JP3989889B2 - 収差調整装置、光ピックアップ、プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents

収差調整装置、光ピックアップ、プログラム、及び記憶媒体 Download PDF

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Description

本発明は、ＤＶＤなどの光情報記録媒体に情報を記録又は再生するのに用いて好適な、収差調整装置、光ピックアップ、プログラム、及び記憶媒体に関する。
特許文献１には、ウォブル信号に従ってリアルタイムに非点収差を制御して、光ディスク面に対する光スポットを調整しようとする技術が開示されている。
特開２０００−３４８３７１公報
記録用の光ディスクには、同期情報（同期パターン）やディスク上のアドレス情報を示すために、図２２に示すようなウォブル（蛇行溝）１１０やランドプリピット（ＬＰＰ）１１１などが形成されている（なお、符号１１２はグルーブ、符号１１３はランド、符号１１４はピットを示す）。微視的に見ると、これらが形成されているため、半径方向には非周期的構造になっている。
しかしながら、トラックピッチ周期でトラック溝が形成されているという観点から見れば周期的構造となっている。
ウォブル信号やＬＰＰ信号はその非周期的構造に由来し、プッシュプル信号などのトラック信号は帯域を落とした周期的構造に由来する。
ウォブル信号やＬＰＰ信号は、図４に示すように、ディスク反射光上のトラックパターン１０３を２分割する領域（受光領域Ａ）１０４と領域（受光領域Ｂ）１０５の差動信号（Ａ―Ｂ）によって生成される。これは、溝によるいわゆるプッシュプル信号上に高帯域に重畳された信号となる。
したがって、記録面に集光するスポットの溝横断方向（半径方向，ラジアル方向）のスポット径が大きいとその方向の分解能（ＭＴＦ）が低下し、溝から得られる信号（上記ウォブルやＬＰＰ）のＣ／Ｎが劣化する。
そして、光ディスクの記録面上に集光される光束に非点収差があると、その波面は鞍状になり、それを集光した光スポットは、鞍の湾曲方向の光スポット径が最小となるフォーカス位置が異なり、ラジアル方向に光スポットが絞れた状態のとき、溝から得られる信号のＣ／Ｎが上がる。
一方、情報信号に対しては、溝方向（タンジェンシャル方向）のＭＴＦが必要となるため、アスがある光スポットでは、一見、タンジェンシャル方向に光スポットが絞れた状態のとき最良になるように思われるが、ラジアル方向の光スポット径が大きくなると隣接トラックからのクロストークの影響で、信号品質は低下する。経験的には、ＲＦ信号の振幅が最大になるところが情報信号に対して最良のフォーカス位置になる。その位置は、ラジアル方向の光スポット径が最小となるフォーカス位置とは異なる。このように、光スポットに非点収差があると、溝から得られるウォブル信号やＬＰＰ信号が最良になるフォーカス位置と、情報信号が最良になるフォーカス位置が異なることになる。
また、この非点収差は、ＬＤ（レーザーダイオード）をはじめ光学部品に起因しており、温度により変化する可能性があるので、温度による上記不具合の発生状況が変化することもある。
この点、特許文献１では、ウォブル信号に従ってリアルタイムに非点収差を制御して光ディスク面に対する光スポットを調整する技術が開示されているが、ウォブル信号のみに基づくため、前述したような課題を解決することができない。
本発明の目的は、ＤＶＤなどの光情報記録媒体の溝から得られる信号と情報信号の両方から生成される制御信号で、光情報記録媒体に照射する光の光スポット特性を変化させることにより、光スポットに非点収差などの収差がある場合でも、溝から得られる信号と情報信号の両方に対し適当なＳ／Ｎが保たれるようにすることである。
本発明は、光源から照射される光に収差を発生させる収差発生手段と、前記収差発生手段により収差が発生した光が入射された、半径方向に非周期的構造となるトラック溝を有する光ディスクからの反射光から情報の再生信号を取得する再生信号取得手段と、前記光ディスクからの反射光に含まれる、前記トラック溝から得られる前記非周期的構造に由来するトラック溝信号を取得するトラック溝信号取得手段と、前記再生信号及び前記トラック溝信号に基づいて前記収差発生手段による前記収差を調整する収差調整手段と、前記収差が発生した光を、前記光ディスクに合焦させる合焦手段と、を備え、前記収差調整手段は、前記再生信号の振幅が最大となる合焦位置と前記トラック溝信号の振幅が最大となる合焦位置の差が所定値より小さくなるように前記収差を調整する、ことを特徴とする収差調整装置である。
別の面から見た本発明は、光源から照射される光に球面収差を発生させる収差発生手段と、前記収差発生手段により収差が発生した光が入射された、半径方向に非周期的構造となるトラック溝を有する光ディスクからの反射光から情報の再生信号を取得する再生信号取得手段と、前記光ディスクからの反射光に含まれる、前記トラック溝から得られる前記非周期的構造に由来するトラック溝信号を取得するトラック溝信号取得手段と、前記再生信号及び前記トラック溝信号に基づいて前記収差発生手段による前記収差を調整する収差調整手段と、前記収差が発生した光を、前記光ディスクに合焦させる合焦手段と、を前記光ディスクに光を照射して情報の記録又は再生を行う光ディスク装置に実行させ、前記収差調整手段は、前記再生信号の振幅が最大となる合焦位置と前記トラック溝信号の振幅が最大となる合焦位置の差が所定値より小さくなるように前記収差を調整する、コンピュータに読み取り可能なプログラムである。
本発明によれば、光情報記録媒体に照射される光スポットに非点収差、球面収差などの収差がある場合でも、溝から得られる信号と情報信号の両方に対し適当なＳ／Ｎが保たれるようにすることができる。
本発明を実施するための最良の一形態について説明する。
まず、本実施の形態で用いる光情報記録媒体である光ディスクについて概略を説明する。ＤＶＤ−ＲＡＭ（ＷＯ）、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷなどの光ディスクは、書き込みが可能な（記録可能な）ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）である。ＤＶＤ−ＲＡＭ（ＷＯ）、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒは、１回だけ書き込みが可能なＤＶＤである（なお、ＤＶＤ Ｗｒｉｔｅ Ｏｎｃｅとも呼ばれる）。また、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷは、複数回の書き換えが可能なＤＶＤである。これらのＤＶＤ＋ＲやＤＶＤ＋ＲＷディスク等、すなわち、光ディスクは、後述の光ディスク装置１によって情報の記録、再生ができる。なお、この光ディスク装置１によれば、当然、ＤＶＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−Video、ＤＶＤ−Audioなどの再生専用ディスクの再生を行うことも可能である。
［実施の形態１］
次に、本発明の一実施の形態を実施の形態１として説明する。この実施の形態は、収差、特に球面収差を主として補正する処理を行うものである。
図１は、本実施の形態の光ディスク装置１について、その要部構成の一例を示す機能ブロック図である。図１において、光ディスク装置１は本発明の光情報記録媒体装置を実施するもので、符号Ｄは光ディスク、符号２はスピンドルモータ、符号３は光ピックアップ、符号４はモータドライバ、符号５はリードアンプ、符号６はモータドライバ４を制御するサーボ手段、符号７はＤＶＤデコーダ、符号８はＡＤＩＰデコーダ、符号９はレーザコントローラ、符号１０はＤＶＤエンコーダ、符号１１はＤＶＤ−ＲＯＭエンコーダ、符号１２はバッファＲＡＭ、符号１３はバッファマネージャ、符号１４はＤＶＤ−ＲＯＭデコーダ、符号１５はＡＴＡＰＩ／ＳＣＳＩインターフェース、符号１６はＤ／Ａコンバータ、符号１７はＲＯＭ、符号１８はＣＰＵ、符号１９はＲＡＭを示し、符号ＬＢはレーザ光、"オーディオ"はオーディオ出力信号を示す。
図１において、矢印はデータが主に流れる方向を示しており、また、図を簡略化するために、図１の各ブロックを集中的に制御するＣＰＵ１８には、太線のみを付けて各ブロックとの接続を省略している。ＲＯＭ１７には、ＣＰＵ１８にて解読可能なコードで記述された制御プログラムが格納されている。なお、光ディスク装置１の電源がオン状態になると、前記プログラムは不図示のメインメモリにロードされ、前記ＣＰＵ１８はそのプログラムに従って上記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を一時的にＲＡＭ１９に保存する。
光ディスク装置１の構成と動作は、以下のとおりである。光ディスクＤは、スピンドルモータ２によって回転駆動される。このスピンドルモータ２は、モータドライバ４とサーボ手段６により、線速度または角速度が一定になるように制御される。この線速度又は角速度は、階段的に変更することが可能である。
光ピックアップ３は、半導体レーザ、所定の光学系、フォーカスアクチュエータ、トラックアクチュエータ、受光素子及びポジションセンサを内蔵しており、レーザ光ＬＢを光ディスクＤに照射する。また、この光ピックアップ３は、シークモータによってスレッジ方向への移動が可能である。これらのフォーカスアクチュエータ、トラックアクチュエータ、シークモータは、受光素子とポジションセンサから得られる信号にもとづいて、モータドライバ４とサーボ手段６により、レーザ光ＬＢの光スポットが光ディスクＤ上の目的の場所に位置するように制御される。なお、光ピックアップの構成については後に詳述する。
そして、情報のリード時には、光ピックアップ３によって得られた再生信号が、リードアンプ５で増幅されて２値化された後、ＤＶＤデコーダ７に入力される。入力された２値化データは、このＤＶＤデコーダ７において、８／１６復調される。なお、記録データは、８ビットずつまとめられて変調（８／１６変調）されており、この変調では、８ビットを１６ビットに変換している。この場合に、結合ビットは、それまでの「１」と「０」の数が平均的に等しくなるように付けられる。これを「ＤＣ成分の抑制」といい、ＤＣカットされた再生信号のスライスレベル変動が抑圧される。
復調されたデータには、デインターリーブとエラー訂正の処理が行われる。その後、このデータは、ＤＶＤ−ＲＯＭデコーダ１４へ入力され、データの信頼性を高めるために、さらに、エラー訂正の処理が行われる。このように２回のエラー訂正の処理が行われたデータは、バッファマネージャ１３によって一旦バッファＲＡＭ１２に蓄えられ、セクタデータとして揃った状態で、ＡＴＡＰＩ／ＳＣＳＩインターフェース１５を介して、ホストコンピュータ（後述の情報処理装置２１）に一気に転送される。なお、音楽データの場合には、ＤＶＤデコーダ７から出力されたデータが、Ｄ／Ａコンバータ１６へ入力され、アナログのオーディオ出力信号として取り出される。
また、情報のライト時には、ＡＴＡＰＩ／ＳＣＳＩインターフェース１５を通して、図示しないホストコンピュータ（後述の情報処理装置２１）から送られてきたデータは、バッファマネージャ１３によって一旦バッファＲＡＭ１２に蓄えられる。その後、ライト動作が開始されるが、この場合には、その前にレーザの光スポットを書き込み開始地点に位置させる必要がある。この地点は、ＤＶＤ＋ＲＷ／＋Ｒでは、予め光ディスクＤ上にトラックの蛇行により刻まれているウォブル信号によって求められる。なお、上記地点は、ＤＶＤ−ＲＷ／−Ｒではウォブル信号の代わりにランドプリピット、ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＲＡＭ（ＷＯ）ではプリピットによって求められる。
ＤＶＤ＋ＲＷ／＋Ｒディスクにおけるウォブル信号には、ＡＤＩＰ（ADress In Pre-groove）と呼ばれるアドレス情報が含まれており、この情報が、ＡＤＩＰデコーダ８によって取り出される。また、このＡＤＩＰデコーダ８によって生成される同期信号は、ＤＶＤエンコーダ１０へ入力され、光ディスクＤ上の正確な位置へのデータの書き込みを可能にしている。バッファＲＡＭ１２のデータは、ＤＶＤ−ＲＯＭエンコーダ１１やＤＶＤエンコーダ１０において、エラー訂正コードの付加や、インターリーブが行われ、レーザコントローラ９、光ピックアップ３を介して、光ディスクＤに記録される。また、ランドプリピットやプリピットからアドレス情報を得る構成であっても良い。
図２は、この光ディスク装置１を備えた情報処理装置の概略図である。この情報処理装置２１は、前述のホストコンピュータとなるもので、主制御装置２２、所定のインターフェース２３、データを記録する記録装置（ＨＤＤなど）２４、入力装置（キーボード、マウスなどの）２５及び表示装置２６などから構成される。主制御装置２２は、マイクロコンピュータ、メインメモリ（いずれも図示せず）などで構成され、情報処理装置２１の全体を集中的に制御する。
インターフェース２３は、光ディスク装置１との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ及びSＣSＩ等の標準インターフェースに準拠している。インターフェース２３は光ディスク装置１のインターフェース１５と接続されている。なお、各インターフェース間の接続形態は、通信ケーブル（例えばSＣSＩケーブル）などの通信線を用いたケーブル接続だけでなく、赤外線などを利用したワイヤレス接続であっても良い。
記録装置（ハードディスクＨＤＤ）２４には、主制御装置２２のマイクロコンピュータで解読可能なコードで記述されたプログラムが格納されている。なお、情報処理装置２１の駆動電源がオン状態になると、このプログラムは主制御装置２２のメインメモリにロードされる。
表示装置２６は、例えば、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）及びプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）などの表示部（図示せず）を備え、主制御装置２２からの各種情報を表示する。
入力装置２５は、例えばキーボード、マウス及びポインティングデバイスなどのうち少なくとも１つの入力媒体（図示せず）を備え、ユーザから入力された各種情報を主制御装置２２に通知する。なお、入力媒体からの情報はワイヤレス方式で入力されても良い。また、表示装置２６と入力装置２５とが一体化したものとして、例えば、タッチパネル付きＣＲＴなどがある。
また、情報処理装置２１はオペレーティングシステム（ＯS）を搭載している。そして、情報処理装置２１を構成する全てのデバイスはＯSによって管理されているものとする。
図３に、一般的な光ピックアップ３の構成を示す。図３に示すように、光源となる半導体レーザ（ＬＤ）４１から出射した発散光は、コリメートレンズ４２で略平行光とされ、ビームスプリッタ４３を透過し、偏光プリズム４４で光路を４５度偏向され、対物レンズ４５に入射し、光ディスクＤの透明基板を透過し、その記録面上に微小光スポットとして集光される。この光スポットにより、光ディスクＤに対する情報の再生、記録あるいは消去が行われる。また、対物レンズ４５は、トラッキングコイルやフォーカスコイル、永久磁石等からなる周知の対物レンズ４５アクチュエータ４８により、ラジアル方向及びフォーカス方向に移動可能である。
光ディスクＤの記録面で反射した光束は、対物レンズ４５により再び略平行光とされ、偏向プリズム４４で偏向され、ビームスプリッタ４３で反射され、集光レンズ４７で収束光とされ、受光素子（ＰＤ）４９に至る。こうして、受光素子４９からは、情報信号、サーボ信号が検出される。
ここで、受光素子９０１は、図４に示すように、少なくともトラックパターンを２分割するように設置され、その差動信号（プッシュプル信号（ＰＰ信号））から、光ディスクＤの溝横断方向に非周期的な溝形状からの情報信号成分、つまり、ウォブル信号やＬＰＰ信号が生成される。プッシュプル信号からバンドパスフィルタによりＲＦ成分とプッシュプル成分を除去した信号が、図５に示すウォブル信号６１であり、ＬＰＰ信号６２である。符号６１は、ＤＶＤ＋ＲＷやＤＶＤ＋Ｒで利用されている位相変調方式で、アドレス情報等が記録されるよう情報トラック（グルーブ）が形成されている例である。一方、ＬＰＰ信号６２は、ＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−Ｒで利用されているＬＰＰ方式でアドレス情報等が記録されているＬＰＰ信号を抽出したものある。実際には、ＬＰＰ信号はウォブル信号上に重畳された形で検出される（符号６３）。逆に、ローパスフィルタにより、高帯域成分をカットした信号が溝トラッキング等に用いられるプッシュプル信号（図６）である。
理想的には、光ピックアップ３はフォーカス信号ゼロのとき、ＲＦ信号の振幅が最大となり、情報信号のエラー率が最小となり、ウォブル信号やＬＰＰ信号から得られる信号も最良となる。したがって、システムとしては、例えば、フォーカス位置を±０．５μｍの範囲で振って、そのときのＲＦ信号振幅を内部回路で計測し、内部のＣＰＵで近似などを行ない、ＲＦ信号振幅が最大となるフォーカス位置を求め、フォーカス信号にオフセットを持たせるなどの制御を行ない、つねにＲＦ信号振幅の最大のフォーカス位置にフォーカス制御されるようにしている（図７（ａ））。
しかしながら、光ピックアップ３の光学部品組付け誤差やＬＤ４１自信の特性などにより光スポットに非点収差があると、ラジアル方向、タンジェンシャル方向の光スポット径が最小になるフォーカス位置が異なり、ラジアル方向、タンジェンシャル方向の光スポット径が最小になるフォーカス位置は光スポットピーク位置中心にフォーカスの前後位置にわかれる（図８）。
一方、ＲＦ信号振幅が最大の位置は非点収差によって変化せず、基本的に光スポットピーク強度が最大となるフォーカス位置が、ＲＦ信号振幅が最大となる位置である（図９）。
一般に、ＲＦ信号振幅が最大のとき、情報信号のエラー率が最小となり、ラジアル光スポット径が最小のとき、ウォブル信号やＬＰＰ信号から得られる信号が最良となるので、システムとしてＲＦ信号振幅が最大のフォーカス位置にフォーカス制御しても、ウォブル信号やＬＰＰ信号から得られる信号が劣化してしまう場合がある（図７（ｂ））。
このように、非点収差がある場合は、例えば、ＲＦ信号振幅が最大となる位置をフォーカス制御位置にするのではなく、ＲＦ信号振幅が最大となるフォーカス位置Ｆ１と、ウォブル振幅が最大になるフォーカス位置Ｆ２をそれぞれ求め、それらの中間位置Ｆ（＝（Ｆ１＋Ｆ２）／２）をフォーカス制御位置とすることも考えられる。
しかし、この場合は、非点収差が大きいと、中間の位置にしたことによりどちらの信号も良好な信号とならない可能性もある。
そこで、本光ディスク装置１では、かかる不具合を解決するため、以下のような手段を備えている。図１０に、そのためのシステムの概略を示す。制御信号に相当するものは、光ディスクＤの溝から得られる信号としてはウォブル信号やＬＰＰ信号の振幅（もしくはそれらの信号のＳ／Ｎ，Ｃ／Ｎに相当する信号（これらは光ディスク装置１の所定の内部回路で測定（生成）される）を用い、光ディスクＤのマークからの信号はＲＦ信号のうち、例えば、一番長いマーク長である１４Ｔ振幅（以下、これを「ＲＦ信号振幅」とする）を用いる。
ここで、図１１に示すように、非点収差と球面収差が混在する場合は、ラジアル径が最小になるフォーカス位置とタンジェンシャル径が最小になるフォーカス位置の差はほとんど変わらないが、球面収差量により光スポットのピークパワーが最大になるフォーカス位置とラジアル径、タンジェンシャル径が最小になるフォーカス位置関係がずれる。図１１は、コリメートレンズ４２の位置を理想位置から±０．３ｍｍずらしたときのシミュレーション結果である。なお、丸印は光スポットピーク強度を示し、図９に示すように、デフォーカス量に対してＲＦ信号振幅に対応した変化をする。また、ダイヤ印は光スポットのラジアル方向の径を示し、最小のときにウォブル信号が最大振幅となる。四角印は光スポットのタンジェンシャル方向の径を示す。また、＋の方向とは、この場合、光路に沿って半導体レーザ４１から遠ざかる方向であり、−の方向は、光路に沿って半導体レーザ４１に近づく方向である。
そこで、ＲＦ信号振幅が最大となるフォーカス位置（つまり、光スポット強度が最大のフォーカス位置）Ｆ１と、ウォブル振幅が最大になるフォーカス位置（つまり、ラジアル光スポット径が最小のフォーカス位置）Ｆ２を求め、上記関係を利用して、Ｆ２の位置で半導体レーザ４１から出射されるレーザ光に所定の球面収差発生手段を用いて光学系に球面収差を与えることにより、"Ｆ１−Ｆ２"がある値以下になるように制御する。
球面収差発生の手段としては、コリメートレンズ４２をレーザ光の光軸方向に移動可能とし、所定の制御信号により駆動することが考えられる。すなわち、図１０（ａ）に示すように、受光素子４９で受光した光信号から制御信号生成部７１で制御信号を生成し、この制御信号により制御部７２で、コリメートレンズ４２をレーザ光の光軸方向に移動するアクチュエータ７３を制御して、レーザ光に球面収差を与える。
別の構成例としては、図１０（ｂ）に示す様に、コリメートレンズ４２とは別の一又は複数枚のコリメートレンズ７４を用意し、そのうちの１枚もしくは複数枚を光軸方向移動可能な球面収差補正レンズとして利用し、図１０（ａ）の場合と同様の制御を行うことも考えられる。
図１２（ａ）（ｂ）に示すように、別の球面収差を発生させる手段として屈折率可変素子７５を用いることも考えられる。これは屈折率可変なので、素子の変移機構となるアクチュエータ７３が不要となる。制御部７２により、屈折率を制御するようにすればよい。例えば、ニオブ酸リチウムなど複屈折結晶を用いた焦点可変レンズや屈折率可変素子が考えられる。ただし、これらは高電圧を必要とする点で、その使用は一般的ではないので、より一般的な素子として平行平板状の液晶素子も考えられる（必要であれば、その詳細については、例えば、特開２０００−３５２６公報、特開２００１−１７６１０８公報を参照）。
このような球面収差を発生させる素子を発散（収束）光路中に設置した場合（図１２（ｂ））は、屈折率を変化させただけでコリメートレンズ４２を通過した光は球面収差をもつ。したがって、球面収差を発生させる素子として液晶素子を用いる場合は、液晶素子の電極は全面ベタ電極で良い。しかしながら、発散光路中なので、光軸に斜めに設置すると、その素子自体で非点収差が発生する不具合がある。
そこで、コリメートレンズ通過後の平行光路中に設置（図１２（ａ））することにより、設置精度に対する許容値は緩くなる。ただし、球面収差状の収差を発生させるために、電極を同心円状にしなければならないなど、素子自体に特別の手段が必要になり、製造コストを高めてしまう可能性がある。
図１３（ａ）は、コリメートレンズ７４が所定の位置Ａにある場合、又は屈折率可変素子７５に印加する電圧をａとした場合のフォーカス位置（デフォーカス量）と、ＲＦ信号振幅及びウォブル信号振幅の関係を示している。
図１３（ｂ）は、コリメートレンズ７４が所定の位置Ｂにある場合、又は屈折率可変素子７５に印加する電圧をｂとした場合のフォーカス位置（デフォーカス量）と、ＲＦ信号振幅及びウォブル信号振幅の関係を示している。これらの図をみると、図１３（ｂ）の方が図１３（ａ）の場合に比べて、ＲＦ信号振幅最大位置Ｆ１とウォブル信号振幅最大位置Ｆ２の差が小さいことがわかる。すなわち、球面収差の制御によりＲＦ信号振幅最大位置Ｆ１とウォブル信号振幅最大位置Ｆ２の差を縮めることが可能であることが分かる。
ここで、制御信号生成部７１及び制御部７２の回路構成及び動作について、図１４を用いて詳細に説明を行う。
受光素子９０１は、４つの受光領域ａ，ｂ，ｃ，ｄに分割されている。ここで、受光領域ａ，ｄを合わせたものは、図４の受光領域１０４に該当し、受光領域ｂ，ｃを合わせたものが受光領域１０５に該当する。受光領域ａ,ｂ，ｃ，ｄは、受光した光量に比例する大きさの電流ｉａ，ｉｂ，ｉｃ，ｉｄを、それぞれリードアンプ５内の制御信号生成部７１に出力する。なお、本例では受光領域を４箇所に分割した受光素子を使用しているが、これに限定する必要はなく、例えば、いわゆる３ビーム法に対応して８つ以上に分割した受光素子を使用してもよい。
制御信号生成部７１において、電流ｉａ，ｉｂ，ｉｃ，ｉｄは、それぞれ、電流／電圧変換器９０２，９０３，９０４，９０５に入力され、電圧信号Sａ，Sｂ，Sｃ，Sｄに変換される。加算器９０６は電圧信号SｂとSｃを、加算器９０７は電圧信号SａとSｄを、加算器９０８は電圧信号SａとSｃを、加算器９０９は電圧信号SｂとSｄを、それぞれ加算する。また、加算器９１０は、加算器９０６からの出力と加算器９０７からの出力を加算し、再生信号（ＲＦ信号）を出力する。減算器９１１は、加算器９０７からの出力から加算器９０６からの出力を減算し、プッシュプル（ＰＰ）信号を出力する。減算器９１２は、加算器９０８からの出力から加算器９０９からの出力を減算し、フォーカスエラー（ＦＥ）信号を出力する。
ＲＦ信号は、ＤＶＤデコーダ７などに出力されるとともに、ピークホールド回路９１３に入力される。ピークホールド回路９１３は、ＣＰＵ１８からの指令に基づいてＲＦ信号の極大値をホールドし、出力する。なお、この例では、制御部７２は、図１に示す光ディスク装置１のＣＰＵ１８を中心とした制御系により実現している。また、ＲＦ信号は、反転回路９１４で極性を反転させた後に、ピークホールド回路９１５に入力される。ピークホールド回路９１５は、ＣＰＵ１８からの指令に基づいて反転したＲＦ信号の極大値をホールドし、出力する。ピークホールド回路９１３、９１５からの出力は、加算器９１６で加算される。これによりＲＦ信号の振幅（正確には極大値と極小値の差に相当する値）レベルを検出できる。ＲＦ信号の振幅の振幅を示す加算器９１６からの出力はＣＰＵ１８に入力される。
ＰＰ信号は、所定のカットオフ周波数をもつローパスフィルタ回路９１７に入力されて、ローパスフィルタ回路９１７はトラックエラー（ＴＥ）信号を出力し、サーボ手段６に入力される。また、ＰＰ信号はバンドパスフィルタ回路９１８に入力され、ウォブル（ＷＢＬ）信号（ＤＶＤ−ＲＷ／−Ｒの場合にはさらにＬＰＰ信号）を得る。なお、バンドパスフィルタ回路９１８は、信号の位相変調部を正確に抽出するために、ハイパスフィルタ回路とローパスフィルタ回路を組み合わせて構成される場合が多い。ＷＢＬ信号はアドレス情報等を復調するために図示しないアドレス検出回路（ＡＤＩＰデコーダ８を含む）に出力されるとともに、ピークホールド回路９１９にも出力される。ピークホールド回路９１９は、ＣＰＵ１８からの指令に基づいてＷＢＬ信号の極大値をホールドし、出力する。また、ＷＢＬ信号は、反転回路９２０で極性を反転させた後に、ピークホールド回路９２１に入力される。ピークホールド回路９２１は、ＣＰＵ１８からの指令に基づいて反転したＷＢＬ信号の極大値をホールドし、出力する。ピークホール回路９１９，９２１からの出力は、加算器９２２で加算される。これにより、ＷＢＬ信号の振幅（正確には極大値と極小値の差に相当する値）レベルを検出できる。加算器９２２からの出力はＣＰＵ１８に入力される。なお、ＤＶＤ−ＲＷ／−Ｒの場合には、ＬＰＰ信号を得る為に極大値が所定の値以上のときのみホールドし、その値を直接ＣＰＵ１８に出力するようにする。
ＣＰＵ１８は、ＲＯＭ１７内に格納された制御プログラムに従って、サーボ手段６を制御する。サーボ手段６は、入力されたＦＥ信号やＴＥ信号に基づいて対物レンズ４５アクチュエータ４８を制御し、フォーカスサーボ及びトラックサーボを行う。また、入力された加算器９１６，９２２からの出力に応じたＣＰＵ１８の指令により、サーボ手段６はコリメートレンズ４２または７４を制御するアクチュエータ７３を動作させ（図１０）、あるいは、屈折率可変素子７５（図１２）に印加する電圧を制御する。このように、ＣＰＵ１８、ＲＯＭ１７、サーボ手段６（間接的にはＲＡＭ１９も含む）により制御部７２が構成される。
このような制御信号生成部７１、制御部７２により、本発明の収差調整装置が実施されている。そして、制御信号生成部７１、制御部７２が実行する処理により、再生信号取得手段、溝形状取得手段、再生信号を取得する工程、溝形状信号を取得する工程が実現される。さらに、後述の図１５〜図１９による処理により、後述のとおり、合焦手段、合焦させる工程、収差発生手段、収差調整手段、収差を発生させる工程、収差を調整する工程が実現される。そして、本発明の記憶媒体はＲＯＭ１７により実施され、このＲＯＭ１７に記憶されているプログラムにより、本発明のプログラムを実施している。
次に、ＲＯＭ１７に格納されたプログラムに従って、ＣＰＵ１８が実行する具体的な状態設定の処理について説明を行なう。
図１５は、状態設定処理の全体の概要を示すフローチャートである。ＣＰＵ１８は、この状態設定処理がスタートすると、サーボ手段６に指令を与え、対物レンズ制御アクチュエータ４８などを動作させ、フォーカス引き込みを行い、フォーカスサーボをＯＮとする（合焦手段）（ステップＳ１０１）。なお、すでにフォーカス引き込みがなされている場合、この処理はスキップされる。次に、ＣＰＵ１８はフォーカスオフセットを設定する処理を行う（ステップＳ１０２）。この処理の詳細は図１６、図１７を参照して後述する。なお、フォーカスオフセットの設定を行わずに球面収差の補正を行う場合には、ステップＳ１０２の処理はスキップされる。そして、ＣＰＵ１８は球面収差の調整を行う（収差発生手段、収差調整手段、収差を発生させる工程、収差を調整する工程）（ステップＳ１０３）。この処理の詳細は、図１８、図１９を参照して後述する。
このステップＳ１０３の処理が終了すれば、状態設定処理は終了する。なお、このステップＳ１０３の処理を行えば、再生（ＲＦ）信号及びウォブル（ＷＢＬ）信号の検出精度を向上させることができ、光ディスクＤに対する情報の再生、記録を正確に行うことができる。また、ステップＳ１０２の処理も併せて行うようにすると、非点収差の調整の目安の値がステップＳ１０２で求まるので、ステップＳ１０３での調整を迅速に行うことができる。なお、ステップＳ１０３の処理をステップＳ１０２の処理で行うようにしてもよい。
図１６に記載の処理は、対物レンズ４５のフォーカス位置としてＲＦ信号の振幅レベルが最大となる位置にするためにフォーカスサーボ信号にオフセット信号を重畳するための処理（ステップＳ１０２）である。
まず、ＣＰＵ１８は、準備段階として変数ｎの値を０にリセット設定する（ステップＳ２０１）。そして、ＣＰＵ１８は、フォーカスＯＮとなっているフォーカス位置より光ディスクＤから遠ざかる方向へＳ［μｍ］（例えば、０．５μｍ）、対物レンズ４５を移動させるようサーボ手段６に指令を出す（ステップＳ２０２）。すなわち、Ｓは対物レンズ４５の初期位置を決めるものである。サーボ手段６は、この指令に基づいてＳ[μｍ］移動させるための信号（電流）を対物レンズ制御アクチュエータ（フォーカスコイル）４８に与える。
次に、ＣＰＵ１８はｎの値が所定値Ｎ（例えば、１１）と一致するか判断する（ステップＳ２０３）。この所定値ＮはＲＦ信号の振幅レベルを測定する回数を示す。一致しないと判断する場合（ステップＳ２０３のＮ）、ＣＰＵ１８は、ピークホールド回路９１３，９１５に指令を与え、その対物レンズ４５の位置でＲＦ信号の振幅レベルｒｎを取得する。そして、ＣＰＵ１８はＲＡＭ１９にその振幅レベルｒｎを、そのときのｎの値とともに記憶させる（ステップＳ２０４）。なお、本処理を実行する条件（測定位置、測定マーク長）は毎回同一にすることが必要である。例えば、所定アドレスに存在するマークによりＲＦ信号振幅ｒｎを検出したり、所定のマークが規則的に記録されているような領域（テスト領域）においてＲＦ信号振幅ｒｎの検出を行う。この場合、できるだけマーク長は長いもの（例えば、最長マーク長である１４Ｔ）を使用したほうが振幅レベルを大きくすることができ、高精度のレベル検出を行うことができる。処理前にテスト領域に所定マークを記録し、この記録マークに基づいてＲＦ信号振幅ｒｎを検出するようにしてもよい。
そして、その位置から光ディスクＤに近づく方向へ対物レンズ４５をＱ［μｍ］（例えば、０．１μｍ）だけ移動させるようサーボ手段６に指令を出す（ステップＳ２０５）。サーボ手段６は、この指令に基づいてＱ［μｍ］移動させるための信号を対物レンズ制御アクチュエータ（フォーカスコイル）４８に与える。すなわち、対物レンズ４５の位置のＱ［μｍ］刻みで測定が行われる。
そして、ｎの値を１だけ増加させて（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０３に戻る。その後、ステップＳ２０３でＣＰＵ１８がｎの値と所定値Ｎの値が一致すると判断するまでは、ステップＳ２０３〜２０６の処理を繰り返す。
ステップＳ２０３で、ＣＰＵ１８がｎの値とＮの値が一致すると判断した場合（ステップＳのＹ）、ＣＰＵ１８はＲＡＭ１９に格納されているＲＦ信号振幅レベル測定値のうちで最大の値を求め、その最大値に対応するｎの値（ｎｒｍａｘ）を求める（ステップＳ２０７）。
次にＣＰＵ１８は、"Ｑ×（Ｎ−１−ｎｒｍａｘ）［μｍ］"だけ、対物レンズ４５をその位置より光ディスクＤから遠ざける方向に移動させるようサーボ手段６に指令を出す（ステップＳ２０８）。サーボ手段６は、この指令に基づいて"Ｑ×（Ｎ−１−ｎｒｍａｘ）［μｍ］"だけ移動させるための制御信号を対物レンズ制御アクチュエータ（フォーカスコイル）４８に与える。これにより、ＲＦ信号振幅が最大となる位置に対物レンズ４５を移動させることができる。すなわち、この信号の値（電流値）がフォーカスオフセットの値に該当する。この処理が完了すると、フォーカスオフセットの設定処理は終了する。
なお、本処理例では、対物レンズ４５を一旦光ディスクＤから遠ざけて徐々に近付けながらＲＦ信号振幅を計測するようにしているが、これに限定する必要はなく、光ディスクＤに一旦近付けてから徐々に遠ざけていく処理でもよい。
また、ステップＳ１０２の処理を行っている間、コリメートレンズ４２，７４は後述する所定の基準位置（スタート位置）と、そのスタート位置から一番遠くに移動した位置の中間位置に配置される（図１０の例の場合）。ステップＳ１０２の処理を行っている間、屈折率可変素子７５に印加する電圧は、所定の基準電圧（スタート電圧）と最大印加電圧の中間の電圧とする（図１２の場合）。
図１７に記載の処理は、フォーカスオフセットを設定する他の処理例である。これは、対物レンズ４５のフォーカス位置をＲＦ信号の振幅レベル最大となる位置とＷＢＬ信号の振幅レベル最大となる位置の中間位置にするためにフォーカスサーボ信号にオフセット信号を重畳するための処理である（ステップＳ１０２）。
まず、ＣＰＵ１８は、準備段階として変数ｎの値を０にリセット設定する（ステップＳ３０１）。そして、ＣＰＵ１８はフォーカスＯＮとなっているフォーカス位置より光ディスクＤから遠ざかる方向へＳ[μｍ］（例えば、０．５μｍ）、対物レンズ４５を移動させるようサーボ手段６に指令を出す（ステップＳ３０２）。すなわち、Ｓは対物レンズ４５の初期位置を決めるものである。サーボ手段６はこの指令に基づいてＳ[μｍ］移動させるための信号（電流）を対物レンズ制御アクチュエータ（フォーカスコイル）４８に与える。
次に，ＣＰＵ１８はｎの値が所定値Ｎ（例えば、１１）と一致するか判断する（ステップＳ３０３）。所定値ＮはＲＦ信号の振幅レベルを測定する回数を示す。一致しない場合（ステップＳ３０３のＮ）、ＣＰＵ１８は、ピークホールド回路９１３，９１５，９１９，９２１に指令を与え、その対物レンズ４５の位置でＲＦ信号及びＷＢＬ信号の各振幅レベル（ＤＶＤ−ＲＷ／Ｒの場合、ＬＰＰ信号レベル）ｒｎ，ｗｎを取得する。そして、ＣＰＵ１８はＲＡＭ１９にそれらの振幅レベル（又はＬＰＰ信号レベル）ｒｎ，ｗｎを、そのときのｎの値とともに記憶させる（ステップＳ３０４）。なお、本処理を実行する条件（測定位置、測定マーク長）は毎回同一にすることが必要である。例えば、所定アドレスでＲＦ信号振幅ｒｎやＷＢＬ振幅ｗｎを検出したり、所定のマーク・スペースが規則的に記録されているような領域（テスト領域）において、ＲＦ信号振幅ｒｎ及びＷＢＬ信号振幅ｗｎの検出を行う。この場合、できるだけマーク長は長いもの（例えば、最長マーク長である１４Ｔ）を使用したほうが、ＲＦ信号振幅レベルを大きくすることができ、高精度のレベル検出を行うことができる。また、処理前にテスト領域に所定マークを記録し、この記録マークに基づいてＲＦ信号振幅ｒｎを検出するようにしてもよい。さらに、ＷＢＬ信号振幅の検出はマークのない領域で行うようにしてもよい。この場合、ＲＦ信号に影響されないＷＢＬ信号を得ることができる。
そして、その位置から光ディスクＤに近づく方向へ対物レンズ４５をＱ［μｍ］（例えば０．１μｍ）だけ移動させるようサーボ手段６に指令を出す（ステップＳ３０５）。サーボ手段６は、この指令に基づいてＱ［μｍ］移動させるための信号を対物レンズ制御アクチュエータ（フォーカスコイル）４８に与える。すなわち、対物レンズ４５の位置、Ｑ［μｍ］刻みで測定が行われる。
そして、ｎの値を１だけ増加させて（ステップＳ３０６）、ステップＳ３０３に戻る。その後、ＣＰＵ１８はｎの値とＮの値が一致すると判断するまではステップＳ３０３〜３０６の処理を繰り返す。
ＣＰＵ１８がｎの値とＮの値が一致すると判断した場合（ステップＳ３０３）、ＣＰＵ１８はＲＡＭ１９に格納されているＲＦ信号振幅レベル測定値のうちで最大の値を求め、その最大値に対応するｎの値（ｎｒｍａｘ）を求める（ステップＳ３０７）。さらに、ＣＰＵ１８はＲＡＭ１９に格納されているＷＢＬ信号振幅レベル測定値のうちで最大の値を求め、その最大値に対応するｎの値（ｎｗｍａｘ）を求める（ステップＳ３０８）。
次に、ＣＰＵ１８は、"Ｑ×｛Ｎ−１−（ｎｒｍａｘ+ｎｗｍａｘ）／２｝［μｍ］"だけ、対物レンズ４５をその位置より光ディスクＤから遠ざける方向に移動させるようサーボ手段６に指令を出す（ステップＳ３０９）。サーボ手段６は、この指令に基づいて"Ｑ×｛Ｎ−１−（ｎｒｍａｘ＋ｎｗｍａｘ）／２｝［μｍ］"移動させるための信号を対物レンズ制御アクチュエータ（フォーカスコイル）４８に与える。これにより、ＲＦ信号振幅が最大となる対物レンズ４５の位置とＷＢＬ信号振幅が最大となる対物レンズ４５の位置の中間位置に対物レンズ４５を移動させることとなる。すなわち、この信号の値（電流値）がフォーカスオフセットの値に該当する。この処理が完了すると、フォーカスオフセットの設定処理は終了する。
なお、本処理例では、対物レンズ４５を、一旦、光ディスクＤから遠ざけて徐々に近付けながらＲＦ信号振幅を計測するようにしているが、光ディスクＤに一旦近付けてから徐々に遠ざけていく処理としてもよい。
次に、球面収差の調整の処理について、図１８を用いて説明する。図１８の各処理は、図１０の場合に対応した処理である。これらはＲＯＭ１７に記録されたプログラムに基づいてＣＰＵ１８が実行する処理である。
ＣＰＵ１８は、処理が始まると、変数ｌ（エル）に０の値を入れる（初期化する）（ステップＳ４０１）。次に、ＣＰＵ１８は、コリメータレンズ４２、７４を所定の位置（スタート位置）に移動させるようサーボ手段６に指令を与える（ステップＳ４０２）。サーボ手段６はこの指令をうけ、アクチュエータ７３に所定の電流を流し、コリメータレンズ４２，７４の位置を、例えば、測定範囲内で最も半導体レーザ４１寄りになるように制御を行う。
次に、ＣＰＵ１８は、対物レンズ４５を光ディスクＤから遠ざける方向に"Ｊ×（Ｌ−１）／２［μｍ］"だけ移動させるようサーボ手段６に指令を出す（ステップＳ４０３）。ここで、Jは、コリメートレンズ４２，７４が一定の場合にＲＦ信号及びＷＢＬ信号の振幅の測定のたびに対物レンズ４５が移動する距離である。また、Ｌはコリメートレンズ４２，７４が一定の場合にＲＦ信号及びＷＢＬ信号振幅を測定する回数である。サーボ手段６は、この指令に基づいて対物レンズ制御アクチュエータ４８に電流を流し、"Ｊ×（Ｌ−１）／２［μｍ］"だけ移動させる。
次に、ＣＰＵ１８は、変数ｌの値が測定の回数を示すＬ（例えば、１１）と一致するか否か判断する（ステップＳ４０４）。一致しない場合（ステップＳ４０４のＮ）、ＣＰＵ１８は、ピークホールド回路９１３，９１５，９１９，９２１に指令を与え、その対物レンズ４５の位置でＲＦ信号及びＷＢＬ信号の振幅レベル（ＤＶＤ−ＲＷ／Ｒの場合は、ＬＰＰ信号レベル）ｒｌ、ｗｌを取得する。そして、ＣＰＵ１８はＲＡＭ１９にそれらの振幅レベル（又はＬＰＰ信号レベル）を、そのときの変数ｌの値とともに記憶させる（ステップＳ４０５）。なお、本処理を実行する条件（測定位置、測定マーク長）は毎回同一にすることが必要である。例えば、所定アドレスでＲＦ信号振幅ｒｌやＷＢＬ振幅ｗｌを検出したり、所定のマーク・スペースが規則的に記録されているような領域（テスト領域）においてＲＦ信号振幅ｒｌ及びＷＢＬ信号振幅ｗｌの検出を行う。この場合、できるだけマーク長は長いもの（例えば、最長マーク長である１４Ｔ）を使用したほうがＲＦ信号振幅レベルを大きくすることができ、高精度のレベル検出を行うことができる。処理前にテスト領域に所定マークを記録し、この記録マークに基づいてＲＦ信号振幅ｒｌを検出するようにしてもよい。また、ＷＢＬ信号振幅の検出はマークのない領域で行うようにしてもよい。この場合、ＲＦ信号に影響されないＷＢＬ信号を得ることができる。
そして、その位置から光ディスクＤに近づく方向へ対物レンズ４５をＪ［μｍ］（例えば０．１μｍ）だけ移動させるよう、サーボ手段６に指令を出す（ステップＳ４０６）。サーボ手段６は、この指令に基づいてＪ［μｍ］移動させるための信号を対物レンズ制御アクチュエータ（フォーカスコイル）４８に与える。すなわち、対物レンズ４５の位置のＪ［μｍ］刻みで測定が行われる。次に、変数ｌの値を１だけ増加させて（ステップＳ４０７）、ステップＳ４０４に戻る。その後、ステップＳ４０４でＣＰＵ１８が変数ｌの値とＬの値が一致すると判断するまでは、ステップＳ４０４〜４０７の処理を繰り返す。
ＣＰＵ１８が変数ｌの値とＬの値が一致すると判断した場合は（ステップＳ４０４のＹ）、ＣＰＵ１８はＲＡＭ１９に格納されているＲＦ信号の振幅レベルの測定値のうちで最大の値を求め、その最大値に対応する変数ｌの値（ｌｒｍａｘ）を求める（ステップＳ４０８）。さらに、ＣＰＵ１８はＲＡＭ１９に格納されているＷＢＬ信号の振幅レベルの測定値のうちで最大の値を求め、その最大値に対応する変数ｌの値（ｌｗｍａｘ）を求める（ステップＳ４０９）。
次に、ＣＰＵ１８は、"ｌｒｍａｘ-ｌｗｍａｘ"の値が所定の値Ｐより小さいか否か判断する（ステップＳ４１０）。ここで、Ｐは球面収差が再生・記録特性に影響を及ぼさない程度の値とする。すなわち、Ｐの値はＲＦ信号の振幅が最大となるフォーカス位置（対物レンズ４５の位置）とＷＢＬ信号の振幅が最大となるフォーカス位置（対物レンズ４５の位置）が十分近くなるように設定されている。
"ｌｒｍａｘ-ｌｗｍａｘ"の値が所定の値Ｐ以上である場合、コリメータレンズ４２，７４の位置を変更して再度ＲＦ信号及びＷＢＬ信号の振幅の測定を行うため、ステップＳ４１１〜Ｓ４１３の処理を行う。すなわち、まず、変数ｌの値を再度初期化する（ｌ＝０とする）（ステップＳ４１１）。今現在、対物レンズ４５は、光ディスクＤに接近しているので、ＣＰＵ１８は、対物レンズ４５を光ディスクＤから遠ざける方向に"Ｊ×（Ｌ−１）［μｍ］"だけ移動させるよう、サーボ手段６に指令を出す（ステップＳ４１２）。サーボ手段６は、この指令をうけ、対物レンズ４５を"Ｊ×（Ｌ−１）［μｍ］"だけ移動させるよう、対物レンズ制御アクチュエータ４８に電流を流す。この処理により、対物レンズ４５のポジションは測定前のポジションと同じとなる。
そして、コリメートレンズ４２，７４の位置を光路に沿って一定の方向、本例だと、半導体レーザから遠ざかる方向にｄ［μｍ］だけ移動させるよう、ＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令を出す（ステップＳ４１３）。サーボ手段６は、この指令に応じてアクチュエータ７３に電流を流し、ｄ［μｍ］だけ移動させる。
その後、ステップＳ４１０の判断で"ｌｒｍａｘ-ｌｗｍａｘ"の値が所定の値Ｐより小さくなるまで、ＣＰＵ１８は、ステップＳ４０４〜Ｓ４１３の処理を繰り返す。そして、"ｌｒｍａｘ-ｌｗｍａｘ"の値が所定の値Ｐより小さくなった場合には、球面収差は調整されたとしてこの処理を抜け出す。
その後、ＲＦ信号の検出を重視する場合には、ｌｒｍａｘが得られた位置（すなわち、コリメートレンズ４２，７４の位置調整後のＲＦ信号振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）に対物レンズ４５を移動するように、ＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令する。そして、その指令をうけ、サーボ手段６は対物レンズ４５をｌｒｍａｘが得られた位置に移動させ（新たなオフセット電流を与え）、その後のフォーカスサーボ制御をおこなう。
一方、ＷＢＬ信号の検出を重視する場合には、ｌｗｍａｘが得られた位置（すなわち、コリメートレンズ位置調整後のＷＢＬ振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）に対物レンズ４５を移動するようにＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令する。そして、その指令をうけ、サーボ手段６は、対物レンズ４５をｌｗｍａｘが得られた位置に移動させ（新たなオフセット電流を与え）、その後のフォーカスサーボ制御をおこなう。
または、ＲＦ信号の検出及びＷＢＬ信号の検出をバランスよく行うため、ｌｒｍａｘが得られた位置（すなわち、コリメートレンズ４２，７４の位置調整後のＲＦ信号振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）及びｌｗｍａｘの得られた位置（すなわち、コリメートレンズ４２，７４の位置調整後のＷＢＬ振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）の間となる位置、例えば、中間位置に対物レンズ４５を移動するようにＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令してもよい。この指令をうけ、サーボ手段６は対物レンズ４５をｌｒｍａｘが得られた位置及びｌｗｍａｘが得られた位置の間の位置（本例の場合、中間位置）に移動させ（新たなオフセット電流を与え）、その後のフォーカスサーボ制御をおこなう。
なお、所定の時間、ステップＳ４０４〜Ｓ４１３の処理を行っても"ｌｒｍａｘ-ｌｗｍａｘ"の値が所定の値Ｐより小さくならない場合には、この処理をぬけ、コリメートレンズを最初の位置、又は"ｌｒｍａｘ-ｌｗｍａｘ"の値が最小となる位置に移動させるようにしてもよい。これにより、"ｌｒｍａｘ-ｌｗｍａｘ"の値が永久に所定の値Ｐより小さくならない場合に対処できる。
次に、球面収差の調整の処理の他の例について、図１９を参照して説明する。この処理は、図１０の構成に対応した処理である。これらはＲＯＭ１７に記録されたプログラムに基づいてＣＰＵ１８が実行する処理である。
ここで、ステップＳ４０２〜Ｓ４０９及びステップＳ４１１〜Ｓ４１３の処理は、図１８に記載の同ステップＳの処理と同様の処理が行われる。したがって、これらの処理に関する説明は上記の通りであり、ここでは省略する。ステップＳ４１４でＣＰＵ１８は変数としてｌの他に、ｍも初期化する。この変数ｍは、コリメートレンズ４２，７４の位置を移動させる回数を表す変数である。
ステップＳ４１５では、ＣＰＵ１８は、ｌｒｍａｘとｌｗｍａｘが同じ値か否か判断する。すなわち、ＲＦ信号とＷＢＬ信号の振幅が最大となる対物レンズ４５の位置が同じか否かを判断する。同じと判断する場合（ステップＳ４１５のＹ）、そのときのコリメートレンズ４２，７４の位置が球面収差を補正できているものとして本処理を終了する。
一方、同じでないと判断した場合（ステップＳ４１５のＮ）、そのときのｌｒｍａｘとｌｗｍａｘの差を変数ｍの値とともにＲＡＭ１９に記憶する（ステップＳ４１６）。そして、ＣＰＵ１８は、ｍの値がＭと一致するか判断する（ステップＳ４１７）。ここで、Ｍの値はコリメートレンズ４２，７４の移動回数を決定付ける値であり、ＣＰＵ１８は、Ｍ回だけｄ［μｍ］ずつ、コリメートレンズ４２，７４を移動させることができる。ステップＳ４１７で一致しないと判断した場合（ステップＳ４１７のＮ）、変数ｍとして１増加させた値を新たなｍとして（ステップＳ４１８）、ステップＳ４１５の処理でｌｒｍａｘとｌｗｍａｘが同じ値として判断されるか、ステップＳ４１７でコリメートレンズ４２，７４をＭ回移動させたと判断されるまで、ステップＳ４０４〜Ｓ４０９，Ｓ４１５〜Ｓ４１８，Ｓ４１１〜Ｓ４１３の処理を繰り返す。
ステップＳ４１７で、コリメートレンズ４２，７４をＭ回移動させたと判断された場合（ステップＳ４１７のＹ）、ＣＰＵ１８はｌｒｍａｘ−ｌｗｍａｘが最小のときのｍの値（ｍｍｉｎ）をＲＡＭ１９に記憶した値から求める（ステップＳ４１９）。そして、スタート位置から光路にそった一定の方向、本例の場合だと、半導体レーザ４１から遠ざかる方向へコリメートレンズ４２，７４を"ｍｍｉｎ×ｄ［μｍ］"移動させて、この処理を終了する。これにより、ＲＦ信号振幅とＷＢＬ信号振幅の最大となる対物レンズ４５の位置の最も近くなるコリメートレンズ４２，７４の位置を設定でき、球面収差を補正できる。
その後、ステップＳ４１９，Ｓ４２０のステップＳを経て終了した場合、ＲＦ信号検出を重視するときには、ｌｒｍａｘが得られた位置（すなわち、コリメートレンズ４２，７４の位置調整後のＲＦ信号振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）に対物レンズ４５を移動するように、ＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令する。そして、その指令をうけ、サーボ手段６は、対物レンズ４５をｌｒｍａｘが得られた位置に移動させ（新たなオフセット電流を与え）、その後のフォーカスサーボ制御をおこなう。
一方、ＷＢＬ信号検出を重視するときには、ｌｗｍａｘが得られた位置（すなわち、コリメートレンズ４２，７４の位置調整後のＷＢＬ振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）に対物レンズ４５を移動するように、ＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令する。そして、その指令をうけ、サーボ手段６は対物レンズ４５をｌｗｍａｘが得られた位置に移動させ（新たなオフセット電流を与え）、その後のフォーカスサーボ制御をおこなう。又は、ＲＦ信号の検出及びＷＢＬ信号の検出をバランスよく行うため、ｌｒｍａｘが得られた位置（すなわち、コリメートレンズ４２，７４の位置調整後のＲＦ信号振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）及びｌｗｍａｘの得られた位置（すなわち、コリメートレンズ４２，７４の位置調整後のＷＢＬ振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）の間となる位置、例えば中間位置に対物レンズ４５を移動するように、ＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令してもよい。この指令をうけ、サーボ手段６は対物レンズ４５をｌｒｍａｘが得られた位置及びｌｗｍａｘが得られた位置の間の位置（本例の場合、中間位置）に移動させ（新たなオフセット電流を与え）、その後のフォーカスサーボ制御をおこなう。
一方、ステップＳ４１５の判断が肯定され（ステップＳ４１５のＹ）、直接処理が終了した場合、ｌｒｍａｘ及びｌｗｍａｘが得られた位置（すなわち、コリメートレンズ４２，７４の位置調整後のＲＦ信号及びＷＢＬ信号振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）に対物レンズ４５を移動するように、ＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令する。そして、その指令をうけ、サーボ手段６は対物レンズ４５をｌｒｍａｘ及びｌｗｍａｘが得られた位置に移動させ（新たなオフセット電流を与え）、その後のフォーカスサーボ制御をおこなう。
次に、球面収差の調整の処理の他の例について、図２０を参照して説明する。図２０の各処理は、図１２の構成に対応した処理である。これらはＲＯＭ１７に記録されたプログラムに基づいてＣＰＵ１８が実行する処理である。
なお、図２０のステップＳ４０１は、図１８、図１９の処理のステップＳ４０１、図２０のステップＳ４０３〜Ｓ４１２は図１８、図１９のステップＳ４０３〜Ｓ４１２にそれぞれ対応した処理と同様の処理であるため、詳細な説明は省略する。
すなわち、ＣＰＵ１８は、ステップＳ４０２で、屈折率可変素子７５に所定の基準電圧（スタート電圧）を印加するようサーボ手段６に指令する。これを受け、サーボ手段６は屈折率可変素子７５にスタート電圧を印加する。
ステップＳ４１３で、ＣＰＵ１８は、屈折率可変素子７５に印加する電圧をｖ［Ｖ（ボルト）］増加させるようサーボ手段６に指令する。これを受け、サーボ手段６は屈折率可変素子にｖ［Ｖ］増加した電圧を印加する。このような処理を行うことにより、屈折率可変素子を使用して球面収差の補正を行なうことができる。
その後、ＲＦ信号の検出を重視する場合には、ｌｒｍａｘが得られた位置（すなわち、屈折率可変素子７５に対する印加電圧調整後のＲＦ信号振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）に対物レンズ４５を移動するように、ＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令する。そして、その指令をうけ、サーボ手段６は対物レンズ４５をｌｒｍａｘが得られた位置に移動させ（新たなオフセット電流を与え）、その後のフォーカスサーボ制御をおこなう。
一方、ＷＢＬ信号の検出を重視する場合には、ｌｗｍａｘが得られた位置（すなわち、屈折率可変素子７５に対する印加電圧調整後のＷＢＬ信号の振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）に対物レンズ４５を移動するように、ＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令する。そして、その指令をうけ、サーボ手段６は対物レンズ４５をｌｗｍａｘが得られた位置に移動させ（新たなオフセット電流を与え）、その後のフォーカスサーボ制御をおこなう。
又は、ＲＦ信号の検出及びＷＢＬ信号の検出をバランスよく行うため、ｌｒｍａｘが得られた位置（すなわち、屈折率可変素子７５に対する印加電圧調整後のＲＦ信号振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）及びｌｗｍａｘの得られた位置（すなわち、屈折率可変素子７５に対する印加電圧調整後のＷＢＬ振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）の間となる位置、例えば、中間位置に対物レンズ４５を移動するように、ＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令してもよい。この指令をうけ、サーボ手段６は対物レンズ４５をｌｒｍａｘが得られた位置及びｌｗｍａｘが得られた位置の間の位置（本例の場合、中間位置）に移動させ（新たなオフセット電流を与え）、その後のフォーカスサーボ制御をおこなう。
なお、所定の時間、ステップＳ４０４〜Ｓ４１３の処理を行っても"ｌｒｍａｘ-ｌｗｍａｘ"の値が所定の値Ｐより小さくならない場合には、この処理をぬけ、屈折率可変素子７５に最初の基準電圧、又は、"ｌｒｍａｘ-ｌｗｍａｘ"の値が最小となる電圧を印加するようにしてもよい。こうすることで、"ｌｒｍａｘ-ｌｗｍａｘ"の値が永久に所定の値Ｐより小さくならない場合に対処できる。
次に、球面収差の調整の処理の他の例について、図２１を参照して説明する。図２１の各処理は、図１２の構成に対応した処理である。これらはＲＯＭ１７に記録されたプログラムに基づいてＣＰＵ１８が実行する処理である。この処理例は、光ディスクＤが、ランドプリピット（ＬＰＰ）１１１（図２９参照）を備えていない、ＤＶＤ＋ＲＷ，ＤＶＤ＋Ｒ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷなどである場合の処理を示すものである。
ステップＳ４０２，Ｓ４１３，Ｓ４２０の処理を除いて、図１９と同一符号のステップＳは、図１９の処理と同様である。また、ステップＳ４０２，Ｓ４１３は、図２０で説明した処理と同様である。したがって、ステップＳ４２０の処理以外は上記の説明通りであり、ここでは説明を省略する。
ＣＰＵ１８は、ステップＳ４２０で、スタート電圧から"ｍｍｉｎ×ｖ［Ｖ（ボルト）］"の電圧を加えた電圧を屈折率可変素子に印加するようサーボ手段６に指令する。これを受け、サーボ手段６は屈折率可変素子に"ｍｍｉｎ×ｖ［Ｖ］"増加した電圧を印加する。このような処理を行うことにより、屈折率可変素子７５を使用して球面収差の補正を行なうことができる。
その後、ステップＳ４１９，Ｓ４２０のステップＳを通って終了した場合、ＲＦ信号検出を重視するときには、ｌｒｍａｘが得られた位置（すなわち、屈折率可変素子７５に対する印加電圧調整後のＲＦ信号振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）に対物レンズ４５を移動するように，ＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令する。そして、その指令をうけ、サーボ手段６は対物レンズ４５をｌｒｍａｘが得られた位置に移動させ（新たなオフセット電流を与え）、その後のフォーカスサーボ制御をおこなう。
一方、ＷＢＬ信号の検出を重視するときには、ｌｗｍａｘが得られた位置（すなわち、屈折率可変素子７５に対する印加電圧調整後のＷＢＬ振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）に対物レンズ４５を移動するように、ＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令する。そして、その指令をうけ、サーボ手段６は対物レンズ４５をｌｗｍａｘが得られた位置に移動させ（新たなオフセット電流を与え）、その後のフォーカスサーボ制御をおこなう。
または、ＲＦ信号の検出及びＷＢＬ信号の検出をバランスよく行うため、ｌｒｍａｘが得られた位置（すなわち、屈折率可変素子７５に対する印加電圧調整後のＲＦ信号振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）及びｌｗｍａｘの得られた位置（すなわち、屈折率可変素子７５に対する印加電圧調整後のＷＢＬ振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）の間となる位置、例えば、中間位置に対物レンズ４５を移動するように、ＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令してもよい。この指令をうけ、サーボ手段６は対物レンズ４５をｌｒｍａｘが得られた位置及びｌｗｍａｘが得られた位置の間の位置（本例の場合、中間位置）に移動させ（新たなオフセット電流を与え）、その後のフォーカスサーボ制御をおこなう。
一方、ステップＳ４１５の判断が肯定され（ステップＳ４１５のＹ）、直接処理が終了した場合、ｌｒｍａｘ及びｌｗｍａｘが得られた位置（すなわち、屈折率可変素子７５に対する印加電圧調整後のＲＦ信号及びＷＢＬ信号振幅の最大となる対物レンズ４５の位置）に対物レンズ４５を移動するように、ＣＰＵ１８はサーボ手段６に指令する。そして、その指令をうけ、サーボ手段６は対物レンズ４５をｌｒｍａｘ及びｌｗｍａｘが得られた位置に移動させ（新たなオフセット電流を与え）、その後のフォーカスサーボ制御をおこなう。
なお、上記の全ての処理において、ＲＦ信号及びＷＢＬ信号の振幅の最大値を近似演算や補間演算により求め、その演算により求めた最大値となるように対物レンズ４５又はコリメートレンズを移動、もしくは屈折率可変素子の印加電圧を調整してもよい。
以上説明したような制御を、光ディスク装置１の光ディスクＤに対する記録動作直前に行うことにより、記録動作までに上昇した光ディスク装置１内の温度により生じる光学系のずれに起因した非点収差による不具合は抑制できる。
また、記録動作直後に上記制御を行うことにより、記録動作により上昇した光ディスク装置１内の温度により生じる光学系のずれに起因した非点収差による不具合は抑制できる。
さらに、連続記録中、特定の時間間隔（例えば、５分に１回、１０００トラック記録後に１回、など）で上記制御を行うことにより、記録動作により上昇した光ディスク装置１内温度により生じる光学系のずれに起因した非点収差による不具合は抑制できる。
そのうえ、光ディスクＤの特定位置（例えば、半径３０ｍｍ，４０ｍｍ，５０ｍｍ）で上記制御を行うことにより、光ディスクＤ固有のそりなどに起因した非点収差による不具合は抑制できる。
本発明の球面収差素子は、複数の記録層を有する光ディスク（ＤＶＤの２層ディスクなど）の相関の基板厚差による球面収差を補正するための球面収差素子を併用することも考えられる。
本実施の形態である光ディスク装置の電気的な接続のブロック図である。 光ディスク装置を含むホストコンピュータの概略構成を示すブロック図である。 光ピックアップの光学系の一構成例の説明図である。 光ディスク装置の受光素子でレーザ光を受けた状態の平面図である。 ウォブル信号、ＬＰＰ信号の波形図である。 溝トラッキング等に用いられるプッシュプル信号の波形図である。 本発明の課題を説明するための説明図である。 本発明の課題を説明するための説明図である。 本発明の課題を説明するための説明図である。 本発明を実施するための最良の一形態である光ピックアップの光学系の一構成例の説明図である。 非点収差と球面収差が混在する場合についての説明図である。 光ピックアップの光学系の別の構成例の説明図である。 コリメートレンズが所定の位置にある場合、又は屈折率可変素子に印加する電圧を所定値とした場合のフォーカス位置（デフォーカス量）と、ＲＦ信号振幅及びウォブル信号振幅の関係を示す説明図である。 制御信号生成部、制御部の回路図である。 実施の形態１における状態設定処理のフローチャートである。 光ディスク装置が実行するフォーカスオフセット処理のフローチャートである。 光ディスク装置が実行するフォーカスオフセット処理のフローチャートである。 光ディスク装置が実行する球面収差調整処理のフローチャートである。 光ディスク装置が実行する球面収差調整処理のフローチャートである。 光ディスク装置が実行する球面収差調整処理のフローチャートである。 光ディスク装置が実行する球面収差調整処理のフローチャートである。 光ディスクの構成の説明図である。
符号の説明
Ｄ 光情報記憶媒体
１ 光情報記憶媒体装置
３ 光ピックアップ
１７ 記憶媒体

Claims (12)

  1. 光源から照射される光に収差を発生させる収差発生手段と、
    前記収差発生手段により収差が発生した光が入射された、半径方向に非周期的構造となるトラック溝を有する光ディスクからの反射光から情報の再生信号を取得する再生信号取得手段と、
    前記光ディスクからの反射光に含まれる、前記トラック溝から得られる前記非周期的構造に由来するトラック溝信号を取得するトラック溝信号取得手段と、
    前記再生信号及び前記トラック溝信号に基づいて前記収差発生手段による前記収差を調整する収差調整手段と、
    前記収差が発生した光を、前記光ディスクに合焦させる合焦手段と、を備え、
    前記収差調整手段は、前記再生信号の振幅が最大となる合焦位置と前記トラック溝信号の振幅が最大となる合焦位置の差が所定値より小さくなるように前記収差を調整する、ことを特徴とする収差調整装置。
  2. 前記収差調整手段は、前記再生信号の振幅が最大となる合焦位置と前記トラック溝信号の振幅が最大となる合焦位置が一致するように前記収差を調整する、請求項１に記載の収差調整装置。
  3. 前記合焦手段は、前記収差調整手段による収差の調整に先立って、前記再生信号及び前記トラック溝信号に基づいてフォーカスオフセットを調整する、請求項１又は２記載の収差調整装置。
  4. 前記収差調整手段は、前記再生信号及び前記トラック溝信号の振幅が最大となる条件がそれぞれ異なる場合、両条件間の中間の条件となるように前記収差発生手段によって発生させる収差を調整する、請求項１記載の収差調整装置。
  5. 前記収差発生手段は、前記光源から照射される光の光路に設けられたコリメートレンズにより前記収差を発生させ、
    前記収差調整手段は、前記コリメートレンズを前記光路方向に移動させて前記収差を調整する、
    請求項１〜４のいずれかの一に記載の収差調整装置。
  6. 前記収差発生手段は、前記光源から照射される光の光路に設けられた屈折率可変素子により前記収差を発生させ、
    前記収差調整手段は、前記屈折率可変素子の屈折率を可変して前記収差を調整する、
    請求項１〜４のいずれかの一に記載の収差調整装置。
  7. 前記屈折率可変素子は液晶素子である、請求項６に記載の収差調整装置。
  8. 前記液晶素子は前記光路の発散又は収束光路中に配置されている、請求項７に記載の収差調整装置。
  9. 前記液晶素子は前記光路の平行光路中に配置されている、請求項７に記載の収差調整装置。
  10. 請求項１〜９のいずれかの一に記載の収差調整装置を備え、
    この収差調整装置により球面収差を調整した光により前記光ディスクに対する情報の記録又は再生を行う、
    光ピックアップ。
  11. 光源から照射される光に球面収差を発生させる収差発生手段と、
    前記収差発生手段により収差が発生した光が入射された、半径方向に非周期的構造となるトラック溝を有する光ディスクからの反射光から情報の再生信号を取得する再生信号取得手段と、
    前記光ディスクからの反射光に含まれる、前記トラック溝から得られる前記非周期的構造に由来するトラック溝信号を取得するトラック溝信号取得手段と、
    前記再生信号及び前記トラック溝信号に基づいて前記収差発生手段による前記収差を調整する収差調整手段と、
    前記収差が発生した光を、前記光ディスクに合焦させる合焦手段と、
    を前記光ディスクに光を照射して情報の記録又は再生を行う光ディスク装置に実行させ、
    前記収差調整手段は、前記再生信号の振幅が最大となる合焦位置と前記トラック溝信号の振幅が最大となる合焦位置の差が所定値より小さくなるように前記収差を調整する、コンピュータに読み取り可能なプログラム。
  12. 請求項１１に記載のプログラムを記憶している、記憶媒体。
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