(57)【要約】【課題】球面収差補正を行うとともに、安定したフォーカス制御をなし得る光ピックアップ装置および球面収差補正方法を提供する。【解決手段】球面収差補正を行うためカップリングレンズの位置調整を行うか否かの判定はＦＥ信号のＳ字状曲線が、あらかじめ設定した値（０値、最大値の１／２の値）と交差する箇所の数（許容値）に基づき、例えばＳ字状曲線が「０値と交差する点が１箇所」かつ「最大値の１／２の値と交差する点が２箇所以下」となるように、カップリングレンズを位置調整する。０値とＳ字状曲線との交差する点が２箇所ある場合、Ｓ字状曲線が０値と交差する点が１箇所になるまで位置調整する（図５（ａ））。またＳ字状曲線が０値と交差する点が１箇所でも、Ｓ字状曲線の乱れが大きいとき（図５（ｂ））、さらにカップリングレンズの位置調整を行って、Ｓ字状曲線が最大値の１／２の値と交差する点が２箇所になるまで位置調整する（図５（ｃ））。【選択図】図５
2009295243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源からの光束を光記録媒体の情報記録面上に集光させるための対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に配置される球面収差補正部と、前記球面収差補正部を駆動する機構と、を備えた前記球面収差補正部を駆動することによって球面収差補正を行う光ピックアップ装置であって、
前記球面収差補正部が行う球面収差補正は、フォーカスエラー信号のＳ字状曲線が設定値に対して交差する交差点の数により制御されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
光源と、前記光源からの光束を光記録媒体の情報記録面上に集光させるための対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に配置される球面収差補正部と、前記球面収差補正部を駆動する機構と、を備えた前記球面収差補正部を駆動することによって球面収差補正を行う光ピックアップ装置であって、
前記球面収差補正部が行う球面収差補正は、フォーカスエラー信号のＳ字状曲線の設定値範囲内に持つ変極点の数により制御されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
光源と、前記光源からの光束を光記録媒体の情報記録面上に集光させるための対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に配置される球面収差補正部と、前記球面収差補正部を駆動する機構と、を備えた前記球面収差補正部を駆動することによって球面収差補正を行う光ピックアップ装置であって、
前記球面収差補正部が行う球面収差補正は、フォーカスエラー信号のＳ字状曲線が設定値に対して交差する交差点の数により制御され、
かつ、フォーカスエラー信号のＳ字状曲線の設定値範囲内に持つ変極点の数により制御されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記球面収差補正部の補正量が粗決めされた後、球面収差補正を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記球面収差補正部がレンズであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記球面収差補正部が液晶素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
光源と、前記光源からの光束を光記録媒体の情報記録面上に集光させるための対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に配置される球面収差補正部と、前記球面収差補正部を駆動する機構と、を備えた前記球面収差補正部を駆動することによって補正を行う光ピックアップ装置の球面収差補正方法であって、
フォーカスエラー信号のＳ字状曲線が設定値と交差する交差点の数を取得する取得工程と、前記取得工程で取得した値が、あらかじめ設定されている許容値に収まっているか否かを確認する確認工程と、を有し、
前記確認工程において、前記Ｓ字状曲線の交差点の数が許容値を超える場合に、前記球面収差補正部を駆動させた後、前記取得工程および前記確認工程を繰り返し、前記Ｓ字状曲線の交差点の数が許容値に収まっていることの確認を行うことを特徴とする球面収差補正方法。
【請求項８】
光源と、前記光源からの光束を光記録媒体の情報記録面上に集光させるための対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に配置される球面収差補正部と、前記球面収差補正部を駆動する機構と、を備えた前記球面収差補正部を駆動することによって補正を行う光ピックアップ装置の球面収差補正方法であって、
フォーカスエラー信号のＳ字状曲線の設定値範囲内における変極点の数を取得する取得工程と、前記取得工程で取得した値が、あらかじめ設定されている許容値に収まっているか否かを確認する確認工程と、を有し、
前記確認工程において、前記Ｓ字状曲線の変極点の数が許容値を超える場合に、前記球面収差補正部を駆動させた後、前記取得工程および前記確認工程を繰り返し、前記Ｓ字状曲線の変極点の数が許容値に収まっていることの確認を行うことを特徴とする球面収差補正方法。
【請求項９】
光源と、前記光源からの光束を光記録媒体の情報記録面上に集光させるための対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に配置される球面収差補正部と、前記球面収差補正部を駆動する機構と、を備えた前記球面収差補正部を駆動することによって補正を行う光ピックアップ装置の球面収差補正方法であって、
フォーカスエラー信号のＳ字状曲線が設定値と交差する交差点の数を取得する第１取得工程と、前記第１取得工程で取得した値が、あらかじめ設定されている許容値に収まっているか否かを確認する第１確認工程と、前記フォーカスエラー信号のＳ字状曲線の設定値範囲内における変極点の数を取得する第２取得工程と、前記第２取得工程で取得した値が、あらかじめ設定されている許容値に収まっているか否かを確認する第２確認工程と、を有し、
前記第１確認工程において、前記Ｓ字状曲線の交差点の数が許容値を超える場合に、前記球面収差補正部を駆動させた後、前記第１取得工程および前記第１確認工程を繰り返し、前記Ｓ字状曲線の交差点の数が許容値に収まっていることの確認を行い、
かつ、前記第２確認工程において、前記Ｓ字状曲線の変極点の数が許容値を超える場合に、前記球面収差補正部を駆動させた後、前記第２取得工程および前記第２確認工程を繰り返し、前記Ｓ字状曲線の変極点の数が許容値に収まっていることの確認を行うことを特徴とする球面収差補正方法。
【請求項１０】
前記球面収差補正部がレンズであることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の球面収差補正方法。
【請求項１１】
前記球面収差補正部が液晶素子であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の球面収差補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体等の情報記録媒体に対して、光学的に情報の記録または再生する光ピックアップ装置および球面収差補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
球面収差は、光ビーム波長，対物レンズの開口数（以下、ＮＡという），光ディスク（光記録媒体）の基板厚（光ディスク表面から情報記録層までの距離）によって変化する。特に対物レンズのＮＡ（開口数）には大きく依存し、球面収差はＮＡの４乗に比例して変化する。このため、ＮＡの大きな対物レンズを用いるＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤという）では球面収差が大きくなりやすい。
【０００３】
また、２層の情報記録層を備える２層ＢＤの場合、光ディスク表面から遠い情報記録層（Ｌ０層）の上に厚さ０．２５ｍｍの光透過層が設けられており、その光透過層の上に情報記録層（Ｌ１層）が配置されている。このＬ１層は、厚さ約０．０７５ｍｍの他の光透過層（カバー層）によって覆われている。このため、２層ＢＤでは、Ｌ０層に着目した場合の基板厚は０．１ｍｍであるが、Ｌ１層に着目した場合の基板厚は０．０７５ｍｍである。
【０００４】
０．１ｍｍの第１層と０．０７５ｍｍの第２層とでは基板厚が異なるため、一方の層に対して球面収差を最適化すると、他方の層では球面収差が大きくなる。このために光記録媒体駆動装置で使用する光ピックアップ装置には球面収差を補正する機構が必要となっている。
【０００５】
球面収差を小さくする方法として、対物レンズの位置調整や液晶素子を用いることが一般的になされている。制御判断基準としては球面収差量，フォーカスエラー信号の振幅，ジッター値などが一般的に用いられている。
【０００６】
特許文献１では、レンズの最適位置を探す方法として球面収差を検出して利用することが示されている。この球面収差を検出するために、光源と対物レンズの間に配置されたホログラムを内周と外周に分離し、ホログラムの内周で回折された光を検出する光検出器からの出力信号と、ホログラムの外周で回折された光を検出する光検出器からの出力信号の差により球面収差を検出し、レンズの最適位置を探すことが記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、ナイフエッジ法によるフォーカス誤差信号検出系を用いて、フォーカスエラー信号の＋側ピークの絶対値と−側ピークの絶対値の差、あるいは、フォーカス和信号のピーク点とフォーカス誤差信号の零点とのフォーカス位置の差を検出することにより、透明基板の厚み誤差の絶対量と符号とを検出するようにしたことが記載されている。
【０００８】
特許文献３には、Ｓ字信号の閾値検出を行って、強度が閾値を超えるか否かによって液晶素子の制御をすることが記載されている。
【特許文献１】特開２００８−００４１５８号公報
【特許文献２】特許第３７６５２３５号公報
【特許文献３】特開２００７−１４９２８６号公報
【特許文献４】特開２００７−３１７３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載された光学ピックアップにおいては、球面収差を検出するための光学素子を設ける必要があり、構成の複雑化、大型化が招来され、また、製造コストが増大するという問題がある。
【００１０】
また、特許文献４には、回折素子を用いて、１つの対物レンズで異なる基板厚さを有する複数種類の光記録媒体の記録面に良好なスポットを形成する方法が示されている。
【００１１】
ここで、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）とＨＤ−ＤＶＤ（以下、ＨＤという）の互換に関して説明すると、中心領域のＨＤのＮＡ０．６５に対応する領域に回折構造を設け、中心領域の光束をＢＤとＨＤの両方に使用している。中心領域のＨＤのＮＡ０．６５に対応する領域の光束を回折させてＢＤとＨＤの両方に使用する場合、ＢＤに対しては中心領域の光利用効率が低下し、外周領域の光利用効率の分布は中心領域と比べて高くなる。このため、ＮＡのより大きな外周領域の光利用効率が相対的に強くなるため球面収差の影響がより顕著になる。
【００１２】
その結果、フォーカスエラー信号のＳ字状曲線が０値と交差するゼロクロスが複数箇所に現れる現象や、Ｓ字状曲線上に球面収差の大きな光束によって形成されるＳ字が重畳される現象が起きる。この場合、複数箇所でフォーカスサーボが掛かり、正しい位置にフォーカスが掛からないという問題がある。
【００１３】
また、特許文献２，特許文献３に記載された光学ピックアップにおいては、球面収差の検出が正確に行えず、前記したようなＳ字状曲線のゼロクロスが複数箇所に現れる現象や、Ｓ字状曲線上に球面収差の大きな光束によって形成されるＳ字が重畳されることによって、フォーカスエラー信号が不安定になることを回避できない。
【００１４】
本発明は、前記従来技術の問題を解決することに指向するものであって、球面収差補正を行うとともに、安定したフォーカス制御をなし得る光ピックアップ装置および球面収差補正方法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】
【００１５】
前記の目的を達成するために、本発明の光ピックアップ装置は、光源と、光源からの光束を光記録媒体の情報記録面上に集光させるための対物レンズと、光源と対物レンズとの間の光路中に配置される球面収差補正部と、球面収差補正部を駆動する機構と、を備えた球面収差補正部を駆動することによって球面収差補正を行う光ピックアップ装置であって、請求項１に記載した前記光ピックアップ装置において、球面収差補正部が行う球面収差補正は、フォーカスエラー信号のＳ字状曲線が設定値に対して交差する交差点の数により制御されることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２に記載した発明は、前記光ピックアップ装置において、球面収差補正部が行う球面収差補正は、フォーカスエラー信号のＳ字状曲線の設定値範囲内に持つ変極点の数により制御されることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３に記載した発明は、前記光ピックアップ装置において、球面収差補正部が行う球面収差補正は、フォーカスエラー信号のＳ字状曲線が設定値に対して交差する交差点の数により制御され、かつ、フォーカスエラー信号のＳ字状曲線の設定値範囲内に持つ変極点の数により制御されることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４〜６に記載した光ピックアップ装置は、請求項１〜３の光ピックアップ装置において、球面収差補正部の補正量が粗決めされた後、球面収差補正を行うこと、さらに、球面収差補正部がレンズであること、または、球面収差補正部が液晶素子であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の球面収差補正方法は、光源と、光源からの光束を光記録媒体の情報記録面上に集光させるための対物レンズと、光源と対物レンズとの間の光路中に配置される球面収差補正部と、球面収差補正部を駆動する機構と、を備えた球面収差補正部を駆動することによって補正を行う光ピックアップ装置の球面収差補正方法であって、請求項７に記載した前記球面収差補正方法において、フォーカスエラー信号のＳ字状曲線が設定値と交差する交差点の数を取得する取得工程と、取得工程で取得した値が、あらかじめ設定されている許容値に収まっているか否かを確認する確認工程と、を有し、確認工程において、Ｓ字状曲線の交差点の数が許容値を超える場合に、球面収差補正部を駆動させた後、取得工程および確認工程を繰り返し、Ｓ字状曲線の交差点の数が許容値に収まっていることの確認を行うことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項８に記載した発明は、前記球面収差補正方法において、フォーカスエラー信号のＳ字状曲線の設定値範囲内における変極点の数を取得する取得工程と、取得工程で取得した値が、あらかじめ設定されている許容値に収まっているか否かを確認する確認工程と、を有し、確認工程において、Ｓ字状曲線の変極点の数が許容値を超える場合に、球面収差補正部を駆動させた後、取得工程および確認工程を繰り返し、Ｓ字状曲線の変極点の数が許容値に収まっていることの確認を行うことを特徴とする。
【００２１】
また、請求項９に記載した発明は、前記球面収差補正方法において、フォーカスエラー信号のＳ字状曲線が設定値と交差する交差点の数を取得する第１取得工程と、第１取得工程で取得した値が、あらかじめ設定されている許容値に収まっているか否かを確認する第１確認工程と、フォーカスエラー信号のＳ字状曲線の設定値範囲内における変極点の数を取得する第２取得工程と、第２取得工程で取得した値が、あらかじめ設定されている許容値に収まっているか否かを確認する第２確認工程と、を有し、この第１確認工程において、Ｓ字状曲線の交差点の数が許容値を超える場合に、球面収差補正部を駆動させた後、第１取得工程および第１確認工程を繰り返し、Ｓ字状曲線の交差点の数が許容値に収まっていることの確認を行い、かつ、第２確認工程において、Ｓ字状曲線の変極点の数が許容値を超える場合に、球面収差補正部を駆動させた後、第２取得工程および第２確認工程を繰り返し、Ｓ字状曲線の変極点の数が許容値に収まっていることの確認を行うことを特徴とする球面収差補正方法。
【００２２】
また、請求項１０，１１に記載した球面収差補正方法は、請求項７〜９の球面収差補正方法であって、球面収差補正部がレンズであること、または、球面収差補正部が液晶素子であることを特徴とする。
【００２３】
前記構成の装置および方法によれば、正しい位置でフォーカス制御が掛かる程度に球面収差が小さくなるように、フォーカスエラー信号のＳ字状曲線が交差する値や箇所数を設定することから、Ｓ字状曲線のゼロクロスが複数の箇所に現れる現象や、Ｓ字状曲線上に球面収差の大きな光束によって形成されるＳ字が重畳される現象が起きた場合でも、正しい場所でフォーカス制御を掛けて安定したフォーカスエラー信号を得ることができ、さらに、粗決めした後の微調整として球面収差補正を行うので、小型かつ安価に球面収差補正を速やかにでき、また、経年変化や環境変化などが生じても、球面収差補正部の補正量が検出信号（Ｓ字状曲線）によって決定されるので正確に球面収差を補正することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、正しい場所でフォーカス制御を掛けて安定したフォーカスエラー信号を得ることができ、球面収差補正を小型かつ安価で速やかに行うとともに、安定したフォーカス制御ができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。
【００２６】
（実施形態１）
図１は対物レンズを通過する光線の中心部と外周部の焦点位置を示す図である。図１に示すように、球面収差が大きい場合、対物レンズ１０７の中心部を通過する光線と、対物レンズ１０７の周辺部を通過する光線との間で焦点の位置が光軸方向に沿ってずれている。
【００２７】
図２は本発明の実施形態１における球面収差補正を行う光ピックアップ装置および光記録媒体駆動装置を示す構成図である。図２において、球面収差補正はカップリングレンズ１０２をレーザ光の進行方向に移動させることにより行われる。
【００２８】
また、図２に示す光ピックアップは、光記録媒体１０８に対して、半導体レーザ１０１，カップリングレンズ１０２，偏光ビームスプリッタ１０３，プリズム１０４，１／４波長板１０５，対物レンズ１０７，検出レンズ１０９，受光素子１１０，収差補正素子１０６により構成される。
【００２９】
いま、半導体レーザ１０１の中心波長は４０５ｎｍであり、対物レンズ１０７の開口数（ＮＡ）は０．８５である。ＨＤ系光記録媒体に対する対物レンズ１０７の開口数（ＮＡ）は０．６５であり、このＮＡの切り替えは収差補正素子１０６により制限される。ＢＤ系光記録媒体の基板厚は０．１ｍｍ、ＨＤ系光記録媒体の基板厚は０．６ｍｍとする。
【００３０】
半導体レーザ１０１の出射光は、カップリングレンズ１０２により略平行光にされる。カップリングレンズ１０２を通過した光は偏光ビームスプリッタ１０３に入射し、プリズム１０４より偏向される。そして、１／４波長板１０５，収差補正素子１０６，対物レンズ１０７を介して光記録媒体１０８の情報記録面に集光されることにより、情報の記録，再生がなされる。
【００３１】
ＢＤ系光記録媒体からの反射光は対物レンズ１０７，１／４波長板１０５を通過した後、偏光ビームスプリッタ１０３により入射光と分離して偏向され、検出レンズ１０９により受光素子１１０上に導かれ、再生信号，フォーカス誤差信号，トラック誤差信号が検出される。
【００３２】
また、図３は収差補正素子を説明するための図であり、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）はＢＤに対する光利用効率を示す図である。図３（ａ）に示すように収差補正素子１０６は、中心領域１３６のＮＡ０．６５に対応するＨＤ領域１２６に回折構造を設け、中心領域１３６の光束をＢＤとＨＤの両方に使用する。
【００３３】
中心領域１３６のＮＡ０．６５に対応するＨＤ領域１２６で光束を回折させてＢＤとＨＤの両方に使用する場合、光利用効率の分布は図３（ｂ）に示すように、外周領域１４６の光利用効率の分布は中心領域１３６と比べて高くなる。
【００３４】
このため、球面収差の影響がより顕著になり、フォーカスエラー（ＦＥ）信号のＳ字状曲線のゼロクロスが複数箇所に現れたり、Ｓ字状曲線上に球面収差の大きな光束によって形成されるＳ字が重畳されたりする。なお、本実施形態１では収差補正素子１０６として回折構造を設けた回折素子としているが、これに限らず位相調整面を設ける位相シフト素子でも良い。
【００３５】
また、図４（ａ）〜（ｃ）には、球面収差が適切に補正されてない状態でのフォーカスエラー（ＦＥ）信号のＳ字状曲線を示す図である。
【００３６】
図４（ｂ）はＳ字状曲線が０値と交差する箇所が２箇所以上現れる場合である。図４（ｃ）はＳ字状曲線が０値と交差する箇所は１箇所であるが、Ｓ字状曲線上に球面収差の大きな光束によって形成され曲線にＳ字が重畳される場合である。図４（ｂ）や図４（ｃ）に示すようにＳ字状曲線の乱れが大きいと、複数箇所でフォーカスサーボが掛かり正しい位置にフォーカスが掛からないため、カップリングレンズ１０２の位置調整を行う。
【００３７】
以下に球面収差補正を行うため、カップリングレンズ１０２の位置調整の制御方法について、各図を参照しながら説明する。
【００３８】
カップリングレンズ１０２の位置調整を行うか否かの判定はＳ字状曲線が、あらかじめ設定した値（０値、最大値の１／２の値）と交差する箇所の数（許容値）に基づいて行う。ここでは、Ｓ字状曲線が「０値と交差する点が１箇所」かつ「最大値の１／２の値と交差する点が２箇所以下」となるように、カップリングレンズ１０２の位置調整を行う場合を示す。
【００３９】
まず、図５（ａ）に示すように、０値とＳ字状曲線が交差する点が２箇所ある場合はカップリングレンズ１０２の位置調整を行い、Ｓ字状曲線が０値と交差する点が１箇所になるまで位置調整を行う。
【００４０】
続いて、図５（ｂ）に示すように、Ｓ字状曲線が０値と交差する点が１箇所であっても、Ｓ字状曲線の乱れが大きい場合がある。図５（ｂ）のような場合にはさらにカップリングレンズ１０２の位置調整を行う必要がある。
【００４１】
図５（ｂ）ではＳ字状曲線が最大値の１／２の値と交差する点が４箇所あることから、カップリングレンズ１０２の位置調整を行って、Ｓ字状曲線が最大値の１／２の値と交差する点が２箇所になるまで位置調整を行う（図５（ｃ）参照）。
【００４２】
図６は本実施形態１におけるカップリングレンズの位置調整を行う制御方法の処理を示すフローチャートである。図６に示すように、受光素子１１０の信号からＦＥ信号生成回路１１１によりフォーカスエラー（ＦＥ）信号を取得し、ＦＥ信号（Ｓ字状曲線）で０値と交差する点の数が１点か確認し（Ｓ１）、１点以上のとき（Ｓ１のＮｏ）、球面収差補正部制御回路１１２は位置調整のためカップリングレンズ１０２を駆動制御し移動させる（Ｓ２）。その後、処理Ｓ１へ戻り、取得したＳ字状曲線で、０値と交差する点の数を確認する。
【００４３】
また、処理Ｓ１において、０値と交差する点の数が１点のとき（Ｓ１のＹｅｓ）、Ｓ字状曲線が最大値の１／２の値と交差する点の数が２点か確認し（Ｓ３）、２点以上のとき（Ｓ３のＮｏ）、球面収差補正部制御回路１１２が位置調整のためカップリングレンズ１０２を移動させる（Ｓ４）。その後、処理Ｓ３へ戻り、同様に最大値の１／２の値と交差する点の数を確認する。
【００４４】
さらに、処理Ｓ３において、最大値の１／２の値と交差する点が２点のとき（Ｓ３のＹｅｓ）、カップリングレンズ１０２の位置調整の処理を終了する。ここでは、Ｓ字状曲線が「０値と交差する点が１箇所」かつ「最大値の１／２の値と交差する点が２箇所以下」としたが、これに限定するものではなく他の値、箇所数でも良い。
【００４５】
また、球面収差は可能な限り小さいことが好ましいが、厳密な意味で最小値をとる必要はない。正しい位置でフォーカス制御が掛かる程度に球面収差が小さくなるように、Ｓ字状曲線が交差する値や箇所数を設定すれば良い。本実施形態１のようにＳ字状曲線が「０値と交差する点が１箇所」かつ「最大値の１／２の値と交差する点が２箇所以下」となるようにカップリングレンズの位置調整を行う場合、図５（ｃ）に示すＳ字状曲線の場合はカップリングレンズの位置調整は行わないことになる。
【００４６】
本実施形態１では球面収差補正部としてカップリングレンズの例を示したが、これに限らず液晶素子であっても良い。この球面収差補正部にレンズを用いた場合には、液晶素子のように駆動用電圧を常時印加する必要がないので、電力消費を下げて温度特性を良好に保つことが可能となる。また、液晶素子を用いて球面収差を補正する場合には、液晶素子自体が移動することはなく、電圧を印加することで屈折率が変化するので、印加電圧を制御すれば良く、特に液晶素子自体を動かす必要がないことから、装置を小型化でき球面収差補正を行うことが可能となる。さらに、レンズ、液晶素子以外にも反射面の変形が可能な可変形ミラーを用いたもの等、他の手法による機構を用いて構成することもできる。
【００４７】
（実施形態２）
本発明の実施形態２において、球面収差補正を、カップリングレンズ１０２をレーザ光の進行方向に移動させることにより行い、Ｓ字状曲線が「０値と交差する点が１箇所」かつ「０値から最大値の１／２の値となる範囲において変極点の数が０または２箇所」となるようにカップリングレンズ１０２の位置調整を行う場合を示す。
【００４８】
図７（ａ）に示すように、０値とＳ字状曲線が交差する点が２箇所ある場合はカップリングレンズの位置調整を行い、Ｓ字状曲線が０値と交差する点が１箇所になるまで位置調整を行うのは実施形態１で述べた通りである。
【００４９】
続いて、図７（ｂ）のような場合には、さらにカップリングレンズ１０２の調整を行う必要がある。図７（ｂ）に示すＳ字状曲線の変極点の数は、０値から最大値の１／２の範囲に１点であるので、カップリングレンズ１０２の位置調整を行って、変極点の数が０点または２点になるまで繰り返す。
【００５０】
ここでは、Ｓ字状曲線が「０値と交差する点が１箇所」かつ「０値から最大値の１／２の範囲において変極点の数が０または２箇所」としたが、これに限定するものではなく他の値、箇所数でも良い。本実施形態２のようにＳ字状曲線が「０値と交差する点が１箇所」かつ「０値から最大値の１／２の範囲において変極点の数が０または２箇所」となるようにカップリングレンズ１０２の位置調整を行う場合、図７（ｃ）に示すＳ字状曲線の場合はカップリングレンズ１０２の位置調整は行わないことになる。
【００５１】
図８は本実施形態２におけるカップリングレンズを位置調整する制御方法の処理を示すフローチャートである。図８に示すように、受光素子１１０からＦＥ信号生成回路１１１によりフォーカスエラー（ＦＥ）信号を取得し、ＦＥ信号のＳ字状曲線で０値と交差する点の数が１点か確認し（Ｓ１１）、１点以上のとき（Ｓ１１のＮｏ）、球面収差補正部制御回路１１２は位置調整のためカップリングレンズ１０２を駆動制御し移動させる（Ｓ１２）。その後、処理Ｓ１１へ戻り、取得したＳ字状曲線で、０値と交差する点の数を確認する。
【００５２】
また、処理Ｓ１１において、０値と交差する点の数が１点のとき（Ｓ１１のＹｅｓ）、Ｓ字状曲線が最大値の１／２の範囲において変極点の数が０点または２点か確認し（Ｓ１３）、０点または２点以外のとき（Ｓ１３のＮｏ）、球面収差補正部制御回路１１２が位置調整のためカップリングレンズ１０２を移動させる（Ｓ１４）。その後、処理Ｓ１３へ戻り、同様に最大値の１／２の範囲において変極点の数を確認する。
【００５３】
さらに、処理Ｓ１３において、最大値の１／２の範囲にて変極点の数が０点または２点のとき（Ｓ１３のＹｅｓ）、カップリングレンズ１０２の位置調整の処理を終了する。
【００５４】
本実施形態２においては、球面収差補正部としてカップリングレンズの例を示したが、これに限らず液晶素子、反射面の変形が可能な可変形ミラーを用いたもの等、他の手法による機構を用いて構成することもできる。
【００５５】
（実施形態３）
本発明の実施形態３は、前述した実施形態１，２のカップリングレンズの位置調整において、カップリングレンズの位置を目的とする層に略最適な位置で粗決めを行って、その後、実施形態１，２の方法で球面収差補正を行うようにしたものである。これにより、カップリングレンズ１０２の移動量を少なくすることができ、結果、カップリングレンズ１０２の移動する時間を少なくすることができる。
【００５６】
また、カップリングレンズ１０２の駆動源として、例えば圧電素子を用いる方法がある。この圧電素子を用いた駆動源では１パルスあたりの移動量のばらつきが大きく、さらに、温度、経時変化等によっても移動量が変化するため、カップリングレンズ１０２の位置を正確に検出するためのセンサが必要となる。
【００５７】
これに対して、本実施形態３によれば、カップリングレンズ１０２の位置を粗決めしてから、カップリングレンズ１０２の停止位置が球面収差を補正する検出信号（Ｓ字状曲線）によって、決定されるのでカップリングレンズ１０２の任意の位置を検出する必要がないため、カップリングレンズ１０２の位置検出用のセンサを省略することができる。
【００５８】
また、本実施形態３においては、球面収差補正部としてカップリングレンズの例を示したが、これに限らず液晶素子、反射面の変形が可能な可変形ミラーを用いたもの等、他の手法による機構を用いて構成することもできる。
【００５９】
以上の各実施形態で説明したように、正しい位置でフォーカス制御が掛かる程度に球面収差が小さくなるように、Ｓ字状曲線が交差する値や箇所数を設定して、Ｓ字状曲線のゼロクロスが複数の箇所に現れる現象や、Ｓ字状曲線上に球面収差の大きな光束によって形成されるＳ字が重畳される現象が起きた場合でも、安定したフォーカスエラー信号を得ることができ、さらに、粗決めした後の微調整として球面収差補正を行って、球面収差補正を速やかに、また経年変化や環境変化などが生じても、正確に球面収差補正ができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る光ピックアップ装置および球面収差補正方法は、正しい場所でフォーカス制御を掛けて安定したフォーカスエラー信号を得ることができ、球面収差補正を小型かつ安価で速やかに行うとともに、安定したフォーカス制御ができ、光記録媒体等の情報記録媒体に対して、光学的に情報の記録または再生する装置および方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】対物レンズを通過する光線の中心部と外周部の焦点位置を示す図
【図２】球面収差補正を行う光ピックアップ装置および光記録媒体駆動装置を示す構成図
【図３】収差補正素子を説明する（ａ）は拡大断面図、（ｂ）はＢＤに対する光利用効率を示す図
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、球面収差が補正されてない状態のＦＥ信号を示す図
【図５】実施形態１の（ａ）〜（ｃ）は、球面収差補正したときのＦＥ信号を示す図
【図６】実施形態１のカップリングレンズの位置調整処理のフローチャート
【図７】実施形態２の（ａ）〜（ｃ）は、球面収差補正したときのＦＥ信号を示す図
【図８】実施形態２のカップリングレンズの位置調整処理のフローチャート
【符号の説明】
【００６２】
１０１  半導体レーザ
１０２  カップリングレンズ
１０３  偏光ビームスプリッタ
１０４  プリズム
１０５  １／４波長板
１０６  収差補正素子
１０７  対物レンズ
１０８  光記録媒体
１０９  検出レンズ
１１０  受光素子
１１１  ＦＥ信号生成回路
１１２  球面収差補正部制御回路
１１６  ＢＤ領域
１２６  ＨＤ領域
１３６  中心領域
１４６  外周領域
【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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