(57)【要約】    【構成】  光ディスク装置１０の球面収差補正機構２０はＲＦ信号を基に対物レンズ２８による集光点の球面収差を補正するとともに、フォーカスエラー信号に所定のゲインを加えた信号にも基づき球面収差補正機構２０の負レンズ群２４を移動させて、球面収差補正を行う。    【効果】  光ディスク３６が変位する際、対物レンズ２８はフォーカスエラー信号により移動するため、同じフォーカスエラー信号に基づき負レンズ群２４を移動させると、光ディスク３６の変位に伴う球面収差補正も行うことができる。【選択図】  図１
2005141803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源、前記光源から出射した光を光ディスクの記録面上に集光させる集光手段、前記光ディスクの記録面上で反射された光を受け、かつ前記反射光の光量に応じて電気信号を出力する光検出手段、前記光検出手段から出力される信号に基づいて前記光ディスクの記録面上に集光される光スポットの集束状態を検出するフォーカスエラー検出手段、前記フォーカスエラー検出手段から出力される信号に基づいて前記集光手段を制御するフォーカス制御手段、前記フォーカス制御手段から出力される信号に基づいて前記集光手段を移動させる第１移動手段、前記集光手段による集光点での球面収差を補正する球面収差補正手段、前記球面収差補正手段を制御する前記球面収差補正制御手段、および前記球面収差補正手段を移動させる第２移動手段を備える光ディスク装置において、
前記第２移動手段が前記フォーカスエラー検出手段から出力される信号に所定のゲインを加えた信号と前記球面収差補正制御手段から出力される信号とに基づいて前記球面収差補正手段を移動させることを特徴とする、光ディスク装置。
【請求項２】
前記球面収差補正手段は２つのレンズ群を含み、前記第２移動手段で前記集光手段に対する前記レンズ群の少なくとも一方の相対位置を変化させて、前記集光手段へ入射する光束の発散度および集束度を変化させることにより、前記球面収差を補正する、請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記球面収差補正手段はコリメータレンズを含む、請求項１記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ディスク装置に関し、特にたとえば、球面収差補正機構を有する光ピックアップで光ディスクを記録／再生する光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ディスク装置の一例が、特許文献１に開示されている。この特許文献１の光記録媒体駆動装置では、フォーカシングサーボをかけた状態で、再生信号の振幅が最大になる、またはジッタ値が最小になるように球面収差補正用アクチュエータに駆動電流や駆動電圧などの制御信号を与え、球面収差補正機構の負レンズ群を移動させる。レンズ位置検出回路はこの制御信号から球面収差補正機構による集光点での球面収差補正量を求める。パワーモニタ回路により検出される光源の出射光パワーおよび球面収差補正量に基づいて光源パワー制御部は光照射パワーを一定にしている。
【特許文献１】特開２００３−１３２５７３号公報［Ｇ１１Ｂ  ７／１２５、７／１３５］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の従来技術では、フォーカスサーボをかけた状態で、球面収差補正機構により球面収差を補正すると、光ディスクの記録面上に焦点が合うように対物レンズと光ディスクの記録面との間の距離を適正にしてから、球面収差を補正するので、光ディスクの高さが一定であればその球面収差の補正は最適になる。しかし、光ディスクの光透過層の厚み変化や光ディスクの面触れなどにより光ディスクの記録面の高さが変わると、フォーカスサーボにより光ディスクの高さの変位に合わせて対物レンズが追随して、対物レンズの位置が変位する。このため、対物レンズと球面収差補正機構との間の距離が変化するので、その球面収差補正は最適な状態からずれてしまう。
【０００４】
さらに、光ディスクの記録面の高さが適正位置からずれ、球面収差が大きくなると、集光レンズにより集束された光の光スポットは大きくなったりゆがんだりしてしまう。このような光では光ディスクの記録面上に形成された信号を適切に記録／再生することができないので、信号を読み書きするタイミングがずれてしまい、ＲＦ信号のジッタ値などが変化してしまう。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、フォーカスサーボがかけられた状態で光ディスクの記録面の高さが変位しても、最適に球面収差を補正し、記録ＲＦ信号を良好に保つことができる、光ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、光源、光源から出射した光を光ディスクの記録面上に集光させる集光手段、光ディスクの記録面上で反射された光を受け、かつ反射光の光量に応じて電気信号を出力する光検出手段、光検出手段から出力される信号に基づいて光ディスクの記録面上に集光される光スポットの集束状態を検出するフォーカスエラー検出手段、フォーカスエラー検出手段から出力される信号に基づいて集光手段を制御するフォーカス制御手段、フォーカス制御手段から出力される信号に基づいて集光手段を移動させる第１移動手段、集光手段による集光点での球面収差を補正する球面収差補正手段、球面収差補正手段を制御する球面収差補正制御手段、および球面収差補正手段を移動させる第２移動手段を備える光ディスク装置において、第２移動手段がフォーカスエラー検出手段から出力される信号に所定のゲインを加えた信号と球面収差補正制御手段から出力される信号とに基づいて球面収差補正手段を移動させることを特徴とする、光ディスク装置である。
【０００７】
請求項１の発明では、光源から出力された光は球面収差補正手段を通過して集光手段により光ディスクの記録面上に集光される。そして、光は記録面上で反射され、反射光は光検出手段により検出される。その反射光の光量に応じた信号は光検出手段からフォーカスエラー検出手段に入力され、そこで光ディスクの記録面上にできた集光スポットの集束状態がフォーカスエラー信号として検出される。フォーカスエラー信号はフォーカス制御手段に入力され、フォーカスエラー信号に基づき光ディスクの記録面上に光が集束されていないと判断されれば、フォーカス制御手段は第１移動手段を用いて集光手段を移動させて、光ディスクと集光手段との間の距離を適切にすることにより光ディスクの記録面上に光を集束する。
【０００８】
球面収差補正制御手段は光ディスクのＲＦ信号などを基に球面収差補正手段を駆動する信号を第２移動手段に与えて、球面収差補正手段を移動させることにより、光ディスクの記録面上の集光点における球面収差を補正する。ただし、光ディスクの高さ変位によりフォーカス制御手段が集光手段を移動させると集光点での球面収差が大きくなるので、球面収差補正手段はこの集光手段の移動に対する補正もする必要がある。そこで、この集光手段の移動距離はフォーカスエラー信号に基づくものであるので、フォーカスエラー信号に所定のゲインを加えた信号により第２移動手段は集光手段の移動距離に対応する距離だけ球面収差補正手段を移動させる。すなわち、第２移動手段は球面収差補正制御手段の駆動信号の他、フォーカスエラー信号に所定のゲインを加えた信号にも基づいて球面収差補正手段を移動させる。
【０００９】
このように、光ディスクの面振れや光ディスクの光透過層の厚みの変化に伴う光ディスクの記録面の変位により、光ディスクと対物レンズとの距離が変化して、光ディスクの記録面上に光が集束されないような場合でも、フォーカスエラー信号に基づいて集光手段を移動させて光を光ディスクの記録面上に集束させる。これと同時に、フォーカスエラー信号に所定のゲインを加えた信号を基に球面収差補正手段を移動させて、集光手段の移動による球面収差を補正する。
【００１０】
このため、光ディスクの面振れなどの動的な光ディスクの位置変化に対しても、適切に球面収差を補正することができる。そして、球面収差が補正できれば、光ディスクの記録面上における光スポットが最適化されるため、光ディスクから良好な記録／再生信号を得ることができる。また、フォーカスエラー信号に基づいて球面収差を補正するため、他に検出手段などを設ける必要がなく、光ディスクの高さの変位も簡単に検出することができる。
【００１１】
請求項２の発明は、球面収差補正手段は２つのレンズ群を含み、第２移動手段で集光手段に対するレンズ群の少なくとも一方の相対位置を変化させて、集光手段へ入射する光束の発散度および集束度を変化させることにより、球面収差を補正する、請求項１記載の光ディスク装置である。
【００１２】
請求項２の発明では、光ディスクの記録面が変位すると、フォーカスエラー信号に基づき集光手段を移動させるので、この移動により集光手段と球面収差補正手段との距離が変化して集光点での球面収差は大きくなる。そこで、フォーカスエラー信号に所定のゲインを加えた信号を基に、球面補正手段の２つのレンズ群の内、一方または両方のレンズ群を光源側へまたは集光手段側へ移動させて、光源から集光手段へ入射される光束の発散度または集束度を変化させて、集光手段による集光点での球面収差を補正する。
【００１３】
このように、フォーカスエラー信号に所定のゲインを加えた信号を基に、球面補正手段の２つのレンズ群を移動させれば、光ディスクの高さの変位により集光手段を移動しても集光手段とレンズ群との距離は最適化されるので、フォーカスサーボをかけながら球面収差を適切に補正することができる。
【００１４】
請求項３の発明は、球面収差補正手段はコリメータレンズを含む、請求項１記載の光ディスク装置である。
【００１５】
請求項３の発明では、光ディスクの高さが変位すれば、フォーカスエラー信号に所定のゲインを加えた信号に基づきコリメータレンズを光源側へまたは集光手段側へ移動させて、集光手段に対するコリメータレンズの距離を変化させることにより、集光手段へ入射される光束の発散度または集束度を変化させて、集光手段による集光点での球面収差を補正する。
【００１６】
コリメータレンズは平行光にするものとして、一般的に光ディスク装置では使用されるものであるので、球面収差補正用に他のレンズを設ける必要がない。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、フォーカスエラー信号に基づいて球面収差補正手段を移動させるので、フォーカスサーボをかけた状態で光ディスクの高さが変位に対しても球面収差補正を適切に行うことができる。
【００１８】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１に示すこの発明の一実施例である光ディスク装置１０は半導体レーザ１２を含む。半導体レーザ１２から出射した光はコリメータレンズ１４で平行光にされ、１／２波長板１６により偏光方向が回転される。その光の内Ｐ偏光成分を有する光のみが偏光ビームスプリッタ１８を通過し、Ｓ偏光成分を有する光は出射光パワー検出部（図示せず）に導かれる。そして、Ｐ偏光成分を有する光は球面収差補正機構２０を通過する。
【００２０】
球面収差補正機構２０は正レンズ群２２、負レンズ群２４および球面収差補正用アクチュエータ２６を備える。正レンズ群２２は偏光ビームスプリッタ１８側に配置され、光を集束させる。負レンズ群２４は後述する対物レンズ２８側に配置され、正レンズ群２２から出射された光を発散させる。球面収差補正用アクチュエータ２６は球面収差補正素子駆動回路３０から駆動電流や駆動電圧など制御信号を受けて、負レンズ群２４を光軸方向に移動させることにより、対物レンズ２８へ出射する光の発散度または集束度を変化させて、対物レンズ２８により集光される際に集光点で発生する球面収差を補正する。
【００２１】
球面収差補正機構２０を通過した光は１／４波長板３２により直線偏光から円偏光に変化されてから、アパーチャ３４で絞られて対物レンズ２８の有効径に等しい光束径に変換される。そして、対物レンズ２８に入射され、ここで光ディスク３６の記録面３６ａ上に集束される。
【００２２】
この際、対物レンズ２８が備える対物レンズ用アクチュエータ３８はフォーカスサーボ駆動回路４０から駆動電流や駆動電圧など制御信号を受けて、対物レンズ２８を光ディスク３６に近づけたり遠ざけたりして光軸方向に移動させることにより、対物レンズ２８と光ディスク３６の記録面３６ａとの間の距離を適正化する。
【００２３】
集束された光は光ディスク３６の記録面３６ａ上で反射され、再び対物レンズ２８およびアパーチャ３４を通過して、１／４波長板３２により円偏光から往路の偏光の向きと９０度向きが異なる直線偏光に変化され、偏光ビームスプリッタ１８で反射される。反射光は検出系集光レンズ４２で集光され、シリンドリカルレンズ４４で非点収差が得られ、フォトディテクタ４６において検出される。フォトディテクタ４６は４つの検出領域を有し、各検出領域から得られる４つの光検知信号はアナログ信号処理回路４８へ入力される。アナログ信号処理回路４８は４つの光検知信号に基づいてフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成するとともに、ＲＦ信号をデジタル信号処理回路（図示せず）へ入力する。そこで、ＲＦ信号はデジタル信号へ置換されてから、デコードされ、それによって光ディスク３６からデータ再生が行われる。
【００２４】
フォーカスエラー信号は対物レンズ２８により光ディスク３６の記録面３６ａ上に集束された光スポットの集束状態を表し、フォーカスサーボ駆動回路４０に入力される。フォーカスエラー信号により光の焦点が光ディスク３６の記録上に合っていないと判断されれば、フォーカスサーボ駆動回路４０は対物レンズ用アクチュエータ３８に駆動電流や駆動電圧などを制御する制御信号を与えて、対物レンズ２８を光軸上で移動させることにより、対物レンズ２８により集光される光を光ディスク３６の記録面３６ａ上に集束させる。
【００２５】
この状態で、球面収差補正素子駆動回路３０はアナログ信号処理回路４８からＲＦ信号を得て、そのＲＦ信号の振幅が最大になる、またはジッタ値が最小になるように球面収差補正用アクチュエータ２６に駆動電流や駆動電圧などを制御する制御信号を与えて、球面収差補正機構２０の負レンズ群２４を移動させる。そして、対物レンズ２８と球面収差補正機構２０との間の距離を適正化することにより、対物レンズ２８による集光点での球面収差を補正する。
【００２６】
また、フォーカスエラー信号はアンプのようなゲイン制御部５０にも入力され、ここでフォーカスエラー信号はゲイン制御部５０に所定のゲインが加えられてから、球面収差補正用アクチュエータ２６へ与えられる。ただし、ゲインは通常０（ゼロ）より大きい値であるが、ゲインに０を排除するものではない。図２の実施例でも同様である。そして、加算回路５２でこのフォーカスエラー信号に所定ゲインを加えた調整信号に、先の球面収差補正素子駆動回路３０から与えられた制御信号が足されて、球面収差補正用アクチュエータ２６に入力される。球面収差補正用アクチュエータ２６は制御信号および調整信号の加算信号を受け、加算信号を基に球面収差補正機構２０の負レンズ群２４を移動させる。そして、対物レンズ２８による集光点の球面収差を補正する。
【００２７】
フォーカスサーボを実行した状態で光ディスク３６の揺らぎなどにより光ディスク３６の記録面３６ａが変位すると、その変位に伴い対物レンズ２８が移動する。すると、対物レンズ２８と球面収差補正機構２０との間の距離が変化することにより球面収差補正素子駆動回路３０による球面収差の補正が最適状態からずれてしまう。また、フォーカスエラー信号は対物レンズ２８の移動量に対応するため、このフォーカスエラー信号に所定ゲインを加えた調整信号により対物レンズ２８の移動に対する球面収差の補正を行う。
【００２８】
このように、球面収差補正素子駆動回路３０から与えられた制御信号の他、フォーカスエラー信号に所定ゲインを加えた調整信号に基づき球面収差補正機構２０を移動させれば、フォーカシングを実行した状態において光ディスク３６の変位による球面収差も補正することができる。
【００２９】
対物レンズ２８による集光点が光ディスク３６の記録面３６ａ上に合わせられ、その集光点での球面収差が最適に補正されれば、記録面３６ａ上の集光スポットは最適化され、記録面３６ａ上の信号を的確に読み出すことができ、安定した再生および記録を行うことができる。
【００３０】
また、光ディスク３６の変位による球面収差補正にフォーカスエラー信号を用いることにより、別に装置を設ける必要がない。
【００３１】
なお、球面収差補正機構２０をビームスプリッタ１８と対物レンズ２８との間に設けたが、球面収差補正機構２０の位置はこれに限定されるものでなく、半導体レーザ１２と対物レンズ２８との間であればよい。
【００３２】
また、球面収差補正機構２０の負レンズ群２４を移動させたが、正レンズ群２２を移動させたり、正レンズ群２２および負レンズ群２４の両方を移動させたりしてもよい。
【００３３】
図２に示すこの発明の他の実施例である光ディスク装置１０は図１に示す光ディスク装置１０とほぼ同じであるが、球面収差補正機構２０が異なる。図２の光ディスク装置１０には球面収差補正機構２０を特別に設けず、半導体レーザ１２から出射した光を平行光にするコリメータレンズ１４を球面収差補正用にも使用する。コリメータレンズ１４にコリメータレンズ用アクチュエータ５４を設け、半導体レーザ１２と対物レンズ２８とを結んだ光軸上でコリメータレンズ１４を移動させる。球面収差補正素子駆動回路３０からの制御信号およびゲイン制御部５０からの調整信号がこのコリメータレンズ用アクチュエータ５４に入力されるように球面収差補正素子駆動回路３０およびゲイン制御部５０を配置する。これ以外の部分に関しては図１実施例の示す光ディスク装置１０と同様であるため、説明は省略する。
【００３４】
半導体レーザ１２から出射した光はコリメータレンズ１４、１／２波長板１６、偏光ビームスプリッタ１８および１／４波長板３２を通過し、アパーチャ３４で絞られて対物レンズ２８で光ディスク３６の記録面３６ａ上に集束される。
【００３５】
集束された光は光ディスク３６の記録面３６ａ上で反射され、再び対物レンズ２８、アパーチャ３４、１／４波長板３２を通過し、偏光ビームスプリッタ１８で反射されて、検出系集光レンズ４２およびシリンドリカルレンズ４４を通過し、フォトディテクタ４６で検出される。フォトディテクタ４６からの４つの光検知信号はアナログ信号処理回路４８でフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびＲＦ信号に変換される。
【００３６】
ＲＦ信号は球面収差補正素子駆動回路３０に入力される。ＲＦ信号の振幅が最大になる、またはジッタ値が最小になるように球面収差補正素子駆動回路３０はコリメータレンズ用アクチュエータ５４に制御信号を与えて、コリメータレンズ１４を移動させることにより、対物レンズ２８による集光点での球面収差を補正する。
【００３７】
フォーカスエラー信号はフォーカスサーボ駆動回路４０およびゲイン制御部５０に入力される。フォーカスサーボ駆動回路４０は対物レンズ用アクチュエータ３８により対物レンズ２８を移動させ、光ディスク３６の記録面３６ａ上に光を集束させる。
【００３８】
また、ゲイン制御部５０に入力されたフォーカスエラー信号はここで所定のゲインを加えられてから、球面収差補正用アクチュエータ２６へ与えられる。この際、加算回路５２でフォーカスエラー信号に所定ゲインを加えた調整信号に、先の球面収差補正素子駆動回路３０から与えられた制御信号が足されて、コリメータレンズ用アクチュエータ５４に入力される。コリメータレンズ用アクチュエータ５４は制御信号および調整信号の加算信号に基づきコリメータレンズ１４を移動させて、コリメータレンズ１４から出射される光束の集束度および発散度を変化させることにより、対物レンズ２８による集光点での球面収差を補正する。
【００３９】
このように、半導体レーザ１２と偏光ビームスプリッタ１８との間に位置するコリメータレンズ１４を移動させることにより、対物レンズ２８による集光点の球面収差を補正すれば、コリメータレンズ１４を球面収差補正用に併用できるので、球面収差補正機構２０を別に設ける必要がない。
【００４０】
なお、コリメータレンズ１４を半導体レーザ１２とビームスプリッタ１８との間に設けたが、コリメータレンズ１４の位置はこれに限定されるものでなく、半導体レーザ１２と対物レンズ２８との間であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の一実施例の光ディスク装置を示すブロック図である。
【図２】この発明の他の実施例の光ディスク装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…光ディスク装置
１２…半導体レーザ
１４…コリメータレンズ
２０…球面収差補正機構
２２…正レンズ群
２４…負レンズ群
２６…球面収差補正用アクチュエータ
２８…対物レンズ
３０…球面収差補正素子駆動回路
３６…光ディスク
３８…対物レンズ用アクチュエータ
４０…フォーカスサーボ駆動回路
４６…フォトディテクタ
４８…アナログ信号処理回路
【図１】
2005141803.tif 000003
【図２】
2005141803.tif 000004