JP2010044828A

JP2010044828A - Optical disk device and method for adjusting focus

Info

Publication number: JP2010044828A
Application number: JP2008208608A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Nagata; 一博永田; Katsuo Iwata; 勝雄岩田; Hideaki Okano; 英明岡野; Risa Suzuki; 梨沙鈴木; Takehiro Hiramatsu; 岳洋平松
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2008-08-13
Filing date: 2008-08-13
Publication date: 2010-02-25

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical disk device which attains stable recording and reproducing by efficiently correcting the aberration of the optical beam of an optical head, and to provide a method for speedily and reliably adjusting focus. SOLUTION: While adjusting the correction value of spherical aberration by a liquid crystal element 14, a focus offset value maximizing an RF signal amplitude and a focus offset value maximizing a PP signal are obtained. When the difference between the offset values are within a predetermined range, the focus offset is determined to be a set value, and the spherical aberration is set as a corrected value. COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ＣＤ系、ＤＶＤ系、ＢＤ系あるいはＨＤＤＶＤ系などの光ディスクに情報を記録し、または光ディスクから情報を再生する光ディスク装置及びフォーカス調整方法に関する。 The present invention relates to an optical disk apparatus and a focus adjustment method for recording information on or reproducing information from an optical disk such as a CD system, a DVD system, a BD system, or an HD DVD system.

ＣＤ（Compact Disc）規格やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）規格と呼ばれる複数種類の記録密度の光ディスクが既に広く普及しているが、近年、青紫色の波長のレーザ光を用いて情報を記録することにより、さらに記録密度が高められた超高密度光ディスクであるＢＤ(Blu-ray Disc)規格やＨＤＤＶＤ(High Definition Digital Versatile Disk)規格の光ディスクも実用化されている。 A plurality of types of recording density optical disks called CD (Compact Disc) standards and DVD (Digital Versatile Disk) standards are already widely used. In recent years, by recording information using laser light of a blue-violet wavelength, Furthermore, BD (Blu-ray Disc) standard and HD DVD (High Definition Digital Versatile Disk) standard optical disks, which are ultra-high density optical disks with higher recording density, have been put into practical use.

前記光ディスクへの記録や記録された情報を再生するための光ディスク装置の一部には、光ディスクの基板の厚さ（光ディスクの外表面から記録層までの距離）のばらつきによって球面収差が発生し、また光学素子や光ヘッドの組み立てにおける誤差や対物レンズがトラッキング方向にシフトすることによって非点収差といった収差が発生する。これらの収差は光ディスクの情報記録面に微小スポットを絞り込む際に悪影響をもたらすことになるため、収差補正素子やレンズの組み合わせによって補正される。 In a part of the optical disk device for recording on the optical disk and reproducing recorded information, spherical aberration occurs due to variations in the thickness of the substrate of the optical disk (distance from the outer surface of the optical disk to the recording layer), In addition, aberrations such as astigmatism occur due to errors in assembling the optical element and the optical head and the objective lens shifting in the tracking direction. Since these aberrations have an adverse effect when narrow spots are narrowed down on the information recording surface of the optical disc, they are corrected by a combination of aberration correction elements and lenses.

特許文献１には、プッシュプル信号（ＰＰ信号、Push Pull）が最大となる球面収差量と、２Ｔマーク信号の振幅値が最大となる球面収差量を探索し、２つの球面収差量が一致しなかったときは、一致するまで非点収差補正素子で０°方向成分あるいは９０°成分の非点収差補正を行うことが考案されている。
特開２００７−２０７３８２号公報 Patent Document 1 searches for a spherical aberration amount that maximizes the push-pull signal (PP signal, Push Pull) and a spherical aberration amount that maximizes the amplitude value of the 2T mark signal, and the two spherical aberration amounts match. If not, it has been devised that the astigmatism correction of the 0 ° direction component or 90 ° component is performed by the astigmatism correction element until they coincide.
JP 2007-207382 A

図６は、球面収差を補正するときのフォーカスオフセットと再生信号（ＲＦ信号）振幅およびフォーカスオフセットとプッシュプル信号（ＰＰ信号）振幅の関係を示す図である。図６（ａ）が、フォーカスオフセットとＲＦ信号振幅の関係を示しており、図６（ｂ）が、フォーカスオフセットとＰＰ信号振幅の関係を示している。また図７は、非点収差を補正するときのフォーカスオフセットとＲＦ信号振幅およびフォーカスオフセットとＰＰ信号振幅の関係を示す図である。図７（ａ）が、フォーカスオフセットとＲＦ信号振幅の関係を示しており、図７（ｂ）が、フォーカスオフセットとＰＰ信号振幅の関係を示している。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the focus offset and the reproduction signal (RF signal) amplitude and the focus offset and the push-pull signal (PP signal) amplitude when correcting the spherical aberration. FIG. 6A shows the relationship between the focus offset and the RF signal amplitude, and FIG. 6B shows the relationship between the focus offset and the PP signal amplitude. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the focus offset and the RF signal amplitude and the focus offset and the PP signal amplitude when correcting astigmatism. FIG. 7A shows the relationship between the focus offset and the RF signal amplitude, and FIG. 7B shows the relationship between the focus offset and the PP signal amplitude.

図６（ａ）に示すように、球面収差の位相の値を変化させると、ＲＦ信号振幅のフォーカスオフセット最適点が移動する。実線は、球面収差の位相がＲＦ信号振幅とＰＰ信号振幅のフォーカスオフセット最適点が一致した所望の調整値にあるときを示す。ＲＦ信号振幅においては、球面収差の位相が所望の調整値よりプラス側にあるとき、フォーカスオフセット最適点がフォーカスオフセットのプラス側へ移動する。球面収差の位相が所望の調整値よりマイナス側にあるとき、フォーカスオフセット最適点がフォーカスオフセットのマイナス側へ移動する。 As shown in FIG. 6A, when the phase value of the spherical aberration is changed, the focus offset optimum point of the RF signal amplitude moves. The solid line indicates when the phase of the spherical aberration is at a desired adjustment value where the focus offset optimum points of the RF signal amplitude and the PP signal amplitude match. In the RF signal amplitude, when the spherical aberration phase is on the plus side of the desired adjustment value, the focus offset optimum point moves to the plus side of the focus offset. When the spherical aberration phase is on the minus side of the desired adjustment value, the focus offset optimum point moves to the minus side of the focus offset.

図６（ｂ）に示すように、球面収差の位相の値を変化させると、ＰＰ信号振幅のフォーカスオフセット最適点が移動する。実線は、球面収差の位相がＲＦ信号振幅とＰＰ信号振幅のフォーカスオフセット最適点が一致した所望の調整値にあるときを示す。ＰＰ信号振幅においては、球面収差の位相が所望の調整値よりプラス側にあるとき、フォーカスオフセット最適点がフォーカスオフセットのマイナス側へ移動する。球面収差の位相が所望の調整値よりマイナス側にあるとき、フォーカスオフセット最適点がフォーカスオフセットのプラス側へ移動する。 As shown in FIG. 6B, when the phase value of the spherical aberration is changed, the focus offset optimum point of the PP signal amplitude moves. The solid line indicates when the phase of the spherical aberration is at a desired adjustment value where the focus offset optimum points of the RF signal amplitude and the PP signal amplitude match. In the PP signal amplitude, when the spherical aberration phase is on the plus side of the desired adjustment value, the focus offset optimum point moves to the minus side of the focus offset. When the spherical aberration phase is on the minus side of the desired adjustment value, the focus offset optimum point moves to the plus side of the focus offset.

図７（ａ）に示すように、ＲＦ信号振幅においては、非点収差の位相の値を変化させても、ＲＦ信号振幅のフォーカスオフセット最適点は変化しない。実線は、球面収差の位相がＲＦ信号振幅とＰＰ信号振幅のフォーカスオフセット最適点が一致した所望の調整値にあるときを示す。 As shown in FIG. 7A, in the RF signal amplitude, even if the phase value of astigmatism is changed, the focus offset optimum point of the RF signal amplitude does not change. The solid line indicates when the phase of the spherical aberration is at a desired adjustment value where the focus offset optimum points of the RF signal amplitude and the PP signal amplitude match.

図７（ｂ）に示すように、非点収差の位相の値を変化させると、ＰＰ信号振幅のフォーカスオフセット最適点が移動する。実線は、非点収差の位相がＲＦ信号振幅とＰＰ信号振幅のフォーカスオフセット最適点が一致した所望の調整値にあるときを示す。ＰＰ信号振幅においては、非点収差の位相が所望の調整値よりプラス側にあるとき、フォーカスオフセット最適点がフォーカスオフセットのプラス側へ移動する。非点収差の位相が所望の調整値よりマイナス側にあるとき、フォーカスオフセット最適点がフォーカスオフセットのマイナス側へ移動する。 As shown in FIG. 7B, when the phase value of astigmatism is changed, the focus offset optimum point of the PP signal amplitude moves. The solid line indicates when the phase of astigmatism is at a desired adjustment value in which the focus offset optimum point of the RF signal amplitude and the PP signal amplitude match. In the PP signal amplitude, when the phase of astigmatism is on the plus side of the desired adjustment value, the focus offset optimum point moves to the plus side of the focus offset. When the phase of astigmatism is on the minus side of the desired adjustment value, the focus offset optimum point moves to the minus side of the focus offset.

球面収差補正では、上記のようにＲＦ信号振幅とＰＰ振幅が逆の特性を示す。補正を行った後に実線で示すフォーカスオフセットの位置で略一致することが望ましい。しかしながら光学系に非点収差が残存している場合には一致せず、図７（ｂ）で示すようにＰＰ信号振幅のフォーカスオフセットが残存する。 In spherical aberration correction, the RF signal amplitude and the PP amplitude exhibit opposite characteristics as described above. It is desirable that the positions substantially coincide at the position of the focus offset indicated by the solid line after correction. However, when astigmatism remains in the optical system, they do not coincide, and the focus offset of the PP signal amplitude remains as shown in FIG. 7B.

特許文献１では、比較対象が球面収差補正量となっているが、収差補正量の大きさで調整値を判断するのは効率がよくない。さらに効率のよい調整方法が求められている。 In Patent Document 1, the comparison target is the spherical aberration correction amount, but it is not efficient to determine the adjustment value based on the magnitude of the aberration correction amount. There is a need for a more efficient adjustment method.

本発明は上記したような事情に鑑み成されたものであって、光ヘッドの光ビームの収差を効率よく補正し、安定した記録再生が可能な光ディスク装置および速やかで確実なフォーカス調整方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and provides an optical disc apparatus capable of efficiently correcting the aberration of the light beam of the optical head and performing stable recording and reproduction, and a quick and reliable focus adjustment method. The purpose is to do.

上記目的を達成するために、本発明の光ディスク装置は、レーザダイオードから出射されたレーザ光を光ディスクに向けて集光するとともに前記光ディスクから反射した戻りレーザ光を受ける対物レンズと前記レーザダイオードと前記対物レンズの間の光路上に設けられ前記光ディスクの情報記録面における球面収差および非点収差を補正する液晶素子とを備えた光ヘッドと、前記液晶素子の前記球面収差および前記非点収差の補正値を調整する液晶素子制御手段と、前記光ヘッドの光検出器の出力から前記光ディスクのフォーカスエラー信号とＲＦ信号およびプッシュプル信号を生成する信号生成手段と、前記フォーカスエラー信号からフォーカスオフセットを算出するフォーカスオフセット算出手段と、前記ＲＦ信号振幅が最大となる前記フォーカスオフセットと前記プッシュプル信号が最大となる前記フォーカスオフセットを比較する比較手段と、前記液晶素子制御手段によって前記球面収差の補正値を調整し前記比較手段によって前記ＲＦ信号振幅が最大となる前記フォーカスオフセットと前記プッシュプル信号が最大となる前記フォーカスオフセットの差異が所定の範囲内にあるとき、前記フォーカスオフセットを設定値と判定する制御部とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical disc apparatus according to the present invention condenses laser light emitted from a laser diode toward the optical disc and receives a return laser beam reflected from the optical disc, the laser diode, and the laser diode. An optical head provided on the optical path between the objective lenses, and a liquid crystal element for correcting spherical aberration and astigmatism on the information recording surface of the optical disc, and correction of the spherical aberration and astigmatism of the liquid crystal element Liquid crystal element control means for adjusting the value, signal generation means for generating a focus error signal, RF signal and push-pull signal of the optical disk from the output of the optical detector of the optical head, and calculating a focus offset from the focus error signal A focus offset calculating means that performs the operation before the RF signal amplitude becomes maximum Comparing means for comparing the focus offset with the focus offset at which the push-pull signal is maximized, and the focus at which the RF signal amplitude is maximized by the comparing means by adjusting the correction value of the spherical aberration by the liquid crystal element control means. And a control unit that determines the focus offset as a set value when the difference between the offset and the focus offset at which the push-pull signal is maximized is within a predetermined range.

また、本発明のフォーカス調整方法は、レーザダイオードから出射されたレーザ光を光ディスクに向けて集光するとともに前記光ディスクから反射した戻りレーザ光を受ける対物レンズと前記レーザダイオードと前記対物レンズの間の光路上に設けられ前記光ディスクの情報記録面における球面収差および非点収差を補正する液晶素子とを備えた光ヘッドを有する光ディスク装置のフォーカス調整方法であって、前記液晶素子の前記球面収差および前記非点収差の補正値を調整する調整工程と、前記光ヘッドの光検出器の出力から前記光ディスクのフォーカスエラー信号とＲＦ信号およびプッシュプル信号を生成する信号生成工程と、前記フォーカスエラー信号からフォーカスオフセットを算出するフォーカスオフセット算出工程と、前記ＲＦ信号振幅が最大となる前記フォーカスオフセットと前記プッシュプル信号が最大となる前記フォーカスオフセットを比較する比較工程と、前記調整工程によって前記球面収差の補正値を調整し前記比較工程によって前記ＲＦ信号振幅が最大となる前記フォーカスオフセットと前記プッシュプル信号が最大となる前記フォーカスオフセットの差異が所定の範囲内にあるとき、前記フォーカスオフセットを設定値と判定する判定工程とを有することを特徴とする。 The focus adjustment method of the present invention condenses the laser light emitted from the laser diode toward the optical disc and receives the return laser light reflected from the optical disc, and between the laser diode and the objective lens. A focus adjustment method for an optical disc apparatus having an optical head provided with a liquid crystal element for correcting spherical aberration and astigmatism on an information recording surface of the optical disc provided on an optical path, the spherical aberration of the liquid crystal element and the An adjustment step for adjusting a correction value for astigmatism, a signal generation step for generating a focus error signal, an RF signal and a push-pull signal of the optical disc from the output of the optical detector of the optical head, and a focus from the focus error signal A focus offset calculating step for calculating an offset, and R The comparison step of comparing the focus offset that maximizes the signal amplitude and the focus offset that maximizes the push-pull signal, and the correction step adjusts the correction value of the spherical aberration, and the RF signal amplitude is determined by the comparison step. A determination step of determining the focus offset as a set value when a difference between the maximum focus offset and the focus offset at which the push-pull signal is maximum is within a predetermined range.

本発明によれば、光ヘッドの光ビームの収差を効率よく補正し、安定した記録再生が可能な光ディスク装置および速やかで確実なフォーカス調整方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical disc apparatus capable of efficiently correcting the aberration of the light beam of the optical head and performing stable recording and reproduction, and a quick and reliable focus adjustment method.

以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態が適用可能な光ディスク装置の構成の一例を示す図である。光ディスク２はＣＤ系、ＤＶＤ系、ＢＤ系またはＨＤＤＶＤ系の再生専用あるいは記録型光ディスクである。例えばＤＶＤ系では、再生専用型のＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ−ＲＯＭ(Read Only Memory)、記録型のＤＶＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（Rewritable）／ＲＡＭ（Random Access Memory）等がある。
光ディスク２はディスクモータ３によって回転駆動される。ディスクモータ３はディスクモータ制御回路４によって制御されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an optical disc apparatus to which an embodiment of the present invention can be applied. The optical disc 2 is a CD-type, DVD-type, BD-type, or HD DVD-type reproduction-only or recordable optical disc. For example, the DVD system includes a read-only DVD-Video, a DVD-ROM (Read Only Memory), a recordable DVD-R (Recordable) / RW (Rewritable) / RAM (Random Access Memory), and the like.
The optical disk 2 is rotationally driven by a disk motor 3. The disk motor 3 is controlled by a disk motor control circuit 4.

光ディスク２に対する情報の記録、再生は、光ピックアップ５によって行われる。光ピックアップ５には、対物レンズ６が設けられており、対物レンズ６はフォーカシングアクチュエータ７の駆動によりフォーカスシング方向（レンズの光軸方向）への移動が可能で、またトラッキングアクチュエータ８の駆動によりトラッキング方向（レンズの光軸と直交する方向で光ディスクの径方向）への移動が可能である。 Information recording and reproduction with respect to the optical disc 2 are performed by the optical pickup 5. The optical pickup 5 is provided with an objective lens 6. The objective lens 6 can be moved in the focusing direction (the optical axis direction of the lens) by driving a focusing actuator 7, and tracking can be performed by driving a tracking actuator 8. It is possible to move in the direction (the direction perpendicular to the optical axis of the lens and the radial direction of the optical disk).

記録データ生成回路９は情報記録時にホスト装置２５からインターフェース回路２４を介して供給されるデータにエラー訂正コードを付加し、同期コードなどをつけて記録フォーマットの形式に変更し、さらに変調し、変調されたデータをレーザ制御回路１０へ提供する。レーザ制御回路１０は情報記録時（マーク形成時）に、記録データ生成回路９から供給されるデータに基づいて、書き込み用信号を光ピックアップ５内のレーザダイオード１１に供給する。 The recording data generation circuit 9 adds an error correction code to the data supplied from the host device 25 via the interface circuit 24 at the time of information recording, adds a synchronization code, etc., changes to a recording format, further modulates, and modulates Provided data to the laser control circuit 10. The laser control circuit 10 supplies a writing signal to the laser diode 11 in the optical pickup 5 based on the data supplied from the recording data generation circuit 9 during information recording (mark formation).

光源であるレーザダイオード１１は、波長が約７８０ｎｍ（nano meter）のＣＤ用のレーザダイオード１１ａ、波長は約６５０ｎｍのＤＶＤ用のレーザダイオード１１ｂ、波長が約４０５ｎｍのＨＤＤＶＤ用のレーザダイオード１１ｃがあり、光ディスク装置に装着された光ディスクの種類によって使い分けられ、レーザ制御回路１０から供給される信号に応じて選択されてレーザ光を出射する。 The laser diode 11 that is a light source includes a laser diode 11a for CD having a wavelength of about 780 nm (nano meter), a laser diode 11b for DVD having a wavelength of about 650 nm, and a laser diode 11c for HD DVD having a wavelength of about 405 nm. Depending on the type of optical disc loaded in the optical disc apparatus, the laser beam is selected and emitted according to the signal supplied from the laser control circuit 10.

レーザダイオード１１から発せられるレーザ光は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１２、コリメートレンズ１３、液晶素子１４、１／４波長板１５、対物レンズ６を介して光ディスク２上に照射される。レーザダイオード１１から発せられるレーザ光の光ディスク２からの反射光は、対物レンズ６、１／４波長板１５、液晶素子１４、コリメートレンズ１３、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１２を介して光検出器１６に導かれる。光検出器１６からの出力信号は、ＲＦアンプ１９へ供給される。 Laser light emitted from the laser diode 11 is irradiated onto the optical disc 2 through a polarization beam splitter (PBS) 12, a collimating lens 13, a liquid crystal element 14, a quarter wavelength plate 15, and an objective lens 6. The reflected light of the laser light emitted from the laser diode 11 from the optical disk 2 is passed through the objective lens 6, the quarter wavelength plate 15, the liquid crystal element 14, the collimating lens 13, and the polarization beam splitter (PBS) 12, and the photodetector 16. Led to. An output signal from the photodetector 16 is supplied to the RF amplifier 19.

ＲＦアンプ１９は、光検出器１６からの検出信号を処理し、ジャストフォーカスからの誤差を示すフォーカス誤差信号（ＦＥ信号）、レーザ光のビームスポット中心とトラック中心との誤差を示すトラッキング誤差信号（ＴＥ信号）、および再生信号（ＲＦ信号）を生成し、生成されたＦＥ信号、ＴＥ信号、およびＲＦ信号をＡ／Ｄ変換器２０に供給する。ＴＥ信号には、プッシュプル信号（ＰＰ信号）やＤＰＤ（Differential Phase Detection）信号などがある。（ＲＦアンプ１９は、光検出器１６からの検出信号を処理する際、使用されるレーザダイオード１１の種類に応じて信号を生成する時のパラメータをそれぞれの適切な値に設定して上記信号を生成する。Ａ／Ｄ変換器２０から出力された信号はバス２５を介してＣＰＵ（Central Processing Unit）２６等に供給される。 The RF amplifier 19 processes the detection signal from the light detector 16, a focus error signal (FE signal) indicating an error from just focus, and a tracking error signal (error indicating the error between the laser beam spot center and the track center). TE signal) and a reproduction signal (RF signal) are generated, and the generated FE signal, TE signal, and RF signal are supplied to the A / D converter 20. The TE signal includes a push-pull signal (PP signal) and a DPD (Differential Phase Detection) signal. (When the RF amplifier 19 processes the detection signal from the light detector 16, the parameter for generating the signal is set to an appropriate value according to the type of the laser diode 11 used. The signal output from the A / D converter 20 is supplied to a CPU (Central Processing Unit) 26 and the like via a bus 25.

フォーカス・トラッキング制御回路２１は、Ａ／Ｄ変換器１５から供給された供給されたＦＥ信号及びＴＥ信号に応じてフォーカス制御信号及びトラッキング制御信号を生成し、フォーカシングアクチュエータ７及びトラッキングアクチュエータ８に出力し対物レンズ６を駆動する。これにより、レーザ光が光ディスク２の情報記録面上に常時ジャストフォーカスとなるフォーカシング制御、及びレーザ光が光ディスク２上に形成されたトラック上を常にトレースするトラッキング制御が行われる。 The focus / tracking control circuit 21 generates a focus control signal and a tracking control signal according to the supplied FE signal and TE signal supplied from the A / D converter 15, and outputs them to the focusing actuator 7 and the tracking actuator 8. The objective lens 6 is driven. Thereby, focusing control in which the laser beam is always just focused on the information recording surface of the optical disc 2 and tracking control in which the laser beam is always traced on the track formed on the optical disc 2 are performed.

ＲＦ信号は、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル信号に変換されチャネルビットのデータとしてＰＬＬ回路２２に供給される。ＰＬＬ回路２２は、Ａ／Ｄ変換器２０から供給されるデータからデータに同期したクロックとチャネルビット単位のチャネルデータ信号を生成し、データ再生回路２３に出力する。データ再生回路２３ではフォーマットを解読して、チャネルデータ信号を復調してバイトデータを再生し、再生された再生データはエラー訂正回路２４へ出力される。エラー訂正回路２４では再生データを付与されているエラー訂正コードを用いてエラー訂正を行った後、インターフェース回路２９を介してホスト装置３０に出力される。 The RF signal is converted into a digital signal by the A / D converter 20 and supplied to the PLL circuit 22 as channel bit data. The PLL circuit 22 generates a clock synchronized with data from the data supplied from the A / D converter 20 and a channel data signal in units of channel bits, and outputs the data to the data reproduction circuit 23. The data reproduction circuit 23 decodes the format, demodulates the channel data signal to reproduce the byte data, and the reproduced data is output to the error correction circuit 24. The error correction circuit 24 performs error correction using the error correction code to which the reproduction data is given, and then outputs it to the host device 30 via the interface circuit 29.

液晶素子制御回路１７は、液晶素子１４に印加する電圧を制御する。液晶素子１４に電圧を印加することによって液晶素子１４内の液晶の屈折率を変化させ、光ビームに含まれる球面収差および非点収差を補正する。 The liquid crystal element control circuit 17 controls the voltage applied to the liquid crystal element 14. By applying a voltage to the liquid crystal element 14, the refractive index of the liquid crystal in the liquid crystal element 14 is changed, and spherical aberration and astigmatism included in the light beam are corrected.

ディスクモータ制御回路４、記録データ生成回路９，レーザ制御回路１０、液晶素子制御回路１７、Ａ／Ｄ変換回路２０、フォーカス・トラッキング制御回路２１、データ再生回路２２、ＰＬＬ回路２３、エラー訂正回路２４等は、バス２５を介してＣＰＵ（Central Processing Unit）２６によって制御される。 Disc motor control circuit 4, recording data generation circuit 9, laser control circuit 10, liquid crystal element control circuit 17, A / D conversion circuit 20, focus / tracking control circuit 21, data reproduction circuit 22, PLL circuit 23, error correction circuit 24 Are controlled by a CPU (Central Processing Unit) 26 via a bus 25.

ＣＰＵ２６はインターフェース回路２９を介してホスト装置３０から供給される動作コマンドに従って、この光ディスク記録再生装置１を総合的に制御する。また、ＣＰＵ２６は、ＲＡＭ（Random Access Memory）２７を記録再生時のバッファメモリ等の作業エリアとして使用し、ＲＯＭ（Read Only Memory）２８に記憶されたプログラムに従った所定の制御を行う。 The CPU 26 comprehensively controls the optical disc recording / reproducing apparatus 1 in accordance with an operation command supplied from the host apparatus 30 via the interface circuit 29. In addition, the CPU 26 uses a RAM (Random Access Memory) 27 as a work area such as a buffer memory at the time of recording and reproduction, and performs predetermined control according to a program stored in a ROM (Read Only Memory) 28.

ＣＰＵ２６は、ＦＥ信号のＳ字曲線によるフォーカス位置とＲＦ信号やＰＰ信号の最大値を示したときのずれであるフォーカスオフセットの値を算出するフォーカスオフセット算出手段２６ａの機能を有する。またＣＰＵ２６は、ＲＦ信号振幅が最大となるフォーカスオフセットとプッシュプル信号が最大となるフォーカスオフセットを比較する比較手段２６ｂの機能を有する。 The CPU 26 has a function of a focus offset calculating unit 26a that calculates a focus offset value that is a deviation between the focus position by the S-shaped curve of the FE signal and the maximum value of the RF signal or the PP signal. The CPU 26 also has a function of a comparison unit 26b that compares the focus offset at which the RF signal amplitude is maximum with the focus offset at which the push-pull signal is maximum.

図２は、液晶素子１４の概略を示す断面図である。ガラス基板４１、４２の間に液晶分子を含む液晶層４３が配設されている。ガラス基板４１、４２の内側表面（液晶層４３側の面）には液晶に電界を印加する第１の透明電極４４と第２の透明電極４５が形成されている。ガラス基板４１、４２の厚さは約０．５〜１ｍｍ、液晶層４３の厚さは数μｍ〜数十μｍ（マイクロメートル）である。この液晶素子１４の全体の厚さは約１〜２ｍｍである。第１及び第２の透明電極４４、４５は収差の分布状態によって複数の領域に分割されている。 FIG. 2 is a sectional view schematically showing the liquid crystal element 14. A liquid crystal layer 43 containing liquid crystal molecules is disposed between the glass substrates 41 and 42. A first transparent electrode 44 and a second transparent electrode 45 for applying an electric field to the liquid crystal are formed on the inner surfaces (surfaces on the liquid crystal layer 43 side) of the glass substrates 41 and 42. The glass substrates 41 and 42 have a thickness of about 0.5 to 1 mm, and the liquid crystal layer 43 has a thickness of several μm to several tens of μm (micrometers). The total thickness of the liquid crystal element 14 is about 1 to 2 mm. The first and second transparent electrodes 44 and 45 are divided into a plurality of regions depending on the aberration distribution state.

図３は、球面収差を補正する透明電極４４の分割パターンを示す図である。透明電極４４の分割パターンは収差の位相の変化の大きさの分布形態に対応して分割するために、透明電極４４は同心状の円環の領域４４ａ〜４４ｅに分割されている。透明電極４４は透明電極１０６であっても構わない。理想的には収差をゼロにすることであるが、そのためには透明電極１０５を細かく分割してできるだけ球面収差の大きさを表す曲線に近似させることである。しかし配線や駆動回路等が複雑となりコストも掛かるので、透明電極４４の分割数は少ない方がよく、実際には数個程度となる。 FIG. 3 is a diagram showing a division pattern of the transparent electrode 44 for correcting the spherical aberration. The transparent electrode 44 is divided into concentric annular regions 44a to 44e in order to divide the division pattern of the transparent electrode 44 in accordance with the distribution form of the magnitude of change in aberration phase. The transparent electrode 44 may be the transparent electrode 106. Ideally, the aberration should be made zero, but for that purpose, the transparent electrode 105 should be finely divided to approximate the curve representing the magnitude of the spherical aberration as much as possible. However, since wiring and driving circuits are complicated and costly, it is better that the number of divisions of the transparent electrode 44 is small, and actually it is about several.

図４は非点収差を補正する透明電極４５の分割パターンを示す図である。非点収差は外周部ほど大きいので外周部のみを補正し中心部分を補正しない例を示している。中心部も補正した方がより精度の高い補正ができることは言うまでも無い。外周部の透明電極を非点収差の分布形状に対応してラジアル方向の軸線を基準として略４５度間隔で放射状に８分割された区画４５ａ〜４５ｈを示している。透明電極４４の機能と透明電極４５の機能を入れ替えても構わない。以上のように液晶素子１４は、球面収差と非点収差を補正することができる。 FIG. 4 is a diagram showing a division pattern of the transparent electrode 45 for correcting astigmatism. Since the astigmatism is larger at the outer peripheral portion, only the outer peripheral portion is corrected and the central portion is not corrected. It goes without saying that correction with higher accuracy can be achieved by correcting the central portion. The transparent electrodes in the outer peripheral portion corresponding to the astigmatism distribution shape are shown as sections 45a to 45h that are radially divided into eight at intervals of about 45 degrees with respect to the radial axis. The function of the transparent electrode 44 and the function of the transparent electrode 45 may be interchanged. As described above, the liquid crystal element 14 can correct spherical aberration and astigmatism.

図５は、フォーカス調整工程のフローチャートである。Ｓ１０において、ＣＰＵ２６は、フォーカス（合焦点）サーチを行う。光ディスク２の情報記録面に対してフォーカスサーボを掛けた状態で待機する。 FIG. 5 is a flowchart of the focus adjustment process. In S10, the CPU 26 performs a focus search. It waits with the focus servo applied to the information recording surface of the optical disc 2.

Ｓ１２において、ＣＰＵ２６はＲＦ信号振幅が最大となるフォーカスオフセット位置を球面収差を調整しながらサーチする。球面収差の調整はＣＰＵ２６から補正差分に相当する信号を液晶制御回路１７へ送信し、液晶制御回路１７が制御信号を液晶素子１４へ出力する。液晶素子１４の球面収差を補正する透明電極４４に電圧が印加され、球面収差が調整される。フォーカスオフセット位置は、ＣＰＵ２６が、Ａ／Ｄ変換されたＦＥ信号とＲＦ信号振幅を比較しながら、ＲＦ信号が最大となるフォーカスオフセット位置をサーチする。このサーチは、フォーカスサーボが掛けられた状態で行われる。ＲＦ信号が最大となるフォーカスオフセット位置と、球面収差の調整値はＲＡＭ２７に保持される。 In S12, the CPU 26 searches for the focus offset position where the RF signal amplitude is maximum while adjusting the spherical aberration. To adjust the spherical aberration, the CPU 26 transmits a signal corresponding to the correction difference to the liquid crystal control circuit 17, and the liquid crystal control circuit 17 outputs the control signal to the liquid crystal element 14. A voltage is applied to the transparent electrode 44 that corrects the spherical aberration of the liquid crystal element 14 to adjust the spherical aberration. As for the focus offset position, the CPU 26 searches the focus offset position where the RF signal becomes maximum while comparing the A / D converted FE signal and the RF signal amplitude. This search is performed with the focus servo applied. The focus offset position at which the RF signal is maximized and the spherical aberration adjustment value are held in the RAM 27.

さらに、Ｓ１２において、ＣＰＵ２６はＰＰ信号振幅が最大となるフォーカスオフセット位置を、球面収差を調整しながらサーチする。フォーカスオフセット位置は、ＣＰＵ２６が、Ａ／Ｄ変換されたＦＥ信号とＰＰ信号振幅を比較しながら、ＰＰ信号が最大となるフォーカスオフセット位置をサーチする。このサーチは、フォーカスサーボが掛けられた状態で行われる。プッシュプル信号が最大となるフォーカスオフセット位置と、球面収差の調整値はＲＡＭ２７に保持される。 Further, in S12, the CPU 26 searches for a focus offset position where the PP signal amplitude is maximum while adjusting the spherical aberration. As for the focus offset position, the CPU 26 searches for the focus offset position where the PP signal is maximum while comparing the A / D converted FE signal and the PP signal amplitude. This search is performed with the focus servo applied. The focus offset position at which the push-pull signal is maximized and the spherical aberration adjustment value are held in the RAM 27.

Ｓ１４において、ＣＰＵ２６は、ＲＡＭ２７に保持されたＲＦ信号振幅が最大となるフォーカスオフセットとＰＰ信号が最大となるフォーカスオフセットを比較する。フォーカスオフセット値は例えばＡ／Ｄ変換された電圧値である。それぞれの電圧値を比較し、その差が所定の範囲内であれば、Ｓ１６に移る。その差が所定の範囲内でないならば、Ｓ１８に移る。 In S 14, the CPU 26 compares the focus offset at which the RF signal amplitude held in the RAM 27 becomes maximum with the focus offset at which the PP signal becomes maximum. The focus offset value is, for example, an A / D converted voltage value. The respective voltage values are compared, and if the difference is within a predetermined range, the process proceeds to S16. If the difference is not within the predetermined range, the process proceeds to S18.

Ｓ１６において、ＣＰＵ２６は、サーチされたフォーカスオフセット値をフォーカスオフセット値の設定値として判定し、またそのときの球面収差の調整値を維持する。以上のようにＣＰＵ２６は、ＲＦ信号振幅とＰＰ信号が最大となるフォーカスオフセットの差異が所定の範囲内にあるとき、そのフォーカスオフセットを設定値と判定する判定手段２６ｃの機能を有する。 In S16, the CPU 26 determines the searched focus offset value as the set value of the focus offset value, and maintains the adjustment value of the spherical aberration at that time. As described above, the CPU 26 has a function of the determination unit 26c that determines the focus offset as the set value when the difference between the focus offset at which the RF signal amplitude and the PP signal are maximized is within a predetermined range.

Ｓ１８において、ＣＰＵ２６は、ＲＦ信号振幅が最大の位置の球面収差の状態で、ＲＦ信号振幅が最大となるフォーカスオフセット位置とＰＰ信号振幅が最大となるフォーカスオフセット位置を０°と９０°方向の非点収差を調整しながらサーチする。非点収差の調整はＣＰＵ２６から補正差分に相当する信号を液晶制御回路１７へ送信し、液晶制御回路１７が制御信号を液晶素子１４へ出力する。液晶素子１４の非点収差を補正する透明電極４５に電圧が印加され、非点収差が調整される。このサーチは、フォーカスサーボが掛けられた状態で行われる。ＲＦ信号振幅およびＰＰ信号振幅が最大となるフォーカスオフセット位置と、非点収差の調整値はＲＡＭ２７に保持される。 In S18, in the state of spherical aberration at the position where the RF signal amplitude is maximum, the CPU 26 sets the focus offset position where the RF signal amplitude is maximum and the focus offset position where the PP signal amplitude is maximum in 0 ° and 90 ° directions. Search while adjusting point aberration. For adjustment of astigmatism, the CPU 26 transmits a signal corresponding to the correction difference to the liquid crystal control circuit 17, and the liquid crystal control circuit 17 outputs a control signal to the liquid crystal element 14. A voltage is applied to the transparent electrode 45 that corrects astigmatism of the liquid crystal element 14 to adjust astigmatism. This search is performed with the focus servo applied. The focus offset position at which the RF signal amplitude and the PP signal amplitude are maximized and the adjustment value of astigmatism are held in the RAM 27.

Ｓ２０において、ＣＰＵ２６は、ＲＡＭ２７に保持されたＲＦ信号振幅が最大となるフォーカスオフセットとＰＰ信号振幅が最大となるフォーカスオフセットを比較する。フォーカスオフセット値は例えばＡ／Ｄ変換された電圧値である。それぞれの電圧値を比較し、その差が所定の範囲内であれば、Ｓ１６に移る。その差が所定の範囲内でないならば、Ｓ１２に戻る。 In S 20, the CPU 26 compares the focus offset that maximizes the RF signal amplitude held in the RAM 27 with the focus offset that maximizes the PP signal amplitude. The focus offset value is, for example, an A / D converted voltage value. The respective voltage values are compared, and if the difference is within a predetermined range, the process proceeds to S16. If the difference is not within the predetermined range, the process returns to S12.

Ｓ１６において、ＣＰＵ２６は、サーチされたフォーカスオフセット値をフォーカスオフセット値の設定値として判定し、またそのときの球面収差および非点収差の調整値を維持する。 In S16, the CPU 26 determines the searched focus offset value as the set value of the focus offset value, and maintains the adjustment values of the spherical aberration and astigmatism at that time.

以上のように液晶素子によって球面収差の補正値を調整しながら、ＲＦ信号振幅が最大となるフォーカスオフセット値とＰＰ信号が最大となるフォーカスオフセット値を求め、そのオフセット値の差が所定の範囲内にあるとき、そのフォーカスオフセットを設定値と判定し、また球面収差を補正値として設定する。またそのオフセット値の差が所定の範囲内にないとき、さらに０°と９０°の非点収差を調整しながら、ＲＦ信号振幅が最大となるフォーカスオフセット値とＰＰ信号が最大となるフォーカスオフセット値を求め、そのオフセット値の差が所定の範囲内にあるとき、そのフォーカスオフセットを設定値と判定する。このようにすることによって、球面収差或いは非点収差を効率よく補正し速やかで確実なフォーカス調整が可能となる。さらに光ディスク装置の製造工程における収差補正工程の時間を短縮することができ、学習を速やかに行うことが可能となる。 As described above, the focus offset value that maximizes the RF signal amplitude and the focus offset value that maximizes the PP signal are obtained while adjusting the correction value of the spherical aberration by the liquid crystal element, and the difference between the offset values is within a predetermined range. Is determined as a set value, and spherical aberration is set as a correction value. Further, when the difference between the offset values is not within the predetermined range, the focus offset value at which the RF signal amplitude is maximized and the focus offset value at which the PP signal is maximized while further adjusting the astigmatism of 0 ° and 90 °. When the difference between the offset values is within a predetermined range, the focus offset is determined as the set value. By doing so, spherical aberration or astigmatism can be efficiently corrected, and quick and reliable focus adjustment can be performed. Furthermore, the time of the aberration correction process in the manufacturing process of the optical disk device can be shortened, and learning can be performed quickly.

本発明は以上の構成に限定されるもではなく種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above configuration, and various modifications are possible.

本発明の実施の形態が適用可能な光ディスク装置の構成の一例を示す図。1 is a diagram showing an example of the configuration of an optical disc apparatus to which an embodiment of the present invention can be applied. 液晶素子の概略を示す断面図。Sectional drawing which shows the outline of a liquid crystal element. 球面収差を補正する透明電極の分割パターンを示す図。The figure which shows the division | segmentation pattern of the transparent electrode which correct | amends spherical aberration. 非点収差を補正する透明電極の分割パターンを示す図。The figure which shows the division | segmentation pattern of the transparent electrode which correct | amends astigmatism. フォーカス調整工程のフローチャート。The flowchart of a focus adjustment process. 球面収差を補正するときのフォーカスオフセットと再生信号振幅およびプッシュプル信号振幅の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the focus offset when correcting spherical aberration, the reproduction signal amplitude, and the push-pull signal amplitude. 非点収差を補正するときのフォーカスオフセットと再生信号振幅およびプッシュプル信号振幅の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the focus offset, the reproduction signal amplitude, and the push-pull signal amplitude when correcting astigmatism.

符号の説明Explanation of symbols

１光ディスク装置
２光ディスク
５光ピックアップ
６対物レンズ
１１レーザダイオード
１４液晶素子
１７液晶素子制御回路
１９ＲＦアンプ
２０Ａ／Ｄ変換回路
２６ＣＰＵ
２６ａフォーカスオフセット算出手段
２６ｂ比較手段
２６ｃ判定手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical disk apparatus 2 Optical disk 5 Optical pick-up 6 Objective lens 11 Laser diode 14 Liquid crystal element 17 Liquid crystal element control circuit 19 RF amplifier 20 A / D conversion circuit 26 CPU
26a focus offset calculation means 26b comparison means 26c determination means

Claims

レーザダイオードから出射されたレーザ光を光ディスクに向けて集光するとともに前記光ディスクから反射した戻りレーザ光を受ける対物レンズと前記レーザダイオードと前記対物レンズの間の光路上に設けられ前記光ディスクの情報記録面における球面収差および非点収差を補正する液晶素子とを備えた光ヘッドと、
前記液晶素子の前記球面収差および前記非点収差の補正値を調整する液晶素子制御手段と、
前記光ヘッドの光検出器の出力から前記光ディスクのフォーカスエラー信号とＲＦ信号およびプッシュプル信号を生成する信号生成手段と、
前記フォーカスエラー信号からフォーカスオフセットを算出するフォーカスオフセット算出手段と、
前記ＲＦ信号振幅が最大となる前記フォーカスオフセットと前記プッシュプル信号が最大となる前記フォーカスオフセットを比較する比較手段と、
前記液晶素子制御手段によって前記球面収差の補正値を調整し前記比較手段によって前記ＲＦ信号振幅が最大となる前記フォーカスオフセットと前記プッシュプル信号が最大となる前記フォーカスオフセットの差異が所定の範囲内にあるとき、前記フォーカスオフセットを設定値と判定する制御部と
を有することを特徴とする光ディスク装置。 An objective lens that condenses laser light emitted from the laser diode toward the optical disc and receives return laser light reflected from the optical disc, and an information recording of the optical disc provided on an optical path between the laser diode and the objective lens An optical head comprising a liquid crystal element for correcting spherical aberration and astigmatism on the surface;
Liquid crystal element control means for adjusting correction values of the spherical aberration and the astigmatism of the liquid crystal element;
A signal generating means for generating a focus error signal, an RF signal and a push-pull signal of the optical disc from an output of a photodetector of the optical head;
Focus offset calculating means for calculating a focus offset from the focus error signal;
A comparison means for comparing the focus offset at which the RF signal amplitude is maximized with the focus offset at which the push-pull signal is maximized;
The spherical aberration correction value is adjusted by the liquid crystal element control means, and the difference between the focus offset at which the RF signal amplitude is maximized by the comparison means and the focus offset at which the push-pull signal is maximized is within a predetermined range. An optical disc apparatus comprising: a control unit that determines the focus offset as a set value at a certain time.

前記制御部は、前記液晶素子制御手段によって前記球面収差の補正値を調整し前記比較手段によって前記ＲＦ信号振幅が最大となる前記フォーカスオフセットと前記プッシュプル信号が最大となる前記フォーカスオフセットの差異が所定の範囲内にないとき、前記液晶素子制御手段によって前記非点収差の補正値を調整し前記比較手段によって前記ＲＦ信号振幅が最大となる前記フォーカスオフセットと前記プッシュプル信号が最大となる前記フォーカスオフセットの差異が所定の範囲内になったとき、前記フォーカスオフセットを設定値と判定することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。 The control unit adjusts the correction value of the spherical aberration by the liquid crystal element control unit, and the difference between the focus offset at which the RF signal amplitude is maximized by the comparison unit and the focus offset at which the push-pull signal is maximized is determined. When not within a predetermined range, the liquid crystal element control means adjusts the correction value of the astigmatism, and the comparison means makes the focus offset at which the RF signal amplitude becomes maximum and the focus at which the push-pull signal becomes maximum. 2. The optical disc apparatus according to claim 1, wherein when the difference in the offset falls within a predetermined range, the focus offset is determined as a set value.

レーザダイオードから出射されたレーザ光を光ディスクに向けて集光するとともに前記光ディスクから反射した戻りレーザ光を受ける対物レンズと前記レーザダイオードと前記対物レンズの間の光路上に設けられ前記光ディスクの情報記録面における球面収差および非点収差を補正する液晶素子とを備えた光ヘッドを有する光ディスク装置のフォーカス調整方法であって、
前記液晶素子の前記球面収差および前記非点収差の補正値を調整する調整工程と、
前記光ヘッドの光検出器の出力から前記光ディスクのフォーカスエラー信号とＲＦ信号およびプッシュプル信号を生成する信号生成工程と、
前記フォーカスエラー信号からフォーカスオフセットを算出するフォーカスオフセット算出工程と、
前記ＲＦ信号振幅が最大となる前記フォーカスオフセットと前記プッシュプル信号が最大となる前記フォーカスオフセットを比較する比較工程と、
前記調整工程によって前記球面収差の補正値を調整し前記比較工程によって前記ＲＦ信号振幅が最大となる前記フォーカスオフセットと前記プッシュプル信号が最大となる前記フォーカスオフセットの差異が所定の範囲内にあるとき、前記フォーカスオフセットを設定値と判定する判定工程と
を有することを特徴とするフォーカス調整方法。 An objective lens that condenses laser light emitted from the laser diode toward the optical disc and receives return laser light reflected from the optical disc, and an information recording of the optical disc provided on an optical path between the laser diode and the objective lens A focus adjustment method for an optical disc apparatus having an optical head provided with a liquid crystal element for correcting spherical aberration and astigmatism on a surface,
An adjustment step of adjusting correction values of the spherical aberration and the astigmatism of the liquid crystal element;
A signal generation step of generating a focus error signal, an RF signal and a push-pull signal of the optical disc from an output of a photodetector of the optical head;
A focus offset calculating step of calculating a focus offset from the focus error signal;
A comparison step of comparing the focus offset at which the RF signal amplitude is maximized with the focus offset at which the push-pull signal is maximized;
When the spherical aberration correction value is adjusted by the adjustment step, and the difference between the focus offset at which the RF signal amplitude is maximum and the focus offset at which the push-pull signal is maximum is within a predetermined range by the comparison step. And a determination step of determining the focus offset as a set value.

前記判定工程において、前記調整工程によって前記球面収差の補正値を調整し前記比較工程によって前記ＲＦ信号振幅が最大となる前記フォーカスオフセットと前記プッシュプル信号が最大となる前記フォーカスオフセットの差異が所定の範囲内にないとき、前記調整工程によって前記非点収差の補正値を調整し前記比較工程によって前記ＲＦ信号振幅が最大となる前記フォーカスオフセットと前記プッシュプル信号が最大となる前記フォーカスオフセットの差異が所定の範囲内になったとき、前記フォーカスオフセットを設定値と判定することを特徴とする請求項３記載のフォーカス調整方法。 In the determining step, a correction value of the spherical aberration is adjusted by the adjusting step, and a difference between the focus offset at which the RF signal amplitude is maximized by the comparing step and the focus offset at which the push-pull signal is maximized is predetermined. When not within the range, the correction value of the astigmatism is adjusted by the adjustment step, and the difference between the focus offset at which the RF signal amplitude is maximized by the comparison step and the focus offset at which the push-pull signal is maximized is 4. The focus adjustment method according to claim 3, wherein the focus offset is determined as a set value when the value falls within a predetermined range.