JP2006120263A - 球面収差補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスクの信号記録面に３ビームを照射した際、光ディスクのレーザービーム入射面から前記信号記録面までの間に形成された光透過性保護膜の厚さ誤差によって生じる球面収差を液晶素子で補正する。
【解決手段】光ディスク１１の信号記録面１１ｂで反射されたメインビームの戻り光の光量を４分割型光検出器３３Ｍで光電変換し、且つ、信号記録面１１ｂで反射された一対のサブビームの各戻り光の光量を一対の２分割型光検出器３３Ｓ１，３３Ｓ２で光電変換した後、メインビーム・オフセット電圧値とサブビーム・オフセット電圧値とを演算により得て、メインビーム・オフセット電圧値とサブビーム・オフセット電圧値とが一致した一致電圧値に対応した液晶素子駆動電圧を液晶素子２５に印加する。
【選択図】図４

Description

本発明は、光ピックアップ内の対物レンズから出射した３ビームを用いて情報信号を光ディスクの信号記録面上に記録再生するにあたって、光ディスクのレーザービーム入射面から信号記録面までの間に形成された光透過性保護膜（光透過性基板）の厚さ誤差によって発生する球面収差を液晶素子によって補正するように構成した球面収差補正装置に関するものである。

一般的に、円盤状の光ディスクは、映像情報とか音声情報やコンピュータデータなどの情報信号を透明基板上で螺旋状に形成したトラックに高密度に記録し、且つ、記録済みのトラックを再生する際に所望のトラックを高速にアクセスできることから多用されている。

ところで、高密度化した光ディスクには、光透過性を有する光透過性基板（又は光透過性保護膜）がレーザービームを入射させる側に所定の規定厚さで信号記録面を覆うように形成されているが、光ディスクを製造する際に、光透過性基板の厚さを予め設定した所定の規定値に形成することがむずかしく、通常、光透過性基板の厚さ誤差が発生している。

一方、光ディスクを記録再生するための光ピックアップでは、光ディスクの光透過性基板の規定厚さに対応して対物レンズなどの光学部品が設計されているので、光透過性基板の厚さ誤差があると記録再生時に球面収差が発生し、この球面収差の発生によって対物レンズをトラッキング方向に制御するためのトラッキングエラー信号の振幅レベルが著しく低下するので、情報信号の記録再生に影響を及ぼしてしまう。

そこで、高密度化した光ディスクを記録再生するための光ピックアップは各種の構造形態があるものの、一例として、対物レンズで絞り込んだレーザービームを光ディスクの信号記録面に照射して、光ディスクの信号記録面からの反射光を４分割型光検出器により検出した後に、この４分割型光検出器からの各検出値によりトラッキングエラー信号と情報読取信号（ＲＦ信号）とを演算して、トラッキングエラー信号の振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整起動上の位置と、情報読取信号の振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整起動上の位置とを検索し、両者の位置が一致するように液晶素子に補正信号を印加しながら、この液晶素子でレーザービームの波面に補正信号に応じた位相差を持たせることにより球面収差を補正できる光学式情報再生装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２２２８３８号公報。

ところで、この種の光ディスクとして例えばＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などは既に市販されているが、最近になって光ディスクに対してより一層高密度化を図るために、上記したＣＤ，ＤＶＤよりも狭トラック化を図って情報信号を超高密度に記録再生できる超高密度光ディスク（以下、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃと記す）の開発が盛んに行われている。

上記したＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃは、光透過性保護膜（光透過性基板）のレーザービーム入射面から略１００μｍｍ隔てた位置にある信号記録面上で螺旋状のグルーブとランドとを対にしたトラックに記録膜が膜付けされており、記録時には光ピックアップ内に設けた対物レンズから出射させた波長が４５０ｎｍ以下の記録用のレーザー光による３ビームを信号記録面に照射して情報信号を超高密度に記録すると共に、再生時には記録時と同じ波長で再生用のレーザー光による３ビームを信号記録面に照射して信号記録面から反射された３ビームを対物レンズを通過させて複数の光検出器で検出しているが、上記した特許文献１に開示された光学式情報再生装置では再生用として４分割型光検出器を用いているために、情報信号を記録再生するために３ビーム方式を用いた場合には４分割型光検出器だけでは対応できず、これにより上記した特許文献１による球面収差を補正する技術的思想をそのまま採用することはできない。

更に、上記した特許文献１により再生時のみを考慮したしても、トラッキングエラー信号の振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整起動上の位置と、情報読取信号の振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整起動上の位置とを検索する際に、各信号の振幅レベルが最大となる値の前後は急激に変化していないので、各信号の振幅レベルが最大となる値を正確に検索することができにくく、これに伴って液晶素子に最適な補正信号を印加することができないために、球面収差の補正も良好に行えないなどの問題点がある。

とくに、光ピックアップ内の対物レンズから出射させた３ビームを用いて情報信号を超高密度に記録再生できるＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃの場合には、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃの信号記録面上でのトラックピッチが狭く、且つ、光ピックアップ内に設けた対物レンズは開口数（ＮＡ）が０．７５以上に設定されているので、光ディスクのレーザービーム入射面から信号記録面までの間に形成された光透過性保護膜（光透過性基板）の厚さ誤差がごく僅かな値で変化しても球面収差が発生し易いために、この球面収差を補正するための液晶素子に正確な液晶素子駆動信号（補正信号）を印加することができる球面収差補正装置が望まれている。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、 光ピックアップ内のレーザー光源から出射したレーザー光をメインビームと一対のサブビームとに分離し、対物レンズを介して前記メインビームを光ディスクの信号記録面内でトラックを形成するグルーブ（又はランド）に照射すると共に、前記一対のサブビームを前記メインビームを中心にして斜め対称に位置する前記グルーブと前記ランドとの間に照射して、前記一対のサブビームでトラッキングを取りながら前記メインビームで情報信号を記録再生する際に、前記光ディスクのレーザービーム入射面から前記信号記録面までの間に形成された光透過性保護膜の厚さ誤差によって生じる球面収差を液晶素子で補正する球面収差補正装置であって、
前記信号記録面で反射された前記メインビームの戻り光の光量を光電変換するために前記信号記録面内のトラック方向及びこのトラック方向に対して直交する方向とに４分割された第１〜第４検出領域を有する４分割型光検出器と、
前記信号記録面で反射された前記一対のサブビームの各戻り光の光量を光電変換するために前記信号記録面内のトラック方向と平行に２分割された各第１，第２検出領域を有する一対の２分割型光検出器と、
前記４分割型光検出器内の前記第１〜第４検出領域から出力された第１〜第４検出値により前記メインビームの内周側同士と外周側同士の差分値を演算することで、前記トラックの幅方向に対するメインビームスポット位置及び前記光透過性保護膜の厚さ誤差によって変動するメインビーム・オフセット電圧値を得るメインビーム・オフセット電圧演算回路と、
前記一対の２分割型光検出器内の前記各第１，第２検出領域から出力された各第１，第２検出値により前記一対のサブビームの内周側同士と外周側同士の差分値を演算することで、前記トラックの幅方向に対する一対のサブビームスポット位置及び前記光透過性保護膜の厚さ誤差によって変動するサブビーム・オフセット電圧値を得るサブビーム・オフセット電圧演算回路と、
前記メインビーム・オフセット電圧値と、前記サブビーム・オフセット電圧値とが一致した時の一致電圧値を得るオフセット電圧値一致検出回路と、
前記一致電圧値に対応した液晶素子駆動電圧値を変換テーブルから得て、この液晶素子駆動電圧値で前記液晶素子を駆動制御する液晶素子駆動制御回路とを備えたことを特徴とする球面収差補正装置である。

本発明に係る球面収差補正装置によると、とくに、光ディスクの信号記録面で反射されたメインビームの戻り光の光量を４分割型光検出器で光電変換して、この４分割型光検出器から出力された第１〜第４検出値からメインビーム・オフセット電圧値を演算により得ると共に、信号記録面で反射された一対のサブビームの各戻り光の光量を一対の２分割型光検出器で光電変換して、これら一対の２分割型光検出器から出力された各第１，第２検出値からサブビーム・オフセット電圧値を演算により得て、メインビーム・オフセット電圧値とサブビーム・オフセット電圧値とが一致した一致電圧値に対応した液晶素子駆動電圧を液晶素子に印加して、この液晶素子でレーザービームの波面に位相差を持たせることにより、光ディスクのレーザービーム入射面から信号記録面までの間に形成された光透過性保護膜（光透過性基板）の厚さ誤差によって生じる球面収差を確実に補正することができるので、トラッキング特性が最良となると共に情報信号に対してジッターなく良好な記録再生が可能となる。この際、メインビーム・オフセット電圧値と、サブビーム・オフセット電圧値のうちでＶ字状に変化した最下点電圧値とが一致した一致電圧値を確実に得られるので、これに伴って、一致電圧値と対応した液晶素子駆動電圧値も正確に得ることができる。

以下に本発明に係る球面収差補正装置の一実施例を図１乃至図５を参照して詳細に説明する。

図１は本発明に係る球面収差補正装置の全体構成を示した構成図、
図２（ａ），（ｂ）は本発明に係る球面収差補正装置において、光ディスクの信号記録面にメインビームと一対のサブビームとによる３ビームを照射した状態を模式的に示した断面図，平面図、
図３は図１に示した光検出部を拡大して示した図、
図４は図１に示した球面収差補正回路部の詳細構成を示した構成図、
図５は本発明に係る球面収差補正装置において、ビームスポット位置−振幅電圧値・オフセット電圧値と、メインビーム・オフセット電圧値とサブビーム・オフセット電圧値とが一致した時の液晶素子駆動電圧値とを説明するための図であり、（ａ）は光透過性保護膜の厚さＴが９３μｍの場合を示し、（ｂ）は光透過性保護膜の厚さＴが１００μｍの場合を示し、（ｃ）は光透過性保護膜の厚さＴが１０５μｍの場合を示した図である。

図１に示した如く、本発明に係る球面収差補正装置１０の内部には、円盤状に形成した超高密度光ディスク（以下、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃと記す）１１が不図示のスピンドルモータの軸に固着したターンテーブル上に搭載されて、このターンテーブルと一体に回転自在に設けられ、且つ、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１の下方に記録再生用の光ピックアップ２０がＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１の径方向に移動自在に設けられている。

上記したＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１は、レーザービーム入射面１１ａから信号記録面１１ｂまでの間に形成された光透過性保護膜（光透過性基板）１１ｃの厚さＴが所定の規定値として例えば０．１ｍｍ（１００μｍ）に薄く設定され、この上に略１．１ｍｍの補強板（図示せず）を貼り合せて合計厚さが略１．２ｍｍに形成されている。そして、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１の信号記録面１１ｂ上には情報信号を２５ＧＢ（ギガバイト）程度記録できるようになっている。

また、上記した光ピックアップ２０内では、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１に対応して半導体を用いたレーザー光源（以下、半導体レーザーと記す）２１から波長が４５０ｎｍ以下のレーザー光Ｌが出射されており、この実施例ではレーザー光Ｌの基準波長λが例えば４０５ｎｍに設定されている。

そして、半導体レーザー２１から出射されたレーザー光Ｌは直線偏光の発散光であり、この発散光がコリメーターレンズ２２で平行光に変換された後に回折格子（グレーティング）２３に入射され、この回折格子２３によりレーザー光Ｌの平行光からメインビームと一対のサブビームとに分離して得た３ビームが偏光ビームスプリッタ２４に入射される。

上記した偏光ビームスプリッタ２４は、回折格子２３からの３ビームを透過させ、且つ、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１の信号記録面１１ｂで反射された３ビームの戻り光を反射させて略９０°方向を転じさせるために偏光性を有する偏光選択性誘電体多層膜２４ａが膜付けされている。

この後、偏光ビームスプリッタ２４内の偏光選択性誘電体多層膜２４ａを透過した３ビームは、液晶素子２５に入射される。この液晶素子２５は上下の電極間に液晶が封入されており、この液晶素子２５によりＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１のレーザービーム入射面１１ａから信号記録面１１ｂまでの間に形成された光透過性保護膜（光透過性基板）１１ｃの厚さ誤差によって生じる球面収差を、後述する液晶素子駆動電圧値（補正信号）に応じてレーザービームの波面に位相差を持たせることにより補正する機能を備えている。

この後、液晶素子２５を通った３ビームは、１／４λ板２６を透過して円偏光となる。この際、１／４λ板２６は基準波長λが４０５ｎｍの３ビームを透過させる時に１／４λの位相差を与えるものである。更に、１／４λ板２６を透過した３ビームは、レンズホルダ２７内に取り付けた対物レンズ２８に入射される。

上記した対物レンズ２８は、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１に対応して開口数（ＮＡ）が０．７５以上に設定され、且つ、互いに対向する第１，第２面のうちで少なくとも１面が非球面に形成されたものである。この実施例における対物レンズ２８は、開口数（ＮＡ）が０．８５の単玉レンズを用いている。この際、対物レンズ２８はレンズホルダ２７内の上方部位に取り付けられていると共に、このレンズホルダ２７の外周に対物レンズ２８をＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１のフォーカス方向とトラッキング方向とに制御するためのフォーカスコイル２９とトラッキングコイル３０とが取り付けられている。更に、対物レンズ２８を取り付けたレンズホルダ２７は、不図示の複数のサスペンションワイヤによってフォーカス方向とトラッキング方向とに揺動自在に支持されたアクチュエータ構造となっている。

そして、対物レンズ２８でここに入射した３ビームを絞ってＯ次光によるメインビームと±１次光による一対のサブビームとをＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１のレーザービーム入射面１１ａから入射させて、各ビームを信号記録面１１ｂにスポット状に照射している。

この際、図２に拡大して示した如く、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１の信号記録面１１ｂはトラックを形成する螺旋状のグルーブ１１ｂ１の左右にランド１１ｂ２，１１ｂ２が形成されて、グルーブ１１ｂ１及び左右のランド１１ｂ２，１１ｂ２上に記録膜が膜付けされている。尚、この実施例では情報信号を信号記録面１１ｂ内のグルーブ１１ｂ１に記録しているが、これに限ることなく、情報信号を信号記録面１１ｂ内のランド１１ｂ２に記録しても良い。

そして、螺旋状のグルーブ１１ｂ１によるトラック方向に沿ってサブビームＳ１と、メインビームＭと、サブビームＳ２とが図示の順で配列しており、メインビームＭは対物レンズ２８を介して信号記録面１１ｂ内のグルーブ１１ｂ１（又はランド１１ｂ２）に照射され、一対のサブビームＳ１，Ｓ２は対物レンズ２８を介してメインビームＭを中心にして斜め対称に位置するグルーブ１１ｂ１とランド１１ｂ２との間に照射されている。そして、メインビームＭがグルーブ１１ｂ１（又はランド１１ｂ２）上でジャストオントラックするように一対のサブビームＳ１，Ｓ２でトラッキングを取りながらグルーブ１１ｂ１（又はランド１１ｂ２）に照射したメインビームＭで情報信号を記録再生している。

図１に戻り、この後、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１の信号記録面１１ｂで反射された３ビームによる各戻り光は、上記とは逆に、対物レンズ２８，１／４λ板２６，液晶素子２５を順に通過して、偏光ビームスプリッタ２４内の偏光性を有する偏光選択性誘電体多層膜２４ａで反射されて略９０°方向を転じられた後に検出レンズ３１を経てホログラム素子３２に入射され、このホログラム素子３２で回折されて、３ビームによる各戻り光が複数の光検出器を有する光検出部３３上に結像されている。

そして、この光検出部３３上に結像された３ビームの各光量を光電変換し、ここで得られた３ビームによる各検出値を球面収差補正回路部４０と、ＲＦ信号処理回路部６０と、フォーカス・トラッキング制御回路部７０とにそれぞれ供給し、球面収差補正回路部４０で後述するように液晶素子駆動電圧値５０ｂを得て液晶素子２５に印加し、且つ、ＲＦ信号処理回路部６０で信号記録面１１ｂに記録した情報信号を読み取るためのＲＦ信号６０ａを得ると共に、フォーカス・トラッキング制御回路部７０で対物レンズ２８をＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１の信号記録面１１ｂに対してフォーカス方向及びトラッキング方向に制御するためのフォーカスエラー信号７０ａとトラッキングエラー信号７０ｂとを得ている。

上記した光検出部３３は、図２に示したトラック方向と対応して図３に拡大して示した如く、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１の信号記録面１１ｂで反射されたメインビームＭの戻り光の光量を光電変換するために信号記録面１１ｂ内のトラック方向及びこのトラック方向に対して直交する方向とに４分割された第１〜第４検出領域Ａ〜Ｄを有する４分割型光検出器３３Ｍと、信号記録面１１ｂで反射された一対のサブビームＳ１，Ｓ２の各戻り光の光量を光電変換するために信号記録面内のトラック方向と平行に２分割された各第１，第２検出領域（Ｅ１，Ｅ２），（Ｆ１，Ｆ２）を有する一対の２分割型光検出器３３Ｓ１，３３Ｓ２とで構成されている。

この際、４分割型光検出器３３Ｍの領域Ａ〜Ｄは、図２に示したメインビームＭの全体を検出し、また、２分割型光検出器３３Ｓ１の領域Ｅ１，Ｅ２は図２に示したサブビームＳ１の左右を検出し、更に、２分割型光検出器３３Ｓ２の領域Ｆ１，Ｆ２は図２に示したサブビームＳ２の左右を検出している。

ここで、図４に拡大して示した如く、この実施例の要部となる球面収差補正回路部４０では、メインビームの戻り光を４分割型光検出器３３Ｍの領域Ａ〜Ｄで光電変換した際に、領域Ａからの第１検出値と領域Ｂからの第２検出値とを加算器４１で加算した（Ａ＋Ｂ）信号と、領域Ｃからの第３検出値と領域Ｄからの第４検出値とを加算器４２で加算した（Ｃ＋Ｄ）信号とを得た後に、（Ａ＋Ｂ）信号と（Ｃ＋Ｄ）信号とを加算器４３で加算して（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）信号によるメインビーム・振幅信号Ｍｒｆを得ると共に、（Ａ＋Ｂ）信号から（Ｃ＋Ｄ）信号を減算器４４で減算して｛（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）｝信号によるメインビーム・オフセット信号Ｍｏｆｆを得ている。

従って、メインビーム・振幅電圧演算回路は加算器４１〜４３で構成され、４分割型光検出器３３Ｍ内の第１〜第４検出領域Ａ〜Ｄから出力された第１〜第４検出値を加算してメインビーム・振幅電圧値を得ている。

また、メインビーム・オフセット電圧演算回路は加算器４１，４２及び減算器４４で構成され、４分割型光検出器３３Ｍ内の第１〜第４検出領域Ａ〜Ｄから出力された第１〜第４検出値によりメインビームの内周側同士の加算値（Ａ＋Ｂ）と外周側同士の加算値（Ｃ＋Ｄ）との差分値を取ってメインビーム・オフセット電圧値を得ている。

一方、一対のサブンビームの戻り光を一対の２分割型光検出器３３Ｓ１，３３Ｓ２の領域Ｅ１，Ｅ２及び領域Ｆ１，Ｆ２でそれぞれ光電変換した際に、２分割型光検出器３３Ｓ１の領域Ｅ２からの第２検出値と２分割型光検出器３３Ｓ２の領域Ｆ２からの第２検出値とを加算器４５で加算した（Ｅ２＋Ｆ２）信号と、２分割型光検出器３３Ｓ１の領域Ｅ１からの第１検出値と２分割型光検出器３３Ｓ２の領域Ｆ１からの第１検出値とを加算器４６で加算した（Ｅ１＋Ｆ１）信号とを得た後に、（Ｅ２＋Ｆ２）信号から（Ｅ１＋Ｆ１）信号を減算器４７で減算して｛（Ｅ２＋Ｆ２）−（Ｅ１＋Ｆ１）｝信号によるサブビーム・オフセット信号Ｓｏｆｆを得ている。

従って、サブビーム・オフセット電圧演算回路は加算器４５，４６及び減算器４７で構成され、一対の２分割型光検出器３３Ｓ１，３３Ｓ２内の各第１，第２検出領域（Ｅ１，Ｅ２），（Ｆ１，Ｆ２）から出力された各第１，第２検出値により一対のサブンビームの内周側同士の加算値（Ｅ１＋Ｆ１）と外周側同士の加算値（Ｅ２＋Ｆ２）との差分値を取ってサブビーム・オフセット電圧値を得ている。

そして、上記のように球面収差補正回路部４０でメインビーム・振幅信号Ｍｒｆと、メインビーム・オフセット信号Ｍｏｆｆと、サブビーム・オフセット信号Ｓｏｆｆとを得た際、上記した各信号の電圧値（ｍＶ）を図５（ａ）〜（ｃ）中で縦軸に示し、トラックの幅方向に対するビームスポット位置を横軸に示すと共に、後述するようにメインビーム・オフセット電圧値とサブビーム・オフセット電圧値とが一致した時の液晶素子駆動電圧値を示した時に、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１のレーザービーム入射面１１ａから信号記録面１１ｂまでの間に形成された光透過性保護膜（光透過性基板）１１ｃの厚さＴの誤差により、厚さＴが所定の規定値より薄い９３μｍの場合には図５（ａ）に示したような特性図となり、厚さＴが所定の規定値である１００μｍの場合に図５（ｂ）に示したような特性図となり、厚さＴが所定の規定値より厚い１０５μｍの場合には図５（ｃ）に示したような特性図となる。

この際、図５（ａ）〜（ｃ）において、メインビーム・振幅信号の電圧値は、トラックの幅方向メインビームスポットがジャストオントラックした位置で山形のピーク値を持つものの、ピーク値の前後はなだらかに下降する傾向にあるので、従来技術で説明したようにメインビーム・振幅信号のピーク値の判定はむづかしい。

また、メインビーム・オフセット信号の電圧値は、トラックの幅方向に対するメインビームスポット位置により徐々に単調増加傾向にあり、且つ、メインビームがジャストオントラックした時には０ｍＶを示している。

また、サブビーム・オフセット信号の電圧値は、トラックの幅方向に対する一対のサブビームスポット位置のうちで、この時に対応するメインビームがジャストオントラック近傍(メインビーム・振幅信号のピーク値の近傍)に至っている時にＶ字状に急激に変化する特性を有しており、即ち、このＶ字状の最下点電圧値が０ｍＶを示してメインビームのジャストオントラック時に対応している。この際、サブビーム・オフセット信号の電圧値がＶ字状に急激に変化する理由は、先に図２を用いて説明したように一対のサブビームＳ１，Ｓ２が信号記録面１１ｂ内のグルーブ１１ｂ１とランド１１ｂ２とに跨って照射されているために、一対のサブビームスポット位置によって戻り光の一部がけられて、０ｍＶの左右でサブビーム・オフセット信号の電圧値が急激に増加するためである。

そして、メインビーム・オフセット信号の電圧値と、サブビーム・オフセット信号の電圧値のうちでＶ字状の最下点電圧値とが一点で一致した時に、メインビームがジャストオントラックしてメインビーム・振幅信号のピーク値に対応していることが明瞭に判定でき、この時にトラッキング特性が最良となると共に情報信号に対してジッターなく良好に記録再生できるので、ここで得られた一致電圧値に対応して液晶素子駆動電圧値を求めて、この液晶素子駆動電圧値を液晶素子２５に印加すれば、光透過性保護膜（光透過性基板）の厚さ誤差によって生じる球面収差を液晶素子２５を介して補正できることになる。

より具体的には、図５（ａ）に示したように、光透過性保護膜（光透過性基板）の厚さＴが９３μｍ場合には液晶素子駆動電圧値を図示から−１Ｖに設定し、また、図５（ｂ）に示したように、光透過性保護膜（光透過性基板）の厚さＴが１００μｍ場合には液晶素子駆動電圧値を図示から０Ｖに設定し、また、図５（ｃ）に示したように、光透過性保護膜（光透過性基板）の厚さＴが１０５μｍ場合には液晶素子駆動電圧値を図示から１Ｖに設定すれば良いことになる。

従って、図５（ａ）〜図５（ｃ）から明らかなように、メインビーム・オフセット信号の電圧値は、トラックの幅方向に対するメインビームスポット位置及び光透過性保護膜の厚さ誤差によって変動し、一方、サブビーム・オフセット信号の電圧値は、トラックの幅方向に対する一対のサブビームスポット位置及び光透過性保護膜の厚さ誤差によって変動するものである。

図３に戻り、上記の技術的思想から、球面収差補正回路部４０で得たメインビーム・オフセット信号Ｍｏｆｆと、サブビーム・オフセット信号Ｓｏｆｆとをオフセット電圧値一致検出回路４９に入力して、このオフセット電圧値一致検出回路４９で両信号Ｍｏｆｆ，Ｓｏｆｆの電圧値が一致した時の一致電圧値４９ａを求めて、この一致電圧値４９ａを液晶素子駆動制御回路５０内に設けた一致電圧値／液晶素子駆動電圧値変換テーブル５０ａに入力する。この際、一致電圧値／液晶素子駆動電圧値変換テーブル５０ａ内では、一致電圧値４９ａに対して光透過性保護膜（光透過性基板）１１ｃの厚さＴに応じた液晶素子駆動電圧値５０ｂが略リニアに得られる変換テーブルが用意されている。

従って、一致電圧値／液晶素子駆動電圧値変換テーブル５０ａにより、一致電圧値４９ａに対応した液晶素子駆動電圧値５０ｂを求めて、この液晶素子駆動電圧値５０ｂを液晶素子駆動制御回路５０を介して液晶素子２５に印加して、この液晶素子２５でレーザービームの波面に位相差を持たせることにより、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ１１のレーザービーム入射面１１ａから信号記録面１１ｂまでの間に形成された光透過性保護膜（光透過性基板）１１ｃの厚さ誤差によって生じる球面収差を確実に補正することができるので、トラッキング特性が最良となると共に情報信号に対してジッターなく良好な記録再生が可能となる。

この際、メインビーム・オフセット電圧値と、サブビーム・オフセット電圧値のうちでＶ字状に変化した最下点電圧値とが一致した一致電圧値を確実に得られるので、これに伴って、一致電圧値と対応した液晶素子駆動電圧値も正確に得ることができる。

尚、図１に示したＲＦ信号処理回路部６０内でＲＦ信号６０ａを得るには４分割型光検出器３３Ｍにより（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）信号を演算すれば良く、また、図１に示したフォーカス・トラッキング制御回路部７０内でフォーカスエラー信号７０ａを得るには４分割型光検出器３３Ｍにより｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝信号を演算すれば良く、更に、図１に示したフォーカス・トラッキング制御回路部７０内でトラッキングエラー信号７０ｂを得るには４分割型光検出器３３Ｍと一対の２分割型光検出器３３Ｓ１，３３Ｓ２とを組み合わせて周知の演算をすれば良いものである。

本発明に係る球面収差補正装置の全体構成を示した構成図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る球面収差補正装置において、光ディスクの信号記録面にメインビームと一対のサブビームとによる３ビームを照射した状態を模式的に示した断面図，平面図である。 図１に示した光検出部を拡大して示した図である。 図１に示した球面収差補正回路部の詳細構成を示した構成図である。 本発明に係る球面収差補正装置において、ビームスポット位置−振幅電圧値・オフセット電圧値と、メインビーム・オフセット電圧値とサブビーム・オフセット電圧値とが一致した時の液晶素子駆動電圧値とを説明するための図であり、（ａ）は光透過性保護膜の厚さＴが９３μｍの場合を示し、（ｂ）は光透過性保護膜の厚さＴが１００μｍの場合を示し、（ｃ）は光透過性保護膜の厚さＴが１０５μｍの場合を示した図である。

符号の説明

１０…球面収差補正装置、
１１…超高密度光ディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）、
１１ａ…レーザービーム入射面、１１ｂ…信号記録面、１１ｃ…光透過性保護膜、
２０…光ピックアップ、
２１…レーザー光源（半導体レーザー）、２２…コリメーターレンズ、
２３…回折格子、２４…偏光ビームスプリッタ、２５…液晶素子、２６…１／４板、
２７…レンズホルダ、２８…対物レンズ、
２９…フォーカスコイル、３０…トラッキングコイル、
３１…検出レンズ、３２…ホログラム素子、
３３…光検出部、
３３Ｍ…４分割型光検出器、Ａ〜Ｄ…第１〜第４検出領域、
３３Ｓ１，３３Ｓ２…一対の２分割型光検出器、
（Ｅ１，Ｅ２），（Ｆ１，Ｆ２）…第１，第２検出領域、
４０…球面収差補正回路部、
４１，４２，４３，４５，４６…加算器、４４，４７…減算器、
４９…オフセット電圧値一致検出回路、４９ａ…一致電圧値、
５０…液晶素子駆動制御回路、
５０ａ…一致電圧値／液晶素子駆動電圧値変換テーブル、
５０ｂ…液晶素子駆動電圧値、
６０…ＲＦ信号処理回路部、７０…フォーカス・トラッキング制御回路部、
Ｍｒｆ…メインビーム・振幅信号、Ｍｏｆｆ…メインビーム・オフセット信号、
Ｓｏｆｆ…サブビーム・オフセット信号。

Claims (1)

1. 光ピックアップ内のレーザー光源から出射したレーザー光をメインビームと一対のサブビームとに分離し、対物レンズを介して前記メインビームを光ディスクの信号記録面内でトラックを形成するグルーブ（又はランド）に照射すると共に、前記一対のサブビームを前記メインビームを中心にして斜め対称に位置する前記グルーブと前記ランドとの間に照射して、前記一対のサブビームでトラッキングを取りながら前記メインビームで情報信号を記録再生する際に、前記光ディスクのレーザービーム入射面から前記信号記録面までの間に形成された光透過性保護膜の厚さ誤差によって生じる球面収差を液晶素子で補正する球面収差補正装置であって、
   前記信号記録面で反射された前記メインビームの戻り光の光量を光電変換するために前記信号記録面内のトラック方向及びこのトラック方向に対して直交する方向とに４分割された第１〜第４検出領域を有する４分割型光検出器と、
   前記信号記録面で反射された前記一対のサブビームの各戻り光の光量を光電変換するために前記信号記録面内のトラック方向と平行に２分割された各第１，第２検出領域を有する一対の２分割型光検出器と、
   前記４分割型光検出器内の前記第１〜第４検出領域から出力された第１〜第４検出値により前記メインビームの内周側同士と外周側同士の差分値を演算することで、前記トラックの幅方向に対するメインビームスポット位置及び前記光透過性保護膜の厚さ誤差によって変動するメインビーム・オフセット電圧値を得るメインビーム・オフセット電圧演算回路と、
   前記一対の２分割型光検出器内の前記各第１，第２検出領域から出力された各第１，第２検出値により前記一対のサブビームの内周側同士と外周側同士の差分値を演算することで、前記トラックの幅方向に対する一対のサブビームスボット位置及び前記光透過性保護膜の厚さ誤差によって変動するサブビーム・オフセット電圧値を得るサブビーム・オフセット電圧演算回路と、
   前記メインビーム・オフセット電圧値と、前記サブビーム・オフセット電圧値とが一致した時の一致電圧値を得るオフセット電圧値一致検出回路と、
   前記一致電圧値に対応した液晶素子駆動電圧値を変換テーブルから得て、この液晶素子駆動電圧値で前記液晶素子を駆動制御する液晶素子駆動制御回路とを備えたことを特徴とする球面収差補正装置。
   
   

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