JP4293925B2 - ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、異なる波長の２つの光源を有し、それぞれの光源から発せられる光の中心軸間にスキュー角が設けられたディスク装置に係り、前記スキュー角を有することに起因する情報の読み取り機能の低下を防止したディスク装置に関する。

図８は、異なる２種類のディスクであるＤＶＤ系ディスクとＣＤ系ディスクの双方が装填されるディスク装置の構造の概略を説明する説明図である。

この種のディスクＤは、回転駆動部材であるターンテーブルに設置される表面１を有し、この表面１から厚さ方向に距離を空けた内方に記録面が存在している。図８では、ＤＶＤ系ディスクとＣＤ系ディスクとを重ねて図示している。

図８に示すように、ＤＶＤ系ディスクは、記録面２が前記表面１から０．６ｍ内方に位置し、表面１と記録面２との間が、厚み０．６ｍｍの透明樹脂層となっている。ＣＤ系ディスクは、記録面３が前記表面１から１．２ｍｍ内方に位置し、表面１と記録面３との間が、厚みが１．２ｍｍの透明樹脂層となっている。

前記ディスクＤに対向する光ピックアップには、ＤＶＤ系用の光源４と、ＣＤ系用の光源５とが近接して設けられている。前記ＤＶＤ系用の光源４から発せられる光の波長は６３５〜６５０ｎｍであり、前記ＣＤ系用の光源５から発せられる光の波長が７８０ｎｍである。前記両光源４，５と前記ディスクＤとの間には対物レンズ８が設けられている。

図８に示す例では、ＤＶＤ系用の光源４と対物レンズ８の光心とを結ぶ中心軸６ａが、ＤＶＤ系ディスクの記録面２に対して垂直に向けられており、前記ＣＤ系用の光源５と対物レンズ８の光心とを結ぶ中心軸７ａが、前記中心軸６ａに対してスキュー角θだけ傾いている。したがって、前記中心軸７ａはＤＶＤ系ディスクの記録面２に対し垂直ではなく斜めに対向している。

前記対物レンズ８は、２波長レンズであり、ＤＶＤ系用の光源４から発せられる光の波長に対しては開口数が大きくなり、ＣＤ系用の光源５から発せられる光の波長に対しては開口数が小さくなる。

前記光ピックアップには、前記対物レンズ８をその光軸方向へ微動作させるフォーカス補正装置が設けられている。このフォーカス補正装置は、前記対物レンズ８を弾性支持する弾性部材と、前記対物レンズ８を動作させる磁気駆動部とを有している。図８では、前記フォーカス補正装置によってＤＶＤ系ディスクの記録面２に対し光源４から発せられる光束６の焦点が合わせられたときの対物レンズ８を実線で示し、ＣＤ系ディスクの記録面３に対し光源５から発せられる光束７の焦点が合わせられたときの対物レンズ８を破線で示している。

図８に示す例では、ＤＶＤ系用の光源４から発せられる光束６の中心軸６ａが、ＤＶＤ系ディスクの記録面２に対して垂直またはほぼ垂直に照射されるのに対し、ＣＤ系用の光源５から発せられる光束７の中心軸７ａは、対物レンズ８の光軸に対して斜めに入射する。

したがって、ＣＤ系用の光源５から発せられた光束７が記録面３に形成する集光スポットにコマ収差が発生し、ＣＤ系ディスクの記録面３から読み出されたデータにジッタ−（時間軸方向の変動）が生じやすくなる。

図９に示すグラフは、図８に示すように、ＤＶＤ用の光源４とＣＤ用の光源５とを１２０μｍの間隔で設置した状態で、対物レンズ８の光軸を傾けたときのジッター量のシミュレーション結果を示している。

横軸は、対物レンズ８の光軸がディスクＤの記録面へ垂線に向けられているときをゼロとし、対物レンズ８の光軸を、前記垂直状態から一方向（＋方向）および他方向（−方向）へ倒したときの倒れ角βを示している。また、縦軸は、ジッター量（あるいはジッタ−の割合）を示している。

図９に示すグラフのうちの（◆）印のプロットは、ＤＶＤ用の光源４から発せられる光束６がＤＶＤ系ディスクの記録面２に合焦しているときの、ＤＶＤ系ディスクからのデータ再生出力のジッター量を示し、（□）印のプロットは、ＣＤ用の光源５から発せられる光束７がＣＤ系ディスクの記録面３に合焦しているときの、ＣＤ系ディスクからのデータ再生出力のジッター量を示している。

図９に示すように、前記対物レンズの光軸と、前記中心軸６ａまたは７ａとの倒れ角βが大きくなるにしたがって、ジッター量が増加する。また、図９に示すように、ディスクＤの透明樹脂層の厚みが大きい方がジッター量は大きくなり、透明樹脂層の厚みが０．６ｍｍのＤＶＤ系ディスクからのデータの再生よりも、透明樹脂層の厚みが１．２ｍｍであるＣＤ系ディスクからのデータの再生の方がジッター量が大きくなる。

また、ＤＶＤ系用の光源４とＣＤ系用の光源５とが離れている結果、ＤＶＤ系ディスクからの再生出力のジッター量が最小となるときの対物レンズ８の傾き角β、すなわち（◆）印のプロットが最小値となる傾き角βと、ＣＤ系ディスクからの再生出力のジッター量が最小となるときの対物レンズ８の傾き角β、すなわち（□）印のプロットが最小値となる傾き角βとが相違することになる。したがって、ディスク装置を組立てる際に、ＤＶＤ系ディスクかＣＤ系ディスクのいずれかのジッターが最小になることを基準として光ピックアップの姿勢を調整すると、他方のディスクの再生出力におけるジッター量が増大するという問題が生じる。

そこで、以下の特許文献１には、対物レンズ駆動手段によって対物レンズの光軸を倒れるように動作させることが可能な光ピックアップ装置に関する発明が開示されている。同文献の特許請求の範囲には、対物レンズの傾き軸線と、選択された光源から出射して対物レンズへ向う光束における傾き軸線とを平行にすることを可能とすることが記載されている。

また、以下の特許文献２にも、対物レンズの角度を可変するレンズアクチュエータを備えた光ディスク装置が開示されている。同文献に記載の発明は、透明層の厚みの相違するディスクに対して対物レンズの対向角度を最適に設定するというものである。
特開２００２−３５２４５５号公報 特開２００２−３７３４４５号公報

前記特許文献１では、請求項１に、対物レンズの傾き軸線と、選択された光源から出射して対物レンズへ向う光束における傾き軸線とを平行にすることが記載されているが、明細書の記載によると、透明層の厚いディスクからデータを読み出すときには、対物レンズに向う光束の光軸と、対物レンズの光軸とを、光ディスクの面における垂線に対して互いに逆向きに傾かせると説明されている。

しかし、ＣＤ系のように透明層の厚いディスクに対応する際に、対物レンズに向う光束の光軸と、対物レンズの光軸とを、光ディスクの面における垂線に対して互いに逆向きに傾かせてしまうと、光ディスクの記録面に前記光束のスポットが形成される際に、さらにコマ収差が増大してしまい、ジッターを増加させる結果となる。

また、前記特許文献２に記載の発明は、透明層の厚みが相違するディスクに対応させる対物レンズの光軸の傾き量を調整するものであり、異なる波長の光を発する光源が距離を空けて対向している場合のジッターの増大に対応するものではない。

本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、異なる波長の光を発する光源が距離を空けて配置されている場合において、第１の光源を使用しているときと第２の光源を使用しているときの双方においてジッターを最小にできる光ディスク装置を提供することを目的としている。

本発明は、ディスクの表面を支持してこのディスクを回転させる回転駆動部材と、発光波長が相違する第１の光源および第２の光源と、前記第１の光源から発せられる光と前記第２の光源から発せられる光の双方を前記ディスクに向けて集光させる対物レンズと、前記対物レンズをその光軸方向に動作させるフォーカス補正装置とが設けられ、前記表面から記録面までの高さが互いに相違する第１のディスクと第２のディスクとが装填可能なディスク装置において、
前記第１の光源と前記第２の光源は、前記記録面に沿う方向に間隔を空けて配置されて、前記第１の光源と前記対物レンズの光心を結ぶ中心軸と、前記第２の光源と前記対物レンズの光心を結ぶ中心軸との間にスキュー角θが形成され、前記第１の光源と前記対物レンズの光心を結ぶ中心軸が第１のディスクの記録面に垂直またはほぼ垂直に向けられており、
前記フォーカス補正装置により、前記対物レンズを、前記第１のディスクの記録面に合焦する第１の合焦位置と、前記第２のディスクの記録面に合焦する第２の合焦位置とに設定可能であり、
前記対物レンズが前記第１の合焦位置にあるときに、対物レンズの光軸が前記第１の光源の前記中心軸と同じまたはほぼ同じ向きとなり、前記第１の合焦位置から前記第２の合焦位置に変化する際に、対物レンズの光軸が前記スキュー角θの方向へ向けて角度αだけ傾くように設定されており、前記角度αと前記スキュー角θとの関係が、０度＜α＜θであることを特徴とするものである。

本発明のディスク装置は、対物レンズが第１の合焦位置から第２の合焦位置に変化する際に、対物レンズの光軸が、スキュー角θが設定されている方向に向けて傾く。この傾きを設定することにより、第１の光源を使用しているときと第２の光源を使用しているときの双方において、対物レンズの光軸と光源からの光の中心線との傾きに起因するコマ収差を最小にすることができる。

また第１の合焦位置から第２の合焦位置に向けて対物レンズの光軸を傾かせる角度αを、前記スキュー角θ未満とすることにより、第２の光源と対物レンズの光心とを結ぶ中心軸がディスクの記録面に斜めに入射することに起因する収差、すなわち記録面での光スポットの歪みを矯正することができる。そのため、いずれのディスクを使用しているときでもジッターを最小にすることができる。

本発明は、前記角度αは、（１／４）・θ以上で（３／４）・θ以下に設定するのが好ましく、前記角度αの設定値が（１／２）・θであることがさらに好ましい。

例えば、前記第１のディスクがＤＶＤ系で、前記第２のディスクがＣＤ系であり、前記第１の光源がＤＶＤ系用で、前記第２の光源がＣＤ系用であり、前記対物レンズは、第２の合焦位置が、第１の合焦位置よりもディスクに近い位置となる。

また、前記第１のディスクがＣＤ系で、前記第２のディスクがＤＶＤ系であり、前記第１の光源がＣＤ系用で、前記第２の光源がＤＶＤ系用であり、前記対物レンズは、第２の合焦位置が、第１の合焦位置よりもディスクから離れた位置となる。

さらに本発明では、前記スキュー角θは、前記対物レンズの光軸がディスクの半径方向に向けて倒れる向きであり、この場合に、前記第１の合焦位置にある対物レンズの主平面と、前記第２の合焦位置にある対物レンズの主平面との間の前記角度αの向きは、この角度の開き側がディスクの外周に向くように設定されることが好ましい。

角度αの開き方向が前記向きであると、ディスクに反りが有った場合において、前記角度αを設定することによって、さらにコマ収差が増大するといった現象を防止できるようになる。

前記本発明では、第１の光源と第２の光源が間隔を空けて配置されているものにおいて、異なるディスクのいずれを装填したときであっても、ジッターを最小に抑制できるようになる。

図１は本発明の第１の実施の形態のディスク装置の動作を示す概略説明図、図２は前記ディスク装置に使用されている光ピックアップを示す斜視図である。

図１に示すディスク装置１０は、ＤＶＤ系ディスクとＣＤ系ディスクの双方が装填される。図１では、ＤＶＤ系ディスクとＣＤ系ディスクを重ねて図示し、両ディスクを総称して符号Ｄを付して説明する。

ディスク装置１０には回転駆動部材１１が設けられている。この回転駆動部材１１は、モータで回転駆動されるスピンドル１２と、このスピンドル１２に固定されたテーブル１３と、前記テーブル１３の中心部において一体に突出形成された凸部１４とを有している。ディスクＤの中心穴Ｄａは、前記凸部１４に嵌着され、ディスクＤの下に向く表面１が前記テーブル１３上に支持される。したがって、前記ディスクＤがＤＶＤ系ディスクである場合と、ＣＤ系ディスクである場合のいずれであっても表面１はテーブル１３の上面に一致する。

ＤＶＤ系ディスクは、記録面２が前記表面１から０．６ｍ内方に位置し、表面１と記録面２との間が、厚み０．６ｍｍの透明樹脂層となっている。ＣＤ系ディスクは、記録面３が前記表面１から１．２ｍｍ内方に位置し、表面１と記録面３との間が、厚みが１．２ｍｍの透明樹脂層となっている。

前記ディスク装置１０には、光ピックアップ２０が設けられている。図２は、光ピックアップ２０の具体的な構造を示し、図１は、前記光ピックアップ２０の光学系の概略のみを示している。図１では、光ピックアップ２０における光の経路をディスクＤと直交する向きで直列的に示しているが、図２に示す実際の光ピックアップ２０では、光の経路が直角に曲がるように構成されている。

図２において、矢印「Ｒａｄ」は、ディスクＤの半径方向、矢印「Ｔａｎ」はディスクＤの記録面に記録されている記録トラックの接線方向、矢印「Ｆ」は、ディスクＤの記録面に対する垂線方向を示している。

光ピックアップ２０は、ディスクＤの半径方向「Ｒａｄ」へ移動する移動ベース（図示せず）に搭載されている。光ピックアップ２０は前記移動ベースに固定されるピックアップベース２１を有している。ピックアップベース２１には支持体２１ａが設けられており、この支持体２１ａから半径方向へ延びる４本の弾性支持部材２２が設けられている。この弾性支持部材２２によってレンズホルダ２３が、半径方向（Ｒａｄ）と垂線方向（Ｆ）へ自由に動けるように支持されている。

前記レンズホルダ２３には、フォーカシングコイル２５とトラッキングコイル２６が搭載されており、前記ピックアップベース２１には、前記両コイルに対向するマグネット２７が搭載されている。前記フォーカシングコイル２５において半径方向（Ｒａｄ）に流れる電流とマグネット２７の磁界とによってレンズホルダ２３が垂直方向（Ｆ）へ補正駆動され、前記トラッキングコイル２６において垂直方向（Ｆ）に流れる電流とマグネット２７の磁界とによって、レンズホルダ２３が半径方向（Ｒａｄ）へ補正駆動される。

前記フォーカシングコイル２５とマグネット２７とでフォーカス補正装置が構成され、前記トラッキングコイル２６とマグネット２７とでトラッキング補正装置が構成されている。

図１に示すように、この光ピックアップ２０では、第１の光源としてＤＶＤ系用の光源４が搭載され、第２の光源としてＣＤ系用の光源５が搭載されている。光源４と光源５は、図２に示すように支持体２１ａの背面に配置された回路基板２８に実装されている。または、支持体２１ａに対しレンズホルダ２３を挟んで対向する側（図２の図示左側）において、図示しない別の回路基板に実装されている。図１では光路の概略図を示しているが、光源４の発光点と光源５の発光点は、半径方向（Ｒａｄ）へ距離δだけ間隔を空けて配置されている。前記距離δは、５０〜３００μｍの範囲である。

前記レンズホルダ２３には対物レンズ８が搭載されている。前記光源４または光源５から発せられる光束は接線方向（Ｔａｎ）へ向けられ、ピックアップベース２１に設けられた傾斜反射面によって前記光束が対物レンズ８に向けられるが、図１では前記傾斜反射面の図示を省略している。また、図２に示す回路基板２８、または前述した図示しない別の回路基板には、ディスクの記録面から反射された光を検出する受光素子が設けられている。

前記ＤＶＤ系用の光源４から発せられる光の波長は６３５〜６５０ｎｍであり、前記ＣＤ系用の光源５から発せられる光の波長が７８０ｎｍである。前記対物レンズ８は、２波長レンズであり、ＤＶＤ系用の光源４から発せられる光の波長に対しては開口数が大きくなり、ＣＤ系用の光源５から発せられる光の波長に対しては開口数が小さくなる。

図１は、光源４から発せられた光束６と光源５から発せられた光束７の光路を示しており、図３は光源５から発せられた光束７の光路と対物レンズ８との関係をさらに拡大して示している。

ディスク装置１０には、制御回路が設けられている。この制御回路は、受光素子で受光された反射光のパターン形状にしたがって前記フォーカスコイル２５へ供給する電流を制御し、対物レンズ８を合焦位置に設定するように機能する。

図１では、光源４からの光束６が、ＤＶＤ系ディスクの記録面２に集光されて記録面２に合焦したときの対物レンズ８を実線で示している。この実線の位置が第１の合焦位置（ｉ）である。一方、光源５からの光束７が、ＣＤ系ディスクの記録面３に集光されて合焦したときの対物レンズ８を破線で示している。この破線の位置が第２の合焦位置（ｉｉ）である。図１では、ＤＶＤ系ディスクの記録面２に光束６が収束したスポット形成位置をＦａで示し、ＣＤ系ディスクに光束７が収束したスポット形成位置をＦｂで示している。

対物レンズ８の第２の合焦位置（ｉｉ）は、第１の合焦位置（ｉ）よりもディスクＤに接近した位置である。

ＤＶＤ系ディスクが装填され、ＤＶＤ系用の光源４から光が発せられたとき、第１の合焦位置（ｉ）にある対物レンズ８の光心８ａと光源４の発光点とを結ぶ中心軸６ａが、対物レンズ８を通過する光束６の中心軸となる。この中心軸６ａは、ＤＶＤ系ディスクの記録面２に垂直に当たるように設定されている。

ＣＤ系ディスクが装填され、ＣＤ系用の光源５から光が発せられたとき、第２の合焦位置（ｉｉ）にある対物レンズ８の光心８ｂと光源５の発光点とを結ぶ中心軸７ａが、対物レンズ８を通過する光束７の中心軸となる。光源４と光源５とが半径方向（Ｒａｄ）に距離δを空けて配置されている結果、前記中心軸７ａは、前記中心軸６ａに対してスキュー角θを有する。このスキュー角θの開き方向は半径方向（Ｒａｄ）である。

前記対物レンズ８が第１の合焦位置（ｉ）にあるとき、対物レンズ８の光軸８ｓは、ＤＶＤ系ディスクの記録面２に垂直に向けられている。よって、第１の合焦位置（ｉ）にあるときの対物レンズ８の光軸８ｓと、前記中心軸６ａとが一致している。また第１の合焦位置（ｉ）にあるときの対物レンズ８の主平面の向きＨａは、前記記録面２と平行である。

前記対物レンズ８の姿勢が、第１の合焦位置（ｉ）から第２の合焦位置（ｉｉ）に変化するとき、対物レンズ８はディスクＤに接近するとともに、その光軸８ｓが、記録面３への垂線に対して倒れるように制御される。このときの対物レンズ８の光軸の倒れ方向は、ディスクＤの半径方向（Ｒａｄ）であり、第１の合焦位置（ｉ）から第２の合焦位置（ｉｉ）に変化する際の、対物レンズ８の光軸８ｓの傾き角度はαである。図１では、第２の合焦位置（ｉｉ）となった対物レンズ８の主平面の向きをＨｂで示している。前記主平面の向きＨａと前記主平面の向きＨｂとのなす角度は前記傾き角度αである。

図３には、第２の合焦位置（ｉｉ）にある対物レンズ８の光心８ｂの位置、第２の合焦位置（ｉｉ）にある対物レンズ８の主平面の向きＨｂおよび対物レンズ８の光軸８ｓの向きを示している。また対物レンズ８が第１の合焦位置（ｉ）にあるときの中心軸６ａおよび主平面の向きＨａも一緒に図示している。

この実施の形態では、図３に示すように、対物レンズ８が第１合焦位置（ｉ）から第２の合焦位置（ｉｉ）に変化するときの、対物レンズ８の光軸８ｓおよび主平面の傾き角度αは、前記スキュー角θ未満に設定されている。すなわち０＜α＜θである。好ましくは、角度αは（１／４）・θ以上で（３／４）・θ以下である。さらに好ましくは、前記角度αが（１／２）・θとなるように設計される。傾き角度αを前記のように設定することにより、前記スキュー角θを有してディスクの記録面に斜めに光が与えられることに起因する光スポットの変形や収差を最小にでき、再生出力のジッターを低減できる。

対物レンズ８を第１の合焦位置（ｉ）から第２の合焦位置（ｉｉ）に変位させる際に、その光軸８ｓを傾けさせるための具体的な手法は、図２に示す光ピックアップ２０において、レンズホルダ２３の一方の側部を支持している弾性支持部材２２の剛性を、他方の側部を支持している弾性支持部材２２の剛性よりも高くすることで実現できる。図１に示す実施の形態では、レンズホルダ２３のディスク中心側を支持する弾性支持部材２２の剛性を高めることにより、フォーカシング補正装置によってレンズホルダ２３が垂直方向（Ｆ）へ移動させられるときに、光軸が倒れる動作を行うようになる。なお、前記弾性支持部材２２の剛性は、その線径や自由長を変化させることによって設定または選定可能である。

あるいは、フォーカシングコイル２５を半径方向（Ｒａｄ）に距離を空けて２箇所に設け、ディスクの外周側に位置するフォーカシングコイルへ与える電流量をディスク中心側に位置するフォーカシングコイルへの電流量よりも多くすることによっても、対物レンズ８がディスクに接近する方向へ移動するときに前記傾きαを設定できるようになる。

次に、図４は本発明の第２の実施の形態のディスク装置１０Ａを示す概略説明図である。

前記第１の実施の形態では、ＤＶＤ系用ディスクが第１のディスク、ＣＤ系用ディスクが第２のディスクであり、第１の光源がＤＶＤ系用の光源４で第２の光源がＣＤ系用の光源５であったが、第２の実施の形態のディスク装置１０Ａでは、ＣＤ系用のディスクが第１のディスクでＤＶＤ系用のディスクが第２のディスクである。また光ピックアップ２０Ａでは、第１の光源がＣＤ系用の光源５であり、第２の光源がＤＶＤ系用の光源４である。

図４に示すディスク装置１０Ａでは、光源５からの光束７がＣＤ系ディスクの記録面３に収束し合焦しているときの、対物レンズ８の第１の合焦位置（ｉ）を実線で示している。このときの記録面３でのスポット形成位置をＦｄで示している。第１の合焦位置（ｉ）にある対物レンズ８の光心８ｄと、光源５の発光点とを結ぶ中心軸７ｂは、ＣＤ系ディスクの記録面３に垂直に向けられており、第１の合焦位置（ｉ）にあるときの対物レンズ８の光軸８ｓの向きも記録面３に垂直である。

光ピックアップ２０Ａでは、ＤＶＤ系用の光源４がＣＤ系用の光源５よりもディスク中心側に位置しており、光源４の発光点と光源５の発光点は、ディスクＤの半径方向へ向けて距離δ空けて配置されている。したがって、ＤＶＤ系ディスクの記録面２に、光源４からの光束が集光したときに、第２の合焦位置（ｉｉ）にある対物レンズ８の光心８ｅと光源４の発光点とを結ぶ中心線６ｂが、前記中心線７ｂに対してスキュー角θを持つようになる。また、ＤＶＤ系ディスクの記録面２に対する光束６の集光スポットの形成位置をＦｅで示している。

第２の実施の形態では、第１の合焦位置（ｉ）にあるときの対物レンズ８の光軸８ｓが記録面３に垂直であり、主平面の向きＨｄは記録面３に平行である。第２の合焦位置（ｉｉ）のときの対物レンズ８は、前記第１の合焦位置（ｉ）よりもディスクから離れる位置にあり、第２の合焦位置（ｉｉ）のときの対物レンズ８の主平面の向きＨｅは、第１の合焦位置（ｉ）での主面の向きＨｄよりもディスク外周側が下がるように傾斜している。

対物レンズ８が第１の合焦位置（ｉ）から第２の合焦位置（ｉｉ）に向けて変化するときの光軸８ｓおよび主平面が傾斜する角度αは、スキュー角θ未満であり、角度αの好ましい範囲は、前記第１の実施の形態と同じである。

図５は、前記角度αとスキュー角θとの関係の最適値を求める実験結果を示している。
この実験では、ＤＶＤ系用の光源４（波長が６６５ｎｍ）を用い、この光源４の発光点と対物レンズ８の光心８ａとを結ぶ中心軸６ａを、ディスクＤの記録面への垂線に対して傾斜させながら、ディスクの記録面に形成される集光スポットの透過波面収差を測定した。図５の横軸は、ディスクの記録面への垂線に対する前記中心軸６ａの傾き角度（スキュー角θ）を示しており、縦軸はそれぞれのスキュー角θのときの透過波面収差を示している。

図５において（●）印のプロットは、対物レンズ８の光軸８ｓをディスクの記録面に垂直に向けて固定した状態で、前記スキュー角θを変化させたときの測定値である。（■）は、前記スキュー角θの変化に追従させて、対物レンズ８の光軸８ｓを垂線に対してαだけ倒し、前記角度αを（１／２）・θに設定したとき、すなわち、中心軸６ａと垂線との角度θに対し、対物レンズ８の光軸８ｓの向きを前記垂線と前記中心軸６ａの双方に対して（１／２）・θに設定したときの測定値である。（◆）印のプロットは、前記角度αを（１／４）・θに設定したとき、（△）印のプロットは、前記角度αを（３／４）・θに設定したときの測定値である。

前記実験結果で明らかなように、光源の発光点と対物レンズの光心とを結ぶ中心軸が、ディスクの垂線に対してスキュー角θを有するときに、対物レンズの光軸と垂線との角度αを、前記スキュー角θの値未満に設定することにより、スキュー角θがどのように設定されていようとも、波面収差を低減できジッターを最小にすることができる。その理由は、以下のように予測される。

図６（Ａ）は、ディスクの記録面２に対して、対物レンズ８の光軸８ｓを垂直な向きに固定した状態で、前記中心軸６ａと光軸８ｓとの間にスキュー角θを設定した状態を示している。対物レンズ８は厚みがあり、光心８ａ付近と外周面とでは、表面の曲率が相違し入射光に対する屈折率が相違する。したがって、中心軸６ａと光軸８ｓとの間にスキュー角θが存在していると、光心８ａ付近の光束は、ほぼ前記中心軸６ａの延長上に集光点Ｐ２を形成するが、外周領域の光束は、前記中心軸６ａから離れた位置の集光点Ｐ１を形成する。

フォーカシング補正での合焦制御によって、前記集光点Ｐ１で合焦するように対物レンズ８の位置が設定されると、図６（Ｂ）に示すように、集光点Ｐ１において比較的明るいスポットが形成され、さらに前記集光点Ｐ２に向けて、輪郭が徐々に拡大するコマ収差が発生する。

次に、図７（Ａ）は、ディスクへの垂線に対して中心軸６ａがスキュー角θだけ傾いたときに、対物レンズ８の光軸８ｓを垂線に対して同じ角度だけ傾けて、光軸８ｓと中心軸６ａとを一致させた状態を示している。対物レンズ８の光軸８ｓを、光束６の中心軸６ａに一致させることにより、図６に示すようなコマ収差が発生しにくくなる。

しかしながら、図７（Ａ）では、光束６の中心軸６ａがディスクの記録面２に対する垂線に対して斜めの角度θを有して入射している。そのため、図７（Ｂ）に示すように、記録面には中心軸６ａ上の集光点Ｐ３において比較的明るいスポットが形成されるが、この集光点Ｐ３から図示左方向へ向けてスポットが長く歪む形状となる。

前記対物レンズ８の光軸８ｓを図６（Ａ）と図７（Ａ）との間に位置するように前記角度αを設定すると、図６（Ｂ）に示すコマ収差と、図７（Ｂ）に示すスポットの歪みが互いに打ち消され、その結果、透過波面収差を小さくでき、ジッターを低減できるようになると予想される。

なお、図１と図４に示す実施の形態では、第１の合焦位置（ｉ）にあるときの対物レンズ８の主平面の向きＨａ，Ｈｄと、第２の合焦位置（ｉｉ）にあるときの対物レンズの主平面の向きＨｂ，Ｈｅとの間に角度αが設けられている。そして図１と図４では、いずれもαの角度の開き側がディスクＤの外周側に向けられている。

ここで、ＤＶＤやＣＤには反りを有するものが存在するが、その反り方向は、ディスクの外周がγ方向へ持ち上がる変形となるのが一般的である。図１と図２に示すように、対物レンズ８が第１の合焦位置（ｉ）と第２の合焦位置（ｉｉ）との間で変化するときに、レンズの主平面の変化の角度αの開き側がディスクの外周方向へ向けられていると、主平面の傾きの変化がディスクの反りの変化に追従するようになる。

したがって、主平面の角度変化の向きを前記のように設定しておくことにより、ディスクに反りが発生したときに、ジッターがさらに悪化するのを防止できる。

本発明の第１の実施の形態のディスク装置の動作を示す概略説明図、 前記ディスク装置に搭載される光ピックアップの斜視図、 光束の中心軸と、対物レンズの光軸の倒れ角度の関係を説明する拡大説明図、 本発明の第２の実施の形態のディスク装置の動作を示す概略説明図、 本発明と従来例でのスキュー角と収差との関係を示すグラフ、 （Ａ）は、対物レンズの光軸がディスクの垂線に向いているときに、光が前記垂線に対して斜めに入射する状態を示す説明図、（Ｂ）はそのときの記録面のスポット形状の説明図、 （Ａ）は、対物レンズの光軸および光の中心軸が、ディスクの垂線に対して斜めに入射する状態を示す説明図、（Ｂ）はそのときの記録面のスポット形状の説明図、 従来のディスク装置の動作の概略説明図、 従来の問題点を説明するグラフ、

符号の説明

Ｄ ディスク
１ 表面
２ ＤＶＤ系ディスクの記録面
３ ＣＤ系ディスクの記録面
４ ＤＶＤ系用の光源
５ ＣＤ系用の光源
６ａ，６ｂ 中心軸
７ａ，７ｂ 中心軸
８ 対物レンズ
８ａ，８ｂ，８ｄ，８ｅ 光心
１０，１０Ａ ディスク装置
１１ 回転駆動部材
２０，２０Ａ 光ピックアップ

Claims (7)

1. ディスクの表面を支持してこのディスクを回転させる回転駆動部材と、発光波長が相違する第１の光源および第２の光源と、前記第１の光源から発せられる光と前記第２の光源から発せられる光の双方を前記ディスクに向けて集光させる対物レンズと、前記対物レンズをその光軸方向に動作させるフォーカス補正装置とが設けられ、前記表面から記録面までの高さが互いに相違する第１のディスクと第２のディスクとが装填可能なディスク装置において、
   前記第１の光源と前記第２の光源は、前記記録面に沿う方向に間隔を空けて配置されて、前記第１の光源と前記対物レンズの光心を結ぶ中心軸と、前記第２の光源と前記対物レンズの光心を結ぶ中心軸との間にスキュー角θが形成され、前記第１の光源と前記対物レンズの光心を結ぶ中心軸が第１のディスクの記録面に垂直またはほぼ垂直に向けられており、
   前記フォーカス補正装置により、前記対物レンズを、前記第１のディスクの記録面に合焦する第１の合焦位置と、前記第２のディスクの記録面に合焦する第２の合焦位置とに設定可能であり、
   前記対物レンズが前記第１の合焦位置にあるときに、対物レンズの光軸が前記第１の光源の前記中心軸と同じまたはほぼ同じ向きとなり、前記第１の合焦位置から前記第２の合焦位置に変化する際に、対物レンズの光軸が前記スキュー角θの方向へ向けて角度αだけ傾くように設定されており、前記角度αと前記スキュー角θとの関係が、０度＜α＜θであることを特徴とするディスク装置。
2. 前記角度αは、（１／４）・θ以上で（３／４）・θ以下である請求項１記載のディスク装置。
3. 前記角度αの設定値が（１／２）・θである請求項２記載のディスク装置。
4. 前記第１のディスクがＤＶＤ系で、前記第２のディスクがＣＤ系であり、前記第１の光源がＤＶＤ系用で、前記第２の光源がＣＤ系用であり、前記対物レンズは、第２の合焦位置が、第１の合焦位置よりもディスクに近い位置となる請求項１ないし３のいずれかに記載のディスク装置。
5. 前記第１のディスクがＣＤ系で、前記第２のディスクがＤＶＤ系であり、前記第１の光源がＣＤ系用で、前記第２の光源がＤＶＤ系用であり、前記対物レンズは、第２の合焦位置が、第１の合焦位置よりもディスクから離れた位置となる請求項１ないし３のいずれかに記載のディスク装置。
6. 前記スキュー角θは、前記対物レンズの光軸がディスクの半径方向に向けて倒れる向きである請求項１ないし５のいずれかに記載のディスク装置。
7. 前記第１の合焦位置にある対物レンズの主平面と、前記第２の合焦位置にある対物レンズの主平面との間の前記角度αの向きは、この角度の開き側がディスクの外周に向くように設定される請求項６記載のディスク装置。

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