JP2007226904A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
光ディスク装置において、光学系の収差を補正する収差学習を行う際に、光ディスク上の学習領域における信号劣化が発生した場合には、適切な収差学習結果を得ることができない。
【解決手段】
本光ディスク装置では、光学系の収差を補正する収差学習を行う際に、光ディスク上の学習領域の記録品質またはサーボ信号の状態に基づいて、学習領域、レーザ発光パワー、ディスク回転速度、サーボループゲインを変更する。これにより光学系の収差を適切に補正する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光学系の収差を補正することが可能である光ディスク装置に関する。

一般的に、光ディスク装置における光学系では収差が発生する。代表的な収差としては、非点収差、コマ収差、球面収差が挙げられる。非点収差は、対物レンズの開口数（以下、ＮＡ）の２乗に比例して増加し、コマ収差は、ディスク表面から記録再生層までの距離（以下、カバー層）と対物レンズのＮＡの３乗に比例して増加する。また、球面収差は、カバー層の誤差と対物レンズのＮＡの４乗に比例して増加する。これらの収差が発生することによって、ディスク面上の光スポットは焦点が定まらず、結果として装置の記録再生性能が劣化してしまう。このため、適切に収差を補正する手段が必要となる。

これまでに、最適な収差補正値を算出する手段として、ディスク上の領域におけるサーボ信号や再生信号を利用する方法が提案されている。

例えば、特許文献１では、受光信号のＲＦ信号の総和の振幅が最大となるフォーカスオフセット値をフォーカスサーボ制御部に付与することで、非点収差を補正する手段が記載されている。

また、例えば、特許文献２では、トラッキングエラー信号の振幅、または、再生信号の振幅やジッタに基づいて、コマ収差および球面収差を補正する手段が記載されている。

特開平８−００７３１１号公報 特開２００５−１５８２２８号公報

しかし、収差を補正するため、光学系の収差がどれくらい有るかを算出する学習を行う際に、ディスク上の学習を行う領域において記録品質が劣化している場合や、学習領域においてディスクの偏芯あるいは面振れによりトラッキングサーボ信号やフォーカスサーボ信号が不安定になる場合や、学習領域においてディスク表面にキズや指紋がある場合には、適切な収差の学習結果を算出できないという問題が生じる。その結果、装置の記録再生性能が劣化してしまう。

そこで本発明の目的は、光学系の収差を補正する収差学習を行う際に、ディスク上の或る学習領域の記録品質またはサーボ信号の状態が劣化している場合においても、適切な収差の学習結果を算出できるようにする。

本発明による光ディスク装置において、光ディスクの記録層にレーザ光を集光させる対物レンズを有する光学系と、光学系の収差を補正する収差補正機構と、収差補正機構を制御し収差補正を行うコントローラと、光ディスクから検出した再生信号を測定する信号測定手段と、レーザ光の発光パワーを制御するレーザパワー制御手段と、ディスクの回転速度を制御するディスク回転制御手段と、光ディスクの再生信号の劣化を検出する劣化検出手段と、光学系を構成する対物レンズを光ディスク記録層に対し垂直方向に駆動するフォーカス制御手段と、光ディスクの記録面と対物レンズとの合焦点との誤差信号を検出するフォーカス誤差信号検出手段と、光学系を構成する対物レンズをディスクの半径方向に駆動するトラッキング制御手段と、光ディスク記録層におけるトラックと対物レンズとのトラック追従誤差を検出するトラッキング誤差信号検出手段とを備える。

本発明によれば、ディスクにおける収差学習領域の記録品質またはサーボ信号の状態が劣化しても、適切な収差の学習結果を算出することが可能であり、適切な収差補正を行うことにより記録再生性能が向上するため、ユーザにとって良好な光ディスク装置を提供できる。

以下、本発明を光ディスク装置に採用した実施の形態である、幾つかの実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は，実施例１における光ディスク装置のブロック図で、１は光ディスク、光学系である光ピックアップ２は、レーザを発光するレーザ光源３と、光ディスク１に対してレーザ光源３からのレーザ光を集光させる対物レンズ５と、光ディスク１からの反射光を受光するディテクタ６と、光ピックアップ２の収差を補正する収差補正機構７から構成されている。

また、レーザ光源３から発光するレーザの発光パワーを制御するレーザ発光駆動回路４と、収差補正機構７を駆動するための収差補正機構駆動回路８および収差補正機構用ドライバ９を備える。スライダ機構１０は光ピックアップ２を光ディスク１に対する半径方向に移動を行うため手段であり、スライダ機構１０を駆動するためのスライダ駆動回路１１およびスライダ駆動用ドライバ１２を備えられている。ディスク回転用モータ１３は光ディスク１を回転させるための手段であり、ディスク回転モータ１３を駆動するためのディスク回転駆動回路１４とディスク回転モータ用ドライバ１５とを備えられている。

さらに、ディテクタ６からの信号に基づき、再生信号測定回路１６は光ディスク１の学習領域の再生信号の振幅値を測定し、測定結果はコントローラ１８へ送られる。

一方、ディフェクト検出回路１７は、光ディスクの学習領域のディスク表面のキズや指紋（以下、ディフェクト）を検出し、検出結果はコントローラ１８へ送られる。

ここで、レーザ発光駆動回路４、収差補正機構駆動回路８、スライダ駆動回路１２およびディスク回転駆動回路１４は、コントローラ１８からの指令に基づいて動作する。また、コントローラ１８には、光ピックアップの収差補正機構７において発生する収差を補正する学習アルゴリズムＡが組み込まれている。

続いて、図１に示す光ディスク装置における収差学習方法について、図２の光ディスク記録層の断面図と図３のフローチャートとを用いて説明する。

まず、図２に示すように、光ディスク１には複数の収差学習が可能である領域が存在し、例えば、ディスク情報管理領域、学習専用領域、記録パワー算出領域（以下、ＯＰＣ領域）、ユーザデータ領域のいずれかである。

次に、図１に示した光ディスク装置においては、図２で示した複数の収差学習領域に対して収差学習を行うことを特徴とし、図３に示すように収差学習の際には、第１に、コントローラ１８からスライダ駆動回路１１に対して学習専用領域に光ピックアップ2を移動するように指令が送られる（Ｓ３０１）。学習専用領域に移動した後、再生信号測定回路１６で測定した再生信号振幅値に基づいて（Ｓ３０２）、コントローラ１８は、収差学習を実施するか否かの判定を行う（Ｓ３０３）。このとき、正常な再生信号振幅値が取得でき、かつ、ディフェクト検出回路１７においてディフェクトが検出されなかった場合は（Ｙｅｓ）、学習アルゴリズムＡにおいて再生信号振幅値が最大になるように収差学習を実施して（Ｓ３０４）、収差学習処理を終了する。

一方、正常な再生信号振幅値が取得できない場合は（Ｎｏ）、第２に、コントローラ１８からスライダ駆動回路１１に対して、ディスク情報管理領域に光ピックアップ2を移動するように指令が送られる（Ｓ３０５）。ディスク情報管理領域に移動した後、再生信号測定回路１６で測定した再生信号振幅値に基づいて（Ｓ３０６）、コントローラ１８は、収差学習を実施するか否かの判定を行う（Ｓ３０７）。このとき、正常な再生信号振幅値が取得でき、かつ、ディフェクト検出回路１７においてディフェクトが検出されなかった場合は（Ｙｅｓ）、学習アルゴリズムＡにおいて再生信号振幅値が最大になるように収差学習を実施して（Ｓ３０４）、収差学習処理を終了する。

一方、正常な再生信号振幅値が取得できない場合は（Ｎｏ）、第３に、コントローラ１８からスライダ駆動回路１１に対して、ユーザデータ領域に光ピックアップ2を移動するように指令が送られる（Ｓ３０８）。ユーザデータ領域に移動した後に、再生信号測定回路１６で測定した再生信号振幅値に基づいて（Ｓ３０９）、コントローラ１８は、収差学習を実施するか否かの判定を行う（Ｓ３１０）。このとき、正常な再生信号振幅値が取得でき、かつ、ディフェクト検出回路１７においてディフェクトが検出されなかった場合は（Ｙｅｓ）、学習アルゴリズムＡにおいて再生信号振幅値が最大になるように収差学習を実施して（Ｓ３０４）、収差学習処理を終了する。

一方、正常な再生信号振幅値が取得できない場合は（Ｎｏ）、第４に、コントローラ１８からスライダ駆動回路１１に対して、ＯＰＣ領域に光ピックアップ2を移動するように指令が送られる（Ｓ３１１）。ＯＰＣ領域に移動した後に、再生信号測定回路１６で測定した再生信号振幅値に基づいて（Ｓ３１２）、コントローラ１８は、収差学習を実施するか否かの判定を行う（Ｓ３１３）。このとき、正常な再生信号振幅値が取得でき、かつ、ディフェクト検出回路１７においてディフェクトが検出されなかった場合は（Ｙｅｓ）、学習アルゴリズムＡにおいて再生信号振幅値が最大になるように収差学習を実施して（Ｓ３０４）、収差学習処理を終了する。

ここで、光ディスク１上に収差学習が可能である領域がない場合は、ＯＰＣ領域にて所定の記録パワーで記録を行い、その記録された領域において再生信号振幅値が最大になるように収差学習を実施して、収差学習処理を終了する。

なお、収差学習の方法として、上記の第１から第４の全ての領域で収差学習を実施し、その中で最も適切な学習結果を選択してもよい。

以上実施例１では、或る学習領域において記録品質が劣化していても、他の学習領域を利用することで、より精度の高い学習結果を算出することができる。

また、或る学習領域にてディフェクトが存在していても、他の学習領域を利用することで、より精度の高い学習結果を算出することができる。

次に実施例２として、図１における光ディスク装置のブロック図で、レーザ発光駆動回路４を利用した収差学習方法について図４のフローチャートを用いて説明する。

ここで、図１のレーザ発光駆動回路４は、コントローラ１８の指令により、レーザの発光パワーを変更することができる。

図４に示すように、収差学習を行う際には、コントローラ１８は、再生信号測定回路１６で測定した再生信号振幅値に基づいて（Ｓ４０１）、収差学習を実施するか否かの判定を行う（Ｓ４０２）。さらに、判定結果に応じて、コントローラ１８は、レーザ発光駆動回路４に対してレーザ発光パワーを変更するように指令を送り（Ｓ４０３）、学習アルゴリズムＡにおいて再生信号振幅値が最大になるように収差学習を実施する（Ｓ４０４）ことである。

なお、収差学習時にコントローラ１８が変更するレーザ発光パワーは、光ディスク１の記録膜に影響のない範囲とする。

以上実施例２では、学習領域の再生信号のＳ／Ｎが劣化していても、レーザ発光パワーを上げることで再生信号のＳ／Ｎが向上し、より精度の高い学習結果を算出することができる。

さらに実施例３として、図１における光ディスク装置のブロック図で、ディスク回転駆動回路１４を利用した収差学習方法について図５のフローチャートを用いて説明する。

ここで、図１のディスク回転駆動回路１４は、コントローラ１８の指令により、ディスク回転モータ用ドライバ１５を介してディスク回転モータ１３の回転速度を変更することができる。

図５に示すように、収差学習を行う際には、コントローラ１８は、再生信号測定回路１６で測定した再生信号振幅値に基づいて（Ｓ５０１）、収差学習を実施するか否かの判定を行う（Ｓ５０２）。さらに、判定結果に応じて、コントローラ１８は、ディスク回転駆動回路１４に対してディスク回転モータ１３の回転速度を変更するように指令を送り（Ｓ５０３）、学習アルゴリズムＡにおいて再生信号振幅値が最大になるように収差学習を実施する（Ｓ５０４）ことである。

以上実施例３では、学習領域において或る一定時間内に再生される記録ブロック数が変わっても、回転速度を下げることで収差学習に必要な記録ブロック数を増やせるため、より精度の高い学習結果を算出することができる。

また、回転速度を下げることで再生信号のＳ／Ｎが向上し、より精度の高い学習結果を算出することができる。

図６は，実施例４における光ディスク装置のブロック図であり、符号１〜１５までの動作および機能については、前記実施例１における図１の符号１〜１５の説明と同様であるため、それらの説明については省略する。

図６の光ピックアップ２におけるフォーカスアクチュエータ１９は、対物レンズ５を光ディスク１の垂直方向に駆動させる。また、フォーカス誤差信号検出回路２０は、ディテクタ６における受光信号に基づいて対物レンズの合焦点と所定位置との誤差であるフォーカス誤差信号を生成する。フォーカス駆動回路２１は、フォーカス誤差信号検出回路２０の出力に基づいて、対物レンズ５が光ディスク１との合焦点距離を維持するためのフォーカスサーボ信号を生成し、フォーカスアクチュエータドライバ２２を介してフォーカスアクチュエータ１９を駆動する。

一方、トラッキングアクチュエータ２３は、対物レンズ５を光ディスク１の半径方向に駆動させる。また、トラッキング誤差信号検出回路２４は、ディテクタ６における受光信号に基づいて対物レンズ５のトラック追従位置と所定位置との誤差であるトラッキング誤差信号を生成する。トラッキング駆動回路２５は、トラッキング誤差信号検出回路２４の出力に基づいて、対物レンズ５が光ディスク１上のトラックを追従するためのトラッキングサーボ信号を生成し、トラッキングアクチュエータドライバ２６を介してトラッキングアクチュエータ２３を駆動する。

さらに、フォーカス誤差信号検出回路２０で生成されたフォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号検出回路２４で生成されたトラッキング誤差信号は、コントローラ１８へ送られる。

ここで、レーザ発光駆動回路４、収差補正機構駆動回路８、スライダ駆動回路１１およびディスク回転駆動回路１４は、コントローラ１８からの指令に基づいて動作する。また、コントローラ１８には、光ピックアップの収差補正機構７において発生する収差を補正する学習アルゴリズムＡが組み込まれている。

続いて、図６に示す光ディスク装置における収差学習方法について説明する。
図６に示した光ディスク装置においては、図２で示した複数の収差学習領域に対して収差学習を行うことを特徴とし、実施例４が前記実施例１と異なる点としては、収差学習を実施するか否かを判定する条件が、再生信号振幅値ではなく、フォーカス誤差信号検出回路２０で生成されたフォーカス誤差信号またはトラッキング誤差信号検出回路２４で生成されたトラッキング誤差信号に基づくことである。また、学習アルゴリズムＡにおいてトラッキング誤差信号の振幅値が最大になるように収差学習を実施することである。

以上実施例４では、或る学習領域においてフォーカスサーボ信号またはトラッキングサーボ信号が、面振れや偏芯あるいはデビエーションによるサーボ信号のＳ／Ｎが劣化する場合でも、他の学習領域を利用することで、より精度の高い学習結果を算出することができる。

次に実施例５として、図６における光ディスク装置のブロック図で、ディスク回転駆動回路１４を利用した収差学習方法について説明する。

このとき、図６のディスク回転駆動回路１４は、コントローラ１８の指令により、ディスク回転モータ用ドライバ１５を介してディスク回転モータ１３の回転速度を変更することができる。

実施例５が前記実施例３と異なる点としては、収差学習を実施するか否かを判定する条件とディスク回転モータ１３の回転速度を変更する条件が、再生信号振幅値ではなく、フォーカス誤差信号検出回路２０で生成されたフォーカス誤差信号またはトラッキング誤差信号検出回路２４で生成されたトラッキング誤差信号に基づくことである。また、学習アルゴリズムＡにおいてトラッキング誤差信号の振幅値が最大になるように収差学習を実施することである。

以上実施例５では、フォーカスサーボ信号またはトラッキングサーボ信号が、デビエーションにより不安定になる場合でも、回転速度を下げることでデビエーションによるサーボ信号のＳ／Ｎ劣化を低減できるため、より精度の高い学習結果を算出することができる。

さらに実施例６として、図６における光ディスク装置のブロック図で、フォーカス駆動回路２１およびトラッキング駆動回路２５を利用した収差学習方法について図７のフローチャートを用いて説明する。

ここで、図６のフォーカス駆動回路２１は、コントローラ１８の指令により、フォーカスサーボ回路のループゲインを変更することが可能である。また、トラッキング駆動回路２５は、コントローラ１８の指令により、トラッキングサーボ回路のループゲインを変更することが可能である。

図７に示すように、収差学習を行う際には、コントローラ１８は、フォーカス誤差信号検出回路２０で生成されたフォーカス誤差信号またはトラッキング誤差信号検出回路２４で生成されたトラッキング誤差信号に基づいて（Ｓ７０１）、収差学習を実施するか否かの判定を行う（Ｓ７０２）。さらに、判定結果に応じて、コントローラ１８は、フォーカス駆動回路２１またはトラッキング駆動回路２５に対してループゲインを変更するように指令を送り（Ｓ７０３）、学習アルゴリズムＡにおいてトラッキング誤差信号の振幅値が最大になるように収差学習を実施する（Ｓ７０４）ことである。

以上実施例６では、フォーカスサーボ信号またはトラッキングサーボ信号が、面振れや偏芯あるいはデビエーションによりサーボ信号のＳ／Ｎが劣化する場合でも、ループゲインを変更することでＳ／Ｎが向上し、より精度の高い学習結果を算出することができる。

本発明の実施例１となる光ディスク装置のブロック図 光ディスク記録層の断面図の一例 本発明の実施例１におけるフローチャート 本発明の実施例２におけるフローチャート 本発明の実施例３におけるフローチャート 本発明の実施例４となる光ディスク装置のブロック図 本発明の実施例６におけるフローチャート

符号の説明

１・・・光ディスク、２・・・光ピックアップ、３・・・レーザ光源、４・・・レーザ発光制御回路、５・・・対物レンズ、６・・・ディテクタ、７・・・収差補正機構、８・・・収差補正機構駆動回路、９・・・収差補正用ドライバ、１０・・・スライダ機構、１１・・・スライダ駆動回路、
１２・・・スライダ駆動用ドライバ、１３・・・ディスク回転モータ、
１４・・・ディスク回転駆動回路、１５・・・ディスク回転モータ用ドライバ、
１６・・・再生信号測定回路、１７・・・ディフェクト検出回路、１８・・・コントローラ、
１９・・・フォーカスアクチュエータ、２０・・・フォーカス誤差信号検出回路、
２１・・・フォーカス駆動回路、２２・・・フォーカスアクチュエータドライバ、
２３・・・トラッキングアクチュエータ、２４・・・トラッキング誤差信号検出回路、
２５・・・トラッキング駆動回路、２６・・・トラッキングアクチュエータドライバ、
Ａ・・・収差補正学習アルゴリズム。

Claims (9)

1. 光ディスクに記録再生する光ディスク装置であって、
   前記光ディスクの記録層にレーザ光を集光させる対物レンズを有する光学系と、
   前記光学系の収差を補正する収差補正機構と、
   前記収差補正機構を制御し、収差補正を行うコントローラと、
   前記光ディスクから検出した再生信号を測定する信号測定手段とを備え、
   前記コントローラは、収差補正を実施する際に利用する光ディスク上の領域を、前記信号測定手段の出力に基づいて変更することを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   前記信号測定手段は、再生信号に対する振幅を測定し、
   前記コントローラは、収差補正を実施する際に利用する光ディスク上の領域を、前記信号測定手段の測定結果に基づいて変更することを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   前記信号測定手段は、再生信号に対するジッタを測定し、
   前記コントローラは、収差補正を実施する際に利用する光ディスク上の領域を、前記信号測定手段の測定結果に基づいて変更することを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   前記レーザ光の発光パワーを制御するレーザパワー制御手段を備え、
   前記コントローラは、収差補正を実施する際に、前記信号測定手段の出力に基づいて、前記レーザパワー制御手段に対するレーザ発光パワーを制御することを特徴とする光ディスク装置。
5. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   前記光ディスクの回転速度を制御するディスク回転制御手段を備え、
   前記コントローラは、収差補正を実施する際に、前記信号測定手段の出力に基づいて、前記ディスク回転制御手段に対してディスク回転速度を変更することを特徴とする光ディスク装置。
6. 光ディスクに記録再生する光ディスク装置であって、
   前記光ディスクの記録層にレーザ光を集光させる対物レンズを有する光学系と、
   前記光学系の収差を補正する収差補正機構と、
   前記収差補正機構を制御し、収差補正を行うコントローラと、
   前記光ディスクの再生信号の劣化を検出する劣化検出手段とを備え、
   前記コントローラは、収差補正を実施する際に利用する光ディスク上の領域を、前記劣化検出手段の出力に基づいて変更することを特徴とする光ディスク装置。
7. 光ディスクに記録再生する光ディスク装置であって、
   該光ディスクの記録層にレーザ光を集光させる対物レンズを有する光学系と、
   該光学系の収差を補正する収差補正機構と、
   前記収差補正機構を制御し、収差補正を行うコントローラと、
   前記光学系を構成する対物レンズを光ディスク記録層に対し垂直方向に駆動するフォーカス制御手段と、
   前記光ディスクの記録面と前記対物レンズとの合焦点との誤差信号を検出するフォーカス誤差信号検出手段と、
   前記対物レンズを光ディスクの半径方向に駆動するトラッキング制御手段と、
   前記光ディスク記録層におけるトラックと前記対物レンズとのトラック追従誤差信号を検出するトラッキング誤差信号検出手段とを備え、
   前記コントローラは、収差補正を実施する際に利用する光ディスク上の領域を、前記フォーカス誤差信号または前記トラッキング誤差信号に基づいて変更することを特徴とする光ディスク装置。
8. 請求項７に記載の光ディスク装置において、
   前記光ディスクの回転速度を制御するディスク回転制御手段を備え、
   前記コントローラは、収差補正を実施する際に、前記フォーカス誤差信号または前記トラッキング誤差信号に基づいて、前記ディスク回転制御手段に対してディスク回転速度を変更することを特徴とする光ディスク装置。
9. 請求項７に記載の光ディスク装置において、
   前記フォーカス制御手段は、前記光学系、前記フォーカス誤差信号検出手段、該フォーカス制御手段で構成されるフォーカスサーボループに対するループゲイン変更が可能であり、
   前記トラッキング制御手段は、前記光学系、前記トラッキング誤差信号検出手段、トラッキング制御手段で構成されるトラッキングサーボループに対するループゲイン変更が可能であり、
   前記コントローラで収差補正を実施する際に、前記フォーカス誤差信号に基づいて、フォーカスサーボループゲインを変更する、または、前記トラッキング誤差信号の出力に基づいて、トラッキングサーボループゲインを変更することを特徴とする光ディスク装置。
   

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