JP3812649B2

JP3812649B2 - 光学式情報記録再生装置および方法

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Publication number: JP3812649B2
Application number: JP2001336555A
Authority: JP
Inventors: 龍一片山
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-11-01
Filing date: 2001-11-01
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2021-11-01
Also published as: JP2003141766A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に対して情報を記録し、あるいは記録してある情報を再生する光学式情報記録再生装置および方法に関し、特に、光記録媒体の基板厚ずれを検出、補正することが可能な光学式情報記録再生装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光学式情報記録再生装置における記録密度は、光記録媒体上に形成される集光スポットの径の２乗に反比例する。すなわち、集光スポットの径が小さいほど記録密度は高くなる。集光スポットの径は光源の波長に比例し対物レンズの開口数に反比例する。
【０００３】
すなわち、光源の波長が短く対物レンズの開口数が高いほど集光スポットの径は小さくなる。一方、光記録媒体の基板の厚さが設計値からずれると、基板厚ずれに起因する球面収差により集光スポットの形状が乱れ、記録再生特性が悪化する。
【０００４】
球面収差は光源の波長に反比例し対物レンズの開口数の４乗に比例するため、光源の波長が短く対物レンズの開口数が高いほど記録再生特性に対する光記録媒体の基板厚ずれのマージンは狭くなる。
【０００５】
従って、記録密度を高めるために光源の波長を短く対物レンズの開口数を高くした光学式情報記録再生装置においては、記録再生特性を悪化させないために、光記録媒体の基板厚ずれを検出、補正することが必要である。
【０００６】
図１０に、光記録媒体の基板厚ずれを検出、補正することが可能な従来の光学式情報記録再生装置の一部を示す。この光学式情報記録再生装置は、特開２０００−４０２３７号公報に記載されているものである。
【０００７】
図示しない半導体レーザからの出射光は、第１のレンズ１５と第２のレンズ１６から構成される２枚組の対物レンズによりディスク６上に集光される。第１のレンズ１５は第１のアクチュエータ１７に搭載されており、第１のアクチュエータ１７により光軸方向に駆動される。
【０００８】
また、第１のレンズ１５が搭載された第１のアクチュエータ１７と第２のレンズ１６は第２のアクチュエータ１８に搭載されており、第２のアクチュエータ１８により光軸方向に駆動される。
【０００９】
すなわち、第１のアクチュエータ１７を駆動することにより第１のレンズ１５と第２のレンズ１６の間隔が変化し、第２のアクチュエータ１８を駆動することにより第１のレンズ１５と第２のレンズ１６から構成される２枚組の対物レンズとディスク６の間隔が変化する。
【００１０】
第１のレンズ１５と第２のレンズ１６の間隔が変化すると球面収差が変化し、２枚組の対物レンズとディスク６の間隔が変化するとフォーカスオフセットが変化する。
【００１１】
ディスク６に基板厚ずれがあると、基板厚ずれに起因する球面収差によりディスク６に記録されたＲＦ信号の振幅が低下する。また、フォーカスオフセットによってもディスク６に記録されたＲＦ信号の振幅が低下する。
【００１２】
そこで、ディスク６に記録されたＲＦ信号の振幅を観測しながら第１のアクチュエータ１７を駆動して第１のレンズ１５と第２のレンズ１６の間隔を変化させ、ＲＦ信号の振幅が最大になるように第１のレンズ１５と第２のレンズ１６の間隔を調整する。
【００１３】
また、ディスク６に記録されたＲＦ信号の振幅を観測しながら第２のアクチュエータ１８を駆動して２枚組の対物レンズとディスク６の間隔を変化させ、ＲＦ信号の振幅が最大になるように２枚組の対物レンズとディスク６の間隔を調整する。
【００１４】
すなわち、ディスク６の基板厚ずれの検出はディスク６に記録されたＲＦ信号の振幅を観測することにより行われ、ディスク６の基板厚ずれの補正は、第１のレンズ１５と第２のレンズ１６の間隔を調整して基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差を光学式情報記録再生装置で発生させることにより行われる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術は、光記録媒体の基板厚ずれの検出を行う場合、ＲＦ信号の振幅を観測するため、ＲＦ信号が予め記録されている必要がある。再生専用型の光記録媒体においてはＲＦ信号が予め記録されているため基板厚ずれの検出を行うことができるが、追記型および書換可能型の光記録媒体においてはＲＦ信号が予め記録されていないため基板厚ずれの検出を行うことができないという課題がある。
【００１６】
基板厚ずれの検出を行うためのＲＦ信号を光学式情報記録再生装置により記録してから基板厚ずれの検出を行う方法も考えられるが、その場合の光学式情報記録再生装置は基板厚ずれの補正を行っていない光学式情報記録再生装置であるため、基板厚ずれに起因する球面収差により集光スポットの形状が乱れ、ＲＦ信号を正しく記録することができない。
【００１７】
一方、ＲＦ信号が予め記録されていない光記録媒体に対しても基板厚ずれの検出を行うことができる光学式情報記録再生装置として、特開２０００−５７６１６号公報に記載されている光学式情報記録再生装置およびオプティカルデータストレージトピカルミーティング２００１テクニカルダイジェスト９７頁〜９９頁に記載されている光学式情報記録再生装置がある。
【００１８】
しかし、前者の光学式情報記録再生装置においては、光記録媒体からの反射光を中心部と周辺部に分割して受光するため、光検出器およびそれに接続される電流−電圧変換回路、演算回路等の規模が大きく構成が複雑である。
【００１９】
また、後者の光学式情報記録再生装置においては、光源からの出射光を回折光学素子により５つの光に分割し、光記録媒体で反射された５つの光を別々に受光するため、やはり光検出器およびそれに接続される電流−電圧変換回路、演算回路等の規模が大きく構成が複雑である。
【００２０】
そこで、本発明は、光記録媒体の基板厚ずれを検出、補正することが可能な従来の光学式情報記録再生装置における上に述べた課題を解決し、ＲＦ信号が予め記録されていない光記録媒体に対しても基板厚ずれの検出、補正を行うことができると共に、回路の規模が小さく構成が単純な光学式情報記録再生装置および方法を提供することを課題とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の光学式情報記録再生装置は、光源と、該光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器と、該光検出器からの出力に基づいて少なくともフォーカス誤差信号を演算する演算回路と、前記フォーカス誤差信号に基づいてフォーカスサーボを行った状態でのフォーカスサーボのループゲインを測定する手段と、前記対物レンズにより前記光記録媒体上に集光される光の球面収差を変化させる球面収差変化手段と、該球面収差変化手段を駆動する駆動回路とを有することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の光学式情報記録再生方法は、上に述べた光学式情報記録再生装置を用い、前記球面収差変化手段を前記駆動回路により駆動して前記球面収差を変化させる第一の過程と、前記球面収差の変化に対する前記フォーカスサーボのループゲインの変化を観測する第二の過程と、前記フォーカスサーボのループゲインが最大となるように前記球面収差変化手段を駆動する第三の過程を含み、前記第一〜第三の過程を行った状態で前記光記録媒体に対して記録あるいは再生を行うことを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明の光学式情報記録再生装置および方法においては、光記録媒体の基板厚ずれが０でそれに起因する球面収差が０の場合、フォーカス誤差信号に基づいてフォーカスサーボを行った状態でのフォーカスサーボのループゲインは極値をとる。光記録媒体の基板厚ずれの絶対値が大きくそれに起因する球面収差の絶対値が大きいほど、上記ループゲインの減少量は大きくなる。
【００２４】
従って、上記ループゲインが極値をとるように球面収差変化手段を駆動することにより、光記録媒体の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差が発生し、総合的な球面収差は０となる。
【００２５】
すなわち、光記録媒体の基板厚ずれが補正される。上記ループゲインはフォーカス誤差信号に基づいて得られるため、ＲＦ信号が予め記録されていない光記録媒体に対しても基板厚ずれの検出、補正を行うことができる。
【００２６】
また、光記録媒体からの反射光や光源からの出射光を基板厚ずれの検出を行うために分割して受光しないため、光検出器およびそれに接続される電流−電圧変換回路、演算回路等の規模が小さく構成が単純である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
（実施形態１）
図１に本発明の光学式情報記録再生装置の実施形態１を示す。半導体レーザ１からの出射光はコリメータレンズ２で平行光化され、偏光ビームスプリッタ３にＰ偏光として入射してほぼ１００％が透過し、１／４波長板４を透過して直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ５でディスク６上に集光される。
【００２９】
ディスク６からの反射光は対物レンズ５を逆向きに透過し、１／４波長板４を透過して円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ３にＳ偏光として入射してほぼ１００％が反射され、円筒レンズ７、レンズ８を透過して光検出器９で受光される。光検出器９は円筒レンズ７、レンズ８の２つの焦線の中間に設置されている。
【００３０】
演算回路１２は、光検出器９の各受光部からの出力に基づいてフォーカス誤差信号、フォーカス和信号を演算する。ここではフォーカス誤差信号は非点収差法により得られる。駆動回路１４ａは、図示している点線で囲まれたコリメータレンズ２を図示しないアクチュエータにより光軸方向に移動させる。コリメータレンズ２を光軸方向に移動させると対物レンズ５における倍率が変化し、球面収差が変化する。球面収差が変化するとフォーカス誤差信号の振幅が変化する。
【００３１】
そこで、まず、コリメータレンズ２を所定の範囲で光軸方向に移動させて球面収差を所定の範囲で変化させ、球面収差の変化に対するフォーカス誤差信号振幅の変化を観測する。その後、フォーカス誤差信号の振幅が最大になるようにコリメータレンズ２の光軸方向の位置を調整する。これにより、ディスク６の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差が対物レンズ５で発生し、総合的な球面収差は０となる。
【００３２】
すなわち、ディスク６の基板厚ずれが補正される。駆動回路１３は、図示している点線で囲まれた対物レンズ５を図示しないアクチュエータにより光軸方向に移動させる。ディスク６の基板厚ずれが補正された後、フォーカスサーボを行い、フォーカス誤差信号が０になるように対物レンズ５の光軸方向の位置を制御する。
【００３３】
ディスク６の基板厚ずれが補正され、フォーカスサーボを行った状態でディスク６に対して記録あるいは再生を行う。これにより記録再生特性に対する悪影響がなくなる。
【００３４】
図２に各種のフォーカス誤差信号、フォーカス和信号を示す。図２（ａ）〜図２（ｃ）はディスク６の基板厚ずれがそれぞれ負（基板が設計よりも薄い）、０、正（基板が設計よりも厚い）の場合に相当する。図２において、横軸はディスク６のデフォーカス量である。
【００３５】
また、図示している実線、点線はそれぞれフォーカス誤差信号、フォーカス和信号を表わしている。ディスク６の基板厚ずれが負の場合、ディスク６の基板厚ずれが０の場合に対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が図の右側にずれると共に、フォーカス誤差信号の振幅が減少する。
【００３６】
一方、ディスク６の基板厚ずれが正の場合、ディスク６の基板厚ずれが０の場合に対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が図の左側にずれると共に、フォーカス誤差信号の振幅が減少する。
【００３７】
図３に球面収差とフォーカス誤差信号振幅の関係を示す。ディスク６の基板厚ずれが０でそれに起因する球面収差が０の場合、フォーカス誤差信号の振幅は極大値をとる。ディスク６の基板厚ずれの絶対値が大きくそれに起因する球面収差の絶対値が大きいほど、フォーカス誤差信号の振幅の減少量は大きくなる。
【００３８】
このことから、フォーカス誤差信号の振幅が最大になるようにコリメータレンズ２の光軸方向の位置を調整することにより、ディスク６の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差を対物レンズ５で発生させ、総合的な球面収差を０にできることがわかる。
【００３９】
フォーカス誤差信号の振幅を観測する代わりにフォーカス和信号のレベルを観測してディスク６の基板厚ずれを補正することも可能である。球面収差が変化するとフォーカスサーボを行った状態でのフォーカス和信号のレベルが変化する。
【００４０】
そこで、まず、フォーカスサーボを行い、フォーカス誤差信号が０になるように駆動回路１３により対物レンズ５の光軸方向の位置を制御する。フォーカスサーボを行った後、コリメータレンズ２を所定の範囲で駆動回路１４ａにより光軸方向に移動させて球面収差を所定の範囲で変化させ、球面収差の変化に対するフォーカス和信号レベルの変化を観測する。
【００４１】
その後、フォーカス和信号のレベルが最大になるようにコリメータレンズ２の光軸方向の位置を調整する。これにより、ディスク６の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差が対物レンズ５で発生し、総合的な球面収差は０となる。
【００４２】
すなわち、ディスク６の基板厚ずれが補正される。フォーカスサーボを行い、ディスク６の基板厚ずれが補正された状態でディスク６に対して記録あるいは再生を行う。これにより記録再生特性に対する悪影響がなくなる。
【００４３】
図２において、ディスク６の基板厚ずれが０の場合、フォーカス和信号の最大点はフォーカス誤差信号のゼロクロス点と一致している。これに対し、ディスク６の基板厚ずれが負の場合、ディスク６の基板厚ずれが０の場合に対してフォーカス和信号の最大点、フォーカス誤差信号のゼロクロス点が図の右側にずれるが、前者のずれ量は後者のずれ量に比べて大きい。このため、ディスク６の基板厚ずれが０の場合に対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点におけるフォーカス和信号のレベルは減少する。
【００４４】
一方、ディスク６の基板厚ずれが正の場合、ディスク６の基板厚ずれが０の場合に対してフォーカス和信号の最大点、フォーカス誤差信号のゼロクロス点が図の左側にずれるが、前者のずれ量は後者のずれ量に比べて大きい。このため、ディスク６の基板厚ずれが０の場合に対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点におけるフォーカス和信号のレベルは減少する。
【００４５】
図４に球面収差とフォーカス和信号レベルの関係を示す。ディスク６の基板厚ずれが０でそれに起因する球面収差が０の場合、フォーカス誤差信号のゼロクロス点でフォーカスサーボを行った状態でのフォーカス和信号のレベルは極大値をとる。ディスク６の基板厚ずれの絶対値が大きくそれに起因する球面収差の絶対値が大きいほど、フォーカス和信号のレベルの減少量は大きくなる。
【００４６】
このことから、フォーカス和信号のレベルが最大になるようにコリメータレンズ２の光軸方向の位置を調整することにより、ディスク６の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差を対物レンズ５で発生させ、総合的な球面収差を０にできることがわかる。
【００４７】
本実施形態においては、フォーカス誤差信号の振幅を観測する代わりにフォーカスサーボのループゲインを観測してディスク６の基板厚ずれを補正する。球面収差が変化するとフォーカスサーボを行った状態でのフォーカスサーボのループゲインが変化する。
【００４８】
そこで、まず、フォーカスサーボを行い、フォーカス誤差信号が０になるように駆動回路１３により対物レンズ５の光軸方向の位置を制御する。フォーカスサーボを行った後、コリメータレンズ２を所定の範囲で駆動回路１４ａにより光軸方向に移動させて球面収差を所定の範囲で変化させ、球面収差の変化に対するフォーカスサーボループゲインの変化を観測する。
【００４９】
その後、フォーカスサーボのループゲインが最大になるようにコリメータレンズ２の光軸方向の位置を調整する。これにより、ディスク６の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差が対物レンズ５で発生し、総合的な球面収差は０となる。すなわち、ディスク６の基板厚ずれが補正される。フォーカスサーボを行い、ディスク６の基板厚ずれが補正された状態でディスク６に対して記録あるいは再生を行う。
【００５０】
これにより記録再生特性に対する悪影響がなくなる。フォーカスサーボのループゲインを観測するには、フォーカスサーボのループに外乱信号を重畳し、その外乱信号の圧縮率を観測すれば良い。
【００５１】
図２において、ディスク６の基板厚ずれが負の場合、ディスク６の基板厚ずれが０の場合に対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が図の右側にずれると共に、フォーカス誤差信号の振幅が減少し、ゼロクロス点における傾きが減少する。フォーカスサーボのループゲインはフォーカス誤差信号の傾きに比例するため、ディスク６の基板厚ずれが０の場合に対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点におけるフォーカスサーボのループゲインは減少する。
【００５２】
一方、ディスク６の基板厚ずれが正の場合、ディスク６の基板厚ずれが０の場合に対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点が図の左側にずれると共に、フォーカス誤差信号の振幅が減少し、ゼロクロス点における傾きが減少する。
【００５３】
フォーカスサーボのループゲインはフォーカス誤差信号の傾きに比例するため、ディスク６の基板厚ずれが０の場合に対してフォーカス誤差信号のゼロクロス点におけるフォーカスサーボのループゲインは減少する。
【００５４】
図５に球面収差とフォーカスサーボループゲインの関係を示す。ディスク６の基板厚ずれが０でそれに起因する球面収差が０の場合、フォーカス誤差信号のゼロクロス点でフォーカスサーボを行った状態でのフォーカスサーボのループゲインは極大値をとる。ディスク６の基板厚ずれの絶対値が大きくそれに起因する球面収差の絶対値が大きいほど、フォーカスサーボのループゲインの減少量は大きくなる。
【００５５】
このことから、フォーカスサーボのループゲインが最大になるようにコリメータレンズ２の光軸方向の位置を調整することにより、ディスク６の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差を対物レンズ５で発生させ、総合的な球面収差を０にできることがわかる。
【００５６】
以下参考例として、フォーカス誤差信号の振幅を観測する代わりにフォーカス誤差信号の溝横断雑音を観測してディスク６の基板厚ずれを補正する例を説明する。球面収差が変化するとフォーカスサーボを行った状態でのフォーカス誤差信号の溝横断雑音が変化する。
【００５７】
そこで、まず、フォーカスサーボを行い、フォーカス誤差信号が０になるように駆動回路１３により対物レンズ５の光軸方向の位置を制御する。フォーカスサーボを行った後、コリメータレンズ２を所定の範囲で駆動回路１４ａにより光軸方向に移動させて球面収差を所定の範囲で変化させ、球面収差の変化に対するフォーカス誤差信号溝横断雑音の変化を観測する。
【００５８】
その後、フォーカス誤差信号の溝横断雑音が最小になるようにコリメータレンズ２の光軸方向の位置を調整する。これにより、ディスク６の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差が対物レンズ５で発生し、総合的な球面収差は０となる。
【００５９】
すなわち、ディスク６の基板厚ずれが補正される。フォーカスサーボを行い、ディスク６の基板厚ずれが補正された状態でディスク６に対して記録あるいは再生を行う。これにより記録再生特性に対する悪影響がなくなる。
【００６０】
図６に各種のフォーカス誤差信号を示す。図６（ａ）〜図６（ｃ）はディスク６の基板厚ずれがそれぞれ負（基板が設計よりも薄い）、０、正（基板が設計よりも厚い）の場合に相当する。図６において、横軸はディスク６のデフォーカス量である。
【００６１】
また、図示している細い実線、太い実線、太い点線はそれぞれディスク６に溝がない場合のフォーカス誤差信号（溝なしのフォーカス誤差信号）、ディスク６に溝がある場合の溝の凹部（ランド）におけるフォーカス誤差信号（ランドのフォーカス誤差信号）、ディスク６に溝がある場合の溝の凸部（グルーブ）におけるフォーカス誤差信号（グルーブのフォーカス誤差信号）を表わしている。
【００６２】
ディスク６の基板厚ずれが０の場合、ランドのフォーカス誤差信号、グルーブのフォーカス誤差信号のゼロクロス点は溝なしのフォーカス誤差信号のゼロクロス点とほぼ一致している。ディスク６の基板厚ずれが負の場合、ディスク６の基板厚ずれが０の場合に対してランドのフォーカス誤差信号、グルーブのフォーカス誤差信号のゼロクロス点が図の右側にずれるが、前者のずれ量は後者のずれ量に比べて大きい。
【００６３】
このとき、溝なしのフォーカス誤差信号のゼロクロス点においてランドのフォーカス誤差信号は負、グルーブのフォーカス誤差信号は正のオフセットを持つ。フォーカス誤差信号の溝横断雑音はこれらのオフセットの差であるため、ディスク６の基板厚ずれが０の場合に対して溝なしのフォーカス誤差信号のゼロクロス点におけるフォーカス誤差信号の溝横断雑音は増加する。
【００６４】
一方、ディスク６の基板厚ずれが正の場合、ディスク６の基板厚ずれが０の場合に対してランドのフォーカス誤差信号、グルーブのフォーカス誤差信号のゼロクロス点が図の左側にずれるが、前者のずれ量は後者のずれ量に比べて小さい。
【００６５】
このとき、溝なしのフォーカス誤差信号のゼロクロス点においてランドのフォーカス誤差信号は負、グルーブのフォーカス誤差信号は正のオフセットを持つ。フォーカス誤差信号の溝横断雑音はこれらのオフセットの差であるため、ディスク６の基板厚ずれが０の場合に対して溝なしのフォーカス誤差信号のゼロクロス点におけるフォーカス誤差信号の溝横断雑音は増加する。
【００６６】
図７に球面収差とフォーカス誤差信号溝横断雑音の関係を示す。ディスク６の基板厚ずれが０でそれに起因する球面収差が０の場合、溝なしのフォーカス誤差信号のゼロクロス点でフォーカスサーボを行った状態でのフォーカス誤差信号の溝横断雑音は極小値をとる。ディスク６の基板厚ずれの絶対値が大きくそれに起因する球面収差の絶対値が大きいほど、フォーカス誤差信号の溝横断雑音の増加量は大きくなる。
【００６７】
このことから、フォーカス誤差信号の溝横断雑音が最小になるようにコリメータレンズ２の光軸方向の位置を調整することにより、ディスク６の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差を対物レンズ５で発生させ、総合的な球面収差を０にできることがわかる。
【００６８】
（実施形態２）
図８に本発明の光学式情報記録再生装置の実施形態２を示す。本実施形態は、図１に対してリレーレンズ１０ａ、１０ｂを付加すると共に、駆動回路１４ａを駆動回路１４ｂに置き換えたものである。
【００６９】
演算回路１２は、光検出器９の各受光部からの出力に基づいてフォーカス誤差信号、フォーカス和信号を演算する。ここではフォーカス誤差信号は非点収差法により得られる。駆動回路１４ｂは、図示している点線で囲まれたリレーレンズ１０ａ、１０ｂのどちらか一方を図示しないアクチュエータにより光軸方向に移動させる。
【００７０】
リレーレンズ１０ａ、１０ｂのどちらか一方を光軸方向に移動させると対物レンズ５における倍率が変化し、球面収差が変化する。球面収差が変化するとフォーカス誤差信号の振幅が変化する。
【００７１】
そこで、まず、リレーレンズ１０ａ、１０ｂのどちらか一方を所定の範囲で光軸方向に移動させて球面収差を所定の範囲で変化させ、球面収差の変化に対するフォーカス誤差信号振幅の変化を観測する。
【００７２】
その後、フォーカス誤差信号の振幅が最大になるようにリレーレンズ１０ａ、１０ｂのどちらか一方の光軸方向の位置を調整する。これにより、ディスク６の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差が対物レンズ５で発生し、総合的な球面収差は０となる。
【００７３】
すなわち、ディスク６の基板厚ずれが補正される。駆動回路１３は、図示している点線で囲まれた対物レンズ５を図示しないアクチュエータにより光軸方向に移動させる。ディスク６の基板厚ずれが補正された後、フォーカスサーボを行い、フォーカス誤差信号が０になるように対物レンズ５の光軸方向の位置を制御する。
【００７４】
ディスク６の基板厚ずれが補正され、フォーカスサーボを行った状態でディスク６に対して記録あるいは再生を行う。これにより記録再生特性に対する悪影響がなくなる。
【００７５】
本実施形態においては、実施形態１と同様に、フォーカス誤差信号の振幅を観測する代わりにフォーカスサーボのループゲインを観測してディスク６の基板厚ずれを補正する。
【００７６】
（実施形態３）
図９に本発明の光学式情報記録再生装置の実施形態３を示す。本実施形態は、図１に対して液晶光学素子１１を付加すると共に、駆動回路１４ａを駆動回路１４ｃに置き換えたものである。液晶光学素子１１は同心円状の複数の領域に分割されている。
【００７７】
演算回路１２は、光検出器９の各受光部からの出力に基づいてフォーカス誤差信号、フォーカス和信号を演算する。ここではフォーカス誤差信号は非点収差法により得られる。駆動回路１４ｃは、図示している点線で囲まれた液晶光学素子１１の各領域に電圧を印加する。液晶光学素子１１の各領域に印加する電圧を変化させると透過光に対する球面収差が変化する。球面収差が変化するとフォーカス誤差信号の振幅が変化する。
【００７８】
そこで、まず、液晶光学素子１１の各領域に印加する電圧を所定の範囲で変化させて球面収差を所定の範囲で変化させ、球面収差の変化に対するフォーカス誤差信号振幅の変化を観測する。
【００７９】
その後、フォーカス誤差信号の振幅が最大になるように液晶光学素子１１の各領域に印加する電圧を調整する。これにより、ディスク６の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差が液晶光学素子１１で発生し、総合的な球面収差は０となる。
【００８０】
すなわち、ディスク６の基板厚ずれが補正される。駆動回路１３は、図示している点線で囲まれた対物レンズ５を図示しないアクチュエータにより光軸方向に移動させる。ディスク６の基板厚ずれが補正された後、フォーカスサーボを行い、フォーカス誤差信号が０になるように対物レンズ５の光軸方向の位置を制御する。
【００８１】
ディスク６の基板厚ずれが補正され、フォーカスサーボを行った状態でディスク６に対して記録あるいは再生を行う。これにより記録再生特性に対する悪影響がなくなる。
【００８２】
本実施形態においては、実施形態１と同様に、フォーカス誤差信号の振幅を観測する代わりにフォーカスサーボのループゲインを観測してディスク６の基板厚ずれを補正する。
【００８３】
ディスク６の基板厚ずれの値は、通常はディスク６の半径位置に対して緩やかに変化する。従って、光学式情報記録再生装置にディスク６が挿入された時点で、ディスク６の基板厚ずれを補正するための補正値であるコリメータレンズ２の光軸方向の位置、リレーレンズ１０ａ、１０ｂのどちらか一方の光軸方向の位置、または液晶光学素子１１の各領域に印加する電圧をディスク６の複数の半径位置において求め、これらの補正値に基づいて補間によりディスク６のそれ以外の半径位置における補正値を求めることにより、ディスク６の全ての半径位置において短時間で実用上十分な精度の補正値が得られる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光学式情報記録再生装置および方法においては、光記録媒体の基板厚ずれが０でそれに起因する球面収差が０の場合、フォーカス誤差信号に基づいてフォーカスサーボを行った状態でのフォーカスサーボのループゲインは極値をとる。光記録媒体の基板厚ずれの絶対値が大きくそれに起因する球面収差の絶対値が大きいほど、上記ループゲインの減少量は大きくなる。
【００８５】
従って、上記ループゲインが極値をとるように球面収差変化手段を駆動することにより、光記録媒体の基板厚ずれに起因する球面収差を相殺する球面収差が発生し、総合的な球面収差は０となる。すなわち、光記録媒体の基板厚ずれが補正される。
【００８６】
本発明の光学式情報記録再生装置および方法の効果は、ＲＦ信号が予め記録されていない光記録媒体に対しても基板厚ずれの検出、補正を行うことができると共に、回路の規模が小さく構成が単純なことである。前者の理由は、上記ループゲインはフォーカス誤差信号に基づいて得られるためである。また、後者の理由は、光記録媒体からの反射光や光源からの出射光を基板厚ずれの検出を行うために分割して受光しないためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学式情報記録再生装置の実施形態１を示す図である。
【図２】本発明の光学式情報記録再生装置の実施形態１における各種のフォーカス誤差信号、フォーカス和信号を示す図である。
【図３】本発明の光学式情報記録再生装置の実施形態１における球面収差とフォーカス誤差信号振幅の関係を示す図である。
【図４】本発明の光学式情報記録再生装置の実施形態１における球面収差とフォーカス和信号レベルの関係を示す図である。
【図５】本発明の光学式情報記録再生装置の実施形態１における球面収差とフォーカスサーボループゲインの関係を示す図である。
【図６】本発明の光学式情報記録再生装置の実施形態１における各種のフォーカス誤差信号を示す図である。
【図７】本発明の光学式情報記録再生装置の実施形態１における球面収差とフォーカス誤差信号溝横断雑音の関係を示す図である。
【図８】本発明の光学式情報記録再生装置の実施形態２を示す図である。
【図９】本発明の光学式情報記録再生装置の実施形態３を示す図である。
【図１０】従来の光学式情報記録再生装置の一部を示す図である。
【符号の説明】
１半導体レーザ
２コリメータレンズ
３偏光ビームスプリッタ
４１／４波長板
５対物レンズ
６ディスク
７円筒レンズ
８レンズ
９光検出器
１０ａ、１０ｂリレーレンズ
１１液晶光学素子
１２演算回路
１３駆動回路
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ駆動回路
１５第１のレンズ
１６第２のレンズ
１７第１のアクチュエータ
１８第２のアクチュエータ

Claims

光源と、該光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器と、該光検出器からの出力に基づいて少なくともフォーカス誤差信号を演算する演算回路と、前記フォーカス誤差信号に基づいてフォーカスサーボを行った状態でのフォーカスサーボのループゲインを測定する手段と、前記対物レンズにより前記光記録媒体上に集光される光の球面収差を変化させる球面収差変化手段と、該球面収差変化手段を駆動する駆動回路とを有することを特徴とする光学式情報記録再生装置。
光源と、該光源からの出射光を光記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光記録媒体からの反射光を受光する光検出器と、該光検出器からの出力に基づいて少なくともフォーカス誤差信号を演算する演算回路と、前記フォーカス誤差信号に基づいてフォーカスサーボを行った状態でのフォーカスサーボのループゲインを測定する手段と、前記対物レンズにより前記光記録媒体上に集光される光の球面収差を変化させる球面収差変化手段と、該球面収差変化手段を駆動する駆動回路を有する光学式情報記録再生装置を用い、前記球面収差変化手段を前記駆動回路により駆動して前記球面収差を変化させる第一の過程と、前記球面収差の変化に対する前記フォーカスサーボのループゲインの変化を観測する第二の過程と、前記フォーカスサーボのループゲインが最大となるように前記球面収差変化手段を駆動する第三の過程を含み、前記第一〜第三の過程を行った状態で前記光記録媒体に対して記録あるいは再生を行うことを特徴とする光学式情報記録再生方法。