光ディスク装置
【課題】前処理として実際に記録することなく、球面収差の補正を行うことが可能な光ディスク装置を提供する。
【解決手段】情報再生処理中に、球面収差補正量を変更しつつ再生信号品位が最良になるように補正量を調整する。情報記録処理中に、球面収差補正量を変更しつつ記録し、記録動作終了後にそれを再生し、最良になる箇所での補正量を求める。若しくは、規定の球面収差補正量をもって記録した後、記録箇所の再生を行い、信号品位を検出し、これを繰り返し、信号品位が最良になる補正量を求める。その時の周囲温度も記録する。予め求めた情報再生処理時と情報記録処理時での球面収差補正量とその時の周囲温度、及び記録前に求めた情報再生処理時の球面収差補正量とその時の周囲温度から、記録時に最適な球面収差の補正量を求めて安定的な情報記録を実現する。
【解決手段】情報再生処理中に、球面収差補正量を変更しつつ再生信号品位が最良になるように補正量を調整する。情報記録処理中に、球面収差補正量を変更しつつ記録し、記録動作終了後にそれを再生し、最良になる箇所での補正量を求める。若しくは、規定の球面収差補正量をもって記録した後、記録箇所の再生を行い、信号品位を検出し、これを繰り返し、信号品位が最良になる補正量を求める。その時の周囲温度も記録する。予め求めた情報再生処理時と情報記録処理時での球面収差補正量とその時の周囲温度、及び記録前に求めた情報再生処理時の球面収差補正量とその時の周囲温度から、記録時に最適な球面収差の補正量を求めて安定的な情報記録を実現する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの記録再生装置における球面収差補正技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報通信技術の進展に伴い、高密度・大容量の情報記録媒体の研究開発が活発に進められている。このような記録媒体としては、光学式記録媒体、磁気記録媒体等がある。
【０００３】
例えば、光学式記録媒体としては、ＣＤ（Compact disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクが知られている。また、次世代大容量光ディスクとして、青紫色レーザを光源に用いた光ディスク、例えばブルーレイディスク（Blu-ray Disc）の研究開発が精力的に進められている。このような高密度・大容量光ディスクの開発の進展に伴い、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。
【０００４】
また、レーザー光源の使用波長の微小変化に伴って生じる対物レンズの波面収差の３次球面収差成分の変化と、光軸方向への集光スポットのずれとの問題である。一般に、使用波長が短いほどその微小変化によって光学レンズの屈折率変化が大きくなる結果、これら波面収差の３次球面収差成分の変化と集光スポットのずれとが大きく生じ、情報の記録や再生が妨げられることとなる。
【０００５】
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。
上記した光ディスクの記録又は再生時においては、光ビームの短波長化、及び対物レンズの高ＮＡ（Numerical Aperture）化に対応でき、より高精度で安定度の高い光ディスク装置の開発が望まれている。
【０００６】
従来の球面収差を補正する装置には、光ディスクに記録されている情報を再生する際に球面収差が最小になるように補正する手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。その一例を図１２に示す。これを従来例１とする。
【０００７】
また、光ディスクに情報を記録する時の球面収差が最小になるような補正の方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。その一例を図１８に示す。これを従来例２とする。
【０００８】
まず、図１２に示した従来例１について説明する。
光ピックアップ１２０は、スピンドルモータ１３０によって回転駆動される光学式記録媒体としての光ディスク１４０に読取ビーム光を照射し、その反射光を受光する。この際、スピンドルモータ１３０は、上記光ディスク１４０を１回転させる度に回転信号ＲＴを発生し、これを制御回路１５０に供給する。光ピックアップ１２０は、上述した如く光ディスク１４０に読取ビーム光を照射した際の反射光を受光しこれを電気信号に変換したものを、フォーカスエラー生成回路１０１、トラッキングエラー生成回路１０２、及び情報読取信号生成回路１０３の各々に供給する。
【０００９】
光ピックアップ１２０は、レーザ発生素子１２１、液晶パネル１２２、ハーフミラー１２３、対物レンズ１２４、フォーカシングアクチュエータ１２５、トラッキングアクチュエータ１２６、集光レンズ１２７、及び光検出器１２８から構成されている。レーザ発生素子１２１は、所定の光パワーを有するレーザビーム光を発生する。かかるレーザビーム光は、光ディスク１４０の透過基板の厚さ誤差に伴う球面収差を補正すべく設けられた液晶パネル１２２を透過してハーフミラー１２３に導出される。
【００１０】
図１３は、上記レーザビーム光の光軸方向から眺めた液晶パネル１２２の構造を示す。
液晶パネル１２２は、円形の透明電極Ｅ１、円環状の透明電極Ｅ２、及び複屈折特性を有する液晶分子が充填された液晶層ＣＬとからなる。透明電極Ｅ１の直径は、対物レンズ１２４のレンズ径が３０００［μｍ］である場合には例えば約１６００［μｍ］であり、透明電極Ｅ２の外径は約２８００［μｍ］である。
【００１１】
なお、透明電極Ｅ１及びＥ２の中心軸は、共にレーザビーム光の光軸中心に等しい。透明電極Ｅ１には所定の電位（例えば２ボルト）が固定印加されており、透明電極Ｅ２には液晶ドライバ１０４からの液晶駆動電位ＣＶが印加される。この際、液晶層ＣＬ内に充填されている液晶分子の内、透明電極Ｅ２に覆われた円環状の領域に存在する液晶分子のツイスト角が液晶駆動電位ＣＶに応じた分だけ推移する。よって、図１３に示されるようにレーザビーム光によるビームスポットＳＰが液晶パネル１２２に照射されると、透明電極Ｅ２に覆われた領域を透過する光と、他の領域を透過する光とに上記液晶駆動電位ＣＶに応じた分の位相差が生じる。つまり、液晶パネル１２２は、レーザ発生素子１２１から供給されたレーザビーム光の波面に上述した如き位相差をもたせて透過出力するのである。かかる動作により、液晶パネル１２２は、光ディスクの透過基板厚のバラツキによる球面収差の補正を行う。
【００１２】
ハーフミラー１２３は、かかる液晶パネル１２２から供給されたレーザビーム光を対物レンズ１２４に導出する。対物レンズ１２４は、ハーフミラー１２３から供給されたレーザビーム光を上記読取ビーム光として光ディスク１４０の記録面に形成されている記録トラック上に集光する。フォーカシングアクチュエータ１２５は、対物レンズ１２４をサーボループスイッチ１０５から供給されたフォーカス駆動信号ＦＧに応じた分だけ、光ディスク１４０の記録面に対する垂直方向、いわゆるフォーカス調整軌道上において移動せしめる。トラッキングアクチュエータ１２６は、サーボループスイッチ１０６から供給されたトラッキング駆動信号ＴＧに応じた分だけ対物レンズ１２４の光軸を光ディスク１４０のディスク半径方向に振る。
【００１３】
ここで、上記読取ビーム光を光ディスク１４０の記録トラック上に照射した際に得られた反射光は対物レンズ１２４及びハーフミラー１２３を介して集光レンズ１２７に導出される。集光レンズ１２７は、かかる反射光を集光して光検出器１２８の受光面に照射する。図１４は光検出器１２８の受光面を示す。
【００１４】
光検出器１２８は、記録トラック方向に対して図の如く配列された４つの独立した受光素子Ａ〜Ｄを備えている。受光素子Ａ〜Ｄ各々は、集光レンズ１２７から供給された反射光を受光して電気信号に変換したものを光電変換信号Ｒ１〜Ｒ４として出力する。フォーカスエラー生成回路１０１は、光検出器１２８における上記受光素子Ａ〜Ｄの内で互いに対角に配置されている受光素子同士の出力和を夫々求め、両者の差分値をフォーカスエラー信号ＦＥとして減算器１０７に供給する。すなわち、フォーカスエラー生成回路１０１は、ＦＥ＝（Ｒ１＋Ｒ３）―（Ｒ２＋Ｒ４）なるフォーカスエラー信号ＦＥを減算器１０７に供給するのである。
【００１５】
減算器１０７は、かかるフォーカスエラー信号ＦＥから、制御回路１５０から供給されたフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰを減算して得たフォーカスエラー信号ＦＥ’をサーボループスイッチ１０５に供給する。サーボループスイッチ１０５は、制御回路１５０から供給されたフォーカスサーボスイッチ信号ＦSWに応じたオン・オフ状態となる。例えば、サーボループスイッチ１０５は、フォーカスサーボ・オフを示す論理レベル"０"のフォーカスサーボスイッチ信号ＦSWが供給された場合にはオフ状態となる。一方、フォーカスサーボ・オンを示す論理レベル"１"のフォーカスサーボスイッチ信号ＦSWが供給された場合にはオン状態となり、上記フォーカスエラー信号ＦＥ’に応じたフォーカス駆動信号ＦＧをフォーカシングアクチュエータ１２５に供給開始する。すなわち、光ピックアップ１２０、フォーカスエラー生成回路１０１、減算器１０７、サーボループスイッチ１０５なる系により、いわゆるフォーカスサーボループを形成しているのである。かかるフォーカスサーボループにより、対物レンズ１２４は、上記フォーカス調整軌道上位置信号ＦＰに応じたフォーカス調整軌道上の位置に保持される。
【００１６】
トラッキングエラー生成回路１０２は、上記光検出器１２８の受光素子Ａ〜Ｄの内で互いに対角に配置されている受光素子同士の出力和を夫々求め、両者の位相差をトラッキングエラー信号としてサーボループスイッチ１０６及びＬＰＦ（ローパスフィルタ）１０８各々に供給する。すなわち、（Ｒ１＋Ｒ３）と（Ｒ２＋Ｒ４）との位相差をトラッキングエラー信号として求めるのである。サーボループスイッチ１０６は、制御回路１５０から供給されたトラッキングサーボスイッチ信号ＴSWに応じたオン・オフ状態となる。例えば、サーボループスイッチ１０６は、トラッキングサーボ・オンを示す論理レベル"１"のトラッキングサーボスイッチ信号ＴSWが供給された場合にはオン状態となり、上記トラッキングエラー信号に応じたトラッキング駆動信号ＴＧをトラッキングアクチュエータ１２６に供給開始する。一方、トラッキングサーボ・オフを示す論理レベル"０"のトラッキングサーボスイッチ信号ＴSWが供給された場合にはオフ状態となる。この際、トラッキングアクチュエータ１２６にはトラッキング駆動信号ＴＧの供給が為されない。ＬＰＦ１０８は、上記トラッキングエラー信号から高域ノイズ成分を除去したものをトラッキングエラー信号ＴＥとして制御回路１５０に供給する。
【００１７】
情報読取信号生成回路１０３は、上記光電変換信号Ｒ１〜Ｒ４を互いに加算して得た加算結果を、光ディスク１４０に記録されている情報データに対応した情報読取信号として求め、これをＬＰＦ（ローパスフィルタ）１０９及び情報データ復調回路１１０の各々に供給する。ＬＰＦ１０９は、上記情報読取信号から高域ノイズ成分を除去したものを情報読取信号ＲＦとして制御回路１５０に供給する。情報データ復調回路１１０は、かかる情報読取信号に対して所定の復調処理を施すことにより情報データを再生し、これを再生情報データとして出力する。
【００１８】
制御回路１５０は、光学式情報再生装置における各種記録再生動作を実現すべく図示せぬメインルーチンに従った制御を行う。この際、かかるメインルーチンの実行中に、光ディスク１４０がこの光学式情報再生装置に装着されると、制御回路１５０は、図１５及び図１６に示されるが如き手順からなる球面収差補正サブルーチンの実行に移る。
【００１９】
図１５において、先ず、制御回路１５０は、フォーカスサーボをオン状態にすべく、論理レベル”１”のフォーカスサーボスイッチ信号ＦSWをサーボループスイッチ１０５に供給する（ステップＳ１０１）。次に、制御回路１５０は、トラッキングサーボをオフ状態にすべく、論理レベル”０”のトラッキングサーボスイッチ信号ＴSWをサーボループスイッチ１０６に供給する（ステップＳ１０２）。次に、制御回路１５０は、情報読取信号ＲＦの振幅レベルの最大値ＲＦmax、トラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルの最大値ＴＥmax、フォーカス調整軌道上位置信号ＦＰ、トラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置ＦＰTE、情報読取信号ＲＦの振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置ＦＰRF各々の初期値として、夫々”０”を内蔵レジスタ（図示せず）に記憶する（ステップＳ１０３）。
【００２０】
次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰを減算器１０７に供給する（ステップＳ４）。かかるステップＳ１０４の実行により、フォーカシングアクチュエータ１２５は、対物レンズ１２４を、上記内蔵レジスタに記憶されているフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰによって示されるフォーカス調整軌道上の位置に移送する。次に、制御回路１５０は、スピンドルモータ１３０から供給された回転信号ＲＴに基づき、光ディスク１４０が１回転したか否かの判定を、この光ディスク１４０が１回転するまで繰り返し行う（ステップＳ１０５）。かかるステップＳ１０５において光ディスク１４０が１回転したと判定されたら、制御回路１５０は、ＬＰＦ１０８及び１０９各々から供給されたトラッキングエラー信号ＴＥ及び情報読取信号ＲＦを夫々取り込む（ステップＳ１０６）。
【００２１】
次に、制御回路１５０は、この取り込んだトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルが、上記内蔵レジスタに記憶されているＴＥmaxよりも大であるか否かの判定を行う（ステップＳ１０７）。かかるステップＳ１０７において、トラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルがＴＥmaxよりも大であると判定された場合、制御回路１５０は、ステップＳ１０６で取り込んだトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルを新たなＴＥmaxとして上記内蔵レジスタに上書き記憶する（ステップＳ１０８）。次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているＦＰTEの値を、上記内蔵レジスタに記憶されているフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰによって示される値に書き換える（ステップＳ１０９）。
【００２２】
かかるステップＳ１０９の実行後、又は上記ステップＳ１０７においてトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルがＴＥmaxよりも大ではないと判定された場合、制御回路１５０は、上記ステップＳ１０６で取り込んだ情報読取信号ＲＦの振幅レベルが上記内蔵レジスタに記憶されているＲＦmaxよりも大であるか否かの判定を行う（ステップＳ１１０）。かかるステップＳ１１０において、情報読取信号ＲＦの振幅レベルがＲＦmaxよりも大であると判定された場合、制御回路１５０は、ステップＳ６で取り込んだ情報読取信号ＲＦの振幅レベルを新たなＲＦmaxとして上記内蔵レジスタに上書き記憶する（ステップＳ１１１）。次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているＦＰRFの値を、上記フォーカス調整軌道上の位置信号ＦＰによって示される値に書き換える（ステップＳ１１２）。
【００２３】
かかるステップＳ１１２の実行後、又は上記ステップＳ１１０において情報読取信号ＲＦの振幅レベルがＲＦmaxよりも大ではないと判定された場合、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているフォーカス調整軌道上の位置信号ＦＰの値に”１”を加算した値を新たなＦＰとして上記内蔵レジスタに上書き記憶する（ステップＳ１１３）。次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰの値が”１６”になったか否かを判定する（ステップＳ１１４）。かかるステップＳ１１４において、フォーカス調整軌道上の位置信号ＦＰの値が”１６”にはなっていないと判定された場合、制御回路１５０は、上記ステップＳ１０４の実行に戻って前述した如きステップＳ１０４〜Ｓ１１４までの動作を繰り返し実行する。この間、上記ステップＳ１１３、Ｓ１１４、Ｓ１０４なる一連の動作が実施される度に対物レンズ１２４のフォーカス調整軌道上における位置が所定距離ずつ推移して行く。つまり、フォーカス調整軌道上位置信号ＦＰの値が”０”から”１５”に推移するまでの１６段階にて、対物レンズ１２４のフォーカス調整軌道上における位置が所定距離ずつ推移して行くのである。そして、ステップＳ１０６の実行により、各段階毎にトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベル及び情報読取信号ＲＦの振幅レベルを夫々取り込む。次に、ステップＳ１０７〜Ｓ１０９の実行により、各段階毎のトラッキングエラー信号ＴＥの内でその振幅レベルが最大となった時の対物レンズ１２４のフォーカス調整軌道上における位置をＦＰTEとして得る。更に、ステップＳ１１０〜Ｓ１１２の実行により、各段階毎の情報読取信号ＲＦの内で最もその振幅レベルが大となった時の対物レンズ１２４のフォーカス調整軌道上における位置をＦＰRFとして得るのである。
【００２４】
一方、上記ステップＳ１１４において上記内蔵レジスタに記憶されているフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰの値が”１６”になったと判定された場合、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているＦＰRFを新たなフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰの値とすべく、このフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰの値を書き換える（ステップＳ１１５）。そして、制御回路１５０は、この書き換えられたフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰを減算器１０７に供給する（ステップＳ１１６）。すなわち、ステップＳ１１５及びＳ１１６の実行により、対物レンズ１２４は、情報読取信号ＲＦの振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上における位置、つまり上記ＦＰRFにて示される位置に保持されるのである。
【００２５】
次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているＦＰTE及びＦＰRF、つまり、トラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置ＦＰTEと、情報読取信号ＲＦの振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置ＦＰRFとが一致しているか否かの判定を行う（ステップＳ１１７）。
【００２６】
かかるステップＳ１１７において、両者が一致していないと判定された場合、制御回路１５０は、球面収差補正信号ＳＡ、球面収差補正信号の最大値ＳＡmaxの初期値として夫々"０"を上記内蔵レジスタに記憶する。更に、制御回路１５０は、この内蔵レジスタに記憶されているトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルの最大値ＴＥmaxを”０”にリセットする（ステップＳ１１８）。次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されている球面収差補正信号ＳＡを液晶ドライバ１０４に供給する（ステップＳ１１９）。かかるステップＳ１１９の実行により、液晶ドライバ１０４は、球面収差補正信号ＳＡの値に応じた電位を有する液晶駆動電位ＣＶを発生し、これを液晶パネル１２２に印加する。従って、この際、液晶パネル１２２にレーザビーム光が照射されると、図１３に示されるが如き円環状の透明電極Ｅ２に覆われた領域を透過する光と、他の領域を透過する光とに、上記球面収差補正信号ＳＡに応じた位相差が生じる。これにより、球面収差の仮補正がなされることになる。次に、制御回路１５０は、スピンドルモータ１３０から供給された回転信号ＲＴに基づき、光ディスク１４０が１回転したか否かの判定を、この光ディスク１４０が１回転するまで繰り返し行う（ステップＳ１２０）。かかるステップＳ１２０において光ディスク１４０が１回転したと判定されたら、制御回路１５０は、ＬＰＦ１０８から供給されたトラッキングエラー信号ＴＥを取り込む（ステップＳ１２１）。
【００２７】
次に、制御回路１５０は、この取り込んだトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルが、上記内蔵レジスタに記憶されているＴＥmaxよりも大であるか否かの判定を行う（ステップＳ１２２）。かかるステップＳ１２２において、トラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルがＴＥmaxよりも大であると判定された場合、制御回路１５０は、上記ステップＳ１２１で取り込んだトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルを新たなＴＥmaxとして上記内蔵レジスタに上書き記憶する（ステップＳ１２３）。次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているＳＡmaxの値を、上記内蔵レジスタに記憶されている球面収差補正信号ＳＡによって示される値に書き換える（ステップＳ１２４）。
【００２８】
かかるステップＳ１２４の実行後、又は上記ステップＳ１２２においてトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルが上記内蔵レジスタに記憶されているＴＥmaxよりも大ではないと判定された場合、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されている球面収差補正信号ＳＡの値に"１"を加算した値を新たなＳＡとして上記内蔵レジスタに上書き記憶する（ステップＳ１２５）。次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されている球面収差補正信号ＳＡの値が”１６”になったか否かを判定する（ステップＳ１２６）。かかるステップＳ１２６において、球面収差補正信号ＳＡの値が”１６”にはなっていないと判定された場合、制御回路１５０は、上記ステップＳ１１９の実行に戻って前述した如きステップＳ１１９〜Ｓ１２６までの動作を繰り返し実行する。この間、上記ステップＳ１２５、Ｓ１２６、Ｓ１１９なる一連の動作が実施される度に液晶パネル１２２による球面収差補正がその補正量を更新しつつ行われる。つまり、上記補正量としての球面収差補正信号ＳＡの値を”０”〜”１５”なる１６段階にて変更しながら球面収差の仮補正を実施して行く。そして、ステップＳ１２２〜Ｓ１２４の実行により、これら１６段階にて球面収差仮補正を行った際に各段階毎に取り込まれたトラッキングエラー信号ＴＥの内で最もその振幅レベルが大となった時の球面収差の補正量をＳＡmaxとするのである。
【００２９】
ここで、上記ステップＳ１２６において、球面収差補正信号ＳＡの値が”１６”になったと判定された場合、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているＳＡmaxを新たな球面収差補正信号ＳＡの値とすべく、かかる球面収差補正信号ＳＡの値を書き換える（ステップＳ１２７）。そして、制御回路１５０は、この球面収差補正信号ＳＡを最終的な球面収差補正信号として液晶ドライバ１０４に供給する（ステップＳ１２８）。すなわち、ステップＳ１２７及びＳ１２８の実行により、上記ＳＡmaxを最終的な球面収差補正量としこの補正量に応じた分だけ図１３に示される透明電極Ｅ２に覆われた領域に対して位相差をもたせるべく液晶パネル１２２を駆動する。かかる駆動により、最終的な球面収差補正をなすのである。
【００３０】
上記ステップＳ１２８の終了後、又は、上記ステップＳ１１７においてＦＰTEと、ＦＰRFとが一致していると判定された場合、制御回路１５０は、この球面収差補正サブルーチンを抜けてメインルーチンの実行に戻る。以下に、かかる球面収差補正サブルーチンの実行による球面収差の補正原理について述べる。
【００３１】
球面収差が生じていると、図１７に示されるが如く、トラッキングエラー信号の振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置と、情報読取信号ＲＦの振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置とにズレが生じる。そこで、上記ステップＳ１０４〜Ｓ１１４の実行により、先ず、対物レンズ１２４のフォーカス調整軌道上における位置を図１７に示されるが如く”０”〜”１５”へと推移させつつ、トラッキングエラー信号（実線にて示す）及び情報読取信号（破線にて示す）各々の振幅レベルを取得する。そして、トラッキングエラー信号の振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置ＦＰTE、及び情報読取信号の振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置ＦＰRFを夫々検索する。ここで、ステップＳ１１５及びＳ１１６の実行により、対物レンズ１２４のフォーカス調整軌道上の位置を、情報読取信号の振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置ＦＰRFに保持する。この際、ステップＳ１１７にて、上記ＦＰTEと、ＦＰRFとが一致していると判定された場合には、球面収差が生じていないと判断し、この球面収差補正サブルーチンを終了する。一方、図１７に示されるように、上記ＦＰTEとＦＰRFとが一致していない場合には球面収差が生じていると判断し、ステップＳ１１８〜Ｓ１２８を実行する。かかるステップＳ１１８〜Ｓ１２８では、液晶パネル１２２を用いることによりその補正量を徐々に変更しつつ球面収差の補正を行い、この間に取り込まれたトラッキングエラー信号の内でその振幅レベルが最大となった時の補正量（ＳＡmax）を選ぶ。そして、この補正量（ＳＡmax）にて最終的な球面収差補正を行うのである。かかる球面収差補正によれば、図１７の矢印にて示されるように、フォーカス調整軌道上の位置に対するトラッキングエラー信号の放物線は、情報読取信号の放物線に近づいてゆく。よって、上述した如く、対物レンズ１２４のフォーカス調整軌道上の位置をＦＰRFに保持した際に得られるトラッキングエラー信号の振幅レベルは増大することになる。これにより、球面収差が発生する場合においても、適切な収差補正を行うことができ、安定した情報の再生を行うことができる。
【００３２】
次に、図１８に示した従来例２について説明する。
光ディスクＤは、情報の記録が可能なタイプの光ディスクである。従来例の球面収差補正装置は、記録手段２５０と、戻り光レベル検出手段２５１と、補正量決定手段２５２と、球面収差補正手段２５３とを備える。
【００３３】
記録手段２５０は、情報記録の対象となる光ディスクに対して情報の記録を行う。具体的には、記録手段は、光ディスクに対して記録用光ビームを照射し、情報記録面上にピットを形成することにより情報の記録を行う。
【００３４】
戻り光レベル検出手段２５１は、情報の記録中に、戻り光のレベルを検出する。戻り光とは、光ディスクＤに対して照射した記録用光ビームが光ディスクＤの情報記録面により反射されて得られる光ビームを指す。戻り光のレベルとは、戻り光を光電変換して得られる検出信号のレベルをいい、具体的には後述するピットレベル、リードレベル及びライトレベルや記録パワーなど、並びにそれらから算出されるピットレシオなどを含む。
【００３５】
補正量決定手段２５２は、戻り光レベル検出手段２５１により得られた戻り光レベルに基づいて、球面収差の補正量を決定する。決定された球面収差補正量は球面収差補正手段５３へ供給され、球面収差補正処理がなされる。
【００３６】
記録手段２５０による記録中に、補正量決定手段２５２は球面収差補正量を少しずつ変化させて球面収差補正手段２５３による補正を行い、戻り光レベル検出手段２５１はその結果得られる戻り光検出レベル取得する。そして、補正量決定手段２５２は、検出された戻り光レベルに基づいて、前回の球面収差補正量による補正により球面収差が減っている（改善している）か否かを判定する。球面収差が減っている場合には、前回と同一の補正方向（補正量の極性に関して同一方向）にさらに球面収差を補正して、同じ動作を繰り返す。一方、球面収差が減っていない（改善していない）場合、補正量決定手段２５２は、前回とは逆の方向に球面収差を補正して、同じ動作を繰り返す。
【００３７】
このようにして補正量決定手段２５２は、常に球面収差が減少する方向へ球面収差補正量を変更して、球面収差補正手段２５３による補正を行う。これにより、実際の情報記録中の温度変化などにより球面収差量が変動した場合でも、それに応じてリアルタイムで適切な球面収差補正を行うことができる。
【特許文献１】特開２００１−２２２８３８号公報
【特許文献２】特開２００４−６２９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３８】
しかしながら従来例１においては、記録時における球面収差の補正が行われず、再生時のみ球面収差の補正が行われる。
ディスクへの情報記録時に要するレーザーパワーは、再生時に比べて十数倍以上となりレーザーダイオード（レーザ光源）自身の温度変化に伴って生じる対物レンズの波面収差の３次球面収差成分の変化が問題となる。光ピックアップにおいて一般に用いられるプラスチック製の対物レンズは温度変化を受けて変形しやすく、この変形に伴い対物レンズの屈折率が変化し、その結果、波面収差の３次球面収差成分が変化する。この波面収差の３次球面収差成分の変化量ΔＳＡ（単位：λｒｍｓ）は、概ね
ΔＳＡ ＝ ｋ・ｆ（１−Ｍ）４（ＮＡ）４・ΔＴ／λ・・・・・第１式
ここで、ｋ：定数、ｆ：像側焦点距離、Ｍ：倍率、ＮＡ：像側開口数、ΔＴ：温度変化、λ：波長である。
【００３９】
従って、この式からも明らかなように、再生に最適な球面収差の補正量は、記録に最適な球面収差の補正量とは一致しないため、再生に最適な球面収差の補正量を用いて補正を行った状態でディスクに情報を記録した場合、記録品位が低下してしまう。もともとのディスクの記録特性が悪い場合や、温度や湿度などの環境の影響を受けて記録品位が悪くなる場合は、球面収差の補正量が最適でないこととあいまって、さらに記録品位を悪化させ、読み取りエラーが発生するなど、種々の問題が生じる。
【００４０】
また、従来例２においては、ディスクへの情報記録時に戻り光のレベルを検出し、検出レベルが最大となるように球面収差の補正を行うことを特徴としている。
しかしながら、記録中にリアルタイムに球面収差補正を行う場合、検出される戻り光レベルに対する、球面収差補正処理の応答性が問題となる。検出される戻り光レベルに対して敏感に補正処理を反応させた場合は、制御のオーバーシュートもしくはアンダーシュートにより球面収差を補正しきれずに記録品位を悪化させてしまう。また、検出される戻り光レベルに対して鈍感に補正処理を反応させた場合は、制御の追従が遅くなり球面収差を補正しきれずに記録品位を悪化させてしまう。
【００４１】
もう１つの問題は、記録中に球面収差の補正量を増減させて、戻り光レベルの検出を行う場合、最適な補正量に対して常に球面収差の補正量を変化させるために、最適な球面収差の補正量に対し、常に誤差を含んでしまう結果となる。このようにして補正を行う場合は記録品位にムラが発生し、記録後の読み取りにおいて、読み取りエラーが発生するなど、種々の問題が生じる。
【００４２】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、情報の記録においても、球面収差を効果的に補正することが可能な球面収差補正を有する光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４３】
本発明の請求項１記載の光ディスク装置は、レーザ光源から出射した光ビームを対物レンズを介して記録媒体の記録層に合焦させてアクセスする光ピックアップを有する光ディスク装置であって、前記記録層からの反射光ビームを受光する光検出器と、前記光検出器からの信号からフォーカスおよびトラッキングエラー信号を生成するエラー信号生成手段と、前記エラー信号生成手段の出力に基づいて前記対物レンズを光ビームと平行ならびに垂直に駆動するアクチュエータと、前記レーザ光源から前記対物レンズの間の光路に介装され光ビームの収差を補正する球面収差補正手段と、前記光検出器から出力される信号の再生品位を検出する信号品位検出手段と、前記信号品位検出手段からの出力を受け球面収差の補正量を決定する補正量決定手段と、前記光ピックアップの温度をモニターする温度検出手段と、前記アクチュエータを駆動したり、記録データーに基づいて前記レーザー光源の出力を制御する情報記録手段と、前記信号品位検出手段の出力と前記補正量決定手段の出力および前記温度検出手段の検出温度などを学習結果として記憶するメモリーと、情報記録手段の出力と前記メモリーから読み出した学習結果に基づいて記録を行う前に前記補正量決定手段に球面収差の補正量を指示する補正量計算手段と、前記補正量決定手段のデーターに基づいて前記球面収差補正手段を駆動するドライバー回路とを有することを特徴とする。
【００４４】
本発明の請求項２記載の光ディスク装置は、請求項１において、前記情報記録手段を、前記メモリーに記憶されている球面収差補正結果および補正時の温度データーを前記記録媒体に記録し、前記記録媒体にデーターを記録する前に、前記記録媒体から読み出した補正結果および温度データーに基づいて、球面収差補正を行うよう構成したことを特徴とする。
【００４５】
本発明の請求項３記載の光ディスク装置は、請求項１において、前記情報記録手段を、前記補正量決定手段にて記録に最適な球面収差補正量を求める際に、記録時のレーザーパワーを異なった値にて複数回変更し、それぞれの記録パワーに最適な球面収差補正量を求め、求めた球面収差補正量の最小二乗近似にて記録時のレーザーパワーと球面収差補正量との関係を求めることにより球面収差の補正を行うよう構成したことを特徴とする。
【００４６】
本発明の請求項４記載の光ディスク装置は、請求項１において、前記球面収差補正手段は、液晶位相シフタまたはエキスパンダレンズまたはコリメータレンズアクチュエータ駆動方式であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４７】
この構成によれば、ＮＡの大きな対物レンズを用いて高密度の層からなる記録媒体に対して記録処理を行う場合に、あらかじめ学習した再生および記録時の球面収差補正値とその時の光ピックアップの温度ならびに、記録前に学習する再生時の球面収差補正値とその時の光ピックアップの温度により、記録時の球面収差補正量を割り出す処理を行うことで、記録時に発生する球面収差の影響を、記録の初期から最小限に抑えることができ、安定した品位の記録を行うことができる。
【００４８】
また、記録前に毎回テスト記録を行う場合に比べて、初回の学習を除いて記録を行うことなく記録に最適な球面収差の補正量を求めることができるので、記録媒体の記録領域を無駄に消費することなく学習が可能となる。
【００４９】
また、記録前に毎回テスト記録を行う場合に比べて、初回の学習を除いて記録を行うことなく記録に最適な球面収差の補正量を求めることができるので、テスト記録に要する時間を消費することなく短時間での学習が可能となる。
【００５０】
また、新規の回路を追加することなく既存の回路を利用することができるため、無駄なコストアップをせずに、システムの実現が可能となる。
【発明の実施の形態】
【００５１】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１１に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態に係る光ディスク装置を示す。
情報の記録が可能なタイプの光ディスク１０にアクセスする光ピックアップ１１は、光ディスクへ照射される光ビーム（ＬＢ）及びレーザーパワーモニター用の光ビーム（ＭＢ）を発するレーザ光源１５と、レーザー光源から発せられる光ビーム（ＭＢ）の発光量を検出するパワーモニター１６と、光ビーム（ＬＢ）を収束させる対物レンズ１２と、対物レンズ１２を光ディスク１０の記録面と垂直な方向に移動させたり、光ディスクの半径方向に移動させるアクチュエータ１３と、光ディスク１０の表面から記録層までのカバー層の厚さや記録層間のスペーサ層の厚さの変動によって発生する収差を補正する球面収差補正手段１４と、光ディスク１０から反射され対物レンズ１２により集光された戻り光を検出する光検出器１７、および光ピックアップ１１の温度を検出する温度検出手段１８とを有する。
【００５２】
球面収差補正手段１４としては、例えば、液晶位相シフタ、ビームエキスパンダ、コリメータレンズアクチュエータ駆動方式などを用いることができる。ビームエキスパンダを用いる場合には、ステッピングモータなどのアクチュエータでビームエキスパンダを駆動することにより収差補正を行うことができる。また、液晶素子を用いる場合には、アナログ駆動信号又はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号などによって液晶の収差補正量を調整することができる。この実施の形態においては、球面収差補正手段１４としてビームエキスパンダを用いた場合を例に説明する。
【００５３】
レーザーパワー制御手段１９は、パワーモニター１６から出力される信号によりレーザ光源１５から出射される光ビーム（ＬＢ）の発光量が所定の値となるように制御を行う。
温度検出手段１８により検出された光ピックアップ１１の情報、具体的には、温度検出手段１８により検出されたレーザ光源１５の温度は、メモリー２２に記憶される。なお、光ディスク装置には光ピックアップ１１を光ディスク１０の半径方向に駆動するトラバースモータ（図示しない）が設けられている。
【００５４】
アクチュエータ１３、前記トラバースモータ、および球面収差補正手段１４は、ドライバー回路２５によって駆動される。
エラー信号生成手段２６は、光検出器１７から出力される信号に基づいて、光ディスク１０の記録面に対し対物レンズ１２によって集光される光ビーム（ＬＢ）の収束点の光ディスク１０の記録面と垂直方向の位置に応じたフォーカス誤差信号を出力したり、光ディスク１０上の情報が記録されるトラックに対し対物レンズ１２によって集光される光ビーム（ＬＢ）の収束点の半径方向の位置に応じたトラッキング誤差信号を出力する。
【００５５】
サーボ制御手段２７は、エラー信号生成手段２６からのサーボ誤差信号に基づいて、光ビーム（ＬＢ）の収束点が光ディスク１０の記録面上に位置するようにドライバー回路２５を通じて、対物レンズ１２をフォーカス方向に制御したり、光ビーム（ＬＢ）の収束点が光ディスク１０の記録トラック上に位置するようにドライバー回路２５を通じて、対物レンズ１２をトラック方向に制御する。
【００５６】
信号品位検出手段２０は、光ディスク１０を再生中に光検出器１７により検出された光ディスク１０からの戻り光から抽出される信号の品位を検出する。信号品位の検出は、例えば、再生信号の時間軸上の揺らぎを示すジッターの検出でも良いし、再生信号の訂正を行った時のエラーレート（訂正誤り率）の検出でも良いし、光ディスク評価手法としてビタビ検出でのメトリクス演算を応用して定式化したＭＬＳＥ（Maximum Likelihood Sequence Error）の検出でも良い。この実施の形態においては、信号品位検出手段２０として信号品位をジッターで検出する手段を用いた場合を例に説明する。
【００５７】
補正量決定手段２１は、記録前における球面収差補正の事前学習において、再生時は信号品位検出手段２０により検出される信号品位を基に信号品位が最良となる球面収差の補正量を探索する。この補正量決定手段２１は、記録時には、情報記録手段２８と連携し、所定の範囲内で球面収差補正量を変更しつつ、光ディスク１０にデーターを記録していく。また、通常の記録再生時においては、メモリー２２に記録された、記録または再生に最適な球面収差補正量を読み出して、球面収差の補正を行う。
【００５８】
補正量計算手段２３は、メモリー２２に格納されている前記補正量決定手段２１で求められた事前学習での学習結果と、同じくメモリー２２に格納されている前記温度検出手段１８によって検出された事前学習時の温度データーと、同じくメモリー２２に格納されている前記レーザーパワー制御手段１９によって検出された事前学習時のレーザーパワーとに基づき、記録を行う時に最適な球面収差の補正値を算出する。
【００５９】
つまり、ここでメモリー２２には、信号品位検出手段２０から出力される信号品位にかかわるデーターや、補正量決定手段２１から出力される球面収差の補正量にかかわるデーターや、補正量計算手段２３から出力される記録時に最適な球面収差補正量にかかわるデーターや、情報記録手段２８からの記録アドレス情報や、レーザーパワー制御手段１９から出力される記録または再生時に設定されたレーザーパワーにかかわるデーターを記録されている。
【００６０】
情報記録手段２８は、光ディスク装置の動作に必要な運転プログラムが書き込まれたＣＰＵを有しており、例えば、光ディスク１０に情報を記録するための情報を記録用の信号に変換し、更にレーザ光源１５を駆動してレーザービーム（ＬＢ）の発光を制御する。
【００６１】
この光ディスク装置の球面収差補正は、パワー差球面収差補正学習処理と、温度差球面収差補正学習処理と、記録前球面収差補正処理の３つの処理から成り立っている。
最初に、パワー差球面収差補正学習について説明する。
【００６２】
説明には、図１の他に図２、図７、図８、図９、図１０を用いる。
パワー差球面収差補正学習は、レーザー光源から発せられる光ビーム（ＬＢ）の発光量によって、発生する球面収差量の変化を吸収する目的で行う。
【００６３】
まず、再生処理について説明する。
レーザ光源１５から出射されるレーザービーム（ＭＢ）がパワーモニター１６に入射されると、パワーモニター１６では、入射された光量に応じたレベルの電気信号に変換される。レーザー制御手段１９は、前記パワーモニター１６から出力される信号レベルを基に、レーザ光源１５から出射される光ビーム（ＬＢ）の発光量を割り出し、前記光ビーム（ＬＢ）の発光量が、目標とする再生光量となるように、レーザーパワー制御手段の出力を制御する。
【００６４】
光ディスク１０には、前記レーザ光源１５から出射され、対物レンズ１２により集光された光ビーム（ＬＢ）が照射される。
一方、サーボ制御手段２７は、ドライバー回路２５に制御信号を送り、対物レンズ１２を光ディスク１０の記録面と垂直方向に駆動させる。光ディスク１０の記録面に照射された光ビーム（ＬＢ）の戻り光を光検出器１７が受け電気信号に変換する。光検出器１７から出力される電気信号はエラー信号生成手段２６に入力される。エラー信号生成手段２６は、光検出器１７から入力された電気信号を基に、光ディスク１０の記録面と、光ビーム（ＬＢ）の焦点との距離に応じたフォーカス誤差信号を出力する。前記エラー信号生成手段２６から出力されたフォーカス誤差信号は、サーボ制御手段２７に入力され、サーボ制御手段２７は、前記フォーカス誤差信号が最小になるように、ドライバー回路２５を制御し、対物レンズ１２を駆動する。
【００６５】
更に、サーボ制御手段２７は、ドライバー回路２５に制御信号を送り、対物レンズ１２を光ディスク１０の記録面上を半径方向に駆動させる。光ディスク１０の記録面上に形成された記録トラックに照射された光ビーム（ＬＢ）の戻り光を光検出器１７が受け、電気信号に変換する。光検出器１７から出力される電気信号はエラー信号生成手段２６に入力される。エラー信号生成手段２６は、光検出器１７から入力された電気信号を基に、光ディスク１０の記録面上に形成された記録トラックと、光ビーム（ＬＢ）の焦点との半径方向の距離に応じたトラッキング誤差信号を出力する。前記エラー信号生成手段２６から出力されたトラッキング誤差信号は、サーボ制御手段２７に入力され、サーボ制御手段２７は、前記トラッキング誤差信号が最小になるようにドライバー回路２５を制御し、対物レンズ１２を駆動する。
【００６６】
再生状態において、パワー差球面収差補正学習が開始されると、既に学習が終了しているかどうか確認する（ステップＳ２１）。もし、既にパワー差球面収差補正学習が完了していた場合は、この学習を行わず終了する。
【００６７】
もし、まだパワー差球面収差補正学習が完了していない場合は、次のステップに進む。次に、調整前の光ピックアップ１１の温度（Ｔｅ１）の測定を行う（ステップＳ２２）。この測定の時には、光ピックアップ１１の温度を温度検出手段１８により検出する。
【００６８】
次に、再生パワー（ＬＰ１）での球面収差補正開始を行う（ステップＳ２３）。球面収差補正処理は、下記の手順で行われる。
まず、光ビーム（ＬＢ）の発光量が再生パワー（Ｌｐ１）になるように制御し、光検出器１７により検出される再生信号のジッター量を、信号品位検出手段２０が検出する。補正決定手段２１は、信号品位検出手段２０から出力されるジッター値を基にジッター値が最小になるようにドライバー回路２５を制御し、球面収差補正手段１４を駆動する。図７は、そのときの動作を現している。球面収差補正量の初期設定が図のｂ点で示されるＳＡｂとし、この時のジッター値がＪｉｔｂであったとする。次に球面収差補正量ＳＡａに設定する。球面収差補正量ＳＡａであるａ点でのジッター量検出の結果ジッター値Ｊｉｔａを取得する。次に、ＪｉｔａとＪｉｔｂを比較し、Ｊｉｔａ＞Ｊｉｔｂの場合、現状よりもジッター値が更に小さくなると予測される方向に球面収差量を設定する。図７の場合、ｃ点であるＳＡｃに球面収差補正量を設定する。この時のジッター値Ｊｉｔｃを取得する。
【００６９】
取得したジッター値Ｊｉｔｃと先ほどのＪｉｔｂを比較する。Ｊｉｔｂ＞Ｊｉｔｃの場合、ジッター値が更に小さくなると予測される方向に球面収差量を設定する。図７の場合、ｄ点であるＳＡｄに球面収差補正量を設定する。この時のジッター値Ｊｉｔｄを取得する。
【００７０】
取得したジッター値Ｊｉｔｄと先ほどのＪｉｔｃを比較する。Ｊｉｔｄ＞Ｊｉｔｃの場合、再生パワー（Ｌｐ１）での球面収差補正処理を終了する。
次に、学習結果（ＳＡ１）を取得する（ステップＳ２４）。取得の方法は、球面収差補正処理にて取得したジッター値が最小になるところの球面収差補正量を求める。図７において、取得したジッターの最小値はＪｉｔｃでありその時の球面収差補正量は、ＳＡｃであるので、球面収差補正量の学習結果をＳＡｃと決定する。
【００７１】
または、次の方法で再生パワー（Ｌｐ１）での球面収差補正処理を行っても良い。
図７において、球面収差補正量を順にＳＡａ、Ｓａｂ、ＳＡｃ、ＳＡｄまで４段階切り替えていき、その時のジッター値Ｊｉｔａ、Ｊｉｔｂ、Ｊｉｔｃ、Ｊｉｔｄを取得する。
【００７２】
得られた、学習結果より最小二乗近似にてジッター値が最小となる球面収差補正量を求めても良い。この場合、少ない球面収差の変更数で補完してジッター値が最小となる球面収差補正量を求めることが可能となるため、短時間で精度よく最良となる球面収差の学習結果を求めることが可能となる。
【００７３】
次に、光ビーム（ＬＢ）の発光量が記録パワー（Ｌｐ２）になるように制御し、球面収差補正開始を行う（ステップＳ２５）。
球面収差補正処理は、下記の手順で行われる。
【００７４】
まず、レーザーパワー制御手段１９は、記録パワーがＬｐ２になるように、パワーモニター１６からの信号を基にレーザ光源１５を駆動する。次に、補正量決定手段２１は、ドライバー回路２５を制御して、球面収差補正手段１４の補正量が所定の値になるように駆動する。また、情報記録手段２８は、記録するデーターに対応したレーザー制御を行うためにレーザ光源１５を駆動する。図８に示すように、球面収差補正量をＳＡｈに設定して、光ディスク１０上の記録領域のＡｄｒａからＡｄｒｂに記録を行う。次に球面収差補正量をＳＡｇに設定して、光ディスク１０上の記録領域のＡｄｒｂからＡｄｒｃに記録を行う。次に球面収差補正量をＳＡｆに設定して、光ディスク１０上の記録領域のＡｄｒｃからＡｄｒｄに記録を行う。次に球面収差補正量をＳＡｅに設定して、光ディスク１０上の記録領域のＡｄｒｄからＡｄｒｅに記録を行う。
【００７５】
このようにして、球面収差補正量を変更しつつ順次記録を行っていく。
記録処理が終了した後、学習結果ＳＡ２を取得する処理に移行する（ステップＳ２６）。光ビーム（ＬＢ）の発光量が再生パワー（Ｌｐ１）になるように制御し、前記記録パワー（Ｌｐ２）にて球面収差補正量を段階的に変更して記録処理を行った箇所ＡｄｒａからＡｄｒｅを再生する。
【００７６】
再生時に、光検出器１７により検出される再生信号のジッター量を、信号品位検出手段２０が検出する。
光ディスク１０上の記録領域ＡｄｒａからＡｄｒｅを再生した時に、信号品位検出手段２０により検出されたジッター値が図９のようになった場合、ジッター値が最も小さいＪｉｔｇとなる記録アドレスＡｄｒｂからＡｄｒｃを記録した時に設定された球面収差補正量ＳＡｇが記録に最適な補正量（ＳＡ２）として取得される。
【００７７】
または、次の方法で記録パワー（Ｌｐ２）での球面収差補正処理を行っても良い。
図８と図９から記録時の球面収差補正量と再生ジッター値との関係を表したものが図１０になる。図１０において、球面収差補正量を順にＳＡｅ，Ｓａｆ，ＳＡｇ，ＳＡｈとそれに対応するジッター値Ｊｉｔｄ、Ｊｉｔｅ，Ｊｉｔｆ，Ｊｉｔｇから最小二乗近似にてジッター値が最小となる球面収差補正量を求めても良い。この場合、少ない球面収差の変更数で補完してジッター値が最小となる球面収差補正量を求めることが可能となるため、短時間で精度よく最良となる球面収差の学習結果を求めることが可能となる。
【００７８】
次に、パワー差球面収差補正学習で取得した値をメモリー２２に保存する（ステップＳ２７）。保存する値は、球面収差学習結果（ＳＡ１，ＳＡ２）と学習時光ピックアップ温度（Ｔｅ１）と再生パワー（Ｌｐ１）と記録パワー（Ｌｐ２）である。
【００７９】
メモリー２２に学習結果が保存された後、パワー差球面収差補正学習が終了する。
次に、温度差球面収差補正学習について説明する。
説明には、図１の他に図３、図１１を用いる。
【００８０】
温度差球面収差補正学習は、光ピックアップ１１の温度の変化によって、発生する球面収差量の変化を吸収する目的で行う。
再生状態において、温度差球面収差補正学習が開始されると、既に学習が終了しているかどうか確認する（ステップＳ３１）。もし、既に温度差球面収差補正学習が完了していた場合は、この学習を行わず終了する。
【００８１】
もし、まだ温度差球面収差補正学習が完了していない場合は、次のステップに進む。
次に、調整前光ピックアップ温度（Ｔｅ２）の測定を行う（ステップＳ３２）。この測定の時には、光ピックアップ１１の温度を温度検出手段１８により検出する。
【００８２】
次に、再生パワー（ＬＰ１）での球面収差補正開始を行う（ステップＳ３３）。球面収差補正処理は、下記の手順で行われる。
まず、光ビーム（ＬＢ）の発光量が再生パワー（Ｌｐ１）になるように制御し、光検出器１７により検出される再生信号のジッター量を、信号品位検出手段２０が検出する。補正決定手段２１は、信号品位検出手段２０から出力されるジッター値を基にジッター値が最小になるようにドライバー回路２５を制御し、球面収差補正手段１４を駆動する。図１１は、そのときの動作を現している。球面収差補正量の初期設定がｂ０点で示されるＳＡｂ０とし、この時のジッター値がＪｉｔｂ０であったとする。次に球面収差補正量ＳＡａ０に設定する。球面収差補正量ＳＡａ０であるａ０点でのジッター量検出の結果ジッター値Ｊｉｔａ０を取得する。次に、Ｊｉｔａ０とＪｉｔｂ０を比較し、Ｊｉｔａ０＞Ｊｉｔｂ０の場合、現状よりもジッター値が更に小さくなると予測される方向に球面収差量を設定する。図１１の場合、ｃ０点であるＳＡｃ０に球面収差補正量を設定する。この時のジッター値Ｊｉｔｃ０を取得する。取得したジッター値Ｊｉｔｃ０と先ほどのＪｉｔｂ０を比較する。
【００８３】
Ｊｉｔｂ０＞Ｊｉｔｃ０の場合、ジッター値が更に小さくなると予測される方向に球面収差量を設定する。図１１の場合、ｄ０点であるＳＡｄ０に球面収差補正量を設定する。この時のジッター値Ｊｉｔｄ０を取得する。取得したジッター値Ｊｉｔｄ０と先ほどのＪｉｔｃ０を比較する。Ｊｉｔｄ０＞Ｊｉｔｃ０の場合、再生パワー（Ｌｐ１）での球面収差補正処理を終了する。
【００８４】
次に、学習結果（ＳＡ３）を取得する（ステップＳ３４）。取得の方法は、球面収差補正処理にて取得したジッター値が最小になるところの球面収差補正量を求める。
図１１において、取得したジッターの最小値はＪｉｔｃ０でありその時の球面収差補正量はＳＡｃ０であるので、球面収差補正量の学習結果をＳＡｃ０と決定する。
【００８５】
または、次の方法で再生パワー（Ｌｐ１）での球面収差補正処理を行っても良い。
図１１において、球面収差補正量を順にＳＡａ０，Ｓａｂ０，ＳＡｃ０，ＳＡｄ０まで４段階切り替えていき、その時のジッター値Ｊｉｔａ０，Ｊｉｔｂ０，Ｊｉｔｃ０，Ｊｉｔｄ０を取得する。
【００８６】
得られた学習結果より最小二乗近似にてジッター値が最小となる球面収差補正量を求めても良い。この場合、少ない球面収差の変更数で補完してジッター値が最小となる球面収差補正量を求めることが可能となるため、短時間で精度よく最良となる球面収差の学習結果を求めることが可能となる。
【００８７】
次に、温度差球面収差補正学習で取得した値を、メモリー２２に保存する（ステップＳ３５）。保存する値は、球面収差学習結果（ＳＡ３）と学習時光ピックアップ温度（Ｔe２）と再生パワー（Ｌｐ１）である。メモリー２２に学習結果が保存された後、温度差球面収差補正学習が終了する。
【００８８】
次に、記録前球面収差補正処理について説明する。
説明には、図１の他に図４、図５、図６を用いる。
記録前球面収差補正処理は、光ピックアップ１１の温度の変化によって発生する球面収差量の変化が及ぼす記録品位への影響を低減する目的で行う。
【００８９】
記録前球面収差補正処理が開始されると、補正量計算手段２３により、選択された記録速度に対応した記録パワー（Ｌｐｘ）が決定される（ステップＳ４１）。
次に、補正量計算手段２３は、メモリー２２に保存されている値を読み出す。読み出す値は、球面収差学習結果（ＳＡ１，ＳＡ２）、球面収差学習結果（ＳＡ３）、学習時光ピックアップ温度（Ｔｅ１）、学習時光ピックアップ温度（Ｔｅ２）、再生パワー（Ｌｐ１）、記録パワー（Ｌｐ２）である（ステップＳ４２）。
【００９０】
次に、温度検出手段１８により、補正前の光ピックアップ１１の温度（Ｔｅｘ）を測定する（ステップＳ４３）。
次に、補正量計算手段２３により、記録時球面収差補正量（ＳＡｒｅｖ）を計算する（ステップＳ４４）。
【００９１】
補正量計算手段２３は、次の手順で記録における球面収差の補正量計算を行う。
図５は、レーザーパワーの変化による球面収差補正量の変化である。
第１式で示したように、レーザーパワーの変化に対し、球面収差の変化は比例関係にあるので、レーザーパワーＬｐ１での球面収差補正量ＳＡ１および、レーザーパワーＬｐ２での球面収差補正量ＳＡ２を用いて、記録パワーＬｐｘでの球面収差補正量は、第２式により表される。
【００９２】
ＳＡpower ＝｛（ＳＡ２−ＳＡ１）／（Ｌｐ２−Ｌｐ１）｝・Ｌｐｘ・・・・・第２式
また、図６は、光ピックアップ１１の温度変化による球面収差補正量の変化である。
この場合も、第１式で示したように、光ピックアップの温度の変化に対し、球面収差の変化は比例関係にあるので、温度Ｔｅ１での球面収差補正量ＳＡ１および、温度Ｔｅ２での球面収差補正量ＳＡ２を用いて、温度Ｔｅｘでの球面収差補正量は、第３式により表される。
【００９３】
ＳＡtemp ＝｛（ＳＡ３−ＳＡ１）／（Ｔｅ２−Ｔｅ１）｝・Ｔｅｘ・・・・・第３式
第２式および第３式を用いて、記録時球面収差補正量（ＳＡｒｅｖ）は次のように計算され求められる。
【００９４】
ＳＡｒｅｖ ＝ ＳＡtemp・ＳＡpower ・・・・・第４式
次に、補正量計算手段２３は、求められた記録時球面収差補正量（ＳＡｒｅｖ）、学習時の光ピックアップ１１の温度（Ｔｅｘ）、記録パワー（Ｌｐｘ）をメモリー２２に格納する（ステップＳ４５）。
【００９５】
次に、光ディスク１０に対し記録を行う前に、補正量決定手段２１は、記録に最適な球面収差補正量ＳＡｒｅｖになるように、ドライバー回路２５を制御して球面収差補正手段１４を駆動する（ステップＳ４６）。球面収差補正手段１４の駆動完了後、情報記録手段２８は、記録処理を開始するために、レーザ光源１５に対して記録するデーターに対応したレーザー制御を行う。
【００９６】
以上説明したように、本実施例に係る光ディスク装置は、光ディスクに対して照射するレーザーパワーの変化と球面収差補正量の変化の関係および、周囲温度の変化と球面収差補正量の変化の関係をあらかじめ導き出しておき、記録を行う前に得られる光ピックアップ１１の温度と記録パワーを前記関係式に代入することで、記録時に発生する球面収差の影響を、記録の初期から最小限に抑えることができ、安定した品位の記録を行うことができる。
【００９７】
また、記録前に毎回テスト記録を行う場合に比べて、初回の学習を除いて記録を行うことなく記録に最適な球面収差の補正量を求めることができるので、ディスクの記録領域を無駄に消費することなく学習が可能となる。
【００９８】
また、記録前に毎回テスト記録を行う場合に比べて、初回の学習を除いて記録を行うことなく記録に最適な球面収差の補正量を求めることができるので、テスト記録に要する時間を消費することなく短時間での学習が可能となる。
【００９９】
また、新規の回路を追加することなく既存の回路を利用することができるため、無駄なコストアップをせずに、システムの実現が可能となる。
なお、前記情報記録手段２８を、前記メモリー２２に記憶されている球面収差補正結果および補正時の温度データーを光ディスク１０に記録し、光ディスク１０にデーターを記録する前に、光ディスク１０から読み出した補正結果およびレーザ光源１５の情報としての例えばレーザ光源１５の温度データに基づいて、球面収差補正を行うよう構成することもできる。
【０１００】
上記の実施の形態では、レーザーパワーが一定で、球面収差補正量を切り換えてジッター量が最小となる球面収差補正量を最小自乗近似によって求めたが、補正量決定手段２１にて記録に最適な球面収差補正量を求める際に、記録時のレーザーパワーを異なった値にて複数回変更し、それぞれの記録パワーに最適な球面収差補正量を求め、求めた球面収差補正量の最小二乗近似にて記録時のレーザーパワーと球面収差補正量との関係を求めることにより球面収差の補正を行うように情報記録手段２８を構成しても実現できる。
【０１０１】
なお、上記の各実施の形態では、レーザ光源１５の情報として温度検出手段１８によってレーザ光源１５の温度を検出してこれに使用したが、レーザ光源１５への入力パワーまたは出力パワーまたは波長をレーザ光源１５の情報とすることもでき、本発明の光ディスク装置記録再生方法は、情報再生処理中に球面収差補正量を変更しつつ再生信号品位が最良になるように補正量を調整しその時のレーザ光源１５の情報を記録し、情報記録処理中に、球面収差補正量を所定の区間変更しつつ記録して記録動作終了後に記録した箇所を再生し、再生信号品位が最良になる箇所での補正量を求めその時のレーザ光源１５の情報を記録し、予め求めた情報再生処理時と情報記録処理時での球面収差補正量とその時のレーザ光源１５の情報、及び記録前に求めた情報再生処理時の球面収差補正量とその時のレーザ光源１５の情報から、記録時に最適な球面収差の補正量を求める方法、若しくは、情報再生処理中に、予め決められた球面収差補正量をもって記録動作を行った後、記録箇所の再生を行い信号品位を検出し、これを繰り返して信号品位が最良になる補正量を求めその時のレーザ光源１５の情報を記録し、予め求めた情報再生処理時と情報記録処理時での球面収差補正量とその時の前記レーザ光源１５の情報、及び記録前に求めた情報再生処理時の球面収差補正量とその時のレーザ光源１５の情報から、記録時に最適な球面収差の補正量を求める方法であると言える。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は球面収差を効果的に補正して安定的な情報記録に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図２】パワー差球面収差補正学習の工程図
【図３】温度差球面収差補正学習の工程図
【図４】記録前球面収差補正処理の工程図
【図５】記録前球面収差補正処理でのレーザーパワーと球面収差補正量の関係図
【図６】記録前球面収差補正処理での周囲温度変化と球面収差補正量の関係図
【図７】パワー差球面収差補正学習での再生時における球面収差補正量とジッター値の関係図
【図８】パワー差球面収差補正学習での記録時における記録アドレスと球面収差補正量の関係図
【図９】パワー差球面収差補正学習での記録時における記録アドレスとジッター値の関係
【図１０】パワー差球面収差補正学習での記録時における球面収差補正量とジッター値の関係図
【図１１】温度差球面収差補正学習での再生時における球面収差補正量とジッター値の関係図
【図１２】従来例の光学式情報再生装置の光学系を示す図
【図１３】従来例の液晶パネルの概略構造を示す図
【図１４】従来例の光検出器の受光面を示す図
【図１５】従来例の球面収差補正サブルーチンフロー図
【図１６】従来例の球面収差補正サブルーチンフロー図
【図１７】従来例の球面収差が生じている際に得られるフォーカス調整軌道上での各位置毎のトラッキングエラー信号の振幅レベル及び情報読取信号の振幅レベルの一例を示す図
【図１８】従来例における球面収差補正装置の構成図
【符号の説明】
【０１０４】
ＬＢ 光ビーム
１０ 光ディスク
１１ 光ピックアップ
１２ 対物レンズ
１３ アクチュエータ
１４ 球面収差補正手段
１５ レーザ光源
１６ パワーモニター
１７ 光検出器
１８ 温度検出手段
１９ レーザーパワー制御手段
２０ 信号品位検出手段
２１ 補正量決定手段
２２ メモリー
２３ 補正量計算手段
２５ ドライバー回路
２６ エラー信号生成手段
２７ サーボ制御手段
２８ 情報記録手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの記録再生装置における球面収差補正技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報通信技術の進展に伴い、高密度・大容量の情報記録媒体の研究開発が活発に進められている。このような記録媒体としては、光学式記録媒体、磁気記録媒体等がある。
【０００３】
例えば、光学式記録媒体としては、ＣＤ（Compact disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクが知られている。また、次世代大容量光ディスクとして、青紫色レーザを光源に用いた光ディスク、例えばブルーレイディスク（Blu-ray Disc）の研究開発が精力的に進められている。このような高密度・大容量光ディスクの開発の進展に伴い、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。
【０００４】
また、レーザー光源の使用波長の微小変化に伴って生じる対物レンズの波面収差の３次球面収差成分の変化と、光軸方向への集光スポットのずれとの問題である。一般に、使用波長が短いほどその微小変化によって光学レンズの屈折率変化が大きくなる結果、これら波面収差の３次球面収差成分の変化と集光スポットのずれとが大きく生じ、情報の記録や再生が妨げられることとなる。
【０００５】
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。
上記した光ディスクの記録又は再生時においては、光ビームの短波長化、及び対物レンズの高ＮＡ（Numerical Aperture）化に対応でき、より高精度で安定度の高い光ディスク装置の開発が望まれている。
【０００６】
従来の球面収差を補正する装置には、光ディスクに記録されている情報を再生する際に球面収差が最小になるように補正する手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。その一例を図１２に示す。これを従来例１とする。
【０００７】
また、光ディスクに情報を記録する時の球面収差が最小になるような補正の方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。その一例を図１８に示す。これを従来例２とする。
【０００８】
まず、図１２に示した従来例１について説明する。
光ピックアップ１２０は、スピンドルモータ１３０によって回転駆動される光学式記録媒体としての光ディスク１４０に読取ビーム光を照射し、その反射光を受光する。この際、スピンドルモータ１３０は、上記光ディスク１４０を１回転させる度に回転信号ＲＴを発生し、これを制御回路１５０に供給する。光ピックアップ１２０は、上述した如く光ディスク１４０に読取ビーム光を照射した際の反射光を受光しこれを電気信号に変換したものを、フォーカスエラー生成回路１０１、トラッキングエラー生成回路１０２、及び情報読取信号生成回路１０３の各々に供給する。
【０００９】
光ピックアップ１２０は、レーザ発生素子１２１、液晶パネル１２２、ハーフミラー１２３、対物レンズ１２４、フォーカシングアクチュエータ１２５、トラッキングアクチュエータ１２６、集光レンズ１２７、及び光検出器１２８から構成されている。レーザ発生素子１２１は、所定の光パワーを有するレーザビーム光を発生する。かかるレーザビーム光は、光ディスク１４０の透過基板の厚さ誤差に伴う球面収差を補正すべく設けられた液晶パネル１２２を透過してハーフミラー１２３に導出される。
【００１０】
図１３は、上記レーザビーム光の光軸方向から眺めた液晶パネル１２２の構造を示す。
液晶パネル１２２は、円形の透明電極Ｅ１、円環状の透明電極Ｅ２、及び複屈折特性を有する液晶分子が充填された液晶層ＣＬとからなる。透明電極Ｅ１の直径は、対物レンズ１２４のレンズ径が３０００［μｍ］である場合には例えば約１６００［μｍ］であり、透明電極Ｅ２の外径は約２８００［μｍ］である。
【００１１】
なお、透明電極Ｅ１及びＥ２の中心軸は、共にレーザビーム光の光軸中心に等しい。透明電極Ｅ１には所定の電位（例えば２ボルト）が固定印加されており、透明電極Ｅ２には液晶ドライバ１０４からの液晶駆動電位ＣＶが印加される。この際、液晶層ＣＬ内に充填されている液晶分子の内、透明電極Ｅ２に覆われた円環状の領域に存在する液晶分子のツイスト角が液晶駆動電位ＣＶに応じた分だけ推移する。よって、図１３に示されるようにレーザビーム光によるビームスポットＳＰが液晶パネル１２２に照射されると、透明電極Ｅ２に覆われた領域を透過する光と、他の領域を透過する光とに上記液晶駆動電位ＣＶに応じた分の位相差が生じる。つまり、液晶パネル１２２は、レーザ発生素子１２１から供給されたレーザビーム光の波面に上述した如き位相差をもたせて透過出力するのである。かかる動作により、液晶パネル１２２は、光ディスクの透過基板厚のバラツキによる球面収差の補正を行う。
【００１２】
ハーフミラー１２３は、かかる液晶パネル１２２から供給されたレーザビーム光を対物レンズ１２４に導出する。対物レンズ１２４は、ハーフミラー１２３から供給されたレーザビーム光を上記読取ビーム光として光ディスク１４０の記録面に形成されている記録トラック上に集光する。フォーカシングアクチュエータ１２５は、対物レンズ１２４をサーボループスイッチ１０５から供給されたフォーカス駆動信号ＦＧに応じた分だけ、光ディスク１４０の記録面に対する垂直方向、いわゆるフォーカス調整軌道上において移動せしめる。トラッキングアクチュエータ１２６は、サーボループスイッチ１０６から供給されたトラッキング駆動信号ＴＧに応じた分だけ対物レンズ１２４の光軸を光ディスク１４０のディスク半径方向に振る。
【００１３】
ここで、上記読取ビーム光を光ディスク１４０の記録トラック上に照射した際に得られた反射光は対物レンズ１２４及びハーフミラー１２３を介して集光レンズ１２７に導出される。集光レンズ１２７は、かかる反射光を集光して光検出器１２８の受光面に照射する。図１４は光検出器１２８の受光面を示す。
【００１４】
光検出器１２８は、記録トラック方向に対して図の如く配列された４つの独立した受光素子Ａ〜Ｄを備えている。受光素子Ａ〜Ｄ各々は、集光レンズ１２７から供給された反射光を受光して電気信号に変換したものを光電変換信号Ｒ１〜Ｒ４として出力する。フォーカスエラー生成回路１０１は、光検出器１２８における上記受光素子Ａ〜Ｄの内で互いに対角に配置されている受光素子同士の出力和を夫々求め、両者の差分値をフォーカスエラー信号ＦＥとして減算器１０７に供給する。すなわち、フォーカスエラー生成回路１０１は、ＦＥ＝（Ｒ１＋Ｒ３）―（Ｒ２＋Ｒ４）なるフォーカスエラー信号ＦＥを減算器１０７に供給するのである。
【００１５】
減算器１０７は、かかるフォーカスエラー信号ＦＥから、制御回路１５０から供給されたフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰを減算して得たフォーカスエラー信号ＦＥ’をサーボループスイッチ１０５に供給する。サーボループスイッチ１０５は、制御回路１５０から供給されたフォーカスサーボスイッチ信号ＦSWに応じたオン・オフ状態となる。例えば、サーボループスイッチ１０５は、フォーカスサーボ・オフを示す論理レベル"０"のフォーカスサーボスイッチ信号ＦSWが供給された場合にはオフ状態となる。一方、フォーカスサーボ・オンを示す論理レベル"１"のフォーカスサーボスイッチ信号ＦSWが供給された場合にはオン状態となり、上記フォーカスエラー信号ＦＥ’に応じたフォーカス駆動信号ＦＧをフォーカシングアクチュエータ１２５に供給開始する。すなわち、光ピックアップ１２０、フォーカスエラー生成回路１０１、減算器１０７、サーボループスイッチ１０５なる系により、いわゆるフォーカスサーボループを形成しているのである。かかるフォーカスサーボループにより、対物レンズ１２４は、上記フォーカス調整軌道上位置信号ＦＰに応じたフォーカス調整軌道上の位置に保持される。
【００１６】
トラッキングエラー生成回路１０２は、上記光検出器１２８の受光素子Ａ〜Ｄの内で互いに対角に配置されている受光素子同士の出力和を夫々求め、両者の位相差をトラッキングエラー信号としてサーボループスイッチ１０６及びＬＰＦ（ローパスフィルタ）１０８各々に供給する。すなわち、（Ｒ１＋Ｒ３）と（Ｒ２＋Ｒ４）との位相差をトラッキングエラー信号として求めるのである。サーボループスイッチ１０６は、制御回路１５０から供給されたトラッキングサーボスイッチ信号ＴSWに応じたオン・オフ状態となる。例えば、サーボループスイッチ１０６は、トラッキングサーボ・オンを示す論理レベル"１"のトラッキングサーボスイッチ信号ＴSWが供給された場合にはオン状態となり、上記トラッキングエラー信号に応じたトラッキング駆動信号ＴＧをトラッキングアクチュエータ１２６に供給開始する。一方、トラッキングサーボ・オフを示す論理レベル"０"のトラッキングサーボスイッチ信号ＴSWが供給された場合にはオフ状態となる。この際、トラッキングアクチュエータ１２６にはトラッキング駆動信号ＴＧの供給が為されない。ＬＰＦ１０８は、上記トラッキングエラー信号から高域ノイズ成分を除去したものをトラッキングエラー信号ＴＥとして制御回路１５０に供給する。
【００１７】
情報読取信号生成回路１０３は、上記光電変換信号Ｒ１〜Ｒ４を互いに加算して得た加算結果を、光ディスク１４０に記録されている情報データに対応した情報読取信号として求め、これをＬＰＦ（ローパスフィルタ）１０９及び情報データ復調回路１１０の各々に供給する。ＬＰＦ１０９は、上記情報読取信号から高域ノイズ成分を除去したものを情報読取信号ＲＦとして制御回路１５０に供給する。情報データ復調回路１１０は、かかる情報読取信号に対して所定の復調処理を施すことにより情報データを再生し、これを再生情報データとして出力する。
【００１８】
制御回路１５０は、光学式情報再生装置における各種記録再生動作を実現すべく図示せぬメインルーチンに従った制御を行う。この際、かかるメインルーチンの実行中に、光ディスク１４０がこの光学式情報再生装置に装着されると、制御回路１５０は、図１５及び図１６に示されるが如き手順からなる球面収差補正サブルーチンの実行に移る。
【００１９】
図１５において、先ず、制御回路１５０は、フォーカスサーボをオン状態にすべく、論理レベル”１”のフォーカスサーボスイッチ信号ＦSWをサーボループスイッチ１０５に供給する（ステップＳ１０１）。次に、制御回路１５０は、トラッキングサーボをオフ状態にすべく、論理レベル”０”のトラッキングサーボスイッチ信号ＴSWをサーボループスイッチ１０６に供給する（ステップＳ１０２）。次に、制御回路１５０は、情報読取信号ＲＦの振幅レベルの最大値ＲＦmax、トラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルの最大値ＴＥmax、フォーカス調整軌道上位置信号ＦＰ、トラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置ＦＰTE、情報読取信号ＲＦの振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置ＦＰRF各々の初期値として、夫々”０”を内蔵レジスタ（図示せず）に記憶する（ステップＳ１０３）。
【００２０】
次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰを減算器１０７に供給する（ステップＳ４）。かかるステップＳ１０４の実行により、フォーカシングアクチュエータ１２５は、対物レンズ１２４を、上記内蔵レジスタに記憶されているフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰによって示されるフォーカス調整軌道上の位置に移送する。次に、制御回路１５０は、スピンドルモータ１３０から供給された回転信号ＲＴに基づき、光ディスク１４０が１回転したか否かの判定を、この光ディスク１４０が１回転するまで繰り返し行う（ステップＳ１０５）。かかるステップＳ１０５において光ディスク１４０が１回転したと判定されたら、制御回路１５０は、ＬＰＦ１０８及び１０９各々から供給されたトラッキングエラー信号ＴＥ及び情報読取信号ＲＦを夫々取り込む（ステップＳ１０６）。
【００２１】
次に、制御回路１５０は、この取り込んだトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルが、上記内蔵レジスタに記憶されているＴＥmaxよりも大であるか否かの判定を行う（ステップＳ１０７）。かかるステップＳ１０７において、トラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルがＴＥmaxよりも大であると判定された場合、制御回路１５０は、ステップＳ１０６で取り込んだトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルを新たなＴＥmaxとして上記内蔵レジスタに上書き記憶する（ステップＳ１０８）。次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているＦＰTEの値を、上記内蔵レジスタに記憶されているフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰによって示される値に書き換える（ステップＳ１０９）。
【００２２】
かかるステップＳ１０９の実行後、又は上記ステップＳ１０７においてトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルがＴＥmaxよりも大ではないと判定された場合、制御回路１５０は、上記ステップＳ１０６で取り込んだ情報読取信号ＲＦの振幅レベルが上記内蔵レジスタに記憶されているＲＦmaxよりも大であるか否かの判定を行う（ステップＳ１１０）。かかるステップＳ１１０において、情報読取信号ＲＦの振幅レベルがＲＦmaxよりも大であると判定された場合、制御回路１５０は、ステップＳ６で取り込んだ情報読取信号ＲＦの振幅レベルを新たなＲＦmaxとして上記内蔵レジスタに上書き記憶する（ステップＳ１１１）。次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているＦＰRFの値を、上記フォーカス調整軌道上の位置信号ＦＰによって示される値に書き換える（ステップＳ１１２）。
【００２３】
かかるステップＳ１１２の実行後、又は上記ステップＳ１１０において情報読取信号ＲＦの振幅レベルがＲＦmaxよりも大ではないと判定された場合、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているフォーカス調整軌道上の位置信号ＦＰの値に”１”を加算した値を新たなＦＰとして上記内蔵レジスタに上書き記憶する（ステップＳ１１３）。次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰの値が”１６”になったか否かを判定する（ステップＳ１１４）。かかるステップＳ１１４において、フォーカス調整軌道上の位置信号ＦＰの値が”１６”にはなっていないと判定された場合、制御回路１５０は、上記ステップＳ１０４の実行に戻って前述した如きステップＳ１０４〜Ｓ１１４までの動作を繰り返し実行する。この間、上記ステップＳ１１３、Ｓ１１４、Ｓ１０４なる一連の動作が実施される度に対物レンズ１２４のフォーカス調整軌道上における位置が所定距離ずつ推移して行く。つまり、フォーカス調整軌道上位置信号ＦＰの値が”０”から”１５”に推移するまでの１６段階にて、対物レンズ１２４のフォーカス調整軌道上における位置が所定距離ずつ推移して行くのである。そして、ステップＳ１０６の実行により、各段階毎にトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベル及び情報読取信号ＲＦの振幅レベルを夫々取り込む。次に、ステップＳ１０７〜Ｓ１０９の実行により、各段階毎のトラッキングエラー信号ＴＥの内でその振幅レベルが最大となった時の対物レンズ１２４のフォーカス調整軌道上における位置をＦＰTEとして得る。更に、ステップＳ１１０〜Ｓ１１２の実行により、各段階毎の情報読取信号ＲＦの内で最もその振幅レベルが大となった時の対物レンズ１２４のフォーカス調整軌道上における位置をＦＰRFとして得るのである。
【００２４】
一方、上記ステップＳ１１４において上記内蔵レジスタに記憶されているフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰの値が”１６”になったと判定された場合、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているＦＰRFを新たなフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰの値とすべく、このフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰの値を書き換える（ステップＳ１１５）。そして、制御回路１５０は、この書き換えられたフォーカス調整軌道上位置信号ＦＰを減算器１０７に供給する（ステップＳ１１６）。すなわち、ステップＳ１１５及びＳ１１６の実行により、対物レンズ１２４は、情報読取信号ＲＦの振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上における位置、つまり上記ＦＰRFにて示される位置に保持されるのである。
【００２５】
次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているＦＰTE及びＦＰRF、つまり、トラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置ＦＰTEと、情報読取信号ＲＦの振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置ＦＰRFとが一致しているか否かの判定を行う（ステップＳ１１７）。
【００２６】
かかるステップＳ１１７において、両者が一致していないと判定された場合、制御回路１５０は、球面収差補正信号ＳＡ、球面収差補正信号の最大値ＳＡmaxの初期値として夫々"０"を上記内蔵レジスタに記憶する。更に、制御回路１５０は、この内蔵レジスタに記憶されているトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルの最大値ＴＥmaxを”０”にリセットする（ステップＳ１１８）。次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されている球面収差補正信号ＳＡを液晶ドライバ１０４に供給する（ステップＳ１１９）。かかるステップＳ１１９の実行により、液晶ドライバ１０４は、球面収差補正信号ＳＡの値に応じた電位を有する液晶駆動電位ＣＶを発生し、これを液晶パネル１２２に印加する。従って、この際、液晶パネル１２２にレーザビーム光が照射されると、図１３に示されるが如き円環状の透明電極Ｅ２に覆われた領域を透過する光と、他の領域を透過する光とに、上記球面収差補正信号ＳＡに応じた位相差が生じる。これにより、球面収差の仮補正がなされることになる。次に、制御回路１５０は、スピンドルモータ１３０から供給された回転信号ＲＴに基づき、光ディスク１４０が１回転したか否かの判定を、この光ディスク１４０が１回転するまで繰り返し行う（ステップＳ１２０）。かかるステップＳ１２０において光ディスク１４０が１回転したと判定されたら、制御回路１５０は、ＬＰＦ１０８から供給されたトラッキングエラー信号ＴＥを取り込む（ステップＳ１２１）。
【００２７】
次に、制御回路１５０は、この取り込んだトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルが、上記内蔵レジスタに記憶されているＴＥmaxよりも大であるか否かの判定を行う（ステップＳ１２２）。かかるステップＳ１２２において、トラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルがＴＥmaxよりも大であると判定された場合、制御回路１５０は、上記ステップＳ１２１で取り込んだトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルを新たなＴＥmaxとして上記内蔵レジスタに上書き記憶する（ステップＳ１２３）。次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているＳＡmaxの値を、上記内蔵レジスタに記憶されている球面収差補正信号ＳＡによって示される値に書き換える（ステップＳ１２４）。
【００２８】
かかるステップＳ１２４の実行後、又は上記ステップＳ１２２においてトラッキングエラー信号ＴＥの振幅レベルが上記内蔵レジスタに記憶されているＴＥmaxよりも大ではないと判定された場合、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されている球面収差補正信号ＳＡの値に"１"を加算した値を新たなＳＡとして上記内蔵レジスタに上書き記憶する（ステップＳ１２５）。次に、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されている球面収差補正信号ＳＡの値が”１６”になったか否かを判定する（ステップＳ１２６）。かかるステップＳ１２６において、球面収差補正信号ＳＡの値が”１６”にはなっていないと判定された場合、制御回路１５０は、上記ステップＳ１１９の実行に戻って前述した如きステップＳ１１９〜Ｓ１２６までの動作を繰り返し実行する。この間、上記ステップＳ１２５、Ｓ１２６、Ｓ１１９なる一連の動作が実施される度に液晶パネル１２２による球面収差補正がその補正量を更新しつつ行われる。つまり、上記補正量としての球面収差補正信号ＳＡの値を”０”〜”１５”なる１６段階にて変更しながら球面収差の仮補正を実施して行く。そして、ステップＳ１２２〜Ｓ１２４の実行により、これら１６段階にて球面収差仮補正を行った際に各段階毎に取り込まれたトラッキングエラー信号ＴＥの内で最もその振幅レベルが大となった時の球面収差の補正量をＳＡmaxとするのである。
【００２９】
ここで、上記ステップＳ１２６において、球面収差補正信号ＳＡの値が”１６”になったと判定された場合、制御回路１５０は、上記内蔵レジスタに記憶されているＳＡmaxを新たな球面収差補正信号ＳＡの値とすべく、かかる球面収差補正信号ＳＡの値を書き換える（ステップＳ１２７）。そして、制御回路１５０は、この球面収差補正信号ＳＡを最終的な球面収差補正信号として液晶ドライバ１０４に供給する（ステップＳ１２８）。すなわち、ステップＳ１２７及びＳ１２８の実行により、上記ＳＡmaxを最終的な球面収差補正量としこの補正量に応じた分だけ図１３に示される透明電極Ｅ２に覆われた領域に対して位相差をもたせるべく液晶パネル１２２を駆動する。かかる駆動により、最終的な球面収差補正をなすのである。
【００３０】
上記ステップＳ１２８の終了後、又は、上記ステップＳ１１７においてＦＰTEと、ＦＰRFとが一致していると判定された場合、制御回路１５０は、この球面収差補正サブルーチンを抜けてメインルーチンの実行に戻る。以下に、かかる球面収差補正サブルーチンの実行による球面収差の補正原理について述べる。
【００３１】
球面収差が生じていると、図１７に示されるが如く、トラッキングエラー信号の振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置と、情報読取信号ＲＦの振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置とにズレが生じる。そこで、上記ステップＳ１０４〜Ｓ１１４の実行により、先ず、対物レンズ１２４のフォーカス調整軌道上における位置を図１７に示されるが如く”０”〜”１５”へと推移させつつ、トラッキングエラー信号（実線にて示す）及び情報読取信号（破線にて示す）各々の振幅レベルを取得する。そして、トラッキングエラー信号の振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置ＦＰTE、及び情報読取信号の振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置ＦＰRFを夫々検索する。ここで、ステップＳ１１５及びＳ１１６の実行により、対物レンズ１２４のフォーカス調整軌道上の位置を、情報読取信号の振幅レベルが最大となる時のフォーカス調整軌道上の位置ＦＰRFに保持する。この際、ステップＳ１１７にて、上記ＦＰTEと、ＦＰRFとが一致していると判定された場合には、球面収差が生じていないと判断し、この球面収差補正サブルーチンを終了する。一方、図１７に示されるように、上記ＦＰTEとＦＰRFとが一致していない場合には球面収差が生じていると判断し、ステップＳ１１８〜Ｓ１２８を実行する。かかるステップＳ１１８〜Ｓ１２８では、液晶パネル１２２を用いることによりその補正量を徐々に変更しつつ球面収差の補正を行い、この間に取り込まれたトラッキングエラー信号の内でその振幅レベルが最大となった時の補正量（ＳＡmax）を選ぶ。そして、この補正量（ＳＡmax）にて最終的な球面収差補正を行うのである。かかる球面収差補正によれば、図１７の矢印にて示されるように、フォーカス調整軌道上の位置に対するトラッキングエラー信号の放物線は、情報読取信号の放物線に近づいてゆく。よって、上述した如く、対物レンズ１２４のフォーカス調整軌道上の位置をＦＰRFに保持した際に得られるトラッキングエラー信号の振幅レベルは増大することになる。これにより、球面収差が発生する場合においても、適切な収差補正を行うことができ、安定した情報の再生を行うことができる。
【００３２】
次に、図１８に示した従来例２について説明する。
光ディスクＤは、情報の記録が可能なタイプの光ディスクである。従来例の球面収差補正装置は、記録手段２５０と、戻り光レベル検出手段２５１と、補正量決定手段２５２と、球面収差補正手段２５３とを備える。
【００３３】
記録手段２５０は、情報記録の対象となる光ディスクに対して情報の記録を行う。具体的には、記録手段は、光ディスクに対して記録用光ビームを照射し、情報記録面上にピットを形成することにより情報の記録を行う。
【００３４】
戻り光レベル検出手段２５１は、情報の記録中に、戻り光のレベルを検出する。戻り光とは、光ディスクＤに対して照射した記録用光ビームが光ディスクＤの情報記録面により反射されて得られる光ビームを指す。戻り光のレベルとは、戻り光を光電変換して得られる検出信号のレベルをいい、具体的には後述するピットレベル、リードレベル及びライトレベルや記録パワーなど、並びにそれらから算出されるピットレシオなどを含む。
【００３５】
補正量決定手段２５２は、戻り光レベル検出手段２５１により得られた戻り光レベルに基づいて、球面収差の補正量を決定する。決定された球面収差補正量は球面収差補正手段５３へ供給され、球面収差補正処理がなされる。
【００３６】
記録手段２５０による記録中に、補正量決定手段２５２は球面収差補正量を少しずつ変化させて球面収差補正手段２５３による補正を行い、戻り光レベル検出手段２５１はその結果得られる戻り光検出レベル取得する。そして、補正量決定手段２５２は、検出された戻り光レベルに基づいて、前回の球面収差補正量による補正により球面収差が減っている（改善している）か否かを判定する。球面収差が減っている場合には、前回と同一の補正方向（補正量の極性に関して同一方向）にさらに球面収差を補正して、同じ動作を繰り返す。一方、球面収差が減っていない（改善していない）場合、補正量決定手段２５２は、前回とは逆の方向に球面収差を補正して、同じ動作を繰り返す。
【００３７】
このようにして補正量決定手段２５２は、常に球面収差が減少する方向へ球面収差補正量を変更して、球面収差補正手段２５３による補正を行う。これにより、実際の情報記録中の温度変化などにより球面収差量が変動した場合でも、それに応じてリアルタイムで適切な球面収差補正を行うことができる。
【特許文献１】特開２００１−２２２８３８号公報
【特許文献２】特開２００４−６２９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３８】
しかしながら従来例１においては、記録時における球面収差の補正が行われず、再生時のみ球面収差の補正が行われる。
ディスクへの情報記録時に要するレーザーパワーは、再生時に比べて十数倍以上となりレーザーダイオード（レーザ光源）自身の温度変化に伴って生じる対物レンズの波面収差の３次球面収差成分の変化が問題となる。光ピックアップにおいて一般に用いられるプラスチック製の対物レンズは温度変化を受けて変形しやすく、この変形に伴い対物レンズの屈折率が変化し、その結果、波面収差の３次球面収差成分が変化する。この波面収差の３次球面収差成分の変化量ΔＳＡ（単位：λｒｍｓ）は、概ね
ΔＳＡ ＝ ｋ・ｆ（１−Ｍ）４（ＮＡ）４・ΔＴ／λ・・・・・第１式
ここで、ｋ：定数、ｆ：像側焦点距離、Ｍ：倍率、ＮＡ：像側開口数、ΔＴ：温度変化、λ：波長である。
【００３９】
従って、この式からも明らかなように、再生に最適な球面収差の補正量は、記録に最適な球面収差の補正量とは一致しないため、再生に最適な球面収差の補正量を用いて補正を行った状態でディスクに情報を記録した場合、記録品位が低下してしまう。もともとのディスクの記録特性が悪い場合や、温度や湿度などの環境の影響を受けて記録品位が悪くなる場合は、球面収差の補正量が最適でないこととあいまって、さらに記録品位を悪化させ、読み取りエラーが発生するなど、種々の問題が生じる。
【００４０】
また、従来例２においては、ディスクへの情報記録時に戻り光のレベルを検出し、検出レベルが最大となるように球面収差の補正を行うことを特徴としている。
しかしながら、記録中にリアルタイムに球面収差補正を行う場合、検出される戻り光レベルに対する、球面収差補正処理の応答性が問題となる。検出される戻り光レベルに対して敏感に補正処理を反応させた場合は、制御のオーバーシュートもしくはアンダーシュートにより球面収差を補正しきれずに記録品位を悪化させてしまう。また、検出される戻り光レベルに対して鈍感に補正処理を反応させた場合は、制御の追従が遅くなり球面収差を補正しきれずに記録品位を悪化させてしまう。
【００４１】
もう１つの問題は、記録中に球面収差の補正量を増減させて、戻り光レベルの検出を行う場合、最適な補正量に対して常に球面収差の補正量を変化させるために、最適な球面収差の補正量に対し、常に誤差を含んでしまう結果となる。このようにして補正を行う場合は記録品位にムラが発生し、記録後の読み取りにおいて、読み取りエラーが発生するなど、種々の問題が生じる。
【００４２】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、情報の記録においても、球面収差を効果的に補正することが可能な球面収差補正を有する光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４３】
本発明の請求項１記載の光ディスク装置は、レーザ光源から出射した光ビームを対物レンズを介して記録媒体の記録層に合焦させてアクセスする光ピックアップを有する光ディスク装置であって、前記記録層からの反射光ビームを受光する光検出器と、前記光検出器からの信号からフォーカスおよびトラッキングエラー信号を生成するエラー信号生成手段と、前記エラー信号生成手段の出力に基づいて前記対物レンズを光ビームと平行ならびに垂直に駆動するアクチュエータと、前記レーザ光源から前記対物レンズの間の光路に介装され光ビームの収差を補正する球面収差補正手段と、前記光検出器から出力される信号の再生品位を検出する信号品位検出手段と、前記信号品位検出手段からの出力を受け球面収差の補正量を決定する補正量決定手段と、前記光ピックアップの温度をモニターする温度検出手段と、前記アクチュエータを駆動したり、記録データーに基づいて前記レーザー光源の出力を制御する情報記録手段と、前記信号品位検出手段の出力と前記補正量決定手段の出力および前記温度検出手段の検出温度などを学習結果として記憶するメモリーと、情報記録手段の出力と前記メモリーから読み出した学習結果に基づいて記録を行う前に前記補正量決定手段に球面収差の補正量を指示する補正量計算手段と、前記補正量決定手段のデーターに基づいて前記球面収差補正手段を駆動するドライバー回路とを有することを特徴とする。
【００４４】
本発明の請求項２記載の光ディスク装置は、請求項１において、前記情報記録手段を、前記メモリーに記憶されている球面収差補正結果および補正時の温度データーを前記記録媒体に記録し、前記記録媒体にデーターを記録する前に、前記記録媒体から読み出した補正結果および温度データーに基づいて、球面収差補正を行うよう構成したことを特徴とする。
【００４５】
本発明の請求項３記載の光ディスク装置は、請求項１において、前記情報記録手段を、前記補正量決定手段にて記録に最適な球面収差補正量を求める際に、記録時のレーザーパワーを異なった値にて複数回変更し、それぞれの記録パワーに最適な球面収差補正量を求め、求めた球面収差補正量の最小二乗近似にて記録時のレーザーパワーと球面収差補正量との関係を求めることにより球面収差の補正を行うよう構成したことを特徴とする。
【００４６】
本発明の請求項４記載の光ディスク装置は、請求項１において、前記球面収差補正手段は、液晶位相シフタまたはエキスパンダレンズまたはコリメータレンズアクチュエータ駆動方式であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４７】
この構成によれば、ＮＡの大きな対物レンズを用いて高密度の層からなる記録媒体に対して記録処理を行う場合に、あらかじめ学習した再生および記録時の球面収差補正値とその時の光ピックアップの温度ならびに、記録前に学習する再生時の球面収差補正値とその時の光ピックアップの温度により、記録時の球面収差補正量を割り出す処理を行うことで、記録時に発生する球面収差の影響を、記録の初期から最小限に抑えることができ、安定した品位の記録を行うことができる。
【００４８】
また、記録前に毎回テスト記録を行う場合に比べて、初回の学習を除いて記録を行うことなく記録に最適な球面収差の補正量を求めることができるので、記録媒体の記録領域を無駄に消費することなく学習が可能となる。
【００４９】
また、記録前に毎回テスト記録を行う場合に比べて、初回の学習を除いて記録を行うことなく記録に最適な球面収差の補正量を求めることができるので、テスト記録に要する時間を消費することなく短時間での学習が可能となる。
【００５０】
また、新規の回路を追加することなく既存の回路を利用することができるため、無駄なコストアップをせずに、システムの実現が可能となる。
【発明の実施の形態】
【００５１】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１１に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態に係る光ディスク装置を示す。
情報の記録が可能なタイプの光ディスク１０にアクセスする光ピックアップ１１は、光ディスクへ照射される光ビーム（ＬＢ）及びレーザーパワーモニター用の光ビーム（ＭＢ）を発するレーザ光源１５と、レーザー光源から発せられる光ビーム（ＭＢ）の発光量を検出するパワーモニター１６と、光ビーム（ＬＢ）を収束させる対物レンズ１２と、対物レンズ１２を光ディスク１０の記録面と垂直な方向に移動させたり、光ディスクの半径方向に移動させるアクチュエータ１３と、光ディスク１０の表面から記録層までのカバー層の厚さや記録層間のスペーサ層の厚さの変動によって発生する収差を補正する球面収差補正手段１４と、光ディスク１０から反射され対物レンズ１２により集光された戻り光を検出する光検出器１７、および光ピックアップ１１の温度を検出する温度検出手段１８とを有する。
【００５２】
球面収差補正手段１４としては、例えば、液晶位相シフタ、ビームエキスパンダ、コリメータレンズアクチュエータ駆動方式などを用いることができる。ビームエキスパンダを用いる場合には、ステッピングモータなどのアクチュエータでビームエキスパンダを駆動することにより収差補正を行うことができる。また、液晶素子を用いる場合には、アナログ駆動信号又はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号などによって液晶の収差補正量を調整することができる。この実施の形態においては、球面収差補正手段１４としてビームエキスパンダを用いた場合を例に説明する。
【００５３】
レーザーパワー制御手段１９は、パワーモニター１６から出力される信号によりレーザ光源１５から出射される光ビーム（ＬＢ）の発光量が所定の値となるように制御を行う。
温度検出手段１８により検出された光ピックアップ１１の情報、具体的には、温度検出手段１８により検出されたレーザ光源１５の温度は、メモリー２２に記憶される。なお、光ディスク装置には光ピックアップ１１を光ディスク１０の半径方向に駆動するトラバースモータ（図示しない）が設けられている。
【００５４】
アクチュエータ１３、前記トラバースモータ、および球面収差補正手段１４は、ドライバー回路２５によって駆動される。
エラー信号生成手段２６は、光検出器１７から出力される信号に基づいて、光ディスク１０の記録面に対し対物レンズ１２によって集光される光ビーム（ＬＢ）の収束点の光ディスク１０の記録面と垂直方向の位置に応じたフォーカス誤差信号を出力したり、光ディスク１０上の情報が記録されるトラックに対し対物レンズ１２によって集光される光ビーム（ＬＢ）の収束点の半径方向の位置に応じたトラッキング誤差信号を出力する。
【００５５】
サーボ制御手段２７は、エラー信号生成手段２６からのサーボ誤差信号に基づいて、光ビーム（ＬＢ）の収束点が光ディスク１０の記録面上に位置するようにドライバー回路２５を通じて、対物レンズ１２をフォーカス方向に制御したり、光ビーム（ＬＢ）の収束点が光ディスク１０の記録トラック上に位置するようにドライバー回路２５を通じて、対物レンズ１２をトラック方向に制御する。
【００５６】
信号品位検出手段２０は、光ディスク１０を再生中に光検出器１７により検出された光ディスク１０からの戻り光から抽出される信号の品位を検出する。信号品位の検出は、例えば、再生信号の時間軸上の揺らぎを示すジッターの検出でも良いし、再生信号の訂正を行った時のエラーレート（訂正誤り率）の検出でも良いし、光ディスク評価手法としてビタビ検出でのメトリクス演算を応用して定式化したＭＬＳＥ（Maximum Likelihood Sequence Error）の検出でも良い。この実施の形態においては、信号品位検出手段２０として信号品位をジッターで検出する手段を用いた場合を例に説明する。
【００５７】
補正量決定手段２１は、記録前における球面収差補正の事前学習において、再生時は信号品位検出手段２０により検出される信号品位を基に信号品位が最良となる球面収差の補正量を探索する。この補正量決定手段２１は、記録時には、情報記録手段２８と連携し、所定の範囲内で球面収差補正量を変更しつつ、光ディスク１０にデーターを記録していく。また、通常の記録再生時においては、メモリー２２に記録された、記録または再生に最適な球面収差補正量を読み出して、球面収差の補正を行う。
【００５８】
補正量計算手段２３は、メモリー２２に格納されている前記補正量決定手段２１で求められた事前学習での学習結果と、同じくメモリー２２に格納されている前記温度検出手段１８によって検出された事前学習時の温度データーと、同じくメモリー２２に格納されている前記レーザーパワー制御手段１９によって検出された事前学習時のレーザーパワーとに基づき、記録を行う時に最適な球面収差の補正値を算出する。
【００５９】
つまり、ここでメモリー２２には、信号品位検出手段２０から出力される信号品位にかかわるデーターや、補正量決定手段２１から出力される球面収差の補正量にかかわるデーターや、補正量計算手段２３から出力される記録時に最適な球面収差補正量にかかわるデーターや、情報記録手段２８からの記録アドレス情報や、レーザーパワー制御手段１９から出力される記録または再生時に設定されたレーザーパワーにかかわるデーターを記録されている。
【００６０】
情報記録手段２８は、光ディスク装置の動作に必要な運転プログラムが書き込まれたＣＰＵを有しており、例えば、光ディスク１０に情報を記録するための情報を記録用の信号に変換し、更にレーザ光源１５を駆動してレーザービーム（ＬＢ）の発光を制御する。
【００６１】
この光ディスク装置の球面収差補正は、パワー差球面収差補正学習処理と、温度差球面収差補正学習処理と、記録前球面収差補正処理の３つの処理から成り立っている。
最初に、パワー差球面収差補正学習について説明する。
【００６２】
説明には、図１の他に図２、図７、図８、図９、図１０を用いる。
パワー差球面収差補正学習は、レーザー光源から発せられる光ビーム（ＬＢ）の発光量によって、発生する球面収差量の変化を吸収する目的で行う。
【００６３】
まず、再生処理について説明する。
レーザ光源１５から出射されるレーザービーム（ＭＢ）がパワーモニター１６に入射されると、パワーモニター１６では、入射された光量に応じたレベルの電気信号に変換される。レーザー制御手段１９は、前記パワーモニター１６から出力される信号レベルを基に、レーザ光源１５から出射される光ビーム（ＬＢ）の発光量を割り出し、前記光ビーム（ＬＢ）の発光量が、目標とする再生光量となるように、レーザーパワー制御手段の出力を制御する。
【００６４】
光ディスク１０には、前記レーザ光源１５から出射され、対物レンズ１２により集光された光ビーム（ＬＢ）が照射される。
一方、サーボ制御手段２７は、ドライバー回路２５に制御信号を送り、対物レンズ１２を光ディスク１０の記録面と垂直方向に駆動させる。光ディスク１０の記録面に照射された光ビーム（ＬＢ）の戻り光を光検出器１７が受け電気信号に変換する。光検出器１７から出力される電気信号はエラー信号生成手段２６に入力される。エラー信号生成手段２６は、光検出器１７から入力された電気信号を基に、光ディスク１０の記録面と、光ビーム（ＬＢ）の焦点との距離に応じたフォーカス誤差信号を出力する。前記エラー信号生成手段２６から出力されたフォーカス誤差信号は、サーボ制御手段２７に入力され、サーボ制御手段２７は、前記フォーカス誤差信号が最小になるように、ドライバー回路２５を制御し、対物レンズ１２を駆動する。
【００６５】
更に、サーボ制御手段２７は、ドライバー回路２５に制御信号を送り、対物レンズ１２を光ディスク１０の記録面上を半径方向に駆動させる。光ディスク１０の記録面上に形成された記録トラックに照射された光ビーム（ＬＢ）の戻り光を光検出器１７が受け、電気信号に変換する。光検出器１７から出力される電気信号はエラー信号生成手段２６に入力される。エラー信号生成手段２６は、光検出器１７から入力された電気信号を基に、光ディスク１０の記録面上に形成された記録トラックと、光ビーム（ＬＢ）の焦点との半径方向の距離に応じたトラッキング誤差信号を出力する。前記エラー信号生成手段２６から出力されたトラッキング誤差信号は、サーボ制御手段２７に入力され、サーボ制御手段２７は、前記トラッキング誤差信号が最小になるようにドライバー回路２５を制御し、対物レンズ１２を駆動する。
【００６６】
再生状態において、パワー差球面収差補正学習が開始されると、既に学習が終了しているかどうか確認する（ステップＳ２１）。もし、既にパワー差球面収差補正学習が完了していた場合は、この学習を行わず終了する。
【００６７】
もし、まだパワー差球面収差補正学習が完了していない場合は、次のステップに進む。次に、調整前の光ピックアップ１１の温度（Ｔｅ１）の測定を行う（ステップＳ２２）。この測定の時には、光ピックアップ１１の温度を温度検出手段１８により検出する。
【００６８】
次に、再生パワー（ＬＰ１）での球面収差補正開始を行う（ステップＳ２３）。球面収差補正処理は、下記の手順で行われる。
まず、光ビーム（ＬＢ）の発光量が再生パワー（Ｌｐ１）になるように制御し、光検出器１７により検出される再生信号のジッター量を、信号品位検出手段２０が検出する。補正決定手段２１は、信号品位検出手段２０から出力されるジッター値を基にジッター値が最小になるようにドライバー回路２５を制御し、球面収差補正手段１４を駆動する。図７は、そのときの動作を現している。球面収差補正量の初期設定が図のｂ点で示されるＳＡｂとし、この時のジッター値がＪｉｔｂであったとする。次に球面収差補正量ＳＡａに設定する。球面収差補正量ＳＡａであるａ点でのジッター量検出の結果ジッター値Ｊｉｔａを取得する。次に、ＪｉｔａとＪｉｔｂを比較し、Ｊｉｔａ＞Ｊｉｔｂの場合、現状よりもジッター値が更に小さくなると予測される方向に球面収差量を設定する。図７の場合、ｃ点であるＳＡｃに球面収差補正量を設定する。この時のジッター値Ｊｉｔｃを取得する。
【００６９】
取得したジッター値Ｊｉｔｃと先ほどのＪｉｔｂを比較する。Ｊｉｔｂ＞Ｊｉｔｃの場合、ジッター値が更に小さくなると予測される方向に球面収差量を設定する。図７の場合、ｄ点であるＳＡｄに球面収差補正量を設定する。この時のジッター値Ｊｉｔｄを取得する。
【００７０】
取得したジッター値Ｊｉｔｄと先ほどのＪｉｔｃを比較する。Ｊｉｔｄ＞Ｊｉｔｃの場合、再生パワー（Ｌｐ１）での球面収差補正処理を終了する。
次に、学習結果（ＳＡ１）を取得する（ステップＳ２４）。取得の方法は、球面収差補正処理にて取得したジッター値が最小になるところの球面収差補正量を求める。図７において、取得したジッターの最小値はＪｉｔｃでありその時の球面収差補正量は、ＳＡｃであるので、球面収差補正量の学習結果をＳＡｃと決定する。
【００７１】
または、次の方法で再生パワー（Ｌｐ１）での球面収差補正処理を行っても良い。
図７において、球面収差補正量を順にＳＡａ、Ｓａｂ、ＳＡｃ、ＳＡｄまで４段階切り替えていき、その時のジッター値Ｊｉｔａ、Ｊｉｔｂ、Ｊｉｔｃ、Ｊｉｔｄを取得する。
【００７２】
得られた、学習結果より最小二乗近似にてジッター値が最小となる球面収差補正量を求めても良い。この場合、少ない球面収差の変更数で補完してジッター値が最小となる球面収差補正量を求めることが可能となるため、短時間で精度よく最良となる球面収差の学習結果を求めることが可能となる。
【００７３】
次に、光ビーム（ＬＢ）の発光量が記録パワー（Ｌｐ２）になるように制御し、球面収差補正開始を行う（ステップＳ２５）。
球面収差補正処理は、下記の手順で行われる。
【００７４】
まず、レーザーパワー制御手段１９は、記録パワーがＬｐ２になるように、パワーモニター１６からの信号を基にレーザ光源１５を駆動する。次に、補正量決定手段２１は、ドライバー回路２５を制御して、球面収差補正手段１４の補正量が所定の値になるように駆動する。また、情報記録手段２８は、記録するデーターに対応したレーザー制御を行うためにレーザ光源１５を駆動する。図８に示すように、球面収差補正量をＳＡｈに設定して、光ディスク１０上の記録領域のＡｄｒａからＡｄｒｂに記録を行う。次に球面収差補正量をＳＡｇに設定して、光ディスク１０上の記録領域のＡｄｒｂからＡｄｒｃに記録を行う。次に球面収差補正量をＳＡｆに設定して、光ディスク１０上の記録領域のＡｄｒｃからＡｄｒｄに記録を行う。次に球面収差補正量をＳＡｅに設定して、光ディスク１０上の記録領域のＡｄｒｄからＡｄｒｅに記録を行う。
【００７５】
このようにして、球面収差補正量を変更しつつ順次記録を行っていく。
記録処理が終了した後、学習結果ＳＡ２を取得する処理に移行する（ステップＳ２６）。光ビーム（ＬＢ）の発光量が再生パワー（Ｌｐ１）になるように制御し、前記記録パワー（Ｌｐ２）にて球面収差補正量を段階的に変更して記録処理を行った箇所ＡｄｒａからＡｄｒｅを再生する。
【００７６】
再生時に、光検出器１７により検出される再生信号のジッター量を、信号品位検出手段２０が検出する。
光ディスク１０上の記録領域ＡｄｒａからＡｄｒｅを再生した時に、信号品位検出手段２０により検出されたジッター値が図９のようになった場合、ジッター値が最も小さいＪｉｔｇとなる記録アドレスＡｄｒｂからＡｄｒｃを記録した時に設定された球面収差補正量ＳＡｇが記録に最適な補正量（ＳＡ２）として取得される。
【００７７】
または、次の方法で記録パワー（Ｌｐ２）での球面収差補正処理を行っても良い。
図８と図９から記録時の球面収差補正量と再生ジッター値との関係を表したものが図１０になる。図１０において、球面収差補正量を順にＳＡｅ，Ｓａｆ，ＳＡｇ，ＳＡｈとそれに対応するジッター値Ｊｉｔｄ、Ｊｉｔｅ，Ｊｉｔｆ，Ｊｉｔｇから最小二乗近似にてジッター値が最小となる球面収差補正量を求めても良い。この場合、少ない球面収差の変更数で補完してジッター値が最小となる球面収差補正量を求めることが可能となるため、短時間で精度よく最良となる球面収差の学習結果を求めることが可能となる。
【００７８】
次に、パワー差球面収差補正学習で取得した値をメモリー２２に保存する（ステップＳ２７）。保存する値は、球面収差学習結果（ＳＡ１，ＳＡ２）と学習時光ピックアップ温度（Ｔｅ１）と再生パワー（Ｌｐ１）と記録パワー（Ｌｐ２）である。
【００７９】
メモリー２２に学習結果が保存された後、パワー差球面収差補正学習が終了する。
次に、温度差球面収差補正学習について説明する。
説明には、図１の他に図３、図１１を用いる。
【００８０】
温度差球面収差補正学習は、光ピックアップ１１の温度の変化によって、発生する球面収差量の変化を吸収する目的で行う。
再生状態において、温度差球面収差補正学習が開始されると、既に学習が終了しているかどうか確認する（ステップＳ３１）。もし、既に温度差球面収差補正学習が完了していた場合は、この学習を行わず終了する。
【００８１】
もし、まだ温度差球面収差補正学習が完了していない場合は、次のステップに進む。
次に、調整前光ピックアップ温度（Ｔｅ２）の測定を行う（ステップＳ３２）。この測定の時には、光ピックアップ１１の温度を温度検出手段１８により検出する。
【００８２】
次に、再生パワー（ＬＰ１）での球面収差補正開始を行う（ステップＳ３３）。球面収差補正処理は、下記の手順で行われる。
まず、光ビーム（ＬＢ）の発光量が再生パワー（Ｌｐ１）になるように制御し、光検出器１７により検出される再生信号のジッター量を、信号品位検出手段２０が検出する。補正決定手段２１は、信号品位検出手段２０から出力されるジッター値を基にジッター値が最小になるようにドライバー回路２５を制御し、球面収差補正手段１４を駆動する。図１１は、そのときの動作を現している。球面収差補正量の初期設定がｂ０点で示されるＳＡｂ０とし、この時のジッター値がＪｉｔｂ０であったとする。次に球面収差補正量ＳＡａ０に設定する。球面収差補正量ＳＡａ０であるａ０点でのジッター量検出の結果ジッター値Ｊｉｔａ０を取得する。次に、Ｊｉｔａ０とＪｉｔｂ０を比較し、Ｊｉｔａ０＞Ｊｉｔｂ０の場合、現状よりもジッター値が更に小さくなると予測される方向に球面収差量を設定する。図１１の場合、ｃ０点であるＳＡｃ０に球面収差補正量を設定する。この時のジッター値Ｊｉｔｃ０を取得する。取得したジッター値Ｊｉｔｃ０と先ほどのＪｉｔｂ０を比較する。
【００８３】
Ｊｉｔｂ０＞Ｊｉｔｃ０の場合、ジッター値が更に小さくなると予測される方向に球面収差量を設定する。図１１の場合、ｄ０点であるＳＡｄ０に球面収差補正量を設定する。この時のジッター値Ｊｉｔｄ０を取得する。取得したジッター値Ｊｉｔｄ０と先ほどのＪｉｔｃ０を比較する。Ｊｉｔｄ０＞Ｊｉｔｃ０の場合、再生パワー（Ｌｐ１）での球面収差補正処理を終了する。
【００８４】
次に、学習結果（ＳＡ３）を取得する（ステップＳ３４）。取得の方法は、球面収差補正処理にて取得したジッター値が最小になるところの球面収差補正量を求める。
図１１において、取得したジッターの最小値はＪｉｔｃ０でありその時の球面収差補正量はＳＡｃ０であるので、球面収差補正量の学習結果をＳＡｃ０と決定する。
【００８５】
または、次の方法で再生パワー（Ｌｐ１）での球面収差補正処理を行っても良い。
図１１において、球面収差補正量を順にＳＡａ０，Ｓａｂ０，ＳＡｃ０，ＳＡｄ０まで４段階切り替えていき、その時のジッター値Ｊｉｔａ０，Ｊｉｔｂ０，Ｊｉｔｃ０，Ｊｉｔｄ０を取得する。
【００８６】
得られた学習結果より最小二乗近似にてジッター値が最小となる球面収差補正量を求めても良い。この場合、少ない球面収差の変更数で補完してジッター値が最小となる球面収差補正量を求めることが可能となるため、短時間で精度よく最良となる球面収差の学習結果を求めることが可能となる。
【００８７】
次に、温度差球面収差補正学習で取得した値を、メモリー２２に保存する（ステップＳ３５）。保存する値は、球面収差学習結果（ＳＡ３）と学習時光ピックアップ温度（Ｔe２）と再生パワー（Ｌｐ１）である。メモリー２２に学習結果が保存された後、温度差球面収差補正学習が終了する。
【００８８】
次に、記録前球面収差補正処理について説明する。
説明には、図１の他に図４、図５、図６を用いる。
記録前球面収差補正処理は、光ピックアップ１１の温度の変化によって発生する球面収差量の変化が及ぼす記録品位への影響を低減する目的で行う。
【００８９】
記録前球面収差補正処理が開始されると、補正量計算手段２３により、選択された記録速度に対応した記録パワー（Ｌｐｘ）が決定される（ステップＳ４１）。
次に、補正量計算手段２３は、メモリー２２に保存されている値を読み出す。読み出す値は、球面収差学習結果（ＳＡ１，ＳＡ２）、球面収差学習結果（ＳＡ３）、学習時光ピックアップ温度（Ｔｅ１）、学習時光ピックアップ温度（Ｔｅ２）、再生パワー（Ｌｐ１）、記録パワー（Ｌｐ２）である（ステップＳ４２）。
【００９０】
次に、温度検出手段１８により、補正前の光ピックアップ１１の温度（Ｔｅｘ）を測定する（ステップＳ４３）。
次に、補正量計算手段２３により、記録時球面収差補正量（ＳＡｒｅｖ）を計算する（ステップＳ４４）。
【００９１】
補正量計算手段２３は、次の手順で記録における球面収差の補正量計算を行う。
図５は、レーザーパワーの変化による球面収差補正量の変化である。
第１式で示したように、レーザーパワーの変化に対し、球面収差の変化は比例関係にあるので、レーザーパワーＬｐ１での球面収差補正量ＳＡ１および、レーザーパワーＬｐ２での球面収差補正量ＳＡ２を用いて、記録パワーＬｐｘでの球面収差補正量は、第２式により表される。
【００９２】
ＳＡpower ＝｛（ＳＡ２−ＳＡ１）／（Ｌｐ２−Ｌｐ１）｝・Ｌｐｘ・・・・・第２式
また、図６は、光ピックアップ１１の温度変化による球面収差補正量の変化である。
この場合も、第１式で示したように、光ピックアップの温度の変化に対し、球面収差の変化は比例関係にあるので、温度Ｔｅ１での球面収差補正量ＳＡ１および、温度Ｔｅ２での球面収差補正量ＳＡ２を用いて、温度Ｔｅｘでの球面収差補正量は、第３式により表される。
【００９３】
ＳＡtemp ＝｛（ＳＡ３−ＳＡ１）／（Ｔｅ２−Ｔｅ１）｝・Ｔｅｘ・・・・・第３式
第２式および第３式を用いて、記録時球面収差補正量（ＳＡｒｅｖ）は次のように計算され求められる。
【００９４】
ＳＡｒｅｖ ＝ ＳＡtemp・ＳＡpower ・・・・・第４式
次に、補正量計算手段２３は、求められた記録時球面収差補正量（ＳＡｒｅｖ）、学習時の光ピックアップ１１の温度（Ｔｅｘ）、記録パワー（Ｌｐｘ）をメモリー２２に格納する（ステップＳ４５）。
【００９５】
次に、光ディスク１０に対し記録を行う前に、補正量決定手段２１は、記録に最適な球面収差補正量ＳＡｒｅｖになるように、ドライバー回路２５を制御して球面収差補正手段１４を駆動する（ステップＳ４６）。球面収差補正手段１４の駆動完了後、情報記録手段２８は、記録処理を開始するために、レーザ光源１５に対して記録するデーターに対応したレーザー制御を行う。
【００９６】
以上説明したように、本実施例に係る光ディスク装置は、光ディスクに対して照射するレーザーパワーの変化と球面収差補正量の変化の関係および、周囲温度の変化と球面収差補正量の変化の関係をあらかじめ導き出しておき、記録を行う前に得られる光ピックアップ１１の温度と記録パワーを前記関係式に代入することで、記録時に発生する球面収差の影響を、記録の初期から最小限に抑えることができ、安定した品位の記録を行うことができる。
【００９７】
また、記録前に毎回テスト記録を行う場合に比べて、初回の学習を除いて記録を行うことなく記録に最適な球面収差の補正量を求めることができるので、ディスクの記録領域を無駄に消費することなく学習が可能となる。
【００９８】
また、記録前に毎回テスト記録を行う場合に比べて、初回の学習を除いて記録を行うことなく記録に最適な球面収差の補正量を求めることができるので、テスト記録に要する時間を消費することなく短時間での学習が可能となる。
【００９９】
また、新規の回路を追加することなく既存の回路を利用することができるため、無駄なコストアップをせずに、システムの実現が可能となる。
なお、前記情報記録手段２８を、前記メモリー２２に記憶されている球面収差補正結果および補正時の温度データーを光ディスク１０に記録し、光ディスク１０にデーターを記録する前に、光ディスク１０から読み出した補正結果およびレーザ光源１５の情報としての例えばレーザ光源１５の温度データに基づいて、球面収差補正を行うよう構成することもできる。
【０１００】
上記の実施の形態では、レーザーパワーが一定で、球面収差補正量を切り換えてジッター量が最小となる球面収差補正量を最小自乗近似によって求めたが、補正量決定手段２１にて記録に最適な球面収差補正量を求める際に、記録時のレーザーパワーを異なった値にて複数回変更し、それぞれの記録パワーに最適な球面収差補正量を求め、求めた球面収差補正量の最小二乗近似にて記録時のレーザーパワーと球面収差補正量との関係を求めることにより球面収差の補正を行うように情報記録手段２８を構成しても実現できる。
【０１０１】
なお、上記の各実施の形態では、レーザ光源１５の情報として温度検出手段１８によってレーザ光源１５の温度を検出してこれに使用したが、レーザ光源１５への入力パワーまたは出力パワーまたは波長をレーザ光源１５の情報とすることもでき、本発明の光ディスク装置記録再生方法は、情報再生処理中に球面収差補正量を変更しつつ再生信号品位が最良になるように補正量を調整しその時のレーザ光源１５の情報を記録し、情報記録処理中に、球面収差補正量を所定の区間変更しつつ記録して記録動作終了後に記録した箇所を再生し、再生信号品位が最良になる箇所での補正量を求めその時のレーザ光源１５の情報を記録し、予め求めた情報再生処理時と情報記録処理時での球面収差補正量とその時のレーザ光源１５の情報、及び記録前に求めた情報再生処理時の球面収差補正量とその時のレーザ光源１５の情報から、記録時に最適な球面収差の補正量を求める方法、若しくは、情報再生処理中に、予め決められた球面収差補正量をもって記録動作を行った後、記録箇所の再生を行い信号品位を検出し、これを繰り返して信号品位が最良になる補正量を求めその時のレーザ光源１５の情報を記録し、予め求めた情報再生処理時と情報記録処理時での球面収差補正量とその時の前記レーザ光源１５の情報、及び記録前に求めた情報再生処理時の球面収差補正量とその時のレーザ光源１５の情報から、記録時に最適な球面収差の補正量を求める方法であると言える。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は球面収差を効果的に補正して安定的な情報記録に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図２】パワー差球面収差補正学習の工程図
【図３】温度差球面収差補正学習の工程図
【図４】記録前球面収差補正処理の工程図
【図５】記録前球面収差補正処理でのレーザーパワーと球面収差補正量の関係図
【図６】記録前球面収差補正処理での周囲温度変化と球面収差補正量の関係図
【図７】パワー差球面収差補正学習での再生時における球面収差補正量とジッター値の関係図
【図８】パワー差球面収差補正学習での記録時における記録アドレスと球面収差補正量の関係図
【図９】パワー差球面収差補正学習での記録時における記録アドレスとジッター値の関係
【図１０】パワー差球面収差補正学習での記録時における球面収差補正量とジッター値の関係図
【図１１】温度差球面収差補正学習での再生時における球面収差補正量とジッター値の関係図
【図１２】従来例の光学式情報再生装置の光学系を示す図
【図１３】従来例の液晶パネルの概略構造を示す図
【図１４】従来例の光検出器の受光面を示す図
【図１５】従来例の球面収差補正サブルーチンフロー図
【図１６】従来例の球面収差補正サブルーチンフロー図
【図１７】従来例の球面収差が生じている際に得られるフォーカス調整軌道上での各位置毎のトラッキングエラー信号の振幅レベル及び情報読取信号の振幅レベルの一例を示す図
【図１８】従来例における球面収差補正装置の構成図
【符号の説明】
【０１０４】
ＬＢ 光ビーム
１０ 光ディスク
１１ 光ピックアップ
１２ 対物レンズ
１３ アクチュエータ
１４ 球面収差補正手段
１５ レーザ光源
１６ パワーモニター
１７ 光検出器
１８ 温度検出手段
１９ レーザーパワー制御手段
２０ 信号品位検出手段
２１ 補正量決定手段
２２ メモリー
２３ 補正量計算手段
２５ ドライバー回路
２６ エラー信号生成手段
２７ サーボ制御手段
２８ 情報記録手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源から出射した光ビームを対物レンズを介して記録媒体の記録層に合焦させてアクセスする光ピックアップを有する光ディスク装置であって、
前記記録層からの反射光ビームを受光する光検出器と、
前記光検出器からの信号からフォーカスおよびトラッキングエラー信号を生成するエラー信号生成手段と、
前記エラー信号生成手段の出力に基づいて前記対物レンズを光ビームと平行ならびに垂直に駆動するアクチュエータと、
前記レーザ光源から前記対物レンズの間の光路に介装され光ビームの収差を補正する球面収差補正手段と、
前記光検出器から出力される信号の再生品位を検出する信号品位検出手段と、
前記信号品位検出手段からの出力を受け球面収差の補正量を決定する補正量決定手段と、
前記光ピックアップの温度をモニターする温度検出手段と、
前記アクチュエータを駆動したり、記録データーに基づいて前記レーザー光源の出力を制御する情報記録手段と、
前記信号品位検出手段の出力と前記補正量決定手段の出力および前記温度検出手段の検出温度などを学習結果として記憶するメモリーと、
情報記録手段の出力と前記メモリーから読み出した学習結果に基づいて記録を行う前に前記補正量決定手段に球面収差の補正量を指示する補正量計算手段と、
前記補正量決定手段のデーターに基づいて前記球面収差補正手段を駆動するドライバー回路と
を有する光ディスク装置。
【請求項２】
前記情報記録手段を、
前記メモリーに記憶されている球面収差補正結果および補正時の温度データーを前記記録媒体に記録し、前記記録媒体にデーターを記録する前に、前記記録媒体から読み出した補正結果および温度データーに基づいて、球面収差補正を行うよう構成した
請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記情報記録手段を、
前記補正量決定手段にて記録に最適な球面収差補正量を求める際に、記録時のレーザーパワーを異なった値にて複数回変更し、それぞれの記録パワーに最適な球面収差補正量を求め、求めた球面収差補正量の最小二乗近似にて記録時のレーザーパワーと球面収差補正量との関係を求めることにより球面収差の補正を行うよう構成した
請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記球面収差補正手段は、液晶位相シフタまたはエキスパンダレンズまたはコリメータレンズアクチュエータ駆動方式である
請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
レーザ光源から出射した光ビームを対物レンズを介して記録媒体の記録層に合焦させてアクセスして記録再生するに際し、
情報再生処理中に、球面収差補正量を変更しつつ再生信号品位が最良になるように補正量を調整しその時の前記レーザ光源の情報を記録し、情報記録処理中に球面収差補正量を所定の区間変更しつつ記録して記録動作終了後に記録した箇所を再生して再生信号品位が最良になる箇所での補正量を求めその時の前記レーザ光源の情報を記録し、
若しくは情報再生処理中に、予め決められた球面収差補正量をもって記録動作を行った後、記録箇所の再生を行い信号品位を検出し、これを繰り返して信号品位が最良になる補正量を求めその時の前記レーザ光源の情報を記録し、
予め求めた情報再生処理時と情報記録処理時での球面収差補正量とその時の前記レーザ光源の情報、及び記録前に求めた情報再生処理時の球面収差補正量とその時の前記レーザ光源の情報から、記録時に最適な球面収差の補正量を求める
光ディスク装置記録再生方法。
【請求項１】
レーザ光源から出射した光ビームを対物レンズを介して記録媒体の記録層に合焦させてアクセスする光ピックアップを有する光ディスク装置であって、
前記記録層からの反射光ビームを受光する光検出器と、
前記光検出器からの信号からフォーカスおよびトラッキングエラー信号を生成するエラー信号生成手段と、
前記エラー信号生成手段の出力に基づいて前記対物レンズを光ビームと平行ならびに垂直に駆動するアクチュエータと、
前記レーザ光源から前記対物レンズの間の光路に介装され光ビームの収差を補正する球面収差補正手段と、
前記光検出器から出力される信号の再生品位を検出する信号品位検出手段と、
前記信号品位検出手段からの出力を受け球面収差の補正量を決定する補正量決定手段と、
前記光ピックアップの温度をモニターする温度検出手段と、
前記アクチュエータを駆動したり、記録データーに基づいて前記レーザー光源の出力を制御する情報記録手段と、
前記信号品位検出手段の出力と前記補正量決定手段の出力および前記温度検出手段の検出温度などを学習結果として記憶するメモリーと、
情報記録手段の出力と前記メモリーから読み出した学習結果に基づいて記録を行う前に前記補正量決定手段に球面収差の補正量を指示する補正量計算手段と、
前記補正量決定手段のデーターに基づいて前記球面収差補正手段を駆動するドライバー回路と
を有する光ディスク装置。
【請求項２】
前記情報記録手段を、
前記メモリーに記憶されている球面収差補正結果および補正時の温度データーを前記記録媒体に記録し、前記記録媒体にデーターを記録する前に、前記記録媒体から読み出した補正結果および温度データーに基づいて、球面収差補正を行うよう構成した
請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記情報記録手段を、
前記補正量決定手段にて記録に最適な球面収差補正量を求める際に、記録時のレーザーパワーを異なった値にて複数回変更し、それぞれの記録パワーに最適な球面収差補正量を求め、求めた球面収差補正量の最小二乗近似にて記録時のレーザーパワーと球面収差補正量との関係を求めることにより球面収差の補正を行うよう構成した
請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記球面収差補正手段は、液晶位相シフタまたはエキスパンダレンズまたはコリメータレンズアクチュエータ駆動方式である
請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
レーザ光源から出射した光ビームを対物レンズを介して記録媒体の記録層に合焦させてアクセスして記録再生するに際し、
情報再生処理中に、球面収差補正量を変更しつつ再生信号品位が最良になるように補正量を調整しその時の前記レーザ光源の情報を記録し、情報記録処理中に球面収差補正量を所定の区間変更しつつ記録して記録動作終了後に記録した箇所を再生して再生信号品位が最良になる箇所での補正量を求めその時の前記レーザ光源の情報を記録し、
若しくは情報再生処理中に、予め決められた球面収差補正量をもって記録動作を行った後、記録箇所の再生を行い信号品位を検出し、これを繰り返して信号品位が最良になる補正量を求めその時の前記レーザ光源の情報を記録し、
予め求めた情報再生処理時と情報記録処理時での球面収差補正量とその時の前記レーザ光源の情報、及び記録前に求めた情報再生処理時の球面収差補正量とその時の前記レーザ光源の情報から、記録時に最適な球面収差の補正量を求める
光ディスク装置記録再生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００８−１９２２５５（Ｐ２００８−１９２２５５Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７４１９（Ｐ２００７−２７４１９）
【出願日】平成１９年２月７日（２００７．２．７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月７日（２００７．２．７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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