行
なう光学的情報記録／再生装置であって、光束を放射す
る少なくとも１個の発光手段と、光束を情報層上に集光
する１個の集光手段と、光源と光ディスクを結ぶ光路中
に、いずれか一つが配置される少なくとも一つの光学的
波面変換手段と、光ディスクからの反射光を検出する、
少なくとも一つの光検出手段とを備え、集光手段と光学
的波面変換手段のいずれかの組み合わせから開口数の異
なる複数の合成集光光学系が構成され、光ディスクの透
明基板の厚さが薄いものほど、より開口数が大きな合成
集光光学系を選択する構成としている。

【００１３】また、集束光学系によるフォーカス位置と
光ディスクの反射面との光軸方向の距離を検出するフォ
ーカス誤差検出手段と、前記集光位置を光軸方向へ移動
させるフォーカス位置制御手段と、前記フォーカス誤差
検出手段の出力するフォーカス誤差信号を所定の第１の
基準値と比較し、前記フォーカス誤差信号が前記第１の
基準値よりも大なるときは第１の信号を出力する第１の
比較手段と、前記フォーカス誤差信号を所定の第２の基
準値とを比較して、前記フォーカス誤差信号が前記第２
の基準値よりも大なるときは第２の信号を出力する第２
の比較手段と、前記第１及び第２の信号が入力され、前
記フォーカス位置制御手段が前記フォーカス位置を前記
光ディスクへ近づく方向へ移動させたときに出力される
前記第１の信号と前記第２の信号の時間間隔を計測して
時間間隔情報を出力する計測手段とからなるディスク判
別手段を備えている。

【００１４】さらに、発光手段を光ディスクの記録領域
以外の特定の領域上に移動させる位置制御手段を備えて
いる。

【００１５】

【作用】本発明は上記した構成により、装着された光デ
ィスクのディスク基板の厚さに応じて、制御手段が最も
収差の発生が少ない波面補正手段を選択し、移動手段が
そのような波面補正手段を発光手段と光ディスクの間の
光路上に位置させることにより、発光手段からの光ビー
ムを光ディスクの記録層に収差なく集光する。

【００１６】また、ディスク判別手段は、フォーカス位
置制御手段が光ビームのフォーカス位置を光ディスクに
近づく方向に移動させる。フォーカス誤差検出手段が出
力するフォーカス誤差信号のレベルが、第１の基準値よ
りも大なるときに第１の比較手段が出力する第１の信号
と、第２の基準値よりも大なるときに第２の比較手段が
出力する第２の信号との時間間隔を計測手段が計測し、
時間間隔の長さによってディスク基板の厚さを判別す
る。

【００１７】さらに、位置制御手段が光ディスクの記録
領域以外の特定の領域上に発光手段を移動させ、光ディ
スクの回転を止めた状態で光束をこの領域に集光させ
て、反射光によって時間間隔の計測を行うようにしてい
る。

【００１８】

【実施例】本発明では複数のディスク基板厚さに適用可
能であるが、実施例においてはディスク基板の厚さは２
種類として以下説明する。

【００１９】図１は本発明の実施例における光ディスク
装置の構成図、図２は同実施例における光ディスクの断
面と対物レンズによる集光の様子を示す模式図、図３は
同実施例における光ヘッドの詳細な構成図である。

【００２０】図１において、１は第１または第２の光デ
ィスクであり、両光ディスクのディスク基板の厚さは互
いに異なる。２は光ディスク１を収納して保護するカー
トリッジであり、プラスチックなどで形成されている。
３は光検出信号を出力し、また記録信号を入力される光
ヘッドであり、図示されない対物レンズ，半導体レー
ザ，フォトディテクタ，ビームスプリッタなどから構成
される集束光学系を有する。光ヘッド３は、これらの光
学素子を保持するベースおよびアクチュエータを有す
る。４は光ディスク１の下面に設置され、光ヘッド３を
ディスクの半径方向に、ディスク面と平行に移動させる
リニアモータである。１１は光ヘッド３が出力する光検
出信号を受け、トラッキング誤差信号を出力するトラッ
キング誤差検出回路、１２はトラッキング誤差信号が入
力され、光ヘッド３のアクチュエータへ駆動信号を出力
するトラッキング制御回路である。１３は光検出信号が
入力され、フォーカス誤差信号を出力するフォーカス誤
差検出回路、１４はフォーカス誤差信号が入力され、光
ヘッド３のアクチュエータへ駆動信号を出力するフォー
カス制御回路である。１５は後述するシステムコントロ
ーラ２２が出力する制御信号によって、リニアモータ４
へ駆動信号を出力するリニアモータ制御回路である。１
６はフォーカス誤差検出回路１３からフォーカス誤差信
号が入力され、後述するシステムコントローラ２２へ識
別信号を出力するディスク判別回路である。１７は光検
出信号が入力され、後述するスピンドルモータ１８へ制
御電流を出力するスピンドル制御回路であり、１８は光
ディスク１を回転させるスピンドルモータである。１９
は入力された光検出信号から、復調及び／またはデコー
ド等の信号処理を行い、オーディオ信号などに変換し、
もしくは光ディスク１に記録するための情報信号を後述
する半導体レーザ駆動回路（以下、ＬＤ駆動回路と称
す）２０に出力する信号処理回路である。２０は、光ヘ
ッド３の半導体レーザを発光させるための駆動電流を出
力するＬＤ駆動回路である。２２は、ディスク判別回路
１６から識別信号を入力され、光ヘッド３，フォーカス
制御回路１４，リニアモータ制御回路１５，ディスク判
別回路１６，信号処理回路１９及びＬＤ駆動回路２０に
制御信号を出力するシステムコントローラである。

【００２１】ここで、第１の光ディスクは、ＣＤまたは
ＣＤと同等の記録密度を有する光ディスクで、図２
（ａ）に示すようにディスク基板の厚さｄ₁は１．２ｍ
ｍである。また、第２の光ディスクはそれよりも高密度
記録が可能な光ディスクであり、同図（ｂ）に示すよう
にディスク基板の厚さｄ₂はチルト誤差による集光スポ
ットの収差を小さくするために、前述のｄ₁よりも小さ
く設計され、例えばｄ₂＝０．３ｍｍである。

【００２２】さらに、図３（ａ）において、１は第１ま
たは第２の光ディスク、３２は光源となる半導体レー
ザ、３３は半導体レーザ３２からのビームを平行化する
コリメータレンズ、３４はビームを２分割するビームス
プリッタ、４６はビームを光ディスク１上に集光する対
物レンズ、３７はビームスプリッタ３４で分割された反
射光を集光する検出レンズ、３８は集光された反射光か
ら光検出信号を得るためのフォトディテクタである。５
６は対物レンズ４６を保持するレンズホルダ、５７はレ
ンズホルダ５６を支持するアクチュエータで、前述のト
ラッキング制御回路１２及びフォーカス制御回路１４よ
り駆動される。また、５４は、その光軸が対物レンズ４
６の光軸と平行になるよう、後述されるスライダ５５に
取り付けられた波面補正レンズである。５５は波面補正
レンズ５４を支持し、ビームスプリッタ３４と対物レン
ズ４６の間の光束に垂直な面内を横切るように設置され
たスライダで、波面補正レンズ５４をこの面内で移動可
能にしている。しかも、移動する範囲は、波面補正レン
ズ５４がその光束から完全に外れた位置（同図において
Ｐ１で表す）か、もしくは、対物レンズ４６へ入射する
レーザビームが通過する位置（同図に於てＰ２で表す）
である。同図（ｂ）は、波面補正レンズ５４及びスライ
ダ５５を光軸方向からみた平面図である。同図に於て、
波面補正レンズ５４は矢印で示す方向に沿って移動可能
になっている。以上は、図示しない同一のベース部材上
に設置され、光ヘッド３を構成している。このベース部
材は通常アルミニウムなどで形成され、リニアモータ４
に取り付けられている。

【００２３】ここで、対物レンズ４６は図２（ｂ）に示
すように、例えばＮＡ＝０．８で、波長７８０ｎｍのレ
ーザビームを約φ１．２μｍのスポット径に集光でき、
しかも、厚さｄ₂のディスク基板による収差を補正する
ように光学設計されている。一方、波面補正レンズ５４
は、図２（ａ）及び（ｃ）に示すように、対物レンズ４
６との合成光学系が、例えばＮＡ＝０．４５で、厚さｄ
₁のディスク基板による収差を補正するような設計がな
されている。すなわち、光ヘッド３では、対物レンズ４
６は半導体レーザ３２，コリメータレンズ３３，ビーム
スプリッタ３４とともに第２の光ディスクに対応した第
２の集束光学系を構成し、また、この第２集束光学系に
波面補正レンズ５４を加えることによって、第１の光デ
ィスクに対応した第１の集束光学系を構成しているとみ
なすことができる。

【００２４】以上のように構成された本実施例の光ディ
スク装置について、以下その動作を説明する。

【００２５】まず、第２の光ディスクの入ったカートリ
ッジ２が本実施例の光ディスク装置に装着された場合に
ついて説明する。カートリッジ２が装着されると、シス
テムコントローラ２２はＬＤ駆動回路２０，フォーカス
制御回路１４，ディスク判別回路１６に制御信号を出力
し、カートリッジ２の中身が第１の光ディスクと第２の
光ディスクのどちらであるかを識別する。この動作及び
ディスク判別回路１６の構成の詳細は後で説明する。シ
ステムコントローラ２２がディスク判別回路１６からの
識別信号により、装着された光ディスクが第２の光ディ
スクだと判断すると、スライダ５５に制御信号を出力す
る。制御信号が入力されると、スライダ５５は波面補正
レンズ５４をＰ１の位置に移動させる。半導体レーザ３
２の放射した光がコリメータレンズ３３によって平行光
にされ、ビームスプリッタ３４で反射され、対物レンズ
４６によって光ディスク１上に集光される。光ディスク
１によって反射された光は、再び対物レンズ４６によっ
て平行光にされ、第１のビームスプリッタ３４を透過
し、検出レンズ３７によってフォトディテクタ３８上に
集光される。フォトディテクタ３８は、集光されたディ
スク反射光から、光検出信号を信号処理回路１９，スピ
ンドル制御回路１７，フォーカス誤差検出回路１３及び
トラッキング誤差検出回路１１へ出力する。アクチュエ
ータ５７は、トラッキング制御回路１２及びフォーカス
制御回路１４からの駆動電流によって、レンズホルダ５
６をトラッキング方向及びフォーカシング方向に微小変
位させ、レーザビームを光ディスク１上の情報トラック
に適正に集束させる。

【００２６】トラッキング誤差検出回路１１は、入力さ
れた光検出信号からトラッキング誤差信号を生成し、ト
ラッキング制御回路１２へ出力する。トラッキング誤差
量の検出は、３ビーム法やプッシュプル法などの既知の
方法が適用できる。トラッキング制御回路１２は、トラ
ッキング誤差信号に応じてトラッキングアクチュエータ
駆動信号を生成し、トラッキング誤差が零になるように
光ヘッド３のアクチュエータ５７を制御する。また、フ
ォーカス誤差検出回路１３も同様に、非点集差法などの
既知のフォーカス誤差検出法によって、フォーカス誤差
信号を生成し、フォーカス制御回路１４及びディスク判
別回路１６へ出力する。フォーカス制御回路１４は、フ
ォーカス誤差信号に応じてフォーカスアクチュエータ駆
動信号を生成し、フォーカシング誤差が零になるように
光ヘッド３のアクチュエータ５７を制御する。リニアモ
ータ制御回路１５は、システムコントローラ２２の制御
信号によって、リニアモータ４に駆動電流を出力し、光
ヘッド３を光ディスク１の内周方向または外周方向へ移
動させる。スピンドル制御回路１７は、光検出信号から
クロック成分を抜き出してスピンドルモータ１８を制御
し、光ディスク１を線速度一定（ＣＬＶと称する）ある
いは角速度一定（ＣＡＶと称する）などで回転させる。
信号処理回路１９は、再生時には光検出信号から情報信
号を生成し、復調及び復号等の信号処理を行って、音声
または映像信号等として外部へ出力する。一方、記録時
には外部から入力された音声または映像信号などを符号
化，変調などの信号処理を施して、記録信号としてＬＤ
駆動回路２０へ出力する。ＬＤ駆動回路２０は光ヘッド
３の半導体レーザ３２へ入力する駆動電流を記録信号に
よって変調することによって、レーザビームの強度を変
調し、第２の光ディスク１へ情報信号を記録させる。こ
のように、カートリッジ２が脱着されるまで、光ヘッド
３は第２の光ディスク１に情報信号の記録、再生もしく
は消去を行う。

【００２７】一方、装着された光ディスク１が第１の光
ディスクの場合は、システムコントローラ２２が、波面
補正レンズ５４をＰ１の位置に移動させるようにスライ
ダ５５に制御信号を出力する。よって、半導体レーザ３
２が放射したレーザビームは、波面補正レンズ５４と対
物レンズ４６を通過して、光ディスク１の情報トラック
上に収差なく集光され、情報信号の適切な記録、再生も
しくは消去が行われる。そのほかの構成要素の動作は、
前述した第２の光ディスクの場合と同じである。

【００２８】次に、ディスク判別回路１６の詳細を図を
参照しながら説明する。図４は本実施例におけるディス
クの厚さを識別する部分のブロック図である。同図にお
いて、６０はフォーカス誤差検出回路１３の出力ｂが入
力され、後述するドライバ６１へ位相補償された誤差信
号を出力する位相補償フィルタ、６１は位相補償フィル
タ６０もしくは後述するランプ発生回路６３から信号が
入力され、アクチュエータ５７へ駆動電流を出力するド
ライバ、６２は位相補償フィルタ６０とドライバ６１の
間に設置されたゲートで、コントローラ２２から制御信
号で制御される。６３はドライバ６１へランプ信号ａを
出力するランプ発生回路である。以上はフォーカス制御
回路１４の構成要素となっている。また、７０はフォー
カス誤差検出回路１３からのフォーカス誤差信号ｂと、
システムコントローラ２２からのリセットパルスとが入
力され、スタートパルスｃを後述するカウンタ７２に出
力する第１のレベルコンパレータ、７１はフォーカス誤
差信号ｂが入力され、ストップパルスｄを後述するカウ
ンタ７２に出力する第２のレベルコンパレータ、７２は
スタートパルスｃ及びストップパルスｄを入力され、カ
ウント値を後述する識別回路７３に出力するカウンタ、
７３はカウント値が入力され、コントローラ２２へ識別
信号を出力する識別回路であり、以上はディスク判別回
路１６を構成している。

【００２９】また図５は、光ディスクの基板厚さの識別
を行うときの、図４に示したａ〜ｄの各箇所における信
号波形を示した波形図である。（ａ）はランプ発生回路
６３の出力電圧である。（ｂ）はフォーカス誤差信号で
あり、点線は第１のレベルコンパレータ７０の比較電圧
Ｖ₁、及び、第２のレベルコンパレータ７１の比較電圧
Ｖ₂を示している。この信号において、左のＳ字波形は
光ディスク１の基板表面でのレーザビームの反射によっ
て生じ、右のＳ字波形はレーザビームが基板を透過し、
正規の反射位置である記録層において反射することによ
って生じる。一般に前者のＳ字波形は後者のＳ字波形に
対して数分の１の大きさである。（ｃ）は第１のレベル
コンパレータ７０の出力波形、（ｄ）は第２のレベルコ
ンパレータ７１の出力波形である。

【００３０】以下、同図を参照しながら、本実施例の光
ディスク装置がフォーカス制御回路１４及びディスク判
別回路１６によって、光ディスク１のディスク基板の厚
さを識別する過程の動作について説明する。

【００３１】まず、光ディスク１が装着されると、シス
テムコントローラ２２からの制御信号によりゲート６２
は開かれた状態（ＯＦＦ）となり、ランプ発生回路６３
が図５（ａ）に示すように、ランプ波形信号をドライバ
６１へ出力する。ドライバ６１はこのランプ波形信号に
したがって光ヘッド３のアクチュエータ５７を駆動し、
対物レンズ４６を一定速度ｖで光ディスク１に近づけ
る。

【００３２】対物レンズ４６がディスク面に近づくと、
まず、図５（ｂ）に示すように、ディスク表面からの反
射によりフォーカス誤差信号にＳ字波形が現われる。比
較電圧Ｖ₁はこのＳ字波形の最大値よりも低く、Ｖ₂は高
く設定されている。従って、Ｖ₁を越えた時点で図５
（ｃ）に示すように、第１のレベルコンパレータ７０の
出力は変化する。これが、スタートパルスとしてカウン
タ７２へ入力される。また、一度スタートパルスが出力
されると、リセットパルスが入力されるまで出力信号は
ホールドされる。

【００３３】さらに、対物レンズ４６が光ディスク１に
近づくと、今度は正規の反射位置からの反射により、フ
ォーカス誤差信号に正規のＳ字波形が現われる。Ｖ₂は
このＳ字波形のレベルよりも低く設定されているため、
フォーカス誤差信号のレベルがＶ₂を越えた時点で、第
２のレベルコンパレータ７１の出力が変化する。これが
ストップパルスとしてカウンタ７２へ入力される。第１
のレベルコンパレータ７０はホールドされたままなの
で、その出力信号に変化はない。カウンタ７２はスター
トパルスからストップパルスまでの時間を計測し、カウ
ント値を識別回路７３へ出力する。対物レンズ４６は一
定速度で光ディスク１に近づいていたので、２つのＳ字
波形の時間差は反射位置の差、即ちディスク基板の厚さ
に比例する。識別回路７３は入力されたカウント値と、
予め設定された基準値とを比較する。計数基準値よりも
小さければ基板厚さが薄い光ディスクだと判定し、大き
ければ厚い光ディスクだと判定して、識別信号をコント
ローラ２２へ出力する。計数基準値の大きさは、例え
ば、図２で示したｄ₁及びｄ₂を用いると、時間量に換算
して（ｄ₁−ｄ₂）／ｖとするのが適当である。

【００３４】識別信号を受け取ると、システムコントロ
ーラ２２はランプ発生回路６３に制御信号を出力してラ
ンプ信号の発生を止める。また、リセットパルスを出力
して、第１のレベルコンパレータ７０を初期状態に戻
す。このようにして、光ディスク１のディスク基板の厚
さが識別される。

【００３５】さらに好ましくは、光ディスク１が記録可
能型ディスクである場合には、ディスクの回転を止めた
状態で、ディスク内周部や板厚識別用に特別に設けられ
た領域等、情報記録領域以外の領域で板厚識別を行う方
がよい。これにより、板厚を識別するために、ディスク
上の同一場所に長時間レーザービームを照射して記録膜
が破壊されたり、記録済みの情報が消去されるという事
態を防止することができる。ディスク内周部で板厚の判
別を行う場合の、本実施例の光ディスク装置の動作を以
下説明する。

【００３６】光ディスク１が装着されると、システムコ
ントローラ２２はリニアモータ制御回路１５に制御信号
を出力し、リニアモータ４に光ヘッド３を光ディスク１
の内周部へ移動させる。光ヘッド３の移動が完了する
と、ＬＤ駆動回路２０はシステムコントローラ２２から
の制御信号により、光ヘッド３の半導体レーザ３２を一
定強度で発光させる。半導体レーザ３２からのレーザビ
ームはディスク内周部の非記録領域に集光され、前述し
たようにディスクからの反射光によりディスク判別回路
１４が板厚の計測を行う。板厚の判別が完了すると、シ
ステムコントローラ２２はスピンドルモータ１８で光デ
ィスク１を回転させ、フォーカス及びトラッキング制御
を開始するようフォーカス制御回路１４及びトラッキン
グ制御回路１２に制御信号を出力する。両制御が安定す
ると、光ヘッド３は所定の開始位置まで移動され、記
録，再生もしくは消去を開始する。

【００３７】以上のように本実施例によれば、厚さｄ₂
のディスク基板に対しては対物レンズ４６によってレー
ザビームを収差なく集光し、厚さｄ₁のディスク基板に
対しては対物レンズ４６と波面補正レンズ５４によって
レーザビームを収差なく集光することによって、どちら
のディスクにも情報信号を良好に記録、再生もしくは消
去できる。

【００３８】また、ランプ発生回路６３の出力により対
物レンズ４６を一定速度でディスク面に近づけ、フォー
カス誤差信号に生じる２つのＳ字波形の発生する時間間
隔をカウンタ７２が計測することにより、特別の検出器
を設けること無しにディスク基板の厚さが識別可能にな
る。

【００３９】また、記録可能型光ディスクの場合、シス
テムコントローラ２２の制御によって、板厚の判別はデ
ィスク内周部などの記録領域外の領域において行われる
ため、レーザービームの長時間照射によって記録済みの
情報が破壊されることもない。

【００４０】なお、本実施例の光ヘッド５０は、厚さｄ
₂のディスク基板に対応した対物レンズ４６を備え、一
方厚さｄ₁のディスク基板に対しては、波面補正レンズ
５４で更に収差補正を加える構成をとっているが、この
逆の構成をとってもよい。即ち、対物レンズ４６を第１
の光ディスクに対応した収差補正とＮＡを有するレンズ
に代え、一方、厚さｄ₂のディスク基板に対応した収差
補正とＮＡをなすよう設計された波面補正レンズを備え
た構成でも、前述の効果が得られる。また、２つの波面
補正レンズを備えて、それぞれ対物レンズとともに第１
及び第２の光ディスクに対応した収差補正とＮＡを有す
るような光学系の構成にしてもよい。

【００４１】また、本実施例では、対物レンズ４６が対
応した板厚とは異なる光ディスクに対して、波面補正手
段として波面補正レンズ５４を用いたが、液晶ホログラ
ムなどの波面変換素子を対物レンズの光路上に配置し
て、光ディスクへの集束光の波面を板厚に応じて波面変
換素子によって切り換えてもよい。この場合は、電気的
な制御信号によって、波面を変化無しに通過させたり、
収差の補正とＮＡの変更を行うように波面を変換できる
ので、スライダ５５等の機械的な移動手段が不必要にな
り、光ヘッド３を小型、軽量化できるという優れた効果
がある。

【００４２】また、本実施例においては、ディスク基板
の厚さが２種類として説明したが、３種類以上でも本発
明は適用できる。この場合には、板厚の種類の数に応じ
て、波面補正レンズの個数を増やせばよい。また、光デ
ィスクの識別手段については、計数基準値の個数を板厚
の種類の数に応じて増やして、複数のカウント値を識別
できるような構成にすればよい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｎ個のディスクのそれぞれの基板厚に対応した対物レン
ズ及び波面補正手段を備えた構成をとったために、どの
光ディスクに対しても記録または再生が可能な光ディス
ク装置が実現でき、その実用的効果は大きい。

【００４４】また、フォーカス位置制御手段が対物レン
ズをディスク面に近付けたときに、フォーカス誤差信号
に生じる２つのＳ字波形の発生する時間間隔を計測手段
が計測することにより、ディスク基板の厚さを特別の検
出器を設けること無しに識別可能になる。

【００４５】さらに、時間間隔情報を計測するために発
光手段からの光束を集光させる位置を、光ディスク上の
記録領域以外の特定の領域にすることにより、記録済み
の情報が集光された光束によって破壊されることはな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における光ディスク装置の構成
を示すブロック図

【図２】同実施例における光ディスクの断面と対物レン
ズによる集光の様子を示す模式図

【図３】同実施例における光ヘッドの詳細な構成を示す
ブロック図

【図４】同実施例におけるディスクの厚さを識別する部
分の内部構成を示すブロック図

【図５】図４の動作説明に供する信号波形を示す波形図

【図６】従来における厚さの異なるディスク基板による
収差の発生状況を説明する略側面図

【符号の説明】

１光ディスク３光ヘッド１３フォーカス誤差検出回路１４フォーカス制御回路１６ディスク判別回路２２システムコントローラ３２半導体レーザ３８フォトディテクタ４６対物レンズ５４波面補正レンズ５５スライダ５７アクチュエータ６３ランプ発生回路６４加算器７０第１のレベルコンパレータ７１第２のレベルコンパレータ７２カウンタ７３識別回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭52−153705（ＪＰ，Ａ) 特開平３−54740（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−174026（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板および情報層を有する光ディス
クと、光束を放射する発光手段と、前記光束を前記情報層上に
集光する集光手段と、少なくとも一つの光学的波面変換
手段と、装着された前記光ディスクからの反射光を検出
する光検出手段とを有する光ヘッドと、装着された一つの前記光ディスクの下面に設置され、前
記光ヘッドを前記光ディスクの半径方向に沿って移動せ
しめる光ヘッド移動手段と、前記集光手段と前記光学的波面変換素子のいずれかの組
み合わせから構成された、それぞれ異なる厚みの前記透
明基板に対して収差補正がなされ、かつ、開口数が異な
る複数の合成集光光学系と、前記光ディスクの透明基板の厚さが薄いものに対するほ
ど、開口数がより大きい前記合成集光光学系を選択する
制御手段とを備え、前記光学的波面変換手段は凹レンズであり、選択された前記合成集光光学系の光束により、情報信号
が前記光ディスクに記録、再生もしくは消去される光学
的情報記録／再生装置。
【請求項２】光学的波面変換手段として凹レンズに代え
てホログラム素子を備えた請求項１記載の光学的情報記
録／再生装置。
【請求項３】光学的波面変換手段を保持し、それらの内
の一つを選択して、発光手段と集光手段の間の光路上に
出し入れする保持手段を備えた請求項１記載の光学的情
報記録／再生装置。
【請求項４】装着された光ディスクの種類を判別する判
別手段を備え、判別した結果に応じて、制御手段が、合成集光光学系の
一つを選択する請求項１または２記載の光学的情報記録
／再生装置。
【請求項５】判別手段は、光ディスクを収納するカート
リッジ上に設けられた識別手段によって、前記光ディス
クの種類を判別する請求項４記載の光学的情報記録／再
生装置。
【請求項６】透明基板の厚さが約０．３ｍｍまたは約
１．２ｍｍの光ディスクを少なくとも有し、開口数が約
０．４５または約０．８の集光手段を有する請求項１ま
たは２記載の光学的情報記録／再生装置。
【請求項７】透明基板および情報層を有する光ディスク
に、前記透明基板を通して光束を前記情報層上に集光す
ることにより、情報信号を記録、再生もしくは消去を行
なう光学的情報記録／再生装置であって、前記光束を放射する発光手段と、前記発光手段から放射される光束を前記情報層上に集光
する集光手段と、前記光ディスクからの反射光を検出する光検出手段と、前記発光手段からの光束が集束したフォーカス位置と前
記光ディスクの反射面との光軸方向の距離を検出するフ
ォーカス誤差検出手段と、前記集光位置を光軸方向へ移動させるフォーカス位置制
御手段と、前記フォーカス誤差検出手段の出力するフォーカス誤差
信号を所定の第１の基準値と比較し、前記フォーカス誤
差信号が前記第１の基準値よりも大なるときは第１の信
号を出力する第１の比較手段と、前記フォーカス誤差信号を所定の第２の基準値とを比較
して、前記フォーカス誤差信号が前記第２の基準値より
も大なるときは第２の信号を出力する第２の比較手段
と、前記第１及び第２の信号が入力され、前記フォーカス位
置制御手段が前記フォーカス位置を前記光ディスクへ近
づく方向へ移動させたときに出力される前記第１の信号
と前記第２の信号の時間間隔を計測して時間間隔情報を
出力する計測手段と、前記時間間隔情報によって前記透明基板の厚さを判別す
る判別手段を備えた光学的情報記録／再生装置。
【請求項８】発光手段を光ディスクの記録領域以外の特
定の領域上に移動させる位置制御手段を備え、前記光デ
ィスクの回転を止めた状態で前記発光手段からの光束を
前記領域に集光させることにより、時間間隔情報を計測
することを特徴とする請求項７記載の光学的情報記録／
再生装置。