(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光情報記録媒体へ光を照射し、前記光情報記録媒体によって反射された前記光をヘッド信号に変換して出力する光ヘッドと、
前記光ヘッドから出力された前記ヘッド信号に基づいて前記ヘッド信号の品質を表す信号品質指標を検出する信号品質指標検出器と、
前記光情報記録媒体へ照射される前記光のフォーカス位置と球面収差量とを変化させることによって、前記信号品質指標検出器によって検出された前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査する２次元探査器とを具備し、
前記２次元探査器は、前記フォーカス位置を変数Ｘ、前記球面収差量を変数Ｙと定義したときに、
所定の球面収差量Ｙ１において前記フォーカス位置Ｘを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置Ｘ１を探査し、
所定の球面収差量Ｙ２において前記フォーカス位置Ｘを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置Ｘ２を探査し、
点（Ｘ１、Ｙ１）と点（Ｘ２、Ｙ２）とを結ぶ直線Ｙ＝（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）×（Ｘ−Ｘ１）＋Ｙ１の上において前記フォーカス位置Ｘと前記球面収差量Ｙとを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査することを特徴とする光情報処理装置。
【請求項２】
前記２次元探査器は、前記フォーカス位置を変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置を探査するフォーカス位置探査器と、
前記球面収差量を変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となる球面収差量を探査する球面収差量探査器とを有している、請求項１記載の光情報処理装置。
【請求項３】
前記信号品質指標検出器によって検出される前記信号品質指標は、ジッタであり、
前記２次元探査器は、前記ジッタの値が最小になるフォーカス位置と球面収差量とを探査する、請求項１記載の光情報処理装置。
【請求項４】
前記信号品質指標検出器によって検出される前記信号品質指標は、エラーレートであり、
前記２次元探査器は、前記エラーレートの値が最小になるフォーカス位置と球面収差量とを探査する、請求項１記載の光情報処理装置。
【請求項５】
前記信号品質指標検出器によって検出される前記信号品質指標は、再生信号の振幅であり、
前記２次元探査器は、前記再生信号の振幅の値が最大になるフォーカス位置と球面収差量とを探査する、請求項１記載の光情報処理装置。
【請求項６】
前記信号品質指標検出器によって検出される前記信号品質指標は、トラッキング誤差信号の振幅であり、
前記２次元探査器は、前記トラッキング誤差信号の振幅の値が最大になるフォーカス位置と球面収差量とを探査する、請求項１記載の光情報処理装置。
【請求項７】
前記信号品質指標検出器によって検出される前記信号品質指標は、ウオブル信号の振幅であり、
前記２次元探査器は、前記ウオブル信号の振幅の値が最大になるフォーカス位置と球面収差量とを探査する、請求項１記載の光情報処理装置。
【請求項８】
前記光ヘッドは、前記光情報記録媒体に光を照射して試験的な情報を記録し、
前記光情報記録媒体によって反射された前記光から変換された前記ヘッド信号は、前記試験的な情報を再生することによって得られる信号である、請求項１記載の光情報処理装置。
【請求項９】
前記信号品質指標は、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とを含んでおり、
前記２次元探査器は、前記フォーカス位置を変化させることによって、前記トラッキング誤差信号の振幅が最大となるフォーカス位置を探査するフォーカス位置探査器と、
前記球面収差量を変化させることによって、前記フォーカス誤差信号の振幅が最大となる球面収差量を探査する球面収差量探査器とを有しており、
前記光ヘッドは、前記フォーカス誤差信号の振幅が最大となる球面収差量、および前記トラッキング誤差信号の振幅が最大となるフォーカス位置において前記試験的な情報を前記光情報記録媒体へ記録する、請求項８記載の光情報処理装置。
【請求項１０】
光情報記録媒体へ光を照射し、前記光情報記録媒体によって反射された前記光をヘッド信号に変換して出力する光ヘッド信号出力工程と、
前記光ヘッド信号出力工程において出力された前記ヘッド信号に基づいて前記ヘッド信号の品質を表す信号品質指標を検出する信号品質指標検出工程と、
前記光情報記録媒体へ照射される前記光のフォーカス位置と球面収差量とを変化させることによって、前記信号品質指標検出工程によって検出された前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査する２次元探査工程とを包含し、
前記２次元探査工程は、前記フォーカス位置を変数Ｘ、前記球面収差量を変数Ｙと定義したときに、
所定の球面収差量Ｙ１において前記フォーカス位置Ｘを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置Ｘ１を探査し、
所定の球面収差量Ｙ２において前記フォーカス位置Ｘを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置Ｘ２を探査し、
点（Ｘ１、Ｙ１）と点（Ｘ２、Ｙ２）とを結ぶ直線Ｙ＝（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）×（Ｘ−Ｘ１）＋Ｙ１の上において前記フォーカス位置Ｘと前記球面収差量Ｙとを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査することを特徴とする光情報処理方法。
【請求項１１】
前記２次元探査工程は、前記フォーカス位置を変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置を探査するフォーカス位置探査工程と、
前記球面収差量を変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となる球面収差量を探査する球面収差量探査工程とを有している、請求項１０記載の光情報処理方法。
【請求項１２】
前記信号品質指標検出工程によって検出される前記信号品質指標は、ジッタであり、
前記２次元探査工程は、前記ジッタの値が最小になるフォーカス位置と球面収差量とを探査する、請求項１０記載の光情報処理方法。
【請求項１３】
前記信号品質指標検出工程によって検出される前記信号品質指標は、エラーレートであり、
前記２次元探査工程は、前記エラーレートの値が最小になるフォーカス位置と球面収差量とを探査する、請求項１０記載の光情報処理方法。
【請求項１４】
前記信号品質指標検出工程によって検出される前記信号品質指標は、再生信号の振幅であり、
前記２次元探査工程は、前記再生信号の振幅の値が最大になるフォーカス位置と球面収差量とを探査する、請求項１０記載の光情報処理方法。
【請求項１５】
前記信号品質指標検出工程によって検出される前記信号品質指標は、トラッキング誤差信号の振幅であり、
前記２次元探査工程は、前記トラッキング誤差信号の振幅の値が最大になるフォーカス位置と球面収差量とを探査する、請求項１０記載の光情報処理方法。
【請求項１６】
前記信号品質指標検出工程によって検出される前記信号品質指標は、ウオブル信号の振幅であり、
前記２次元探査工程は、前記ウオブル信号の振幅の値が最大になるフォーカス位置と球面収差量とを探査する、請求項１０記載の光情報処理方法。
【請求項１７】
前記光情報記録媒体には、試験的な情報が記録されており、
前記光情報記録媒体によって反射された前記光から変換された前記ヘッド信号は、前記試験的な情報を再生することによって得られる信号である、請求項１０記載の光情報処理方法。
【請求項１８】
前記信号品質指標は、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とを含んでおり、
前記２次元探査工程は、前記フォーカス位置を変化させることによって、前記トラッキング誤差信号の振幅が最大となるフォーカス位置を探査するフォーカス位置探査工程と、
前記球面収差量を変化させることによって、前記フォーカス誤差信号の振幅が最大となる球面収差量を探査する球面収差量探査工程とを有しており、
前記光ヘッド信号出力工程の前に、前記フォーカス誤差信号の振幅が最大となる球面収差量、および前記トラッキング誤差信号の振幅が最大となるフォーカス位置において前記試験的な情報を前記光情報記録媒体へ記録する光ヘッド記録工程をさらに包含する、請求項１７記載の光情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録媒体へ光を照射し、光情報記録媒体によって反射された光をヘッド信号に変換して出力する光ヘッドを備えた光情報処理装置および光情報処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）と呼ばれる光ディスクが、高密度、大容量の光情報記録媒体として市販されている。このような光ディスクは、画像、音楽、コンピュータデータを記録する記録媒体として、最近急速に普及しつつある。近年、記録密度をより一層高めた次世代の光ディスクの研究が各所で進められている。次世代光ディスクは、現在主流のＶＴＲ（Ｖｉｄｅｏ  Ｔａｐｅ  Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）のビデオテープに替わる記録媒体として期待され、急ピッチで開発が進められている。
【０００３】
光ディスクの記録密度を高める手段として、光ディスクに形成された記録面に形成されるスポットを小さくする方法がある。光ヘッドから照射される光の開口数を大きくし、照射される光の波長を短くすることによって、光ディスクに形成された記録面に形成されるスポットを小さくすることができる。
【０００４】
しかしながら、光ヘッドから照射される光の開口数を大きくし、照射される光の波長を短くすると、光ディスクに形成された保護層の厚みの誤差に起因して生じる球面収差量が急激に増大する。従って、球面収差量を補正する手段を設けることが不可欠になる。以下、球面収差量を補正する手段を設けた従来の光情報処理装置を説明する。
【０００５】
図１５は従来の光情報処理装置９０の構成を示すブロック図であり、図１６は従来の光情報処理装置９０に設けられた光ヘッド５の構成を説明するためのブロック図である。光情報処理装置９０は、光ヘッド５を備えている。光ヘッド５には、半導体レーザ１２３が設けられている。半導体レーザ１２３から出射した光束１２２は、プリズム１２４を通り抜けて、集光レンズ１３によってコリメートされ、実質的に平行な光束となる。
【０００６】
集光レンズ１３によってコリメートされた光束は、球面収差量補正装置７に設けられた凹レンズおよび凸レンズを通り抜けて、ミラー１４によって反射される。ミラー１４によって反射された光束は、対物レンズ９によって収束され、光ディスク６に形成された記録面上にスポットを形成し、記録面によって反射される。記録面によって反射された反射光３３は、再び対物レンズ９を通り抜け、ミラー１４によって反射され、球面収差量補正装置７を通り抜け、集光レンズ１３によって絞られる。集光レンズ１３によって絞られた反射光３３は、プリズム１２４によって反射され、球面収差量を検出するために設けられたホログラム１１５とフォーカス位置を検出するために設けられたシリンドリカルレンズ１１６とを通り抜けて、光検出器１１７に入射する。
【０００７】
光検出器１１７は、入射した反射光３３に基づいてヘッド信号を生成し、プリアンプ１８へ出力する。プリアンプ１８は、光ヘッド５に設けられた光検出器１１７から出力されたヘッド信号に基づいて、非点収差法に従ってフォーカス誤差信号ＦＥを生成して出力する。また、特表２００１−５０７４６３号公報において開示されているように、反射光３３の内周部分のフォーカス誤差信号と外周部分のフォーカス誤差信号とを個別に検出し、両者の間の差に基づいてプリアンプ１８は球面収差量誤差信号ＳＡＥを生成して出力する。
【０００８】
プリアンプ１８から出力されたフォーカス誤差信号ＦＥは、スイッチ２８を介して信号振幅計測器２０へ入力される。信号振幅計測器２０はフォーカス誤差信号ＦＥの振幅を計測して、その結果を検出信号ＦＥppとして振幅最大探査器２１へ出力する。振幅最大探査器２１は、検出信号ＦＥppの振幅が最大となるように球面収差量補償信号ΔＳＡＥを加算器２６へ出力する。
【０００９】
振幅最大探査器２１は、検出信号ＦＥppを評価値として用い、検出信号ＦＥppが最大となるように球面収差量を探査する。このような最適な球面収差量を探査する方法としては、例えば、球面収差量補償信号ΔＳＡＥを微小変化させて球面収差量を微小増減させ、そのときの検出信号ＦＥppの振幅の増減を調べ、検出信号ＦＥppが増える方向に向かって球面収差量補償信号ΔＳＡＥを変化させる方法を用いることができる。
【００１０】
スイッチ２７はオフの状態になっているために、加算器２６は、振幅最大探査器２１から出力された球面収差量補償信号ΔＳＡＥを球面収差量制御器１２へ出力する。球面収差量制御器１２は、光ヘッド５の球面収差量補正装置７に設けられた２枚のレンズの間隔を変えて光束の発散度合いを変化させ、光ディスク６に形成された保護層の厚み誤差に起因して生じる球面収差量を補正するために、加算器２６から出力された球面収差量補償信号ΔＳＡＥに基づいて、光ヘッド５の球面収差量補正装置７に設けられた球面収差量補正アクチュエータ８へ制御信号を出力する。
【００１１】
プリアンプ１８は、光ヘッド５から出力されたヘッド信号を増幅して、再生信号ＲＦを生成しジッタ検出器４へ出力する。ジッタ計測器４は、プリアンプ１８から出力された再生信号ＲＦのジッタを計測して、その結果をジッタ検出信号ＪＴとして最小ジッタ探査器９１へ出力する。
【００１２】
ここでジッタとは、再生信号における情報遷移の時間的ずれを表す物理量を言う。ジッタは、光ディスクから情報を読み取ったときに誤りが起きる確率を示すエラーレートと密接に関連する。このため、ジッタは、光情報処理装置における制御の評価値として用いられる。
【００１３】
最小ジッタ探査器９１は、前述した振幅最大探査器２１と同様な方法を用いてジッタの値が最小となるフォーカス位置を探査し、フォーカス位置補償信号ΔＦＥを加算器２５へ出力する。スイッチ２８は、加算器２５の方に切り替わり、プリアンプ１８から出力されたフォーカス誤差信号ＦＥは加算器２５に出力される。加算器２５は、プリアンプ１８から出力されたフォーカス誤差信号ＦＥと、最小ジッタ探査器９１から出力されたフォーカス位置補償信号ΔＦＥとを加算して、その結果をフォーカス制御器１１へ出力する。フォーカス制御器１１は、加算器２５から出力された加算結果に基づいて、光ヘッド５に設けられたフォーカスアクチュエータ１０へ制御信号を出力する。フォーカスアクチュエータ１０は、フォーカス制御器１１から出力された制御信号に基づいて、光ディスク６上に収束する光束のフォーカス位置を制御するように、光ディスク６に垂直な方向に沿って対物レンズ９を駆動する。このようにして、フォーカス制御が実行される。
【００１４】
そして、スイッチ２７がオフからオンの状態に変わる。振幅最大探査器２１は、フォーカス制御の実行前に記憶していたフォーカス誤差信号ＦＥの振幅が最大となる球面収差量補償信号ΔＳＡＥを加算器２６へ出力する。加算器２６は、プリアンプ１８から出力された球面収差量誤差信号ＳＡＥと、振幅最大探査器２１から出力された球面収差量補償信号ΔＳＡＥとを加算して、その結果を球面収差量制御器１２に出力する。球面収差量制御器１２は、加算器２６から出力された加算結果に基づいて、光ヘッド５の球面収差量補正装置７に設けられた球面収差量補正アクチュエータ８へ制御信号を出力する。球面収差量補正アクチュエータ８は、球面収差量制御器１２から出力された制御信号に基づいて、光ディスク６に形成された保護層の厚み誤差に起因して生じる球面収差量を補正するために、球面収差量補正装置７に設けられた２枚のレンズの間隔を変えて光束の発散度合いを変化させる。
【００１５】
従来の技術による光ディスク装置では、このようにして、まず、球面収差量を補正し、次に、ジッタの値が最小となるフォーカス位置を探査していた。
【特許文献１】特表２００１−５０７４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、前述したように構成された従来の光情報処理装置では、ジッタが必ずしも最小の値に収束しないおそれがあることが、本発明者らの最近の研究により判明した。
【００１７】
図１７（ａ）〜図１７（ｃ）は、波面収差と光束の中心からの距離との間の関係を示すグラフである。横軸は光ヘッド５が光ディスク６へ照射する光束の中心からの距離を示しており、縦軸は波面収差を示している。波面収差は、ジッタと密接に関連するために、光ヘッドの光学的性能を評価するために使用される。
【００１８】
図１７（ａ）は、光ディスクの表面に垂直な方向に沿って、光ディスクに形成された記録面から多少ずれたところに光束のフォーカス位置がある場合における光束の中心からの距離と波面収差との間の関係を示している。図１７（ａ）に示すように、光束のフォーカス位置が記録面からずれた場合における光束の中心からの距離と波面収差との間の関係を示す曲線は、２次曲線となっている。
【００１９】
図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のようにフォーカス位置が記録面からずれた場合において球面収差量補正装置７によって球面収差を２０ｍλだけ付与したときの光束の中心からの距離と波面収差との間の関係を示している。図１７（ｂ）に示す曲線から明らかなように、総合的な波面収差量は、図１７（ａ）に示す総合的な波面収差量よりも増加していることがわかる。
【００２０】
図１７（ｃ）は、図１７（ａ）のように光束のフォーカス位置が記録面からずれた場合において球面収差量補正装置７によって球面収差を−２０ｍλだけ付与したときの光束の中心からの距離と波面収差との間の関係を示している。図１７（ｃ）に示す曲線から明らかなように、総合的な波面収差量は、図１７（ａ）に示す総合的な波面収差量よりも減少していることがわかる。
【００２１】
このように、同じ絶対値の球面収差を付与しても、総合的な波面収差量は、図１７（ｂ）の場合は増加し、図１７（ｃ）の場合は減少する。これはフォーカス位置と球面収差量とは互いに影響を受け合っており、フォーカス位置と球面収差量とは、ジッタに対して独立していないことを意味する。
【００２２】
前述した従来の光情報処理装置では、まず、フォーカス誤差信号の振幅が最大となる球面収差量を探査し、次に、ジッタの値が最小となるフォーカス位置を探査するというように、球面収差量の探査とフォーカス位置の探査とを独立に行っている。
【００２３】
しかしながら前述したように、フォーカス位置と球面収差量とは共にジッタに影響を与えることから、フォーカス位置と球面収差量とを互いに独立に探査すると、初期のフォーカス位置および初期の球面収差量に依存して、探査における収束結果が異るおそれがある。その結果、ジッタが真の最小値となる探索結果を必ずしも得ることができないおそれがある。探索した結果のジッタの値が真の最小値からずれていると、再生信号の品質が劣化するという問題が発生する。また、光ディスクに記録された記録情報、アドレス情報を正常に読みとることができないおそれもある。さらに、光ディスクへの記録の際は光束のスポットが広がった状態において記録することになるため、情報を正確に記録することができなくなるおそれがある。
【００２４】
本発明は係る問題を解決するためになされたものであり、その目的は、光ディスクから再生した再生信号の品質が良好な光情報処理装置および光情報処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
係る目的を達成するために本発明に係る光情報処理装置は、光情報記録媒体へ光を照射し、前記光情報記録媒体によって反射された前記光をヘッド信号に変換して出力する光ヘッドと、前記光ヘッドから出力された前記ヘッド信号に基づいて前記ヘッド信号の品質を表す信号品質指標を検出する信号品質指標検出器と、前記光情報記録媒体へ照射される前記光のフォーカス位置と球面収差量とを変化させることによって、前記信号品質指標検出器によって検出された前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査する２次元探査器とを具備し、前記２次元探査器は、前記フォーカス位置を変数Ｘ、前記球面収差量を変数Ｙと定義したときに、所定の球面収差量Ｙ１において前記フォーカス位置Ｘを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置Ｘ１を探査し、所定の球面収差量Ｙ２において前記フォーカス位置Ｘを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置Ｘ２を探査し、点（Ｘ１、Ｙ１）と点（Ｘ２、Ｙ２）とを結ぶ直線Ｙ＝（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）×（Ｘ−Ｘ１）＋Ｙ１の上において前記フォーカス位置Ｘと前記球面収差量Ｙとを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査することを特徴とする。
【００２６】
本明細書において信号品質指標とは、光情報記録媒体によって反射された光から光ヘッドによって変換されたヘッド信号の品質を表す指標をいう。信号品質指標には、例えば、ジッタ、エラーレート、再生信号の振幅、トラッキング誤差信号の振幅、フォーカス誤差信号の振幅およびウオブル信号の振幅が含まれる。
【００２７】
本発明に係る光情報処理方法は、光情報記録媒体へ光を照射し、前記光情報記録媒体によって反射された前記光をヘッド信号に変換して出力する光ヘッド信号出力工程と、前記光ヘッド信号出力工程において出力された前記ヘッド信号に基づいて前記ヘッド信号の品質を表す信号品質指標を検出する信号品質指標検出工程と、前記光情報記録媒体へ照射される前記光のフォーカス位置と球面収差量とを変化させることによって、前記信号品質指標検出工程によって検出された前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査する２次元探査工程とを包含し、前記２次元探査工程は、前記フォーカス位置を変数Ｘ、前記球面収差量を変数Ｙと定義したときに、所定の球面収差量Ｙ１において前記フォーカス位置Ｘを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置Ｘ１を探査し、所定の球面収差量Ｙ２において前記フォーカス位置Ｘを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置Ｘ２を探査し、点（Ｘ１、Ｙ１）と点（Ｘ２、Ｙ２）とを結ぶ直線Ｙ＝（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）×（Ｘ−Ｘ１）＋Ｙ１の上において前記フォーカス位置Ｘと前記球面収差量Ｙとを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように本発明によれば、光ディスクから再生した再生信号の品質が良好な光情報処理装置および光情報処理方法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】
【００２９】
本実施の形態に係る光情報処理装置においては、光情報記録媒体へ照射される光のフォーカス位置と球面収差量とを変化させることによって、信号品質指標検出器によって検出された信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを２次元探査器が探査する。このため、光情報記録媒体へ照射される光のフォーカス位置のみならず光情報記録媒体へ照射される光の球面収差量に基づいて信号品質指標の値を最適化することができる。その結果、光ヘッドから出力されるヘッド信号の品質を最適化することができる光情報処理装置を提供することができる。
【００３０】
前記２次元探査器は、前記フォーカス位置を変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置を探査するフォーカス位置探査器と、前記球面収差量を変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となる球面収差量を探査する球面収差量探査器とを有していることが好ましい。
【００３１】
前記２次元探査器は、前記フォーカス位置探査器による前記フォーカス位置の探査と前記球面収差量探査器による前記球面収差量の探査とを交互に繰り返すことによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００３２】
前記２次元探査器は、前記フォーカス位置を変数Ｘ、前記球面収差量を変数Ｙと定義し、前記変数Ｘにおける範囲ΔＸ内のｎ個（ｎは２以上の整数）の値をＸｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）とし、前記変数Ｙにおける範囲ΔＹ内のｍ個（ｍは２以上の整数）の値をＹｊ（ｊは１以上ｍ以下の整数）としたときに、各々の点（Ｘｉ、Ｙｊ）における前記信号品質指標の値を比較することによって、前記信号品質指標の値が最適となる点（Ｘａ、Ｙｂ）を探査し、範囲ΔＸと範囲ΔＹとを小さくしながら点（Ｘａ、Ｙｂ）の周りにおいて前記探査を繰り返すことによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを求めることが好ましい。
【００３３】
前記２次元探査器は、前記フォーカス位置を変数Ｘ、前記球面収差量を変数Ｙと定義したときに、所定の球面収差量Ｙ１において前記フォーカス位置Ｘを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置Ｘ１を探査し、所定の球面収差量Ｙ２において前記フォーカス位置Ｘを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置Ｘ２を探査し、点（Ｘ１、Ｙ１）と点（Ｘ２、Ｙ２）とを結ぶ直線Ｙ＝（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）×（Ｘ−Ｘ１）＋Ｙ１の上において前記フォーカス位置Ｘと前記球面収差量Ｙとを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００３４】
前記２次元探査器は、前記フォーカス位置を変数Ｘ、前記球面収差量を変数Ｙと定義したときに、所定のフォーカス位置Ｘ１において前記球面収差量Ｙを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となる球面収差量Ｙ１を探査し、所定のフォーカス位置Ｘ２において前記球面収差量Ｙを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となる球面収差量Ｙ２を探査し、点（Ｘ１、Ｙ１）と点（Ｘ２、Ｙ２）とを結ぶ直線Ｙ＝（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）×（Ｘ−Ｘ１）＋Ｙ１の上において前記フォーカス位置Ｘと前記球面収差量Ｙとを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００３５】
前記２次元探査器は、前記フォーカス位置を変数Ｘ、前記球面収差量を変数Ｙと定義したときに、所定の球面収差量Ｙ０を通る傾きａの直線Ｙ＝ａＸ＋Ｙ０なる直線上において前記フォーカス位置Ｘと前記球面収差量Ｙとを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置Ｘ１と球面収差量Ｙ１とを探査し、点（Ｘ１、Ｙ１）を通る傾き−１／ａの直線Ｙ＝−（Ｘ−Ｘ１）／ａ＋Ｙ１なる直線上において前記フォーカス位置Ｘと前記球面収差量Ｙとを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００３６】
前記光情報記録媒体へ照射される光の波長をλとし、開口数をＮＡとすると、前記波長λは３９０ナノメータ（ｎｍ）以上４２０ナノメータ以下であり、前記開口数ＮＡは約０．８５であり、前記傾きａの値は０．１λｒｍｓ／μｍ以上０．３λｒｍｓ／μｍ以下であることが好ましい。
【００３７】
前記信号品質指標検出器によって検出される前記信号品質指標は、ジッタであり、前記２次元探査器は、前記ジッタの値が最小になるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００３８】
前記信号品質指標検出器によって検出される前記信号品質指標は、エラーレートであり、前記２次元探査器は、前記エラーレートの値が最小になるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００３９】
前記信号品質指標検出器によって検出される前記信号品質指標は、再生信号の振幅であり、前記２次元探査器は、前記再生信号の振幅の値が最大になるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００４０】
前記信号品質指標検出器によって検出される前記信号品質指標は、トラッキング誤差信号の振幅であり、前記２次元探査器は、前記トラッキング誤差信号の振幅の値が最大になるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００４１】
前記信号品質指標検出器によって検出される前記信号品質指標は、ウオブル信号の振幅であり、前記２次元探査器は、前記ウオブル信号の振幅の値が最大になるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００４２】
前記光情報記録媒体には、試験的な情報が記録されており、前記光情報記録媒体によって反射された前記光から変換された前記ヘッド信号は、前記試験的な情報を再生することによって得られる信号であることが好ましい。
【００４３】
前記信号品質指標は、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とを含んでおり、前記２次元探査器は、前記フォーカス位置を変化させることによって、前記トラッキング誤差信号の振幅が最大となるフォーカス位置を探査するフォーカス位置探査器と、前記球面収差量を変化させることによって、前記フォーカス誤差信号の振幅が最大となる球面収差量を探査する球面収差量探査器とを有しており、前記光ヘッドは、前記フォーカス誤差信号の振幅が最大となる球面収差量、および前記トラッキング誤差信号の振幅が最大となるフォーカス位置において前記試験的な情報を前記光情報記録媒体へ記録することが好ましい。
【００４４】
本実施の形態に係る光情報処理方法においては、光情報記録媒体へ照射される光のフォーカス位置と球面収差量とを変化させることによって、信号品質指標検出工程によって検出された信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを２次元探査工程が探査する。このため、光情報記録媒体へ照射される光のフォーカス位置のみならず光情報記録媒体へ照射される光の球面収差量に基づいて信号品質指標の値を最適化することができる。その結果、光ヘッドから出力されるヘッド信号の品質を最適化することができる光情報処理方法を提供することができる。
【００４５】
前記２次元探査工程は、前記フォーカス位置を変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置を探査するフォーカス位置探査工程と、前記球面収差量を変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となる球面収差量を探査する球面収差量探査工程とを有していることが好ましい。
【００４６】
前記２次元探査工程は、前記フォーカス位置探査工程による前記フォーカス位置の探査と前記球面収差量探査工程による前記球面収差量の探査とを交互に繰り返すことによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００４７】
前記２次元探査工程は、前記フォーカス位置を変数Ｘ、前記球面収差量を変数Ｙと定義し、前記変数Ｘにおける範囲ΔＸ内のｎ個（ｎは２以上の整数）の値をＸｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）とし、前記変数Ｙにおける範囲ΔＹ内のｍ個（ｍは２以上の整数）の値をＹｊ（ｊは１以上ｍ以下の整数）としたときに、各々の点（Ｘｉ、Ｙｊ）における前記信号品質指標の値を比較することによって、前記信号品質指標の値が最適となる点（Ｘａ、Ｙｂ）を探査し、範囲ΔＸと範囲ΔＹとを小さくしながら点（Ｘａ、Ｙｂ）の周りにおいて前記探査を繰り返すことによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを求めることが好ましい。
【００４８】
前記２次元探査工程は、前記フォーカス位置を変数Ｘ、前記球面収差量を変数Ｙと定義したときに、所定の球面収差量Ｙ１において前記フォーカス位置Ｘを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置Ｘ１を探査し、所定の球面収差量Ｙ２において前記フォーカス位置Ｘを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置Ｘ２を探査し、点（Ｘ１、Ｙ１）と点（Ｘ２、Ｙ２）とを結ぶ直線Ｙ＝（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）×（Ｘ−Ｘ１）＋Ｙ１の上において前記フォーカス位置Ｘと前記球面収差量Ｙとを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００４９】
前記２次元探査工程は、前記フォーカス位置を変数Ｘ、前記球面収差量を変数Ｙと定義したときに、所定のフォーカス位置Ｘ１において前記球面収差量Ｙを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となる球面収差量Ｙ１を探査し、所定のフォーカス位置Ｘ２において前記球面収差量Ｙを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となる球面収差量Ｙ２を探査し、点（Ｘ１、Ｙ１）と点（Ｘ２、Ｙ２）とを結ぶ直線Ｙ＝（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）×（Ｘ−Ｘ１）＋Ｙ１の上において前記フォーカス位置Ｘと前記球面収差量Ｙとを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００５０】
前記２次元探査工程は、前記フォーカス位置を変数Ｘ、前記球面収差量を変数Ｙと定義したときに、所定の球面収差量Ｙ０を通る傾きａの直線Ｙ＝ａＸ＋Ｙ０なる直線上において前記フォーカス位置Ｘと前記球面収差量Ｙとを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置Ｘ１と球面収差量Ｙ１とを探査し、点（Ｘ１、Ｙ１）を通る傾き−１／ａの直線Ｙ＝−（Ｘ−Ｘ１）／ａ＋Ｙ１なる直線上において前記フォーカス位置Ｘと前記球面収差量Ｙとを変化させることによって、前記信号品質指標の値が最適となるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００５１】
前記光情報記録媒体へ照射される光の波長をλとし、開口数をＮＡとすると、前記波長λは３９０ナノメータ（ｎｍ）以上４２０ナノメータ以下であり、前記開口数ＮＡは約０．８５であり、前記傾きａの値は０．１λｒｍｓ／μｍ以上０．３λｒｍｓ／μｍ以下であることが好ましい。
【００５２】
前記信号品質指標検出工程によって検出される前記信号品質指標は、ジッタであり、前記２次元探査工程は、前記ジッタの値が最小になるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００５３】
前記信号品質指標検出工程によって検出される前記信号品質指標は、エラーレートであり、前記２次元探査工程は、前記エラーレートの値が最小になるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００５４】
前記信号品質指標検出工程によって検出される前記信号品質指標は、再生信号の振幅であり、前記２次元探査工程は、前記再生信号の振幅の値が最大になるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００５５】
前記信号品質指標検出工程によって検出される前記信号品質指標は、トラッキング誤差信号の振幅であり、前記２次元探査工程は、前記トラッキング誤差信号の振幅の値が最大になるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００５６】
前記信号品質指標検出工程によって検出される前記信号品質指標は、ウオブル信号の振幅であり、前記２次元探査工程は、前記ウオブル信号の振幅の値が最大になるフォーカス位置と球面収差量とを探査することが好ましい。
【００５７】
前記光情報記録媒体には、試験的な情報が記録されており、前記光情報記録媒体によって反射された前記光から変換された前記ヘッド信号は、前記試験的な情報を再生することによって得られる信号であることが好ましい。
【００５８】
前記信号品質指標は、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とを含んでおり、前記２次元探査工程は、前記フォーカス位置を変化させることによって、前記トラッキング誤差信号の振幅が最大となるフォーカス位置を探査するフォーカス位置探査工程と、前記球面収差量を変化させることによって、前記フォーカス誤差信号の振幅が最大となる球面収差量を探査する球面収差量探査工程とを有しており、前記光ヘッド信号出力工程は、前記フォーカス誤差信号の振幅が最大となる球面収差量、および前記トラッキング誤差信号の振幅が最大となるフォーカス位置において前記試験的な情報を前記光情報記録媒体へ記録することが好ましい。
【００５９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００６０】
図１は本実施の形態に係る光情報処理装置１００の構成を示すブロック図であり、図２は光情報処理装置１００に設けられた光ヘッド５の構成を説明するためのブロック図であり、図３は光情報処理装置１００に設けられた最小ジッタ探査器１の構成を示すブロック図である。
【００６１】
光情報処理装置１００は、光ヘッド５を備えている。光ヘッド５には、半導体レーザ２３が設けられている。半導体レーザ２３から出射した光束２２は、プリズム２４を通り抜けて、集光レンズ１３によってコリメートされ、実質的に平行な光束となる。
【００６２】
集光レンズ１３によってコリメートされた光束は、球面収差量補正装置７に設けられた凹レンズおよび凸レンズを通り抜けて、ミラー１４によって反射される。ミラー１４によって反射された光束は、対物レンズ９によって収束され、光ディスク６に形成された記録面上にスポットを形成し、記録面によって反射される。記録面によって反射された反射光３３は、再び対物レンズ９を通り抜け、ミラー１４によって反射され、球面収差量補正装置７を通り抜け、集光レンズ１３によって絞られる。集光レンズ１３によって絞られた反射光３３は、プリズム２４によって反射され、球面収差量を検出するために設けられたホログラム１５とフォーカス位置を検出するために設けられたシリンドリカルレンズ１６とを通り抜けて、光検出器１７に入射する。
【００６３】
光検出器１７は、入射した反射光３３に基づいてヘッド信号を生成しプリアンプ１８へ出力する。プリアンプ１８は、光ヘッド５に設けられた光検出器１７から出力されたヘッド信号に基づいて、非点収差法に従ってフォーカス誤差信号ＦＥを生成し加算器２５へ出力する。プリアンプ１８はまた、反射光３３の内周部分のフォーカス誤差信号と外周部分のフォーカス誤差信号とを個別に検出し、両者の間の差に基づいて球面収差量誤差信号ＳＡＥを生成し加算器２６へ出力する。プリアンプ１８はさらに、光ヘッド５から出力されたヘッド信号を増幅して再生信号ＲＦを生成しジッタ検出器４へ出力する。ジッタ検出器４は、プリアンプ１８から出力された再生信号ＲＦのジッタを計測して、その結果をジッタ検出信号ＪＴとして最小ジッタ探査器１へ出力する。
【００６４】
ここでジッタとは、再生信号における情報遷移の時間的ずれを表す物理量を言う。ジッタは、光ディスクから情報を読み取ったときに誤りが起きる確率を示すエラーレートと密接に関連する。このため、ジッタは光情報処理装置における制御の評価値として用いられる。
【００６５】
最小ジッタ探査器１は、フォーカス位置探査器２を有している。フォーカス位置探査器１１は、フォーカス位置を変化させることによってジッタ検出信号ＪＴの値が最小となるフォーカス位置を探査するために、フォーカス位置補償信号ΔＦＥを生成し加算器２５へ出力する。
【００６６】
最小ジッタ探査器１には、球面収差量探査器３が設けられている。球面収差量探査器３は、球面収差量を変化させることによってジッタ検出信号ＪＴの値が最小となる球面収差量を探査するために、球面収差量補償信号ΔＳＡＥを生成し加算器２６へ出力する。
【００６７】
加算器２５は、プリアンプ１８から出力されたフォーカス誤差信号ＦＥと、最小ジッタ探査器１に設けられたフォーカス位置探査器１１から出力されたフォーカス位置補償信号ΔＦＥとを加算して、その結果をフォーカス制御器１１へ出力する。フォーカス制御器１１は、加算器２５から出力された加算結果に基づいて、光ヘッド５に設けられたフォーカスアクチュエータ１０へ制御信号を出力する。フォーカスアクチュエータ１０は、フォーカス制御器１１から出力された制御信号に基づいて、光ディスク６上に収束する光束のフォーカス位置を制御するように、光ディスク６に垂直な方向に沿って対物レンズ９を駆動する。このようにしてフォーカス制御が実行される。
【００６８】
加算器２６は、プリアンプ１８から出力された球面収差量誤差信号ＳＡＥと球面収差量探査器３から出力された球面収差量補償信号ΔＳＡＥとを加算して、その結果を球面収差量制御器１２へ出力する。球面収差量制御器１２は、加算器２６から出力された加算結果に基づいて、光ヘッド５の球面収差量補正装置７に設けられた球面収差量補正アクチュエータ８へ制御信号を出力する。球面収差量補正アクチュエータ８は、球面収差量制御器１２から出力された制御信号に基づいて、光ディスク６に形成された保護層の厚み誤差に起因して生じる球面収差量を補正するために、球面収差量補正装置７に設けられた２枚のレンズの間隔を変えて光束の発散度合いを変化させる。
【００６９】
図４は、光情報処理装置１００におけるフォーカス位置と球面収差量とに対するジッタの特性を示すグラフである。横軸は光ヘッド５によって光ディスク６へ照射される光束のフォーカス位置を示しており、縦軸は光ディスク６に形成された記録面上における光束の球面収差量を示している。同心円状に描かれた複数の楕円によって構成される等高線マップによってジッタの値が示されている。各楕円の外周上においてジッタの値は等しくなっており、各楕円の中心へ近づけば近づくほどジッタの値は小さくなってゆく。従って、各楕円の中心においてジッタの値は最小になる。
【００７０】
図４に示すように、各楕円は、その長軸および短軸が横軸および縦軸に対して傾きを持っている。これは、ジッタに関してフォーカス位置と球面収差量とが互いに影響を受け合うことを意味する。従って、ジッタを最小にするためには、フォーカス位置と球面収差量とを互いに独立に調整することは望ましくなく、両者を関連付けながら調整しなければならない。即ち、ジッタの値を最小とするにはフォーカス位置と球面収差量との双方を考慮して２次元的に探査する必要がある。
【００７１】
最小ジッタ探査器１は、このような２次元探査を実行するものであって、例えば本実施の形態による光情報処理装置１００においては、マイクロプロセッサーによって構成されている。最小ジッタ探査器１をマイクロプロセッサーによって構成すると、２次元探査の方法が多少複雑であってもプログラミングによって簡単に２次元探査を実現することができる。
【００７２】
図５は、光情報処理装置１００による２次元探査を説明するためのグラフである。前述した図４と同様に、横軸は光束のフォーカス位置を示しており、縦軸は球面収差量を示している。同心円状に描かれた複数の楕円によって構成される等高線マップによってジッタの値が示されている。以下、説明を簡潔にするためにフォーカス位置をＸとし、球面収差量をＹとする。
【００７３】
まず、最小ジッタ探査器１に設けられたフォーカス位置探査器１１は、所定の球面収差量Ｙ＝Ｙ1の直線上においてフォーカス位置Ｘを変化させることによってジッタの値が最小となるフォーカス位置Ｘ1を探査する。そして、球面収差量探査器３は、フォーカス位置Ｘ＝Ｘ1の直線上において球面収差量Ｙを変化させることによってジッタの値が最小となる球面収差量Ｙ2を探査する。このようなフォーカス位置探査器１１によるフォーカス位置Ｘの探査と球面収差量探査器３による球面収差量Ｙの探査とを交互に繰り返すことによって、図５において描かれたジグザグ形状をした折れ線によって示されるようにジッタの値が低減していき、フォーカス位置探査器１１によるフォーカス位置Ｘの探査と球面収差量探査器３による球面収差量Ｙの探査とのいずれによってもジッタの値がこれ以上減少しない底打ち状態となったときに繰り返し探査を終了する。このようにして、ジッタの値が最小となるフォーカス位置と球面収差量とを得ることができる。
【００７４】
図６は、光情報処理装置１００による２次元探査のための動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１において、フォーカス位置Ｘと球面収差量Ｙとの初期値を設定する。初期値としては、実験、シミュレーション等によって、信号が再生可能な程度にジッタが小さい予め設定された値を用いる。そして、ステップＳ２においてフォーカス位置探査器１１はフォーカス位置ＸをΔＸだけ変化させる。その後、ジッタ検出器４はジッタを計測する。次に、ステップＳ３においてフォーカス位置探査器１１は計測されたジッタの値が最小になったか否かを判定する。ジッタの値が最小になるまでステップＳ２に戻りフォーカス位置探査器１１によってフォーカス位置Ｘを変化させる。ジッタが最小になれば（ステップＳ３においてＹＥＳ）、ステップＳ４に進む。
【００７５】
ステップＳ４において球面収差量探査器３は球面収差量ＹをΔＹだけ変化させる。そして、ジッタ検出器４はジッタを計測する。その後、ステップＳ５において球面収差量探査器３は計測されたジッタの値が最小になったか否かを判定する。ジッタの値が最小になるまでステップＳ４に戻り、球面収差量探査器３によって球面収差量Ｙを変化させる。ジッタが最小になれば（ステップＳ５においてＹＥＳ）、ステップＳ６に進む。
【００７６】
ステップＳ６においては、最小ジッタ探査器１はジッタ最小値が収束したか否かを判定し、収束するまでステップＳ２〜ステップＳ５が繰り返される。ジッタ最小値が収束したか否かを判定するための収束判定条件としては、ジッタ最小値の変化が予め設定しておいた値以下になること等とすればよい。ジッタ最小値が収束したときに（ステップＳ６においてＹＥＳ）２次元探査が終了する。
【００７７】
以上のように本実施の形態によれば、光ディスク６へ照射される光束のフォーカス位置と球面収差量とを変化させることによって、ジッタ検出器４によって検出されたジッタの値が最小となるフォーカス位置と球面収差量とを最小ジッタ探査器１が探査する。このため、光ディスク６へ照射される光束のフォーカス位置のみならず光ディスク６へ照射される光束の球面収差量に基づいてジッタの値を最適化することができる。その結果、光ヘッド５から出力されるヘッド信号に基づいて再生される再生信号の品質を最適化することができる光情報処理装置を提供することができる。
【００７８】
本実施の形態においては、フォーカス位置探査器１１によるフォーカス位置の探査と球面収差量探査器３による球面収差量の探査とにおいて、信号品質指標がジッタである例を示したが、本発明はこれに限定されない。信号品質指標は、エラーレート、再生信号の振幅、トラッキング誤差信号の振幅、フォーカス誤差信号の振幅および所定の周波数によってウオブルした情報トラック上に光スポットを走査させることにより得られるウオブル信号の振幅であっても良い。後述する実施の形態においても同様である。
【００７９】
ジッタ、エラーレートおよび再生信号は、ディスク情報、アドレスおよびデータが記録されているトラックを光ヘッドによって再生することにより得ることができる。また、未記録の光ディスクにおいては、記録信号発生手段である記録信号発生器２２（図１）によって生成された試験的な情報を光ヘッド５によって光ディスク６に記録し、記録された試験的な情報を再生することによってジッタ、エラーレートおよび再生信号を得ることができる。
【００８０】
このとき、球面収差量探査器３においてフォーカス誤差信号の振幅が最大となる球面収差量、かつ、フォーカス位置探査器１１においてトラッキング誤差信号の振幅が最大となるフォーカス位置において試験的な情報を記録すれば、よりスポットが絞れた状態で記録することができる。また、記録した試験的な情報は、信号品質指標の値が最適になるフォーカス位置と球面収差量との探査が完了した後で消去すれば良い。或いは、光ディスク６に試験トラックを設けて、その試験トラックに試験的な情報を記録しても良い。
【００８１】
図７は、光情報処理装置１００による他の２次元探査を説明するためのグラフである。前述した図５と同様に、横軸は光束のフォーカス位置を示しており、縦軸は球面収差量を示している。同心円状に描かれた複数の楕円によって構成される等高線マップによってジッタの値が示されている。
【００８２】
まず、最小ジッタ探査器１は、図７に示す５つの点Ａ0、Ａ1、Ａ2、Ａ3およびＡ4のうちジッタの値が最小となる点を探査する。点Ａ1、Ａ2、Ａ3およびＡ4は、Ｘ軸方向に沿った一辺の長さがΔＸであり、Ｙ軸方向に沿った１辺の長さがΔＹである長方形の頂点をそれぞれ形成している。点Ａ0は、点Ａ1、Ａ2、Ａ3およびＡ4によって形成される長方形の中心に位置している。図７に示す等高線マップにおいては、最小ジッタ探査器１によって探査されるジッタの値が最小となる点は、点Ａ0となる。
【００８３】
次に、最小ジッタ探査器１は、５つの点Ａ0、Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3およびＢ4のうちジッタの値が最小となる点を探査する。Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3およびＢ4は、点Ａ0を中心とする長方形の頂点をそれぞれ形成している。点Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3およびＢ4によって形成される長方形において、Ｘ軸方向に沿った一辺の長さはΔＸよりも短くなっており、Ｙ軸方向に沿った一辺の長さはΔＹよりも短くなっている。図７に示す等高線マップにおいては、最小ジッタ探査器１によって探査されるジッタの値が最小となる点は、点Ｂ3となる。
【００８４】
そして、この探査により求まったジッタが最小になる点Ｂ3を中心として、さらにΔＸとΔＹを小さくして前述した探査を繰り返してゆくと、ジッタの値が低減していく。ジッタの値がこれ以上低減しない底打ち状態となったときに繰り返し探査を終了する。このようにして、ジッタの値が最小となるフォーカス位置と球面収差量とを得ることができる。この探査方法は、図５を参照して前述した探査方法よりもジッタの測定点を少なくすることができる。従って、図５を参照して前述した探査方法よりも高速に探査することができる。
【００８５】
図８は、光情報処理装置１００による他の２次元探査のための動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１１において、最小ジッタ探査器１はフォーカス位置Ｘと球面収差量Ｙとの初期値を設定する。初期値としては、実験、シミュレーション等によって、信号が再生可能な程度にジッタが小さい予め設定された値を用いる。そして、ステップＳ１２において、最小ジッタ探査器１は初期値（Ｘ、Ｙ）を中心とするΔＸ、ΔＹの範囲内に含まれる５つの測定点を設定する。次に、ステップＳ１３において、ジッタ検出器４は５つの測定点におけるジッタの値を測定し、最小ジッタ探査器１は５つの測定点のうちジッタが最小となる測定点を探査する。
【００８６】
その後、ステップＳ１４において、最小ジッタ探査器１はジッタ最小値が収束したか否かを判定する。収束判定条件としては、ジッタ最小値の変化が予め設定しておいた値以下になったとき、５つの測定点におけるジッタの測定値が同じ値になったとき等とすればよい。
【００８７】
ジッタ最小値が収束していないと判定したときは（ステップＳ１４においてＮＯ）、ΔＸ、ΔＹの値をさらに小さくしてステップＳ１２およびステップＳ１３を繰り返す。ジッタ最小値が収束したと判定したときは（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、２次元探査を終了する。このように、ジッタが最小となるフォーカス位置と球面収差量とを得る２次元探査を実行することで、フォーカス制御と球面収差制御を精度良く行うことが可能となる。
【００８８】
なお、本実施の形態においては、ΔＸ、ΔＹの範囲に含まれるジッタ測定点を５個とした例を説明したが、本発明はこれに限定されない。ジッタ測定点は、２個以上４個以下であってもよく、６個以上であってもよい。
【００８９】
以上のように本実施の形態によれば、最小ジッタ探査器１は、フォーカス位置を変数Ｘ、球面収差量を変数Ｙと定義し、変数Ｘにおける範囲ΔＸ内のｎ個（ｎは２以上の整数）の値をＸｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）とし、変数Ｙにおける範囲ΔＹ内のｍ個（ｍは２以上の整数）の値をＹｊ（ｊは１以上ｍ以下の整数）としたときに、各々の点（Ｘｉ、Ｙｊ）におけるジッタの値を比較することによって、ジッタの値が最小となる点（Ｘａ、Ｙｂ）を探査し、範囲ΔＸと範囲ΔＹとを小さくしながら点（Ｘａ、Ｙｂ）の周りにおいて探査を繰り返す。このため、ジッタの値が最小となるフォーカス位置と球面収差量とを精度良く求めることができる。
【００９０】
図９は、光情報処理装置１００によるさらに他の２次元探査を説明するためのグラフである。前述した図７と同様に、横軸は光束のフォーカス位置を示しており、縦軸は球面収差量を示している。同心円状に描かれた複数の楕円によって構成される等高線マップによってジッタの値が示されている。
【００９１】
まず、最小ジッタ探査器１は、所定の球面収差量Ｙ＝Ｙ1の直線上においてフォーカス位置Ｘを変化させてジッタの値が最小となるフォーカス位置Ｘ1を探査する。次に、最小ジッタ探査器１は、他の所定の球面収差量Ｙ＝Ｙ2の直線上においてフォーカス位置Ｘを変化させてジッタの値が最小となるフォーカス位置Ｘ2を探査する。
【００９２】
そして、最小ジッタ探査器１は、点（Ｘ1、Ｙ1）と点（Ｘ2、Ｙ2）とを結ぶ直線Ｙ＝（Ｙ2−Ｙ1）／（Ｘ2−Ｘ1）×（Ｘ−Ｘ1）＋Ｙ1の直線上においてフォーカス位置Ｘと球面収差量Ｙとを変化させてジッタの値が最小となるフォーカス位置と球面収差量とを探査する。この探査方法は、図７を参照して前述した探査方法よりもジッタの測定点をさらに少なくすることができる。従って、図７を参照して前述した探査方法よりもさらに高速に探査することができる。
【００９３】
図１０は、光情報処理装置１００によるさらに他の２次元探査のための動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ３１において、フォーカス位置Ｘと球面収差量Ｙ1およびＹ2との初期値を設定する。初期値としては、実験、シミュレーション等によって、信号が再生可能な程度にジッタが小さい予め設定された値を用いる。そして、ステップＳ３２において、球面収差量Ｙ1の直線上において、フォーカス位置ＸをΔＸだけ変化させてジッタを計測する。次に、ステップＳ３３において、計測したジッタの値が最小であるか否かを判定する。計測したジッタの値が最小でないと判定したときは（ステップＳ３３においてＮＯ）、ジッタの値が最小となるまで、ステップＳ３２に戻りフォーカス位置Ｘを変化させる。計測したジッタの値が最小であると判定したときは（ステップＳ３３においてＹＥＳ）、ステップＳ３４に進む。
【００９４】
そして、ステップＳ３４において、球面収差量Ｙ2の直線上において、フォーカス位置ＸをΔＸだけ変化させてジッタを計測する。次に、ステップＳ３５において、計測したジッタの値が最小であるか否かを判定する。計測したジッタの値が最小でないと判定したときは（ステップＳ３５においてＮＯ）、ジッタの値が最小となるまで、ステップＳ３４に戻りフォーカス位置Ｘを変化させる。計測したジッタの値が最小であると判定したときは（ステップＳ３５においてＹＥＳ）、ステップＳ３６に進む。
【００９５】
その後、ステップＳ３６において、フォーカス位置ＸをΔＸだけ変化させ、球面収差量Ｙは、点（Ｘ1、Ｙ1）と点（Ｘ2、Ｙ2）とを結ぶ直線を表す式Ｙ＝（Ｙ2−Ｙ1）／（Ｘ2−Ｘ1）×（Ｘ−Ｘ1）＋Ｙ1にＸを代入して得られる値として、ジッタを計測する。そして、ステップＳ３７において、計測したジッタの値が最小になったか否かを判定する。計測したジッタの値が最小でないと判定したときは（ステップＳ３７においてＮＯ）、ジッタの値が最小となるまで、ステップＳ３６に戻りフォーカス位置Ｘおよび球面収差量Ｙを変化させる。計測したジッタの値が最小であると判定したときは（ステップＳ３７においてＹＥＳ）、２次元探査を終了する。
【００９６】
以上のように本実施の形態によれば、最小ジッタ探査器１は、フォーカス位置を変数Ｘ、球面収差量を変数Ｙと定義したときに、所定の球面収差量Ｙ１においてフォーカス位置Ｘを変化させることによって、ジッタの値が最小となるフォーカス位置Ｘ１を探査し、所定の球面収差量Ｙ２においてフォーカス位置Ｘを変化させることによって、ジッタの値が最小となるフォーカス位置Ｘ２を探査し、点（Ｘ１、Ｙ１）と点（Ｘ２、Ｙ２）とを結ぶ直線Ｙ＝（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）×（Ｘ−Ｘ１）＋Ｙ１の上においてフォーカス位置Ｘと球面収差量Ｙとを変化させることによって、ジッタの値が最小となるフォーカス位置と球面収差量とを探査する。このため、ジッタの値が最小となるフォーカス位置と球面収差量とを精度良く高速に求めることができる。
【００９７】
なお、所定の球面収差量Ｙ＝Ｙ1およびＹ＝Ｙ2のもとでフォーカス位置Ｘの探査を行ったが、所定のフォーカス位置Ｘ＝Ｘ1およびＸ＝Ｘ2のもとで球面収差量Ｙの探査を行って、上述と同様な探査を実行しても良いことは言うまでもない。
【００９８】
図１１は、光情報処理装置１００によるさらに他の２次元探査を説明するためのグラフである。まず、最小ジッタ探査器１は、所定の球面収差量Ｙ0を通る傾きａの直線Ｙ＝ａＸ＋Ｙ0の直線上においてフォーカス位置Ｘと球面収差量Ｙとを変化させてジッタの値が最小となるフォーカス位置Ｘ1と球面収差量Ｙ1とを探査する。次に、最小ジッタ探査器１は、点（Ｘ1、Ｙ1）を通る傾き−１／ａの直線Ｙ＝−（Ｘ−Ｘ1）／ａ＋Ｙ1の直線上においてフォーカス位置Ｘと球面収差量Ｙとを変化させてジッタの値が最小となるフォーカス位置と球面収差量とを探査する。
【００９９】
傾きａは、開口数、波長、記録方式に応じて決定される。傾きａを０．１λｒｍｓ／μｍ以上、０．３λｒｍｓ／μｍ以下（λは光の波長）の値に設定すると、開口数ＮＡ０．８５を有しており、波長３９０ナノメータ以上４２０ナノメータ以下の光を光ディスクへ照射する光ヘッドを用いる時に有効である。
【０１００】
この探査方法は、ジッタ特性を表す等高線マップを構成する各楕円の長軸および短軸がＸ軸およびＹ軸に対してある傾きをそれぞれ有していることを利用したものであり、図９を参照して前述した探査方法よりも、ジッタの測定点をさらに少なくすることができる。従って、図９を参照して前述した探査方法よりもさらに高速に探査することができる。
【０１０１】
図１２は、光情報処理装置１００によるさらに他の２次元探査のための動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ４１において、傾きａおよび球面収差量Ｙ0の初期値を設定する。初期値としては、実験、シミュレーション等によって、信号が再生可能な程度にジッタが小さい予め設定された値を用いる。そして、ステップＳ４２において、フォーカス位置ＸをΔＸだけ変化させ、球面収差量Ｙは、式Ｙ＝ａＸ＋Ｙ0にＸを代入して得られる値とし、ジッタを計測する。
【０１０２】
次に、ステップＳ４３において、計測したジッタの値が最小であるか否かを判定する。計測したジッタの値が最小でないと判定したときは（ステップＳ４３においてＮＯ）、ジッタの値が最小となるまで、ステップＳ４２に戻りフォーカス位置Ｘおよび球面収差量Ｙを変化させる。計測したジッタの値が最小になったと判定したときは（ステップＳ４３においてＹＥＳ）、ステップＳ４４に進む。
【０１０３】
そして、ステップＳ４４において、フォーカス位置ＸをΔＸだけ変化させ、球面収差量Ｙは、式Ｙ＝−（Ｘ−Ｘ1）／ａ＋Ｙ1にＸを代入して得られる値とし、ジッタを計測する。次に、ステップＳ４５において、計測したジッタの値が最小になったか否かを判定する。計測したジッタの値が最小になっていないと判定したときは（ステップＳ４５においてＮＯ）、ジッタの値が最小となるまで、ステップＳ４４に戻りフォーカス位置Ｘと球面収差量Ｙとを変化させる。計測したジッタの値が最小になったと判定したときは（ステップＳ４５においてＹＥＳ）、２次元探査を終了する。
【０１０４】
以上のように本実施の形態によれば、最小ジッタ探査器１は、フォーカス位置を変数Ｘ、球面収差量を変数Ｙと定義したときに、所定の球面収差量Ｙ０を通る傾きａの直線Ｙ＝ａＸ＋Ｙ０なる直線上においてフォーカス位置Ｘと球面収差量Ｙとを変化させることによって、ジッタの値が最適となるフォーカス位置Ｘ１と球面収差量Ｙ１とを探査し、点（Ｘ１、Ｙ１）を通る傾き−１／ａの直線Ｙ＝−（Ｘ−Ｘ１）／ａ＋Ｙ１なる直線上においてフォーカス位置Ｘと球面収差量Ｙとを変化させることによって、ジッタの値が最小となるフォーカス位置と球面収差量とを探査する。このため、ジッタの値が最小となるフォーカス位置と球面収差量とを精度良く高速に求めることができる。
【０１０５】
なお、前述した実施の形態においては、光ヘッド５の球面収差量補正装置７に設けられた２枚のレンズの間の間隔を変化させることによって球面収差量を補正する例を示したが、本発明はこれに限定されない。液晶素子によって球面収差量を補正してもよい。
【０１０６】
図１３は本実施の形態に係る光情報処理装置１００に設けられた他の光ヘッド５Ａの構成を説明するためのブロック図であり、図１４は他の光ヘッド５Ａに設けられた液晶素子３１の正面図である。図２を参照して前述した光ヘッド５の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。前述した光ヘッド５と異なる点は、球面収差量補正装置７の替わりに液晶素子３１を備えている点である。液晶素子３１に設けられた電極は、図１４に示すように、複数の同心円によって複数の領域に分割されている。各領域にそれぞれ設けられた電極にそれぞれ印加される電圧を調整して、液晶素子３１を透過する光の位相差を加減することによって球面収差量を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本実施の形態に係る光情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態に係る光情報処理装置に設けられた光ヘッドの構成を説明するためのブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る光情報処理装置に設けられた最小ジッタ探査器の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態に係る光情報処理装置におけるフォーカス位置と球面収差量とに対するジッタの特性を示すグラフである。
【図５】本実施の形態に係る光情報処理装置による２次元探査を説明するためのグラフである。
【図６】本実施の形態に係る光情報処理装置による２次元探査のための動作を示すフローチャートである。
【図７】本実施の形態に係る光情報処理装置による他の２次元探査を説明するためのグラフである。
【図８】本実施の形態に係る光情報処理装置による他の２次元探査のための動作を示すフローチャートである。
【図９】本実施の形態に係る光情報処理装置によるさらに他の２次元探査を説明するためのグラフである。
【図１０】本実施の形態に係る光情報処理装置によるさらに他の２次元探査のための動作を示すフローチャートである。
【図１１】本実施の形態に係る光情報処理装置によるさらに他の２次元探査を説明するためのグラフである。
【図１２】本実施の形態に係る光情報処理装置によるさらに他の２次元探査のための動作を示すフローチャートである。
【図１３】本実施の形態に係る光情報処理装置に設けられた他の光ヘッドの構成を説明するためのブロック図である。
【図１４】本実施の形態に係る他の光ヘッドに設けられた液晶素子の正面図である。
【図１５】従来の光情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】従来の光情報処理装置に設けられた光ヘッドの構成を説明するためのブロック図である。
【図１７】（ａ）〜（ｃ）は、波面収差と光束の中心からの距離との間の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０８】
１  最小ジッタ探査器
２  フォーカス位置探査器
３  球面収差量探査器
４  ジッタ検出器
５  光ヘッド
６  光ディスク
７  球面収差量補正装置
８  球面収差量補正アクチュエータ
９  対物レンズ
１０  フォーカスアクチュエータ
１１  フォーカス制御器
１２  球面収差量制御器
１３  集光レンズ
１４  ミラー
１５  ホログラム
１６  シリンドリカルレンズ
１７  光検出器
１８  プリアンプ
２５、２６  加算器
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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