JP4185553B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、光情報媒体としての光ディスクに対して情報の記録、再生あるいは消去を行う光ディスク装置に関する。

高密度・大容量の記憶媒体として、ピット状パターンを有する光ディスクを用いる光メモリ技術は、ディジタル・バーサタイト・ディスク（ＤＶＤ）、ビデオディスク、文書ファイルディスク、さらにはデータファイルと用途を拡張しつつ、実用化されてきている。微小に絞られた光ビーム（例えば、直径１μｍ以下）を介して、光ディスクに対して高い信頼性のもとに情報の記録・再生が首尾よく遂行されるために要求される機能は、回折限界の微小スポットを形成する集光機能、光学系の焦点制御機能（フォーカスサーボ）とトラッキング制御機能、及びピット信号（情報信号）検出機能に大別される。

近年、光ディスクの記録密度を一層高密度化するため、光ディスク上に光ビームを収束させて回折限界の微小スポットを形成する対物レンズの開口数（ＮＡ）を拡大することが検討されている。しかし、光ディスクの記録層を保護する基材厚みの誤差に起因する球面収差はＮＡの４乗に比例するため、例えばＮＡを０．８や０．８５等に大きくする場合には、球面収差が飛躍的に大きくなってしまう。従って、前記光学系に球面収差を補正する手段を設けることが不可欠になる。その一例を図１３に示す。

図１３に示す光ピックアップ１１において、１はレーザー光源などの放射光源である。このレーザー光源１から出射された光ビーム２０（レーザ光）はコリメートレンズ３によって平行光に変換され、液晶収差補正素子４を透過して対物レンズ５に入射し、光ディスク６の情報記録面上に収束される。光ディスク６で反射した光ビ−ムはもとの光路を逆にたどってコリメートレンズ３によって集光され、回折素子２等の光分岐手段によって光検出器９，１０へ導かれて入射する。サーボ信号（フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号）及び情報信号は、光検出器９，１０の出力信号より生成される。ここで、対物レンズ５のＮＡは０．８以上の大きなものである。アクチュエータ７は、対物レンズ５の光軸方向の位置制御であるフォーカス制御と、それに垂直な方向の位置制御であるトラッキング制御を行い、コイルとマグネットなどの駆動手段より構成される。

図では省略しているが、光ディスク６の情報記録面の対物レンズ５側の面上には透明基材が設けられており、情報の保護の役目を担っている。この透明基材の厚みや屈折率の誤差は球面収差を生むため、再生信号が最良になるように光ビームの波面を補正するのが液晶収差補正素子４の役割である。液晶収差補正素子４には、インジウム−錫−酸化物合金（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透明電極のパターンが形成されており、この透明電極に電圧を印可することによって液晶収差補正素子４の面内の屈折率分布を制御し、光ビームの波面を変調する。

次に光ディスク装置１１６を図１４に示す。図１４において、８は液晶収差補正素子４に電圧を印加する収差補正素子駆動回路、１１８は光ピックアップ１１から得られる信号を受けたり、アクチュエータ７をはじめ、収差補正素子駆動回路８やレーザー光源１を制御および駆動する制御回路である。制御回路１１８はレーザー光源１を発光させると共に、光ピックアップ１１から得られる信号に基づいて対物レンズ５の位置を制御する。さらに、収差補正素子駆動回路８を駆動して、光ピックアップ１１から得られる情報信号を改善する。

光ピックアップ１１の光学系は他にも、特開２０００−１３１６０３号公報に開示されている。これを図１５に示す。

図１５は光ピックアップの光学系のうちレーザー光源、コリメートレンズ、光検出器を省略したものである。コリメートレンズによって平行光とされた光ビームは負レンズ群２１と正レンズ群２２とからなる収差補正レンズ群２０１を通り、対物レンズ３０２と先玉レンズ３０１とからなる対物レンズ群２０２によって光ディスク６上に収束される。収差補正レンズ群２０１において、負レンズ群２１と正レンズ群２２との間隔を変えることによって光学系全体の球面収差を補正する。負レンズ群２１と正レンズ群２２との間隔を変えるためには、例えば、負レンズ群２１を光軸方向に移動する駆動部２５により行なうことができる。駆動部２５は、例えば、ボイスコイル、ピエゾ素子、超音波モーター、又はねじ送りなどを用いて実現できる。
特開２０００−１３１６０３号公報

上記構成では、光ディスク６が単一の情報記録面を有し、光ディスク６の情報記録面上に焦点制御が安定に働いていることを前提として、情報信号を良質に改善するように球面収差補正を行う。

ＮＡ＝０．６の対物レンズを使用するＤＶＤ規格では、二面の情報記録面を有する２層ディスクが採用されている。従って、光ディスク一枚あたりの記録容量を大きくするためには、ＮＡをより大きくするのみならず、２層ディスク構造とすることは有効である。

図１６に示すように、２層ディスク６は、光ピックアップ側から順に、基材６２、Ｌ０層（第１の記録層）６３、中間層６５、Ｌ１層（第２の記録層）６４、裏面の保護層６６という構成になっている。基材６２と中間層６５は樹脂などの透明な媒質である。Ｌ０層６３とＬ１層６４との間には中間層６５があるため、光ピックアップ側の光ディスク６の表面６１から第２の記録層（Ｌ１層）６４までの厚さは、第１の記録層（Ｌ０層）６３までの厚さよりも中間層６５の厚み分だけ厚い。この厚み差は球面収差を生じさせるが、対物レンズのＮＡが０．６であるＤＶＤ規格の光学系では、この球面収差の大きさが許容範囲内に納まるので、球面収差補正を行うことなく情報の記録再生を行うことが可能である。

ところが、光ディスクの記録密度のより一層の向上を図るためにＮＡを０．８以上に大きくすると、中間層６５の厚みによる球面収差を無視することが出来なくなる。即ち、球面収差の補正を行うことなしに両方の記録層に対して情報の記録・再生することはできない。ＮＡを０．８以上に大きくする場合には、前述したように単一の記録層に対して情報の記録・再生を行う場合であっても球面収差の補正手段を備える必要があるのだから、図１６のような２層ディスクに対して記録・再生を行う場合であれば、当然のことながらそれぞれの記録層に対して最適に球面収差の補正を行う必要がある。これによって中間層厚みにより生じる球面収差を解消できる。

情報記録面に対してフォーカス制御を動作させる前に行う球面収差補正については、特開平１０−１８８３０１号公報に開示されている。これを図１７に示す。対物レンズ３０２を保持するホルダー３０５上に、第２の駆動手段３０４を介して先玉レンズ３０１が保持されている。従って、ホルダー３０５を支持する第１の駆動手段３０３は、先玉レンズ３０１と対物レンズ３０２の両方をフォーカス方向に駆動する。一方、第２の駆動手段３０４は、先玉レンズ３０１を対物レンズ３０２に対して相対的にフォーカス方向に駆動する。第２の駆動手段３０４を用いて先玉レンズ３０１をフォーカス方向に駆動することにより、先玉レンズ３０１と対物レンズ３０２との間隔を変えることができ、これにより球面収差補正を行っている。

しかしながら、このような構成では、第１の駆動手段３０３によって先玉レンズ３０１と対物レンズ３０２とがフォーカス方向に一緒に駆動されるので、先玉レンズ３０１及び対物レンズ３０２の中心ずれおよび傾き等が生じやすく、これらのレンズ３０１，３０２に対する厳しい位置精度許容範囲を満足させることが困難であるという課題がある。

次に、正レンズ群と負レンズ群の２つのレンズ群より構成される収差補正レンズ群の課題を説明する。図１８Ａおよび図１８Ｂは、それぞれ収差補正レンズ群を、その光軸を水平方向および垂直方向にして設置した場合の概略図である。

収差補正レンズ群２０１を、その光軸２０１ａを水平方向にして設置した場合を図１８Ａを用いて説明する。図１８Ａに示すように、正レンズ群２２は固定部２６に固定されて保持されている。一方、負レンズ群２１は、レンズホルダー２４に保持され、レンズホルダー２４は複数本の弾性ワイヤ２７を介して固定部２６に保持されている。従って、負レンズ群２１は固定部２６に片持ち支持構造により保持されている。図示していないが、レンズホルダー２４に保持された負レンズ群２１を光軸２０１ａ方向に変位させる駆動部が設けられており、これにより、正レンズ群２２と負レンズ群２１との間隔を変えて球面収差補正を行なう。

収差補正レンズ群２０１を、その光軸２０１ａを水平にして設置した場合、負レンズ群２１の光軸２０１ａ方向の位置Ｙ０は設計通りであり、正レンズ群２２と負レンズ群２１との間隔も設計値通りの値Ａに保持されており、問題はない。

次に、光ディスク装置の設置方向や光ピックアップの設計により、収差補正レンズ群２０１を、その光軸２０１ａを垂直方向にして設置した場合を図１８Ｂを用いて説明する。この場合、図１８Ｂに示すように、負レンズ群２１及びレンズホルダー２４の自重により、負レンズ群２１の光軸２０１ａ方向の位置がＹ１に変位する。この負レンズ群２１の垂れ下がり位置Ｙ１は、負レンズ群２１及びレンズホルダー２４の自重による位置ずれのない場合の位置Ｙ０に対して距離αだけ光軸２０１ａ方向に変位している。従って、正レンズ群２２と負レンズ群２１との間隔はＡ＋αとなる。

このように、２つのレンズ群の間隔を変えることにより球面収差を補正する場合には、設置方向により生じる自重による位置ずれ量αにより初期状態で球面収差が生じてしまうという課題がある。

本発明は上記の従来の技術が有する課題を解決することを目的とする。即ち、本発明は、光ディスクの記録密度を一層高密度化するための高開口数（好ましくは０．８以上に）の対物レンズと、フォーカス制御を行うため対物レンズとは別に球面収差を補正するための球面収差補正手段とを備え、フォーカス制御を行なう前に、フォーカス制御を行う記録面に対して球面収差補正を行う光ディスク装置において、良好なフォーカスエラー信号を得ることができ、そのために安定にフォーカス制御を行なうことができる光ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明の光ディスク装置は、上述の目的を達成するために、以下のような構成とする。

本発明の光ディスク装置は、レーザー光源と、前記レーザー光源から出射される光ビームを受け光ディスク上へスポットに収束する集光光学系と、前記集光光学系を前記光ディスクに対してフォーカス方向に移動する移動手段と、前記光ディスクで反射した光ビームを受け光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記集光光学系の球面収差を補正する収差補正手段と、を有する光ピックアップと、前記光検出器からの出力信号に基づいて前記光ディスク上に収束されている前記スポットの収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、前記フォーカスエラーの振幅を検出するフォーカスエラー振幅検出手段と、前記フォーカスエラー検出手段からの出力信号に基づいて前記移動手段を駆動し、前記光ディスク上の前記スポットの収束状態が所定の状態となるように制御するフォーカス制御手段と、を具備する光ディスク装置であって、前記フォーカス制御手段を動作させる前に、前記フォーカスエラー振幅検出手段により得られるフォーカスエラー振幅が増加する方向へ、前記収差補正手段による球面収差補正量の変更を行うことを特徴とする。

上記の光ディスク装置によれば、ＮＡの大きな対物レンズを用いて高密度の光ディスクに対して記録又は再生をする場合に、フォーカス制御手段を動作させる前に、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面に適した球面収差補正を行うので、良好なフォーカスエラー信号を得ることができ、安定にフォーカス制御を動作させることができる。

以下、本発明にかかわる光ディスク装置の具体的な実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の光ディスク装置の構成図である。本実施の形態の光ディスク装置は、従来例で説明した図１３と同じ光ピックアップ１１と、液晶収差補正素子（収差補正手段）４を駆動する収差補正素子駆動回路８と、光ピックアップ１１から得られる信号を受けたり、対物レンズ５を駆動したりする制御回路１１８と、光ディスクの種類を判別するディスク判別手段１２と、ディスク判別手段１２の出力であるディスク判別信号１３により液晶収差補正素子４で補正する球面収差補正量を選択し、切り替える収差補正量切替手段１４とを具備している。

光ピックアップ１１の構成は図１３において説明したのと同様であり、図１３と同一の構成要素には同一の符号を付して、これらの詳細な説明を省略する。

本発明の収差補正量切替手段１４について説明する。例えば基準ディスクの基材厚みを１００μｍとする。収差補正量切替手段１４には、収差補正量（ａ）（球面収差補正量０ｍλ）、収差補正量（ｂ）（基準ディスクに対して基材厚みが１０μｍ薄い光ディスクを補正する場合の球面収差補正量）、及び収差補正量（ｃ）（基準ディスクに対して基材厚みが１０μｍ厚い光ディスクを補正する場合の球面収差補正量）からなる３種類の収差補正量が予め設定されている。これらの収差補正量のうちから、ディスク判別手段１２からのディスク判別信号１３に応じて適切な球面収差補正量を選択し、切り替える。

図２Ａ及び図２Ｂは、光ディスクの断面構成例である。図２Ａは、記録層が単層の第１の光ディスク（単層ディスク）７１を示し、図２Ｂは、記録層が２層の第２の光ディスク（２層ディスク）７５を示している。

図２Ａに示す第１の光ディスク７１は、光ピックアップ側から基材７２、記録層７３、裏面の保護層７４という順番に構成されている。基材７２は樹脂などの透明な材質であり、第１の光ディスク７１の光ピックアップ側の表面から記録層までの厚さは０．１ｍｍである。

図２Ｂに示す第２の光ディスク７５は、光ピックアップ側から基材７６、Ｌ０層（第１の記録層）７７、中間層７８、Ｌ１層（第２の記録層）７９、裏面の保護層８０という順番に構成されている。基材７６及び中間層７８は樹脂などの透明な材質であり、第２の光ディスク７５の光ピックアップ側の表面からＬ０層及びＬ１層までの厚さは、それぞれ０．０９ｍｍおよび０．１１ｍｍである。

次に本実施の形態の球面収差補正の手順について説明する。球面収差補正の動作は、例えば光ディスクが光ディスク装置に装着された時、又は光ディスク装置の電源を入れた時に開始することができる。最初にディスク判別手段１２により光ディスクの種類が判別される。単層の記録層を有する光ディスク（第１の光ディスク７１）であると判定された場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で収差補正量（ａ）が選択され、基準ディスクとの基材厚誤差０μｍに相当する球面収差が液晶収差補正素子４により補正される。この結果、その後、この記録層に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

次に２層ディスクの場合の球面収差補正に関して説明する。

ディスク判別手段１２により２層の記録層を有する光ディスク（第２の光ディスク７５）であると判定され、フォーカス制御をＬ０層７７に対して行う場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で収差補正量（ｂ）が選択され、基準ディスクとの基材厚誤差が薄い側に１０μｍに相当する球面収差が液晶収差補正素子４により補正される。この結果、その後、このＬ０層７７に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

同様に、ディスク判別手段１２により２層の記録層を有する光ディスク（第２の光ディスク７５）であると判定され、フォーカス制御をＬ１層７９に対して行う場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で収差補正量（ｃ）が選択され、基準ディスクとの基材厚誤差が厚い側に１０μｍに相当する球面収差が液晶収差補正素子４により補正される。この結果、その後、このＬ１層７９に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

本実施の形態の光ディスク装置ではフォーカス制御を動作させる前に、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面に対して予め球面収差補正を行うことにより、その後のフォーカス制御において良好なフォーカスエラー信号を得ることができ、安定にフォーカス制御を動作させることができるという効果がある。

本実施の形態ではフォーカス制御を動作させる前に球面収差補正を開始する。球面収差の補正量は、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面ごとに予め決めておき、ディスクの種類と対象とする記録面に応じて選択して切り替える。本実施の形態では、収差補正量切替手段１４で選択できる収差補正量を基準ディスクに対して±１０μｍの基材厚誤差を想定したが、本発明はこの基材厚誤差に限定されない。例えば２層ディスクの標準的な中間層厚に基づいて収差補正量を決めても同様の結果を得ることができる。即ち、２層ディスクの一方の記録面に対する球面収差補正量を０ｍλとし、他方の記録面に対する球面収差補正量は、標準的な中間層厚を考慮して設定することができる。

なお、本実施の形態に用いるディスク判別手段１２による光ディスクの種類の判別方法としては、光ディスクを収納するカートリッジに判別用の穴を開け、この穴を検出して判別する方法、カートリッジの形状により判別する方法、光ディスクからの反射光量より単層ディスクと２層ディスクを判別する方法など、光ディスクの種類を判別できる手法であれば何れでも適用できる。

（実施の形態２）
次に実施の形態２について説明する。なお、上述した実施の形態１と同じ構成要素に関しては同じ符号を付して、これらの詳細な説明を省略する。

図３は本発明の実施の形態２の光ディスク装置の構成図である。本実施の形態の光ディスク装置は、従来例で説明した図１３と同じ光ピックアップ１１と、液晶収差補正素子（収差補正手段）４を駆動する収差補正素子駆動回路８と、光ピックアップ１１から得られる信号を受けたり、対物レンズ５を駆動したりする制御回路１１８と、基準厚みを有する光ディスクに対して液晶収差補正素子４を用いて球面収差を最適に補正したのときの球面収差補正量を記憶している基準値記憶手段１６とを具備している。

基準値記憶手段１６には、基準厚みを有する光ディスク（例えば基材厚み１００μｍ）を用いて光ピックアップ１１を組立調整したときの液晶収差補正素子４の球面収差補正量が予め記憶されている。基準となるディスク厚みは、図２Ａに示した第１の光ディスク７１あるいは図２Ｂに示した第２の光ディスク７５の基材厚みの規格値より設定してもよい。

基準値記憶手段１６としては、可変抵抗、ＦＬＡＳＨメモリーやＥＥＰＲＯＭなど第２の球面収差補正量を格納しておける手段であればいずれであっても良く、同等の効果を得ることができる。

次に本実施の形態の球面収差補正の手順について説明する。球面収差補正の動作は、例えば光ディスクが光ディスク装置に装着された時、又は光ディスク装置の電源を入れた時に開始することができる。基準値記憶手段１６からの出力信号を収差補正素子駆動回路８に入力する。光ピックアップ１１ごとに異なる固有の球面収差を考慮して液晶収差補正素子４により球面収差を補正するため、その後、この記録層に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

以上のように本実施の形態の光ディスク装置では、基準厚みを有する光ディスクを用いて光ピックアップを組立調整したときの液晶収差補正素子４の球面収差補正量が予め基準値記憶手段１６に記憶される。そして、フォーカス制御を行なう前に、この球面収差補正量を用いて、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面に対して球面収差補正を行う。これにより、その後のフォーカス制御において良好なフォーカスエラー信号を得ることができ、安定にフォーカス制御を動作させることができるという効果がある。

レンズ単体や光ピックアップ組立時の調整誤差などによって、個々の光ピックアップ毎に球面収差にバラツキが生じる場合がある。本実施の形態では、この光ピックアップに固有の球面収差を補正するための補正量（補正量は光ピックアップごとに異なる）を、基準値記憶手段１６に記憶しておく。そして、フォーカス制御を行なう前に、この光ピックアップに固有の球面収差を考慮した球面収差補正を行なう。これにより、その後のフォーカス制御において安定したフォーカスエラー信号振幅を得ることができる。

（実施の形態３）
次に実施の形態３について説明する。なお、上述した実施の形態１，２と同じ構成要素に関しては同じ符号を付して、これらの詳細な説明を省略する。

図４は本発明の実施の形態３の光ディスク装置の構成図である。本実施の形態の光ディスク装置は、従来例で説明した図１３と同じ光ピックアップ１１と、液晶収差補正素子（収差補正手段）４を駆動する収差補正素子駆動回路８と、光ピックアップ１１から得られる信号を受けたり、対物レンズ５を駆動したりする制御回路１１８と、光ディスクの種類を判別するディスク判別手段１２と、ディスク判別手段１２の出力であるディスク判別信号１３により液晶収差補正素子４で補正する球面収差補正量（第１の球面収差補正量）を選択し、切り替える収差補正量切替手段１４と、基準厚みを有する光ディスクに対して液晶収差補正素子４を用いて球面収差を最適に補正したときの球面収差補正量（第２の球面収差補正量）を記憶している基準値記憶手段１６と、収差補正量切替手段１４からの出力信号である第１の球面収差補正量と、基準値記憶手段１６からの出力信号である第２の球面収差補正量とを加算する回路である加算器１７とを具備している。

基準値記憶手段１６には、基準厚みを有する光ディスク（例えば基材厚み１００μｍ）を用いて光ピックアップ１１を組立調整したときの液晶収差補正素子４の球面収差補正量（第２の球面収差補正量）が予め記憶されている。基準となるディスク厚みは、図２Ａに示した第１の光ディスク７１あるいは図２Ｂに示した第２の光ディスク７５の基材厚みの規格値より設定してもよい。

基準値記憶手段１６としては、可変抵抗、ＦＬＡＳＨメモリーやＥＥＰＲＯＭなど第２の球面収差補正量を格納しておける手段であればいずれであっても良く、同等の効果を得ることができる。

次に本実施の形態の球面収差補正の手順について説明する。球面収差補正の動作は、例えば光ディスクが光ディスク装置に装着された時、又は光ディスク装置の電源を入れた時に開始することができる。最初にディスク判別手段１２により光ディスクの種類が判別される。単層の記録層を有する光ディスク（第１の光ディスク７１）であると判定された場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で基準ディスクとの基材厚誤差０μｍに相当する球面収差を補正するための収差補正量（ａ）が選択され、収差補正量切替手段１４からの出力信号（第１の球面収差補正量）が加算器１７に入力される。さらに基準値記憶手段１６からの出力信号（第２の球面収差補正量）も加算器１７に入力される。加算器１７は、第１の球面収差補正量と第２の球面収差補正量とを加算して得た球面収差補正量を収差補正素子駆動回路８に出力する。光ピックアップ１１ごとに異なる固有の球面収差を考慮して液晶収差補正素子４により球面収差を補正するため、その後、この記録層に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

次に２層ディスクの場合の球面収差補正に関して説明する。

ディスク判別手段１２により２層の記録層を有する光ディスク（第２の光ディスク７５）であると判定され、フォーカス制御をＬ０層７７に対して行う場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で基準ディスクとの基材厚誤差が薄い側に１０μｍに相当する球面収差を補正するための収差補正量（ｂ）が選択され、収差補正量切替手段１４からの出力信号（第１の球面収差補正量）が加算器１７に入力される。さらに基準値記憶手段１６からの出力信号（第２の球面収差補正量）も加算器１７に入力される。加算器１７は、第１の球面収差補正量と第２の球面収差補正量とを加算して得た球面収差補正量を収差補正素子駆動回路８に出力する。光ピックアップ１１ごとに異なる固有の球面収差を考慮して液晶収差補正素子４により球面収差を補正するため、その後、このＬ０層７７に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

同様に、ディスク判別手段１２により２層の記録層を有する光ディスク（第２の光ディスク７５）であると判定され、フォーカス制御をＬ１層７９に対して行う場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で基準ディスクとの基材厚誤差が厚い側に１０μｍに相当する球面収差を補正するための収差補正量（ｃ）が選択され、収差補正量切替手段１４からの出力信号（第１の球面収差補正量）が加算器１７に入力される。さらに基準値記憶手段１６からの出力信号（第２の球面収差補正量）も加算器１７に入力される。加算器１７は、第１の球面収差補正量と第２の球面収差補正量とを加算して得た球面収差補正量を収差補正素子駆動回路８に出力する。光ピックアップ１１ごとに異なる固有の球面収差を考慮して液晶収差補正素子４により球面収差を補正するため、その後、このＬ１層７９に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

以上のように本実施の形態の光ディスク装置では、基準厚みを有する光ディスクを用いて光ピックアップを組立調整したときの液晶収差補正素子４の球面収差補正量が予め基準値記憶手段１６に第２の球面収差補正量として記憶される。そして、フォーカス制御を動作させる前に、さらにディスクの種類とフォーカス制御を行なう記録面とに応じた球面収差補正量（第１の球面収差補正量）を選択し、第１の球面収差補正量と第２の球面収差補正量とを加算して得られる球面収差補正量を用いて、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面に対して球面収差補正を行う。これにより、その後のフォーカス制御において良好なフォーカスエラー信号を得ることができ、安定にフォーカス制御を動作させることができるという効果がある。

レンズ単体や光ピックアップ組立時の調整誤差などによって、個々の光ピックアップ毎に球面収差にバラツキが生じる場合がある。本実施の形態では、この光ピックアップに固有の球面収差を補正するための補正量（補正量は光ピックアップごとに異なる）を、基準値記憶手段１６に記憶しておく。そして、フォーカス制御を行なう前に、この光ピックアップに固有の球面収差を考慮した球面収差補正を行なう。これにより、その後のフォーカス制御において安定したフォーカスエラー信号振幅を得ることができる。

本実施の形態ではフォーカス制御を動作させる前に球面収差補正を開始する。球面収差の補正量は、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面ごとに予め決めておき、光ディスクの種類と対象とする記録面により選択して切り替える。

上記の例では、基準値記憶手段１６には、１つの光ディスクを用いて光ピックアップを組立調整したときの液晶収差補正素子４の球面収差補正量が記憶されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数種類の基準となる光ディスク（２層ディスク、基材厚の異なる単層ディスクなど）に対してそれぞれ最適化した複数の球面収差補正量（第２の球面収差補正量）を基準値記憶手段１６に記憶しておき、ディスク判別手段１２の判別結果に応じて対応する第２の球面収差補正量を加算器１７に入力しても良い。

なお、本実施の形態に用いるディスク判別手段１２による光ディスクの種類の判別方法としては、光ディスクを収納するカートリッジに判別用の穴を開け、この穴を検出して判別する方法、カートリッジの形状により判別する方法、光ディスクからの反射光量より単層ディスクと２層ディスクを判別する方法など、光ディスクの種類を判別できる手法であれば何れでも適用できる。

（実施の形態４）
次に実施の形態４について説明する。なお、上述した実施の形態１〜３と同じ構成要素に関しては同じ符号を付して、これらの詳細な説明を省略する。

図５は本発明の実施の形態４の光ディスク装置の構成図である。本実施の形態の光ディスク装置は、従来例で説明した図１３と同じ光ピックアップ１１と、液晶収差補正素子（収差補正手段）４を駆動する収差補正素子駆動回路８と、光ピックアップ１１から得られる信号を受けたり、対物レンズ５を駆動したりする制御回路１１８と、光ディスクの種類を判別するディスク判別手段１２と、フォーカスエラー（ＦＥ）信号を生成するＦＥ信号生成回路３１と、フォーカスエラー信号の振幅を検出するＦＥ振幅検出手段３２と、フォーカスエラー信号を記憶する記憶手段３４と、液晶収差補正素子４の球面収差補正量を変更する前後のフォーカスエラー信号の振幅を比較するＦＥ振幅比較手段３３とを具備している。

図６は、光ディスク６の基材厚み誤差により生じる球面収差の計算結果の一例である。点線が球面収差補正前の球面収差、実線が球面収差補正後の球面収差を示す。基材厚誤差±２０μｍの対して約１９０ｍλの球面収差が生じ、球面収差補正を行うことにより、図６の実線で示すように球面収差を良好に補正することができる。

次に図７Ａ、図７Ｂに基材厚誤差が−２０μｍある光ディスクに対するフォーカスエラー信号の計算結果の一例を示す。縦軸のフォーカスエラー信号は、球面収差補正により球面収差を０ｍλに補正した場合のフォーカスエラー信号の振幅で規格化している。横軸は、光ディスクの記録層と対物レンズとの距離を示している。計算に用いた対物レンズの開口数は０．８５である。

図７Ａは球面収差補正前のフォーカスエラー信号を示す。図６より基材厚み誤差が−２０μｍある場合には約１９０ｍλの球面収差が生じているため、この球面収差の影響によりフォーカスエラー信号の振幅が低下するとともに、形状が非対称になっている。

次に図７Ｂは球面収差補正後のフォーカスエラー信号を示す。球面収差補正後にはフォーカスエラー信号の振幅及び形状は大幅に改善されている。

図７Ａ、図７Ｂから分かるように、球面収差補正を行うことにより、フォーカスエラー信号の振幅が増大し、その形状の直線性と対称性が改善されて、良好なフォーカスエラー信号を得ることができる。本実施の形態では、光ディスク毎に異なる基材厚み誤差により生じる球面収差を補正するのに必要な補正量を予め求め、その球面収差補正量による球面収差補正を行なった後にフォーカス制御を行なう。

次に本実施の形態の球面収差補正の手順について説明する。

最初にディスク判別手段１２により光ディスクの種類が判別される。例えば、光ディスク装置に装着された光ディスク装置が、単層ディスク（図２Ａ）か２層ディスク（図２Ｂ）かが判別される。多層ディスクの場合には、どの記録層に対ししてフォーカス制御を行なうかが決定される。

図２Ａの第１の光ディスク７１に対して球面収差補正を行う場合を例にとって説明する。まず、ＦＥ信号生成回路３１から出力されたフォーカスエラー信号の振幅（第１の振幅ＦＥ０）をＦＥ振幅検出手段３２で測定し、これを記憶手段３４に格納する。次に、液晶収差補正素子４の球面収差補正量を変化させる。変化後にＦＥ信号生成回路３１から出力されたフォーカスエラー信号の振幅（第２の振幅ＦＥ１）をＦＥ振幅検出手段３２で測定する。次いで、ＦＥ振幅比較手段３３は、記憶手段３４に格納されている第１の振幅ＦＥ０と新たに得た第２の振幅ＦＥ１とを比較する。以下、このような一連の行程を、フォーカスエラー信号の振幅が最大になるまで繰り返して行なう。そして、フォーカスエラー信号の振幅が最大となったときの液晶収差補正素子４の球面収差補正量が、第１の光ディスク７１の記録層に対する液晶収差補正素子４の最適な球面収差補正量である。

本発明の光ディスク装置では、フォーカス制御を動作させる前に、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面に対して最適な球面収差補正量を取得するための学習動作を行なう。その後、液晶収差補正素子４を用いて、得られた最適球面収差補正量で収差補正を行なって、フォーカス制御の動作を行なう。この結果、フォーカス制御において良好なフォーカスエラー信号を得ることができ、安定にフォーカス制御を動作させることができるという効果がある。

本実施の形態の光ディスク装置では、フォーカス制御の動作を行なう前に球面収差補正の動作を開始する。上記の最適な球面収差補正量を取得するための学習動作を開始するタイミングとしては、フォーカス制御動作に入る直前にその都度行なっても良いが、例えば、光ディスク装置に光ディスクを装着したときや、光ディスク装置の電源を入れたときに、すべての記録層に対して最適な球面収差補正量を取得するための学習動作を行なって、取得した各記録層に対応する補正量をメモリー内に保存しておいても良い。

上記の例では液晶収差補正素子４における最適な球面収差補正量を取得するために、フォーカスエラー信号の振幅を最大とする方法を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、フォーカスエラー信号ではなく再生信号の振幅を最大とする方法、あるいは全光量を最大とする方法などでも同様の効果を得ることができる。

なお、本実施の形態に用いるディスク判別手段１２による光ディスクの種類の判別方法としては、光ディスクを収納するカートリッジに判別用の穴を開け、この穴を検出して判別する方法、カートリッジの形状により判別する方法、光ディスクからの反射光量より単層ディスクと２層ディスクを判別する方法など、光ディスクの種類を判別できる手法であれば何れでも適用できる。

（実施の形態５）
図８は本発明の実施の形態５の光ディスク装置の構成図である。本実施の形態の光ディスク装置は、従来例で説明した図１３の光ピックアップ１１の液晶収差補正素子４を収差補正レンズ群（収差補正手段）２０１に変更した光ピックアップ５１と、収差補正レンズ群２０１を駆動する収差補正素子駆動回路８と、光ピックアップ５１から得られる信号を受けたり、対物レンズ５を駆動したりする制御回路１１８と、光ディスクの種類を判別するディスク判別手段１２と、ディスク判別手段１２の出力であるディスク判別信号１３により収差補正レンズ群２０１で補正する球面収差補正量を選択し、切り替える収差補正量切替手段１４とを具備している。

収差補正レンズ群２０１は、正レンズ群２２及び負レンズ２１からなる２群レンズと、負レンズ群２１を光軸方向に変位させる駆動部２５とで構成される。

光ピックアップ５１の構成は、収差補正レンズ群２０１を除いて図１３において説明したのと同様であり、図１３と同一の構成要素には同一の符号を付して、これらの詳細な説明を省略する。

本発明の収差補正量切替手段１４について説明する。例えば基準ディスクの基材厚みを１００μｍとする。収差補正量切替手段１４には、収差補正量（ａ）（球面収差補正量０ｍλ）、収差補正量（ｂ）（基準ディスクに対して基材厚みが１０μｍ薄い光ディスクを補正する場合の球面収差補正量）、及び収差補正量（ｃ）（基準ディスクに対して基材厚みが１０μｍ厚い光ディスクを補正する場合の球面収差補正量）からなる３種類の収差補正量を予め設定されている。これらの収差補正量のうちから、ディスク判別手段１２からのディスク判別信号１３に応じて適切な球面収差補正量を選択し、切り替える。

次に本実施の形態の球面収差補正の手順について説明する。球面収差補正の動作は、例えば光ディスクが光ディスク装置に装着された時、又は光ディスク装置の電源を入れた時に開始することができる。最初にディスク判別手段１２により光ディスクの種類が判別される。単層の記録層を有する光ディスク（第１の光ディスク７１）であると判定された場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で収差補正量（ａ）が選択され、基準ディスクとの基材厚誤差０μｍに相当する球面収差が収差補正レンズ群２０１により補正される。この結果、その後、この記録層に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

次に２層ディスクの場合の球面収差補正に関して説明する。

ディスク判別手段１２により２層の記録層を有する光ディスク（第２の光ディスク７５）であると判定され、フォーカス制御をＬ０層７７に対して行う場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で収差補正量（ｂ）が選択され、基準ディスクとの基材厚誤差が薄い側に１０μｍに相当する球面収差が収差補正レンズ群２０１により補正される。この結果、その後、このＬ０層７７に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

同様に、ディスク判別手段１２により２層の記録層を有する光ディスク（第２の光ディスク７５）であると判定され、フォーカス制御をＬ１層７９に対して行う場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で収差補正量（ｃ）が選択され、基準ディスクとの基材厚誤差が厚い側に１０μｍに相当する球面収差が収差補正レンズ群２０１により補正される。この結果、その後、このＬ１層７９に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

本実施の形態の光ディスク装置ではフォーカス制御を動作させる前に、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面に対して予め球面収差補正を行うことにより、その後のフォーカス制御において良好なフォーカスエラー信号を得ることができ、安定にフォーカス制御を動作させることができるという効果がある。

本実施の形態ではフォーカス制御を動作させる前に球面収差補正を開始する。球面収差の補正量は、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面ごとに予め決めておき、ディスクの種類と対象とする記録面に応じて選択して切り替える。本実施の形態では、収差補正量切替手段１４で選択できる収差補正量を基準ディスクに対して±１０μｍの基材厚誤差を想定したが、本発明はこの基材厚誤差に限定されない。例えば２層ディスクの標準的な中間層厚に基づいて収差補正量を決めても同様の結果を得ることができる。即ち、２層ディスクの一方の記録面に対する球面収差補正量を０ｍλとし、他方の記録面に対する球面収差補正量は、標準的な中間層厚を考慮して設定することができる。

なお、本実施の形態に用いるディスク判別手段１２による光ディスクの種類の判別方法としては、光ディスクを収納するカートリッジに判別用の穴を開け、この穴を検出して判別する方法、カートリッジの形状により判別する方法、光ディスクからの反射光量より単層ディスクと２層ディスクを判別する方法など、光ディスクの種類を判別できる手法であれば何れでも適用できる。

（実施の形態６）
次に実施の形態６について説明する。なお、上述した実施の形態１〜５と同じ構成要素に関しては同じ符号を付して、これらの詳細な説明を省略する。

図９は本発明の実施の形態６の光ディスク装置の構成図である。本実施の形態の光ディスク装置は、実施の形態５と同じ光ピックアップ５１と、収差補正レンズ群（収差補正手段）２０１を駆動する収差補正素子駆動回路８と、光ピックアップ５１から得られる信号を受けたり、対物レンズ５を駆動したりする制御回路１１８と、基準厚みを有する光ディスクに対して収差補正レンズ群２０１を用いて球面収差を最適に補正したときの球面収差補正量を記憶している基準値記憶手段１６とを具備している。

収差補正レンズ群２０１は、正レンズ群２２及び負レンズ２１からなる２群レンズと、負レンズ群２１を光軸方向に変位させる駆動部２５とで構成される。

基準値記憶手段１６には、基準厚みを有する光ディスク（例えば基材厚み１００μｍ）を用いて光ピックアップ５１を組立調整したときの収差補正レンズ群２０１の球面収差補正量が予め記憶されている。基準となるディスク厚みは、図２Ａに示した第１の光ディスク７１あるいは図２Ｂに示した第２の光ディスク７５の基材厚みの規格値より設定してもよい。

基準値記憶手段１６としては、可変抵抗、ＦＬＡＳＨメモリーやＥＥＰＲＯＭなど第２の球面収差補正量を格納しておける手段であればいずれであっても良く、同等の効果を得ることができる。

次に本実施の形態の球面収差補正の手順について説明する。球面収差補正の動作は、例えば光ディスクが光ディスク装置に装着された時、又は光ディスク装置の電源を入れた時に開始することができる。基準値記憶手段１６からの出力信号を収差補正素子駆動回路８に入力する。光ピックアップ５１ごとに異なる固有の球面収差を考慮して収差補正レンズ群２０１により球面収差を補正するため、その後、この記録層に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

以上のように本実施の形態の光ディスク装置では、基準厚みを有する光ディスクを用いて光ピックアップを組立調整したときの収差補正レンズ群２０１の球面収差補正量が予め基準値記憶手段１６に記憶される。そして、フォーカス制御を行なう前に、この球面収差補正量を用いて、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面に対して球面収差補正を行う。これにより、その後のフォーカス制御において良好なフォーカスエラー信号を得ることができ、安定にフォーカス制御を動作させることができるという効果がある。

レンズ単体や光ピックアップ組立時の調整誤差などによって、個々の光ピックアップ毎に球面収差にバラツキが生じる場合がある。本実施の形態では、この光ピックアップに固有の球面収差を補正するための補正量（補正量は光ピックアップごとに異なる）を、基準値記憶手段１６に記憶しておく。そして、フォーカス制御を行なう前に、この光ピックアップに固有の球面収差を考慮した球面収差補正を行なう。これにより、その後のフォーカス制御において安定したフォーカスエラー信号振幅を得ることができる。

（実施の形態７）
次に実施の形態７について説明する。なお、上述した実施の形態１〜６と同じ構成要素に関しては同じ符号を付して、これらの詳細な説明を省略する。

図１０は本発明の実施の形態７の光ディスク装置の構成図である。本実施の形態の光ディスク装置は、実施の形態５と同じ光ピックアップ５１と、収差補正レンズ群（収差補正手段）２０１を駆動する収差補正素子駆動回路８と、光ピックアップ５１から得られる信号を受けたり、対物レンズ５を駆動したりする制御回路１１８と、光ディスクの種類を判別するディスク判別手段１２と、ディスク判別手段１２の出力であるディスク判別信号１３により収差補正レンズ群２０１で補正する球面収差補正量（第１の球面収差補正量）を選択し、切り替える収差補正量切替手段１４と、基準厚みを有する光ディスクに対して収差補正レンズ群２０１を用いて球面収差を最適に補正したときの球面収差補正量（第２の球面収差補正量）を記憶している基準値記憶手段１６と、収差補正量切替手段１４からの出力信号である第１の球面収差補正量と、基準値記憶手段１６からの出力信号である第２の球面収差補正量とを加算する回路である加算器１７とを具備している。

収差補正レンズ群２０１は、正レンズ群２２及び負レンズ２１からなる２群レンズと、負レンズ群２１を光軸方向に変位させる駆動部２５とで構成される。

基準値記憶手段１６には、基準厚みを有する光ディスク（例えば基材厚み１００μｍ）を用いて光ピックアップ５１を組立調整したときの収差補正レンズ群２０１の球面収差補正量（第２の球面収差補正量）が予め記憶されている。基準となるディスク厚みは、図２Ａに示した第１の光ディスク７１あるいは図２Ｂに示した第２の光ディスク７５の基材厚みの規格値より設定してもよい。

基準値記憶手段１６としては、可変抵抗、ＦＬＡＳＨメモリーやＥＥＰＲＯＭなど第２の球面収差補正量を格納しておける手段であればいずれであっても良く、同等の効果を得ることができる。

次に本実施の形態の球面収差補正の手順について説明する。球面収差補正の動作は、例えば光ディスクが光ディスク装置に装着された時、又は光ディスク装置の電源を入れた時に開始することができる。最初にディスク判別手段１２により光ディスクの種類が判別される。単層の記録層を有する光ディスク（第１の光ディスク７１）であると判定された場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で基準ディスクとの基材厚誤差０μｍに相当する球面収差を補正するための収差補正量（ａ）が選択され、収差補正量切替手段１４からの出力信号（第１の球面収差補正量）が加算器１７に入力される。さらに基準値記憶手段１６からの出力信号（第２の球面収差補正量）も加算器１７に入力される。加算器１７は、第１の球面収差補正量と第２の球面収差補正量とを加算して得た球面収差補正量を収差補正素子駆動回路８に出力する。光ピックアップ５１ごとに異なる固有の球面収差を考慮して収差補正レンズ群２０１により球面収差を補正するため、その後、この記録層に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

次に２層ディスクの場合の球面収差補正に関して説明する。

ディスク判別手段１２により２層の記録層を有する光ディスク（第２の光ディスク７５）であると判定され、フォーカス制御をＬ０層７７に対して行う場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で基準ディスクとの基材厚誤差が薄い側に１０μｍに相当する球面収差を補正するための収差補正量（ｂ）が選択され、収差補正量切替手段１４からの出力信号（第１の球面収差補正量）が加算器１７に入力される。さらに基準値記憶手段１６からの出力信号（第２の球面収差補正量）も加算器１７に入力される。加算器１７は、第１の球面収差補正量と第２の球面収差補正量とを加算して得た球面収差補正量を収差補正素子駆動回路８に出力する。光ピックアップ５１ごとに異なる固有の球面収差を考慮して収差補正レンズ群２０１により球面収差を補正するため、その後、このＬ０層７７に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

同様に、ディスク判別手段１２により２層の記録層を有する光ディスク（第２の光ディスク７５）であると判定され、フォーカス制御をＬ１層７９に対して行う場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で基準ディスクとの基材厚誤差が厚い側に１０μｍに相当する球面収差を補正するための収差補正量（ｃ）が選択され、収差補正量切替手段１４からの出力信号（第１の球面収差補正量）が加算器１７に入力される。さらに基準値記憶手段１６からの出力信号（第２の球面収差補正量）も加算器１７に入力される。加算器１７は、第１の球面収差補正量と第２の球面収差補正量とを加算して得た球面収差補正量を収差補正素子駆動回路８に出力する。光ピックアップ５１ごとに異なる固有の球面収差を考慮して収差補正レンズ群２０１により球面収差を補正するため、その後、このＬ１層７９に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

以上のように本実施の形態の光ディスク装置では、基準厚みを有する光ディスクを用いて光ピックアップを組立調整したときの収差補正レンズ群２０１の球面収差補正量が予め基準値記憶手段１６に第２の球面収差補正量として記憶される。そして、フォーカス制御を動作させる前に、さらにディスクの種類とフォーカス制御を行なう記録面とに応じた球面収差補正量（第１の球面収差補正量）を選択し、第１の球面収差補正量と第２の球面収差補正量とを加算して得られる球面収差補正量を用いて、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面に対して球面収差補正を行う。これにより、その後のフォーカス制御において良好なフォーカスエラー信号を得ることができ、安定にフォーカス制御を動作させることができるという効果がある。

レンズ単体や光ピックアップ組立時の調整誤差などによって、個々の光ピックアップ毎に球面収差にバラツキが生じる場合がある。本実施の形態では、この光ピックアップに固有の球面収差を補正するための補正量（補正量は光ピックアップごとに異なる）を、基準値記憶手段１６に記憶しておく。そして、フォーカス制御を行なう前に、この光ピックアップに固有の球面収差を考慮した球面収差補正を行なう。これにより、その後のフォーカス制御において安定したフォーカスエラー信号振幅を得ることができる。

本実施の形態７ではフォーカス制御を動作させる前に球面収差補正を開始する。球面収差の補正量は、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面ごとに予め決めておき、光ディスクの種類と対象とする記録面により選択して切り替える。

上記の例では、基準値記憶手段１６には、１つの光ディスクを用いて光ピックアップを組立調整したときの収差補正レンズ群２０１の球面収差補正量が記憶されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数種類の基準となる光ディスク（２層ディスク、基材厚の異なる単層ディスクなど）に対してそれぞれ最適化した複数の球面収差補正量（第２の球面収差補正量）を基準値記憶手段１６に記憶しておき、ディスク判別手段１２の判別結果に応じて対応する第２の球面収差補正量を加算器１７に入力しても良い。

なお、本実施の形態に用いるディスク判別手段１２による光ディスクの種類の判別方法としては、光ディスクを収納するカートリッジに判別用の穴を開け、この穴を検出して判別する方法、カートリッジの形状により判別する方法、光ディスクからの反射光量より単層ディスクと２層ディスクを判別する方法など、光ディスクの種類を判別できる手法であれば何れでも適用できる。

（実施の形態８）
次に実施の形態８について説明する。なお、上述した実施の形態１〜７と同じ構成要素に関しては同じ符号を付して、これらの詳細な説明を省略する。

図１１は本発明の実施の形態８の光ディスク装置の構成図である。本実施の形態の光ディスク装置は、実施の形態５と同じ光ピックアップ５１と、収差補正レンズ群（収差補正手段）２０１を駆動する収差補正素子駆動回路８と、光ピックアップ５１から得られる信号を受けたり、対物レンズ５を駆動したりする制御回路１１８と、光ディスクの種類を判別するディスク判別手段１２と、フォーカスエラー（ＦＥ）信号を生成するＦＥ信号生成回路３１と、フォーカスエラー信号の振幅を検出するＦＥ振幅検出手段３２と、フォーカスエラー信号を記憶する記憶手段３４と、収差補正レンズ群２０１の球面収差補正量を変更する前後のフォーカスエラー信号の振幅を比較するＦＥ振幅比較手段３３とを具備している。

収差補正レンズ群２０１は、正レンズ群２２及び負レンズ２１からなる２群レンズと、負レンズ群２１を光軸方向に変位させる駆動部２５とで構成される。

次に本実施の形態の球面収差補正の手順について説明する。

最初にディスク判別手段１２により光ディスクの種類が判別される。例えば、光ディスク装置に装着された光ディスク装置が、単層ディスク（図２Ａ）か２層ディスク（図２Ｂ）かが判別される。多層ディスクの場合には、どの記録層に対ししてフォーカス制御を行なうかが決定される。

図２Ａの第１の光ディスク７１に対して球面収差補正を行う場合を例にとって説明する。まず、ＦＥ信号生成回路３１から出力されたフォーカスエラー信号の振幅（第１の振幅ＦＥ０）をＦＥ振幅検出手段３２で測定し、これを記憶手段３４に格納する。次に、収差補正レンズ群２０１の球面収差補正量を変化させる。変化後にＦＥ信号生成回路３１から出力されたフォーカスエラー信号の振幅（第２の振幅ＦＥ１）をＦＥ振幅検出手段３２で測定する。次いで、ＦＥ振幅比較手段３３は記憶手段３４に格納されている第１の振幅ＦＥ０と新たに得た第２の振幅ＦＥ１とを比較する。以下、このような一連の行程を、フォーカスエラー信号の振幅が最大になるまで繰り返して行なう。そして、フォーカスエラー信号の振幅が最大となったときの収差補正レンズ群２０１の球面収差補正量が、第１の光ディスク７１の記録層に対する収差補正レンズ群２０１の最適な球面収差補正量である。

本発明の光ディスク装置では、フォーカス制御を動作させる前に、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面に対して最適な球面収差補正量を取得するための学習動作を行なう。その後、収差補正レンズ群２０１を用いて、得られた最適球面収差補正量で収差補正を行なって、フォーカス制御の動作を行なう。この結果、フォーカス制御において良好なフォーカスエラー信号を得ることができ、安定にフォーカス制御を動作させることができるという効果がある。

本実施の形態の光ディスク装置では、フォーカス制御の動作を行なう前に球面収差補正の動作を開始する。上記の最適な球面収差補正量を取得するための学習動作を開始するタイミングとしては、フォーカス制御動作に入る直前にその都度行なっても良いが、例えば、光ディスク装置に光ディスクを装着したときや、光ディスク装置の電源を入れたときに、すべての記録層に対して最適な球面収差補正量を取得するための学習動作を行なって、取得した各記録層に対応する補正量をメモリー内に保存しておいても良い。

上記の例では収差補正レンズ群２０１における最適な球面収差補正量を取得するために、フォーカスエラー信号の振幅を最大とする方法を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、フォーカスエラー信号ではなく再生信号の振幅を最大とする方法、あるいは全光量を最大とする方法などでも同様の効果を得ることができる。

なお、本実施の形態に用いるディスク判別手段１２による光ディスクの種類の判別方法としては、光ディスクを収納するカートリッジに判別用の穴を開け、この穴を検出して判別する方法、カートリッジの形状により判別する方法、光ディスクからの反射光量より単層ディスクと２層ディスクを判別する方法など、光ディスクの種類を判別できる手法であれば何れでも適用できる。

（実施の形態９）
次に実施の形態９について説明する。なお、上述した実施の形態１〜８と同じ構成要素に関しては同じ符号を付して、これらの詳細な説明を省略する。

図１２は本発明の実施の形態９の光ディスク装置の構成図である。本実施の形態の光ディスク装置は、実施の形態５と同じ光ピックアップ５１と、収差補正レンズ群（収差補正手段）２０１を駆動する収差補正素子駆動回路８と、光ピックアップ５１から得られる信号を受けたり、対物レンズ５を駆動したりする制御回路１１８と、光ディスクの種類を判別するディスク判別手段１２と、ディスク判別手段１２の出力であるディスク判別信号１３により収差補正レンズ群２０１で補正する球面収差補正量（第１の球面収差補正量）を選択し、切り替える収差補正量切替手段１４と、収差補正レンズ群２０１を構成する正レンズ群２２と負レンズ群２１との間隔が重力によって変化するのを補正するための補正量（自重垂れ補正量、即ち、第３の球面収差補正量）を記憶している自重垂れ補正量記憶手段１８と、収差補正量切替手段１４からの出力信号である第１の球面収差補正量と、自重垂れ補正量記憶手段１８からの出力信号である第３の球面収差補正量とを加算する回路である加算器１７とを具備している。

収差補正レンズ群２０１は、正レンズ群２２及び負レンズ２１からなる２群レンズと、負レンズ群２１を光軸方向に変位させる駆動部２５とで構成される。

収差補正レンズ群２０１の光軸が垂直方向に設置されている場合について説明する。

自重垂れ補正量記憶手段について説明する。従来の技術として図１８Ｂに示したように２群のレンズより構成される収差補正レンズ群をその光軸を垂直方向にして設置した場合、負レンズ群２１及びレンズホルダー２４の自重により、負レンズ群２１の位置Ｙ１は、設計位置Ｙ０より距離α（位置ずれ量）だけ位置ずれしている。その結果、位置ずれ量αに起因する球面収差が生じる。本実施の形態ではこの位置ずれ量αによる球面収差を補正するのに必要な補正量（自重垂れ補正量）を予め測定しておき、その値を自重垂れ補正量記憶手段１８に記憶している。このため、負レンズ群２１の自重により生じる位置ずれ量αを補正する様にレンズホルダー２４を駆動して球面収差を補正することができる。

次に本実施の形態の球面収差補正の手順について説明する。球面収差補正の動作は、例えば光ディスクが光ディスク装置に装着された時、又は光ディスク装置の電源を入れた時に開始することができる。最初にディスク判別手段１２により光ディスクの種類が判別される。単層の記録層を有する光ディスク（第１の光ディスク７１）であると判定された場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で基準ディスクとの基材厚誤差０μｍに相当する球面収差を補正するための収差補正量（ａ）が選択され、収差補正量切替手段１４からの出力信号（第１の球面収差補正量）が加算器１７に入力される。さらに自重垂れ補正量記憶手段１８からの出力信号（第３の球面収差補正量）も加算器１７に入力される。加算器１７は、第１の球面収差補正量と第３の球面収差補正量とを加算して得た球面収差補正量を収差補正素子駆動回路８に出力する。収差補正レンズ群２０１の重力によるレンズ群間隔の変化に起因する球面収差を考慮して収差補正レンズ群２０１により球面収差を補正するため、その後、この記録層に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

次に２層ディスクの場合の球面収差補正に関して説明する。

ディスク判別手段１２により２層の記録層を有する光ディスク（第２の光ディスク７５）であると判定され、フォーカス制御をＬ０層７７に対して行う場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で基準ディスクとの基材厚誤差が薄い側に１０μｍに相当する球面収差を補正するための収差補正量（ｂ）が選択され、収差補正量切替手段１４からの出力信号（第１の球面収差補正量）が加算器１７に入力される。さらに自重垂れ補正量記憶手段１８からの出力信号（第３の球面収差補正量）も加算器１７に入力される。加算器１７は、第１の球面収差補正量と第３の球面収差補正量とを加算して得た球面収差補正量を収差補正素子駆動回路８に出力する。収差補正レンズ群２０１の重力によるレンズ群間隔の変化に起因する球面収差を考慮して収差補正レンズ群２０１により球面収差を補正するため、その後、このＬ０層７７に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

同様に、ディスク判別手段１２により２層の記録層を有する光ディスク（第２の光ディスク７５）であると判定され、フォーカス制御をＬ１層７９に対して行う場合には、ディスク判別信号１３の指令により収差補正量切替手段１４で基準ディスクとの基材厚誤差が厚い側に１０μｍに相当する球面収差を補正するための収差補正量（ｃ）が選択され、収差補正量切替手段１４からの出力信号（第１の球面収差補正量）が加算器１７に入力される。さらに自重垂れ補正量記憶手段１８からの出力信号（第３の球面収差補正量）も加算器１７に入力される。加算器１７は、第１の球面収差補正量と第３の球面収差補正量とを加算して得た球面収差補正量を収差補正素子駆動回路８に出力する。収差補正レンズ群２０１の重力によるレンズ群間隔の変化に起因する球面収差を考慮して収差補正レンズ群２０１により球面収差を補正するため、その後、このＬ１層７９に対して行なわれるフォーカス制御において安定なフォーカスエラー信号を得ることができる。

自重垂れ補正量記憶手段１８としては、可変抵抗、ＦＬＡＳＨメモリーやＥＥＰＲＯＭなど第３の球面収差補正量を格納しておける手段であればいずれであっても良く、同等の効果を得ることができる。

以上のように本実施の形態の光ディスク装置では、フォーカス制御を動作させる前に球面収差補正を開始する。第１の球面収差補正量は、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面ごとに予め決めておき、ディスクの種類と対象とする記録面に応じて選択して切り替えられる。第３の球面収差補正量は、収差補正レンズ群２０１の重力によるレンズ群間隔の変化に起因する球面収差を考慮して設定される。そして、フォーカス制御を動作させる前に、ディスクの種類とフォーカス制御を行なう記録層とに応じた球面収差補正量（第１の球面収差補正量）と、第３の球面収差補正量とを加算して得られる球面収差補正量を用いて、フォーカス制御を行う記録面に対して球面収差補正を行う。これにより、その後のフォーカス制御において良好なフォーカスエラー信号を得ることができ、安定にフォーカス制御を動作させることができるという効果がある。

なお、上記の説明では収差補正素子駆動回路８は、収差補正量切替手段１４からの第１の球面収差補正量と自重垂れ補正量記憶手段１８からの第３の球面収差補正量とを足し合わせて得られた球面収差補正量で収差補正レンズ群２０１を駆動する構成を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、実施の形態７で説明した基準値記憶手段１６を設け、基準値記憶手段１６からの第２の球面収差補正量をさらに足し合わせて得られる球面収差補正量で収差補正レンズ群２０１を駆動する構成であっても良い。あるいは、図１２の構成においてディスク判別手段１２と収差補正量切替手段１４とを取り除き、代わりに実施の形態６で説明した基準値記憶手段１６を設け、基準値記憶手段１６からの第２の球面収差補正量と自重垂れ補正量記憶手段１８からの第３の球面収差補正量とを足し合わせて得られる球面収差補正量で収差補正レンズ群２０１を駆動する構成であっても良い。

なお、本実施の形態に用いるディスク判別手段１２による光ディスクの種類の判別方法としては、光ディスクを収納するカートリッジに判別用の穴を開け、この穴を検出して判別する方法、カートリッジの形状により判別する方法、光ディスクからの反射光量より単層ディスクと２層ディスクを判別する方法など、光ディスクの種類を判別できる手法であれば何れでも適用できる。

本発明の光ディスク装置によれば、ＮＡの大きな対物レンズを用いて高密度の光ディスクに対して記録又は再生をする場合に、フォーカス制御手段を動作させる前に、フォーカス制御を行う光ディスクの記録面に適した球面収差補正を行うので、良好なフォーカスエラー信号を得ることができ、安定にフォーカス制御を動作させることができる。

本発明の実施の形態１の光ディスク装置の概略断面図 図２Ａは単層ディスクの概略断面図、図２Ｂは２層ディスクの概略断面図 本発明の実施の形態２の光ディスク装置の概略断面図 本発明の実施の形態３の光ディスク装置の概略断面図 本発明の実施の形態４の光ディスク装置の概略断面図 光ディスクの基材厚み誤差により生じる球面収差の計算結果の一例を示した図 図７Ａ、図７Ｂは基材厚誤差が−２０μｍある光ディスクに対するフォーカスエラー信号の計算結果の一例であり、図７Ａは球面収差補正前のフォーカスエラー信号を、図７Ｂは球面収差補正後のフォーカスエラー信号を示す。 本発明の実施の形態５の光ディスク装置の概略断面図 本発明の実施の形態６の光ディスク装置の概略断面図 本発明の実施の形態７の光ディスク装置の概略断面図 本発明の実施の形態８の光ディスク装置の概略断面図 本発明の実施の形態９光ディスク装置の概略断面図 本発明の実施の形態および従来の光ピックアップの概略断面図 従来の光ディスク装置の概略断面図 本発明の実施の形態および従来の光ピックアップの要部の概略断面図 従来の多層光ディスクの概略斜視図 従来の光ピックアップの要部の概略断面図 図１８Ａ、図１８Ｂは本発明の実施の形態および従来の光ピックアップの要部の概略断面図であり、それぞれ収差補正レンズ群の光軸を水平方向および垂直方向に設置した場合を示す。

符号の説明

１ レーザー光源
２ 回折素子
３ コリメートレンズ
４ 液晶収差補正素子
５ 対物レンズ
６ 光ディスク
７ アクチュエータ
８ 収差補正素子駆動回路
９，１０ 光検出器
１１、５１ 光ピックアップ
１２ ディスク判別手段
１３ ディスク判別信号
１４ 収差補正量切替手段
１６ 基準値記憶手段
１７ 加算器
１８ 自重垂れ補正量記憶手段
２０ 光ビーム（レーザ光）
２１ 負レンズ群
２２ 正レンズ群
２４ レンズホルダー
２５ 駆動部
２６ 固定部
２７ ワイヤ
３１ ＦＥ信号生成回路
３２ ＦＥ振幅検出手段
３３ ＦＥ振幅比較手段
３４ 記憶手段
６２ 基材
６３ Ｌ０層（第１の記録層）
６４ Ｌ１層（第２の記録層）
６５ 中間層
６６ 保護層
７１ 第１の光ディスク（単層ディスク）
７２ 基材
７３ 記録層
７４ 保護層
７５ 第２の光ディスク（２層ディスク）
７６ 基材
７７ Ｌ０層（第１の記録層）
７８ 中間層
７９ Ｌ１層（第２の記録層）
８０ 保護層
１１８ 制御回路
２０１ 収差補正レンズ群
２０１ａ 収差補正レンズ群の光軸
２０２ 対物レンズ群

Claims (8)

1. レーザー光源と、
   前記レーザー光源から出射される光ビームを受け光ディスク上へスポットに収束する集光光学系と、
   前記集光光学系を前記光ディスクに対してフォーカス方向に移動する移動手段と、
   前記光ディスクで反射した光ビームを受け光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、
   前記集光光学系の球面収差を補正する収差補正手段と、を有する光ピックアップと、
   前記光検出器からの出力信号に基づいて前記光ディスク上に収束されている前記スポットの収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、
   前記フォーカスエラーの振幅を検出するフォーカスエラー振幅検出手段と、
   前記フォーカスエラー検出手段からの出力信号に基づいて前記移動手段を駆動し、前記光ディスク上の前記スポットの収束状態が所定の状態となるように制御するフォーカス制御手段と、
   を具備する光ディスク装置であって、
   前記フォーカス制御手段を動作させる前に、前記フォーカスエラー振幅検出手段により得られるフォーカスエラー振幅が増加する方向へ、前記収差補正手段による球面収差補正量の変更を行う、光ディスク装置。
2. 前記収差補正手段による球面収差補正量の変更は、
   光ディスク装置の電源投入後、もしくは、光ディスクを光ディスク装置に新たに装着した後で、
   前記フォーカス制御手段を動作させる前に行われる、
   ことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
3. 前記光ディスクの種類を判別するディスク判別手段と、
   前記ディスク判別手段からの信号に基づいて、前記収差補正手段の球面収差補正量を選択的に切り替える収差補正量切替手段とを更に有し、
   前記収差補正手段による球面収差補正量の変更は、
   前記収差補正量切替手段によって前記球面収差補正量を切り替えることにより行われる、
   ことを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
4. 基準厚みを有する光ディスクに対して球面収差を最適化したときの前記収差補正手段の球面収差補正量を記憶した基準値記憶手段を更に有し、
   前記収差補正手段による球面収差補正量の変更は、
   前記球面収差補正量を前記基準値記憶手段に記憶された値に設定することにより行われる、
   ことを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
5. 前記光ディスクの種類を判別するディスク判別手段と、
   ディスク判別手段からの信号に基づいて、前記収差補正手段の第１の球面収差補正量を選択的に切り替える収差補正量切替手段と、
   基準厚みを有する光ディスクに対して球面収差を最適化したときの前記収差補正手段の第２の球面収差補正量を記憶した基準値記憶手段と、
   前記第１の球面収差補正量と前記第２の球面収差補正量とを加算する加算手段とを更に具備し、
   前記収差補正手段による球面収差補正量の変更は、
   前記球面収差補正量を前記加算手段の出力値に設定することにより行われる、
   ことを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
6. 前記収差補正手段による球面収差補正量の変更は、
   前記フォーカスエラー検出手段からの出力信号の第１の振幅を得るステップと、
   前記第１の振幅を記憶するステップと、
   前記収差補正手段の球面収差補正量を変化させて前記フォーカスエラー検出手段からの出力信号の第２の振幅を得るステップと、
   前記第１の振幅と前記第２の振幅とを比較するステップと
   からなる球面収差補正量の学習動作、
   及び前記学習動作によって得られた球面収差補正量を前記収差補正手段へ設定する動作により行われる、
   ことを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
7. 前記収差補正手段は液晶素子を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光ディスク装置。
8. 前記収差補正手段は前記レーザー光源と前記集光光学系との間に配置された第１のレンズ群及び第２のレンズ群と、前記第１のレンズ群及び前記第２のレンズ群の一方を光軸方向に移動させることにより前記第１のレンズ群と前記第２のレンズ群との間隔を可変させる第２の移動手段とを含むことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光ディスク装置。

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