JP2012248250A

JP2012248250A - Optical pickup and optical disk device

Info

Publication number: JP2012248250A
Application number: JP2011118883A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Mori; 弘充森
Original assignee: Hitachi Media Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Media Electronics Co Ltd
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2012-12-13

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup which corrects a change in emission light intensity from an object lens produced by spherical aberration correction to each information recording surface of a multilayer disk.SOLUTION: Spherical aberration correction means (a collimate lens 105, lens moving means 119) corrects spherical aberration corresponding to a position on an information recording surface 114 of an optical disk 113. A transmittance variable element 110 as light intensity correction means corrects a change in emission light intensity from an object lens 112 accompanying spherical aberration correction of the spherical aberration correction means. A pickup control circuit 121 controls transmittance of the transmittance variable element 110 according to a position of the information recording surface 114 or a moving amount of the collimate lens 105.

Description

本発明は、光ディスクに情報信号を記録または再生する光ピックアップ及び光ディスク装置に係り、特に、ＢＤ多層ディスクに対する記録または再生に好適な光ピックアップに関するものである。 The present invention relates to an optical pickup and an optical disc apparatus for recording or reproducing information signals on an optical disc, and more particularly to an optical pickup suitable for recording or reproduction on a BD multilayer disc.

ＤＶＤに続く大容量光ディスクとして、青紫色レーザを使い単層で約２５ＧＢ、２層で約５０ＧＢの容量を持つＢＤ（Blu-ray Disc）とその記録再生装置が商品化され普及している。このＢＤ２層ディスクでは２つの情報記録面に約２５μｍのカバー層厚さの差があり、かつ対物レンズの開口数が約０.８５とＤＶＤに比べて高い。そのため記録再生装置には、それぞれの情報記録面に対して球面収差を抑制し、光ビームの焦点を合わせるための球面収差補正手段が設けられている。 As a large-capacity optical disk following DVD, a BD (Blu-ray Disc) having a capacity of about 25 GB in a single layer and about 50 GB in a double layer using a blue-violet laser and its recording / reproducing apparatus are commercialized and popularized. In this BD double-layer disc, there is a difference in cover layer thickness of about 25 μm between the two information recording surfaces, and the numerical aperture of the objective lens is about 0.85, which is higher than that of DVD. Therefore, the recording / reproducing apparatus is provided with spherical aberration correcting means for suppressing spherical aberration and focusing the light beam on each information recording surface.

球面収差補正手段としては、対物レンズの手前に２枚のレンズ（凸と凸、または凸と凹）を配置しレンズ間の距離を調整するビームエキスパンダー方式や、コリメートレンズを光軸に沿って移動する方式などが知られる。後者のコリメートレンズを移動する方式は例えば特許文献１に開示され、球面収差を補正するための新たなレンズを必要としないので光軸の調整を容易に行うことができると述べられている。 As spherical aberration correction means, two lenses (convex and convex, or convex and concave) are placed in front of the objective lens and the distance between the lenses is adjusted, or the collimating lens is moved along the optical axis. The method to do is known. The latter method of moving the collimating lens is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688, and it is stated that the optical axis can be easily adjusted because a new lens for correcting spherical aberration is not required.

特開２００４−１０３０８７号公報JP 2004-103087 A

光ピックアップでは、半導体レーザの特性ばらつきを補正し、対物レンズからの出射光強度を一定にするＡＰＣ制御（Auto Power Control）が用いられている。このＡＰＣ制御は、半導体レーザから出射した光ビームの一部を前方モニタにより受光し、その検出信号をレーザ駆動回路にフィードバックして半導体レーザの出射光強度を一定に制御する機能である。これにより、情報記録面での再生、記録パワーを所望の値に設定することができる。 In the optical pickup, APC control (Auto Power Control) that corrects the characteristic variation of the semiconductor laser and makes the intensity of light emitted from the objective lens constant is used. The APC control is a function of receiving a part of the light beam emitted from the semiconductor laser by the front monitor and feeding back the detection signal to the laser drive circuit to control the emitted light intensity of the semiconductor laser to be constant. Thereby, the reproduction and recording power on the information recording surface can be set to desired values.

特許文献１に記載される球面収差補正方式は、コリメートレンズを光軸方向に動かすことで対物レンズに入射させる光ビームの状態を平行光から発散光あるいは収束光に変化させるものである。このため、球面収差補正により対物レンズから情報記録面へ出射する光強度が変化してしまう問題がある。これは、ビームエキスパンダー方式においても同様である。つまり、上記ＡＰＣ制御によって半導体レーザからの出射光強度がある一定値に制御されているにもかかわらず、対物レンズの出射光強度ひいては情報記録面での光スポット強度が変化し、記録再生性能に影響を与えることになる。 The spherical aberration correction method described in Patent Document 1 changes the state of the light beam incident on the objective lens from parallel light to divergent light or convergent light by moving the collimating lens in the optical axis direction. For this reason, there is a problem that the light intensity emitted from the objective lens to the information recording surface changes due to the spherical aberration correction. The same applies to the beam expander system. That is, although the intensity of light emitted from the semiconductor laser is controlled to a certain value by the APC control, the intensity of light emitted from the objective lens, and hence the light spot intensity on the information recording surface, changes, and the recording / reproduction performance is improved. Will have an impact.

現在のＢＤ２層ディスクでは、２層の情報記録面でのカバー層厚さの差は約２５μｍであり、球面収差補正に必要なコリメートレンズの移動量は比較的小さい。このため、対物レンズに入射する光ビームの状態（発散光あるいは収束光）の変化はわずかであり、対物レンズからの出射光強度の変化は小さいため問題とはならない。 In the current BD double-layer disc, the difference in cover layer thickness between the two information recording surfaces is about 25 μm, and the amount of movement of the collimating lens necessary for spherical aberration correction is relatively small. For this reason, the change in the state of the light beam incident on the objective lens (divergent light or convergent light) is slight, and the change in the intensity of the emitted light from the objective lens is small, which is not a problem.

ところが、２層以上の情報記録面を持つＢＤ多層ディスクでは、ディスク表面から最も浅い情報記録面と最も深い情報記録面のカバー層厚さの差は拡大し、例えばＢＤ８層ディスクでは約９６μｍにも達する。そのため、球面収差補正に必要なコリメートレンズの移動量が大きくなり、対物レンズに入射する光ビームの状態（発散光あるいは収束光）の変化も大きくなる。その結果、対物レンズからの出射光強度ひいては各情報記録面での光スポット強度が大きく変化し、記録再生性能を劣化させる恐れがある。 However, in a BD multilayer disc having two or more information recording surfaces, the difference in cover layer thickness between the shallowest information recording surface and the deepest information recording surface from the disc surface increases, for example, about 96 μm in a BD8 layer disc. Reach. For this reason, the amount of movement of the collimator lens necessary for spherical aberration correction increases, and the change in the state of the light beam incident on the objective lens (divergent light or convergent light) also increases. As a result, the intensity of light emitted from the objective lens, and hence the light spot intensity on each information recording surface, may change greatly, and the recording / reproducing performance may be deteriorated.

本発明の目的は、多層ディスクの各情報記録面に対する球面収差補正により生じる対物レンズからの出射光強度の変化を補正する光ピックアップを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical pickup that corrects a change in intensity of light emitted from an objective lens caused by spherical aberration correction for each information recording surface of a multilayer disk.

本発明は、レーザ光源と、レーザ光源から出射した光ビームを集光し光ディスクの情報記録面に照射する対物レンズと、光ディスクの情報記録面から反射された光ビームを検出する光検出器を備えた光ピックアップにおいて、光ディスクの情報記録面の位置に応じた球面収差を補正するためにレーザ光源と対物レンズの間の光路に設けた球面収差補正手段と、球面収差補正手段の球面収差補正に伴う対物レンズからの出射光強度の変化を補正するためにレーザ光源と対物レンズの間の光路に設けた光強度補正手段と、光強度補正手段の補正量を制御するピックアップ制御回路を有する。 The present invention includes a laser light source, an objective lens that collects a light beam emitted from the laser light source and irradiates the information recording surface of the optical disc, and a photodetector that detects the light beam reflected from the information recording surface of the optical disc. In the optical pickup, in order to correct the spherical aberration according to the position of the information recording surface of the optical disc, the spherical aberration correcting means provided in the optical path between the laser light source and the objective lens, and the spherical aberration correcting means of the spherical aberration correcting means In order to correct a change in the intensity of light emitted from the objective lens, a light intensity correction means provided in the optical path between the laser light source and the objective lens, and a pickup control circuit for controlling the correction amount of the light intensity correction means.

ここに光強度補正手段として、光ビームに対する透過率を可変とする透過率可変素子、あるいは光ビームに対する反射率を可変とする反射率可変素子を用いる。 Here, as the light intensity correction means, a transmittance variable element that makes the transmittance with respect to the light beam variable or a reflectance variable element that makes the reflectance with respect to the light beam variable is used.

本発明によれば、多層ディスクに対する球面収差補正により生じる対物レンズの出射光強度の変化を補正し、安定した記録再生性能を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to correct a change in the emitted light intensity of the objective lens caused by correcting the spherical aberration with respect to the multilayer disk, and to realize a stable recording / reproducing performance.

本発明による光ピックアップの第１の実施例を示す構成図（実施例１）。1 is a configuration diagram (Example 1) showing a first example of an optical pickup according to the present invention; FIG. ＢＤ８層ディスクの構成を示す図。The figure which shows the structure of BD8 layer disc. コリメートレンズを移動させて光ビームの形状を計算するモデルを示す図。The figure which shows the model which calculates the shape of a light beam by moving a collimating lens. 球面収差補正に必要なコリメートレンズの移動量を示す図。The figure which shows the movement amount of a collimating lens required for spherical aberration correction. 球面収差補正の効果を示す図。The figure which shows the effect of spherical aberration correction. コリメートレンズの移動による対物レンズの出射光強度の変化を示す図（ＢＤ８層ディスクの場合）。The figure which shows the change of the emitted light intensity | strength of the objective lens by the movement of a collimating lens (in the case of BD8 layer disc). 透過率可変素子による出射光強度比の補正を説明する図（ＢＤ８層ディスクの場合）。The figure explaining correction | amendment of the emitted light intensity ratio by the transmittance | permeability variable element (in the case of a BD8 layer disc). ＢＤ４層ディスクの構成を示す図。The figure which shows the structure of BD4 layer disc. コリメートレンズの移動による対物レンズの出射光強度の変化を示す図（ＢＤ４層ディスクの場合）。The figure which shows the change of the emitted light intensity | strength of the objective lens by the movement of a collimating lens (in the case of BD 4 layer disc). 透過率可変素子による出射光強度比の補正を説明する図（ＢＤ４層ディスクの場合）。The figure explaining correction | amendment of the emitted light intensity ratio by the transmittance | permeability variable element (in the case of a BD 4 layer disc). 本発明による光ピックアップの第２の実施例を示す構成図（実施例２）。The block diagram which shows the 2nd Example of the optical pick-up by this invention (Example 2). 本発明による光ピックアップの第３の実施例を示す構成図（実施例３）。The block diagram which shows the 3rd Example of the optical pick-up by this invention (Example 3). 本発明による光ピックアップの第４の実施例を示す構成図（実施例４）。The block diagram which shows the 4th Example of the optical pick-up by this invention (Example 4). 本発明による光ピックアップの第５の実施例を示す構成図（実施例５）。The block diagram which shows the 5th Example of the optical pick-up by this invention (Example 5). 各実施例の光ピックアップを搭載した光ディスク装置の一実施例を示す構成図（実施例６）。FIG. 6 is a configuration diagram (Example 6) showing an example of an optical disk apparatus equipped with the optical pickup of each example. 光ディスク装置におけるフォーカス引込み動作までのフローチャートを示す図。FIG. 10 is a flowchart illustrating a focus retraction operation in the optical disc apparatus.

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。各実施形態では光ディスク媒体としてＢＤ多層ディスクを対象とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Each embodiment targets a BD multilayer disc as an optical disc medium.

図１は、本発明による光ピックアップの第１の実施例を示す構成図である。
図１において、レーザ光源１０１からＢＤ用の波長４０５ｎｍ帯の直線偏光の発散ビーム光が出射され、偏光ビームスプリッタ１０２、反射ミラー１０３、補助レンズ１０４を経て、コリメートレンズ１０５により略平行な光ビームに変換される。さらにコリメートレンズ１０５は、レンズ移動手段１１９により矢印１０６で示す光軸方向に移動することで、ＢＤ多層ディスク１１３に対する球面収差補正を行う。レンズ移動手段１１９は、例えばステッピングモータ、圧電素子を用いて構成され、レンズ位置検出手段１０７はコリメートレンズ１０５の移動位置を検出する。コリメートレンズ１０５から出射した光ビームは、１／４波長板１０８により円偏光に変換され、立上げミラー１０９により垂直に光路を曲げられた後に透過率可変素子１１０に入射する。透過率可変素子１１０は、光ビームの透過率を可変に設定可能な光学素子である。透過率可変素子１１０を透過した光ビームは、対物レンズ１１２で集光され、ＢＤ多層ディスク１１３の情報記録面１１４の目的層に照射される。開口部１１１は、対物レンズ１１２に入射する光ビームを所定の断面サイズに制限するため設けられた円形状の孔である。ピックアップ制御回路１２１は、情報記録面１１４の目的層に応じてレンズ移動手段１１９や透過率可変素子１１０を制御する。 FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical pickup according to the present invention.
In FIG. 1, a linearly polarized divergent beam light having a wavelength of 405 nm for BD is emitted from a laser light source 101, passes through a polarization beam splitter 102, a reflection mirror 103, and an auxiliary lens 104, and is converted into a substantially parallel light beam by a collimator lens 105. Converted. Further, the collimating lens 105 performs spherical aberration correction for the BD multilayer disk 113 by moving in the optical axis direction indicated by the arrow 106 by the lens moving unit 119. The lens moving unit 119 is configured using, for example, a stepping motor or a piezoelectric element, and the lens position detecting unit 107 detects the moving position of the collimating lens 105. The light beam emitted from the collimating lens 105 is converted into circularly polarized light by the quarter wavelength plate 108, and the light path is bent vertically by the rising mirror 109 and then enters the transmittance variable element 110. The transmittance variable element 110 is an optical element that can variably set the transmittance of the light beam. The light beam that has passed through the transmittance variable element 110 is collected by the objective lens 112 and irradiated onto the target layer of the information recording surface 114 of the BD multilayer disc 113. The opening 111 is a circular hole provided to limit the light beam incident on the objective lens 112 to a predetermined cross-sectional size. The pickup control circuit 121 controls the lens moving unit 119 and the transmittance variable element 110 according to the target layer of the information recording surface 114.

透過率可変素子１１０の具体例として、電気信号により光の透過率が可逆的に変化する液晶を用いることができる。その構成を図１の下部に示す。透過率可変素子１１０は、液晶パネル１２２と、その両表面に貼られた透明電極１２３、１２４を備えており、これら透明電極１２３、１２４に可変電源１２５から電圧が印加される。液晶パネル１２２の透過率は透明電極１２３、１２４への印加電圧で変化し、例えば、印加電圧がゼロのときは透過率が最大となり印加電圧が大きくなるに従い透過率が低下する。ピックアップ制御回路１２１は、可変電源１２５の印加電圧を設定することで透過率可変素子１１０の透過率を制御する。なお、透過率可変素子１１０の他の例として、電気信号により光の透過率を可逆的に制御可能なエレクトロミック調光ガラスを用いることもできる。 As a specific example of the transmittance variable element 110, a liquid crystal whose light transmittance is reversibly changed by an electric signal can be used. The configuration is shown in the lower part of FIG. The transmittance variable element 110 includes a liquid crystal panel 122 and transparent electrodes 123 and 124 attached to both surfaces thereof, and a voltage is applied to the transparent electrodes 123 and 124 from a variable power source 125. The transmittance of the liquid crystal panel 122 changes depending on the voltage applied to the transparent electrodes 123 and 124. For example, when the applied voltage is zero, the transmittance is maximum, and the transmittance decreases as the applied voltage increases. The pickup control circuit 121 controls the transmittance of the transmittance variable element 110 by setting an applied voltage of the variable power source 125. In addition, as another example of the transmittance variable element 110, an electrochromic glass capable of reversibly controlling the light transmittance by an electric signal can be used.

ＢＤ多層ディスク１１３の情報記録面１１４で反射した光ビームは、対物レンズ１１２、透過率可変素子１１０、立上げミラー１０９を経て、１／４波長板１０８により直線偏光に変換される。さらにコリメートレンズ１０５、補助レンズ１０４、反射ミラー１０３を経て、偏光ビームスプリッタ１０２の反射面で反射され、多分割回折素子１１５に入射する。多分割回折素子１１５では１本の光ビームが複数の光ビームに分割され、光検出器１１６に到達する。 The light beam reflected by the information recording surface 114 of the BD multilayer disc 113 is converted into linearly polarized light by the quarter wavelength plate 108 through the objective lens 112, the transmittance variable element 110, and the rising mirror 109. Further, the light passes through the collimator lens 105, the auxiliary lens 104, and the reflection mirror 103, is reflected by the reflection surface of the polarization beam splitter 102, and enters the multi-part diffraction element 115. In the multi-divided diffractive element 115, one light beam is divided into a plurality of light beams and reaches the photodetector 116.

光検出器１１６では光信号を電気信号に変換し、これよりサーボ信号が生成される。例えばフォーカス誤差信号にナイフエッジ法、トラッキング誤差信号にプッシュプル方式を用いて、ＢＤ多層ディスク１１３の情報記録面１１４に照射する光ビーム（集光スポット）の位置を制御する。なお、ナイフエッジ法やプッシュプル方式は公知技術であるためここでは説明を省略する。前方モニタ１１７は、レーザ光源１０１から出射して偏光ビームスプリッタ１０２、反射ミラー１０３を通過した光ビームを受光し、その検出信号はレーザ駆動回路１１８にフィードバックされ、レーザ光源１０１の出射光強度が所定値になるよう制御される。 The photodetector 116 converts an optical signal into an electric signal, and a servo signal is generated therefrom. For example, the position of the light beam (condensed spot) applied to the information recording surface 114 of the BD multilayer disc 113 is controlled using a knife edge method for the focus error signal and a push-pull method for the tracking error signal. Note that the knife edge method and the push-pull method are well-known techniques, and thus description thereof is omitted here. The front monitor 117 receives the light beam emitted from the laser light source 101 and passed through the polarization beam splitter 102 and the reflection mirror 103, and the detection signal is fed back to the laser drive circuit 118, and the emitted light intensity of the laser light source 101 is predetermined. Controlled to be a value.

本実施例では、ＢＤ多層ディスク１１３の情報記録面１１４に集光スポットを絞り込むため、対物レンズ１１２の開口数をＤＶＤより高い０．８５としている。その際、各情報記録面間のカバー層厚さの差あるいは各情報記録面でのカバー層厚さ誤差によって発生する球面収差は、対物レンズ１１２の開口数の４乗に比例して増加するので、より大きな収差となる。そこで、補助レンズ１０４とコリメートレンズ１０５の２枚のレンズでコリメートレンズ系を構成し、コリメートレンズ１０５を矢印１０６で示す光軸方向に移動させることで、球面収差を補正する構成としている。 In the present embodiment, the numerical aperture of the objective lens 112 is set to 0.85 which is higher than that of the DVD in order to narrow the focused spot on the information recording surface 114 of the BD multilayer disc 113. At this time, the spherical aberration caused by the difference in the cover layer thickness between the information recording surfaces or the cover layer thickness error at each information recording surface increases in proportion to the fourth power of the numerical aperture of the objective lens 112. , Resulting in larger aberrations. Therefore, a collimating lens system is constituted by two lenses of the auxiliary lens 104 and the collimating lens 105, and the spherical aberration is corrected by moving the collimating lens 105 in the optical axis direction indicated by an arrow 106.

上記球面収差補正を行うと、後述するように対物レンズ１１２からの出射光強度が変化する。そこで本実施例では、透過率可変素子１１０を設けその透過率を制御することで対物レンズ１１２の出射光強度が一定となるよう補正する。すなわち、コリメートレンズ１０５の移動位置と対物レンズ１１２の出射光強度の変化の関係を予め求める。そしてピックアップ制御回路１２１は内蔵するメモリに、コリメートレンズ１０５の移動位置と透過率可変素子１１０に設定する透過率の関係を、あるいは各情報記録面１１４のカバー層厚さと透過率可変素子１１０に設定する透過率の関係を記憶している。そしてピックアップ制御回路１２１はメモリを参照して、情報記録面１１４の目的層に応じて透過率可変素子１１０の透過率を設定する。 When the spherical aberration correction is performed, the intensity of light emitted from the objective lens 112 changes as will be described later. Therefore, in this embodiment, the transmittance variable element 110 is provided and the transmittance is controlled to correct the emitted light intensity of the objective lens 112 to be constant. That is, the relationship between the movement position of the collimating lens 105 and the change in the intensity of the emitted light from the objective lens 112 is obtained in advance. The pickup control circuit 121 sets the relationship between the movement position of the collimator lens 105 and the transmittance set in the transmittance variable element 110 in the built-in memory, or the cover layer thickness of each information recording surface 114 and the transmittance variable element 110. It stores the relationship of transmittance. The pickup control circuit 121 refers to the memory and sets the transmittance of the transmittance variable element 110 according to the target layer of the information recording surface 114.

以下、本実施例における球面収差補正と、対物レンズ出射光強度の補正について説明する。 Hereinafter, correction of spherical aberration and correction of the intensity of light emitted from the objective lens according to the present embodiment will be described.

図２は、ＢＤ多層ディスク１１３の一例としてＢＤ８層ディスクの構成を示す図である。情報記録面１１４は、光入射側の表面２０１から見て、順にＬ７層、Ｌ６層、Ｌ５層、Ｌ４層、Ｌ３層、Ｌ２層、Ｌ１層、Ｌ０層の８層を有する。表面２０１から各記録層までの距離（カバー層厚さ）を、それぞれｔ７、ｔ６、ｔ５、ｔ４、ｔ３、ｔ２、ｔ１、ｔ０とする。これらの値は、例えばｔ０＝１４６μｍ、ｔ１＝１３４μｍ、ｔ２＝１１８μｍ、ｔ３＝１０６μｍ、ｔ４＝９０μｍ、ｔ５＝７８μｍ、ｔ６＝６２μｍ、ｔ７＝５０μｍであり、両端層のＬ７層とＬ０層とではカバー層厚さの差は９６μｍ存在する。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a BD 8-layer disc as an example of the BD multilayer disc 113. The information recording surface 114 has eight layers of an L7 layer, an L6 layer, an L5 layer, an L4 layer, an L3 layer, an L2 layer, an L1 layer, and an L0 layer in order as viewed from the surface 201 on the light incident side. The distances (cover layer thickness) from the surface 201 to each recording layer are t7, t6, t5, t4, t3, t2, t1, and t0, respectively. These values are, for example, t0 = 146 μm, t1 = 134 μm, t2 = 118 μm, t3 = 106 μm, t4 = 90 μm, t5 = 78 μm, t6 = 62 μm, t7 = 50 μm. The difference in cover layer thickness is 96 μm.

図３Ａと図３Ｂは、図２で示したＢＤ８層ディスクの球面収差補正に必要なコリメートレンズの移動量を示す図である。図３Ａは、コリメートレンズ１０５を移動させて光ビームの形状を計算するモデルを示し、図３Ｂは、情報記録面の位置（またはカバー層厚さ）に対して球面収差補正に必要なコリメートレンズ１０５の移動量を曲線３０１で示す。ここで移動量０とはコリメートレンズ１０５の基準位置であり、コリメートレンズ１０５の出射面から平行光が出射する状態を指す。また対物レンズ１１２の基準カバー層厚さを、現在のＢＤ２層ディスクにおける中間層での値８７.５μｍにしている（この基準値は、他の値に変更して対物レンズを設計することも可能である）。曲線３０１で示されるように、各情報記録面Ｌ０層〜Ｌ７層でのカバー層厚さと、球面収差補正を行うために必要なコリメートレンズ１０５の移動量はほぼ線形な関係にあることが分かる。また曲線３０１の勾配から、コリメートレンズ１０５が光軸方向に１ｍｍ移動することにより、カバー層厚さの差約３５μｍにより発生する球面収差を補正できることが分かる。 3A and 3B are diagrams showing the amount of movement of the collimating lens necessary for correcting the spherical aberration of the BD 8-layer disc shown in FIG. FIG. 3A shows a model for calculating the shape of the light beam by moving the collimating lens 105, and FIG. 3B shows the collimating lens 105 necessary for correcting the spherical aberration with respect to the position (or cover layer thickness) of the information recording surface. Is represented by a curve 301. Here, the amount of movement 0 is the reference position of the collimating lens 105 and refers to a state in which parallel light is emitted from the exit surface of the collimating lens 105. In addition, the reference cover layer thickness of the objective lens 112 is set to a value of 87.5 μm in the intermediate layer of the current BD double-layer disc (this reference value can be changed to another value to design the objective lens. Is). As indicated by a curve 301, it can be seen that the cover layer thicknesses of the information recording surfaces L0 to L7 and the amount of movement of the collimator lens 105 necessary for spherical aberration correction have a substantially linear relationship. Further, it can be seen from the gradient of the curve 301 that the spherical aberration caused by the difference in cover layer thickness of about 35 μm can be corrected by moving the collimating lens 105 by 1 mm in the optical axis direction.

図４は、本実施例での球面収差補正の効果を示す図である。
直線４０１は、コリメートレンズ１０５が基準位置にあり球面収差補正を行わない場合である。カバー層厚さが基準値８７.５μｍからずれるに従い、情報記録面上の集光スポットに発生する球面収差が増加し、最もカバー層が薄いＬ７層において約０.３７λrms、最もカバー層が厚いＬ０層において約０.５８λrmsという大きな値となっている。 FIG. 4 is a diagram showing the effect of spherical aberration correction in this embodiment.
A straight line 401 is a case where the collimating lens 105 is at the reference position and spherical aberration correction is not performed. As the cover layer thickness deviates from the reference value of 87.5 μm, the spherical aberration generated at the focused spot on the information recording surface increases, and about 0.37 λrms in the L7 layer with the thinnest cover layer and L0 with the thickest cover layer The layer has a large value of about 0.58 λrms.

これに対し直線４０２は、コリメートレンズ１０５を前記図３Ｂに示したように光軸方向に移動させて球面収差を補正した場合である。この場合発生する球面収差の値は、最もカバー層が薄いＬ７層において約０.０１５λrms、最もカバー層が厚いＬ０層で約０.０３λrmsであり、球面収差が大幅に低減されていることが分かる。 On the other hand, the straight line 402 is a case where the spherical aberration is corrected by moving the collimating lens 105 in the optical axis direction as shown in FIG. 3B. The value of the spherical aberration generated in this case is about 0.015 λrms in the L7 layer with the thinnest cover layer, and about 0.03 λrms in the L0 layer with the thickest cover layer, indicating that the spherical aberration is greatly reduced. .

図５は、コリメートレンズの移動による対物レンズの出射光強度の変化を示す図である。コリメートレンズ１０５を、前記図３Ｂに示される各情報記録面（Ｌ０層〜Ｌ７層）の球面収差に必要な移動量だけ移動させた場合に、対物レンズ１１２から出射される光強度を各情報記録面で求めたものである。条件は透過率可変素子１１０を設けない場合であるが、透過率可変素子１１０を設けてその透過率を一定値に固定した場合でも同様である。計算方法は、図３Ａの計算モデルにより開口部１１１内を通過する光線数の変化を求めることによる。コリメートレンズ１０５を移動することで、コリメートレンズ１０５から対物レンズ１１２へ向う光ビームの状態が平行光から発散光または収束光に変化するため、開口部１１１内（すなわち対物レンズ１１２内）に入射する光線数が変化する。縦軸は対物レンズ１１２の出射光強度比Ｐ_０であり、Ｌ０層における出射光強度を基準に正規化している。曲線５０１に示すように、情報記録面１１４のカバー層厚さ（すなわちコリメートレンズ１０５の移動量）によって対物レンズ１１２の出射光強度比が変化し、その値は最もカバー層が薄いＬ７層で約１.０８となっている。つまり、対物レンズ１１２の出射光強度比Ｐ_０がＬ０層〜Ｌ７層の間で約８％変化することになる。この出射光強度比Ｐ_０の変化は、透過率可変素子１１０により次のように補正する。 FIG. 5 is a diagram showing a change in the emitted light intensity of the objective lens due to the movement of the collimating lens. When the collimating lens 105 is moved by the amount of movement necessary for the spherical aberration of each information recording surface (L0 layer to L7 layer) shown in FIG. 3B, the light intensity emitted from the objective lens 112 is recorded for each information. It is what I asked for. The condition is that the transmittance variable element 110 is not provided, but the same applies when the transmittance variable element 110 is provided and the transmittance is fixed to a constant value. The calculation method is based on obtaining a change in the number of rays passing through the aperture 111 by the calculation model of FIG. 3A. By moving the collimating lens 105, the state of the light beam from the collimating lens 105 toward the objective lens 112 changes from parallel light to divergent light or convergent light, and therefore enters the opening 111 (ie, within the objective lens 112). The number of rays changes. The vertical axis represents the outgoing light intensity ratio P ₀ of the objective lens 112 and is normalized based on the outgoing light intensity in the L0 layer. As shown by a curve 501, the intensity ratio of the emitted light of the objective lens 112 varies depending on the thickness of the cover layer of the information recording surface 114 (that is, the amount of movement of the collimator lens 105). It is 1.08. That is, the outgoing light intensity ratio P _{0 of} the objective lens 112 changes by about 8% between the L0 layer and the L7 layer. This change in the outgoing light intensity ratio P ₀ is corrected by the transmittance variable element 110 as follows.

図６は、透過率可変素子による対物レンズの出射光強度比の変化の補正を説明する図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining the correction of the change in the output light intensity ratio of the objective lens by the transmittance variable element.

情報記録面のカバー層厚さ（すなわちコリメートレンズの移動量）に対し、透過率可変素子１１０の透過率比Ｑを曲線６０１のように設定する。また曲線５０１は前記図５に示したものの再掲であり、透過率可変素子を設けないときの対物レンズの出射光強度比Ｐ_０の変化を示す。ここに曲線６０１に示す透過率可変素子１１０の透過率比Ｑは、曲線５０１に示される透過率可変素子を設けないときの対物レンズの出射光強度比Ｐ_０の変化を打ち消すように設定する。具体的には出射光強度比Ｐ_０の逆数をとり、Ｑ＝１／Ｐ_０と設定すれば良い。透過率比ＱはＬ０層における透過率を基準に正規化（Ｑ＝１）しており、例えばＬ７層での透過率比Ｑを約０．９２５に低下させれば良い。なお、実際の透過率の値は、情報記録面１１４で記録または再生に必要な光強度となるようレーザ光源１０１からの出射光強度と組み合わせて設定する。 The transmittance ratio Q of the transmittance variable element 110 is set as indicated by a curve 601 with respect to the cover layer thickness (that is, the amount of movement of the collimating lens) on the information recording surface. A curve 501 is the same as that shown in FIG. 5 and shows a change in the outgoing light intensity ratio P ₀ of the objective lens when the variable transmittance element is not provided. Here, the transmittance ratio Q of the transmittance variable element 110 indicated by the curve 601 is set so as to cancel the change in the output light intensity ratio P ₀ of the objective lens when the transmittance variable element indicated by the curve 501 is not provided. Specifically, the reciprocal of the outgoing light intensity ratio P ₀ may be taken and Q = 1 / P ₀ may be set. The transmittance ratio Q is normalized (Q = 1) based on the transmittance in the L0 layer. For example, the transmittance ratio Q in the L7 layer may be reduced to about 0.925. Note that the actual transmittance value is set in combination with the intensity of light emitted from the laser light source 101 so that the light intensity required for recording or reproduction on the information recording surface 114 is obtained.

曲線６０２は、透過率可変素子１１０を通過した後の総合的な対物レンズの出射光強度比Ｐ_１を示し、曲線５０１と曲線６０１を掛け合わせたものとなる。すなわち、総合的な対物レンズの出射光強度比はＰ_１＝Ｐ_０×Ｑ＝１となり、情報記録面１１４のカバー層厚さ（Ｌ０層〜Ｌ７層）にかかわらず、言い換えればコリメートレンズの移動量にかかわらず一定となる。 A curve 602 indicates the overall output light intensity ratio P ₁ of the objective lens after passing through the transmittance variable element 110, and is obtained by multiplying the curve 501 and the curve 601. That is, the output light intensity ratio of the overall objective lens is P ₁ = P ₀ × Q = 1, and in other words, the movement of the collimating lens regardless of the cover layer thickness (L0 layer to L7 layer) of the information recording surface 114. It is constant regardless of the amount.

ピックアップ制御回路１２１のメモリには曲線６０１の情報、すなわち情報記録面のカバー層厚さに対する透過率可変素子１１０の透過率の設定値が記憶されており、メモリを参照することで情報記録面の目的層に応じて透過率可変素子１１０の透過率を設定することができる。あるいはピックアップ制御回路１２１のメモリには、コリメートレンズの移動量に対する透過率可変素子１１０の透過率の設定値を記憶しても良い。その場合には、球面収差補正の結果コリメートレンズがどれだけ移動したかをレンズ位置検出手段１０７で検出することで、移動量に応じて透過率可変素子１１０の透過率を設定することができる。さらには、メモリには曲線５０１の情報を記憶しても良く、簡単な演算で曲線６０１の情報に変換できる。 The memory of the pickup control circuit 121 stores the information of the curve 601, that is, the set value of the transmittance of the transmittance variable element 110 with respect to the cover layer thickness of the information recording surface. The transmittance of the transmittance variable element 110 can be set according to the target layer. Alternatively, the setting value of the transmittance of the transmittance variable element 110 with respect to the amount of movement of the collimating lens may be stored in the memory of the pickup control circuit 121. In that case, the transmittance of the transmittance variable element 110 can be set according to the amount of movement by detecting how much the collimating lens has moved as a result of the spherical aberration correction by the lens position detecting means 107. Furthermore, the information of the curve 501 may be stored in the memory, and can be converted into the information of the curve 601 by a simple calculation.

以上、ＢＤ多層ディスク１１３としてＢＤ８層ディスクを例にして説明してきたが、本実施例はこれに限らずディスクの層数は任意である。以下、ＢＤ４層ディスクの場合を説明する。 The BD multi-layer disc 113 has been described above by taking a BD 8-layer disc as an example. However, the present embodiment is not limited to this, and the number of layers of the disc is arbitrary. The case of a BD 4-layer disc will be described below.

図７は、ＢＤ多層ディスク１１３の一例としてＢＤ４層ディスクの構成を示す図である。情報記録面１１４は、光入射側の表面２０１から見て、順にＬ３層、Ｌ２層、Ｌ１層、Ｌ０層の４層を有する。表面２０１から各記録層までの距離を、それぞれｔ３、ｔ２、ｔ１、ｔ０とする。これらの値は、例えばｔ０＝１００μｍ、ｔ１＝８４.５μｍ、ｔ２＝６５μｍ、ｔ３＝５４μｍであり、両端層のＬ３層とＬ０層とではカバー層厚さの差は４６μｍ存在する。 FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a BD four-layer disc as an example of the BD multilayer disc 113. The information recording surface 114 has four layers of an L3 layer, an L2 layer, an L1 layer, and an L0 layer in this order as viewed from the surface 201 on the light incident side. The distances from the surface 201 to each recording layer are t3, t2, t1, and t0, respectively. These values are, for example, t0 = 100 μm, t1 = 84.5 μm, t2 = 65 μm, t3 = 54 μm, and there is a difference of 46 μm in the cover layer thickness between the L3 layer and the L0 layer at both end layers.

ＢＤ４層ディスクの場合も前記図３Ｂから、Ｌ０層〜Ｌ３層の各情報記録面の位置（カバー層厚さ）に対する球面収差補正に必要なコリメートレンズ１０５の移動量が求められ、コリメートレンズ１０５を移動させて球面収差補正を行う。 Also in the case of a BD 4-layer disc, the amount of movement of the collimating lens 105 necessary for spherical aberration correction with respect to the position (cover layer thickness) of each information recording surface of the L0 layer to the L3 layer is obtained from FIG. Move to correct spherical aberration.

図８は、ＢＤ４層ディスクにおいてコリメートレンズの移動による対物レンズの出射光強度の変化を示す図である。曲線８０１には、透過率可変素子１１０を設けていないときの対物レンズ１１２から出射される光強度を、Ｌ０層における出射光強度を基準に正規化して示す。情報記録面１１４のカバー層厚さ（すなわちコリメートレンズ１０５の移動量）によって対物レンズ１１２の出射光強度比Ｐ_０が変化し、その値は最もカバー層が薄いＬ３層で約１.０２となっている。前記図５に示したＢＤ８層ディスクの場合と比較し、出射光強度比Ｐ_０の変化幅は約２％と小さくなっているが、これは情報記録面１１４の両端層（Ｌ０層とＬ３層）でのカバー層厚さの差が縮小し、これに伴いコリメートレンズ１０５の移動量も小さくなったことによる。 FIG. 8 is a diagram showing a change in the intensity of the emitted light of the objective lens due to the movement of the collimating lens in the BD 4-layer disc. A curve 801 shows the light intensity emitted from the objective lens 112 when the transmittance variable element 110 is not provided, normalized based on the emitted light intensity in the L0 layer. The output light intensity ratio P _{0 of the} objective lens 112 changes depending on the cover layer thickness of the information recording surface 114 (that is, the amount of movement of the collimator lens 105), and the value is about 1.02 in the L3 layer with the thinnest cover layer. ing. Compared with the case of the BD 8-layer disc shown in FIG. 5, the change width of the outgoing light intensity ratio P ₀ is as small as about 2%. This is because the both end layers (L0 layer and L3 layer of the information recording surface 114). This is because the difference in the cover layer thickness at () is reduced, and the movement amount of the collimating lens 105 is also reduced accordingly.

図９は、ＢＤ４層ディスクにおける透過率可変素子による出射光強度比の補正を説明する図である。その補正方法は前記図６の説明と同様である。 FIG. 9 is a diagram for explaining correction of the outgoing light intensity ratio by the transmittance variable element in the BD four-layer disc. The correction method is the same as described in FIG.

情報記録面のカバー層厚さ（すなわちコリメートレンズの移動量）に対し、透過率可変素子１１０の透過率比Ｑを曲線９０１のように設定する。すなわち透過率可変素子１１０の透過率比Ｑは、曲線８０１に示される透過率可変素子を設けないときの対物レンズの出射光強度比Ｐ_０の変化を打ち消すように、出射光強度比Ｐ_０の逆数をとりＱ＝１／Ｐ_０と設定する。例えばＬ３層での透過率比Ｑは、Ｌ０層における透過率を基準とし約０．９８に低下させれば良い。 The transmittance ratio Q of the transmittance variable element 110 is set as indicated by a curve 901 with respect to the cover layer thickness (that is, the amount of movement of the collimating lens) on the information recording surface. That transmittance ratio Q of the variable transmittance device 110, so as to cancel the change in the emission light intensity ratio P ₀ of the objective lens when not provided variable transmittance element shown in curve 801, the emission intensity ratio P ₀ take the reciprocal is set to Q = 1 / _{P 0.} For example, the transmittance ratio Q in the L3 layer may be lowered to about 0.98 based on the transmittance in the L0 layer.

曲線９０２は、透過率可変素子１１０を通過した後の総合的な対物レンズの出射光強度比Ｐ_１を示し、曲線８０１と曲線９０１を掛け合わせたものとなる。すなわち、総合的な対物レンズの出射光強度比はＰ_１＝Ｐ_０×Ｑ＝１となり、情報記録面１１４のカバー層厚さ（Ｌ０層〜Ｌ３層）にかかわらず、言い換えればコリメートレンズの移動量にかかわらず一定となる。 A curve 902 indicates the overall output light intensity ratio P ₁ of the objective lens after passing through the transmittance variable element 110, and is obtained by multiplying the curve 801 and the curve 901. That is, the output light intensity ratio of the overall objective lens is P ₁ = P ₀ × Q = 1, and in other words, the movement of the collimating lens regardless of the cover layer thickness (L0 layer to L3 layer) of the information recording surface 114. It is constant regardless of the amount.

ピックアップ制御回路１２１のメモリには曲線９０１の情報、すなわち情報記録面のカバー層厚さ、またはコリメートレンズの移動量に対する透過率可変素子１１０の透過率の設定値が記憶されており、メモリを参照することで情報記録面の目的層に応じて透過率可変素子１１０の透過率を設定することができる。ただし、曲線９０１の情報と前記ＢＤ８層ディスクの場合の曲線６０１の情報はカバー層厚さの基準値が異なるだけであるから、１組の共通の情報を変換して用いることができる。 The memory of the pickup control circuit 121 stores the information of the curve 901, that is, the set value of the transmittance of the variable transmittance element 110 with respect to the cover layer thickness of the information recording surface or the amount of movement of the collimating lens. Thus, the transmittance of the transmittance variable element 110 can be set according to the target layer of the information recording surface. However, since the information on the curve 901 and the information on the curve 601 in the case of the BD 8-layer disc differ only in the reference value of the cover layer thickness, a set of common information can be converted and used.

このように本実施例によれば、多層ディスクに対する球面収差補正に伴い生じる対物レンズの出射光強度の変化を補正し、情報記録面の目的層に所望の強度の光ビームを照射することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to correct a change in the output light intensity of the objective lens caused by correcting the spherical aberration with respect to the multilayer disk, and to irradiate the target layer of the information recording surface with the light beam having a desired intensity. .

図１０は、本発明による光ピックアップの第２の実施例を示す構成図である。実施例１（図１）と異なる点は、透過率可変素子１１０と１/４波長板１０８を一体化して１つの素子１００１とした点である。その他については実施例１と同じであるため説明を省略する。本実施例は実施例１と比べて、部品点数を減らすことができるというメリットがある。 FIG. 10 is a block diagram showing a second embodiment of the optical pickup according to the present invention. The difference from the first embodiment (FIG. 1) is that the transmittance variable element 110 and the quarter wavelength plate 108 are integrated into one element 1001. Since others are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted. This embodiment has an advantage that the number of parts can be reduced as compared with the first embodiment.

図１１は、本発明による光ピックアップの第３の実施例を示す構成図である。実施例１（図１）と異なる点は、透過率可変素子１１０と立上げミラー１０９を一体化して１つの素子１１０１とした点である。その他については実施例１と同じであるため説明を省略する。本実施例も実施例１と比べて、部品点数を減らすことができるというメリットがある。 FIG. 11 is a block diagram showing a third embodiment of the optical pickup according to the present invention. The difference from the first embodiment (FIG. 1) is that the transmittance variable element 110 and the rising mirror 109 are integrated into one element 1101. Since others are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted. Compared with the first embodiment, this embodiment also has an advantage that the number of parts can be reduced.

図１２は、本発明による光ピックアップの第４の実施例を示す構成図である。実施例１（図１）と異なる点は、１/４波長板１０８と透過率可変素子１１０と立上げミラー１０９を一体化して１つの素子１２０１とした点である。その他については実施例１と同じであるため説明を省略する。本実施例は実施例１、２、３と比べて部品点数を減らすことができるというメリットがある。 FIG. 12 is a block diagram showing a fourth embodiment of the optical pickup according to the present invention. The difference from the first embodiment (FIG. 1) is that the quarter wavelength plate 108, the transmittance variable element 110, and the rising mirror 109 are integrated into one element 1201. Since others are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted. This embodiment has an advantage that the number of parts can be reduced as compared with the first, second, and third embodiments.

図１３は、本発明による光ピックアップの第５の実施例を示す構成図である。実施例１（図１）と異なる点は、透過率可変素子１１０の代わりに反射率が可変な反射率可変素子１３０１を用いて、図１の立上げミラー１０９と兼用した点である。この反射率可変素子１３０１はピックアップ制御回路１２１と接続されている。 FIG. 13 is a block diagram showing a fifth embodiment of the optical pickup according to the present invention. The difference from the first embodiment (FIG. 1) is that a reflectivity variable element 1301 having a variable reflectivity is used instead of the transmittance variable element 110 and also used as the rising mirror 109 of FIG. This reflectivity variable element 1301 is connected to the pickup control circuit 121.

反射率可変素子１３０１の一例として、電気信号により光の反射率が可逆的に変化する調光ミラーを用いることができる。その構成を図１３の下部に示す。透明導電膜をコーティングしたガラス基板１３０２上に調光ミラー層１３０３が蒸着されている。可変電源１３０４により調光ミラー層１３０３に、例えばマイナスの電圧を印加するとその反射率が減少し、プラスの電圧を印加するとその反射率が増加する。可変電源１３０４からの印加電圧は、ピックアップ制御回路１２１で制御する。 As an example of the reflectivity variable element 1301, a dimming mirror whose light reflectivity reversibly changes with an electrical signal can be used. The configuration is shown in the lower part of FIG. A light control mirror layer 1303 is deposited on a glass substrate 1302 coated with a transparent conductive film. For example, when a negative voltage is applied to the dimming mirror layer 1303 by the variable power source 1304, the reflectance decreases, and when a positive voltage is applied, the reflectance increases. The applied voltage from the variable power source 1304 is controlled by the pickup control circuit 121.

光強度の補正方法は実施例１と同様であり、情報記録面１１４の各記録層に対して球面収差補正を行う際には、情報記録面１１４のカバー層厚さあるいはコリメートレンズ１０５の移動量に対して対物レンズ１１２の出射光強度が一定となるように反射率可変素子１３０１の反射率を制御する。ピックアップ制御回路１２１のメモリには、情報記録面のカバー層厚さ、またはコリメートレンズの移動量に対する反射率可変素子１３０１の反射率の設定値が記憶されている。 The light intensity correction method is the same as that of the first embodiment. When spherical aberration correction is performed on each recording layer of the information recording surface 114, the cover layer thickness of the information recording surface 114 or the amount of movement of the collimating lens 105 is used. On the other hand, the reflectivity of the reflectivity variable element 1301 is controlled so that the intensity of the emitted light from the objective lens 112 is constant. The memory of the pickup control circuit 121 stores the setting value of the reflectivity of the reflectivity variable element 1301 with respect to the cover layer thickness of the information recording surface or the amount of movement of the collimator lens.

上記実施例１から実施例５では、ＢＤ対応の光ピックアップについて説明してきたが、これに限定されず、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ対応の３波長互換光ピックアップ（ＢＤ用対物レンズとＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズの２つの対物レンズを用いた光ピックアップ、あるいは１個のＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ用互換対物レンズを用いた光ピックアップ）にも適用できる。 In the first to fifth embodiments, the BD-compatible optical pickup has been described. However, the present invention is not limited to this, and a BD / DVD / CD-compatible three-wavelength compatible optical pickup (an objective lens for BD and an objective for DVD / CD). The present invention can also be applied to an optical pickup using two objective lenses, or an optical pickup using a single BD / DVD / CD compatible objective lens.

また上記実施例１から実施例５では、対物レンズ１１２の出射光強度を補正する透過率可変素子１１０や反射率可変素子１３０１は、球面収差補正手段（コリメートレンズ１０５）と対物レンズ１１２の間の光路に設けたが、レーザ光源１０１と球面収差補正手段の間の光路に設けても良い。 In the first to fifth embodiments, the transmittance variable element 110 and the reflectance variable element 1301 for correcting the emitted light intensity of the objective lens 112 are provided between the spherical aberration correction means (collimator lens 105) and the objective lens 112. Although provided in the optical path, it may be provided in the optical path between the laser light source 101 and the spherical aberration correcting means.

また、上記実施例１から実施例５では、球面収差補正手段としてコリメートレンズ１０５を光軸方向に移動する方式を用いる場合を述べたが、球面収差補正手段としてビームエキスパンダー方式を用いる場合においても対物レンズ１１２の出射光強度が変化する現象は同様に発生するから、上記各実施例の構成は同様に適用できる。 In the first to fifth embodiments, the case where the method of moving the collimating lens 105 in the optical axis direction is used as the spherical aberration correction means. However, the objective is also obtained when the beam expander method is used as the spherical aberration correction means. Since the phenomenon in which the intensity of light emitted from the lens 112 changes occurs in the same manner, the configurations of the above embodiments can be applied in the same manner.

図１４は、上記した光ピックアップを搭載した光ディスク装置の一実施例を示す構成図である。破線１４０１で囲まれた部分が光ピックアップであり、ここでは実施例１（図１）の光ピックアップを搭載した場合を示す。すなわち光ピックアップ１４０１には、球面収差補正に伴う対物レンズ１１２の出射光強度を補正する透過率可変素子１１０を備えている。 FIG. 14 is a block diagram showing an embodiment of an optical disk apparatus on which the above-described optical pickup is mounted. A portion surrounded by a broken line 1401 is an optical pickup, and here, a case where the optical pickup of Example 1 (FIG. 1) is mounted is shown. That is, the optical pickup 1401 includes a transmittance variable element 110 that corrects the intensity of light emitted from the objective lens 112 due to spherical aberration correction.

光ピックアップ１４０１内のピックアップ制御回路１２１には、信号処理回路１４０２、フォーカス制御回路１４０５、トラッキング制御回路１４０６、チルト制御回路１４０４が接続されている。フォーカス制御回路１４０５、トラッキング制御回路１４０６、チルト制御回路１４０４は、対物レンズ１１２を保持し駆動するアクチュエータ（図示せず）に接続されている。光ピックアップ１４０１内の光検出器１１６は、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、情報再生信号、チルト検出信号を出力し、信号処理回路１４０２に伝送される。信号処理回路１４０２ではこれらの信号を処理し、最適な制御信号をフォーカス制御回路１４０５、トラッキング制御回路１４０６、チルト制御回路１４０４に伝送してアクチュエータを駆動させる。すなわち、ＢＤなどの多層ディスク１１３の情報記録面１１４の目的層に対して光ビームを集光させる制御を行う。また、ユーザはユーザ入力手段（図示せず）から信号処理回路１４０２に指令を送ることで光ディスク装置の動作を制御し、その処理状態は表示手段１４０３に表示される。 A signal processing circuit 1402, a focus control circuit 1405, a tracking control circuit 1406, and a tilt control circuit 1404 are connected to the pickup control circuit 121 in the optical pickup 1401. The focus control circuit 1405, tracking control circuit 1406, and tilt control circuit 1404 are connected to an actuator (not shown) that holds and drives the objective lens 112. The photodetector 116 in the optical pickup 1401 outputs a focus error signal, a tracking error signal, an information reproduction signal, and a tilt detection signal and transmits them to the signal processing circuit 1402. The signal processing circuit 1402 processes these signals and transmits an optimal control signal to the focus control circuit 1405, tracking control circuit 1406, and tilt control circuit 1404 to drive the actuator. That is, control is performed to focus the light beam on the target layer of the information recording surface 114 of the multilayer disc 113 such as a BD. Further, the user controls the operation of the optical disc apparatus by sending a command from a user input means (not shown) to the signal processing circuit 1402, and the processing state is displayed on the display means 1403.

図１５は、光ディスク装置におけるフォーカス引込み動作までのフローチャートを示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing a flowchart up to the focus pull-in operation in the optical disc apparatus.

光ディスクが装置に挿入されると、信号処理回路１４０２は光検出器１１６の検出信号により記録層の層数や媒体の種類を判別し（Ｓ１５０１）、当該光ディスクが多層媒体か否かを判定する（Ｓ１５０２)。判定の結果多層媒体でない場合（すなわち単層媒体の場合）には、ピックアップ制御回路１２１に対し、単層媒体に対する処理を指示する。ピックアップ制御回路１２１は透過率可変素子１１０に対し、単層媒体に対する透過率（Ｌ０層のカバー層厚さに対して予め定めた透過率）を設定する（Ｓ１５０３）。さらに、Ｌ０層に対する球面収差補正のため、レンズ移動手段１１９を介してコリメートレンズ１０５を所定量だけ移動させる（Ｓ１５０４）。そして、フォーカス制御回路１４０５を介してＬ０層に対するフォーカス引き込みを行う（Ｓ１５０５）。 When the optical disk is inserted into the apparatus, the signal processing circuit 1402 determines the number of recording layers and the type of medium based on the detection signal of the photodetector 116 (S1501), and determines whether the optical disk is a multilayer medium (S1501). S1502). If the result of determination is that the medium is not a multilayer medium (that is, a single-layer medium), the pickup control circuit 121 is instructed to process the single-layer medium. The pickup control circuit 121 sets the transmittance for the single-layer medium (transmittance predetermined for the cover layer thickness of the L0 layer) for the transmittance variable element 110 (S1503). Further, in order to correct spherical aberration for the L0 layer, the collimating lens 105 is moved by a predetermined amount via the lens moving means 119 (S1504). Then, the focus is pulled into the L0 layer via the focus control circuit 1405 (S1505).

Ｓ１５０２の判定の結果多層媒体である場合には、信号処理回路１４０２はピックアップ制御回路１２１に対し、多層媒体に対する処理を指示しかつ目的層は何層目かを確認して伝える。ここではｎ層目とする（Ｓ１５０６）。ピックアップ制御回路１２１は内蔵メモリを参照し、ｎ層目に対して設定すべき透過率を読み出す。このとき、ｎ層目のカバー層厚さから設定すべき透過率を読み出しても良い（Ｓ１５０７）。ピックアップ制御回路１２１は透過率可変素子１１０に対し、メモリから読み出した目的層（ｎ層目）に対する透過率を設定する（Ｓ１５０８）。さらに、目的層（ｎ層目）に対する球面収差補正のため、レンズ移動手段１１９を介してコリメートレンズ１０５を所定量だけ移動させる（Ｓ１５０９）。そして、フォーカス制御回路１４０５を介して目的層に対するフォーカス引き込みを行う（Ｓ１５１０）。目的層（ｎ層目）での記録再生動作が完了し、他の記録層に移動するときは、Ｓ１５０６に戻り新たな記録層に対して上記の工程を繰り返せば良い。 If the result of the determination in S1502 is a multilayer medium, the signal processing circuit 1402 instructs the pickup control circuit 121 to process the multilayer medium and confirms the number of target layers. Here, the n-th layer is set (S1506). The pickup control circuit 121 reads the transmittance to be set for the nth layer with reference to the built-in memory. At this time, the transmittance to be set may be read from the thickness of the nth cover layer (S1507). The pickup control circuit 121 sets the transmittance for the target layer (n-th layer) read from the memory for the transmittance variable element 110 (S1508). Further, the collimator lens 105 is moved by a predetermined amount via the lens moving means 119 in order to correct spherical aberration with respect to the target layer (nth layer) (S1509). Then, the focus is drawn into the target layer via the focus control circuit 1405 (S1510). When the recording / reproducing operation in the target layer (nth layer) is completed and the recording layer moves to another recording layer, the process returns to S1506 and the above-described steps may be repeated for the new recording layer.

以上各実施例で述べた光ピックアップによれば、ＢＤなどの多層ディスクの各情報記録面に対して球面収差補正を行った場合でも、透過率可変素子あるいは反射率可変素子を設けることで、対物レンズからの出射光強度の変化をなくすことができる。そのため、上記光ピックアップを搭載した光ディスク装置によれば、各情報記録面に対して安定した記録再生動作が実現できる。さらに各実施例では、透過率可変素子あるいは反射率可変素子に設定する透過率あるいは反射率の値を予めメモリに記憶しているので、目的の情報記録面またはそのカバー層厚さを与えるだけで、あるいは球面収差補正時のコリメートレンズの移動量に連動させて、即座に最適な透過率あるいは反射率の値を読み出して設定できる。よって、多層ディスクの記録再生において層間ジャンプが頻繁に伴う場合でも、迅速に対応することができる。 According to the optical pickups described in the above embodiments, even when spherical aberration correction is performed on each information recording surface of a multi-layer disc such as a BD, an objective variable can be obtained by providing a variable transmittance element or a variable reflectivity element. A change in the intensity of light emitted from the lens can be eliminated. For this reason, according to the optical disk device equipped with the optical pickup, a stable recording / reproducing operation can be realized for each information recording surface. Further, in each embodiment, since the transmittance or reflectance value set in the transmittance variable element or the reflectance variable element is stored in the memory in advance, it is only necessary to give the target information recording surface or the cover layer thickness. Alternatively, the optimum transmittance or reflectance value can be read and set immediately in conjunction with the amount of movement of the collimating lens during spherical aberration correction. Therefore, even when the interlayer jump frequently accompanies the recording / reproducing of the multi-layer disc, it is possible to respond quickly.

１０１…レーザ光源、
１０５…コリメートレンズ、
１０７…レンズ位置検出手段、
１１０…透過率可変素子、
１１２…対物レンズ、
１１３…ＢＤ多層ディスク、
１１４…情報記録面、
１１６…光検出器、
１１９…レンズ移動手段、
１２１…ピックアップ制御回路、
１３０１…反射率可変素子、
１４０１…光ピックアップ、
１４０２…信号処理回路。 101 ... Laser light source,
105 ... collimating lens,
107: Lens position detecting means,
110: Variable transmittance element,
112 ... Objective lens,
113 ... BD multilayer disc,
114 ... information recording surface,
116: photodetector;
119 ... Lens moving means,
121 ... Pickup control circuit,
1301 ... Reflectance variable element,
1401 ... Optical pickup,
1402 ... Signal processing circuit.

Claims

レーザ光源と、該レーザ光源から出射した光ビームを集光し光ディスクの情報記録面に照射する対物レンズと、該光ディスクの情報記録面から反射された光ビームを検出する光検出器を備えた光ピックアップにおいて、
前記光ディスクの情報記録面の位置に応じた球面収差を補正するために前記レーザ光源と前記対物レンズの間の光路に設けた球面収差補正手段と、
該球面収差補正手段の球面収差補正に伴う前記対物レンズからの出射光強度の変化を補正するために前記レーザ光源と前記対物レンズの間の光路に設けた光強度補正手段と、
該光強度補正手段の補正量を制御するピックアップ制御回路を有することを特徴とする光ピックアップ。 Light having a laser light source, an objective lens for condensing a light beam emitted from the laser light source and irradiating the information recording surface of the optical disc, and a photodetector for detecting the light beam reflected from the information recording surface of the optical disc In the pickup
Spherical aberration correction means provided in an optical path between the laser light source and the objective lens in order to correct spherical aberration according to the position of the information recording surface of the optical disc;
A light intensity correction means provided in an optical path between the laser light source and the objective lens in order to correct a change in the intensity of light emitted from the objective lens due to the spherical aberration correction of the spherical aberration correction means;
An optical pickup comprising a pickup control circuit for controlling a correction amount of the light intensity correcting means.

請求項１記載の光ピックアップにおいて、
前記光強度補正手段として、前記光ビームに対する透過率を可変とする透過率可変素子を用いたことを特徴とする光ピックアップ。 The optical pickup according to claim 1,
An optical pickup characterized in that a transmittance variable element that makes the transmittance of the light beam variable is used as the light intensity correction means.

請求項１記載の光ピックアップにおいて、
前記光強度補正手段として、前記光ビームに対する反射率を可変とする反射率可変素子を用いたことを特徴とする光ピックアップ。 The optical pickup according to claim 1,
An optical pickup comprising a reflectivity variable element capable of changing reflectivity with respect to the light beam as the light intensity correcting means.

請求項２または３に記載の光ピックアップおいて、
前記ピックアップ制御回路は、前記光ディスクの情報記録面の位置に応じて、前記透過率可変素子の透過率または前記反射率可変素子の反射率を設定することを特徴とする光ピックアップ。 In the optical pickup according to claim 2 or 3,
The optical pickup according to claim 1, wherein the pickup control circuit sets the transmittance of the transmittance variable element or the reflectance of the reflectance variable element in accordance with the position of the information recording surface of the optical disc.

請求項２または３に記載の光ピックアップおいて、
前記球面収差補正手段は、前記レーザ光源から出射した光ビームを略平行光に変換するコリメートレンズと、該コリメートレンズを光軸方向に移動させるレンズ移動手段と、該コリメートレンズの移動位置を検出するレンズ位置検出手段を有し、
前記ピックアップ制御回路は、前記レンズ位置検出手段の検出した前記コリメートレンズの移動位置に応じて、前記透過率可変素子の透過率または前記反射率可変素子の反射率を設定することを特徴とする光ピックアップ。 In the optical pickup according to claim 2 or 3,
The spherical aberration correcting means detects a collimating lens that converts a light beam emitted from the laser light source into substantially parallel light, a lens moving means that moves the collimating lens in the optical axis direction, and a movement position of the collimating lens. Having lens position detection means;
The pickup control circuit sets the transmittance of the transmittance variable element or the reflectance of the reflectance variable element in accordance with the movement position of the collimator lens detected by the lens position detecting means. pick up.

請求項４または５に記載の光ピックアップおいて、
前記ピックアップ制御回路は、前記光強度補正手段を設けない条件下で前記対物レンズからの出射光強度の変化を予め求めておき、該出射光強度の変化を打ち消すように前記透過率可変素子の透過率または前記反射率可変素子の反射率を設定することを特徴とする光ピックアップ。 In the optical pickup according to claim 4 or 5,
The pickup control circuit obtains in advance a change in the intensity of the emitted light from the objective lens under a condition in which the light intensity correcting means is not provided, and transmits the transmission of the transmittance variable element so as to cancel the change in the emitted light intensity. An optical pickup characterized by setting a reflectance or a reflectance of the reflectance variable element.

請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光ピックアップを搭載して光ディスクに情報を記録または再生する光ディスク装置において、
前記光ピックアップの光検出器からの検出信号を処理して、前記光ディスクの目的の情報記録面に対して光ビームを集光させる制御を行う信号処理回路を備え、
該信号処理回路は前記光ディスクが単層媒体か多層媒体かを判定し、前記ピックアップ制御回路を介し前記光強度補正手段に対し、単層媒体であるときは補正量を固定し、多層媒体であるときは目的の情報記録面に応じた補正量を設定するように制御することを特徴とする光ディスク装置。 An optical disc apparatus for recording or reproducing information on an optical disc by mounting the optical pickup according to any one of claims 1 to 6,
A signal processing circuit for processing a detection signal from a light detector of the optical pickup and performing control for condensing a light beam on a target information recording surface of the optical disc;
The signal processing circuit determines whether the optical disc is a single-layer medium or a multilayer medium, and fixes the correction amount when the optical disk is a single-layer medium to the light intensity correction means via the pickup control circuit. An optical disc apparatus characterized by controlling to set a correction amount according to a target information recording surface.