JP3868119B2 - 収差補正装置、非点収差測定方法及び光ピックアップ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ、ＤＶＤなどの情報記録媒体に光ビームを照射して記録情報を再生又は記録するための情報再生装置又は情報記録装置において、光ピックアップの光学系に起因する非点収差を補正する収差補正装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＤＶＤ等の光ディスクの再生等を行うために用いられる光ピックアップにおいて、種々の要因により発生する波面収差の影響を受けて性能が劣化することが問題となっている。例えば、光ディスクのチルト角に起因するコマ収差や、再生する光ディスクの基板の厚さの違いに起因する球面収差などがある。これらの波面収差を補正するため、光ピックアップの光路中に液晶素子を配置して液晶に電圧を印加する方法が提案されている。これにより、液晶の屈折率を変化させ、通過する光ビームに位相差を与えて各種の波面収差を打ち消すことにより、波面収差を補正するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ディスクを再生する際に生じる波面収差には、上述したコマ収差や球面収差に加えて、光学系に起因する非点収差も存在する。この非点収差は、光学部品の精度、組立誤差、光軸のずれや傾き等で発生するものであると共に、同一の光学系を有する光ピックアップ内であっても、それぞれの非点収差の方向や大きさが異なるという特性がある。そのため、非点収差を減少させるためには、光ピックアップに用いる光学部品の精度を向上させるか、あるいは組立後に的確な調整を行う必要があり、コスト上昇につながることが問題であった。
【０００４】
本発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、簡単な構成で方向や大きさの異なる非点収差を効果的に補正し得る収差補正装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の収差補正装置は、光源から出射され、対物レンズを介して記録媒体に照射される光ビームに位相差を付与することにより収差を補正する収差補正装置であって、前記収差補正装置は中心部と外周部に分割された電極を少なくとも有し、前記中心部は単一電極から成り、前記外周部は略中心対象に複数分割された電極からなり、前記電極には、前記非点収差の大きさに対応して変化する電圧が印加され、前記外周部の電極は、前記非点収差の方向性に対応した略同一電圧が印加される略中心対象な組み合わせパターンに切り替えられることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、光源から出射された光ビームは、収差補正装置の複数に分割された通過領域に達し、それぞれの分割領域から位相差を付与される。このとき、各分割領域の電極には、光学系に起因する非点収差を補正するような電圧が加えられ、対物レンズを介して記録媒体に補正後の光ビームが照射される。よって、光ピックアップに様々な方向性の非点収差がある場合でも、この方向に対応する分割領域が設けられ、各電極への印加電圧を容易に可変することができるので、光学部品にきわめて高い精度を要求する必要はなく、組み立て後の調整等も行うことなく、光ピックアップの非点収差が良好に補正される。
【０００７】
請求項２に記載の収差補正装置は、請求項１に記載の収差補正装置において、前記非点収差の補正は、電圧に応じて屈折率が可変される液晶層により光ビームに位相差を付与して行うことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、液晶層の各分割領域の印加電圧を可変して屈折率を変えることにより通過する光ビームに位相差を付与する。よって、光ピックアップの光学系に液晶パネルを配置させることで、様々な方向性の非点収差を容易に補正することができ、簡易な構成で光ピックアップの非点収差の自動調整を行うことができる。
【０００９】
請求項３に記載の収差補正装置は、請求項１に記載の収差補正装置において、前記非点収差の方向及び大きさを光ディスクからの再生信号に基づいて検出する検出手段を更に備えると共に、当該検出手段の検出結果に基づいて前記電圧を設定することを特徴とする。
請求項４に記載の収差補正装置は、請求項３に記載の収差補正装置において、前記再生信号は、ジッタ値であることを特徴とする。
請求項５に記載の収差補正装置は、請求項３に記載の収差補正装置において、前記再生信号は、ＲＦ信号であることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、光学系に起因する非点収差について、その方向及び大きさを予め検出し、電極に印加する電圧をこの結果に基づき設定するようにしたので、特別な調整が不要となり非点収差の補正を容易に行うことができる。
【００１１】
請求項６に記載の収差補正装置は、請求項３に記載の収差補正装置において、前記検出手段は、前記非点収差の方向及び大きさを、製造工程の最終段階又は製品の電源投入時に検出することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、光学系に起因する非点収差の方向及び大きさの検出を、製造工程の最終段階又は製品の電源投入時に行うようにしたので、光学系の非点収差の変動要因に適合した適切な自動調整を行い、それ以降は非点収差の補正を容易に行うことができる。
【００１３】
請求項７に記載の収差補正装置は、請求項１から請求項６の何れかに記載の収差補正装置において、前記複数の分割領域に印加される電圧は、各分割領域ごとに独立に設定可能であることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、複数の分割領域に対し、それぞれ独立に印加電圧を設定して非点収差の補正を行うようにしたので、補正パターンの自由度を大きくとれ、様々な非点収差の分布に対応して補正を行うことができる。
【００１７】
請求項８に記載の収差補正装置は、請求項７に記載の収差補正装置において、前記外周部の各分割領域のうち、前記非点収差の方向に対応する互いに中心対称となる１組の分割領域とこれに直交する１組の分割領域に、それぞれ逆極性の位相差を光ビームに付与する電圧を印加することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、外周部の複数の分割領域を中心対称とし、かつ直交方向に逆の特性を与えるようにしたので、非点収差の方向に応じて駆動パターンを回転させ、簡単に非点収差の補正が行えると共に、外周部の分割数を変えて補正の精度を容易に調節できる。
【００１９】
請求項９に記載の収差補正装置は、請求項７又は請求項８に記載の収差補正装置において、前記非点収差の方向が前記外周部の各分割領域の境界部近辺となる場合には、この境界の両側の互いに中心対称となる２組の分割領域とこれに直交する２組の分割領域に、それぞれ逆極性の位相差を光ビームに付与する電圧を印加することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、隣合う分割領域に対しては、同じ位相差となるよう制御し、その分割領域は請求項８の場合と同形状とすればよい。よって、請求項８の駆動方法と組み合わせて、非点収差の方向が分割領域と重なる場合、あるいは分割領域の境界上にある場合の何れにも適切に対処可能となり、分割領域数を実質的に２倍にして非点収差の補正を行うことができる。
【００２１】
請求項１０に記載の収差補正装置は、請求項７から請求項９の何れかに記載の収差補正装置において、所定のタイミングで、前記非点収差の方向に対応する前記各分割領域のＭ個の駆動パターンと前記電極に印加するＮ段階の電圧を組み合わせたＭ×Ｎ個の設定状態に対する前記非点収差の補正の度合い判別し、最適な設定状態を選択して前記非点収差の補正を行うことを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、製造工程や製品起動時において非点収差の調整をすべく、設定可能なＭ個の駆動パターンとＮ段階の電圧を組み合わせた全ての状態について、例えばＲＦ振幅やジッタ等を測定することにより非点収差の補正の適否を調べ、最適な設定を行うようにした。よって、きめの細かい調整を行えると共に、組み合わせの数を増加させれば容易に非点収差の補正の精度の向上が図られる。
【００２３】
請求項１１に記載の収差補正装置は、請求項７から請求項９の何れかに記載の収差補正装置において、所定のタイミングで、光ディスクからの再生信号に基づいて前記非点収差の方向に対応する前記各分割領域のＭ個の駆動パターンに対し、予め設定された電圧で前記非点収差の補正の度合いを判別して最適な駆動パターンを選択した後、前記電極に印加するＮ段階の電圧に対し、前記再生信号に基づいて更に前記非点収差の補正の度合いを判別して最適な電圧を選択し、前記非点収差の補正を行うことを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、請求項１０の場合のように全ての組み合わせについて測定をするのではなく、まずＭ個の駆動パターンから最適なものを選び、次いでＮ段階の電圧から最適なものを選ぶという順で調整が行われる。よって、短時間で非点収差の補正のための調整が終了するため、頻繁に調整を行う場合でも支障をきたすことがない。
【００２５】
請求項１２に記載の収差補正装置は、請求項１０又は請求項１１に記載の収差補正装置において、前記非点収差の補正に対する最適な設定状態と前記非点収差の補正を行わない状態とでそれぞれ前記非点収差を比較して、当該最適な設定状態の方が良好な前記非点収差を得られる場合にのみ前記非点収差の補正を行うことを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、上述のように調整した結果判明した最適な設定状態が、非点収差の補正を行わない場合よりも良好な非点収差となるときのみ、非点収差の補正を行うようにした。よって、非点収差がない理想的な状態の光ピックアップに対して不要な補正を行うという事態が回避される。
【００２７】
請求項１３に記載の収差補正装置は、請求項１０から請求項１２の何れかに記載の収差補正装置において、前記非点収差の補正の度合いの判別は、回転駆動される前記記録媒体の回転周期に同期して行われることを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、光ディスク等の記録媒体が回転する際の回転周期との同期をとりながら上述の調整を行うようにしたので、チルト等の影響により回転に伴って生じる面ぶれがある場合でも、これに起因して不正確な測定が行われることがなく、より正確に非点収差の補正が行われる。
【００２９】
請求項１４に記載の非点収差検出方法は、光源から出射され、対物レンズを介して記録媒体に照射される光ビームの通過領域を光学系に起因する非点収差の分布に対応して複数に分割し、電圧を印加する電極をそれぞれの分割領域に設けた収差補正装置に対し、光ディスクからの再生信号に基づいて前記各分割領域に対する駆動パターンと前記電極に印加する電圧を調整して、前記非点収差の方向及び大きさを検出することを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、光ビームの通過領域を非点収差の分布に対応して複数に分割した分割領域に設けた電極への電圧の印加する際に、電圧の駆動パターンと電圧を調整し、非点収差の方向及び大きさを検出するようにしたので、光ピックアップへの特別な調整を行うことなく任意の方向性を有する非点収差の補正を行うことができる。
【００３１】
請求項１５に記載の光ピックアップは、請求項１から請求項１３の何れかに記載の収差補正装置を備えると共に、光源から出射されて記録媒体に照射される光ビームが当該収差補正装置を通過するよう光学系が配置されることを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、光ピックアップの光学系には、上述した収差補正装置が光ビームを通過させるように配置されるようにしたので、簡易かつ良好に光学系に起因する非点収差の補正を行うことができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、ＤＶＤ等の光ディスクに記録されている記録情報を読み出す情報再生装置の光ピックアップに対して本発明を適用した場合の実施の形態である。
【００３４】
図１は、本実施形態に係る光ピックアップの全体構成を示すブロック図である。図１に示す光ピックアップは、レーザ光源１と、偏光ビームスプリッタ２と、非点収差補正手段としての液晶パネル３と、１／４波長板４と、対物レンズ５と、集光レンズ６と、受光器７と、液晶パネル制御部８を備えて構成される。また、光ピックアップにより光ビームを照射される光ディスク１０は、スピンドルモータ９により回転駆動されるようになっている。
【００３５】
図１において、レーザ光源１から出射された光ビームは、偏光ビームスプリッタ２を通過した後、液晶パネル３に入射する。この液晶パネル３を通過する際に、後述するように非点収差が補正され、その後、１／４波長板４を通って、対物レンズ５によって光ディスク１０の情報記録面に集光される。
【００３６】
この際、光ディスク１０は情報記録面の記録トラックが光ビームに対して線速度を一定に保つように、適宜の回転数でスピンドルモータ９により回転駆動される。そして、光ディスク１０の回転に同期して、図示しないＣＰＵに対し回転パルスが出力されるようになっている。
【００３７】
一方、光ディスク１０の情報記録面にて反射された光ビームは、再び対物レンズ５、１／４波長板４を通過して、偏光ビームスプリッタ２によって光路を変更されて、集光レンズ６を介して受光器７上に集光される。この受光器７では、光信号が電気信号に変換されて出力される。なお、上記１／４波長板４は、偏光ビームスプリッタ２によって直線波とされた光ビームの偏光面と４５°の角度で交差するように配置されている。
【００３８】
図２に、液晶パネル３の断面構造を示す。図２に示すように、本実施形態に係る液晶パネル３は、液晶分子Ｍを含む液晶２４を挟んで、液晶２４に所定の分子配向性を与えるための配向膜２３Ａ、２３Ｂが形成され、各配向膜２３Ａ、２３Ｂの外側にＩＴＯ等よりなる透明電極２２Ａ、２２Ｂが蒸着されている。そして、最外部には保護層としてのガラス基板２１Ａ、２１Ｂが形成されている。
【００３９】
液晶２４は、いわゆる複屈折効果を有し、液晶分子Ｍの光学軸方向とこれに垂直な方向とで屈折率が異なっている。そして、透明電極２２Ａと２２Ｂの間に印加する電圧を変化させることにより、図２（ａ）乃至（ｃ）に示すように、液晶分子Ｍの向きを水平方向から垂直方向まで自在に変えることができる。透明電極２２Ａ、２２Ｂへの印加電圧は、液晶パネル制御部８により設定され、透明電極２２Ａ、２２Ｂの各分割領域に印加する電圧を調整することにより、各分割電極により形成される領域ごとに異なる位相差を付与するものである。
【００４０】
次に、本発明に係る光ピックアップ内の光学系に起因する非点収差の補正の原理について説明する。対物レンズ５の瞳面上における極座標を（ｒ，φ）で表すと、対物レンズ５の瞳面における波面収差Ｗ（ｒ，φ）は次の式で表される。
【００４１】
【数１】
【００４２】
ただし、Ｗ11ｒcosφは像点移動によるものであり、Ｗ31ｒ3cosφは主に光ディスクのチルト角等によるコマ収差を表すものである。Ｗ40ｒ4は主に光ディスクの基板厚さの違い等による球面収差を表し、Ｗ20ｒ2はデフォーカスによる収差である。Ｗ22ｒ2cos2φは主に光ピックアップ内の光学系に起因する非点収差を表すものである。なおＷijは収差係数である。
【００４３】
本発明の目的は非点収差を打ち消すことにあるので、簡単のため、数１において、コマ収差及び球面収差が０であるとして、非点収差のみが存在するものと考える。この場合、対物レンズ５の瞳面における波面収差は次のように表される。
【００４４】
【数２】
【００４５】
また、対物レンズ５の瞳面上の波面収差Ｗ（ｒ，φ）の標準偏差をＷrmsとすると、Ｗrmsは次式で表される。
【００４６】
【数３】
【００４７】
ただし、Ｗ0はＷ（ｒ，φ）の平均値である。
【００４８】
このＷrmsは、波面収差の評価に用いられ、Ｗrmsを小さくすれば波面収差の影響が少なくなり良好な再生を行うことができる。
【００４９】
ここで、発生している波面収差が非点収差だけの場合、数３は次式で表される。
【００５０】
【数４】
【００５１】
ただし、ＷAS（ｒ，φ）におけるＷ20ｒ2はＷrmsを最小にする値となる。なお、実際の光ピックアップでは、フォーカスオフセット調整を行うことにより、Ｗrmsが最小となる。
【００５２】
図３に、数４に基づいて計算された対物レンズ５の瞳面における波面収差分布を示す。図３（ａ）は、数４に基づいて計算された対物レンズ５の瞳面における非点収差による波面収差分布であり、濃い部分が非点収差の大きい領域を表している。
【００５３】
図３（ｂ）は、図３（ａ）の非点収差による波面収差分布のＹ−Ｙ’断面であり、この図から波面収差分布がＹ−Ｙ’方向では対物レンズ５の瞳面の中心で小さく、周辺部にいくに従って波面収差が正方向に大きくなっていることがわかる。なお、対物レンズ５の瞳中心の波面収差を０とするとき、周辺部Ｙ、Ｙ’では＋０．１５λの波面収差が生じている。
【００５４】
図３（ｃ）は、図３（ａ）の非点収差による波面収差分布のＸ−Ｘ’断面であり、この図から波面収差分布がＸ−Ｘ’方向では対物レンズ５の瞳面の中心で小さく、周辺部にいくに従って波面収差が負方向に大きくなっていることがわかる。なお、対物レンズ５の瞳中心の波面収差を０とするとき、周辺部Ｘ、Ｘ’では−０．１５λの波面収差が生じている。
【００５５】
図３（ａ）乃至（ｃ）に示すように、対物レンズ５の瞳面における非点収差を主とする波面収差分布は馬鞍型をなしており、Ｘ−Ｘ’、Ｙ−Ｙ’軸に対して対称となっている。
【００５６】
なお、対物レンズ５の瞳面で見た非点収差による波面収差分布は、図１に示す光学系に特有のものでなく、非点収差を持つ他の光学系でも同様の分布パターンとなる。そして、非点収差の方向はそれぞれの光学系により異なり、図３に示すパターンの方向が変化する。すなわち、図３（ａ）におけるＸ−Ｘ’軸、Ｙ−Ｙ’軸が回転する。更に、非点収差に基づく波面収差量もそれぞれの光学系により異なる。本実施形態では、光学系の有する非点収差の方向と波面収差量に対応して適切に波面収差の補正を行うことを可能としているが、その詳細については後述する。
【００５７】
ここで、非点収差の影響を減少させるには、数４におけるＷrmsを小さくすればよい。そのため、ＷAS（ｒ，φ）自体を小さくするか、ＷAS（ｒ，φ）とは逆極性の波面収差、すなわち、−ＷAS（ｒ、φ）を液晶パネル３を通過する光ビームに与えればよい。本発明は、後者の方法を採用し、光ビックアップ内の光学系に起因する非点収差ＷAS（ｒ，φ）の影響を軽減するようにしている。そのため、光ビームが対物レンズ５で収束される前に、収差補正手段としての液晶パネル３により、光ビームに−ＷAS（ｒ，φ）を与えて非点収差を打ち消すことにした。
【００５８】
本実施形態では、−ＷAS（ｒ，φ）の波面収差を与えるために、液晶パネル３に形成された透明電極２２Ａ、２２Ｂに対し、各分割領域ごとに異なる電圧を印加している。よって、光軸に対する液晶分子Ｍの向きをそれぞれの分割領域ごとに変えることができ、各分割領域ごとに屈折率が異なるようにしている。そのため、通過する光ビームには、それぞれ領域ごとに異なる位相差が与えられることとなる。
【００５９】
ここで、液晶パネル３で与えられる位相差をＷLC（ｒ，φ）で表すと、液晶パネル３を配置したときの対物レンズ５の瞳面における波面収差Ｗ（ｒ，φ）は次式で与えられる。
【００６０】
【数５】
【００６１】
非点収差であるＷAS（ｒ，φ）を打ち消すには、ピックアップ内の光学系に起因する非点収差ＷAS（ｒ，φ）と逆極性の波面収差、すなわち、次式に示す波面収差を液晶パネル３により光ビームに与えればよい。
【００６２】
【数６】
【００６３】
数６に示す波面収差を光ビームに与えるためには、液晶パネル３の各分割領域ごとに、非点収差とは逆極性の波面収差を与えるよう、透明電極２２Ａ、２２Ｂの印加電圧を制御すればよい。
【００６４】
図４は、液晶パネル３の透明電極２２Ａを、様々な方向に対する非点収差を打ち消すことができるように分割した状態を示す図である。図４に示すように、透明電極２２Ａは、９つのパターン電極３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８に分割されている。また、図４においては、対物レンズ５の瞳に対応して光ビームの入射範囲３９が示されている。光ビームがこの入射範囲３９を通過するように、液晶パネル３のピックアップ内での配置が定められる。
【００６５】
図４において、入射範囲３９の中心部分に対応して円形のパターン電極３０が形成されている。また、その外周部分は放射状に分割された８つのパターン電極３１乃至３８が形成されており、入射範囲３９の中心から角度を概ね等間隔に分けるように対称的に配置されている。そして、パターン電極３１と３５、３２と３６、３３と３７、３４と３８がそれぞれ向かい合って中心対称に配置され、非点収差の特定の方向に対応できるようになっている。
【００６６】
次に、非点収差を補正するための液晶パネル３の駆動方法について、図５及び図６により説明する。
【００６７】
図５は、液晶パネル制御部８の構成を示すブロック図である。図５に示すように、液晶パネル制御部８は、ＣＰＵ等の制御器１０１と、液晶ドライバ１０２と、反転器１０３と、加算器１０４、１０５と、振幅変調器１０６と、選択スイッチ１０７とを備えている。そして、選択スイッチ１０７を経由して、液晶パネル３の透明電極２２Ａの各パターン電極３０乃至３８に電圧を印加できるように接続されている。
【００６８】
図５の構成において、制御器１０１は、後述する処理により決定した非点収差の方向に従って、液晶ドライバ１０２及び選択スイッチ１０７を制御する。液晶ドライバ１０２から出力された所定の電圧Ｖが加算器１０４に入力されると共に、反転器１０３を介して出力された電圧−Ｖが加算器１０５に入力される。加算器１０４、１０５では、それぞれ基準電圧Ｃと加算され、加算器１０４からは電圧Ｃ＋Ｖが、加算器１０５からは電圧Ｃ−Ｖがそれぞれ出力される。
【００６９】
振幅変調器１０６には、加算器１０４から出力された電圧Ｃ＋Ｖと、加算器１０５から出力された電圧Ｃ−Ｖと、基準電圧Ｃの３種の電圧が入力され、これらの各電圧に応じて振幅変調された矩形波である駆動信号が出力される。ここで、電圧Ｃ＋Ｖに対応した駆動信号をＶａ、電圧Ｃ−Ｖに対応した駆動信号をＶｂ、基準電圧Ｃに対応した駆動信号をＶｃとそれぞれ表すことにする。
【００７０】
選択スイッチ１０７は、液晶パネル３の各パターン電極３０乃至３８に対し、制御器１０１の制御の下、接続を切り換えつつ、それぞれの駆動信号Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃを印加する。中央のパターン電極３０に対しては、基準となる駆動信号Ｖｃが固定的に印加されるが、外周部の各パターン電極３１乃至３８に対しては、駆動信号Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの何れかが印加される。そして、後述するように、その接続の組み合わせは、非点収差の有無と方向に対応して９通り設定されている。なお、図示しない透明電極２２Ｂは、常にグランドに接続しておけばよい。
【００７１】
ここで、図６及び図７により、各パターン電極３０乃至３８に印加される駆動信号の波形パターンと、光ビームに与えられる位相差との関係について説明する。
【００７２】
図６は、前述の駆動信号Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの各波形パターンを示した図であり、図７は、各駆動信号の振幅に対応する位相差を示した図である。図６の中段は、基準電圧Ｃに対応する駆動信号Ｖｃの波形パターンを示すものであり、駆動信号Ｖｂは駆動信号Ｖｃよりも振幅が小さく、駆動信号Ｖａは駆動信号Ｖｃより振幅が大きいという関係にある。そして、図７に示すように、この基準となる駆動信号Ｖｃが印加されることにより、光ビームに基準位相φｃが与えらる。
【００７３】
図６の上段は、電圧Ｃ−Ｖに対応する駆動信号Ｖｂの波形パターンを示すものである。駆動信号Ｖｂが印加されることにより、光ビームに基準位相φｃよりも遅れた位相であるφｂが与えられる。図７に示すように、駆動信号Ｖｂで駆動された領域を通過した光ビームは、位相が基準からφｃ−φｂだけ遅れることになる。すなわち、光ビームには、負の位相差φｂ−φｃが生じることになる。
【００７４】
図６の下段は、電圧Ｃ＋Ｖに対応する駆動信号Ｖａの波形パターンを示すものである。駆動信号Ｖａが印加されることにより、光ビームに基準位相φｃよりも進んだ位相であるφａが与えられる。図７に示すように、駆動信号Ｖａで駆動された領域を通過した光ビームは、位相が基準からφａ−φｃだけ進むことになる。すなわち、光ビームには、正の位相差φａ−φｃが生じることになる。
【００７５】
ここで、図７からわかるように、電圧変化に対して光ビームに与えられる位相差は概ね直線的に変化するので、負の位相差φｂ−φｃと正の位相差φａ−φｃは絶対値が等しく符号が異なる関係となる。よって、対称的な分布となる非点収差に対応させることができる。
【００７６】
図８は、選択スイッチ１０７における各パターン電極３０乃至３８に対しての駆動信号Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃを印加するための駆動パターンを示す図である。図８に示すように、９通りの駆動パターンが設定可能となっている。液晶パネル３の中央部分に対応するパターン電極３０には、何れの駆動パターンにおいても、駆動信号Ｖｃが印加されている。一方、外周部のパターン電極３１乃至３８には、それぞれＶａ、Ｖｂ、Ｖｃの何れかが印加され、非点収差の方向に対応して光ビームに所望の位相差を与えるべく、８通りの駆動パターンＡ乃至Ｈが設定されている。これに加えて、駆動パターンＩでは全てのパターン電極３０乃至３９に対し基準の駆動信号Ｖｃを印加しているが、これは非点収差の補正を行わない場合の駆動パターンに対応している。
【００７７】
ここで、非点収差の方向とパターン電極３０乃至３８に対する駆動パターンの関係について、図９を用いて説明する。本実施形態では、任意の方向性を有する非点収差による波面収差分布を補正するため、角度を８分割してほぼ２２．５°刻みで駆動パターンを変更するようにしている。図９（ａ）乃至（ｄ）に、非点収差による波面収差分布と、対応する駆動パターンを並べて示す。また、簡単のため、０°、２２．５°、４５°、６７．５°の４つの非点収差の角度についてのみ示す。
【００７８】
図９（ａ）は、非点収差の方向が０°となる場合に対応する図である。縦方向では、中心から周辺部分にいくに従って濃い部分、すなわち波面収差分布が負の方向に大きくなる部分が対称的に生じる配置になっている。よって、上部のパターン電極３２、３３と下部のパターン電極３６、３７は、この波面収差を打ち消すために、正の位相差を与える必要がある。一方、横方向は、波面収差分布が正の方向に大きくなるので、左側のパターン電極３１、３８と右側のパターン電極３４、３５は、負の位相差を与える必要がある。よって、図８に示す駆動パターンＡにより駆動し、パターン電極３２、３３、３６，３７に駆動信号Ｖａを印加し、パターン電極３１、３４、３５、３８に駆動信号Ｖｂを印加すればよい。
【００７９】
図９（ｂ）は、非点収差の方向が２２．５°となる場合に対応する図であり、非点収差の方向は、図９（ａ）の状態から２２．５°回転した状態となっている。この場合、各パターン電極３１乃至３８がほぼ４５°づつ分割された配置となるので、その半分だけ回転させて駆動する必要がある。本実施形態では、駆動パターンを工夫して実質的に２２．５°回転した非点収差に対応するようにしている。すなわち、パターン電極３３、３７には、正の位相差を与え、パターン電極３１、３５には、負の位相差を与える。また、パターン電極３２、３４、３６、３８には、基準の位相差を与える。よって、図８に示す駆動パターンＢにより駆動し、パターン電極３３，３７に駆動信号Ｖａを印加し、パターン電極３１、３５駆動信号Ｖｂを印加し、パターン電極３２、３４、３６、３８に駆動信号Ｖｃを印加すればよい。
【００８０】
図９（ｃ）は、非点収差の方向が４５°となる場合に対応する図であり、非点収差の方向は、図９（ａ）の状態から４５°回転した状態となっている。この場合、図９（ａ）のパターン電極３１乃至３８を１つずらして駆動を行えばよいことになる。すなわち、パターン電極３３、３４とパターン電極３７、３８には、正の位相差を与え、パターン電極３１、３２とパターン電極３５，３６は、負の位相差を与える必要がある。よって、図８に示す駆動パターンＣにより駆動し、パターン電極３３、３４、３７、３８に駆動信号Ｖａを印加し、パターン電極３１、３２、３５、３６に駆動信号Ｖｂを印加すればよい。
【００８１】
図９（ｄ）は、非点収差の方向が６７．５°となる場合に対応する図であり、非点収差の方向は、図９（ｂ）の状態から４５°回転した状態となっている。この場合、図９（ｂ）のパターン電極３１乃至３８を１つずらして駆動を行えばよいことになる。すなわち、パターン電極３４、３８には、正の位相差を与え、パターン電極３２、３６には、負の位相差を与える。また、パターン電極３１、３３、３５、３７には、基準の位相差を与える。よって、図８に示す駆動パターンＤにより駆動を行い、パターン電極３４、３８に駆動信号Ｖａを印加し、パターン電極３２、３６には駆動信号Ｖｂを印加し、パターン電極３１、３３、３５、３７に駆動信号Ｖｃを印加すればよい。
【００８２】
なお、中心部分のパターン電極３０は、図９（ａ）乃至（ｄ）の何れの場合も波面収差分布において位相差がほぼゼロと考えてよいので、駆動信号Ｖｃを固定的に印加すればよい。
【００８３】
以上の駆動パターンは、非点収差の方向に対応する角度が更に大きくなる場合でも同様に考えればよい。すなわち、角度が０°、４５°、９０°、１３５°となる場合には、図９（ａ）のように、正の位相差と負の位相差が２つのパターン電極ごとに繰り返すような駆動パターンとし、その間の角度２２．５°、６７．５°、１１２．５°、１５７．５°となる場合には、正の位相差と負の位相差が間に基準の位相差を挟んで各パターン電極ごとに繰り返すような駆動パターンとすればよい。これにより、光学系に起因する非点収差がどのような方向に分布していても、２２．５°刻みで最も近い角度に対応して液晶パネル３を駆動することにより、適切に波面収差の方向に対応させることができる。これと併せて駆動電圧を波面収差量に対応して適切に調節すれば、光学系に起因する非点収差に対する最適な補正が可能となる。
【００８４】
次に、図１０は、非点収差の方向を示す角度が徐々に変動する場合に、駆動パターンに応じて補正可能な波面収差の変化を示す図である。すなわち、前述の各駆動パターンを非点収差の方向に対応して、どの角度で切り換えると最適な補正が行われるかを判断するための特性である。
【００８５】
図１０に示すように、非点収差の方向が０°から４５°の範囲で変化するとき、図９（ａ）に対応する駆動パターンＡと、図９（ｂ）に対応する駆動パターンＢと、図９（ｃ）に対応する駆動パターンＣの３つの各駆動パターンに対して、補正される波面収差をプロットした図である。なお、駆動パターンＡ、Ｃは互いに同一の駆動パターンを４５°回転させたものであるため、２２．５°付近で駆動パターンＡ、Ｃを切り換えた場合を示す。よって、図１０では、駆動パターンＡ、Ｃに対応する特性と、駆動パターンＢに対応する特性を表す２つのグラフが示されている。
【００８６】
図１０からわかるように、角度が０°のときは、駆動パターンＡによる波面収差が最小となり、角度が４５°のときは、駆動パターンＣによる波面収差が最小となるが、その間の角度では徐々に波面収差が大きくなっていく。これに対し、駆動パターンＢによる波面収差は、角度が２２．５°付近で最小となるが、それより増大または減少すると波面収差が大きくなっていく。
【００８７】
図１０においては、角度が１３°付近及び３２°付近で、駆動パターンＡ又はＣと駆動パターンＢの特性が交差している。すなわち、角度０°から１３°までの範囲では、駆動パターンＡが最も良好な特性となり、角度１３°から３２°までの範囲では、駆動パターンＢが最も良好な特性となり、角度３２°から４５°までの範囲では、駆動パターンＣが最も良好な特性となる。従って、これらの角度で駆動パターンの切り換えが行われる場合に、非点収差の角度に対する波面収差を最良にすることができ、適切な波面収差の補正を行うことができる。なお、より大きな角度に対しても事情は同様である。
【００８８】
実際には、非点収差の方向に対応する角度を求めることは困難であるため、例えば再生信号のジッタ等を最適にしたり、ＲＦ信号の振幅が最大となるような駆動パターンを１つ選んで、間接的に最適な角度に対応させている。
【００８９】
次に、図１１乃至図１５に示すフローチャートにより、本実施形態における非点収差の方向と波面収差量に対応して、液晶パネル３の最適な駆動方法を決定するための調整方法について説明する。すなわち、９種の駆動パターンＡ乃至Ｉの中から非点収差の方向に対応する最適な駆動パターンを定めると共に、駆動電圧として設定すべき最適値を定める。以下の実施形態では、調整の精度に優れる方法と、短時間で調整可能な方法の２つについて説明を行う。
【００９０】
図１１は、設定可能な全ての組み合わせに対する駆動を行って、最適な駆動パターンと駆動電圧を定める調整方法の一例を示すフローチャートである。図１１に示す処理は、例えば製造工程の最終段階あるいは製品の電源投入時などに行うようにすればよい。
【００９１】
図１１に示す処理が開始されると、ステップＳ１では駆動パターンの初期設定を行う。すなわち、図８に示す駆動パターンＡ乃至Ｈ中、最初に駆動するパターンを設定する。ここでは、駆動パターンＡから順に駆動を行うものとし、選択スイッチ１０７を駆動パターンＡに設定する。
【００９２】
ステップＳ２では、駆動電圧の初期設定を行う。本実施形態では設定可能な駆動電圧として例えば３２種程度あるものとし、そのうち駆動電圧の最小値を設定する。なお、この駆動電圧の設定値は、図示しないＲＯＭ等のテーブルに格納しておけばよい。
【００９３】
ステップＳ３では、設定された駆動パターン及び駆動電圧で液晶パネル３を実際に駆動して、ジッタの測定や波面収差の測定を行う。すなわち、非点収差が補正されないと、光ディスク１０の再生に伴うジッタが増加し、波面収差自体も大きくなるので、これらの測定を行うことで、補正の適否が判断可能となる。なお、得られた測定値は図示しないメモリ手段に一時的に記憶しておけばよい。
【００９４】
ステップＳ４では、駆動電圧が上限に達したか否かを判断する。すなわち、駆動パターンの設定を保ったまま、３２段階の駆動電圧に対する処理を終了したか否かを判断するものである。その結果、駆動電圧が上限に達していれば（ステップＳ４；ＹＥＳ）、ステップＳ６に移る。一方、駆動電圧が上限に達していなければ（ステップＳ４；ＮＯ）、ステップＳ５に移り、次の段階の駆動電圧に変更した上で、再びステップＳ３に戻る。
【００９５】
ステップＳ６では、８通りの駆動パターンＡ乃至Ｈに対する測定を終了したか否かを判定する。その結果、８通り全てについて測定が終了している場合は（ステップＳ６；ＹＥＳ）、ステップＳ８に移る。一方、まだ未測定の駆動パターンが残っている場合は（ステップＳ６；ＮＯ）、ステップＳ７に移り、次の非点収差の角度に対応する駆動パターンを設定した上で、再びステップＳ３に戻る。
【００９６】
ステップＳ８では、最適な駆動パターン及び駆動電圧の組み合わせを決定する。この段階では、８×３２通りの組み合わせに対するジッタ又は波面収差の測定を終えたことになるので、これらの測定値を読み出して、ジッタや波面収差が最良となる組み合わせを１つ決定するものである。
【００９７】
ステップＳ９では、ステップＳ８で決定された組み合わせに従って、液晶パネル制御部８による液晶パネル３の駆動を行う。これにより、液晶パネル３を通過する光ビームに適切な位相差が付与されて、光学系に起因する非点収差を打ち消すことが可能となる。
【００９８】
次に、図１２は、図１１の処理に比べ処理時間を短縮させた場合の調整方法の一例を示すフローチャートである。図１２に示す処理は、製造工程の最終段階あるいは製品の電源投入時に行ってもよいが、所定の時間間隔ごとに行ったり、光ディスク１０の交換時に行うなど、比較的頻繁に行う場合であっても短時間で調整可能であるため、有効な処理である。
【００９９】
図１２に示す処理が開始されると、ステップＳ１１では、駆動パターンの初期設定を行う。前述したように、駆動パターンＡ乃至Ｈの順に従って駆動を行うものとすると、最初に駆動を行う駆動パターンＡに設定する。
【０１００】
ステップＳ１２では、駆動パターンを決定する際の好適な駆動電圧を設定する。すなわち、図１２の処理では、駆動電圧を決定するのに先立って駆動パターンを１つ決定するので、駆動パターンを決定する際に、駆動電圧として仮に定めた所定値に設定して測定を行うようにする。このとき、仮に定める駆動電圧の値が大きすぎると、特定の駆動パターンに対して補正される波面収差量が大きくなりすぎてしまい、トラッキングやフォーカスが外れるおそれがある。一方、駆動電圧の値が小さすぎても、測定時のＳ／Ｎ劣化等を招くので好ましくない。概ね駆動電圧の可変範囲の中間あたりに前記所定値を定めることが望ましい。
【０１０１】
ステップＳ１３では、設定されている駆動パターン及び仮に定めた駆動電圧によって液晶パネル３を実際に駆動し、受光器７で検出されて得られるＲＦ信号の振幅を測定する。すなわち、非点収差が補正されないと、光ディスク１０を再生する際のＲＦ振幅が小さくなる傾向があり、非点収差を最適に補正することによりＲＦ振幅が最大化されるためである。よって、ＲＦ振幅の測定を行うことにより、簡易に収差補正の適否を判断できることになる。なお、図１１の場合と同様、得られたＲＦ振幅の測定値は、図示しないメモリ手段に一時的に記憶しておけばよい。
【０１０２】
ステップＳ１４では、８通りの駆動パターンＡ乃至Ｈに対する測定を終了したか否かを判定する。その結果、８通り全てについて測定が終了している場合は（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、ステップＳ１６に移る。一方、まだ未測定の駆動パターン残っている場合は（ステップＳ１４；ＮＯ）、ステップＳ１５に移り、次の非点収差の角度に対応する駆動パターンに設定した上で、再びステップＳ１３に戻る。
【０１０３】
ステップＳ１６では、ステップＳ１３乃至ステップＳ１５の処理の結果、最適な駆動パターンを選んで設定する。すなわち、ＲＦ振幅の測定値を読み出して最大となる場合の駆動パターンを１つ選び、後続の駆動電圧の決定のための測定に際して、いったんこの駆動パターンの設定を行う。
【０１０４】
ステップＳ１７では、設定可能な駆動電圧の範囲において、小さい値から順次測定を行うために駆動電圧を最小値に設定する。本実施形態では、例えば駆動電圧の設定段階として１６通りに可変可能であるものとする。
【０１０５】
ステップＳ１８では、決定された駆動パターン及び設定されている駆動電圧によって液晶パネル３を実際に駆動し、上述したようにＲＦ信号の振幅を測定し、メモリ手段に測定値を記憶する。この場合も、最適な補正が行われるとＲＦ振幅が最大化されるので、簡易に収差補正の適否を判断可能となる。
【０１０６】
ステップＳ１９では、駆動電圧が上限に達したか否かを判断する。すなわち、駆動パターンの設定を保ったまま、１６段階の駆動電圧に対して行うべき処理を終了したか否かを判断するものである。その結果、駆動電圧が上限に達していれば（ステップＳ１９；ＹＥＳ）、ステップＳ２１に移る。一方、駆動電圧が上限に達していなければ（ステップＳ１９；ＮＯ）、ステップＳ２０に移り、駆動電圧を増加させて次の段階の駆動電圧に変更した上で、再びステップＳ１８に戻る。
【０１０７】
ステップＳ２１では、ステップＳ１７乃至ステップＳ２０の処理の結果、得られたＲＦ振幅の測定値を読み出して最大となる場合の駆動電圧を決定して、この駆動電圧の設定を行う。これにより、液晶パネル３に対し、非点収差を補正するために最適な駆動パターンと駆動電圧の組み合わせが設定されることになる。
【０１０８】
ステップＳ２２では、上記最適な組み合わせとなる設定状態で再度ＲＦ振幅の測定を行い、測定値ＲＦ１を得る。この処理は、非点収差の補正を行わない場合と比較するために行うものである。
【０１０９】
ステップＳ２３では、非点収差の補正を行わない場合として、駆動パターンＩの設定を行う。そして、ステップＳ２４では、この状態でＲＦ振幅の測定を行い、測定値ＲＦ２を得る。この場合には、液晶パネル３を通過する光ビームには位相差が付与されないことになり、光ピックアップ本来の非点収差をそのまま反映した測定結果となる。
【０１１０】
ステップＳ２５では、ステップＳ２２で得られた測定値ＲＦ１と、ステップＳ２４で得られた測定値ＲＦ２の大小を比較する。その結果、ＲＦ１＞ＲＦ２となる場合には（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、ステップＳ２６に移り、ＲＦ１＞ＲＦ２とならない場合には（ステップＳ２５；ＮＯ）、ステップＳ２７に移る。
【０１１１】
ステップＳ２６では、収差補正を行う方が大きなＲＦ振幅が得られるので、既に求めた駆動パターンと駆動電圧を、液晶パネル３に対する駆動を行う際に用いる組み合わせとして決定する。
【０１１２】
ステップＳ２７では、収差補正を行わない方が大きなＲＦ振幅が得られるので、対応する駆動パターンＩを液晶パネル３に対する駆動を行う際の駆動パターンとして決定する。
【０１１３】
ステップＳ２６又はステップＳ２７の処理の後は、次に新たな調整を行うまで液晶パネル３の動作時には、決定された駆動方法によって駆動が行われることになる。
【０１１４】
次に、図１３乃至図１５は、光ディスク１０における面ぶれ等に起因する回転に同期したＲＦ振幅変動を考慮して図１２の調整方法を行う場合のフローチャートである。すなわち、光ディスク１０を回転駆動させるとチルト等の影響で面ぶれが起こり、回転に同期してＲＦ信号に周期的な変動を与えることが知られている。その結果、図１２の調整方法で測定されたＲＦ振幅の変化と区別できなくなる場合があり、非点収差に対する正確な補正に支障をきたすおそれがある。そこで、より正確に非点収差の補正を行うためには、回転に同期してＲＦ振幅の検出を行うことが有効となる。
【０１１５】
まず、図１３は光ディスク１０の回転に同期した調整方法のうち、駆動パターンの決定のための処理を示すフローチャートである。図１３の処理が開始されると、ステップＳ３１で、各種のパラメータに対する初期設定を行う。具体的には、駆動パターンＡの設定を行うと共に、最大のＲＦ振幅を与える駆動パターンを示す最適駆動パターンをいったん駆動パターンＡにしておく。また、図１２の場合と同様、駆動パターンを決定するために好適な所定の駆動電圧を設定する。
【０１１６】
ステップＳ３２では、回転に同期した処理を行うため、光ディスク１０が１回転したか否かを判断する。この判断をするためには、スピンドルモータ９の回転に伴い出力される回転パルスを読みとり、１回転周期内の特定のタイミングを識別すればよい。ステップＳ３２の判断の結果、光ディスク１０が１回転したと判断された場合は（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、ステップＳ３３に移り、１回転したと判断されない場合は（ステップＳ３２；ＮＯ）、ステップＳ３２を繰り返して１回転するのを待つ。
【０１１７】
ステップＳ３３では、設定されている駆動パターン及び駆動電圧によって液晶パネル３を実際に駆動してＲＦ振幅を測定し、メモリ手段に測定値ＲＦＡを記憶する。
【０１１８】
ステップＳ３４では、次の非点収差の角度に対応する駆動パターンに切り換え設定する。そして、ステップＳ３５では、ステップＳ３２と同様に光ディスク１０が１回転したか否かを判断する。その結果、光ディスク１０が１回転したと判断された場合は（ステップＳ３５；ＹＥＳ）、ステップＳ３６に移り、１回転したと判断されない場合は（ステップＳ３５；ＮＯ）ステップＳ３５を繰り返して１回転するのを待つ。
【０１１９】
ステップＳ３６では、ステップＳ３３の場合と駆動パターンのみ変更された状態で、液晶パネル３を実際に駆動してＲＦ振幅を測定し、メモリ手段に測定値ＲＦＢを記憶する。
【０１２０】
ステップＳ３７では、ステップＳ３３で得られた測定値ＲＦＡと、ステップＳ３６で得られた測定値ＲＦＢの大小を比較する。その結果、ＲＦＡ＜ＲＦＢとなる場合には（ステップＳ３７；ＹＥＳ）、ステップＳ３８に移り、ＲＦＡ＜ＲＦＢとならない場合には（ステップＳ３７；ＮＯ）、ステップＳ３９に移る。
【０１２１】
ステップＳ３８では、ステップＳ３７の比較により後から設定した駆動パターンの方が大きなＲＦ振幅を得られるので、この駆動パターンを新たに最適駆動パターンとする。換言すれば、非点収差の方向はこの段階まで測定した範囲内にはまだ見出されていないことになる。
【０１２２】
ステップＳ３９では、８通りの駆動パターンＡ乃至Ｈに対する測定を終了したか否かを判定する。その結果、８通り全てについて測定が終了している場合は（ステップＳ３９；ＹＥＳ）、処理を終え、まだ未測定の駆動パターン残っている場合は（ステップＳ３９；ＮＯ）、ステップＳ３２に戻って同様の処理を繰り返す。
【０１２３】
ステップＳ３１乃至ステップＳ３９の処理を行うことにより、光ディスク１０の回転に同期した状態でＲＦ振幅を最大化する最適駆動パターンが決定されることになる。
【０１２４】
次に、図１４は光ディスク１０の回転に同期した調整方法のうち、駆動電圧の決定のための処理を示すフローチャートである。図１４の処理が開始されると、ステップＳ４１では、各種のパラメータに対する初期設定を行う。具体的には、最小の駆動電圧への設定を行うと共に、最大のＲＦ振幅を与える駆動電圧を示す最適駆動電圧をいったん最小の駆動電圧としておく。
【０１２５】
ステップＳ４２では、液晶パネル３に対し、ステップＳ３１乃至ステップＳ３９の処理の結果決定された最適駆動パターンの設定を行う。これにより、非点収差の方向に対応した状態で最適駆動電圧を決定することができる。
【０１２６】
ステップＳ４３では、上述したように、光ディスク１０が１回転したか否かを判断する。その結果、光ディスク１０が１回転したと判断された場合は（ステップＳ４３；ＹＥＳ）、ステップＳ４４に移り、１回転したと判断されない場合は（ステップＳ４３；ＮＯ）、ステップＳ４３を繰り返して１回転するのを待つ。
【０１２７】
ステップＳ４４では、最適駆動パターン及び設定されている駆動電圧によって液晶パネル３を実際に駆動してＲＦ振幅を測定し、メモリ手段に測定値ＲＦＡを記憶する。
【０１２８】
ステップＳ４５では、駆動電圧を増加させて次の駆動電圧に切り換え設定する。そして、ステップＳ４６では、ステップＳ４３と同様に光ディスク１０が１回転したか否かを判断する。その結果、光ディスク１０が１回転したと判断された場合は（ステップＳ４６；ＹＥＳ）、ステップＳ４７に移り、１回転したと判断されない場合は（ステップＳ４６；ＮＯ）ステップＳ４６を繰り返して１回転するのを待つ。
【０１２９】
ステップＳ４７では、ステップＳ４４の場合と駆動電圧のみ変更された状態で、液晶パネル３を実際に駆動してＲＦ振幅を測定し、メモリ手段に測定値ＲＦＢを記憶する。
【０１３０】
ステップＳ４８では、ステップＳ４４で得られた測定値ＲＦＡと、ステップＳ４７で得られた測定値ＲＦＢの大小を比較する。その結果、ＲＦＡ＜ＲＦＢとなる場合には（ステップＳ４８；ＹＥＳ）、ステップＳ４９に移り、ＲＦＡ＜ＲＦＢとならない場合には（ステップＳ４８；ＮＯ）、ステップＳ５０に移る。
【０１３１】
ステップＳ４９では、ステップＳ４８の比較により後から設定した駆動電圧の方が大きなＲＦ振幅を得られるので、この駆動電圧を新たに最適駆動電圧とする。
【０１３２】
ステップＳ５０では、駆動電圧が上限に達したか否かを判断する。その結果、１６段階の駆動電圧についての測定が終了し、駆動電圧が上限に達していれば（ステップＳ５０；ＹＥＳ）、処理を終え、まだ駆動電圧が上限に達していなければ（ステップＳ５０；ＮＯ）、ステップＳ４３に戻って同様の処理を繰り返す。
【０１３３】
ステップＳ４１乃至ステップＳ５０の処理を行うことにより、光ディスク１０の回転に同期した状態でＲＦ振幅を最大化する最適駆動電圧が決定されることになる。
【０１３４】
次に、図１５は、図１３と図１４の処理の結果、最適とされた駆動方法を非点収差の補正を行わない場合と比較し、非点収差補正の適否を判断するための処理を示すフローチャートである。この場合も、光ディスク１０の回転を考慮して処理を行う。
【０１３５】
図１５の処理が開始されると、ステップＳ５１では、ステップＳ３１乃至３９の処理の結果決定された最適駆動パターンの設定を行う。また、ステップＳ５２では、ステップＳ４１乃至５０の処理の結果決定された最適駆動電圧の設定を行う。以上の設定により、ＲＦ振幅を最大化する状態で、液晶パネル制御部８により液晶パネル３が駆動されることになる。
【０１３６】
ステップＳ５３では、光ディスク１０が１回転したか否かを判断する。その結果、光ディスク１０が１回転したと判断された場合は（ステップＳ５３；ＹＥＳ）、ステップＳ５４に移り、１回転したと判断されない場合は（ステップＳ５３；ＮＯ）、ステップＳ５３を繰り返して１回転するのを待つ。
【０１３７】
ステップＳ５４では、最適駆動パターン及び最適駆動電圧によって液晶パネル３を実際に駆動してＲＦ振幅を測定し、測定値ＲＦＡを得る。
【０１３８】
ステップＳ５５では、非点収差の補正を行わない場合として、駆動パターンＩの設定を行う。すなわち、液晶パネル３を通過する光ビームに対し位相差が付与されない場合の設定状態である。
【０１３９】
ステップＳ５６では、ステップＳ５３と同様、光ディスク１０が１回転したか否かを判断する。その結果、光ディスク１０が１回転したと判断された場合は（ステップＳ５６；ＹＥＳ）、ステップＳ５７に移り、１回転したと判断されない場合は（ステップＳ５６；ＮＯ）、ステップＳ５６を繰り返して１回転するのを待つ。
【０１４０】
ステップＳ５７では、非点収差の補正を行わない状態でＲＦ振幅の測定を行い、測定値ＲＦＢを得る。これにより、光ピックアップ本来の非点収差をそのまま反映した測定結果が得られる。
【０１４１】
ステップＳ５８では、ステップＳ５４で得られた測定値ＲＦＡと、ステップＳ５７で得られた測定値ＲＦＢの大小を比較する。その結果、ＲＦＡ＞ＲＦＢとなる場合には（ステップＳ５８；ＹＥＳ）、ステップＳ５９に移り、ＲＦＡ＞ＲＦＢとならない場合には（ステップＳ５８；ＮＯ）、ステップＳ６０に移る。
【０１４２】
ステップＳ５９では、収差補正を行う方が大きなＲＦ振幅が得られるので、最適駆動パターン及び最適駆動電圧を、液晶パネル３に対する駆動を行う際に用いる組み合わせとして決定する。
【０１４３】
ステップＳ６０では、収差補正を行わない方が大きなＲＦ振幅が得られるので、対応する駆動パターンＩを液晶パネル３に対する駆動を行う際の駆動パターンとして決定する。
【０１４４】
ステップＳ５９又はステップＳ６０の処理の後は、次に新たな調整を行うまで液晶パネル３の動作時には、決定された駆動方法によって駆動が行われることになる。
【０１４５】
ステップＳ５１乃至ステップＳ６０の処理を行うことにより、本来非点収差のほとんどない光学系に対しては、液晶パネル３による非点収差の補正を行わないようになるので、より適切な調整方法が実現できる。
【０１４６】
なお、以上説明した実施形態では液晶パネル３の透明電極２２Ａの外周部を８分割した場合について説明を行ったが、これ以外の分割数で複数のパターン電極を設けるようにしてもよい。例えば、４分割や１６分割にしてもよい。この場合には、分割数を多くすると高精度に非点収差を補正することが可能となるが、構造及び制御が複雑になり調整に時間を要するので、適度な範囲で分割数を定める必要がある。
【０１４７】
また、以上説明した実施形態において、温度変動の影響を軽減するために、温度センサを設け、その温度出力に応じて前述の駆動電圧を補正するようにしてもよい。これにより、広い温度範囲で前述の液晶パネル３を駆動することが可能となる。
【０１４８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、光ピックアップに様々な方向性の非点収差がある場合でも、この方向に対応する分割領域の電極に印加する電圧を容易に可変でき、高精度な光学部品を用いたり、組み立て後の調整等を行ったりすることなく、光ピックアップの非点収差を良好に補正可能となる。
【０１４９】
請求項２に記載の発明によれば、光ピックアップの光学系に液晶パネルを配置して、様々な方向性を持つ非点収差の補正を容易に行うことができ、簡易な構成で光ピックアップの非点収差の自動調整を実現可能となる。
【０１５０】
請求項３に記載の発明によれば、光学系に起因する非点収差の方向及び大きさを予め検出して、その検出結果に基づき印加電圧を設定するようにしたので、特別な調整が不要で、非点収差の補正を容易に行うことができる。
【０１５１】
請求項６に記載の発明によれば、光学系に起因する非点収差の方向及び大きさの検出を、製造工程の最終段階又は製品の電源投入時に行うようにしたので、光学系の非点収差の変動要因に適合して自動調整が行われ、それ以降は非点収差の補正を容易に行うことができる。
【０１５２】
請求項７に記載の発明によれば、複数の分割領域にそれぞれ独立に印加電圧を設定するようにしたので、補正パターンの自由度を大きくとれ、様々な非点収差の分布に対応して補正可能となる。
【０１５４】
請求項８に記載の発明によれば、非点収差の方向に応じて駆動パターンを回転させて制御可能であり、簡易に制御でき、精度の向上が容易な非点収差の補正を行うことが可能となる。
【０１５５】
請求項９に記載の発明によれば、非点収差の方向と分割領域の配置に応じて適切に非点収差の補正を行うことができ、分割領域数を実質的に２倍にできる非点収差の補正を行うことが可能となる。
【０１５６】
請求項１０に記載の発明によれば、設定可能な全ての状態について非点収差の補正の適否を調べて最適な設定を行うようにしたので、きめの細かい調整が可能で、補正の精度向上が容易な非点収差の調整を実現可能となる。
【０１５７】
請求項１１に記載の発明によれば、Ｍ個の駆動パターンを先に調整し、その後Ｎ段階の電圧を調整するようにしたので、短時間に調整を行うことができ、頻繁に調整を行う場合には特に好適な調整方法を提供できる。
【０１５８】
請求項１２に記載の発明によれば、非点収差の補正を行わない場合との比較を行って非点収差の補正の可否を判断するようにしたので、非点収差がない理想的な状態の光ピックアップに対して不要な補正を行うという事態が回避される。
【０１５９】
請求項１３に記載の発明によれば、光ディスク等の記録媒体の回転周期との同期をとりつつ調整を行うようにしたので、面ぶれ等に起因して不正確な測定につながることはなく、より正確に非点収差の補正を行うことが可能となる。
【０１６０】
請求項１４に記載の発明によれば、各分割領域に対する電圧の駆動パターンと電圧を調整し、非点収差の方向及び大きさを検出するようにしたので、光ピックアップへの特別な調整を行うことなく任意の方向性を有する非点収差の補正が可能となる。
【０１６１】
請求項１５に記載の発明によれば、光ピックアップの光学系に上述の収差補正装置を配置して光ビームを通過させるようにしたので、簡易かつ良好に光学系に起因する非点収差の補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における光ピックアップの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態における液晶パネルの縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態における対物レンズの瞳面における波面収差分布を示す図である。
【図４】本発明の実施形態における液晶パネルのパターン電極を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における液晶パネル制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態における液晶パネルに対する駆動信号の波形パターンを示す図である。
【図７】本発明の実施形態における液晶パネルに対する駆動信号と位相差の関係を示す図である。
【図８】本発明の実施形態における選択スイッチの駆動パターンを示す図である。
【図９】本発明の実施形態における液晶パネルの駆動パターンと非点収差の方向の関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態において、非点収差の方向が推移する場合の駆動パターンに応じた波面収差の変化を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態において、設定可能な全ての組み合わせに対する駆動を行う場合の液晶パネルに対する調整方法を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態において、駆動パターンを先に決定し駆動電圧をその後決定する場合の液晶パネルに対する調整方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態において、光ディスクの回転に同期して行われる液晶パネルに対する調整方法のうち、駆動パターンを決定するための処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態において、光ディスクの回転に同期して行われる液晶パネルに対する調整方法のうち、駆動電圧を決定するための処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態において、光ディスクの回転に同期して行われる液晶パネルに対する調整方法のうち、非点収差の補正を行わない場合と比較する処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…レーザ光源
２…偏光ビームスプリッタ
３…液晶パネル
４…１／４波長板
５…対物レンズ
６…集光レンズ
７…受光器
８…液晶パネル制御部
９…スピンドルモータ
１０…光ディスク
２１Ａ、２１Ｂ…ガラス基板
２２Ａ、２２Ｂ…透明電極
２３Ａ、２３Ｂ…配向膜
３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８…パターン電極
３９…入射範囲
１０１…制御器
１０２…液晶ドライバ
１０３…反転器
１０４、１０５…加算器
１０６…振幅変調器
１０７…選択スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ、ＤＶＤなどの情報記録媒体に光ビームを照射して記録情報を再生又は記録するための情報再生装置又は情報記録装置において、光ピックアップの光学系に起因する非点収差を補正する収差補正装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＤＶＤ等の光ディスクの再生等を行うために用いられる光ピックアップにおいて、種々の要因により発生する波面収差の影響を受けて性能が劣化することが問題となっている。例えば、光ディスクのチルト角に起因するコマ収差や、再生する光ディスクの基板の厚さの違いに起因する球面収差などがある。これらの波面収差を補正するため、光ピックアップの光路中に液晶素子を配置して液晶に電圧を印加する方法が提案されている。これにより、液晶の屈折率を変化させ、通過する光ビームに位相差を与えて各種の波面収差を打ち消すことにより、波面収差を補正するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ディスクを再生する際に生じる波面収差には、上述したコマ収差や球面収差に加えて、光学系に起因する非点収差も存在する。この非点収差は、光学部品の精度、組立誤差、光軸のずれや傾き等で発生するものであると共に、同一の光学系を有する光ピックアップ内であっても、それぞれの非点収差の方向や大きさが異なるという特性がある。そのため、非点収差を減少させるためには、光ピックアップに用いる光学部品の精度を向上させるか、あるいは組立後に的確な調整を行う必要があり、コスト上昇につながることが問題であった。
【０００４】
本発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、簡単な構成で方向や大きさの異なる非点収差を効果的に補正し得る収差補正装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の収差補正装置は、光源から出射され、対物レンズを介して記録媒体に照射される光ビームに位相差を付与することにより収差を補正する収差補正装置であって、前記収差補正装置は中心部と外周部に分割された電極を少なくとも有し、前記中心部は単一電極から成り、前記外周部は略中心対象に複数分割された電極からなり、前記電極には、前記非点収差の大きさに対応して変化する電圧が印加され、前記外周部の電極は、前記非点収差の方向性に対応した略同一電圧が印加される略中心対象な組み合わせパターンに切り替えられることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、光源から出射された光ビームは、収差補正装置の複数に分割された通過領域に達し、それぞれの分割領域から位相差を付与される。このとき、各分割領域の電極には、光学系に起因する非点収差を補正するような電圧が加えられ、対物レンズを介して記録媒体に補正後の光ビームが照射される。よって、光ピックアップに様々な方向性の非点収差がある場合でも、この方向に対応する分割領域が設けられ、各電極への印加電圧を容易に可変することができるので、光学部品にきわめて高い精度を要求する必要はなく、組み立て後の調整等も行うことなく、光ピックアップの非点収差が良好に補正される。
【０００７】
請求項２に記載の収差補正装置は、請求項１に記載の収差補正装置において、前記非点収差の補正は、電圧に応じて屈折率が可変される液晶層により光ビームに位相差を付与して行うことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、液晶層の各分割領域の印加電圧を可変して屈折率を変えることにより通過する光ビームに位相差を付与する。よって、光ピックアップの光学系に液晶パネルを配置させることで、様々な方向性の非点収差を容易に補正することができ、簡易な構成で光ピックアップの非点収差の自動調整を行うことができる。
【０００９】
請求項３に記載の収差補正装置は、請求項１に記載の収差補正装置において、前記非点収差の方向及び大きさを光ディスクからの再生信号に基づいて検出する検出手段を更に備えると共に、当該検出手段の検出結果に基づいて前記電圧を設定することを特徴とする。
請求項４に記載の収差補正装置は、請求項３に記載の収差補正装置において、前記再生信号は、ジッタ値であることを特徴とする。
請求項５に記載の収差補正装置は、請求項３に記載の収差補正装置において、前記再生信号は、ＲＦ信号であることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、光学系に起因する非点収差について、その方向及び大きさを予め検出し、電極に印加する電圧をこの結果に基づき設定するようにしたので、特別な調整が不要となり非点収差の補正を容易に行うことができる。
【００１１】
請求項６に記載の収差補正装置は、請求項３に記載の収差補正装置において、前記検出手段は、前記非点収差の方向及び大きさを、製造工程の最終段階又は製品の電源投入時に検出することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、光学系に起因する非点収差の方向及び大きさの検出を、製造工程の最終段階又は製品の電源投入時に行うようにしたので、光学系の非点収差の変動要因に適合した適切な自動調整を行い、それ以降は非点収差の補正を容易に行うことができる。
【００１３】
請求項７に記載の収差補正装置は、請求項１から請求項６の何れかに記載の収差補正装置において、前記複数の分割領域に印加される電圧は、各分割領域ごとに独立に設定可能であることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、複数の分割領域に対し、それぞれ独立に印加電圧を設定して非点収差の補正を行うようにしたので、補正パターンの自由度を大きくとれ、様々な非点収差の分布に対応して補正を行うことができる。
【００１７】
請求項８に記載の収差補正装置は、請求項７に記載の収差補正装置において、前記外周部の各分割領域のうち、前記非点収差の方向に対応する互いに中心対称となる１組の分割領域とこれに直交する１組の分割領域に、それぞれ逆極性の位相差を光ビームに付与する電圧を印加することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、外周部の複数の分割領域を中心対称とし、かつ直交方向に逆の特性を与えるようにしたので、非点収差の方向に応じて駆動パターンを回転させ、簡単に非点収差の補正が行えると共に、外周部の分割数を変えて補正の精度を容易に調節できる。
【００１９】
請求項９に記載の収差補正装置は、請求項７又は請求項８に記載の収差補正装置において、前記非点収差の方向が前記外周部の各分割領域の境界部近辺となる場合には、この境界の両側の互いに中心対称となる２組の分割領域とこれに直交する２組の分割領域に、それぞれ逆極性の位相差を光ビームに付与する電圧を印加することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、隣合う分割領域に対しては、同じ位相差となるよう制御し、その分割領域は請求項８の場合と同形状とすればよい。よって、請求項８の駆動方法と組み合わせて、非点収差の方向が分割領域と重なる場合、あるいは分割領域の境界上にある場合の何れにも適切に対処可能となり、分割領域数を実質的に２倍にして非点収差の補正を行うことができる。
【００２１】
請求項１０に記載の収差補正装置は、請求項７から請求項９の何れかに記載の収差補正装置において、所定のタイミングで、前記非点収差の方向に対応する前記各分割領域のＭ個の駆動パターンと前記電極に印加するＮ段階の電圧を組み合わせたＭ×Ｎ個の設定状態に対する前記非点収差の補正の度合い判別し、最適な設定状態を選択して前記非点収差の補正を行うことを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、製造工程や製品起動時において非点収差の調整をすべく、設定可能なＭ個の駆動パターンとＮ段階の電圧を組み合わせた全ての状態について、例えばＲＦ振幅やジッタ等を測定することにより非点収差の補正の適否を調べ、最適な設定を行うようにした。よって、きめの細かい調整を行えると共に、組み合わせの数を増加させれば容易に非点収差の補正の精度の向上が図られる。
【００２３】
請求項１１に記載の収差補正装置は、請求項７から請求項９の何れかに記載の収差補正装置において、所定のタイミングで、光ディスクからの再生信号に基づいて前記非点収差の方向に対応する前記各分割領域のＭ個の駆動パターンに対し、予め設定された電圧で前記非点収差の補正の度合いを判別して最適な駆動パターンを選択した後、前記電極に印加するＮ段階の電圧に対し、前記再生信号に基づいて更に前記非点収差の補正の度合いを判別して最適な電圧を選択し、前記非点収差の補正を行うことを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、請求項１０の場合のように全ての組み合わせについて測定をするのではなく、まずＭ個の駆動パターンから最適なものを選び、次いでＮ段階の電圧から最適なものを選ぶという順で調整が行われる。よって、短時間で非点収差の補正のための調整が終了するため、頻繁に調整を行う場合でも支障をきたすことがない。
【００２５】
請求項１２に記載の収差補正装置は、請求項１０又は請求項１１に記載の収差補正装置において、前記非点収差の補正に対する最適な設定状態と前記非点収差の補正を行わない状態とでそれぞれ前記非点収差を比較して、当該最適な設定状態の方が良好な前記非点収差を得られる場合にのみ前記非点収差の補正を行うことを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、上述のように調整した結果判明した最適な設定状態が、非点収差の補正を行わない場合よりも良好な非点収差となるときのみ、非点収差の補正を行うようにした。よって、非点収差がない理想的な状態の光ピックアップに対して不要な補正を行うという事態が回避される。
【００２７】
請求項１３に記載の収差補正装置は、請求項１０から請求項１２の何れかに記載の収差補正装置において、前記非点収差の補正の度合いの判別は、回転駆動される前記記録媒体の回転周期に同期して行われることを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、光ディスク等の記録媒体が回転する際の回転周期との同期をとりながら上述の調整を行うようにしたので、チルト等の影響により回転に伴って生じる面ぶれがある場合でも、これに起因して不正確な測定が行われることがなく、より正確に非点収差の補正が行われる。
【００２９】
請求項１４に記載の非点収差検出方法は、光源から出射され、対物レンズを介して記録媒体に照射される光ビームの通過領域を光学系に起因する非点収差の分布に対応して複数に分割し、電圧を印加する電極をそれぞれの分割領域に設けた収差補正装置に対し、光ディスクからの再生信号に基づいて前記各分割領域に対する駆動パターンと前記電極に印加する電圧を調整して、前記非点収差の方向及び大きさを検出することを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、光ビームの通過領域を非点収差の分布に対応して複数に分割した分割領域に設けた電極への電圧の印加する際に、電圧の駆動パターンと電圧を調整し、非点収差の方向及び大きさを検出するようにしたので、光ピックアップへの特別な調整を行うことなく任意の方向性を有する非点収差の補正を行うことができる。
【００３１】
請求項１５に記載の光ピックアップは、請求項１から請求項１３の何れかに記載の収差補正装置を備えると共に、光源から出射されて記録媒体に照射される光ビームが当該収差補正装置を通過するよう光学系が配置されることを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、光ピックアップの光学系には、上述した収差補正装置が光ビームを通過させるように配置されるようにしたので、簡易かつ良好に光学系に起因する非点収差の補正を行うことができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、ＤＶＤ等の光ディスクに記録されている記録情報を読み出す情報再生装置の光ピックアップに対して本発明を適用した場合の実施の形態である。
【００３４】
図１は、本実施形態に係る光ピックアップの全体構成を示すブロック図である。図１に示す光ピックアップは、レーザ光源１と、偏光ビームスプリッタ２と、非点収差補正手段としての液晶パネル３と、１／４波長板４と、対物レンズ５と、集光レンズ６と、受光器７と、液晶パネル制御部８を備えて構成される。また、光ピックアップにより光ビームを照射される光ディスク１０は、スピンドルモータ９により回転駆動されるようになっている。
【００３５】
図１において、レーザ光源１から出射された光ビームは、偏光ビームスプリッタ２を通過した後、液晶パネル３に入射する。この液晶パネル３を通過する際に、後述するように非点収差が補正され、その後、１／４波長板４を通って、対物レンズ５によって光ディスク１０の情報記録面に集光される。
【００３６】
この際、光ディスク１０は情報記録面の記録トラックが光ビームに対して線速度を一定に保つように、適宜の回転数でスピンドルモータ９により回転駆動される。そして、光ディスク１０の回転に同期して、図示しないＣＰＵに対し回転パルスが出力されるようになっている。
【００３７】
一方、光ディスク１０の情報記録面にて反射された光ビームは、再び対物レンズ５、１／４波長板４を通過して、偏光ビームスプリッタ２によって光路を変更されて、集光レンズ６を介して受光器７上に集光される。この受光器７では、光信号が電気信号に変換されて出力される。なお、上記１／４波長板４は、偏光ビームスプリッタ２によって直線波とされた光ビームの偏光面と４５°の角度で交差するように配置されている。
【００３８】
図２に、液晶パネル３の断面構造を示す。図２に示すように、本実施形態に係る液晶パネル３は、液晶分子Ｍを含む液晶２４を挟んで、液晶２４に所定の分子配向性を与えるための配向膜２３Ａ、２３Ｂが形成され、各配向膜２３Ａ、２３Ｂの外側にＩＴＯ等よりなる透明電極２２Ａ、２２Ｂが蒸着されている。そして、最外部には保護層としてのガラス基板２１Ａ、２１Ｂが形成されている。
【００３９】
液晶２４は、いわゆる複屈折効果を有し、液晶分子Ｍの光学軸方向とこれに垂直な方向とで屈折率が異なっている。そして、透明電極２２Ａと２２Ｂの間に印加する電圧を変化させることにより、図２（ａ）乃至（ｃ）に示すように、液晶分子Ｍの向きを水平方向から垂直方向まで自在に変えることができる。透明電極２２Ａ、２２Ｂへの印加電圧は、液晶パネル制御部８により設定され、透明電極２２Ａ、２２Ｂの各分割領域に印加する電圧を調整することにより、各分割電極により形成される領域ごとに異なる位相差を付与するものである。
【００４０】
次に、本発明に係る光ピックアップ内の光学系に起因する非点収差の補正の原理について説明する。対物レンズ５の瞳面上における極座標を（ｒ，φ）で表すと、対物レンズ５の瞳面における波面収差Ｗ（ｒ，φ）は次の式で表される。
【００４１】
【数１】
ただし、Ｗ11ｒcosφは像点移動によるものであり、Ｗ31ｒ3cosφは主に光ディスクのチルト角等によるコマ収差を表すものである。Ｗ40ｒ4は主に光ディスクの基板厚さの違い等による球面収差を表し、Ｗ20ｒ2はデフォーカスによる収差である。Ｗ22ｒ2cos2φは主に光ピックアップ内の光学系に起因する非点収差を表すものである。なおＷijは収差係数である。
【００４３】
本発明の目的は非点収差を打ち消すことにあるので、簡単のため、数１において、コマ収差及び球面収差が０であるとして、非点収差のみが存在するものと考える。この場合、対物レンズ５の瞳面における波面収差は次のように表される。
【００４４】
【数２】
また、対物レンズ５の瞳面上の波面収差Ｗ（ｒ，φ）の標準偏差をＷrmsとすると、Ｗrmsは次式で表される。
【００４６】
【数３】
ただし、Ｗ0はＷ（ｒ，φ）の平均値である。
【００４８】
このＷrmsは、波面収差の評価に用いられ、Ｗrmsを小さくすれば波面収差の影響が少なくなり良好な再生を行うことができる。
【００４９】
ここで、発生している波面収差が非点収差だけの場合、数３は次式で表される。
【００５０】
【数４】
ただし、ＷAS（ｒ，φ）におけるＷ20ｒ2はＷrmsを最小にする値となる。なお、実際の光ピックアップでは、フォーカスオフセット調整を行うことにより、Ｗrmsが最小となる。
【００５２】
図３に、数４に基づいて計算された対物レンズ５の瞳面における波面収差分布を示す。図３（ａ）は、数４に基づいて計算された対物レンズ５の瞳面における非点収差による波面収差分布であり、濃い部分が非点収差の大きい領域を表している。
【００５３】
図３（ｂ）は、図３（ａ）の非点収差による波面収差分布のＹ−Ｙ’断面であり、この図から波面収差分布がＹ−Ｙ’方向では対物レンズ５の瞳面の中心で小さく、周辺部にいくに従って波面収差が正方向に大きくなっていることがわかる。なお、対物レンズ５の瞳中心の波面収差を０とするとき、周辺部Ｙ、Ｙ’では＋０．１５λの波面収差が生じている。
【００５４】
図３（ｃ）は、図３（ａ）の非点収差による波面収差分布のＸ−Ｘ’断面であり、この図から波面収差分布がＸ−Ｘ’方向では対物レンズ５の瞳面の中心で小さく、周辺部にいくに従って波面収差が負方向に大きくなっていることがわかる。なお、対物レンズ５の瞳中心の波面収差を０とするとき、周辺部Ｘ、Ｘ’では−０．１５λの波面収差が生じている。
【００５５】
図３（ａ）乃至（ｃ）に示すように、対物レンズ５の瞳面における非点収差を主とする波面収差分布は馬鞍型をなしており、Ｘ−Ｘ’、Ｙ−Ｙ’軸に対して対称となっている。
【００５６】
なお、対物レンズ５の瞳面で見た非点収差による波面収差分布は、図１に示す光学系に特有のものでなく、非点収差を持つ他の光学系でも同様の分布パターンとなる。そして、非点収差の方向はそれぞれの光学系により異なり、図３に示すパターンの方向が変化する。すなわち、図３（ａ）におけるＸ−Ｘ’軸、Ｙ−Ｙ’軸が回転する。更に、非点収差に基づく波面収差量もそれぞれの光学系により異なる。本実施形態では、光学系の有する非点収差の方向と波面収差量に対応して適切に波面収差の補正を行うことを可能としているが、その詳細については後述する。
【００５７】
ここで、非点収差の影響を減少させるには、数４におけるＷrmsを小さくすればよい。そのため、ＷAS（ｒ，φ）自体を小さくするか、ＷAS（ｒ，φ）とは逆極性の波面収差、すなわち、−ＷAS（ｒ、φ）を液晶パネル３を通過する光ビームに与えればよい。本発明は、後者の方法を採用し、光ビックアップ内の光学系に起因する非点収差ＷAS（ｒ，φ）の影響を軽減するようにしている。そのため、光ビームが対物レンズ５で収束される前に、収差補正手段としての液晶パネル３により、光ビームに−ＷAS（ｒ，φ）を与えて非点収差を打ち消すことにした。
【００５８】
本実施形態では、−ＷAS（ｒ，φ）の波面収差を与えるために、液晶パネル３に形成された透明電極２２Ａ、２２Ｂに対し、各分割領域ごとに異なる電圧を印加している。よって、光軸に対する液晶分子Ｍの向きをそれぞれの分割領域ごとに変えることができ、各分割領域ごとに屈折率が異なるようにしている。そのため、通過する光ビームには、それぞれ領域ごとに異なる位相差が与えられることとなる。
【００５９】
ここで、液晶パネル３で与えられる位相差をＷLC（ｒ，φ）で表すと、液晶パネル３を配置したときの対物レンズ５の瞳面における波面収差Ｗ（ｒ，φ）は次式で与えられる。
【００６０】
【数５】
非点収差であるＷAS（ｒ，φ）を打ち消すには、ピックアップ内の光学系に起因する非点収差ＷAS（ｒ，φ）と逆極性の波面収差、すなわち、次式に示す波面収差を液晶パネル３により光ビームに与えればよい。
【００６２】
【数６】
数６に示す波面収差を光ビームに与えるためには、液晶パネル３の各分割領域ごとに、非点収差とは逆極性の波面収差を与えるよう、透明電極２２Ａ、２２Ｂの印加電圧を制御すればよい。
【００６４】
図４は、液晶パネル３の透明電極２２Ａを、様々な方向に対する非点収差を打ち消すことができるように分割した状態を示す図である。図４に示すように、透明電極２２Ａは、９つのパターン電極３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８に分割されている。また、図４においては、対物レンズ５の瞳に対応して光ビームの入射範囲３９が示されている。光ビームがこの入射範囲３９を通過するように、液晶パネル３のピックアップ内での配置が定められる。
【００６５】
図４において、入射範囲３９の中心部分に対応して円形のパターン電極３０が形成されている。また、その外周部分は放射状に分割された８つのパターン電極３１乃至３８が形成されており、入射範囲３９の中心から角度を概ね等間隔に分けるように対称的に配置されている。そして、パターン電極３１と３５、３２と３６、３３と３７、３４と３８がそれぞれ向かい合って中心対称に配置され、非点収差の特定の方向に対応できるようになっている。
【００６６】
次に、非点収差を補正するための液晶パネル３の駆動方法について、図５及び図６により説明する。
【００６７】
図５は、液晶パネル制御部８の構成を示すブロック図である。図５に示すように、液晶パネル制御部８は、ＣＰＵ等の制御器１０１と、液晶ドライバ１０２と、反転器１０３と、加算器１０４、１０５と、振幅変調器１０６と、選択スイッチ１０７とを備えている。そして、選択スイッチ１０７を経由して、液晶パネル３の透明電極２２Ａの各パターン電極３０乃至３８に電圧を印加できるように接続されている。
【００６８】
図５の構成において、制御器１０１は、後述する処理により決定した非点収差の方向に従って、液晶ドライバ１０２及び選択スイッチ１０７を制御する。液晶ドライバ１０２から出力された所定の電圧Ｖが加算器１０４に入力されると共に、反転器１０３を介して出力された電圧−Ｖが加算器１０５に入力される。加算器１０４、１０５では、それぞれ基準電圧Ｃと加算され、加算器１０４からは電圧Ｃ＋Ｖが、加算器１０５からは電圧Ｃ−Ｖがそれぞれ出力される。
【００６９】
振幅変調器１０６には、加算器１０４から出力された電圧Ｃ＋Ｖと、加算器１０５から出力された電圧Ｃ−Ｖと、基準電圧Ｃの３種の電圧が入力され、これらの各電圧に応じて振幅変調された矩形波である駆動信号が出力される。ここで、電圧Ｃ＋Ｖに対応した駆動信号をＶａ、電圧Ｃ−Ｖに対応した駆動信号をＶｂ、基準電圧Ｃに対応した駆動信号をＶｃとそれぞれ表すことにする。
【００７０】
選択スイッチ１０７は、液晶パネル３の各パターン電極３０乃至３８に対し、制御器１０１の制御の下、接続を切り換えつつ、それぞれの駆動信号Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃを印加する。中央のパターン電極３０に対しては、基準となる駆動信号Ｖｃが固定的に印加されるが、外周部の各パターン電極３１乃至３８に対しては、駆動信号Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの何れかが印加される。そして、後述するように、その接続の組み合わせは、非点収差の有無と方向に対応して９通り設定されている。なお、図示しない透明電極２２Ｂは、常にグランドに接続しておけばよい。
【００７１】
ここで、図６及び図７により、各パターン電極３０乃至３８に印加される駆動信号の波形パターンと、光ビームに与えられる位相差との関係について説明する。
【００７２】
図６は、前述の駆動信号Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの各波形パターンを示した図であり、図７は、各駆動信号の振幅に対応する位相差を示した図である。図６の中段は、基準電圧Ｃに対応する駆動信号Ｖｃの波形パターンを示すものであり、駆動信号Ｖｂは駆動信号Ｖｃよりも振幅が小さく、駆動信号Ｖａは駆動信号Ｖｃより振幅が大きいという関係にある。そして、図７に示すように、この基準となる駆動信号Ｖｃが印加されることにより、光ビームに基準位相φｃが与えらる。
【００７３】
図６の上段は、電圧Ｃ−Ｖに対応する駆動信号Ｖｂの波形パターンを示すものである。駆動信号Ｖｂが印加されることにより、光ビームに基準位相φｃよりも遅れた位相であるφｂが与えられる。図７に示すように、駆動信号Ｖｂで駆動された領域を通過した光ビームは、位相が基準からφｃ−φｂだけ遅れることになる。すなわち、光ビームには、負の位相差φｂ−φｃが生じることになる。
【００７４】
図６の下段は、電圧Ｃ＋Ｖに対応する駆動信号Ｖａの波形パターンを示すものである。駆動信号Ｖａが印加されることにより、光ビームに基準位相φｃよりも進んだ位相であるφａが与えられる。図７に示すように、駆動信号Ｖａで駆動された領域を通過した光ビームは、位相が基準からφａ−φｃだけ進むことになる。すなわち、光ビームには、正の位相差φａ−φｃが生じることになる。
【００７５】
ここで、図７からわかるように、電圧変化に対して光ビームに与えられる位相差は概ね直線的に変化するので、負の位相差φｂ−φｃと正の位相差φａ−φｃは絶対値が等しく符号が異なる関係となる。よって、対称的な分布となる非点収差に対応させることができる。
【００７６】
図８は、選択スイッチ１０７における各パターン電極３０乃至３８に対しての駆動信号Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃを印加するための駆動パターンを示す図である。図８に示すように、９通りの駆動パターンが設定可能となっている。液晶パネル３の中央部分に対応するパターン電極３０には、何れの駆動パターンにおいても、駆動信号Ｖｃが印加されている。一方、外周部のパターン電極３１乃至３８には、それぞれＶａ、Ｖｂ、Ｖｃの何れかが印加され、非点収差の方向に対応して光ビームに所望の位相差を与えるべく、８通りの駆動パターンＡ乃至Ｈが設定されている。これに加えて、駆動パターンＩでは全てのパターン電極３０乃至３９に対し基準の駆動信号Ｖｃを印加しているが、これは非点収差の補正を行わない場合の駆動パターンに対応している。
【００７７】
ここで、非点収差の方向とパターン電極３０乃至３８に対する駆動パターンの関係について、図９を用いて説明する。本実施形態では、任意の方向性を有する非点収差による波面収差分布を補正するため、角度を８分割してほぼ２２．５°刻みで駆動パターンを変更するようにしている。図９（ａ）乃至（ｄ）に、非点収差による波面収差分布と、対応する駆動パターンを並べて示す。また、簡単のため、０°、２２．５°、４５°、６７．５°の４つの非点収差の角度についてのみ示す。
【００７８】
図９（ａ）は、非点収差の方向が０°となる場合に対応する図である。縦方向では、中心から周辺部分にいくに従って濃い部分、すなわち波面収差分布が負の方向に大きくなる部分が対称的に生じる配置になっている。よって、上部のパターン電極３２、３３と下部のパターン電極３６、３７は、この波面収差を打ち消すために、正の位相差を与える必要がある。一方、横方向は、波面収差分布が正の方向に大きくなるので、左側のパターン電極３１、３８と右側のパターン電極３４、３５は、負の位相差を与える必要がある。よって、図８に示す駆動パターンＡにより駆動し、パターン電極３２、３３、３６，３７に駆動信号Ｖａを印加し、パターン電極３１、３４、３５、３８に駆動信号Ｖｂを印加すればよい。
【００７９】
図９（ｂ）は、非点収差の方向が２２．５°となる場合に対応する図であり、非点収差の方向は、図９（ａ）の状態から２２．５°回転した状態となっている。この場合、各パターン電極３１乃至３８がほぼ４５°づつ分割された配置となるので、その半分だけ回転させて駆動する必要がある。本実施形態では、駆動パターンを工夫して実質的に２２．５°回転した非点収差に対応するようにしている。すなわち、パターン電極３３、３７には、正の位相差を与え、パターン電極３１、３５には、負の位相差を与える。また、パターン電極３２、３４、３６、３８には、基準の位相差を与える。よって、図８に示す駆動パターンＢにより駆動し、パターン電極３３，３７に駆動信号Ｖａを印加し、パターン電極３１、３５駆動信号Ｖｂを印加し、パターン電極３２、３４、３６、３８に駆動信号Ｖｃを印加すればよい。
【００８０】
図９（ｃ）は、非点収差の方向が４５°となる場合に対応する図であり、非点収差の方向は、図９（ａ）の状態から４５°回転した状態となっている。この場合、図９（ａ）のパターン電極３１乃至３８を１つずらして駆動を行えばよいことになる。すなわち、パターン電極３３、３４とパターン電極３７、３８には、正の位相差を与え、パターン電極３１、３２とパターン電極３５，３６は、負の位相差を与える必要がある。よって、図８に示す駆動パターンＣにより駆動し、パターン電極３３、３４、３７、３８に駆動信号Ｖａを印加し、パターン電極３１、３２、３５、３６に駆動信号Ｖｂを印加すればよい。
【００８１】
図９（ｄ）は、非点収差の方向が６７．５°となる場合に対応する図であり、非点収差の方向は、図９（ｂ）の状態から４５°回転した状態となっている。この場合、図９（ｂ）のパターン電極３１乃至３８を１つずらして駆動を行えばよいことになる。すなわち、パターン電極３４、３８には、正の位相差を与え、パターン電極３２、３６には、負の位相差を与える。また、パターン電極３１、３３、３５、３７には、基準の位相差を与える。よって、図８に示す駆動パターンＤにより駆動を行い、パターン電極３４、３８に駆動信号Ｖａを印加し、パターン電極３２、３６には駆動信号Ｖｂを印加し、パターン電極３１、３３、３５、３７に駆動信号Ｖｃを印加すればよい。
【００８２】
なお、中心部分のパターン電極３０は、図９（ａ）乃至（ｄ）の何れの場合も波面収差分布において位相差がほぼゼロと考えてよいので、駆動信号Ｖｃを固定的に印加すればよい。
【００８３】
以上の駆動パターンは、非点収差の方向に対応する角度が更に大きくなる場合でも同様に考えればよい。すなわち、角度が０°、４５°、９０°、１３５°となる場合には、図９（ａ）のように、正の位相差と負の位相差が２つのパターン電極ごとに繰り返すような駆動パターンとし、その間の角度２２．５°、６７．５°、１１２．５°、１５７．５°となる場合には、正の位相差と負の位相差が間に基準の位相差を挟んで各パターン電極ごとに繰り返すような駆動パターンとすればよい。これにより、光学系に起因する非点収差がどのような方向に分布していても、２２．５°刻みで最も近い角度に対応して液晶パネル３を駆動することにより、適切に波面収差の方向に対応させることができる。これと併せて駆動電圧を波面収差量に対応して適切に調節すれば、光学系に起因する非点収差に対する最適な補正が可能となる。
【００８４】
次に、図１０は、非点収差の方向を示す角度が徐々に変動する場合に、駆動パターンに応じて補正可能な波面収差の変化を示す図である。すなわち、前述の各駆動パターンを非点収差の方向に対応して、どの角度で切り換えると最適な補正が行われるかを判断するための特性である。
【００８５】
図１０に示すように、非点収差の方向が０°から４５°の範囲で変化するとき、図９（ａ）に対応する駆動パターンＡと、図９（ｂ）に対応する駆動パターンＢと、図９（ｃ）に対応する駆動パターンＣの３つの各駆動パターンに対して、補正される波面収差をプロットした図である。なお、駆動パターンＡ、Ｃは互いに同一の駆動パターンを４５°回転させたものであるため、２２．５°付近で駆動パターンＡ、Ｃを切り換えた場合を示す。よって、図１０では、駆動パターンＡ、Ｃに対応する特性と、駆動パターンＢに対応する特性を表す２つのグラフが示されている。
【００８６】
図１０からわかるように、角度が０°のときは、駆動パターンＡによる波面収差が最小となり、角度が４５°のときは、駆動パターンＣによる波面収差が最小となるが、その間の角度では徐々に波面収差が大きくなっていく。これに対し、駆動パターンＢによる波面収差は、角度が２２．５°付近で最小となるが、それより増大または減少すると波面収差が大きくなっていく。
【００８７】
図１０においては、角度が１３°付近及び３２°付近で、駆動パターンＡ又はＣと駆動パターンＢの特性が交差している。すなわち、角度０°から１３°までの範囲では、駆動パターンＡが最も良好な特性となり、角度１３°から３２°までの範囲では、駆動パターンＢが最も良好な特性となり、角度３２°から４５°までの範囲では、駆動パターンＣが最も良好な特性となる。従って、これらの角度で駆動パターンの切り換えが行われる場合に、非点収差の角度に対する波面収差を最良にすることができ、適切な波面収差の補正を行うことができる。なお、より大きな角度に対しても事情は同様である。
【００８８】
実際には、非点収差の方向に対応する角度を求めることは困難であるため、例えば再生信号のジッタ等を最適にしたり、ＲＦ信号の振幅が最大となるような駆動パターンを１つ選んで、間接的に最適な角度に対応させている。
【００８９】
次に、図１１乃至図１５に示すフローチャートにより、本実施形態における非点収差の方向と波面収差量に対応して、液晶パネル３の最適な駆動方法を決定するための調整方法について説明する。すなわち、９種の駆動パターンＡ乃至Ｉの中から非点収差の方向に対応する最適な駆動パターンを定めると共に、駆動電圧として設定すべき最適値を定める。以下の実施形態では、調整の精度に優れる方法と、短時間で調整可能な方法の２つについて説明を行う。
【００９０】
図１１は、設定可能な全ての組み合わせに対する駆動を行って、最適な駆動パターンと駆動電圧を定める調整方法の一例を示すフローチャートである。図１１に示す処理は、例えば製造工程の最終段階あるいは製品の電源投入時などに行うようにすればよい。
【００９１】
図１１に示す処理が開始されると、ステップＳ１では駆動パターンの初期設定を行う。すなわち、図８に示す駆動パターンＡ乃至Ｈ中、最初に駆動するパターンを設定する。ここでは、駆動パターンＡから順に駆動を行うものとし、選択スイッチ１０７を駆動パターンＡに設定する。
【００９２】
ステップＳ２では、駆動電圧の初期設定を行う。本実施形態では設定可能な駆動電圧として例えば３２種程度あるものとし、そのうち駆動電圧の最小値を設定する。なお、この駆動電圧の設定値は、図示しないＲＯＭ等のテーブルに格納しておけばよい。
【００９３】
ステップＳ３では、設定された駆動パターン及び駆動電圧で液晶パネル３を実際に駆動して、ジッタの測定や波面収差の測定を行う。すなわち、非点収差が補正されないと、光ディスク１０の再生に伴うジッタが増加し、波面収差自体も大きくなるので、これらの測定を行うことで、補正の適否が判断可能となる。なお、得られた測定値は図示しないメモリ手段に一時的に記憶しておけばよい。
【００９４】
ステップＳ４では、駆動電圧が上限に達したか否かを判断する。すなわち、駆動パターンの設定を保ったまま、３２段階の駆動電圧に対する処理を終了したか否かを判断するものである。その結果、駆動電圧が上限に達していれば（ステップＳ４；ＹＥＳ）、ステップＳ６に移る。一方、駆動電圧が上限に達していなければ（ステップＳ４；ＮＯ）、ステップＳ５に移り、次の段階の駆動電圧に変更した上で、再びステップＳ３に戻る。
【００９５】
ステップＳ６では、８通りの駆動パターンＡ乃至Ｈに対する測定を終了したか否かを判定する。その結果、８通り全てについて測定が終了している場合は（ステップＳ６；ＹＥＳ）、ステップＳ８に移る。一方、まだ未測定の駆動パターンが残っている場合は（ステップＳ６；ＮＯ）、ステップＳ７に移り、次の非点収差の角度に対応する駆動パターンを設定した上で、再びステップＳ３に戻る。
【００９６】
ステップＳ８では、最適な駆動パターン及び駆動電圧の組み合わせを決定する。この段階では、８×３２通りの組み合わせに対するジッタ又は波面収差の測定を終えたことになるので、これらの測定値を読み出して、ジッタや波面収差が最良となる組み合わせを１つ決定するものである。
【００９７】
ステップＳ９では、ステップＳ８で決定された組み合わせに従って、液晶パネル制御部８による液晶パネル３の駆動を行う。これにより、液晶パネル３を通過する光ビームに適切な位相差が付与されて、光学系に起因する非点収差を打ち消すことが可能となる。
【００９８】
次に、図１２は、図１１の処理に比べ処理時間を短縮させた場合の調整方法の一例を示すフローチャートである。図１２に示す処理は、製造工程の最終段階あるいは製品の電源投入時に行ってもよいが、所定の時間間隔ごとに行ったり、光ディスク１０の交換時に行うなど、比較的頻繁に行う場合であっても短時間で調整可能であるため、有効な処理である。
【００９９】
図１２に示す処理が開始されると、ステップＳ１１では、駆動パターンの初期設定を行う。前述したように、駆動パターンＡ乃至Ｈの順に従って駆動を行うものとすると、最初に駆動を行う駆動パターンＡに設定する。
【０１００】
ステップＳ１２では、駆動パターンを決定する際の好適な駆動電圧を設定する。すなわち、図１２の処理では、駆動電圧を決定するのに先立って駆動パターンを１つ決定するので、駆動パターンを決定する際に、駆動電圧として仮に定めた所定値に設定して測定を行うようにする。このとき、仮に定める駆動電圧の値が大きすぎると、特定の駆動パターンに対して補正される波面収差量が大きくなりすぎてしまい、トラッキングやフォーカスが外れるおそれがある。一方、駆動電圧の値が小さすぎても、測定時のＳ／Ｎ劣化等を招くので好ましくない。概ね駆動電圧の可変範囲の中間あたりに前記所定値を定めることが望ましい。
【０１０１】
ステップＳ１３では、設定されている駆動パターン及び仮に定めた駆動電圧によって液晶パネル３を実際に駆動し、受光器７で検出されて得られるＲＦ信号の振幅を測定する。すなわち、非点収差が補正されないと、光ディスク１０を再生する際のＲＦ振幅が小さくなる傾向があり、非点収差を最適に補正することによりＲＦ振幅が最大化されるためである。よって、ＲＦ振幅の測定を行うことにより、簡易に収差補正の適否を判断できることになる。なお、図１１の場合と同様、得られたＲＦ振幅の測定値は、図示しないメモリ手段に一時的に記憶しておけばよい。
【０１０２】
ステップＳ１４では、８通りの駆動パターンＡ乃至Ｈに対する測定を終了したか否かを判定する。その結果、８通り全てについて測定が終了している場合は（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、ステップＳ１６に移る。一方、まだ未測定の駆動パターン残っている場合は（ステップＳ１４；ＮＯ）、ステップＳ１５に移り、次の非点収差の角度に対応する駆動パターンに設定した上で、再びステップＳ１３に戻る。
【０１０３】
ステップＳ１６では、ステップＳ１３乃至ステップＳ１５の処理の結果、最適な駆動パターンを選んで設定する。すなわち、ＲＦ振幅の測定値を読み出して最大となる場合の駆動パターンを１つ選び、後続の駆動電圧の決定のための測定に際して、いったんこの駆動パターンの設定を行う。
【０１０４】
ステップＳ１７では、設定可能な駆動電圧の範囲において、小さい値から順次測定を行うために駆動電圧を最小値に設定する。本実施形態では、例えば駆動電圧の設定段階として１６通りに可変可能であるものとする。
【０１０５】
ステップＳ１８では、決定された駆動パターン及び設定されている駆動電圧によって液晶パネル３を実際に駆動し、上述したようにＲＦ信号の振幅を測定し、メモリ手段に測定値を記憶する。この場合も、最適な補正が行われるとＲＦ振幅が最大化されるので、簡易に収差補正の適否を判断可能となる。
【０１０６】
ステップＳ１９では、駆動電圧が上限に達したか否かを判断する。すなわち、駆動パターンの設定を保ったまま、１６段階の駆動電圧に対して行うべき処理を終了したか否かを判断するものである。その結果、駆動電圧が上限に達していれば（ステップＳ１９；ＹＥＳ）、ステップＳ２１に移る。一方、駆動電圧が上限に達していなければ（ステップＳ１９；ＮＯ）、ステップＳ２０に移り、駆動電圧を増加させて次の段階の駆動電圧に変更した上で、再びステップＳ１８に戻る。
【０１０７】
ステップＳ２１では、ステップＳ１７乃至ステップＳ２０の処理の結果、得られたＲＦ振幅の測定値を読み出して最大となる場合の駆動電圧を決定して、この駆動電圧の設定を行う。これにより、液晶パネル３に対し、非点収差を補正するために最適な駆動パターンと駆動電圧の組み合わせが設定されることになる。
【０１０８】
ステップＳ２２では、上記最適な組み合わせとなる設定状態で再度ＲＦ振幅の測定を行い、測定値ＲＦ１を得る。この処理は、非点収差の補正を行わない場合と比較するために行うものである。
【０１０９】
ステップＳ２３では、非点収差の補正を行わない場合として、駆動パターンＩの設定を行う。そして、ステップＳ２４では、この状態でＲＦ振幅の測定を行い、測定値ＲＦ２を得る。この場合には、液晶パネル３を通過する光ビームには位相差が付与されないことになり、光ピックアップ本来の非点収差をそのまま反映した測定結果となる。
【０１１０】
ステップＳ２５では、ステップＳ２２で得られた測定値ＲＦ１と、ステップＳ２４で得られた測定値ＲＦ２の大小を比較する。その結果、ＲＦ１＞ＲＦ２となる場合には（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、ステップＳ２６に移り、ＲＦ１＞ＲＦ２とならない場合には（ステップＳ２５；ＮＯ）、ステップＳ２７に移る。
【０１１１】
ステップＳ２６では、収差補正を行う方が大きなＲＦ振幅が得られるので、既に求めた駆動パターンと駆動電圧を、液晶パネル３に対する駆動を行う際に用いる組み合わせとして決定する。
【０１１２】
ステップＳ２７では、収差補正を行わない方が大きなＲＦ振幅が得られるので、対応する駆動パターンＩを液晶パネル３に対する駆動を行う際の駆動パターンとして決定する。
【０１１３】
ステップＳ２６又はステップＳ２７の処理の後は、次に新たな調整を行うまで液晶パネル３の動作時には、決定された駆動方法によって駆動が行われることになる。
【０１１４】
次に、図１３乃至図１５は、光ディスク１０における面ぶれ等に起因する回転に同期したＲＦ振幅変動を考慮して図１２の調整方法を行う場合のフローチャートである。すなわち、光ディスク１０を回転駆動させるとチルト等の影響で面ぶれが起こり、回転に同期してＲＦ信号に周期的な変動を与えることが知られている。その結果、図１２の調整方法で測定されたＲＦ振幅の変化と区別できなくなる場合があり、非点収差に対する正確な補正に支障をきたすおそれがある。そこで、より正確に非点収差の補正を行うためには、回転に同期してＲＦ振幅の検出を行うことが有効となる。
【０１１５】
まず、図１３は光ディスク１０の回転に同期した調整方法のうち、駆動パターンの決定のための処理を示すフローチャートである。図１３の処理が開始されると、ステップＳ３１で、各種のパラメータに対する初期設定を行う。具体的には、駆動パターンＡの設定を行うと共に、最大のＲＦ振幅を与える駆動パターンを示す最適駆動パターンをいったん駆動パターンＡにしておく。また、図１２の場合と同様、駆動パターンを決定するために好適な所定の駆動電圧を設定する。
【０１１６】
ステップＳ３２では、回転に同期した処理を行うため、光ディスク１０が１回転したか否かを判断する。この判断をするためには、スピンドルモータ９の回転に伴い出力される回転パルスを読みとり、１回転周期内の特定のタイミングを識別すればよい。ステップＳ３２の判断の結果、光ディスク１０が１回転したと判断された場合は（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、ステップＳ３３に移り、１回転したと判断されない場合は（ステップＳ３２；ＮＯ）、ステップＳ３２を繰り返して１回転するのを待つ。
【０１１７】
ステップＳ３３では、設定されている駆動パターン及び駆動電圧によって液晶パネル３を実際に駆動してＲＦ振幅を測定し、メモリ手段に測定値ＲＦＡを記憶する。
【０１１８】
ステップＳ３４では、次の非点収差の角度に対応する駆動パターンに切り換え設定する。そして、ステップＳ３５では、ステップＳ３２と同様に光ディスク１０が１回転したか否かを判断する。その結果、光ディスク１０が１回転したと判断された場合は（ステップＳ３５；ＹＥＳ）、ステップＳ３６に移り、１回転したと判断されない場合は（ステップＳ３５；ＮＯ）ステップＳ３５を繰り返して１回転するのを待つ。
【０１１９】
ステップＳ３６では、ステップＳ３３の場合と駆動パターンのみ変更された状態で、液晶パネル３を実際に駆動してＲＦ振幅を測定し、メモリ手段に測定値ＲＦＢを記憶する。
【０１２０】
ステップＳ３７では、ステップＳ３３で得られた測定値ＲＦＡと、ステップＳ３６で得られた測定値ＲＦＢの大小を比較する。その結果、ＲＦＡ＜ＲＦＢとなる場合には（ステップＳ３７；ＹＥＳ）、ステップＳ３８に移り、ＲＦＡ＜ＲＦＢとならない場合には（ステップＳ３７；ＮＯ）、ステップＳ３９に移る。
【０１２１】
ステップＳ３８では、ステップＳ３７の比較により後から設定した駆動パターンの方が大きなＲＦ振幅を得られるので、この駆動パターンを新たに最適駆動パターンとする。換言すれば、非点収差の方向はこの段階まで測定した範囲内にはまだ見出されていないことになる。
【０１２２】
ステップＳ３９では、８通りの駆動パターンＡ乃至Ｈに対する測定を終了したか否かを判定する。その結果、８通り全てについて測定が終了している場合は（ステップＳ３９；ＹＥＳ）、処理を終え、まだ未測定の駆動パターン残っている場合は（ステップＳ３９；ＮＯ）、ステップＳ３２に戻って同様の処理を繰り返す。
【０１２３】
ステップＳ３１乃至ステップＳ３９の処理を行うことにより、光ディスク１０の回転に同期した状態でＲＦ振幅を最大化する最適駆動パターンが決定されることになる。
【０１２４】
次に、図１４は光ディスク１０の回転に同期した調整方法のうち、駆動電圧の決定のための処理を示すフローチャートである。図１４の処理が開始されると、ステップＳ４１では、各種のパラメータに対する初期設定を行う。具体的には、最小の駆動電圧への設定を行うと共に、最大のＲＦ振幅を与える駆動電圧を示す最適駆動電圧をいったん最小の駆動電圧としておく。
【０１２５】
ステップＳ４２では、液晶パネル３に対し、ステップＳ３１乃至ステップＳ３９の処理の結果決定された最適駆動パターンの設定を行う。これにより、非点収差の方向に対応した状態で最適駆動電圧を決定することができる。
【０１２６】
ステップＳ４３では、上述したように、光ディスク１０が１回転したか否かを判断する。その結果、光ディスク１０が１回転したと判断された場合は（ステップＳ４３；ＹＥＳ）、ステップＳ４４に移り、１回転したと判断されない場合は（ステップＳ４３；ＮＯ）、ステップＳ４３を繰り返して１回転するのを待つ。
【０１２７】
ステップＳ４４では、最適駆動パターン及び設定されている駆動電圧によって液晶パネル３を実際に駆動してＲＦ振幅を測定し、メモリ手段に測定値ＲＦＡを記憶する。
【０１２８】
ステップＳ４５では、駆動電圧を増加させて次の駆動電圧に切り換え設定する。そして、ステップＳ４６では、ステップＳ４３と同様に光ディスク１０が１回転したか否かを判断する。その結果、光ディスク１０が１回転したと判断された場合は（ステップＳ４６；ＹＥＳ）、ステップＳ４７に移り、１回転したと判断されない場合は（ステップＳ４６；ＮＯ）ステップＳ４６を繰り返して１回転するのを待つ。
【０１２９】
ステップＳ４７では、ステップＳ４４の場合と駆動電圧のみ変更された状態で、液晶パネル３を実際に駆動してＲＦ振幅を測定し、メモリ手段に測定値ＲＦＢを記憶する。
【０１３０】
ステップＳ４８では、ステップＳ４４で得られた測定値ＲＦＡと、ステップＳ４７で得られた測定値ＲＦＢの大小を比較する。その結果、ＲＦＡ＜ＲＦＢとなる場合には（ステップＳ４８；ＹＥＳ）、ステップＳ４９に移り、ＲＦＡ＜ＲＦＢとならない場合には（ステップＳ４８；ＮＯ）、ステップＳ５０に移る。
【０１３１】
ステップＳ４９では、ステップＳ４８の比較により後から設定した駆動電圧の方が大きなＲＦ振幅を得られるので、この駆動電圧を新たに最適駆動電圧とする。
【０１３２】
ステップＳ５０では、駆動電圧が上限に達したか否かを判断する。その結果、１６段階の駆動電圧についての測定が終了し、駆動電圧が上限に達していれば（ステップＳ５０；ＹＥＳ）、処理を終え、まだ駆動電圧が上限に達していなければ（ステップＳ５０；ＮＯ）、ステップＳ４３に戻って同様の処理を繰り返す。
【０１３３】
ステップＳ４１乃至ステップＳ５０の処理を行うことにより、光ディスク１０の回転に同期した状態でＲＦ振幅を最大化する最適駆動電圧が決定されることになる。
【０１３４】
次に、図１５は、図１３と図１４の処理の結果、最適とされた駆動方法を非点収差の補正を行わない場合と比較し、非点収差補正の適否を判断するための処理を示すフローチャートである。この場合も、光ディスク１０の回転を考慮して処理を行う。
【０１３５】
図１５の処理が開始されると、ステップＳ５１では、ステップＳ３１乃至３９の処理の結果決定された最適駆動パターンの設定を行う。また、ステップＳ５２では、ステップＳ４１乃至５０の処理の結果決定された最適駆動電圧の設定を行う。以上の設定により、ＲＦ振幅を最大化する状態で、液晶パネル制御部８により液晶パネル３が駆動されることになる。
【０１３６】
ステップＳ５３では、光ディスク１０が１回転したか否かを判断する。その結果、光ディスク１０が１回転したと判断された場合は（ステップＳ５３；ＹＥＳ）、ステップＳ５４に移り、１回転したと判断されない場合は（ステップＳ５３；ＮＯ）、ステップＳ５３を繰り返して１回転するのを待つ。
【０１３７】
ステップＳ５４では、最適駆動パターン及び最適駆動電圧によって液晶パネル３を実際に駆動してＲＦ振幅を測定し、測定値ＲＦＡを得る。
【０１３８】
ステップＳ５５では、非点収差の補正を行わない場合として、駆動パターンＩの設定を行う。すなわち、液晶パネル３を通過する光ビームに対し位相差が付与されない場合の設定状態である。
【０１３９】
ステップＳ５６では、ステップＳ５３と同様、光ディスク１０が１回転したか否かを判断する。その結果、光ディスク１０が１回転したと判断された場合は（ステップＳ５６；ＹＥＳ）、ステップＳ５７に移り、１回転したと判断されない場合は（ステップＳ５６；ＮＯ）、ステップＳ５６を繰り返して１回転するのを待つ。
【０１４０】
ステップＳ５７では、非点収差の補正を行わない状態でＲＦ振幅の測定を行い、測定値ＲＦＢを得る。これにより、光ピックアップ本来の非点収差をそのまま反映した測定結果が得られる。
【０１４１】
ステップＳ５８では、ステップＳ５４で得られた測定値ＲＦＡと、ステップＳ５７で得られた測定値ＲＦＢの大小を比較する。その結果、ＲＦＡ＞ＲＦＢとなる場合には（ステップＳ５８；ＹＥＳ）、ステップＳ５９に移り、ＲＦＡ＞ＲＦＢとならない場合には（ステップＳ５８；ＮＯ）、ステップＳ６０に移る。
【０１４２】
ステップＳ５９では、収差補正を行う方が大きなＲＦ振幅が得られるので、最適駆動パターン及び最適駆動電圧を、液晶パネル３に対する駆動を行う際に用いる組み合わせとして決定する。
【０１４３】
ステップＳ６０では、収差補正を行わない方が大きなＲＦ振幅が得られるので、対応する駆動パターンＩを液晶パネル３に対する駆動を行う際の駆動パターンとして決定する。
【０１４４】
ステップＳ５９又はステップＳ６０の処理の後は、次に新たな調整を行うまで液晶パネル３の動作時には、決定された駆動方法によって駆動が行われることになる。
【０１４５】
ステップＳ５１乃至ステップＳ６０の処理を行うことにより、本来非点収差のほとんどない光学系に対しては、液晶パネル３による非点収差の補正を行わないようになるので、より適切な調整方法が実現できる。
【０１４６】
なお、以上説明した実施形態では液晶パネル３の透明電極２２Ａの外周部を８分割した場合について説明を行ったが、これ以外の分割数で複数のパターン電極を設けるようにしてもよい。例えば、４分割や１６分割にしてもよい。この場合には、分割数を多くすると高精度に非点収差を補正することが可能となるが、構造及び制御が複雑になり調整に時間を要するので、適度な範囲で分割数を定める必要がある。
【０１４７】
また、以上説明した実施形態において、温度変動の影響を軽減するために、温度センサを設け、その温度出力に応じて前述の駆動電圧を補正するようにしてもよい。これにより、広い温度範囲で前述の液晶パネル３を駆動することが可能となる。
【０１４８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、光ピックアップに様々な方向性の非点収差がある場合でも、この方向に対応する分割領域の電極に印加する電圧を容易に可変でき、高精度な光学部品を用いたり、組み立て後の調整等を行ったりすることなく、光ピックアップの非点収差を良好に補正可能となる。
【０１４９】
請求項２に記載の発明によれば、光ピックアップの光学系に液晶パネルを配置して、様々な方向性を持つ非点収差の補正を容易に行うことができ、簡易な構成で光ピックアップの非点収差の自動調整を実現可能となる。
【０１５０】
請求項３に記載の発明によれば、光学系に起因する非点収差の方向及び大きさを予め検出して、その検出結果に基づき印加電圧を設定するようにしたので、特別な調整が不要で、非点収差の補正を容易に行うことができる。
【０１５１】
請求項６に記載の発明によれば、光学系に起因する非点収差の方向及び大きさの検出を、製造工程の最終段階又は製品の電源投入時に行うようにしたので、光学系の非点収差の変動要因に適合して自動調整が行われ、それ以降は非点収差の補正を容易に行うことができる。
【０１５２】
請求項７に記載の発明によれば、複数の分割領域にそれぞれ独立に印加電圧を設定するようにしたので、補正パターンの自由度を大きくとれ、様々な非点収差の分布に対応して補正可能となる。
【０１５４】
請求項８に記載の発明によれば、非点収差の方向に応じて駆動パターンを回転させて制御可能であり、簡易に制御でき、精度の向上が容易な非点収差の補正を行うことが可能となる。
【０１５５】
請求項９に記載の発明によれば、非点収差の方向と分割領域の配置に応じて適切に非点収差の補正を行うことができ、分割領域数を実質的に２倍にできる非点収差の補正を行うことが可能となる。
【０１５６】
請求項１０に記載の発明によれば、設定可能な全ての状態について非点収差の補正の適否を調べて最適な設定を行うようにしたので、きめの細かい調整が可能で、補正の精度向上が容易な非点収差の調整を実現可能となる。
【０１５７】
請求項１１に記載の発明によれば、Ｍ個の駆動パターンを先に調整し、その後Ｎ段階の電圧を調整するようにしたので、短時間に調整を行うことができ、頻繁に調整を行う場合には特に好適な調整方法を提供できる。
【０１５８】
請求項１２に記載の発明によれば、非点収差の補正を行わない場合との比較を行って非点収差の補正の可否を判断するようにしたので、非点収差がない理想的な状態の光ピックアップに対して不要な補正を行うという事態が回避される。
【０１５９】
請求項１３に記載の発明によれば、光ディスク等の記録媒体の回転周期との同期をとりつつ調整を行うようにしたので、面ぶれ等に起因して不正確な測定につながることはなく、より正確に非点収差の補正を行うことが可能となる。
【０１６０】
請求項１４に記載の発明によれば、各分割領域に対する電圧の駆動パターンと電圧を調整し、非点収差の方向及び大きさを検出するようにしたので、光ピックアップへの特別な調整を行うことなく任意の方向性を有する非点収差の補正が可能となる。
【０１６１】
請求項１５に記載の発明によれば、光ピックアップの光学系に上述の収差補正装置を配置して光ビームを通過させるようにしたので、簡易かつ良好に光学系に起因する非点収差の補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における光ピックアップの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態における液晶パネルの縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態における対物レンズの瞳面における波面収差分布を示す図である。
【図４】本発明の実施形態における液晶パネルのパターン電極を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における液晶パネル制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態における液晶パネルに対する駆動信号の波形パターンを示す図である。
【図７】本発明の実施形態における液晶パネルに対する駆動信号と位相差の関係を示す図である。
【図８】本発明の実施形態における選択スイッチの駆動パターンを示す図である。
【図９】本発明の実施形態における液晶パネルの駆動パターンと非点収差の方向の関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態において、非点収差の方向が推移する場合の駆動パターンに応じた波面収差の変化を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態において、設定可能な全ての組み合わせに対する駆動を行う場合の液晶パネルに対する調整方法を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態において、駆動パターンを先に決定し駆動電圧をその後決定する場合の液晶パネルに対する調整方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態において、光ディスクの回転に同期して行われる液晶パネルに対する調整方法のうち、駆動パターンを決定するための処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態において、光ディスクの回転に同期して行われる液晶パネルに対する調整方法のうち、駆動電圧を決定するための処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態において、光ディスクの回転に同期して行われる液晶パネルに対する調整方法のうち、非点収差の補正を行わない場合と比較する処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…レーザ光源
２…偏光ビームスプリッタ
３…液晶パネル
４…１／４波長板
５…対物レンズ
６…集光レンズ
７…受光器
８…液晶パネル制御部
９…スピンドルモータ
１０…光ディスク
２１Ａ、２１Ｂ…ガラス基板
２２Ａ、２２Ｂ…透明電極
２３Ａ、２３Ｂ…配向膜
３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８…パターン電極
３９…入射範囲
１０１…制御器
１０２…液晶ドライバ
１０３…反転器
１０４、１０５…加算器
１０６…振幅変調器
１０７…選択スイッチ
Claims (15)
- 光源から出射され、対物レンズを介して記録媒体に照射される光ビームに位相差を付与することにより収差を補正する収差補正装置であって、
前記収差補正装置は中心部と外周部に分割された電極を少なくとも有し、
前記中心部は単一電極から成り、
前記外周部は略中心対象に複数分割された電極からなり、
前記電極には、前記非点収差の大きさに対応して変化する電圧が印加され、
前記外周部の電極は、前記非点収差の方向性に対応した略同一電圧が印加される略中心対象な組み合わせパターンに切り替えられる、
ことを特徴とする収差補正装置。 - 前記非点収差の補正は、電圧に応じて屈折率が可変される液晶層により光ビームに位相差を付与して行うことを特徴とする請求項１に記載の収差補正装置。
- 前記非点収差の方向及び大きさを光ディスクからの再生信号に基づいて検出する検出手段を更に備えると共に、当該検出手段の検出結果に基づいて前記電圧を設定することを特徴とする請求項２に記載の収差補正装置。
- 前記再生信号は、ジッタ値であることを特徴とする請求項３に記載の収差補正装置。
- 前記再生信号は、ＲＦ信号であることを特徴とする請求項３に記載の収差補正装置。
- 前記検出手段は、前記非点収差の方向及び大きさを、製造工程の最終段階又は製品の電源投入時に検出することを特徴とする請求項３に記載の収差補正装置。
- 前記複数の分割領域に印加される電圧は、各分割領域ごとに独立に設定可能であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の収差補正装置。
- 前記外周部の各分割領域のうち、前記非点収差の方向に対応する互いに中心対称となる１組の分割領域とこれに直交する１組の分割領域に、それぞれ逆極性の位相差を光ビームに付与する電圧を印加することを特徴とする請求項７に記載の収差補正装置。
- 前記非点収差の方向が前記外周部の各分割領域の境界部近辺となる場合には、この境界の両側の互いに中心対称となる２組の分割領域とこれに直交する２組の分割領域に、それぞれ逆極性の位相差を光ビームに付与する電圧を印加することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の収差補正装置。
- 所定のタイミングで、前記非点収差の方向に対応する前記各分割領域のＭ個の駆動パターンと前記電極に印加するＮ段階の電圧を組み合わせたＭ×Ｎ個の設定状態に対する前記非点収差の補正の度合い判別し、最適な設定状態を選択して前記非点収差の補正を行うことを特徴とする請求項７から請求項９の何れかに記載の収差補正装置。
- 所定のタイミングで、光ディスクからの再生信号に基づいて前記非点収差の方向に対応する前記各分割領域のＭ個の駆動パターンに対し、予め設定された電圧で前記非点収差の補正の度合いを判別して最適な駆動パターンを選択した後、前記電極に印加するＮ段階の電圧に対し、前記再生信号に基づいて更に前記非点収差の補正の度合いを判別して最適な電圧を選択し、前記非点収差の補正を行うことを特徴とする請求項７から請求項９の何れかに記載の収差補正装置。
- 前記非点収差の補正に対する最適な設定状態と前記非点収差の補正を行わない状態とでそれぞれ前記非点収差を比較して、当該最適な設定状態の方が良好な前記非点収差を得られる場合にのみ前記非点収差の補正を行うことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の収差補正装置。
- 前記非点収差の補正の度合いの判別は、回転駆動される前記記録媒体の回転周期に同期して行われることを特徴とする請求項１０から請求項１２の何れかに記載の収差補正装置。
- 光源から出射され、対物レンズを介して記録媒体に照射される光ビームの通過領域を光学系に起因する非点収差の分布に対応して複数に分割し、電圧を印加する電極をそれぞれの分割領域に設けた収差補正装置に対し、
光ディスクからの再生信号に基づいて前記各分割領域に対する駆動パターンと前記電極に印加する電圧を調整して、前記非点収差の方向及び大きさを検出することを特徴とする非点収差検出方法。 - 請求項１から請求項１３の何れかに記載の収差補正装置を備えると共に、光源から出射されて記録媒体に照射される光ビームが当該収差補正装置を通過するよう光学系が配置されることを特徴とする光ピックアップ。
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