(57)【要約】【課題】  球面収差学習の際の学習時間の無駄をなくし、球面収差補正動作を合理化することが可能な光学的情報記録再生装置を提供する。【解決手段】  光ディスク１１（５１）の種類（記録層が１層であるか２層であるか、或いは光ディスクが赤色レーザ対応ディスクであるか青色レーザ対応ディスクであるか）を判別する判別手段と、光ディスクの透明基板の厚みの変化に伴う収差を補正する補正手段と、補正手段による最適補正状態を探索するための学習を行う学習手段とを具備する。そして、判別手段の判別結果に応じて学習手段が学習を行う場合の、補正手段の学習開始の初期位置を切り替え、学習時間の無駄を無くすようにする。【選択図】        図１
2006209881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を対物レンズに導き、前記対物レンズにより光記録媒体の記録面に透明基板を介して集光して情報を記録し、或いは前記光記録媒体からの戻り光に基づいて情報の再生を行う光学的情報記録再生装置において、前記光記録媒体の種類を判別する判別手段と、前記透明基板の厚みの変化に伴う収差を補正する補正手段と、前記補正手段による最適補正状態を探索するための学習を行う学習手段と、前記判別手段の判別結果に応じて前記学習手段が学習を行う場合の、前記補正手段の学習開始の初期位置を切り替える手段とを備えたことを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【請求項２】
前記判別手段は、前記光記録媒体が１層の記録層を有する１層記録媒体であるか、２層の記録層を有する２層記録媒体であるかを判別することを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項３】
前記光源から対物レンズまでの光路に設けられ、前記光源からの光出力を減衰させる光減衰素子と、前記光減衰素子を当該光路に対して進退させる駆動手段とを有し、前記判別手段により前記光記録媒体が１層記録媒体と判別された場合には、前記光減衰素子を前記光路に挿入し、２層記録媒体と判別された場合には、前記光減衰素子を前記光路から退避させることを特徴とする請求項２に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項４】
前記判別手段により前記光記録媒体が２層記録媒体と判別された場合には、前記光記録媒体の２層の記録層においてそれぞれ前記学習手段により最適補正状態を探索するための学習を行い、学習結果を記憶手段に保持することを特徴とする請求項２〜３のいずれか１項に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項５】
前記判別手段は、前記光記録媒体が赤色光源に対応する赤色対応媒体であるか、青色光源に対応する青色対応媒体であるかを判別することを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項６】
前記判別手段により赤色対応媒体又は青色対応媒体と判別されたそれぞれの場合において、前記光記録媒体の記録層が１層の記録媒体であるか２層の記録媒体であるかを判別し、前記光記録媒体が２層記録媒体である場合には、２層の記録層でそれぞれ前記学習手段により最適補正状態を探索するための学習を行い、学習結果を記憶手段に保持することを特徴とする請求項５に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項７】
前記収差補正手段は、一対のレンズを含み、該レンズのレンズ間距離を変化させることにより前記収差を補正することを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項８】
前記一対のレンズはコリメートレンズとしても機能することを特徴とする請求項７に記載の光学的情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の光記録媒体に情報を記録し、或いは記録情報を再生する光学的情報記録再生装置に関し、特に、光記録媒体の球面収差を補正する場合の補正技術の合理化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク装置においては、高密度化を図るために、光源の短波長化、対物レンズの高ＮＡ化に対応する技術が盛んに研究されている。一部では、４０５ｎｍ帯半導体レーザとＮＡ＝０．８５の対物レンズを用いた装置が製品化され初めている。
【０００３】
また、高容量化を図るため、２層の記録層を持つディスクも採用されている。しかし、４０５ｎｍ帯半導体レーザを使用する場合には、その量子化ノイズ、所謂ＬＤノイズが問題となり、ＮＡ＝０．８５の対物レンズを用いると、透明基板の厚み誤差や２層ディスクの層間移動に伴う球面収差が問題となっている。
【０００４】
また、層間移動に伴う球面収差は、例えば、赤色系ＬＤとＮＡ（開口数）０．６５程度のＤＶＤ系でも無視できない。
【０００５】
そこで、半導体レーザ（以下、ＬＤと略す）の特性上、出力パワーを高くするとＬＤノイズが低下するので、ディスクが単層の場合に光量減衰素子を挿入してＬＤノイズを抑える技術が、例えば、特開２００３−２５７０７２号公報に開示されている（特許文献１）。
【０００６】
また、透明基板の厚みに誤差が生じた場合に発生する球面収差を、例えば、ビームエクスパンダーを追加採用して、そのレンズ間隔を変えることにより球面収差を発生させて、透明基板の厚み誤差による球面収差を相殺するという技術が、例えば、特開２００２−２３６２５２号公報に開示されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−２５７０７２号公報
【特許文献２】特開２００２−２３６２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記従来技術では、以下のような課題がある。
【０００８】
即ち、ＬＤとコリメータレンズの間に光学フィルタを挿入する場合、光学フィルタをＬＤとコリメータレンズの間に挿入することは、光学系のコンパクト化には有効であるが、光学フィルタの有無によりＬＤとコリメータレンズの間の光路長が変化する。その結果、光学フィルタがある場合をＬＤとコリメータレンズ間の光路長の基準状態とすると、光学フィルタが挿入されていない場合には、ＬＤはコリメータレンズから見てデフォーカス位置にあることになる。そして、コリメータレンズ後の光束は収束光となり、対物レンズでディスクに集光すると大きな球面収差を発生することになる。
【０００９】
他方、球面収差はディスクの透明基板の厚み誤差や層間の厚み差異によっても発生する。そこで、球面収差補正手段を設け、指針となる信号品位が良好となるように球面収差補正手段の最適状態を探すことにより結果として発生した球面収差を補正することが可能となる。
【００１０】
従って、球面収差補正手段の最適状態を探す（以下、球面収差補正手段最適状態を探すことを球面収差学習と称する）場合には、基準となる初期状態を出発点として探すこととなるが、上述のように、特に、光学フィルタを用いる構成においては光学フィルタの有無により初期状態が変化してしまうので、球面収差学習の際に学習範囲が少なくとも初期状態の変化分拡大し、球面収差学習時間の無駄が生じる。
【００１１】
また、ＬＤとコリメータレンズ間の系が変わらない場合でも、互いに使用波長等が異なるような、異なるフォーマットで作成されているディスクの記録再生が可能な装置の場合でも、フォーマットが異なるため、補正すべき球面収差量も異なり、そのために球面収差学習の際の学習範囲を広く設定する必要が生じ、その設定範囲に応じて球面収差の学習を行うことにより、学習時間の無駄が生じてしまう。
【００１２】
本発明の目的は、球面収差学習の学習時間の無駄をなくし、球面収差補正動作を合理化した光学的情報記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は、光源からの光束を対物レンズに導き、前記対物レンズにより光記録媒体の記録面に透明基板を介して集光して情報を記録し、或いは前記光記録媒体からの戻り光に基づいて情報の再生を行う光学的情報記録再生装置において、前記光記録媒体の種類を判別する判別手段と、前記透明基板の厚みの変化に伴う収差を補正する補正手段と、前記補正手段による最適補正状態を探索するための学習を行う学習手段と、前記判別手段の判別結果に応じて前記学習手段が学習を行う場合の、前記補正手段の学習開始の初期位置を切り替える手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、光記録媒体の種類、例えば、記録層が１層の媒体であるか２層の媒体であるか、或いは光記録媒体が赤色光源対応の媒体であるか青色光源対応の媒体であるか等の媒体種別に応じて最適な球面収差補正量を探索する為の学習動作において球面収差補正手段の学習開始の初期位置を切り替えている。そのため、球面収差の学習の際に学習範囲が拡大することが避けられ、学習時間の無駄を省くことが可能となる。特に、本発明は光学フィルタをＬＤとコリメータレンズ間に挿入する構成に好適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、球面収差学習動作に先立って光記録媒体の種類毎に学習の初期位置を切り替えることにより、球面収差学習の際の学習時間の無駄を無くすことができ、球面収差補正動作を合理化した光学的情報記録再生装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、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。
【００１７】
（第1の実施形態）
図1は本発明による光学的情報記録再生装置の第1の実施形態を示すブロック図である。先ず、光学系の概要について説明する。
【００１８】
ＬＤ（半導体レーザ）１からの出射ビームは、一部がＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）３で反射され、集光レンズ4によりモニタ用ＰＤ（フォトダイオード）５に集光される。このモニタ用ＰＤ５からの出力は、ＬＤ１からの出射パワーのコントロールに使用される。２５はモニタ用ＰＤ５の光電流を電圧信号に変換する信号検出部である。
【００１９】
ＬＤ１とＰＢＳ３との間には、光学フィルタ２が配置されている。光学フィルタ２は透過率５０％の光学薄膜を施した平行平板であり、光減衰素子駆動機構３１の駆動により必要に応じてＬＤ１とＰＢＳ３の間に進退可能に構成されており、初期設定では挿入された状態にある。
【００２０】
ＰＢＳ３を透過したビームは、λ／４板６を通ってコリメートレンズ９に入射し、略平行光束とされる。この平行光束は対物レンズ１０により集光され、光ディスク１１の透明基板を通して記録層に結像される。情報の記録時には、光ディスク１１上に図示しない変調回路による光出力の変調により情報の記録を行う。また、再生時には、ＬＤ１の低出力により情報トラックを走査し、光ディスク１１からの反射光をＲＦサーボＰＤ１３で受光し、その受光信号に基づいて情報の再生を行う。
【００２１】
コリメートレンズ９はレンズ７と８の２群構成となっており、群間距離を変えることにより光ディスク１１へ集光するビームに球面収差を与えることが可能な構成となっている。３２はレンズ７とレンズ８の少なくとも一方を光軸方向に移動させてレンズ群間距離を可変するための球面収差補正素子駆動機構（例えば、ステッピングモータ等）である。２４はその球面収差補正素子駆動機構３２を駆動するための球面収差補正素子駆動部である。
【００２２】
光ディスク１１には記録層が１層の場合の１層ディスクと記録層が２層の場合の２層ディスクがあり、図２に示すように透明基板、記録層、中間層、基板から形成されている。図２（ａ）は１層ディスク、図２（ｂ）は２層ディスクを示す。本実施形態では、光ディスク１１が１層ディスクと２層ディスクの場合とで、最適な球面収差補正量を探索する為の学習動作において球面収差補正手段の学習開始の初期位置を切り替えるものである。
【００２３】
１層ディスクの記録層をＬ０、２層ディスクの記録層を対物レンズ１０から遠い記録層をＬ０’、近い側の記録層をＬ１’とすると、１層ディスクの記録層Ｌ０と２層ディスクの記録層Ｌ０’は、対物レンズ１０から見て、透過率、反射率を除き、略同等となっている。また、２層ディスクの場合、Ｌ０’からＬ１’へと順番にアドレスが割り当てられている。
【００２４】
本実施形態では、ＬＤ１の波長は４０５ｎｍ、コリメートレンズ９の焦点距離は１３ｍｍ、コリメートレンズ群間距離は基準で０．８ｍｍ、対物レンズ１０の開口数は０．８５、焦点距離は１．１７６ｍｍである。
【００２５】
また、光ディスク１１は、１層ディスクの場合には、透明基板は屈折率約１．６、厚み１００μｍ、記録層は厚みが約０．１μｍである。２層ディスクの場合には、透明基板は屈折率約１．６、厚み７５μｍ、各記録層は厚みが約０．１μｍ、中間層は屈折率が約１．６、厚みが２５μｍである。
【００２６】
光ディスク１１から反射したビームは、対物レンズ１０、コリメートレンズ９、λ／４板６を介してＰＢＳ３に入射する。この入射光束はＰＢＳ３で反射され、センサレンズ１２によりＲＦサーボＰＤ１３上に集光される。このＲＦサーボＰＤ１３からの出力により情報信号、サーボ用信号が得られる。また、コントローラ２２は装置内の各部を制御する制御回路であり、後述する球面収差の学習動作の制御等を行う。
【００２７】
次に、本実施形態におけるディスク挿入から球面収差学習へ至るプロセスについて説明する。図３はその動作を示すフローチャートである。
【００２８】
まず、光ディスク１１が装置に挿入される（Ｓ３０１）。この段階では、１層ディスクか２層ディスクかは不明である。初期状態では上述のようにＬＤ１とＰＢＳ３の間に光学フィルタ２が挿入されている。光ディスク１１が挿入されたことが検知されると、コントローラ２２は不図示のレーザ駆動回路を制御してＬＤ１を点灯し（Ｓ３０２）、そのもとで、対物レンズ１０の出射パワーを０．３５ｍＷに設定する。
【００２９】
本実施形態においては、ＬＤノイズの抑圧のための機構は１層ディスクの場合に備えている。ＬＤ１とＰＢＳ３との間に光学フィルタ２が無い場合には、対物レンズ１０からの出力が０．３５ｍＷに相当するときのＬＤ１の出力は２．４ｍＷ〜３．０ｍＷ程度であり、光学フィルタ２によりＬＤ１の出力は４．８ｍＷ〜６．０ｍＷ程度となる。ＬＤ１の出力は４．８ｍＷ〜６．０ｍＷ程度とする。２層ディスクの場合にもほぼ同程度である。この時、ＬＤノイズの低下は、−６〜−１０（ｄＢ）程度となり、Ｓ／Ｎが大幅に改善される。
【００３０】
次に、コントローラ２２は挿入された光ディスク１１が１層ディスクか２層ディスクかを判別する（Ｓ３０３）。具体的には、対物レンズ１０を微小量上下させ、ＲＦサーボＰＤ１３からの出力の総和のピーク値を信号検出部２１で検出する。コントローラ２２は信号検出部２１の出力総和と予め設定された基準電圧との比較を行い、出力総和が基準電圧より高い場合には１層ディスク、低い場合には２層ディスクと判定する。
【００３１】
コントローラ２２は1層ディスクである場合には、球面収差補正素子駆動部２４を制御し、球面収差駆動機構３２の駆動によりコリメートレンズ９のレンズ７と８とのレンズ群間距離の初期位置を、Ｌ＝αに設定する（Ｓ３０４）。
【００３２】
図１に示すようにコリメートレンズ９はレンズ７と８の２群構成となっており、コリメートレンズ９と対物レンズ１０の組み合わせた場合の群間距離（Ｌ）と発生球面収差（Ｗ４０）の関係は図４のグラフのようになる。
【００３３】
図４には、それぞれ、Ｌ０層、Ｌ０’層、Ｌ１’層を記録再生するときの、群間距離（Ｌ）と発生球面収差（Ｗ４０）の関係がプロットされている。図４のグラフから分かるように、Ｌ０層のときは光学フィルタ２の挿入により発生した球面収差に相当する群間距離分だけずれていることが分かる。
【００３４】
そのシフト量は、光学フィルタ２を構成する平行平板の厚みが１ｍｍの時、約０．１ｍｍであり、１．５ｍｍ厚の時、約０．１５ｍｍである。本実施形態においては、光学フィルタ２の平行平板の厚みを１ｍｍとする。
【００３５】
従って、本実施形態では、コリメートレンズ９の群間距離（Ｌ）の基準値は、１層ディスクではＬ≒０．６８ｍｍとなる。また、２層ディスクの時はＬ０’層ではＬ≒０．５５ｍｍ、Ｌ１’層ではＬ≒１．６５ｍｍとなる。
【００３６】
よって、本実施形態では、１層ディスクのときは、Ｌ≒０．６８ｍｍを初期設定値、２層ディスクのときは、アドレスの関係からＬ０’から使用されるのが普通なので、Ｌ≒０．５５ｍｍを初期設定値とする。Ｓ３０４ではα≒０．６８ｍｍとする。
【００３７】
次に、コントローラ２２は各部を制御して球面収差がなくなる最適群間距離を探索するための球面収差の学習を行う（Ｓ３０５）。この時、上述のようにコントローラ２２の制御によりコリメートレンズ９の群間距離は初期位置に設定されている。
【００３８】
その初期位置を中心に所定の幅（範囲）を、所定量の刻みでコリメートレンズ９の群間距離を変えながら群間距離に対応する再生信号振幅値を信号検出部２１で検出する。コントローラ２２は群間距離に対応する再生信号振幅を関係付けて処理し、再生信号振幅値が最大振幅となるコリメートレンズ９の群間距離を検出する。再生信号振幅が最大となる群間距離を検出すると、コントローラ２２は球面収差補正素子駆動部２４を制御し、その再生信号振幅値が最大振幅となる最適群間距離に設定する。
【００３９】
この時、球面収差値はほぼゼロとなり、球面収差が補正されたこととなる。本実施形態では、透明基板厚誤差にして±１０μｍ、刻みは１μmに相当する、±０．２０ｍｍの幅を、０．０２ｍｍ刻みで上記学習動作を行った。
【００４０】
次に、Ｓ３０３で２層ディスクと判別された場合の動作について説明する。２層ディスクの時は、記録層の反射率、吸収率が１層ディスクの場合の約半分程度でディスクへ照射する光量は２倍程度となるためＬＤ出力パワーが高くなりＬＤノイズが抑えられので、コントローラ２２は光減衰素子駆動部２３を制御し、光減衰素子駆動機構３１の駆動により光学フィルタ２をＬＤ１とＰＢＳ３との間から退避させる（Ｓ３０６）。
【００４１】
この際、ＬＤ１は一度消灯し、光学フィルタ２の退避終了後、再点灯する。光減衰素子駆動機構３１は光学フィルタ２をＬＤ１とＰＢＳ３の間に挿入または退避させるための機構であり、光減衰素子駆動部２３はコントローラ２２の制御により光減衰素子駆動機構３１を駆動するための駆動部である。
【００４２】
次に、コントローラ２２は球面収差補正素子駆動部２４を制御し、球面収差補正素子駆動機構３２の駆動によりコリメートレンズ９の群間距離の初期位置を、Ｌ＝βに設定する（Ｓ３０７）。本実施形態では、上述したようにβ≒０．５５ｍｍである。これは、Ｌ０’層に相当する。
【００４３】
また、１層ディスクの場合と同様に球面収差の学習を行う（Ｓ３０８）。即ち、球面収差補正素子駆動部２４を制御し、初期位置を中心として所定の幅を、所定の刻みで群間距離を変えながら信号検出部２１で再生信号振幅値を検出する。そして、再生信号振幅が最大となる群間距離を検出し、コントローラ２２内にメモリする。
【００４４】
次に、Ｌ１’層の学習に移動する（Ｓ３０９）。この際、コントローラ２２は球面収差補正素子駆動部２４を制御し、コリメートレンズ９の群間距離の初期位置を、Ｌ＝γに設定する。本実施形態では、上述したように、γ≒１．０５ｍｍである。
【００４５】
次いで、同様にＬ＝γの場合の球面収差の学習を行う（Ｓ３１０）。即ち、コントローラ２２は球面収差補正素子駆動部２４を制御し、初期位置を中心に所定の幅を、所定の刻みで群間距離を変えながら再生信号振幅を信号検出部３１で検出する。そして、再生信号振幅が最大となるコリメートレンズ９の群間距離を検出し、コントローラ２２内にメモリする。このようにして球面収差の学習を終了する。
【００４６】
この後、２層ディスクに情報の記録或いは再生を行う場合には、コントローラ２２はメモリされたそれぞれの層に対応する最適値に群間距離を設定し、Ｌ０’層、Ｌ１’層における記録或いは再生を行う。
【００４７】
このように光ディスク１１の種類（１層ディスクか、２層ディスクか）に応じてコリメートレンズ９の群間距離の初期位置を切り替えるようにしたので、無駄な学習を行うことがなくなり、ＬＤノイズ対策が施された装置の球面収差学習の時間短縮が図ることが可能となる。
【００４８】
（第２の実施形態）
図５は本発明の第２の実施形態を示すブロック図である。本実施形態では、使用する光ディスクが青色対応ディスクか、赤色対応ディスクかに応じて球面収差補正手段の球面収差学習の初期位置を切り替えるものである。まず、使用するディスクが青色対応ディスクである場合の光学系の概要について説明する。
【００４９】
ＬＤ（半導体レーザ）４１からの出射ビームは、一部が複合ＢＳ４２で反射させられ、集光レンズ４３によりＰＤ（フォトダイオード）４４のモニタ用受光領域に集光される。この出力はＬＤ４１の出射パワーのコントロールに使用される。ＰＤ４４はモニタ用受光領域とＲＦサーボ領域とを有する。
【００５０】
複合ＢＳ４２を透過したビームは、λ／４板４５を介してコリメートレンズ４８で略平行光束とされ、更に、この平行光束は波長選択位相板４９を透過し、対物レンズ５０により光ディスク５１の透明基板を通して記録層に結像される。光ディスク５１に情報を記録する場合には、図示しない変調回路による情報光出力の変調により情報の記録を行う。また、情報を再生する場合には、ＬＤ４１の低出力により情報トラックを走査し、その反射光を受光し、その受光信号に基づいて情報の再生を行う。
【００５１】
なお、光ディスク５１が青色対応ディスクの場合には、ＰＤ４４のＲＦサーボ領域の受光信号に基づいて再生を行い、赤色対応ディスクの場合には、集積ユニット６１内のフォトダイオード（図示せず）に集光した受光信号に基づいて再生する。サーボ信号を得る場合も同様である。更に、後述する学習動作を行う場合にも、同様に青色対応ディスクの時はＰＤ４４のＲＦサーボ領域の受光信号に基づいて学習を行い、赤色対応ディスクの時は集積ユニット６１内のフォトダイオードの受光信号に基づいて学習を行う。
【００５２】
ここで、複合ＢＳ４２のＬＤ４１側の分離面にはＰＢＳ膜が施されていて、λ／４板４５との組み合わせにより光アイソレータを構成している。また、コリメートレンズ４８はレンズ４６と４７の２群構成となっており、群間距離を変えることにより光ディスク５１へ集光するビームに球面収差を与えることが可能な構成となっている。更に、波長選択位相板４９は対物レンズ５０と一体に保持されている。
【００５３】
光ディスク５１で反射したビームは、対物レンズ５０、コリメートレンズ４８、λ／４板４５を介して複合ＢＳ４２に入射する。この入射光束は複合ＢＳ４２で反射され、センサレンズ５２によりＰＤ４４のＲＦサーボ領域上に集光される。このＲＦサーボ領域からの出力により情報信号、サーボ用信号が得られる。
【００５４】
ここで、コリメートレンズ４８は上述のようにレンズ４６と４７の２群構成となっており、群間距離を変えることにより光ディスク５１へ集光するビームに球面収差を与えることが可能である。球面収差補正素子駆動機構７１はレンズ４６の４７のうち少なくとも一方を光軸方向に移動させることで群間距離を可変する駆動機構、９２はコントローラ８１の制御により球面収差補正素子駆動機構７１を駆動する駆動部である。球面収差補正素子駆動機構７１としては、例えば、ステッピングモータが用いられる。
【００５５】
本実施形態では、ＬＤ４１の波長は４０５ｎｍ、コリメートレンズ４８の焦点距離は１３ｍｍ、コリメートレンズ４８の群間距離は基準で０．８ｍｍ、対物レンズ５０は開口数０．８５、焦点距離１．１７６ｍｍである。
【００５６】
光ディスク５１には、記録層が１層の場合の１層ディスクと、記録層が２層の場合の２層ディスクがあり、図２と同様に透明基板、記録層、中間層、基板から形成されている。そして、波長４０５ｎｍ、対物レンズ開口数０．８５での記録再生を想定している。
【００５７】
ここで、1層ディスクの記録層をＬ０、２層ディスクの対物レンズ５０から遠い記録層をＬ０、近い側の記録層をＬ１とする。２層ディスクの場合には、Ｌ０からＬ１へと順番にアドレスを割り当てている。
【００５８】
また、１層ディスクの場合には、透明基板は屈折率約１．６、厚み１００μｍ、記録層は厚みが約０．１μmである。２層ディスクの場合には、透明基板は屈折率約１．６、厚み７５μｍ、各記録層は厚みが約０．１μm、中間層は屈折率約１．６、厚み２５μmであり、１層ディスクの場合と２層ディスクの場合の対物レンズから遠い側の記録層は、ほぼ同等とみなせるので総称としてＬ０とする。
【００５９】
次に、使用するディスクが赤色対応ディスクである場合の光学系の概要について説明する。集積ユニット６１は赤色（６６０ｎｍ帯）ＬＤチップとフォトダイオード、プリアンプ回路が集積されている。また、ホログラム素子６２は集積ユニット６１側に回折格子、対面側に偏光ホログラム構造が設けられ、集積ユニット６１とホログラム素子６２は一体に保持されている。
【００６０】
集積ユニット６１内の赤色（６６０ｎｍ帯）ＬＤチップからの出射ビームは、一部が複合ＢＳ４２を透過し、集光レンズ４３によりＰＤ４４のモニタ用受光領域に集光される。この出力は、ＬＤチップからの出射パワーのコントロールに使用される。
【００６１】
複合ＢＳ４２を反射したビームは、λ／４板４５を介してコリメートレンズ４８で略平行光束とされる。この平行光束は波長選択位相板４９を透過し、対物レンズ５０により光ディスク５１の透明基板を通して記録層に結像される。情報の記録時には、図示しない変調回路による光出力の変調により情報記録を行う。また、再生時には、低出力により情報トラックを走査し、上述のようにその反射光を集積ユニット６１内のフォトダイオードに集光し、その受光信号に基づいて情報の再生を行う。
【００６２】
ここで、波長選択位相板４９は、周知のように対物レンズ５０をＮＡ＝０．６５として使用する為の波長選択フィルタによる開口制限機能と設計波長及び設計基板厚と異なる場合に発生する初期の球面収差を補正するような位相分布を有する。
【００６３】
光ディスク５１には、赤色ＬＤ、対物レンズ開口数（ＮＡ）が０．６０〜０．６５に対応した記録層が１層または記録層が２層のディスクがあり、第1の実施形態で説明したように透明基板、記録層、中間層、基板から形成されている。
【００６４】
ここで、赤色ＬＤ対応ディスクの1層ディスクの記録層または２層ディスクの対物レンズ５０から見て遠い側の記録層をＬ０’層、近い側の記録層をＬ１’層とする。これは、1層ディスクの記録層と２層ディスクの対物レンズ５０から見て遠い側の記録層は、対物レンズ５０から見て同等の透明基板厚を有することを意味している。また、２層ディスクの場合には、Ｌ０’からＬ１’へと順番にアドレスが割り当てられている。
【００６５】
集積ユニット６１からの光の波長は６６０ｎｍ、その波長でのコリメートレンズ４８の焦点距離は、色消し構成のため約１３ｍｍ、コリメートレンズ４８の群間距離は基準で０．８ｍｍ、対物レンズ５０の焦点距離は約１．１８ｍｍである。
【００６６】
また、光ディスク５１は、赤色ＬＤ対応ディスクの時のディスク表面からの基準距離は、Ｌ０’層は０．６ｍｍ、Ｌ１’層は０．５４ｍｍある。
【００６７】
次に、本実施形態のディスク挿入から球面収差学習へ至るプロセスについて説明する。図６はその動作を示すフローチャートである。
【００６８】
まず、光ディスク５１が挿入される（Ｓ６０１）。この段階では、ディスクが赤色対応ディスクか青色対応ディスクかは不明である。光ディスク５１が挿入されたことが検知されると、コントローラ８１は図示しないレーザ駆動回路を制御し、集積ユニット６１内の赤色ＬＤを点灯する（Ｓ６０２）。
【００６９】
また、コントローラ８１は各部を制御して光ディスク５１のディスク情報領域を再生し、信号検出部９１からの信号によりディスク情報が得られる場合には赤色対応ディスク、ディスク情報が得られない場合には青色対応ディスクと判定する。
【００７０】
このようにディスク情報の再生の可、不可によりディスク種類を判別する。この時、信号検出部９１はＰＤ４４のＲＦサーボ領域の信号を電圧信号とし、コントローラ８１はその信号からディスク情報を再生する。また、ディスク情報を再生できた場合には、そのディスク情報に光ディスク５１の記録層が１層か２層かの情報が含まれており、それに基づいて挿入されたディスクが１層ディスクか２層ディスクかが分かる。
【００７１】
赤色対応ディスクの場合には、コントローラ８１は球面収差補正素子駆動部９２を制御し、球面収差補正素子駆動機構７１の駆動によりコリメートレンズ４８の群間距離を初期位置、Ｌ＝γに設定する（Ｓ６０４）。
【００７２】
図５に示すようにコリメートレンズ４８はレンズ４６と４７の２群構成となっており、コリメートレンズ４８と波長選択位相板４９を介した対物レンズ５０の組み合わせによる群間距離（Ｌ）と発生球面収差（Ｗ４０）の関係は図７のグラフのようになる。
【００７３】
赤色対応ディスクの場合に関しての群間距離（Ｌ）と発生球面収差（Ｗ４０）の関係は、グラフ中にそれぞれＬ０’層、Ｌ１’層としてプロットしているようになる。コリメートレンズ４８の群間距離（Ｌ）の基準値は、Ｌ０’層ではＬ≒０．６８ｍｍ、Ｌ１’層ではＬ≒０．９２ｍｍとなる。アドレスの関係からＬ０’から使用されるのが普通なので、Ｌ≒０．６８ｍｍを初期設定値とする。従って、このステップでは、γ≒０．６８ｍｍとする。
【００７４】
次に、コントローラ８１は各部を制御して最適群間距離を探索するための球面収差の学習を行う（Ｓ６０５）。即ち、第１の実施形態の場合と同様にコントローラ８１は球面収差補正素子駆動部９２を制御し、球面収差補正素子駆動機構７１の駆動によりコリメートレンズ４８の初期位置を中心に所定の幅（範囲）を、所定量の刻みでコリメートレンズ４８の群間距離を変えながら対応する再生信号振幅を集積ユニット６１のフォトダイオードの受光信号から検出する。
【００７５】
コントローラ８１はコリメートレンズ４８の群間距離と再生信号振幅を関連付けて処理し、再生信号振幅が最大振幅となるコリメートレンズ４８の群間距離を検出し、コントローラ８１内にメモリする。
【００７６】
この時、球面収差値はほぼゼロとなり、球面収差が補正されたこととなる。なお、この場合には、透明基板厚誤差にして±３０μｍ、刻みは約５μmに相当する、±０．１２ｍｍの幅を、０．０２ｍｍ刻みで上記学習動作を行った。
【００７７】
次に、Ｌ１’層の学習に移動する（Ｓ６０６）。この際、コントローラ８１は球面収差補正素子駆動部９２を制御し、コリメートレンズ４８の群間距離を初期位置、Ｌ＝δに設定する。この場合は、上述のようにδ≒０．９２ｍｍである。
【００７８】
なお、再生されたディスク情報により1層ディスクと判別された場合には、本ステップ（Ｓ６０６）と次ステップ（Ｓ６０７）は不要である。
【００７９】
次に、コントローラ８１は同様に球面収差の学習を行う（Ｓ６０７）。即ち、球面収差補正素子駆動部９２を制御し、初期位置を中心に前述のような所定の幅を、所定の刻みで群間距離を変えながら再生信号振幅を検出する。そして、再生信号振幅が最大となるコリメートレンズ４８の群間距離を検出し、コントローラ８１内にメモリする。
【００８０】
この後、２層ディスクに記録或いは再生を行う場合には、コントローラ８１はメモリされたそれぞれの層に対応する最適値にコリメートレンズの群間距離を設定し、それぞれの層における記録或いは再生を行う。
【００８１】
次に、Ｓ６０３において青色対応ディスクと判定された場合の動作について説明する。まず、コントローラ８１は赤色ＬＤ消灯する（Ｓ６０８）。また、ＬＤ４１（青色ＬＤ）を点灯し、更にディスク情報を再生する（Ｓ６０９）。ディスク情報には、光ディスク５１が１層ディスクであるか２層ディスクであるかの情報が含まれている。
【００８２】
次いで、球面収差補正素子駆動部９２を制御し、コリメートレンズ４８の群間距離を初期位置、Ｌ＝αに設定する（Ｓ６１０）。
【００８３】
コリメートレンズ４８と波長選択位相板４９を介した対物レンズ５０の組み合わせによる群間距離（Ｌ）と発生球面収差（Ｗ４０）の関係は図７のグラフのようになる。
【００８４】
青色対応ディスクの場合には、群間距離（Ｌ）と発生球面収差（Ｗ４０）の関係は、Ｌ０層、Ｌ１層としてプロットしているようになる。コリメートレンズ４８の群間距離（Ｌ）の基準値は、Ｌ０層ではＬ≒０．５５ｍｍ、Ｌ１層ではＬ≒１．０５ｍｍなる。従って、アドレスの関係からＬ０層から使用されるのが普通なので、Ｌ≒０．５５ｍｍを初期設定値とする。このステップでは、α≒０．５５ｍｍとする。
【００８５】
次に、コントローラ８１は各部を制御して同様に球面収差の学習を行う（Ｓ６１１）。即ち、コントローラ８１は球面収差補正素子駆動部９２を制御し、初期位置を中心に所定の幅を、所定の刻みで群間距離を変えながら信号検出部９１で再生信号振幅を検出する。そして、再生信号振幅が最大となる群間距離を検出し、コントローラ８１内にメモリする。この場合には、透明基板厚誤差にして±１０μm、刻みは約１μmに相当する、±０．２０ｍｍ、０．０２ｍｍ刻みで上記学習動作を行った。
【００８６】
次いで、Ｌ１層の学習に移動する（Ｓ６１２）。この際、球面収差補正素子駆動部９２を制御し、コリメートレンズ４８の群間距離を初期位置、Ｌ＝βに設定する。この場合には、上述のようにβ≒１．０５ｍｍである。
【００８７】
ここで、再生されたディスク情報により1層ディスクと判別された場合には、本ステップ（Ｓ６１２）と次ステップ（Ｓ６１３）は不要である。
【００８８】
次に、コントローラ８１は同様に球面収差の学習を行う（Ｓ６１３）。即ち、球面収差補正素子駆動部９２を制御し、初期位置を中心に所定の幅を、所定の刻みで群間距離を変えながら、信号検出部９１で再生信号振幅を検出する。そして、再生信号振幅が最大となる群間距離を検出し、コントローラ８１内にメモリする。
【００８９】
この後、２層ディスクに記録或いは再生を行う場合には、コントローラ８１はメモリされたそれぞれの層に対応する最適値にコリメートレンズの群間距離を設定し、それぞれの層における記録或いは再生を行う。
【００９０】
このように本実施形態では、ディスクの種類（赤色対応ディスクか、青色対応ディスクか）に応じてコリメートレンズ４８の群間距離の初期位置を切り替えるようにしたので、異なる波長、開口数に対応する種類の異なるディスクの記録再生が可能な装置において球面収差学習の時間短縮を図ることが出来る。
【００９１】
なお、上記実施形態では、２群のレンズからなるコリメートレンズを用いて球面収差補正を行っているが、コリメートレンズとは別に球面収差補正専用のエクスパンダレンズ（相対位置が可変な一対のレンズから構成）を光路中に設けて球面収差補正を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第1の実施形態を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に用いる媒体の構造を示す図である。
【図３】第1の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図４】第1の実施形態のコリメートレンズの群間距離（Ｌ）と発生球面収差（Ｗ４０）の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態のコリメートレンズの群間距離（Ｌ）と発生球面収差（Ｗ４０）の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９３】
１、４１  ＬＤ（半導体レーザ）
２  光学フィルタ
３  ＰＢＳ
４  集光レンズ
５  モニタ用ＰＤ
６  １／λ板
７、８、４６、４７  レンズ
９、４８  コリメートレンズ
１０、５０  対物レンズ
１１、５１  光ディスク
１２  センサレンズ
１３  ＲＦサーボＰＤ
２１  信号検出部
２２、８１  コントローラ
２３  光減衰素子駆動部
２４、９２  球面収差補正駆動部
２５、９１  信号検出部
３１  光減衰素子駆動機構
３２、７１  球面収差補正駆動機構
４２  複合ＢＳ
４３  集光レンズ
４４  ＰＤ
４５  λ／４板
４９  波長選択位相板
６１  集積ユニット
６２  ホログラム素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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