JP2006196069A - 光ピックアップの制御装置及び制御方法、並びに光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
光ピックアップの球面収差及びフォーカスバイアスを、適切かつ迅速に調整できるようにする。
【解決手段】
本発明は、球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の組み合わせでなる複数の測定点それぞれにおいて評価値を測定し、当該評価値に対して球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を変数とする２変数関数を近似する。そして、当該近似した２変数関数に基づいて、評価値が最良となるような球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の最適値を算出することにより、光ピックアップの球面収差及びフォーカスバイアスを適切かつ迅速に調整することができる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、光ピックアップの制御装置及び制御方法、並びに光ディスク装置に関し、特に球面収差の補正を必要とする光ディスク装置に適用して好適なものである。

近年、光ディスクの記憶密度向上が求められている。かかる記憶密度の向上方法としては、対物レンズの開口数を大きくすること（高開口数化）や光ビームの短波長化が考えられる。

例えばブルーレイディスク規格に準拠した光ディスク装置では、波長４０５ｎｍの青紫色レーザと開口数（ＮＡ）０．８５の対物レンズを用いることにより、従来のＤＶＤ（Digital Versatile Disk）に比して約５倍の面記録密度を実現している。

このようなブルーレイディスク規格に準拠した光ディスク装置では、レーザ光をディスク記録面に合焦させるためのフォーカスサーボや、レーザ光をトラックにトレースさせるためのトラッキングサーボを行うようになされており、特にフォーカスサーボに関してはフォーカスループに適切なフォーカスバイアスを加えることにより対物レンズの適切なサーボ動作が行われる。

ここで、光ディスクの記録層を保護するための基材厚みの誤差に起因する球面収差は、開口数の４乗に比例して大きくなる。また多層ディスクの場合、目的の記録層に応じて球面収差も変化する。このため、ブルーレイディスク規格に準拠した光ディスク装置は球面収差を確実に補正する必要があり、例えば光ピックアップにエキスパンダレンズや液晶素子を用いた球面収差補正機構が設けられている。

そして、このような光ディスク装置において、ＲＦ信号のジッタや振幅等の評価値に基づいて、適切な球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を得るための調整方法が各種提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−９５１０６公報

しかしながら、上述した評価値は球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の双方に依存しているため、球面収差補正値又はフォーカスバイアス値の一方を最適に調整した後に他方を調整する方法では、球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の双方が最適値に一致しないという問題がある（図１２）。

この場合、球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の調整を交互に繰り返すことにより、球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の双方を最適値に収束させることは可能であるものの、これらが収束するまでには時間がかかるという問題もある。

また図１３に示すように、非点収差の影響等によって評価値の最適値（例えば最小値）の２次元的位置が偏っている場合、単純に当該最適値を示す球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を用いて球面収差及びフォーカスバイアスをセットすると、かえって球面収差やフォーカスサーボの動作マージンが小さくなってしまうことがあるという問題もあった。

本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、光ピックアップの球面収差及びフォーカスバイアスを適切かつ迅速に調整し得る光ピックアップの制御装置及び制御方法、並びに光ディスク装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、光ディスクに対して光ピックアップから光ビームを照射してデータの記録又は再生を行う光ディスク装置における、光ピックアップの制御装置であって、光ディスクに対する光ビームの球面収差を球面収差補正値に基づいて補正する球面収差補正手段と、光ディスクに対する光ピックアップのフォーカスサーボをフォーカスバイアス値に基づいて調整するフォーカスバイアス調整手段と、光ピックアップで得られる反射光に基づく信号から評価値を生成する評価値生成手段と、球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の組み合わせでなる複数の測定点それぞれにおける球面収差補正値、フォーカスバイアス値及び評価値に基づき、当該評価値に対して球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を変数とする２変数関数を近似する関数近似手段と、関数近似手段によって近似された２変数関数に基づき、評価値が最良となるような球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の最適値を算出する最適値算出手段とを設けることにより、光ピックアップの球面収差及びフォーカスバイアスを適切かつ迅速に調整することができる。

また本発明においては、光ディスクに対して光ピックアップから光ビームを照射してデータの記録又は再生を行う光ディスク装置における、光ピックアップの制御方法であって、光ピックアップで得られる反射光に基づく信号から生成する評価値を、光ディスクに対する光ビームの球面収差を補正するための球面収差補正値と光ディスクに対する光ピックアップのフォーカスサーボのフォーカスバイアス値との組み合わせでなる複数の測定点それぞれにおいて測定する評価値測定ステップと、球面収差補正値、フォーカスバイアス値及び評価値に基づき、当該評価値に対して球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を変数とする２変数関数を近似する関数近似ステップと、関数近似ステップによって近似された２変数関数に基づき、評価値が最良となるような球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の最適値を算出する最適値算出ステップとを設けることにより、光ピックアップの球面収差及びフォーカスバイアスを適切かつ迅速に調整することができる。

さらに本発明においては、光ディスクに対して光ピックアップから光ビームを照射してデータの記録又は再生を行う光ディスク装置であって、光ディスクに対する光ビームの球面収差を球面収差補正値に基づいて補正する球面収差補正手段と、光ディスクに対する光ピックアップのフォーカスサーボをフォーカスバイアス値に基づいて調整するフォーカスバイアス調整手段と、光ピックアップで得られる反射光に基づく信号から評価値を生成する評価値生成手段と、球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の組み合わせでなる複数の測定点それぞれにおける球面収差補正値、フォーカスバイアス値及び評価値に基づき、当該評価値に対して球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を変数とする２変数関数を近似する関数近似手段と、関数近似手段によって近似された変数関数に基づき、評価値が最良となるような球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の最適値を算出する最適値算出手段とを設けることにより、光ピックアップの球面収差及びフォーカスバイアスを適切かつ迅速に調整することができる。

本発明によれば、近似した２変数関数によって球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の最適値を算出することができるので、光ピックアップの球面収差及びフォーカスバイアスを適切かつ迅速に調整し得る光ピックアップの制御装置及び制御方法、並びに光ディスク装置を実現することができる。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）光ディスク装置の全体構成
図１において、１は全体として本発明によるブルーレイディスク対応の光ディスク装置を示し、制御装置としてのシステムコントローラ２が不揮発性メモリ（図示せず）に格納された基本プログラムやアプリケーションプログラムに従って光ピックアップ４や当該光ディスク装置１全体を統括制御するようになされており、外部から供給されるリード／ライトコマンドに応じて動作し、光ディスク１００に対してデータの記録及び再生を行うようになされている。

光ディスク１００はブルーレイディスクでなり、ウォブリング（蛇行）されたグルーブが形成され当該グルーブが記録トラックとされる。またグルーブのウォブリングによってＡＤＩＰ(Address In PreGroove)情報等が埋め込まれている。

光ディスク１００は図示しないターンテーブルに積載され、記録／再生動作時においてスピンドルモータ３によって回転駆動される。そして光ピックアップ４によって光ディスク１００上のグルーブトラックのウォブリングとして埋め込まれたＡＤＩＰ情報の読み出しがおこなわれる。また記録時には光ピックアップ４によってトラックにデータがフェイズチェンジマークとして記録され、再生時にはフェイズチェンジマークの読出が行われる。

図２に示すように光ピックアップ４は、レーザダイオード２０から光ビームＬ１を発射し、コリメータレンズ２１、ビームスプリッタ２２，レーザ光の球面収差を補正するエキスパンダ２３の可動レンズ２３Ａ及び固定レンズ２３Ｂ、レーザ光の出力端となる対物レンズ２４を順次介して光ディスク１００に照射する。

ちなみに光ピックアップ４は、対物レンズ２４の開口数が０．８５と大きいために生じるレーザ光Ｌ１の球面収差を、球面収差補正手段としてのエキスパンダ２３によって補正するようになされている。

すなわち、エキスパンダ２３の可動レンズ２３Ａはアクチュエータ２７によって矢印ａ方向及びｂ方向に移動可能に保持されており、サーボ回路７（図１）からのエキスパンダサーボ信号ＣＥに基づいて当該アクチュエータ２７を駆動することにより、光ビームＬ１の球面収差を適切に補正するようになされている。

また対物レンズ２４は、駆動手段としての２軸アクチュエータ２８によってフォーカス方向（すなわち矢印ａ方向及びｂ方向）及びトラッキング方向に移動可能に保持されており、サーボ回路７（図１）からのフォーカスサーボ信号ＣＦ及びトラッキングサーボ信号ＣＴに基づいて当該２軸アクチュエータ２８を駆動することにより、光ビームＬ１のフォーカシング及びトラッキングを制御する。

そして光ピックアップ４は、光ディスク１００の記録面で反射された反射光ビームＬ２を、対物レンズ２４、エキスパンダ２３の固定レンズ２３Ｂ及び可動レンズ２３Ａを順次介し、ビームスプリッタ２２によって反射させ、回折格子２９及びコリメータレンズ２５を介してフォトディテクタ２６に入射させる。

受光手段としてのフォトディテクタ２６は入射光に応じた受光信号を生成し、図１に示すマトリクス回路８に供給する。マトリクス回路８は、フォトディテクタ２６の複数の受光素子からの受光信号に基づいて再生ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びプッシュプル信号を生成する。そしてマトリクス回路８は、再生ＲＦ信号をリーダ／ライタ回路９へ、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をサーボ回路７へ、プッシュプル信号をウォブル回路１０へそれぞれ供給する。

リーダ／ライタ回路９は、再生ＲＦ信号に対して２値化処理、ＰＬＬによる再生クロック生成処理等を行い、フェイズチェンジマークとして読み出されたデータを再生して、変復調回路１１に供給する。変復調回路１１は、再生時のデコーダとしての機能部位と、記録時のエンコーダとしての機能部位を備え、再生時にはデコード処理として再生クロックに基づいてランレングスリミテッドコードの復調処理を行う。

ＥＣＣエンコーダ／デコーダ１２は、記録時にエラー訂正コードを付加するＥＣＣエンコード処理と、再生時にエラー訂正を行うＥＣＣデコード処理を行う。ＥＣＣエンコーダ／デコーダ１２は再生時において、変復調回路１１で復調されたデータを内部メモリに取り込み、エラー検出／訂正処理及びデインターリーブ等の処理を行って再生データを生成し、システムコントローラ２の指示に基づいて、外部のＡＶ（Audio-Visual）システム１２０に転送する。

ウォブル回路１０は、プッシュプル信号からＡＤＩＰ情報を生成してアドレスデコーダ１３に供給する。アドレスデコーダ１３は、ＡＤＩＰ情報をデコードしてアドレス値を生成し、システムコントローラ２に供給する。またアドレスデコーダ１３はウォブル回路１０から供給されるウォブル信号に対してＰＬＬ処理を行ってクロックを生成し、例えば記録時のエンコードクロックとして各部に供給する。

一方記録時においては、ＥＣＣエンコーダ／デコーダ１２はＡＶシステム１２０から供給される記録データを内蔵メモリ（図示せず）でバッファリングする。そしてＥＣＣエンコーダ／デコーダ１２は、バッファリングされた記録データのエンコード処理として、エラー訂正コード付加やインターリーブ、サブコード等の付加を行い、変復調回路１１に供給する。変復調回路１１はＥＣＣエンコードされた記録データに対してＲＬＬ（１−７）ＰＰ方式の変調を施し、リーダ／ライタ回路９に供給する。

リーダ／ライタ回路９は記録データに基づき、記録層の特性、レーザ光のスポット形状、記録線速度等に対する最適記録パワーの微調整やレーザドライブパルス波形の調整などを行い、レーザドライブパルスを生成してレーザドライバ６に供給する。

レーザドライバ６はレーザドライブパルスに基づいてレーザ駆動電流を生成し、光ピックアップ４のレーザダイオード２０を発光させる。これにより、光ディスク１００に記録データに応じたピット（フェイズチェンジマーク）が形成されることになる。

なお、レーザドライバ６は、いわゆるＡＰＣ回路（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を備え、光ピックアップ４内に設けられたレーザパワーのモニタ用ディテクタ（図示せず）の出力によりレーザ出力パワーをモニタしながら、レーザ出力が温度などによらず一定になるように制御する。記録時及び再生時のレーザ出力の目標値はシステムコントローラ２から与えられ、記録時及び再生時にはそれぞれレーザ出力レベルが、その目標値になるように制御する。

サーボ回路７は、マトリクス回路８から供給されるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいてフォーカス、トラッキング、スレッドの各サーボドライブ信号を生成し、サーボ動作を実行させる。

すなわちサーボ回路７は、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に応じてフォーカスドライブ信号及びトラッキングドライブ信号を生成し、光ピックアップ４内の２軸アクチュエータ２８（図２）を駆動して対物レンズ２４をフォーカス方向及びトラッキング方向に移動させる。これにより光ピックアップ４、マトリクス回路８、サーボ回路７、２軸アクチュエータ２８によるトラッキングサーボループ及びフォーカスサーボループが形成される。

またサーボ回路７は、システムコントローラ２からのトラックジャンプ指令に応じてトラッキングサーボループをオフするとともにジャンプドライブ信号を出力することで、トラックジャンプ動作を実行させる。

さらにサーボ回路７は、トラッキングエラー信号の低域成分として得られるスレッドエラー信号や、システムコントローラ２からのアクセス実行制御などに基づいてスレッドドライブ信号を生成し、スレッド機構５を駆動する。スレッド機構５は、光ピックアップ４を保持するメインシャフト、スレッドモータ、伝達ギア等からなる駆動機構を有し、スレッドドライブ信号に応じてスレッドモータを駆動することで、光ピックアップ４をスレッド駆動する。

スピンドルサーボ回路１４は、スピンドルモータ３を回転駆動させる制御を行う。すなわちスピンドルサーボ回路１４は、ウォブル信号に対するＰＬＬ処理で生成されるクロックを、スピンドルモータ３の回転速度情報として得、これを所定の基準速度情報と比較することで、スピンドルエラー信号を生成する。またデータ再生時においては、リーダ／ライタ回路９内のＰＬＬによって生成される再生クロック（デコード処理の基準となるクロック）が、現在のスピンドルモータ３の回転速度情報となるため、これを所定の基準速度情報と比較することでスピンドルエラー信号を生成することもできる。

そしてスピンドルサーボ回路１４は、スピンドルエラー信号に応じて生成したスピンドルドライブ信号を出力し、スピンドルモータ３を回転駆動する。またスピンドルサーボ回路１４は、システムコントローラ２からのスピンドルキック／ブレーキ制御信号に応じてスピンドルドライブ信号を発生させ、スピンドルモータ３の起動、停止、加速、減速などの動作も実行させる。

以上のようなサーボ系及び記録再生系の各種動作は、マイクロコンピュータによって形成されたシステムコントローラ２により制御される。またシステムコントローラ２は、外部のＡＶシステム１２０からのコマンドに応じて各種処理を実行する。

例えば、ＡＶシステム１２０から書込命令（ライトコマンド）が出されると、システムコントローラ２は、まず書き込むべきアドレスに光ピックアップ４を移動させた後、ＡＶシステム１２０から転送されてきたデータ（例えばＭＰＥＧ２などの各種方式のビデオデータや、オーディオデータ等）に基づく記録動作を実行させる。

またＡＶシステム１２０から、光ディスク１００に記録されているデータ（例えばＭＰＥＧ２ビデオデータ等）の転送を求めるリードコマンドが供給された場合、システムコントローラ２は、まず指示されたアドレスを目的としてシーク動作制御を行う。この場合システムコントローラ２はサーボ回路７に指令を出し、シークコマンドにより指定されたアドレスをターゲットとする光ピックアップ４のアクセス動作を実行させる。

その後システムコントローラ２は、指示されたデータ区間のデータをＡＶシステム１２０に転送するために必要な動作制御を行う。すなわちシステムコントローラ２は光ディスク１００からのデータ読出を行い、リーダ／ライタ回路９、変復調回路１１、ＥＣＣエンコーダ／デコーダ１２におけるデコード／バファリング等を実行させ、要求されたデータをＡＶシステム１２０に転送する。

なお、これらデータの記録再生時には、システムコントローラ２はウォブル回路１０及びアドレスデコーダ１３によって検出されるＡＤＩＰアドレスを用いてアクセスや記録再生動作の制御を行う。

（２）本発明による球面収差及びフォーカスバイアスの調整方法
次に、本発明による光ディスク装置１の球面収差及びフォーカスバイアスの調整について説明する。

光ディスク装置１のシステムコントローラ２は、光ディスク１００が挿入されると、球面収差補正値ｘ及びフォーカスバイアス値ｙの組み合わせ（すなわち、球面収差補正値とフォーカスバイアス値との２次元平面上における測定点）を適宜変化させながら、再生ＲＦ信号のジッタ値を測定し、このジッタ値を測定点における評価値ｚとして記憶していく。

ここで、測定点における評価値ｚに対して球面収差補正値ｘ及びフォーカスバイアス値ｙを変数とする２変数関数（すなわち、ｚ＝ｆ（ｘ，ｙ））を想定する。２変数関数の具体例としては、以下に示す式（１）や式（２）が考えられる。

図３（Ａ）は、式（１）を用いた場合の、球面収差補正値とフォーカスバイアス値との２次元平面上における評価値ｚのパターン（等高線）を示し、評価値ｚの最小位置を中心とした傾きを持たない同心楕円を示している。また図３（Ｂ）は、評価値ｚのパターンを３次元表示したもので、縦軸に評価値ｚを取っている。評価値ｚの最小位置を底とした同心のすりばち状のパターンを示している。

一方図４（Ａ）は、式（２）を用いた場合の、球面収差補正値とフォーカスバイアス値との２次元平面上における評価値ｚの等高線を示し、評価値ｚの最小位置を中心とする、傾きを有する同心楕円を示している。また図４（Ｂ）は、評価値ｚのパターンを３次元表示したもので、縦軸に評価値ｚを取っている。評価値ｚの最小位置を底とした同心の楕円すりばち状のパターンを示している。

以下の説明では式（１）を用いた場合について説明を行う。式（１）の２変数関数を用いる場合、最低５点以上の測定点を得れば未知の係数ｐ_１〜ｐ_５を求めることができる。測定点は必要数以上ならば何点でも良いが、測定点が多いほど精度は上がり、測定点が少ないほど短時間の処理で終わる。必要数以上の測定点を取った場合、最小二乗法などで係数を求める。必要な測定点の取り方（すなわち評価値測定法）については、３種類の方法を後述する。

このような２変数関数において、評価値ｚが最小となる最適な２次元的位置（これを最適球面収差補正値ｘ_O、最適フォーカスバイアス値ｙ_Oと呼ぶ）は、ある一定の評価値ｚ_ｔの２次元的中心位置に一致する。従って、最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oは、次式を用いて算出することができる。

具体的には、式（１）の２変数関数を用いた場合、最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oは次式を用いて算出することができる。

かくして光ディスク装置１のシステムコントローラ２は、球面収差補正値ｘ及びフォーカスバイアス値ｙを変化させながら評価値ｚを測定して式（１）に近似させ、さらに式（３）を用いて最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oを算出する。

そしてシステムコントローラ２は、算出した最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oを用いて光ディスク１００の記録再生を行う。

（３）評価値測定法
次に、２変数関数を近似するための評価値を測定する測定点の取り方（評価値測定法）について、３種類の方法を説明する。

（３−１）固定範囲測定法
まず、最もシンプルな方法である固定範囲測定法について説明する。この方法は、最適値に比較的近い位置から測定を開始できる場合や、フォーカスバイアス値及び球面収差を大きく変化させても評価値が安定して得られる場合に有効である。

固定範囲測定法は、図３に示すように、球面収差補正値とフォーカスバイアス値との２次元平面上で予め複数の測定点を決定しておき、これらの測定点で評価値ｚを測定するものである。図３では、測定点１から測定点９までの９個の測定点が格子状に配置されているが、測定点の数は適宜増減しても良く、配置パターンも同心円状等適宜変更してかまわない。

（３−２）限界範囲測定法
次に、限界範囲測定法について説明する。この方法は、トラッキングサーボ外れなどを考慮して安定して評価値の測定できる範囲をあらかじめ見積もり、その範囲内でフォーカスバイアス値及び球面収差補正値を動かして測定する方法である。

実際上この光ディスク装置１では、トラッキングエラー信号の振幅が所定値以上の範囲を測定対象範囲と設定する。すなわち図５に示すように、光ディスク装置１のシステムコントローラ２は、球面収差補正値を所定の初期値に固定した状態でトラッキングエラー信号を監視しながらフォーカスバイアス値を変化させていき、トラッキングエラー信号の振幅がある値以上を取る範囲を測定対象範囲として設定する。

そして、この測定対象範囲内に複数の測定点を適宜配置し、これらの測定点で評価値ｚを測定するものである。図６では、測定点１から測定点９までの９個の測定点が格子状に配置されているが、測定点の数は適宜増減しても良く、配置パターンも同心円状等適宜変更してかまわない。

（３−３）評価値検索測定法
評価値検索測定法は、ある一定の基準評価値ｚ_refを設定しておき、当該基準評価値ｚ_refを取るような２次元的位置（すなわち測定点）を複数検索する。そして、各測定点の球面収差補正値ｘ及びフォーカスバイアス値ｙを用いて２変数関数を近似する。このようにして得られる最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oは、２次元平面における基準評価値ｚ_refを結ぶ等高線の中心に位置する。

このため、非点収差の影響等によって評価値の等高線が偏っている場合でも、基準評価値ｚ_refを光ディスク１００の記録・再生に必要な限界値に設定すれば、最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oは２次元平面における光ディスク１００の記録・再生可能領域の中心に位置することになり、動作マージンを最大限に取って安定した記録再生動作を行うことができる。

なお、上述した基準評価値を取る測定点の検索は時間を要するという問題がある。このため簡易的な方法として、まず固定範囲測定法や限界範囲測定法で得た各測定点の評価値を用いて１変数のみで２次曲線に近似を行う。その後、基準評価値ｚ_refを取る測定点を２次曲線の関数から求め、当該測定点に対して２関数変数に近似する。

例えば、まず固定範囲測定法を行い、図５に示す測定点１、２、３について、フォーカスバイアス値を変数として２次曲線に近似する。同様に、測定点８、９、４について、並びに測定点７、６、５についても２次曲線に近似する。これにより、近似された３本の２次曲線の数式を得ることができる。

このようにして得られた３本の２次曲線それぞれに対し、基準評価値ｚ_refを取る測定点を見つける。２次曲線１本につき基準評価値ｚ_refを示す測定点は２点得られ、３本の２次曲線では合計６点の測定点を得ることができる。

そして、これら６点の測定点と、測定点８、９、４で近似された２次曲線の最小値を加えた合計７点の測定点を用いて２変数関数を近似する。これにより、短い時間で適切な最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oを得ることができる。

（４）球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の最適値探索処理手順
次に、光ディスク装置１がアプリケーションプログラムである球面収差補正及びフォーカスバイアス補正制御プログラムに従い、最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oを見つけ出して設定する最適値探索処理手順を、固定範囲測定法、限界範囲測定法、評価値検索測定法のそれぞれについてフローチャートを用いて具体的に説明する。

まず、固定範囲測定法による最適値探索処理手順を、図７に示すフローチャートを用いて説明する。光ディスク装置１のシステムコントローラ２は、固定範囲測定法の最適値探索処理手順ルーチンＲＴ１の開始ステップから入ってステップＳＰ１へ移り、予め定められた複数の測定点それぞれにおいて評価値ｚを測定し、次のステップＳＰ２に移る。

ステップＳＰ２においてシステムコントローラ２は、各測定点の球面収差補正値及びフォーカスバイアス値、並びに測定した評価値に基づいて２関数変数を近似し、次のステップＳＰ３に移る。

ステップＳＰ３においてシステムコントローラ２は、近似した２関数変数を用いて最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oを算出し、ステップＳＰ４に移って処理を終了する。

次に、限界範囲測定法による最適値探索処理手順を、図８に示すフローチャートを用いて説明する。光ディスク装置１のシステムコントローラ２は、限界範囲測定法の最適値探索処理手順ルーチンＲＴ２の開始ステップから入ってステップＳＰ１１へ移り、光ピックアップ４をトラバース状態（すなわちトラッキング制御をオフにした状態）にした後、球面収差補正値を所定の初期値に固定した状態で、トラッキングエラー信号を監視しながらフォーカスバイアス値を変化させて、次のステップＳＰ１２に移る。

ステップＳＰ１２においてシステムコントローラ２は、トラッキングエラー信号の振幅が所定値以上となる範囲を測定対象範囲として設定し、次のステップＳＰ１３に移る。

ステップＳＰ１３においてシステムコントローラ２は、トラッキング制御をオンにし、次のステップＳＰ１４に移る。

ステップＳＰ１４においてシステムコントローラ２は、測定対象範囲内に複数の測定点を設定し、各測定点それぞれにおいて評価値ｚを測定して次のステップＳＰ１５に移る。

ステップＳＰ１５においてシステムコントローラ２は、各測定点の球面収差補正値及びフォーカスバイアス値、並びに測定した評価値に基づいて２関数変数を近似し、次のステップＳＰ１６に移る。

ステップＳＰ１６においてシステムコントローラ２は、近似した２関数変数を用いて最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oを算出し、ステップＳＰ１７に移って処理を終了する。

次に、評価値検索測定法による最適値探索処理手順を、図９に示すフローチャートを用いて説明する。光ディスク装置１のシステムコントローラ２は、評価値検索測定法の最適値探索処理手順ルーチンＲＴ３の開始ステップから入ってステップＳＰ２１へ移り、球面収差補正値ｘ及びフォーカスバイアス値ｙを変えながら評価値ｚを測定し、基準評価値ｚ_refを取るような測定点を複数検索して、次のステップＳＰ２２に移る。

ステップＳＰ２２においてシステムコントローラ２は、ステップＳＰ２１で得られた各測定点の球面収差補正値及びフォーカスバイアス値、並びに測定した評価値に基づいて２関数変数を近似し、次のステップＳＰ２３に移る。

ステップＳＰ２３においてシステムコントローラ２は、近似した２関数変数を用いて最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oを算出し、ステップＳＰ２４に移って処理を終了する。

（５）動作及び効果
以上の構成において、光ディスク装置１のシステムコントローラ２は、フォーカスバイアス及びエキスパンダ２３を初期化する際、複数の測定点それぞれにおけるジッタ値を評価値ｚとして測定し、各測定点における球面収差補正値ｘ、フォーカスバイアス値ｙ及び評価値ｚを用いて２変数関数を近似する。

そしてシステムコントローラ２は２変数関数に基づき、評価値ｚが最良すなわち最小となるような最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oを求め、当該最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oを用いてフォーカスバイアス及びエキスパンダ２３を初期化する。

これにより光ディスク装置１は、光ピックアップ４の球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の双方を、同時に適切な値に調整することができる。

これに加えて光ディスク装置１は、限界範囲測定法を用いる場合、トラッキングエラー信号の振幅が所定値以上の範囲を測定対象範囲と設定し、当該測定対象範囲内に測定点を配置することにより安定して評価値ｚを測定でき、球面収差補正値及びフォーカスバイアス値をより迅速かつ適切に調整することができる。

さらに光ディスク装置１は、評価値検索測定法を用いる場合、評価値ｚを監視しながら球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を変化させ、基準評価値ｚ_refを取るような測定点を複数個検索し、各測定点の球面収差補正値ｘ及びフォーカスバイアス値ｙを用いて２変数関数を近似して、最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oを算出する。

このようにして得られた最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oは、基準評価値ｚ_refの等高線の中心に位置するため、光ディスク装置１は動作マージンを最大限に取ることができ、これにより安定した記録再生動作を行うことができる。

以上の構成によれば、光ディスク装置１は，光ピックアップ４の球面収差及びフォーカスバイアスを適切かつ迅速に調整することができる。

（６）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、ＲＦ信号のジッタ値を評価値ｚとし、各測定点における球面収差補正値ｘ及びフォーカスバイアス値ｙを用いて近似した２変数関数に基づいて、当該評価値ｚが最小となるような最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oを求めるようにしたが、本発明はジッタ値に限らず、光ピックアップの球面収差の補正状態を示すような他の種々の測定値を評価値ｚとして用いることができる。そして、評価値ｚが最良となる最小値又は最小値（すなわち極値）を示すような最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oを求めれば良い。

例えばＲＦ信号の振幅値（ＲＦ振幅）を評価値ｚとした場合、近似した２変数関数に基づいて、当該評価値ｚが最大となるような最適球面収差補正値ｘ_O及び最適フォーカスバイアス値ｙ_Oを求めれば良い。

図１０（Ａ）は、ＲＦ振幅を評価値ｚとし、式（１）を用いた場合の、球面収差補正値とフォーカスバイアス値との２次元平面上における評価値ｚのパターンを示し、ＲＦ振幅の最大位置を中心とした傾きを持たない同心楕円を示している。また図１０（Ｂ）は、評価値ｚのパターンを３次元表示したもので、ＲＦ振幅の最大位置を頂点とした山状のパターンを示している。

一方図１１（Ａ）は、ＲＦ振幅を評価値ｚとし、式（２）を用いた場合の、球面収差補正値とフォーカスバイアス値との２次元平面上における評価値ｚの等高線を示し、評価値ｚの最大位置を中心とする、傾きを有する同心楕円を示している。また図１１（Ｂ）は、評価値ｚのパターンを３次元表示したもので、ＲＦ振幅の最大位置を頂点とした山状のパターンを示している。

また上述の実施の形態においては、本発明を光ディスク装置１に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該光ディスク装置１を搭載したパーソナルコンピュータ等の他の種々の電子機器に本発明を適用するようにしても良い。

本発明の光ピックアップの制御装置、光ピックアップの制御方法及び光ディスク装置は、球面収差の補正を必要とする種々の光ディスク装置に適用できる。

本発明の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 光ピックアップの構成を示す略線図である。 ジッタ値を評価値とし、式（１）を用いた場合の評価値を示す特性曲線図である。 ジッタ値を評価値とし、式（２）を用いた場合の評価値を示す特性曲線図である。 固定範囲測定法の説明に供する略線図である。 限界範囲測定法の説明に供する略線図である。 固定範囲測定法による最適値探索処理手順のフローチャートである。 限界範囲測定法による最適値探索処理手順のフローチャートである。 評価値検索測定法による最適値探索処理手順のフローチャートである。 ＲＦ振幅を評価値とし、式（１）を用いた場合の評価値を示す評価値の特性曲線図である。 ＲＦ振幅を評価値とし、式（２）を用いた場合の評価値を示す評価値の特性曲線図である。 球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の収束の説明に供する略線図である。 非点収差を有する場合の説明に供する略線図である。

符号の説明

１……光ディスク装置、２……システムコントローラ、３……スピンドルモータ、４……光ピックアップ、５……スレッド機構、６……レーザドライバ、７……サーボ回路、８……マトリクス回路、９……リーダ／ライタ回路、１０……ウォブル回路、１１……変復調回路、１２……ＥＣＣエンコーダ／デコーダ、１３……アドレスデコーダ、１４……スピンドルサーボ回路、２０……レーザダイオード、２３……エキスパンダ、２４……対物レンズ、２６……フォトディテクタ。

Claims (7)

1. 光ディスクに対して光ピックアップから光ビームを照射してデータの記録又は再生を行う光ディスク装置における、光ピックアップの制御装置であって、
   上記光ディスクに対する上記光ビームの球面収差を球面収差補正値に基づいて補正する球面収差補正手段と、
   上記光ディスクに対する上記光ピックアップのフォーカスサーボをフォーカスバイアス値に基づいて調整するフォーカスバイアス調整手段と、
   上記光ピックアップで得られる反射光に基づく信号から評価値を生成する評価値生成手段と、
   上記球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の組み合わせでなる複数の測定点それぞれにおける上記球面収差補正値、フォーカスバイアス値及び評価値に基づき、当該評価値に対して球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を変数とする２変数関数を近似する関数近似手段と、
   上記関数近似手段によって近似された上記２変数関数に基づき、上記評価値が最良になるような球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を最適値として算出する最適値算出手段と
   を具えることを特徴とする光ピックアップの制御装置。
2. 上記評価値は再生ＲＦ信号のジッタ値でなり、
   上記最適値算出手段は、上記２変数関数に基づき、上記ジッタ値が最小となる球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を上記最適値として算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップの制御装置。
3. 上記評価値は再生ＲＦ信号の振幅値でなり、
   上記最適値算出手段は、上記２変数関数に基づき、上記振幅値が最大となる球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を上記最適値として算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップの制御装置。
4. 上記光ピックアップで得られる反射光に基づく信号を用いて、上記評価値を安定して測定することができる測定対象範囲を検出する測定対象範囲検出手段
   を具え、
   上記関数近似手段は、上記複数の測定点を上記測定対象範囲内に設定して上記評価値を測定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップの制御装置。
5. 上記球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を変化させながら上記評価値を測定し、 当該評価値が所定の基準評価値と一致するような上記測定点を複数設定する測定点設定手段
   を具え、
   上記関数近似手段は、上記測定点設定手段によって設定された複数の測定点それぞれにおける上記球面収差補正値、フォーカスバイアス値及び評価値に基づいて上記２変数関数を近似する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップの制御装置。
6. 光ディスクに対して光ピックアップから光ビームを照射してデータの記録又は再生を行う光ディスク装置における、光ピックアップの制御方法であって、
   上記光ピックアップで得られる反射光に基づく信号から得られる評価値を、上記光ディスクに対する上記光ビームの球面収差を補正するための球面収差補正値と上記光ディスクに対する上記光ピックアップのフォーカスサーボのフォーカスバイアス値との組み合わせでなる複数の測定点それぞれにおいて測定する評価値測定ステップと、
   上記球面収差補正値、フォーカスバイアス値及び評価値に基づき、当該評価値に対して球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を変数とする２変数関数を近似する関数近似ステップと、
   上記関数近似ステップによって近似された上記２変数関数に基づき、上記評価値が最良となるような上記球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の最適値を算出する最適値算出ステップと
   を具えることを特徴とする光ピックアップの制御方法。
7. 光ディスクに対して光ピックアップから光ビームを照射してデータの記録又は再生を行う光ディスク装置であって、
   上記光ディスクに対する上記光ビームの球面収差を球面収差補正値に基づいて補正する球面収差補正手段と、
   上記光ディスクに対する上記光ピックアップのフォーカスサーボをフォーカスバイアス値に基づいて調整するフォーカスバイアス調整手段と、
   上記光ピックアップで得られる反射光に基づく信号から評価値を生成する評価値生成手段と、
   上記球面収差補正値及びフォーカスバイアス値の組み合わせでなる複数の測定点それぞれにおける上記球面収差補正値、フォーカスバイアス値及び評価値に基づき、当該評価値に対して球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を変数とする２変数関数を近似する関数近似手段と、
   上記関数近似手段によって近似された上記２変数関数に基づき、上記評価値が最良になるような球面収差補正値及びフォーカスバイアス値を最適値として算出する最適値算出手段と
   を具えることを特徴とする光ディスク装置。
   

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