(57)【要約】【課題】  装置を高コスト化、大型化することなく、球面収差を高精度に検出することができる光ピックアップ装置、及び、それを備えた光ディスクドライブ装置を提供する。【解決手段】  レーザ光源１から射出されたレーザ光Ｌを光学素子３、６を介して光記録媒体に照射する光ピックアップ装置１であって、フォーカスエラー信号を検出する信号検出手段１１と、信号検出手段１１で検出されたフォーカスエラー信号の振幅の最大値及び最小値に基いて光記録媒体における球面収差を検出する収差検出手段１２と、を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源から射出されたレーザ光を光学素子を介して光記録媒体に照射する光ピックアップ装置であって、
フォーカスエラー信号を検出する信号検出手段と、
前記信号検出手段で検出された前記フォーカスエラー信号の振幅の最大値及び最小値に基いて前記光記録媒体における球面収差を検出する収差検出手段と、
を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記収差検出手段は、前記フォーカスエラー信号の振幅の最大値及び最小値から定まる振幅中心値に基いて前記球面収差を検出することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記収差検出手段の検出結果に基いて前記球面収差を補正する収差補正手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記収差補正手段は、前記フォーカスエラー信号の振幅中心値が０になるように前記球面収差を補正することを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
フォーカスエラー信号の振幅中心値の基準値が予め記憶され、
前記収差補正手段は、前記フォーカスエラー信号の振幅中心値が前記基準値になるように前記球面収差を補正することを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記収差補正手段は、前記光記録媒体がマウントされるときに前記球面収差の補正をおこなうことを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記光記録媒体の記録領域又は再生領域を複数の領域に分割して、
前記収差補正手段は、前記複数に分割された前記領域ごとに前記球面収差の補正をおこなうことを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記信号検出手段で検出される前記フォーカスエラー信号は、ナイフエッジ法によって直接的に検出される実測フォーカスエラー信号であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
ナイフエッジ法によってフォーカスエラー信号を生成する信号生成手段を備え、
前記信号検出手段で検出される前記フォーカスエラー信号は、前記信号生成手段で生成された前記フォーカスエラー信号であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記信号生成手段で生成される前記フォーカスエラー信号は、ＲＦ信号及びフォーカスエラー信号の生成に用いる２信号の和、トラックエラー信号の生成に用いる２信号の和、サブビームによる信号、直接的に検出されるフォーカスエラー信号、のうち少なくとも１つを用いて基準化された基準フォーカスエラー信号であることを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記基準フォーカスエラー信号は、その差動出力が一定になるように設定されたことを特徴とする請求項１０に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記収差検出手段は、前記基準フォーカスエラー信号の振幅の最大値及び最小値から振幅中心値を定め、当該振幅中心値と球面収差量との関係式から補正すべき球面収差補正量を求めることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
フォーカスエラー信号の振幅中心値の基準値が予め記憶され、
前記収差検出手段は、前記基準フォーカスエラー信号の振幅の最大値及び最小値から定まる振幅中心値と前記基準値との差を求め、その差と球面収差量との関係式から補正すべき球面収差補正量を求めることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１４】
前記光記録媒体がマウントされた後に前記信号検出手段によって検出された前記基準フォーカスエラー信号の振幅の最大値及び最小値を記憶して、前記光記録媒体に対する記録又は再生をおこなうときに前記球面収差補正量に基いて前記球面収差の補正をおこなうことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１４のいずれかに記載の光ピックアップ装置を備えたことを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザ光源から射出されたレーザ光を光学素子を介して光記録媒体に照射する光ピックアップ装置と、それを備えて光記録媒体に対して情報の記録・再生をおこなう光ディスクドライブ装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ／ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ／ＲＯＭ、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ等の光記録媒体（光ディスク）に対して、光ピックアップ装置を用いてレーザ光を照射して所望の情報を記録・再生する光ディスクドライブ装置が広く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
詳しくは、光ディスクドライブ装置は、光ピックアップ装置のレーザ光源から射出されるレーザ光を光学素子を介して光記録媒体上に照射する。そして、光記録媒体上における光学的性質を変化させて、光記録媒体に所望の情報を記録（書込み）・再生（読込み）する。
【０００４】
これらの光ディスクドライブ装置では、光ピックアップ装置における光学素子によって生じる球面収差が光記録媒体に対する記録品質や再生品質に影響することが知られている。また、このような光ピックアップ装置によって生じる球面収差は、光学素子の特性によって一義的に定まるものではなく、種々の構成部品の組み付け精度や、装置にセットされる光記録媒体の透過基板の厚さ、等によっても変動することが知られている。
【０００５】
一方、特許文献２等には、光ピックアップ装置における球面収差とフォーカスオフセットとを短時間で補正することを目的として、双方の関係を検出してその検出結果に基いて球面収差、フォーカスオフセットの順に補正する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３７３４４４号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の技術は、光ピックアップ装置において球面収差を検出するための検出装置を別途に設ける必要があって、装置が高コスト化、大型化していた。
これに対して、球面収差を検出ための検出装置を設けることなく、他の球面収差（非点収差等である。）とともに収差を包括的に補正する方策も用いられている。しかし、球面収差は他の収差とは異なる特有の現象であるために、他の収差とともに包括的に補正する場合には、その補正精度に限界があった。すなわち、高精度の記録品質、再生品質が要求される光ディスクドライブ装置に対しては不向きであった。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置を高コスト化、大型化することなく、球面収差を高精度に検出することができる光ピックアップ装置、及び、それを備えた光ディスクドライブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の請求項１記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、レーザ光源から射出されたレーザ光を光学素子を介して光記録媒体に照射する光ピックアップ装置であって、フォーカスエラー信号を検出する信号検出手段と、前記信号検出手段で検出された前記フォーカスエラー信号の振幅の最大値及び最小値に基いて前記光記録媒体における球面収差を検出する収差検出手段と、を備えたものである。
【００１０】
また、請求項２記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記収差検出手段は、前記フォーカスエラー信号の振幅の最大値及び最小値から定まる振幅中心値に基いて前記球面収差を検出するものである。
【００１１】
また、請求項３記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記収差検出手段の検出結果に基いて前記球面収差を補正する収差補正手段を備えたものである。
【００１２】
また、請求項４記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、前記請求項３に記載の発明において、前記収差補正手段は、前記フォーカスエラー信号の振幅中心値が０になるように前記球面収差を補正するものである。
【００１３】
また、請求項５記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、前記請求項３に記載の発明において、フォーカスエラー信号の振幅中心値の基準値が予め記憶され、前記収差補正手段は、前記フォーカスエラー信号の振幅中心値が前記基準値になるように前記球面収差を補正するものである。
【００１４】
また、請求項６記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、前記請求項３〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記収差補正手段は、前記光記録媒体がマウントされるときに前記球面収差の補正をおこなうものである。
【００１５】
また、請求項７記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、前記請求項３〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記光記録媒体の記録領域又は再生領域を複数の領域に分割して、前記収差補正手段は、前記複数に分割された前記領域ごとに前記球面収差の補正をおこなうものである。
【００１６】
また、請求項８記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記信号検出手段で検出される前記フォーカスエラー信号を、ナイフエッジ法によって直接的に検出される実測フォーカスエラー信号としたものである。
【００１７】
また、請求項９記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、ナイフエッジ法によってフォーカスエラー信号を生成する信号生成手段を備え、前記信号検出手段で検出される前記フォーカスエラー信号を、前記信号生成手段で生成された前記フォーカスエラー信号としたものである。
【００１８】
また、請求項１０記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、前記請求項９に記載の発明において、前記信号生成手段で生成される前記フォーカスエラー信号を、ＲＦ信号及びフォーカスエラー信号の生成に用いる２信号の和、トラックエラー信号の生成に用いる２信号の和、サブビームによる信号、直接的に検出されるフォーカスエラー信号、のうち少なくとも１つを用いて基準化された基準フォーカスエラー信号としたものである。
【００１９】
また、請求項１１記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、前記請求項１０に記載の発明において、前記基準フォーカスエラー信号は、その差動出力が一定になるように設定されたものである。
【００２０】
また、請求項１２記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、前記請求項１０又は請求項１１に記載の発明において、前記収差検出手段は、前記基準フォーカスエラー信号の振幅の最大値及び最小値から振幅中心値を定め、当該振幅中心値と球面収差量との関係式から補正すべき球面収差補正量を求めるものである。
【００２１】
また、請求項１３記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、前記請求項１０又は請求項１１に記載の発明において、フォーカスエラー信号の振幅中心値の基準値が予め記憶され、前記収差検出手段は、前記基準フォーカスエラー信号の振幅の最大値及び最小値から定まる振幅中心値と前記基準値との差を求め、その差と球面収差量との関係式から補正すべき球面収差補正量を求めるものである。
【００２２】
また、請求項１４記載の発明にかかる光ピックアップ装置は、前記請求項１２又は請求項１３に記載の発明において、前記光記録媒体がマウントされた後に前記信号検出手段によって検出された前記基準フォーカスエラー信号の振幅の最大値及び最小値を記憶して、前記光記録媒体に対する記録又は再生をおこなうときに前記球面収差補正量に基いて前記球面収差の補正をおこなうものである。
【００２３】
また、この発明の請求項１５記載の発明にかかる光ディスクドライブ装置は、請求項１〜請求項１４のいずれかに記載の光ピックアップ装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、フォーカスエラー信号を検出してその最大値及び最小値に基いて球面収差を検出している。これにより、装置を高コスト化、大型化することなく、球面収差が高精度に検出される光ピックアップ装置、及び、それを備えた光ディスクドライブ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２６】
実施の形態１．
図１〜図７にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態１における光ディスクドライブ装置に設置される光ピックアップ装置１を示す構成図である。
【００２７】
図１に示すように、光ピックアップ装置１は、レーザ光を射出するレーザ光源１、光学素子としてのカップリングレンズ３、８及び対物レンズ６、ビームスプリッタ５、波長板７、ビーム分割素子１０、受光素子１１、収差補正手段１３、制御部１２、等で構成される。また、図示は省略するが、光ディスクドライブ装置は、光ピックアップ装置１の他に、光記録媒体が載置される載置台、光記録媒体を回転駆動するスピンドルモータ、等で構成される。
【００２８】
光ピックアップ装置１は、次のように動作する。
半導体レーザ等のレーザ光源２から射出されたレーザ光Ｌは、発散光としてカップリングレンズ３に入射して略平行光として射出されて、ビームスプリッタ５に入射する。ビームスプリッタ５に入射したレーザ光Ｌは、ビームスプリッタ５を透過した後に、収差補正手段１３を透過して、不図示の反射ミラーで反射されて波長板７に入射する。反射板７に入射したレーザ光Ｌは直線偏光から円偏光に変換されて、その後に対物レンズ６を通過して、光記録媒体（光ディスク）の透明基板を透過して記録面上に微小スポットとして集光される。こうして、光記録媒体への情報の記録、再生、消去がおこなわれる。
【００２９】
他方、光記録媒体（光ディスク）の記録面に入射したレーザ光Ｌの一部は、記録面で反射した後に、対物レンズ６を通過して平行光となって、波長板７で直線偏光に変換される。その後、レーザ光Ｌは、反射ミラーで反射されて、収差補正手段１３を透過した後に、ビームスプリッタ５に入射する。ビームスプリッタ５に入射したレーザ光Ｌは、ビームスプリッタ５で反射されて、カップリングレンズ８を通過して収束光となる。カップリングレンズ８を通過したレーザ光Ｌは、ビーム分割素子１０によってビームが複数に分割された後に、受光素子１１に入射する。こうして、受光素子１１で情報信号、サーボ信号等の各種信号が検出される。
【００３０】
本実施の形態１の光ピックアップ装置１は、信号検出手段としての受光素子１１でフォーカスエラー信号を検出して、検出されたフォーカスエラー信号の振幅の最大値及び最小値に基いて収差検出手段としての制御部１２で光記録媒体における球面収差を検出する。そして、検出した球面収差に基いて収差補正手段１３にて球面収差を補正する。なお、収差補正手段１３としては、液晶収差補正素子やエキスパンダ等を用いることができる。
このように、本実施の形態１の光ピックアップ装置１は、従来の光ピックアップ装置に対して構成部品を追加することなく、制御システムのみを変更して球面収差の検出、補正をおこなうものである。
【００３１】
ここで、光ピックアップ装置１の光学系におけるデフォーカスは、対物レンズ６又は光記録媒体を光軸方向に移動させることでおこなわれる。
透明基板の厚さが規格の中心値からずれている光記録媒体や、２層構造の光記録媒体を用いる場合には、光記録媒体の信号記録面が狙いの中心位置からずれるために、球面収差が生じてしまう。そのため、光軸近傍の光ビームとその周辺部の光ビームとでは、焦点位置に差が生じる。
【００３２】
本実施の形態１の光ピックアップ装置１は、光軸近傍の光ビームの焦点と周辺部の光ビームの焦点との差を検出することで球面収差を検出することになる。詳しくは、光ビームを光軸近傍と周辺部とに分割して（球面収差検出のためだけに分割するのではない。）、それぞれの焦点位置を検出して、受光素子１１で受光する光量のデフォーカス特性から球面収差を検出するものである。すなわち、受光素子１１における有限の受光面を利用して、球面収差が検出される。
【００３３】
ここで、図２は、光ピックアップ装置１に球面収差がない場合の、ナイフエッジ法によって検出されるフォーカスエラー信号（ＦＥ信号）を示すグラフである。図２に示すように、球面収差がない場合には、デフォーカス量に対するフォーカスエラー信号の出力変化がＳ字曲線を描くことになる。このＳ字曲線は、合焦位置を中心にデフォーカスの＋側と−側とでほぼ点対象になっている。
また、図３は、光ピックアップ装置１に球面収差がない場合の、デフォーカス量に対する記録面上のスポット径の変化を示すグラフである。図３において、曲線Ｗ１は強度がピーク（光軸上の強度である。）の１／２となるスポット径の変化を示し、曲線Ｗ２は強度がピークの１／ｅ2となるスポット径の変化を示す。図３に示すように、球面収差がない場合には、双方の曲線Ｗ１、Ｗ２は、合焦位置を中心にデフォーカスの＋側と−側とでほぼ線対象になっている。
【００３４】
これに対して、光ピックアップ装置１に球面収差が生じた場合は、以下のようになる。
図４（Ａ）は、光記録媒体における透明基板の厚さが狙いよりも薄くて球面収差が生じた場合の、デフォーカス量に対するスポット径の変化を示すグラフである。図４（Ｂ）は、光記録媒体における透明基板の厚さが狙いよりも厚くて球面収差が生じた場合の、デフォーカス量に対するスポット径の変化を示すグラフである。図４（Ａ）及び図（Ｂ）に示すように、光軸近傍のスポットについては球面収差の影響が小さいために、球面収差が生じた場合であっても、球面収差がない場合の曲線（図３のものである。）に類似した形を描くことになる。しかし、光軸近傍の周辺部では球面収差（透明基板の厚さ）によって焦点位置が＋方向又は−方向にシフトする。したがって、デフォーカス量に対するスポット径の変化は複雑なものとなって、デフォーカスの＋方向と−方向とで非対称な曲線形状になる。光軸近傍の周辺部においては球面収差の影響が大きいために、図４におけるスポット径の変化の度合いは曲線Ｗ１に比べて曲線Ｗ２が大きくなる。
【００３５】
また、図５（Ａ）は、光記録媒体における透明基板の厚さが狙いよりも薄くて球面収差が生じた場合の、デフォーカス量に対するフォーカスエラー信号の変化を示すグラフである。図５（Ｂ）は、光記録媒体における透明基板の厚さが狙いよりも厚くて球面収差が生じた場合の、デフォーカス量に対するフォーカスエラー信号の変化を示すグラフである。
ナイフエッジ法によるフォーカスエラー信号のＳ字曲線は、上述したスポット径の変化の他に、焦点位置の変化が反映されることになる。その結果、図５に示すように、球面収差の大きさ（透明基板の厚さ）によってＳ次曲線の形状が変化する。このような変化は、フォーカスエラー信号におけるＳ字状の振幅の最大値及び最小値を検出することで容易に判別することができる。
【００３６】
具体的に、図６は、球面収差の大きさ（透明基板の厚さ）に対する、フォーカスエラー信号の振幅の最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎと、最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎから定まる振幅中心値Ｃと、の変化を示すグラフである。このように、フォーカスエラー信号の振幅の最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎを検出することで、光ピックアップ装置１で生じる球面収差を検出することができる。
なお、上述した球面収差の検出方法は、光記録媒体のディスクチルトによる影響が少なく、フォーカシングやトラッキングとは独立したものであって、フォーカスエラー信号以外の信号を取得する方法とは完全に分離したものである。これにより、検出の試行回数が増加することもなく、検出精度も向上する。
【００３７】
以下、図７のフローチャートを用いて、本実施の形態１の光ピックアップ装置１でおこなわれる具体的な制御について説明する。
球面収差検出工程が開始されると（ステップＳ１）、まず、受光素子１１によってナイフエッジ法によるフォーカスエラー信号（実測フォーカスエラー信号）の最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎが直接的に検出される。そして、フォーカスエラー信号の振幅の最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎからそれらの振幅中心値Ｃが制御部１２で求められる（ステップＳ２）。振幅中心値Ｃを求めることによって、先に図６で説明したように、球面収差が検出されることになる。
【００３８】
その後、検出された振幅中心値Ｃ（球面収差）が０であるかが制御部１２で判別される（ステップＳ３）。
その結果、振幅中心値Ｃが０であると判別された場合には、本フローを終了する（ステップＳ４）。
これに対して、振幅中心値Ｃが０ではないと判別された場合には、その値に応じて収差補正手段１３にて球面収差の補正をおこなう（ステップＳ５）。そして、ステップＳ２以降のフローを繰り返す。すなわち、球面収差が０になるまで、球面収差補正工程がおこなわれる。
【００３９】
なお、上述した球面収差検出工程と球面収差補正工程とは、光ディスクドライブ装置において、光記録媒体がマウントされるとき（ディスクマウント時）の初期段階でおこなうことが好ましい。これにより、上記工程とは異なる検出工程及び補正工程の進行を妨げることなく、効率よく短時間にすべての検出工程及び補正工程を終了させることができる。そして、このように補正された光ディスクドライブ装置は、透明基板の基板厚が異なる光記録媒体や多層構造の光記録媒体がセットされた場合であっても、その光記録媒体に対する記録品質及び再生品質を良好なものにすることができる。
【００４０】
また、上述した球面収差検出工程と球面収差補正工程をおこなう際に、光ディスクドライブ装置にセットされる光記録媒体の記録領域及び再生領域を半径方向に複数の領域に分割して、その分割した領域ごとにおこなうことができる。これにより、半径方向に基板厚の変動が大きい光記録媒体がセットされた場合であっても、その光記録媒体に対する記録品質及び再生品質を良好なものにすることができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態１では、光ピックアップ装置１におけるフォーカスエラー信号を検出して、その最大値及び最小値に基いて球面収差を検出している。これにより、装置を高コスト化、大型化することなく、球面収差が効率よく高精度に検出される。
さらに、高精度に検出された球面収差に基いて球面収差が補正されるために、光記録媒体に対する記録品質及び再生品質を向上させることができる。
【００４２】
実施の形態２．
図８及び図９にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図８は、実施の形態２における光ピックアップ装置１で検出される基準フォーカスエラー信号の最大値、最小値、振幅中心値と、光記録媒体の基板厚と、の関係を示すグラフであって、前記実施の形態１における図６に相当する図である。図９は、実施の形態２における光ピックアップ装置１でおこなわれる制御を示すフローチャートであって、前記実施の形態１における図７に相当する図である。
【００４３】
本実施の形態２の光ピックアップ装置１は、信号生成手段によって生成されたフォーカスエラー信号（基準フォーカスエラー信号）を用いて球面収差の検出がおこなわれる点が、ナイフエッジ法によって直接的に検出される実測フォーカスエラー信号を用いて球面収差の検出をおこなう前記実施の形態１のものとは相違する。
【００４４】
具体的に、球面収差の検出に用いられる基準フォーカスエラー信号としては、フォーカスサーボに用いられている規格化（基準化）されたフォーカスエラー信号を用いることができる。図８は、トラックエラー信号の生成に用いる２信号の和と、サブビーム（トラックエラー検出のためにメインビームとは別に射出されるレーザ光である。）による信号と、の和で基準化（規格化）した基準フォーカス信号における、振幅の最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎと、最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎから定まる振幅中心値Ｃと、の球面収差の大きさ（透明基板の厚さ）に対する変化を示すグラフである。図８から、基準フォーカスエラー信号を用いた場合には、グラフの線形性が向上して、フォーカスエラー信号と球面収差（基板厚）との関係がより鮮明になることがわかる。すなわち、精度の高い球面収差の検出が可能となる。
【００４５】
通常、球面収差がないときの基準フォーカスエラー信号の振幅中心値は０になるように設定されるために、検出された振幅中心値Ｃが０でない場合には振幅中心値Ｃが０になるような球面収差の補正がされることになる。これにより、光記録媒体の基板厚等の違いによる球面収差を効率的かつ短時間に補正することができる。
【００４６】
以下、図９のフローチャートを用いて、本実施の形態２の光ピックアップ装置１でおこなわれる具体的な制御について説明する。
球面収差検出工程が開始されると（ステップＳ１）、まず、信号生成手段として機能する制御部１２及びレーザ光源２によって規格化（基準化）されたフォーカスエラー信号（基準フォーカスエラー信号）の生成がおこなわれる（ステップＳ１１）。
ここで、基準フォーカスエラー信号は、光記録媒体から反射される光の反射光量に依存しないように、同時に検出される別の信号の値で割り算して規格化したものである。このように、基準フォーカスエラー信号はフォーカシング工程で用いる信号として常時出力することができるものであるために、ステップＳ１１をおこなうための信号生成手段や信号生成工程を新しく設ける必要はない。
【００４７】
その後、受光素子１１によってナイフエッジ法によってフォーカスエラー信号（基準フォーカスエラー信号）の最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎが検出される。そして、基準フォーカスエラー信号の振幅の最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎからそれらの振幅中心値Ｃが制御部１２で求められる（ステップＳ２）。振幅中心値Ｃを求めることによって、先に図８で説明したように、球面収差が検出されることになる。
【００４８】
その後、検出された振幅中心値Ｃ（球面収差）が０であるかが制御部１２で判別される（ステップＳ３）。
その結果、振幅中心値Ｃが０であると判別された場合には、本フローを終了する（ステップＳ４）。
これに対して、振幅中心値Ｃが０ではないと判別された場合には、その値に応じて収差補正手段１３にて球面収差の補正をおこなう（ステップＳ５）。そして、ステップＳ１１以降のフローを繰り返す。すなわち、球面収差が０になるまで、球面収差補正工程がおこなわれる。
【００４９】
なお、基準フォーカスエラー信号としては、上述したものの他に、ＲＦ信号及びフォーカスエラー信号の生成に用いる２信号の和、トラックエラー信号の生成に用いる２信号の和、サブビームによる信号、実測フォーカスエラー信号、のうち１つ又はそれらを組み合わせたものを用いることができる。特に、トラックエラー信号の生成に用いる信号とサブビームの信号とのすべての和で形成される基準フォーカスエラー信号を用いる場合には、信号の検出をおこなうための端子の数を少なくすることができるとともに、フォーカスエラーの検出精度を高めることができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、光ピックアップ装置１におけるフォーカスエラー信号を検出して、その最大値及び最小値に基いて球面収差を検出している。これにより、装置を高コスト化、大型化することなく、球面収差が効率よく高精度に検出される。
さらに、高精度に検出された球面収差に基いて球面収差が補正されるために、光記録媒体に対する記録品質及び再生品質を向上させることができる。
【００５１】
実施の形態３．
図１０及び図１１にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図１０の直線Ｃ１は、実施の形態３における光ピックアップ装置１で検出されるフォーカスエラー信号の最大値、最小値、振幅中心値と、光記録媒体の基板厚と、の関係を示すグラフである。図１１は、実施の形態３における光ピックアップ装置１でおこなわれる制御を示すフローチャートであって、前記実施の形態１における図７に相当する図である。
【００５２】
本実施の形態３の光ピックアップ装置１は、信号生成手段によって生成される基準フォーカスエラー信号を２段階で生成している点が、前記実施の形態２のものとは相違する。
図１０の直線Ｃ１に示すように、生成される基準フォーカスエラー信号の振幅が一定であれば、その振幅中心値から球面収差（基板厚）が一義的に定まることになる。本実施の形態３では、基準フォーカスエラー信号の振幅を一定化するために、２段階で基準フォーカスエラー信号を生成している。
【００５３】
以下、図１１のフローチャートを用いて、本実施の形態３の光ピックアップ装置１でおこなわれる具体的な制御について説明する。
球面収差検出工程が開始されると（ステップＳ２１）、まず、信号生成手段によって規格化された基準フォーカスエラー信号の生成がおこなわれる（ステップＳ２２）。
【００５４】
その後、基準フォーカスエラー信号のｐ−ｐ（差動出力）が一定になるようにその値が検出されて（ステップＳ２３）、基準フォーカスエラー信号をｐ−ｐの値で除算して２段階で規格化された基準フォーカスエラー信号の生成がおこなわれる（ステップＳ２４）。このようにして生成された基準フォーカスエラー信号は、ｐ−ｐ（差動出力）が一定になるように設定されるために信号振幅も一定になって、その後に球面収差検出工程を１回おこなうだけで最適な球面収差補正量が定まることになる。
【００５５】
その後、基準フォーカスエラー信号の最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎが検出される。そして、基準フォーカスエラー信号の振幅の最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎからそれらの振幅中心値Ｃ１が検出される（ステップＳ２５）。
そして、検出されたフォーカスエラー信号の振幅中心値に基いて、収差補正手段１３で補正すべき球面収差補正量が求められる（ステップＳ２６）。すなわち、フォーカスエラー信号の振幅が一定であれば振幅中心値から光記録媒体の基板厚が一義的に定まるために、１回の球面収差検出工程で最適な球面収差補正量が求められる。
【００５６】
その後、ステップＳ２６で求められた球面収差補正量に基いて、収差補正手段１３にて球面収差の補正をおこない（ステップＳ２７）、本フローを終了する（ステップＳ２８）。なお、本フロー後に、収差検出手段を用いて球面収差の補正結果を確認することもできる。
【００５７】
なお、上述した球面収差検出工程は光記録媒体がマウントされた後（ディスクマウント後）の初期段階でおこない、上述した球面収差補正工程は光記録媒体への記録・再生をおこなうときにおこなうことができる。これにより、球面収差検出工程後に必要に応じて球面収差補正工程をおこなうことができるために、光ディスクドライブ装置全体の電力消費や発熱を低減できるとともに、収差補正手段１３の劣化を軽減することができる。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態３でも、前記各実施の形態と同様に、光ピックアップ装置１におけるフォーカスエラー信号を検出して、その最大値及び最小値に基いて球面収差を検出している。これにより、装置を高コスト化、大型化することなく、球面収差が効率よく高精度に検出される。
さらに、高精度に検出された球面収差に基いて球面収差が補正されるために、光記録媒体に対する記録品質及び再生品質を向上させることができる。
【００５９】
実施の形態４．
図１２にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図１２は、実施の形態４における光ピックアップ装置１でおこなわれる制御を示すフローチャートである。
本実施の形態４の光ピックアップ装置１は、フォーカスエラー信号の振幅中心値が予め設定された基準値になるように球面収差が補正される点が、フォーカスエラー信号の振幅中心値が０になるように球面収差が補正される前記実施の形態２のものとは相違する。
【００６０】
図１０の直線Ｃ２を参照して、光ピックアップ装置１の光学系の特性によって、球面収差がない場合であっても、フォーカスエラー信号の振幅中心が０からずれることがある。また、光ピックアップ装置１における構成部品の組付け誤差によって、球面収差がない場合であっても、フォーカスエラー信号の振幅中心が０からずれることがある。このような光ピックアップ装置に対応するために、予め光ピックアップ装置に固有のズレ量を光ディスクドライブ装置に内蔵されたメモリに記憶しておく。そして、前記実施の形態３と同様に、基準フォーカスエラー信号を２段階で一定化することで、フォーカスエラー信号の振幅中心値のズレ量は光ピックアップ装置に固有の値となる。
【００６１】
図１０の直線Ｃ２に示すように、球面収差（基板厚）とフォーカスエラー信号の振幅中心値との関係は、ずれ量分だけオフセットするだけでその直線性は直線Ｃ１（球面収差がないとき振幅中心値が０になるものである。）に対して失われない。具体的に、球面収差が生じない基板厚０．６ｍｍの光記録媒体を用いたときに、振幅中心値が０からずれていても、基板厚の変化に対して振幅中心値は線形に変化することになる。したがって、球面収差がないときのフォーカスエラー信号の基準値さえわかれば、前記各実施の形態と同様に球面収差補正をおこなうことができる。
【００６２】
以下、図１２のフローチャートを用いて、本実施の形態４の光ピックアップ装置１でおこなわれる具体的な制御について説明する。
球面収差検出工程が開始されると（ステップＳ２１）、まず、信号生成手段によって規格化された基準フォーカスエラー信号の生成がおこなわれる（ステップＳ２２）。
【００６３】
その後、基準フォーカスエラー信号の値が検出されて（ステップＳ２３）、２段階で規格化された基準フォーカスエラー信号の生成がおこなわれる（ステップＳ２４）。このようにして生成された基準フォーカスエラー信号は、ｐ−ｐが一定になるように設定されるために信号振幅も一定になる。
そして、基準フォーカスエラー信号の最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎが検出される。そして、基準フォーカスエラー信号の振幅の最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎからそれらの振幅中心値Ｃが検出される（ステップＳ２５）。
【００６４】
その後、制御部１２のメモリに予め記憶されたフォーカスエラー信号の振幅中心値の基準値が参照されて（ステップＳ３１）、検出された振幅中心値Ｃが基準値（固有のずれ量）と一致するかが制御部１２で判別される（ステップＳ３２）。
その結果、振幅中心値が基準値と一致するものと判別された場合には、本フローを終了する（ステップＳ３３）。
これに対して、振幅中心値が基準値とは一致しないものと判別された場合には、その値に応じて収差補正手段１３にて球面収差の補正をおこなう（ステップＳ３４）。そして、ステップＳ２２以降のフローを繰り返す。すなわち、球面収差が狙いの値（基準値）になるまで、球面収差補正工程がおこなわれる。
【００６５】
このように、本実施の形態４では、予め定められたフォーカスエラー信号の振幅中心値の基準値を目標値として、球面収差が基準値になるように補正しているために、球面収差がない状態でフォーカスエラー信号の振幅中心値が０から大きくずれる光ピックアップ装置等であっても、最適な球面収差補正をおこなうことができる。なお、フォーカスエラー信号の振幅中心値の基準値は、光ピックアップ装置に固有の値であるために、光ピックアップ装置の製造後に検査にて決定してその値を制御部１２に記憶させることになる。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態４でも、前記各実施の形態と同様に、光ピックアップ装置１におけるフォーカスエラー信号を検出して、その最大値及び最小値に基いて球面収差を検出している。これにより、装置を高コスト化、大型化することなく、球面収差が効率よく高精度に検出される。
さらに、高精度に検出された球面収差に基いて球面収差が補正されるために、光記録媒体に対する記録品質及び再生品質を向上させることができる。
【００６７】
実施の形態５．
図１３にて、この発明の実施の形態５について詳細に説明する。
図１３は、実施の形態５における光ピックアップ装置１でおこなわれる制御を示すフローチャートである。
本実施の形態５の光ピックアップ装置１は、予め定められたフォーカスエラー信号の振幅中心値の基準値と、検出されたフォーカスエラー信号の振幅中心値と、の差から球面収差補正量を算出している点が、前記実施の形態４のものとは相違する。
【００６８】
本実施の形態５では、前記実施の形態４と同様に、フォーカスエラー信号の振幅中心が０からずれた光ピックアップ装置に対応するために、予め光ピックアップ装置に固有のズレ量を記憶させている。さらに、基準フォーカスエラー信号を２段階で一定化して、球面収差の検出をおこなっている。フォーカスエラー信号の振幅中心が０からずれた場合でも、振幅中心値と球面収差（基板厚）との関係（直線性）に変動はないために、メモリに記憶された基準値を球面収差検出時に参照して、振幅中心値と基準値との差を演算する。そして、その差と球面収差量との関係式から補正すべき球面収差補正量を算出する。振幅中心値と基準値との差に対する球面収差の大きさは、同じ光ピックアップ装置であれば、通常の利用範囲で等しくなる。したがって、振幅中心値と基準値との差から、球面収差補正量を一義的に定めることができる。これにより、１回の球面収差検出工程をおこなうだけで最適な球面収差補正量が定まることになる。
【００６９】
以下、図１３のフローチャートを用いて、本実施の形態５の光ピックアップ装置１でおこなわれる具体的な制御について説明する。
球面収差検出工程が開始されると（ステップＳ２１）、まず、信号生成手段によって規格化された基準フォーカスエラー信号の生成がおこなわれる（ステップＳ２２）。
【００７０】
その後、基準フォーカスエラー信号の値が検出されて（ステップＳ２３）、２段階で規格化された基準フォーカスエラー信号の生成がおこなわれる（ステップＳ２４）。このようにして生成された基準フォーカスエラー信号は、ｐ−ｐが一定になるように設定されるために信号振幅も一定になって、その後に球面収差検出工程を１回おこなうだけで最適な球面収差補正量が定まることになる。
そして、基準フォーカスエラー信号の最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎが検出される。そして、基準フォーカスエラー信号の振幅の最大値Ｂｍａｘ及び最小値Ｂｍｉｎからそれらの振幅中心値Ｃが検出される（ステップＳ２５）。
【００７１】
その後、制御部１２のメモリに予め記憶されたフォーカスエラー信号の振幅中心値の基準値が参照される（ステップＳ３１）。
そして、ステップＳ２５で検出されたフォーカスエラー信号の振幅中心値と、ステップＳ３１で参照されたフォーカスエラー信号の振幅中心値の基準値と、から、収差補正手段１３で補正すべき球面収差補正量が求められる（ステップＳ４１）。すなわち、フォーカスエラー信号の振幅が一定であれば振幅中心値から光記録媒体の基板厚が一義的に定まるために、１回の球面収差検出工程で最適な球面収差補正量が求められる。
【００７２】
その後、ステップＳ４１で求められた球面収差補正量に基いて、収差補正手段１３にて球面収差の補正をおこない（ステップＳ４２）、本フローを終了する（ステップＳ４３）。なお、本フロー後に、収差検出手段を用いて球面収差の補正結果を確認することもできる。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態５でも、前記各実施の形態と同様に、光ピックアップ装置１におけるフォーカスエラー信号を検出して、その最大値及び最小値に基いて球面収差を検出している。これにより、装置を高コスト化、大型化することなく、球面収差が効率よく高精度に検出される。
さらに、高精度に検出された球面収差に基いて球面収差が補正されるために、光記録媒体に対する記録品質及び再生品質を向上させることができる。
【００７４】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】この発明の実施の形態１における光ピックアップ装置を示す構成図である。
【図２】球面収差がない場合の、デフォーカス量に対するデフォーカスエラー信号の変化を示すグラフである。
【図３】球面収差がない場合の、デフォーカス量に対するスポット径の変化を示すグラフである。
【図４】球面収差がある場合の、デフォーカス量に対するスポット径の変化を示すグラフである。
【図５】球面収差がある場合の、デフォーカス量に対するデフォーカスエラー信号の変化を示すグラフである。
【図６】図１の光ピックアップ装置で検出されるフォーカスエラー信号の最大値、最小値、振幅中心値と、光記録媒体の基板厚と、の関係を示すグラフである。
【図７】図１の光ピックアップ装置でおこなわれる制御を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態２における光ピックアップ装置で検出されるフォーカスエラー信号の最大値、最小値、振幅中心値と、光記録媒体の基板厚と、の関係を示すグラフである。
【図９】この発明の実施の形態２における光ピックアップ装置でおこなわれる制御を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態３における光ピックアップ装置で検出されるフォーカスエラー信号の最大値、最小値、振幅中心値と、光記録媒体の基板厚と、の関係を示すグラフである。
【図１１】この発明の実施の形態３における光ピックアップ装置でおこなわれる制御を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態４における光ピックアップ装置でおこなわれる制御を示すフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態５における光ピックアップ装置でおこなわれる制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１  光ピックアップ装置、
２  レーザ光源、
３、８  カップリングレンズ（光学素子）、
５  ビームスプリッタ、
６  対物レンズ（光学素子）、
７  波長板、
１０  ビーム分割素子、
１１  受光素子（信号検出手段）、
１２  制御部（収差検出手段、信号生成手段）、
１３  収差補正手段。
【図１】
2006221756.tif 000003
【図２】
2006221756.tif 000004
【図３】
2006221756.tif 000005
【図４】
2006221756.tif 000006
【図５】
2006221756.tif 000007
【図６】
2006221756.tif 000008
【図７】
2006221756.tif 000009
【図８】
2006221756.tif 000010
【図９】
2006221756.tif 000011
【図１０】
2006221756.tif 000012
【図１１】
2006221756.tif 000013
【図１２】
2006221756.tif 000014
【図１３】
2006221756.tif 000015