(57)【要約】【課題】  追加の温度測定装置を設けることなく、温度変化による球面収差を補正することができる光ピックアップ装置、光ディスク装置、およびその球面収差補正方法を提供することを目的とする。【解決手段】  光源２１からの光を光ディスクの信号記録面に集光させる光学系１０と、コイル６８を有し、コイル６８に通電することで光学系１０を構成する光学素子３７を駆動させる駆動部２００と、光学素子のうち、第１の光学素子３７の温度変化に伴う球面収差を補正するため、光学素子のうち第２の光学素子３２を所定量移動するように駆動部２００を制御する球面収差補正部３００と、を備え、球面収差補正部３００は、コイル６８の電気特性に基づいて、第２の光学素子３２の移動量を算出するように構成した。【選択図】図１
2010123220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を光ディスクの信号記録面に集光させる光学系と、
コイルを有し、前記コイルに通電することで前記光学系を構成する光学素子を駆動させる駆動部と、
前記光学素子のうち、第１の光学素子の温度変化に伴う球面収差を補正するため、前記光学素子のうち第２の光学素子を所定量移動するように前記駆動部を制御する球面収差補正部と、
を備え、
前記球面収差補正部は、前記コイルの電気特性に基づいて、前記第２の光学素子の移動量を算出する、
光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記コイルの電気特性は、前記コイルの電気抵抗であることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記コイルの電気抵抗は、前記光学素子を駆動する際に前記コイルに流れる電流値から換算されることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記コイルの電気特性と、前記第２の光学素子の移動量とを関係付けた相関式に対応する係数群を記録した記憶部、を備え、
前記球面収差補正部は、前記コイルの電気特性と前記相関式および前記記憶部に記憶された前記係数群に基づいて前記第２の光学素子の移動量を算出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記記憶部には、当該機器の運転状況に対応する複数の係数群が記憶され、
前記球面収差補正部は、前記運転状況に応じて、前記複数の係数群のなかからひとつを選択し、前記第２の光学素子の移動量を算出することを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記第１の光学素子は、前記光ディスクの信号記録面に光を集光させる対物レンズである、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記コイルは、前記コリメートレンズを駆動させるコリメートレンズアクチュエータのコイル、または、前記対物レンズを駆動させる対物レンズアクチュエータのコイルである、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記第２の光学素子は、前記光源からの光を平行光に変換するコリメートレンズである、
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の光ピックアップ装置と、
光ディスクを回転可能に保持するディスク保持部と、
前記光ディスクに記録された信号を再生、または前記光ディスクに信号を記録するために前記光ピックアップ装置を制御する光ピックアップ装置制御部と、
を備える光ディスク装置。
【請求項１０】
光学系を駆動させる駆動装置の所定のコイルに通電して、前記所定のコイルの電気特性を測定する電気特性測定ステップと、
測定された前記所定のコイルの電気特性に基づき、前記光学系を構成する光学素子のうち、所定の光学素子の移動量を算出する演算ステップと、
前記算出された移動量に基づき、前記所定の光学素子を駆動させ、前記光学系を構成する光学素子の温度変化に伴う球面収差を補正する球面収差補正ステップと、
を備えてなる光ピックアップ装置の球面収差補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに対して信号の記録や再生を行う光ピックアップ装置、光ディスク装置、およびその球面収差補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高開口数（ＮＡ）の対物レンズを用いた光ディスクの記録／再生装置（光ディスク装置）においては、光透過層の厚み変化に起因する球面収差の発生が著しいことが従来から知られている。球面収差が大きくなると、情報記録面上に集光される光スポットのスポット径が大きくなり、スポットピーク強度が低下する。この光スポットの劣化により、情報の読み取り時においては、再生信号レベルが低下してジッターが増大し、隣接トラックからのクロストークが増加してエラーレートが増大する。また、情報の書き込み時においては、記録マーク径が増大し、記録感度が低下する。これらの現象は狭トラックピッチ、短ピット長になるほど顕著となる。
【０００３】
そこで、遮蔽体を透過した光量とフォトセンサの出力に応じて光学部品の基準位置を正確に定め、カップリングレンズ、またはコリメータレンズを光軸方向の適切な位置に移動させて球面収差を補正する光学装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、光ピックアップ装置においては、対物レンズ等に光学樹脂が多く用いられるようになってきている。しかし、光学樹脂は光学ガラスに比べて温度変化による屈折率の変化が大きいため、温度変化に対する球面収差の変化量も大きくなる。この場合、基準位置を正確に定めただけでは、光学素子の温度変化によって生ずる球面収差を適切に補正することはできなくなる。そこで、温度変化によって生ずる球面収差特性をあらかじめ見積り、光ピックアップ装置の光学素子近傍に温度センサを設置して、光学素子の温度を測定することにより、その温度に対応した球面収差を補正する方式が提案されている。（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３１１１３号公報（段落００２３、図３、図４）
【特許文献２】特開平１０−１０６０１２号公報（段落００９４、図５、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような構成では、光学素子の温度測定のため、光スポットを調整するための基本的な部材以外に、新たに温度測定装置を搭載する必要がある。そのため、温度センサや付属する制御基板等への配線が必要となって部品点数の増加や作業工程の複雑化を招くという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、追加の温度測定装置を設けることなく、温度変化による球面収差を補正することができる光ピックアップ装置、光ディスク装置、およびその球面収差補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる光ピックアップ装置は、光源からの光を光ディスクの信号記録面に集光させる光学系と、コイルを有し、前記コイルに通電することで前記光学系を構成する光学素子を駆動させる駆動部と、前記光学素子のうち、第１の光学素子の温度変化に伴う球面収差を補正するため、前記光学素子のうち第２の光学素子を所定量移動するように前記駆動部を制御する球面収差補正部と、を備え、前記球面収差補正部は、前記コイルの電気特性に基づいて、前記第２の光学素子の移動量を算出する、ものである。
【０００９】
また、本発明にかかる光ディスク装置は、上記光ピックアップ装置と、光ディスクを回転可能に保持するディスク保持部と、前記光ディスクに記録された信号を再生または光ディスクに信号を記録するために前記光ピックアップ装置を制御する光ピックアップ装置制御部と、を備えるものである。
【００１０】
また、本発明にかかる球面収差補正方法は、光学系を駆動させる駆動装置の所定のコイルに通電して、前記所定のコイルの電気特性を測定する電気特性測定ステップと、測定された前記所定のコイルの電気特性に基づき、前記光学系を構成する光学素子のうち、所定の光学素子の移動量を算出する演算ステップと、前記算出された移動量に基づき、前記所定の光学素子を駆動させ、前記光学系を構成する光学素子の温度変化に伴う球面収差を補正する球面収差補正ステップと、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光学素子の駆動部に設けられたコイルの電気特性を測定することにより光学素子の温度変化に伴う球面収差を補正するので、追加の温度測定装置を設けることなく、温度変化による球面収差を補正することができる光ピックアップ装置、光ディスク装置、およびその球面収差補正方法が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１〜図１３は、本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装置、光ディスク装置、およびその球面収差補正方法を示すもので、図１〜図１１が光ピックアップ装置の構成を示す図、図１２、１３がその球面収差補正方法を示す図であり、光ディスク装置自身は図示しないが、上記光ピックアップ装置と、光ディスクを回転可能に保持するディスク保持部と、光ディスクから信号を再生する、または光ディスクに信号を記録するために上記光ピックアップ装置を制御する光ピックアップ装置制御部と、を備えたものである。
【００１３】
図１は、光ピックアップ装置の本発明の特徴部分を示す機能ブロック図であり、光源からの光を光ディスクの信号記録面に集光させる光学系１０と、コイルを有し、コイルに通電することで光学系１０を構成する光学素子（レンズ）を駆動させる駆動部２００と、光学素子のうち、第１の光学素子（例えば対物レンズ）の温度変化に伴う球面収差を補正するため、光学素子のうち第２の光学素子（例えばコリメートレンズ）を所定量移動するように駆動部２００を制御する球面収差補正部３００と、を備えている。そして、球面収差補正部３００は、コイルの電気特性（コイル電気特性測定部３０２で測定）に基づいて第１の光学素子の温度を算出（記憶部３０４に記憶されたデータを用いて光学素子温度演算部３０３が演算）し、算出した第１の光学素子の温度に基づいて、第２の光学素子の移動量を算出（光学素子温度演算部３０３が演算する）するものである。
【００１４】
ここで、図２〜図１１を用いて光ピックアップ装置の光学系や駆動部等の構成について説明する。
図２、図３は光ピックアップ装置全体を上方からそれぞれ角度を変えて見た斜視図、図４は光ピックアップ装置内に設置された光学素子で形成される光路系部分を取り出して見た場合の光路系全体図、図５は光ピックアップ装置全体を下方から見た底面図、図６は光ピックアップ装置に設けられた対物レンズアクチュエータ（駆動部２００）の斜視図、図７は図６に対応する対物レンズアクチュエータの分解斜視図、図８は光学素子の取付けを説明するために光ピックアップ装置の基板をはずした状態で下方から見た底面斜視図、図９は図８に対応する光ピックアップ装置の分解斜視図、図１０は光ピックアップ装置内に設置された球面収差を補正する光学ユニットであるところのコリメートレンズアクチュエータ（駆動部２００）の斜視図、図１１は図１０に対応するコリメートレンズアクチュエータの分解斜視図である。以下、具体的に説明する。
【００１５】
図２、３（主に図２で説明）において、光ピックアップ装置１はピックアップベース１１を基台とし、これに各部品を組み込む形で構成されている。このように構成された光ピックアップ装置１には、図４に示す光学系１０が形成されている。ここでレーザ光源２１から出射された光ビーム２０ａは、回折格子２５で３分割され、ビームスプリッタ３１に入射する。ここで光ビーム２０ａは光ビームパワー検知器４１に入射する光ビーム２０ｆとコリメートレンズ３２に入射する光ビーム２０ｂに分割される。光ビームパワー検知器４１は受光した光ビーム強度を検知し、この検知結果に基づきレーザ光源２１の出射光強度を制御するよう回路を構成している。光ビーム２０ｂはコリメートレンズ３２で略平行光に、さらに波長板３４で円偏光に変換され、打上げミラー３６によりＺ（＋）方向に方向転換された光ビーム２０ｃは対物レンズ３７に入射し、図示していない光ディスクにスポットを集光する。光ディスクで反射した光ビーム２０ｃｒは、対物レンズ３７、打上げミラー３６を経て、波長板３４で直線偏光に変換され、さらにコリメートレンズ３２、ビームスプリッタ３１、シリンドリカルレンズ３８を経て光ビーム２０ｄは光検知器４４に入射し、ここで光信号が電気信号に変換され、再生信号と制御信号が得られる。
【００１６】
後述するが、ここで対物レンズ３７は、光ディスクの所定位置にスポットを照射するために、光ディスク半径方向となるＹ方向、および光ディスクの信号面に対して垂直方向となるＺ方向に可動となる対物レンズアクチュエータ６０（図６、７）に支持されている。また、光ディスク上のスポットに発生する球面収差を補正するため、コリメートレンズ３２は光軸方向となるＸ方向に可動となるコリメートレンズアクチュエータ８０（図８、９）に支持されている。
【００１７】
図２および図３において、対物レンズアクチュエータ６０はピックアップベース１１に対して固定ねじ６３、付勢ばね６４、調整ねじ６２ａ、６２ｂにより傾き調整可能に固定されている。またピックアップベース１１には、光ピックアップ装置１を図示しない光ディスク装置に取り付ける際の支持部となる軸受部１１ａ、１１ｂ、１１ｃが構成されている。図５において、基板４７はピックアップベース１１の底面を覆う形で止めねじ４９ａ、４９ｂ、４９ｃによりピックアップベース１１に固定されている。フレキシブル基板４８は、突出部４８ａ〜ｃを有し、基板４７に接着され、突出部４８ａで光ビームパワー検知器４１と、突出部４８ｂでレーザ光源２１と、突出部４８ｃで光検知器４４と電気的に接続している。またフレキシブル基板４８には演算、記憶、制御を実施する集積回路チップ５０とコネクタ５１、５２が実装され、コネクタ５２はコリメートアクチュエータ８０のフレキシブル基板８２と接続し、コネクタ５１は図示しない光ディスク装置との電気的接続に用いられる。本実施の形態では、図１に示した球面収差補正部３００は、集積回路チップ５０内にソフトウェアをインストールすることにより形成されている。
【００１８】
次に、駆動部２００の一部である対物レンズアクチュエータ部分について説明する
図６および図７において、対物レンズ３７はレンズホルダー６５に設けられた取付部６５ａに接着固定されている。対物レンズ３７の周囲には、これを図示しない光ディスクとの接触による損傷を回避するためのプロテクタ６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄが、レンズホルダー６５に設けられた取付部６５ｂに接着固定されている。トラッキングコイル６７ｂ、６７ｄはレンズホルダー６５の側面に設けたコイル接着部６５ｍに接着固定され、トラッキングコイル６７ａ、６７ｃ（図示せず）はこれと対向する側面に設けたコイル接着部６５ｎに接着固定されている。トラッキングコイル６７ａ、６７ｂ、６７ｄ、６７ｃ（まとめてトラッキングコイル６７と表記する）は、この順に直列に接続され、直列接続の両コイル端子は、レンズホルダー６５に設けられたワイヤ接続部６５ｇ、６５ｊ（図示せず）にそれぞれ接続されている。フォーカスコイル６８は、レンズホルダー６５の底面開口部（図示せず）に設けたコイル接着部６５ｐに位置決めされ、接着固定されている。このフォーカスコイル６８の両コイル端子もトラッキングコイル６７と同様に、ワイヤ接続部６５ｈ、６５ｋ（図示せず）にそれぞれ接続されている。導電性材料で構成されたワイヤ７１ａ、７１ｂは各々その一端をレンズホルダー６５に設けたワイヤ固定穴６５ｃ、６５ｄを挿通し、ワイヤ接続部６５ｇ、６５ｈに位置決めされ、ここで半田（図示せず）により先のトラッキングコイル端子、およびフォーカスコイル端子とそれぞれ電気的に接続される。
【００１９】
また図示しないが、これと同様にレンズホルダー６５の反対側では、ワイヤ７１ｃ、７１ｄがその一端をレンズホルダー６５に設けたワイヤ固定穴６５ｅ、６５ｆを挿通し、ワイヤ接続部６５ｊ、６５ｋに位置決めされ、ここで半田（図示せず）によりもう一方のトラッキングコイル端子、およびフォーカスコイル端子とそれぞれ電気的に接続される。ワイヤ７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄのそれぞれのもう一端は、ワイヤホルダー７２を経て基板７３に設けられたワイヤ固定部７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄにそれぞれ位置決めされ、ここで半田（図示せず）によりワイヤ固定部７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄと電気的接続を保ちながら固定される。ワイヤ固定部７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄは、フレキシブル基板７４と電気的に接続しており、フレキシブル基板７４は、図５に示したフレキシブル基板４８に電気的に接続している。基板７３はワイヤホルダー７２に固定され、ワイヤホルダー７２はアクチュエータベース６１に固定されている。
【００２０】
磁石６９ａ、６９ｂはアクチュエータベース６１に設けられた磁石取付部６１ａ、６１ｂに固定され、トラッキングコイル６７、フォーカスコイル６８とわずかな隙間を持ち、トラッキングコイル６７に通電した場合にはＹ方向の電磁力が発生するように、またフォーカスコイル６８に通電した場合にはＺ方向の電磁力が発生するように着磁されている。また、アクチュエータベース６１にはその底面側に球面座７０が固定されており、対物レンズアクチュエータ６０をピックアップベース１１に対して傾き調整する際の座面となる。カバー７５は止めねじ７６によりワイヤホルダー７２に固定される。
【００２１】
つづいて、こちらも駆動部２００の一部であるコリメートレンズアクチュエータについて説明する。
図８および図９において、コリメートレンズアクチュエータ８０は、止めねじ８１ａ、８１ｂ、８１ｃによりピックアップベース１１の取付部１１ｎに位置決め後、固定されている。打上げミラー３６は、傾斜取付部１１ｈに位置決め後、接着固定されている。波長板３４は、ホルダー３５を介して取付部１１ｇに位置決め後、接着固定されている。ビームスプリッタ３１は、取付部１１ｆに位置決め後、接着固定されている。シリンドリカルレンズ３８はホルダー３９を介して取付部１１ｍに位置決め後、接着固定されている。回折格子２５はホルダー２６を介して取付部１１ｅに取り付けられ、止めねじ２８でピックアップベース１１に固定された板ばね２７により回転調整可能に付勢されている。レーザ光源２１はホルダー２２を介して、調整面１１ｄの面内で光軸調整されたのち、ワッシャー２３ａ、２３ｂ、止めねじ２４ａ、２４ｂによりピックアップベース１１に固定されている。光ビームパワー検知器４１は回路基板４２に実装され、保持板４３を介して取付部１１ｊに位置決め後、接着固定されている。光検知器４４は回路基板４５に実装され、保持板４６を介して取付部１１ｋに三次元的に位置決め調整後、接着固定されている。
【００２２】
図１０および図１１に示すコリメートレンズアクチュエータ８０は、図９に示すコリメートレンズアクチュエータ８０からフレキシブル基板８２、カバー８３、止めねじ８４ａ、８４ｂを除去したものであり、コリメートレンズ３２はレンズホルダー８６に設けたレンズ取付部８６ａに位置決めされ、接着固定されている。レンズホルダー８６には、軸受部８６ｂ、８６ｃが設けられ、ガイドシャフト８７ａ、８７ｂによりＸ方向に並進可能に軸支されている。また、レンズホルダー８６には遮光部８６ｄが設けられ、アクチュエータベース８５に設けられた取付部８５ｆに位置決め固定された光検知器８８により、特許文献１と同様に遮光部８６ｄの遮光による光量変化によって、レンズホルダー８６の基準位置検知を実施する構成となっている。
【００２３】
ガイドシャフト８７ａ、８７ｂはアクチュエータベース８５に設けられたシャフト保持穴８５ｂ、８５ｃ、８５ｄ、８５ｅにそれぞれ保持され、付勢ばね８９により、レンズホルダー８６は常時Ｘ（−）方向に付勢されている。モータ９０は、その回転軸にリードスクリュー９０ａを一体構成した２相ステッピングモータであり、電源供給用に第一のコイル端子９０ｂ、９０ｃ、第二のコイル端子９０ｄ、９０ｅを備え、モータ取付部８５ｇに位置決め後、止めねじ９１ａ、９１ｂにより固定されている。リードナット９２は、そのナット部９２ａがリードスクリュー９０ａと螺合し、係合部９２ｂがアクチュエータベース８５のガイド溝８５ａにより回転規制される構成となっている。これによりリードナット９２は、リードスクリュー９０ａの回転により、Ｘ方向に並進移動する。
【００２４】
次に動作について説明する。図１２は本実施の形態１にかかる光ピックアップ装置および光ディスク装置における温度変化に伴う球面収差を補正する方法を示すフローチャートであり、図１３は球面収差を行う中で、コイルの電気特性とコイル温度との関係を示す図である。図１２において、光ディスク装置の電源を投入すると、集積回路チップ５０に形成された球面収差補正部３００（各部構成は図１参照）は、球面収差補正シーケンスを起動する（ステップＳ１０）。つぎに、現在の運転状況が電源スイッチを入れた起動直後（光ディスクの回転駆動を開始した場合も含む）であるのか、または、運転中であるのかを判断する（ステップＳ２０）。
【００２５】
起動直後である場合（Ｓ２０で「Ｙｅｓ」）、ステップＳ１００に移行し、図１３の相関１に示すデータを用いて第１の光学素子（本実施の形態では対物レンズ３７）の温度検知動作を開始する。球面収差補正部３００の駆動制御部３０１は、対物レンズアクチュエータ６０のフォーカスコイル６８に、Ｚ（−）方向にレンズホルダー６５が移動するように直流電圧を印加する（ステップＳ１００）。つぎに（時間的には、ステップＳ１００と同時であるが）、コイル電気特性測定部３０２は、フォーカスコイル６８に流れる直流電流量を検知する（ステップＳ１１０）。なお、このとき、印加する電圧を実測してもよいが、本実施の形態では、印加電圧は一定であるとして、固定値を使用する。つぎに、光学素子温度演算部３０３は、電流値と電圧値からオームの法則により、フォーカスコイル６８の抵抗値Ｒを算出する（ステップＳ１２０）。コイル抵抗値はコイル温度に比例して値が変化する特性があり、温度Ｔ０(℃)のときのコイル抵抗値をＲ０（Ω）とした場合、フォーカスコイルの抵抗値と温度との関係は、図１３の相関１に示すように、温度Ｔ（℃）の時の抵抗値Ｒ（Ω）は、（数式１）で示される。
Ｒ（Ｔ）＝Ｋ・（Ｔ−Ｔ０）＋Ｒ０        （数式１）
ここでＫ（Ω/℃）は、コイルに固有の温度係数である。これより、事前に温度Ｔ０(℃)のときのコイル抵抗値Ｒ０（Ω）と、温度係数Ｋ（Ω/℃）を把握すれば、抵抗値Ｒ(Ω)からその時のコイル温度Ｔ(℃)を（数式１）の逆算により算出することが可能となる。
【００２６】
光ピックアップ装置１は、出荷時にフォーカスコイル６８の抵抗値Ｒ０を例えばテスターで、フォーカスコイル６８の温度Ｔ０を例えば赤外放射温度計で測定し、コイル温度係数Ｋと共にその結果を記憶部３０４に記録している。したがって、光学素子温度演算部３０３は、Ｚ（−）方向にレンズホルダー６５を移動させた先のフォーカスコイル６８への通電動作で得た印加電圧値と電流値から、コイル抵抗値Ｒを計算する。そして、このコイル抵抗値Ｒと記憶部３０４に保管された温度Ｔ０(℃)のときのコイル抵抗値Ｒ０（Ω）と、温度係数Ｋ（Ω/℃）から、コイルの温度Ｔ（℃）を計算する（ステップＳ１３０）。このとき、コイルはそれまでに通電されておらず、発熱がなかったので、コイルの温度は、対物レンズ３７やコリメートレンズ３２といった光学系を構成する光学素子の温度とほぼ同じ温度であるといえる。そこで、ステップ１３０では、相関１を用いて対物レンズ３７の温度＝コイル温度Ｔであるとして、コイルの温度Ｔを算出し、球面収差補正を行うためのステップＳ３００に移行する。
【００２７】
一方、ステップＳ２０において、運転状況が運転中であると判断した場合（「Ｎｏ」）について説明する。この場合、光ディスクは、その時点以前から連続回転駆動されているため、コイルには既に電流が流され発熱している状態になっている。また、コイルも動作状況に応じて適宜駆動されているため、起動直後とは異なるシーケンスで光学素子の温度を検知する。
【００２８】
光ディスクを連続回転駆動している時の光学素子の温度は、定常記録または定常再生状態にあるフォーカスコイル６８に、図示していないフォーカスサーボ回路から通電駆動される交流電圧の最大値Ｅ、交流電流の最大値Ｉ、および光ディスクの回転周波数ｆをもとに算出したコイルの抵抗を基に算出する。定常状態においては、交流電圧の最大値Ｅ、交流電流の最大値Ｉ、およびフォーカスコイル６８のインピーダンスＺの間には、（数式２）の関係が成り立つ。
Ｅ＝Ｉ・Ｚ                            （数式２）
ここで、フォーカスサーボ回路に通電駆動される交流波形は、そのほとんどが光ディスクの回転周期に同期した面振れ成分であるので、インピーダンスＺは、フォーカスコイル６８の抵抗Ｒ、インダクタンスＬ、光ディスクの回転周波数ｆを用いて、（数式３）で表される。
Ｚ＝〔Ｒ2+（2πｆＬ）2 〕0.5   （数式３）
【００２９】
そこで、ステップＳ２０からステップＳ２００に移行した場合、球面収差補正部３００の駆動制御部３０１は、対物レンズアクチュエータ６０のフォーカスサーボ回路を駆動させ、フォーカスコイル６８に交流電圧を印加する（ステップＳ２００）。つぎに（時間的には、ステップＳ２００と同時であるが）、コイル電気特性測定部３０２は、フォーカスコイル６８に流れる交流電流量とディスク回転数ｆを検知する（ステップＳ２１０）。つぎに、光学素子演算部３０３は、電流値と電圧値および記憶部３０４に記憶されたフォーカスコイル６８のインダクタンスＬから上述した数式２，３により、フォーカスコイル６８の抵抗値Ｒを算出する（ステップＳ２２０）。この場合も、コイル抵抗値はコイル温度に比例して値が変化する特性があり、コイル温度Ｔ０(℃)のときのコイル抵抗値をＲ０（Ω）とした場合の関係は図１３の相関１と同様である。
【００３０】
一方、光ディスクを連続回転駆動する場合、先の温度検知結果をもとに随時球面収差補正動作を実施するが、光ディスクの回転駆動開始時と異なり、定常記録または定常再生状態にあるフォーカスコイル６８は連続通電により発熱し、コイル温度Ｔ（℃）と対物レンズ表面の温度Ｔ１（℃）の間には平衡状態において一定の温度差ΔＴが生じる。よって定常記録または定常再生状態の球面収差補正動作においてはこの温度差を考慮し、図１３の相関２に示す関係式を用いた温度補正を実施し、対物レンズ表面の温度Ｔ１（℃）を算出する（ステップＳ２３０）。そして、球面収差補正を行うためのステップＳ３００に移行する。
【００３１】
上記のように、光学系を構成する光学素子（対物レンズ３７）の近傍に位置するコイル（フォーカスコイル６８やトラッキングコイル６７）の電気特性から光学素子の温度を検知するようにしたので、特許文献２に示すように温度センサを光学素子近傍に設置する必要がない。そのため、アクチュエータにより頻繁に駆動される光学素子の動きをセンサやセンサの配線により妨げることもない。
【００３２】
また、上記配線やセンサ自体が、コイルに使用される銅線等と同じく、温度により抵抗値が変化することは一般に知られていることではあるが、光学素子近傍を通る配線であっても、コイル以外の配線の場合、光学素子から離れた位置の配線部分の抵抗変化も検出してしまうことになる。しかし、コイルの場合、配線長さのほとんどはコイル部分に集中するので、その抵抗はほとんどコイル部分で決まり、他の配線部分の影響は無視しうるものとなる。また、センサ自体や配線の配置上の制約から、温度センサは必ずしも光学素子近傍に配置できるとは限らない。一方、光学素子の駆動に用いるコイルは、まさに光学素子の近傍（１ｃｍ程度以内）に配置されるので、光学素子の駆動に用いるコイルの電気特性である抵抗値から光学素子の温度を検知することは、温度センサを用いる温度検知より正確に温度検知ができるといえる。
【００３３】
温度検知後の光ピックアップ装置１の球面収差補正動作（ステップＳ３００、Ｓ３１０）については、例えば従来技術で示した特許文献２と同様となる。第１の光学素子（ここでは対物レンズ３７）の温度変化によって発生する球面収差特性をあらかじめ見積った計算結果（表示せず）を記憶部３０４に記録し、先の温度検知結果からその温度に対応した所定量だけ第２の光学素子であるコリメートレンズ３２をコリメートレンズアクチュエータ８０で駆動する。具体的には、上記温度検知後モータ９０に通電し、リードスクリュー９０ａの回転によりリードナット９２をＸ（＋）方向に並進移動させる。これにより付勢ばね８９により常時Ｘ（−）方向に付勢されているレンズホルダー８６は、リードナット９２によりＸ（＋）方向に並進駆動される。レンズホルダー８６の遮光部８６ｄが光検知器８８のスリット部８８ａに到達し、光検知器８８の検知光（図示せず）を遮光すると、光検知器からの出力電圧が変化する。この電圧変化があらかじめ設定していた所定の閾値を超えるまでモータ９０に通電し、その後通電を停止する。このときレンズホルダー８６が停止する位置をレンズホルダー８６位置決め調整の基準位置とする。モータ９０はステッピングモータであり、所定のパルス数だけ駆動パルスを入力すると、そのパルス数に比例した回転角だけリードスクリュー９０ａが回転し、これと螺合するリードナット９２がこの回転角に比例してＸ方向に並進移動する。
【００３４】
ここで記憶部３０４には、温度変化によって発生する球面収差特性を補正するコリメートレンズ３２の適正位置が、先のレンズホルダー８６の基準位置からのモータ９０の駆動パルス数として記憶されている。よって、先に述べた方法で温度検知した後、この温度結果に対応したモータ９０の駆動パルス数を集積回路チップ５０の記憶部から検索する（ステップＳ３００）。その検索で得られた駆動パルス数を駆動制御部３０１は、駆動部２００のモータ９０に入力する（ステップＳ３１０）。これによりリードスクリュー９０ａが回転し、リードナット９２をＸ方向に並進移動させ、コリメートレンズ３２を光学系内の適正位置に位置決め保持し、球面収差補正することが可能となる。
【００３５】
その後は、一定時間経過ごと、および／または光ディスクの交換等の動作が行われるごとにステップＳ２０に戻り、第１の光学素子である対物レンズ３７の温度変化に伴う球面収差補正動作を実行する。
【００３６】
以上のように、本実施の形態１にかかる光ピックアップ装置によれば、レーザ光源２１からの光を光ディスクの信号記録面に集光させる光学系１０と、コイル６７，６８を有し、コイル６７，６８に通電することで光学系１０を構成する光学素子（対物レンズ３７）を駆動させる駆動部２００と、光学素子のうち、第１の光学素子３７の温度変化に伴う球面収差を補正するため、光学素子のうち第２の光学素子３２を所定量移動するように駆動部２００を制御する球面収差補正部３００と、を備え、球面収差補正部３００は、コイル６８の電気特性に基づいて第１の光学素子３７の温度Ｔを算出し、算出した第１の光学素子３７の温度Ｔに基づいて、第２の光学素子３２の移動量を算出するように構成したので、追加の温度測定装置を設けることなく、光ピックアップ装置に本来搭載されている部品を用いて光学素子の温度変化に伴う球面収差を補正することができるので、部品点数が少なく、組立てが容易であり、高性能な光ピックアップ装置を得ることができる。
【００３７】
とくに、コイル６８の電気特性を、コイル６８の電気抵抗で評価するので、簡単な測定で球面収差を補正することができる。
【００３８】
さらに、コイル６８の電気抵抗を、光学素子３７を駆動する際にコイル６８に流れる電流値から換算するようにしたので、通常の起動動作や運転動作を妨げることなく球面収差を補正することができる。とくに、直流電流により抵抗を評価する場合はコイルのインダクタンスを無視することができるので、より簡易に電気抵抗を評価することができる。
【００３９】
また、コイルの電気特性（電流値）と、第２の光学素子３２の移動量とを関係付けた相関式（式１〜３および表示しない式）に対応する係数群（Ｋ、Ｔ０、Ｒ０、Ｌ）を記録した記録部３０４、を備え、球面収差補正部３００は、コイル６８の電気特性と相関式および記憶部３０４に記憶された係数群に基づいて第２の光学素子３２の移動量を算出するように構成したので、簡単な演算で正確に球面収差を補正することができる。
【００４０】
また、記録部３０４には、光ディスク装置の運転状況に対応する複数の係数群が記憶され、球面収差補正部３００は、運転状況に応じて、複数の係数群のなかからひとつを選択し、第２の光学素子の移動量を算出するように構成したので、運転中のコイルの発熱による影響を考慮した正確な球面収差補正が可能となる。
【００４１】
また、本実施の形態１にかかる光ディスク装置によれば、上記光ピックアップ装置１と、光ディスクを回転可能に保持するディスク保持部と、光ディスクに記録された信号を再生または光ディスクに信号を記録するために光ピックアップ装置１を制御する光ピックアップ装置制御部と、を備えるように構成したので、追加の温度測定装置を設けることなく、光ディスク装置に本来搭載されている部品を用いて光学素子の温度変化に伴う球面収差を補正することができるので、部品点数が少なく、組立てが容易であり、高性能な光ディスク装置を得ることができる。
【００４２】
さらに、本実施の形態１にかかる光ピックアップ装置の球面収差補正方法によれば、光学系を駆動させる駆動装置の所定のコイル６８に通電して、所定のコイル６８の電気特性を測定する電気特性測定ステップ（Ｓ１００,Ｓ１１０、Ｓ２００,２１０）と、測定された所定のコイル６８の電気特性に基づき、光学系１０を構成する光学素子のうち、所定の光学素子３２の移動量を算出する演算ステップ（Ｓ１２０,Ｓ１３０、Ｓ２２０，Ｓ２３０、Ｓ３００）と、算出された移動量に基づき、所定の光学素子３２を駆動させ、光学系１０を構成する光学素子３７の温度変化に伴う球面収差を補正する球面収差補正ステップ（Ｓ３１０）と、を備えるように構成したので、部品の追加や通常の運転動作の遅滞を生じさせることなく、光学素子の温度変化に伴う球面収差を補正することができる。
【００４３】
なお、本実施の形態１においては、温度検知のための通電を対物レンズアクチュエータ６０のフォーカスコイル６８に実施したが、これをトラッキングコイル６７に通電してもよい。この場合、Ｙ方向の何れかにレンズホルダー６５が移動するように直流電圧を印加する。同時にこのときトラッキングコイル６７に流れる直流電流量を検知する。後の動作はフォーカスコイル６８に通電した場合と同じ手順で温度検知、球面収差補正を実施する。
【００４４】
また、本実施の形態においては、球面収差補正部３００を光ピックアップ装置の集積回路チップ内に設けたが、球面収差補正部３００を物理的に光ピックアップ装置内に形成する必要はなく、光ピックアップ装置を備える光ディスク装置内に形成してもよい。この場合、光ピックアップ装置には、コイルの電気特性を計測するための出力端子を設けておけば、光ディスク装置に組み込まれることで、本発明の実施の形態に係る球面収差補正部を備えることになる。
【００４５】
また、本実施の形態においては、コイルの電気特性に関しては、測定した電流値から抵抗値を算出することとし、算出した抵抗値から温度を算出するようにしているが、電流値と抵抗の関係式と、抵抗と温度の関係式とをひとつに纏め、測定した電流値から直接温度を算出するようにしてもよい。さらに、電流値と、第１の光学素子（対物レンズ３７）の温度変化に伴う球面収差補正のための第２の光学素子（コリメートレンズ３２）の移動量との関係がひとつの式で表せるならば、抵抗値や温度を算出することなく、電流値から直接球面収差補正のための第２の光学素子（コリメートレンズ３２）の移動量を算出するようにしてもよい。
【００４６】
また、本実施の形態においては、図１３における相関１や相関２に関する係数等を記憶部３０４に記憶して、光学素子温度演算部３０３にて抵抗や温度、あるいは移動量を計算するようにしているが、これらの関係を運転状況毎の２つのＬＵＴ（Look Up Table）として記憶部３０４に記憶し、電気特性に対する温度あるいは移動量を運転状況ごとに選択したＬＵＴから読み込み制御するようにしてもよい。また、運転状況についても２つに限らず、コイルへの通電頻度に応じて複数のテーブルを用意してもよい。
【００４７】
実施の形態２．
本実施の形態２における光ピックアップ装置、光ディスク装置、および球面収差補正方法は、コリメートレンズアクチュエータ８０に搭載したモータ９０のコイルを電気特性の測定対象としたものであり、その他の構成については実施の形態１と同様である。図１４は、モータ９０内部のコイル接続関係を示した図である。コイルは第一のコイル９０ｆ、第二のコイル９０ｇの２相で構成されており、各コイル端子９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ、９０ｅはフレキシブル基板８２、コネクタ５２を介して集積回路チップ５０に電気的に接続されている。
【００４８】
動作についても実施の形態１と同様に図１２と図１３で説明できる。ここで実施の形態１と異なるのは、通電先が対物レンズアクチュエータ６０ではなく、コリメートレンズアクチュエータ８０となることである。例えばステップＳ１００では、コリメートレンズアクチュエータ８０のモータ９０の第一のコイル９０ｆに直流電圧を印加する。ステップＳ１１０では、第一のコイル９０ｆに流れる直流電流量を検知する。以降は実施の形態１と同じく、第一のコイル９０ｆのコイル抵抗値もコイル温度に比例して値が変化する特性がある。よって実施の形態１と同じように光ピックアップ装置１は、出荷時に第一のコイル９０ｆの抵抗値Ｒ０を例えばテスターで、第一のコイル９０ｆの温度として、第一のコイル端子部９０ｂの温度Ｔ０を例えば赤外放射温度計で測定し、コイル温度係数Ｋと共にその結果を集積回路チップ５０の記憶部３０４に記録している。第一のコイル９０ｆへの通電動作で得た印加電圧値と電流値から、集積回路チップ５０の演算部でコイル抵抗値Ｒが計算される。このコイル抵抗値Ｒと記憶部に保管された温度Ｔ０(℃)のときのコイル抵抗値Ｒ０（Ω）と、温度係数Ｋ（Ω/℃）から、現在の温度Ｔ（℃）が集積回路チップ５０の演算部で計算され、温度検知が可能となる。検知後の球面収差補正動作については、実施の形態１と同じである。
【００４９】
さらに光ディスクを連続回転駆動する場合（Ｓ２００〜Ｓ２３０）の温度検知は、先の光ディスク回転駆動開始時の温度検知と同じである。所定の時間間隔で、コリメートレンズアクチュエータ８０のモータ９０の第一のコイル９０ｆに直流電圧を印加し、同時にこのとき第一のコイル９０ｆに流れる直流電流量を検知する。これにより現在のコイル温度を検知し、先の検知温度から変化があれば、温度変化分に対応した量だけコリメートレンズ３２の光学系内での位置を補正する。
【００５０】
なおここでは、温度検知のための通電をコリメートレンズアクチュエータ８０の第一のコイル９０ｆに実施したが、これを第二のコイル９０ｇに通電してもよい。この場合、第二のコイル９０ｇに直流電圧を印加し、同時にこのとき流れる直流電流量を検知する。後の動作は第一のコイル９０ｆに通電した場合と同じ手順で温度検知、球面収差補正を実施する。
【００５１】
以上のように本実施の形態２における光ピックアップ装置においては、コリメートレンズアクチュエータ８０に搭載したモータ９０のコイルを電気特性の測定対象としたので、新たに温度検知装置を設けることなく、光ピックアップ装置に本来搭載されている部品を用いて周辺温度を検知するので、組立てを容易にすると共に、部品点数を削減することで小型化や軽量化が図られ、さらにはコストの増大を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置を上面から見た斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置を上面から見た斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置内に設けられた光学素子により形成される光路を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置を下方から見た底面図である。
【図６】この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置に設けられた対物レンズアクチュエータの斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置に設けられた対物レンズアクチュエータの分解斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の部品の一部をはずした底面斜視図である。
【図９】この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の部品の一部をはずした底面分解斜視図である。
【図１０】この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置に設けられたコリメートレンズアクチュエータの斜視図である。
【図１１】この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置に設けられたコリメートレンズアクチュエータの分解斜視図である。
【図１２】この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の球面収差補正方法を示すフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の駆動部を構成するコイルの抵抗温度特性図である。
【図１４】この発明の実施の形態２における光ピックアップ装置に設けられたコリメートアクチュエータのモータコイル接続図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  光ピックアップ装置、  １０  光学系、  ３２  コリメートレンズ（第２の光学素子）、  ３７  対物レンズ（第１の光学素子）、  ５０  集積回路チップ、  ６０  対物レンズアクチュエータ（駆動部）、  ６５  レンズホルダー、  ６７（６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ）  トラッキングコイル、  ６９ａ，６９ｂ  磁石、  ８０  コリメートレンズアクチュエータ（駆動部）、  ９０  モータ、  ９０ｂ第一のコイル端子、  ９０ｃ第一のコイル端子、  ９０ｄ第二のコイル端子、  ９０ｅ第二のコイル端子、  ９０ｆ第一のコイル、  ９０ｇ第二のコイル、  ２００  駆動部、  ３００  球面収差補正部、  ３０１  駆動制御部、  ３０２  コイル電気特性測定部、  ３０３  光学素子温度演算部、  ３０４  記憶部。
【図１】
2010123220.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010123220.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010123220.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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