JP4840167B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスクへの情報の記録や光ディスクに記録される情報の再生を可能とする光ディスク装置に関し、特に収差を低減して情報の記録や再生を行える構成に関する。

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。）といった光ディスクが普及している。更に、近年、光ディスクの情報量を増やすために、光ディスクの高密度化に関する研究が進められ、例えば、高品位のＤＶＤであるＨＤ−ＤＶＤや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ディスクも実用化され始めている。また、光ディスクの高密度化を狙って、光ディスクの厚み方向に複数の記録層を設けた多層光ディスクについても盛んに開発が行われている。

このような光ディスクからの情報の再生や光ディスクへの情報の記録は、光ディスク装置を用いて行われる。そして、近年では、上述のように複数種類の光ディスクが存在するために、複数種類の光ディスクに対して互換性を有する光ディスク装置の開発が盛んに行われている。

ところで、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクは、記録層を保護する透明カバー層（保護層）の厚みが異なる。例えば、ＣＤではその厚みは１．２ｍｍで、ＤＶＤでは０．６ｍｍ、ＢＤでは０．１ｍｍである。このように透明カバー層の厚みが異なる光ディスクを互換する光ディスク装置においては、光ディスクの記録や再生を行う際に球面収差の発生が問題となる場合がある。また、複数の記録層を有する多層光ディスクについて記録や再生を行う場合においても、記録層の位置によって保護層の厚みが異なってくるために、球面収差の発生が問題となる場合がある。なお、ここでは、多層光ディスクにおける２つの記録層間の中間層も保護層と見なしている。

この点、従来、例えば液晶素子やエキスパンダーレンズなどの球面収差補正手段を光学系中に配置して、光ディスク装置において問題となる球面収差の補正を行う方法等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。そして、従来から行われている球面収差の補正方法の中には、記録や再生の対象となる光ディスクの種類によって光ディスク装置が備える光学系中に配置されるコリメータレンズを光軸方向に移動し、コリメータレンズを最適配置することで球面収差の補正を行う方法がある。この方法の場合、光ディスク装置が備える光学系の構成を簡易とできる等の利点があり有効である。
特開２００５−１５８２２８号公報

しかしながら、コリメータレンズの位置を移動させて球面収差の補正を行う方式の場合、次のような問題が発生する。問題点の詳細を説明する前に、コリメートレンズの位置を移動させて球面収差の補正を行う方式を採用する光学系の構成例について、図６を参照しながら説明する。

１００は、コリメータレンズの位置を移動させて球面収差の補正を行う方式を採用する光学系である。光学系１００は、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤに対して互換性を有するように構成されている。第１光源１０１は、ＢＤ用の光源で４０５ｎｍ帯のレーザ光を出射する。第２光源１０２は、ＤＶＤ及びＣＤ用の２波長対応の光源で、６５０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザ光を出射する。

ダイクロプリズム１０３は第１光源１０１から出射されたレーザ光を反射し、第２光源１０２から出射されたレーザ光を透過する。光源１０１、１０２から出射されてダイクロプリズム１０３を通過したレーザ光は、ビームスプリッタ１０４によって反射され、コリメータレンズ１０５を透過する。コリメータレンズ１０５は、例えばリードスクリュ（図示せず）の回転によってコリメータレンズ１０５を光軸方向（図の矢印方向）に移動するコリメータレンズ駆動手段１１１に搭載されている。これにより、コリメータレンズ１０５の光軸方向の位置を最適配置して、光ディスク２０に集光する光ビームスポットに発生する球面収差の補正を行う。

コリメータレンズ１０５を透過したレーザ光は、立ち上げミラー１０６によって反射され、対物レンズ１０７によって光ディスク２０の記録層に集光する。対物レンズ１０７は、対物レンズアクチュエータ１１２に搭載されており、これにより、対物レンズ１０７位置における光軸方向と平行な方向であるフォーカス方向と、光ディスク２００の半径方向と平行な方向であるトラッキング方向と、に移動可能となっている。このため、光ディスク２０の記録時や再生時にフォーカス及びトラッキングの調整が可能となる。また、この対物レンズアクチュエータ１１２は、フォーカス方向とトラッキング方向とに直交する軸回り方向に対物レンズ１０７を回転させることによって、対物レンズ１０７を傾けることも可能となっている。このような対物レンズアクチュエータ１１２は、例えば、いわゆるワイヤ支持方式の対物レンズアクチュエータとして構成され、その構成の詳細は公知であるために、ここではその説明は省略する。

光ディスク２０で反射されたレーザ光（戻り光）は、対物レンズ１０７を透過し、立ち上げミラー１０６で反射されて、コリメータレンズ１０５とビームスプリッタ１０４を透過し、集光レンズ１０８によって光検出器１０９の受光面に受光される。

このような光学系を念頭に、以下コリメータレンズの位置を移動させて球面収差の補正を行う方式の問題点を説明する。図７は、コリメータレンズ１０５の位置を移動させて球面収差の補正を行う方式の従来の問題点を説明するための図で、コリメータレンズ１０５の移動によってコマ収差が変化する様子を示した図である。

なお、図７は、市販の光学設計用ソフトウエア（ＺＥＭＡＸ；ZEMAX Development Corporation 製）を用いて、波長４０５ｎｍを使用する場合についてシミュレーションした結果である。また、本シミュレーションにおいては、レンズ製造時や光学系の組立て時にコマ収差が発生しないものとしてシミュレーションを行っている。更に、図７中の"Shift"は、対物レンズ１０７をトラッキング方向にシフトさせた量を示している。

図７に示すように、対物レンズ１０７をシフトしていないときには、コリメータレンズ１０５を光軸方向に移動してもコマ収差は発生しない。しかし、対物レンズ１０７をシフトさせたときには、コマ収差が発生し、このコマ収差の発生量は、コリメータレンズ１０５の位置によって異なることがわかる。

光ディスク装置で光ディスクを再生等する場合には、トラッキング調整を行う必要があるために対物レンズ１０７のシフトが行われる。このため、球面収差の補正を行うためにコリメータレンズ１０５の位置を移動する構成とした場合には、対物レンズ１０７のシフトによって発生するコマ収差の量がコリメータレンズ１０５の位置によって変化するために、コマ収差の補正をいかに行うかが問題となる。

これについて、従来からコマ収差を補正する方法として対物レンズ１０７を傾ける（チルトさせる）方法が用いられるために、コマ収差の影響を低減すべく、コリメータレンズ１０５を配置する位置ごとに対物レンズ１０７をチルトさせる量を予め決めておき、コマ収差の補正を行うことが考えられる。しかしながら、図８に示すように、対物レンズ１０７をチルトさせた状態でコリメータレンズ１０５を移動すると、コマ収差の発生量が変わる。そして、対物レンズ１０７のチルト量によって、コリメータレンズ１０５の移動に伴うコマ収差の発生量の変化の仕方が異なることがわかる。このために、予め対物レンズ１０７のチルト量を予め決めておくのは容易でない。また、光学部品製造時の製造ばらつきによってもコマ収差が発生するために、予めチルト量を決めておいて、コマ収差の影響を補正するのは非常に難しい。

なお、図８は、図７の場合と同様に、市販の光学設計用ソフトウエアを用いて、波長４０５ｎｍを使用する場合についてシミュレーションした結果である。また、本シミュレーションにおいては、レンズ製造時や光学系の組立て時にコマ収差が発生しないものとしてシミュレーションを行っている。更に、図８中の“Tilt"は、対物レンズ１０７を傾ける角度（deg）を示している。

以上の問題点を鑑みて、本発明の目的は、コリメータレンズを駆動させて球面収差の補正を行う光ディスク装置において、コマ収差についても適切に補正できる光ディスク装置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、記録層を保護する保護層の厚みが異なる複数種類の光ディスクを互換する光ディスク装置において、複数の光源と、前記光源から出射された光ビームを前記記録層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置されるコリメータレンズと、を少なくとも有する光学系と、前記対物レンズを傾けるレンズチルト手段と、前記コリメータレンズを光軸方向に移動するコリメータレンズ駆動手段と、前記光ディスクの種類が変更される際に、前記レンズチルト手段と前記コリメータレンズ駆動手段を用いて、前記コリメータレンズの位置と前記対物レンズの傾きとを変更しながら、前記コリメータレンズの位置及び前記対物レンズの傾きについて最適な設定を決定する最適設定決定手段と、を備え、前記光学系は、前記光源から出射されて前記対物レンズを出射する光ビームに発生するコマ収差の方向が、前記レンズチルト手段を用いて前記対物レンズを傾けることによって前記コマ収差の補正が行える方向となるように形成されていることを特徴としている。

また、上記目的を達成するために本発明は、記録層を保護する保護層の厚みが異なる複数種類の光ディスクを互換する光ディスク装置において、複数の光源と、前記光源から出射された光ビームを前記記録層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置されるコリメータレンズと、を少なくとも有する光学系と、前記対物レンズを傾けるレンズチルト手段と、前記コリメータレンズを光軸方向に移動するコリメータレンズ駆動手段と、前記光ディスクの種類が変更される際に、前記コリメータレンズ駆動手段と前記レンズチルト手段とを用いて、前記コリメータレンズの位置と前記対物レンズの傾きとを変更しながら、前記コリメータレンズの位置及び前記対物レンズの傾きについて最適な設定を決定する最適設定決定手段と、を備えることを特徴としている。

また、上記目的を達成するために本発明は、複数の記録層を有する多層光ディスクに対応する光ディスク装置において、光源と、前記光源から出射された光ビームを前記記録層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置されるコリメータレンズと、を少なくとも有する光学系と、前記対物レンズを傾けるレンズチルト手段と、前記コリメータレンズを光軸方向に移動するコリメータレンズ駆動手段と、前記対物レンズによって集光される光ビームのスポット位置が別の記録層に移動される際に、前記コリメータレンズ駆動手段と前記レンズチルト手段とを用いて、前記コリメータレンズの位置と前記対物レンズの傾きとを変更しながら、前記コリメータレンズの位置及び前記対物レンズの傾きについて最適な設定を決定する最適設定決定手段と、を備える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、前記光学系は、前記光源から出射されて前記対物レンズを出射する光ビームに発生するコマ収差の方向が、特定の一方向となるように形成されている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、前記特定の一方向は、前記レンズチルト手段を用いて前記対物レンズを傾けることによって前記コマ収差の補正が行える方向である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、前記最適設定決定手段は、前記光ディスクの再生信号の品質を表す指標に基づいて、前記最適な設定を決定する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、前記再生信号の品質を表す指標は、トラッキング信号の振幅、ＲＦ信号の振幅、ジッター値、及び光ディスクを再生する際に得られるエラーレートのうちのいずれかであることを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、記録層を保護する保護層の厚みが異なる複数種類の光ディスクを互換する光ディスク装置において、球面収差とコマ収差の補正を適切に行うことが可能となり、光ディスクの記録や再生を行う場合に、収差の影響が少ない高品質の記録や再生を行うことが可能となる。

また、本発明の第２の構成によれば、記録層を保護する保護層の厚みが異なる複数種類の光ディスクを互換する光ディスク装置において、球面収差とコマ収差の補正を適切に行うことが可能となり、光ディスクの記録や再生を行う場合に、収差の影響が少ない高品質の記録や再生を行うことが可能となる。

また、本発明の第３の構成によれば、複数の記録層を有する多層光ディスクに対応する光ディスク装置において、球面収差とコマ収差の補正を適切に行うことが可能となり、光ディスクの記録や再生を行う場合に、収差の影響が少ない高品質の記録や再生を行うことが可能となる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第２又は第３の構成の光ディスク装置において、光ディスク装置が備える光学系で発生するコマ収差の方向を特定の一方向に管理しているために、対物レンズを傾けてコマ収差の補正を行う構成が容易となる。

また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の光ディスク装置において、コリメータレンズを駆動させて球面収差を補正する光ディスク装置において、コマ収差の補正も行える光ディスク装置の実現が容易である。

また、本発明の第６の構成によれば、上記第２から第５のいずれかの構成の光ディスク装置において、コリメータレンズの最適位置及び対物レンズの最適な傾きを決定する構成を容易に実現できる。

また、本発明の第７の構成によれば、上記第６の構成の光ディスク装置において、コリメータレンズの最適位置及び対物レンズの最適な傾きを決定する構成を、特別な装置や部品を導入することなく実現可能であり、収差の影響を適切に補正できる光ディスク装置を低コストで提供できる。

以下、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。ただし、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。

図１は、本実施形態の光ディスク装置１の構成を示すブロック図である。光ディスク装置１は、光ディスク２０の情報の再生、及び光ディスク２０への情報の記録を可能に設けられている。本実施形態の光ディスク装置１は、光ディスク２０の記録層２０ａを保護する保護層２０ｂの厚みが異なる３種類の光ディスク２０（ＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤ）を互換する。

２は、スピンドルモータであり、光ディスク２０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２０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２０を連続回転する。スピンドルモータ２の回転制御は、スピンドルモータ駆動回路３によって行われる。

４は、光ピックアップであり、光源から出射されたレーザ光を光ディスク２０に照射し、光ディスク２０への情報の書き込みと、光ディスク２０に記録されている情報の読み取りを可能とする。光ピックアップ４の光学系は、前述した図６に示す光学系１００と同様であるため、この点についてはその説明を省略する。また、以下の説明においては、光ピックアップ４が有する光学系（これについても光学系１００として以下説明する）の光学要素については、図６に示す光学系１００と同一の符号を用いて説明する。

なお、光ピックアップ４に備えられるコリメータレンズ駆動手段１１１及び対物レンズアクチュエータ１１２については、その詳細を説明していないので、その構成を以下に説明しておく。

図２は、光ピックアップ４が備えるコリメータレンズ駆動手段１１１の構成を示す概略平面図である。コリメータレンズ駆動手段１１１は、コリメータレンズ１０５を保持し、移動可能に設けられる可動ホルダ１２１と、可動ホルダ１２１が光軸方向に移動するようにガイドするガイド棒１２２と、可動ホルダ１２１に取り付けられたリードナット１２３に噛合するリードスクリュ１２４と、リードスクリュ１２４を回転するステッピングモータ１２５と、を備える。これにより、ステッピングモータ１２５でリードスクリュ１２４を回転することによって、コリメータレンズ１０５を可動ホルダ１２１と共に光軸方向に移動できる。なお、コリメータレンズ駆動手段１１１の構成はここに示す構成に限定される趣旨ではなく、コリメータレンズ１０５を光軸方向に移動させることができれば他の構成でも、もちろん構わない。

図３は、光ピックアップ４が備える対物レンズアクチュエータ１１２の構成を説明するための図で、図３（ａ）は対物レンズアクチュエータ１１２の構成を示す概略斜視図、図３（ｂ）は対物レンズアクチュエータ１１２が備えるコイルの構成を示す概略斜視図である。

図３に示すように、対物レンズアクチュエータ１１２は、いわゆるワイヤ支持方式の対物レンズアクチュエータである。この構成の対物レンズアクチュエータはその構成が公知であるために、以下では簡単にその構成を説明する。対物レンズアクチュエータ１１２においては、対物レンズ１０７はレンズホルダ１３１に搭載される。レンズホルダ１３１は、その一端がレンズホルダ１３１に固定され、他端がベース１３８の立設される回路基板１３６に固定されるワイヤ１３５によって揺動可能に支持されている。また、レンズホルダ１３１を挟んで対称位置となるように、永久磁石１３７がベース１３８に立設されている。

レンズホルダ１３１には、レンズホルダ１３１の外部側壁の対称位置に、それぞれ２つずつ配置される４つのトラッキングコイル１３２と、レンズホルダ１３１の内部側壁に対物レンズ１０７の光軸を取り巻くように配置されるフォーカスコイル１３３と、レンズホルダ１３１の内部であってフォーカスコイル１３３の下部側に、対称的に配置される２つのチルトコイル１３３と、が設けられる。これらのコイル１３２〜１３４には、ワイヤ１３５を介して電流が供給される。

対物レンズアクチュエータ１１２は、以上のように構成されるために、トラッキングコイル１３２に電流が流れると、永久磁石１３７によって作られる磁界との電磁気的な作用によって、電流が流れる向き及び電流の大きさに応じて、対物レンズ１０７はレンズホルダ１３１と共にトラッキング方向Ｔ（光ディスク２０の半径方向に平行な方向）に移動する。同様に、フォーカスコイル１３３に電流が流れると、その向き及び大きさに応じて、対物レンズ１０７はフォーカス方向Ｆ（光軸に平行な方向）に移動する。

また、チルトコイル１３４に電流が流れると、その向き及び大きさに応じて、対物レンズ１０７はフォーカス方向及びトラッキング方向に直交する軸（図２（ａ）に破線で示す）の軸回り方向Ｒに回転する。この回転によって、対物レンズ１０７は傾けられる。すなわち、対物レンズアクチュエータ１１２は、対物レンズ１０７を傾けるレンズチルト手段として機能する。なお、対物レンズ１０７を傾けるレンズチルト手段の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を行ってよい。

本実施形態においては、光ピックアップ４の光学系１００を組立てるにあたって、対物レンズ１０７を出射したレーザ光に発生するコマ収差の方向が、特定の一方向となるように、光学系１００を形成している。本実施形態においては、この特定の一方向は、対物レンズアクチュエータ１１２を用いて対物レンズ１０７を傾けることによりコマ収差が補正できる方向である。

このように対物レンズ１０７を出射したレーザ光に発生するコマ収差の方向が特定の一方向となるように管理する理由について、図４を用いて説明する。図４は、光ピックアップ４の光学系１００に発生するコマ収差の方向について考慮する理由を説明するための図で、図４（ａ）はコマ収差の方向について考慮していない場合に発生するコマ収差を示す図で、図４（ｂ）はコマ収差の方向について考慮した場合に発生するコマ収差を示す図である。なお、図４は、市販の光学設計ソフト（ＺＥＭＡＸ）を用いてシミュレーションした結果を用いている。また、コマ収差０°成分及びコマ収差９０°成分は、コマ収差を直交する２成分で表すために導入した概念である。

図４において、白抜きの丸印は、光学系１００が理想的で収差を発生せず、且つ対物レンズ１０７を傾けていない場合の結果、白抜きの四角印は、光学系１００が理想的で収差を発生せず、且つ対物レンズ１０７を特定方向に傾けた場合の結果、黒塗りの丸印は、光学系１００を通過した光がコマ収差を発生し、且つ対物レンズ１０７を傾けていない場合の結果、黒塗りの四角印は、光学系１００を通過した光がコマ収差を発生し、且つ対物レンズ１０７を特定方向に傾けた場合の結果である。なお、対物レンズ１０７が傾けられた場合にコマ収差の値が変化しているが、これはコリメータレンズ１０５の移動によってコマ収差の大きさが変化した結果を示しているためである。

光学系１００の組立て時にコマ収差の方向を管理しない場合、通常は、光学系１００に由来するコマ収差の方向は不特定の方向に発生する。そして、図４（ａ）に示すように、このコマ収差の方向が図４におけるコマ収差０°成分とコマ収差９０°成分との両方を有する場合、対物レンズ１０７をコマ収差９０°成分が打ち消される方向に傾けても、コマ収差は完全に打ち消せない。同様に、対物レンズ１０７をコマ収差０°成分が打ち消される方向に傾けても、コマ収差は完全に打ち消せない。対物レンズアクチュエータ１１２によって対物レンズ１０７を傾けられる方向は特定の方向に限られるために、図４（ａ）に黒印で示すような場合には、コマ収差を打ち消せないことになる。

一方、図４（ｂ）に示すように、特定の一方向にのみコマ収差が発生するように光学系１００を構成すると（図４（ｂ）においては、コマ収差９０°成分のみが発生するように構成）、対物レンズ１０７を特定の方向にのみ傾けられればコマ収差を打ち消すことが可能となる。このために、本実施形態においては、光ピックアップ４の光学系１００を組立てるにあたって、対物レンズ１０７を出射したレーザ光に発生するコマ収差の方向が、特定の一方向となるようにしている。

なお、光ピックアップ４の光学系１００の組立て時に、対物レンズ１０７を出射したレーザ光に発生するコマ収差の方向を特定の一方向に管理する手法としては、例えば、対物レンズ等の光学部品を製造する段階で収差の発生方向を調べ、光学部品に予めマーキングしておき、そのマーキングを利用して組立てる方法等が挙げられる。

図１に戻って、レーザ駆動回路５は、光源１０１、１０２から出射されるレーザ光の波長（ＣＤ用、ＤＶＤ用、及びＢＤ用のレーザ光）の切り換えを制御したり、図示しないフロントモニタ用の受光素子で受光される光量によってレーザパワーを制御したりする。

信号処理部６は、光検出器１０９（図６参照）から電気信号を供給されて、供給された電気信号の処理を行い、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）、及びトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）を生成する。

スライドモータ駆動回路６は、信号処理部６からのＴＥ信号及びシステム制御部１７からの指令に基づいて、光ピックアップ４が光ディスク２０の半径方向に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する。

情報検出回路８は、信号処理部６から供給されるＲＦ信号について波形等化等の処理を行い、光ディスク２０に記録されている情報の読み出しを行い、読み出した情報をデコーダ９に送る。

デコーダ９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う。デコーダ９で得られた再生データは、インターフェース１４を介してパソコン等の外部機器に出力される。なお、デコーダ９はデータの読み取りエラーの発生割合であるエラーレートをシステム制御部１７に供給する役割も果たす。

サーボ回路１０は、信号処理部６において生成されたＦＥ信号やＴＥ信号に基づいて、フォーカス駆動信号やトラッキング駆動信号の生成を行う。

アクチュエータ駆動回路１１は、サーボ回路１０から供給されるフォーカス駆動信号やトラッキング駆動信号等の信号に基づいて、対物レンズ１０７を搭載する対物レンズアクチュエータ１１２の駆動を制御する。これにより、対物レンズアクチュエータ１１２は、対物レンズ１０７をフォーカス方向及びトラッキング方向に移動してフォーカス制御及びトラッキング制御を行う。また、アクチュエータ駆動回路１１は、後述する最適設定決定部１３からの指令に基づいて、対物レンズアクチュエータ１１２を制御して、対物レンズ１０５の傾きを最適な設定とし、コマ収差の発生を抑制する役割も果たす。

コリメータレンズ駆動回路１２は、後述する最適設定決定部１３からの指令に基づいてコリメータレンズ駆動手段１１１の駆動を制御する。

最適設定決定部１３は、光ディスク装置１によって記録や再生を行う光ディスク２０の種類が変更される際に、コリメータレンズ駆動手段１１１と対物レンズアクチュエータ１１２を駆動するように指令する。そして、コリメータレンズ１０５の位置と対物レンズ１０７の傾きとを変更しながら、コリメータレンズ１０５の位置及び対物レンズ１０７の傾きについて最適な設定を決定する。最適設定決定部１３によって、コリメータレンズ１０５の位置及び対物レンズ１０７の傾きについて最適設定を決定する手順の詳細については後述する。

システム制御部１７は、マイクロコンピュータを備えて光ディスク装置１を構成する各部が実行すべき所要の動作に応じて適宜制御処理を実行する。なお、システム制御部１７には、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５及びＲＡＭ（Random Access Memory）１６が備えられている。ＲＯＭ１５には、システム制御部１７が各種処理を行う上で必要となる各種のパラメータや動作プラグラムが記憶される。ＲＡＭ１６は、システム制御部１７によるワーク領域として用いられ、また、各種必要な情報の格納領域とされる。

次に、光ディスク装置１に挿入される光ディスク２０の種類が変更される場合において、最適設定決定部１３によって、コリメータレンズ１０５の位置及び対物レンズ１０７の傾きについて最適な設定が決定される手順について、図５を参照しながら説明する。なお、コリメータレンズ１０５の位置と対物レンズ１０７の傾きとを最適設定とする理由は、光ディスク装置１によって光ディスク２０を記録再生する場合に、球面収差やコマ収差の影響を抑制して記録再生するためである。また、図５は、最適設定決定部１３によって、コリメータレンズ１０５の位置と対物レンズ１０７の傾きとが最適設定とされる手順を示すフローチャートである。

システム制御部１７で光ディスク２０の種類が変更されたと判断されると、最適設定決定部１３に、コリメータレンズ１０５の位置と対物レンズ１０７の傾きとについて最適設定にするように指令が出される。これに応じて最適設定決定部１３は、光ディスク２０の種類に応じて予め設定されている初期設定条件をＲＯＭ１５から読み出す（ステップＳ１）。

最適設定決定部１３は、読み出された初期設定条件となるように、コリメータレンズ駆動回路１２及び対物レンズアクチュエータ１１に指令を出す。コリメータレンズ駆動回路１２は指令に従ってコリメータレンズ駆動手段１１１を駆動し、コリメータレンズ１０５の位置を初期設定位置とする（ステップＳ２）。また、対物レンズアクチュエータ駆動回路１１は指令に従って対物レンズアクチュエータ１１２を駆動し、対物レンズ１０７の傾きを初期設定値とする（同じくステップＳ２）。

コリメータレンズ１０５の位置及び対物レンズ１０７の傾きが初期設定条件とされると、光源１０１、１０２から各光ディスク２０に対応する波長のレーザ光が出射され、光検出器１０９を通じて所定の信号が取得される（ステップＳ３）。本実施形態においては、所定の信号としてトラッキングエラー信号を取得するように構成され、このトラッキングエラー信号の振幅を再生信号の品質を表す指標として使用する。なお、トラッキングエラー信号の振幅が大きい方が、再生信号の品質が高くなる。

このトラッキングエラー信号を取得する手順について説明する。レーザ光が出射されると光ディスク２０の記録面に焦点が合うように、対物レンズアクチュエータ１１２によるフォーカス制御が開始される。次いで、対物レンズアクチュエータ１１２を用いたトラッキング制御は行わない状態で、光ディスク２０を一回転し、光ディスク２０の偏心のみに依存する一回転周期のトラッキングエラー信号を信号処理部８で生成する。信号処理部８で生成されたトラッキング信号が最適設定決定部１３に送られて、最適設定決定部１３はトラッキングエラー信号を取得する。

なお、ここでは、光ディスク２０の中心とスピンドルモータ２（図１参照）の回転軸とのずれで生じる偏心によって、光ディスク２０の記録層２０ａに照射されるレーザ光が光ディスク２０のトラックを横切ることを利用してトラッキングエラー信号を得る構成としている。しかし、偏心がない場合もあり得るために、対物レンズ１０７がトラッキング方向に振動するように、対物レンズアクチュエータ１１２によって対物レンズ１０７に所定の振動を加える構成等としても構わない。

最適設定決定部１３は、以上のようにして取得したトラッキングエラー信号からその振幅を求め、予めＲＯＭ１５に記録されている閾値と比較して、トラッキングエラー信号の振幅が閾値以上であるか否かを確認する（ステップＳ４）。この段階でトラッキングエラー信号が閾値以上であれば、初期設定条件で球面収差及びコマ収差が抑制できていると判断する。すなわち、最適設定決定部１３は、初期設定条件が最適設定であると決定して、コリメータレンズ１０５の位置及び対物レンズ１０７の傾きについて最適な設定の決定する作業を終了する。

一方、トラッキングエラー信号の振幅が閾値よりも小さい場合には、初期設定条件では球面収差及びコマ収差の抑制が不十分であり、最適な設定でないと判断する。そして、まず、対物レンズ１０７の傾きの設定を変更する（ステップＳ５）。この際、対物レンズ１０７の傾きを変更する量としては、予め決められた量としても良いし、例えば取得したトラッキングエラー信号の振幅の大きさから変更量を決定する構成等としても良い。

対物レンズ１０７の傾きの設定が変更されると、ステップＳ３と同様の方法でトラッキングエラー信号が取得される（ステップＳ６）。そして、このトラッキングエラー信号の振幅の大きさを予め定められた閾値と比較して、取得されたトラッキングエラー信号の振幅が閾値以上であるか否かが確認される（ステップＳ７）。この段階でトラッキングエラー信号が閾値以上となれば、コリメータレンズ１０５の位置と対物レンズ１０７の傾きとについて、現段階の設定が最適設定と判断して、最適設定の決定作業を終了する。

一方、トラッキングエラー信号の振幅が閾値よりも小さい場合には、この段階での設定条件では球面収差及びコマ収差の抑制が不十分であり、最適設定でないと判断し、コリメータレンズ１０５の位置設定を移動する（ステップＳ８）。この際、コリメータレンズ１０５の位置を移動する量としては、予め決められた量としても良いし、例えば取得したトラッキングエラー信号の振幅の大きさから移動量を決定する構成等としても構わない。

コリメータレンズ１０５の傾きの設定が変更されると、ステップＳ３と同様の方法でトラッキングエラー信号が取得される（ステップＳ９）。そして、このトラッキングエラー信号の振幅の大きさを予め定められた閾値と比較して、取得されたトラッキングエラー信号の振幅が閾値以上であるか否かが確認される（ステップＳ１０）。この段階でトラッキングエラー信号が閾値以上となれば、コリメータレンズ１０５の位置と対物レンズ１０７の傾きとについて、現段階の設定が最適設定と判断して、最適設定の決定作業を終了する。

一方、トラッキングエラー信号の振幅が閾値よりも小さい場合には、この段階での設定条件では球面収差及びコマ収差の抑制が不十分であり、最適設定でないと判断し、コリメータレンズ１０５の位置と対物レンズ１０７の傾きとについて最適設定が得られるまで、ステップＳ５以降の手順が繰り返される。

なお、最適設定決定部１３によって、コリメータレンズ１０５の位置と対物レンズ１０７の傾きとについて最適設定を決定する手順は以上に示すもの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、以上に示した実施形態では、初期設定条件が最適設定でなかった場合に、対物レンズ１０７の傾きを変更し、その次にコリメータレンズ１０５の位置を移動する手順としてが、この逆にしても構わない。また、本実施形態では、球面収差及びコマ収差が適切に抑制されたか否かの判断をトラッキングエラー信号の振幅を用いて行う構成としたが、これに限定される趣旨ではない。すなわち、再生信号の品質を表す指標を用いれば良く、トラッキングエラー信号の振幅以外に、ＲＦ信号の振幅、ジッター値、エラーレート等を用いる構成等としても構わない。

また、以上に示した実施形態では、保護層２０ｂの厚みが異なる３種類の光ディスク２０を互換する光ディスク装置１に対して、本発明を適用する場合を示した。しかし、本発明はこの構成に限らず、コリメータレンズの位置を動かして球面収差の補正を行う構成の光ディスク装置に広く適用できる。すなわち、例えば厚み方向に複数の記録層を有する多層光ディスクに対応する光ディスク装置（保護層の厚みが異なる複数種類の光ディスクを互換可能であってもよいが、互換可能でなくても良い）であって、コリメータレンズを用いて球面収差の補正を行う光ディスク装置にも適用可能である。この場合には、対物レンズによって集光されるレーザ光のスポット位置が、別の記録層へと移動する場合（レイヤー移動する場合）に、最適設定決定部によって、コリメータレンズの位置及び対物レンズの傾きについて最適な設定が決定されるようにすれば良い（最適設定決定部における最適設定の決定手順は図５に示す手順と同じで良い）。また、光ディスク装置が互換する光ディスクの種類も、本実施形態の構成（ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤを互換）に限らず、本実施形態とは互換する光ディスクの種類が異なる光ディスク装置にも本発明は広く適用可能である。

その他、以上に示した実施形態では、光ディスク装置は記録及び再生が可能な装置としているが、これに限定されず、再生専用の光ディスク装置の場合等にも、本発明は当然適用できる。

本発明によれば、コリメータレンズを駆動して球面収差を補正する構成の光ディスク装置において、コマ収差も適切に補正できるために、記録再生品質の高い光ディスク装置の提供が可能となり、産業上有用である。

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コリメータレンズ駆動手段の構成を示す概略平面図である。 は、本実施形態の光ディスク装置が備える対物レンズアクチュエータの構成を説明するための図である。 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に発生するコマ収差の方向について考慮する理由を説明するための図である。 は、本実施形態の光ディスク装置が備える最適設定決定部によって、コリメータレンズの位置及び対物レンズの傾きが最適設定とされる手順を示すフローチャートである。 は、コリメータレンズの位置を移動させて球面収差の補正を行う方式を採用する光ピックアップの光学系の構成例を示す図である。 は、コリメータレンズの位置を移動させて球面収差の補正を行う方式の従来の問題点を説明するための図である。 は、コリメータレンズの位置を移動させて球面収差の補正を行う方式の従来の問題点を説明するための図である。

符号の説明

１ 光ディスク装置
１３ 最適設定決定部（最適設定決定手段）
２０ 光ディスク
２０ａ 記録面
２０ｂ 保護層
１００ 光学系
１０１ 第１光源
１０２ 第２光源
１０５ コリメータレンズ
１０７ 対物レンズ
１１１ コリメータレンズ駆動手段
１１２ 対物レンズアクチュエータ（レンズチルト手段）

Claims (5)

1. 記録層を保護する保護層の厚みが異なる複数種類の光ディスクの互換、及び／又は、複数の記録層を有する多層光ディスクへの対応が可能な光ディスク装置において、
   少なくとも１つの光源と、
   前記光源から出射された光ビームを前記記録層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間に配置されるコリメータレンズと、を少なくとも有する光学系と、
   前記対物レンズを傾けるレンズチルト手段と、
   前記コリメータレンズを光軸方向に移動するコリメータレンズ駆動手段と、
   前記コリメートレンズの位置を動かす必要がある場合に、前記レンズチルト手段と前記コリメータレンズ駆動手段を用いて、前記コリメータレンズの位置と前記対物レンズの傾きとを変更しながら、前記コリメータレンズの位置及び前記対物レンズの傾きについて最適な設定を決定する最適設定決定手段と、
   を備えることを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記光学系は、前記光源から出射されて前記対物レンズを出射する光ビームに発生するコマ収差の方向が、特定の一方向となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記特定の一方向は、前記レンズチルト手段を用いて前記対物レンズを傾けることによって前記コマ収差の補正が行える方向であることを特徴とする請求項２に記載に光ディスク装置。
4. 前記最適設定決定手段は、前記光ディスクの再生信号の品質を表す指標に基づいて、前記最適な設定を決定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光ディスク装置。
5. 前記再生信号の品質を表す指標は、トラッキング信号の振幅、ＲＦ信号の振幅、ジッター値、及び光ディスクを再生する際に得られるエラーレートのうちのいずれかであることを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。

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