(57)【要約】【課題】波長が異なるビーム光を共通の対物レンズから出射する光ピックアップ装置において、光ディスクの表面と記録層に対応するＦＥ信号のＳ字波形を検出して、ビーム光の合焦位置を検出し、対物レンズと光ディスクの衝突を防止する。【解決手段】対物レンズが不適応なビーム光でフォーカスサーチを行う際に、先ず球面収差補正素子で光ディスクの表面の球面収差を適切な第１の補正量だけ補正して、光ディスクの表面に対応するＦＥ信号のＳ字波形を検出し、該Ｓ字波形に基づいて対物レンズと光ディスクの衝突を防止するようにアクチュエータの駆動を制御すると、次に球面収差補正素子で光ディスクの記録層の球面収差を適切な第２の補正量だけ補正して、光ディスクの記録層に対応するＦＥ信号のＳ字波形を検出する。【選択図】図３
2008181613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢＤとＤＶＤとＣＤの各光ディスクに応じた波長が異なるビーム光を発射する光源と、ＢＤに応じたビーム光に適応した対物レンズと、対物レンズを微小移動させるアクチュエータと、ビーム光の球面収差を補正する球面収差補正素子と、光ディスクからの反射光を受光して光電変換する光検出器と、光検出器からの出力信号を処理してフォーカスエラー信号を検出する信号処理部と、アクチュエータで対物レンズをフォーカス方向へ移動させることにより、光源から発射して対物レンズから出射したビーム光の焦点をフォーカス方向へ移動させてフォーカスサーチを行う制御部と、を備えた光ピックアップ装置において、
ＤＶＤとＣＤに応じた各ビーム光を前記光源から発射して前記対物レンズから出射した際に、前記球面収差補正素子により、光ディスクの表面に生じる球面収差を適切に補正するＤＶＤ用とＣＤ用の各第１の補正量と、光ディスクの記録層に生じる球面収差を適切に補正するＤＶＤ用とＣＤ用の各第２の補正量とを記憶した記憶部を備え、
前記制御部は、
前記光源から前記ビーム光を順番に発射して前記フォーカスサーチを行い、前記光検出器と前記信号処理部によりフォーカスエラー信号を検出して観測しながら、前記アクチュエータにより前記対物レンズと前記ビーム光の焦点を光ディスクに近づくフォーカス方向へ移動させて行き、
前記ビーム光の焦点が光ディスクの表面を通過する際にフォーカスエラー信号に現れるＳ字波形を検出すると、該Ｓ字波形に基づいて前記対物レンズが光ディスクに衝突するのを防止するように前記アクチュエータの駆動を制御し、該制御状態で前記ビーム光の焦点が光ディスクの記録層を通過する際にフォーカスエラー信号に現れるＳ字波形を検出し、前記光ディスクの表面と記録層にそれぞれ対応するＳ字波形の間隔に基づいて、光ディスクがＢＤとＤＶＤとＣＤのいずれであるかを判別し、
ＤＶＤとＣＤに応じた各ビーム光で前記フォーカスサーチを行う際には、先ず前記球面収差補正素子により球面収差を該ビーム光に対応する前記ＤＶＤ用またはＣＤ用の第１の補正量だけ補正し、前記光ディスクの表面に対応するＳ字波形を検出した次に、前記球面収差補正素子により球面収差を該ビーム光に対応する前記ＤＶＤ用またはＣＤ用の第２の補正量だけ補正することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
種類が異なる各光ディスクに応じた波長が異なるビーム光を発射する光源と、一の波長のビーム光に適応した対物レンズと、対物レンズを微小移動させるアクチュエータと、ビーム光の球面収差を補正する球面収差補正素子と、光ディスクからの反射光を受光して光電変換する光検出器と、光検出器からの出力信号を処理してフォーカスエラー信号を検出する信号処理部と、アクチュエータで対物レンズをフォーカス方向へ移動させることにより、光源から発射して対物レンズから出射したビーム光の焦点をフォーカス方向へ移動させてフォーカスサーチを行う制御部と、を備えた光ピックアップ装置において、
前記対物レンズが適応していない他の波長のビーム光を前記光源から発射して前記対物レンズから出射した際に、前記球面収差補正素子により、光ディスクの表面に生じる球面収差を適切に補正する第１の補正量と、光ディスクの記録層に生じる球面収差を適切に補正する第２の補正量とを記憶した記憶部を備え、
前記制御部は、
前記光源から前記ビーム光を順番に発射して前記フォーカスサーチを行い、前記光検出器と前記信号処理部によりフォーカスエラー信号を検出して観測しながら、前記アクチュエータにより前記対物レンズと前記ビーム光の焦点を光ディスクに近づくフォーカス方向へ移動させて行き、
前記ビーム光の焦点が光ディスクの表面を通過する際にフォーカスエラー信号に現れるＳ字波形を検出すると、該Ｓ字波形に基づいて前記対物レンズが光ディスクに衝突するのを防止するように前記アクチュエータの駆動を制御し、該制御状態で前記ビーム光の焦点が光ディスクの記録層を通過する際にフォーカスエラー信号に現れるＳ字波形を検出し、
前記他の波長のビーム光で前記フォーカスサーチを行う際には、先ず前記球面収差補正素子により球面収差を前記第１の補正量だけ補正し、前記光ディスクの表面に対応するＳ字波形を検出した次に、前記球面収差補正素子により球面収差を前記第２の補正量だけ補正することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光ピックアップ装置において、
前記制御部は、フォーカスエラー信号に現れる前記光ディスクの表面と記録層にそれぞれ対応するＳ字波形の間隔に基づいて、光ディスクの種類を判別することを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種類が異なる各光ディスクに応じた波長が異なる各ビーム光を共通の対物レンズから出射する光ピックアップ装置に関し、特にフォーカスサーチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に光ピックアップ装置は、フォーカスサーボを開始する前に、フォーカスサーチを行う。フォーカスサーチとは、アクチュエータで対物レンズをフォーカス方向（光ディスクに対して接離する方向）へ移動させて、光源から発射して対物レンズから出射したビーム光の焦点をフォーカス方向へ移動させながら、光ディスクからの反射光より得られるＦＥ（フォーカスエラー）信号を観測して、ビーム光の焦点が光ディスクの記録層に合致する位置を検出する動作のことである。
【０００３】
フォーカスサーチ中には、例えば下記の特許文献１〜３に記載されているように、ビーム光の焦点が光ディスクの表面と記録層とを通過する際にＦＥ信号に現れるＳ字波形がそれぞれ検出される。そして、光ディスクの記録層に対応するＳ字波形に基づいて、ビーム光の焦点が記録層に合致する位置が検出される。また、特許文献１に記載されているように、光ディスクの表面に対応するＳ字波形に基づいて、対物レンズの移動範囲を制限して、対物レンズと光ディスクの衝突を防止することも行われている。また、特許文献２および３に記載されているように、光ディスクの表面と記録層に対応する各Ｓ字波形の検出時間差に基づいて、光ディスクの基板厚や保護層厚や記録層数を検出することも行われている。さらに、特許文献３に記載されているように、上記各Ｓ字波形から検出した光ディスクの保護層厚に基づいて、球面収差補正素子によりビーム光の球面収差を補正することも行われている。
【０００４】
【特許文献１】再表ＷＯ２００２／０６７２５０号公報
【特許文献２】特許第３５５３２４１号公報
【特許文献３】特開２００５−１０８２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１〜３に記載されているような、ＢＤ（Blu-ray Disc；登録商標）、（ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、またはＣＤ（Compact Disc）のいずれかに応じた１種類のビーム光を１つの対物レンズから出射する光ピックアップ装置では、各ビーム光に適応させて対物レンズを設計することで、球面収差が小さくなり、フォーカスサーチを行う際に、光ディスクの表面と記録層に対応するＦＥ信号のＳ字波形を検出できる。また、例えばＤＶＤとＣＤに対応する２種類のビーム光を１つの対物レンズから出射する光ピックアップ装置でも、いずれかのビーム光に適応させて対物レンズを設計することで、同様に光ディスクの表面と記録層に対応するＦＥ信号のＳ字波形を検出できる。
【０００６】
ところが、例えば低コスト化等のために、ＢＤとＤＶＤとＣＤに対応する３種類のビーム光を１つの対物レンズから出射するようにした光ピックアップ装置では、全ビーム光に適応させて対物レンズを設計することはできず、通常は波長が最も短いＢＤに応じたビーム光に適応させて対物レンズが設計される。このため、ＢＤに対してこれに応じたビーム光でフォーカスサーチを行う際には、球面収差が小さくなり、ＢＤの表面と記録層に対応するＦＥ信号のＳ字波形を検出できる。しかし、ＤＶＤまたはＣＤに対してこれらに応じたビーム光でフォーカスサーチを行う際には、ＤＶＤ上またはＣＤ上で球面収差が大きくなり、然も該球面収差は、図６に示すように光ディスクの厚み方向の位置により変化する。図６では、ＤＶＤの記録層を基準（０）とした、ＤＶＤの厚み方向の位置とＤＶＤに応じたビーム光の球面収差の変化量を示している。球面収差は、ＤＶＤの記録層より表面の方が極度に大きくなる。さらに、ＤＶＤまたはＣＤからの反射光を受光する光検出器上では球面収差がＤＶＤ上またはＣＤ上の約２倍に大きくなる。このため、ビーム光が対物レンズで十分に集光されず、ＤＶＤまたはＣＤの表面と記録層に対応するフォーカスエラー信号のＳ字波形を検出できなくなる。そしてこの結果、ＤＶＤまたはＣＤに応じたビーム光では、ＤＶＤまたはＣＤに対する合焦位置を検出できず、対物レンズとＤＶＤまたはＣＤの衝突を招いてしまう。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するものであって、その課題とするところは、種類が異なる各光ディスクに応じた波長が異なる各ビーム光を共通の対物レンズから出射する光ピックアップ装置において、各光ディスクに対してそれぞれに応じたビーム光でフォーカスサーチを行う際に、光ディスクの表面と記録層に対応するフォーカスエラー信号のＳ字波形を検出して、光ディスクに対するビーム光の合焦位置を検出し、対物レンズと光ディスクの衝突を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、種類が異なる各光ディスクに応じた波長が異なるビーム光を発射する光源と、一の波長のビーム光に適応した対物レンズと、対物レンズを微小移動させるアクチュエータと、ビーム光の球面収差を補正する球面収差補正素子と、光ディスクからの反射光を受光して光電変換する光検出器と、光検出器からの出力信号を処理してフォーカスエラー信号を検出する信号処理部と、アクチュエータで対物レンズをフォーカス方向へ移動させることにより、光源から発射して対物レンズから出射したビーム光の焦点をフォーカス方向へ移動させてフォーカスサーチを行う制御部と、を備えた光ピックアップ装置において、対物レンズが適応していない他の波長のビーム光を光源から発射して対物レンズから出射した際に、球面収差補正素子により、光ディスクの表面に生じる球面収差を適切に補正する第１の補正量と、光ディスクの記録層に生じる球面収差を適切に補正する第２の補正量とを記憶した記憶部を備える。この構成で、制御部は、光源からビーム光を順番に発射してフォーカスサーチを行い、光検出器と信号処理部によりフォーカスエラー信号を検出して観測しながら、アクチュエータにより対物レンズとビーム光の焦点を光ディスクに近づくフォーカス方向へ移動させて行く。そして、制御部は、ビーム光の焦点が光ディスクの表面を通過する際にフォーカスエラー信号に現れるＳ字波形を検出すると、該Ｓ字波形に基づいて対物レンズが光ディスクに衝突するのを防止するようにアクチュエータの駆動を制御し、該制御状態でビーム光の焦点が光ディスクの記録層を通過する際にフォーカスエラー信号に現れるＳ字波形を検出する。また、制御部は、他の波長のビーム光でフォーカスサーチを行う際には、先ず球面収差補正素子により球面収差を第１の補正量だけ補正し、光ディスクの表面に対応するＳ字波形を検出した次に、球面収差補正素子により球面収差を第２の補正量だけ補正する。
【０００９】
このようにすると、一の光ディスクに対してこれに応じた一の波長のビーム光でフォーカスサーチを行う際には、対物レンズが該ビーム光に適応しているので、光ディスク上および光検出器上での球面収差が小さくなり、光ディスクの表面と記録層に対応するフォーカスエラー信号のＳ字波形を検出することができる。また、他の光ディスクに対してこれに応じた他の波長のビーム光でフォーカスサーチを行う際には、対物レンズが該ビーム光に適応してないが、球面収差補正素子により球面収差を補正するので、ディスク上および光検出器上での球面収差が小さくなり、光ディスクの表面と記録層に対応するフォーカスエラー信号のＳ字波形を検出することができる。また、球面収差の補正量を一定にすると、球面収差は光ディスクの厚み方向の位置により変化するため、光ディスクの表面と記録層に対応するＳ字波形のいずれかを検出できなくなるが、上記のように球面収差の補正量を光ディスクの表面に対応するＳ字波形の検出前後で第１の補正量から第２の補正量へと変化させることで、光ディスクの表面と記録層に対応するＳ字波形を両方とも確実に検出することができる。この結果、各光ディスクに対してそれぞれに応じたビーム光でフォーカスサーチを行う際に、検出した光ディスクの表面と記録層に対応するＳ字波形に基づいて、光ディスクの表面と記録層に対するビーム光の合焦位置を検出することが可能となる。また、検出した光ディスクの表面に対応するＳ字波形に基づいて、アクチュエータの駆動を制御して、対物レンズが光ディスクに衝突するのを防止することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の一実施形態では、上記光ピックアップ装置において、制御部は、フォーカスエラー信号に現れる光ディスクの表面と記録層にそれぞれ対応するＳ字波形の間隔に基づいて、光ディスクの種類を判別する。これにより、光ディスクの記録層から情報を読み込まなくても、光ディスクの種類を判別して、該種類に応じた各部の駆動制御を即座に行うことが可能となる。
【００１１】
さらに、本発明の典型的な実施形態では、上記光ピックアップ装置において、光源は、ＢＤとＤＶＤとＣＤの各光ディスクに応じた波長が異なるビーム光を発射する。対物レンズは、ＢＤに応じたビーム光に適応する。記憶部には、ＤＶＤとＣＤに応じた各ビーム光を光源から発射して対物レンズから出射した際に、球面収差補正素子により、光ディスクの表面に生じる球面収差を適切に補正するＤＶＤ用とＣＤ用の各第１の補正量と、光ディスクの記録層に生じる球面収差を適切に補正するＤＶＤ用とＣＤ用の各第２の補正量とを記憶する。そして、制御部は、フォーカスエラー信号に現れる光ディスクの表面と記録層にそれぞれ対応するＳ字波形の間隔に基づいて、光ディスクがＢＤとＤＶＤとＣＤのいずれであるかを判別する。また、制御部は、ＤＶＤとＣＤに応じた各ビーム光でフォーカスサーチを行う際には、先ず球面収差補正素子により球面収差を該ビーム光に対応するＤＶＤ用またはＣＤ用の第１の補正量だけ補正し、光ディスクの表面に対応するＳ字波形を検出した次に、球面収差補正素子により球面収差を該ビーム光に対応するＤＶＤ用またはＣＤ用の第２の補正量だけ補正する。
【００１２】
このようにすると、ＢＤに対してこれに応じたビーム光でフォーカスサーチを行う際には、対物レンズが該ビーム光に適応しているので、ＢＤ上および光検出器上での球面収差が小さくなり、ＢＤの表面と記録層に対応するフォーカスエラー信号のＳ字波形を検出することができる。また、ＤＶＤまたはＣＤに対してこれらに応じたビーム光でフォーカスサーチを行う際には、球面収差補正素子により球面収差を対応するＤＶＤ用またはＣＤ用の第１の補正量から第２の補正量へと変化させて補正するので、ＤＶＤ上またはＣＤ上と光検出器上での球面収差が小さくなり、ＤＶＤまたはＣＤの表面と記録層に対応するフォーカスエラー信号のＳ字波形を検出することができる。この結果、ＢＤとＤＶＤとＣＤの各光ディスクに対してそれぞれに応じたビーム光でフォーカスサーチを行う際に、検出した光ディスクの表面と記録層に対応するＳ字波形に基づいて、光ディスクの表面と記録層に対するビーム光の合焦位置を検出することが可能となる。また、検出した光ディスクの表面に対応するＳ字波形に基づいて、アクチュエータの駆動を制御して、対物レンズが光ディスクに衝突するのを防止することが可能となる。さらに、光ディスクの記録層から情報を読み込まなくても、光ディスクがＢＤとＤＶＤとＣＤのいずれであるかを判別して、該種類に応じた各部の駆動制御を即座に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、各光ディスクに対してそれぞれに応じたビーム光でフォーカスサーチを行う際に、光ディスクの表面と記録層に対応するフォーカスエラー信号のＳ字波形を検出することができ、光ディスクに対するビーム光の合焦位置の検出が可能となって、対物レンズと光ディスクの衝突を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置１０の光学系を示す図である。光ピックアップ装置１０は、ＢＤ、ＤＶＤ、またはＣＤから成る光ディスク２０に対して、これらに応じたビーム光により情報の再生または記録を行う。ＢＤ用レーザダイオード１は、ＢＤに応じたＢＤ用ビーム光を発射する光源である。ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード２は、ＤＶＤに応じたＤＶＤ用ビーム光とＣＤに応じたＣＤ用ビーム光とを発射する光源である。ＢＤ用ビーム光は、４０５ｎｍの波長を有する青色レーザ光である。ＤＶＤ用ビーム光は、６５０ｎｍの波長を有する赤色レーザ光である。ＣＤ用ビーム光は、７８０ｎｍの波長を有する近赤外レーザ光である。つまり、波長の順位は短い方からＢＤ用ビーム、ＤＶＤ用ビーム光、ＣＤ用ビーム光の順となる。
【００１５】
ＢＤ用レーザダイオード１から発射されたＢＤ用ビーム光は、破線で示すようにダイクロイックプリズム３で光路を曲げられて、偏光ビームスプリッタ４に入射する。ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード２から発射されたＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光（ＤＶＤ用ビーム光またはＣＤ用ビーム光）は、二点鎖線で示すようにダイクロイックプリズム３を透過して、偏光ビームスプリッタ４に入射する。つまり、ＢＤ用レーザダイオード１からのＢＤ用ビーム光の光路と、ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード２からのＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の光路は、ダイクロイックプリズム３で一致する。
【００１６】
ダイクロイックプリズム３から偏光ビームスプリッタ４に入射したＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光（ＢＤ用ビーム光、ＤＶＤ用ビーム光、またはＣＤ用ビーム光）は、偏光ビームスプリッタ４で光路を曲げられ、コリメートレンズ５を透過して平行光に変換され、立ち上げミラー６で反射して光路を上方へ向けて曲げられ、球面収差補正素子７に入射する。球面収差補正素子７は、例えば液晶素子から成り、複数種類の回折パターンを形成して、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の透過率を変えることで、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の球面収差を補正する。
【００１７】
球面収差補正素子７を透過したＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光は、対物レンズ８に入射して、対物レンズ８で光ディスク２０上に集光される。対物レンズ８は、ＢＤ用ビーム光に適応するように設計されている。このため、対物レンズ８から出射したＢＤ用ビーム光の球面収差は小さいが、ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の球面収差は大きい。この対物レンズ８が原因で生じるＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の球面収差は、球面収差補正素子７により補正される。また、各光ディスク２０の屈折率、保護層の厚み、またはＢＤやＣＤ等の多層式光ディスクの層間厚み等が原因で生じるＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の球面収差も、球面収差補正素子７により補正される。
【００１８】
ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光が光ディスク２０で反射すると、該反射光は、対物レンズ８と球面収差補正素子７とを透過し、立ち上げミラー６で反射して光路を曲げられる。そして、上記反射光は、コリメートレンズ５と偏光ビームスプリッタ４とシリンドリカルレンズ９を透過して、光検出器１１に受光される。光検出器１１は、受光した反射光を電気信号に変換する。
【００１９】
図２は、光ピックアップ装置１０の電気ブロック図である。制御部１２は、マイクロコンピュータ等から成る。制御部１２は、ドライバＩＣ１４を介して前述のレーザダイオード１、２の駆動を制御し、レーザダイオード１、２からＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光のいずれかを発射させる。また、制御部１２は、ドライバＩＣ１５を介して前述の球面収差補正素子７の駆動を制御し、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の球面収差を補正する。アクチュエータ１６は、コイルや磁石等から成り、前述の対物レンズ８を磁力でフォーカス方向（図１の上下方向、即ち光ディスク２０の厚み方向）とトラッキング方向（光ディスク２０の径方向）へ微小移動させる。制御部１２は、ドライバＩＣ１７を介してアクチュエータ１６の駆動を制御する。
【００２０】
信号処理部１８は、前述の光検出器１１からの出力信号を増幅する増幅回路、演算回路、およびその他の処理回路から成る。信号処理部１８は、光検出器１１からの出力信号を処理して、ＦＥ（フォーカスエラー）信号、ＴＥ（トラッキングエラー）信号、ＲＦ（記録／再生）信号、およびその他の収差や光量に関する信号を検出し、制御部１２へ出力する。これら各信号は、公知の方法で検出される。例えば、ＦＥ信号は非点収差法により検出される。制御部１２は、信号処理部１８から出力されるＦＥ信号やＴＥ信号等に基づいて、アクチュエータ１６の駆動を制御して、対物レンズ８をフォーカス方向やトラッキング方向へ微小往復移動させて、フォーカスやトラッキングのサーボを行いつつ、各光ディスク２０に対して情報の再生または記録を行う。また、制御部１２は、アクチュエータ１６で対物レンズ８をフォーカス方向へ移動させることにより、レーザダイオード１、２から発射して対物レンズ８から出射したＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の焦点をフォーカス方向へ移動させてフォーカスサーチを行う。
【００２１】
記憶部１３は、揮発性また不揮発性のメモリ等から成る。記憶部１３には、球面収差補正情報２１とディスク判別情報２２等が記憶されている。球面収差補正情報２１には、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光の球面収差の補正量や、該補正量を実現するための球面収差補正素子７の駆動制御パラメータ等が含まれている。また、上記球面収差の補正量には、ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光をＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード２から発射して対物レンズ８から光ディスク２０側へ出射した際に、球面収差補正素子７により、光ディスク２０の表面（対物レンズ８側の面）に生じる球面収差を適切に補正するＤＶＤ用とＣＤ用の各第１の補正量と、光ディスク２０の記録層に生じる球面収差を適切に補正するＤＶＤ用とＣＤ用の各第２の補正量とが含まれている。ディスク判別情報２２には、ＢＤとＤＶＤとＣＤの各保護層の厚み（表面から記録層までの厚み）等のような、各光ディスク２０に固有の情報が含まれている。制御部１２は、球面収差補正情報２１に基づいて、球面収差補正素子７の駆動を制御する。また、制御部１２は、ディスク判別情報２２に基づいて、光ディスク２０の種類、即ち光ディスク２０がＢＤとＤＶＤとＣＤのいずれであるかを判別する。
【００２２】
図３は、光ピックアップ装置１０で行われるフォーカスサーチの手順を示すフローチャートである。各処理は制御部１２が実行する。光ディスク２０が対物レンズ８上に設置されて、フォーカスサーチを開始すると、制御部１２は、先ずＢＤ用レーザダイオード１からＢＤ用ビーム光を発射し、光検出器１１と信号処理部１８によりＦＥ信号を検出して観測し始める（ステップＳ１）。図４は、ＦＥ信号の一例を示す図である。次に、制御部１２は、アクチュエータ１６により対物レンズ８を光ディスク２０から最も離れた下方の初期位置より光ディスク２０に近づく上方へ移動させて行く（ステップＳ２）。これに伴って、対物レンズ８から出射するＢＤ用ビーム光の焦点も上方へ移動して行く。
【００２３】
そして、制御部１２は、ＢＤ用ビーム光の焦点が光ディスク２０の表面を通過する際にＦＥ信号に現れるＳ字波形Ｓ１（図４）を検出すると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、該Ｓ字波形Ｓ１に基づいて対物レンズ８が光ディスク２０に衝突するのを防止するように、アクチュエータ１６の駆動を制御し始める（ステップＳ４）。具体的には、アクチュエータ１６の駆動電圧を下げて、対物レンズ８の移動にブレーキをかけたり、対物レンズ８の移動速度を下げたりして、対物レンズ８を即座に誤差なく停止できるようにする。これにより、アクチュエータ１６の暴走は抑えられる。
【００２４】
その後、光ディスク２０がＢＤである場合は、ＢＤ用ビーム光の焦点が光ディスク２０の記録層を通過する際にＦＥ信号にレベルの高いＳ字波形Ｓ２（図４）が現れる。このため、制御部１２は、光ディスク２０の記録層に対応するＳ字波形Ｓ２を検出すると（ステップＳ５：ＹＥＳ）、該Ｓ字波形Ｓ２に基づいてＢＤ用ビーム光を記録層に合焦し、フォーカスサーボをＯＮ（開始）する（ステップＳ８）。具体的には、アクチュエータ１６により対物レンズ８を下方へ移動させて行って、ビーム光の焦点がＳ字波形Ｓ２のゼロクロスポイントＰ２（図４）に到達したときに、フォーカスサーボをＯＮする。なお、さらにアクチュエータ１６により対物レンズ８を下方へ移動させて行き、ビーム光の焦点をＳ字波形Ｓ１のゼロクロスポイントＰ１（図４）に到達させて、光ディスク２０の表面に合焦させることもできる。
【００２５】
一方、光ディスク２０がＢＤでない場合は、ＦＥ信号に光ディスク２０の記録層に対応するＳ字波形Ｓ２が現れない。このため、制御部１２は、光ディスク２０の記録層に対応するＳ字波形Ｓ２を検出することなく（ステップＳ５：ＮＯ）、対物レンズ８を上方へ移動させるようにアクチュエータ１６を所定量駆動すると（ステップＳ６：ＹＥＳ）、対物レンズ８を下方へ移動させるようにアクチュエータ１６の駆動を切り替えて、対物レンズ８を初期位置に復帰させる（ステップＳ７）。
【００２６】
次に、制御部１２は、ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード２からＤＶＤ用ビーム光を発射し、ＦＥ信号を検出して観測し始め（ステップＳ９）、アクチュエータ１６により対物レンズ８を上方へ移動させて行って（ステップＳ１０）、ＤＶＤ用ビーム光の焦点を上方へ移動させて行く。また、制御部１２は、球面収差補正素子７によりＤＶＤ用ビーム光の球面収差をＤＶＤ用の第１の補正量だけ補正する（ステップＳ１１）。これにより、光ディスク２０の表面と光検出器１１上のＤＶＤ用ビーム光の球面収差が小さくなる。そして、制御部１２は、光ディスク２０の表面に対応するＦＥ信号のＳ字波形Ｓ１を検出すると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、該Ｓ字波形Ｓ１に基づいて対物レンズ８が光ディスク２０に衝突するのを防止するように、アクチュエータ１６の駆動を制御し始める（ステップＳ１３）。また、制御部１２は、球面収差補正素子７によりＤＶＤ用ビーム光の球面収差をＤＶＤ用の第２の補正量だけ補正する（ステップＳ１４）。これにより、光ディスク２０の記録層と光検出器１１上のＤＶＤ用ビーム光の球面収差が小さくなる。
【００２７】
その後、光ディスク２０がＤＶＤである場合は、ＦＥ信号に光ディスク２０の記録層に対応するＳ字波形Ｓ２が現れる。このため、制御部１２は、該Ｓ字波形Ｓ２を検出すると（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、該Ｓ字波形Ｓ２に基づいてＤＶＤ用ビーム光を記録層に合焦し、フォーカスサーボをＯＮする（ステップＳ１８）。一方、光ディスク２０がＤＶＤでない場合は、ＦＥ信号に光ディスク２０の記録層に対応するＳ字波形Ｓ２が現れない。このため、制御部１２は、該Ｓ字波形Ｓ２を検出することなく（ステップＳ１５：ＮＯ）、対物レンズ８を上方へ移動させるようにアクチュエータ１６を所定量駆動すると（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、対物レンズ８を下方へ移動させるようにアクチュエータ１６の駆動を切り替えて、対物レンズ８を初期位置に復帰させる（ステップＳ１７）。
【００２８】
次に、制御部１２は、ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード２からＣＤ用ビーム光を発射し、ＦＥ信号を検出して観測し始め（ステップＳ１９）、アクチュエータ１６により対物レンズ８を上方へ移動させて行って（ステップＳ２０）、ＤＶＤ用ビーム光の焦点を上方へ移動させて行く。また、制御部１２は、球面収差補正素子７によりＣＤ用ビーム光の球面収差をＣＤ用の第１の補正量だけ補正する（ステップＳ２１）。これにより、光ディスク２０の表面と光検出器１１上のＣＤ用ビーム光の球面収差が小さくなる。そして、制御部１２は、光ディスク２０の表面に対応するＦＥ信号のＳ字波形Ｓ１を検出すると（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、該Ｓ字波形Ｓ１に基づいて対物レンズ８が光ディスク２０に衝突するのを防止するように、アクチュエータ１６の駆動を制御し始める（ステップＳ２３）。また、制御部１２は、球面収差補正素子７によりＤＶＤ用ビーム光の球面収差をＣＤ用の第２の補正量だけ補正する（ステップＳ２４）。これにより、光ディスク２０の記録層と光検出器１１上のＣＤ用ビーム光の球面収差が小さくなる。
【００２９】
その後、光ディスク２０がＣＤである場合は、ＦＥ信号に光ディスク２０の記録層に対応するＳ字波形Ｓ２が現れる。このため、制御部１２は、該Ｓ字波形Ｓ２を検出すると（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、該Ｓ字波形Ｓ２に基づいてＣＤ用ビーム光を記録層に合焦し、フォーカスサーボをＯＮする（ステップＳ２８）。一方、光ディスク２０がＣＤでない場合は、ＦＥ信号に光ディスク２０の記録層に対応するＳ字波形Ｓ２が現れない。このため、制御部１２は、該Ｓ字波形Ｓ２を検出することなく（ステップＳ２５：ＮＯ）、対物レンズ８を上方へ移動させるようにアクチュエータ１６を所定量駆動すると（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、対物レンズ８を下方へ移動させるようにアクチュエータ１６の駆動を切り替えて、対物レンズ８を初期位置に復帰させ（ステップＳ２７）、処理を終了する。
【００３０】
ステップＳ８、Ｓ１８、またはＳ２８でフォーカスサーボをＯＮした後、制御部１２は、光ディスク２０の表面と記録層のそれぞれに対応するＦＥ信号のＳ字波形Ｓ１、Ｓ２の間隔に基づいて、光ディスク２０の種類を判別し（ステップＳ２９）、処理を終了する。具体的には、例えばＳ字波形Ｓ１、Ｓ２のゼロクロスポイントＰ１、Ｐ２（図４）の間隔より光ディスク２０の保護層の厚みを算出し、該算出値と記憶部１３のディスク判別情報２２とに基づいて、光ディスク２０がＢＤとＤＶＤとＣＤのいずれであるかを判別する。制御部１２は、光ディスク２０の種類を判別すると、該種類を各部の駆動制御に活用する。
【００３１】
以上によると、ＢＤに対してＢＤ用ビーム光でフォーカスサーチを行う際には、対物レンズ８が該ビーム光に適応しているので、ＢＤ上および光検出器１１上での球面収差が小さくなり、ＢＤの表面と記録層に対応するＦＥ信号のＳ字波形Ｓ１、Ｓ２を検出することができる。また、ＤＶＤまたはＣＤに対してこれらに応じたＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光でフォーカスサーチを行う際には、対物レンズ８が該ビーム光に適応してないが、球面収差補正素子７により球面収差を補正するので、ＤＶＤ上またはＣＤ上と光検出器１１上での球面収差が小さくなり、ＤＶＤまたはＣＤの表面と記録層に対応するフォーカスエラー信号のＳ字波形を検出することができる。
【００３２】
また、ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光でフォーカスサーチを行う際に、球面収差の補正量を一定にすると、図６に示したように球面収差は光ディスク２０の厚み方向の位置により変化するため、ＤＶＤまたはＣＤの表面と記録層に対応するＳ字波形Ｓ１、Ｓ２のいずれかを検出できなくなる。具体的には、ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光でフォーカスサーチを行う間中、例えば球面収差を第２の補正量だけ補正し続けると、光ディスク２０の記録層の球面収差は適切に小さく抑えられるが、表面の球面収差は適切に小さく抑えられない。このため、図５に示すようにＦＥ信号に光ディスク２０の記録層に対応するＳ字波形Ｓ２は鮮明に現れて検出できるようになるが、表面に対応するＳ字波形Ｓ１は現れず、代わりに複雑に脈動した波形Ｓ３となり、表面に対応するＳ字波形Ｓ１を検出できなくなる。然るに、上述したように球面収差の補正量を光ディスク２０の表面に対応するＳ字波形Ｓ１の検出前後で第１の補正量から第２の補正量へと変化させることで、光ディスク２０の表面と記録層に対応するＳ字波形Ｓ１、Ｓ２を両方とも確実に検出することができる。
【００３３】
上記の結果、ＢＤとＤＶＤとＣＤの各光ディスク２０に対して、これらに応じたＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用ビーム光でフォーカスサーチを行う際に、検出した光ディスク２０の表面と記録層に対応するＳ字波形Ｓ１、Ｓ２に基づいて、光ディスク２０の表面と記録層に対するビーム光の合焦位置を検出することが可能となる。また、検出した光ディスク２０の表面に対応するＳ字波形に基づいて、アクチュエータ１６の駆動を制御して、対物レンズ８が光ディスク２０に衝突するのを防止することが可能となる。さらに、光ディスク２０の記録層から情報を読み込まなくても、Ｓ字波形Ｓ１、Ｓ２の間隔に基づいて、光ディスク２０がＢＤとＤＶＤとＣＤのいずれであるかを判別し、該種類に応じた各部の駆動制御を即座に行うことが可能となる。
【００３４】
本発明は、以上の実施形態以外にも種々の形態を採用することができる。例えば、以上の実施形態では、光ディスク２０の表面と記録層の球面収差を第１および第２の補正量だけ補正した例を挙げたが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これ以外に、例えば記録層が複数ある多層式光ディスクに対しては、光ディスク２０の表面と各記録層の球面収差をそれぞれ適切な補正量だけ補正するようにすればよい。
【００３５】
また、以上の実施形態では、液晶素子から成る球面収差補正素子７を用いた例を挙げたが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これ以外に、例えばビームエキスパンダ等から成る球面収差補正素子を用いるようにしてもよい。つまり、球面収差補正素子としては、駆動制御により補正量を変化させられるものであればよい。
【００３６】
また、以上の実施形態では、ＢＤ用レーザ光を発射する１つのレーザダイオード１と、ＤＶＤ用レーザ光およびＣＤ用レーザ光を発射する１つのレーザダイオード２とを光源として用いた例を挙げたが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これ以外に、例えばＢＤ用レーザ光、ＤＶＤ用レーザ光、およびＣＤ用レーザ光を全て発射する１つのレーザダイオード等を光源として用いてもよい。また、２種類または４種類以上の光ディスクに対応する２種類または４種類以上のレーザ光を発射する１つまたは複数のレーザダイオード等の光源を用いるようにしてもよい。
【００３７】
さらに、以上の実施形態では、ＢＤとＤＶＤとＣＤの各光ディスクに対して情報の再生や記録が可能な光ピックアップ装置１０に本発明を適用した例を挙げたが、本発明は、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ、またはこれら以外の光ディスクのうち、少なくとも２種類以上の光ディスクに対して情報の再生や記録が可能な光ピックアップ装置にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】光ピックアップ装置の光学系を示す図である。
【図２】光ピックアップ装置の電気ブロック図である。
【図３】フォーカスサーチの手順を示すフローチャートである。
【図４】フォーカスエラー信号の一例を示す図である。
【図５】フォーカスエラー信号の他の例を示す図である。
【図６】ＤＶＤ用レーザ光の光ディスク上の球面収差を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ＢＤ用レーザダイオード
２  ＤＶＤ／ＣＤ用レーザダイオード
７  球面収差補正素子
８  対物レンズ
１０  光ピックアップ装置
１１  光検出器
１２  制御部
１３  記憶部
１６  アクチュエータ
１８  信号処理部
２０  光ディスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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