JP5612895B2 - 球面収差補正適正位置探索装置および球面収差補正適正位置探索方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報記録媒体である光ディスクの情報を再生する光ピックアップについて、その対物レンズに対する球面収差補正部の補正上の適正位置を信号再生に先立って探索する球面収差補正適正位置探索装置にかかわり、詳しくは、その適正位置探索の精度を向上するための技術に関する。

近年、短波長青色半導体レーザの実用化に伴い、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）の容量４．７ＧＢに対して、２５ＧＢ以上の大容量化を実現したＢＤ（ブルーレイディスク）が普及している。ＢＤでは、従来の波長６５０ｎｍの赤色半導体レーザに代えて波長４０５ｎｍの青色半導体レーザを採用することにより、光ディスク上のレーザスポットを小さくしている。また、光ディスク上にレーザスポットを絞り込むために使われる対物レンズのＮＡ（Numerical Aperture：開口数）について、ＤＶＤで０．６であったところ、ＢＤでは０．８５まで大きくしている。これらの相乗により、大容量化を実現している。

しかし、対物レンズで高ＮＡ化すると、理想的なレーザの集光点と、光学系を通った実際のレーザの集光点とのずれである球面収差の問題が顕著となる。実際、球面収差は光ディスクのカバー層厚の誤差により生じるが、この球面収差はＮＡの４乗に比例する。つまり、ＤＶＤより球面収差の課題が顕著となる。また、ＢＤ等の高ＮＡを必要とする光ディスクでは、カバー層の厚みの規格は０．１ｍｍ、誤差の許容範囲は１０μｍ以下とされており、光ディスク毎に球面収差量のばらつきが発生するため、光ピックアップは光ディスク毎に球面収差を補正する必要がある。

球面収差の補正に関して一般的には、球面収差補正レンズを含む球面収差補正部をメカニカルに動かす方式が主流となっている。球面収差補正部は、レーザ光源と対物レンズの間に配置され、例えばステッピングモータ利用のレンズ駆動装置により可動である。

次に、球面収差補正部の温度変化性能について説明する。低価格化のために、球面収差補正部にはプラスチックレンズが用いられることが多い。しかし、プラスチックレンズの場合、温度が上昇すると屈折率が減少する傾向があり、その減少度合いによっては記録再生品質に支障をきたす。前述したカバー層厚誤差や温度変化の影響を抑え、安定した品質で記録再生を行うためには、常に球面収差補正部を適正位置に移動する必要がある。そのため、光ディスク記録再生装置では温度センサを利用して周辺温度を取得し、取得した周辺温度に対応する適正位置に球面収差補正部を移動させてから信号の読み取りを開始するのが一般的である。しかしそれでは、温度センサの部品コストが増大する。温度センサを用いないためには、球面収差量を何らかの方法で測定し、測定した球面収差量に応じて球面収差補正部の位置を調整すればよい。例えば、光ディスクから信号を読み取れる状態であれば、球面収差量と光ディスクから読み取った信号品質には密接な関係があるため、信号品質が一番良い球面収差補正部の位置を検索する技術は広く知られている。

しかし、光ディスクから信号を読み取るためには、対物レンズを駆動して光ディスクにレーザ光の焦点を合わせるフォーカス動作が必要であり、フォーカス動作のためにはフォーカス誤差信号が必要である。フォーカス誤差信号は球面収差があると適切に生成できないため、光ディスクから信号を読み取る前に球面収差補正部の調整を行い、フォーカス動作に影響が出ない程度まで球面収差を低減する必要がある。光ディスクから信号を読み取る前の状態の場合、前記の信号品質を用いる方式では補正することができないため、例えば特許文献１では、フォーカス誤差信号の正のピークと負のピークの絶対値の差であるフォーカスバランスのずれや、ピーク検出位置の間隔を用いることによって、球面収差量を検出する手法が提案されている。

特許第３７６５２３５号公報

特許文献１に記載の技術を用いた球面収差量の検出手段の場合、フォーカスバランスと球面収差補正部の位置には、図８のＣ１に示すような直線性に優れた良好な特性が成り立たなければならない。しかし、光学的な特徴、光検出器の特性や取り付けばらつき、対物レンズまたは光ディスクの傾き等のために、多くの光ディスク記録再生装置は良好な特性を持っていないのが実情である。そのような光ディスク記録再生装置ではフォーカスバランスから正常に球面収差量を取得することができず、実使用が困難であるという課題があった。

また、正と負のピークの検出位置の間隔を使うという手法では、検出位置の間隔は対物レンズの駆動値を基に判断するが、ハード的要因により駆動値と実位置は大きくばらつく。そのため、対物レンズの駆動値からピークの検出距離を精度良く割り出すことができず、実使用は困難であるという課題があった。

本発明は、このような事情に鑑みて創作したものであり、光ピックアップの対物レンズに対する球面収差補正部の適正位置の探索について、その探索の精度が高い球面収差補正適正位置探索装置・方法を提供することを目的としている。

本発明は、次のような手段を講じることにより上記の課題を解決する。《１》，《２》，《３》…等の括弧付き数字は〔特許請求の範囲〕の請求項番号と呼応する。これらの括弧付き数字は、説明の都合上、以下の記載においては必ずしも通し番号とはならず、順番が飛んだり前後が入れ替わったりする場合がある。なお、当該の球面収差補正適正位置探索装置が搭載される光ディスク再生装置は、記録機能を有しないもの、記録機能を有するもの、のいずれであってもよい。

《１》本発明による球面収差補正適正位置探索装置は、以下の構成要素を有している。図１を用いて説明する。

フォーカスバランスを用いることに代えて誤差振幅差分ΔＡを用いることにする。この誤差振幅差分ΔＡとは、球面収差補正部Ｅ０の移動範囲における２位置での測定で取得した２つのフォーカス誤差信号の振幅Ａ１，Ａ２の差分（Ａ１−Ａ２）のことである。この誤差振幅差分ΔＡは、フォーカスバランスの場合のフォーカス誤差信号の最大値と最小値との差分とは異なるものである。フォーカス誤差信号の最大値と最小値には球面収差補正部Ｅ０の移動範囲における位置の情報が含まれていないのに対して、誤差振幅差分ΔＡには位置の情報が含まれている。フォーカス誤差信号の振幅Ａと球面収差量との相対関係の特性は、フォーカスバランスと球面収差量との相対関係の特性に比べて、実機と理想との近似性がより強いものとなる傾向をもっている（後述実施例の図９参照）。ゆえに、フォーカス誤差信号の振幅Ａ１，Ａ２の差分（誤差振幅差分）ΔＡからは、現在の球面収差補正部Ｅ０の移動位置が適正な位置であるかどうかが推測される（後述実施例の図１０参照）。適正な位置というのは、現在の球面収差補正部Ｅ０の移動位置が、フォーカス誤差信号の振幅Ａと球面収差量との相対関係の特性において、特性の頂点を挟んでその前後に分かれていることである。

さて、本発明の球面収差補正適正位置探索装置においては、球面収差補正部Ｅ０の移動を制御するための球面収差補正部移動制御手段Ｅ１を設ける。また、フォーカス誤差信号の振幅Ａを取得するためのフォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２を設ける。さらに、フォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２で取得した２位置でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ１，Ａ２の差分ΔＡを求めるための誤差振幅差分算出手段Ｅ３を設ける。さらに、球面収差補正部Ｅ０の適正位置の探索のために、球面収差補正部移動制御手段Ｅ１とフォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２と誤差振幅差分算出手段Ｅ３を統括制御する適正位置探索制御手段Ｅ４を設ける。

適正位置探索制御手段Ｅ４は、次のような制御を行う。まず、球面収差補正部移動制御手段Ｅ１を制御して球面収差補正部Ｅ０を第１の測定位置ｚ１へ移動させ、フォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２を制御して球面収差補正部Ｅ０の第１の測定位置ｚ１でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ１を取得させる。次に、球面収差補正部移動制御手段Ｅ１を制御して球面収差補正部Ｅ０を第２の測定位置ｚ２へ移動させ、フォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２を制御して球面収差補正部Ｅ０の第２の測定位置ｚ２でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ２を取得させる。さらに、誤差振幅差分算出手段Ｅ３を制御して演算によって第１の測定位置ｚ１でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ１と第２の測定位置ｚ２でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ２との差分である誤差振幅差分ΔＡ（＝Ａ１−Ａ２または＝Ａ２−Ａ１）を算出させる。適正位置探索制御手段Ｅ４は、得られた誤差振幅差分ΔＡが規定の閾値範囲内のものか否かを判定し、規定の閾値範囲外のものであれば第１の測定位置ｚ１または第２の測定位置ｚ２の少なくともいずれか一方を変位させるように球面収差補正部移動制御手段Ｅ１を制御し、その上で上記の処理を繰り返す。得られた誤差振幅差分ΔＡが規定の閾値範囲内のものとなれば、現在の第１の測定位置ｚ１または第２の測定位置ｚ２またはその中間位置を球面収差補正にとっての適正位置であると定める。

２位置ｚ１，ｚ２での測定で取得した２つのフォーカス誤差信号の振幅Ａ１，Ａ２の差分である誤差振幅差分ΔＡが球面収差補正部Ｅ０の移動範囲における位置の情報を含んでいることから、誤差振幅差分ΔＡを判断要素として用いることにより、球面収差補正用の位置として球面収差補正部Ｅ０の適正位置を容易かつ精度良く割り出すことが可能になる。

以上を要するに、本発明の球面収差補正適正位置探索装置は、
球面収差補正部Ｅ０の移動を制御するための球面収差補正部移動制御手段Ｅ１と、
フォーカス誤差信号の振幅Ａを取得するためのフォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２と、
球面収差補正部Ｅ０の移動範囲内の異なる位置においてフォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２で取得したフォーカス誤差信号の振幅Ａ１，Ａ２の差分である誤差振幅差分ΔＡ（＝Ａ１−Ａ２または＝Ａ２−Ａ１）を求めるための誤差振幅差分算出手段Ｅ３と、
球面収差補正部移動制御手段Ｅ１とフォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２と誤差振幅差分算出手段Ｅ３を統括制御する適正位置探索制御手段Ｅ４とを備え、
適正位置探索制御手段Ｅ４は、誤差振幅差分算出手段Ｅ３による誤差振幅差分ΔＡに基づいて球面収差補正部Ｅ０の適正位置を確定するものとして構成されている。

本発明のこの構成は、球面収差補正部Ｅ０の２位置で得られるフォーカス誤差信号についての誤差振幅差分ΔＡを用いることにより、仮に対象の光ディスク再生装置がフォーカスバランスでは球面収差量が特定不可能な性質をもつものであっても、球面収差補正部Ｅ０の補正上の適正位置の高精度な検出が可能になる。すなわち、移動範囲内に球面収差補正部Ｅ０の適正な位置が存在すれば誤差振幅差分ΔＡが充分に小さくなることを利用している。結果として、当該の球面収差補正適正位置探索装置によって探索した結果の適正位置に基づいた球面収差補正部Ｅ０の制御をもって、球面収差補正部Ｅ０を球面収差補正上の適正位置に移動させることが可能になる。

《３》フォーカス誤差信号の振幅Ａは光ディスクの反射率やレーザパワーなどに依存する。したがって、フォーカス誤差信号についての誤差振幅差分ΔＡには、球面収差量以外の要素が含まれていることになり、誤差振幅差分ΔＡをそのまま用いるのであれば、精度上で若干の課題が残る。この点をも勘案したのが本項である。

誤差振幅差分ΔＡは、第１の測定位置ｚ１でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ１と第２の測定位置ｚ２でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ２との差分である。すなわち、
ΔＡ＝Ａ１−Ａ２（なお、ΔＡ＝Ａ２−Ａ１としてもかまわない）
である。この差分ΔＡを、両振幅Ａ１，Ａ２の総和で除算することにより、正規化する。すなわち、正規化誤差振幅差分ΔＮは、
ΔＮ＝（Ａ１−Ａ２）／（Ａ１＋Ａ２）……………（１）
である。除数部としては（Ａ１＋Ａ２）に限るものではなく、振幅Ａ１，Ａ２のそれぞれに関連する何らかの要素値の総和であればよい。

要するに本項の球面収差補正適正位置探索装置は、上記《１》の構成において、誤差振幅差分ΔＡに代えて、その誤差振幅差分ΔＡを正規化したものである正規化誤差振幅差分ΔＮを適用するものである。図２を参照して、より具体的レベルで記述すると、球面収差補正適正位置探索装置は、図１の構成に加えて、さらに、
誤差振幅差分ΔＡを正規化して正規化誤差振幅差分ΔＮを生成する誤差振幅差分正規化手段Ｅ５を有し、
適正位置探索制御手段Ｅ４は、誤差振幅差分正規化手段Ｅ５による正規化誤差振幅差分ΔＮに基づいて球面収差補正部Ｅ０の適正位置を確定するものとして構成されているという態様である。

《７》上記《１》の構成の球面収差補正適正位置探索装置に対応した本発明による球面収差補正適正位置探索方法は、
球面収差補正部Ｅ０を第１の測定位置ｚ１へ移動させるステップと、
次いで球面収差補正部Ｅ０の第１の測定位置ｚ１でフォーカス誤差信号の振幅Ａ１を取得するステップと、
次いで球面収差補正部Ｅ０を第２の測定位置ｚ２へ移動させるステップと、
次いで球面収差補正部Ｅ０の第２の測定位置ｚ２でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ２を取得するステップと、
次いで演算によって第１の測定位置ｚ１でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ１と第２の測定位置ｚ２でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ２との差分である誤差振幅差分ΔＡを算出するステップと、
得られた誤差振幅差分ΔＡが規定の閾値範囲内のものか否かを判定するステップと、
得られた誤差振幅差分ΔＡが閾値範囲外のものであれば第１の測定位置ｚ１または第２の測定位置ｚ２の少なくともいずれか一方を変位させ、その上で上記の処理を繰り返しへ回帰するステップと、
得られた誤差振幅差分ΔＡが閾値範囲内のものとなれば、現在の第１の測定位置ｚ１または第２の測定位置ｚ２またはその中間位置を球面収差補正部Ｅ０の適正位置と確定するステップとを含むものである。

《８》上記《３》の構成の球面収差補正適正位置探索装置に対応した本発明による球面収差補正適正位置探索方法は、上記《７》の球面収差補正適正位置探索方法において、さらに、普通の誤差振幅差分ΔＡ（＝Ａ１−Ａ２または＝Ａ２−Ａ１）を算出するステップの次の、誤差振幅差分ΔＡが規定の閾値範囲内のものか否かを判定するステップに対して、誤差振幅差分ΔＡを正規化し得られた正規化誤差振幅差分ΔＮを普通の誤差振幅差分ΔＡの代わりに渡すステップを有するものである。すなわち、
球面収差補正部Ｅ０を第１の測定位置ｚ１へ移動させるステップと、
次いで球面収差補正部Ｅ０の第１の測定位置ｚ１でフォーカス誤差信号の振幅Ａ１を取得するステップと、
次いで球面収差補正部Ｅ０を第２の測定位置ｚ２へ移動させるステップと、
次いで球面収差補正部Ｅ０の第２の測定位置ｚ２でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ２を取得するステップと、
次いで演算によって第１の測定位置ｚ１でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ１と第２の測定位置ｚ２でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ２との差分である誤差振幅差分ΔＡ（＝Ａ１−Ａ２または＝Ａ２−Ａ１）を算出するステップと、
誤差振幅差分ΔＡを正規化して正規化誤差振幅差分ΔＮを得るステップと、
正規化誤差振幅差分ΔＮが規定の閾値範囲内のものか否かを判定するステップと、
得られた正規化誤差振幅差分ΔＮが閾値範囲外のものであれば第１の測定位置ｚ１または第２の測定位置ｚ２の少なくともいずれか一方を変位させ、その上で上記の処理を繰り返しへ回帰するステップと、
得られた正規化誤差振幅差分ΔＮが閾値範囲内のものとなれば、現在の第１の測定位置ｚ１または第２の測定位置ｚ２またはその中間位置を球面収差補正部Ｅ０の適正位置と確定するステップとを含むものである。

本発明によれば、球面収差補正部の２位置で得られるフォーカス誤差信号についての誤差振幅差分を用いることにより、球面収差補正部の位置につき球面収差補正上の適正位置を高精度に割り出すことが可能となる。ひいては、球面収差補正部を球面収差補正上の適正位置に移動させることができる。この場合に温度センサを用いなくてもよく、製造コスト面において有利な展開が可能となる。

本発明の球面収差補正適正位置探索装置の基本的構成を示すブロック図（その１） 本発明の球面収差補正適正位置探索装置の基本的構成を示すブロック図（その２） 本発明の球面収差補正適正位置探索装置の基本的構成を示すブロック図（その３） 本発明の球面収差補正適正位置探索装置の基本的構成を示すブロック図（その４） 本発明の実施例における球面収差補正適正位置探索装置が搭載された光ディスク記録再生装置の構成を示す概念図 本実施の形態における光ピックアップおよび対物レンズのフォーカス駆動に関する構成の一例を詳細に示す図 本発明の実施例におけるフォーカス誤差信号の振幅を取得するための処理を表す図 本発明の実施例におけるフォーカスバランスと球面収差量との相関関係の特性を表す図 本発明の実施例におけるフォーカス誤差信号の振幅と球面収差量の理想的な特性と実際の光ディスク記録再生装置から取得した特性を表す図 本発明の実施例における常温でのフォーカス誤差信号の振幅と球面収差補正部の位置との相関関係の特性を表す図 本発明の実施例における常温以外でのフォーカス誤差信号の振幅と球面収差補正部の位置との相関関係の特性を表す図 本発明の実施例における光反射率の高い光ディスクと反射率の低い光ディスクのフォーカス誤差信号の振幅と球面収差補正部の位置との相関関係の特性を表す図 本発明の実施例における球面収差レンズ位置と正規化した誤差振幅差分との相対関係の特性を表す図 本発明の実施例における常温での正規化誤差振幅差分と球面収差補正部の位置との相対関係の特性と、常温以外での正規化誤差振幅差分と球面収差補正部の位置との相対関係の特性を表す図 本発明の実施例における近似式の傾きよりも傾きがばらついた環境での正規化誤差振幅差分と球面収差補正部の位置との相対関係の特性を表す図 本発明の実施例における制御装置の全体構成を示すブロック図 本発明の実施例の球面収差補正適正位置探索装置における制御装置の制御動作を示すフローチャート

上記した《１》，《３》，《７》，《８》の構成の本発明の球面収差補正適正位置探索装置は、次のような実施の形態においてさらに有利に展開することが可能である。

《２》上記《１》の構成において、適正位置探索制御手段Ｅ４の好ましい態様に次のように構成されたものがある。すなわち、適正位置探索制御手段Ｅ４は、
まず、球面収差補正部移動制御手段Ｅ１を制御して球面収差補正部Ｅ０を第１の測定位置ｚ１へ移動させ、
次いで、フォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２を制御して球面収差補正部Ｅ０の第１の測定位置ｚ１でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ１を取得させ、
次いで、球面収差補正部移動制御手段Ｅ１を制御して球面収差補正部Ｅ０を第２の測定位置ｚ２へ移動させ、
次いで、フォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２を制御して球面収差補正部Ｅ０の第２の測定位置ｚ２でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ２を取得させ、
さらに、誤差振幅差分算出手段Ｅ３を制御して演算によって第１の測定位置ｚ１でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ１と第２の測定位置ｚ２でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ２との差分である誤差振幅差分ΔＡ（＝Ａ１−Ａ２）を算出させ、
得られた誤差振幅差分ΔＡが規定の閾値範囲内のものか否かを判定し、
得られた誤差振幅差分ΔＡが閾値範囲外のものであれば第１の測定位置ｚ１または第２の測定位置ｚ２の少なくともいずれか一方を変位させるように球面収差補正部移動制御手段Ｅ１を制御し、その上で上記の処理を繰り返し、
得られた誤差振幅差分ΔＡが閾値範囲内のものとなれば、現在の第１の測定位置ｚ１または第２の測定位置ｚ２またはその中間位置を球面収差補正部Ｅ０の適正位置と確定するように構成されている。

《４》上記《３》の構成における適正位置探索制御手段Ｅ４の好ましい態様としては、
まず、球面収差補正部移動制御手段Ｅ１を制御して球面収差補正部Ｅ０を第１の測定位置ｚ１へ移動させ、
次いで、フォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２を制御して球面収差補正部Ｅ０の第１の測定位置ｚ１でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ１を取得させ、
次いで、球面収差補正部移動制御手段Ｅ１を制御して球面収差補正部Ｅ０を第２の測定位置ｚ２へ移動させ、
次いで、フォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２を制御して球面収差補正部Ｅ０の第２の測定位置ｚ２でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ２を取得させ、
さらに、誤差振幅差分算出手段Ｅ３を制御して演算によって第１の測定位置ｚ１でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ１と第２の測定位置ｚ２でのフォーカス誤差信号の振幅Ａ２との差分である誤差振幅差分ΔＡ（＝Ａ１−Ａ２）を算出させ、
さらに、誤差振幅差分正規化手段Ｅ５により誤差振幅差分ΔＡを正規化して得られた正規化誤差振幅差分ΔＮが規定の閾値範囲内のものか否かを判定し、
得られた正規化誤差振幅差分ΔＮが閾値範囲外のものであれば第１の測定位置ｚ１または第２の測定位置ｚ２の少なくともいずれか一方を変位させるように球面収差補正部移動制御手段Ｅ１を制御し、その上で上記の処理を繰り返し、
得られた正規化誤差振幅差分ΔＮが閾値範囲内のものとなれば、現在の第１の測定位置ｚ１または第２の測定位置ｚ２またはその中間位置を球面収差補正部Ｅ０の適正位置と確定するものとして構成されているという態様がある。

上記の《３》，《４》においては、正規化誤差振幅差分ΔＮは、普通の誤差振幅差分ΔＡに比べて光ディスクの反射率やレーザパワーなどの影響が排除されたものになる（後述実施例の図１３参照）。したがって、その分、精度が上がり、上述した繰り返しの処理の頻度が低下するため、球面収差補正部Ｅ０の適正な位置を探索するときの収束性が早期化される。つまり、処理時間短縮のメリットがある。

《５》本項では主に温度変化の影響を加味するものとする。図３を用いて説明する。球面収差補正部Ｅ０の位置が同じであっても周辺温度条件が変化すれば、誤差振幅差分ΔＡにも差異が現れる。その差異は、正規化誤差振幅差分ΔＮのレベルでは、特性曲線が正規化誤差振幅差分ΔＮの軸方向でほぼ平行移動するという様相を呈する（後述実施例の図１４参照）。また、普通の誤差振幅差分ΔＡのレベルでは、特性曲線が球面収差補正部Ｅ０の移動方向での軸方向でほぼ平行移動するという様相を呈する（後述実施例の図１０、図１１参照）。この平行移動のことを、正規化と普通の区別なく、誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮの量に対する適正な球面収差補正部Ｅ０の位置の関係性ということとする。この関係性は、方程式で表現したり、テーブルで表現することが可能である。この関係性が分かっておれば、誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮが規定の閾値範囲外にあるときに、前記の関係性を用いて演算を行って、球面収差補正部Ｅ０の適正位置を推定することが可能になる。適正位置の推定には、誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮの量に対する適正な球面収差補正部Ｅ０の位置の関係性ををあらかじめ保持しておく関係性保持手段Ｅ６が必要となる。また、誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮが閾値範囲外にあるときに、前記の関係性保持手段Ｅ６における関係性を用いて演算を行って、球面収差補正部Ｅ０の適正位置を推定する適正位置推定手段Ｅ７が必要となる。この適正位置推定手段Ｅ７による適正位置の情報が適正位置探索制御手段Ｅ４に与えられる。そして、適正位置探索制御手段Ｅ４、球面収差補正部移動制御手段Ｅ１、フォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２および誤差振幅差分算出手段Ｅ３は、上記と同様にして一連の処理を繰り返すこととなる。

要するに本項の球面収差補正適正位置探索装置は、上記《１》〜《４》の構成において、さらに、
普通の誤差振幅差分ΔＡまたは正規化誤差振幅差分ΔＮの量に対する適正な球面収差補正部Ｅ０の位置の関係性をあらかじめ保持しておく関係性保持手段Ｅ６と、
誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮが規定の閾値範囲外にあるときに、関係性保持手段Ｅ６における関係性を用いて演算を行って、球面収差補正部Ｅ０の適正位置ｚｐを推定し、得られた推定の適正位置ｚｐの情報を適正位置探索制御手段Ｅ４に与える適正位置推定手段Ｅ７とを備えた構成とされている。

このように構成すれば、推定の適正位置ｚｐの情報を利用しながら球面収差補正部Ｅ０の適正位置を探索してゆくので、周辺温度条件の変化にかかわりなく、高精度な探索処理が行える。併せて、球面収差補正部Ｅ０の適正位置の探索の収束性がさらに改善される。

《９》上記《５》の構成の球面収差補正適正位置探索装置に対応した本発明による球面収差補正適正位置探索方法は、上記《７》，《８》の球面収差補正適正位置探索方法において、普通の誤差振幅差分ΔＡまたは正規化誤差振幅差分ΔＮの量に対する適正な球面収差補正部Ｅ０の位置の関係性をあらかじめ用意しておき、誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮが規定の閾値範囲内のものか否かを判定するステップにおいて、誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮが規定の閾値範囲外にあるときに、前記の関係性を用いて演算を行って、球面収差補正部Ｅ０の適正位置ｚｐを推定し、得られた推定の適正位置ｚｐの情報をフィードバックするように構成されている。

《６》本項では図４を用いて説明する。上記《５》の構成において、誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮが規定の閾値範囲外にあるときに、適正位置推定手段Ｅ７によって求められた推定の適正位置ｚｐの情報に基づいて、次の誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮを求めるための球面収差補正部Ｅ０の次の移動範囲を決める（後述実施例の図１５参照）。この手段を次移動範囲決定手段Ｅ８とする。この次移動範囲決定手段Ｅ８によって求められた球面収差補正部Ｅ０の次の移動範囲は球面収差補正部移動制御手段Ｅ１に渡され、球面収差補正部Ｅ０は次の誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮを求めるための次の移動範囲に移動される。

フォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２と誤差振幅差分算出手段Ｅ３と適正位置探索制御手段Ｅ４とは、新たな球面収差補正部Ｅ０の次の移動範囲において、上記と同様の処理を行って、新たな球面収差補正部Ｅ０の次の移動範囲での誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮを再度求める。正規化誤差振幅差分ΔＮを求める場合には誤差振幅差分正規化手段Ｅ５も機能させる。上記同様の処理とは、球面収差補正部Ｅ０の第１の測定位置ｚ１′への移動、振幅Ａ１′の取得、第２の測定位置ｚ２′への移動、振幅Ａ２′の取得、誤差振幅差分ΔＡ′（＝Ａ１′−Ａ２′または＝Ａ２′−Ａ１′）の算出、必要に応じた誤差振幅差分ΔＡ′の正規化、誤差振幅差分ΔＡ′，ΔＮ′が規定の閾値範囲内のものとなれば球面収差補正部Ｅ０の適正位置の確定の一連の処理である。

適正位置探索制御手段Ｅ４は、誤差振幅差分算出手段Ｅ３からの前回の誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮの正負符号と今回の誤差振幅差分ΔＡ′，ΔＮ′の正負符号を比較し、互いに相違する場合には、新たな球面収差補正部Ｅ０の移動範囲内に球面収差補正部Ｅ０の適正位置があると判断する。正負符号が異なるということは振幅のピークを越えたということであるから、新たな球面収差補正部Ｅ０の移動範囲内に球面収差補正部Ｅ０の適正位置が存在することになる。

要するに本項の球面収差補正適正位置探索装置は、上記《３》の構成において、さらに、誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮが規定の閾値範囲外にあるときに、求められた推定の適正位置ｚｐの情報に基づいて次の誤差振幅差分ΔＡ′，ΔＮ′を求めるための球面収差補正部Ｅ０の次の移動範囲を決めるステップと、
前回の誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮの正負符号と今回の誤差振幅差分ΔＡ′，ΔＮ′の正負符号を比較し、互いに相違する場合に新たな球面収差補正部Ｅ０の移動範囲内に球面収差補正部Ｅ０の適正位置があると判断するステップとを含む。

このように構成すれば、初回に求めた誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮが規定の閾値範囲外となっても、その初回に求めた誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮと前記の関係性から求めた推定の適正位置ｚｐに従って新たに球面収差補正部Ｅ０の移動範囲を定め、その新たな球面収差補正部Ｅ０の移動範囲で得られた誤差振幅差分ΔＡ′，ΔＮ′の正負符号が前回の誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮの正負符号と相違しておれば、球面収差補正部Ｅ０の適正位置を簡単に確定することが可能となる。すなわち、それ以上の計測の繰り返しが必要でなく、最低２回の計測で完了することができるため、球面収差補正部Ｅ０の適正位置の探索の収束性がさらに改善され、処理時間が優れたものとなる。

《１０》上記《４》の構成の球面収差補正適正位置探索装置に対応した本発明による球面収差補正適正位置探索方法は、上記《９》の球面収差補正適正位置探索方法において、さらに、
誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮが規定の閾値範囲外にあるときに、求められた推定の適正位置ｚｐの情報に基づいて次の誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮを求めるための球面収差補正部Ｅ０の次の移動範囲を決めるステップと、
前回の誤差振幅差分ΔＡ，ΔＮの正負符号と今回の誤差振幅差分ΔＡ′，ΔＮ′の正負符号を比較し、互いに相違する場合に新たな球面収差補正部Ｅ０の移動範囲内に球面収差補正部Ｅ０の適正な位置があると判断するステップとを含むものである。

《１１》本項は光ディスク再生装置に関するものである。その構成要素は、
光ディスクにレーザを照射するための光源と、
前記光源から照射されたレーザを集光するための対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズの間で前記対物レンズに対して接近・離間可能に配置された球面収差補正部と、
前記対物レンズを介して、前記光源から照射されたレーザの前記光ディスクからの反射光を受光する光検出器と、
上記《１》〜《１０》のいずれかの球面収差補正適正位置探索装置とである。

《１２》本項は光ディスク記録再生装置に関するものである。その構成要素は、
光ディスクにレーザを照射するための光源と、
前記光源から照射されたレーザを集光するための対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズの間で前記対物レンズに対して接近・離間可能に配置された球面収差補正部と、
前記対物レンズを介して、前記光源から照射されたレーザの前記光ディスクからの反射光を受光する光検出器と、
上記《１》〜《１０》のいずれかの球面収差補正適正位置探索装置とである。

以下、本発明の球面収差補正適正位置探索装置の実施例について図面を参照しながら説明する。

図５は本発明の実施例における球面収差補正適正位置探索装置が搭載された光ディスク記録再生装置の構成を示す概念図である。

光ピックアップ９は、対物レンズ１と、対物レンズ１を介して光ディスクＤに照射するためのレーザ光を発するレーザダイオード２と、対物レンズ１に対して光ディスクＤのトラック方向（両矢印Ｒ２方向）の位置を調整することによりトラッキングを行うトラッキングアクチュエータ３と、対物レンズ１に対してフォーカス方向（両矢印Ｒ１方向）の位置を調整することにより対物レンズ１を介して得られる反射光の焦点を調整するフォーカスアクチュエータ４と、対物レンズ１を介して得られた反射光を受光信号に変換して制御装置１０に送信する光検出器５と、光ディスクＤのトラック方向に光ピックアップ９の本体をトラックジャンプのために移動させるピックアップ送り機構６と、レーザダイオード２と対物レンズ１との間で対物レンズ１に対して球面収差補正部３０を接近・離間する方向（両矢印Ｒ３方向）に移動する球面収差補正部送り機構７とを備えている。ピックアップ送り機構６と球面収差補正部送り機構７には、それぞれ本体を移動させるためのスレッドモータが備えられており、制御装置１０によってピックアップ送り機構６と球面収差補正部送り機構７に駆動信号が伝達される。図４の構成との対応関係については、球面収差補正部３０は球面収差補正部Ｅ０に対応し、球面収差補正部送り機構７は球面収差補正部移動制御手段Ｅ１に対応し、光検出器５はフォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２に対応し、制御装置１０は誤差振幅差分算出手段Ｅ３、適正位置探索制御手段Ｅ４、誤差振幅差分正規化手段Ｅ５、関係性保持手段Ｅ６、適正位置推定手段Ｅ７および次移動範囲決定手段Ｅ８に対応している。

図６は光ピックアップ９および対物レンズ１のフォーカス駆動に関する構成の一例を詳細に示す図である。レーザダイオード２から発射されたレーザ光がハーフミラー８を介して球面収差補正部３０に入射される。球面収差補正部３０を介することにより、レーザスポットの球面収差が補正される。その後、対物レンズ１を通過することにより焦点を得る。対物レンズ１はフォーカスアクチュエータ４により上下方向に移動することができ、光ディスクＤの反射層にレーザ焦点が来る対物レンズ１の位置において反射光を得ることができる。得られた反射光はハーフミラー８を介して光検出器５に入射し、光検出器５によって反射光が受光信号に変換される。球面収差補正部送り機構７はステッピングモータであり、このモータを回転させることにより、球面収差補正部３０を光学経路に沿って往復移動させることができる。

図７は光検出器５によって得られるフォーカス誤差信号ＦＥの振幅を取得するための処理を表す図である。光ディスクＤの記録面４１からレーザスポットの反射光が返ってくる対物レンズ１の位置ｆ１でフォーカス誤差信号ＦＥはマイナス方向に出力され、レーザスポットが記録面４１に到達したときの対物レンズ１の位置ｆ２を境にフォーカス誤差信号ＦＥはプラス方向に出力され、レーザスポットが記録面４１から完全に遠ざかったときの対物レンズ１の位置ｆ３で、フォーカス誤差信号ＦＥは出力されなくなる。この際に得られるフォーカス誤差信号ＦＥの振幅Ａは、フォーカス誤差信号ＦＥの最大値ＦＥｘと最小値ＦＥｎとの差分となる。なお、フォーカスバランスＦＢに関しては、フォーカス誤差信号ＦＥの最大値ＦＥｘの絶対値と最小値ＦＥｎの絶対値の差分となる（ＦＢ＝｜ＦＥｘ｜−｜ＦＥｎ｜）。

図８はフォーカスバランスＦＢと球面収差量との相対関係の特性を表す。理想的な直線状の特性Ｃ１と実際の光ディスク記録再生装置から取得した特性Ｃ２を示している。理想的な特性Ｃ１が成り立つ光ディスク記録再生装置であれば、フォーカスバランスで球面収差量を予測できるが、成り立たない光ディスク記録再生装置の場合は実際に取得したＣ２のような特性を示すため、フォーカスバランスからは収差量を正しく判断できない。すなわち、判定ポイントである０％に対応する球面収差量の値が一意には定まらない。

図９はフォーカス誤差信号の振幅Ａ（以下、誤差信号振幅Ａと略記）と球面収差量の理想的な特性Ｃ３と、図８と同じ条件で測定した実際の光ディスク記録再生装置から取得した特性Ｃ４を示している。フォーカスバランスでは理想的な特性を示さない光ディスク記録再生装置でも、誤差信号振幅Ａであればほぼ理想的な特性を示すことが分かる。つまり、判定ポイントである頂点に対応する球面収差量の値が一意に定まる。

次に、温度の影響について説明する。

図１０は常温での誤差信号振幅Ａと球面収差補正部３０の位置ｚとの相関関係の特性Ｃ５を示す。一般的に、常温とは２５℃程度の温度を表す。通常、適正な温度時での球面収差補正部３０の適正位置ｚ０は事前に知ることができるので、初期の球面収差位置はｚ０である。まず、球面収差補正部３０を球面収差位置ｚ０から第１の測定位置ｚ１に移動させ、光検出器５を介して第１の誤差信号振幅Ａ１を取得する。その後、球面収差補正部３０を第２の測定位置ｚ２に移動し、第２の誤差信号振幅Ａ２を取得する。常温であれば、第１の誤差信号振幅Ａ１と第２の誤差信号振幅Ａ２との誤差振幅差分ΔＡ（＝Ａ１−Ａ２）はある規定の閾値より大きくはならない。誤差振幅差分ΔＡが閾値より大きくならない場合は、第１の測定位置ｚ１と第２の測定位置ｚ２との間に球面収差補正部３０の適正位置があると判断できる。それは、第１の測定位置ｚ１と第２の測定位置ｚ２との間に判定ポイントである頂点が存在するからであり、誤差振幅差分ΔＡが閾値以下に小さい場合は、適正位置の決定の精度が高い。

図１１は常温以外での誤差信号振幅Ａと球面収差補正部３０の位置ｚとの相関関係の特性Ｃ６を示す。常温から温度が変化した場合、前述した第１の測定位置ｚ１で得られる第１の誤差信号振幅Ａ３と第２の測定位置ｚ２で得られる第２の誤差信号振幅Ａ４との誤差振幅差分ΔＡは大きくなる。その際は、第１の測定位置ｚ１と第２の測定位置ｚ２の間には球面収差補正部３０の適正位置がないと判断できる。誤差振幅差分ΔＡが閾値を超えて大きい場合は、判定ポイントである頂点が第１の測定位置ｚ１と第２の測定位置ｚ２との間には存在せず、適正位置が決定できない。この場合は、測定位置を変位させて、さらなる繰り返し測定が必要となる。

以上のように、誤差信号振幅Ａと球面収差補正部３０の位置ｚとの相関関係の特性では、常温外の時にやや難点がある。

次に、判定ポイントである頂点が、第１の測定位置ｚ１と第２の測定位置ｚ２との間に存在しない状況でも、適正位置を決定できるようにする方法を検討する。ここでは、影響を与える原因要素である光反射率が高いときの特性と光反射率が低いときの特性を用いる。誤差振幅差分ΔＡの計算方法について、通常であれば誤差振幅差分ΔＡは単純な減算であるが、単純な減算であれば球面収差量が精度良く出てこない。なぜならば、誤差信号振幅Ａは球面収差量だけでなく光ディスクの反射量やレーザパワー等にも依存するためである。

図１２はフォーカス誤差信号ＦＥの振幅Ａと球面収差補正部３０の位置ｚとの相関関係の特性について、光反射率の高い光ディスクの特性Ｃ１０と反射率の低い光ディスクの特性Ｃ２０を示す。ここで、反射率の高い光ディスクで第１の測定位置ｚ１に移動した際に得られる第１の誤差信号振幅Ａ１と第２の測定位置ｚ２に移動した際に得られる第２の誤差信号振幅Ａ２の誤差振幅差分ΔＡをΔＡa、反射率の低い光ディスクで第１の測定位置ｚ１に移動した際に得られる第１の誤差信号振幅Ａ３と第２の測定位置ｚ２に移動した際に得られる第２の誤差信号振幅Ａ４の誤差振幅差分ΔＡをΔＡbとすると、単純な減算で作る誤差振幅差分ΔＡはそれぞれ次式で表される。

ΔＡa＝Ａ１−Ａ２……………（２）
ΔＡb＝Ａ３−Ａ４……………（３）
ここで、反射率の高い光ディスクの誤差振幅差分ΔＡaは大きくなる。誤差振幅差分ΔＡaが大きければ、前述した方法で球面収差補正部３０が適正な位置ではないと判断できる（図１１参照）。

しかし、反射率の低い光ディスクの誤差振幅差分ΔＡbは小さく、前述した方法では適正位置と判断することになっている（図１０参照）。しかし、実際は適正位置ではない。それにも関わらず適正な位置であると誤判断してしまう。

その誤判断は、誤差振幅差分ΔＡをさらに正規化することにより防ぐことができる。具体的には、誤差振幅差分ΔＡを全体的な反射率で除算してやればよい。全体的な反射率は、例えば光検出器５で検出する全光量でもよいし、フォーカスエラー振幅でもよい。ここでは一例として、フォーカスエラー振幅を用いた正規化を示す。

反射率の高い光ディスクの正規化した誤差振幅差分をΔｎa 、反射率の低い光ディスクの正規化した誤差振幅差分をΔＮbとした場合、それぞれ次式で表される。

ΔＮa＝（Ａ１−Ａ２）／（Ａ１＋Ａ２）……………（４）
ΔＮb＝（Ａ３−Ａ４）／（Ａ３＋Ａ４）……………（５）
このように正規化することにより、ΔＮaとΔＮbはリニアリティ（直線性）が高く、球面収差量を精度良く表すことができる。

図１３は球面収差補正部３０の位置ｚと正規化した誤差振幅差分ΔＮとの相関関係の特性を示す。誤差振幅差分ΔＡを計算することは微分するのと等価である。フォーカス誤差信号ＦＥの振幅Ａと球面収差補正部３０の位置ｚには２次曲線の関係が成り立つので、微分相当の正規化誤差振幅差分ΔＮは１次の直線として表すことができる。正規化することにより、反射率の高い光ディスクの正規化誤差振幅差分ΔＮの特性Ｃ３０と反射率の低い光ディスクの正規化誤差振幅差分ΔＮの特性Ｃ４０との間には大きな差がなく、球面収差量を精度良く表せることが分かる。また、これらの直線の近似式Ｃ３５の傾きｍをあらかじめ求めておけば、正規化誤差振幅差分ΔＮの量に応じて球面収差補正部３０の適正位置を予測することができる。また、フォーカス動作に問題がないかを判断する閾値範囲ＴＨは、フォーカスエラーに問題が出ない程度の球面収差量に収まっているかどうかで値を決めればよい。

図１４は、図１０で示した常温での特性Ｃ５を正規化した誤差振幅差分ΔＮに変換した特性Ｃ５０と、図１１で示した常温以外での特性Ｃ６を正規化した誤差振幅差分ΔＮに変換した特性Ｃ６０を表している。正規化誤差振幅差分ΔＮ１は図１０で示した球面収差位置ｚ０での第１の誤差信号振幅Ａ１と第２の誤差信号振幅Ａ２の誤差振幅差分（Ａ１−Ａ２）に対応するものであり、正規化誤差振幅差分ΔＮ２は図１１で示した球面収差位置ｚ０での第１の誤差信号振幅Ａ３と第２の誤差信号振幅Ａ４の誤差振幅差分（Ａ３−Ａ４）に対応するものである。図から分かるように温度の差は一次式の切片が大きく異なるが、傾きは大きくは異ならないことが分かる。特性Ｃ６０は特性Ｃ５０を平行移動したものにほぼ重なる。

まず、球面収差位置ｚ０での正規化誤差振幅差分ΔＮを取得する。常温であれば、正規化誤差振幅差分ΔＮ１が取得でき、閾値範囲ＴＨ内であるため、球面収差位置ｚ０は適正位置であると判断できる。常温以外であった場合、例えば正規化誤差振幅差分ΔＮ２が取得できる。この場合、正規化誤差振幅差分ΔＮ２は閾値範囲ＴＨ外であるため、球面収差補正部３０の補正が必要だと判断する。このとき、近似式の傾きｍが分かっているため、正規化誤差振幅差分ΔＮが０になる球面収差位置ｚｐはどの程度離れているかを予測することができる。

予測する球面収差補正部３０の位置をｚｐ、誤差振幅差分ΔＮ２をＤｉｆ、現在の球面収差補正部３０の位置をｚ０、近似式の傾きをｍとすると、球面収差位置ｚｐを予測する式は次式で示される。

ｚｐ＝ｚ０＋（Ｄｉｆ／ｍ）……………（６）
予測した位置ｚｐまで球面収差補正部３０を移動することにより、適正位置に近づけることができる。ただし、近似式の傾きｍはあくまで平均的な傾きであるため、実際に適正位置かどうかは、球面収差位置ｚｐに到達した地点で、再度、正規化誤差振幅差分ΔＮを測定する必要がある。再度測定した正規化誤差振幅差分ΔＮが閾値範囲ＴＨ内にあればその地点を適正位置として特定すればよいし、もし閾値範囲ＴＨを外れていれば再度近似式の傾きｍより、適正な球面収差位置を予測して、移動を繰り返す。

図１５は、近似式の傾きｍよりも傾きがばらついた環境での正規化誤差振幅差分ΔＮの特性Ｃ７０を示す図である。前述した方法で正規化誤差振幅差分ΔＮが０になる球面収差位置ｚを予測して、予測した距離移動してから正規化誤差振幅差分ΔＮ３を取得した場合、閾値範囲ＴＨ外となってしまうことがある。その場合、閾値範囲ＴＨを超えていてかつ前回の正規化誤差振幅差分ΔＮ２と正負符号が異なった場合は、球面収差位置ｚ０と球面収差位置ｚｐとの間に適正な球面収差位置があると判断できる。その場合、球面収差位置ｚ０と球面収差位置ｚｐとの中間点を適正な球面収差位置としてもよいし、球面収差位置ｚ０と球面収差位置ｚｐのそれぞれの正規化誤差振幅差分ΔＮ２，ΔＮ３から特性Ｃ７０の一次近似式を求めて、前記求めた一次近似式が０になる位置を適正な球面収差位置としてもよい。

図１６は制御装置１０の全体構成を示すブロック図である。光ディスクＤが装着されると、サーボ制御部１１は、球面収差補正処理駆動出力部１２にフォーカス誤差信号の第１の振幅Ａ１を取得するための第１の位置への移動を指示する。球面収差補正処理駆動出力部１２は、球面収差補正部３０を実際に駆動させるための出力を行う。サーボ制御部１１は図１の適正位置探索制御手段Ｅ４に対応し、球面収差補正処理駆動出力部１２は球面収差補正部移動制御手段Ｅ１に対応する。出力後、フォーカスドライブ出力部２４により対物レンズ１をＲ１方向に移動させ、光検出器５により検出された反射光量を入力したフォーカス誤差信号の振幅検出部１３がフォーカス誤差信号ＦＥの振幅Ａ１を検出する。フォーカス誤差信号の振幅検出部１３は図１のフォーカス誤差振幅取得手段Ｅ２に対応する。誤差振幅差分算出部１４は、フォーカス誤差信号の振幅検出部１３が検出した振幅量を参照し、記憶媒体１５に一時保存する。誤差振幅差分算出部１４は図１の誤差振幅差分算出手段Ｅ３および適正位置探索制御手段Ｅ４に対応する。

サーボ制御部１１は、フォーカス誤差信号の第２の振幅Ａ２を取得するための第２の位置に球面収差補正部３０を移動させ、同様に第２の誤差信号振幅Ａ２を計測する。誤差振幅差分算出部１４は、記憶媒体１５に一時保存したフォーカス誤差信号の第１の振幅Ａ１と第２の振幅Ａ２とから正規化誤差振幅差分ΔＮを算出する。算出した第１の正規化誤差振幅差分ΔＮを記憶媒体１５に保存する。記録媒体１６には、事前に求めておいた近似式の傾きｍを保存する。サーボ制御部１１は、誤差振幅差分算出部１４から前記算出した第１の正規化誤差振幅差分ΔＮを取得し、閾値範囲ＴＨを超えていないかを確認する。サーボ制御部１１は図１の適正位置探索制御手段Ｅ４に対応する。閾値範囲ＴＨを超えていなければ、第１の位置と第２の位置の中間が適正な位置と判断できるので、球面収差補正部３０を第１の位置と第２の位置の中間に移動して処理を完了する。

正規化誤差振幅差分ΔＮが閾値範囲ＴＨを超えていた場合は、記録媒体１６から近似式の傾きｍを取得し、球面収差補正部３０の適正位置を予測し、球面収差補正処理駆動出力部１２に予測した位置への移動を指示する。移動後、前述した手段でもう一度第２の正規化誤差振幅差分ΔＮを取得し、記憶媒体１５に保存し、第２の正規化誤差振幅差分ΔＮが閾値範囲ＴＨを超えていないかを確認する。このように、閾値範囲ＴＨを下回るまで、正規化誤差振幅差分ΔＮを求め続けていく。処理完了後、サーボ制御部１１は、ピックアップ送り駆動出力部２１、レーザ駆動出力部２２、光ディスクモータ駆動出力部２３、フォーカスドライブ出力部２４、トラッキングドライブ出力部２５を制御して、光ディスクＤからデータを読み込む。

図１７は本発明の実施例の球面収差補正適正位置探索装置における制御装置１０の制御動作を示すフローチャートである。光ディスクＤが装着されると、ステップＳ１からの動作が開始される。

まずステップＳ１において、球面収差補正部３０を初期位置から＋αの位置に移動する。

次いでステップＳ２において、フォーカス誤差信号ＦＥの第１の振幅Ａ１を測定する。

次いでステップＳ３において、球面収差補正部３０を初期位置から−αの位置に移動する。

次いでステップＳ４において、フォーカス誤差信号ＦＥの第２の振幅Ａ２を測定する。

次いでステップＳ５において、ステップＳ２とステップＳ４それぞれで測定したフォーカス誤差信号の振幅Ａ１，Ａ２の差分である誤差振幅差分ΔＡを算出し、さらに正規化を行って正規化誤差振幅差分ΔＮを取得する。

次いでステップＳ６において、ステップＳ５にて算出した正規化誤差振幅差分ΔＮが図１４で示した閾値範囲ＴＨ内に収まっているかどうかを確認する。もし初期位置が球面収差補正部３０の適正位置に近ければ、正規化誤差振幅差分ΔＮは小さな値になるため、そのような場合は、ステップＳ７に進み、初期位置を球面収差補正部３０の適正位置として採用する。

一方、ステップＳ６において、正規化誤差振幅差分ΔＮが図１４で示した閾値範囲ＴＨ外であった場合は、ステップＳ８に進み、今回初めて正規化誤差振幅差分ΔＮを取得したかどうかを判断する。もし初めての取得だった場合は、ステップＳ９に進み、正規化誤差振幅差分ΔＮにより数式（６）に基づき適正な初期位置ｚｐを予測し、次いでステップＳ１０で初期位置を更新する。

一方、もし初めてでなかった場合は、ステップＳ１１に進み、前回の正規化誤差振幅差分ΔＮと今回の正規化誤差振幅差分ΔＮの正負符号が違うかどうかを判断する。正負符号とは、正規化誤差振幅差分ΔＮが正か負かという情報である。もし正負符号が違っていれば適正な球面収差位置を通り越したことになるため、ステップＳ１２に進み、前回の初期位置と今回の初期位置との間を適正な球面収差位置として採用する。

このように、温度センサがなくても最低２回の測定で球面収差補正部３０の適正位置かどうかの判断が可能である。厳密な適正位置を判断することはできない。しかし、この調整は光ディスクから情報を読み取る前の、フォーカス動作を行っていない状態での調整を想定している。そのため、実際そのような状態では厳密な球面収差補正部３０の適正位置は必要ではなく、フォーカス動作に問題がない程度に球面収差を補正できていればよい。つまり、適正位置から大きくずれていないかどうかが重要であるため、今回提案した技術はフォーカス動作を行っていない状態での調整に適正な手段となる。

本発明の技術は、球面収差補正部の２位置で得られるフォーカス誤差信号についての誤差振幅差分を用いることにより、球面収差補正部の補正上の適正位置を高精度に探索することを可能にするものであり、光ディスク再生装置または光ディスク記録再生装置における球面収差補正適正位置探索装置として有用である。

Ｄ 光ディスク
Ｅ０ 球面収差補正部
Ｅ１ 球面収差補正部移動制御手段
Ｅ２ フォーカス誤差振幅取得手段
Ｅ３ 誤差振幅差分算出手段
Ｅ４ 適正位置探索制御手段
Ｅ５ 誤差振幅差分正規化手段
Ｅ６ 関係性保持手段
Ｅ７ 適正位置推定手段
Ｅ８ 次移動範囲決定手段
１ 対物レンズ
２ レーザダイオード（光源）
５ 光検出器
７ 球面収差補正レンズ送り機構
１０ 制御装置

Claims (10)

1. 球面収差補正部の移動を制御するための球面収差補正部移動制御手段と、
   フォーカス誤差信号の振幅を取得するためのフォーカス誤差振幅取得手段と、
   前記球面収差補正部の移動範囲内の異なる位置において前記フォーカス誤差振幅取得手段で取得したフォーカス誤差信号の振幅の差分である誤差振幅差分を求めるための誤差振幅差分算出手段と、
   前記球面収差補正部移動制御手段と前記フォーカス誤差振幅取得手段と前記誤差振幅差分算出手段を統括制御する適正位置探索制御手段と、
   前記誤差振幅差分の量に対する適正な前記球面収差補正部の位置の関係性をあらかじめ保持しておく関係性保持手段と、
   前記関係性保持手段における関係性を用いて演算を行って、前記球面収差補正部の適正位置を推定し、得られた推定の適正位置の情報を前記適正位置探索制御手段に与える適正位置推定手段とを備え、
   前記適正位置探索制御手段は、前記適正位置推定手段による推定の適正位置に基づいて前記球面収差補正部の適正位置を確定するものとして構成されている球面収差補正適正位置探索装置。
2. 前記適正位置探索制御手段は、
   まず、前記球面収差補正部移動制御手段を制御して前記球面収差補正部を第１の測定位置へ移動させ、
   次いで、前記フォーカス誤差振幅取得手段を制御して前記球面収差補正部の前記第１の測定位置でのフォーカス誤差信号の振幅を取得させ、
   次いで、前記球面収差補正部移動制御手段を制御して前記球面収差補正部を第２の測定位置へ移動させ、
   次いで、前記フォーカス誤差振幅取得手段を制御して前記球面収差補正部の前記第２の測定位置でのフォーカス誤差信号の振幅を取得させ、
   さらに、前記誤差振幅差分算出手段を制御して演算によって前記第１の測定位置でのフォーカス誤差信号の振幅と前記第２の測定位置でのフォーカス誤差信号の振幅との差分である誤差振幅差分を算出させ、
   得られた前記誤差振幅差分が規定の閾値範囲内のものか否かを判定し、
   得られた前記誤差振幅差分が閾値範囲外のものであれば、普通の前記誤差振幅差分の量に対する適正な前記球面収差補正部の位置の関係性をあらかじめ用意しておき、
   前記の関係性を用いて演算を行って、前記球面収差補正部の適正位置を推定し、前記球面収差補正部の適正位置に基いて前記第１の測定位置または前記第２の測定位置の少なくともいずれか一方を変位させるように前記球面収差補正部移動制御手段を制御し、その上で上記の処理を繰り返し、
   得られた前記誤差振幅差分が閾値範囲内のものとなれば、現在の第１の測定位置または第２の測定位置またはその中間位置を前記球面収差補正部の適正位置と確定するように構成されている請求項１に記載の球面収差補正適正位置探索装置。
3. さらに、前記誤差振幅差分を正規化して正規化誤差振幅差分を生成する誤差振幅差分正規化手段を有し、
   前記適正位置探索制御手段は、前記誤差振幅差分正規化手段による正規化誤差振幅差分に基づいて前記球面収差補正部の適正位置を確定するものとして構成されている請求項１または請求項２に記載の球面収差補正適正位置探索装置。
4. 前記適正位置探索制御手段は、
   まず、前記球面収差補正部移動制御手段を制御して前記球面収差補正部を前記第１の測定位置へ移動させ、
   次いで、前記フォーカス誤差振幅取得手段を制御して前記球面収差補正部の前記第１の測定位置でのフォーカス誤差信号の振幅を取得させ、
   次いで、前記球面収差補正部移動制御手段を制御して前記球面収差補正部を前記第２の測定位置へ移動させ、
   次いで、前記フォーカス誤差振幅取得手段を制御して前記球面収差補正部の前記第２の測定位置でのフォーカス誤差信号の振幅を取得させ、
   さらに、前記誤差振幅差分算出手段を制御して演算によって前記第１の測定位置でのフォーカス誤差信号の振幅と前記第２の測定位置でのフォーカス誤差信号の振幅との差分である前記誤差振幅差分を算出させ、
   さらに、前記誤差振幅差分正規化手段により前記誤差振幅差分を正規化して得られた正規化誤差振幅差分が規定の閾値範囲内のものか否かを判定し、
   得られた前記正規化誤差振幅差分が閾値範囲外のものであれば前記第１の測定位置または前記第２の測定位置の少なくともいずれか一方を変位させるように前記球面収差補正部移動制御手段を制御し、その上で上記の処理を繰り返し、
   得られた前記正規化誤差振幅差分が閾値範囲内のものとなれば、前記第１の測定位置または前記第２の測定位置またはその中間位置を前記球面収差補正部の適正位置と確定するものとして構成されている請求項３に記載の球面収差補正適正位置探索装置。
5. さらに、前記適正位置推定手段によって求められた推定の適正位置の情報に基づいて次の誤差振幅差分を求めるための前記球面収差補正部の次の移動範囲を決める次移動範囲決定手段を備え、
   前記適正位置探索制御手段は、前記誤差振幅差分算出手段または前記誤差振幅差分正規化手段からの前回の誤差振幅差分の正負符号と今回の誤差振幅差分の正負符号を比較し、互いに相違する場合に新たな前記球面収差補正部の次の移動範囲内に前記球面収差補正部の適正な位置があると判断するように構成されている請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の球面収差補正適正位置探索装置。
6. 球面収差補正部を第１の測定位置へ移動させるステップと、
   次いで前記球面収差補正部の前記第１の測定位置でフォーカス誤差信号の振幅を取得するステップと、
   次いで前記球面収差補正部を第２の測定位置へ移動させるステップと、
   次いで前記球面収差補正部の前記第２の測定位置でのフォーカス誤差信号の振幅を取得するステップと、
   次いで演算によって前記第１の測定位置でのフォーカス誤差信号の振幅と前記第２の測定位置でのフォーカス誤差信号の振幅との差分である誤差振幅差分を算出するステップと、
   得られた前記誤差振幅差分が閾値範囲内のものか否かを判定するステップと、
   普通の前記誤差振幅差分の量に対する適正な前記球面収差補正部の位置の関係性をあらかじめ用意しておき、
   前記誤差振幅差分が規定の閾値範囲内のものか否かを判定するステップにおいて、前記誤差振幅差分が規定の閾値範囲外にあるときに、前記の関係性を用いて演算を行って、前記球面収差補正部の適正位置を推定するステップと、
   前記球面収差補正部の適正位置を推定するステップの結果に基づいて前記第１の測定位置または前記第２の測定位置の少なくともいずれか一方を変位させ、その上で上記の処理を繰り返しへ回帰するステップと、
   得られた前記誤差振幅差分が閾値範囲内のものとなれば、前記第１の測定位置または前記第２の測定位置またはその中間位置を前記球面収差補正部の適正位置と確定するステップとを含む球面収差補正適正位置探索方法。
7. 球面収差補正部を第１の測定位置へ移動させるステップと、
   次いで前記球面収差補正部の前記第１の測定位置でフォーカス誤差信号の振幅を取得するステップと、
   次いで前記球面収差補正部を第２の測定位置へ移動させるステップと、
   次いで前記球面収差補正部の前記第２の測定位置でのフォーカス誤差信号の振幅を取得するステップと、
   次いで演算によって前記第１の測定位置でのフォーカス誤差信号の振幅と前記第２の測定位置でのフォーカス誤差信号の振幅との差分である誤差振幅差分を算出するステップと、
   前記誤差振幅差分を正規化して正規化誤差振幅差分を得るステップと、
   前記正規化誤差振幅差分が閾値範囲内のものか否かを判定するステップと、
   普通の前記正規化誤差振幅差分の量に対する適正な前記球面収差補正部の位置の関係性をあらかじめ用意しておき、
   前記正規化誤差振幅差分が規定の閾値範囲内のものか否かを判定するステップにおいて、前記正規化誤差振幅差分が規定の閾値範囲外にあるときに、前記の関係性を用いて演算を行って、前記球面収差補正部の適正位置を推定するステップと、
   得られた前記正規化誤差振幅差分が閾値範囲外のものであれば、前記球面収差補正部の適正位置を推定するステップの結果に基づいて前記第１の測定位置または前記第２の測定位置の少なくともいずれか一方を変位させ、その上で上記の処理を繰り返しへ回帰するステップと、
   得られた前記正規化誤差振幅差分が閾値範囲内のものとなれば、前記第１の測定位置または前記第２の測定位置またはその中間位置を前記球面収差補正部の適正位置と確定するステップとを含む球面収差補正適正位置探索方法。
8. さらに、
   前記誤差振幅差分が規定の閾値範囲外にあるときに、求められた推定の適正位置の情報に基づいて次の誤差振幅差分を求めるための前記球面収差補正部の次の移動範囲を決めるステップと、
   前回の前記誤差振幅差分の正負符号と今回の前記誤差振幅差分の正負符号を比較し、互いに相違する場合に新たな前記球面収差補正部の移動範囲内に前記球面収差補正部の適正な位置があると判断するステップとを含む請求項６または請求項７に記載の球面収差補正適正位置探索方法。
9. 光ディスクにレーザを照射するための光源と、
   前記光源から照射されたレーザを集光するための対物レンズと、
   前記光源と前記対物レンズの間で前記対物レンズに対して接近・離間可能に配置された球面収差補正部と、
   前記対物レンズを介して、前記光源から照射されたレーザの前記光ディスクからの反射光を受光する光検出器と、
   請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の球面収差補正適正位置探索装置とを備えた光ディスク再生装置。
10. 光ディスクにレーザを照射するための光源と、
    前記光源から照射されたレーザを集光するための対物レンズと、
    前記光源と前記対物レンズの間で前記対物レンズに対して接近・離間可能に配置された球面収差補正部と、
    前記対物レンズを介して、前記光源から照射されたレーザの前記光ディスクからの反射光を受光する光検出器と、
    請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の球面収差補正適正位置探索装置とを備えた光ディスク記録再生装置。

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