(57)【要約】【課題】  対物レンズの温度変化に伴って発生する球面収差を補正する補正手段が設けられている光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  合成樹脂製の対物レンズ８とレーザーダイオード１との間の光路内に設けられているコリメートレンズ５を光軸方向へ移動させることによって球面収差を補正するように構成し、前記対物レンズ８の温度を検出する温度センサー２１を設け、信号の読み出し開始後前記温度センサー２１にて検出される温度の変化量が所定値に達したとき前記コリメートレンズ５を球面収差量がプラス側の所定量である第１位置から球面収差量がマイナス側の所定量である第２位置まで移動させる。【選択図】  図１
2009238345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーダイオードから放射されるレーザー光を合成樹脂製の対物レンズに導き、該対物レンズの集光動作によってレーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に集光させて信号の読み出し動作を行うように構成されているとともにレーザーダイオードと対物レンズとの間の光路内に設けられているコリメートレンズを光軸方向へ移動させることによって球面収差を補正するように構成された光ピックアップ装置であり、前記対物レンズの温度を検出する温度センサーを設け、信号の読み出し開始後前記温度センサーにて検出される温度の変化量が所定値に達したとき前記コリメートレンズを球面収差量がプラス側の所定量である第１位置から球面収差量がマイナス側の所定量である第２位置まで移動させるようにしたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
第１位置における球面収差量の絶対値と第２位置における球面収差量の絶対値とが等しくなるようにコリメートレンズの移動量を設定した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】
信号の読み出し動作を開始させる前にコリメートレンズを球面収差量が零になる動作開始位置に移動させるようにした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４】
信号の読み出し動作開始後の最初のコリメートレンズの移動動作を行う温度の変化量を温度変化量として設定されている所定値の１／２に設定したことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
信号の読み出し動作を開始させる前にコリメートレンズを球面収差量がマイナスになる動作開始位置に移動させるようにした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６】
動作開始位置として設定される球面収差量を第２位置として設定されている球面収差量と一致させたことを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
コリメートレンズの光軸方向への移動動作をモーターの回転動作にて行うようにした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８】
モーターとしてステッピングモーターを使用し、該ステッピングモーターの回転量を駆動パルスの数にて設定するようにしたことを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
光ディスクから読み出される信号から得られるジッタ値を検出することによってコリメートレンズの動作開始位置を決定するようにしたことを特徴とする請求項３または請求項５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
ジッタ値が最少になる位置に基づいてコリメートレンズの動作開始位置を設定するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
光ディスクから読み出されるＲＦ信号を検出することによってコリメートレンズの動作開始位置を決定するようにしたことを特徴とする請求項３または請求項５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
ＲＦ信号のレベルが最大となる位置に基づいてコリメートレンズの動作開始位置を設定するようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の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、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクへの信号の記録動作をレーザー光によって行う光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。
【０００３】
光ディスク装置としては、ＣＤやＤＶＤと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及しているが、最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクを使用するものが開発されている。
【０００４】
ＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が７８０ｎｍである赤外光が使用され、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作行うレーザー光としては、波長が６５０ｎｍの赤色光が使用されている。
【０００５】
斯かるＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに対して、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が短いレーザー光、例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光が使用されている。
【０００６】
Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、０．１ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．８５と設定されている。
【０００７】
また、このような記録密度の向上が図られた光ディスク規格に対応する光ピックアップ装置は、記録密度の向上に伴って信号の記録再生動作を行うために要求される光学特性も厳しくなっている。
【０００８】
光ディスクに設けられている信号記録層にレーザー光を集光させる対物レンズの材料としてガラスを使用すると温度による影響を受けることがないので、信号の記録特性や再生特性を向上させることが出来るものの高価になるという問題がある。斯かる問題を解決する方法として合成樹脂を射出成型することによって対物レンズを製造する方法が一般に行われている。
【０００９】
合成樹脂製の対物レンズは、安価にて製造することが出来るとともに軽量になるという利点を有するものの温度変化に伴って膨張又は収縮するため球面収差が発生し、信号の読み取り特性が悪化するという問題がある。対物レンズから発生する球面収差を補正する方法としてレーザーダイオードと対物レンズとの間の光路内に設けられたコリメートレンズを光軸方向に移動させる方法が多く採用されている。(特許文献１参照。)
【特許文献１】特開２００３−１３２５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図７は対物レンズの温度変化と球面収差量との関係を示すものであり、温度の上昇に伴って球面収差の量が増加する関係にある。対物レンズの温度が上昇すると、図示したよう
に球面収差量が増加するため、最近の光ピックアップ装置の中には、対物レンズの温度を検出する温度センサーを設け、対物レンズの温度が所定温度上昇したときコリメートレンズを光軸方向へ移動させて球面収差を補正するように構成されたものがある。
【００１１】
図８は従来の光ピックアップ装置における球面収差を補正するための制御動作を説明するものであり、同図を参照して説明する。ｔ０は、球面収差量が零の位置であり、この時点から光ピックアップ装置の信号読み取り動作等が開始される。
【００１２】
信号の読み取り動作が開始されると、レーザー光を放射するべく設けられているレーザーダイオードへ駆動信号を供給するレーザー駆動回路、レーザーダイオード、対物レンズを光ディスク面に対して垂直方向へ移動させるフォーカシングコイル及び対物レンズを光ディスクの径方向へ移動させるトラッキングコイル等から熱が発生するのでこれらの熱によって対物レンズの温度が上昇する。
【００１３】
対物レンズの温度が上昇すると、図示したように球面収差の量が次第に増加することになる。温度がｔ０からｔ１まで上昇すると、球面収差量がＰで示す大きさまで増加する。このｔ０からｔ１までの温度変化は、例えば５℃のように設定されているとともにＰで示す球面収差量は、光ピックアップ装置の信号読み取り動作に支障を来たさない量、即ち許容量に基づいて設定されている。
【００１４】
斯かる温度上昇と球面収差量との関係は、前もって設定されており、温度がｔ１まで上昇したことが温度センサーから得られる信号に基づいて検出されると、球面収差を補正するべく設けられているコリメートレンズを前もって設定されている量だけ移動させる動作が行われる。
【００１５】
斯かるコリメートレンズの移動動作は、図８から分かるように球面収差量が零になる位置になるように行われる。斯かるコリメートレンズの移動動作によって球面収差量が零になるように補正されるが、斯かる状態において信号の読み取り動作が続けられると、更に対物レンズの温度が上昇することになる。
【００１６】
信号読み取り動作の続行に伴って対物レンズの温度がｔ１からｔ２まで上昇すると、球面収差量もＰで示す大きさまで上昇することになるが、この場合にも温度検出動作に基づいてコリメートレンズの移動動作が行われ、球面収差量を零にするための補正動作が行われる。斯かるコリメートレンズの移動動作が繰り返し行われることによって対物レンズの温度上昇に伴って増大する球面収差の補正動作が行われることになる。
【００１７】
前述したように対物レンズの温度検出に基づくコリメートレンズの移動制御動作は行われるが、コリメートレンズの移動動作が行われる球面収差の大きさ、即ちＰで示す量は光ピックアップ装置として支障なく読み取り動作を行うことが出来る許容値に基づいて設定されている。
【００１８】
コリメートレンズを移動させる時点の球面収差量と温度の変化量との関係から各値は設定されるが、この球面収差量を許容値に近づけて大きくすると、検出温度の上昇範囲が広くなるので、温度に基づく制御動作は容易となるが、球面収差量が大きくなる範囲が広くなるので、種々変化する光ディスクの回転特性等による影響を受けて信号の読み取り特性に支障を来たす恐れがある。
【００１９】
斯かる問題を避けるために球面収差量の大きさを許容値から遠ざけるべく小さくすると、検出温度の上昇範囲が狭くなるので、温度検出動作が容易に行えないだけでなくコリメートレンズの移動動作が頻繁に行われるという問題がある。
【００２０】
本発明は、斯かる問題を解決することが出来る光ピックアップ装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、レーザーダイオードから放射されるレーザー光を合成樹脂製の対物レンズに導き、該対物レンズの集光動作によってレーザー光を光ディスクに設けられている信号記録層に集光させて信号の読み出し動作を行うように構成されているとともにレーザーダイオードと対物レンズとの間の光路内に設けられているコリメートレンズを光軸方向へ移動させることによって球面収差を補正するように構成し、前記対物レンズの温度を検出する温度センサーを設け、信号の読み出し開始後前記温度センサーにて検出される温度の変化量が所定値に達したとき前記コリメートレンズを球面収差量がプラス側の所定量である第１位置から球面収差量がマイナス側の所定量である第２位置まで移動させるようにしたことを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明は、第１位置における球面収差量の絶対値と第２位置における球面収差量の絶対値とが等しくなるようにコリメートレンズの移動量を設定したことを特徴とするものである。
【００２３】
そして、本発明は、信号の読み出し動作を開始させる前にコリメートレンズを球面収差量が零になる動作開始位置に移動させるようにしたことを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明は、信号の読み出し動作開始後の最初のコリメートレンズの移動動作を行う温度の変化量を温度変化量として設定されている所定値の１／２に設定したことを特徴とするものである。
【００２５】
そして、本発明は、信号の読み出し動作を開始させる前にコリメートレンズを球面収差量がマイナスになる動作開始位置に移動させるようにしたことを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明は、動作開始位置として設定される球面収差量を第２位置として設定されている球面収差量と一致させたことを特徴とするものである。
【００２７】
そして、本発明は、光ディスクから読み出される信号から得られるジッタ値を検出することによってコリメートレンズの動作開始位置を決定するようにしたことを特徴とするものである。
【００２８】
また、本発明は、光ディスクから読み出されるＲＦ信号を検出することによってコリメートレンズの動作開始位置を決定するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の光ピックアップ装置は、対物レンズの温度を検出する温度センサーを設け、信号の読み出し開始後前記温度センサーにて検出される温度の変化量が所定値に達したとき球面収差を補正するべく設けられているコリメートレンズを球面収差量がプラス側の所定量である第１位置から球面収差量がマイナス側の所定量である第２位置まで移動させるようにしたので、即ち球面収差量の変化補正動作がマイナス側の所定量とプラス側の所定量との間にて行われるようにしたので、その間に球面収差量が零となる状態がある。
【００３０】
即ち、本発明の光ピックアップ装置における球面収差の補正量範囲をマイナス側の所定量からプラス側の所定量との間に設定したので、補正量の範囲が図８にて説明した従来の技術と同一であってもプラス側の球面収差量及びマイナス側の球面収差量を小さくするこ
とが出来る。従って、本発明によれば、温度検出に伴って補正動作を行う球面収差量を許容値から遠ざけることが出来るので、光ピックアップ装置としての特性を確保することが出来る。
【００３１】
本発明の光ピックアップ装置における球面収差補正動作は、球面収差量が零となる位置を中心としてコリメートレンズによる球面収差補正動作を行うようにしたことを特徴とするものであり、このようにしたので平均球面収差量を零にすることが出来、本発明は、合成樹脂製の対物レンズが組み込まれている光ピックアップ装置の特性を向上させることが出来る。
【実施例】
【００３２】
図１は本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例、図２及び図３は本発明に係る光ピックアップ装置の動作を説明するためのフローチャート、図４、図５及び図６は本発明に係る光ピックアップ装置の動作を説明するための図である。
【００３３】
図１において、１は例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光であるレーザー光を前方に放射するレーザーダイオード、２は前記レーザーダイオード１から放射されるレーザー光が入射される回折格子であり、レーザー光を０次光であるメインビーム、＋１次光及び−１次光である２つのサブビームに分離する回折格子部２ａと入射されるレーザー光を例えばＳ方向の直線偏光光に変換する１／２波長板２ｂとより構成されている。
【００３４】
３は前記回折格子２を透過したレーザー光が入射される偏光ビームスプリッタであり、Ｓ偏光されたレーザー光の大部分を反射させるとともに一部を透過させ、且つＰ方向の直線偏光光に変換されたレーザー光を透過させる制御膜３ａが設けられている。
【００３５】
４は前記偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａにて反射されたレーザー光が入射される位置に設けられている１／４波長板であり、入射されるレーザー光を直線偏光光から円偏光光に、また反対に円偏光光から直線偏光光に変換する作用を成すものである。５は前記１／４波長板４を透過したレーザー光が入射されるとともに入射されるレーザー光を平行光に変換するコリメートレンズであり、収差補正用モーター６によって光軸方向、即ち矢印Ａ及びＢ方向へ変位せしめられるように構成されている。前記コリメートレンズ５の光軸方向への変位動作によって球面収差を補正するように構成されている。
【００３６】
７は前記コリメートレンズ５を透過したレーザー光が入射される位置に設けられている立ち上げ用ミラーであり、入射されるレーザー光を合成樹脂にて製造された対物レンズ８の方向に反射させるように構成されている。９は前記偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａを透過したレーザー光が照射される位置に設けられているフロントモニター用光検出器であり、照射されるレーザー光のレベルに応じた信号をモニター信号として出力するように構成されている。
【００３７】
斯かる構成において、レーザーダイオード１から放射されたレーザー光は、回折格子２、偏光ビームスプリッタ３、１／４波長板４、コリメートレンズ５、立ち上げ用ミラー７を介して対物レンズ８に入射された後、該対物レンズ８の集光動作によって光ディスクＤの信号記録層Ｌにスポットとして照射されるが、該信号記録層Ｌに照射されたレーザー光は戻り光として反射されることになる。
【００３８】
光ディスクＤの信号記録層Ｌから反射された戻り光は、対物レンズ８、立ち上げ用ミラー７、コリメートレンズ５及び１／４波長板４を通して偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａに入射される。このようにして偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａに入射される戻り光は、１／４波長板４による位相変更動作によってＰ方向の直線偏光光に変換されてい
るので、斯かる戻り光は前記制御膜３ａにて反射されることはなく、制御用レーザー光として透過することになる。
【００３９】
１０は前記偏光ビームスプリッタ３の制御膜３ａを透過した制御用レーザー光が入射されるセンサーレンズであり、ＰＤＩＣと呼ばれる光検出器１１に設けられている受光部に制御用レーザー光に非点収差を付加させて照射する作用を成すものである。前記光検出器１１には、周知の４分割センサー等が設けられており、メインビームの照射動作によって光ディスクＤの信号記録層Ｌに記録されている信号の読み取り動作に伴う信号生成動作及び非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うための信号生成動作、そして２つのサブビームの照射動作によってトラッキング制御動作を行うための信号生成動作を行うように構成されている。斯かる各種の信号生成のための受光部の構成や制御動作は、周知であるので、その説明は省略する。
【００４０】
前述したように本発明に係る光ピックアップ装置の光学系は構成されているが、斯かる構成において、前記対物レンズ８は、光ピックアップ装置を構成する基台(図示せず)に４本または６本の支持ワイヤーによって光ディスクＤの信号面に対して垂直方向、即ちフォーカシング方向への変位動作及び光ディスクＤの径方向、即ちトラッキング方向への変位動作を可能に支持されているレンズ保持枠(図示せず)に固定されている。
【００４１】
１２は前記対物レンズ８が固定されているレンズ保持枠に設けられているフォーカシングコイルであり、基台に固定されている磁石(図示せず)との協働によって対物レンズ８をフォーカシング方向へ変位させる作用を有している。１３は前記対物レンズ８が固定されているレンズ保持枠に設けられているトラッキングコイルであり、基台に固定されている磁石(図示せず)との協働によって対物レンズ８をトラッキング方向へ変位させる作用を有している。
【００４２】
前述したフォーカシングコイル１２及びトラッキングコイル１３が組み込まれた光ピックアップ装置の構成及び各コイルの駆動動作によるフォーカシング制御動作及びトラッキング制御動作は周知であり、その説明は省略する。
【００４３】
１４は前記光検出器１１を構成するメインビームを受光するセンサーから光ディスクＤの信号記録層に記録されている信号の読み取り動作に対応して得られる信号であるＲＦ信号、メインビームを受光するセンサーからレーザー光の合焦動作に応じて得られる信号であるフォーカスエラー信号及びサブビームを受光するセンサーからレーザー光のトラッキング動作に応じて得られる信号であるトラッキングエラー信号を生成する光検出信号生成回路である。
【００４４】
１５は前記フロントモニター用光検出器９から得られる信号が入力されるレーザー出力検出回路であり、入力される信号のレベルに応じた信号をモニター信号として出力するように構成されている。
【００４５】
１６は前記光検出信号生成回路１４及びレーザー出力検出回路１５等から出力される各種の信号が入力されるとともに各信号に基づいて光ピックアップ装置の各種の制御動作を行うピックアップ制御回路である。１７は前記光検出信号生成回路１４から生成出力されるフォーカスエラー信号に基づいて前記ピックアップ制御回路１６から出力されるフォーカス制御信号が入力されるフォーカシングコイル駆動回路であり、前記フォーカシングコイル１２に駆動信号を供給するように構成されている。１８は前記光検出信号生成回路１４から生成出力されるトラッキングエラー信号に基づいて前記ピックアップ制御回路１６から出力されるトラッキング制御信号が入力されるトラッキングコイル駆動回路であり、前記トラッキングコイル１３に駆動信号を供給するように構成されている。
【００４６】
１９は前記レーザーダイオード１に駆動信号を供給するレーザーダイオード駆動回路であり、前記レーザー出力検出回路１５から得られるモニター信号に基づいてピックアップ制御回路１６から出力される制御信号によってレーザー出力を調整するように構成されている。２０は前記収差補正用モーター６に駆動信号を供給することによって前記コリメートレンズ５を光軸方向へ変位させて球面収差を補正する収差補正用モーター駆動回路であり、前記ピックアップ制御回路１６によって制御されるように構成されている。
【００４７】
２１は前記対物レンズ８の温度を検出するべく該対物レンズ８の近傍に設けられている温度センサー、２２は前記温度センサー２１から得られる信号に基づいて温度を検出する温度検出回路であり、前記ピックアップ制御回路１６に対して検出信号を出力するように構成されている。２３は後述する球面収差補正動作を行うための各種のデータが記憶されている収差補正データメモリー回路であり、前記ピックアップ制御回路１６によってデータの読み出し動作等が制御されるように構成されている。
【００４８】
以上に説明したように本発明に係る光ピックアップ装置は構成されているが、次に動作について説明する。
【００４９】
光ディスクＤに設けられている信号記録層Ｌに記録されている信号の読み出し動作を行うための操作を行うと、ピックアップ制御回路１６から光ピックアップ装置を構成する各回路へ駆動制御信号が供給されることになる。レーザーダイオード駆動回路１９からレーザーダイオード１に対して信号の読み出し動作を正確に行うために前もって設定されているレーザー出力を得ることが出来る駆動信号が供給され、該レーザーダイオード１から所望の出力のレーザー光が放射されることになる。
【００５０】
前記レーザーダイオード１から放射されたレーザー光は回折格子２に入射され、該回折格子２に組み込まれている回折格子部２ａによってメインビームとサブビームに分離されるとともに１／２波長板２ｂによってＳ方向の直線偏光光に変換される。前記回折格子２を透過したレーザー光は偏光ビームスプリッタ３に入射され、該偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａによって大部分のレーザー光が反射されるとともに一部のレーザー光が透過せしめられる。
【００５１】
前記偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａにて反射されたレーザー光は１／４波長板４に入射されて直線偏光光から円偏光光に変換された後にコリメートレンズ５に入射される。前記コリメートレンズ５に入射されたレーザー光は平行光に変換されて立ち上げ用ミラー７に入射される。
【００５２】
前記立ち上げ用ミラー７に入射されたレーザー光は、該立ち上げ用ミラー７によって対物レンズ８の方向に反射される。前記立ち上げ用ミラー７によって反射されたレーザー光は、前記対物レンズ８に入射されるので、該対物レンズ８による集光動作が行われることになる。
【００５３】
前記対物レンズ８による信号記録層Ｌへのレーザー光の集光動作は、例えば対物レンズ８を光ディスクＤから離れた位置から近づける動作を行うことによって行われる。斯かる対物レンズ８の変位動作はフォーカシングコイル駆動回路１７からフォーカシングコイル１２に駆動信号を供給することによって行われるが、信号記録層Ｌへの集光動作が行われると、該信号記録層Ｌから反射されるレーザー光が戻り光として対物レンズ８に対して光ディスクＤ側から入射されることになる。
【００５４】
前記対物レンズ８に入射された戻り光は、立ち上げ用ミラー７、コリメートレンズ５及
び１／４波長板４を介して偏光ビームスプリッタ３に設けられている制御膜３ａに入射される。前記制御膜３ａに入射された戻り光は１／４波長板４によってＰ方向の直線偏光光に変換されているので、該制御膜３ａにて反射されることはなく全てが制御用レーザー光として透過することになる。
【００５５】
前記制御膜３ａを透過した戻り光である制御用レーザー光は、センサーレンズ１０に入射された後、該センサーレンズ１０によって非点収差が付加されて光検出器１１に設けられているセンサー部に照射される。斯かる制御用レーザー光が光検出器１１に照射される結果、該光検出器１１に組み込まれている４分割センサー等からメインビーム及びサブビームの照射スポットの位置及び形状変化に基づく検出信号を得ることが出来る。
【００５６】
斯かる状態にあるとき、光検出器１１から得られる検出信号に基づいて光検出信号生成回路１４から生成されるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号がピックアップ制御回路１６に入力される。斯かるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号がピックアップ制御回路１６に入力されると、各エラー信号に基づく制御信号がフォーカシングコイル駆動回路１７及びトラッキングコイル駆動回路１８に対して出力される。その結果、フォーカシングコイル駆動回路１７からフォーカシングコイル１２に対して制御信号が供給されるので、該フォーカシングコイル１２による対物レンズ８のフォーカシング方向への変位動作が行われレーザー光を信号記録層Ｌに集光させるフォーカシング制御動作を行うことが出来る。また、トラッキングコイル駆動回路１８からトラッキングコイル１３に対して制御信号が供給されるので、該トラッキングコイル１３による対物レンズ８のトラッキング方向への変位動作が行われレーザー光を信号記録層Ｌに設けられている信号トラックに追従させるトラッキング制御動作を行うことが出来る。
【００５７】
前述したように光ピックアップ装置におけるフォーカシング制御動作及びトラッキング制御動作が行われるので、光ディスクＤの信号記録層Ｌに記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る。斯かる読み出し動作にて得られる再生信号は、光検出信号生成回路１４から生成されるＲＦ信号を周知のように復調することによって情報データとして得ることが出来る。
【００５８】
前述したように光ディスクＤに設けられている信号記録層Ｌに記録されている信号の読み出し動作は行われるが、斯かる読み出し動作を行う状態にあるとき、収差補正手段として設けられているコリメートレンズ５は、収差補正用モーター駆動回路２０から収差補正用モーター６に供給される駆動信号によって信号記録層Ｌに対する球面収差を補正するように光軸方向に変位せしめられるように構成されている。
【００５９】
前述したようにコリメートレンズ５の移動動作によって球面収差を補正することによって光ディスクＤに設けられている信号記録層Ｌに記録されている信号の読み出し動作を最適な状態にて行うことが出来る。
【００６０】
また、前述した信号の読み出し動作が行われているとき、レーザーダイオード駆動回路１９からレーザーダイオード１に対して所望のレーザー出力を得ることが出来る駆動信号が供給された状態にあるとともにフロントモニター用光検出器９から得られる信号に基づいてレーザー出力検出回路１５から出力されるモニター信号がピックアップ制御回路１６に入力された状態にある。
【００６１】
このようにピックアップ制御回路１６にレーザー出力検出回路１５から出力されるモニター信号が入力されると、そのモニター信号のレベルに基づく制御信号がピックアップ制御回路１６からレーザーダイオード駆動回路１９に供給されることになる。従って、斯かるピックアップ制御回路１６からレーザーダイオード駆動回路１９に対して供給される駆
動信号のレベルが所定の値になるように制御するように構成すれば、レーザーダイオード１から放射されるレーザー光の出力を所望のレベルになるように自動的に制御することが出来る。斯かる動作は、レーザーの自動出力制御動作と呼ばれているものであり、その説明は省略する。
【００６２】
前述したようにレーザーダイオード１から放射されるレーザー光は、回折格子２、偏光ビームスプリッタ３、１／４波長板４、コリメートレンズ５及び立ち上げ用ミラー７にて形成される光路を通して対物レンズ８に入射され、該対物レンズ８の集光動作によって光ディスクＤの信号記録層Ｌに所望のスポットとして照射される。
【００６３】
また、前述した動作によって前記光ディスクＤの信号記録層Ｌに照射されるレーザー光は、該信号記録層Ｌにて反射されることになる。このようにして信号記録層Ｌから反射されるレーザー光である戻り光は、対物レンズ８、立ち上げ用ミラー７、コリメートレンズ５、１／４波長板４、偏光ビームスプリッタ３及びセンサーレンズ１０にて構成される光路を通して光検出器１１に制御用レーザー光として照射される。
【００６４】
このようにして制御用レーザー光が光検出器１１に照射されると、光検出器１１から前述したような各種の信号が得られるので、斯かる信号を利用することによって光ピックアップ装置における信号の読み出し動作、フォーカシング制御動作及びトラッキング制御動作を正常に行うことが出来る。
【００６５】
光ピックアップ装置による信号の読み出し動作が行われると、レーザーダイオード１へのレーザーダイオード駆動回路１９からの駆動信号の供給動作、フォーカシングコイル１２へのフォーカシングコイル駆動回路１７からの駆動信号の供給動作及びトラッキングコイル１３へのトラッキングコイル駆動回路１８からの駆動信号の供給動作に伴って各回路等から発熱し、光ピックアップ装置内の温度、即ち環境温度が上昇することになる。
【００６６】
斯かる環境温度が上昇すると合成樹脂にて製造されている対物レンズ８の温度が上昇するため、該対物レンズ８が膨張することによって変形し、集光特性が変化するという特性がある。斯かる対物レンズ８の集光特性が変化すると、球面収差が発生し、信号記録層Ｌに対するレーザー光の集光特性が悪化することになる。
【００６７】
本発明は、斯かる対物レンズ８の温度上昇に伴う球面収差を補正するものであり、温度センサー２１を利用した収差補正動作について説明する。
【００６８】
本発明の光ピックアップ装置における球面収差の補正動作は、収差補正用モーター６によるコリメートレンズ５の移動動作によって行われるが、対物レンズ８の温度とコリメートレンズ５の移動量とジッタ値との関係について図６を参照にして説明する。
【００６９】
ジッタ値は、光検出信号生成回路１４にて生成されるＲＦ信号から検出測定することが出来るが、斯かる検出動作は周知の回路にて行うことが出来るので、その説明は省略する。図６において、Ｔ１、Ｔ２及びＴ３にて示す特性は、対物レンズ８の異なる温度におけるコリメートレンズ５の移動量とジッタ値との関係を示すものである。斯かる特性図より明らかなようにコリメートレンズ５の移動量とジッタ値とは、二次関数にて変化することが分かる。従って、検出される温度に対応する二次関数の式から数箇所のデータを得ることによってジッタ値が最小となるコリメートレンズ５の移動量を決定することが出来る。
【００７０】
信号の読み取り動作を開始する前にコリメートレンズ５を所望の位置に移動させる動作について図２に示すフローチャートを参照して説明する。まず、最初に対物レンズ８の温度を検出する動作を行う(ステップＡ)。斯かる温度の検出動作は、対物レンズ８の近傍に
設けられている温度センサー２１から得られる検出信号に基づく温度検出回路２２による検出動作によって行われる。
【００７１】
斯かる温度検出回路２２による温度検出動作によって検出された温度がピックアップ制御回路１６に入力されると、検出された温度に対応して前もって設定されている移動量を収差補正データメモリー回路２３から読み出し、その温度に対応した位置にコリメートレンズ５を移動させる(ステップＢ)。
【００７２】
コリメートレンズ５の移動動作が行われると、再生動作を行って再生される信号に含まれるジッタ値を測定する動作を行う(ステップＣ)。ジッタ値の測定動作が行われると、測定動作が所定回数行われたか判定する(ステップＤ)。ジッタ値の測定動作が所定回数行われていないと判定された場合には、収差補正用モーター６を所定回転させることによってコリメートレンズ５を所定量移動させる動作を行う(ステップＥ)。
【００７３】
ステップＥの動作が行われると、ステップＣに戻ってジッタ値の測定動作が行われるが、斯かるジッタ値の測定動作が所定回数行われたとステップＤにて判定されると、コリメートレンズ５の位置とジッタ値との関係を二次関数により近似する動作が行われる(ステップＦ)。コリメートレンズ５の位置とジッタ値との関係を示す二次関数が近似されると、近似された関数からジッタ値が最小となるコリメートレンズ５の位置、即ち移動量を取得する(ステップＧ)。
【００７４】
ステップＧにてコリメートレンズ５の移動量が取得されると、収差補正用モーター６を回転駆動させてコリメートレンズ５を得られた移動量に基づく所望の位置に移動させる動作が行われる(ステップＨ)。
【００７５】
斯かる動作を行うことによってコリメートレンズ５を球面収差が少ない位置、例えば球面収差が零の位置に移動させることが出来るので、検出された温度に対して最も球面収差が少ない状態にて信号の読み取り動作を開始させることが出来る。
【００７６】
前述したように光ディスクＤに記録されている信号の読み出し動作を行う前にコリメートレンズ５を所望の位置に移動させる動作は行われるが、次に信号の読み出し動作を行っている場合における球面収差の補正動作について図３に示すフローチャートを参照にして説明する。
【００７７】
前述したコリメートレンズ５の所望位置への移動動作が行われた後に光ディスク装置における再生動作を開始させる(ステップＩ)。再生動作が開始されると、対物レンズ８の温度を検出する動作を行う(ステップＪ)。斯かる温度検出動作は、温度センサー２１及び温度検出回路２２によって行われるが、検出された温度はピックアップ制御回路１６に入力された状態にある。
【００７８】
斯かる温度検出動作が行われた状態にあるとき、検出される温度が所定温度上昇したか否かの判定動作が行われる(ステップＫ)。ステップＫにて温度が所定温度上昇したと判定されるとコリメートレンズ５を所定量移動させる動作が行われる(ステップＬ)。斯かるコリメートレンズ５の移動動作は、対物レンズ８の温度上昇に伴って増大する球面収差を補正するべく行われるものであり、信号の再生動作を支障なく行うことが出来る。
【００７９】
以上に説明したように対物レンズ８の温度上昇に伴って増大する球面収差を補正するコリメートレンズ５の移動動作は行われるが、次に本発明における斯かるコリメートレンズ５の移動制御動作について図４を参照して説明する。
【００８０】
図４において、ｔ０はステップＩにて再生動作を開始させる時点の状態であり、再生動作が行われるに従って温度がｔ０から上昇するとともに球面収差量が増大することになる。温度がｔ０からｔ３まで上昇すると、球面収差がプラスＰで示す量まで増加するが、この時点でコリメートレンズ５を所定量移動させるための動作が行われる。
【００８１】
斯かるコリメートレンズ５の移動動作によって球面収差量を補正する動作が行われるが、本発明では、球面収差量が零になる位置ではなく、球面収差量がマイナスＰとなる位置まで補正する動作が行われる。斯かる補正動作が行われた後に温度が上昇し、その温度がｔ３からｔ４まで上昇すると、再度コリメートレンズ５を球面収差がプラスＰからマイナスＰになるように移動させる動作が行われる。以後対物レンズ８の温度上昇に伴って前述したコリメートレンズ５の収差補正のための移動動作が繰り返し行われることになる。
【００８２】
前述したように本発明に係る光ピックアップ装置における球面収差を補正するための制御動作は行われるが、図４より明らかなように球面収差の補正動作がマイナスＰとプラスＰとの間で行われる。従って、図８に示した従来の技術における収差補正範囲である０〜プラスＰの補正量と本発明の収差補正範囲であるマイナスＰ〜プラスＰの補正量とが同一であっても本発明では０から変化する球面収差量を小さくすることが出来るので、光ピックアップ装置の読み取り特性等を向上させることが出来る。
【００８３】
また、前述した本実施例では、図４より明らかなように信号の再生動作を開始させる時点における球面収差量を零にしたので、最初の収差補正のための動作が行われる温度ｔ３の地点が、ｔ３からｔ４の変化温度の１／２になる。従って、本実施例では、最初の温度変化に対する検出温度が１／２になるように設定されている。
【００８４】
斯かる点を改良した実施例について図５を参照にして説明する。同図より明らかなように再生動作を開始させる時点におけるコリメートレンズ５の位置をマイナスＰの球面収差を生成する位置に設定するようにしたものである。斯かる構成によれば、再生動作開始時における変化温度、即ちｔ０からｔ６をｔ６からｔ７への変化温度と同一にすることが出来る。
【００８５】
以上に説明したように球面収差量がプラス側の所定量である第１位置からマイナス側の所定量である第２位置になるようにコリメートレンズ５の移動動作を行うようにしたので、球面収差量の平均値を零にすることが出来る。尚、プラス側の所定量とマイナス側の所定量の絶対値を等しくしたが、必ずしも同一にすることはない。
【００８６】
また、本実施例では、ジッタ値を検出することによってコリメートレンズ５の動作開始位置を設定するようにしたが、ＲＦ信号のレベルを検出し、そのレベルが最大となる位置に基づいてコリメートレンズ５の動作開始位置を設定するように構成することも出来る。そして、コリメートレンズ５を移動させる収差補正用モーターとしてステッピングモーターを使用すると、駆動パルスの数によって回転量を正確に制御することが出来るので、コリメートレンズ５の移動制御動作を精度良く行うことが出来る。
【００８７】
前述したようにコリメートレンズ５の収差補正のための移動制御動作は行われるが、斯かる動作を行うためのデータは、例えば各温度に対応したデータは収差補正データメモリー回路２３に記憶されており、斯かる収差補正データメモリー回路２３から必要なデータの読み出し動作が行われるように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を示す図である。
【図２】本発明に係る光ピックアップ装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明に係る光ピックアップ装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明に係る光ピックアップ装置の動作を説明するための図である。
【図５】本発明に係る光ピックアップ装置の動作を説明するための図である。
【図６】本発明に係る光ピックアップ装置の動作を説明するための図である。
【図７】球面収差と温度との関係を示す特性図である。
【図８】従来の光ピックアップ装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８９】
１      レーザーダイオード
３      偏光ビームスプリッタ
５      コリメートレンズ
６      収差補正用モーター
８      対物レンズ
１１    光検出器
１４    光検出信号生成回路
１６    ピックアップ制御回路
１９    レーザーダイオード駆動回路
２０    収差補正用モーター駆動回路
２１    温度センサー
２２    温度検出回路
２３    収差補正データメモリー回路
【図１】
2009238345.tif 000003
【図２】
2009238345.tif 000004
【図３】
2009238345.tif 000005
【図４】
2009238345.tif 000006
【図５】
2009238345.tif 000007
【図６】
2009238345.tif 000008
【図７】
2009238345.tif 000009
【図８】
2009238345.tif 000010