JP2009054233A - 光ディスクのフォーカス位置調整方法及びそれを利用した光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＭＡ部分が破損又は欠陥により読取れない場合でも、適切なフォーカス調整を可能な光ディスクのフォーカス位置調整方法と光ディスク装置を提供する。
【解決手段】光情報記録媒体の欠陥情報管理ゾーンを備えた光情報記録媒体の記録面上に、光学的再生手段のフォーカス位置を調整しながら、情報を記録または再生する光ディスクのフォーカス位置調整方法において、予め、光ディスクの欠陥情報管理ゾーンから得られる適正に設定されたフォーカス位置に関する複数情報を記憶しておき、その後、装置に光ディスクを搭載して欠陥情報管理ゾーンの情報が再生不可能の場合、予め記憶した適正に設定されたフォーカス位置に関する複数の情報間の関係を利用して、光ディスクから得られるフォーカス位置に関する少なくとも１の信号から、装置に搭載された光ディスクのフォーカス位置を調整する。
【選択図】図７

Description

本発明は、光ディスクに情報を記録／再生する光ディスク装置における光ディスクのフォーカス位置調整方法及びそれを利用した光ディスク装置に関する。

円盤状の記録媒体である光ディスクにレーザビームを照射して光ディスクに情報を記録し、又は、その反射光を電気信号に変換して記録された情報を読み出す（再生する）光ディスク装置は、近年におけるＨＤ―ＤＶＤやＢＤなど、大容量の記録媒体の出現により、パーソナルコンピュータ等をはじめとし、各種の電子装置における情報記録媒体として広く利用されている。

なお、かかる光ディスク装置では、光ディスクに情報を記録又は再生する際、光ディスクに照射したレーザビームの焦点位置を調整する必要があり、そのためのフォーカス制御装置／方法が、既に、以下の特許文献等により知られている。

特開２０００−１５５９６１号公報 特開２００１−１８４６７８号公報

即ち、上記特許文献１により知られるフォーカス制御装置は、その製造ラインにおいて、エラーが最小となる焦点位置情報を予め記憶しておき、当該焦点位置情報を焦点位置調整のスタートポイントとする。そして、装置での調整方法としては、記録されているデータ（焦点位置情報）を再生し、他方、当該データが未記録ならばドライブテスト領域にデータ記録を行うと共に当該データを再生し、もって、エラーが最小となり、かつ、ＲＦ信号振幅が最大となる中間において焦点位置を設定する。

また、上記特許文献２により知られるフォーカス制御方法では、予め情報が記録されている領域である欠陥情報管理ゾーン（所謂、ＤＭＡ(Defect Management Aria)）が未記録であった場合、ＰＩＤ領域を再生し、ＰＩＤのエラー量が最小になるようにフォーカス位置を設定して、ドライブテストゾーンで情報の記録・再生を行い、当該再生信号のジッタ量あるいは当該再生信号のデータエラー量が最小となるように、ランド領域及びグルーブ領域におけるフォーカス位置を設定し、また、欠陥情報管理ゾーンに情報が記録されている場合、フォーカス位置を、欠陥情報管理ゾーンに記録されている信号を再生し、該信号のジッタ量あるいはデータエラー量が最小となるように設定して、情報の記録または再生を行うように制御する。

しかしながら、上述した従来技術では、特に、光ディスクのＤＭＡ(Defect Management Aria)部分が破損し又は、欠陥により読取れない場合には、ドライブテストゾーンで情報の記録・再生を行うことになり、調整時間が長くなるという問題点があった。特にまた、ドライブテスト領域にデータの記録・再生を行う方法では、記録時のフォーカス位置によって記録されるマーク形状が変わり、その記録信号でデータエラー量が最小となるように調整すると必ずしも、好適なビームスポット形状（例えば、最小錯乱円）が得られないという問題点があった。

そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みて成されたものであり、当該ＤＭＡ(Defect Management Aria)部分が破損し又は、欠陥により読取れない場合においても、適切なフォーカス調整を可能とする光ディスクのフォーカス位置調整方法及びそれを利用した光ディスク装置を提供することをその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明によれば、まず、光情報記録媒体の予め情報が記録されている領域を備えた光情報記録媒体の記録面上に、光学的再生手段のフォーカス位置を調整しながら、情報を記録または再生する光ディスクのフォーカス位置調整方法であって、予め、光ディスクの前記予め情報が記録されている領域から得られる適正に設定されたフォーカス位置に関する複数情報を記憶しておき、装置に光ディスクを搭載して前記の情報が再生不可能の場合、前記予め記憶した適正に設定されたフォーカス位置に関する複数の情報間の関係を利用して、前記光ディスクから得られるフォーカス位置に関する少なくとも１の信号から、装置に搭載された前記光ディスクのフォーカス位置を調整する光ディスクのフォーカス位置調整方法が提供される。

加えて、やはり上記の目的を達成するため、本発明によれば、一部に予め情報が記録されている領域を備えた光情報記録媒体に情報を記録または再生する光ディスク装置であって、少なくとも、装置に搭載された光情報記録媒体を回転駆動する手段と、前記回転駆動手段により回転駆動される光情報記録媒体の記録面上に情報を記録・再生するための光ビームを照射する光学的再生手段と、前記光学的再生手段の光情報記録媒体の半径方向位置と共に、当該光情報記録媒体の記録面上に照射する光ビームのフォーカス位置を調整する制御手段とを備えたものにおいて、前記制御手段は、予め、光ディスクの前記予め情報が記録されている領域から得られる適正に設定されたフォーカス位置に関する複数情報を記憶しておき、そして、装置に光ディスクを搭載して前記予め情報が記録されている領域の情報が再生不可能の場合、前記予め記憶した適正に設定されたフォーカス位置に関する複数の情報間の関係を利用して、前記光ディスクから得られるフォーカス位置に関する少なくとも１の信号から、装置に搭載された前記光ディスクのフォーカス位置を調整する光ディスク装置が提供される。

なお、本発明では、前記に記載した光ディスクのフォーカス位置調整方法、又は、それを利用した光ディスク装置において、予め前記予め情報が記録されている領域から得られる複数情報は、最密信号の振幅が最大となるフォーカス位置と、疎信号の振幅が最大フォーカス位置と、ＰＩＤ(Physical Identification Data)信号の振幅が最大となるフォーカス位置を含んでいることが好ましく、更には、装置に光ディスクを搭載して前記予め情報が記録されている領域の情報が再生不可能の場合、前記光ディスクから得られるフォーカス位置に関する少なくとも１の信号は、前記ＰＩＤ信号であることが好ましい。

以上のように、本発明によれば、当該ＤＭＡ(Defect Management Aria)部分が破損し又は、欠陥により読取れない場合においても、適切なフォーカス調整を可能とする光ディスクのフォーカス位置調整方法を提供し、それを利用することにより、性能の優れたディスク装置を提供することが可能になるという実用的にも優れた効果を発揮する。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

先ず、本発明の一実施の形態になる光ディスク装置の概略構成を、添付の図１を参照しながら説明する。なお、この図１に示す光ディスク装置は、例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭ等、円盤状の高密度情報記録媒体である、所謂、光ディスクに対して読み書きが可能な光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。

この図１において、符号１００は、上記光ディスク（例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭ等）を示している。また、符号２００は、光ピックアップを示しており、その内部には、例えば、所望の波長のレーザ光を発生する発光素子である半導体レーザ２１０、発光されたレーザ光を平行光にするコリメートレンズ２２０、入射光を後述するミラーに導き、反射光を後述する受光素子に導くハーフミラー２３０、光の方向を変えるためのミラー２４０、上記光ディスク１００の記録面にレーザ光を所定のビーム径に収束して照射するための対物レンズ２５０、上記ハーフミラー２３０からの反射光を受光して検出する受光素子２６０等を備えた光学的再生手段を構成している。

なお、この実施の形態では、対物レンズ２５０を、光ディスク１００の厚さに合わせてフォーカス距離を変えるため、通常、トラッキングサーボが働いており、その場合は、最適位置に安定点があるのでレンズの移動時にトラッキング制御系にキックパルス信号を与えてやれば、レンズが瞬間的に水平移動して他のレンズのトラッキング安定点に即時に収まるようにしている。

また、図１において、符号３００は、上記光学的再生手段の受光素子２６０により検出して反射光を電気信号に変換して所定の処理を行うための信号処理部であり、この信号処理部３００は、光ディスク装置の全体の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータ（以下、単に「マイコン」と言う）４００に接続されており、以下に詳細に述べるフォーカス制御方法を含め、種々の制御を行う。すなわち、このマイコン４００は、種々の制御を行えるように、レーザ駆動部５００、送り制御部６００、スピンドル制御部７００、二次元アクチュエータ制御回路８００に接続されている。

即ち、上記の構成によれば、マイコン４００は、上記光学的再生手段である光ピックアップ２００の発光素子である、半導体レーザ２１０へ供給する電流を制御してその発光強度を制御し、また、送り制御用のモータ６５０の回転を制御することにより、上記光ピックアップ２００の光ディスク１００の半径方向での位置を制御する。この実施の形態では、光ディスク１００の半径方向への移動機構として、上記送り制御用のモータ６５０の回転により光ピックアップ２００を半径方向に移動するためのギア６６０で表わしているが、しかしながら、本発明では、これに限定されるものではない。

また、上記のマイコン４００は、スピンドルを回転駆動するモータ７５０の回転を制御することにより、上記高密度情報記録媒体では広く採用されている線速度一定の制御であるＣＬＶ（Constant Linear Velocity）又はＺＣＬＶ（Zoned Constant Linear Velocity）制御等を実現する。さらに、このマイコン４００は、二次元アクチュエータ制御回路８００により、上記光ピックアップ２００の対物レンズ２５０のフォーカス位置制御を、例えば、その作動手段として電磁コイル８５０等を利用して、電磁的な作用により実現している。なお、ここで、この二次元アクチュエータ制御回路８００により実現される二次元の位置制御とは、対物レンズ２５０の上記光ディスク１００の記録面に対して直角方向の位置制御（フォーカス制御）に加え、さらに、それに直角な半径方向の微小な位置調整によりトラックに追従するためのトラッキング位置制御、更には、前記した集光用光学レンズ２２０の制御も含まれる。

さて、上述した構成になる光ディスク装置によれば、例えば、パーソナルコンピュータ等の図示しないホスト（外部機器）からの命令や情報データを、インターフェース制御回路（図示せず）で解読し、マイコン４００による制御の下、情報の記録・再生やシーク動作等を実行する。また、信号処理部３００で信号変換して、光ピックアップ２００を介して光ディスク１００に情報を記録すること、更には、受光素子２６０を介して読み込んだ各種信号を信号処理部３００を介して元のデータに復調し、当該復調されたデータを再生コマンドに対応して前記インターフェース制御回路からホストに転送することも可能である。なお、ここでは、情報の記録・再生動作の詳細な説明は省略する。

次に、添付の図２〜図５を参照しながら、上記情報記録媒体のうち、特に、ＤＶＤ−ＲＡＭと呼ばれる光ディスク１００を詳細に説明する。まず、図２は、光ディスク装置により情報が記録・再生される光ディスク１００の外観図であり、図２（ａ）はその斜視図を、そして、図２（ｂ）がその平面図を示している。また、図３は、上記図２で示した光ディスク１００における情報記録部のランドＬとグルーブＧの断面図である。図４は、光ディスク１００におけるランドＬとグルーブＧの形成フォーマットを示す説明図である。そして、図５は、光ディスク１００におけるランドＬとグルーブＧとの間に形成されているピットアドレス領域を示す一部拡大斜視図である。

先ず、図２に示す光ディスク１００について説明すると、かかる光ディスクの中でも、特に、ＤＶＤ−ＲＡＭと呼ばれる記録可能な媒体では、その透明な基板上の記録層に、例えば、相変化を利用して、レーザ光の照射によって結晶質状態あるいは非晶質状態のマーク（ピット）を作り出すことにより、情報の書込みが可能となっている。また、その後、マーク（ピット）を作ったことによる結晶質、非晶質の光の反射率の変化を読み取ることで光ディスク１００に記録された情報を再生する。なお、この図２に示した光ディスク１００としては、その一例として上記ＤＶＤ−ＲＡＭと呼ばれる記録可能な情報記録媒体を挙げたものであり、当該図２にも示すように、その中央部に所定の制御情報等（control data）を記録したＲＯＭ領域１１０と、その周辺のＲＡＭ領域１２０とに分けられている。そして、上記のような光ディスクでは、図２（ｂ）に示すように、前記ＲＡＭ領域１２０は、その情報記録部分として、円盤上に情報を連続的に記録するための螺旋状のトラックＴに沿って、その記録密度を高くするため、いわゆる、ランド及びグルーブと呼ばれる凹凸の領域に分けて形成され、もって、情報の記録及び読み出しを可能にしている

更に、前記ＲＡＭ領域１２０は、幾つかの領域に分割されており、具体的には、ＲＡＭ領域１２０の内側と外側には、装置制御に関する情報の管理領域１２１、１２２を備えており、その間にユーザの情報を読み書きするユーザ領域１２３が設けられている。そして、これらの管理領域１２１および１２２は、ここでは図示しないが、より詳細には、ＰＩＤ領域（Physical ID）、ディスクテストゾーン、ドライブテストゾーン、欠陥情報管理ゾーン等に分けられている。ドライブテストゾーンは、プリライト等を行う際、書き込みエリアとしても使用される。欠陥情報管理ゾーンはディスクの欠陥管理情報を記録する領域であり、上述したＤＭＡ領域（ＤＭＡ部分）とも呼ばれるものである。また、前記ユーザ領域１２３は、更に半径方向に複数に分割された複数の領域（ゾーン）で構成される。

次に、図３は、かかる情報記録部のランドＬとグルーブＧの断面が示されている。これらランドＬとグルーブＧは、円盤状の記録媒体１００の半径方向に交互に形成されており、かつ、これらランドＬとグルーブＧには、それぞれ、図中に破線で示す部分マークがあり、それ以外の部分とは異なる状態（非晶質状態あるいは結晶質状態）とされて情報が記録されることとなる。

また、図４には、上述した高密度情報記録媒体における上記ランドＬとグルーブＧの形成フォーマットが示されており、この図中では、ランドＬは斜線部で示されており、他方、グルーブＧはこれら斜線部の間に形成されている。そして、これらランドＬとグルーブＧは、光ディスク１００の一周を単位に、ランドＬとグルーブＧとの間で交互に変わりながら形成されている。なお、この図では、一点鎖線の部分を境にしてランドＬとグルーブＧとが切り換えられる。また、これらランドＬとグルーブＧでは、複数個のセクタと呼ばれる単位で構成されており、各セクタの間は、ピットアドレス領域ＰＡと呼ばれる領域により区画されている。なお、ディスク内のＲＡＭ領域１２０は、内周から外周に向かって複数個の領域（ゾーン）に区切られており。各領域内では、同一のセクタ数で構成されている。

更に、図５には、これらランドＬとグルーブＧとの間に形成されているピットアドレス領域が示されている。まず、図５（ａ）には、ランドＬからグルーブＧへ移行する部分（上記図４の一点鎖線の部分のピットアドレス領域）が示されており、記録信号を検出するためのレーザ光は、図に一点鎖線の矢印で示す様に、例えばランドＬからこのピットアドレス領域ＰＡを通ってグルーブＧへ移行することとなる。

一方、図５（ｂ）には、ランドＬからランドＬへ移行する部分が示されており、ここでも、記録信号を検出するためのレーザ光は、図に一点鎖線の矢印で示す様に、例えばランドＬからこのピットアドレス領域ＰＡを通って次のランドＬへ移行することとなる。なお、グルーブＧから次のグルーブＧへの移行の際にも、上記と同様に、やはり、ピットアドレス領域ＰＡを通過することは言うまでもない。

以上説明した光ディスク１００では、情報が、高さの異なるランドＬとグルーブＧに交互に記録されている。そのため、かかる光ディスク１００から情報を確実に再生するためには、これら光学的に高さの異なるランドＬとグルーブＧのそれぞれに対して、レーザ光の反射を利用して情報を再生する光学的再生手段である光ピックアップ、特に、レーザ光を記録媒体表面に収束して照射するための光学レンズ（対物レンズ）のフォーカス位置を最適に制御することが必要となる。更には、検出系の収差等によりランドとグルーブにそれぞれ異なったオフセットを加える必要がある。また、同時に、上記ピットアドレス領域ＰＡには、図からも明らかなように、上記光ディスク１００上のアドレス番号が、複数のピット列Ｐ、Ｐ…により、その両側に記録されている。そのため、かかる光ディスク１００から情報を再生するためには、このピットアドレス領域ＰＡにおけるこれらの複数のピットＰをも正確に検出することが必要となる。

そこで、上述した光ディスク１００からの情報の再生においては、上記光学的再生手段における光学レンズのフォーカス位置を最適に制御する、いわゆる、最適位置制御を行うことが重要であり、同時に、上記ピットアドレス領域ＰＡにおけるアドレス番号を記録するピット列Ｐをも確実に検出することも必要となる。また、上記図３〜６では図示しないが、ランドＬとグルーブＧの半径方向の境には、一定の周波数を中心にアドレス情報が変調されて蛇行するウォブル（半径方向の微少量揺動）グルーブ方式が形成されている。このウォブルの１回転あたりの個数をウォブル検出回路（図示せず）を介して検出し、前記スピンドル制御部７００を介して、モータ７５０を効率良く、かつ安定した回転制御を達成するようにしている。

また、前記ピットアドレス領域ＰＡは、円周方向に２分され、それぞれにピット列Ｐが設けられている。そして、この２つのピット列Ｐから得られるＩＤ信号を比較することにより隣接したセクタのデータを特定できるようにしている。

次に、添付の図６には、本発明の一実施の形態になる、上述した光ディスクに対して記録・再生を行う光ディスク装置における、特に、その光学的再生手段である光ピックアップ２００における、受光素子２６０やその検出信号を処理する信号処理部３００、更には、その周辺部を含む詳細な構成が示されている。

この図６からも明らかなように、受光素子２６０は、４個の検出部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分割されており、上記光ディスク１００の記録面で反射されてこの受光素子２６０に入射した反射光は、これら分割された各検出部により、それぞれ、電気信号に変換されて出力される。なお、これら分割された各検出部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからの出力は、加算回路３０１〜３０４に入力され、それぞれ、（Ａ＋Ｃ）、（Ｂ＋Ｄ）、（Ａ＋Ｄ）、（Ｂ＋Ｃ）の加算が行われる。さらに、上記加算回路３０１と３０２からの出力は、加算回路３０５に入力されており、これにより、上記各検出部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからの出力の全てを加算した（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）の和信号（ＦＲ信号）が出力される。

また、上記加算回路３０１と３０２からの出力は、同時に、引き算回路３０６へも入力され、これにより、その出力には、（（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ））で表されるトラッキング制御のための信号である、トラッキングエラー信号ＴＥが出力される。

一方、このトラッキングエラー信号ＴＥは、同時に、低周波通過フィルター（ＬＰＦ）３０８を通過した後、加算器３０９によりＤ／Ａ変換器３１０からのオフセット値が加算される。グルーブＧにおけるトラッキング制御のために、まず、トラッキングエラー信号ＴＥは反転回路３１２によりその極性を反転し、さらに、スイッチ素子３１５を介して上記二次元アクチュエータ制御回路８００へ出力されている。他方、ランドＬにおけるトラッキング制御のために、その後、スイッチ素子３１８を介して上記二次元アクチュエータ制御回路８００へ出力されている。但し、その一方のスイッチ素子、すなわち、ランドＬのトラッキングエラー信号が通過するスイッチ素子３１８には、上記Ｌ／Ｇ切り換え信号が反転回路３１２を介して入力されている。すなわち、これにより、トラッキングエラー信号ＴＥを基に、交互に、ランドＬのトラッキング制御信号とグルーブＧのトラッキング制御信号とを上記二次元アクチュエータ制御回路８００へ出力する。この出力は、トラッキングの制御を行うためのＴＲ信号となり、上記図１の送り制御部６００によって光ピックアップ２００の半径方向の位置を制御することとなる。なお、Ｄ／Ａ変換器３１０には、上記マイコン４００から、そのＡ／Ｄ変換部を介して、オフセット値が与えられている。なお、ここでは、本発明との関係が薄いことから、その詳細な説明は省略する。

また、上記の加算回路３０３、３０４から出力された信号（Ａ＋Ｄ）と（Ｂ＋Ｃ）は、引き算回路３１１に入力され、これにより、（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））で表されるフォーカスエラー信号ＦＥが得られる。なお、このフォーカスエラー信号ＦＥは、上記のランドＬにおけるフォーカスエラー信号ＦＥと、グルーブＧにおけるフォーカスエラー信号ＦＥとに分けられて処理され、その後、二次元アクチュエータ制御回路８００を介して上記光ピックアップ２００の対物レンズ２５０のフォーカス位置（光ディスク１００の記録表面に垂直な方向）を制御する。

すなわち、この引き算回路３１１からの出力であるフォーカスエラー信号ＦＥ（（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））は、加算器３１４でフォーカスオフセットを印加されて、二次元アクチュエータ制御回路８００へ出力されている。Ｄ／Ａ３１３とＤ／Ａ３１６でのグルーブＧ、ランドＬのオフセット設定がアナログスイッチＳＷ３１７を通じて加算器３１４に印加される。なお、これらＤ／Ａ変換器３１３、３１６には、上記グルーブＧとランドＬにおけるフォーカス制御のためのオフセット値が、それぞれ、マイコン４００から与えられる。また、上記のアナログスイッチＳＷ３１７の制御入力には、やはり、マイコン４００から出力される切り換え制御信号、すなわち、ランドＬ／グルーブＧの切り換え信号が入力されている。

また、上記Ｄ／Ａ変換器３１３、３１６を介してフォーカスエラー信号ＦＥに加算されるオフセット値は、本発明においては、光学レンズのフォーカス位置を最適位置に制御するために採用された学習制御において学習された結果変動する変数となっている。なお、この光ディスク装置の製品としての出荷時等においては、予め所定の値に初期設定されて出荷される。なお、その初期設定値は、上記マイコン４００の記録手段であるＥＰＲＯＭ等に記録されている。さらに、上記加算回路３０５からの和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）は、その後、高周波通過フィルター（ＨＰＦ）３２０、低周波通過フィルター（ＬＰＦ）３２１を通過し、２値化回路３５１を経てデータ復調回路３５４にて情報記録データを復調しマイコン４００に光ディスク１００からの読み取りデータとして取り込まれる。また、本実施例では、データ復調と同時にＥＣＣエラーカウントとＰＩＤエラーカウントがそれぞれ３５５、３５６を介してマイコン４００に取り込まれる。ジッタ測定回路３５２は、後述するように、２値化回路３５１の出力のジッタ量に基づくデータをジッタエラーパルス数に変換して出力する。このパルス数は、例えば、ジッタエラーパルスカウント３５３を介して、マイコン４００に取り込まれる。

ところで、一般に、上記従来技術になる光ディスク装置によって、光ディスク上に記録された情報を記録・再生する際には、その情報記録領域の一部である上記欠陥情報管理ゾーン（ＤＭＡ領域）に記録されているデータ（フォーカス位置情報）を再生してフォーカス位置の最適位置制御を行う。しかしながら、当該データが当該領域に記録されていない（未記録）場合には、ドライブテスト領域にデータ記録を行うと共に当該記録したデータを再生し、もって、エラーが最小となり、かつ、ＲＦ信号振幅が最大となる中間においてフォーカス位置を設定する（上記特許文献１）。又は、上記欠陥情報管理ゾーン（ＤＭＡ領域）に情報が記録されている場合、フォーカス位置を、当該領域に記録されている信号を再生して、信号のジッタ量あるいはデータエラー量が最小となるように設定を行い、他方、ＤＭＡ領域が未記録であった場合には、ＰＩＤ領域を再生し、ＰＩＤのエラー量が最小になるようにフォーカス位置を設定し、更に、ドライブテストゾーンでの情報の記録・再生を行い、当該再生信号のジッタ量又は当該再生信号のデータエラー量が最小となるように、ランド領域及びグルーブ領域におけるフォーカス位置を設定する（上記特許文献２）。

しかしながら、上述したように、上記欠陥情報管理ゾーン（ＤＭＡ領域）が破損または欠陥で再生できない場合には、フォーカス調整が出来なくなる。そこで、本発明では、予め製造ラインにおいて、フォーカス位置の調整した結果としてのフォーカス位置（Ｐ_ａｄｊ）とＰＩＤ（Physical Identification）信号のレベルが最大（max）となるフォーカス位置（Ｐ_{ＰＩＤｍａｘ}）の情報を記憶しておく。そして、当該欠陥情報管理ゾーン（ＤＭＡ領域）の振幅情報によりフォーカス位置を調整する場合において、特に、当該ＤＭＡ領域が破損または欠陥で再生できない場合には、例えば、上述した予め記録してある情報（Ｐ_ａｄｊ及びＰ_{ＰＩＤｍａｘ}）と、光ディスクを搭載（Loading）した後に、実際にフォーカス位置を可変しながら（即ち、フォーカス位置制御ループをクローズした状態で）、上記ＰＩＤ信号レベルが最大（max）となるフォーカス位置から適正なフォーカス位置を設定するものである。

なお、本発明では、最適なフォーカス位置を求める方法として、例えば、ＤＭＡ領域における最密信号（例えば、３Ｔ−３Ｔ信号）の振幅が最大（max）となるフォーカス位置と、疎信号（例えば、６Ｔ又はそれ以上の幅の信号（一例として、８Ｔ−８Ｔ信号））の振幅が最大（max）となる（又は、飽和する）フォーカス位置とを見つけ、それらの間にフォーカス位置（例えば、その中間値）を設定するものである。これは最密信号が最大になる場合は光スポット幅がトラック進行方向に小さくなるが、トラックと垂直方向には広がる可能性があり、最疎信号は最大となる場合は光スポット幅が大きくなるが、トラックと垂直方向に狭まる可能性がある。その間でトラック進行方向と垂直方向ともに小さく、記録再生に適した所謂最小錯乱円となるフォーカス位置がある。なお、その際、当該ＤＭＡ領域（部分）が破損または欠陥で再生できない場合には適正に調整できないことから、以下の対応を行う。

即ち、例えば製造ライン等において、予め、ＤＭＡ領域でフォーカス位置を可変して（フォーカス位置制御ループ下で）得られる、上記密信号が最大（max）となるフォーカス位置（Ｐ密信号max）と、上記疎信号が最大（max）となるフォーカス位置（Ｐ疎信号max）と、そして、ＰＩＤ信号の振幅が最大（max）となるフォーカス位置（ＰＰＩＤmax）の情報を、例えば、上記マイコン４００の一部を構成するメモリ内に記憶する。

その後、光ディスクを装置内に搭載（Loading）して記録・再生動作を行う場合、ＤＭＡ領域に記録されているデータ（フォーカス位置情報）を再生してフォーカス位置の最適位置制御を行う。しかしながら、その結果、当該ＤＭＡ領域に欠陥がある場合には、光ディスクを搭載（Loading）した後において、添付の図７に示す処理を行う。なお、この処理は、上記マイコン４００において、その一部のメモリ内に記憶されたソフトウェアにより実行される。

この図７において、その処理が開始（スタート）すると、まず、当該ＤＭＡ領域に欠陥があるか否か（即ち、破損または欠陥で再生できないか否か）を判定し（Ｓ７１）、その結果、欠陥がない（ＮＯ）、即ち、当該（ＤＭＡ領域）の欠陥情報管理情報が読み取れる場合には、その振幅情報により、通常のフォーカス位置調整を実行する（Ｓ７２）。

一方、上記判定（Ｓ７１）の結果、当該ＤＭＡ領域に欠陥がある（ＹＥＳ）と判定された場合には、まず、フォーカス位置を可変しながら（フォーカス位置制御ループ下で）、当該ＤＭＡ領域におけるＰＩＤ信号レベルが最大（max）となるフォーカス位置を求める（Ｓ７３）。次に、上記で予め記録した、（１）上記密信号が最大（max）となるフォーカス位置（Ｐ密信号max）と、（２）上記疎信号レベルが最大（max）となるフォーカス位置（Ｐ疎信号max）と、そして、（３）ＰＩＤ信号レベルが最大（max）となるフォーカス位置（ＰＰＩＤmax）との情報から、例えば、以下のようにして、フォーカス位置の調整した結果としてのフォーカス位置（Ｐ_ａｄｊ）とＰＩＤ（Physical Identification）信号のレベルが最大（max）となるフォーカス位置（Ｐ_{ＰＩＤｍａｘ}）との間の関係（例えば、差分）を求める（Ｓ７４）。
（Ｐ密信号max＋Ｐ疎信号max）／２−ＰＰＩＤmax＝ΔＰ

なお、添付の図８には、上述したＤＶＤ−ＲＡＭにおける上記各種のフォーカス位置と振幅との関係の一例が示されており、図における「Ｌ」はランドにおけるフォーカス位置を、「Ｇ」はグルーブにけるフォーカス位置をそれぞれ示している。そして、これらのフォーカス位置に関する情報（調整値）は、上述したように、例えば、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ内に格納される。

その後、更に、装置内に搭載（Loading）した光ディスクのＤＭＡ領域において、フォーカス位置を可変しながら（フォーカス位置制御ループ下で）ＰＩＤ信号レベルが最大（max）となるフォーカス位置（ＰＰＩＤmax’）を求め（Ｓ７５）、次に、上記で得られたフォーカス位置を調整した結果のフォーカス位置（Ｐ_ａｄｊ）とＰＩＤ信号のレベルが最大（max）のフォーカス位置（Ｐ_{ＰＩＤｍａｘ}）との間の関係（差分＝ΔＰ）を考慮（修正）して、例えば、以下のように当該搭載（Loading）した光ディスクに対するフォーカス位置Ｐを設定し（Ｓ７６）、もって、一連の処理を終了する。
Ｐ＝ＰＰＩＤmax’＋ΔＰ

即ち、予め求めておいたフォーカス位置を調整した結果のフォーカス位置（Ｐ_ａｄｊ）、即ち、Ｐ密信号maxとＰＰＩＤmax、及び、ＰＩＤ信号のレベルが最大（max）のフォーカス位置（Ｐ_{ＰＩＤｍａｘ}）との間の関係、具体的には、その間の差分（＝ΔＰ）を利用することによれば、装置内に搭載（Loading）した光ディスクの当該ＤＭＡ領域に欠陥がある場合においても、当該ＤＭＡ領域において上記ＰＩＤ信号を検出することは可能であることから、そのレベルが最大（max）となるフォーカス位置（Ｐ_{ＰＩＤｍａｘ}）を求めることが出来る。そして、このことによれば、予め求めておいた結果から求められる上記関係（差分＝ΔＰ）に基づいて、搭載（Loading）した光ディスクに対するフォーカス位置を適切に調整することが可能となる。

なお、装置の製造ラインでは、通常、テスト用の光ディスクを搭載（Loading）してフォーカス位置調整を行い、その後、記録・再生を行うことによって、当該装置の性能テストを行う。その際、フォーカス位置調整の判定は、通常、記録・再生動作によるエラーレートに基づいて、良好な記録・再生がなされたか否かを確認する。そして、もしもそのエラーレートが良好ではない場合には、その記録した領域でフォーカス位置を可変して、再度、再生を行って、エラーレートが最小（min）になるようにする。そこで、本発明では、予め製造ラインにおいて、フォーカス位置の調整した結果としてのフォーカス位置（Ｐ_ａｄｊ）とＰＩＤ（Physical Identification）信号のレベルが最大（max）となるフォーカス位置（Ｐ_{ＰＩＤｍａｘ}）の情報（関係）を記憶しておくことを目的として、その状態で再度テストを行うと共に、そのフォーカス位置を記録しておくことが好ましい。

即ち、フォーカス調整は、エラーレートが最小（min）の情報が記録されている場合、クロストーク（Cross Talk）が発生する隣接トラックが記録されている領域で行う必要があり、その場合、主に光スポットがトラックと垂直方向に広がっている場合に発生する。ところが、上記ＤＭＡ領域では、隣接する両方のトラック（ランド領域及びグルーブ領域）には記録されていないので、このような装置では適切に調整できない。これに対し、製造ラインでのテスト時には、数十トラック以上に渡って記録・再生することから、隣接トラックが記録されている領域があり、より適正に調整することが可能であり、好ましい。

なお、上記の例では、搭載（Loading）後に調整を行ったフォーカス位置（ＰＰＩＤmax’）から前記差異分を考慮して（例えば、加算し、又は、差し引いて修正して）フォーカス位置の設定行っているが、これは、特に、上述したＤＶＤ−ＲＡＭ等、クロストーク（Cross Talk）の大きな高密度情報記録媒体を記録・再生する装置では、ディスク表面から得られる信号レベル（例えば、ＲＦ信号）だけでは適正なフォーカス位置を設定できないことを理由としている。

なお、上述の例では、ＤＭＡ領域における最密信号（３Ｔ信号）が最大（max）となるフォーカス位置と、振幅が飽和する疎信号（例えば、６Ｔ又はそれ以上の幅の信号）が最大（max）となるフォーカス位置とから最適なフォーカス位置を求める方法として、上述したように、記録信号に影響されない調整方法として、密信号と長マークや長スペースの信号（疎信号）の各々の振幅が最も大きくなるフォーカス位置を測定し、その中間において、光スポット径が最小錯乱円となる最適のフォーカス位置に調整するものについて説明したが、しかしながら、光ピックアップによっては、最小錯乱円と密信号が最も大きくなるフォーカス位置とが一致しているものもある。そこで、フォーカス位置調整は、密信号が最大になる位置と、疎信号が最大になると位置との中間の何れの位置に設定されるかは、光ピックアップ特性により評価して設決すればよい。例えば、上記例の他、密信号が最大になる位置と疎信号が最大になる位置の間において、２：１の割合の位置に調整することも可能であろう。

また、最密信号（３Ｔ信号）が最大（max）となるフォーカス位置と、振幅が飽和する疎信号（例えば、６Ｔ又はそれ以上の幅の信号）が最大（max）となるフォーカス位置を求めるための具体的な回路構成の一例を、添付の図９に、そして、ＰＩＤ信号の振幅が示す最大（max）となるフォーカス位置を求めるための具体的な回路構成の一例を、添付の図１０に示す。

また、密信号や疎信号が最大になるフォーカス位置は、記録信号品質にかかわらず同じであることから、記録パワーが適正でなくエラーが多い信号でも、適正に調整を行うことができる。特に、ＤＶＤ−ＲＡＭにおいては、市販されているディスクには、予め記録されているＤＭＡ(Defect Management Aria)領域が設けられている。これは、Primary Defect List （ＰＤＬ）とSecondary Defect List （ＳＤＬ）と呼ばれる交替情報を記録してあるところであり、ディスクの最内周部に２箇所、最外周部にも２箇所ある。この部分はVerifyがある状態で記録を行った場合、記録領域に欠陥があり、その結果、スペース領域に書換えが行われると、情報を更新するため、書き換えられる。即ち、この領域でフォーカス位置調整を行えば、購入したBlank（未記録）ディスクにおいても調整が可能である。

なお、この領域で調整を行う場合の問題点は、この領域が限られた部分なので、キズや汚れにより欠落した場合、調整できなくなることである。かかる問題点に対する対応方法として、上述した従来技術にもさるように、Disc test areaに記録して、その部分で調整する方法がある。しかしながら、この方法では、装置が記録再生可能な状態、即ち、ready状態になるまで時間がかかり、使い勝手が悪い。

そこで、本発明では、フォーカス位置調整時に密信号と疎信号の振幅最大となるフォーカス位置の他に、更に、傷や汚れの影響を受けないようにその位置をずらして取得可能な信号とフォーカス位置の情報を取得することが好ましい。そして、例えば、上述したＰＩＤ(Physical ID)信号の振幅、その他には、Wobble振幅やPush-Pull振幅が考えられる。特に、本発明における好適な実施例として、上記ＰＩＤ信号のＶＦＯ（４Ｔ−４Ｔの繰返し信号、DatePLLの位相同期用）部分の振幅（PID=VFO振幅）最大となるフォーカス位置の情報を取得することが好ましい。なお、このＰＩＤ信号は、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクのＲＡＭ領域におけるアドレス用信号としてプリライト（prewrite）されている信号であり、ディスク全面において、各セクタ（sector）毎に設けられている（全部で、２３７６１４３sectorある）。

また、上記のフォーカス位置調整を行った際、密信号最大・疎信号最大及びPID-VFO最大となるフォーカス位置を、例えば、EEPROMなどの不揮発性メモリに記録しておき、その後、密信号最大と疎信号最大となる位置の所定比率でフォーカス位置に設定することも可能である。更に、フォーカス位置調整は、上記のように、ディスクの最内周と最外周で調整を行い、その間は、それらの結果から線形に設定することが好ましい。なお、基本的には、生産ラインでテストを行う際に行うので、上記ＤＭＡが欠落していることは無く、調整は正常に終了する。しかしながら、もし上記ＤＭＡが欠落している場合には、PID-VFO最大のフォーカス位置に設定することも可能である。その後、ディスクを搭載（Loading）した際に、上記ＤＭＡが欠落していなければ、上述したと同様に、測定を行って密信号最大と疎信号最大の所定比率にフォーカス位置に設定する。

本発明の一実施形態になる光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施例の光ディスク装置により情報が再生・記録可能な光ディスクであるＤＶＤの外観図である。 上記図２のＤＶＤにおける情報記録部のランド領域とグルーブ領域の断面図である。 上記図２のＤＶＤにおけるランド領域とグルーブ領域の形成フォーマットを示す説明図である。 上記図２のＤＶＤにおけるランド領域とグルーブ領域との間に形成されているピットアドレス領域を示す一部拡大斜視図である。 上記光ディスク装置における光学的再生手段である光ピックアップやその検出信号を処理する信号処理部、更には、その周辺部を含む詳細な構成を示すブロック図である。 上記光ディスク装置における光ディスクのフォーカス位置調整方法の処理を示すフローチャートである。 上記光ディスクのフォーカス位置調整方法において利用する各種のフォーカス位置と振幅との関係の一例を示す図である。 最密信号（３Ｔ信号）が最大（max）となるフォーカス位置と、振幅が飽和する疎信号（例えば、６Ｔ又はそれ以上の幅の信号）が最大（max）となるフォーカス位置を求めるための具体的な回路構成の一例を示す図である。 ＰＩＤ信号の振幅が示す最大（max）となるフォーカス位置を求めるための具体的な回路構成の一例を示す図である。

符号の説明

１００…光ディスク（高密度光記録媒体）、２１０…半導体レーザ、２２０…集光用光学レンズ、２３０…ハーフミラー、２５０…対物レンズ、２６０…受光素子（ディテクタ）、３０３，３０４…加算回路、３１１…引き算回路、３１３，３１６…Ｄ／Ａ、３１４…加算器、３１７…アナログスイッチＳＷ、３５１…２値化回路、３５２…ジッタ測定回路、３５４…データ復調回路、３６１…ＰＬＬ位相誤差検出回路、３６２…積分回路、３６３…比較回路、４００…マイコン。

Claims (6)

1. 光情報記録媒体の予め情報が記録されている領域を備えた光情報記録媒体の記録面上に、光学的再生手段のフォーカス位置を調整しながら、情報を記録または再生する光ディスクのフォーカス位置調整方法であって、
   予め、光ディスクの前記予め情報が記録されている領域から得られる適正に設定されたフォーカス位置に関する複数情報を記憶しておき、
   装置に光ディスクを搭載して前記の情報が再生不可能の場合、前記予め記憶した適正に設定されたフォーカス位置に関する複数の情報間の関係を利用して、前記光ディスクから得られるフォーカス位置に関する少なくとも１の信号から、装置に搭載された前記光ディスクのフォーカス位置を調整することを特徴とする光ディスクのフォーカス位置調整方法。
2. 前記請求項１に記載した光ディスクのフォーカス位置調整方法において、予め前記予め情報が記録されている領域から得られる複数情報は、最密信号の振幅が最大となるフォーカス位置と、疎信号の振幅が最大フォーカス位置と、ＰＩＤ(Physical Identification Data)信号の振幅が最大となるフォーカス位置を含んでいることを特徴とする光ディスクのフォーカス位置調整方法。
3. 前記請求項２に記載した光ディスクのフォーカス位置調整方法において、装置に光ディスクを搭載して前記予め情報が記録されている領域の情報が再生不可能の場合、前記光ディスクから得られるフォーカス位置に関する少なくとも１の信号は、前記ＰＩＤ信号であることを特徴とする光ディスクのフォーカス位置調整方法。
4. 一部に予め情報が記録されている領域を備えた光情報記録媒体に情報を記録または再生する光ディスク装置であって、少なくとも、
   装置に搭載された光情報記録媒体を回転駆動する手段と、
   前記回転駆動手段により回転駆動される光情報記録媒体の記録面上に情報を記録・再生するための光ビームを照射する光学的再生手段と、
   前記光学的再生手段の光情報記録媒体の半径方向位置と共に、当該光情報記録媒体の記録面上に照射する光ビームのフォーカス位置を調整する制御手段とを備えたものにおいて、
   前記制御手段は、予め、光ディスクの前記予め情報が記録されている領域から得られる適正に設定されたフォーカス位置に関する複数情報を記憶しておき、そして、装置に光ディスクを搭載して前記予め情報が記録されている領域の情報が再生不可能の場合、前記予め記憶した適正に設定されたフォーカス位置に関する複数の情報間の関係を利用して、前記光ディスクから得られるフォーカス位置に関する少なくとも１の信号から、装置に搭載された前記光ディスクのフォーカス位置を調整することを特徴とする光ディスク装置。
5. 前記請求項４に記載した光ディスク装置において、前記制御手段が予め前記予め情報が記録されている領域から得られる複数信号は、最密信号の振幅が最大となるフォーカス位置と、疎信号の振幅が最大フォーカス位置と、ＰＩＤ(Physical Identification Data)信号の振幅が最大となるフォーカス位置を含んでいることを特徴とする光ディスク装置。
6. 前記請求項５に記載した光ディスク装置において、装置に光ディスクを搭載して前記予め情報が記録されている領域の情報が再生不可能の場合、前記制御手段が前記光ディスクから得るフォーカス位置に関する少なくとも１の信号は、前記ＰＩＤ信号であることを特徴とする光ディスク装置。

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