JP2005100483A - 光情報記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 球面収差と焦点深度は、トラッキング誤差信号振幅(PP 振幅)を用いて同時に粗調整し、再生信号振幅(RF 振幅)を用いて微調整する。
【効果】 正しい球面収差の最適点へ調整できるため、再生する信号の信頼性を向上することができる。
【選択図】 図1
Description
具体的には、最上層と最下層の前記球面収差量の補正制御量の最適値を記憶する手段を有し、複数の記録層間を移動する際に設定する球面収差量の補正制御量として、移動先の層の位置における前記球面収差量の前記最適値の内挿値を用い、複数の記録層間を移動する際に設定する球面収差量の補正制御量として、移動先の層の内周と外周における前記球面収差量の最適値の内挿値を用い、その内挿値へ、ジャンプ前に変化させる。
本発明による、球面収差補正機能を備える光ディスク装置(光情報記録装置)の全体構成例について、図1〜7を用いて説明する。
記録媒体である光ディスク8は、回転サーボ回路9によって回転速度が制御されたモータ10上に取付けられている。この媒体に対して、レーザ駆動回路11により駆動された半導体レーザ12からの光を照射する。半導体レーザ12の光は、コリメートレンズ13とビーム整形プリズム14を通過した後、反射鏡15により向きを変え、ディスク8へ向けて導入される。反射鏡15にて反射された光は、偏向ビームスプリッタ16と、液晶収差補正素子17と、λ/4板18を通過して、対物レンズ19により、ディスク8上に集光照射される。対物レンズ19はアクチュエータ20上に取付けられており、焦点位置を、トラッキングサーボ回路21の信号によってトラック方向に、焦点サーボ回路22の信号によって焦点深度方向(フォーカス方向)に、それぞれ駆動できるようになっている。また、この時、液晶収差補正素子17によって、ディスク8の基板厚誤差や対物レンズ19によって生じる球面収差が補正される。球面収差補正素子は、球面収差補正駆動回路23の制御電圧に応じて、光束の内周と外周で異なる屈折率分布を生じ、波面の進みと遅れを補償して、球面収差を補償する。球面収差が補正されることで、集光された光スポットを、十分小さく絞ることができる。この光によって、ディスク8上に記録された微細なマークパターンを読み取ったり、マークパターンを記録したりする。ディスク8によって照射されたうち一部の光が反射され、再び対物レンズ19、λ/4板18、液晶収差補正素子17を通過して、偏向ビームスプリッタ16によって、今度はシリンドリカルレンズ24の方向に分離される。分離された光は、シリンドリカルレンズ24、集光レンズ25を通り、四分割光検出器26にて検出され、電気信号に変換される。この電気信号を、光電流アンプ27で増幅し、この信号を元に加減算して、トラッキング誤差信号生成回路28にてトラッキング誤差信号を、フォーカス誤差信号生成回路29にてフォーカス誤差信号を、再生信号生成回路30にて再生信号を生成する。トラッキング誤差信号は、トラッキング誤差信号振幅検出回路32によって、その信号振幅が検出され、出力される。また再生信号は、再生信号振幅検出回路33にて、その信号振幅が検出され、出力される。これらの信号振幅の信号を元に、補正量生成回路34にて検出する。上記の構成は、球面収差補正に関する部分(液晶収差補正素子17・球面収差補正駆動回路23・補正量生成回路34)を除けば、一般的な光ディスク装置の構成と同じである。
補正量生成回路34は、トラッキング誤差信号振幅と、再生信号振幅の振舞いから、正しい球面収差補正量と、デフォーカス量を生成する働きをしている。なお、デフォーカス量とは、焦点深度の補正量であり、フォーカス誤差信号がゼロとなる点からどれだけずれた点へフォーカスを合わせるかという、焦点深度オフセット量のことである。以下では、この焦点深度のオフセットのことを、デフォーカスと呼ぶことにする。
本手法では、記録媒体(光ディスク8)として、未記録状態でマーク(またはピット)が形成されていない媒体を用いることができるため、予め記録マーク(ピット)の形成が不要であり、低コストであるという利点がある。
次に、本発明による、球面収差/焦点深度調整の二次元探索の手順の例について、図8〜図15を用いて説明する。
(トラッキング誤差信号振幅の二次元探索方法)
以下、図8〜図11を用いて、トラッキング誤差信号振幅の最大化探索の手順を説明する。
分布は斜め方向に細長いピークを持つ、山脈状の分布となっている。従って、球面収差量に応じ、ピークが最大値をとる焦点深度が異なっている。このため、ピークの探索時には、球面収差量を変化するたびに、焦点深度を変えて、斜め方向に最大となる点を探して比較しなければならない。
このように、トラッキング誤差信号振幅の二次元探索で、正しく探索するためには、基板厚誤差と焦点深度について、二次元的に斜め方向へ、信号振幅のより大きな方を探索する手順を含むことが必要となる。この探索では、図8の矢印のように、上記二次元プロット上で、(b)→(c)、(d)→(e)のように、斜め方向に動く軌跡となる。これを、斜め方向に探索する、と呼ぶことにする。
(再生信号信号振幅の二次元探索方法)
次に、図12〜図15を用いて、トラッキング誤差信号振幅の最大化探索の手順を説明する。
以上のように、トラッキング誤差信号振幅の分布と、再生信号振幅の分布には、形状の違いがあるために、両者の最大値探索において、探索法を切り替えることが、調整の高速化につながる。前記球面収差と焦点深度の調整において、焦点深度と球面収差補正量の二次元プロット上で、トラッキング誤差信号振幅の最大値探索で斜め方向(二軸に対し斜めとなる方向)に探索を行い、再生信号振幅の最大値探索で縦横方向(二軸と垂直/平行な方向)に探索することで、全体として確実で高速な光学系の調整ができる。
なお、球面収差と焦点深度に加えて、チルト(光ヘッドと記録媒体の相対傾き)の調整が加わる場合があり、その場合、チルト(二自由度)の調整を加えた三次元/四次元の探索となる構成も可能だが、その場合は、例えば四自由度のうち、球面収差量と焦点深度の二自由度を抽出して二次元プロットとした場合に、上記と同様、球面収差量と焦点深度について、斜め方向、縦横方向の探索を行えばよい。
(実施例3:内挿値による球面収差調整)
次に、図2と、図16〜図21を用いて、記録媒体の情報記録場所によって媒体の透明層の厚さが変化した場合の球面収差補正を備えた光情報記録装置の構成例を説明する。
まず、図16〜図17を用いて、記録層が一層、または同一記録層内の、記録媒体の透明層の厚さムラによる球面収差を補正する光情報記録装置の構成例を説明する。
(効果)
本手法では、この様に、任意の位置で一次近似的に球面収差を補正できる。任意のトラック半径における球面収差も正しい値へ調節でき、又、多層ディスクの多層間ジャンプにおいても、正しく球面収差調整できるという利点がある。これらの記録媒体において、正しく球面収差調整できるため、良好な信号記録/再生ができるという利点がある。
以上、本発明では、光情報記録装置において、球面収差補正の調整を行う際、より短時間に、より高い信頼性で、任意の位置でより正確に球面収差補正を調整できる。
2…カード型多層記録媒体
3…X軸方向
4…Y軸方向
5…積層方向(Z軸方向)
6…凸レンズ
7…凹レンズ
8…光ディスク
9…回転サーボ回路
10…モータ
11…レーザ駆動回路
12…半導体レーザ
13…コリメートレンズ
14…ビーム整形プリズム
15…反射鏡
16…偏向ビームスプリッタ
17…液晶収差補正素子
18…λ/4板
19…対物レンズ
20…アクチュエータ
21…トラッキングサーボ回路
22…焦点サーボ回路
23…球面収差補正駆動回路
24…シリンドリカルレンズ
25…集光レンズ
26…四分割光検出器
27…光電流アンプ
28…トラッキング誤差信号生成回路
29…フォーカス誤差信号生成回路
30…再生信号生成回路
31…デフォーカス量加算回路
32…トラッキング誤差信号振幅検出回路
33…再生信号振幅検出回路
34…補正量生成回路
35…等化回路
36…レベル検出回路
37…同期クロック生成回路
38…復号回路
39…主制御回路。
Claims (8)
- 記録媒体に対し光学的に情報を読書きする光情報記録装置であって、
再生信号の振幅検出手段と、トラッキング誤差信号の振幅検出手段と、球面収差量の可変補正手段と、対物レンズの焦点深度の可変制御手段とを有し、
前記球面収差と焦点深度の調整において、焦点深度と球面収差補正量の二次元プロット上で、トラッキング誤差信号振幅の最大値探索で斜め方向に探索を行い、再生信号振幅の最大値探索では縦横方向の探索に切り替えることを特徴とする光情報記録装置。 - 記録媒体に対し光学的に情報を読書きする光情報記録装置であって、
再生信号の振幅検出手段と、トラッキング誤差信号の振幅検出手段と、球面収差量の可変補正手段と、対物レンズの焦点深度の可変制御手段とを有し、
書換え型の光記録媒体に対し、トラッキング誤差信号の振幅を増加させるよう球面収差量と焦点深度を調整した後に、マークを記録し、その後再生信号の振幅を最大化するよう球面収差量と焦点深度を調整することを特徴とする光情報記録装置。 - 記録媒体に対し光学的に情報を読書きする光情報記録装置であって、
再生信号の振幅検出手段と、トラッキング誤差信号の振幅検出手段と、球面収差量の可変補正手段と、対物レンズの焦点深度の可変制御手段とを有し、
トラッキング誤差信号の振幅を増加させるよう調整した後に、マークを記録し、再生信号の振幅を最大化した後に、前記記録したマークを上書き(消去)する手順により球面収差を調整することを特徴とする光情報記録装置。 - 請求項2および3のいずれか一つに記載の光情報記録装置において、
前記記録するマークのパターンとして、データ領域のトラック間隔の2倍〜4倍のマーク間隔となるマークの繰返しパターンを用いることを特徴とする光情報記録装置。 - 請求項1〜4のいずれか一つに記載の光情報記録装置で、非回転型の記録媒体を用いた光情報記録装置において、
媒体の四隅における前記球面収差量の補正制御量の最適値(と前記対物レンズの焦点深度の最適値)を、記憶する手段を有し、記録再生する情報の四隅からの距離の比に応じて、前記両端の最適値の値を内挿して、前記焦点深度と、前記球面収差量の補正制御量とすることを特徴とする、光情報記録装置。 - 請求項1〜4のいずれか一つに記載の光情報記録装置で、回転型の記録媒体を用いた光情報記録装置において、
媒体の内周と外周における前記球面収差量の補正制御量の最適値(と前記対物レンズの焦点深度の最適値)を、記憶する手段を有し、記録再生する情報のトラック位置に応じて、前記内周と外周の最適値の値を内挿して、前記焦点深度と前記球面収差量の補正制御量とすることを特徴とする、光情報記録装置。 - 請求項1〜6のいずれか一つに記載の光情報記録装置で、記録媒体に多層記録媒体を用いた光情報記録装置において、
最上層と最下層の前記球面収差量の補正制御量の最適値を記憶する手段を有し、複数の記録層間を移動する際に設定する球面収差量の補正制御量として、移動先の層の位置における前記球面収差量の前記最適値の内挿値を用いることを特徴とする、光情報記録装置。 - 請求項1〜7のいずれか一つに記載の光情報記録装置において、
初期化済みの記録媒体が挿入された場合は、再生信号振幅の最適化から開始し、未初期化の記録媒体が挿入された場合はトラッキング誤差信号振幅の最適化調整から開始することを特徴とする光情報記録装置。
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