JP5287526B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスクに記録される情報の再生を行ったり、光ディスクに情報を記録したりする際に使用される光ディスク装置に関する。

近年、光ディスクに記録される情報の大容量化が進み、ブルーレイディスク（以下、ＢＤと記載する。）が光ディスクの主流となりつつある。ＢＤに記録される情報を再生したり、ＢＤに情報を記録したりするために使用される光ディスク装置では、光ディスク上に形成される光スポットのサイズを小さくするために、光源の波長（λ）が短くされ、対物レンズの開口数（ＮＡ）が大きくされている（例えば、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５）。

一般に、光ディスクの情報記録層を保護する透明カバー層の厚みが変動すると球面収差が発生し、この球面収差の発生量は、概ね対物レンズの開口数の４乗に比例し、波長に反比例することが知られている。このため、ＢＤに対応する光ディスク装置は、例えば、ＣＤやＤＶＤに対応する光ディスク装置に比べて球面収差の影響を受け易く、球面収差を補正する球面収差補正手段が必須とされている。

従来、様々な球面収差補正手段が提案されているが、その中に、コリメートレンズを駆動制御させるものや、ビームエキスパンダを駆動制御させるものがある（例えば、特許文献１や２参照）。これらは、レンズ移動装置によってコリメートレンズ等の可動レンズの光軸方向の位置を調整して、対物レンズに入射する光の収束状態や発散状態を変更することで球面収差補正を行うものである。

このような球面収差補正手段を備える光ディスク装置の中には、例えば光ディスクの再生や記録（以下、再生等と記載する場合がある。）を開始するにあたって、メモリに予め記憶された可動レンズの位置情報に基づいて可動レンズの位置を移動し、その後サーボ制御を開始して再生等を行うものがある。

特開２００６−１３４４９８号公報 特開２００７−２６５５７８号公報

しかしながら、球面収差を補正すべく、単に予め記憶された位置に可動レンズの位置を移動するだけでは、トラッキングエラー信号（以下、ＴＥ信号と記載する。）の振幅レベルが最適値からずれている場合がある。そして、このようにＴＥ信号の振幅レベルが最適値からずれた状態では、例えば、シーク動作時にトラック本数を正確に数えられず、結果としてサーボ制御が行えないという事態が発生する等、問題が生じる場合がある。このため、球面収差の補正を行うために可動レンズの位置を移動するに際して、ＴＥ信号の振幅レベルについても考慮して、可動レンズの位置を決定するのが好ましい。

なお、ここで言うＴＥ信号の振幅は、フォーカスサーボ制御オン、トラッキングサーボ制御オフとした状態で光ディスクを回転して得られるＴＥ信号の振幅のことである。以下、本明細書において、特に断りなく「ＴＥ信号の振幅」という表現を用いた場合は、全てこの意味で用いているものとする。

図７は、コリメートレンズ（可動レンズの一例）位置及びフォーカスバランス（Ｆｂａｌ）値とＴＥ信号の振幅レベルとの関係の一例を示したグラフである。詳細には、横軸をコリメートレンズ位置、縦軸をフォーカスバランス値とし、ＴＥ信号の振幅レベルが等レベルとなる点を結んで等レベル線を描いたものである。

なお、フォーカスバランスは、光ディスクからの反射光を受光して得られるフォーカスエラー信号（以下、ＦＥ信号と記載する。）の特性を示すＳ字カーブのバランスのことである。フォーカスバランス値は、受光アンプのゲイン調整をしたりオフセット値を調整したりすることで変化させることができる。

図７から、ＴＥ信号の振幅レベルは、コリメートレンズ位置とフォーカスバランス値との両方を適切に設定することで良好なレベルとできることがわかる。すなわち、ＴＥ信号の振幅レベルを最適とすることを考慮しつつ、球面収差を補正するためにコリメートレンズ（可動レンズ）位置を調整するためには、フォーカスバランス値の調整も合わせて行う必要があることがわかる。

図７において、ＴＥ信号の振幅レベルが等レベルとなる点を結んで形成される等レベル線は略楕円形状となり、この楕円は縦軸及び横軸に対して傾きを有している。このような場合に、ＴＥ信号の振幅レベルを最大（最適）とすべく、コリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値を決定する場合、通常は次のような方法が採られる。

図７において、「初期」は、単に予めメモリに記憶されている条件に従ってコリメートレンズ位置を調整してフォーカスサーボ制御を開始した時点でのＴＥ信号の振幅レベルを示している。すなわち、この「初期」は、ＴＥ信号の振幅レベルが最適となるようにコリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値を調整する前の状態を示し、この時点では、ＴＥ信号の振幅レベルが最大値（図７中に破線の丸印で示す）からずれている。なお、このようなずれが生じるのは、例えば装置や光ディスクの製造ばらつき等に起因する。

このため、コリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値を調整する必要があり、コリメートレンズ位置とフォーカスバランス値とを順番に変更しながら調整が行われる。この場合、いずれの調整を先に行うかは自由に選択できるが、以下では、フォーカスバランス値の調整から行う場合を例に説明する。

まず、「初期」の状態におけるコリメートレンズの位置は動かさず、フォーカスバランス値を複数の値に変更する。そして、その中からＴＥ信号の振幅レベルが最大となるフォーカスバランス値（Ｆ１）を見つける。次に、フォーカスバランス値を先に見つけたフォーカスバランス値（Ｆ１）として、コリメートレンズ位置を複数の位置に変更し、その中からＴＥ信号の振幅レベルが最大となるコリメートレンズの位置（Ｃ１）を見つける。次に、また、コリメートレンズの位置を先に見つけた位置（Ｃ１）とし、フォーカスバランス値を複数の値に変更して、その中からＴＥ信号の振幅レベルが最大となるフォーカスバランス値（Ｆ２）を見つける。

このような動作を繰り返しながら（図７では、Ｆ２→Ｃ２→Ｆ３→Ｃ３・・・となる）、ＴＥ信号の振幅レベルが最大値（最適値）となるフォーカスバランス値及びコリメートレンズ位置を見つける。ＴＥ信号の振幅レベルが最適値となる条件を見つけたとの判断時点は、フォーカスバランス値やコリメートレンズ位置を変更しても、その時点におけるＴＥ信号の振幅レベルを超えるフォーカスバランス値等を見つけられない時点である。

なお、このようにして得られた、ＴＥ信号の振幅レベルを最適とするコリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値においては、球面収差による影響を抑制して光ディスク装置の再生特性も良好なものとできる。

しかしながら、このような手法でコリメートレンズ（可動レンズ）位置及びフォーカスバランス値を調整する場合、ＴＥ信号の振幅レベルが最適値となる条件を探し出すのに非常に長い時間がかかる場合があり、問題となる。

そこで、本発明は、ＴＥ信号の振幅レベルを最適とするために、球面収差補正用の可動レンズ位置及びフォーカスバランス値を調整する時間を短時間とできる光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、光ディスクに光を照射すると共に、光ディスクからの戻り光を光検出器で検出する光ピックアップと、前記光ピックアップの光学系中に配置される球面収差補正用の可動レンズと、前記光検出器から出力される電気信号を処理してフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成手段と、前記光検出器から出力される電気信号を処理してトラッキングエラー信号を生成するトラッキングエラー信号生成手段と、を備える光ディスク装置において、前記可動レンズの位置を調整制御する可動レンズ位置調整手段と、前記フォーカスエラー信号のＳ字カーブのバランス値であるフォーカスバランス値を調整制御するフォーカスバランス調整手段と、前記トラッキングエラー信号の振幅レベルを検出する振幅検出手段と、前記可動レンズの位置及び前記フォーカスバランス値のうち、一方を横軸、他方を縦軸として、前記トラッキングエラー信号の振幅レベルが等レベルとなる等レベル線を描いたグラフから、略楕円となる前記等レベル線の長辺の前記横軸に対する傾きαを予め求めて記憶させた記憶手段と、前記フォーカスエラー信号に基づくフォーカスサーボ制御が行われた状態で、前記可動レンズの位置及び前記フォーカスバランス値のうちの一方のみを変化させて前記トラッキングエラー信号の振幅レベルが最大となる条件を探索する第１の探索手段と、前記傾きαを有し、前記第１の探索手段によって探索された前記可動レンズの位置及び前記フォーカスバランス値を通る調整線を設定する調整線設定手段と、引き続いて前記フォーカスサーボ制御が行われた状態で前記可動レンズの位置及び前記フォーカスバランス値を前記調整線上の複数の値に変更して前記トラッキングエラー信号の振幅レベルが最大となる条件を探索する第２の探索手段と、を更に備えることを特徴としている。

本構成によれば、予め記憶手段に記憶させておいた情報（傾きα）を利用して調整線を設定し、可動レンズ位置及びフォーカスバランス値を調整線に基づいて同時に変更しながら、ＴＥ振幅の振幅レベルが最大（最適）となる条件を見つけ出す構成となっている。このため、従来のように可動レンズ位置及びフォーカスバランス値を順番に変更しながら、ＴＥ振幅の振幅レベルが最大（最適）となる条件を見つけ出す構成に比べて短時間で最適な条件とできる。

上記構成の光ディスク装置において、前記第２の探索手段は、前記可動レンズの位置及び前記フォーカスバランス値を前記調整線上の複数の値に変更して、前記第１の探索手段によって探索された前記可動レンズの位置及び前記フォーカスバランス値とした場合における前記トラッキングエラー信号の振幅レベルに対して所定の割合以下となる２つの条件を探索し、前記２つの条件の中間点となる条件を前記トラッキングエラー信号の振幅レベルが最大となる条件とするのが好ましい。調整線上では、可動レンズ位置及びフォーカスバランス値の変動に対するＴＥ信号の振幅レベルの変化が小さいために、ＴＥ信号の振幅レベルが最大値（最適値）となる条件を探し難い。この点、本構成によれば、所定の割合を適切に設定することで容易に（短時間で）、ＴＥ信号の振幅レベルが最大値（最適値）となる条件を探し出すことができる。

なお、上記構成において、所定の割合としては９０％程度であるのが好ましい。これは、所定の割合が大きすぎると、正確に２つの条件を見つけ出すのが難しくなり、また、所定の割合が小さいと、２つの条件を見つけ出すのに時間を要してしまうことを考慮するものである。すなわち、所定の割合を９０％程度とすれば、正確に２つの条件を見つけ易く、更に、２つの条件を見つけ出すのに要する時間が長くなりすぎることもない。

上記構成の光ディスク装置において、前記記憶手段には、再生或いは記録が行われる記録層の情報と関係付けて前記可動レンズの位置が記憶されており、前記可動レンズの位置が前記記憶手段に記憶される位置へと調整された後に、前記フォーカスサーボ制御が開始されるのが好ましい。本構成によれば、記憶手段に予め記憶された情報に基づいて可動レンズの位置を粗調整してから、ＴＥ信号の振幅レベルが最大となる可動レンズ位置とフォーカスバランス値を見つけ出す構成のために、短時間で可動レンズ位置及びフォーカスバランス値の調整が行える。

上記構成の光ディスク装置において、前記可動レンズがコリメートレンズであるのが好ましい。本構成によれば、光ディスク装置の構成を簡易なものとし易い。

本発明によれば、ＴＥ信号の振幅レベルを最適とするために、球面収差補正用の可動レンズ位置及びフォーカスバランス値を調整する時間を短時間とできる光ディスク装置を提供できる。

本実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図 本実施形態の光ディスク装置が備える光ピックアップの光学構成を示す概略図 本実施形態の光ディスク装置が備える光検出器の受光部の構成を示す概略平面図 フォーカスバランス値について説明するための模式図 本実施形態の光ディスク装置において、ＴＥ信号の振幅レベルが最適となるようにコリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値を決定する手順を示すフローチャート 本実施形態の光ディスク装置おける、コリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値の決定方法について理解を容易とするための説明図 コリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値とＴＥ信号の振幅レベルとの関係の一例を示したグラフ

以下、本発明の光ディスク装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、ここでは、一例として、光ディスク装置がＢＤに記録された情報を再生したり、ＢＤに情報を記録したりすることができる装置である場合を例に説明する。ただし、これは本発明の適用範囲がＢＤ対応の光ディスク装置に限定されるという趣旨ではない。また、ＢＤがＬ０層とＬ１層との２つの情報記録層を有する２層ディスクである場合を例に説明する。

図１は、本実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の光ディスク装置１はスピンドルモータ２を有する。スピンドルモータ２は、光ディスクＤを着脱自在に保持するターンテーブル（図示せず）に連結されている。このため、スピンドルモータ２を回転させることにより、ターンテーブルに保持された光ディスクＤを回転させることができる。このスピンドルモータ２は、制御部４からの指令で動作するスピンドルモータ駆動回路１１を介してモータの回転数が制御される。

また、本実施形態の光ディスク装置１は、光ディスクＤに光を照射すると共に、光ディスクＤで反射された戻り光を光検出器（詳細は後述する）で検出する光ピックアップ３を有する。この光ピックアップ３は、図示しないスレッドモータの駆動によってラックとピニオンの関係を利用して光ディスクＤの径方向（図１の左右方向が該当）に移動可能となっている。スレッドモータは、制御部４からの指令で動作するスレッドモータ駆動回路１２を介して、その駆動を制御される。

図２は、本実施形態の光ディスク装置が備える光ピックアップの光学構成を示す概略図である。光ピックアップ３の光源３１はＢＤ用のレーザ光（例えば波長４０５ｎｍ帯のレーザ光）を出射する半導体レーザによって構成され、この光源３１は、制御部４からの指令で動作するレーザ駆動回路１３（図１参照）を介して、その駆動を制御される。

グレーティング３２は、光源３１から送られてきたレーザ光を回折して主光と２つの副光とに分ける。このように主光と副光とに分けるのは、トラッキングサーボ制御を行うために必要なトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）をＤＰＰ（Differential Push-Pull）法を用いて得られるようにするためである。ＤＰＰ法によってＴＥ信号を得る構成については後述する。

偏光ビームスプリッタ３３は、光源３１から出射されるレーザ光を反射し、光ディスクＤで反射された戻り光を透過する。１／４波長板３４は、偏光ビームスプリッタ３３からのレーザ光を円偏光に変換するとともに、光ディスクＤで反射された戻り光を直線偏光に変換する。

コリメートレンズ３５は、入射するレーザ光を平行光に変換する機能を有するレンズであるが、本実施形態の光ディスク装置１においては、レンズ移動装置３５１によって光軸方向（図２においては左右方向）に移動可能となっている。コリメートレンズ３５を光軸方向に移動可能とするのは、コリメートレンズ３５から出射されるレーザ光の状態を発散光としたり、収束光としたりできるようにするためである。そして、このように光の状態を変更可能とするのは、球面収差の補正を行えるようにするためである。

なお、レンズ移動装置３５１の構成は、コリメートレンズ３５を光軸方向に移動することができる構成であれば良く、その構成は特に限定されるものではない。例えば、その構成は公知であるので図示しないが、モータとリードスクリュを用いて、コリメートレンズ３５を保持する可動ホルダを光軸方向に延びるガイドシャフトに沿って動かす構成等とすることができる。レンズ移動装置３５１は、制御部４からの指令で動作するレンズ移動装置駆動回路１４（図１参照）を介して、その駆動を制御される。

立上げミラー３６は、入射する光を反射するミラーで、コリメートレンズ３５からのレーザ光を反射して対物レンズ３７へと送る。対物レンズ３７は、ＢＤ用に設計された高ＮＡ（例えばＮＡ＝０．８５）の対物レンズであり、立上げミラー３６から送られて来たレーザ光を光ディスクＤの情報記録層（Ｌ０又はＬ１）に集光する。この対物レンズ３６は、対物レンズアクチュエータ３７１に搭載され、フォーカス方向（光ディスクＤに対して接離する方向で図２では上下方向）やトラッキング方向（光ディスクＤの径方向と平行な方向で図２では左右方向）に移動可能となっている。

このように対物レンズ３７をフォーカス方向やトラッキング方向へと移動可能とすることにより、対物レンズ３７の焦点位置が常に目標となる情報記録層（Ｌ０又はＬ１）に合うように制御するフォーカスサーボ制御、及び、対物レンズ３７によって集光された光スポットが、光ディスクＤに形成されるトラックに常に追随するように制御するトラッキングサーボ制御を行えるようになっている。対物レンズアクチュエータ３７１は、制御部４からの指令で動作する対物レンズアクチュエータ駆動回路１５（図１参照）を介して、その駆動を制御される。

なお、対物レンズアクチュエータ３７１の構成は特に限定されるものではないが、本実施形態の対物レンズアクチュエータ３７１は、対物レンズ３７を保持するレンズホルダをワイヤ（棒状弾性支持部材）によって揺動可能に懸架し、電磁力作用を利用してレンズホルダと共に対物レンズ３７をフォーカス方向及びトラッキング方向へと移動する構成となっている。このようなタイプの対物レンズアクチュエータの構成は公知であるので、ここでは、その詳細な構成についての説明は省略する。

センサレンズ３８は、光ディスクＤで反射された戻り光に非点収差を与える。このセンサレンズ３８は、非点収差を付与する手段であればよく、例えばシリンドリカルレンズやホログラム素子等が用いられる。センサレンズ３８で非点収差を与えるのは、非点収差法によるＦＥ信号が得られるようにするためである。非点収差法によってＦＥ信号を得る構成については後述する。

光検出器３９は、受光した光信号を電気信号へと変換して出力する。この光検出器３９から出力された信号を処理することによって、後述のように再生信号や、ＦＥ信号、ＴＥ信号といったサーボ信号が得られる。図３は、本実施形態の光ディスク装置が備える光検出器の受光部の構成を示す概略平面図である。図３に示すように、光検出器３９は、主光を受光する主光用受光部３９１と、主光用受光部３９１を挟むように設けられる２つの副光用受光部３９２ａ、３９２ｂと、を備える。

主光用受光部３９１及び副光用受光部３９２ａ、３９２ｂは、いずれも略矩形状に設けられている。そして、３つの受光部３９１、３９２ａ、３９２ｂは略一列に並んだ状態となっている。主光用受光部３９１は、いずれも同一の面積を有する４つの受光領域Ａ〜Ｄに分割されている。また、副光用受光部３９２ａは、互いに同じ面積を有する２つの受光領域Ｅ、Ｆに、副光用受光部３９２ｂは、互いに同じ面積を有する２つの受光領域Ｇ、Ｈに分割されている。

図１に戻って、再生ＲＦ信号生成回路１６は、光検出器３９から出力される信号に基づいて再生ＲＦ信号を生成し、得られたＲＦ信号を制御部４へと出力する。再生ＲＦ信号は、以下の式（１）で示す演算処理によって得られる。なお、式（１）における、ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、ＳＤは、図３に示すように、主光用受光部３９１の４つの領域Ａ〜Ｄのそれぞれから出力される信号を示している。この点、以下でも同様である。
再生ＲＦ信号＝ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ （１）

ＦＥ信号生成回路１７は、光検出器３９から出力される信号に基づいてＦＥ信号を生成し、得られたＦＥ信号を制御部４へと出力する。上述のように、本実施形態の光ディスク装置１においては非点収差法によってＦＥ信号を得る構成となっており、以下の式（２）で示す演算処理によってＦＥ信号が得られる。
ＦＥ信号＝（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ） （２）

ＴＥ信号生成回路１８は、光検出器３９から出力される信号に基づいてＴＥ信号を生成し、得られたＴＥ信号は制御部４へと出力される。上述のように、本実施形態の光ディスク装置１においてはＤＰＰ法によってＴＥ信号を得る構成となっており、以下の式（３）で示す演算処理によってＴＥ信号が得られる。
ＴＥ信号＝ＭＰＰ−ｋ×ＳＰＰ （３）
ここで、
ＭＰＰ（主光のプッシュプル信号）＝（ＳＡ＋ＳＤ）−（ＳＢ＋ＳＣ）
ＳＰＰ（副光のプッシュプル信号）＝（ＳＥ−ＳＦ）＋（ＳＧ−ＳＨ）
ｋ：主光と２つの副光との光強度差を補正・校正するように決められる定数
である。
また、式（３）における、ＳＥ、ＳＦ、ＳＧ、ＳＨは、図３に示すように、副光用受光部３９２ａ、３９２ｂの領域Ｅ〜Ｈのそれぞれから出力される信号を示している。

制御部４は、マイクロコンピュータからなって、光ディスク装置１を構成する各部が実行すべき動作に応じて適宜制御処理を実行したり、また、制御に必要となる演算処理を実行したりする。制御部４とのデータのやり取りが可能に設けられる記憶部５は、ＲＯＭ５１（Read Only Memory）及びＲＡＭ５２（Random Access Memory）を備える。ＲＯＭ５１には、制御部４が各種処理を行う上で必要となる各種のパラメータや動作プラグラムが記憶されている。ＲＡＭ５２は、制御部４によるワーク領域として用いられ、また、各種必要な情報の格納領域とされる。

制御部４が備える信号処理部４１は、再生ＲＦ信号を復号化して、インターフェース６を介して再生データを出力する。また、信号処理部４１は、インターフェース６を介して外部からデータが入力されると、入力データの符号化する処理を行う。なお、この符号化処理されたデータに従って各部が制御されて、光ピックアップ３を用いた光ディスクＤへの情報の書き込み（記録）が実行される。

制御部４が備えるサーボ処理部４２は、ＦＥ信号に基づいてフォーカスサーボ制御を行うための制御信号を生成したり、ＴＥ信号に基づいてトラッキングサーボ制御を行うための制御信号を生成したりする。また、サーボ処理部４２はスレッドモータを駆動するための制御信号も生成する。

本実施形態の光ディスク装置１は、球面収差の補正を行うためにコリメートレンズ３５の位置を移動するに際して、ＴＥ信号の振幅レベルが最適値となるように可動レンズの位置を調整する構成となっている。上述したように、ＴＥ信号の振幅レベルを最適値（最大値）とするにあたっては、コリメートレンズ３５の位置及びフォーカスバランス値の調整が必要となるが、本実施形態の光ディスク装置１では、このコリメートレンズ３５の位置及びフォーカスバランス値の調整時間が短時間となるように工夫が施されている。そして、制御部４が備える可動レンズ位置調整部４３、フォーカスバランス調整部４４、ＴＥ信号振幅検出部４５、第１の探索部４６、調整線設定部４７、及び、第２の探索部４８が、短時間でコリメートレンズ３５の位置及びフォーカスバランス値の調整を行うために寄与している。

可動レンズ位置調整部４３は、レンズ移動装置駆動回路１４を介してレンズ位置駆動装置３５１を制御して、コリメートレンズ３５の位置を調整する制御動作を実行する。

フォーカスバランス調整部４４は、フォーカスバランス値（Ｆｂａｌ）を適宜変更調整する制御動作を実行する。なお、フォーカスバランス値は、上述のように、光ディスクＤからの反射光を受光して得られるＦＥ信号の特性を示すＳ字カーブのバランスのことで以下の式（４）で与えられる。
Ｆｂａｌ（％）＝１００×（ＦＥＰ−ＦＥＭ）／（ＦＥＰ＋ＦＥＭ） （４）
ここで、図４に示すように、ＦＥＰはＦＥ信号のプラス側レベルで、ＦＥＭはＦＥ信号のマイナス側レベルである。なお、図４は、フォーカスバランス値について説明するための模式図である。

フォーカスバランス調整部４４は、信号レベルの基準をオフセット調整することで、フォーカスバランス値を変化させる。フォーカスサーボ制御実行中にフォーカスバランス調整部４４によってフォーカスバランス値が変更されると、対物レンズ３９のフォーカス位置が変動する。

ＴＥ信号振幅検出部４５は、ＴＥ信号生成回路１８から入力されたＴＥ信号の振幅レベルを検出する処理を実行する。

第１の探索部４６は、フォーカスサーボ制御が実行された状態で、コリメートレンズ３５の位置及びフォーカスバランス値のうちの一方のみを変化させてＴＥ信号の振幅レベルが最大となる条件を探索する。本実施形態では、第１の探索部４６は、フォーカスバランス調整部４４と連携してフォーカスバランス値を変化させる構成となっている。

調整線設定部４７は、コリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値を同時に変更しながらＴＥ信号の振幅レベルが最大となる条件を探索できるようにするための調整線を設定する処理を実行する。この調整線の詳細については後述する。

第２の探索部４８は、第１の探索部４６の処理が実行された場合のフォーカスサーボ制御が引き続き実行された状態で、調整線設定部４７で設定された調整線に基づいてコリメートレンズ３５の位置及びフォーカスバランス値を変化させ、ＴＥ信号の振幅レベルが最大（最適）となる条件を探索する。なお、コリメートレンズ３５の位置の調整は可動レンズ位置調整部４３と連携して、フォーカスバランス値の調整はフォーカスバランス調整部４３と連携して行われる。

次に、ＴＥ信号の振幅レベルが最大となるようにコリメートレンズ３５の位置及びフォーカスバランス値を決定する手順の詳細を、図５及び図６を参照しながら説明する。図５は、本実施形態の光ディスク装置において、ＴＥ信号の振幅レベルが最適となるようにコリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値を決定する手順を示すフローチャートである。図６は、本実施形態の光ディスク装置おける、コリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値の決定方法について理解を容易とするための説明図である。なお、図６におけるコリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値とＴＥ信号の振幅レベルとの関係を示したグラフは、上述した図７と同じグラフである。

光ディスクＤの情報記録層Ｌ０と情報記録層Ｌ１とでは、記録層を保護する透明カバー層の厚みが異なる。このため、球面収差を適切に抑制できるコリメートレンズ３５の位置は、Ｌ０とＬ１のうち、いずれの情報記録層を再生等するかによって変更する必要がある。いずれの情報記録層の再生等を行うかが決まった時点や、再生等の対象となる記録層の変更指示があった時点で、可動レンズ調整部４３は、球面収差を補正するためのコリメートレンズ３５の位置として、予め記憶部５のＲＯＭ５１に記憶される情報にしたがって、コリメートレンズ３５の位置を移動する処理を実行する（ステップＳ１）。

なお、ＲＯＭ５１には予め実験によって決定されたコリメートレンズ３５の最適値が、再生或いは記録が行われる記録層と関連付けて記憶されている。しかし、単に、コリメートレンズ３５の位置をこの条件にしたがって移動しただけでは、ＴＥ信号の振幅レベルが最適値（最大値）となっていない可能性がある。このため、ステップＳ１におけるコリメートレンズ位置の移動の後に、ＴＥ信号の振幅レベルが最大となるように、コリメートレンズ３５の位置及びフォーカスバランス値を決定する動作が行われる。

コリメートレンズ３５の位置を所定の位置に動かした後、第１の探索部４６によって、光ディスクＤを回転されてフォーカスサーボ制御を開始する処理が実行される（ステップＳ２）。図６における「初期」は、この時点におけるＴＥ信号の振幅レベルを示しており、ＴＥ信号の振幅レベルは最適値（図６中に実線の丸で示す）からずれている。このために、コリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値の調整が必要な状態である。

フォーカスサーボ制御が開始されると、第１の探索部４６は、フォーカスバランス調整部４４と連携してフォーカスバランス値を複数の値に変更し、ＴＥ信号振幅検出部４５と連携して、各フォーカスバランス値におけるＴＥ信号の振幅レベルを検出する。そして、検出されたＴＥ信号の振幅レベルに基づいて、ＴＥ信号の振幅レベルが最大となるフォーカスバランス値を探索する（ステップＳ３）。なお、ステップＳ３の処理を実行中においては、コリメートレンズ３５の位置は初期の位置のままである。また、図６の「Ｆ１」は、このステップＳ３時点で見つけ出した条件（コリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値）を示している。

次に、調整線設定部４７によって、予め記憶部５のＲＯＭ５１に記憶される調整線の傾きαが読み出され、この傾きαを有し、先のステップＳ３で探索したコリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値を通る調整線が設定される（ステップＳ４）。図６に太線で示した直線が、ステップＳ４で得られる調整線の一例である。

ここで、傾きαは、次のようなステップを経て、例えば各光ディスク装置毎に予め求められたものである。すなわち、まず、コリメートレンズ位置を横軸、フォーカスバランス値を縦軸（この縦と横の関係は入れ替えても良い）とし、ＴＥ信号の振幅レベルが等レベルとなる等レベル線を描いたグラフを得る（図６のグラフが該当）。そして、略楕円となる等レベル線の長辺の横軸に対する傾きを傾きαとして求める。なお、傾きαを求めるにあたって、楕円を表す近似式は例えば最小自乗法等を用いて求めればよく、楕円を表す近似式が得られれば、楕円長辺の横軸に対する傾きも得られる。

図６に示すように、ステップＳ４で決めた調整線は、ＴＥ信号の振幅レベルが最適となる点（図６の黒実線の丸）上（或いはその近傍）を通るために、この調整線に沿ってＴＥ信号の振幅レベルが最大となる点を探せば、探索すべきコリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値を得たものと見なせる。

なお、この調整線上では、ＴＥ信号の振幅レベルが最大となる位置近傍において特に等レベル線の間隔が疎となり、ＴＥ信号の振幅レベルが最大となる点を見つけ難い。このため、ＴＥ信号の振幅レベルが最大となる点を見つけ易くするための工夫の一例として、以下に説明するステップＳ５、Ｓ６が行われるようになっている。

ステップＳ４で調整線が設定されると、第２の探索部４８は、可動レンズ位置調整部４３及びフォーカスバランス調整部４４と連携して、コリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値を調整線に沿って複数変更する。そして、変更した各点についてＴＥ信号振幅検出部４５と連携してＴＥ信号の振幅レベルを評価し、ＴＥ信号の振幅レベルが先にステップＳ３で得た条件におけるＴＥ信号の振幅レベル（「Ｆ１」で示される点の振幅レベルが該当）に対して所定の割合（例えば９０％程度）以下となる２つの条件を探索する（ステップＳ５）。

詳細には、図６に示す「Ｆ１」から、プラス側（コリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値が大きくなる側）とマイナス側（プラス側の逆）との両方に向けて条件を複数変更して、２つの条件を探索する。図６に破線の丸で示すＰ１、Ｐ２が、探索された２つの条件に該当する。なお、本実施形態では、上記所定の割合を９０％としている。これは、所定の割合が大きすぎると、正確に２つの条件を見つけ出すのが難しくなり、また、所定の割合が小さいと、２つの条件を見つけ出すのに時間を要してしまうことを考慮するものである。

そして、この２つの条件が見つかると、第２の探索部４８は、２つの条件の中間となる条件を、ＴＥ信号の振幅レベルを最適とする所望の条件として算出する（ステップＳ６）。そして、このステップＳ６で得られた条件となるように、コリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値が変更されて（ステップＳ７）、コリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値の調整が終了する。

以上のように、本実施形態の光ディスク装置１では、ＴＥ信号の振幅レベルを最適とするコリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値を得るにあたって、第１段階（第１の探索部による探索時）を除き、コリメートレンズ位置とフォーカスバランス値との両方を同時に変更しながら最適な条件を得る構成となっている。このために、本実施形態の光ディスク装置１は、ＴＥ信号の振幅レベルを最適とするために、コリメートレンズ位置及びフォーカスバランス値を調整する時間を短時間とできるのである。

なお、以上に示した実施形態は例示であって、本発明が適用される範囲は以上に示した実施形態の構成に限定されないのは言うまでもない。

例えば、本実施形態では球面収差を補正するために用いられる可動レンズがコリメートレンズである構成とした。しかし、この構成に限定される趣旨ではなく、例えば、球面収差を補正するために用いられる可動レンズがビームエキスパンダを構成する複数のレンズの一部であるような光ディスク装置等にも、本発明は適用できる。

また、上述したようの本発明の光ディスク装置はＢＤに対応する光ディスク装置に限定される趣旨ではなく、可動レンズの光軸方向の位置を調整して球面収差補正を行う構成を備える光ディスク装置に広く適用できるものである。

本発明は、可動レンズの光軸方向の位置を調整して球面収差補正を行う構成を備える光ディスク装置に適用され、特にＢＤに対応する光ディスク装置に好適である。

１ 光ディスク装置
３ 光ピックアップ
４ 制御部
５ 記憶部
１７ ＦＥ信号生成部
１８ ＴＥ信号生成部
３５ コリメートレンズ（可動レンズ）
３９ 光検出器
４３ 可動レンズ位置調整部
４４ フォーカスバランス調整部
４５ ＴＥ信号振幅検出部
４６ 第１の探索部
４７ 調整線設定部
４８ 第２の探索部
Ｄ 光ディスク
Ｌ０、Ｌ１ 情報記録層

Claims (4)

1. 光ディスクに光を照射すると共に、光ディスクからの戻り光を光検出器で検出する光ピックアップと、
   前記光ピックアップの光学系中に配置される球面収差補正用の可動レンズと、
   前記光検出器から出力される電気信号を処理してフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成手段と、
   前記光検出器から出力される電気信号を処理してトラッキングエラー信号を生成するトラッキングエラー信号生成手段と、
   を備える光ディスク装置において、
   前記可動レンズの位置を調整制御する可動レンズ位置調整手段と、
   前記フォーカスエラー信号のＳ字カーブのバランス値であるフォーカスバランス値を調整制御するフォーカスバランス調整手段と、
   前記トラッキングエラー信号の振幅レベルを検出する振幅検出手段と、
   前記可動レンズの位置及び前記フォーカスバランス値のうち、一方を横軸、他方を縦軸として、前記トラッキングエラー信号の振幅レベルが等レベルとなる等レベル線を描いたグラフから、略楕円となる前記等レベル線の長辺の前記横軸に対する傾きαを予め求めて記憶させた記憶手段と、
   前記フォーカスエラー信号に基づくフォーカスサーボ制御が行われた状態で、前記可動レンズの位置及び前記フォーカスバランス値のうちの一方のみを変化させて前記トラッキングエラー信号の振幅レベルを指標に条件探索する第１の探索手段と、
   前記傾きαを有し、前記第１の探索手段によって探索された前記可動レンズの位置及び前記フォーカスバランス値を通る調整線を設定する調整線設定手段と、
   前記フォーカスサーボ制御が行われた状態で前記可動レンズの位置及び前記フォーカスバランス値を前記調整線上の複数の値に変更して前記トラッキングエラー信号の振幅レベルを指標に条件探索する第２の探索手段と、
   を更に備え、
   前記第２の探索手段は、
   前記第１の探索手段によって探索された条件を基準として、前記可動レンズの位置及び前記フォーカスバランス値を前記調整線上でプラス側とマイナス側に変更し、
   前記プラス側と前記マイナス側とのそれぞれで、前記第１の探索手段によって探索された条件における前記トラッキングエラー信号の振幅レベルに対して所定の割合となる値を目標に条件の探索を行い、
   前記プラス側と前記マイナス側とで得られた２つの条件に基づいて探索目的の条件を求めることを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記所定の割合は９０％程度であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記記憶手段には、再生或いは記録が行われる記録層の情報と関係付けて前記可動レンズの位置が記憶されており、
   前記可動レンズの位置が前記記憶手段に記憶される位置へと調整された後に、前記フォーカスサーボ制御が開始されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク装置。
4. 前記可動レンズがコリメートレンズであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光ディスク装置。