JP2004273097A - 光ピックアップ装置、光ピックアップ装置の信号処理方法及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザの構造を変更したり、再生パワーを変えることなく、レーザの出射パワー変動によるＲＦ信号への影響を除去もしくは低減することができる光ピックアップ装置、光ピックアップ装置の信号処理方法及び光ディスク装置を提供する。
【解決手段】 レーザ１１から出射した光を対物レンズで光ディスク上に集光し、光ディスクへ情報の記録再生を行う光ピックアップ装置２の信号処理回路１９は、光ディスクからの反射光を受光するフォトディテクタ１８と、レーザ１１からの出射光の一部を受光する前光ディテクタ１７と、フォトディテクタ１８から出力されたＲＦ信号に対し前光ディテクタ１７から出力された前光信号を用いて除算する除算回路２２と、除算回路２２によって除算された信号からＲＦ信号を検出するＲＦ検出回路２３とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光ディスクへ情報を記録及び再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置、光ピックアップ装置の信号処理方法及び光ディスク装置に関するものである。

従来の光ピックアップ装置では、レーザから出射した光は、コリメートレンズを経てＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ：偏向ビームスプリッタ）によって一部の光が反射されて前光ディテクタ上に入射し、前光ディテクタによって受光される。前光ディテクタは、受光した光を電気信号に変換する。前光ディテクタによって変換された電気信号は、レーザのパワー制御に用いられる。大部分の光はＰＢＳを透過して１／４波長板に入射する。ＰＢＳを透過した光は、１／４波長板によって偏光方向が直線偏光から円偏光に変換される。１／４波長板によって偏光方向が変換された光は、対物レンズによって光ディスクの盤面上に集光される。光ディスクによって反射した光は再度対物レンズを経て１／４波長板にて円偏光から往路と直交する方向の直線偏光に変換され、ＰＢＳに再度入射する。ＰＢＳに再度入射した光は、反射されてフォトディテクタ上に入射し、フォトディテクタによって受光される。フォトディテクタは、受光した光を電気信号に変換する。フォトディテクタによって変換された電気信号は、ＲＦ信号として信号処理回路に送られる。

図９は、従来の光ピックアップ装置の信号処理回路の電気的な構成を示す図である。図９に示すように、前光ディテクタ１１２から出力される出力信号（以下、前光信号とする）はＬＰＣ（Ｌａｓｅｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１１４に送られ、レーザ１１１のパワー制御に用いられる。フォトディテクタ１１３から出力される出力信号（以下、ＲＦ信号とする）は、ＲＦ信号を検出するＲＦ検出回路１１６と、光ディスクを回転させるモータのサーボ制御を行うサーボ制御回路１１７とに送られる。光ディスクからの反射光は、そのほとんどをフォトディテクタ１１３によって受光される構造になっているが、実際には光ディスクの複屈折量のばらつきや１／４波長板やＰＢＳの光学特性や調整のばらつきなどによってレーザ１１１への戻り光量は変動する。

図１０は、レーザの駆動電流と発光パワーとの関係を示す図である。ＬＰＣ回路１１４では、前光信号を利用してレーザ１１１の出射パワーが一定となるように制御され、戻り光量の少ない状態（図１０の実線で示す）で例えば３０ｍＡ程度の駆動電流で発光しているとき、ＬＰＣ回路１１４のパワー制御より十分に速いスピードで、戻り光量が多い状態（図１０の点線で示す）に変化すると、レーザ１１１の発光パワーが増加する。

図１１は、ＲＦ信号と前光信号との関係を示す図である。光ディスク上の記録トラック１３０上に記録マーク１３１とスペース１３２とが図１１に示すように配置されているとき、前光波形１３４に示すようにレーザにパワー変動がない場合は、このトラックを再生すると、ＲＦ信号波形１３３のように再生される。

一方、出射パワー変動（スクープ）の影響によって、記録マーク１３１とスペース１３２に同期して前光波形１３６が変動するような場合、ＲＦ信号波形１３５には記録マーク１３１とスペース１３２との反射率や位相の変化とともにレーザパワーの変調が加わりＲＦ信号波形１３３に比べて変調度がずれる。これにより再生ジッターやエラーレートが悪化することとなる。

また、記録型光ディスクのうち、例えばＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒはアシンメトリ、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＷは変調度を使って記録パワー学習を行っているため、ＲＦ信号に同期したレーザパワー変動があると記録パワー学習が正確に行えない。また、アシンメトリが崩れていると、記録マークの前端や後端のエッジシフトを調整する記録補償学習も正確に実施できない。

このようにＲＦ信号の検出に悪影響を及ぼすレーザのスクープを低減するために、レーザの出射面側の反射率を上げてレーザへの戻り光量を低減する技術（例えば、特許文献１参照）や、光ディスクを再生中にスクープによってジッターが増加すると再生パワーをアップさせてノイズを抑制する技術（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
特開２００１−１８９０２８号公報 特開２００１−１４３２９９号公報

レーザの出射面側の反射率を上げて戻り光量を低減する特許文献１記載の技術は、レーザの出射パワー変動が発生していた光ディスクに対して効果を期待したものであるが、レーザの出射面側よりも反射率の高い光ディスクに対しては逆効果になる場合がある。また、光ディスクを再生中にスクープによってジッターが増加すると再生パワーをアップさせるという特許文献２記載の技術については、記録型光ディスクはレーザの出射パワーを上げて記録再生を実施する関係上、再生パワーの大幅なアップは光ディスク上に記録されているＲＦ信号を劣化させることになり、限界がある。また、再生パワーの大幅なアップは、消費電力の増加にもつながる。

このように、レーザの出射パワー変動により変調度やアシンメトリ変動が発生することによって、再生ジッターやエラーレートが悪化し、さらに記録型ＤＶＤやＣＤなどの記録型ディスクのパワー学習や記録補償学習を正確に行うことが困難となる。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、レーザの構造を変更したり、再生パワーを変えることなく、レーザの出射パワー変動によるＲＦ信号への影響を除去もしくは低減することができる光ピックアップ装置、光ピックアップ装置の信号処理方法及び光ディスク装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る光ピックアップ装置は、レーザから出射した光を対物レンズで光ディスク上に集光し、光ディスクへ情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置であって、前記光ディスクからの反射光を受光する第１の光検出器と、前記レーザからの出射光の一部を受光する第２の光検出器と、前記第１の光検出器から出力された第１の出力信号に対し前記第２の光検出器から出力された第２の出力信号を用いて除算する除算手段と、前記除算手段によって除算された信号からＲＦ信号を検出するＲＦ信号検出手段とを備える。

また、上記の光ピックアップ装置において、前記除算手段は、前記第１の光検出器から出力された第１の出力信号を自動利得制御することが好ましい。

また、上記の光ピックアップ装置において、前記第１の光検出器から出力される第１の出力信号の位相を、前記第２の光検出器から出力される第２の出力信号の位相に合致させる第１の位相補償回路をさらに備えることが好ましい。

また、上記の光ピックアップ装置において、前記第２の光検出器から出力される第２の出力信号の位相を、前記第１の光検出器から出力される第１の出力信号の位相に合致させる第２の位相補償回路をさらに備えることが好ましい。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、レーザから出射した光を対物レンズで光ディスク上に集光し、光ディスクへ情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置であって、前記光ディスクからの反射光を受光する第１の光検出器と、前記レーザからの出射光の一部を受光する第２の光検出器と、前記第１の光検出器から出力された第１の出力信号の振幅と前記第２の光検出器から出力された第２の出力信号の振幅とを少なくとも前記第１の出力信号の振幅が異なる２カ所以上の測定点で前もって関連付け、情報の再生時に前記第２の出力信号の振幅変動分を用いて前記第１の出力信号の振幅を補正する振幅補正手段と、前記振幅補正手段によって振幅が補正された第１の出力信号からＲＦ信号を検出するＲＦ信号検出手段とを備える。

また、上記の光ピックアップ装置において、前記振幅補正手段は、前記測定点の間の振幅レベルについて、補間することによって前記第１の出力信号の振幅と前記第２の出力信号の振幅とを関連付けることが好ましい。

また、上記の光ピックアップ装置において、前記振幅補正手段は、最長マーク部及び最長スペース部の２カ所の測定点によって第１の出力信号の振幅と第２の出力信号の振幅とを関連付けることが好ましい。

また、上記の光ピックアップ装置において、前記振幅補正手段は、第１の出力信号の振幅と第２の出力信号の振幅との関連付けを、光ディスクの半径位置の異なる２カ所以上の測定点において実施することが好ましい。

また、上記の光ピックアップ装置において、前記振幅補正手段は、第１の出力信号の振幅と第２の出力信号の振幅との関連付けを実施した２カ所以上の測定点の間の半径位置について、補間することによって前記第１の出力信号の振幅と第２の出力信号の振幅とを関連付けることが好ましい。

また、上記の光ピックアップ装置において、前記振幅補正手段は、第１の出力信号の振幅と第２の出力信号の振幅との関連付けを、光ディスクの内周部と外周部との２カ所の測定点によって関連付けることが好ましい。

また、上記の光ピックアップ装置において、前記振幅補正手段は、特定の再生信号のスペース部及びマーク部の２点の測定点における第１の出力信号の振幅及び第２の出力信号の振幅を測定し、測定した第１の出力信号の振幅及び第２の出力信号の振幅に基づいてレーザの出射光が一定となる補正後の第１の出力信号の振幅を算出し、補正前の第１の出力信号と補正後の第１の出力信号とに基づいて振幅補正関数を作成し、作成された振幅補正関数を用いて情報の再生時に前記第１の出力信号の振幅を補正することが好ましい。

また、本発明に係る光ピックアップ装置の信号処理方法は、レーザから出射した光を対物レンズで光ディスク上に集光し、光ディスクへ情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置の信号処理方法であって、前記光ディスクからの反射光を第１の光検出器によって受光する第１の受光ステップと、前記レーザからの出射光の一部を第２の光検出器によって受光する第２の受光ステップと、前記第１の光検出器から出力された第１の出力信号に対し前記第２の光検出器から出力された第２の出力信号を用いて除算する除算ステップと、前記除算ステップにおいて除算された信号からＲＦ信号を検出するＲＦ信号検出ステップとを含む。

また、本発明に係る光ピックアップ装置の信号処理方法は、レーザから出射した光を対物レンズで光ディスク上に集光し、光ディスクへ情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置の信号処理方法であって、前記光ディスクからの反射光を第１の光検出器によって受光する第１の受光ステップと、前記レーザからの出射光の一部を第２の光検出器によって受光する第２の受光ステップと、前記第１の光検出器から出力された第１の出力信号の振幅と前記第２の光検出器から出力された第２の出力信号の振幅とを少なくとも前記第１の出力信号の振幅が異なる２カ所以上の測定点で前もって関連付け、情報の再生時に前記第２の出力信号の振幅変動分を用いて前記第１の出力信号の振幅を補正する振幅補正ステップと、前記振幅補正ステップにおいて振幅が補正された第１の出力信号からＲＦ信号を検出するＲＦ信号検出ステップとを含む。

また、本発明に係る光ディスク装置は、光ディスクを回転駆動する回転駆動手段と、請求項１〜１１のいずれかに記載の光ピックアップ装置とを備える。

本発明の光ピックアップ装置によれば、レーザの構造を変更したり、再生パワーを変えることなく、レーザの出射パワー変動によるＲＦ信号への影響を除去もしくは低減することができ、再生時において、ＲＦ信号を精度良く検出することができ、また記録時において、記録パワーの制御や記録補償学習を正確に行うことができる。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態における光ディスク装置の構成例を示す図である。図１に示すように、光ディスク装置１は、レーザから出射した光を対物レンズによって光ディスク上に集光し、光ディスクへ情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置２及び光ディスク２０を回転させるスピンドルモータ３を備えて構成される。光ピックアップ装置２は、光を出射するレーザ１１、レーザ１１によって出射された光を平行光にするコリメートレンズ１２と、コリメートレンズ１２からの光の一部を前光ディテクタ１７に向けて反射させ、かつコリメートレンズ１２からの光の大部分を１／４波長板１４に向けて透過させ、かつ１／４波長板１４からの光をフォトディテクタ１８に向けて反射させるＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ：偏向ビームスプリッタ）１３と、直線偏向を円偏向に変換する１／４波長板１４と、光ディスク２０の盤面上に光を集光する対物レンズ１５と、対物レンズ１５を駆動するアクチュエータ１６と、レーザ１１からの出射光の一部を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する前光ディテクタ（第２の光検出器に相当する）１７と、光ディスク２０からの反射光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力するフォトディテクタ（第１の光検出器に相当する）１８と、レーザ１１の出力を制御する制御信号、前光ディテクタ１７から出力される出力信号及びフォトディテクタ１８から出力される出力信号の信号処理を行う信号処理回路１９とを備えて構成される。なお、光ディスク２０としては、記録及び再生が可能な光ディスク（例えば、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷおよびＢＤ等）や、再生のみが可能な光ディスク（例えばＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ−ＲＯＭ等）が採用可能である。

レーザ１１から出射した光は、コリメートレンズ１２を経てＰＢＳ１３に入射する。ＰＢＳ１３に入射した一部の光は反射されて第２の光検出器である前光ディテクタ１７上に入射し、前光ディテクタ１７によって受光される。前光ディテクタ１７は、受光した光を電気信号に変換し、変換した電気信号を前光信号（第２の出力信号に相当する）として信号処理回路１９に出力する。ＰＢＳ１３に入射した大部分の光はＰＢＳ１３を透過し１／４波長板１４に入射する。ＰＢＳ１３を透過した光は、１／４波長板１４によって偏光方向が直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ１５によって光ディスク２０の盤面上に集光される。対物レンズ１５は、アクチュエータ１６によって光ディスク２０の垂直方向や半径方向に駆動される。光ディスク２０は、スピンドルモータ３によって回転される。

光ディスク２０を反射した光は再度対物レンズ１５を経て１／４波長板１４にて円偏光から往路と直交する方向の直線偏光に変換される。ＰＢＳ１３に再度入射した光は、反射されてフォトディテクタ１８上に入射し、フォトディテクタ１８によって受光される。フォトディテクタ１８は、受光した光を電気信号に変換し、変換した電気信号をＲＦ信号（第１の出力信号に相当する）として信号処理回路１９に出力する。

図２は、第１の実施形態における光ピックアップ装置の信号処理回路の電気的な構成を示す図である。図２に示すように、第１の実施形態における光ピックアップ装置２は、レーザ１１、前光ディテクタ１７、フォトディテクタ１８及び信号処理回路１９を備えて構成される。信号処理回路１９は、ＬＰＣ（Ｌａｓｅｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路２１、除算回路２２、ＲＦ検出回路２３及びサーボ制御回路２４を備えて構成される。

ＬＰＣ回路２１は、前光ディテクタ１７から出力される前光信号を利用してレーザ１１の出射パワーが一定となるように制御する。除算回路２２は、フォトディテクタ１８からのＲＦ信号を、前光ディテクタ１７からの前光信号によって除算する。ＲＦ検出回路２３は、除算回路２２によって除算された信号をＲＦ信号として検出する。サーボ制御回路２４は、フォトディテクタ１８からのＲＦ信号に基づいてアクチュエータ１６やスピンドルモータ３のサーボ制御を行う。

第２の光検出器である前光ディテクタ１７で検出した第２の出力信号である前光信号は、ＬＰＣ回路２１と除算回路２２とに送られる。除算回路２２では、第１の光検出器であるフォトディテクタ１８から入力した第１の出力信号であるＲＦ信号を、前光ディテクタ１７から入力した前光信号によって除算し、その信号をＲＦ検出回路２３に出力する。

このように、レーザ１１の出射パワーが変動した場合、前光ディテクタ１７から出力される前光信号を用いてＲＦ信号を除算回路２２で補正することで、レーザパワー変動によるＲＦ信号振幅の変動分をキャンセルすることができる。すなわち、フォトディテクタ１８から出力されたＲＦ信号に対し前光ディテクタ１７から出力された前光信号を用いて除算を行った信号からＲＦ信号を検出することによって、レーザ１１の構造を変更したり、再生パワーを変えることなく、レーザ１１の出射パワー変動によるＲＦ信号への影響を除去もしくは低減することができる。

また、ＬＰＣ回路２１によるレーザパワー制御でキャンセルすることができない高帯域のレーザパワー変動によるＲＦ信号振幅の変動分をキャンセルすることができる。さらに、例えば、光ディスクの記録マークやスペースで発光パワーが変動するような場合においても、ＲＦ検出回路２３で検出されるＲＦ信号の変調度やアシンメトリに対し、レーザパワー変動の影響を除去もしくは低減することができる。

また、再生時において、ＲＦ信号を精度良く検出することが可能になる。また、記録時においても、ＲＦのアシンメトリや変調度を用いて記録パワーを決定する場合に、そのパワー制御を正確に行えるようになる。決定した記録パワーによって、ＲＦ信号波形のアシンメトリが正しく検出できるため、記録マークのジッターが小さくなるように記録時の発光パルスの前端や後端の調整を実施する記録補償学習を正確に行えるようになる。

また、リアルタイムでＲＦ信号に対し除算による補正を実施しているため、光ディスクの反射率や複屈折量が内外周や一回転の中で異なり、レーザへの戻り光が変化しレーザのパワー変動量が変化する場合でもその影響をキャンセルすることができる。

なお、本実施形態では、除算回路２２によりＲＦ信号を前光信号で除算することによって、ＲＦ信号を補正しているが、本発明は特にこれに限定されず、除算回路２２が自動利得制御すなわちＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動利得制御）回路に置き換わってもよい。この場合、フォトディテクタ１８から出力されたＲＦ信号に対して自動利得制御を行うことによって、フォトディテクタ１８から出力されたＲＦ信号に対して前光ディテクタ１７から出力された前光信号を用いて除算するのと同じ効果が得られ、自動利得制御が行われた信号からＲＦ信号を検出することによって、レーザの構造を変更したり、再生パワーを変えることなく、レーザの出射パワー変動によるＲＦ信号への影響を除去もしくは低減することができ、ゲインの調整が可能な分さらに高い効果が得られる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、除算回路２２によりＲＦ信号を前光信号で除算することによって、ＲＦ信号を補正しているが、信号線の引き回しや回路の構成等によって、フォトディテクタ１８から除算回路２２に入力するＲＦ信号に対して前光ディテクタ１７から入力する前光信号の位相がずれている場合には、除算回路２２によってレーザパワー変動によるＲＦ信号振幅の変動分を精度よくキャンセルすることができない可能性がある。そこで、第２の実施形態では、フォトディテクタ１８から出力されるＲＦ信号に対して位相補償を行う。

図３は、第２の実施形態における光ピックアップ装置の信号処理回路の電気的な構成を示す図である。図３に示すように、第２の実施形態における光ピックアップ装置２は、レーザ１１、前光ディテクタ１７、フォトディテクタ１８及び信号処理回路１９を備えて構成される。信号処理回路１９は、ＬＰＣ回路２１、除算回路２２、ＲＦ検出回路２３、サーボ制御回路２４及び第１の位相補償回路２５を備えて構成される。なお、以下の説明では、第１の実施形態と異なる構成のみを説明する。

第１の位相補償回路２５は、フォトディテクタ１８から出力されるＲＦ信号と前光ディテクタ１７から出力される前光信号との位相のずれ量をあらかじめ測定しておき、あらかじめ測定されたずれ量に応じて、ＲＦ信号の位相と前光信号の位相とが合致するようにフォトディテクタ１８から出力されるＲＦ信号に対して位相補償を行う。

上述したように、信号線の引き回しや回路の構成等によって、フォトディテクタ１８から除算回路２２に入力するＲＦ信号に対して前光ディテクタ１７から入力する前光信号の位相がずれている場合には、除算回路２２によってレーザパワー変動によるＲＦ信号振幅の変動分を精度よくキャンセルできない。そこで、フォトディテクタ１８と除算回路２２との間に第１の位相補償回路２５を挿入し、第１の位相補償回路２５によって位相補償された信号をＲＦ信号として除算回路２２に出力する。

このように、フォトディテクタ１８から出力されるＲＦ信号を第１の位相補償回路２５に通過させることで、ＲＦ信号の位相を前光信号の位相に合致させることができ、除算回路２２によってレーザパワー変動によるＲＦ信号振幅の変動分を精度よくキャンセルすることができ、精度良く除算回路２２を作動させることができる。

次に、第２の実施形態の変形例について説明する。上述の第２の実施形態では、フォトディテクタ１８から出力されるＲＦ信号に対して位相補償を行っているが、本発明は特にこれに限定されず、前光ディテクタ１７から出力される前光信号に対して位相補償を行ってもよい。

図４は、第２の実施形態の変形例における光ピックアップ装置の信号処理回路の電気的な構成を示す図である。図４に示すように、第２の実施形態の変形例における光ピックアップ装置２は、レーザ１１、前光ディテクタ１７、フォトディテクタ１８及び信号処理回路１９を備えて構成される。信号処理回路１９は、ＬＰＣ回路２１、除算回路２２、ＲＦ検出回路２３、サーボ制御回路２４及び第２の位相補償回路２６を備えて構成される。なお、以下の説明では、第１の実施形態と異なる構成のみを説明する。

第２の位相補償回路２６は、フォトディテクタ１８から出力されるＲＦ信号と前光ディテクタ１７から出力される前光信号との位相のずれ量をあらかじめ測定しておき、あらかじめ測定されたずれ量に応じて、ＲＦ信号の位相と前光信号の位相とが合致するように前光ディテクタ１７から出力される前光信号に対して位相補償を行う。

上述したように、ＲＦ信号に対して前光信号の位相がずれている場合には、除算回路２２によってレーザパワー変動によるＲＦ信号振幅の変動分を精度よくキャンセルすることができない可能性がある。そこで、前光ディテクタ１７と除算回路２２との間に第２の位相補償回路２６を挿入し、第２の位相補償回路２６によって位相補償された信号を前光信号として除算回路２２に出力する。

このように、前光ディテクタ１７から出力される前光信号を第２の位相補償回路２６に通過させることで、前光信号の位相をＲＦ信号の位相に合致させることができ、除算回路２２によってレーザパワー変動によるＲＦ信号振幅の変動分を精度よくキャンセルすることができ、精度良く除算回路２２を作動させることができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、フォトディテクタ１８からのＲＦ信号の振幅と、前光ディテクタ１７からの前光信号の振幅との関係を前もって関連付けて記憶しておき、実際に光ディスクから情報を再生する際には、ＲＦ信号の振幅変動に関連付けられた前光信号の振幅変動分を用いてＲＦ信号の振幅を補正する。

図５は、第３の実施形態における光ピックアップ装置の信号処理回路の電気的な構成を示す図である。図５に示すように、第３の実施形態における光ピックアップ装置２は、レーザ１１、前光ディテクタ１７、フォトディテクタ１８及び信号処理回路１９を備えて構成される。信号処理回路１９は、ＬＰＣ回路２１、除算回路２２、ＲＦ検出回路２３、サーボ制御回路２４及びＲＦ増幅回路２７を備えて構成される。なお、以下の説明では、第１の実施形態と異なる構成のみを説明する。

ＲＦ増幅回路２７は、あらかじめ記憶されているフォトディテクタ１８からのＲＦ信号の振幅と前光ディテクタ１７からの前光信号の振幅との関連付けに基づいて、フォトディテクタ１８からのＲＦ信号を補正する。

図６は、ＲＦ信号振幅と前光信号振幅との関連付けについて説明するための図である。図６に示すように、光ディスク上の記録トラック５０を再生するとき、記録マーク５１やスペース５２に同期して前光信号波形５４が変動する。すなわち、前光信号波形５４では、スペース部５８の振幅レベルがＢ１であり、マーク部５７の振幅レベルがＢ２であり、振幅レベルがＢ１からＢ２の間において変動していることがわかる。

そこで、まず、実際の光ディスクにおける情報の再生に先立ち、記録トラック５０のスペース５２に対応するＲＦ信号波形５３のスペース部５６のＲＦ振幅レベルがＡ１である時の前光信号波形５４のスペース部５８の前光振幅レベルＢ１と、記録トラック５０の記録マーク５１に対応するＲＦ信号波形５３のマーク部５５のＲＦ振幅レベルがＡ２である時の前光信号波形５４のマーク部５７の前光振幅レベルＢ２とをＲＦ増幅回路２７に入力する。ＲＦ増幅回路２７は、それぞれのＲＦ振幅レベルの時の前光振幅レベルが一定になるような特性でＲＦ増幅回路２７でのＲＦ振幅のゲインを設定する。なお、少なくとも２点の測定点は、光ディスク上の記録トラック５０上の、最長マークおよび最長スペースが望ましい。

関連付けられた測定点の間のＲＦ振幅のゲイン設定については、測定点を増やして設定するか、線形補間することによってゲイン設定してもよい。また測定点を増やす場合、長さの異なる記録マーク部やスペース部で測定を実施してもよい。その後の実際の再生時には、ＲＦ信号をＲＦ増幅回路２７に通過させた後、ＲＦ検出回路２３でＲＦ検出を行う。この方法のメリットは、レーザパワー変動があった場合にも、ＲＦ信号に対するレーザパワー変動分の変調をキャンセルできることに加えて、前光信号にノイズが多い場合には事前に平均的なＲＦ振幅増幅レベルを決定しておけるために誤動作が生じにくく、何よりも高速動作の除算回路２２やＡＧＣ回路を必要としない点にある。

ただし、事前にＲＦ増幅回路２７を設定して使用するため、光ディスクの再生する半径位置が変わって反射率や複屈折が変化し、レーザへの戻り光が変わるとＲＦ増幅回路２７の特性と実際のＲＦ信号波形の特性がずれる可能性がある。このため、光ディスクの半径位置を変化させた場合は、ＲＦ増幅回路２７の特性を再設定するのが望ましい。また、光ディスクの内周部と外周部との２カ所で測定を実施し、その間の中周部分は線形補間によってＲＦ増幅回路２７の特性を決めても良い。なお、光ディスクの内周部と外周部とは、光ディスクにおける記録面の半径方向の中心から内側を内周部とし、中心から外側を外周部とする。以上のことを実施することによって、光ディスクの複屈折が変化した場合でも精度良くＲＦ信号からレーザパワー変動による振幅変動を補正できる。

このように、フォトディテクタ１８から出力されたＲＦ信号の振幅と前光ディテクタ１７から出力された前光信号の振幅とが少なくともＲＦ信号の振幅が異なる２カ所以上の測定点で前もって関連付けられ、情報の再生時に前光信号の振幅変動分を用いてＲＦ信号の振幅が補正されるので、レーザ１１の構造を変更したり、再生パワーを変えることなく、レーザ１１の出射パワー変動によるＲＦ信号への影響を除去もしくは低減することができる。

また、ＲＦ信号の振幅と前光信号の振幅との関連付けを実施した２カ所以上の測定点の間の振幅レベルについては、補間することによってＲＦ信号の振幅と前光信号の振幅とが関連付けられるので、補間することによって関連付けられたＲＦ信号の振幅と前光信号の振幅とに基づいて、情報の再生時に前光信号の振幅変動分を用いてＲＦ信号の振幅を補正することができる。なお、本実施形態では、測定点の間の振幅レベルを線形補間することによってＲＦ信号の振幅と前光信号の振幅とを関連付けているが、本発明は特にこれに限定されず、他の補間方法によってＲＦ信号の振幅と前光信号の振幅とを関連付けてもよい。

また、光ディスク２０の最長マーク部及び最長スペース部の２カ所の測定点によってＲＦ信号の振幅と前光信号の振幅とを関連付けることができる。さらに、ＲＦ信号の振幅と前光信号の振幅との関連付けを、光ディスクの半径位置の異なる２カ所以上の測定点において実施することができる。さらにまた、ＲＦ信号の振幅と前光信号の振幅との関連付けを実施した２カ所以上の測定点の間の半径位置について、補間することによってＲＦ信号の振幅と前光信号の振幅とを関連付けることができる。さらにまた、ＲＦ信号の振幅と前光信号の振幅とを、光ディスクの内周部と外周部との２カ所の測定点によって関連付けることができる。

ここで、第３の実施形態についてさらに詳細に説明する。図７は、ＲＦ信号の振幅と前光信号の振幅とを示す図であり、縦軸が前光信号の振幅レベルを表し、横軸がＲＦ信号の振幅レベルを表している。また、図８は、補正後のＲＦ信号の振幅と補正前のＲＦ信号の振幅とを示す図である。

まず、ＲＦ増幅回路２７は、例えば、１１Ｔ単一信号のような特定の再生信号のスペース部及びマーク部の２点のＲＦ信号及び前光信号の振幅を測定し、スクープの影響のない場合のＲＦ信号の振幅を算出する。図７に示すように、前光信号の平均振幅レベルをＢ３とし、前光信号のスペース部の振幅レベルをＢ１とし、前光信号のマーク部の振幅レベルをＢ２とし、ＲＦ信号のスペース部の振幅レベルをＡ１とし、ＲＦ信号のマーク部の振幅レベルをＡ２とすると、スクープの影響がない（レーザの出射光が一定である）時のスペース部のＲＦ信号振幅レベルＡ１’と、マーク部のＲＦ信号振幅レベルＡ２’とは下記の（１）式及び（２）式を用いて表すことができる。
Ａ１’＝（Ｂ３／Ｂ１）×Ａ１・・・・（１）
Ａ２’＝（Ｂ３／Ｂ２）×Ａ２・・・・（２）

そして、ＲＦ増幅回路２７は、補正前のＲＦ信号の振幅と補正後のＲＦ信号の振幅とを用いて一次の振幅補正関数を作成する。図８に示すように、点ａ（Ａ１，Ａ１’）と点ｂ（Ａ２，Ａ２’）との２点を通る一次の振幅補正関数は、下記の（３）式のように表すことができる。
ｙ＝｛（Ａ１’−Ａ２’）／（Ａ１−Ａ２）｝×（ｘ−Ａ１）＋Ａ１’・・・・（３）

ＲＦ増幅回路２７は、情報の再生時に再生中のフォトディテクタ１８からのＲＦ信号の振幅を上記（３）式によって表される振幅補正関数のｘに代入することによって、補正後のＲＦ信号の振幅ｙを得ることができる。

このように、特定の再生信号のスペース部及びマーク部の２点の測定点におけるＲＦ信号の振幅及び前光信号の振幅が測定され、測定されたＲＦ信号の振幅及び前光信号の振幅に基づいてレーザ１１の出射光が一定となる補正後のＲＦ信号の振幅が算出され、補正前のＲＦ信号と補正後のＲＦ信号とに基づいて振幅補正関数が作成される。作成された振幅補正関数は、ＲＦ増幅回路２７が備える記憶部に記憶され、記憶部に記憶されている振幅補正関数を用いて情報の再生時にＲＦ信号の振幅が補正される。したがって、振幅補正関数を用いて情報の再生時にＲＦ信号の振幅が補正されるので、この振幅補正関数をあらかじめ作成して記憶おくことでＲＦ信号の振幅の補正を容易に行うことができる。

なお、上述の説明では、例えば１１Ｔ単一信号のような特定の再生信号のスペース部及びマーク部の２点のＲＦ信号の振幅と前光信号の振幅とを用いて補正を行っているが、本発明は特にこれに限定されず、例えば１１Ｔ単一信号の最大値（スペース部）と最小値（マーク部）との間の振幅をサンプリングして測定点を増やしてもよい。

また、１１Ｔ単一信号だけでなく、例えば、１１Ｔ単一信号及び３Ｔ単一信号の少なくとも２つの単一信号のスペース部及びマーク部の少なくとも４点におけるＲＦ信号の振幅と前光信号の振幅とを用いて補正を行ってもよい。

これらの場合、上記の（３）式にあたるＲＦ信号の振幅レベルを補正する関数は、最小二乗法を用いて一次近似する方法や、測定点ｎ個の点を通る（ｎー１）次関数として求める方法等が考えられる。このように、測定点を増やした場合、補正関数が複雑になるが、ＲＦ信号のスクープの影響をより正確に除去することができる。

本発明に係る光ピックアップ装置、光ピックアップ装置の信号処理方法及び光ディスク装置は、レーザの構造を変更したり、再生パワーを変えることなく、レーザの出射パワー変動によるＲＦ信号への影響を除去もしくは低減することができ、レーザから出射した光を対物レンズによって光ディスク上に集光し、光ディスクへ情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置、光ピックアップ装置の信号処理方法及び光ディスク装置等として有用である。

本実施形態における光ピックアップ装置の構成例を示す図である。 第１の実施形態における光ピックアップ装置の信号処理回路の電気的な構成を示す図である。 第２の実施形態における光ピックアップ装置の信号処理回路の電気的な構成を示す図である。 第２の実施形態の変形例における光ピックアップ装置の信号処理回路の電気的な構成を示す図である。 第３の実施形態における光ピックアップ装置の信号処理回路の電気的な構成を示す図である。 ＲＦ信号振幅と前光信号振幅との関連付けについて説明するための図である。 ＲＦ信号の振幅と前光信号の振幅とを示す図である。 補正後のＲＦ信号の振幅と補正前のＲＦ信号の振幅とを示す図である。 従来の光ピックアップ装置の信号処理回路の電気的な構成を示す図である。 レーザの駆動電流と発光パワーとの関係を示す図である。 ＲＦ信号と前光信号との関係を示す図である。

符号の説明

１ 光ディスク装置
２、２００ 光ピックアップ装置
３ スピンドルモータ
１１、１１１ レーザ
１２ コリメートレンズ
１３ ＰＢＳ
１４ １／４波長板
１５ 対物レンズ
１６ アクチュエータ
１７ １１２ 前光ディテクタ
１８ １１３ フォトディテクタ
１９ 信号処理回路
２０ 光ディスク
２１、１１４ ＬＰＣ回路
２２ 除算回路
２３、１１６ ＲＦ検出回路
２４、１１７ サーボ制御回路
２５ 第１の位相補償回路
２６ 第２の位相補償回路
２７ ＲＦ増幅回路
５０、１３０ 光ディスクの記録トラック
５１、１３１ 記録マーク
５２、１３２ スペース
５３ ＲＦ信号波形
５４ 前光信号波形
５５ ＲＦ信号のマーク部
５６ ＲＦ信号のスペース部
５７ 前光信号のマーク部
５８ 前光信号のスペース部
１３３ 前光信号が一定の時のＲＦ信号波形
１３４ 一定の時の前光信号波形
１３５ 前光信号が変動するときのＲＦ信号波形
１３６ ＲＦ信号のマークとスペースに同期して変動する前光信号波形

Claims (14)

1. レーザから出射した光を対物レンズで光ディスク上に集光し、光ディスクへ情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置であって、
   前記光ディスクからの反射光を受光する第１の光検出器と、
   前記レーザからの出射光の一部を受光する第２の光検出器と、
   前記第１の光検出器から出力された第１の出力信号に対し前記第２の光検出器から出力された第２の出力信号を用いて除算する除算手段と、
   前記除算手段によって除算された信号からＲＦ信号を検出するＲＦ信号検出手段とを備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記除算手段は、前記第１の光検出器から出力された第１の出力信号を自動利得制御することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
3. 前記第１の光検出器から出力される第１の出力信号の位相を、前記第２の光検出器から出力される第２の出力信号の位相に合致させる第１の位相補償回路をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
4. 前記第２の光検出器から出力される第２の出力信号の位相を、前記第１の光検出器から出力される第１の出力信号の位相に合致させる第２の位相補償回路をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
5. レーザから出射した光を対物レンズで光ディスク上に集光し、光ディスクへ情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置であって、
   前記光ディスクからの反射光を受光する第１の光検出器と、
   前記レーザからの出射光の一部を受光する第２の光検出器と、
   前記第１の光検出器から出力された第１の出力信号の振幅と前記第２の光検出器から出力された第２の出力信号の振幅とを少なくとも前記第１の出力信号の振幅が異なる２カ所以上の測定点で前もって関連付け、情報の再生時に前記第２の出力信号の振幅変動分を用いて前記第１の出力信号の振幅を補正する振幅補正手段と、
   前記振幅補正手段によって振幅が補正された第１の出力信号からＲＦ信号を検出するＲＦ信号検出手段とを備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
6. 前記振幅補正手段は、前記測定点の間の振幅レベルについて、補間することによって前記第１の出力信号の振幅と前記第２の出力信号の振幅とを関連付けることを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。
7. 前記振幅補正手段は、最長マーク部及び最長スペース部の２カ所の測定点によって第１の出力信号の振幅と第２の出力信号の振幅とを関連付けることを特徴とする請求項５又は６記載の光ピックアップ装置。
8. 前記振幅補正手段は、第１の出力信号の振幅と第２の出力信号の振幅との関連付けを、光ディスクの半径位置の異なる２カ所以上の測定点において実施することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
9. 前記振幅補正手段は、第１の出力信号の振幅と第２の出力信号の振幅との関連付けを実施した２カ所以上の測定点の間の半径位置について、補間することによって前記第１の出力信号の振幅と第２の出力信号の振幅とを関連付けることを特徴とする請求項８記載の光ピックアップ装置。
10. 前記振幅補正手段は、第１の出力信号の振幅と第２の出力信号の振幅との関連付けを、光ディスクの内周部と外周部との２カ所の測定点によって関連付けることを特徴とする請求項８又は９記載の光ピックアップ装置。
11. 前記振幅補正手段は、特定の再生信号のスペース部及びマーク部の２点の測定点における第１の出力信号の振幅及び第２の出力信号の振幅を測定し、測定した第１の出力信号の振幅及び第２の出力信号の振幅に基づいてレーザの出射光が一定となる補正後の第１の出力信号の振幅を算出し、補正前の第１の出力信号と補正後の第１の出力信号とに基づいて振幅補正関数を作成し、作成された振幅補正関数を用いて情報の再生時に前記第１の出力信号の振幅を補正することを特徴とする請求項５記載の光ピックアップ装置。
12. レーザから出射した光を対物レンズで光ディスク上に集光し、光ディスクへ情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置の信号処理方法であって、
    前記光ディスクからの反射光を第１の光検出器によって受光する第１の受光ステップと、
    前記レーザからの出射光の一部を第２の光検出器によって受光する第２の受光ステップと、
    前記第１の光検出器から出力された第１の出力信号に対し前記第２の光検出器から出力された第２の出力信号を用いて除算する除算ステップと、
    前記除算ステップにおいて除算された信号からＲＦ信号を検出するＲＦ信号検出ステップとを含むことを特徴とする光ピックアップ装置の信号処理方法。
13. レーザから出射した光を対物レンズで光ディスク上に集光し、光ディスクへ情報の記録及び再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置の信号処理方法であって、
    前記光ディスクからの反射光を第１の光検出器によって受光する第１の受光ステップと、
    前記レーザからの出射光の一部を第２の光検出器によって受光する第２の受光ステップと、
    前記第１の光検出器から出力された第１の出力信号の振幅と前記第２の光検出器から出力された第２の出力信号の振幅とを少なくとも前記第１の出力信号の振幅が異なる２カ所以上の測定点で前もって関連付け、情報の再生時に前記第２の出力信号の振幅変動分を用いて前記第１の出力信号の振幅を補正する振幅補正ステップと、
    前記振幅補正ステップにおいて振幅が補正された第１の出力信号からＲＦ信号を検出するＲＦ信号検出ステップとを含むことを特徴とする光ピックアップ装置の信号処理方法。
14. 光ディスクを回転駆動する回転駆動手段と、
    請求項１〜１１のいずれかに記載の光ピックアップ装置とを備えることを特徴とする光ディスク装置。

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