JP4165877B2 - 光学的情報記録再生装置及び光学的情報記録再生方法 - Google Patents

Description

本発明は、光学的情報記録再生装置及び光学的情報記録再生方法に関し、特に、光記録媒体の基板厚誤差により発生する球面収差を再生信号品位に基づき補正する光学的情報記録再生装置及び光学的情報記録再生方法に関するものである。

近年ハイディフィニションＴＶを録画することを目的として、従来に比して高密度、大容量化を図ったＢＤ（ブルーレイディスク）装置が提案されている。ＢＤ装置では半導体レーザーの発振波長を短波長化すると共に、使用される対物レンズが高ＮＡ化している。

一般に、光ディスクの基板（光透過層）の厚みに設計値に対する誤差があると対物レンズＮＡの４乗に比例し、波長に反比例した球面収差が発生し、光記録媒体上でのスポット品位が劣化し記録再生性能が低下することが知られている。従って、短波長、高ＮＡ化されたＢＤ装置などの場合、ＤＶＤ装置等に比較して、非常に球面収差が発生しやすいので、球面収差の補正が必要となり、その球面収差を補正する装置が提案されている。また、データ記録面を複数、例えば２層にする技術も検討されており、カバー厚の異なる２層に光スポットを球面収差なく集光するためにも球面収差の補正が必要となる。

球面収差の補正する技術としては、例えば、再生信号の振幅、ジッターなど再生信号の品質を表す指標を検出して球面収差補正素子を制御するものが特許文献１に開示されている。
特開２００３−２３３９１７号公報

しかしながら、再生信号の品質の評価に振幅、ジッターを用い、球面収差補正素子を制御するのは、高密度記録化が進む近年においては必ずしも球面収差補正の精度等の点で有効な方法ではなく、簡便にかつ確実に精度の良い球面収差の補正が可能な光ディスク装置等の光学的情報記録再生装置や光学的情報記録再生方法が望まれていた。

近年、光ディスク装置において、高密度記録を行うこと等から、データ検出方式としてＰＲＭＬ方式が用いられることが多くなってきている。ＰＲＭＬ方式では記録再生系の特性に応じたＰＲ方式で再生信号を等化し、ビタビ復号等の最尤復号により復号処理を行うことにより符号間干渉の大きい再生信号においても誤り率の低いデータを得ることができる。

本発明では再生信号の品質の評価指標として、特許文献１等に開示された振幅、ジッターの変わりに、ＳＡＭ（Sequenced Amplitude Margin）等のＰＲＭＬ方式を用いた再生信号品位評価指標を用い、この再生信号品位評価指標に基づいて球面収差補正量を決定し球面収差を発生させることとした。なお、ＰＲＭＬ方式を用いた光ディスク装置は例えば特開２００３−０５１１６３号公報に開示されており、この公報にはＰＲＭＬ方式を用いた再生信号品位評価指標としてＳＡＭが用いられており、その指標により、最適記録パワー、サーボオフセット、波形等化回路の等化計数等の最適化を行うことが開示されている。

また、本発明では上記のようにＳＡＭ等のＰＲＭＬ方式を用いた再生信号品位評価指標に基づいて球面収差補正量を決定し球面収差を発生させるとともに、等化フィルタの係数を逐次更新する適応等化手段を設けることで、球面収差の状態が変化しても波形等化が最適な状態に保たれるようにした。なお等化フィルタの係数を逐次更新せず、その係数を所定の係数で球面収差補正動作を行った場合、係数の設定によっては、本来の球面収差最良点とは異なる間違った場所に補正してしまう場合がある。この動作については図１１を用いて後述する発明の実施形態において詳述する。

すなわち、本出願に係る第１の発明は、光源と該光源からの光束を光記録媒体に集光し情報の記録再生を行う光学的情報記録再生装置において、
前記光束を集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズの間にあって前記光束に球面収差を発生させる球面収差発生手段と、
前記光記録媒体からの光を受光し電気信号に変換するセンサーと、
前記センサーの出力を所定のパーシャルレスポンス特性に等化する等化フィルタと、
前記等化フィルタの出力信号の再生品位を計測する品位評価手段と、
前記等化フィルタの係数を更新する適応等化手段と、を備え、
前記球面収差発生手段を駆動する場合において、前記適応等化手段によって前記等化フィルタの係数が逐次更新された状態で、前記品位評価手段を用いて前記等化フィルタの出力信号の再生品位を計測し、該計測した再生品位に基づいて、前記球面収差発生手段の発生収差量を決定することを特徴とする。

上記構成において、球面収差発生手段は媒体の基板厚誤差による球面収差を補正し、センサーは媒体に記録された情報を電気信号に変換し、等化フィルタと等化フィルタの係数を逐次更新する適応等化手段とによりセンサー手段の出力を所定のパーシャルレスポンス特性に等化する。品位評価手段は媒体から再生され等化フィルタにより等化された再生信号品位を評価し、この再生品位に応じて球面収差発生手段の発生する収差を決定する。球面収差発生手段に最適な球面収差を発生させることにより、媒体面上の球面収差を最良の状態にし、最も良好な記録／再生性能を発揮させることができる。また、等化フィルタ出力に基づいて等化フィルタの係数を更新することにより、迅速に適応等化動作を行うことができる。

また、本出願に係る第２の発明は、上記第１の発明において、前記適応等化手段による前記等化フィルタの係数の更新は、前記品位評価手段の計測中も行っていることを特徴とする。

上記構成において、等化フィルタの係数の更新を、品位評価手段の計測中も行うことで、球面収差発生手段の発生する収差の決定において、最良の再生信号により行うことができる。

また、本出願に係る第３の発明は、上記第１の発明において、前記適応等化手段による前記等化フィルタの係数更新は、前記品位評価手段の計測毎にその計測前に行っていることを特徴とする。

上記構成において、等化フィルタの係数更新を、品位評価手段が計測を行う毎に、また、その計測前におこなうことで、球面収差発生手段の発生する収差の決定において、最良の再生信号により行うことができる。

また、本出願に係る第４の発明は、上記第１の発明において、前記等化フィルタの出力を最尤復号法により２値化する最尤復号手段をもち、前記品位評価手段は前記最尤復号手段における尤度をもとに再生品位を計測し、
前記適応等化手段は等化フィルタ出力に基づいて前記等化フィルタの係数を更新することを特徴とする。

上記構成において、最尤復号手段は最尤復号法に基づき再生信号の２値化を行い、この尤度をもとに再生品位を計測することで、より高精度に再生品位を計測することが可能になり、正確かつ迅速に球面収差を補正することができる。

また本出願に係る第５の発明は、光源と該光源からの光束を光記録媒体に集光し情報の記録再生を行う光学的情報記録再生方法において、
前記光記録媒体からの光を受光し電気信号に変換し、
変換された電気信号を、その係数が更新される等化フィルタにより、前記等化フィルタの係数が逐次更新された状態で所定のパーシャルレスポンス特性に等化し、
等化後の信号の再生品位を計測し、
前記再生品位に基づいて決定される球面収差量を、前記光源からの光束に発生させることを特徴とする。

また本出願に係る第６の発明は、上記第５の発明において、前記等化フィルタの係数の更新は、品位評価の計測中も行うことを特徴とする。

また本出願に係る第７の発明は、上記第５の発明において、前記等化フィルタの係数更新は、前記品位評価の計測毎にその計測前に行い、前記品位評価の計測中は前記等化フィルタの係数更新を行わないことを特徴とする。

また本出願に係る第８の発明は、上記第５の発明において、前記等化フィルタの出力を最尤復号法により２値化し、前記品位評価は最尤復号における尤度をもとに再生品位を計測し、
等化フィルタ出力に基づいて前記等化フィルタの係数を更新することを特徴とする。

本発明によれば、球面収差発生手段は媒体の基板厚誤差による球面収差を補正し、センサーは媒体に記録された情報を電気信号に変換し、等化フィルタと適応等化手段によりセンサー手段の出力を所定のパーシャルレスポンス特性に等化する。品位評価手段は媒体から再生され等化フィルタにより等化された再生信号品位を評価し、この再生品位に応じて球面収差発生手段の発生する収差を決定する。球面収差発生手段に最適な球面収差を発生させることにより、媒体面上の球面収差を最良の状態にし、最も良好な記録／再生性能を発揮させることができる。また、等化フィルタ出力に基づいて等化フィルタの係数を更新することにより、迅速に適応等化動作を行うことができる。

また、本発明によれば、等化フィルタの係数の更新を、品位評価手段の計測中もつねに行うことで、球面収差発生手段の発生する収差の決定において、いつも最良の再生信号により行うことができる。

また、本発明によれば、等化フィルタの係数更新を、品位評価手段が計測を行う毎に、また、その計測前におこなうことで、球面収差発生手段の発生する収差の決定において、いつも最良の再生信号により行うことができる。

また、本発明によれば、最尤復号手段は最尤復号法に基づき再生信号の２値化を行い、この尤度をもとに再生品位を計測することで、より高精度に再生品位を計測することが可能になり、正確かつ迅速に球面収差を補正することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明に係る装置を、図面を参照して詳細に説明する。

＜光ピックアップＯＰＵ２０２の光学系構成＞
図１０は、本実施形態に係る光ピックアップの一例である。半導体レーザー１から出射したビームは、回折格子２で３ビームに分けられ、コリメーター３で平行光とされ、ビーム整形付き偏光ビームスプリッター４に入射する。ビームの一部は反射させられ、ＡＰＣ用センサー５に入射し、半導体レーザー１からの出射光量のモニターに利用される。透過したビームは、１／４波長板６、レンズ７、レンズ８を介して、対物レンズ１２により、光ディスク１３上で光透過層を経て記録層面へ集光され、情報の再生、記録に利用される。光ディスク１３で反射されたビームは、対物レンズ１２、レンズ８、レンズ７、１／４波長板６を通過し、ビーム整形付き偏光ビームスプリッター４で反射させられ、センサーレンズ１４を介して、ＲＦ／サーボ用センサー１５に入射し、情報信号の再生に利用される。

ここで、レンズ７、レンズ８は、レンズ７は固定、レンズ８は電磁駆動手段１０によりレンズ７との光軸方向の間隔が可変であるように保持されて、球面収差発生手段１１を形成している。レンズ７、レンズ８の形状、硝材は、レンズ間隔が変わった時に球面収差のみが発生するように構成されている。電磁駆動手段１０は例えばステッピングモータを用いてリードスクリューによりミクロンオーダーでレンズ８を移動させるものである。
＜情報再生装置２００の全体構成及び一連の動作＞
図２において、情報再生装置２００は、ディスク状媒体（以下「ディスク」と記す）２０１、光ピックアップ（ＯＰＵ）２０２、スピンドルモータ（ＳＰＭ）２０３、サーボＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２０８、ＲＦプリアンプ２０４、ＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）／Ｆｉｌｔｅｒ２０５、Ａ／Ｄ変換器２０６、再生プロセッサ２０７、ドライブコントローラ２０９、メモリ２１１、メモリ制御２１０、データバス２１２によって構成される。

情報再生装置２００において、メモリ２１１は、データバス２１２を介し、各機能ブロックでタイム・シェアリングして使用されるメモリ空間であり、ドライブコントローラ２０９を介してメモリ制御２１０により制御及び管理される。

ドライブコントローラ２０９は中央演算処理（ＣＰＵ）を備え、データバス２１２を介してユーザー指定コマンドを受信実行、あるいは所定のプログラムを実行することにより、情報再生装置２００の全体システムを統括制御する。

光ピックアップ２０２は、ディスク２０１へのレーザー光照射や情報検出を行う。情報検出には、ディスク媒体からの反射光量を検出し、当該反射光を光電変換することで、再生電気信号を取得する。

サーボＤＳＰ２０８は、ディスク２０１への駆動制御全体をコントロールする機能を有し、不図示のトラバースモータによって光ピックアップ２０２をディスク２０１上、所定アドレスに位置制御をする。また、光ピックアップ２０２内のアクチュエータを制御することによって、フォーカス制御、トラッキング制御を行う。さらに、光ピックアップ２０２におけるレーザー射出光量制御、そしてスピンドルモータ２０３により、ディスク２０１を所定の回転数に駆動制御する。

また、ドライブコントローラ２０９の指令に応じてサーボＤＳＰ２０８は図１０に示した光ピックアップ２０２内の球面収差発生手段１１の電磁駆動手段１０を駆動することで、光束に球面収差を与える。

ディスクからの情報再生処理について説明する。光ピックアップ２０２から得られた微弱再生信号は、ＲＦプリアンプ２０４によって増幅処理される。しかる後、ＡＧＣ／Ｆｉｌｔｅｒ２０５において所定レベルにゲインコントロールならびに帯域制限がなされる。Ａ／Ｄ変換器２０６は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。これらはドライブコントローラ２０９から不図示の制御線によって所定の特性に最適制御されるものである。続いて再生プロセッサ２０７において再生信号処理が施されデータバス２１２に情報データが伝送される。

＜再生プロセッサ２０７の機能詳細ならびに一連の動作＞
次に、再生プロセッサ２０７の再生信号処理について、図３を用いて詳述する。図３において３０１は波形等化、３０２はビタビ復号、３０３は復調、３０４はＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔ Ｃｏｄｅ）、３０５はＳＡＭ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍａｒｇｉｎ）値算出である。

再生プロセッサ２０７に入力された信号は、不図示のＰＬＬがかけられ再生信号に同期したクロック成分が抽出される。このクロックは再生プロセッサの処理タイミングに用いられる。

また、本実施形態に示されるディスク情報は、周知の（１、７）ＲＬＬ符号をＮＲＺＩ変換して記録されており、最小反転間隔は２となっている。

波形等化３０１は、パーシャルレスポンスＰＲ（１、２、２、１）の特性をもつ波形等化を行う。ＰＲ（１、２、２、１）は、以下の式で表される。

ここでｙ〔ｋ〕：ＰＲ出力値、ｄ_k：現在の時刻ｋにおける記録符号、ｄ_k-1：１クロック前の時刻ｋ−１における記録符号、ｄ_k-2：２クロック前の時刻ｋ−２における記録符号、ｄ_k-3：３クロック前の時刻ｋ−３における記録符号である。

波形等化３０１は適応等化フィルタとなっており、より詳細なブロック図を図９に示す。

図９において、波形等化３０１は、ＮタップのＦＩＲ型適応フィルタで構成され、再生信号ｘ（ｎ）は、Ｎ−１個の遅延器３１１と、Ｎ個の係数乗算器３１２をもち、乗算器出力を加算器３１３で加算した総和がフィルタ出力ｙ（ｎ）である。

適応動作は、以下のようにして行われる。

再生信号ｘ（ｎ）は、ＮタップのＦＩＲ型フィルタを通って、フィルタ出力ｙ（ｎ）となって出力され、その出力は、ビタビ復号器および誤差信号生成回路３１４に入力される。誤差信号生成回路３１４は、理想波形とフィルタ出力ｙ（ｎ）との差を演算し、所定係数をかけ係数更新回路３１５に出力する。

ディスクの所定の場所に、あらかじめ記録されたテストパターンを再生する場合は、理想波形は、あらかじめわかっているので、再生したテストパターンにあわせて理想波形を出力し比較すればよい。また、ユーザデータなど、記録されたパターンが不明な信号を再生して適応動作を行う場合は、フィルタ出力レベルを判定し、判定された値を理想波形とする。例えば本実施形態のようにＰＲ（１、２、２、１）の場合、その理想出力値は０、１、２、３、４、５、６の７値となるので、フィルタ出力レベルを７値で判定できる比較器により単純にレベル比較することで判定が可能である。

係数更新回路は、誤差信号生成回路の出力信号と、各係数乗算回路の入力信号とを乗算し、現在の係数に加算し、次回の係数とする。

このような動作を続けるうちに、係数が最適化され、誤差が０に近づいていき適応動作は収束していく。

この波形等化３０１は係数の更新動作（適応動作）を行うか否かのモードを持ち、ドライブコントローラの指令により適応動作を動作／非動作とする。非動作時は、誤差信号生成回路の出力を入力信号によらず０とすればよい。

なお、適応等化器としては例えば特開２００１−０１４８０４号公報に開示がある。

図６に（１、７）ＲＬＬとＰＲ（１、２、２、１）に基づく状態遷移図を示す。各状態はＰＲ値に応じて次の状態に遷移する。続いて、状態遷移に応じて復号ビットを出力する。また、図６の状態遷移図を時間軸方向に展開したトレリス図を図７に示す。

ビタビ復号では、図７に示すトレリス図に従って、各状態の時刻ｋでのパスメトリックｍ₀₀₀［ｋ］〜ｍ₁₁₁［ｋ］は、時刻ｋ−１の所定状態のメトリックｍ₀₀₀［ｋ−１］〜ｍ₁₁₁［ｋ−１］と時刻ｋでの実際のＰＲ出力値ｙ［ｋ］とを用いて以下の計算式Ｘで求められる。

状態Ｓ（ｄ_k-2、ｄ_k-1、ｄ_k）とは、現時刻の復号データがｄ_k、１時刻前の復号データがｄ_k-1、２時刻前の復号データがｄ_k-2であることを示す。

状態Ｓ０００、状態Ｓ００１、状態Ｓ１１０及び状態Ｓ１１１では、各時刻毎に２つのパスが合流するため、合流する２つのパスのうち、パスメトリック値が小さい方を生き残りパスとして選択する。ここで、パスとはそれまで経由した状態の履歴であり、状態遷移列とも呼ぶ。

また、図７のトレリス線図に示すように時刻ｋ−１から時刻ｋの各状態に遷移する際には、各遷移により定まるＰＲ（１、２、２、１）の理想出力値と実際の再生信号をＰＲ（１、２、２、１）処理した出力値とのユークリッド距離をブランチ・メトリックとして加算する。なお、ＰＲ（１、２、２、１）の理想出力値は０、１、２、３、４、５、６の７値となる。

次にビタビ復号３０２ならびにＳＡＭ値算出３０５の動作を説明する。図８は、ビタビ復号３０２とＳＡＭ値算出３０５の機能ブロックを示したものである。図８において８０１はメトリック算出、８０２は加算／比較／選択、８０４はパスメモリ、８０５はメトリック差算出、８０６は標準偏差算出、８０７、８０８はレジスタである。

ＰＲ（１、２、２、１）から出力されたサンプル値はビタビ復号３０２に入力されメトリック算出８０１においてブランチ・メトリックが算出される。ブランチ・メトリックは加算／比較／選択８０２において、前記計算式ｘが実施される。

入力された時刻ｋにおけるブランチ・メトリックと時刻ｋ−１での各状態のパスメトリック値を加算し、その加算結果を比較して、小さい方の値を時刻ｋにおける各状態のパスメトリック値として選択し、この新しいパスメトリック値をレジスタ８０７に格納する。選択されたパスメトリック値の状態遷移に応じて、パスメモリ８０４は最も確からしいデータ系列を出力する。

つまり、パスメトリック値を更新してゆくことで、ｎ時刻前からのパス（状態遷移列）の確からしさが計算できる。その中で所定の区間における最小のパスメトリック値に対応する状態遷移列のデータ系列を出力することで、最も確からしいパスに対応するデータ系列を復号結果として出力する。

続いて、ＳＡＭ値算出３０５について説明する。ＳＡＭ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍａｒｇｉｎ）はビタビ復号において最も確からしいパスと次に確からしいパスとの差であり、たとえば、Ｔｉｍ Ｐｅｒｋｉｎｓ ａｎｄ Ｚａｃｈａｒｙ Ａ．Ｋｅｉｒｎ、“Ａ Ｗｉｎｄｏｗ−Ｍａｒｇｉｎ−Ｌｉｋｅ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ＰＲＭＬ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ”、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、Ｖｏｌ．２１ Ｎｏ．２、Ｍａｒｃｈ １９９５などに報告されている。

図８において、メトリック差８０５は、加算／比較／選択８０２出力結果から最も確からしいパスと次に確からしいパスのパスメトリック差をレジスタ８０８に格納する。

ビタビ復号においては、最も確からしいパス、つまりデータ系列が各時刻でもつサンプル値と波形等化理想値との累積誤差（パスメトリック値）が最小となるパスを選択するものである。したがって、最も確からしいパスと次に確からしいパスのメトリックの差が大きいほど前者の信頼性が高いので復号データの信頼性も高い。逆に、最も確からしいパスと次に確からしいパスのメトリック差が小さい場合、二者択一に誤りが生じる可能性が高く、復号データの信頼性が低くなる。

メトリック差算出８０５の出力値をヒストグラム化したものを図４に示す。図４において、横軸はメトリック差、縦軸は頻度数であり、各サンプル点におけるメトリック差を累積した複数のヒストグラムのなかで、最もメトリック差が少ない領域に位置するヒストグラムを抽出例示している。図４において、再生信号の品質を変えたものを３種類プロット表示している。横軸のメトリック差が小さい領域は、最も確からしいパスと次に確からしいパスのメトリックが近接するため、ビタビ復号でパスの識別エラー、すなわち復号データの誤りを起こしやすい。したがって、図４の４ａ、４ｂ、４ｃにおいて、メトリック差が小さい領域の頻度に着目すると、４ｃ＞４ｂ＞４ａであることから、再生信号４ｃがビタビ復号において誤判定する可能性がもっとも高い。換言すれば信号品位が悪いということである。続いて再生信号４ｂ、そして最も誤判定の確率が低い、つまり信号品位が良好なのは再生信号４ａである。

図８の標準偏差算出８０６は、図４に示されるメトリック差のヒストグラムから標準偏差を求める機能を有する。図４の例では、標準偏差は４ｃ＞４ｂ＞４ａとなり、標準偏差の程度によって再生信号の品質を判定することができる。

図５は、ＳＡＭ値とエラーレート（ビット誤り率）の相関を示した図である。同図のとおり、ビタビ復号から得られるＳＡＭ値は、エラーレートと高い相関を示す。

引き続き図３の再生プロセッサに戻る。復調３０３は復号されたデータ列を（１、７）ＲＬＬ復調する復調装置であり、後段のＥＣＣ３０４によってエラー訂正された情報再生信号がデータバス２１２に出力される。

図１のフローチャートに沿って、本実施形態の動作手順を説明する。

本実施形態の光ディスク装置が起動すると、スピンドル起動、レーザー点灯、サーボ立ち上げ等を行い、媒体上のデータを読み出す準備が完了する。

球面収差補正ルーチンがスタートすると（ステップＳ１）、まず、図１０に示す球面収差発生手段１１を予め決められたスタート位置とする（ステップＳ２）。

例えば媒体基板厚が標準である場合に、媒体面上で球面収差がなくなるような収差を与える設計値上の基準位置から所定量外れた位置である。この球面収差発生量を−４とする。これは例えば１単位あたりレンズ８を１０μｍ移動させるものとする。−４はレンズ７に近づく方向に基準位置から４０μｍレンズ８を移動させた状態である。

つぎにドライブコントローラは波形等化３０１に対して適応動作の起動指示を出す（ステップＳ３）。

これにより波形等化３０１はあらかじめ記録されている媒体上のデータを読み出し、ＰＲ（１、２、２、１）特性に近い出力となるように係数を更新し始める。

次に、ドライブコントローラは、ＳＡＭ値算出３０５の出力信号を補正量−４と関連付けて評価指標としてメモリ等に記憶する（ステップＳ４）。

次に、ドライブコントローラは、球面収差球面収差発生手段がエンド位置であるかを確認する（ステップＳ５）。

エンド位置は、球面収差発生量にして＋４とし、基準位置からレンズ７から遠ざかる方法に４０μｍレンズ８を移動させた状態である。

エンド位置でない場合は、エンド位置になるまで球面収差補正量を１づつ増加させ（ステップＳ６）、ＳＡＭ値を測定、補正量と関連づけて記憶する（ステップＳ４）。補正量を１づつ増加させているので、レンズ８を１０μｍづつ動かし、その場所での再生信号品位を評価していることになる。

補正量を横軸にＳＡＭ値を縦軸にグラフ化すると図１１の○で表したようなグラフが描かれる。最適な球面収差補正量を求めるために記憶された補正量に関連づけられたＳＡＭ値を使用する。ＳＡＭ値が基準値（例えばビットエラーレートが１０^-4に相当するＳＡＭ値）を跨ぐ２箇所の補正量を求め、この２箇所の補正量の中央値を最適な球面収差補正量とする。離散的な補正量から最適な球面収差補正量を正確に求めるため、各補正量から線形補間等で基準値を跨ぐ補正量を求める。図１１の○の例ではマイナス側で基準値を跨ぐ補正量は−３．０プラス側では３．３であるので、最適な球面収差補正量は０．１５と求まる。求まった補正量を球面収差発生手段１１に設定する（ステップＳ７）。

球面収差の補正が終わる（ステップＳ８）と、光ディスク装置はユーザーデータの記録・再生を行える状態となる。

球面収差補正ルーチンの最初に、波形等化３０１に適応等化動作をスタートさせ、球面収差補正ルーチン中いつも、ＰＲ（１、２、２、１）特性に近づけ、信号品位をあげることで、球面収差補正手段１１により、収差を変更してＳＡＭ値を評価する際に、収差による波形ひずみ等も、波形等化３０１によりベストな状態となるので、最適な球面収差を的確に求めることができる。

例えば、他の条件は同一で、波形等化３０１を毎回適応等化動作させずに、所定の係数で球面収差補正動作を行った場合、係数の設定によっては、本来の球面収差最良点で、波形等化が、悪い方向に働いて、図１１の▽で表したような結果となる場合がある。図１１▽の結果から球面収差補正量を求めると、マイナス側で基準値を跨ぐ補正量は−２．５プラス側では２．３であるので、最適な球面収差補正量は−０．１と求まり、○の場合とは異なる間違った場所に補正してしまうことになる。本実施形態によれば、球面収差の状態が変化しても波形等化３０１はいつも最適な状態に保たれるので、このような問題もなくなることになる。

また、本実施形態では、再生信号品位評価指標としてＳＡＭ値を使用したが、波形等化後の信号であれば、所定パターン（例えば２Ｔパターン）の振幅値などを使用しても良い。

また、球面収差補正手段として、図１０のような光学系を用いたが、液晶素子など、球面収差が補正できるものであれば、何でも良い。

（第２の実施形態）
本実施形態の構成は第１の実施形態と同じであるが、球面収差補正ルーチンでの動作手順が異なる。

図１２のフローチャートに沿って、本実施形態の動作手順を説明する。

本実施形態の光ディスク装置が起動すると、スピンドル起動、レーザー点灯、サーボ立ち上げ等を行い、媒体上のデータを読み出す準備が完了する。

球面収差補正ルーチンがスタートすると（ステップＳ１）、まず、球面収差発生手段１１を予め決められたスタート位置とする（ステップＳ２）。スタート位置の意味は第１の実施形態と同じである。

つぎにドライブコントローラは波形等化３０１に対して適応動作の起動指示を出す（ステップＳ３）。ここまでの動作は、第１の実施形態と同じである。

これにより波形等化３０１は、あらかじめ記録されている媒体上のデータを読み出し、ＰＲ（１、２、２、１）特性に近い出力となるように係数を更新し始める。

次に、ドライブコントローラは、波形等化３０１内の誤差信号発生回路の誤差信号を監視し、誤差信号が所定の範囲内に入っているか確認し、所定範囲内であれば、適応動作が収束したと判断する。所定範囲内に入るまでは、確認を続ける（ステップＳ４）。

次にドライブコントローラは、波形等化３０１内の誤差信号発生回路の出力を０として、適応動作を停止する（ステップＳ５）。このとき波形等化３０１は、球面収差スタート位置での最良の等化特性係数の状態で停止することになる。

次に、ドライブコントローラは、ＳＡＭ値算出３０５の出力信号を補正量−４と関連付けて評価指標としてメモリ等に記憶する（ステップＳ６）。

次に、ドライブコントローラは、球面収差球面収差発生手段がエンド位置であるかを確認する（ステップＳ７）。

エンド位置は、球面収差補正量にして＋４とし、レンズ７から遠ざかる方向に基準位置から見て４０μｍレンズ８を移動させた状態である。

エンド位置でない場合は、エンド位置になるまで球面収差補正量を１づつ増加させ（ステップＳ９）、適応等化動作の起動（ステップＳ３）、収束チェック（ステップＳ４）、適応等化動作の停止（ステップＳ５）、ＳＡＭ値を測定、補正量と関連づけて記憶する（ステップＳ６）。

ＳＡＭ値から、補正量を決定する動作も第１の実施形態と同じである。

次に、求まった補正量を球面収差発生手段１１に設定する（ステップＳ８）。

球面収差の補正が終わる（ステップＳ１０）と、光ディスク装置はユーザーデータの記録・再生を行える状態となる。

球面収差補正の補正手段を移動させる毎に、波形等化３０１の適応等化動作をスタートさせ、球面収差補正ルーチン中はいつも、ＰＲ（１、２、２、１）特性に近づけ、信号品位をあげることで、収差による波形ひずみ等も、最良の波形に等化され、球面収差補正手段１１により、収差を変更してＳＡＭ値を評価する際に、波形等化３０１によりベストな状態となるので、最適な球面収差を的確に求めることができる。

また、本実施形態では、適応動作が収束するのを待ってから、ＳＡＭ値を評価しているので、適応動作途中の波形により評価するようなことがない。

また、収束後は、適応動作を停止しているので、ＳＡＭ値を評価するときにノイズ、ディスクの傷などで、適応動作が誤動作するようなことがない。

また、第１の実施形態と同様に、図１１の▽で表したような結果となり、間違った場所に補正してしまうような問題もない。

また、本実施形態では、適応動作の収束状態をドライブコントローラが監視していたが、適応等化回路に、収束を検出してコントローラに知らせる機能（割り込み機能のようなもの）を用意してもよい、また、標準的な収束時間だけ固定的に待ってから適応動作を停止しても良い。どちらの場合も、ドライブコントローラが、収束状態を監視する必要がないのでドライブコントローラの負荷が軽くなる。

また、本実施形態では、再生信号品位評価指標としてＳＡＭ値を使用したが、波形等化後の信号であれば、所定パターン（例えば２Ｔパターン）の振幅値などを使用しても良い。

また、球面収差補正手段として、図１のような光学系を用いたが、液晶素子など、球面収差が補正できるものであれば、何でも良い。

本発明は球面収差補正が必要なＤＶＤ、より高密度、大容量化を図ったＢＤ（ブルーレイディスク）装置等に適用される。

本発明の第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。 情報再生装置のブロック図である。 再生プロセッサのブロック図である。 メトリック差のヒストグラムである。 ＳＡＭ値とエラーレートの相関を示す図である。 状態遷移図である。 トレリス図である。 ビタビ復号とＳＡＭ値算出の機能ブロックを示す図である。 適応等化フィルタのブロック図である。 光ピックアップＯＰＵ２０２の光学系構成を示す図である。 補正量とＳＡＭ値の関係を示す図である。 本発明の第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 半導体レーザー
３ コリメータ
４ 偏光ビームスプリッタ
７，８ レンズ
１１ 球面収差発生手段
１２ 対物レンズ
１５ ＲＦ／サーボ用センサ
２００ 情報再生装置
２０１ 光ディスク
２０２ 光ピックアップ
２０３ スピンドルモータ
２０８ サーボＤＳＰ
２０７ 再生プロセッサ
２０９ ドライブコントローラ
２１０ メモリ制御部
２１１ メモリ
２１２ データバス
３０１ 波形等化
３０２ ビタビ復号
３０３ ＥＣＣ
３０３ 復調
３０５ ＳＡＭ値算出

Claims (8)

1. 光源と該光源からの光束を光記録媒体に集光し情報の記録再生を行う光学的情報記録再生装置において、
   前記光束を集光する対物レンズと、
   前記光源と前記対物レンズの間にあって前記光束に球面収差を発生させる球面収差発生手段と、
   前記光記録媒体からの光を受光し電気信号に変換するセンサーと、
   前記センサーの出力を所定のパーシャルレスポンス特性に等化する等化フィルタと、
   前記等化フィルタの出力信号の再生品位を計測する品位評価手段と、
   前記等化フィルタの係数を更新する適応等化手段と、を備え、
   前記球面収差発生手段を駆動する場合において、前記適応等化手段によって前記等化フィルタの係数が逐次更新された状態で、前記品位評価手段を用いて前記等化フィルタの出力信号の再生品位を計測し、該計測した再生品位に基づいて、前記球面収差発生手段の発生収差量を決定することを特徴とする光学的情報記録再生装置。
2. 前記適応等化手段による前記等化フィルタの係数の更新は、前記品位評価手段の計測中も行うことを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
3. 前記適応等化手段による前記等化フィルタの係数の更新は、前記品位評価手段の計測毎にその計測前に行い、前記品位評価手段の計測中は前記等化フィルタの係数の更新を行わないことを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
4. 前記等化フィルタの出力を最尤復号法により２値化する最尤復号手段を備え、前記品位評価手段は前記最尤復号手段における尤度をもとに前記再生品位を計測し、
   前記適応等化手段は前記等化フィルタの出力に基づいて前記等化フィルタの係数を更新することを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
5. 光源と該光源からの光束を光記録媒体に集光し情報の記録再生を行う光学的情報記録再生方法において、
   前記光記録媒体からの光を受光し電気信号に変換し、
   変換された電気信号を、その係数が更新される等化フィルタにより、前記等化フィルタの係数が逐次更新された状態で所定のパーシャルレスポンス特性に等化し、
   等化後の信号の再生品位を計測し、
   前記再生品位に基づいて決定される球面収差量を、前記光源からの光束に発生させることを特徴とする光学的情報記録再生方法。
6. 前記等化フィルタの係数の更新は、前記再生品位の計測中も行うことを特徴とする請求項５に記載の光学的情報記録再生方法。
7. 前記等化フィルタの係数の更新は、前記再生品位の計測毎にその計測前に行い、前記再生品位の計測中は前記等化フィルタの係数の更新を行わないことを特徴とする請求項５に記載の光学的情報記録再生方法。
8. 前記等化フィルタの出力を最尤復号法により２値化し、最尤復号における尤度をもとに前記再生品位を計測し、
   前記等化フィルタの出力に基づいて前記等化フィルタの係数を更新することを特徴とする請求項５に記載の光学的情報記録再生方法。

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