JP2008108378A - Optical disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は光ディスク装置に関するものであり、例えば、CD(compact disc),DVD(digital versatile disc),BD(Blu-ray Disc等:青色レーザビームを用いる高密度光ディスク)等の複数の光ディスクに対応した光ディスク装置に関するものである。 The present invention relates to an optical disc apparatus, and corresponds to a plurality of optical discs such as a CD (compact disc), a DVD (digital versatile disc), and a BD (Blu-ray Disc: a high density optical disc using a blue laser beam). The present invention relates to an optical disk device.
例えば、BDで使用する高NA(numerical aperture)の青色用の対物レンズと、DVD/CDの2波長で使用する赤色/赤外用の対物レンズと、を切り替えて使用する光ピックアップでは、使用する対物レンズが光路中の所定位置にセットされていないと、適正な記録や再生を行うことができない。また、赤色/赤外用の対物レンズにBD用の青色レーザビームを入射させてしまうと、対物レンズの劣化を招くことにもなる。したがって、対物レンズの切り替えミスを防ぐために、光路中にセットされている対物レンズが目的の対物レンズであるかどうか、を判別する必要がある。 For example, in an optical pickup that switches between a high NA (numerical aperture) blue objective lens used in BD and a red / infrared objective lens used in two wavelengths of DVD / CD, the objective used is If the lens is not set at a predetermined position in the optical path, proper recording and reproduction cannot be performed. In addition, if the blue laser beam for BD is incident on the red / infrared objective lens, the objective lens may be deteriorated. Therefore, it is necessary to determine whether the objective lens set in the optical path is the target objective lens in order to prevent an objective lens switching error.
上記のような問題を解決するため、従来より様々なタイプの光ディスク装置やレンズ位置検出方法が提案されている。例えば、特許文献1〜4には検出装置を用いてレンズ位置の検出を行う光ピックアップや光ディスク装置が提案されている。また、特許文献5には光ディスクから得られた信号でレンズ位置を検出する光ディスク装置等が提案されている。
しかし、特許文献1〜4に記載されている光ディスク装置等では、検出装置を新たに設ける必要があるため、コストアップ,重量増加,大型化等を招いてしまう。特許文献5に記載されている光ディスク装置等では、ディスク反射率のバラツキによって誤判別が生じるおそれがある。
However, in the optical disk devices and the like described in
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、検出装置を新たに設けることなく、レンズ切り替えによって光路中にセットされた対物レンズが目的の対物レンズであるかどうか、を高い精度で安定的に判別することの可能な光ディスク装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to determine whether the objective lens set in the optical path by switching the lens is a target objective lens without newly providing a detection device. It is an object of the present invention to provide an optical disc apparatus capable of stably discriminating the above with high accuracy.
上記目的を達成するために、第1の発明の光ディスク装置は、青色レーザビームを出射する第1のレーザ光源と、赤色レーザビームを出射する第2のレーザ光源と、赤外レーザビームを出射する第3のレーザ光源と、青色,赤色,赤外の各レーザビームの光路を合成する光路合成素子と、合成された光路中に配置されて少なくとも1つのレーザビームの球面収差を補正する収差補正素子と、合成された光路中に配置されて青色レーザビームをそれに対応する光ディスクに対して結像させる第1の対物レンズと、合成された光路中に配置されて赤色,赤外のレーザビームをそれぞれに対応する光ディスクに対して結像させる第2の対物レンズと、合成された光路中の所定位置に第1,第2の対物レンズのうちのいずれか一方が位置するようにレンズ切り替えを行うアクチュエータと、光ディスクで反射したレーザビームを受光して光情報を検出する光検出器と、各レーザ光源から光ディスクへの光路と光ディスクから光検出器への光路との分岐を行う光路分岐素子と、を光ピックアップに備えた光ディスク装置であって、前記収差補正素子を青色レーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で赤色レーザビームを前記光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、前記収差補正素子を赤色レーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で赤色レーザビームを前記光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、の比を所定の閾値と比較することにより、合成された光路中に配置されている対物レンズが第1,第2の対物レンズのうちのいずれであるかを判別し、判別結果が目的の対物レンズと一致するまで前記アクチュエータでレンズ切り替えを行うことを特徴とする。 To achieve the above object, an optical disc apparatus according to a first aspect of the invention emits a first laser light source that emits a blue laser beam, a second laser light source that emits a red laser beam, and an infrared laser beam. A third laser light source; an optical path combining element that combines the optical paths of the blue, red, and infrared laser beams; and an aberration correction element that is disposed in the combined optical path and corrects the spherical aberration of at least one laser beam. A first objective lens that is arranged in the combined optical path and forms an image of the blue laser beam on the corresponding optical disk, and a red and infrared laser beam that are arranged in the combined optical path, respectively. And a second objective lens that forms an image on the optical disc corresponding to the optical disc, and a first objective lens and a second objective lens that are positioned at predetermined positions in the combined optical path. Actuators that switch the laser beam, a photodetector that receives the laser beam reflected from the optical disk and detects optical information, and an optical path that branches the optical path from each laser light source to the optical disk and the optical path from the optical disk to the optical detector An optical disk device having a branching element in an optical pickup, wherein the optical detector receives the red laser beam with the aberration correcting element set to an optimum value for correcting the spherical aberration of the blue laser beam. By obtaining the red laser beam with the photodetector in a state in which the amplitude value of the S-shaped signal obtained by this is set and the aberration correction element is set to the optimum value for correcting the spherical aberration of the red laser beam. By comparing the ratio of the amplitude value of the S-shaped signal with a predetermined threshold value, the objective lens disposed in the combined optical path can be compared with the first and second pairs. Determine which one of the lenses, determination result and performs the lens switching in the actuator until it matches the purpose of the objective lens.
第2の発明の光ディスク装置は、短波長の第1のレーザビームを出射する第1のレーザ光源と、長波長の第2のレーザビームを出射する第2のレーザ光源と、第1,第2のレーザビームの光路を合成する光路合成素子と、合成された光路中に配置されて少なくとも1つのレーザビームの球面収差を補正する収差補正素子と、合成された光路中に配置されて第1のレーザビームをそれに対応する光ディスクに対して結像させる第1の対物レンズと、合成された光路中に配置されて第2のレーザビームをそれに対応する光ディスクに対して結像させる第2の対物レンズと、合成された光路中の所定位置に第1,第2の対物レンズのうちのいずれか一方が位置するようにレンズ切り替えを行うアクチュエータと、光ディスクで反射したレーザビームを受光して光情報を検出する光検出器と、各レーザ光源から光ディスクへの光路と光ディスクから光検出器への光路との分岐を行う光路分岐素子と、を光ピックアップに備えた光ディスク装置であって、前記収差補正素子を第1のレーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で第2のレーザビームを前記光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、前記収差補正素子を第2のレーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で第2のレーザビームを前記光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、を比較することにより、合成された光路中に配置されている対物レンズが第1,第2の対物レンズのうちのいずれであるかを判別することを特徴とする。 An optical disc apparatus according to a second aspect of the invention includes a first laser light source that emits a first laser beam having a short wavelength, a second laser light source that emits a second laser beam having a long wavelength, and first and second laser light sources. An optical path combining element that combines the optical paths of the laser beams, an aberration correction element that is disposed in the combined optical path and corrects the spherical aberration of at least one laser beam, and is disposed in the combined optical path. A first objective lens that forms an image on the optical disk corresponding to the laser beam and a second objective lens that is arranged in the combined optical path and forms an image on the optical disk corresponding to the second laser beam An actuator for switching lenses so that one of the first and second objective lenses is positioned at a predetermined position in the combined optical path, and a laser beam reflected by the optical disk An optical disc apparatus provided with an optical pickup that includes a photodetector that receives light to detect optical information and an optical path branching element that branches an optical path from each laser light source to the optical disc and an optical path from the optical disc to the optical detector. The amplitude value of the S-shaped signal obtained by receiving the second laser beam with the photodetector in a state where the aberration correction element is set to an optimum value for correcting the spherical aberration of the first laser beam. And an amplitude value of an S-shaped signal obtained by receiving the second laser beam with the photodetector in a state where the aberration correction element is set to an optimum value for correcting the spherical aberration of the second laser beam. To determine whether the objective lens arranged in the combined optical path is the first objective lens or the second objective lens.
第3の発明の光ディスク装置は、上記第2の発明において、前記第1のレーザビームが青色レーザビームであり、前記第2のレーザビームが赤色レーザビームであることを特徴とする。 An optical disk apparatus according to a third invention is characterized in that, in the second invention, the first laser beam is a blue laser beam, and the second laser beam is a red laser beam.
第4の発明の光ディスク装置は、短波長の第1のレーザビームを出射する第1のレーザ光源と、長波長の第2のレーザビームを出射する第2のレーザ光源と、第2のレーザビームよりも波長の長い第3のレーザビームを出射する第3のレーザ光源と、第1〜第3のレーザビームの光路を合成する光路合成素子と、合成された光路中に配置されて少なくとも1つのレーザビームの球面収差を補正する収差補正素子と、合成された光路中に配置されて第1のレーザビームをそれに対応する光ディスクに対して結像させる第1の対物レンズと、合成された光路中に配置されて第2,第3のレーザビームをそれぞれに対応する光ディスクに対して結像させる第2の対物レンズと、合成された光路中の所定位置に第1,第2の対物レンズのうちのいずれか一方が位置するようにレンズ切り替えを行うアクチュエータと、光ディスクで反射したレーザビームを受光して光情報を検出する光検出器と、各レーザ光源から光ディスクへの光路と光ディスクから光検出器への光路との分岐を行う光路分岐素子と、を光ピックアップに備えた光ディスク装置であって、前記収差補正素子を第1のレーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で第2のレーザビームを前記光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、前記収差補正素子を第2のレーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で第2のレーザビームを前記光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、を比較することにより、合成された光路中に配置されている対物レンズが第1,第2の対物レンズのうちのいずれであるかを判別することを特徴とする。 An optical disc apparatus according to a fourth aspect of the invention is a first laser light source that emits a first laser beam with a short wavelength, a second laser light source that emits a second laser beam with a long wavelength, and a second laser beam. A third laser light source that emits a third laser beam having a longer wavelength, an optical path combining element that combines the optical paths of the first to third laser beams, and at least one element disposed in the combined optical path An aberration correction element that corrects the spherical aberration of the laser beam, a first objective lens that is arranged in the combined optical path and forms an image of the first laser beam on the corresponding optical disk, and in the combined optical path A second objective lens that forms an image of the second and third laser beams on the corresponding optical discs, and a first objective lens and a second objective lens at a predetermined position in the combined optical path. Any of An actuator that switches the lens so that one is positioned, a photodetector that receives the laser beam reflected by the optical disc and detects optical information, an optical path from each laser light source to the optical disc, and an optical path from the optical disc to the photodetector And an optical path device having an optical path branching element for branching with the optical pickup, wherein the aberration correction element is set to an optimum value for correcting the spherical aberration of the first laser beam, and the second is set. The amplitude value of the S-shaped signal obtained by receiving the laser beam with the photodetector and the aberration correction element set to the optimum value for correcting the spherical aberration of the second laser beam are set in the second state. An objective lens disposed in the synthesized optical path by comparing the amplitude value of the S-shaped signal obtained by receiving the laser beam with the photodetector. First, and discriminates which one of the second objective lens.
第5の発明の光ディスク装置は、上記第4の発明において、前記第1のレーザビームが青色レーザビームであり、前記第2のレーザビームが赤色レーザビームであり、前記第3のレーザビームが赤外レーザビームであることを特徴とする。 An optical disk apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the optical disc apparatus according to the fourth aspect, wherein the first laser beam is a blue laser beam, the second laser beam is a red laser beam, and the third laser beam is red. It is an outside laser beam.
第6の発明の光ディスク装置は、上記第2〜第5のいずれか1つの発明において、前記収差補正素子を第1のレーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で第2のレーザビームを前記光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、前記収差補正素子を第2のレーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で第2のレーザビームを前記光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、の比を所定の閾値と比較することにより、前記S字信号の振幅値の比較を行うことを特徴とする。 An optical disc device according to a sixth aspect of the present invention is the optical disc apparatus according to any one of the second to fifth aspects, wherein the aberration correction element is set to an optimum value for correcting the spherical aberration of the first laser beam. In the state in which the amplitude value of the S-shaped signal obtained by receiving the laser beam by the photodetector and the aberration correction element are set to the optimum values for correcting the spherical aberration of the second laser beam. The amplitude value of the S-shaped signal is compared by comparing a ratio of the amplitude of the S-shaped signal obtained by receiving the laser beam with the S detector with a predetermined threshold value. To do.
本発明によれば、収差補正素子を第1のレーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で第2のレーザビームを光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、収差補正素子を第2のレーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で第2のレーザビームを光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、を比較することにより、合成された光路中に配置されている対物レンズが第1,第2の対物レンズのうちのいずれであるかを判別する構成になっているので、検出装置を新たに設けることなく、レンズ切り替えによって光路中にセットされた対物レンズが目的の対物レンズであるかどうか、を高い精度で安定的に判別することができる。対物レンズのNAに依存する球面収差の影響を用いるため、ディスク反射率のバラツキによる誤判別をなくすことができ、結果として、高い精度で安定的な判別が可能となり、対物レンズの切り替えミスを防ぐことができる。S字信号の振幅値の比を所定の閾値と比較することにより、上記S字信号の振幅値の比較を行うようにすれば、精度がより向上して確実な判別が可能となる。また、対物レンズの劣化のおそれがない長波長の第2のレーザビーム(例えば、赤色レーザビーム)を使用することで、対物レンズの劣化を防ぐことができる。 According to the present invention, the S-shaped signal obtained by receiving the second laser beam with the photodetector in a state where the aberration correction element is set to the optimum value for correcting the spherical aberration of the first laser beam. The amplitude value and the amplitude value of the S-shaped signal obtained by receiving the second laser beam with the photodetector in a state where the aberration correction element is set to the optimum value for correcting the spherical aberration of the second laser beam. Are compared with each other to determine whether the objective lens arranged in the combined optical path is the first objective lens or the second objective lens. Therefore, it is possible to stably determine with high accuracy whether the objective lens set in the optical path by switching the lens is the target objective lens. Since the influence of spherical aberration that depends on the NA of the objective lens is used, erroneous discrimination due to variations in disk reflectivity can be eliminated. As a result, stable discrimination with high accuracy is possible, and switching errors of the objective lens are prevented. be able to. By comparing the amplitude value ratio of the S-shaped signal with a predetermined threshold value, if the amplitude value of the S-shaped signal is compared, the accuracy is further improved and a reliable determination is possible. Further, by using a long-wavelength second laser beam (for example, a red laser beam) that does not cause deterioration of the objective lens, it is possible to prevent the objective lens from being deteriorated.
以下、本発明に係る光ディスク装置の実施の形態等を、図面を参照しつつ説明する。図1に、光ディスク装置の一実施の形態の概略構成を模式的に示す。この光ディスク装置20は、使用波長の異なる3種類の光ディスク11に対応する光ピックアップ10、それを制御する制御部12等で構成されており、3種類の光ディスク11のいずれに対しても情報の記録・再生を行うことが可能な構成になっている。
Embodiments of an optical disk device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a schematic configuration of an embodiment of an optical disk device. The
ここで想定している3種類の光ディスク11とは、例えば、青色レーザ対応(波長405nm)の第1の光ディスク(青色レーザビームを用いる高密度光ディスク;基板厚0.1mm,NA=0.85),赤色レーザ対応(波長650nm)の第2の光ディスク(DVD;基板厚0.6mm,NA=0.6〜0.65),赤外レーザ対応(波長780nm)の第3の光ディスク(CD;基板厚1.2mm,NA=0.45〜0.5)である。ただし、その使用波長はこれらに限るものではない。また、その適用対象も光ディスクに限らず、光ディスク以外の光情報記録媒体に対しても本発明は適用可能である。
The three types of
図1に示す光ピックアップ10において、1aは赤色/赤外用の2波長半導体レーザ、1bは青色用の半導体レーザ、2はダイクロイックプリズム、3は偏光ビームスプリッター、4はコリメートレンズ、5は収差補正素子、6は立ち上げミラー、7は1/4波長板、8はアクチュエータ、Laは赤色/赤外用の対物レンズ、Lbは青色用の対物レンズ、9は光検出器である。この光ピックアップ10の光学構成を光路に沿って以下に説明する。
In the
光ピックアップ10は、発振波長の異なる3つのレーザ光源を有している。つまり、赤色/赤外の2波長半導体レーザ1aに搭載されている2つ光源と、青色の半導体レーザ1bに搭載されている1つ光源と、をレーザ光源として有している。そして、3つのレーザ光源のいずれか1つが点灯することにより、対応する光ディスク11に対する光情報の記録又は再生が行われる。半導体レーザ1a,1bから出射したレーザビームB1,B2又はB3は、ダイクロイックプリズム2に入射する。ダイクロイックプリズム2は、青色,赤色,赤外の各レーザビームB1〜B3の光路を合成する光路合成素子である。したがって、半導体レーザ1bから出射した青色レーザビームB1は、ダイクロイックプリズム2を透過し、半導体レーザ1aから出射した赤色レーザビームB2又は赤外レーザビームB3は、ダイクロイックプリズム2で反射される。
The
ダイクロイックプリズム2を出射したレーザビームB1,B2又はB3は、偏光ビームスプリッター3に入射する。偏光ビームスプリッター3は、各半導体レーザ1a,1bから光ディスク11への光路と光ディスク11から光検出器9への光路との分岐を行う光路分岐素子であり、往路ではレーザビームB1,B2又はB3が偏光ビームスプリッター3を透過するように配置されている。偏光ビームスプリッター3を透過したレーザビームB1,B2又はB3は、コリメートレンズ4で平行光となった後、収差補正素子5に入射する。
The
収差補正素子5は、合成された光路中に配置されて少なくとも1つのレーザビームB1,B2,B3の球面収差を補正する光学素子である。ここでは、収差補正素子5としてエキスパンダーレンズを想定している。一般に、光ディスクの高密度化に対応するために使用光の短波長化や対物レンズの高NA化を図ろうとすると、光ディスクの透過層厚さのバラツキによる球面収差の発生が問題となる。例えば、青色レーザビームB1を使用する場合、対応する対物レンズLbのNAが他よりも大きいため、ディスク基板の誤差等による球面収差の発生が問題となる。この球面収差を補正するには、対物レンズLbに入射する青色レーザビームB1のコリメート度合いを変えればよい。ここでは、収差補正素子5としてのエキスパンダーレンズを構成する負レンズ群と正レンズ群との間の空気間隔(例えば、1枚の負レンズと1枚の正レンズとの空気間隔)を変化させることにより、上記球面収差を補正する構成としている。その収差補正は、セットされている光ディスク11に対応した初期値の空気間隔に設定することにより行われる。
The
球面収差を補正する収差補正素子5として、液晶補正素子を光路中に配置することによっても、上記球面収差の補正は可能である。液晶補正素子は、その光入射範囲が対物レンズの光軸を中心とする略円形状の複数の電極パターンで領域分割されている。液晶補正素子に電圧を印加することにより各電極パターン上の液晶の屈折率を変えると、領域毎に透過光の位相が変化する。その位相変化を調整することによって球面収差を補正することができる。その場合の収差補正は、セットされている光ディスク11に対応した初期値の電圧に設定することにより行われる。
The spherical aberration can also be corrected by disposing a liquid crystal correcting element in the optical path as the
収差補正素子5を出射したレーザビームB1,B2又はB3は、立ち上げミラー6で反射された後、1/4波長板7を透過し、光路中の所定位置に配置されている対物レンズLa又はLbで集光されて、光ディスク11の記録面に到達し結像する。このとき、青色用の対物レンズLbは、青色レーザビームB1をそれに対応する光ディスク11に対して結像させ、赤色/赤外用の対物レンズLaは、赤色レーザビームB2又は赤外レーザビームB3をそれぞれに対応する光ディスク11に対して結像させる。
The laser beam B1, B2, or B3 emitted from the
情報再生時に光ディスク11の記録面で反射されたレーザビームB1,B2又はB3は、対物レンズLa又はLb,1/4波長板7を順に通過した後、立ち上げミラー6で反射される。そして、収差補正素子5,コリメートレンズ4を順に透過し、偏光ビームスプリッター3で反射された後、光検出器9の受光面に到達して結像する。光検出器9は、受光したレーザビームB1,B2又はB3の光情報を検出し電気信号として出力する。
The laser beam B1, B2 or B3 reflected by the recording surface of the
図1に示す光ピックアップ10は、フォーカシング,トラッキング等の際に対物レンズLa,Lbを移動させるためのアクチュエータ8を備えている。図2に、アクチュエータ8の概略構成を示す。アクチュエータ8は、合成された光路中の所定位置に2つの対物レンズLa,Lbのうちのいずれか一方が位置するようにレンズ切り替えを行う機能を有している。図2に示すように、レンズホルダー15にはトラッキングコイル17が2箇所に取り付けられており、レンズホルダー15の周囲に配置された4つのマグネット16との組み合わせにより、ベース13上の軸14を中心としたレンズホルダー15の回転駆動が行われる。このレンズホルダー15の回転駆動により、2つの対物レンズLa,Lbのうちの一方を光路内に挿入し他方を光路外へ待避させる切り替えが可能となる。
The
上記2つの対物レンズLa,Lbのうち、光ディスク11と対応する目的の対物レンズが光路中の所定位置にセットされていないと、適正な記録や再生を行うことはできない。したがって、対物レンズLa,Lbの切り替えミスを防ぐために、光路中にセットされている対物レンズが目的の対物レンズであるかどうか、を判別する必要がある。その判別を行ってレンズ切り替えを確実に行うため、光ディスク装置20では以下に説明する制御が制御部12(図1)によって行われる。
Of the two objective lenses La and Lb, if the objective lens corresponding to the
図3に、制御部12による対物レンズLa,Lbの切り替えとその確認の制御を示す。光ディスク装置20への光ディスク11のセット等が行われると、光路中にセットすべき目的の対物レンズが決まる。すると、制御部12は、図3のフローチャートに示す制御動作を開始する。図3に示すフローに入ると、まず目的の対物レンズへの切り替え動作が行われる(#10)。この切り替え動作において、レンズホルダー15の回転の勢いが強すぎたりすると、前記切り替えミスが発生してしまう。ここで切り替えミスが発生した場合、後述するステップ#28の判定からこのステップ#10の切り替え動作に戻ることになる。
FIG. 3 shows control of switching of the objective lenses La and Lb and their confirmation by the
次に、半導体レーザ1a(図1)から赤色レーザビームB2を出射させる(#12)。そして、収差補正素子5を赤色レーザビームB2の球面収差を補正するための最適値(すなわち赤色レーザ最適値)に設定し(#14)、その設定状態で赤色レーザビームB2を光検出器9で受光することによりS字信号の振幅値(すなわちS字振幅値)S1を測定する(#16)。S字信号は、光路中の対物レンズLa,Lbをアクチュエータ8で上下移動させるフォーカス動作により、得ることができる。1回目のS字振幅値S1の取得(#16)が完了したら、収差補正素子5を青色レーザビームB1の球面収差を補正するための最適値(すなわち青色レーザ最適値)に設定し(#18)、その設定状態で赤色レーザビームB2を光検出器9で受光することによりS字信号の振幅値(すなわちS字振幅値)S2を測定する(#20)。2回目のS字振幅値S2の取得(#20)が完了したら、ステップ#22の判定に移行する。
Next, the red laser beam B2 is emitted from the semiconductor laser 1a (FIG. 1) (# 12). Then, the
光路中に配置されている対物レンズLa,Lbと収差補正素子5の設定状態との組み合わせが異なれば、光ディスク装置20にセットされている光ディスク11の種類にかかわらず、ステップ#16,#20で得られるS字振幅値S1,S2も異なる。図4に、それぞれの組み合わせで得られるS字信号及びその振幅値S1,S2を示す。図4から分かるように、光路中に配置されている対物レンズとして、赤色/赤外用の対物レンズLaが選択されている場合、収差補正素子5の設定が赤色レーザ最適値のとき、ある程度の大きさのS字振幅S1(左上欄)を得ることができるが、収差補正素子5の設定が青色レーザ最適値のとき、得られるS字振幅値S2(右上欄)は小さいものとなる。光路中に配置されている対物レンズとして、青色用の対物レンズLbが選択されている場合には、上記と逆になる。つまり、収差補正素子5の設定が青色レーザ最適値のとき、ある程度の大きさのS字振幅S2(右下欄)を得ることができるが、収差補正素子5の設定が赤色レーザ最適値のとき、得られるS字振幅値S1(左下欄)は小さいものとなる。
If the combination of the objective lenses La and Lb arranged in the optical path and the setting state of the
上記のように、光路中に配置されている対物レンズLa,Lbと収差補正素子5の設定状態との組み合わせによりS字振幅値S1,S2が異なることを利用すれば、得られるS字振幅値S1,S2から光路中に配置されている対物レンズLa,Lbを判別することが可能である。この観点から、ステップ#22ではS字振幅値の比S1/S2に対して所定の閾値を設け、S字振幅の比S1/S2が閾値より大きいか否かの判定を行う。この判定で、S字振幅の比S1/S2が閾値より大きい場合、光路中に配置されている対物レンズが赤色/赤外用の対物レンズLaと判別し(#24)、S字振幅の比S1/S2が閾値より大きくない場合、光路中に配置されている対物レンズが青色用の対物レンズLbと判別する(#26)。ステップ#24,#26の判別を行った後、判別結果が目的の対物レンズと一致しているか否かを判定する(#28)。一致すれば、対物レンズLa,Lbの切り替えミスが無いということなので制御動作を終了する。一致しなければ、ステップ#10に戻って、判別結果が目的の対物レンズLa又はLbと一致するまで、アクチュエータ8でレンズ切り替え動作を継続する(#10〜#28)。これにより、対物レンズLa,Lbの切り替えミスを防ぐことができる。
As described above, by using the fact that the S-shaped amplitude values S1 and S2 are different depending on the combination of the objective lenses La and Lb arranged in the optical path and the setting state of the
以上説明した光ディスク装置20のように、収差補正素子5を青色レーザビームB1の球面収差を補正するための最適値に設定した状態で、赤色レーザビームB2を光検出器9で受光することにより得られるS字信号の振幅値S2と、収差補正素子5を赤色レーザビームB2の球面収差を補正するための最適値に設定した状態で、赤色レーザビームB2を光検出器7で受光することにより得られるS字信号の振幅値S1と、を比較することにより、合成された光路中に配置されている対物レンズが青色用,赤色/赤外用の対物レンズのうちのいずれであるかを判別する構成にすれば、検出装置を新たに設けることなく、レンズ切り替えによって光路中にセットされた対物レンズLa,Lbが目的の対物レンズであるかどうか、を高い精度で安定的に判別することができる。対物レンズLa,LbのNAに依存する球面収差の影響を用いるため、ディスク反射率のバラツキによる誤判別をなくすことができ、結果として、高い精度で安定的な判別が可能となり、対物レンズの切り替えミスを防ぐことができる。
As in the
S字信号の振幅値の比を所定の閾値と比較することにより(#22)、上記S字信号の振幅値の比較を行うようにすれば、精度がより向上して確実な判別が可能となる。例えば、赤色/赤外用の対物レンズLaが選択されている場合にS1>S2であり、青色用の対物レンズLbが選択されている場合にS1≒S2であれば、閾値を1.5〜2に設定することが好ましい。また、S字振幅値の比S1/S2の測定値の平均をとって、その中間に閾値を設定することが好ましい。例えば、赤色/赤外用の対物レンズLaが選択されている場合にS1/S2=2.5であり、青色用の対物レンズLbが選択されている場合にS1/S2=0.5であれば、閾値=1.5とすればよい。また、閾値として1を設定すれば、S字振幅値S1とS字振幅値S2との大小比較で済むため制御をより簡単に行うことができる。 By comparing the ratio of the amplitude value of the S-shaped signal with a predetermined threshold (# 22), if the amplitude value of the S-shaped signal is compared, the accuracy can be further improved and reliable discrimination is possible. Become. For example, if red / infrared objective lens La is selected, S1> S2, and if blue objective lens Lb is selected, if S1≈S2, the threshold value is 1.5-2. It is preferable to set to. It is also preferable to average the measured values of the S-shaped amplitude value ratio S1 / S2 and set the threshold in the middle. For example, S1 / S2 = 2.5 when the red / infrared objective lens La is selected, and S1 / S2 = 0.5 when the blue objective lens Lb is selected. The threshold value may be 1.5. If 1 is set as the threshold value, the control can be performed more easily because it is sufficient to compare the S-shaped amplitude value S1 and the S-shaped amplitude value S2.
一般的に、DVD/CD用のレンズ材料は短波長レーザの使用を想定した設計になっていない。このため、短波長の青色レーザビームB1が赤色/赤外用の対物レンズLaに入射すると、対物レンズLaが溶けたり、対物レンズLaの表面に設けられているコーティングが剥げたりする等、レンズ劣化が生じてしまう。この光ディスク装置20では、対物レンズLaの劣化のおそれがない長波長の赤色レーザビームB2を判別に際して使用する構成になっているので、対物レンズLaの劣化を防ぐことができる。なお、赤色レーザビームB2の代わりに赤外レーザビームB3を判別に使用した場合でも、同様に対物レンズLaの劣化を防ぐことができる。
In general, a lens material for DVD / CD is not designed to use a short wavelength laser. For this reason, when the short wavelength blue laser beam B1 is incident on the red / infrared objective lens La, the objective lens La is melted or the coating provided on the surface of the objective lens La is peeled off. It will occur. Since the
なお、この実施の形態のように赤色/赤外用の対物レンズLaと青色用の対物レンズLbとを切り替える光ピックアップ10の構成においては、赤色レーザビームB2の代わりに赤外レーザビームB3を判別に使用するようにしてもよい。また、赤色用の対物レンズと青色用の対物レンズとを切り替える光ピックアップの構成では、赤色レーザビームを判別に使用するようにすればよく、赤外用の対物レンズと青色用の対物レンズとを切り替える光ピックアップの構成では、赤外レーザビームを判別に使用するようにすればよい。
In the configuration of the
B1 青色レーザビーム(第1のレーザビーム)
B2 赤色レーザビーム(第2のレーザビーム)
B3 赤外レーザビーム(第3のレーザビーム)
Lb 青色用の対物レンズ(第1の対物レンズ)
La 赤色/赤外用の対物レンズ(第2の対物レンズ)
1b 青色用の半導体レーザ(第1のレーザ光源)
1a 赤色/赤外用の半導体レーザ(第2,第3のレーザ光源)
2 ダイクロイックプリズム(光路合成素子)
3 偏光ビームスプリッター(光路分岐素子)
4 コリメートレンズ
5 収差補正素子(エキスパンダーレンズ)
6 立ち上げミラー
7 1/4波長板
8 アクチュエータ
9 光検出器
10 光ピックアップ
11 光ディスク
12 制御部
13 ベース
14 軸
15 レンズホルダー
16 マグネット
17 トラッキングコイル
20 光ディスク装置
B1 Blue laser beam (first laser beam)
B2 Red laser beam (second laser beam)
B3 Infrared laser beam (third laser beam)
Lb Blue objective lens (first objective lens)
La Red / Infrared objective lens (second objective lens)
1b Blue semiconductor laser (first laser light source)
1a Red / infrared semiconductor laser (second and third laser light sources)
2 Dichroic prism (light path synthesis element)
3 Polarizing beam splitter (optical path branching element)
4
6 Raising mirror 7 1/4
Claims (6)
赤色レーザビームを出射する第2のレーザ光源と、
赤外レーザビームを出射する第3のレーザ光源と、
青色,赤色,赤外の各レーザビームの光路を合成する光路合成素子と、
合成された光路中に配置されて少なくとも1つのレーザビームの球面収差を補正する収差補正素子と、
合成された光路中に配置されて青色レーザビームをそれに対応する光ディスクに対して結像させる第1の対物レンズと、
合成された光路中に配置されて赤色,赤外のレーザビームをそれぞれに対応する光ディスクに対して結像させる第2の対物レンズと、
合成された光路中の所定位置に第1,第2の対物レンズのうちのいずれか一方が位置するようにレンズ切り替えを行うアクチュエータと、
光ディスクで反射したレーザビームを受光して光情報を検出する光検出器と、
各レーザ光源から光ディスクへの光路と光ディスクから光検出器への光路との分岐を行う光路分岐素子と、
を光ピックアップに備えた光ディスク装置であって、
前記収差補正素子を青色レーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で赤色レーザビームを前記光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、前記収差補正素子を赤色レーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で赤色レーザビームを前記光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、の比を所定の閾値と比較することにより、合成された光路中に配置されている対物レンズが第1,第2の対物レンズのうちのいずれであるかを判別し、判別結果が目的の対物レンズと一致するまで前記アクチュエータでレンズ切り替えを行うことを特徴とする光ディスク装置。 A first laser light source emitting a blue laser beam;
A second laser light source that emits a red laser beam;
A third laser light source that emits an infrared laser beam;
An optical path combining element that combines the optical paths of the blue, red, and infrared laser beams;
An aberration correction element that is arranged in the combined optical path and corrects the spherical aberration of at least one laser beam;
A first objective lens disposed in the combined optical path for imaging a blue laser beam onto a corresponding optical disk;
A second objective lens that is arranged in the combined optical path and focuses the red and infrared laser beams on the corresponding optical disks;
An actuator that performs lens switching so that one of the first and second objective lenses is located at a predetermined position in the combined optical path;
A photodetector for detecting optical information by receiving a laser beam reflected by the optical disc;
An optical path branching element that branches an optical path from each laser light source to the optical disk and an optical path from the optical disk to the photodetector;
Is an optical disk device equipped with an optical pickup,
An amplitude value of an S-shaped signal obtained by receiving the red laser beam with the photodetector in a state where the aberration correction element is set to an optimum value for correcting the spherical aberration of the blue laser beam, and the aberration correction element Is set to an optimum value for correcting the spherical aberration of the red laser beam, and the ratio of the amplitude value of the S-shaped signal obtained by receiving the red laser beam with the photodetector is compared with a predetermined threshold value. Thus, it is determined whether the objective lens arranged in the combined optical path is the first objective lens or the second objective lens, and the actuator is used until the determination result matches the target objective lens. An optical disc apparatus characterized by switching lenses.
長波長の第2のレーザビームを出射する第2のレーザ光源と、
第1,第2のレーザビームの光路を合成する光路合成素子と、
合成された光路中に配置されて少なくとも1つのレーザビームの球面収差を補正する収差補正素子と、
合成された光路中に配置されて第1のレーザビームをそれに対応する光ディスクに対して結像させる第1の対物レンズと、
合成された光路中に配置されて第2のレーザビームをそれに対応する光ディスクに対して結像させる第2の対物レンズと、
合成された光路中の所定位置に第1,第2の対物レンズのうちのいずれか一方が位置するようにレンズ切り替えを行うアクチュエータと、
光ディスクで反射したレーザビームを受光して光情報を検出する光検出器と、
各レーザ光源から光ディスクへの光路と光ディスクから光検出器への光路との分岐を行う光路分岐素子と、
を光ピックアップに備えた光ディスク装置であって、
前記収差補正素子を第1のレーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で第2のレーザビームを前記光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、前記収差補正素子を第2のレーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で第2のレーザビームを前記光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、を比較することにより、合成された光路中に配置されている対物レンズが第1,第2の対物レンズのうちのいずれであるかを判別することを特徴とする光ディスク装置。 A first laser light source that emits a first laser beam having a short wavelength;
A second laser light source that emits a long-wavelength second laser beam;
An optical path combining element that combines the optical paths of the first and second laser beams;
An aberration correction element that is arranged in the combined optical path and corrects the spherical aberration of at least one laser beam;
A first objective lens that is disposed in the combined optical path and forms an image of the first laser beam on the corresponding optical disk;
A second objective lens that is arranged in the combined optical path and forms an image of the second laser beam on the corresponding optical disk;
An actuator that performs lens switching so that one of the first and second objective lenses is located at a predetermined position in the combined optical path;
A photodetector for detecting optical information by receiving a laser beam reflected by the optical disc;
An optical path branching element that branches an optical path from each laser light source to the optical disk and an optical path from the optical disk to the photodetector;
Is an optical disk device equipped with an optical pickup,
An amplitude value of an S-shaped signal obtained by receiving the second laser beam with the photodetector in a state where the aberration correction element is set to an optimum value for correcting the spherical aberration of the first laser beam; An amplitude value of an S-shaped signal obtained by receiving the second laser beam with the photodetector in a state where the aberration correction element is set to an optimum value for correcting the spherical aberration of the second laser beam; To discriminate which of the first objective lens and the second objective lens the objective lens arranged in the combined optical path is.
長波長の第2のレーザビームを出射する第2のレーザ光源と、
第2のレーザビームよりも波長の長い第3のレーザビームを出射する第3のレーザ光源と、
第1〜第3のレーザビームの光路を合成する光路合成素子と、
合成された光路中に配置されて少なくとも1つのレーザビームの球面収差を補正する収差補正素子と、
合成された光路中に配置されて第1のレーザビームをそれに対応する光ディスクに対して結像させる第1の対物レンズと、
合成された光路中に配置されて第2,第3のレーザビームをそれぞれに対応する光ディスクに対して結像させる第2の対物レンズと、
合成された光路中の所定位置に第1,第2の対物レンズのうちのいずれか一方が位置するようにレンズ切り替えを行うアクチュエータと、
光ディスクで反射したレーザビームを受光して光情報を検出する光検出器と、
各レーザ光源から光ディスクへの光路と光ディスクから光検出器への光路との分岐を行う光路分岐素子と、
を光ピックアップに備えた光ディスク装置であって、
前記収差補正素子を第1のレーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で第2のレーザビームを前記光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、前記収差補正素子を第2のレーザビームの球面収差を補正するための最適値に設定した状態で第2のレーザビームを前記光検出器で受光することにより得られるS字信号の振幅値と、を比較することにより、合成された光路中に配置されている対物レンズが第1,第2の対物レンズのうちのいずれであるかを判別することを特徴とする光ディスク装置。 A first laser light source that emits a first laser beam having a short wavelength;
A second laser light source that emits a long-wavelength second laser beam;
A third laser light source for emitting a third laser beam having a longer wavelength than the second laser beam;
An optical path combining element that combines the optical paths of the first to third laser beams;
An aberration correction element that is arranged in the combined optical path and corrects the spherical aberration of at least one laser beam;
A first objective lens that is disposed in the combined optical path and forms an image of the first laser beam on the corresponding optical disk;
A second objective lens that is arranged in the combined optical path and focuses the second and third laser beams on the corresponding optical disks;
An actuator that performs lens switching so that one of the first and second objective lenses is located at a predetermined position in the combined optical path;
A photodetector for detecting optical information by receiving a laser beam reflected by the optical disc;
An optical path branching element that branches an optical path from each laser light source to the optical disk and an optical path from the optical disk to the photodetector;
Is an optical disk device equipped with an optical pickup,
An amplitude value of an S-shaped signal obtained by receiving the second laser beam with the photodetector in a state where the aberration correction element is set to an optimum value for correcting the spherical aberration of the first laser beam; An amplitude value of an S-shaped signal obtained by receiving the second laser beam with the photodetector in a state where the aberration correction element is set to an optimum value for correcting the spherical aberration of the second laser beam; To discriminate which of the first objective lens and the second objective lens the objective lens arranged in the combined optical path is.
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2006
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