CN101465136B - 伺服参数的检测方法及利用该方法的光拾取装置 - Google Patents

Abstract

本发明的光拾取器检查装置(3)对致动器驱动电路(16)发送使散焦补偿量变化的指令来设定各散焦补偿量，并根据来自光拾取装置(1)的播放信号生成电路(14)的播放信号，算出每个散焦补偿量的跳动值。然后，求出跳动值对各散焦补偿量的2次近似曲线，算出该2次近似曲线与实测值之间的相关系数R²。该相关系数R²在阈值以下时，再次执行上述散焦补偿量的设定和上述跳动值的计算，在超过上述阈值时，求出上述2次近似曲线中的与跳动的最低值对应的散焦补偿量作为散焦补偿量的最佳值。因而，能得到误差少且高精度的上述散焦补偿量的最佳值。

Description

伺服参数的检测方法及利用该方法的光拾取装置

技术领域

本发明涉及在生产装载于信息存储播放装置的光拾取装置时的伺服参数的检测方法、及利用该方法的光拾取装置。

背景技术

在检测BD(Blue-ray Disc：蓝光光盘)、DVD(Digital Versatile Disc：数字通用光盘)、及CD(Compact Disc：致密光盘)等光盘的存储播放所需的伺服参数的最佳值时，需要进行使用播放信号及其跳动的最佳参数检测。

近年来，要求光盘的高密度化，为实现这种高密度化，推进了光盘的信息存储层中的线存储密度的提高和光道的间距狭窄化。另外，光盘的高密度化中，有必要缩小聚焦于光盘的信息存储层上的光束的束径。而且，为缩小光束的束径，考虑增大从作为光拾取装置的聚焦光学系统的物镜照射的光束的数值孔径和使光束波长变短。

当从光源出射的光束通过光盘的盖板玻璃时，会发生球面像差。由于该球面像差的大小一般与数值孔径的4次方成正比，所以在用高数值孔径的物镜时就不能无视球面像差的误差影响，会对信息读取产生影响。因此，在用高数值孔径的物镜时，有必要以高精度校正球面像差。

另外，聚焦伺服需要满足高跟踪性能，以使射束点直径一直成为大致固定值。聚焦伺服一般需要控制在与光源的波长成正比的、并与物镜的数值孔径(NA)的平方成反比的、充分小于焦点深度的范围内。进一步地，当由于光盘的弯曲或致动器的安装误差等产生相对于光盘的倾斜时，上述光盘的存储面上的会聚光发生彗形像差。由于该彗形像差量与NA值的3次方成正比，因此特别是在BD那样的高NA值的情况下，即使是光盘微小的特性变化也会产生非常大的彗形像差。

作为高精度地调整聚焦补偿(focus offset)量和球面像差的方法，有例如特开2007-87483号公报所披露的信息存储播放方法，即学习跳动变为最佳时的球面像差量与循迹误差信号振幅变为最大时的球面像差量之间的差分，求出上述差分的最佳值的方法。

但是，特开2007-87483号公报所披露的现有的信息存储播放方法中存在以下的问题。

即，在检测上述球面像差量的最佳值(伺服参数)时，在球面像差量波动，求出跳动最小时的面像差量的情况下，在伺服动作不稳定的光拾取中，存在跳动不稳定，使跳动的最小值产生偏差。另外，由于光拾取器的小型化和薄型化带来的形状的制约，会产生球面像差校正量那样的伺服参数波动很大而难以描绘近似曲线的情况。

发明内容

因此，本发明的课题在于提供即使是伺服动作不稳定的光拾取器或实现小型化和薄型化的光拾取器、也能高精度地检测伺服参数的伺服参数的检测方法及利用该方法的光拾取装置。

为解决上述课题，本发明的伺服参数的检测方法中，包括：

对用激光在光存储播放介质上进行存储播放的光拾取装置、从光拾取器检查装置输出使伺服参数变化的指令、使所述光拾取装置的所述伺服参数依次变化的步骤；

根据使所述伺服参数依次变化而从所述光拾取装置出射的激光在进行所述伺服参数调整时成为基准的基准光盘所反射的反射光、利用所述光拾取装置的播放信号生成电路依次生成播放信号的步骤；

利用所述光拾取器检查装置并根据在所述播放信号生成电路中生成的所述每个伺服参数的播放信号、求出表示所述播放信号的品质的跳动的步骤；

利用所述光拾取器检查装置对所述各伺服参数和所述各跳动之间的关系用近似曲线进行近似的步骤；

利用所述光拾取器检查装置算出在所述各伺服参数和所述各跳动的所述近似曲线上的近似值与实测值之间的相关系数的步骤；

利用所述光拾取器检查装置在所述算出的相关系数为预定值以下时、再次对所述光拾取装置输出使所述伺服参数变化的指令、算出所述各伺服参数和所述各跳动的所述近似值与实测值之间的相关系数、另一方面在所述算出的相关系数超过所述预定值时、检测与所述跳动的最佳值对应的伺服参数值来作为该光拾取装置的伺服参数的步骤。

根据所述结构，在生产光拾取装置时等中，在检测所述光拾取装置的伺服参数时，根据使所述伺服参数依次变化时的所述每个伺服参数的播放信号来求出跳动。然后，用近似曲线表示所述各伺服参数与所述各跳动之间的关系，算出所述各伺服参数与所述各跳动的所述近似曲线上的近似值与实测值之间的相关系数。因而，利用所述相关系数能检测因伺服动作不稳定性所引起的所述跳动的不连续性。

进一步地，所述相关系数在预定值以下时，再次算出所述各伺服参数和所述各跳动的所述近似值与实测值之间的相关系数，另一方面在所述相关系数超过所述预定值时，检测与所述跳动的最佳值对应的伺服参数值来作为该光拾取装置的伺服参数。因而，能检测出误差少且高精度的伺服参数。

另外，在实施方式之一的伺服参数的检测方法中，所述光拾取装置的伺服参数是球面像差校正量。

根据该实施方式，能检测出误差少且高精度的球面像差。

另外，在实施方式之一的伺服参数的检测方法中，所述光拾取装置的伺服参数是拾取器的倾角。

根据该实施方式，能检测出误差少且高精度的拾取器的倾角。

另外，在实施方式之一的伺服参数的检测方法中，所述光拾取装置的伺服参数是散焦补偿量。

根据该实施方式，能检测出误差少且高精度的散焦补偿量。

另外，在实施方式之一的伺服参数的检测方法中，响应来自所述光拾取检查装置的指令、利用所述光拾取装置使准直透镜沿光轴方向依次移动以使所述球面像差校正依次变化时，因所述准直透镜在光轴方向上的工作范围有限而无法获得为得到所述跳动的最佳值所需的足够范围的所述跳动的情况下，使用所述近似曲线来得到所述跳动的最佳值。

根据该实施方式，即使在因拾取器形状的制约等限制所述准直透镜在光轴方向上的工作范围而不能从所述跳动的实测值得到所述跳动的最佳值时，也能用所述近似曲线得到所述跳动的最佳值，能检测出误差少且高精度的球面像差校正量。

另外，本发明的光拾取装置中，用激光在光存储播放介质上进行存储播放，并且具有将利用权利要求1所述的伺服参数的检测方法检测出的所述伺服参数进行存储的伺服参数存储部。

根据上述结构，将误差少且高精度的伺服参数存储到光拾取装置的伺服参数存储部。因而，将该光拾取装置安装在光信息存储播放装置上时，读出所述伺服参数存储部中存储的伺服参数，预先存储到所述光信息存储播放装置的存储装置中。然后，在使该光拾取装置动作时作为控制数据使用，通过这样能高精度地控制球面像差的校正、检测的倾角的设定和散焦补偿量的设定。

另外，在实施方式之一的光拾取装置中，所述伺服参数存储部是将表示所述伺服参数的QR码进行存储的QR码存储部。

根据该实施方式，将利用所述伺服参数的检测方法检测出的所述伺服参数用具有条码的几十倍至几百倍的信息量的、若是与条码相同的信息量只占十分之一左右的较小的空间的、耐污染·不易损坏的、从哪个方向都可读取的QR码来存储。因而，将本光拾取装置以单体形式出厂并装入光信息存储装置的情况下，也能容易且正确地读出所述伺服参数并登录到该光信息存储装置加以使用。

另外，在实施方式之一的光拾取装置中，所述伺服参数存储部是半导体存储器。

根据该实施方式，将利用所述伺服参数的检测方法检测出的所述伺服参数存储到半导体存储器中。因而，能简单地进行所存储的伺服参数的改写变更。

如上所述可知，本发明的伺服参数的检测方法中，根据使光拾取装置的伺服参数依次变化时的所述每个伺服参数的播放信号，求出表示所述播放信号的品质的跳动，并用近似曲线表示所述各伺服参数与所述各跳动之间的关系，算出所述各伺服参数与所述各跳动的所述近似曲线上的近似值与实测值的相关系数，所以，能利用所述相关系数检测出因伺服动作的不稳定性所引起的跳动的不连续性。

进一步地，所述相关系数在预定值以下时，再次算出所述各伺服参数和各跳动的所述的近似值与实测值之间的相关系数，另一方面在所述相关系数超过预定值时，检测与所述的跳动的最佳值对应的伺服参数值来作为该光拾取装置的伺服参数，所以能检测出误差少且高精度的伺服参数。

另外，本发明的光拾取装置中，由于将利用所述伺服参数的检测方法检测出的误差少且高精度的伺服参数存储到伺服参数存储部，所以在将该光拾取装置安装于光信息存储播放装置中时，读出所述伺服参数存储部中存储的伺服参数，并预先存储到所述光信息存储播放装置的存储装置等中。然后，在使该光拾取装置动作时作为控制数据来使用，通过这样能高精度地控制球面像差的校正、检测的倾角的设定和散焦补偿量的设定。

附图说明

根据以下的详细说明和附图将能更充分理解本发明。附图只是为了说明，而不限制本发明。图中，

图1示出实现本发明的伺服参数的检测方法的光拾取装置、基准光盘及光拾取器检查装置。

图2是利用图1中的光拾取器检查装置的微处理器执行的散焦补偿量最佳值计算处理的流程图。

图3示出跳动对各散焦补偿量的实测值与其2次近似曲线图。

图4示出与图3不同的跳动的实测值与其2次近似曲线图。

图5是设于光拾取装置中的QR码数据和半导体存储器的说明图。

图6示出跳动对无法得到足够的行程的准直透镜的光轴方向位置的分布图。

具体实施方式

下面通过图示的实施方式详细说明本发明。图1示出实现本实施方式的伺服参数的检测方法的光拾取装置、基准光盘及光拾取器检查装置。图1中，1是光拾取装置，2是进行伺服参数的调整时成为基准的基准光盘，3是光拾取器检查装置。

上述光拾取装置1中，根据来自激光驱动IC(集成电路)4的驱动信号，利用准直透镜6将从激光二极管5出射的激光变为平行光束，并利用球面像差校正机构7附加预定的球面像差，经向上反射镜8反射，在由主轴电机9进行旋转驱动的基准光盘2的方向上改变进给。此后利用物镜10聚焦激光，在基准光盘2的信息存储面上形成光点。

在上述基准光盘2的信息存储面反射的激光通过物镜10，由向上反射镜8往光束分离器11的方向反射，由光束分离器11往光拾取器13的方向反射，利用检测透镜12等聚焦到光拾取器13上。然后，根据来自光拾取器13的信号，利用播放信号生成电路14生成播放信号，输出到光拾取器检查装置3。

上述光拾取器检查装置3，利用微处理器15对致动器驱动电路16发送指令来驱动致动器17，使散焦补偿量依次变化。然后，一边使散焦补偿量依次变化，一边根据从光拾取装置1的播放信号生成电路14输入的上述播放信号，算出表示播放信号的品质的跳动，与散焦补偿量对应地存入存储器18。然后，根据存储在存储器18的上述散焦补偿量与跳动，如下述那样进行高精度的伺服参数(散焦补偿量的最佳值)的检测。

图2示出利用上述光拾取装置3的微处理器15执行的散焦补偿量最佳值计算处理的流程图。下面根据图1和图2，详细说明散焦补偿量最佳值计算处理动作。

图2中，在步骤S1，对上述致动器驱动电路16发送使散焦补偿量在聚焦的正方向和负方向上以一定的步距变化的指令，设定上述各散焦补偿量。此时，在跳动从其最低的预测值变坏预定％(大概1％～2％)的范围内设定各散焦补偿量，以使其不脱离伺服控制动作。

在步骤S2，根据从上述光拾取装置1的播放信号生成电路14对应步骤S1中设定的每个散焦补偿量而输入的播放信号，算出上述各播放信号的跳动值。然后，使步骤S 1中设定的散焦补偿量与步骤S2中算出的跳动值相关联，存入存储器18。

在步骤S3，根据上述存储器中存储的全部散焦补偿量与跳动值的组，求得对各散焦补偿量描出跳动值时的2次近似曲线。在步骤S4算出关于散焦补偿量和跳动值的该2次近似曲线上的近似值与实测值的相关系数R²。

假设得到上述跳动对各散焦补偿量的实测值与其2次近似曲线为如图3所示那样。这时，求出以各跳动对各散焦补偿量的实测值为y轴上的值、同时以2次曲线上的值为x轴上的值的曲线，并求出其分布的相关系数，得到约为R²＝0.9919。此外，这时的散焦补偿量的最佳值为0.37％。

与此不同的是，在因组装调整的误差等而跳动不稳定的光拾取装置的情况下，上述跳动对散焦补偿量的实测值为如图4所示那样成为不连续。然后，求出有这种偏差的跳动值的2次近似曲线，并从该2次曲线求出相关系数，得到R²＝0.8371。此外，这时的散焦补偿量的最佳值为-11.3％，与图3所示的无偏差的测定结果相比，最佳值的测定结果中产生误差。

这样，因上述光拾取装置的不稳定性或其他种种原因产生的上述散焦补偿量的最佳值的误差，表现在上述相关系数R²中。因此对上述相关系数R²的值确定阈值(本实施方式中阈值＝0.9)，在步骤S5中判断在步骤S4中求出的相关系数R²的值是否是在上述阈值以下。其结果是在上述阈值以下时，判定上述跳动值的测定结果中存在偏差，返回到步骤S1，再次执行上述各散焦补偿量的设定和上述各播放信号的跳动值的计算。反之，超过上述阈值时，进入步骤S6。

在步骤S6，求出与在步骤S3求得的2次近似曲线中的跳动的最低值对应的散焦补偿量，作为散焦补偿量的最佳值。在步骤S7，将步骤S6中求得的散焦补偿量的最佳值(伺服参数)存储到设置于该光拾取装置1上的数据存储部19。并且，最终用作为安装该光拾取装置1的光信息存储播放装置的控制数据。然后，结束散焦补偿量最佳值计算处理动作。

这里，作为存储上述求得的散焦补偿量的最佳值(伺服参数)的该光拾取装置1的数据存储部19的一个例子，有存储QR码(Quick Response code：快速响应码)的存储介质。这时，利用码变换装置(未图示)将求得的散焦补偿量的最佳值(伺服参数)变换为QR码。而且，如图5所示，存储已变换后的QR码数据20的存储介质在出厂时粘贴于光拾取装置1上，在装入光信息存储播放装置时用另外的码读取装置(未图示)读取QR码数据20上存储的散焦补偿量的最佳值(伺服参数)，并将该值存储到光信息存储装置的存储装置中，通过这样可用作为该光拾取装置1的控制数据。

另外，作为该光拾取装置1的数据存储部19的另一个例子，可用如图5所示那样的安装在该光拾取装置1上的半导体存储器21。该半导体存储器21具有从光拾取装置1的外部对存储数据进行电写入读出用的电接线(未图示)。而且，利用光拾取器检查装置3的微处理器15通过上述电接线将散焦补偿量的最佳值(伺服参数)写入至半导体存储器21。将该光拾取装置1组装到光信息存储播放装置中时，从上述光信息存储播放装置读取已写入至半导体存储器21的散焦补偿量的最佳值，用作为该光拾取装置1的控制数据。

下面，具体说明图2所示的散焦补偿量最佳值计算处理动作中的上述步骤3执行的2次近似曲线的计算与步骤S4执行的相关系数R²的计算方法。

利用最小二乘法、以式(1)所示的2次曲线对步骤S1中设定的各散焦补偿量时得到的上述各播放信号的跳动的实测值进行近似。

y＝ax²+bx+c    …(1)

这时，决定a，b，c使得式(2)所示的E成为最小值。

$E=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(y_i-{\mathrm{ax}}_i^2-{\mathrm{bx}}_i-c)}^2\·\·\·\left(2\right)$

式中，i是上述设定的散焦补偿量与那时得到的上述播放信号的跳动值的组的编号，n是上述组的组数。

用式(3)求出这样得到的2次近似曲线与实测值的相关系数，

$R^2=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(x_i-\stackrel{\‾}{x})(y_i-\stackrel{\‾}{y})}{\sqrt{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(x_i-\stackrel{\‾}{x})}^2\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(y_i-\stackrel{\‾}{y})}^2}}\·\·\·\left(3\right)$

式中，y拔是散焦补偿量的平均值。而x拔是跳动值的平均值。

上述式(1)、式(2)和式(3)的运算由上述光拾取器检查装置3的微处理器15来执行。

如上所述，本实施方式中由上述光拾取器检查装置3对致动器驱动电路16发送在聚焦的正方向与负方向上使散焦补偿量以一定步距变化的指令来设定光拾取装置1的各散焦补偿量，算出从光拾取装置1的播放信号生成电路14输入的上述设定的每个散焦补偿量的播放信号的跳动值。然后，根据全部的散焦补偿量与跳动值的组，求出对各散焦补偿量描出跳动值时的2次近似曲线，算出由关于各散焦补偿量与各跳动值的该2次曲线得到的近似值与实测值之间的相关系数R²。

而且，上述相关系数R²的值是在上述阈值以下时，由于上述跳动值的测定结果存在偏差，所以再次执行上述散焦补偿量的设定和上述各播放信号跳动值的计算。反之，在超过上述阈值时，求出与上述2次近似曲线中的跳动的最低值对应的散焦补偿量作为散焦补偿量的最佳值。因而，能稳定地得到误差小的上述散焦补偿量的最佳值。

另外，上述实施方式中，以检测散焦补偿量的最佳值作为伺服参数的情况为例作出说明。但，本发明不限于此，也可适用于检测光拾取装置1的倾角的最佳值、或在利用准直透镜驱动方式的球面像差校正时的准直透镜的最佳位置作为上述伺服参数的情况。

这时，特别是在上述BD那样的需要进行球面像差校正的光拾取装置中，由于小型化和薄型化带来的形状的制约使得准直透镜在光轴方向上进行工作的工作范围受到限制的情况下，准直透镜的位置在光轴方向上波动，会产生播放信号的跳动值从最低值的预测值变坏约1％～2％的范围内而不能设定上述位置的情况。

这样，在不能充分得到上述准直透镜的行程的光拾取装置的情况下，上述准直透镜的相对于光轴方向位置的跳动如图6所示。这时，在跳动从最低值的预测值变坏1％的程度时准直透镜的位置就不能再波动。因此，不能像以往那样使用将连接跳动从最低值变坏1％的2点的直线的中点作为上述准直透镜的最佳位置的检测方法。

但是，如上述实施方式那样，通过利用2次近似曲线，根据仅在最低值单侧部分得到上述跳动时的跳动的各实测值，就能推测上述准直透镜的最佳位置。

另外，上述实施方式中虽未提及，但当然也可在上述光拾取装置1中设置循迹误差信号生成电路和聚焦误差信号生成电路。

以上，说明了本发明的实施方式，但可以作各种变更。这种变更不应看作为脱离本发明的精神和范围，对业内人士来说是明显的变更全都包含在下面的权利要求的范围中。

Claims (5)

1.一种伺服参数的检测方法，其特征在于，包括：

对用激光在光存储播放介质上进行存储播放的光拾取装置，从光拾取器检查装置输出使伺服参数变化的指令，使所述光拾取装置的所述伺服参数依次变化的步骤；

使所述伺服参数依次变化而从所述光拾取装置出射的激光在进行所述伺服参数调整时被成为基准的基准光盘反射，根据该反射的反射光，利用所述光拾取装置的播放信号生成电路依次生成播放信号的步骤；

利用所述光拾取器检查装置并根据在所述播放信号生成电路中生成的每个所述伺服参数的播放信号，求出表示所述播放信号的品质的跳动的步骤；

利用所述光拾取器检查装置对各所述伺服参数和各所述跳动之间的关系用近似曲线进行近似的步骤；

利用所述光拾取器检查装置算出在各所述伺服参数和各所述跳动的所述近似曲线上的近似值与实测值之间的相关系数的步骤；及

利用所述光拾取器检查装置在所述算出的相关系数为预定值以下时，再次对所述光拾取装置输出使所述伺服参数变化的指令，算出各所述伺服参数和各所述跳动的所述近似值与实测值之间的相关系数，另一方面在所述算出的相关系数超过所述预定值时，检测与所述跳动的最佳值对应的伺服参数值来作为该光拾取装置的伺服参数的步骤。

2.如权利要求1所述的伺服参数的检测方法，其特征在于，所述光拾取装置的伺服参数是球面像差校正量。

3.如权利要求1所述的伺服参数的检测方法，其特征在于，所述光拾取装置的伺服参数是拾取器的倾角。

4.如权利要求1所述的伺服参数的检测方法，其特征在于，所述光拾取装置的伺服参数是散焦补偿量。

5.如权利要求2所述的伺服参数的检测方法，其特征在于，响应来自所述光拾取器检查装置的指令，利用所述光拾取装置使准直透镜沿光轴方向依次移动以使所述球面像差校正依次变化时，因所述准直透镜在光轴方向上的工作范围有限而无法获得为得到所述跳动的最佳值所需的足够范围的所述跳动的情况下，使用所述近似曲线来得到所述跳动的最佳值。

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