JP2004241102A - Method for correcting aberration in optical disk device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク装置における収差補正方法に係り、特に、光ディスクの透明基板の厚さが規格値からずれていることに起因して光スポットに生じる球面収差を補正し、適正な光スポットによって記録・再生を行わせるための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高密度な情報記録媒体としてＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｋ）等の多種多様な光ディスクが実用化されているが、光ディスクを対象とする情報の記録・再生は光ディスク装置の光学系を通じて光ディスクの情報記録層に微小な光スポットを照射することにより行われる。
具体的には、図２８に示すように、光ディスク１０１には一般にその盤面に沿って情報記録層１０２が形成されていると共に、その情報記録層１０２が透明基板１０３で覆われた構造になっており、光ディスク装置が記録・再生用のレーザ光を導光系で光ディスク１０１の手前に導き、最終段の集光光学系（図では対物レンズ）１０４によって前記の情報記録層１０２の表面に光スポット１０５を形成する。
ここに、情報記録層１０２にはマイクロメータオーダの記録ピットで同心円状又はスパイラル状に情報が書き込まれるが、透明基板１０３はポリ・カーボネイト等の透明な樹脂で構成されており、情報記録層１０２を保護すると共に、光ディスク自体に機械的強度をもたせる役割を果たす。
尚、図２８の光ディスク１０１では、情報記録層１０２の表裏面が透明基板１０３で覆われた構成になっているが（両面記録の光ディスクの場合には必然的にこのような構成になる）、片面記録の光ディスクでは記録面側にのみ透明基板を施すようにしてもよい。
【０００３】
ところで、最近では、光ディスクの大容量化とそれに伴う高密度化が著しく、光スポットを形成するための対物レンズ１０４の開口数が益々大きくなる傾向があり、例えば、従来のＣＤに対応する開口数が０．４５であったのに対して、高密度記録が可能なＤＶＤでは０．６となり、更に０．８以上の開口数の対物レンズを適用することも検討されている。
【０００４】
そのような状況下において、光ディスク１０１における透明基板１０３の厚さｔの精度は情報の記録・再生において極めて重要な意義を有する。
何故なら、透明基板１０３は当然に一定の屈折率を有し、前記のように対物レンズ１０４で光スポット１０５を形成する場合に、透明基板１０３の厚さｔが許容値からずれていると光スポット１０５で発生する収差の影響が大きくなり、特に、対物レンズ１０４の開口数が大きくなると収差の範囲も大きくなって記録・再生にエラーが発生する可能性が高くなるからである。
例えば、開口数が０．８５になると、一般的な光ディスクでは透明基板の厚さｔの誤差許容値は数μｍ以下になるとされており、そのような精度を確保することは、現状の光ディスク製造技術をもってしてもかなり困難である。
【０００５】
図２９は、透明基板１０３の厚さｔのずれが許容値内である場合における、焦点ずれ量に対する光スポット１０５の光軸を中心とした光強度分布の変化を示したものであり、その場合には合焦点の前後でほぼ対称な関係でのビーム径が変化する傾向にある。
一方、透明基板１０３の厚さｔのずれが許容値を超えると、光軸を中心とした同心円状の波面変動となる球面収差が発生し、図３０に示すように、焦点ずれに対する光スポット１０５の光強度分布が合焦点の前後で非対称に変化する。また、その光強度分布は、焦点ずれ量に対して、サイドローブが大きくなったり、ビーム径が大きくなったりして、不規則な変化を呈する傾向がある。
【０００６】
従って、光ディスク装置においては、透明基板１０３の厚さｔが許容値を超えるような場合に、何等かの方法で前記の収差量を検出し、その検出情報に基づいて光学系を調整することにより光スポット１０５の光強度分布を補正し、常に適正な記録・再生が行えるようにする必要がある。
【０００７】
その問題点に関して、下記の特許文献１は次のような収差補正方法とその方法を実行する光ディスク装置を提案している。
先ず、図３１は前記と同様の光ディスク１０１の平面図（Ａ）と断面図（Ｂ）を示し、その光ディスク１０１の特定領域（図ではリードイン領域）１０６に前記の球面収差を検出するための特定パターン情報が記録されている。
具体的には、図３２（Ａ）に示されるように、周期の異なる２種類のピット列１０７，１０８を交互に形成した特定パターンが形成してあり、この事例ではピット列１０７の周期がピット列１０８の周期よりも大きくなっている。
尚、前記の特定パターンは、光ディスク１０１に対して予め記録しておいてもよく、また本来の記録・再生を行う前に光ディスク装置によって書き込むようにしてもよいとされている。
【０００８】
そして、光ディスク装置は通常の記録・再生を実行する際に特定領域１０６の特定パターン情報を読み取る。
その場合、前記の各ピット列１０７，１０８から読み取られた再生信号は図３２（Ｂ）に示すような信号波形となり、再生信号の振幅は各ピット列１０７の区間では大きく、各ピット列１０８の区間では小さくなる。
即ち、前記の特定パターン情報からピット列１０７，１０８の周期に応じて異なる振幅の再生信号が得られる。
【０００９】
ここで、縦軸に再生信号の最大振幅を、横軸に対物レンズ１０４の合焦点からの焦点ずれ量をとって、それらの関係をみると図３３に示すような傾向になる。
同図の（Ａ）は上記の透明基板１０３の厚みｔが許容値内にある場合を、（Ｂ）は許容値を超えた場合を示し、また、実線は長周期のピット列１０７に係る変化傾向に相当し、破線は短周期のピット列１０８に係る変化傾向に相当する。
各図から明らかなように、収差が殆ど生じていないとみなせる（Ａ）の場合では、光スポット１０５から得られる再生信号の振幅が合焦点の前後でほぼ対称になるのに対し、収差が生じているとみなせる（Ｂ）の場合では、対物レンズ１０４の合焦点からずれた状態での再生信号の振幅が合焦点の前後で非対称となる。
また、後者の（Ｂ）は、球面収差が（＋）側で発生している場合であり、長周期のピット列１０７の再生信号の最大振幅が合焦点より奥側で得られ、逆に短周期のピット列１０８の再生信号の最大振幅が合焦点より手前側で得られている。
これは、図３０で示したように、透明基板１０３の厚みｔが許容値を超えた場合における光スポット１０５の光強度分布が合焦点の前後で非対称な変化になること、及び再生信号の最大振幅が得られる光スポット１０５の形成条件がピット列の周期によって異なることに基づくと考えられる。
【００１０】
従って、図３３（Ｂ）における長周期のピット列１０７と短周期のピット列１０８に係る最大振幅を与える焦点ずれ量（フォーカスオフセット量）ｆｏ１，ｆｏ２は、透明基板１０３の厚さｔが許容値を超えた誤差分によって発生した球面収差に対応するものである。
また、図３３（Ｂ）に示した各ピット列１０７，１０８の再生信号の振幅変化は、透明基板１０３の厚さｔが許容範囲よりも厚い方向へずれた場合と薄い方へずれた場合とで最大振幅を与える焦点ずれ量ｆｏ１，ｆｏ２の符号が反転するため、収差に係る補正量だけでなく、その補正方向も確認できる。
そこで、特許文献１の発明では、各ピット列１０７，１０８に係る最大振幅を与える焦点ずれ量ｆｏ１，ｆｏ２の差（ｆｏ１−ｆｏ２）が最小となるように補正することにより、収差補正を行って適正な光スポット１０５を得るようにしている。
【００１１】
そして、特許文献１では光ディスク装置による収差補正動作を簡単なフローチャートで説明しているが、実際には図３４のフローチャートに示すような動作手順に基づいて収差補正を実行するものと推察される。
先ず、光ディスク１０１がセットされると、その光ディスク１０１が読み取り専用であるか書き換え型であるかを確認し、それぞれ特定領域に特定パターンが記録されているか否かを確認する（Ｓ５１〜Ｓ５４）。
ここで、特定領域に特定パターンが記録されていれば、光ディスク装置は直ちに記録情報の読み取りを開始するが（Ｓ５３，Ｓ５４→Ｓ５７）、書き換え型の光ディスク１０１であって前記の記録がなされていない場合には、特定領域に特定パターンを記録した後に読み取りを開始する（Ｓ５３，Ｓ５４，Ｓ５５）。
一方、読み取り専用の光ディスク１０１であって前記の記録がなされていない場合は、収差補正が不能な光ディスク１０１であると判定し、収差補正動作を実行しない（Ｓ５４→Ｓ５６）。
【００１２】
読み取りが開始されると、対物レンズ１０４を合焦点を中心に光軸方向へ移動させながら前記の特定パターンから再生信号を得る。
そして、対物レンズ１０４の設定位置毎に再生信号を所定周期でサンプリングし、各ピット列１０７，１０８の再生信号の焦点ずれ量に対する振幅変化を求める（Ｓ５８，Ｓ５９）。
また、対物レンズ１０４の各設定位置毎に得られた各振幅変化に基づいて、各ピット列１０７，１０８に係る振幅変化の最大値を与えている焦点ずれ量ｆｏ１，ｆｏ２を求める（Ｓ６０）。
【００１３】
次に、前記の焦点ずれ量ｆｏ１，ｆｏ２の差（ｆｏ１−ｆｏ２）を求め、それが許容範囲内でなければ、光学系に設けた収差補正部（図示せず）を（ｆｏ１−ｆｏ２）が小さくなるように制御して再びステップＳ５７〜Ｓ６０を実行する（Ｓ６１，Ｓ６２→Ｓ５７〜Ｓ６０）。
ここで、収差補正部は、前記の焦点ずれ量（ｆｏ１−ｆｏ２）を制御データとして、入射光ビームの発散又は収束角度を調整する機能を備えている。
以降、この読み取りが開始後の制御動作を繰り返して（ｆｏ１−ｆｏ２）を許容範囲内に収めることにより、透明基板１０３の厚みｔが許容値を超えている場合の球面収差を補正して適性な光スポット１０５が構成されるようにする。
尚、焦点ずれ量は従来の光ヘッドと信号処理系を用いて検出できるため、新たにハードウエアを設ける必要がない。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００２−１５０５６９号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記の特許文献１の発明に係る球面収差補正方法及び光ディスク装置によると、透明基板の厚さの誤差に基づく球面収差を補正できるものの、予め光ディスクの特定領域に特定パターンが記録されていなければならない。
従って、既に規格化されている読み取り専用の光ディスクについては対応できないという致命的な問題点がある（図３４のステップＳ５２→Ｓ５４→Ｓ５６を参照）。また、書き換え型の光ディスクの場合には、長周期と短周期のピット列を記録すればよいことになるが、光ディスク装置が予めそれらの記録情報を用意しておく必要があると共に、光ディスクに収差補正用の特別な記録領域を設けなければならないために、本来の情報記録領域を狭くして光ディスクの容量を小さくするという問題が生じる。
【００１６】
また、特許文献１では特定領域を光ディスクのリードイン領域に限定しているわけではないが、特定領域は光ディスク上の一定位置に設定されている。
そのため、特定領域における透明基板の厚さが許容値の範囲内に入っていても、他の情報記録領域では許容値を超えているような場合や、その逆の場合もあり、特定パターンから得られた制御情報だけで光学系を一律に制御しても球面収差を正確に補正できない可能性もある。
特許文献１では、光ディスクのリードイン領域とリードアウト領域に特定パターンを記録しておいて、中間領域のずれ量を補間推定する方法も提案しているが、球面収差の補正のための自由度は小さい。
【００１７】
更に、収差補正のための制御データの作成手順（Ｓ５７〜Ｓ６０）についてみると、対物レンズ１０４の位置を合焦点を中心に順次移動させて、その都度、長周期と短周期の信号の振幅値を求め、各周期に係る振幅変化の最大値に対応した焦点ずれ量を求め、各焦点ずれ量の差を収差補正部に対する制御データとしている。
従って、長周期と短周期の信号の振幅値を求めるための手順（Ｓ５８）は多数回にわたり、また焦点ずれ量の差が許容範囲に収束するまでステップＳ５７〜Ｓ６０の手順が繰り返されることから、収差補正を完了させるまでの所要時間が長くなるという問題もある。
【００１８】
そこで、本発明は、前記のように特殊な光ディスクを対象とせず、また光ディスクの情報記録領域を狭くすることなく、通常の光ディスクの記録情報を再生して透明基板の厚さのずれによって生じる球面収差を補正するための制御データを正確に且つ短時間で求め、もって適正な光スポットによって常に適正な記録・再生を行うことができる光ディスク装置を提供することを目的として創作された。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、光ディスク装置において、レーザ光源から光ディスクへ至る入射系光ビームの発散又は収束角度を調整する収差補正部と、前記入射系光ビームを集光させて前記光ディスクの情報記録層に光スポットを構成する対物レンズを前記入射系光ビームの光軸方向へ移動せしめ、その際に前記光スポットにおける反射光を光検出器が受光して出力する再生信号を処理・解析し、その解析結果に基づいて前記収差補正部を制御する制御部とを設け、前記光スポットで球面収差が生じていると前記対物レンズの位置が前記情報記録層に対する合焦点位置から前記光軸方向へずれた状態で前記再生信号が最大振幅になることを利用して前記球面収差を補正する光ディスク装置における収差補正方法であって、前記光ディスクに何等かの情報が記録されている場合にその情報を再生し、前記制御部が、前記対物レンズの前記合焦点位置を求める第１手順と、前記対物レンズを前記第１手順で求めた合焦点位置から光軸方向へ前後に等距離だけ移動させ、各移動位置で前記光検出器から得られる再生信号の最大振幅を求める第２手順と、前記第２手順で求めた各最大振幅の差を演算する第３手順と、前記第３手順で求めた演算結果を０に近づけるように前記収差補正部を制御する第４手順とを実行することを特徴とする光ディスク装置における球面収差補正方法に係る。
【００２０】
この発明によれば、第２手順において対物レンズを合焦点位置から光軸方向へ等距離だけ移動させた２点で再生信号の最大振幅を求め、第３手順で各最大振幅の差を求めるだけで、透明基板の厚さが許容範囲を超えていることによる光スポットでの収差補正量を求めることができる。
また、この発明では、光ディスクに何等かの記録情報があればよく（書き換え型の光ディスクにあっては事前に何等かの記録情報を書き込む）、特許文献１の収差補正方法のように特定の光ディスクに限定されない。
ところで、この発明では、再生信号に含まれる各種周期を問わずに信号自体の最大振幅を求めており、結果的には長周期の信号に係る最大振幅だけが対象となるが、図３３（Ｂ）で示したように、光ディスクに許容範囲を超えた球面収差が発生していれば、対物レンズの焦点ずれに対して長周期と短周期の信号の最大振幅はいずれも合焦点からずれた位置にシフトすることから、長周期の信号だけを対象としても収差補正量を求めることができ、実用上十分な補正精度が確保できる。
尚、光ディスクの透明基板の屈折率が一定の場合には、対物レンズの焦点ずれ量と収差補正量が一律に対応することになるため、第３手順で求められる各最大振幅の差と収差補正量との対応関係をテーブル化しておく等によって１回の制御で収差補正を完了させることが可能であるが、第３手順で求められる演算結果が許容範囲に収まるまで第１手順から第４手順を繰り返すシーケンス制御を実行させるようにすれば、透明基板の屈折率を問わずに正確な収差補正が実現できる。
【００２１】
また、この発明の第２手順において、対物レンズの各移動位置で再生信号の最大振幅を求める手段としては、次のような方式を採用できる。
（１） 前記光検出器から得られる再生信号を所定周期でサンプリングし、ゼロクロスポイントの時間間隔とパーシャルレスポンス特性及びランレングス制限により決定される状態遷移に基づいて、短周期の信号であるか長周期の信号であるかを判別すると共に、短周期の再生信号については波形等化を行い、フィルタリングによって長周期の信号のみを区分して長周期の信号の最大振幅を求める方式。
（２） 入力された再生信号の振幅を後記エラー検出部の利得エラー信号に基づいて制御する利得制御部と、前記利得制御部から得られる前記再生信号における短周期の信号に係る最大振幅のほぼ中心レベルに設定された第１閾値と前記短周期の信号の最大振幅レベルよりも正負側へ僅かに大きく設定された第２閾値及び第３閾値を設け、前記再生信号が各閾値を横切る回数を別々に積算し、それら積算値の内のいずれかが所定の第１設定値に達した時点ですべての積算値をクリアする動作を繰り返して実行するクロス抽出部と、前記クロス抽出部における各閾値の何れかに係る積算値が前記第１所定値に達した時点で、前記第１閾値に係る積算値と前記の第２及び第３閾値に係る各積算値とを比較し、前者の積算値が後者の各積算値より大きい場合に利得エラー信号を出力するエラー検出部と、前記利得制御部から得られる前記再生信号のエンベロープを検出してその最大振幅を求めるエンベロープ検出部とからなり、前記エラー検出部は、前記利得エラー信号を出力させる場合に、前記第１設定値よりも小さく設定された第２設定値と前記の第２及び第３閾値に係る各積算値とを比較して、前記第２設定値が前記の各積算値よりも大きいときには利得を低下させるための利得エラー信号とし、逆に前記第２設定値が前記の各積算値よりも小さいときには利得を増加させる利得エラー信号とすることとした方式。
前記の各方式は、信号間のクロストークによって短周期の信号の振幅が大きくなることを抑制し、長周期の信号の振幅だけを正確に検出できるようにして、第３手順で求められる各最大振幅の差を適正化する。
【００２２】
次に、第２の発明は、光ディスク装置において、レーザ光源から光ディスクへ至る入射系光ビームの発散又は収束角度を調整する収差補正部と、前記入射系光ビームを集光させて前記光ディスクの情報記録層に光スポットを構成する対物レンズを前記入射系光ビームの光軸方向へ移動せしめ、その際に前記光スポットにおける反射光を光検出器が受光して出力する再生信号を処理・解析し、その解析結果に基づいて前記収差補正部を制御する制御部とを設け、前記光スポットで球面収差が生じていると前記対物レンズの位置が前記情報記録層に対する合焦点位置から前記光軸方向へずれた状態で前記再生信号が最大振幅になることを利用して前記球面収差を補正する光ディスク装置における収差補正方法であって、前記光ディスクに何等かの情報が記録されている場合にその情報を再生し、前記制御部が、前記対物レンズの前記合焦点位置を求める第１手順と、前記対物レンズを前記第１手順で求めた合焦点位置から光軸方向へ前後に等距離だけ移動させ、各移動位置で前記光検出器から得られる再生信号に含まれている長周期の信号と短周期の信号を区分し、各移動位置における各周期の信号の最大振幅を求め、且つ各移動位置における各周期の信号に係る最大振幅の差を演算する第２手順と、前記第２手順で求めた前記対物レンズの各移動位置についての演算結果の差を求める第３手順と、前記第３手順で求めた演算結果の差を０に近づけるように前記収差補正部を制御する第４手順とを実行することを特徴とする光ディスク装置における球面収差補正方法に係る。
【００２３】
この発明は、第１の発明と異なり、第２手順において再生信号に含まれている長周期の信号と短周期の信号に基づいて収差補正部の制御データを作成する点に特徴がある。
従って、第２手順では、対物レンズの各移動位置で前記光検出器から得られる再生信号に含まれている長周期の信号と短周期の信号を区分し、それぞれの移動位置で各周期の信号の最大振幅を求めると共に、更に各移動位置毎に各周期の信号に係る最大振幅の差を演算している。
図３３（Ｂ）に示したように、対物レンズの焦点ずれ量に対する長周期の信号と短周期の信号の最大振幅の変化は合焦点を中心として逆方向にシフトした態様になっており、この発明の第２手順での演算結果は、第１の発明と比較して、対物レンズの焦点ずれ量に対してより大きな変化率を示すことになる。
即ち、第２手順での演算結果を用いることにより、より緻密で高精度な収差補正制御が可能になる。
特に、この発明においても、第１の発明と同様に、第３手順で求められる演算結果が許容範囲に収まるまで第１手順から第４手順を繰り返すシーケンス制御を実行させて、透明基板の屈折率を問わずに収差補正を行わせることができるが、その繰り返し回数を少なくして収差補正を短時間で完了できるという利点がある。
【００２４】
尚、この発明の第２手順において、対物レンズの各移動位置で再生信号の最大振幅を求める手段としては、次のような方式を採用できる。
（１） 前記光検出器から得られる再生信号を所定周期でサンプリングし、そのサンプリング信号のゼロクロスポイントを検出して極性の反転間隔を検出すると共に、前記反転間隔内でのピーク値とボトム値を求め、前記反転間隔情報に基づいてフィルタリングを行うことにより、前記のピーク値とボトム値を長周期と短周期の信号に対応付けて区分すると共に、各周期別に区分されたピーク値群とボトム値群の代表値を用いて各周期の信号の最大振幅を求める方式。
（２） 前記光検出器から得られる再生信号を所定周期でサンプリングし、ゼロクロスポイントの時間間隔とパーシャルレスポンス特性及びランレングス制限により決定される状態遷移に基づいて、短周期の信号であるか長周期の信号であるかを判別し、前記判別情報に基づいてフィルタリングを行うことにより長周期と短周期の信号に対応付けて区分すると共に、区分された各周期の信号群の代表値を用いて各周期の信号の最大振幅を求める方式。
【００２５】
第３の発明は、光ディスク装置において、レーザ光源から光ディスクへ至る入射系光ビームの発散又は収束角度を調整する収差補正部と、対物レンズが前記入射系光ビームを集光させて前記光ディスクの情報記録層に構成した光スポットでの反射光を光検出器が受光して出力する再生信号に対し、ブースト量を設定して等化処理を行う波形等化部と、前記対物レンズを前記入射系光ビームの光軸方向へ移動せしめ、その際に前記波形等化部から得られるブースト量に基づいて前記収差補正部を制御する制御部とを具備し、前記光ディスクに何等かの情報が記録されている場合にその情報を再生し、前記制御部が、前記対物レンズの前記光ディスクに対する合焦点位置を求める第１手順と、前記対物レンズを前記第１手順で求めた合焦点位置から光軸方向へ前後に等距離だけ移動させ、各移動位置で前記波形等化部が設定した各ブースト量を検出する第２手順と、前記第２手順で検出した各ブースト量の差を演算する第３手順と、前記第３手順で求めた演算結果を０に近づけるように前記収差補正部を制御する第４手順とを実行することにより、前記光スポットで生じる球面収差を補正することを特徴とする光ディスク装置における球面収差補正方法に係る。
【００２６】
一般に、光ディスク装置においては、光ディスクから再生される信号帯域以上の信号をローパスフィルタで遮断してノイズ分を減少させておき、振幅の小さい信号帯域に対して利得を上げるための波形等化処理が行われる。
その場合、再生信号は光ディスクによって異なるために前記波形等化処理ではその信号伝達特性を再生信号に対して適応させて調節する必要があり、ローパスフィルタのカットオフ周波数を設定すると共に、読み取られた再生信号に係る特定の周波数帯域の利得を上げるためのブースト量を適応的に設定する。
従って、波形等化部で処理された後の再生信号の振幅は長周期か短周期かを問わず一定の値となり、また球面収差や焦点ずれ量の影響は再生信号に現れない。一方、ブースト量は波形等化処理のための制御値であり、前記の各条件を反映した値となる。即ち、長周期の信号に対する短周期の信号の振幅比率が小さいときにはブースト量が大きくなり、逆の場合にはブースト量が小さくなる。
そこで、この発明では、ブースト量を制御値に用いた収差補正を行うこととし、対物レンズを合焦点位置から光軸方向へ前後に等距離だけ移動させた状態で波形等化部が設定した各ブースト量の差が０に近づくように収差補正部を制御する。
尚、この発明においても、第３手順で求めた演算結果が許容範囲に収まるまで第１手順から第４手順を繰り返すシーケンス制御を実行させるようにすれば、透明基板の屈折率を問わずに正確な収差補正が実現できる。
【００２７】
第４の発明は、前記光ディスク装置が連続的な記録又は再生を実行する場合に、その記録又は再生を通常の線速度よりも速い速度で実行させることにより時間的余裕を確保せしめ、その確保された余裕時間内に前記の第１の発明又は第２の発明の球面収差補正方法を実行させることを特徴としたディスク装置における球面収差補正方法に係る。
【００２８】
一般に、光ディスク装置は、連続的な記録又は再生時を行うと、温度変化に伴ってレーザの波長が微妙にずれる傾向がある。
その場合、光ディスクでは、透明基板の厚さの誤差による球面収差とは別に、前記の波長のずれに伴う球面収差も発生する。
この発明によれば、通常の記録又は再生モードの中で余裕時間を確保させて収差補正を適宜実行させるため、レーザの波長のずれによる球面収差も併せて補正できる。
尚、記録又は再生を通常の線速度よりも速い速度で実行させる場合には、例えば、記録又は再生時におけるデータ転送を可能な範囲で速く実行させ、バッファリング機能を組み合わせることにより余裕時間を確保させる方法が採用できる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の「光ディスクにおける収差補正方法」の各実施形態を、図１から図２３を用いて詳細に説明する。
［実施形態１］
先ず、図１はこの実施形態が適用される光ディスク装置の概略的構成を示す。レーザ光源１から出射されたレーザ光の進行方向にビームスプリッタ２と収差補正部３と対物レンズ４が順次配置されており、対物レンズ４によって光ディスク５の情報記録層６に光スポット７が構成され、光ディスク５からの反射光を対物レンズ４から収差補正部３を通じて再びビームスプリッタ２へ戻し、ビームスプリッタ２がその戻り光を反射させて光検出器８に入射させるようになっている。
また、レーザ光源１と各光学要素２，３，４は光ピックアップ９に搭載されており、光ディスク５のラジアル方向へ一体的に移動する。
尚、この実施形態では一般的なビームスプリッタ２を用いているが、偏光ビームスプリッタと１／４波長板を適用して反射光を効率良く分離するような構成にしてもよい。
【００３０】
ここに、収差補正部３は、対物レンズ４へ入射する光ビームの発散角度又は収束角度を変化させる機能を有するものである。
例えば、図１に示すように、凹レンズ３ａと凸レンズ３ｂの組合せからなり、一方又は双方のレンズ３ａ，３ｂを光軸方向へ移動可能とし、両レンズ３ａ，３ｂの間隔を変化させることで前記機能が実現できる構成が採用できる。
また、光軸を中心とした同心円状に電極パターンをもつ液晶素子で構成された可変焦点レンズを用い、電極パターンにかける電圧によって液晶透過光の位相変化量を制御する方式や、２枚の凸レンズの組合せ方式やホログラムレンズを用いた方式を採用してもよい。
更に、集光光学系である収差補正部３と対物レンズ４にはコリメートレンズを用いることができ、コリメートレンズを光軸方向へ移動させて光ビームの発散角度又は収束角度を変化させることも可能である。
【００３１】
一方、光検出器８から出力される再生信号は高周波増幅器１０で増幅されて信号処理回路１１へ入力され、信号処理回路１１は前記再生信号を処理して各制御信号をサーボ回路１２へ出力し、サーボ回路１２が、対物レンズ４を光軸方向へ移動させるフォーカス制御、光軸をラジアル方向へ微調整するトラッキング制御、光ピックアップ９全体を光ディスクのラジアル方向へ粗く移動させるスライド制御、及びスピンドルモータ１３のスピンドル制御を実行する。
尚、フォーカス・トラッキング・スライド制御に関してはそれぞれアクチュエータを介して行われるが、図１ではアクチュエータを省略して図示していない。
【００３２】
この実施形態の特徴は、前記のように光軸上に収差補正部３が設けられていると共に、サーボ回路１２が収差補正制御部１４を内蔵しており、その収差補正制御部１４が光検出器８の再生信号を所定アルゴリズムで解析し、その解析結果に基づいてアクチュエータ（図示せず）を介して収差補正部３における光ビームの発散角度又は収束角度を制御する点にある。
【００３３】
ところで、この実施形態において、光ディスク５の透明基板１５の厚みｔがずれていることによって生じる球面収差を補正して適正な光スポット７を形成しようとする目的、及びそれを光検出器８から得られる再生信号に基づいて収差補正部３を制御することにより行うという基本動作に関しては、上記の特許文献１の開示技術と同様である。
しかし、本願発明は、特許文献１のように特定領域１０６に特定パターンが形成された光ディスク１０１を対象とせず、通常の光ディスク５を対象として前記の収差補正の動作を実行させるものである。
従って、この実施形態では、光ディスク５を事前に確認する手順とサーボ回路１２に内蔵させた収差補正制御部１４による信号解析アルゴリズムとが特許文献１の場合と相違していると共に、収差補正制御部１４が前記解析アルゴリズムで得られた解析結果を用いて収差補正部３を制御する方式も異なっており、それらによって制御手順を簡単にしてより効率的な収差補正を実現する。
【００３４】
次に、この実施形態における収差補正手順を図２及び図３のフローチャートに示す。
先ず、光ディスク装置に光ディスク５がセットされると、その光ディスク５に何等かの記録情報があるか否かを確認する（Ｓ１，Ｓ２）。
ここで、光ディスク５が読み取り専用ディスクである場合や、書き換え型ディスクであって既に何等かの情報が書き込まれている場合には、読み取りモードを設定すると共に、フォーカス調整機能をＯＮ状態に設定する（Ｓ２→Ｓ５，Ｓ６）。
尚、書き換え型ディスクであって、プリレコーデッド領域に情報が記録されている場合や、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）やＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）等のようにウオブリングされたグルーブに記録時の回転制御情報やセクタのアドレス管理情報が記録されている場合には、それらを記録情報としてみなしてもよい。
一方、光ディスク５が書き換え型ディスクであって、情報の書き込みがなされていない場合には、記録モードを設定して一定時間だけ情報の記録を行い、その記録が完了した後、読み取りモードに切り換えてフォーカス調整機能をＯＮ状態に設定する（Ｓ２，Ｓ３〜Ｓ６）。
ここで、記録情報は特定パターンである必要はなく、通常のランレングス制限に従ったランダム性を有する任意なデータであれば足りる。
前記の記録は収差補正がなされていない状態で行うことになるが、適当なプリセット値に対応した補正状態でサーボ制御をかけて記録を実行しても、後述の収差補正手順には殆ど影響しない。
【００３５】
前記の手順が完了すると記録情報の再生へ移行し、サーボ回路１２は光ディスク５に対する対物レンズ４の合焦点位置を求める（Ｓ７，Ｓ８）。
そして、サーボ回路１２は対物レンズ４を前記の合焦点位置から＋αだけ光軸方向へ移動させ、その状態で得られる再生信号を所定周期でサンプリングする（Ｓ９）。
ここで、再生信号は前記の記録情報に応じて各種周波数で振幅が変化しているが、収差補正制御部１４はサンプリング信号の変化から最大振幅Ｇａを求める（Ｓ１０）。
この最大振幅Ｇａは、ピークツウピーク値として求めるか、正負の何れか一方のピーク値として求めるかは任意である。
前記の最大振幅Ｇａが求まると、サーボ回路１２はフォーカス調整機能によって対物レンズ４を合焦点位置を中心に逆側へ等距離だけ移動させ（合焦点位置から−αだけ光軸方向へ移動）、収差補正制御部１４が前記と同様の手順でサンプリング信号の最大振幅Ｇｂを求める（Ｓ１１，Ｓ１２）。
そして、収差補正制御部１４が対物レンズ４の各位置で求められた再生信号の最大振幅の差（Ｇａ−Ｇｂ）を求め、その差の絶対値｜Ｇａ−Ｇｂ｜が所定の閾値Ｅａ１以下であるか否かを判定する（Ｓ１３，Ｓ１４）。
【００３６】
ところで、従来技術における図３２（Ｂ）から明らかなように、再生信号の振幅は長周期の部分が短周期の部分よりも大きくなるため、前記の最大振幅Ｇａ，Ｇｂは長周期の再生信号から得られているものと考えられる。
また、図３３（Ｂ）が示すように、光ディスク１０１の透明基板１０３の厚さｔが許容範囲を超えて球面収差が生じていると、対物レンズ１０４の合焦点からずれた位置で再生信号が最大振幅値をとる。
この実施形態に照応させて更に具体的にみると、図４に示すように、長周期の再生信号の最大振幅についての焦点ずれ量に対する変化は二点鎖線で示すようになる。即ち、（Ａ）球面収差が（−）側で生じている場合には合焦点より手前側で最大となり、（Ｃ）球面収差が（＋）側で生じている場合には合焦点より奥側で最大となり、（Ｂ）球面収差が生じていない場合には合焦点で最大となる傾向がある。
【００３７】
このことから、前記の最大振幅の差（Ｇａ−Ｇｂ）の正負は球面収差が（＋）／（−）側の何れで生じているかを示し、また絶対値｜Ｇａ−Ｇｂ｜は収差補正のための制御量を与えることになる。
そこで、この実施形態では、前記のＥａ１の値をほぼ図４（Ｂ）の状態となる条件（球面収差が許容範囲に収まる条件）を成立させるための絶対値｜Ｇａ−Ｇｂ｜に対する閾値として設定しており、収差補正制御部１４は、絶対値｜Ｇａ−Ｇｂ｜＞Ｅａ１となっている場合には、（Ｇａ−Ｇｂ）をエラー値として収差補正部３を制御する（Ｓ１４，Ｓ１５）。
換言すれば、図４（Ｂ）の状態ではＧａ＝Ｇｂになるため、閾値Ｅａ１は０に近い値として設定されている。
【００３８】
そして、エラー値（Ｇａ−Ｇｂ）に基づいて収差補正部３を制御した後に、再びステップＳ８〜Ｓ１４を繰り返して実行し、ステップＳ１４で｜Ｇａ−Ｇｂ｜≦Ｅａ１が成立するまでその手順を繰り返す（Ｓ１４，Ｓ１５→Ｓ８〜Ｓ１４）。
前記の繰り返し手順は図５のタイミングチャートに示され、同図の（Ａ）は対物レンズ４の位置の切り換わり状態を、（Ｂ）は繰り返し制御による再生信号の最大振幅Ｇａ，Ｇｂの変化を表しており、収差補正部３に対する繰り返し制御によって絶対値｜Ｇａ−Ｇｂ｜が０へ収斂してゆく状態が確認できる。
【００３９】
尚、この実施形態では前記のようにステップＳ８〜Ｓ１４を繰り返して実行させているが、光ディスク５の透明基板１０の屈折率が一定であるような場合には、予めエラー値（Ｇａ−Ｇｂ）に対する収差補正部３の補正量をテーブル化しておき、そのテーブルを用いて１回の制御で最適な補正を行うようにすれば、収差補正を極めて迅速に完了させることができる。
また、前記の収差補正と共に対物レンズ４の本来的な焦点ずれを補正して最適化するようにすれば、より理想的な光スポット７を構成できる。
その場合には、前記の収差補正手順と焦点ずれ補正とを交互に繰り返して最適化する方式や、双方の補正を同時に実行させて最適条件に追い込む方法等が考えられる。
【００４０】
この実施形態によれば、上記のように光ディスクの条件を問わずに収差補正が可能であり、また対物レンズ４を合焦点位置の前後に等量分αだけ移動させた状態で再生信号の最大振幅値を求めるだけで収差補正部３の制御データが得られるため、特許文献１の光ディスク装置と収差補正方法と比較して、極めて短い時間内で収差補正を完了させることができる。
尚、収差補正が完了後に再び合焦点位置を求め、対物レンズ４をその位置へ移動させるように制御し、以降、通常の記録又は再生を実行することは言うまでもない。
【００４１】
［実施形態２］
この実施形態は、特許文献１と同様に長周期と短周期の再生信号を用いて収差補正を実行するものである。
但し、実施形態１の場合と同様に通常の光ディスクを対象とするため、各周期の再生信号に係る最大振幅を求めるために特有の解析アルゴリズムが適用される。
また、収差補正をより短時間で行うための制御手順にも特徴がある。
【００４２】
この実施形態が適用される光ディスク装置の概略構成は図１に示したものと同様であり、また、光ディスク５の確認手順に関しても実施形態１における図２のフローチャートに示した手順を実行する。
従って、ここではそれらの説明は省略し、記録情報の再生を開始した後の収差補正制御部９における信号処理手順と収差補正のための制御手順について説明する。
【００４３】
図６は収差補正制御部１４の信号処理に係る機能ブロック図であり、また図７はその信号処理・収差補正制御手順を示すフローチャートである。但し、図６における光学系制御手段２６は、光ピックアップ９側に搭載されている対物レンズ４と収差補正部３のアクチュエータを制御するものであり、フォーカス調整と収差補正を兼ねた制御手段である。
先ず、光ディスク５の記録情報の再生が開始されると、サーボ回路１２が光学系制御手段２６に対してフォーカス制御を実行し、光ディスク５に対する対物レンズ４の合焦点位置を求める（Ｓ２１，Ｓ２２）。
そして、サーボ回路１２は光学系制御手段２６によって対物レンズ４を合焦点位置から＋αだけ移動させ、収差補正制御部１４がその状態で入力されてくる再生信号をＡ／Ｄ変換器２１によって所定周期でサンプリングする（Ｓ２３）。
この場合、Ａ／Ｄ変換器２１でのクロックは、自走している固定周波数のものであっても、ＰＬＬ（ｐｈａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄ ｌｏｏｐ）回路を用いて信号のビットに同期させたものであってもよい。
【００４４】
前記のステップＳ２１，Ｓ２２は実施形態１の場合と同様であるが、この実施形態では、ゼロクロス検出部２２とピーク・ボトム値検出部（以下、「ＰＢ値検出部」という）２３と反転間隔検出部２４とフィルタリング手段２５によって再生信号に含まれている長周期と短周期の信号に係る振幅ＬＡ，ＳＡを求める（Ｓ２４）。
以下、この信号処理方式について具体的に説明する。
【００４５】
サンプリングされた再生信号はゼロクロス検出部２２とＰＢ値検出部２３へ入力される。
ここで、ゼロクロス検出部２２は、所定レベルを閾値としたゼロレベルを設定しており、再生信号とゼロレベルの差を求め、その差の極性が反転する度にその時点をゼロクロスポイントとして検出する。
そして、そのゼロクロス情報はＰＢ値検出部２３に与えられ、ＰＢ値検出部２３が前後したゼロクロスポイントの中間時間帯に得られている再生信号のピーク値Ｐｎ及びボトム値Ｂｎを検出する。（但し、「ｎ」は２個のゼロクロスポイント毎が得られる毎に１だけインクリメントされる整数である。）
【００４６】
また、ゼロクロス検出部２２で求められたゼロクロス情報は反転間隔検出部２４に与えられ、反転間隔検出部２４は前後したゼロクロスポイントの時間間隔に相当する反転間隔Ｔｎを検出する。即ち、ゼロクロス情報を受けた時点からクロック数をカウントし、次にゼロクロス情報を受けた時点でのカウント値を反転間隔Ｔｎとして検出する。
そして、ＰＢ値検出部２３が求めたピーク値Ｐｎ及びボトム値Ｂｎと反転間隔検出部２４が求めた反転間隔Ｔｎの各情報はフィルタリング手段２５に与えられる。
【００４７】
フィルタリング手段２５は、前記のゼロクロスポイントに係る反転間隔Ｔｎを長周期と短周期に分類するためのテーブルを備えており、反転間隔検出部２４から反転間隔Ｔｎが得られる度に前記のテーブルに基づいて長周期か短周期かを判別し、各周期別にピーク値Ｐｎ及びボトム値Ｂｎを分けてメモリにセーブする。
そして、一定時間分の再生信号に基づいてセーブされた各周期別のピーク値Ｐｎ及びボトム値Ｂｎの代表値（平均値やメジアン）を求め、各周期別にピーク値Ｐｎとボトム値Ｂｎの代表値の差を演算して、長周期の再生信号の振幅ＬＡと短周期の再生信号の振幅ＳＡを得る。
【００４８】
尚、前記の場合には、ピーク値Ｐｎとボトム値Ｂｎの双方を求め、振幅をピークツウピーク値として得ているが、ＰＢ値検出部２３をピーク値検出部又はボトム検出部としてピーク値Ｐｎ又はボトム値Ｂｎの何れか一方のみを求め、各周期別のピーク値Ｐｎ又はボトム値Ｂｎをそのまま振幅としてもよい。
ピーク値Ｐｎとボトム値Ｂｎの双方を用いる方式は再生信号のアシンメトリ性に影響を受けないという長所があるが、何れか一方を用いる方式であっても十分な精度を確保できる場合もあり、解析手順が簡単になるという利点がある。
【００４９】
以上の信号処理方式は図８を参照することにより更に具体的に理解できる。
同図では、横軸を時間軸に、縦軸を再生信号の信号レベルにとって再生信号の波形が示されており、その波形状の○がサンプリングポイントに相当する。
ゼロクロス検出部２２は再生信号がゼロレベルを横切る度にその時点をゼロクロスポイントとしてゼロクロス情報Ｚを出力する。
このゼロクロス情報Ｚは次式で示され、ゼロクロスポイントのタイミングとそのポイントにおける再生信号の正負の傾斜に対応した極性を与える。
Ｚ＝Ｐｏｌｅ（Ｓｎ−１）∧Ｐｏｌｅ（Ｓｎ）
但し、Ｓｎ：サンプリングポイントの信号レベル
∧：ＥＸ−ＯＲ演算
Ｐｏｌｅ：極性を０，１で示したもの
【００５０】
反転間隔検出部２４は、ゼロクロス検出部２２がゼロクロス情報Ｚを出力したタイミング毎にサンプリングポイントを計数することにより前後したゼロクロスポイントに係る反転間隔Ｔｎを得る。
ＰＢ値検出部２３は、ゼロクロス検出部２２がゼロクロス情報Ｚを出力する度に、次のゼロクロス情報Ｚが得られるまでの間のピーク値Ｐｎとボトム値Ｂｎを検出するが、図６においては、各反転間隔Ｔｎについて●で示したＰ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６…がピーク値に相当し、Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，…がボトム値に相当する。
このピーク値Ｐｎとボトム値Ｂｎは、山登り法を用いて検索することができる。
即ち、各反転間隔Ｔｎのサンプリング信号について、次式でＭを演算してゆくことで極大値又は極小値を求め、直前の反転間隔Ｔｎ−１でピーク値Ｐｎ−１が得られている場合には前記の極値（極大値）をボトム値Ｂｎとし、逆にボトム値Ｂｎ−１が得られている場合には前記の極値（極小値）をピーク値Ｐｎとする。
Ｍ＝ＭＡＸ（Ｓｎ−１，Ｓｎ） 又は Ｍ＝ＭＩＮ（Ｓｎ−１，Ｓｎ）
但し、Ｓｎ：サンプリングポイントの信号レベル
ＭＡＸ：２つの引数における大きい方を選択
ＭＩＮ：２つの引数における小さい方を選択
尚、前記のように振幅をピーク値Ｐｎ又はボトム値Ｂｎのみから求める場合には、前後した反転間隔Ｔｎにおいて絶対値の大きい方を選択する方法も採用できる。
【００５１】
次に、フィルタリング手段２５は、反転間隔Ｔｎを長周期と短周期に区分するが、図８の例では、長周期をＴｎ：６〜８とし、短周期をＴｎ：３として設定している。
そして、それぞれの周期別にピーク値Ｐｎとボトム値Ｂｎを区分し、区分されたピーク値Ｐｎとボトム値Ｂｎに関する代表値を求める。
図８では、長周期（Ｔｎ：６〜８）については、ピーク値としてＰ１，Ｐ５，…が、ボトム値としてＢ１，Ｂ２，Ｂ４，…が含まれ、短周期（Ｔｎ：３）については、ピーク値としてＰ０，Ｐ２，Ｐ４，…が、ボトム値としてＢ０，Ｂ３，…が含まれることになり、長周期範囲に係るＰ１，Ｐ５，…が示す信号レベルの代表値をＰＬ、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４，…が示す信号レベルの代表値をＢＬ、短周期範囲に係るＰ０，Ｐ２，Ｐ４，…が示す信号レベルの代表値をＰＳ、Ｂ０，Ｂ３，…が示す信号レベルの代表値をＢＳとすれば、次のような関係でフィルタリング後の値が得られる。
フィルタリングした値
ピーク 長周期範囲 Ｔｎ：６〜８ → ＰＬ
ピーク 短周期範囲 Ｔｎ：３ → ＰＳ
ボトム 短周期範囲 Ｔｎ：３ → ＢＳ
ボトム 長周期範囲 Ｔｎ：６〜８ → ＢＬ
【００５２】
そして、フィルタリング手段２５は、長周期の再生信号の振幅ＬＡと短周期の再生信号の振幅ＳＡを次式で求める。
ＬＡ＝ＰＬ−ＢＬ
ＳＡ＝ＰＳ−ＢＳ
この各周期に係る振幅ＬＡ，ＳＡはピークツウピーク値として求めたものであるが、ピーク値又はボトム値自体を振幅として求める場合には、次式のように定めてもよい。
ＬＡ＝ＰＬ，ＳＡ＝ＰＳ 又は ＬＡ＝−ＢＬ，ＳＡ＝−ＢＳ
【００５３】
ここで、図７のフローチャートに戻って、前記の処理によって得られた長周期と短周期の再生信号に係る各振幅ＬＡ，ＳＡは光学系制御手段２６へ出力されるが、光学系制御手段２６は各周期に係る振幅ＬＡ，ＳＡの差ΔＧａ＝（ＬＡ−ＳＡ）を求める（Ｓ２４）。
【００５４】
次に、光学系制御手段２６は、ステップＳ２３とは逆に対物レンズ４を合焦点位置から−αだけ移動させる（Ｓ２５）。
そして、その状態で得られる再生信号をＡ／Ｄ変換器２１によって所定周期でサンプリングし、前記と同様の信号処理方式に基づいて長周期と短周期の再生信号の振幅ＬＡ’，ＳＡ’を求め、それらの差ΔＧｂ＝（ＬＡ’−ＳＡ’）を求める（Ｓ２６）。
【００５５】
ところで、光学系制御手段２６は対物レンズ４の位置を合焦点を中心として光軸方向に±αだけ移動させて長周期と短周期の再生信号の振幅ＬＡ，ＳＡ，ＬＡ’，ＳＡ’を求めており、それらを実施形態１で検証した図４と同様に焦点ずれ量と信号振幅の関係に対応させてみると、各振幅ＬＡ，ＳＡ，ＬＡ’，ＳＡ’は図９に示すような位置付けとなる。
同図に示すように、光ディスク５の透明基板１０の厚みｔによる球面収差の状態（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に応じて、焦点ずれ量に対する長周期と短周期の再生信号の振幅は異なる変化を呈する。但し、同図では実線が長周期の再生信号の振幅変化を、破線が短周期の再生信号の振幅変化に相当する。
そして、球面収差が発生している場合において、各周期に係る振幅変化が最大値となる焦点ずれ量は合焦点を中心に逆方向へシフトしており、これは従来技術の図３３（Ｂ）で説明した内容に照応する。
具体的には、（Ａ）球面収差が（−）側で生じている場合においては、長周期の再生信号に係る最大振幅が合焦点より手前側で、短周期の再生信号に係る最大振幅が合焦点より奥側で最大となり、（Ｃ）球面収差が（＋）側で生じている場合においては前記と逆の関係になり、また（Ｂ）球面収差が生じていない場合においては、各再生信号の最大振幅は合焦点で得られる。
従って、図９から明らかなように、（Ａ）球面収差が（−）側で生じている場合ではΔＧａ＜ΔＧｂとなり、（Ｃ）球面収差が（＋）側で生じている場合にはΔＧａ＞ΔＧｂとなり、（Ｂ）球面収差が生じていない場合にはΔＧａ＝ΔＧｂとなる。
【００５６】
そこで、図７に戻って、光学系制御手段２６は（ΔＧａ−ΔＧｂ）を演算し、その差の絶対値｜ΔＧａ−ΔＧｂ｜が所定の閾値Ｅａ２以下であるか否かを判定する（Ｓ２７，Ｓ２８）。
ここに、（ΔＧａ−ΔＧｂ）の正負は球面収差が（＋）／（−）側の何れで生じているかを表し、また絶対値｜ΔＧａ−ΔＧｂ｜は収差補正のための制御量を与えることになる。
従って、光学系制御手段２６は、Ｅａ２の値をほぼ図９（Ｂ）の状態となる条件（球面収差が許容範囲に収まる条件）を成立させるための絶対値｜Ｇａ−Ｇｂ｜に対する閾値として設定しており、（ΔＧａ−ΔＧｂ）をエラー値として収差補正部３を制御する（Ｓ２８，Ｓ２９）。
尚、図９（Ｂ）の状態ではΔＧａ＝ΔＧｂになるため、閾値Ｅａ２は０に近い値として設定されている。
【００５７】
以降、（ΔＧａ−ΔＧｂ）に基づいて収差補正部３を制御した後に、再びステップＳ２２〜Ｓ２８を繰り返して実行し、ステップＳ２８で｜ΔＧａ−ΔＧｂ｜≦Ｅａ２が成立するまでその手順を繰り返すことは実施形態１の場合と同様である（Ｓ２８，Ｓ２９→Ｓ２２〜Ｓ２８）。
その結果、収差補正部３は段階的に入射光ビームの発散又は収束角度を調整し、｜ΔＧａ−ΔＧｂ｜が０へ収斂してゆくことにより、最終的に｜ΔＧａ−ΔＧｂ｜≦Ｅａ２が得られた段階で収差補正を完了する。
尚、この実施形態では前記のようにステップＳ２２〜Ｓ２８を繰り返して実行させているが、光ディスク５の透明基板１０の屈折率が一定であるような場合に、予めエラー値（ΔＧａ−ΔＧｂ）に対する収差補正部３の補正量をテーブル化しておき、そのテーブルを用いて１回の制御で最適な補正を行うようにすれば、収差補正を極めて迅速に完了させることができ、また、前記の収差補正手順と同時に又は交互に対物レンズ４の本来的な焦点ずれの補正実行することにより、より理想的な光スポット７を構成できることも実施形態１の場合と同様である。
【００５８】
ここで、この実施形態に係る図９と実施形態１に係る図４とを比較すれば明らかなように、対物レンズ４の移動量±αに対する図９における｜ΔＧａ−ΔＧｂ｜は図４における｜Ｇａ−Ｇｂ｜よりも大きな値となっており、また焦点ずれ量に対する｜ΔＧａ−ΔＧｂ｜の変化率は｜Ｇａ−Ｇｂ｜の変化率よりも大きい。
従って、この実施形態によれば、前記の信号処理方式によって長周期と短周期の再生信号の振幅を求めた上で（ΔＧａ−ΔＧｂ）をエラー値として収差補正制御を実行していることにより、より正確で効率的な制御が可能になる。
【００５９】
［実施形態３］
前記の実施形態１及び２において、対物レンズ４の各位置における再生信号の最大振幅は収差補正部３に対する制御データを求めるための基本情報であり、その最大振幅を求めるための収差補正制御部１４における信号処理方式は収差補正の精度を確保する上で極めて重要な意義を有している。
また、前記の実施形態２で説明した再生信号の処理方式（図７のステップＳ２４，Ｓ２６）は一実施例に過ぎず、その他にも多様な信号処理方式が適用できる。
そこで、この実施形態では、実施形態１及び２に適用できる各種の信号処理方式を以下の各実施例として具体的に説明する。
尚、下記の実施例の信号処理方式自体は、従来技術に係る特許文献１の収差補正方法において対物レンズ１０４の位置を変化させながら各周期の再生信号の振幅変化を求める場合にも適用できる。
【００６０】
＜実施例１＞
この実施例に係る収差補正制御部１４での信号処理方式は実施形態２に適用できるものであり、光ディスク装置の制御部９が実行する信号処理に係る機能ブロック図は図１０に示される。
先ず、実施形態２の場合と同様に、光ディスク５の記録情報を読み取った再生信号は光検出器８から制御部９に入力され、Ａ／Ｄ変換器３１によってサンプリングされる。
但し、この場合のＡ／Ｄ変換器３１に供給されるクロックはＰＬＬ回路を用いて信号のビットレートに同期させており、サンプリングはそのビットレートで実行される。
【００６１】
サンプリングされた再生信号はゼロクロス検出部２２と補間部３２へ出力される。
ゼロクロス検出部２２は、実施形態２の場合と同様の手順でゼロクロス情報Ｚを検出し、それをパーシャルレスポンス判別部（以下、「ＰＲ判別部」という）３３へ出力する。
一方、補間部３２は、再生信号を１８０ｄｅｇｒｅｅだけ遅延させて、１つ前のサンプリング信号と現在のサンプリング信号の平均をとり、それをフィルタリング手段３４と前記のＰＲ判別部３３へ出力する。
【００６２】
ＰＲ判別部３３は、前記のゼロクロス情報と平均データとを用い、再生信号のランレングス制限（ＲＬＬ）とＰＲ特性で定められる状態遷移に基づいて目標値の判別を行う。
ここで、パーシャルレスポンス（ＰＲ）特性について説明しておく。
ＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ａ）の特性を孤立波に付与して等化すると、その等化波形は（１，７）ＲＬＬの場合、０，ａ，ａ＋ｂ，２ａ，２ｂ，ａ＋２ｂ，２ａ＋２ｂの７値をとる。
そして、この７値をビタビ復号器に入力すると、元の信号（入力値）とＰＲ等化後の再生信号（出力値）は過去の信号の拘束を受けるが、これとＲＬＬ（１，７）によって入力信号の“１”が２回以上続かないことを利用すると、図１１に示すような状態遷移図で表わすことができる。
同図において、Ｓ０〜Ｓ５は直前の出力値により定まる状態を示す。
この状態遷移図から、例えば、状態Ｓ２にあるときは、入力値がａ＋２ｂのとき出力値が１となって状態Ｓ３へ遷移し、入力値が２ｂのとき出力値が１となって状態Ｓ４へ遷移するが、それ以外の入力値は入力されない。
ところで、前記のゼロクロス情報Ｚが“１”であるときはゼロクロスポイントに相当し、これは、図１１の状態遷移図では「ａ＋ｂ」という値で表わされており、状態Ｓ１→Ｓ２又は状態Ｓ４→Ｓ５へ遷移する過程において発生する。
その場合、図１１で右半分の状態Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は正の値の経路（ａ＋ｂ＝０に正規化した場合、ａ＋２ｂ、２ａ＋２ｂ、２ｂのいずれか）を辿り、左半分の状態Ｓ５，Ｓ０，Ｓ１は負の値の経路（ａ＋ｂ＝０に正規化した場合、０、ａ、２ａのいずれか）を辿るため、ゼロクロスポイントの前又は後の値を参照することにより、正の経路であるか、負の経路であるかが判別できる。
しかも、あるゼロクロスポイントから次のゼロクロスポイントまでの間隔が分かれば（即ち、状態Ｓ２から状態Ｓ５に至るまで、又は状態Ｓ５から状態Ｓ２に至るまでの遷移数が分かれば）、経路が確定することになり、取り得るべき値が各々のサンプル点に対して明確になる。
また、図１１の状態遷移図で「ａ＋ｂ」以外の値、即ち、ゼロクロスポイントでないときは、ゼロクロス情報Ｚは“０”である。
この状態遷移図から、ゼロクロスポイント（Ｚ＝“１”）は２つ連続して取り出されることはなく、また、ＲＬＬ（１，Ｘ）の場合は、隣接するゼロクロスポイント（Ｚ＝“１”）の間には最低１つの“０”が存在する（ゼロポイント情報Ｚが“１”→“０”→“１”と変化したとき、即ち、状態Ｓ１→Ｓ２→Ｓ４→Ｓ５、あるいは状態Ｓ４→Ｓ５→Ｓ１→Ｓ２と遷移したとき）。
尚、ＲＬＬ（２，Ｘ）の場合は、隣接するＺ＝“１”の間には最低２つの”０”が存在する。
実際の信号では、ノイズ等の影響により、ゼロクロスポイント自体の検出を誤ることも十分に予想されるが、フィードバック制御の場合、正しい判定のできる確率が誤る確率を上回っていれば、正しい方向に収束していくはずであり、また、十分な積分処理のため、単発のノイズは実用上問題ないと考えられる。
【００６３】
ＰＲ判別部３３は、以上のパーシャルレスポンス（ＰＲ）特性に基づいて、例えばＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ａ）特性に対して、再生信号の最小ランレングス制限が２（最小反転間隔が３）のときは、図１１においてＳ２→Ｓ４及びＳ５→Ｓ１のパスが存在せずに周回パスのみの状態遷移となり、ゼロクロスする状態はＳ２とＳ５であることから、極性とゼロクロスポイント間の間隔が分かれば各サンプリングポイントでの目標値は決定できる。
また、再生信号の最小ランレングス制限が１（最小反転間隔が２）のときは、そのまま図１１の状態遷移となり、やはりゼロクロスする状態はＳ２とＳ５であるために、前記と同様に各サンプリングポイントでの目標値は決定できる。
即ち、ＰＲ判別部３３は、ゼロクロス検出部２２のゼロクロス情報Ｚ（極性及びゼロクロスポイント間の間隔も含む）と補間部３２から出力される隣接したサンプリング信号の平均値データに基づいて、その平均値データが何れの目標値に対応するものであるかの判別データを作成する。
【００６４】
次に、フィルタリング手段３４は、ＰＲ判別部３３から得られる判別データを用いて補間部３２から得られる各平均値データを目標値毎に区分する。
但し、ゼロレベルは用いないために省略される。
具体的には、図１２に示すように、フィルタリング手段３４はＰＲ判別部３３から得られた目標値；２ａ＋２ｂ，ａ＋２ｂ，ａ，０に対応させて各平均値データを区分けし、区分けされたデータ群毎にその平均値ＰＬ，ＰＳ，ＢＳ，ＢＬを求める。
【００６５】
同図では、○で示した平均値データ群が目標値；２ａ＋２ｂ，０に属し、●で示した平均値データ群が目標値；ａ＋２ｂ，ａに属しているが、目標値；２ａ＋２ｂに属する平均値データ群は長周期の信号のピーク値に近い値を、目標値；０に属する平均値データ群は長周期の信号のボトム値に近い値を、目標値；ａ＋２ｂに属する平均値データ群は短周期の信号のピーク値に近い値を、目標値；ａに属する平均値データ群は短周期の信号のボトム値に近い値をとっていることになる。
従って、前記の平均値ＰＬ，ＢＬはそれぞれ長周期の信号のピーク値とボトム値に近似した値となり、また平均値ＰＳ，ＢＳは短周期の信号のピーク値とボトム値に近似した値となる。
【００６６】
そして、フィルタリング手段３４は、実施形態２の場合と同様に、長周期の再生信号の振幅ＬＡと短周期の再生信号の振幅ＳＡをピークツウピーク値として次式で求める。
ＬＡ＝ＰＬ−ＢＬ
ＳＡ＝ＰＳ−ＢＳ
また、振幅ＬＡ，ＳＡをピーク値又はボトム値自体を振幅として求める場合に、次式のように定めてもよいことも実施形態２の場合と同様である。
ＬＡ＝ＰＬ，ＳＡ＝ＰＳ 又は ＬＡ＝−ＢＬ，ＳＡ＝−ＢＳ
【００６７】
＜実施例２＞
この実施例に係る収差補正制御部１４での信号処理方式は実施形態２に適用できるものであり、その信号処理に係る機能ブロック図は図１３に示される。
同図において、Ａ／Ｄ変換器４１は固定周波数の自走クロックで動作しており、光検出器８から入力された再生信号をサンプリングし、そのサンプリング信号をＤＰＬＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ ｌｏｏｐ）部４２へ出力する。
【００６８】
ここで、ＤＰＬＬ部４２は自己完結したＰＬＬ機能を備え、入力された信号を自身で補間してリサンプリング信号として生成すると共に、位相エラーを抽出してそれをフィードバックすることにより補間のタイミングを制御する機能を有している。
具体的には、図１４に示すような構成からなり、リサンプリング・補間部４２ａが、Ａ／Ｄ変換器４１のサンプリング信号をタイミング生成部４２ｂから得られるタイミング信号に基づいてリサンプリングすると共に、１つ前のサンプリング信号と現在のサンプリング信号の平均をとり、それを補間処理したリサンプリング信号として位相エラー検出部４２ｃへ出力する。
位相エラー検出部４２ｃでは、補間処理後のリサンプリング信号を次段のフィルタリング手段３４へ出力させると共に、位相エラーを検出してループフィルタ４２ｄへ出力するが、位相エラーの検出に際してゼロクロスの検出も並行して行うため、ゼロクロス情報Ｚもフィルタリング手段３４へ出力する。
ループフィルタ４２ｄは位相エラー信号の低域成分を抽出し、エラーレベル情報として前記のリサンプリング・補間部４２ａへ出力する。
従って、このＤＰＬＬ部４２によれば、自走クロックで動作しているＡ／Ｄ変換器４１の出力を正確なタイミングで補間したリサンプリング信号を得ることができると共に、位相エラー検出部４２ｃからゼロクロス情報Ｚも得られる。
【００６９】
次に、ＤＰＬＬ部４２のリサンプリング信号とゼロクロス情報ＺはＰＲ判別部３３へ出力され、ＰＲ判別部３３が、実施例１の場合と同様に、ゼロクロス情報とリサンプリング信号とを用いて再生信号のランレングス制限（ＲＬＬ）とＰＲ特性で定められる状態遷移に基づいた目標値の判別を行う。
そして、フィルタリング手段３４にはＤＰＬＬ部４２のリサンプリング信号とＰＲ判別部３３の目標値判別データが入力されており、以降、前記の実施例１の場合と同様の手順で長周期の再生信号の振幅ＬＡと短周期の再生信号の振幅ＳＡが求められる。
【００７０】
＜実施例３＞
この実施例に係る信号処理方式は実施形態１に適用できるものであり、その信号処理に係る機能ブロック図は図１５に示される。
同図において、実施例２の図１３における各機能部と同一符号で示されているものは同一の機能部である。
この実施例の特徴は、実施例２におけるＰＲ判別部３３がＰＲ判別・等化部５１になっており、そのＰＲ判別・等化部５１がＤＰＬＬ部４２から入力されるリサンプリング信号とゼロクロス情報に基づいてＰＲ等化とランレングス制限によって定まる状態遷移から目標値の仮判別を行い、更に実際のリサンプリング信号の前記目標値に対するエラーを等化するか否かを選択する点にある。
即ち、実施例１の図１１及び図１２で説明したように、状態Ｓ２とＳ５がゼロポイントに相当し、２ａ＋２ｂが正側の最大の目標値となり、０が負側の最大の目標値となるが、それらの目標値に係るリサンプリング信号に対してはエラー等化を選択せず、その他の目標値であるａ＋２ｂ，ａ＋ｂ，ａについてのみエラー等化を選択する。
【００７１】
その場合、目標値ａ＋２ｂ，ａ＋ｂ，ａに係る短周期のリサンプリング信号に波形等化処理がなされることになり、特に長周期から短周期へ変化する際の信号間のクロストークが抑圧される。
従って、目標値２ａ＋２ｂ，０に係る長周期のリサンプリング信号は入力信号に応じて変化するが、それ以外の目標値ａ＋２ｂ，ａ＋ｂ，ａに係る短周期のリサンプリング信号は等化されてほぼ一定値に近い値となる。
具体的には、実施例１における図１２で示したａ＋２ｂ，ａに属するリサンプリング信号（●の信号）とａ＋ｂに属するリサンプリング信号（ゼロクロス付近の信号）は等化処理によってほぼ一定になり、２ａ＋２ｂ，０に係るリサンプリング信号だけが実際の振幅を反映したものとなる。
【００７２】
従って、フィルタリング手段３４で処理を行う際に、長周期の信号のピーク値ＰＬとボトム値ＢＬを信号間のクロストークの影響を受けずに検出でき、対物レンズ４の焦点ずれ量に対する長周期の信号の振幅ＬＡ（＝ＰＬ−ＢＬ）を正確に求めることができる。
尚、この実施例では、短周期の信号の振幅に相当するＳＡ（＝ＰＳ−ＢＳ）はほぼ一定値となる。
【００７３】
次に、フィルタリング手段３４で得られた各周期の信号の振幅データＬＡ，ＳＡは光学系制御手段２６へ出力されるが、短周期の信号の振幅ＳＡは前記のように一定値となるため、実施形態２における図９と同様に焦点ずれ量に対する各周期の信号の振幅変化を表すと図１７のようになる。
従って、同図から明らかなように、フィルタリング手段３４から光学系制御手段２６へ出力される制御データΔＧａ（＝ＬＡ−ＳＡ），ΔＧｂ（＝ＬＡ’−ＳＡ’）は主に長周期の再生信号の振幅ＬＡ，ＬＡ’の変化だけを反映したものとなる。
尤も、ＳＡ，ＳＡ’は同一の値になることから、図１８に示すように、長周期の再生信号の振幅ＬＡ，ＬＡ’をそのまま制御データΔＧａ（＝ＬＡ），ΔＧｂ（＝ＬＡ’）として用いてもよい。
【００７４】
尚、この実施例ではＤＰＬＬ部４２でリサンプリング・補間を行っているが、リサンプリングを行わない場合には、図１６に示すように、クロックがＰＬＬ回路によって入力信号のビットレートに同期するＡ／Ｄ変換器３１を適用し、そのサンプリング信号をＰＲ判別・等化部５１とゼロクロス検出部２２へ出力し、ＰＲ判別・等化部５１がゼロクロス検出部２２からのゼロクロス情報Ｚを用いてＰＲ等化とランレングス制限によって定まる状態遷移から目標値の仮判別を行うようにしてもよい。
【００７５】
＜実施例４＞
この実施例における収差補正制御部１４の信号処理に係る回路構成は図１９に示される。
同図において、固定周波数の自走クロックで動作するＡ／Ｄ変換器３１によってサンプリングされた信号はＡＴＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路６１へ入力され、そのセンターレベル（ＤＣレベル）が最適な閾値に一致するようにＤＣ制御される。
ＡＴＣ回路６１の出力はＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路６２に入力され、比較的短い反転間隔信号が一定の大きさになるように利得制御された後、エンベロープ検波回路６３によって、図２３（Ｂ）に示すように上側のエンベロープＬａと下側のエンベロープＬｂの振幅成分が検出され、それらの差として最大振幅Ｇを求めて光学系制御手段２６へ出力させる。
従って、この実施例の信号処理方式は、実施形態１の場合のように長周期の信号の振幅を求める場合に好適であり、図４で示したＧＡ，ＧＢを高い精度で求めることができる。
【００７６】
但し、この実施例におけるＡＧＣ回路６２は、通常の利得制御機能ではなく、比較的短い反転間隔信号を一定の大きさにする機能を備えているため、図１９に示すように、本来の利得制御回路６２ａと共にクロス抽出部６２ｂとエラー検出部６２ｃを内蔵している。
以下、そのＡＧＣ回路６２の機能及び動作について具体的に説明する。
【００７７】
クロス抽出部６２ｂは、図２０に示すように、再生信号Ｓの最小反転間隔における再生信号Ｓのレベル差のセンターレベル辺りに設定されている中間レベルの第１のスレッショルドレベルＴｈ０と、Ｔｈ０よりも大レベルの第２のスレッショルドレベルＴｈ１と、Ｔｈ０よりも小レベルの第３のスレッショルドレベルＴｈ２の計３つのスレッショルドレベルが予め設定されており、それら３つのスレッショルドレベルＴｈ０，Ｔｈ１，Ｔｈ２のそれぞれについて再生信号が横切ったときの回数を独立に積算し、それら３つの積算値のどれかが予め設定した設定値に到達した時、３つの積算値をすべてクリアして再び同じ動作を繰り返す構成とされている。
【００７８】
図２１にクロス抽出部６２ｂの回路系統図を示す。
同図に示すように、クロス抽出部６２ｂは、利得制御回路６２ａから出力された再生信号Ｓが入力される３つのクロス検出器７１−０〜２と、各クロス検出器７１−０〜２に対応させて設けられた比較器７２−０〜２と、比較器７２−０〜２の出力信号が入力される３入力ＯＲ回路７３とから構成されている。
【００７９】
各クロス検出器７１−０〜２は、予めそれぞれのスレッショルドレベル（閾値）が図２０に示したＴｈ０，Ｔｈ１，Ｔｈ２の値に設定されており、その設定スレッショルドレベルを再生信号Ｓが横切る毎にカウントした積算値（クロスカウント値）Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２を出力する。
ここで、スレッショルドレベルＴｈ０とＴｈ１のレベル差、及びＴｈ０とＴｈ２のレベル差はＰとして等しく設定されており、且つ、レベル差Ｐは最小反転間隔に係る振幅の最小値Ｑよりも小さく設定されている。
従って、これら３つのスレッショルドレベルＴｈ０，Ｔｈ１，Ｔｈ２の内のいずれかのスレッショルドレベルが必ず正しいゼロクロス値を示すことになる（図２０の例では、スレッショルドレベルＴｈ０）。
【００８０】
再び図２１に戻って、各クロス検出器７１−０〜２で検出されたクロスカウント値は比較器７２−０〜２へ出力され、各比較器７２−０〜２において共通の設定値と別々に大小比較される。
この設定値は最小反転間隔に対して十分に長い期間における本来の平均ゼロクロスカウント値に設定されており、比較器７２−０〜２はそれぞれ前記の設定値に一致したときに“Ｈ”の一致信号を出力するように構成されている。
【００８１】
従って、比較器７２−０〜２の内の入力積算値（クロスカウント値）が最も早く設定値に達した比較器から一致信号“Ｈ”が取り出され、これがＯＲ回路７３によるリセットパルスとして各クロス検出器７１−０〜２に共通に供給されて、それぞれの積算値（クロスカウント値）をリセットする。
前記のように、３つのスレッショルドレベルＴｈ１，Ｔｈ０，Ｔｈ２の内のいずれかのスレッショルドレベルが必ず正しいゼロクロス値を示すため、最も早く設定値に達した積算値が必ず最小反転間隔を含んでいることになり、これをエラー演算に使用する。
通常は、前記の３つのスレッショルドレベルＴｈ１，Ｔｈ０，Ｔｈ２の内で中央のスレッショルドレベルＴｈ０を所定時間内で再生信号が横切る回数が最も多いはずであることから、中央のスレッショルドレベルＴｈ０のクロス回数の積算値Ｃ０が最も早く前記の設定値に達するはずである。
【００８２】
そこで、図１９のエラー検出部６２ｃは、前記のクロス抽出部６２ｂにおける中央のスレッショルドレベルＴｈ０のクロス回数の積算値Ｃ０と、上側のスレッショルドレベルＴｈ１のクロス回数の積算値Ｃ１と、下側のスレッショルドレベルＴｈ２のクロス回数の積算値Ｃ２の比較結果に基づいて、所定の単位時間における中央のスレッショルドレベルＴｈ０のクロス回数の積算値Ｃ０が積算値Ｃ１及びＣ２よりも多くなるように、また、積算値Ｃ１とＣ２のバランスが等しくなるように、ＤＣエラー信号を発生すると共に、積算値Ｃ１とＣ２が積算値Ｃ０に対し一定の割合の値になるように利得エラー信号を出力する。
【００８３】
図２２のフローチャートは前記のエラー検出部６２ｃの動作手順を更に具体的に示すものである。
先ず、クロス抽出部６２ｂの出力リセット信号が“Ｈ”レベルになった時、即ち、前記の設定値に達した時に、積算値がＣ０≧Ｃ１とＣ０≧Ｃ２の状態にあるか否かを判定する（Ｓ３１，Ｓ３２）。
ここで、前記の状態が成立している場合、即ち、所定の単位時間における中央のスレッショルドレベルＴｈ０に係るクロス回数の積算値Ｃ０が他の積算値Ｃ１，Ｃ２より大きいときには、再生信号が本来の振幅範囲にあることになる。
【００８４】
そして、積算値Ｃ１，Ｃ２が共に所定値（ノイズの影響を考慮して、例えばＣ０の７０％程度の値）より大きいときには、再生信号の振幅が大きいと判断して利得を下げる方向の利得エラー信号を出力させる（Ｓ３３，Ｓ３４）。
一方、逆に積算値Ｃ１，Ｃ２が共に所定値より小さいときには、再生信号の振幅が小さいと判断して利得を下げる方向の利得エラー信号を出力させる（Ｓ３３→Ｓ３５，Ｓ３６）。
尚、Ｃ０≧Ｃ１とＣ０≧Ｃ２の状態以外の場合、又は、Ｃ０≧Ｃ１とＣ０≧Ｃ２であってもＣ１≧所定値≧Ｃ２若しくはＣ２≧所定値≧Ｃ１となっている場合には、利得エラー信号を出力させない（Ｓ３２→Ｓ３７，Ｓ３５→Ｓ３７）。
【００８５】
その結果、図２３の（Ａ）に示す再生信号における短周期の信号は（Ｂ）に示すように一定に近い振幅となり、長周期の信号を短周期の信号から明確に分離して正確に検出できるため、実施例３で波形等化処理を行った場合と同様の利点がある。
また、上記のように、エンベロープ検出回路６３で長周期の信号を検波すれば、図２３の（Ｂ）の上側のエンベロープＬａと下側のエンベロープＬｂのレベル差をそのまま長周期の信号の振幅Ｇとして検出でき、光学系制御手段２６がそれを制御データとした収差補正を実行できる。
この実施例においては、ＰＬＬ回路を用いることなく動作するため、トラッキング・サーボがかかっていない場合でも、正確な収差補正データを得ることができる。
【００８６】
［実施形態４］
この実施形態は、光ディスク装置の信号処理において波形等化を行う際に求められるブースト量を制御データとして収差補正を実行させる方法に関する。
先ず、図２４はこの実施形態が適用される光ディスク装置の概略的構成を示し、基本的には図１に示した構成と同様であるが、サーボ回路１２に内蔵させた収差補正制御部１４’に対して信号処理回路１１の波形等化部１６が求めたブースト量の演算値が入力されている点に特徴がある。
即ち、この実施形態では、上記の各実施形態のように光検出器８の再生信号を用いずに、波形等化部１６からブースト量を得て収差補正制御部１４’が収差補正部３を制御する。
【００８７】
ここに、波形等化部１６は、通常では光ディスク装置の信号処理回路の初段に設けられており、光ディスクによって異なる再生信号の特性に適応させて振幅の小さい信号帯域の利得を上げるためにブースト量を設定し、信号伝達特性を調整することにより後の信号処理過程でエラーが生じないようにする機能を備えている。
そして、光ディスク装置における波形等化処理でのブースト量の求め方については各種の方式があるが、基本的には再生信号の最大振幅や最小振幅を求めてブースト量を演算することになるため、上記の実施形態２や実施形態３で説明した各信号処理方式とブースト量演算回路を設けて波形等化部１６を構成することもできる。
【００８８】
ところで、光ディスク５の再生信号が通常のランレングス制限でランダム性を有している場合、光ディスク５の透明基板１５の厚さｔが許容範囲を超えて球面収差が生じていると、長周期と短周期の再生信号の各最大振幅が対物レンズ４の焦点ずれ量に対して実施形態２における図９に示すような関係で変化することは既に説明したとおりである。
一方、前記のブースト量は前記のように振幅の小さい信号帯域の利得を上げて波形を等化するための制御値であり、長周期の信号に対する短周期の信号の振幅比率が小さいときにはブースト量が大きくなり、逆の場合にはブースト量が小さくなる。
【００８９】
従って、図２５に示すように、前記の図９に係る各状態（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）をブースト量に対応させてみると、波形等化処理によって長周期と短周期の各再生信号の最大振幅ＬＡ，ＳＡは（Ａ’），（Ｂ’），（Ｃ’）に示すように球面収差や焦点ずれ量に関係なく一定となるが、その波形等化処理のために用いたブースト量Ｂａ，Ｂｂが長周期の信号に対する短周期の信号の振幅比率を示す値となる。
即ち、球面収差無しの場合において対物レンズ４を合焦点位置から光軸方向へ±αだけずらせた各状態での各ブースト量Ｂａ，Ｂｂを仮に（中）とすれば、球面収差が（−）側に生じている場合には、対物レンズ４を合焦点位置から光軸方向へ＋αだけずらせた状態でのブースト量Ｂａが（小）で、−αだけずらせた状態でのブースト量Ｂｂが（大）となり、逆に球面収差が（＋）側に生じている場合には、＋αだけずらせた状態でのブースト量Ｂａが（大）で、−αだけずらせた状態でのブースト量Ｂｂが（小）となる。
このことから、波形等化部１６から得られるブースト量Ｂａ，Ｂｂは実施形態２におけるΔＧａ，ΔＧｂ（対物レンズ４が各位置にある場合における長周期と短周期の信号の最大振幅の差）と同様の意味を持ち、それらブースト量Ｂａ，Ｂｂを収差補正部３の制御データとして利用することができる。
【００９０】
以上の前提に基づいて、この実施形態では光ディスク装置が図２６のフローチャートに示す手順で収差補正を実行する。
そして、同図と実施形態１での補正手順（図３）とを比較すれば明らかなように、実施形態１では対物レンズ４を合焦点位置から±αだけ移動させて再生信号の最大値Ｇａ，Ｇｂを求めてエラー値を作成しているのに対し、この実施形態では波形等化部１６からブースト量Ｂａ，Ｂｂを検出してエラー値を作成しており、その点が異なっているだけである。
【００９１】
先ず、実施形態１の場合と同様に光ディスク５の確認を行ってフォーカス調整機能をＯＮにした後（図２）、記録情報の再生へ移行して対物レンズ４の合焦点位置を求める（Ｓ４１，Ｓ４２）。
次に、前記のように対物レンズ４を合焦点位置から±αだけ移動させた各状態で収差補正制御部１４’が波形等化部１６からブースト量Ｂａ，Ｂｂを検出して（Ｂａ−Ｂｂ）を求め、｜Ｂａ−Ｂｂ｜≦Ｅｂでなければ（Ｂａ−Ｂｂ）をエラー値として収差補正部３を制御する（Ｓ４３〜Ｓ４９）。但し、Ｅｂは球面収差が許容範囲に収まる｜Ｂａ−Ｂｂ｜の大きさに関する閾値であり、０に近い値である。
また、前記の手順（Ｓ４２〜Ｓ４９）は｜Ｂａ−Ｂｂ｜≦Ｅｂの条件が成立するまで繰り返し実行される（Ｓ４８→Ｓ４９→Ｓ４２〜Ｓ４８）。
【００９２】
従って、収差補正部３に対する収差補正制御部１４’による繰り返し制御によって、図２７に示すようにエラー値（Ｂａ−Ｂｂ）は０に近い値に収斂してゆく。その結果、光ディスク５の透明基板１５の厚さｔが許容範囲を超えて球面収差が生じていても、図２５の（Ａ’），（Ｃ’）の状態から（Ｂ’）の状態になるが、それは光検出器８での再生（信号波形等化部１６での処理前の再生信号）が図２５の（Ａ），（Ｃ）の状態から（Ｂ）の状態になったことと対応しており、前記の球面収差が補正されたことになる。
【００９３】
この実施形態によれば、光ディスク装置の信号処理回路１１が備えている波形等化部１６からブースト量を得て制御データを生成できるために収差補正制御部１４’の回路構成が簡単になり、安価な構成で収差補正を実現できるという利点がある。
【００９４】
［実施形態５］
上記の実施形態１と実施形態２（実施形態３の各実施例に示した再生信号の最大振幅を求め方が適用される場合も含む）及び実施形態４の収差補正方法は、それらを独立した収差補正モードとして実行させるだけでなく、光ディスク装置が通常の記録又は再生を実行している状態の中でも実行させることができる。
即ち、連続的な記録又は再生を可能な範囲で速い線速度で実行させて余裕時間を適宜確保するようにし、その確保した余裕時間に前記の実施形態１、２又は４の手順を実行させることもできる。
【００９５】
光ディスク装置では、連続的な記録又は再生時に温度変化に伴ってレーザの波長が微妙にずれて、それによっても光ディスク５で球面収差が発生するが、この実施形態の方式によれば、連続的な記録又は再生中に適宜収差補正を行えるため、レーザの波長のずれに起因した球面収差も適応的に補正できることになる。
尚、この実施形態の場合、前記のように記録又は再生中に収差補正のための時間的余裕が確保されることが条件になるが、定期的に行うか不定期に行うかは任意である。
【００９６】
【発明の効果】
本発明の光ディスク装置における収差補正方法は、以上の構成を有していることにより、次のような効果を奏する。
請求項１の発明は、光ディスクにおける透明基板の厚さに許容値を超えた誤差があり、それに起因して光スポットに生じる球面収差を補正する場合に、特定の光ディスクを用いることなく、また光ディスクの種類を問わずに、再生信号に含まれる長周期の信号から簡単な手順で収差補正量を正確に求め、より迅速な補正制御を可能にする。
また、収差補正部を備えた光ディスクであれば、特別な光学系を必要としないため、光ディスク装置の大型化や製造コストの増大を招くことがなく、製品化が容易であるという利点もある。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、より正確な収差補正制御を実現する。
請求項３及び請求項４の発明は、請求項１の発明において、信号間のクロストークを抑制して再生信号に含まれる長周期の信号のみを正確に検出させ、より適正な補正データによる収差補正を可能にする。
請求項５の発明は、請求項１の発明と同様の効果を有すると共に、再生信号に含まれる長周期と短周期の信号から変化率の大きい制御データを求めるため、更に正確な収差補正を可能にする。
請求項６の発明は、請求項５の発明において、より正確な収差補正制御を実現する。
請求項７及び請求項８の発明は、請求項５の発明において、長周期と短周期の信号の最大振幅を合理的に求めて制御データを得る方式を提供する。また、請求項８の発明においては、ＰＬＬ回路を必要とせず、トラッキング・サーボがＯＦＦ状態でも収差補正制御が可能になるという利点がある。
請求項９及び請求項１０の発明は、請求項１の発明と同様の効果を有すると共に、光ディスク装置の信号処理回路が備えている波形等化部から得られるブースト量を用いて収差補正を行うために収差補正制御部の構成が簡素化でき、より安価な収差補正システムを実現する。
請求項１１の発明は、請求項１から請求項１０の発明において、光ディスク装置が連続的な記録又は再生を実行時において温度変化等によってレーザの波長がずれても、それに伴う球面収差のずれも併せて適応的に補正することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ディスク装置における収差補正方法に係る実施形態１〜３が適用される光ディスク装置の概略的構成図である。
【図２】実施形態１に係る収差補正手順を示すフローチャート（ステップＳ１〜Ｓ６まで）である。
【図３】実施形態１に係る収差補正手順を示すフローチャート（ステップＳ７〜Ｓ１５まで）である。
【図４】再生信号に含まれている長周期の信号の最大振幅に係る焦点ずれ量に対する変化（二点鎖線）と、対物レンズを合焦点位置から±αだけ移動させた位置で得られる最大振幅を示すグラフである。但し、（Ａ）は球面収差が（−）側で生じている場合、（Ｂ）は球面収差が生じていない場合、（Ｃ）は球面収差が（＋）側で生じている場合である。
【図５】収差補正手順を繰り返して実行している状態における対物レンズの位置（Ａ）と再生信号の最大振幅の変化（Ｂ）を示すタイミングチャートである。
【図６】実施形態２において制御部が実行する信号処理に係る機能ブロック図である。
【図７】実施形態２に係る収差補正手順を示すフローチャートである。
【図８】実施形態２において長周期と短周期の再生信号の最大振幅を求める手順（図７におけるステップＳ２４，Ｓ２６）を具体的に説明するためのグラフである。
【図９】再生信号に含まれている長周期と短周期の信号の最大振幅に係る焦点ずれ量に対する変化（実線；長周期，点線；短周期）と、対物レンズを合焦点位置から±αだけ移動させた位置で得られる各周期の信号の最大振幅を示すグラフである。但し、（Ａ）は球面収差が（−）側で生じている場合、（Ｂ）は球面収差が生じていない場合、（Ｃ）は球面収差が（＋）側で生じている場合である。
【図１０】実施形態３（光ディスク装置の制御部が実行する各種信号処理方式に係る実施例）において、実施例１（実施形態２に関連）の信号処理方式に係る機能ブロック図である。
【図１１】パーシャルレスポンス判別部におけるランレングス制限とパーシャルレスポンス特性［ＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ａ）の場合の特性］で定められる状態遷移図である。
【図１２】フィルタリング手段が、パーシャルレスポンス判別部から得られる判別データを用いて補間部から得られる各平均値データを目標値毎に区分し、長周期と短周期の再生信号の最大振幅を求める手順を具体的に説明するためのグラフである。
【図１３】実施形態３（光ディスク装置の制御部が実行する各種信号処理方式に係る実施例）において、実施例２（実施形態２に関連）の信号処理方式に係る機能ブロック図である。
【図１４】ＤＰＬＬ部の構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】実施形態３（光ディスク装置の制御部が実行する各種信号処理方式に係る実施例）において、実施例３（実施形態１に関連）の信号処理方式に係る機能ブロック図である。
【図１６】実施例３の信号処理方式に係る他の構成例を示す機能ブロック図である。
【図１７】実施例３の信号処理方式において、再生信号に含まれている長周期と短周期の信号の最大振幅に係る焦点ずれ量に対する変化（実線；長周期，点線；短周期）と、対物レンズを合焦点位置から±αだけ移動させた位置で得られる各周期の信号の最大振幅を示すグラフである。（ΔＧａ，ΔＧｂは、対物レンズが各位置にある場合における各周期の信号の最大振幅の差に相当する。）但し、（Ａ）は球面収差が（−）側で生じている場合、（Ｂ）は球面収差が生じていない場合、（Ｃ）は球面収差が（＋）側で生じている場合である。
【図１８】実施例３の信号処理方式において、再生信号に含まれている長周期と短周期の信号の最大振幅に係る焦点ずれ量に対する変化（実線；長周期，点線；短周期）と、対物レンズを合焦点位置から±αだけ移動させた位置で得られる各周期の信号の最大振幅を示すグラフである。（ΔＧａ，ΔＧｂは、対物レンズが各位置にある場合における長周期の信号の最大振幅に相当する。）但し、（Ａ）は球面収差が（−）側で生じている場合、（Ｂ）は球面収差が生じていない場合、（Ｃ）は球面収差が（＋）側で生じている場合である。
【図１９】実施形態３（光ディスク装置の制御部が実行する各種信号処理方式に係る実施例）において、実施例４（実施形態１に関連）の信号処理方式に係るブロック回路である。
【図２０】再生信号波形に対する３つのスレッショルドレベルＴｈ０，Ｔｈ１，Ｔｈ２の設定態様を説明するためのグラフである。
【図２１】クロス抽出部の回路構成図である。
【図２２】エラー検出部によるエラー信号生成手順を示すフローチャートである。
【図２３】利得制御部への入力信号（Ａ）と出力信号（Ｂ）の信号波形を示すグラフである。
【図２４】実施形態４が適用される光ディスク装置の概略的構成図である。
【図２５】実施形態２における図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）で示される各状態に対して、実施形態４において波形等化部が求めるブースト量の状態［（Ａ’），（Ｂ’），（Ｃ’）］を対応付けたグラフである。但し、Ｂａ，Ｂｂはブースト量であり、（大），（中），（小）はその大きさの傾向を示す。
【図２６】実施形態４に係る収差補正手順を示すフローチャートである。
【図２７】収差補正手順を繰り返して実行している状態における対物レンズの位置（Ａ）とブースト量の変化（Ｂ）を示すタイミングチャートである。
【図２８】一般的な光ディスクの断面図と対物レンズによる光スポットの構成態様を示す図である。
【図２９】透明基板の厚さのずれが許容値内である場合における、焦点ずれ量に対する光スポットの光軸を中心とした光強度分布の変化を示す図である。
【図３０】透明基板の厚さのずれが許容値を超えた場合における、焦点ずれ量に対する光スポットの光軸を中心とした光強度分布の変化を示す図である。
【図３１】従来技術に係る特許文献１の発明に適用される光ディスクの平面図（Ａ）と断面図（Ｂ）である。
【図３２】特定パターンの長周期と短周期のピット列（Ａ）とそれらピット列から得られる再生信号の信号波形（Ｂ）を示す図である。
【図３３】長周期と短周期のピット列から再生された各信号の最大振幅に係る対物レンズの焦点ずれ量に対する変化（実線；長周期，点線；短周期）を示すグラフである。但し、（Ａ）は光スポットで球面収差が生じていない場合、（Ｂ）は球面収差が生じている場合である。
【図３４】特許文献１の発明において推察される収差補正手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…レーザ光源、２…ビームスプリッタ、３…収差補正部、３ａ…凹レンズ、３ｂ…凸レンズ、４，１０４…対物レンズ、５，１０１…光ディスク、６，１０２…情報記録層、７…光スポット、８…光検出器、９…光ピックアップ、１０…高周波増幅器、１１…信号処理回路、１２…サーボ回路、１３…スピンドルモータ、１４，１４’…収差補正制御部、１５，１０３…光ディスクの透明基板、１６…波形等化部、２１，３１，４１…Ａ／Ｄ変換器、２２…ゼロクロス検出部、２３…ピーク・ボトム値検出部、２４…反転間隔検出部、２５，３４…フィルタリング手段、２６…光学系制御手段、３２…補間部、３３…パーシャルレスポンス判別部、４２…ＤＰＬＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ ｌｏｏｐ）部、４２ａ…リサンプリング補間部、４２ｂ…タイミング生成部、４２ｃ…位相エラー検出部、４２ｄ…ループフィルタ、５１…パーシャルレスポンス判別・等化部、６１…ＡＴＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路、６２…ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路、６２ａ…利得制御回路、６２ｂ…クロス抽出部、６２ｃ…エラー検出部、６３…エンベロープ検出部、７１−０〜２…クロス検出器、７２−０〜２…比較器、１０６…特定領域、１０７…長周期のピット列、１０８…短周期のピット列。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an aberration correction method for an optical disk device, and in particular, corrects spherical aberration occurring in a light spot due to a thickness of a transparent substrate of an optical disk deviating from a standard value, and records and corrects the light with an appropriate light spot. It relates to an improvement for causing reproduction.
[0002]
[Prior art]
In recent years, various types of optical disks such as CDs (Compact Disks) and DVDs (Digital Versatile Disks) have been put into practical use as high-density information recording media. This is performed by irradiating the information recording layer of the optical disk with a minute light spot through the system.
More specifically, as shown in FIG. 28, the
Here, information is written concentrically or spirally in the
Although the
[0003]
By the way, recently, a large capacity of an optical disc and a corresponding high density are remarkable, and a numerical aperture of an
[0004]
Under such circumstances, the accuracy of the thickness t of the
This is because the
For example, when the numerical aperture becomes 0.85, the tolerance of the thickness t of the transparent substrate is considered to be several μm or less in a general optical disk. It is quite difficult even with technology.
[0005]
FIG. 29 shows a change in the light intensity distribution around the optical axis of the
On the other hand, if the deviation of the thickness t of the
[0006]
Therefore, in the optical disk device, when the thickness t of the
[0007]
Regarding the problem,
First, FIG. 31 shows a plan view (A) and a cross-sectional view (B) of an
Specifically, as shown in FIG. 32A, a specific pattern in which two types of
The specific pattern may be recorded on the
[0008]
Then, the optical disk device reads the specific pattern information of the
In this case, the reproduced signal read from each of the
That is, reproduced signals having different amplitudes are obtained from the specific pattern information according to the cycles of the
[0009]
Here, the vertical axis indicates the maximum amplitude of the reproduction signal, and the horizontal axis indicates the amount of defocus from the focal point of the
10A shows a case where the thickness t of the
As is clear from the figures, in the case of (A), in which almost no aberration occurs, the amplitude of the reproduction signal obtained from the
In the latter case (B), the spherical aberration occurs on the (+) side, and the maximum amplitude of the reproduction signal of the long-
This is because, as shown in FIG. 30, when the thickness t of the
[0010]
Accordingly, the defocus amounts (focus offset amounts) fo1 and fo2 giving the maximum amplitudes of the long-
The change in the amplitude of the reproduced signal of each of the
Therefore, in the invention of
[0011]
In
First, when the
Here, if the specific pattern is recorded in the specific area, the optical disc apparatus immediately starts reading the recorded information (S53, S54 → S57), but the rewritable
On the other hand, when the
[0012]
When reading is started, a reproduction signal is obtained from the specific pattern while moving the
Then, the reproduction signal is sampled at a predetermined cycle for each set position of the
Further, based on each amplitude change obtained for each set position of the
[0013]
Next, the difference (fo1-fo2) between the defocus amounts fo1 and fo2 is obtained. If the difference (fo1-fo2) is not within the allowable range, the aberration correction unit (not shown) provided in the optical system is used by (fo1-fo2). Steps S57 to S60 are executed again while controlling to be smaller (S61, S62 → S57 to S60).
Here, the aberration correction unit has a function of adjusting the divergence or convergence angle of the incident light beam using the defocus amount (fo1-fo2) as control data.
Thereafter, by repeating the control operation after the start of the reading to make (fo1−fo2) fall within the allowable range, spherical aberration in the case where the thickness t of the
The amount of defocus can be detected using a conventional optical head and a signal processing system, so that it is not necessary to newly provide hardware.
[0014]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-150569
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
According to the spherical aberration correction method and the optical disk apparatus according to the invention of
Therefore, there is a fatal problem that a read-only optical disk that has already been standardized cannot be handled (see steps S52 → S54 → S56 in FIG. 34). In the case of a rewritable optical disk, it is only necessary to record a long-period and a short-period pit train, but it is necessary for the optical disk device to prepare such recording information in advance, and the optical disk has aberrations. Since a special recording area for correction must be provided, there arises a problem that the original information recording area is narrowed to reduce the capacity of the optical disk.
[0016]
Further, in
Therefore, even if the thickness of the transparent substrate in the specific area falls within the range of the allowable value, the thickness may exceed the allowable value in the other information recording areas or vice versa. Even if the optical system is uniformly controlled only by the obtained control information, there is a possibility that the spherical aberration cannot be accurately corrected.
[0017]
Further, regarding the procedure for creating control data for aberration correction (S57 to S60), the position of the
Therefore, the procedure (S58) for obtaining the amplitude values of the long-period and short-period signals is performed many times, and the procedures of steps S57 to S60 are repeated until the difference between the defocus amounts converges on the allowable range. There is also a problem that the time required to complete the aberration correction becomes long.
[0018]
Therefore, the present invention does not target the special optical disk as described above, and reproduces the recording information of the normal optical disk without narrowing the information recording area of the optical disk, and generates a spherical surface caused by a deviation in the thickness of the transparent substrate. It has been created for the purpose of providing an optical disk device capable of accurately and quickly obtaining control data for correcting aberrations and capable of always performing appropriate recording / reproduction with an appropriate light spot.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, in an optical disk device, an aberration correction unit that adjusts a divergence or a convergence angle of an incident system light beam from a laser light source to an optical disk, and converges the incident system light beam to an information recording layer of the optical disk The objective lens forming the light spot is moved in the direction of the optical axis of the incident light beam, and at this time, the reflected light from the light spot is received and output by the photodetector, and the reproduced signal is processed and analyzed. A control unit that controls the aberration correction unit based on the result, and when a spherical aberration occurs in the light spot, the position of the objective lens is shifted from the focal point position with respect to the information recording layer in the optical axis direction. An aberration correction method for an optical disk device that corrects the spherical aberration by using the reproduction signal having a maximum amplitude in a state, wherein some information is stored on the optical disk. If the information is recorded, the information is reproduced, and the control unit performs a first procedure for obtaining the in-focus position of the objective lens and an optical axis direction from the in-focus position obtained in the first procedure. A second procedure for moving the front and rear by the same distance and calculating the maximum amplitude of the reproduced signal obtained from the photodetector at each moving position; and a third procedure for calculating the difference between the maximum amplitudes obtained in the second procedure. And a fourth step of controlling the aberration corrector so that the calculation result obtained in the third step approaches 0. A method of correcting a spherical aberration in an optical disk device, comprising the steps of:
[0020]
According to the present invention, the maximum amplitude of the reproduction signal is obtained at two points where the objective lens is moved by the same distance in the optical axis direction from the in-focus position in the second procedure, and the difference between the maximum amplitudes is obtained only in the third procedure. Thus, the amount of aberration correction at the light spot due to the thickness of the transparent substrate exceeding the allowable range can be obtained.
Further, according to the present invention, it is sufficient if there is some recording information on the optical disk (in the case of a rewritable optical disk, some recording information is written in advance). It is not limited to.
By the way, in the present invention, the maximum amplitude of the signal itself is obtained irrespective of various periods included in the reproduction signal. As a result, only the maximum amplitude of a long period signal is targeted. As shown in parentheses, if the optical disk has a spherical aberration that exceeds the allowable range, the maximum amplitude of both the long-period and short-period signals for the defocus of the objective lens will deviate from the focal point. , It is possible to obtain the aberration correction amount only for a long-period signal, and it is possible to secure practically sufficient correction accuracy.
When the refractive index of the transparent substrate of the optical disk is constant, the amount of defocus of the objective lens and the amount of aberration correction correspond uniformly, so that the difference between the maximum amplitudes obtained in the third procedure and the aberration correction It is possible to complete the aberration correction by one control by, for example, tabulating the correspondence relationship with the amount, but the first to fourth procedures are performed until the calculation result obtained in the third procedure falls within the allowable range. If the sequence control is repeated, accurate aberration correction can be realized regardless of the refractive index of the transparent substrate.
[0021]
Further, in the second procedure of the present invention, the following method can be adopted as means for obtaining the maximum amplitude of the reproduction signal at each moving position of the objective lens.
(1) A reproduction signal obtained from the photodetector is sampled at a predetermined cycle, and based on a time interval of a zero cross point and a state transition determined by a partial response characteristic and a run length limit, a signal of a short cycle or a long signal is determined. A method that determines whether the signal is a periodic signal, performs waveform equalization on a short-period reproduced signal, and separates only the long-period signal by filtering to obtain the maximum amplitude of the long-period signal.
(2) a gain control unit for controlling the amplitude of the input reproduction signal based on a gain error signal of an error detection unit, which will be described later, and a maximum of a maximum amplitude of the short-period signal in the reproduction signal obtained from the gain control unit; A first threshold value set at a central level and a second threshold value and a third threshold value set slightly larger on the positive and negative sides than the maximum amplitude level of the short-period signal are provided, and the number of times the reproduced signal crosses each threshold value is determined. A cross extracting unit that separately performs integration, repeatedly executes an operation of clearing all integrated values when any of the integrated values reaches a predetermined first set value, and a threshold value in the cross extracting unit. When the integrated value according to any of the above has reached the first predetermined value, the integrated value according to the first threshold value is compared with the integrated value according to the second and third threshold values, and the integrated value of the former is compared. Is larger than each of the latter integrated values An error detection unit that outputs a gain error signal in a case where the error is detected, and an envelope detection unit that detects an envelope of the reproduction signal obtained from the gain control unit and obtains a maximum amplitude thereof. When outputting an error signal, a second set value set to be smaller than the first set value is compared with each integrated value related to the second and third threshold values, and the second set value is determined by the second set value. When the second set value is smaller than each of the integrated values, the gain error signal is used as a gain error signal for decreasing the gain.
Each of the above methods suppresses an increase in the amplitude of a short-period signal due to crosstalk between signals, and enables accurate detection of only the amplitude of a long-period signal. Optimize the amplitude difference.
[0022]
Next, a second invention provides an optical disc apparatus, comprising: an aberration correction unit for adjusting a divergence or a convergence angle of an incident light beam from a laser light source to an optical disc; The objective lens forming the light spot on the recording layer is moved in the direction of the optical axis of the incident light beam, and at this time, the reflected light at the light spot is received and output by the photodetector, and the reproduced signal is processed and analyzed. A control unit that controls the aberration correction unit based on the analysis result, and when a spherical aberration occurs in the light spot, the position of the objective lens is shifted from a focal point position with respect to the information recording layer in the optical axis direction. An aberration correction method in an optical disk device that corrects the spherical aberration by using the reproduction signal having a maximum amplitude in a deviated state. When the information is recorded, the information is reproduced, and the control unit performs the first step of obtaining the in-focus position of the objective lens, and the control unit irradiates the objective lens from the in-focus position obtained in the first step. It is moved back and forth in the axial direction by the same distance, and at each moving position, a long-period signal and a short-period signal included in the reproduction signal obtained from the photodetector are separated, and a signal at each moving position at each moving position And calculating the difference between the maximum amplitudes of the signals in each cycle at each movement position, and calculating the difference between the calculation results for each movement position of the objective lens obtained in the second procedure. A spherical aberration correcting method for an optical disk device, comprising: executing a third procedure for obtaining the result and a fourth procedure for controlling the aberration correcting unit so that a difference between the calculation results obtained in the third procedure approaches zero. Related.
[0023]
The present invention is characterized in that, unlike the first invention, in the second procedure, control data of the aberration corrector is created based on the long-period signal and the short-period signal included in the reproduction signal.
Therefore, in the second procedure, a long-period signal and a short-period signal included in the reproduction signal obtained from the photodetector are divided at each moving position of the objective lens, and the signal of each period is moved at each moving position. , And a difference between the maximum amplitudes of the signals in each cycle is calculated for each moving position.
As shown in FIG. 33B, the change of the maximum amplitude of the long-period signal and the short-period signal with respect to the defocus amount of the objective lens is shifted in the opposite direction around the focal point. The calculation result in the second procedure of the invention shows a larger change rate with respect to the defocus amount of the objective lens as compared with the first invention.
That is, by using the calculation result in the second procedure, more precise and accurate aberration correction control can be performed.
In particular, in the present invention, similarly to the first invention, the sequence control of repeating the first to fourth procedures until the calculation result obtained in the third procedure falls within the allowable range is executed, and the refractive index of the transparent substrate is adjusted. The aberration correction can be performed irrespective of the above, but there is an advantage that the aberration correction can be completed in a short time by reducing the number of repetitions.
[0024]
In the second procedure of the present invention, the following method can be adopted as means for obtaining the maximum amplitude of the reproduction signal at each moving position of the objective lens.
(1) A reproduction signal obtained from the photodetector is sampled at a predetermined cycle, a zero cross point of the sampling signal is detected to detect a polarity inversion interval, and a peak value and a bottom value within the inversion interval are determined. Calculating and filtering based on the inversion interval information, the peak value and the bottom value are classified in association with long-period and short-period signals, and a peak value group and a bottom value classified according to each period are obtained. A method of obtaining the maximum amplitude of a signal in each cycle using a representative value of a group.
(2) The reproduction signal obtained from the photodetector is sampled at a predetermined cycle, and based on the time interval of the zero-cross point and the state transition determined by the partial response characteristic and the run-length limit, the signal is either a short-cycle signal or a long signal. Determine whether the signal is a periodic signal, and perform filtering based on the determination information to classify the signal in association with the long-period and short-period signals, and use the representative value of the signal group of each divided period. A method to find the maximum amplitude of the signal in each cycle.
[0025]
According to a third aspect of the present invention, in the optical disc apparatus, an aberration corrector for adjusting a divergence or a convergence angle of an incident system light beam from a laser light source to the optical disc, and an objective lens condensing the incident system light beam to obtain information on the optical disc A waveform equalizer that sets a boost amount and performs equalization processing on a reproduced signal that is received and output by a photodetector and that is reflected by a light spot formed on a recording layer, and the objective lens is connected to the incident system. A control unit that moves the light beam in the optical axis direction and controls the aberration correction unit based on a boost amount obtained from the waveform equalization unit at that time, and some information is recorded on the optical disc. If the information is reproduced, the control unit reproduces the information, and the control unit determines whether the objective lens is focused on the optical disc in a first procedure, and determines whether the objective lens is focused in the first procedure. A second procedure of moving the optical axis direction back and forth by the same distance and detecting each boost amount set by the waveform equalizing unit at each moving position, and calculating a difference between the boost amounts detected in the second procedure. A spherical aberration generated in the light spot is corrected by executing a third procedure and a fourth procedure of controlling the aberration corrector so that the calculation result obtained in the third procedure approaches zero. And a method for correcting spherical aberration in an optical disc device.
[0026]
Generally, in an optical disk device, a signal equal to or higher than a signal band reproduced from an optical disk is cut off by a low-pass filter to reduce noise, and a waveform equalization process for increasing a gain in a signal band having a small amplitude is performed. Done.
In this case, since the reproduced signal differs depending on the optical disc, it is necessary to adjust the signal transmission characteristic in the waveform equalization processing so as to adapt to the reproduced signal, and set the cutoff frequency of the low-pass filter and read the signal. A boost amount for increasing a gain of a specific frequency band related to a reproduction signal is adaptively set.
Therefore, the amplitude of the reproduced signal after being processed by the waveform equalizing section has a constant value regardless of the long period or the short period, and the influence of spherical aberration and defocus amount does not appear in the reproduced signal. On the other hand, the boost amount is a control value for the waveform equalization process, and is a value reflecting each of the above conditions. That is, when the amplitude ratio of the short-period signal to the long-period signal is small, the boost amount increases, and conversely, the boost amount decreases.
Therefore, in the present invention, the aberration correction using the boost amount as the control value is performed, and the waveform equalization unit sets the objective lens while moving the objective lens from the in-focus position by the same distance back and forth in the optical axis direction. The aberration correction unit is controlled so that the difference between the boost amounts approaches zero.
Also in the present invention, if the sequence control of repeating the first to fourth steps is performed until the calculation result obtained in the third step falls within the allowable range, accurate control can be performed regardless of the refractive index of the transparent substrate. Aberration correction can be realized.
[0027]
According to a fourth aspect of the present invention, when the optical disc apparatus performs continuous recording or reproduction, the recording or reproduction is performed at a speed higher than a normal linear velocity to secure a time margin. The present invention relates to a method for correcting spherical aberration in a disk drive, wherein the method for correcting spherical aberration according to the first or second invention is executed within a margin time.
[0028]
Generally, in an optical disk device, when performing continuous recording or reproduction, the wavelength of a laser tends to be slightly shifted with a change in temperature.
In that case, in the optical disk, apart from the spherical aberration due to the thickness error of the transparent substrate, the spherical aberration accompanying the above-mentioned wavelength shift also occurs.
According to the present invention, since a sufficient time is secured in the normal recording or reproduction mode and the aberration correction is appropriately executed, the spherical aberration due to the laser wavelength shift can also be corrected.
When recording or reproduction is performed at a speed higher than the normal linear speed, for example, data transfer at the time of recording or reproduction is performed as fast as possible, and a margin time is secured by combining a buffering function. Can be adopted.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, each embodiment of the “aberration correction method for an optical disc” of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 23.
[Embodiment 1]
First, FIG. 1 shows a schematic configuration of an optical disk device to which this embodiment is applied. A
The
In this embodiment, a
[0030]
Here, the
For example, as shown in FIG. 1, it is composed of a combination of a
In addition, a variable focus lens composed of a liquid crystal element having a concentric electrode pattern centered on the optical axis is used to control the phase change amount of the liquid crystal transmitted light by a voltage applied to the electrode pattern, or two convex lenses Or a method using a hologram lens.
Further, a collimator lens can be used for the
[0031]
On the other hand, the reproduction signal output from the
Although the focus, tracking, and slide control is performed via an actuator, the actuator is not shown in FIG.
[0032]
The feature of this embodiment is that, as described above, the
[0033]
By the way, in this embodiment, the purpose of forming a proper
However, the present invention does not target the
Therefore, in this embodiment, the procedure for checking the
[0034]
Next, the aberration correction procedure in this embodiment is shown in the flowcharts of FIGS.
First, when the
Here, if the
A rewritable disc in which information is recorded in a pre-recorded area, or a rotation at the time of recording in a wobbling groove such as a CD-R (Compact Disc recordable) or an MD (Mini Disc). When the control information and the address management information of the sector are recorded, they may be regarded as the record information.
On the other hand, when the
Here, the recording information does not need to be a specific pattern, but may be any data having randomness in accordance with a normal run-length limit.
The above-described recording is performed in a state where the aberration correction is not performed. However, even if the recording is executed by performing the servo control in the correction state corresponding to the appropriate preset value, the aberration correction procedure described later is hardly affected. .
[0035]
When the above procedure is completed, the process proceeds to the reproduction of the recorded information, and the
Then, the
Here, the amplitude of the reproduction signal changes at various frequencies according to the recording information, but the aberration
It is optional whether the maximum amplitude Ga is obtained as a peak-to-peak value or as one of positive and negative peak values.
When the maximum amplitude Ga is obtained, the
Then, the
[0036]
By the way, as is clear from FIG. 32 (B) in the prior art, the amplitude of the reproduced signal is larger in the long-period portion than in the short-period portion, and thus the maximum amplitudes Ga and Gb are obtained from the long-period reproduced signal. It is considered to have been obtained.
Further, as shown in FIG. 33B, if the thickness t of the
More specifically, in light of this embodiment, as shown in FIG. 4, a change in the maximum amplitude of the long-period reproduction signal with respect to the defocus amount is indicated by a two-dot chain line. That is, when (A) spherical aberration occurs on the (-) side, it becomes maximum on the near side of the focal point, and (C) when spherical aberration occurs on the (+) side, on the far side from the focal point. (B) when spherical aberration does not occur, it tends to be maximum at the focal point.
[0037]
From this, the sign of the maximum amplitude difference (Ga-Gb) indicates whether spherical aberration occurs on the (+) / (-) side, and the absolute value | Ga-Gb | Control amount for this purpose.
Therefore, in this embodiment, the value of Ea1 is set as a threshold value for the absolute value | Ga−Gb | for satisfying the condition (condition that the spherical aberration falls within the allowable range) substantially in the state of FIG. 4B. When the absolute value | Ga−Gb |> Ea1, the
In other words, since Ga = Gb in the state of FIG. 4B, the threshold value Ea1 is set to a value close to 0.
[0038]
Then, after controlling the
The above-described repetition procedure is shown in the timing chart of FIG. 5, in which (A) shows the switching state of the position of the
[0039]
In this embodiment, steps S8 to S14 are repeatedly executed as described above. However, when the refractive index of the
In addition, if the original focus shift of the
In this case, a method of optimizing the aberration correction procedure and the defocus correction alternately and alternately, and a method of executing both corrections simultaneously to drive to the optimum condition can be considered.
[0040]
According to this embodiment, the aberration can be corrected regardless of the conditions of the optical disc as described above, and the maximum of the reproduction signal can be obtained with the
After the aberration correction is completed, it is needless to say that the in-focus position is obtained again, the
[0041]
[Embodiment 2]
In this embodiment, similarly to
However, as in the case of the first embodiment, since a normal optical disc is targeted, a specific analysis algorithm is applied in order to obtain the maximum amplitude related to the reproduction signal in each cycle.
Another characteristic is a control procedure for performing aberration correction in a shorter time.
[0042]
The schematic configuration of an optical disk device to which this embodiment is applied is the same as that shown in FIG. 1, and the procedure shown in the flowchart of FIG.
Therefore, a description thereof will be omitted here, and a description will be given of a signal processing procedure and a control procedure for aberration correction in the aberration
[0043]
FIG. 6 is a functional block diagram relating to signal processing of the aberration
First, when the reproduction of the recorded information on the
Then, the
In this case, even if the clock in the A /
[0044]
Steps S21 and S22 are the same as those in the first embodiment, but in this embodiment, a zero-
Hereinafter, this signal processing method will be specifically described.
[0045]
The sampled reproduction signal is input to the zero-
Here, the zero-
Then, the zero-cross information is given to the PB
[0046]
The zero-cross information obtained by the zero-
Each information of the peak value Pn and the bottom value Bn obtained by the PB
[0047]
The
Then, a representative value (average value or median) of the peak value Pn and the bottom value Bn for each cycle saved based on the reproduction signal for a certain time is obtained, and the representative value of the peak value Pn and the bottom value Bn for each cycle. , The amplitude LA of the long-period reproduction signal and the amplitude SA of the short-period reproduction signal are obtained.
[0048]
In the above case, both the peak value Pn and the bottom value Bn are obtained and the amplitude is obtained as a peak-to-peak value. However, the PB
The method using both the peak value Pn and the bottom value Bn has the advantage of being unaffected by the asymmetry of the reproduced signal. However, the method using either one can ensure sufficient accuracy in some cases. There is an advantage that the procedure is simplified.
[0049]
The above signal processing method can be more specifically understood with reference to FIG.
In the figure, the horizontal axis represents the time axis, and the vertical axis represents the signal level of the reproduced signal, and the waveform of the reproduced signal is shown.
The zero-crossing
The zero-cross information Z is given by the following equation, and gives a polarity corresponding to the timing of the zero-cross point and the positive or negative slope of the reproduced signal at that point.
Z = Pole (Sn-1) ∧Pole (Sn)
Here, Sn: signal level at the sampling point
∧: EX-OR operation
Pole: Polarity indicated by 0, 1
[0050]
The inversion
The PB
The peak value Pn and the bottom value Bn can be searched using a hill-climbing method.
That is, for the sampling signal at each inversion interval Tn, the maximum value or the minimum value is obtained by calculating M by the following equation, and the peak value Pn-1 is obtained at the immediately preceding inversion interval Tn-1. Is the extreme value (maximum value) as the bottom value Bn. Conversely, if the bottom value Bn-1 is obtained, the extreme value (minimum value) is the peak value Pn.
M = MAX (Sn-1, Sn) or M = MIN (Sn-1, Sn)
Here, Sn: signal level at the sampling point
MAX: Select the larger of the two arguments
MIN: Select the smaller of the two arguments
In the case where the amplitude is obtained from only the peak value Pn or the bottom value Bn as described above, a method of selecting the one having the larger absolute value in the preceding and following reversal intervals Tn can be adopted.
[0051]
Next, the
Then, the peak value Pn and the bottom value Bn are divided for each period, and a representative value regarding the divided peak value Pn and the bottom value Bn is obtained.
In FIG. 8, for the long period (Tn: 6 to 8), P1, P5,... Are included as peak values, and B1, B2, B4,. ... are included as peak values, and B0, B3, ... are included as bottom values, and PL, B1, B2 represent representative values of signal levels indicated by P1, P5, ... over a long period range. , B4,..., The representative signal level represented by P0, P2, P4,... In the short cycle range is PS, and the representative signal level represented by B0, B3,. Then, a value after filtering is obtained in the following relationship.
Filtered value
Peak long period range Tn: 6-8 → PL
Peak short period range Tn: 3 → PS
Bottom Short period range Tn: 3 → BS
Bottom Long period range Tn: 6-8 → BL
[0052]
Then, the filtering means 25 calculates the amplitude LA of the long-period reproduction signal and the amplitude SA of the short-period reproduction signal by the following equation.
LA = PL-BL
SA = PS-BS
The amplitudes LA and SA of each cycle are obtained as peak-to-peak values. However, when the peak value or the bottom value itself is obtained as the amplitude, the amplitudes may be determined as follows.
LA = PL, SA = PS or LA = -BL, SA = -BS
[0053]
Here, returning to the flowchart of FIG. 7, the respective amplitudes LA and SA relating to the long-period and short-period reproduction signals obtained by the above-described processing are output to the optical
[0054]
Next, the optical system control means 26 moves the
Then, the reproduced signal obtained in that state is sampled at a predetermined period by the A /
[0055]
Incidentally, the optical system control means 26 moves the position of the
As shown in the figure, the amplitudes of the long-period and short-period reproduction signals with respect to the amount of defocus depend on the spherical aberration states (A), (B), and (C) due to the thickness t of the
When spherical aberration occurs, the defocus amount at which the amplitude change in each cycle becomes the maximum value is shifted in the opposite direction around the focal point, which is the conventional technique shown in FIG. Corresponds to the content described in.
Specifically, (A) when the spherical aberration occurs on the (−) side, the maximum amplitude related to the long-period reproduction signal is on the near side from the focal point, and the maximum amplitude related to the short-period reproduction signal is When the spherical aberration occurs on the (+) side, the relationship becomes opposite to the above, and when (B) the spherical aberration does not occur, each reproduction is performed. The maximum amplitude of the signal is obtained at the focal point.
Therefore, as is clear from FIG. 9, when (A) spherical aberration occurs on the (−) side, ΔGa <ΔGb, and (C) when spherical aberration occurs on the (+) side, ΔGa> ΔGb. ΔGb, and (B) when no spherical aberration occurs, ΔGa = ΔGb.
[0056]
Therefore, returning to FIG. 7, the optical system control means 26 calculates (ΔGa−ΔGb) and determines whether or not the absolute value | ΔGa−ΔGb | of the difference is equal to or smaller than a predetermined threshold value Ea2 (S27, S28).
Here, the sign of (ΔGa−ΔGb) indicates whether spherical aberration occurs on the (+) / (−) side, and the absolute value | ΔGa−ΔGb | gives a control amount for aberration correction. become.
Therefore, the optical system control means 26 sets the value of Ea2 as a threshold value for the absolute value | Ga−Gb | for satisfying the condition (condition where the spherical aberration falls within the allowable range) substantially in the state of FIG. 9B. Then, the
Note that in the state of FIG. 9B, ΔGa = ΔGb, so the threshold value Ea2 is set to a value close to 0.
[0057]
Thereafter, after controlling the
As a result, the
In this embodiment, steps S22 to S28 are repeatedly executed as described above. However, when the refractive index of the
[0058]
Here, as apparent from a comparison between FIG. 9 according to this embodiment and FIG. 4 according to the first embodiment, | ΔGa−ΔGb | in FIG. 9 with respect to the moving amount ± α of the
Therefore, according to this embodiment, the aberration correction control is executed using (ΔGa−ΔGb) as an error value after obtaining the amplitudes of the long-period and short-period reproduction signals by the signal processing method described above. More accurate and efficient control becomes possible.
[0059]
[Embodiment 3]
In the first and second embodiments, the maximum amplitude of the reproduction signal at each position of the
Further, the processing method of the reproduction signal (steps S24 and S26 in FIG. 7) described in the second embodiment is merely an example, and other various signal processing methods can be applied.
Thus, in this embodiment, various signal processing methods applicable to the first and second embodiments will be specifically described as the following examples.
Note that the signal processing method itself of the following embodiment can also be applied to a case where the change in the amplitude of the reproduced signal in each cycle is obtained while changing the position of the
[0060]
<Example 1>
The signal processing method in the aberration
First, as in the case of the second embodiment, a reproduction signal obtained by reading recorded information on the
However, the clock supplied to the A /
[0061]
The sampled reproduction signal is output to the zero-
The zero-
On the other hand, the
[0062]
The
Here, the partial response (PR) characteristics will be described.
When the characteristics of PR (a, b, b, a) are imparted to the solitary wave and equalized, the equalized waveform is (1, 7) RLL, 0, a, a + b, 2a, 2b, a + 2b, 2a + 2b Take the seven values of
When the seven values are input to the Viterbi decoder, the original signal (input value) and the reproduced signal after PR equalization (output value) are restricted by the past signal. By using the fact that the input signal "1" does not continue more than twice, it can be represented by a state transition diagram as shown in FIG.
In the drawing, S0 to S5 indicate a state determined by the immediately preceding output value.
From this state transition diagram, for example, when in the state S2, when the input value is a + 2b, the output value becomes 1 and the state transits to the state S3. When the input value is 2b, the output value becomes 1 and the state moves to the state S4. Transitions, but no other input values are entered.
When the zero-cross information Z is "1", it corresponds to a zero-cross point, which is represented by a value "a + b" in the state transition diagram of FIG. → It occurs during the transition to S5.
In this case, the right half states S2, S3, and S4 in FIG. 11 follow a path of a positive value (a + 2b, 2a + 2b, or 2b when normalized to a + b = 0), and the left half states S5, S0 , S1 are positive paths by referring to values before or after the zero crossing point to follow a path of a negative value (either 0, a, or 2a when normalized to a + b = 0). Or a negative route.
Moreover, if the interval from a certain zero cross point to the next zero cross point is known (that is, if the number of transitions from state S2 to state S5 or from state S5 to state S2 is known), the route is determined. And the possible values become clear for each sample point.
Further, in the state transition diagram of FIG. 11, when the value is other than “a + b”, that is, when it is not the zero cross point, the zero cross information Z is “0”.
From this state transition diagram, two consecutive zero cross points (Z = “1”) are not taken out consecutively, and in the case of RLL (1, X), adjacent zero cross points (Z = “1”) There is at least one “0” between them (when the zero point information Z changes from “1” → “0” → “1”, that is, state S1 → S2 → S4 → S5 or state S4 → When the transition is made from S5 to S1 to S2).
In the case of RLL (2, X), there are at least two “0” s between adjacent Z = “1”.
In an actual signal, it is fully expected that the detection of the zero cross point itself will be erroneously detected due to the influence of noise or the like.However, in the case of feedback control, if the probability of making a correct determination exceeds the probability of making an error, the signal converges in the correct direction. In addition, due to sufficient integration processing, single-shot noise is considered to be practically acceptable.
[0063]
Based on the partial response (PR) characteristics described above, the
When the minimum run-length limit of the reproduction signal is 1 (the minimum inversion interval is 2), the state transition is performed as shown in FIG. 11 and the zero-crossing states are S2 and S5. The target value at can be determined.
That is, the
[0064]
Next, the
However, the zero level is omitted because it is not used.
Specifically, as shown in FIG. 12, the filtering means 34 divides each average value data corresponding to the target value; 2a + 2b, a + 2b, a, 0 obtained from the
[0065]
In the figure, the average value data group indicated by ○ belongs to the target value; 2a + 2b, 0, and the average value data group indicated by ● belongs to the target value: a + 2b, a, but the average value belongs to the target value: 2a + 2b. The value data group is a value close to the peak value of the long-period signal, the average value data group belonging to the target value; 0 is a value close to the bottom value of the long-period signal, and the average value data group belonging to the target value: a + 2b is The average value data group belonging to the target value; a has a value close to the peak value of the short-period signal and a value close to the bottom value of the short-period signal.
Therefore, the average values PL and BL are values approximating the peak value and the bottom value of the long-period signal, respectively, and the average values PS and BS are values approximating the peak value and the bottom value of the short-period signal. .
[0066]
Then, as in the case of the second embodiment, the filtering means 34 calculates the amplitude LA of the long-period reproduction signal and the amplitude SA of the short-period reproduction signal as a peak-to-peak value by the following equation.
LA = PL-BL
SA = PS-BS
Further, when the amplitudes LA and SA are obtained using the peak value or the bottom value itself as the amplitude, the following expression may be used as in the case of the second embodiment.
LA = PL, SA = PS or LA = -BL, SA = -BS
[0067]
<Example 2>
The signal processing method in the aberration
In the figure, an A /
[0068]
Here, the
More specifically, the resampling /
In the phase
The
Therefore, according to the
[0069]
Next, the resampling signal of the
Then, the resampling signal of the
[0070]
<Example 3>
The signal processing method according to this example is applicable to the first embodiment, and a functional block diagram related to the signal processing is shown in FIG.
In the same figure, the components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 13 of the second embodiment are the same functional units.
The feature of this embodiment is that the PR discriminating / equalizing
That is, as described with reference to FIGS. 11 and 12 of the first embodiment, the states S2 and S5 correspond to the zero point, 2a + 2b becomes the maximum target value on the positive side, and 0 becomes the maximum target value on the negative side. However, error equalization is not selected for the resampling signals related to those target values, and error equalization is selected only for the other target values a + 2b, a + b, and a.
[0071]
In this case, the waveform equalization processing is performed on the short-period resampling signals related to the target values a + 2b, a + b, and a, and in particular, crosstalk between signals when the period changes from a long period to a short period is suppressed. .
Accordingly, the long-period resampling signal relating to the
Specifically, the resampling signals (signals of ●) belonging to a + 2b and a shown in FIG. 12 and the resampling signals (signals near the zero cross) belonging to a + b in FIG. Only the resampling signal related to 2a + 2b, 0 reflects the actual amplitude.
[0072]
Therefore, when the processing is performed by the filtering means 34, the peak value PL and the bottom value BL of the long-period signal can be detected without being affected by the crosstalk between the signals. The signal amplitude LA (= PL-BL) can be accurately obtained.
In this embodiment, SA (= PS-BS) corresponding to the amplitude of a short-period signal has a substantially constant value.
[0073]
Next, although the amplitude data LA and SA of the signal of each cycle obtained by the filtering means 34 are output to the optical system control means 26, the amplitude SA of the signal of the short cycle becomes a constant value as described above. FIG. 17 shows the amplitude change of the signal in each cycle with respect to the defocus amount as in FIG. 9 in the second embodiment.
Therefore, as is apparent from FIG. 6, the control data ΔGa (= LA−SA) and ΔGb (= LA′−SA ′) output from the filtering means 34 to the optical system control means 26 are mainly composed of long-period reproduced signals. Only the changes in the amplitudes LA and LA ′ of the current data are reflected.
However, since SA and SA 'have the same value, as shown in FIG. 18, the amplitudes LA and LA' of the long-period reproduced signal are directly used as control data ΔGa (= LA) and ΔGb (= LA ′). May be used.
[0074]
In this embodiment, the resampling / interpolation is performed by the
[0075]
<Example 4>
FIG. 19 shows a circuit configuration relating to signal processing of the aberration
In the figure, a signal sampled by an A /
The output of the
Therefore, the signal processing method of this example is suitable for obtaining the amplitude of a long-period signal as in the case of the first embodiment, and the GA and GB shown in FIG. 4 can be obtained with high accuracy.
[0076]
However, the
Hereinafter, the function and operation of the
[0077]
As shown in FIG. 20, the
[0078]
FIG. 21 shows a circuit diagram of the
As shown in the drawing, the
[0079]
Each of the cross detectors 71-0 to 71-2 has its threshold level (threshold) set in advance to the values of Th0, Th1, and Th2 shown in FIG. 20, and each time the reproduction signal S crosses the set threshold level. The counted integrated values (cross count values) C0, C1, and C2 are output.
Here, the level difference between the threshold levels Th0 and Th1 and the level difference between Th0 and Th2 are set to be equal to P, and the level difference P is set to be smaller than the minimum value Q of the amplitude related to the minimum inversion interval. I have.
Accordingly, any one of the three threshold levels Th0, Th1, and Th2 always indicates a correct zero-cross value (threshold level Th0 in the example of FIG. 20).
[0080]
Returning to FIG. 21 again, the cross count value detected by each of the cross detectors 71-0 to 71-2 is output to the comparators 72-0 to 72-2, and separately from the common setting value in each of the comparators 72-0 to 72-2. Are compared in size.
This set value is set to the original average zero-cross count value in a period sufficiently long with respect to the minimum inversion interval, and the comparators 72-0 to 72-2 respectively determine “H” when they match the set value. It is configured to output a signal.
[0081]
Therefore, a coincidence signal “H” is extracted from the comparator whose input integrated value (cross count value) of the comparators 72-0 to 72-2 has reached the set value earliest, and this is used as a reset pulse by the
As described above, since any one of the three threshold levels Th1, Th0, and Th2 always indicates a correct zero-cross value, the integrated value that has reached the set value earliest always includes the minimum inversion interval. Which is used for error calculation.
Normally, the number of times that the reproduced signal crosses the center threshold level Th0 within a predetermined time among the three threshold levels Th1, Th0, and Th2 should be the largest, and therefore, the number of crossings of the center threshold level Th0 is large. The integrated value C0 should reach the above set value earliest.
[0082]
Therefore, the
[0083]
The flowchart of FIG. 22 shows the operation procedure of the
First, when the output reset signal of the
Here, when the above-mentioned state is established, that is, when the integrated value C0 of the number of crossings related to the central threshold level Th0 in a predetermined unit time is larger than the other integrated values C1 and C2, the reproduced signal is It will be in the amplitude range.
[0084]
When the integrated values C1 and C2 are both larger than a predetermined value (for example, a value of about 70% of C0 in consideration of the influence of noise), it is determined that the amplitude of the reproduced signal is large, and the gain error in the direction of decreasing the gain is determined. A signal is output (S33, S34).
On the other hand, when the integrated values C1 and C2 are both smaller than the predetermined value, it is determined that the amplitude of the reproduced signal is small, and a gain error signal in the direction of decreasing the gain is output (S33 → S35, S36).
In addition, in cases other than the states of C0 ≧ C1 and C0 ≧ C2, or in the case of C1 ≧ predetermined value ≧ C2 or C2 ≧ predetermined value ≧ C1 even if C0 ≧ C1 and C0 ≧ C2, the gain The error signal is not output (S32 → S37, S35 → S37).
[0085]
As a result, the short-period signal in the reproduced signal shown in FIG. 23A has a nearly constant amplitude as shown in FIG. 23B, and the long-period signal is clearly separated from the short-period signal and accurately detected. Therefore, there is an advantage similar to the case where the waveform equalization processing is performed in the third embodiment.
Also, as described above, if the long-period signal is detected by the
In this embodiment, since the operation is performed without using the PLL circuit, accurate aberration correction data can be obtained even when tracking servo is not performed.
[0086]
[Embodiment 4]
This embodiment relates to a method for performing aberration correction using a boost amount obtained when performing waveform equalization in signal processing of an optical disc device as control data.
First, FIG. 24 shows a schematic configuration of an optical disk device to which this embodiment is applied, which is basically the same as the configuration shown in FIG. The characteristic is that the calculated value of the boost amount obtained by the
That is, in this embodiment, the aberration
[0087]
Here, the
There are various methods for obtaining the boost amount in the waveform equalization process in the optical disk device. Basically, the boost amount is calculated by obtaining the maximum amplitude and the minimum amplitude of the reproduced signal. The
[0088]
By the way, when the reproduction signal of the
On the other hand, the boost amount is a control value for equalizing the waveform by increasing the gain of a signal band having a small amplitude as described above. When the amplitude ratio of a short-period signal to a long-period signal is small, the boost amount is increased. Increases, and vice versa, the boost amount decreases.
[0089]
Therefore, as shown in FIG. 25, when each of the states (A), (B), and (C) in FIG. 9 described above is made to correspond to the boost amount, each of the long period and the short period The maximum amplitudes LA and SA of the reproduced signal are constant irrespective of spherical aberration and defocus amount as shown in (A '), (B') and (C '). The boost amounts Ba and Bb thus obtained are values indicating the amplitude ratio of the short-cycle signal to the long-cycle signal.
That is, if there is no spherical aberration, and if the boost amounts Ba and Bb in each state where the
From this, the boost amounts Ba and Bb obtained from the
[0090]
Based on the above premise, in this embodiment, the optical disc device executes aberration correction in the procedure shown in the flowchart of FIG.
As is apparent from a comparison between the figure and the correction procedure (FIG. 3) in the first embodiment, in the first embodiment, the
[0091]
First, as in the case of the first embodiment, the
Next, in each state in which the
The above-described procedure (S42 to S49) is repeatedly executed until the condition of | Ba-Bb | ≦ Eb is satisfied (S48 → S49 → S42 to S48).
[0092]
Therefore, the error value (Ba-Bb) converges to a value close to 0 as shown in FIG. 27 by the repetitive control of the
[0093]
According to this embodiment, since the control data can be generated by obtaining the boost amount from the
[0094]
[Embodiment 5]
The aberration correction methods of the first and second embodiments (including the case where the method of obtaining the maximum amplitude of the reproduction signal shown in each example of the third embodiment is applied) and the aberration correction method of the fourth embodiment are independent of each other. Not only can it be executed as the aberration correction mode, but it can also be executed while the optical disk device is performing normal recording or reproduction.
That is, continuous recording or reproduction is performed at a linear velocity as fast as possible, and a margin is appropriately secured, and the procedure of the first, second, or fourth embodiment is executed during the secured margin. You can also.
[0095]
In the optical disk device, the wavelength of the laser slightly shifts with the temperature change during continuous recording or reproduction, which also causes spherical aberration on the
In the case of this embodiment, it is a condition that a time margin for aberration correction is secured during recording or reproduction, as described above, but it is optional whether to perform it periodically or irregularly. .
[0096]
【The invention's effect】
The aberration correction method in the optical disk device of the present invention has the following effects due to the above configuration.
The invention according to
In addition, an optical disk having an aberration correction unit does not require a special optical system, so that there is an advantage in that the optical disk device does not increase in size or increase in manufacturing cost, and is easily commercialized.
The invention of
According to the third and fourth aspects of the present invention, in the first aspect of the invention, crosstalk between signals is suppressed, and only long-period signals included in a reproduced signal are accurately detected, and aberrations due to more appropriate correction data are obtained. Enables correction.
The invention of
The invention according to
The inventions of
The ninth and tenth aspects of the present invention have the same effect as the first aspect of the present invention, and perform aberration correction using the boost amount obtained from the waveform equalizer provided in the signal processing circuit of the optical disk device. Therefore, the configuration of the aberration correction control unit can be simplified, and a more inexpensive aberration correction system is realized.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the first to tenth aspects of the present invention, even if the wavelength of the laser shifts due to a temperature change or the like when the optical disc apparatus performs continuous recording or reproduction, the shift of the spherical aberration accompanying the shift also occurs. In addition, it is possible to adaptively correct.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical disk device to which
FIG. 2 is a flowchart (steps S1 to S6) showing an aberration correction procedure according to the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart (steps S7 to S15) showing an aberration correction procedure according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a change (a two-dot chain line) of the maximum amplitude of a long-period signal included in a reproduction signal with respect to a defocus amount, and a maximum obtained at a position obtained by moving the objective lens by ± α from the in-focus position. It is a graph which shows an amplitude. However, (A) shows a case where spherical aberration occurs on the (−) side, (B) shows a case where spherical aberration does not occur, and (C) shows a case where spherical aberration occurs on the (+) side.
FIG. 5 is a timing chart showing a position (A) of an objective lens and a change (B) in a maximum amplitude of a reproduction signal in a state where the aberration correction procedure is repeatedly executed.
FIG. 6 is a functional block diagram relating to signal processing executed by a control unit in a second embodiment.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an aberration correction procedure according to the second embodiment.
FIG. 8 is a graph for specifically explaining a procedure (steps S24 and S26 in FIG. 7) for obtaining the maximum amplitudes of the long-period and short-period reproduction signals in the second embodiment.
FIG. 9 shows changes in the maximum amplitude of the long-period and short-period signals included in the reproduction signal with respect to the defocus amount (solid line; long period, dotted line; short period), and ± α from the in-focus position with respect to the objective lens. 6 is a graph showing the maximum amplitude of a signal in each cycle obtained at a position shifted by only one. However, (A) shows a case where spherical aberration occurs on the (−) side, (B) shows a case where spherical aberration does not occur, and (C) shows a case where spherical aberration occurs on the (+) side.
FIG. 10 is a functional block diagram relating to a signal processing method of Example 1 (related to Embodiment 2) in Embodiment 3 (Example relating to various signal processing methods executed by the control unit of the optical disc apparatus).
FIG. 11 is a state transition diagram defined by a run-length limit and a partial response characteristic [a characteristic in the case of PR (a, b, b, a)] in a partial response determination unit.
FIG. 12 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a filtering unit according to an embodiment of the present invention. It is a graph for specifically explaining a procedure.
FIG. 13 is a functional block diagram relating to a signal processing method of Example 2 (related to Embodiment 2) in Embodiment 3 (Example relating to various signal processing methods executed by the control unit of the optical disc apparatus).
FIG. 14 is a functional block diagram illustrating a configuration of a DPLL unit.
FIG. 15 is a functional block diagram relating to a signal processing method of Example 3 (related to Embodiment 1) in Embodiment 3 (Example relating to various signal processing methods executed by the control unit of the optical disc device).
FIG. 16 is a functional block diagram illustrating another configuration example according to the signal processing method of the third embodiment.
FIG. 17 shows changes in the maximum amplitude of the long-period and short-period signals included in the reproduced signal with respect to the defocus amount (solid line; long period, dotted line; short period) in the signal processing method according to the third embodiment; 5 is a graph showing the maximum amplitude of a signal in each cycle obtained at a position where the objective lens is moved from the focal point by ± α. (ΔGa and ΔGb correspond to the difference between the maximum amplitudes of the signals in each cycle when the objective lens is at each position.) However, (A) indicates that spherical aberration occurs on the (−) side, and (B) indicates (B). () Shows a case where spherical aberration does not occur, and (C) shows a case where spherical aberration occurs on the (+) side.
FIG. 18 shows changes in the maximum amplitude of the long-period and short-period signals included in the reproduction signal with respect to the defocus amount (solid line; long period, dotted line; short period) in the signal processing method of the third embodiment; 5 is a graph showing the maximum amplitude of a signal in each cycle obtained at a position where the objective lens is moved from the focal point by ± α. (ΔGa and ΔGb correspond to the maximum amplitude of a long-period signal when the objective lens is at each position.) However, (A) indicates that spherical aberration occurs on the (−) side, and (B) indicates In the case where no spherical aberration has occurred, (C) is the case where spherical aberration has occurred on the (+) side.
FIG. 19 is a block diagram illustrating a signal processing system according to a fourth embodiment (related to the first embodiment) in a third embodiment (an embodiment related to various signal processing systems executed by a control unit of an optical disc device).
FIG. 20 is a graph for explaining a setting mode of three threshold levels Th0, Th1, and Th2 with respect to a reproduction signal waveform.
FIG. 21 is a circuit configuration diagram of a cross extraction unit.
FIG. 22 is a flowchart illustrating an error signal generation procedure by an error detection unit.
FIG. 23 is a graph showing signal waveforms of an input signal (A) and an output signal (B) to a gain control unit.
FIG. 24 is a schematic configuration diagram of an optical disk device to which
FIG. 25 is a diagram illustrating the state of the boost amount obtained by the waveform equalization unit according to the fourth embodiment [(A ′), (B ′), (C ′)]. Here, Ba and Bb are boost amounts, and (large), (medium) and (small) indicate the tendency of the magnitude.
FIG. 26 is a flowchart illustrating an aberration correction procedure according to the fourth embodiment.
FIG. 27 is a timing chart showing a position (A) of the objective lens and a change (B) of the boost amount in a state where the aberration correction procedure is repeatedly executed.
FIG. 28 is a cross-sectional view of a general optical disc and a diagram showing a configuration of a light spot formed by an objective lens.
FIG. 29 is a diagram illustrating a change in light intensity distribution about the optical axis of the light spot with respect to the amount of defocus when the thickness deviation of the transparent substrate is within an allowable value.
FIG. 30 is a diagram showing a change in light intensity distribution about the optical axis of the light spot with respect to the amount of defocus when the thickness deviation of the transparent substrate exceeds an allowable value.
FIGS. 31A and 31B are a plan view (A) and a cross-sectional view (B) of an optical disc applied to the invention of
FIG. 32 is a diagram showing pit strings (A) having a long period and a short period of a specific pattern and a signal waveform (B) of a reproduction signal obtained from the pit strings.
FIG. 33 is a graph showing a change (solid line; long period, dotted line; short period) with respect to the defocus amount of the objective lens according to the maximum amplitude of each signal reproduced from the long-period and short-period pit strings. However, (A) shows a case where spherical aberration does not occur in the light spot, and (B) shows a case where spherical aberration occurs.
FIG. 34 is a flowchart showing an aberration correction procedure assumed in the invention of
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記光スポットで球面収差が生じていると前記対物レンズの位置が前記情報記録層に対する合焦点位置から前記光軸方向へずれた状態で前記再生信号が最大振幅になることを利用して前記球面収差を補正する光ディスク装置における収差補正方法であって、
前記光ディスクに何等かの情報が記録されている場合にその情報を再生し、
前記制御部が、
前記対物レンズの前記合焦点位置を求める第１手順と、
前記対物レンズを前記第１手順で求めた合焦点位置から光軸方向へ前後に等距離だけ移動させ、各移動位置で前記光検出器から得られる再生信号の最大振幅を求める第２手順と、
前記第２手順で求めた各最大振幅の差を演算する第３手順と、
前記第３手順で求めた演算結果を０に近づけるように前記収差補正部を制御する第４手順と
を実行することを特徴とする光ディスク装置における球面収差補正方法。In an optical disk device, an aberration correction unit that adjusts the divergence or convergence angle of an incident system light beam from a laser light source to an optical disk, and an objective that condenses the incident system light beam to form a light spot on an information recording layer of the optical disk The lens is moved in the direction of the optical axis of the incident light beam, and at that time, a reflected signal at the light spot is received and output by a photodetector, and a reproduction signal is processed and analyzed. A control unit for controlling the correction unit,
When the spherical aberration occurs in the light spot, the position of the objective lens is shifted in the optical axis direction from the focal position with respect to the information recording layer, and the reproduction signal has a maximum amplitude. An aberration correction method for an optical disk device that corrects aberration, comprising:
If any information is recorded on the optical disc, the information is reproduced,
The control unit includes:
A first procedure for determining the in-focus position of the objective lens;
A second procedure of moving the objective lens in the optical axis direction back and forth from the in-focus position obtained in the first procedure by an equal distance, and calculating a maximum amplitude of a reproduction signal obtained from the photodetector at each of the movement positions;
A third procedure for calculating a difference between the maximum amplitudes obtained in the second procedure;
And a fourth step of controlling the aberration corrector so that the calculation result obtained in the third step approaches zero.
前記光検出器から得られる再生信号を所定周期でサンプリングし、ゼロクロスポイントの時間間隔とパーシャルレスポンス特性及びランレングス制限により決定される状態遷移に基づいて、短周期の信号であるか長周期の信号であるかを判別すると共に、短周期の再生信号については波形等化を行い、フィルタリングによって長周期の信号のみを区分して長周期の信号の最大振幅を求めるものである請求項１又は請求項２に記載の光ディスク装置における球面収差補正方法。In the second step, means for obtaining the maximum amplitude of the reproduction signal at each moving position of the objective lens is:
The reproduction signal obtained from the photodetector is sampled at a predetermined period, and based on the time interval of the zero cross point and the state transition determined by the partial response characteristic and the run length limit, the signal is a short period signal or a long period signal. And performing waveform equalization on a short-period reproduced signal, filtering and separating only the long-period signal to obtain the maximum amplitude of the long-period signal. 3. The method for correcting spherical aberration in the optical disc device according to 2.
入力された再生信号の振幅を後記エラー検出部の利得エラー信号に基づいて制御する利得制御部と、
前記利得制御部から得られる前記再生信号における短周期の信号に係る最大振幅のほぼ中心レベルに設定された第１閾値と前記短周期の信号の最大振幅レベルよりも正負側へ僅かに大きく設定された第２閾値及び第３閾値を設け、前記再生信号が各閾値を横切る回数を別々に積算し、それら積算値の内のいずれかが所定の第１設定値に達した時点ですべての積算値をクリアする動作を繰り返して実行するクロス抽出部と、
前記クロス抽出部における各閾値の何れかに係る積算値が前記第１所定値に達した時点で、前記第１閾値に係る積算値と前記の第２及び第３閾値に係る各積算値とを比較し、前者の積算値が後者の各積算値より大きい場合に利得エラー信号を出力するエラー検出部と、
前記利得制御部から得られる前記再生信号のエンベロープを検出してその最大振幅を求めるエンベロープ検出部とからなり、
且つ、前記エラー検出部は、前記利得エラー信号を出力させる場合に、前記第１設定値よりも小さく設定された第２設定値と前記の第２及び第３閾値に係る各積算値とを比較して、前記第２設定値が前記の各積算値よりも大きいときには利得を低下させるための利得エラー信号とし、逆に前記第２設定値が前記の各積算値よりも小さいときには利得を増加させる利得エラー信号とすることとした請求項１又は請求項２に記載の光ディスク装置における球面収差補正方法。In the second step, means for obtaining the maximum amplitude of the reproduction signal at each moving position of the objective lens is:
A gain control unit that controls the amplitude of the input reproduction signal based on a gain error signal of an error detection unit described below,
The first threshold value, which is set to approximately the center level of the maximum amplitude of the short-period signal in the reproduced signal obtained from the gain control unit, and a value slightly larger to the positive and negative sides than the maximum amplitude level of the short-period signal. The second threshold and the third threshold are provided, and the number of times the reproduction signal crosses each threshold is separately integrated. When one of the integrated values reaches a predetermined first set value, all integrated values are obtained. A cross extraction unit that repeatedly executes an operation of clearing
When the integrated value related to any one of the threshold values in the cross extraction unit reaches the first predetermined value, the integrated value related to the first threshold value and the integrated value related to the second and third threshold values are calculated. An error detection unit that compares and outputs a gain error signal when the former integrated value is larger than each of the latter integrated values;
An envelope detector for detecting the envelope of the reproduction signal obtained from the gain controller and obtaining the maximum amplitude thereof,
Further, when outputting the gain error signal, the error detection unit compares a second set value smaller than the first set value with each of the integrated values related to the second and third threshold values. When the second set value is larger than each of the integrated values, the gain error signal is used to decrease the gain. Conversely, when the second set value is smaller than each of the integrated values, the gain is increased. 3. The method according to claim 1, wherein the gain error signal is used as a gain error signal.
前記光スポットで球面収差が生じていると前記対物レンズの位置が前記情報記録層に対する合焦点位置から前記光軸方向へずれた状態で前記再生信号が最大振幅になることを利用して前記球面収差を補正する光ディスク装置における収差補正方法であって、
前記光ディスクに何等かの情報が記録されている場合にその情報を再生し、
前記制御部が、
前記対物レンズの前記合焦点位置を求める第１手順と、
前記対物レンズを前記第１手順で求めた合焦点位置から光軸方向へ前後に等距離だけ移動させ、各移動位置で前記光検出器から得られる再生信号に含まれている長周期の信号と短周期の信号を区分し、各移動位置における各周期の信号の最大振幅を求め、且つ各移動位置における各周期の信号に係る最大振幅の差を演算する第２手順と、
前記第２手順で求めた前記対物レンズの各移動位置についての演算結果の差を求める第３手順と、
前記第３手順で求めた演算結果の差を０に近づけるように前記収差補正部を制御する第４手順と
を実行することを特徴とする光ディスク装置における球面収差補正方法。In an optical disk device, an aberration correction unit that adjusts the divergence or convergence angle of an incident system light beam from a laser light source to an optical disk, and an objective that condenses the incident system light beam to form a light spot on an information recording layer of the optical disk The lens is moved in the direction of the optical axis of the incident light beam, and at that time, a reflected signal at the light spot is received and output by a photodetector, and a reproduction signal is processed and analyzed. A control unit for controlling the correction unit,
When the spherical aberration occurs in the light spot, the position of the objective lens is shifted in the optical axis direction from the focal position with respect to the information recording layer, and the reproduction signal has a maximum amplitude. An aberration correction method for an optical disk device that corrects aberration, comprising:
If any information is recorded on the optical disc, the information is reproduced,
The control unit includes:
A first procedure for determining the in-focus position of the objective lens;
The objective lens is moved by the same distance back and forth in the optical axis direction from the focal point position obtained in the first procedure, and a long-period signal included in a reproduction signal obtained from the photodetector at each movement position. A second procedure of classifying the short-period signal, obtaining the maximum amplitude of the signal of each cycle at each movement position, and calculating the difference between the maximum amplitudes of the signals of each cycle at each movement position;
A third procedure for calculating a difference between the calculation results for each moving position of the objective lens obtained in the second procedure,
And a fourth step of controlling the aberration corrector so that the difference between the calculation results obtained in the third step approaches zero.
前記光検出器から得られる再生信号を所定周期でサンプリングし、そのサンプリング信号のゼロクロスポイントを検出して極性の反転間隔を検出すると共に、前記反転間隔内でのピーク値とボトム値を求め、前記反転間隔情報に基づいてフィルタリングを行うことにより、前記のピーク値とボトム値を長周期と短周期の信号に対応付けて区分すると共に、各周期別に区分されたピーク値群とボトム値群の代表値を用いて各周期の信号の最大振幅を求めるものである請求項５又は請求項６に記載の光ディスク装置における球面収差補正方法。In the second procedure, means for obtaining a maximum amplitude related to a signal of each cycle at each movement position of the objective lens,
The reproduction signal obtained from the photodetector is sampled at a predetermined cycle, a zero cross point of the sampling signal is detected to detect a polarity inversion interval, and a peak value and a bottom value within the inversion interval are obtained. By performing filtering based on the inversion interval information, the peak value and the bottom value are classified in association with long-period and short-period signals, and a representative of the peak value group and the bottom value group divided for each period. 7. The method according to claim 5, wherein a maximum amplitude of a signal in each cycle is obtained using the value.
前記光検出器から得られる再生信号を所定周期でサンプリングし、ゼロクロスポイントの時間間隔とパーシャルレスポンス特性及びランレングス制限により決定される状態遷移に基づいて、短周期の信号であるか長周期の信号であるかを判別し、前記判別情報に基づいてフィルタリングを行うことにより長周期と短周期の信号に対応付けて区分すると共に、区分された各周期の信号群の代表値を用いて各周期の信号の最大振幅を求めるものである請求項５又は請求項６に記載の光ディスク装置における球面収差補正方法。In the second procedure, means for obtaining a maximum amplitude related to a signal of each cycle at each movement position of the objective lens,
The reproduction signal obtained from the photodetector is sampled at a predetermined period, and based on the time interval of the zero cross point and the state transition determined by the partial response characteristic and the run length limit, the signal is a short period signal or a long period signal. And performing filtering based on the discrimination information to classify the signals in association with the long-period and short-period signals, and to use the representative value of the divided signal groups in each period for each period. 7. The method according to claim 5, wherein a maximum amplitude of the signal is obtained.
レーザ光源から光ディスクへ至る入射系光ビームの発散又は収束角度を調整する収差補正部と、
対物レンズが前記入射系光ビームを集光させて前記光ディスクの情報記録層に構成した光スポットでの反射光を光検出器が受光して出力する再生信号に対し、ブースト量を設定して等化処理を行う波形等化部と、
前記対物レンズを前記入射系光ビームの光軸方向へ移動せしめ、その際に前記波形等化部から得られるブースト量に基づいて前記収差補正部を制御する制御部とを具備し、
前記光ディスクに何等かの情報が記録されている場合にその情報を再生し、
前記制御部が、
前記対物レンズの前記光ディスクに対する合焦点位置を求める第１手順と、
前記対物レンズを前記第１手順で求めた合焦点位置から光軸方向へ前後に等距離だけ移動させ、各移動位置で前記波形等化部が設定した各ブースト量を検出する第２手順と、
前記第２手順で検出した各ブースト量の差を演算する第３手順と、
前記第３手順で求めた演算結果を０に近づけるように前記収差補正部を制御する第４手順と
を実行することにより、前記光スポットで生じる球面収差を補正することを特徴とする光ディスク装置における球面収差補正方法。In an optical disk device,
An aberration corrector that adjusts the divergence or convergence angle of the incident light beam from the laser light source to the optical disk,
An objective lens condenses the incident light beam and sets a boost amount with respect to a reproduction signal received and output by a photodetector at a light spot formed on an information recording layer of the optical disc. A waveform equalization unit for performing an equalization process;
A control unit that moves the objective lens in the optical axis direction of the incident system light beam, and controls the aberration correction unit based on a boost amount obtained from the waveform equalization unit at that time.
If any information is recorded on the optical disc, the information is reproduced,
The control unit includes:
A first procedure for determining a focal point position of the objective lens with respect to the optical disc;
A second procedure of moving the objective lens in the optical axis direction back and forth by an equal distance from the in-focus position obtained in the first procedure, and detecting each boost amount set by the waveform equalizer at each movement position;
A third procedure for calculating a difference between the boost amounts detected in the second procedure,
And a fourth step of controlling the aberration corrector so that the calculation result obtained in the third step approaches 0, thereby correcting spherical aberration generated in the light spot. Spherical aberration correction method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003174042A JP2004241102A (en) | 2002-12-10 | 2003-06-18 | Method for correcting aberration in optical disk device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=32964476
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7558178B2 (en) | 2005-04-15 | 2009-07-07 | Hitachi, Ltd. | Information recording/reproducing method and information recording/reproducing apparatus |
| US7570548B2 (en) | 2005-09-15 | 2009-08-04 | Hitachi, Ltd. | Optical pickup utilizing nonvolatile memory and adjustment method |
| US7663985B2 (en) | 2005-09-21 | 2010-02-16 | Hitachi, Ltd. | Information recording and reproduction method and information recording and reproduction device |
-
2003
- 2003-06-18 JP JP2003174042A patent/JP2004241102A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7558178B2 (en) | 2005-04-15 | 2009-07-07 | Hitachi, Ltd. | Information recording/reproducing method and information recording/reproducing apparatus |
| US7570548B2 (en) | 2005-09-15 | 2009-08-04 | Hitachi, Ltd. | Optical pickup utilizing nonvolatile memory and adjustment method |
| US7663985B2 (en) | 2005-09-21 | 2010-02-16 | Hitachi, Ltd. | Information recording and reproduction method and information recording and reproduction device |
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