(57)【要約】【課題】対物レンズを有限系対物レンズで構成し、光ディスクのカバー層厚み誤差により発生する球面収差を、光源・光検出器を含む光学ユニットを光軸方向に駆動させる事により補正する。これにより、コストダウンや製造工程のスリム化を図った光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供する。【解決手段】制御部２１は、照射検出ユニット３を光軸方向M１に変位させるようユニット駆動部２５に指示してレーザビーム５０の球面収差を補正する。例えば照射検出ユニット３を波長板１４に近づけてLD１１および有限系対物レンズ１６間の光路を短くする。これにより第２層１２０のカバー層厚みに対してレーザビーム５０の球面収差が粗補正される。この球面収差の微調整は、照射検出ユニット３を光軸方向M１に変位させていき、PDIC１８で検出されるRF信号が最大となる光路の長さを見つけることにより行われる。最後に、制御部２１は第２層１２０の読取を開始する。【選択図】  図１
2009252280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡散光のレーザビームを照射する照射手段と、
前記照射手段が照射した前記レーザビームを分割する回折格子と、
入射した前記レーザビームを反射または透過するビームスプリッタと、
前記回折格子および前記ビームスプリッタを通過した前記レーザビームを光ディスクに集光する対物レンズと、
フォーカスエラー信号を生成するために非点収差を与えるセンサーレンズと、
前記光ディスクで反射して前記対物レンズ、前記ビームスプリッタ及び前記センサーレンズを通過した反射光を検出する検出手段と、を備えた光ピックアップ装置において、
前記対物レンズを、前記拡散光のレーザビームを集光する有限系対物レンズで構成し、
前記照射手段と前記回折格子と前記ビームスプリッタと前記センサーレンズと前記検出手段とをユニット化し、
前記ユニットを光軸方向に変位させ、前記ユニットと前記有限系対物レンズとの間の光路の長さを変えることにより、前記光ディスクのカバー層厚み誤差によって発生する球面収差を補正する移動手段を備える光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記移動手段は、前記光ディスクにおける前記レーザビームの集光スポットを前記レーザビームが現在集光している層から別の層に移す時、前記球面収差を補正する請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記光ディスクは、ブルーレイディスクである請求項１又は２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の光ピックアップ装置と、
前記有限系対物レンズを前記光ディスクと接離する方向に変位させるよう、前記反射光から生成される信号に基づいて前記移動手段に指示し、前記光ディスクのデータ記録面にレーザビームを合焦させるフォーカスサーボ手段と、を備えた光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物レンズを介して光ディスクにレーザビームを照射し、その反射光を検出する光ピックアップ装置、及び、この光ピックアップ装置を搭載する光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ブルーレイディスク（以下、Blu-rayディスクと称する）などの光ディスクに対してデータの読取または記録を行う光ディスク装置には、光ピックアップ装置が搭載されている。
【０００３】
図４は、従来の光ピックアップ装置の主要部の構成を示すブロック図である。従来の光ピックアップ装置１０２は、レーザビーム６０を出射するレーザダイオード（以下、ＬＤと称する）１１１と、回折格子１１２と、LD１１１から出射されたレーザビーム６０を反射するビームスプリッタキューブ（以下、BSキューブと称する）１１３と、入射した拡散光のレーザビーム６０を平行光にするコリメータレンズ７０と、コリメータレンズ７０を光軸方向に変位させる駆動部と、波長板１１４と、入射したレーザビーム６０を反射するUPミラー１１５と、入射された平行光を集光する無限系対物レンズ１１６と、無限系対物レンズ１１６をBlu-rayディスク１００と接離する方向に移動させるアクチュエータ（不図示）と、フォーカスエラー信号を生成するために非点収差を与えるセンサーレンズ１１７と、Blu-rayディスク１００で反射した反射光を検出するフォトディテクタIC（以下、PDICと称する）１１８と、を有している。
【０００４】
LD１１１は、例えば波長＝４０５ｎｍ（ナノメーター）のレーザ光であるレーザビーム６０を出力する光源である。このレーザビーム６０は、回折格子１１２を経てBSキューブ１１３で反射され、コリメータレンズ７０で平行光にされる。さらに、平行光になったレーザビーム６０は、波長板１１４を通過してUPミラー１１５で上方に反射され、無限系対物レンズ１１６で集光されてBlu-rayディスク１００に照射される。そして、照射されたレーザビーム６０は、Blu-rayディスク１００で反射され、無限系対物レンズ１１６、UPミラー１１５、波長板１１４を経て、BSキューブ１１３を透過し、センサーレンズ１１７を通過してPDIC１１８で検出される。PDIC１１８は、例えば、受光領域がほぼ均等に４分割されており、４つの受光領域を形成している。
【０００５】
ブルーレイディスク（以下、Blu-rayディスクと称する）１００は、片面２層式のディスクであり、その最大容量は、５０GBである。
また、光ピックアップ装置１０２は、Blu-rayディスク１００の第１層または第２層に対してレーザビーム６０を照射し、その反射光をPDIC１１８で検出する。これにより、Blu-rayディスク１００に記録されている情報を光学的に読み出す。そして、PDIC１１８は、検出したBlu-rayディスク１００からの反射光に基づいてＲＦ信号を生成し、これを増幅する。このＲＦ信号は、Blu-rayディスク１００に記録されているデータの読取信号である。そして、PDIC１１８は、ＲＦ信号を処理して映像と音声のデータを取り出し、これを（例えばＭＰＥＧで）デコードして再生信号を生成し、外部に出力する。これにより、ユーザは、光ディスク装置に接続されたテレビ受像機などで、Blu-rayディスク１００に記録されているコンテンツを視聴する。
【０００６】
ここで、従来の光ピックアップ装置１０２が、Blu-rayディスク１００の第１層の読取を終え、第２層の読取を開始する時の動作について説明する。光ピックアップ装置１０２は、この時、無限系対物レンズ１１６をBlu-rayディスク１００と接離する方向に移動させ、レーザビーム６０の集光スポットを第１層から第２層に移動させる。これにより、従来の光ピックアップ装置１０２は、Blu-rayディスク１００の第１層の読取を終え、第２層に記録されているコンテンツの読取を開始する。そして、そのコンテンツが光ディスク装置によって再生される。
【０００７】
一方、従来の光ピックアップ装置１０２において、そのコリメータレンズ７０と無限系対物レンズ１１６の代わりに、拡散光を集光する有限系対物レンズを用いた場合、有限系対物レンズをBlu-rayディスク１００と接離する方向に移動させると球面収差が大きくなりすぎる。そのため、第２層に記録されているコンテンツの読取を開始することができない。
【０００８】
よって、従来の光ピックアップ装置１０２では、図４に示すように対物レンズを無限系対物レンズ１１６で構成したタイプのものが一般的となっている。
なお、特許文献１では、光ピックアップ装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００７−２１３６９６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の光ピックアップ装置１０２では、無限系対物レンズ１１６に平行光を入射するための専用の部品、コリメータレンズ７０が必要となる。これは、コリメータレンズ７０のための材料を用意したり、製造工程を組まなければならないことを意味し、製造コスト高や製造工程の複雑化の一因ともなっている。
【００１０】
本発明はこのような従来の課題を解決しようとするものであり、対物レンズを有限系対物レンズで構成し、この場合に起こる球面収差を補正して、コストダウンや製造工程のスリム化を図った光ピックアップ装置及び光ディスク装置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】
【００１１】
本発明の光ピックアップ装置は、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【００１２】
（１）拡散光のレーザビームを照射する照射手段と、
前記照射手段が照射した前記レーザビームを分割する回折格子と、
入射した前記レーザビームを反射または透過するビームスプリッタと、
前記回折格子および前記ビームスプリッタを通過した前記レーザビームを光ディスクに集光する対物レンズと、
フォーカスエラー信号を生成するために非点収差を与えるセンサーレンズと、
前記光ディスクで反射して前記対物レンズ、前記ビームスプリッタ及び前記センサーレンズを通過した反射光を検出する検出手段と、を備えた光ピックアップ装置において、
前記対物レンズを、前記拡散光のレーザビームを集光する有限系対物レンズで構成し、
前記照射手段と前記回折格子と前記ビームスプリッタと前記センサーレンズと前記検出手段とをユニット化し、
前記ユニットを光軸方向に変位させ、前記ユニットと前記有限系対物レンズとの間の光路の長さを変えることにより、前記光ディスクのカバー層厚み誤差によって発生する球面収差を補正する移動手段を備える。
【００１３】
この構成において、照射手段は、例えばレーザダイオードである。また、検出手段は、例えばフォトダイオードである。
この構成では、球面収差を次のように補正する。ユニットと有限系対物レンズとの間の光路が長い場合、球面収差が最小となるところまでユニットを移動させて、ユニットおよび有限系対物レンズ間の光路を短くする。また、ユニットと有限系対物レンズとの間の光路が短い場合も、球面収差が最小となるところまでユニットを移動させて、ユニットおよび有限系対物レンズ間の光路を長くする。球面収差補正の完了後、照射手段が、光ディスクの特定層に対しレーザビームを照射して、データの読取が開始する。これにより、光ディスクの特定層に記録されているコンテンツの再生が開始する。
【００１４】
以上により、対物レンズを有限系対物レンズで構成しても、この場合に起こる球面収差を補正できる。よって、無限系対物レンズで構成した場合に必要となるコリメータレンズを省くことができる。これにより、コリメータレンズのための材料を用意したり製造工程を組まなくとも済む。従って、コストダウンや製造工程のスリム化を図ることができる。
【００１５】
（２）前記移動手段は、前記光ディスクにおける前記レーザビームの集光スポットを前記レーザビームが現在集光している層から別の層に移す時、前記球面収差を補正する。
【００１６】
集光スポットの層を移動させる時、例えば第１層から第２層へ集光スポットを移す時、カバー層厚みが変化する事になるので球面収差が大きくなる。そこで、この構成では、この時に球面収差を補正する。
【００１７】
（３）前記光ディスクは、ブルーレイディスクである。
【００１８】
また、本発明の光ディスク装置は、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【００１９】
（４）上記（１）から（３）のいずれかに記載の光ピックアップ装置と、
前記有限系対物レンズを前記光ディスクと接離する方向に変位させるよう、前記反射光から生成される信号に基づいて前記移動手段に指示し、前記光ディスクのデータ記録面にレーザビームを合焦させるフォーカスサーボ手段と、を備えた。
【００２０】
この構成における光ディスク装置は、光ピックアップ装置を搭載している。
これにより、上記（１）と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、コストダウンや製造工程のスリム化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態である光ディスク装置について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態である光ディスク装置の主要部の構成を示すブロック図である。この実施形態の光ディスク装置１は、装置本体各部の動作を制御する制御部２１と、装置本体にセットされているブルーレイディスク１００にレーザ光を照射し、その反射光を検出する光ピックアップ装置２と、該反射光から生成されるエラー信号に基づいて駆動信号を生成するサーボ回路２２と、駆動信号に基づいてサーボ制御を行うドライバ回路２３と、ユーザによる操作入力を受付ける操作部２６と、を備えている。
【００２４】
ブルーレイディスク（以下、Blu-rayディスクと称する）１００は、図２に示すような片面２層式のディスクであり、その最大容量は、データ記録面である第１層１１０と第２層１２０を併せて５０GBである。そして、光ディスク装置１は、所謂ブルーレイプレーヤである。
【００２５】
光ピックアップ装置２は、レーザビーム５０を出射し、Blu-rayディスク１００で反射される反射光を検出する照射検出ユニット３と、波長板１４と、入射したレーザビーム５０を反射するUPミラー１５と、入射した拡散光のレーザビーム５０を集光する有限系対物レンズ１６と、有限系対物レンズ１６をBlu-rayディスク１００と接離する方向M２に移動させるアクチュエータ２４と、照射検出ユニット３を変位させるユニット駆動部２５と、スレッドモータ（不図示）と、を備えている。また、照射検出ユニット３は、レーザビーム５０を出射するレーザダイオード（以下、ＬＤと称する）１１と、回折格子１２と、ＬＤ１１から出射されたレーザビーム５０を反射するビームスプリッタキューブ（以下、BSキューブと称する）１３と、フォーカスエラー信号を生成するために非点収差を与えるセンサーレンズ１７と、Blu-rayディスク１００で反射した反射光を検出するフォトディテクタIC（以下、PDICと称する）１８と、BSキューブ１３を透過したレーザビーム５０を集光するレンズ１９と、レンズ１９で集光されたレーザビーム５０を検出するモニターフォトディテクタ２０と、を有している。
【００２６】
ここで、ＬＤ１１が、本発明の「照射手段」に相当する。また、PDIC１８が、本発明の「検出手段」に相当する。また、ユニット駆動部２５が、本発明の「移動手段」に相当する。
【００２７】
光ピックアップ装置２は、公知の光ディスク装置と同様に、Blu-rayディスク１００の半径方向に延びる軸に移動自在に取り付けられている。スレッドモータ（不図示）が、光ピックアップ装置２をBlu-rayディスク１００の半径方向に移動する。
【００２８】
ＬＤ１１は、例えば波長＝４０５ｎｍ（ナノメーター）のレーザ光であるレーザビーム５０を出力する光源である。このレーザビーム５０は、回折格子１２を経てBSキューブ１３で反射され、波長板１４を通過してUPミラー１５で上方に反射され、有限系対物レンズ１６で集光されてBlu-rayディスク１００に照射される。そして、照射されたレーザビーム５０は、Blu-rayディスク１００で反射され、有限系対物レンズ１６、UPミラー１５、波長板１４を経て、BSキューブ１３を透過し、センサーレンズ１７を通過してPDIC１８で検出される。PDIC１８は、例えば、受光領域がほぼ均等に４分割されており、４つの受光領域を形成している。
【００２９】
PDIC１８は、PDIC１８で検出したBlu-rayディスク１００からの反射光に基づいてフォーカスエラー信号（以下、「ＦＥ信号」と称する。）を生成し、これをサーボ回路２２に出力する。また、PDIC１８は、光ピックアップ装置２に設けられたフォトディテクタを構成する複数の受光素子で検出したBlu-rayディスク１００からの反射光に基づいてトラッキングエラー信号（以下、「ＴＥ信号」と称する。）を生成し、これをサーボ回路２２に出力する。
【００３０】
サーボ回路２２は、PDIC１８が出力したＦＥ信号、ＴＥ信号に基づいて、ＦＥ信号の値を０（基準レベル）にするためのフォーカシング駆動信号、及びＴＥ信号の値を０（基準レベル）にするためのトラッキング駆動信号を生成し、これらをドライバ回路２３に出力する。
【００３１】
ドライバ回路２３は、フォーカシング駆動信号をアクチュエータ２４に与え、光ピックアップ装置２の有限系対物レンズ１６をBlu-rayディスク１００に対して光軸方向M２に移動し、Blu-rayディスク１００の記録面にレーザ光を合焦させるフォーカスサーボ制御を行う。また、ドライバ回路２３は、トラッキング駆動信号をアクチュエータ２４に与え、光ピックアップ装置２の有限系対物レンズ１６をBlu-rayディスク１００の半径方向（不図示）に移動し、Blu-rayディスク１００のトラックの中心にレーザ光を照射させるトラッキングサーボ制御を行う。
【００３２】
有限系対物レンズ１６は、拡散光を集光するレンズである。有限系対物レンズ１６は、Blu-rayディスク１００に対するレーザ光の照射位置を調節する。また、２軸のアクチュエータ２４は、有限系対物レンズ１６をBlu-rayディスク１００に接離する方向M２、およびBlu-rayディスク１００の半径方向（不図示）に移動させる。  フォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御を行うことで、レーザ光を所望のトラックに追随させるとともにこのトラックにレーザ光の焦点を合わせることができる。
【００３３】
次に、再生時において、光ピックアップ装置２は、Blu-rayディスク１００の第１層１１０または第２層１２０に対して読取パワーのレーザ光を照射し（図２参照）、Blu-rayディスク１００からの反射光をPDIC１８で検出する。これにより、Blu-rayディスク１００に記録されている情報を光学的に読み出す。
【００３４】
PDIC１８は、検出したBlu-rayディスク１００からの反射光に基づいてＲＦ信号を生成し、これを増幅する。このＲＦ信号は、Blu-rayディスク１００に記録されているデータの読取信号である。そして、PDIC１８は、ＲＦ信号を処理して映像と音声のデータを取り出し、これを（例えばＭＰＥＧで）デコードして再生信号を生成し、外部に出力する。これにより、ユーザは、光ディスク装置１に接続されたテレビ受像機などで、Blu-rayディスク１００に記録されているコンテンツを視聴する。
【００３５】
ここで、光ピックアップ装置２が、Blu-rayディスク１００の第１層１１０および第２層１２０のいずれか一方の層の読取を終え、他方の層の読取を開始する時の動作について説明する。この時、光ピックアップ装置２は、レーザビーム５０の集光スポットを第１層１１０から第２層１２０に移動させる（図２参照）。または、光ピックアップ装置２は、レーザビーム５０の集光スポットを第２層１２０から第１層１１０に移動させる（図２参照）。この移動を実現するため、光ピックアップ装置２は、有限系対物レンズ１６をBlu-rayディスク１００と接離する方向M２に移動させる。しかし、有限系対物レンズ１６を移動させた場合、光ピックアップ装置２では、球面収差が大きくなってしまう。そのため、上記他方の層に記録されているコンテンツの読取を開始することができない。
【００３６】
そこで、この実施形態では、光ピックアップ装置２に、照射検出ユニット３を光軸方向M１に変位させるユニット駆動部２５を設けている。このユニット駆動部２５は、例えば電動モータで構成される。具体的には、以下のように構成している。
【００３７】
図３は、本発明の実施形態である光ディスク装置の制御部が行う動作を示すフローチャートである。この動作は、ユーザがBlu-rayディスク１００を光ディスク装置１にセットした時の動作である。
Blu-rayディスク１００が光ディスク装置１にセットされると、制御部２１は、Blu-rayディスク１００の第１層１１０に対してLD１１からレーザビームを照射し、第１層１１０からのデータの読取りを開始する（S１）。これにより、Blu-rayディスク１００の第１層１１０に記録されているコンテンツの再生が開始する。
【００３８】
次に、レーザビーム５０の集光スポットを、Blu-rayディスク１００の第１層１１０から第２層１２０へ移す時（S２）、制御部２１は、まず、層間ジャンプ動作を行う（S３）。この層間ジャンプ動作により、有限系対物レンズ１６がBlu-rayディスク１００に対して光軸方向M２に移動する。これにより、レーザ光の焦点がBlu-rayディスク１００の第２層１２０の記録面に合い、RF信号がPDIC１８で検出されるようになる。
なお、上記Ｓ２では、第１層１１０に記録されているコンテンツの再生が終了し、第２層１２０に記録されているコンテンツの再生を開始する場面を想定している。
【００３９】
そして、制御部２１は、照射検出ユニット３を光軸方向M１に変位させるようユニット駆動部２５に指示して、レーザビーム５０の球面収差を補正する（S４）。例えばこの実施形態では、照射検出ユニット３を波長板１４に近づけて、LD１１および有限系対物レンズ１６間の光路を短くする。これにより、第２層１２０のカバー層厚みに対してレーザビーム６０の球面収差が粗補正される。ここで、この球面収差の微調整は、照射検出ユニット３を光軸方向M１に変位させていき、PDIC１８で検出されるRF信号が最大となる光路の長さを見つけることにより行われる。
【００４０】
最後に、制御部２１は、Blu-rayディスク１００の第２層１２０の読取を開始する（S５）。これにより、Blu-rayディスク１００の第２層１２０に記録されているコンテンツの再生が開始する。
【００４１】
以上により、対物レンズを有限系対物レンズ１６で構成しても、この場合に起こる球面収差を補正できる。よって、無限系対物レンズ１１６で構成した場合に必要となるコリメータレンズ７０を省くことができる。これにより、コリメータレンズ７０のための材料を用意したり製造工程を組まなくとも済む。従って、コストダウンや製造工程のスリム化を図ることができる。
【００４２】
なお、この実施形態では省略しているが、実施の際はBlu-rayディスク１００のセット時（上記S１時）においても球面収差を補正する。また、第２層１２０から第１層１１０に移す時においても球面収差を補正する。即ち、上記の球面収差補正は、集光スポットを別の層に移す時に行われるものであり、集光スポットを第１層１１０から第２層１２０に移す時だけに行われるものとは限らない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態である光ディスク装置の主要部の構成を示すブロック図
【図２】２層式光ディスクの部分断面図
【図３】本発明の実施形態である光ディスク装置の制御部が行う動作を示すフローチャート
【図４】従来の光ピックアップ装置の主要部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００４４】
１…光ディスク装置
２…光ピックアップ装置
３…照射検出ユニット
１１…ＬＤ
１２…回折格子
１４…波長板
１６…有限系対物レンズ
１７…センサーレンズ
１９…レンズ
２０…モニターフォトディテクタ
２１…制御部
２２…サーボ回路
２３…ドライバ回路
２４…アクチュエータ
２５…ユニット駆動部
２６…操作部
５０…レーザビーム
６０…レーザビーム
７０…コリメータレンズ
１０２…光ピックアップ装置
１１２…回折格子
１１４…波長板
１１６…無限系対物レンズ
１１７…センサーレンズ
【図１】
2009252280.tif 000003
【図２】
2009252280.tif 000004
【図３】
2009252280.tif 000005
【図４】
2009252280.tif 000006