(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、互いに対向する２層の電極層の間に配置された液晶層を含み前記光ビームの位相を変調する液晶補正素子と、当該変調された光ビームを光学記録媒体の信号記録面に集光させる対物レンズと、前記液晶補正素子へ前記光ビームを導く光学系とを有する光ピックアップを備える光学式記録再生装置であって、
前記信号記録面で反射した戻り光ビームに基づいてサーボ信号を生成する信号検出部と、
前記サーボ信号に基づいて前記光ピックアップの動作を制御するサーボ制御部と、
光学路で生じる波面収差の発生量を最小にする屈折率分布が前記液晶層に形成されるように設定された第１補正データセット、及びシーク動作時にフォーカスエラー信号に含まれるノイズ成分の発生量を最小にする屈折率分布が前記液晶層に形成されるように設定された第２補正データセットが記憶されているメモリと、
前記サーボ制御部がトラッキングサーボ制御を実行する場合には前記第１補正データセットを前記メモリから選択的に読み出して当該第１補正データセットに応じた駆動電圧を前記電極層に印加し、前記光ピックアップをシーク動作させる場合には前記第２補正データセットを前記メモリから選択的に読み出して当該第２補正データセットに応じた駆動電圧を前記電極層に印加する液晶素子制御部と、を備えることを特徴とする光学式記録再生装置。
【請求項２】
前記メモリには、前記光ビームの最適記録パワー調整（ＯＰＣ）用のテスト信号の記録時に前記サーボ信号に含まれるノイズ成分の発生量を最小にする屈折率分布が前記液晶層に形成されるように設定された第３補正データセットが記憶されており、
前記テスト信号を前記光学記録媒体に記録するときは、前記液晶素子制御部は前記第３補正データセットを前記メモリから選択的に読み出して当該第３補正データセットに応じた駆動電圧を前記電極層に印加することを特徴とする請求項１記載の光学式記録再生装置。
【請求項３】
前記テスト信号を前記光学記録媒体から読み出すときは、前記液晶素子制御部は、前記第１補正データセットを前記メモリから選択的に読み出して当該第１補正データセットに応じた駆動電圧を前記電極層に印加することを特徴とする請求項２記載の光学式記録再生装置。
【請求項４】
前記メモリには、非点収差法に基づいて生成されるフォーカスエラー信号に含まれるノイズ成分の発生量を最小にする屈折率分布が前記液晶層に形成されるように設定された第４補正データセットが記憶されており、
前記サーボ制御部が非点収差法に基づくフォーカスサーボ制御を実行するときは、前記液晶素子制御部は、前記第４補正データセットを前記メモリから選択的に読み出して当該第４補正データセットに応じた駆動電圧を前記電極層に印加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の光学式記録再生装置。
【請求項５】
前記サーボ制御部が差動非点収差法に基づくフォーカスサーボ制御を実行するときは、前記液晶素子制御部は前記第１補正データセットを前記メモリから選択的に読み出して前記第１補正データセットに応じた駆動電圧を前記電極層に印加することを特徴とする請求項４記載の光学式記録再生装置。
【請求項６】
前記光学記録媒体の種類を判別する媒体判別部をさらに備え、前記液晶素子制御部は、前記判別結果に応じて、当該第４補正データセット中から前記光学記録媒体の種類に対応した補正データセットを前記メモリから選択的に読み出すことを特徴とする請求項２又は３に記載の光学式記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクなどの光学記録媒体に対して情報の記録または読み出しを行う光ピックアップで発生する波面収差を補正する技術に関し、特に、複屈折性の液晶層を持つ液晶光学素子を用いて波面収差を補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップは、光ディスクなどの光学記録媒体の信号記録面に光ビームを集光させ、当該信号記録面で反射した戻り光ビームを検出する装置である。光ピックアップで発生する波面収差としては、たとえば、光ビームを光学記録媒体に導く光学部品の形状またはその設計位置からのズレに起因する非点収差や、信号記録面の法線の光軸からの傾きに起因するコマ収差や、信号記録面を被覆するカバー層の厚みのバラツキに起因する球面収差などが挙げられる。これら波面収差は、たとえば、信号記録面に照射される光ビームのスポット形状を歪ませて再生特性および記録特性を低下させる一因となる。特に、近年の光ビームの短波長化と対物レンズの高分解能化とにより光学記録媒体の記録密度の向上が可能になる反面、収差発生量が大きくなるので、波面収差を高いレベルで補正することが要求されている。この種の波面収差を補正する素子としては、複屈折性の液晶層を有する液晶光学素子（以下、「液晶補正素子」という。）が使用されている。液晶補正素子に関する従来技術は、たとえば、特許文献１（特開２００５−１２２８２８号公報）および特許文献２（米国特許出願公開第２００５／０８３８２４号公報）に開示されている。
【０００３】
一般的な液晶補正素子は、互いに対向する２枚の電極層と、これら電極層の間に封入された液晶層とを有するものである。これら２枚の電極層のうち少なくとも一方の電極層は、波面収差成分を補正するために複数個の電極セグメントで構成された電極パターンを有する。駆動回路は、これら電極セグメントに個別に駆動電圧を印加することによって電極層間の液晶層に所望の電界分布を与えることができる。この電界分布に応じて液晶層内の液晶分子は配向するので、この液晶分子の配向状態に応じて局所的に異なる屈折率分布を持つ光透過媒体が得られることとなる。光ビームの光路長は、光透過媒体の屈折率と幾何学的距離との積に比例するので、波面収差を相殺し得る屈折率分布を得ることが可能である。
【０００４】
液晶補正素子を駆動するとき、駆動回路は、不揮発性メモリに予め記憶された補正データセットを呼び出し、この補正データセットの値に従って各電極セグメントに印加すべき駆動電圧を発生する。光ピックアップの設計段階において波面収差の発生量はある程度予測できるので、補正データセットの値は、たとえば非点収差成分や球面収差成分を適正に補正させる屈折率分布が液晶補正素子の液晶層に発生するように設定される。波面収差が適正に補正されれば、光学記録媒体に照射される光ビームのスポット形状の歪みが補正され、ＲＦ信号のレベルは大きくなるので、光ビームの利用効率が向上する結果となる。
【０００５】
しかしながら、波面収差を適正に補正することが、逆に、サーボを不安定にする場合がある。波面収差を適正に補正すると、たとえばフォーカスエラー信号に含まれるノイズ成分が顕在化する場合があり、高周波成分のノイズは、対物レンズを駆動するアクチュエータを発熱させ、その熱が対物レンズの反射防止膜の剥離や、対物レンズの溶解を引き起こすことがある。一方、フォーカスエラー信号に含まれるノイズ成分が顕在化しない程度に波面収差が補正されたときは、光ビームの利用効率が低下してしまう。
【特許文献１】
特開２００５−１２２８２８号公報
【特許文献２】
米国特許出願公開第２００５／０８３８２４号公報（特許文献１の対応米国出願に係る公開公報）
【発明の開示】
【０００６】
上記に鑑みて本発明の主な目的は、光ビームの利用効率の低下を防止しつつサーボ信号中のノイズ成分の発生を抑制し得る光学式記録再生装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載による光学式記録再生装置は、光ビームを出射する光源と、互いに対向する２層の電極層の間に配置された液晶層を含み前記光ビームの位相を変調する液晶補正素子と、当該変調された光ビームを光学記録媒体の信号記録面に集光させる対物レンズと、前記液晶補正素子へ前記光ビームを導く光学系とを有する光ピックアップを備える光学式記録再生装置であって、前記信号記録面で反射した戻り光ビームに基づいてサーボ信号を生成する信号検出部と、前記サーボ信号に基づいて前記光ピックアップの動作を制御するサーボ制御部と、光学路で生じる波面収差の発生量を最小にする屈折率分布が前記液晶層に形成されるように設定された第１補正データセット、及びシーク動作時にフォーカスエラー信号に含まれるノイズ成分の発生量を最小にする屈折率分布が前記液晶層に形成されるように設定された第２補正データセットが記憶されているメモリと、前記サーボ制御部がトラッキングサーボ制御を実行する場合には前記第１補正データセットを前記メモリから選択的に読み出して当該第１補正データセットに応じた駆動電圧を前記電極層に印加し、前記光ピックアップをシーク動作させる場合には前記第２補正データセットを前記メモリから選択的に読み出して当該第２補正データセットに応じた駆動電圧を前記電極層に印加する液晶素子制御部と、を備えたものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施例である光学式記録再生装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、液晶素子の構造を示す概略断面図である。
【図３】図３は、駆動電圧と光路長との関係を概略的に示すグラフである。
【図４】図４は、電極構造の一例を概略的に示す図である。
【図５】図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、電極構造の一例を概略的に示す図である。
【図６】図６は、非点収差の±４５度成分に対するクロストーク成分（ノイズ成分）の測定レベルを表すグラフである。
【図７】図７は、シーク制御処理の手順を概略的に示すフローチャートである。
【図８】図８は、ＯＰＣ動作モード時における制御処理の手順を概略的に示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０００９】
１  光学式記録再生装置
２  光学記録媒体
３  光ピックアップ
１６  液晶素子（液晶補正素子）
１８  対物レンズ
１９  レンズホルダー
２０  アクチュエータ
２２  光検出器
３０  信号検出部
３１  コントローラ
３２  液晶素子制御部
３２Ａ  不揮発性メモリ
３４  温度センサ
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本出願は、日本国特許出願第２００６−０９０９３１号を優先権主張の基礎とするものであり、当該基礎出願の内容は本願に援用されるものとする。
【００１１】
以下、本発明に係る種々の実施例について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例である光学式記録再生装置１の概略構成を示す図である。この記録再生装置１は、光ピックアップ３、スピンドルモータ２４、モータ制御部２３、光源ドライバ２５Ａ，２５Ｂ、信号検出部３０、コントローラ３１、液晶素子制御部３２、増幅回路３３、温度センサ３４および駆動手段３５を有する。コントローラ３１は、これら構成３２，２５Ａ，２５Ｂ，３０，３２，３３，３４の各々の動作を制御する機能を有し、たとえばマイクロコンピュータで実現され得る。本実施例では、コントローラ３１と液晶素子制御部３２とは互いに独立した構成であるが、これらを単一のマイクロコンピュータで実現することも可能である。
【００１３】
光ピックアップ３は、第１レーザ光源１１Ａ、第２レーザ光源１１Ｂ、合成プリズム（ダイクロイックプリズム）１３、ビームスプリッタ１４、コリメータレンズ１５、液晶素子（液晶補正素子）１６、１／４波長板１７、選択フィルタ１８Ａ、対物レンズ１８、センサーレンズ２１および光検出器２２を含む。対物レンズ１８は、レンズホルダー１９に固定されており、このレンズホルダー１９は、２軸駆動用或いは３軸駆動用のアクチュエータ２０に取り付けられている。本発明の「収差補正装置」は、液晶素子１６と液晶素子制御部３２とで構成され得る。
【００１４】
光学記録媒体２は、ディスク装着部のターンテーブル（図示せず）の上に載置されている。スピンドルモータ２４は、モータ制御部２３から供給される駆動信号に応じて光学記録媒体２を中心軸回りに回転駆動させる。光学記録媒体２の種類としては、たとえば、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc）またはＡＯＤ（Advanced Optical Disc）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１５】
第１レーザ光源１１Ａは、第１光源ドライバ２５Ａから供給される駆動信号に応じて、光ディスクの規格に応じた第１発振波長（たとえば、約７８５ｎｍ）の光ビームを発生する。この光ビームは、レーザ光源１１Ａから出射された後に、合成プリズム１３に入射する。合成プリズム１３で反射した光ビームは、ビームスプリッタ１４を介してコリメータレンズ１５に入射する。コリメータレンズ１５は、入射光を平行光に変換した後に液晶素子１６に出射する。液晶素子１６は、入射した光ビームの位相を変調し、当該変調された光ビームを１／４波長板１７に出射する。当該変調された光ビームは、１／４波長板１７で直線偏光から円偏光の光に変換された後に選択フィルタ１８Ａを介して対物レンズ１８に入射する。そして、対物レンズ１８は、選択フィルタ１８Ａからの入射光を光学記録媒体２の信号記録面上に集光させる。
【００１６】
一方、第２レーザ光源１１Ｂは、第２光源ドライバ２５Ｂから供給される駆動信号に応じて、光ディスクの規格に応じた第２発振波長（たとえば、約６６０ｎｍ）の光ビームを発生する。この光ビームは、レーザ光源１１Ｂから出射された後、合成プリズム１３およびビームスプリッタ１４をこの順番で通過し、コリメータレンズ１５で平行光に変換された後に液晶素子１６に入射する。液晶素子１６は、入射した光ビームの位相を変調し、当該変調された光ビームを１／４波長板１７に出射する。当該変調された光ビームは、１／４波長板１７で直線偏光から円偏光に変換された後に選択フィルタ１８Ａを介して対物レンズ１８に入射する。そして、対物レンズ１８は、選択フィルタ１８Ａからの入射光を光学記録媒体２の信号記録面上に集光させる。なお、合成プリズム１３、ビームスプリッタ１４およびコリメータレンズ１５によって、レーザ光を液晶素子１５に導く光路を持つ光学系が構成されるが、これに限定されるものではない。
【００１７】
選択フィルタ１８Ａは、輪帯状の回折構造を持つ光学素子であり、光ディスク２に対応する光源波長に応じた開口数を実現するものである。たとえば、ＣＤ規格では、光源波長を約７８０ｎｍに、開口数を０．４５にそれぞれ定めることができ、ＤＶＤ規格では、光源波長を約６５０ｎｍに、開口数を０．６０にそれぞれ定めることができ、ＢＤ規格では、光源波長を約４０７ｎｍに、開口数を０．８５にそれぞれ定めることができる。選択フィルタ１８Ａの代わりに、一方の面に輪帯状段差が形成された回折レンズ構造を持つ対物レンズ１８を使用することも可能である。選択フィルタ１８Ａや回折レンズ構造を持つ対物レンズについては、たとえば、特開２００４−３６２７３２号公報（または、対応米国出願公開第２００４／２２３４４２号明細書）に開示されている。
【００１８】
本実施例では、記録再生装置１は、２種類のレーザ光源１１Ａ、１１Ｂを使用するが、３種類以上のレーザ光源を使用してもよい。たとえば、約４０５ｎｍ，約６６０ｎｍおよび約７８５ｎｍの発振波長の光ビームをそれぞれ出力し得る３種類のレーザ光源を使用することができる。
【００１９】
光学記録媒体２の信号記録面で反射した戻り光ビームは、対物レンズ１８、選択フィルタ１８Ａ、１／４波長板１７、液晶素子１６およびコリメータレンズ１５を順番に通過し、ビームスプリッタ１４によってセンターレンズ２１に導かれる。センターレンズ２１から出射された戻り光ビームは、光検出器２２によって検出される。光検出器２２は、戻り光ビームを電気信号に変換し、この電気信号を信号検出部３０に与える。なお、コリメータレンズ１５、ビームスプリッタ１４およびセンサーレンズ２１によって、戻り光ビームを光検出器２２に導く光路を持つ光学系が構成されるが、これに限定されるものではない。
【００２０】
信号検出部３０は、光検出器２２からの電気信号に基づいて、ＲＦ信号、トラッキングサーボ制御用のトラッキングエラー信号、フォーカスサーボ制御用のフォーカスエラー信号、並びにウォブル信号やプリピット信号などのプリフォーマット信号を生成し、これらの信号をコントローラ３１に供給する。コントローラ３１は、信号検出部３０からのＲＦ信号から、光学記録媒体２に記録されている情報を再生することができる。また、コントローラ３１のサーボ制御部３１Ｂは、トラッキングエラー信号，フォーカスエラー信号およびプリフォーマット信号を用いたサーボ制御を実行して、対物レンズ１８を駆動させるべく駆動信号を生成する。増幅回路３３は、コントローラ３１から供給された駆動信号を増幅してアクチュエータ２０に供給し、アクチュエータ２０は、その増幅信号に応じてレンズホルダー１９をフォーカス方向（光学記録媒体２の信号記録面に近接する方向またはその逆方向）Ｆｄ、ラジアル方向（フォーカス方向に直交する光学記録媒体２の径方向）Ｒｄおよびタンジェンシャル方向（フォーカス方向とラジアル方向とに直交する方向）Ｔｄにそれぞれ駆動させることができる。
【００２１】
移動手段３５は、コントローラ３１の制御を受けて、たとえばシーク動作（サーチ動作）のときに光ピックアップ３をラジアル方向Ｒｄに沿って移動させることができる。移動手段３５は、たとえば、光ピックアップ３をラジアル方向Ｒｄに移動自在に支持するガイドシャフトと、このガイドシャフトと係合してガイドシャフトを回転駆動するキャリッジモータとで構成すればよい。
【００２２】
液晶素子１６は、２枚の電極層の間に複屈折率を持つ液晶分子からなる液晶層を有する。複屈折率を持つ液晶分子は、電界に沿って配向し、この配向状態に応じて異なる屈折率を持つことが知られている。液晶層は、これら電極層に形成される電圧分布に応じて局所的に異なる屈折率分布を形成して局所的に異なる光路長差を発生させるので、液晶層を透過した光ビームには、その光路長差に応じた波面変調が施されることになる。この液晶素子１６は、図２に示すように、間隔をおいて互いに対向する第１および第２透光性基板４０Ａ，４０Ｂと、第１透光性基板４０Ａの内面に形成された第１電極層４１Ａと、この第１電極層４１Ａの内面に形成された絶縁層４３Ａと、第１電極層４１Ａと対向するように第２透光性基板４０Ｂの内面に形成された第２電極層４１Ｂと、この第２電極層４１Ｂの内面に形成された絶縁層４３Ｂと、これら絶縁層４３Ａ，４３Ｂを介して第１および第２電極層４１Ａ，４１Ｂの間に配置された液晶層４２とを有している。第１電極層４１Ａおよび第２電極層４１Ｂは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：スズを添加した酸化インジウム）などの金属酸化物で構成することができ、第１絶縁層４３Ａおよび第２絶縁層４３Ｂは、ポリイミドなどの透光性絶縁材料で構成することができる。液晶層４２は複屈折率を持つ液晶分子を含み、これら液晶分子は、絶縁層４３Ａ，４３Ｂの内面にそれぞれ形成された配向膜（図示せず）によって配向させられている。
【００２３】
液晶素子制御部３２は、第１電極層４１Ａに駆動電圧４３Ａを供給する一方、駆動電圧４３Ｂに駆動電圧４３Ｂを供給することにより、第１電極層４１Ａと第２電極層４１Ｂとの間の液晶層４２に所望の電界分布を与えることができる。液晶層４２の中の液晶分子は、この電界分布に応じて配向し、局所的に異なる屈折率分布を形成する。上述した通り、光ビームの光路長は光透過媒体の屈折率と幾何学的距離との積に比例するので、液晶素子１５に透過した光ビームは、液晶層４２における屈折率分布に応じて空間的な位相変調または波面変調を受けることとなる。図３は、電極層４１Ａ，４１Ｂの一方に基準電圧が印加され、その他方に駆動電圧が印加されたときの駆動電圧の振幅（＝Ｖ）と光路長との関係を概略的に示すグラフである。図３のグラフに示されるように、駆動電圧の振幅の変化に対して光路長が略線形に変化する電圧範囲（Ｖｍｉｎ〜Ｖｍａｘ）が存在する。液晶素子制御部３２は、初期状態において振幅Ｖ０の基準電圧を供給することで液晶層４２の全体に一様に光路長Ｌ０を発生させる。液晶素子制御部３２は、当該基準電圧に対して正または負の電圧極性の駆動電圧を供給することによって、基準となる光路長Ｌ０から局所的に光路長を減少または増大させることができ、これにより波面収差を相殺し得る光路長差（ＯＰＤ；Optical Path Difference）を発生させることができる。
【００２４】
図４は、液晶素子１６の電極構造５０の一例を概略的に示す図である。この電極構造５０は、互いに電気的に絶縁された複数個の電極セグメント５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ，５２Ｅ，５２Ｆ，５２Ｇ，５２Ｈ，５３Ｒ，５３Ｌ，５４で構成されており、これら電極セグメントは、対物レンズ１８の有効径に対応する平面領域５１内に配置されるように形成される。同心円状に配置された電極セグメント５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ，５２Ｅ，５２Ｆ，５２Ｇ，５２Ｈによって、非点収差成分を補正するための電極パターンが構成され、ラジアル方向Ｒｄに亘って配置された一対の電極セグメント５３Ｒ，５３Ｌによって、コマ収差成分を補正するための電極パターンが構成されている。この電極構造５０を用いてコマ収差成分と非点収差成分との双方を補正することができる。
【００２５】
波面収差のうちのコマ収差成分のみを補正するときは、図４に示されるように、電極セグメント５４に印加される電圧Ｖ０を基準として、電極セグメント５３Ｒに駆動電圧Ｖ１が印加され、電極セグメント５３Ｌには電圧Ｖ１とは逆極性の駆動電圧Ｖ２が印加される。一方、非点収差は、主にラジアル方向Ｒｄおよびタンジェンシャル方向Ｔｄに現れる０度成分および９０度成分と、タンジェンシャル方向Ｔｄからラジアル方向Ｒｄへ±４５度傾いた方向に現れる±４５度成分とに分解することができる。非点収差の０度成分および９０度成分のみを補正するときは、図５（Ａ）に示されるように、電極セグメント５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｆ，５２Ｅに駆動電圧Ｖ３が印加され、電極セグメント５２Ｃ，５２Ｄ，５２Ｇ，５２Ｈには電圧Ｖ３とは逆極性の駆動電圧Ｖ４が印加される。また、非点収差の±４５度成分のみを補正するときは、図５（Ｂ）に示されるように、電極セグメント５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｆ，５２Ｇに駆動電圧Ｖ５が印加され、電極セグメント５２Ａ，５２Ｈ，５２Ｄ，５２Ｅには電圧Ｖ５とは逆極性の駆動電圧Ｖ６が印加される。
【００２６】
液晶素子制御部３２は、図４の電圧分布と図５（Ａ），（Ｂ）の電圧分布との組み合わせを発生させることで、０度成分、９０度成分および±４５度成分を同時に補正することができる。
【００２７】
本実施例の記録再生装置１には、２種類のレーザ光源１１Ａ，１１Ｂが組み込まれている。レーザ光の波長毎に異なる波面収差が発生するので、第１レーザ光源１１Ａを使用する場合と、第２レーザ光源１１Ｂを使用する場合とで個別に収差補正を行う必要がある。また、装着される光学記録媒体２の種類に応じて異なる波面収差が発生し、さらに、記録再生装置１の内部温度に応じて異なる波面収差が発生する。このため、不揮発性メモリ３２Ａには、状況に応じて液晶素子１６で発生させるべき複数の屈折率分布にそれぞれ対応する複数の補正データセットが記憶されている。液晶素子制御部３２は、動作モード制御部３１Ａの制御に従って、不揮発性メモリ３２Ａから補正データセットを選択的に読み出し、当該読み出された補正データセットに応じた駆動電圧を液晶素子１６に供給することができる。そして、液晶素子１６は、液晶素子制御部３２からの駆動電圧に応じた屈折率分布を発生して入射光ビームの位相を変調することとなる。
【００２８】
上述した通り、波面収差を適正に補正すれば、サーボ信号に含まれるノイズ成分が顕在化してサーボを不安定にする状況が発生することがある。顕在化したノイズ成分は、たとえばフォーカスエラー信号に漏れ込み、アクチュエータ２０を発熱させ、その熱が対物レンズ１８の反射防止膜の剥離や、対物レンズ１８の溶解を引き起こしかねない。このようにノイズ成分が顕在化する原因の１つは、サーボ信号に含まれるノイズ成分を最小にする収差補正状態と、波面収差の発生量を最小にする収差補正状態とが必ずしも一致しない点にある。
【００２９】
図６は、非点収差の±４５度成分に対するフォーカスエラー信号のクロストーク成分（ノイズ成分）の測定レベルを表すグラフである。このグラフ中、λは、光ビームの波長（約６６０ｎｍ）を表し、曲線５５は、測定値から得られた回帰曲線を表している。この回帰曲線５５によれば、非点収差の４５度成分の値が約０．７４λのときにフォーカスエラー信号のクロストーク成分の発生量は最小になるが、非点収差の４５度成分の値を約０．７４λから約０λへ減少させるにつれて、クロストーク成分の測定レベルは増大することが分かる。したがって、±４５度成分の発生量が略ゼロになるように波面収差を適正に補正すれば、フォーカスエラー信号に含まれるクロストーク成分が顕在化してアクチュエータ２０の動作を不安定にする場合が起こり得る。
【００３０】
たとえば、光ピックアップ３がラジアル方向Ｒｄに沿って移動するシーク動作時には、集光スポットが光学記録媒体２の記録トラックを横断してフォーカスエラー信号にクロストーク成分（ノイズ成分）が発生する。このとき、非点収差の±４５度成分の発生量が略ゼロになるように波面収差を適正に補正すれば、そのクロストーク成分の信号レベルが許容値を超える場合がある。
【００３１】
本実施例の記録再生装置１では、液晶素子制御部３２は、動作モード制御部３１Ａが指定する動作モードに対応した補正データセットを不揮発性メモリ３２Ａから選択的に読み出すことができ、当該読み出された補正データセットに従って駆動電圧を発生する。このため、動作モード毎に異なる屈折率分布を液晶素子１６に形成することができる。
【００３２】
たとえば、記録再生装置１の製造時に、不揮発性メモリ３２Ａには、所定条件下で非点収差成分または球面収差成分などの波面収差成分の発生量を最小にする屈折率分布を液晶素子１６に形成するように設定された補正データセットＡと、所定条件下でシーク動作時にフォーカスエラー信号に含まれるノイズ成分の発生量を最小にする屈折率分布を液晶素子１６に形成するように設定された補正データセットＢとを記憶させることができる。かかる場合、通常のトラッキングサーボ制御が実行される動作モード時には、光ビームの利用効率を最大にする屈折率分布が液晶素子１６に形成されるように補正データセットＡを選択することができ、光ピックアップ３のシーク動作時には、フォーカスエラー信号に含まれるクロストーク成分が顕在化しない程度に波面収差を補正する屈折率分布が液晶素子１６に形成されるように補正データセットＢを選択することが可能である。
【００３３】
図７は、本実施例のシーク制御処理の手順を概略的に示すフローチャートである。ホスト装置（図示せず）からシーク命令を受けると、動作モード制御部３１Ａはシーク動作モードを指定し、この指定に応じてサーボ制御部３１Ｂはトラッキングサーボをオフにする（ステップＳ１０）。また、液晶素子制御部３２は、シーク動作モードに応じて、不揮発性メモリ３２Ａから前記補正データセットＢを選択的に読み出し（ステップＳ１１）、この補正データセットＢに応じた駆動電圧を生成してこれを液晶素子１６に供給する（ステップＳ１２）。この結果、液晶素子１６の液晶層には、シーク動作時にフォーカスエラー信号に含まれるノイズ成分の発生量を最小にする屈折率分布が形成される。
【００３４】
続けて、コントローラ３１は、移動手段３５を制御することにより光ピックアップ３の目標位置に向けた移動を開始させる（ステップＳ１３）。光ピックアップ３が目標位置に到達すれば（ステップＳ１４）、コントローラ３１は、移動手段３５に光ピックアップ３の移動を停止させる（ステップＳ１５）。次いで、液晶素子制御部３２は、不揮発性メモリ３２Ａから元の補正データセットＡを選択的に読み出し（ステップＳ１６）、この補正データセットＡに応じた駆動電圧を生成してこれを液晶素子１６に供給する（ステップＳ１７）。この結果、液晶素子１６の液晶層には、光ビームの利用効率を最大にする屈折率分布が液晶素子１６に形成される。その後、動作モード制御部３１Ａは、シーク動作モードを解除し、この解除に応じてサーボ制御部３１Ｂはトラッキングサーボをオンにする（ステップＳ１８）。以上でシーク制御処理は終了する。
【００３５】
このようにシーク動作モードでは、液晶素子制御部３２は、駆動電圧の生成のために使用する補正データセットを補正データセットＢに切り替えるので、シーク動作時においても、フォーカスエラー信号に含まれるノイズ成分は顕在化せず、安定したフォーカスサーボの実現が可能になる。また、フォーカスエラー信号の波形を歪ませるノイズ成分の顕在化に起因してアクチュエータ２０が発熱し、対物レンズ１８の反射防止膜の剥離や、対物レンズ１８の溶解が発生することの防止が可能である。
【００３６】
次に、ＯＰＣ（最適記録パワー調整；Optimum Power Calibration）の動作モード時における制御処理について説明する。図８は、この制御処理の手順を概略的に示すフローチャートである。一般に、光学記録媒体２の特性や周辺温度等の周辺環境によってレーザ光源１１Ａ，１１Ｂの出力パワーは変動する。ＯＰＣは、周辺環境に合わせてレーザ光源１１Ａ，１１Ｂの出力パワーを最適化する方法である。
【００３７】
図８を参照すると、ホスト装置（図示せず）からＯＰＣ命令を受けると、動作モード制御部３１ＡはＯＰＣ動作モードを指定し、この指定に応じてディスク判別部（媒体判別部）３１Ｃは、装着された光学記録媒体２の種別を判別する（ステップＳ２０）。次に、コントローラ３１は、光学記録媒体２のＰＣＡ（Power Calibration Area）と呼ばれる調整領域に照射すべき光ビームの記録パワーを選択する（ステップＳ２２）。また、液晶素子制御部３２は、ＯＰＣ動作モードに応じて、不揮発性メモリ３２Ａから前記補正データセットＢを選択的に読み出し（ステップＳ２２）、この補正データセットＢに応じた駆動電圧を生成してこれを液晶素子１６に供給する（ステップＳ２２）。このとき、補正データセットＢとしては、光学記録媒体２の種別に対応したデータセットが選択される。この結果、液晶素子１６の液晶層には、ＰＣＡにテスト信号が記録される際にサーボ信号に含まれるノイズ成分の発生量を最小にする屈折率分布が形成される。
【００３８】
その後、コントローラ３１は、光源ドライバ２５Ａまたは２５Ｂを制御することにより記録用光ビームをＰＣＡに照射してテスト信号をＰＣＡに記録する（ステップＳ２４）。具体的には、ＰＣＡの中の所定領域に、連続する所定数の第１ピット長のマークと、連続する所定数の第２ピット長のマークとからなるテストパターンが記録される。たとえば、第１ピット長のマークとして３Ｔマークを、第２ピット長のマークとして８Ｔマークをそれぞれ記録すればよい。
【００３９】
続いて、液晶素子制御部３２は、不揮発性メモリ３２Ａから補正データセットＡを選択的に読み出し（ステップＳ２５）、この補正データセットＡに応じた駆動電圧を生成してこれを液晶素子１６に供給する（ステップＳ２６）。この結果、液晶素子１６の液晶層には、光ビームの利用効率を最大にする屈折率分布が液晶素子１６に形成される。その後、光学記録媒体２から記録されたテスト信号が再生される（ステップＳ２７）。すなわち、再生用の光ビームがＰＣＡに照射され、その反射光が光検出器２２で検出される。信号検出部３０は、光検出器２２からの電気信号に基づいて再生ＲＦ信号を生成し、この再生ＲＦ信号をコントローラ３１に供給する。
【００４０】
コントローラ３１は、上記第１ピット長のマークから再生された再生ＲＦ信号と、第２ピット長のマークから再生された再生ＲＦ信号とに基づいて「アシンメトリー値（Asymmetry value）」を算出する（ステップＳ２８）。具体的には、コントローラ３１は、第１ピット長のマークから再生された再生ＲＦ信号のエンベロープのピーク値（＝Ｖｐ１）およびボトム値（＝Ｖｂ１）を検出し、これらピーク値とボトム値とから再生ＲＦ信号の振幅中心電圧Ｖｃ１（＝（Ｖｐ１＋Ｖｂ１）／２）を算出する。また、コントローラ３１は、第２ピット長のマークから再生された再生ＲＦ信号のエンベロープのピーク値（＝Ｖｐ２）およびボトム値（＝Ｖｂ２）を検出し、これらピーク値とボトム値とから再生ＲＦ信号の振幅中心電圧Ｖｃ２（＝（Ｖｐ２＋Ｖｂ２）／２）を算出する。第２ピット長のマークから再生された再生ＲＦ信号のエンベロープの振幅をＩｐｐ（＝Ｖｐ２−Ｖｂ２）で表せば、アシンメトリー値は、たとえば、（Ｖｃ２−Ｖｃ１）／Ｉｐｐ、と定義することができる。
【００４１】
続いてコントローラ３１は、アシンメトリー値とこれに対応する記録パワーの値とを記憶する（ステップＳ２９）。その後、テスト信号の記録を終了するか否かを判定し（ステップＳ３０）、記録が終了しない場合は、記録パワーが変更され（ステップＳ３１）、その後、ステップＳ２２〜Ｓ３０の処理が繰り返し実行される。
【００４２】
テスト信号の記録が終了したとき（ステップＳ３０）、コントローラ３１は、ステップＳ２９で記憶された記録パワーのうち、アシンメトリー値が所定の目標値に最も近い記録パワーを最適記録パワーに決定する（ステップＳ３２）。以上で、ＯＰＣ動作モードの制御処理は終了する。
【００４３】
このようにＯＰＣ動作モードでは、液晶素子制御部３２は、光学記録媒体２へのテスト信号の記録時には補正データセットＢを使用し、光学記録媒体２に記録されたテスト信号の再生時には補正データセットＡを使用する。このため、光学記録媒体２へのテスト信号の記録時にサーボ信号に含まれるノイズ成分が顕在化せず、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボの安定化を実現することができる。
【００４４】
ところで、記録再生装置１が、非点収差法に基づくフォーカスサーボ制御と、差動非点収差法に基づくフォーカスサーボ制御とのうちのいずれか一方を選択的に実行し得る場合には、液晶素子制御部３２は、非点収差法に基づくフォーカスサーボ制御が実行される動作モード時には上記補正データセットＢを選択し、差動非点収差法に基づくフォーカスサーボ制御が実行される動作モード時には上記補正データセットＡを選択することも可能である。
【００４５】
この場合、信号検出部３０は、非点収差法に基づくフォーカスエラー信号と、差動非点収差法に基づくフォーカスエラー信号とを生成し、これらフォーカスエラー信号をサーボ制御部３１Ｂに供給する。サーボ制御部３１Ｂは、動作モード制御部３１Ａが指定する動作モードに応じていずれか一方のフォーカスエラー信号を選択的に使用することができる。差動非点収差法と比べると、非点収差法に基づいて生成されるフォーカスエラー信号にはクロストーク成分が発生しやすい。よって、非点収差法に基づくフォーカスサーボ制御の実行時に液晶素子制御部３２が上記補正データセットＢを使用することでクロストーク成分の発生の抑制、フォーカスサーボの安定化および対物レンズ１８の破損（反射防止膜の剥離やレンズ材料の溶解）の防止が可能になる。
【００４６】
なお、温度センサ３４は、光ピックアップ３の温度を測定することができる。液晶素子制御部３２は、その測定温度が規定温度を超えたときには、サーボ信号中のノイズ成分の発生を抑制し得る屈折率分布を液晶素子１６に形成するように設定された補正データセットを不揮発性メモリ３２Ａから読み出してもよい。
【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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【図８】
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