JP2007141377A - 光記録再生装置における球面収差補正方法及び光記録再生装置 - Google Patents
光記録再生装置における球面収差補正方法及び光記録再生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007141377A JP2007141377A JP2005334613A JP2005334613A JP2007141377A JP 2007141377 A JP2007141377 A JP 2007141377A JP 2005334613 A JP2005334613 A JP 2005334613A JP 2005334613 A JP2005334613 A JP 2005334613A JP 2007141377 A JP2007141377 A JP 2007141377A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spherical aberration
- focus
- optical recording
- error signal
- aberration correction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Optical Head (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
【課題】球面収差補正手段を用いて球面収差補正を行う光記録再生装置において、フォーカスエラー信号の「S字カーブ」の振幅値を用いずに、球面収差を短時間で適正に補正することが可能な球面収差補正方法を提供する。
【解決手段】収差制御手段32により、第1の過程において、球面収差補正手段16をフォーカスループゲイン値が最大となる設定状態とし、第2の過程において、フォーカスアクチェータにトラッキングエラー信号T1の振幅値が最大となるオフセット値を与えた後、再び第1の過程を実行する。
【選択図】図1
【解決手段】収差制御手段32により、第1の過程において、球面収差補正手段16をフォーカスループゲイン値が最大となる設定状態とし、第2の過程において、フォーカスアクチェータにトラッキングエラー信号T1の振幅値が最大となるオフセット値を与えた後、再び第1の過程を実行する。
【選択図】図1
Description
本発明は、光ディスク等の光記録媒体に対して情報を記録または再生する光記録再生装置において光記録媒体のカバー層の厚み誤差によって生ずる球面収差を補正する球面収差補正方法及びこのような球面収差補正方法を実行することができる光記録再生装置に関する。
従来、DVD(Digital Versatile Disc)やCD(Compact Disc)等の光記録媒体に代表される低記録密度の光ディスクにおいては、ディスクのカバー層の厚み誤差(厚さずれ)によって生じる球面収差の影響は無視することができていた。
しかし、近年において提案されている短波長レーザ光及び高開口数の対物レンズを使用する高記録密度の光ディスクにおいては、ディスクカバー層の厚み誤差の許容量が小さく、厚み誤差が許容量から外れると、光記録媒体の記録層に集光される光束において許容量を越える無視できない球面収差が発生する。すると、記録層におけるレーザ光の集光スポットの形状が乱れ、記録再生特性が悪化してしまう。
この球面収差は、光記録媒体に照射する光束の波長に反比例し、対物レンズの開口数の4乗に比例するため、光束の波長が短く、対物レンズの開口数が大きいほど、記録再生特性に対するディスクカバー層の厚み誤差の許容量は少なくなる。したがって、記録密度を高めるために使用する光束の波長を短くし、対物レンズの開口数を大きくした光記録再生装置においては、記録再生特性を悪化させないためには、光ディスクのカバー層の厚み誤差によって生じる球面収差を補正することが必要になる。
従来、対物レンズにより光記録媒体の記録層に集光され記録層において反射され対物レンズを経た反射光を球面収差補正手段であるビームエキスパンダに通し、ビームエキスパンダを光軸上で移動させることにより、球面収差を補正するようにした光記録再生装置が提案されている。
このような記録再生装置においては、ビームエキスパンダを経た反射光を光検出器により受光し、この光検出器からの出力信号に基づいて演算回路によりフォーカスエラー信号を求めるとともに、ビームエキスパンダを光軸上で移動させ、ビームエキスパンダの各位置において対物レンズを光軸方向に移動させることにより、演算回路により求められるフォーカスエラー信号のいわゆる「S字カーブ」を表出させる。そして、この「S字カーブ」の振幅値が最大となるビームエキスパンダの位置を探して、ビームエキスパンダをその位置に設定することにより、球面収差を補正するようにしている。
ところで、前述のような光記録再生装置において、「S字カーブ」の振幅値を測定するには、「S字カーブ」における最大値及び最小値を求める必要があるため、これら最大値及び最小値が表れるまで対物レンズを合焦点から光軸方向に移動させる必要がある。
一般に、対物レンズを移動操作するアクチュエータは、高周波になるにしたがって感度が低下する周波数特性を有しているため、対物レンズを高速で移動させることは難しい。そのため、「S字カーブ」を表出させるために要する時間を短縮するには限界がある。したがって、「S字カーブ」の振幅測定には多くの時間を要し、球面収差の補正が完了するまでの時間を短縮することは困難である。
また、2層以上の記録層が積層された多層ディスクを用いる場合には、表出する「S字カーブ」がいずれの記録層のものかを分別しなければならない。ディスクの面振れも考慮して「S字カーブ」がいずれの記録層のものかを分別するには複雑な処理が必要であり、簡易なシステムでは行えない。
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、球面収差補正手段を用いて球面収差補正を行う光記録再生装置において、フォーカスエラー信号の「S字カーブ」の振幅値を用いずに、球面収差を短時間で適正に補正することが可能な球面収差補正方法を提供するとともに、このような球面収差補正方法を実行することができる光記録再生装置を提供することを目的とする。
前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る面光源装置は、以下の構成のいずれか一を有するものである。
〔構成1〕
本発明に係る光記録再生装置における球面収差補正方法は、光源とこの光源から出射されるレーザ光を光記録媒体に集光する対物レンズと光記録媒体において反射され対物レンズを経た反射光の球面収差を補正する球面収差補正手段とこの球面収差補正手段を経た反射光を受光する光検出器とこの光検出器からの出力信号に基づいてフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を求める演算回路とフォーカスエラー信号に基づいて対物レンズの位置を制御するフォーカスアクチュエータと球面収差補正手段を制御する収差制御手段とを有する光記録再生装置において、フォーカスエラー信号に基づいてフォーカスアクチュエータによりフォーカスサーボを行った状態で球面収差補正手段を異なるN点(ただし、Nは3以上の整数)の設定状態に変化させ各点においてフォーカスループゲイン値を求めるとともに求められたN個(ただし、Nは3以上の整数)のフォーカスループゲイン値に基づいてフォーカスループゲイン値が最大となる球面収差補正手段の設定状態を近似式により求め求められた設定状態に球面収差補正手段を設定する第1の過程と、フォーカスアクチェータに異なるN点(ただし、Nは3以上の整数)のオフセット値を与え各点においてトラッキングエラー信号の振幅値を求めるとともに求められたN個(ただし、Nは3以上の整数)のトラッキングエラー信号の振幅値に基づいてトラッキングエラー信号の振幅値が最大となるフォーカスアクチュエータのオフセット値を近似式により求め求められたオフセット値をフォーカスアクチェータに与える第2の過程とを有し、第1の過程の後に、第2の過程を実行し、再び第1の過程を実行することにより、球面収差補正手段の設定状態を光記録媒体における球面収差量が最小となる設定状態とすることを特徴とするものである。
本発明に係る光記録再生装置における球面収差補正方法は、光源とこの光源から出射されるレーザ光を光記録媒体に集光する対物レンズと光記録媒体において反射され対物レンズを経た反射光の球面収差を補正する球面収差補正手段とこの球面収差補正手段を経た反射光を受光する光検出器とこの光検出器からの出力信号に基づいてフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を求める演算回路とフォーカスエラー信号に基づいて対物レンズの位置を制御するフォーカスアクチュエータと球面収差補正手段を制御する収差制御手段とを有する光記録再生装置において、フォーカスエラー信号に基づいてフォーカスアクチュエータによりフォーカスサーボを行った状態で球面収差補正手段を異なるN点(ただし、Nは3以上の整数)の設定状態に変化させ各点においてフォーカスループゲイン値を求めるとともに求められたN個(ただし、Nは3以上の整数)のフォーカスループゲイン値に基づいてフォーカスループゲイン値が最大となる球面収差補正手段の設定状態を近似式により求め求められた設定状態に球面収差補正手段を設定する第1の過程と、フォーカスアクチェータに異なるN点(ただし、Nは3以上の整数)のオフセット値を与え各点においてトラッキングエラー信号の振幅値を求めるとともに求められたN個(ただし、Nは3以上の整数)のトラッキングエラー信号の振幅値に基づいてトラッキングエラー信号の振幅値が最大となるフォーカスアクチュエータのオフセット値を近似式により求め求められたオフセット値をフォーカスアクチェータに与える第2の過程とを有し、第1の過程の後に、第2の過程を実行し、再び第1の過程を実行することにより、球面収差補正手段の設定状態を光記録媒体における球面収差量が最小となる設定状態とすることを特徴とするものである。
〔構成2〕
本発明に係る光記録再生装置における球面収差補正方法は、構成1を有する光記録再生装置における球面収差補正方法において、第1及び第2の過程において使用する近似式は、〔N−1〕次関数の連立方程式であることを特徴とするものである。
本発明に係る光記録再生装置における球面収差補正方法は、構成1を有する光記録再生装置における球面収差補正方法において、第1及び第2の過程において使用する近似式は、〔N−1〕次関数の連立方程式であることを特徴とするものである。
〔構成3〕
本発明に係る光記録再生装置は、光源と、光源から出射されるレーザ光を光記録媒体に集光する対物レンズと、光記録媒体において反射され対物レンズを経た反射光の球面収差を補正する球面収差補正手段と、球面収差補正手段を経た反射光を受光する光検出器と、光検出器からの出力信号に基づいてフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を求める演算回路と、フォーカスエラー信号に基づいて対物レンズの位置を制御するフォーカスアクチュエータと、球面収差補正手段及びフォーカスアクチュエータを制御する収差制御手段とを備え、収差制御手段は、フォーカスエラー信号に基づいてフォーカスアクチュエータによりフォーカスサーボを行った状態で球面収差補正手段を異なる3点以上の設定状態に変化させ各点においてフォーカスループゲイン値を求めるとともに求められた3個以上のフォーカスループゲイン値に基づいてフォーカスループゲイン値が最大となる球面収差補正手段の設定状態を近似式により求めてこの設定状態に球面収差補正手段を設定する第1の過程を実行し、次に、フォーカスアクチェータに異なる3点以上のオフセット値を与え各点においてトラッキングエラー信号の振幅値を求めるとともに求められた3個以上のトラッキングエラー信号の振幅値に基づいてトラッキングエラー信号の振幅値が最大となるフォーカスアクチュエータのオフセット値を近似式により求めてこのオフセット値をフォーカスアクチェータに与える第2の過程を実行し、再び第1の過程を実行することにより、球面収差補正手段の設定状態を光記録媒体における球面収差量が最小となる設定状態とすることを特徴とするものである。
本発明に係る光記録再生装置は、光源と、光源から出射されるレーザ光を光記録媒体に集光する対物レンズと、光記録媒体において反射され対物レンズを経た反射光の球面収差を補正する球面収差補正手段と、球面収差補正手段を経た反射光を受光する光検出器と、光検出器からの出力信号に基づいてフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を求める演算回路と、フォーカスエラー信号に基づいて対物レンズの位置を制御するフォーカスアクチュエータと、球面収差補正手段及びフォーカスアクチュエータを制御する収差制御手段とを備え、収差制御手段は、フォーカスエラー信号に基づいてフォーカスアクチュエータによりフォーカスサーボを行った状態で球面収差補正手段を異なる3点以上の設定状態に変化させ各点においてフォーカスループゲイン値を求めるとともに求められた3個以上のフォーカスループゲイン値に基づいてフォーカスループゲイン値が最大となる球面収差補正手段の設定状態を近似式により求めてこの設定状態に球面収差補正手段を設定する第1の過程を実行し、次に、フォーカスアクチェータに異なる3点以上のオフセット値を与え各点においてトラッキングエラー信号の振幅値を求めるとともに求められた3個以上のトラッキングエラー信号の振幅値に基づいてトラッキングエラー信号の振幅値が最大となるフォーカスアクチュエータのオフセット値を近似式により求めてこのオフセット値をフォーカスアクチェータに与える第2の過程を実行し、再び第1の過程を実行することにより、球面収差補正手段の設定状態を光記録媒体における球面収差量が最小となる設定状態とすることを特徴とするものである。
〔構成4〕
本発明に係る光記録再生装置は、構成3を有する光記録再生装置において、球面収差補正手段は、ビームエキスパンダ、コリメータレンズ、または、液晶光学素子のいずれかであることを特徴とするものである。
本発明に係る光記録再生装置は、構成3を有する光記録再生装置において、球面収差補正手段は、ビームエキスパンダ、コリメータレンズ、または、液晶光学素子のいずれかであることを特徴とするものである。
本発明に係る光記録再生装置における球面収差補正方法においては、構成1を有することにより、第1の過程により球面収差補正手段をフォーカスループゲイン値が最大となる設定状態とし、第2の過程によりフォーカスアクチェータにトラッキングエラー信号の振幅値が最大となるオフセット値を与え、再び第1の過程を実行するので、使用する光記録媒体が1層ディスク、2層ディスク、または、多層ディスクのいずれであるかに拘わらず、ディスクカバー層の厚み誤差によって発生する球面収差の補正値を数点(3点以上)の測定により簡単に求めることができ、球面収差の補正及び調整を短時間で正確に行うことができる。
また、この球面収差補正方法においては、構成2を有することにより、第1及び第2の過程において〔N−1〕次関数の連立方程式を近似式として使用するので、フォーカスループゲイン値が最大となる設定状態及びトラッキングエラー信号の振幅値が最大となるオフセット値を容易に求めることができる。
そして、本発明に係る光記録再生装置においては、構成3を有することにより、第1の過程により球面収差補正手段をフォーカスループゲイン値が最大となる設定状態とし、第2の過程によりフォーカスアクチェータにトラッキングエラー信号の振幅値が最大となるオフセット値を与え、再び第1の過程を実行するので、使用する光記録媒体が1層ディスク、2層ディスク、または、多層ディスクのいずれであるかに拘わらず、ディスクカバー層の厚み誤差によって発生する球面収差の補正値を数点(3点以上)の測定により簡単に求めることができ、球面収差の補正及び調整を短時間で正確に行うことができる。
また、この光記録再生装置においては、構成4を有することにより、球面収差補正手段として、ビームエキスパンダ、コリメータレンズ、または、液晶光学素子のいずれかを有するので、構成を複雑化することなく、球面収差の補正及び調整を正確に行うことができる。
すなわち、本発明は、球面収差補正手段を用いて球面収差補正を行う光記録再生装置において、フォーカスエラー信号の「S字カーブ」の振幅値を用いずに、球面収差を短時間で適正に補正することが可能な球面収差補正方法を提供できるとともに、このような球面収差補正方法を実行することができる光記録再生装置を提供することができるものである。
以下、本発明を実施するための最良の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
〔光記録再生装置の構成〕
図1は、本発明に係る光記録再生装置の構成を示すブロック図である。
図1は、本発明に係る光記録再生装置の構成を示すブロック図である。
本発明に係る光記録再生装置は、図1に示すように、光源として、例えば、半導体レーザ素子4を有し、この半導体レーザ素子4より出射されたレーザ光L1を、光記録媒体でとなる例えば光ディスクDへ導き、この光ディスクDからの反射光を検出する光ピックアップを構成する光学系を有している。
すなわち、この光記録再生装置において、半導体レーザ素子4より出射されたレーザ光L1は、コリメータレンズ8により平行光束とされ、グレーティング10を経て、偏光ビームスプリッタ12に入射される。グレーティング10は、入射されたレーザ光L1を回折させ、3本以上の光束に分岐させる。偏光ビームスプリッタ12は、入射されたレーザ光L1のうちの一定の偏光成分(P偏光成分)を透過させ、これに直交する方向の偏光成分(S偏光成分)を反射する偏光膜を有している。ここで偏光ビームスプリッタ12において反射されたレーザ光L1の一部の成分は、レーザモニタ検出器14に入射される。このレーザモニタ検出器14は、レーザ光L1の一部を受けることにより、半導体レーザ素子4からの出射光の出力をモニタするためのものである。
偏光ビームスプリッタ12を透過したレーザ光L1は、球面収差補正手段となるビームエキスパンダ16に入射される。このビームエキスパンダ16は、光軸上に配置された第1レンズ16A及び第2レンズ16Bとから構成され、これら第1レンズ16A及び第2レンズ16B間の距離を調整されることによって、入射されたレーザ光L1のビーム径を調整して透過させる。
ビームエキスパンダ16を経たレーザ光L1は、立ち上げミラー18に入射される。立ち上げミラー18は、入射されたレーザ光L1を反射して立ち上げる。立ち上げミラー18を経たレーザ光L1は、1/4波長板20を経ることにより円偏光状態となされて、対物レンズ22に入射される。対物レンズ22は、入射されたレーザ光L1を光ディスクDの記録層上に集光して照射し、光スポットを形成する。
光ディスクDの記録層により反射された反射光は、対物レンズ22を経て平行光束となされ、1/4波長板20を経て直線偏光状態となされて、立ち上げミラー18及びビームエキスパンダ16を経て、偏光ビームスプリッタ12に戻る。ここで、反射光はS偏光となっているため、偏光ビームスプリッタ16において反射されて、検出レンズ24に入射される。検出レンズ24は、入射された反射光を収束光束として、シリンドリカルレンズ26に入射させる。シリンドリカルレンズ26は、入射された反射光に非点収差を生じさせて、光検出器28に入射させる。光検出器28は、反射光を受光することにより、この反射光に応じた検出出力を生成して出力する。この光検出器28は、例えば、受光面が放射状に4分割されたいわゆる「4分割センサ」等である。
光検出器28からの検出出力は、演算回路30に送られる。演算回路30は、光検出器28から送られる検出出力に基づいて、光ディスクDからの再生信号や、フォーカスエラー信号F1及びトラッキングエラー信号T1等の必要な信号を生成する。演算回路30により得られたフォーカスエラー信号F1は、フォーカスアクチュエータ駆動回路35に送られる。フォーカスアクチュエータ駆動回路35は、フォーカスエラー信号F1に基づいて図示しないフォーカスアクチュエータを制御して、対物レンズ22を光軸方向に移動操作し、フォーカスサーボ動作を実行する。
そして、この光記録再生装置は、収差制御手段32を備えている。この収差制御手段32は、例えば、マイクロコンピュータ等の信号処理装置(CPU)50を有して構成されている。この収差制御手段32においては、演算回路30により得られたフォーカスエラー信号F1は、位相補償回路51及び加算器52を経て、フォーカスアクチュエータ駆動回路35に送られる。通常のフォーカスサーボ動作の実行時には、加算器52においてはなんらの信号も加算されない。また、フォーカスエラー信号F1は、加算器52を経る前に分岐され、フィルタ53を経て、測定回路54に送られる。測定回路54は、フォーカスエラー信号のサンプリング値を信号処理装置50のA端子に送る。そして、フォーカスエラー信号F1は、加算器52を経た後にも分岐され、フィルタ55を経て、測定回路56に送られる。測定回路56は、フォーカスエラー信号のサンプリング値を信号処理装置50のB端子に送る。
信号処理装置50は、サイン波発生回路33を制御してサイン波を発生させる。このサイン波は、加算器52に送られ、フォーカスエラー信号F1に加算される。
また、この収差制御手段32においては、演算回路30により得られたトラッキングエラー信号T1は、位相補償回路57を経て、図示しないトラッキングアクチュエータ駆動回路に送られる。なお、トラッキングアクチュエータ駆動回路は、トラッキングアクチュエータを制御して、対物レンズ22を光軸及び光ディスクDの記録トラックに直交する方向に移動操作する。トラッキングアクチュエータとフォーカスアクチュエータとは、一つのアクチュエータとして構成されている。
また、トラッキングエラー信号T1は、振幅測定回路58に送られる。振幅測定回路58は、トラッキングエラー信号T1の振幅値を測定し、測定結果を信号処理装置50のT端子に送る。
そして、信号処理装置50は、後述するような動作を行って、本発明に係る収差補正方法を実行するため、ビームエキスパンダ16に対して指示信号S2を出力するようになっている。信号処理装置50から出力された指示信号S2は、駆動手段34に送られる。
駆動手段34は、指示信号S2が入力されて駆動信号S3を出力する駆動回路36と、この駆動信号S3に基づいてビームエキスパンダ16を駆動する駆動機構38とにより構成されている。駆動機構38は、駆動信号S3に応じて動作するステッピングモータ42を有している。ステッピングモータ42には、リードスクリュー40が連結されている。このリードスクリュー40には、ビームエキスパンダ16をなす各レンズのうちの一方のレンズである第2レンズ16Bを保持するレンズホルダ44のネジ部が螺合されている。レンズホルダ44は、リードスクリュー40の正逆回転によって、第2レンズ16Bとともに、リードスクリュー40に沿って移動操作される。
ビームエキスパンダ16の第1レンズ16Aは、第2レンズ16Bの移動を案内するガイドロッド46の一端側に固定されている。このガイドロッド46には、第2レンズ16Bの原点位置を検出するための原点検出器48が設置されている。
図2は、第2レンズ16Bの位置とフォーカスループゲインの関係を示すグラフである。
ところで、この光記録再生装置において、ビームエキスパンダ16の第2レンズ16Bの位置を変化させると、球面収差が変化するが、このとき、図2に示すように、球面収差の変化とともにフォーカスループゲイン測定値が変化する。このフォーカスループゲイン測定値は、閉ループを構成する経路内に、加算器52において単一周波数のサイン波(外乱)を一定時間加算した場合について、信号処理装置50のA端子に入力されるサイン波加算前のフォーカスエラー信号のサンプリング値を一定時間積算した数値Aと、信号処理装置50のB端子に入力されるサイン波加算後のフォーカスエラー信号のサンプリング値を一定時間積算した数値Bとを求め、測定値〔C=A/B〕、または、測定値〔C=A−B〕として求められる。このフォーカスループゲイン測定値は、球面収差量が最小になったときに最大値をとる。また、このとき、トラッキングエラー信号の振幅も最大値をとる。
図3は、フォーカスアクチェータのオフセット値とトラッキングエラー信号の振幅の関係を示すグラフである。
しかし、トラッキングエラー信号の振幅は、図3に示すように、フォーカスアクチェータのオフセット量によって生ずるデフォーカスによって変化する。すなわち、フォーカスアクチェータにおいてデフォーカスが生じている状態においては、球面収差量が最小になったときにトラッキングエラー信号の振幅が最大値とならない。
図4は、第2レンズ16Bの位置とトラッキングエラー信号の振幅値との関係を示すグラフである。
したがって、フォーカスアクチェータにおいてデフォーカスがあると、図4に示すように、フォーカスループゲイン測定値が最大値となる第2レンズ16Bの位置は、トラッキングエラー信号の振幅が最大値となる位置に一致しない。そのため、この光記録再生装置の収差制御手段32は、以下の第1の過程により、粗調整としての球面収差補正を行い、次に、第2の過程により、デフォーカス量を取り除いた状態でフォーカスサーボ動作が行われるようにし、再び、微調整として第1の過程を実行することにより、球面収差量を最小に追い込んだ最適な補正量が得られるようにする。
第1の過程においては、まず、図2に示すように、フォーカスサーボ動作を行った状態において、ビームエキスパンダ16の第2レンズ16Bを光軸上でN点(ただし、Nは3以上の整数)の位置に移動させ、それぞれの位置においてフォーカスループゲイン測定を行う。この第1の過程においては、このようにして求められたN個(ただし、Nは3以上の整数)の測定値Cに基づいて、測定値Cが最大となるビームエキスパンダ16の第2レンズ16Bの位置を近似式により計算して求め、設定する。この近似式としては、〔N−1〕次関数の連立方程式を用いることができる。
このようにして最初の第1の過程により求められた第2レンズ16Bの位置は、トラッキングエラー信号の振幅が最大値となる位置に一致しないことに加え、デフォーカスが無いときに得られる位置とも若干ずれがある。
そして、第2の過程においては、まず、図3に示すように、フォーカスアクチェータにN点(ただし、Nは3以上の整数)のオフセット値を与え、デフォーカスを発生させる。そして、この第2の過程においては、各デフォーカス状態において、トラッキングエラー信号の振幅値を求めるとともに、求められたN個(ただし、Nは3以上の整数)のトラッキングエラー信号の振幅値に基づいて、トラッキングエラー信号の振幅値が最大となるフォーカスアクチュエータのオフセット値を近似式により計算して求め、設定する。すなわち、この第2の過程は、デフォーカスを取り除いた最適なフォーカスサーボ動作が行われるようにする過程である。
次に、再び第1の過程を実行することにより、球面収差量を最小に追い込んだ最適な補正量が得られる。
なお、実用的には、前述のように第1の過程の後、第2の過程を行い、再び第1の過程を行えばよいが、さらに精度を向上させるためには、第1の過程と第2の過程とを何回か繰返した後に、最後に第1の過程を実行するようにしてもよい。
また、この光記録再生装置においては、球面収差補正手段としては、ビームエキスパンダ16に限定されず、コリメータレンズ8を光軸方向に移動することとしてもよく、また、液晶光学素子を用いることもできる。
〔収差補正方法(光記録再生装置の動作)〕
次に、前述のように構成された光記録再生装置の動作(収差補正方法)について説明する。以下、Nを4とした場合の手順について説明する。
次に、前述のように構成された光記録再生装置の動作(収差補正方法)について説明する。以下、Nを4とした場合の手順について説明する。
まず、光記録再生装置の動作電源を投入した後、初期準備の実行を行う。この初期準備では、第2レンズ16Bの位置を原点まで移動させる。このとき、原点検出器48が検出するまで移動させ、その後、逆方向に原点検出器48が未検出になるまで移動させるようにする。この位置において移動ステップ数nを“0”にセットする。第2ビームエキスパンダ16Bを、この原点位置から、予め求めてある標準ディスク(カバー層の厚み誤差が0)に対する最適位置まで移動させる。
図5は、本発明に係る光記録再生装置の球面収差補正動作(収差補正方法)を示すフローチャートである。
そして、この光記録再生装置は、図5中のステップst1に示すように、球面収差補正の動作を開始する。そして、ステップst2に進み、第1の過程を実行する。
図6は、本発明に係る光記録再生装置の球面収差補正動作(収差補正方法)における第1の過程を示すフローチャートである。
図6のステップst7に示すように、第1の過程が開始されると、ステップst8に進み、フォーカスオフセット、フォーカスゲインキャリブレーションを行い、フォーカスサーボ動作を行うのに必要なパラメータの設定を行い、フォーカスサーボ動作を実行する。次に、ステップst9に進み、移動ステップ数nを“1”にセットして、ステップst10に進む。
ステップst10では、第2レンズ16Bを第n点目の位置に移動させて、ステップst11に進む。なお、最初にステップst10が実行されたときには、n=1である。ステップst11では、フォーカスループゲイン測定を行い、ステップst12に進む。ステップst12では、測定値を保存して、ステップst13に進む。
ステップst13では、移動ステップ数nがN(=4)に等しいかを判別し、移動ステップ数nがNに等しければ(n=N=4)、ステップst14に進み、移動ステップ数nがNに等しくなければ(n≠N=4)、ステップst15に進む。ステップst15では、移動ステップ数nを1増加させ(n=n+1)、ステップst10に戻る。
このようにしてステップst10に戻ることにより、第2レンズ16Bを第2点目、第3点目及び第4点目の位置に順次移動させ、その都度、フォーカスループゲイン測定を行い、測定値をそれぞれ保存する。
そして、移動ステップ数nがNに等しくなってステップst14に進むと、4つの測定値Cに基づいて、この測定値Cが最大となる第2レンズ16Bの位置を近似式より求める。ここで、4点の位置Xn及び測定値Ynを(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4)とした場合、Yが最大となるときのXの値Xmaxは、下記の4つの式(式1)乃至(式4)(〔N−1〕次関数の連立方程式)から求まる係数A、B、Cより、以下の(式5)により算出される。
y1=AX1 3+BX1 2+CX1+D ・・・・・・(式1)
y2=AX2 3+BX2 2+CX2+D ・・・・・・(式2)
y3=AX3 3+BX3 2+CX3+D ・・・・・・(式3)
y4=AX4 3+BX4 2+CX4+D ・・・・・・(式4)
Xmax={−B−√(B2−3AC)}/(3A) ・・・(式5)
y2=AX2 3+BX2 2+CX2+D ・・・・・・(式2)
y3=AX3 3+BX3 2+CX3+D ・・・・・・(式3)
y4=AX4 3+BX4 2+CX4+D ・・・・・・(式4)
Xmax={−B−√(B2−3AC)}/(3A) ・・・(式5)
そして、ステップst16に進み、ステップst14で得られた位置に基づいて、駆動回路36に向けて指示信号S2を出力し、第2レンズ16Bを移動させ、ステップst17に進み、第1の過程を終了する。
図7は、本発明に係る光記録再生装置の球面収差補正動作(収差補正方法)における第2の過程を示すフローチャートである。
次に、図5のステップst3に示すように、第2の過程を実行する。
図7のステップst18に示すように、第2の過程が開始されると、ステップst19に進み、ステップ数nを“1”にセットして、ステップst20に進む。
ステップst20では、フォーカスアクチェータに第nのオフセット値を設定し、デフォーカスさせて、ステップst21に進む。なお、最初にステップst20が実行されたときには、n=1である。ステップst21では、第nのオフセット値が設定された状態において、トラッキングエラー信号の振幅測定を行い、ステップst22に進む。ステップst22では、測定値を保存して、ステップst23に進む。
ステップst23では、ステップ数nがN(=4)に等しいかを判別し、ステップ数nがNに等しければ(n=N=4)、ステップst24に進み、ステップ数nがNに等しくなければ(n≠N=4)、ステップst25に進む。ステップst25では、移動ステップ数nを1増加させ(n=n+1)、ステップst20に戻る。
このようにしてステップst20に戻ることにより、フォーカスアクチェータに第2、第3及び第4のオフセット値が順次設定され、その都度、トラッキングエラー信号の振幅測定を行い、測定値をそれぞれ保存する。
そして、ステップ数nがNに等しくなってステップst24に進むと、4つの測定値に基づいて、この測定値が最大となるオフセット値を近似式より求める。ここで、4つのオフセット値Xn及び測定値Ynを(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4)とした場合、Yが最大となるときのXの値Xmaxは、下記の4つの式(式6)乃至(式9)(〔N−1〕次関数の連立方程式)から求まる係数A、B、Cより、以下の(式10)により算出される。
y1=AX1 3+BX1 2+CX1+D ・・・・・・(式6)
y2=AX2 3+BX2 2+CX2+D ・・・・・・(式7)
y3=AX3 3+BX3 2+CX3+D ・・・・・・(式8)
y4=AX4 3+BX4 2+CX4+D ・・・・・・(式9)
Xmax={−B−√(B2−3AC)}/(3A) ・・(式10)
y2=AX2 3+BX2 2+CX2+D ・・・・・・(式7)
y3=AX3 3+BX3 2+CX3+D ・・・・・・(式8)
y4=AX4 3+BX4 2+CX4+D ・・・・・・(式9)
Xmax={−B−√(B2−3AC)}/(3A) ・・(式10)
そして、ステップst26に進み、ステップst24で得られたオフセット値に基づいて、フォーカスアクチュエータに向けてフォーカスアクチュエータ指示信号F2を出力し、デフォーカスを取り除いた最適なフォーカスサーボを行い、ステップst27に進み、第2の過程を終了する。
次に、図5のステップst4に示すように、再び、前述した第1の過程を実行する。2回目の第1の過程の実行の後、ステップst5に進み、得られた第2レンズ16Bの位置を最終値として保存し、この最終値に基づく駆動回路36に向けて指示信号S2を出力し、第2レンズ16Bを移動させて、ステップst6に進み、球面収差補正を終了する。この光記録再生装置においては、このようにして、球面収差補正を終了した後は、通常の記録再生動作を実行する。
なお、この光記録再生装置及び収差補正方法において、第1の過程及び第2の過程における測定点は、それぞれ3以上であればよく、この数に限定はない。測定点がN個である場合には、近似式として〔N−1〕次関数の連立方程式を用いることにより、それぞれの過程における最適値を求めることができる。また、前述したように、第1の過程の後、第2の過程を行い、再び第1の過程を行えば実用的には問題ないが、さらに精度を向上させるためには、第1の過程と第2の過程とを何回か繰返した後に、最後に第1の過程を実行するようにしてもよい。
4 半導体レーザ素子
8 コリメータレンズ
10 グレーティング
12 偏光ビームスプリッタ
14 レーザモニタ検出器
16 ビームエキスパンダ
16A 第1レンズ
16B 第2レンズ
18 立ち上げミラー
20 1/4波長板
22 対物レンズ
24 検出レンズ
26 シリンドリカルレンズ
28 光検出器
30 演算回路
32 収差制御手段
33 サイン波発生回路
34 駆動手段
36 駆動回路
38 駆動機構
40 リードスクリュー
42 ステッピングモータ
44 レンズホルダ
46 ガイドロッド
48 原点検出器
50 信号処理装置
51 位相補償回路
52 加算器
53 フィルタ
54 測定回路
55 フィルタ
56 測定回路
57 位相補償回路
58 振幅測定回路
D 光ディスク(光記録媒体)
F1 フォーカスエラー信号
F2 フォーカスアクチュエータ指示信号
T1 トラッキングエラー信号
S2 指示信号
S3 駆動信号
8 コリメータレンズ
10 グレーティング
12 偏光ビームスプリッタ
14 レーザモニタ検出器
16 ビームエキスパンダ
16A 第1レンズ
16B 第2レンズ
18 立ち上げミラー
20 1/4波長板
22 対物レンズ
24 検出レンズ
26 シリンドリカルレンズ
28 光検出器
30 演算回路
32 収差制御手段
33 サイン波発生回路
34 駆動手段
36 駆動回路
38 駆動機構
40 リードスクリュー
42 ステッピングモータ
44 レンズホルダ
46 ガイドロッド
48 原点検出器
50 信号処理装置
51 位相補償回路
52 加算器
53 フィルタ
54 測定回路
55 フィルタ
56 測定回路
57 位相補償回路
58 振幅測定回路
D 光ディスク(光記録媒体)
F1 フォーカスエラー信号
F2 フォーカスアクチュエータ指示信号
T1 トラッキングエラー信号
S2 指示信号
S3 駆動信号
Claims (4)
- 光源と、この光源から出射されるレーザ光を光記録媒体に集光する対物レンズと、前記光記録媒体において反射され前記対物レンズを経た反射光の球面収差を補正する球面収差補正手段と、この球面収差補正手段を経た前記反射光を受光する光検出器と、この光検出器からの出力信号に基づいてフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を求める演算回路と、前記フォーカスエラー信号に基づいて前記対物レンズの位置を制御するフォーカスアクチュエータと、前記球面収差補正手段を制御する収差制御手段とを有する光記録再生装置において、
前記フォーカスエラー信号に基づいて前記フォーカスアクチュエータによりフォーカスサーボを行った状態で、前記球面収差補正手段を異なるN点(ただし、Nは3以上の整数)の設定状態に変化させ、各点においてフォーカスループゲイン値を求めるとともに、求められたN個(ただし、Nは3以上の整数)のフォーカスループゲイン値に基づいて、フォーカスループゲイン値が最大となる前記球面収差補正手段の設定状態を近似式により求め、求められた設定状態に前記球面収差補正手段を設定する第1の過程と、
前記フォーカスアクチェータに異なるN点(ただし、Nは3以上の整数)のオフセット値を与え、各点においてトラッキングエラー信号の振幅値を求めるとともに、求められたN個(ただし、Nは3以上の整数)のトラッキングエラー信号の振幅値に基づいて、トラッキングエラー信号の振幅値が最大となる前記フォーカスアクチュエータのオフセット値を近似式により求め、求められたオフセット値を前記フォーカスアクチェータに与える第2の過程とを有し、
前記第1の過程の後に、前記第2の過程を実行し、再び前記第1の過程を実行することにより、前記球面収差補正手段の設定状態を前記光記録媒体における球面収差量が最小となる設定状態とする
ことを特徴とする光記録再生装置における球面収差補正方法。 - 前記第1及び第2の過程において使用する近似式は、〔N−1〕次関数の連立方程式であることを特徴とする請求項1記載の光記録再生装置における球面収差補正方法。
- 光源と、
前記光源から出射されるレーザ光を光記録媒体に集光する対物レンズと、
前記光記録媒体において反射され前記対物レンズを経た反射光の球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記球面収差補正手段を経た前記反射光を受光する光検出器と、
前記光検出器からの出力信号に基づいてフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を求める演算回路と、
前記フォーカスエラー信号に基づいて前記対物レンズの位置を制御するフォーカスアクチュエータと、
前記球面収差補正手段及び前記フォーカスアクチュエータを制御する収差制御手段とを備え、
前記収差制御手段は、前記フォーカスエラー信号に基づいて前記フォーカスアクチュエータによりフォーカスサーボを行った状態で前記球面収差補正手段を異なる3点以上の設定状態に変化させ各点においてフォーカスループゲイン値を求めるとともに求められた3個以上のフォーカスループゲイン値に基づいてフォーカスループゲイン値が最大となる前記球面収差補正手段の設定状態を近似式により求めてこの設定状態に前記球面収差補正手段を設定する第1の過程を実行し、次に、前記フォーカスアクチェータに異なる3点以上のオフセット値を与え各点においてトラッキングエラー信号の振幅値を求めるとともに求められた3個以上のトラッキングエラー信号の振幅値に基づいてトラッキングエラー信号の振幅値が最大となる前記フォーカスアクチュエータのオフセット値を近似式により求めてこのオフセット値を前記フォーカスアクチェータに与える第2の過程を実行し、再び前記第1の過程を実行することにより、前記球面収差補正手段の設定状態を前記光記録媒体における球面収差量が最小となる設定状態とする
ことを特徴とする光記録再生装置。 - 前記球面収差補正手段は、ビームエキスパンダ、コリメータレンズ、または、液晶光学素子のいずれかであることを特徴とする請求項3記載の光記録再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005334613A JP2007141377A (ja) | 2005-11-18 | 2005-11-18 | 光記録再生装置における球面収差補正方法及び光記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005334613A JP2007141377A (ja) | 2005-11-18 | 2005-11-18 | 光記録再生装置における球面収差補正方法及び光記録再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007141377A true JP2007141377A (ja) | 2007-06-07 |
Family
ID=38204049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005334613A Pending JP2007141377A (ja) | 2005-11-18 | 2005-11-18 | 光記録再生装置における球面収差補正方法及び光記録再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007141377A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010067575A1 (ja) | 2008-12-10 | 2010-06-17 | 三菱電機株式会社 | 光情報処理方法及び光情報処理装置 |
JP2011096299A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Sharp Corp | 光情報処理方法、およびその光情報処理機能を備えた光情報記録装置 |
EP2320421B1 (en) * | 2008-05-26 | 2017-04-05 | Sony Interactive Entertainment Inc. | Optical Disc Apparatus, Method of Controlling the Same, and Information Storage Medium |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003141766A (ja) * | 2001-11-01 | 2003-05-16 | Nec Corp | 光学式情報記録再生装置および方法 |
JP2004095106A (ja) * | 2002-09-03 | 2004-03-25 | Sony Corp | ディスクドライブ装置、フォーカスバイアス及び球面収差調整方法 |
-
2005
- 2005-11-18 JP JP2005334613A patent/JP2007141377A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003141766A (ja) * | 2001-11-01 | 2003-05-16 | Nec Corp | 光学式情報記録再生装置および方法 |
JP2004095106A (ja) * | 2002-09-03 | 2004-03-25 | Sony Corp | ディスクドライブ装置、フォーカスバイアス及び球面収差調整方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2320421B1 (en) * | 2008-05-26 | 2017-04-05 | Sony Interactive Entertainment Inc. | Optical Disc Apparatus, Method of Controlling the Same, and Information Storage Medium |
WO2010067575A1 (ja) | 2008-12-10 | 2010-06-17 | 三菱電機株式会社 | 光情報処理方法及び光情報処理装置 |
US8638646B2 (en) | 2008-12-10 | 2014-01-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Optical information processing method and optical information processing apparatus |
JP2011096299A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Sharp Corp | 光情報処理方法、およびその光情報処理機能を備えた光情報記録装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4538453B2 (ja) | 光情報装置及び光情報装置の制御方法 | |
JP2007141377A (ja) | 光記録再生装置における球面収差補正方法及び光記録再生装置 | |
JP2008243282A (ja) | 光情報記録再生装置 | |
JP2002352449A (ja) | 光学ピックアップ装置及び記録再生装置 | |
JP4662186B2 (ja) | 光ディスク装置及び補正サーボ制御信号生成方法 | |
JP2009205775A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
US20120201109A1 (en) | Optical Pickup Apparatus | |
JP2008305453A (ja) | 光情報記録再生装置 | |
JP4148866B2 (ja) | 光ディスク装置 | |
JP4345620B2 (ja) | 光情報記録装置、光情報再生装置、光情報記録方法及び光情報再生方法 | |
US20070280065A1 (en) | Optical information recording/reproduction apparatus | |
JP2001273648A (ja) | 光学式情報記録再生装置のトラッキングサーボ装置 | |
JP3812649B2 (ja) | 光学式情報記録再生装置および方法 | |
JP5287526B2 (ja) | 光ディスク装置 | |
JP2006048875A (ja) | 光情報記録再生装置 | |
US20090109825A1 (en) | Optical scanning device | |
JP2004253020A (ja) | 光学ピックアップのフォーカスポジション調整方法、及びフォーカスポジション調整装置 | |
JP4332799B2 (ja) | 光ピックアップ、ディスクドライブ装置並びに光ピックアップにおけるフォーカスバイアス及び球面収差に関する調整値検出方法 | |
JP2008293606A (ja) | 光ピックアップ装置 | |
JP2010272164A (ja) | 光ディスク装置 | |
JP2008269719A (ja) | フォーカスサーボ制御方法および光ディスク装置 | |
JP2000090440A (ja) | 記録媒体記録再生装置 | |
JP4419666B2 (ja) | 光情報記録再生装置 | |
US20110002117A1 (en) | Optical disc drive | |
JP2000298850A (ja) | 光ディスクのフォーカス制御方法および光ディスクのフォーカス制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071228 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091124 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091201 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100330 |