JP4258542B2 - 光ディスク装置及び対物レンズの種類判別方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ピックアップに複数の対物レンズを備え、光記録媒体の種類によって対物レンズを切り換えて使用する光ディスク装置に関し、特に、対物レンズの誤設定を防止できる構成の光ディスク装置に関する。また、本発明は、複数の対物レンズを切り換えて使用する光ピックアップの対物レンズの種類判別方法に関する。

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、ブルーレイディスク（以下、ＢＤという。）といった高密度化された光記録媒体も実用化されつつある。

このような光記録媒体の記録再生を行う光ディスク装置には、光記録媒体に光ビームを照射して情報の記録や情報の読み取りを可能とする光ピックアップが備えられるが、光記録媒体の種類によって、光ピックアップに用いられる対物レンズの開口数（ＮＡ）や光源の波長が異なってくる。例えば、ＣＤに対しては対物レンズのＮＡが０．５０、光源の波長が７８０ｎｍ、ＤＶＤに対しては対物レンズのＮＡが０．６５、光源の波長が６５０ｎｍ、ＢＤに対しては対物レンズのＮＡが０．８５、光源の波長が４０５ｎｍとなる。

このように、光記録媒体の種類によって、用いられる対物レンズのＮＡや波長が異なるために、光記録媒体毎に異なる光ピックアップを用いることも考えられるが、このような構成とすると、光ディスク装置が大型化する等の問題があるために、１つの光ピックアップで複数種類の光記録媒体について情報の読み取り等が行える構成とするのが一般的である。

複数種類の光記録媒体に対応可能な光ピックアップの中には、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤの３種類の光記録媒体について、１つの対物レンズで対応する構成の光ピックアップもあるが、そのような対物レンズは設計が難しく、コストアップの原因となることもあり、例えば高ＮＡが必要とされるＢＤ用の対物レンズと、ＣＤ及びＤＶＤ用の対物レンズと、を別々とし、複数種類の対物レンズを切り換えて使用する光ピックアップも存在する。

ところで、複数種類の対物レンズを切り換えて使用する光ディスク装置の場合、対物レンズの切り換えは、一般に永久磁石と電磁石を用いて、永久磁石と反発するように電磁石にキックパルスを発生させてその反発力で対物レンズを切り換える手法が採用される。しかし、このような手法を用いる場合、切り換え時の勢いが強すぎて対物レンズが跳ね返って、対物レンズの切り換えが行われない場合がある。また、何らかの拍子に、外部から大きな重力加速度が加わったりして対物レンズを支持している部材が移動し、光路中にある対物レンズが本来あるべきものと代わってしまうこともあり得る。

そして、光路中にある対物レンズが本来のものと異なる状態で、光記録媒体の情報の再生や、光記録媒体への情報の記録を行おうとすると、情報の再生や記録が正しく行われず、光ディスク装置に種々の障害が発生する可能性がある。

このため、従来、複数の対物レンズを有し、対物レンズを切り換えて使用する光ディスク装置について、光路中に配置される対物レンズの種類を把握する技術が提案されている。例えば、特許文献１においては、固定部材に支持された永久磁石と対物レンズを保持する可動部材に支持されたホール素子とを対向するように設け、選択された対物レンズの種類によって、ホール素子を通る磁束が変化すようにし、これによって、光路中に配置される対物レンズの種類を検出する構成としている。

また、特許文献２においては、第１の対物レンズと第２の対物レンズの種類を判別するにあたって、対物レンズを保持するレンズホルダの所定位置に反射手段を配置し、第１の対物レンズが光路中に配置されている場合に前記反射手段と対向するように、レンズホルダ支持体の所定位置に配置されて、発光を行うと共に該発光によって生じる前記反射手段からの反射光を受光する検出手段を設ける構成を提案している。

更に、特許文献３においては、光路中に配置される対物レンズの種類によって、光記録媒体からの反射光の光量が異なることを利用して、光路中の対物レンズの種類を判別する技術が提案されている。
特開平９−３０５９８０号公報 特開平１０−１９８９６９号公報 特開２００３−９９９５８号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２の構成を利用して光路中に配置される対物レンズの種類の判別を行う場合、対物レンズの種類を判別するために新たな検出装置を設ける必要があるために、コストアップの問題や、対物レンズの移動を可能とする可動部材の重量が増加するといった問題が発生する。

また、特許文献２の構成を利用して光路中に配置される対物レンズの種類の判別を行う場合には、特許文献１や特許文献２のように検出装置を新たに設ける必要はないが、光記録媒体の反射率が、製造時等における光記録媒体のばらつきによってばらつく結果、対物レンズの種類の判別を誤るといった問題がある。

以上の問題点を鑑みて、本発明の目的は、複数種類の対物レンズを備え、光記録媒体の種類に応じて対物レンズを切り換えて使用する光ディスク装置において、新たな検出装置を設けることなく、光路中に配置される対物レンズの誤設定を防止できる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、複数種類の対物レンズを備える光ピックアップにおいて、光路中に配置される対物レンズの種類を新たな検出装置を設けることなく、正確に判別できる対物レンズの種類判別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、波長の異なる光ビームを出射する複数の光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する複数の対物レンズと、前記光記録媒体の種類に応じて、前記複数の対物レンズの中から一つを選択して光路中に配置する対物レンズ切換手段と、光路中に配置されている前記対物レンズを光軸方向に動かして焦点位置を調整するフォーカス調整手段と、前記記録面で反射された反射光を受光して電気信号に変換する光検出手段と、前記光源と前記対物レンズとの間に配置されて、球面収差の補正を行う球面収差補正素子と、情報を記憶する記憶部と、を備える光ディスク装置において、前記光源から光ビームを出射し、光路中に配置されている前記対物レンズを前記フォーカス調整手段によって前記光軸方向に移動することにより得られるフォーカスエラー信号のＳ字波形から、その振幅を取得する振幅取得部と、前記球面収差補正素子の制御量を所定の複数の制御値に切り換え、各制御値の場合について、前記振幅取得部から前記Ｓ字波形の振幅を取得し、前記各制御値のうち所定の制御値の場合に得られる前記Ｓ字波形の振幅が一定値となるように取得された前記Ｓ字波形の振幅を正規化し、前記制御量と前記正規化されたＳ字波形の振幅との関係を示す近似直線の傾きを算出し、前記近似直線の傾きと予め前記記憶部に記憶された閾値との比較により光路中に配置されている前記対物レンズの種類を判別する判別部と、を設けたことを特徴としている。

また、本発明は、上記目的を達成するために、波長の異なる光ビームを出射する複数の光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する複数の対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置されて、球面収差の補正を行う球面収差補正素子と、情報を記憶する記憶部と、を備え、前記光記録媒体の種類に応じて、前記複数の対物レンズの中から光路中に配置される対物レンズを１つ選択して使用する光ディスク装置において、前記光源から光ビームを出射して光路中に配置されている前記対物レンズを光軸方向に移動することにより得られるフォーカスエラー信号のＳ字波形から、その振幅を取得する振幅取得部と、前記球面収差補正素子の制御量を所定の複数の制御値に切り換え、各制御値の場合について、前記振幅取得部からＳ字波形の振幅を取得し、前記制御量の変化に対する前記Ｓ字波形の振幅の変化率が、前記対物レンズの種類によって異なることに基づいて光路中に配置されている前記対物レンズの種類の判別を行う判別部と、を設けたことを特徴としている。

また、本発明は、上記構成の光ディスク装置において、前記判別部は、取得された前記Ｓ字波形の振幅を、前記各制御値のうち所定の制御値の場合に得られる前記Ｓ字波形の振幅が一定値となるように正規化し、前記制御量と前記正規化されたＳ字波形の振幅との関係を示す近似直線の傾きを算出し、前記近似直線の傾きと前記記憶部に予め記憶された閾値との比較により光路中に配置されている前記対物レンズの種類を判別することを特徴としている。

また、本発明は、上記目的を達成するために、波長の異なる光ビームを出射する複数の光源と、該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する複数の対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置されて、球面収差の補正を行う球面収差補正素子と、を備え、前記光記録媒体の種類に応じて、前記複数の対物レンズの中から光路中に配置される対物レンズを１つ選択して使用する光ピックアップの前記光路中に配置されている対物レンズの種類を判別する判別方法であって、前記球面収差補正素子の制御量を所定の複数の制御値に切り換え、各制御値の場合について、前記光源から光ビームを出射して、光路中に配置されている前記対物レンズを前記フォーカス調整手段によって前記光軸方向に移動することによりフォーカスエラー信号のＳ字波形を得て、その振幅を取得するステップと、前記各制御値のうち所定の制御値の場合に得られる前記Ｓ字波形の振幅が一定値となるように取得された前記Ｓ字波形の振幅を正規化するステップと、前記制御量と前記正規化されたＳ字波形の振幅との関係を示す近似直線の傾きを算出するステップと、前記近似直線の傾きと予め求められた閾値との比較により光路中に配置されている前記対物レンズの種類を決定するステップと、を具備することを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、対物レンズの設計に依存する球面収差を利用して対物レンズの種類を判別する構成であり、基本的に、新たな光学部材等追加することなく、従来光ディスク装置に備えられる部材を用いて、光記録媒体の反射率のばらつきによる影響を受けることなく対物レンズの種類の判別を行うことが可能な光ディスク装置を容易に提供できる。このため、複数種類の対物レンズを備え、光記録媒体の種類に応じて対物レンズを切り換えて使用する光ディスク装置において、新たな検出装置を設けることなく、光路中に配置される対物レンズの誤設定を防止できる光ディスク装置を実現し易い。

また、本発明の第２の構成によれば、別途検出装置を設けることなく対物レンズの種類の判別を行うことが可能となる。また、判別部は、対物レンズの設計に依存する球面収差を利用して対物レンズの種類を判別する構成であるために、光記録媒体の反射率のばらつきによる影響を受けることなく対物レンズの種類の判別を行うことが可能となる。従って、複数種類の対物レンズを備え、光記録媒体の種類に応じて対物レンズを切り換えて使用する光ディスク装置において、新たな検出装置を設けることなく、光路中に配置される対物レンズの誤設定を防止できる光ディスク装置を提供することが可能となる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の光ディスク装置において、従来の構成の光ディスク装置から、容易に光路中に配置される対物レンズの誤設定を防止できる光ディスク装置を提供することが可能となる。

また、本発明の第４の構成によれば、光ピックアップに備えられる球面収差補正素子を利用して対物レンズの種類を判別する構成であるために、別途検出装置を設ける必要がなく、また、光記録媒体の反射率のばらつきによる影響を受けることもなく、対物レンズの種類の判別を行うことが可能となる。従って、複数種類の対物レンズを備える光ピックアップにおいて、光路中に配置される対物レンズの種類を新たな検出装置を設けることなく正確に判別できる対物レンズの種類判別方法を提供可能となる。

以下において、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が、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。

（光ディスク装置の構成）
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。光ディスク装置１は、光記録媒体（光ディスク）１５の情報の再生、及び光ディスク１５への情報の記録を可能に設けられている。なお、光ディスク装置１が記録再生を行える光ディスク１５の種類は、ＣＤ、ＤＶＤ、及びＢＤである。

２は、スピンドルモータであり、光ディスク１５はスピンドルモータ２の上部に設けられるチャック部（図示せず）に着脱可能に保持される。そして、光ディスク１５の情報の記録再生を行う際に、スピンドルモータ２は光ディスク１５を連続回転する。スピンドルモータ２の回転制御は、スピンドルモータ制御部３によって行われる。

４は、光ピックアップであり、光源から出射されるレーザ光を光ディスク１５に照射し、光ディスク１５への情報の書き込みと、光ディスク１５に記録されている情報の読み取りを可能とする。図２は、光ピックアップ４の光学系を示す概略図である。図２に示すように、光ピックアップ４は、第１光源２１と、第２光源２２と、色合成プリズム２３と、コリメートレンズ２４と、ビームスプリッタ２５と、球面収差補正素子２６と、対物レンズ２７と、集光レンズ２９と、光検出器３０と、を備える。なお、光ピックアップを構成する光学系の構成はこれに限らず、もちろん種々の変更が可能である。

第１光源２１及び第２光源２２はいずれもレーザダイオード（ＬＤ）であるが、第１光源２１はＢＤに対応する光源であって、例えば波長４０５ｎｍ帯のレーザ光を出射する。一方、第２光源２２は、２波長一体型のＬＤであって、ＣＤ及びＤＶＤに対応する光源であり、例えば波長７８０ｎｍ帯のレーザ光（ＣＤ用のレーザ光）と６５０ｎｍ帯のレーザ光（ＤＶＤ用のレーザ光）を出射する。

光ピックアップ４において、光源２１、２２から出射されたレーザ光は、第１光源２１及び第２光源２２から出射されるレーザ光の光軸を同一とする色合成プリズム２３を経由して、コリメートレンズ２４で平行光となり、ビームスプリッタ２５を透過し、その詳細は後述する球面収差補正素子２６で球面収差の補正をされ、その後対物レンズ２７によって光ディスク１５の情報が記録される記録面１５ａに集光される。なお、光ピックアップ４は、ＣＤ及びＤＶＤの記録再生を行う時に用いられるＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズとＢＤの記録再生を行う時に用いられるＢＤ用対物レンズとの２種類を切り換えて使用する構成となっているが、この点については後述する。

記録面１５ａで反射された反射光は、対物レンズ２７、球面収差補正素子２６の順に通過し、ビームスプリッタ２５で反射されて集光レンズ２９によって光検出器３０の受光部に集光される。光検出器３０は受光した光ビームが有する光情報を電気信号に変換する。

図１に戻って、スライドモータ制御部５は、光ピックアップ４が移動可能となるように設けられる図示しないスライドモータの駆動を制御し、これにより光ピックアップ４の半径方向の移動が制御される。

ＲＦ信号処理部６は、光ピックアップ４の光検出器３０（図２参照）によって得られるＲＦ信号を処理し、処理した信号を復調部７に供給する。

復調部７は、データの復調を行うとともに、データのエラーを検出し、エラーが検出された場合において訂正可能であればデータの訂正処理を行い、再生データをインターフェース部８に供給する。なお、訂正処理が不可能な再生エラーが発生した場合には周知の方法でデータの再読み取り（リトライ）が実行される。

インターフェース部８は、復調部７から供給された再生データを図示しないパソコン等の外部機器に出力する。

フォーカスエラー信号処理部９は、光ピックアップ４の光検出器３０で検出される信号を用いてフォーカスエラー信号を生成する。光検出器３０は、図２に示すように４分割された検出面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有し、各検出面Ａ〜Ｄからの検出信号の対角和の差（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）によってフォーカスエラー信号を生成するように構成される。フォーカスエラー信号処理部９で生成されたフォーカスエラー信号は、その詳細は後述するアクチュエータ制御部１１及び振幅取得部１３に供給可能となっている。

トラッキングエラー信号処理部１０は、光ピックアップ４の光検出器３０で検出される信号を用いてトラッキングエラー信号を生成する。トラッキングエラー信号は、光検出器３０の各検出面Ａ〜Ｄ（図２参照）からの検出信号の左右和の差（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）によって生成される構成となっている。トラッキングエラー信号処理部１０で生成されたトラッキングエラー信号は、アクチュエータ制御部１１に供給可能となっている。

なお、本実施形態においては、光検出器３０の検出面を４分割することによりフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を得る構成としたが、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を得る構成は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、フォーカスエラー信号について、いわゆるスポットサイズ法で得て、トラッキングエラー信号について、いわゆるコレクトファーフィールド法で得るような構成等としても構わない。

アクチュエータ制御部１１は、フォーカスエラー信号処理部９及びトラッキングエラー信号処理部１０から送られてきた信号に基づいて、対物レンズ２７が搭載されるアクチュエータ２８（いずれも図２参照）に駆動信号を供給する。駆動信号が供給されたアクチュエータ２８は、信号に基づいて各部を作動させて、対物レンズ２７をその光軸方向と平行なフォーカス方向に移動してフォーカスを合わせるフォーカス制御や、対物レンズ２７を光ディスク１５の半径方向と平行な方向に移動してレーザ光のスポット位置を光ディスク１５に形成されるトラック位置に合わせるトラッキング制御を行う。

また、アクチュエータ制御部１１は、対物レンズ２７をフォーカス方向（光ディスク１５に近づける方向、又は光ディスク１５から遠ざかる方向）に移動させて、フォーカスエラー信号のＳ字波形を得る場合や、後述する対物レンズの切り換え時等においてもアクチュエータ２８の制御を行う。

ここで、対物レンズ２７が搭載されるアクチュエータ２８の構成について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、アクチュエータ２８の構成を示す概略平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ線の位置で切った場合の概略断面図である。

アクチュエータ２８は、アクトベース４０と、アクトベース４０に対して垂直方向に立設される摺動軸４１と、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ２７ａとＢＤ用対物レンズ２７ｂとを保持し、摺動軸４１に摺動可能に支持されるレンズホルダ４２と、アクトベース４０に立設される２つのヨーク４３と、アクトベース４０上においてヨーク４３の内側に立設される２つの永久磁石４４と、を備える。なお、アクトベース４０、摺動軸４１及びヨーク４３は、磁路を形成できるように、例えば鋼等の磁性材料で形成されている。

レンズホルダ４２の下部側には、フォーカス用コイル４６と板状の磁性片４７とが接合保持されている。そして、磁性片４７の存在により、フォーカス用コイル４６を流れる制御電流が遮断されている非通電時においても、レンズホルダ４２を浮揚状態の中立位置に保つことが可能となり、対物レンズ２７ａ、２７ｂのレンズシフト感度が高められている。

フォーカス用コイル４６は、磁性片４７の下部側で、摺動軸４１を取り囲むように巻回されてレンズホルダ４２に接合保持されており、このフォーカス用コイル４６に電流を流すと、レンズホルダ４２を挟むように、すなわち、フォーカス用コイル４６を挟むように配置される一対の永久磁石４４によって生起される磁束と、フォーカス用コイル４６に通電することによって生起される磁束と、の相互作用によってレンズホルダ４２がフォーカス方向に移動する。このため、対物レンズ２７ａ、２７ｂのフォーカス制御が可能となる。

また、レンズホルダ４２の永久磁石４４と対向する側面には、矩形状に形成されるトラッキング用コイル４５が、摺動軸４１に対して略対称となるように設けられている。また、トラッキング用コイル４５は、その一部が永久磁石４４による磁力の影響を受け難いように、対向する永久磁石４５に挟まれる位置からはみ出すように配置される。そして、このように配置することにより、レンズホルダ４２に作用する回転モーメントを大きくすることが可能となる。

トラッキング用コイル４５に電流を流すと、永久磁石４４によって生起される磁束と、トラッキング用コイル４５に通電することによって生起される磁束と、の相互作用によってレンズホルダ４２が摺動軸４１を中心に回動する。このため、対物レンズ２７ａ、２７ｂのトラッキング制御が可能となり、更には、レンズホルダ４２を１８０度回転することにより、光ピックアップ４の光路中に配置される対物レンズ２７ａ、２７ｂの切り換えも可能となる。

すなわち、アクチュエータ２８は、対物レンズ２７ａ、２７ｂのフォーカス調整を行うフォーカス調整手段及びトラッキング調整を行うトラッキング調整手段として、更には、光路中に配置される対物レンズ２７ａ、２７ｂを切り換える対物レンズ切換手段として機能する。

図１に戻って、球面収差補正素子制御部１２は、液晶素子で構成される球面収差補正素子２６（図２参照）を制御する。ここで球面収差補正素子２６の構成について説明しておく。図５は、本実施形態の球面収差補正素子２６の構成を説明するための図で、図５（ａ）は球面収差補正素子２６の構成を示す概略断面図、図５（ｂ）は、球面収差補正素子２６を構成する透明電極３２ａの構成を示す概略平面図である。

球面収差補正素子２６は、液晶３１と、液晶３１を挟む２枚の透明電極３２ａ、３２ｂと、液晶３１と透明電極３２ａ、３２ｂで形成される部分を挟む２枚の透明基板３３と、を備えている。球面収差補正素子２６を構成する透明電極３２ａは同心円状の複数の領域に分割されており、一方、透明電極３２ａに対向する透明電極３２ｂは分割されることなく、全体で一つの共通電極となっている。

このように構成される収差補正素子２６の透明電極３２ａ、３２ｂに駆動電圧を印加した場合、液晶３１がその配向方向を変化して屈折率の変化を生じ、球面収差補正素子２６を通過する光ビームは、球面収差補正素子２６に印加される駆動電圧に応じて位相差を生じる。そして、球面収差補正素子２６の透明電極３２ａは、上述のように複数に分割された構成となっているために、各領域に印加する電圧を調整することで、球面収差補正素子２６を通過する光ビームに対して所望の位相差を発生し、球面収差の補正を適切に行うことが可能となる。なお、透明電極３２ａ、３２ｂは、図示しない配線によって球面収差補正素子制御部１２と電気的に接続されており、印加される駆動電圧がコントロールされる。

なお、本実施形態においては、球面収差補正素子２６として、液晶素子を用いる構成としているが、この構成に限定される趣旨ではなく、球面収差補正素子２６としてビームエキスパンダを用いる構成等としても構わない。

図１に戻って、振幅取得部１３は、フォーカスエラー信号処理部９からフォーカスエラー信号のＳ字波形情報を受け取って、このＳ字波形の振幅を取得する。ここで得られたＳ字波形の振幅は、後述する判別部１４に供給される。

判別部１４は、光ピックアップ４の光路中に配置されている対物レンズ２７がＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ２７ａとＢＤ用対物レンズ２７ｂとのいずれであるかを判別可能とする。判別部１４は、球面収差補正素子制御部１２に命令を出して、球面収差補正素子２６に印加する駆動電圧をコントロール可能となっているとともに、振幅取得部１３で取得されたＳ字波形の振幅を受け取るように構成されている。このように構成される判別部１４によって、対物レンズ２７の種類を判別する方法の詳細については後述する。

その他、全体制御部１７は、スピンドルモータ制御部３、スライドモータ制御部５、ＲＦ信号処理部６、復調部７、インターフェース部８、フォーカスエラー信号処理部９、トラッキングエラー信号処理部１０、アクチュエータ制御部１１、球面収差補正素子制御部１２、振幅取得部１３、判別部１４及び制御に必要な情報を記憶する記憶部１６等を制御して、装置全体のコントロールを行う。

（対物レンズの種類判別方法）
次に、以上のように構成される光ディスク装置１において、光ピックアップ４の光路中に配置される対物レンズ２７が、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ２７ａであるか、ＢＤ用対物レンズ２７ｂであるかを判別する判別方法について説明する。図６は、光ディスク装置１において、対物レンズ２７の種類を判別する手順を示したフローチャートである。以下、このフローチャートに従って説明する。

光ピックアップ４の光路中に配置される対物レンズ２７の種類の判別は、例えば光ディスク装置１の電源をＯＮした場合や、対物レンズ２７の種類をＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ２７ａからＢＤ用対物レンズ２７ｂへと切り換えた場合及びその逆の切り換えを行った場合等に開始される。

光ピックアップ４の光路中に配置される対物レンズ２７の種類の判別が開始されると、まず、Ｎ＝０とされて、これが記憶部１６（図１参照）に記憶される（ステップＳ１）。次に、判別部１４（図１参照）からの命令によって、球面収差補正素子制御部１２（図１参照）は、球面収差補正素子２６（図２参照）を所定の制御値に設定する（ステップＳ２）。球面収差補正素子２６が所定の制御値に設定されると、第２光源２２（図２参照）からＤＶＤ用のレーザ光が出射される（ステップＳ３）。なお、ここで出射されるレーザ光の種類は、特に限定されるものではなく、ＣＤ用のレーザ光でも、ＢＤ用のレーザ光でも構わない。

次に、アクチュエータ２８により、対物レンズ２７が光ディスク１５に近づく方向（遠ざかる方向でも良い。なお、いずれもフォーカス方向である。）に移動されて、フォーカスエラー信号のＳ字波形が検出される（ステップＳ４）。ここで、光ディスク１５の反射率の違いによって、Ｓ字波形の検出レベルが異なるために、良好なＳ字波形が検出されるようにゲイン設定が行われる（ステップＳ５）。

ゲイン設定が行われると、振幅取得部１３によりＳ字波形の振幅（以下においては、Ｓ字振幅と記載する場合がある。）が取得され、取得した振幅は記憶部１６に記憶される（ステップＳ６）。

次に、式Ｎ＝Ｎ＋１に従ってＮの値が１加算されて（ステップＳ７）、判別部１４からの命令により、球面収差補正素子制御部１２は、球面収差補正素子２６を駆動する駆動電圧（制御量）を所定量だけ変更する（ステップＳ８）。そして、球面収差補正素子２６の制御値が先と異なる状態で、振幅取得部１３によりＳ字振幅が取得され、取得した振幅は記憶部１６に記憶される（ステップＳ９）。

次に、判別部１４によって、Ｎが２より小さいか否かが確認される（ステップＳ１０）。Ｎが２より小さい場合には、更にステップＳ７からステップＳ１０が繰り返される。すなわち、本実施形態においては、球面収差補正素子２６を制御する制御値が異なる３つの場合について、Ｓ字振幅が取得されることとなる。

Ｎが２以上の場合には、取得された３つのＳ字振幅について、最初に取得したＳ字振幅（ステップＳ６で得られたＳ字振幅が該当）が一定値となるように正規化される（ステップＳ１１）。なお、ここでは、最初に取得したＳ字振幅の値で、取得した３つのＳ字振幅の値をそれぞれ除する構成としている。

なお、本実施形態では、最初に取得したＳ字振幅が一定値となるように正規化する構成としているが、最初に取得したＳ字振幅が一定値となるように正規化する代わりに、２番目又は３番目に取得したＳ字振幅が一定値となるように正規化する構成としても構わない。

次に、球面収差補正素子２６の制御値と正規化された３つのＳ字振幅とから、球面収差補正素子の制御量とＳ字振幅との関係を示す近似直線の傾きが算出される（ステップＳ１２）。なお、ここで得られる近似直線の傾きは、ステップＳ１１において正規化したＳ字振幅を用いているために、光ディスク１５の反射率のばらつきによって影響を受けることはない。

ここで、図７は、球面収差補正素子の制御量と正規化済みのＳ字振幅との関係を概念的に示したグラフ（実線及び破線）で、図中に示す黒プロットとその近似直線は、球面収差補正素子２６の制御値を３つ切り換えた場合に、Ｓ字振幅が変化する様子を光路中にＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ２７ａが配置されている場合とＢＤ用対物レンズ２７ｂが配置されている場合とについて示したものである。

図７に示すように、球面収差補正素子２６の制御量を変化させた場合、光路中にＢＤ用対物レンズ２７ｂが配置されている場合の方が、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ２７ａの対物レンズ２７ａが配置されている場合に比べてＳ字振幅が大きく変化（球面収差の影響の影響を受け易い）し、近似直線の傾きが大きくなることがわかる。そのために、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ２７ａとＢＤ用対物レンズ２７ｂとを区別できるように、図７に示すような閾線を予め実験等により得ておけば、この閾線の傾きを閾値として、光路中に配置される対物レンズ２７の種類の判別が可能となる。

従って、ステップＳ１６で得た近似直線の傾きが予め記憶部１６に記憶させておいた閾値より大きいか否かを確認し（ステップＳ１７）、近似直線の傾きが閾値より大きい場合には、対物レンズ２７はＢＤ用対物レンズ２７ａと判別され（ステップＳ１８）、近似直線の傾きが閾値より小さい場合には、対物レンズ２７はＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ２７ｂと判別される（ステップＳ１９）。

このように、光ディスク装置１では、光路中に配置される対物レンズ２７の種類を正確に判別することが可能である。このため、判別部１４によって判別した結果に基づいて、光ディスク装置１は適切な対物レンズ２７を光路中に配置できるために、対物レンズの誤設定を防止できる。

本実施形態においては、球面収差補正素子２６の制御値の切り換えを３点として、この３点のＳ字振幅の変化から対物レンズの種類を判別する構成としているが、これに限定されず、制御値の切り換えは２点以上であれば構わない。ただし、切り換え点数が少ないと誤判別の可能性があり、切り換え点数が多すぎると判別に時間を要する等の問題があるために、その点を考慮して制御値の切り換え点数を決定するのが好ましい。

なお、対物レンズの種類判別時に切り換える球面収差補正素子２６の制御値については、例えば図７に実線で示す放物線の頂点を挟むように制御値を選択した場合には、正確な近似直線が得られない可能性があるので、制御値の選択にあたっては注意する必要がある。

また、本実施形態においては、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズとＢＤ用対物レンズの２種類の対物レンズを判別する構成としているが、本発明は、この２種類以外の対物レンズの種類判別にも、もちろん適用可能である。また、本発明は、３種類以上の対物レンズの種類判別を行う場合にも適用できる。この場合には、本実施形態のように１つの閾値との大小比較をするのではなく、複数の閾値を予め得ておき、複数の閾値との大小比較で、対物レンズの種類を決定することとなる。

その他、本実施形態においては、対物レンズの切り換えをフォーカス制御やトラッキング制御を行うアクチュエータを用いる構成としているが、別途、対物レンズの切換専用のアクチュエータを設けて対物レンズの切り換えを行う構成とした場合でも、本発明の対物レンズの種類判別方法はもちろん適用できる。

本発明によれば、複数の対物レンズを有する光ディスク装置において、対物レンズの種類の判別を正確に行えるために対物レンズの誤設定を防止できる。このため、複数の対物レンズを有する光ディスク装置に対して有用である。

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対物レンズを搭載するアクチュエータの構成を示す概略平面図である。 は、図３のＡ−Ａ線の位置で切った場合の概略断面図である。 は、本実施形態の光ディスク装置が備える収差補正素子の構成を説明する図である。 は、本実施形態の光ディスク装置において、対物レンズの種類を判別する手順を示したフローチャートである。 は、球面収差補正素子の制御量と正規化済みのＳ字振幅との関係を概念的に示したグラフである。

符号の説明

１ 光ディスク装置
４ 光ピックアップ
１３ 振幅取得部
１４ 判別部
２１ 第１光源
２２ 第２光源
２６ 球面収差補正素子
２７ 対物レンズ
２８ アクチュエータ（対物レンズ切換手段、フォーカス調整手段）
３０ 光検出器（光検出手段）

Claims (4)

1. 波長の異なる光ビームを出射する複数の光源と、
   該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する複数の対物レンズと、
   前記光記録媒体の種類に応じて、前記複数の対物レンズの中から一つを選択して光路中に配置する対物レンズ切換手段と、
   光路中に配置されている前記対物レンズを光軸方向に動かして焦点位置を調整するフォーカス調整手段と、
   前記記録面で反射された反射光を受光して電気信号に変換する光検出手段と、
   前記光源と前記対物レンズとの間に配置されて、球面収差の補正を行う球面収差補正素子と、
   情報を記憶する記憶部と、
   を備える光ディスク装置において、
   前記光源から光ビームを出射し、光路中に配置されている前記対物レンズを前記フォーカス調整手段によって前記光軸方向に移動することにより得られるフォーカスエラー信号のＳ字波形から、その振幅を取得する振幅取得部と、
   前記球面収差補正素子の制御量を所定の複数の制御値に切り換え、各制御値の場合について、前記振幅取得部から前記Ｓ字波形の振幅を取得し、前記各制御値のうち所定の制御値の場合に得られる前記Ｓ字波形の振幅が一定値となるように取得された前記Ｓ字波形の振幅を正規化し、前記制御量と前記正規化されたＳ字波形の振幅との関係を示す近似直線の傾きを算出し、前記近似直線の傾きと予め前記記憶部に記憶された閾値との比較により光路中に配置されている前記対物レンズの種類を判別する判別部と、
   を設けたことを特徴とする光ディスク装置。
2. 波長の異なる光ビームを出射する複数の光源と、
   該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する複数の対物レンズと、
   前記光源と前記対物レンズとの間に配置されて、球面収差の補正を行う球面収差補正素子と、
   情報を記憶する記憶部と、
   を備え、前記光記録媒体の種類に応じて、前記複数の対物レンズの中から光路中に配置される対物レンズを１つ選択して使用する光ディスク装置において、
   前記光源から光ビームを出射して光路中に配置されている前記対物レンズを光軸方向に移動することにより得られるフォーカスエラー信号のＳ字波形から、その振幅を取得する振幅取得部と、
   前記球面収差補正素子の制御量を所定の複数の制御値に切り換え、各制御値の場合について、前記振幅取得部からＳ字波形の振幅を取得し、前記制御量の変化に対する前記Ｓ字波形の振幅の変化率が、前記対物レンズの種類によって異なることに基づいて光路中に配置されている前記対物レンズの種類の判別を行う判別部と、
   を設けたことを特徴とする光ディスク装置。
3. 前記判別部は、取得された前記Ｓ字波形の振幅を、前記各制御値のうち所定の制御値の場合に得られる前記Ｓ字波形の振幅が一定値となるように正規化し、前記制御量と前記正規化されたＳ字波形の振幅との関係を示す近似直線の傾きを算出し、前記近似直線の傾きと前記記憶部に予め記憶された閾値との比較により光路中に配置されている前記対物レンズの種類を判別することを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
4. 波長の異なる光ビームを出射する複数の光源と、
   該光源から出射される光ビームを光記録媒体の記録面に集光する複数の対物レンズと、
   前記光源と前記対物レンズとの間に配置されて、球面収差の補正を行う球面収差補正素子と、
   を備え、前記光記録媒体の種類に応じて、前記複数の対物レンズの中から光路中に配置される対物レンズを１つ選択して使用する光ピックアップの前記光路中に配置されている対物レンズの種類を判別する判別方法であって、
   前記球面収差補正素子の制御量を所定の複数の制御値に切り換え、各制御値の場合について、前記光源から光ビームを出射して、光路中に配置されている前記対物レンズを前記フォーカス調整手段によって前記光軸方向に移動することによりフォーカスエラー信号のＳ字波形を得て、その振幅を取得するステップと、
   前記各制御値のうち所定の制御値の場合に得られる前記Ｓ字波形の振幅が一定値となるように取得された前記Ｓ字波形の振幅を正規化するステップと、
   前記制御量と前記正規化されたＳ字波形の振幅との関係を示す近似直線の傾きを算出するステップと、
   前記近似直線の傾きと予め求められた閾値との比較により光路中に配置されている前記対物レンズの種類を決定するステップと、
   を具備することを特徴とする対物レンズの種類判別方法。
   

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