JP4145593B2 - 球面収差補正装置及び球面収差補正方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの記録再生装置における球面収差補正技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学式記録媒体としての光ディスクには、その記録面を保護すべく、所定の厚さの透過基板が上記記録面を覆うように形成されている。光学式情報記録再生装置では、かかる光ディスクの透過基板を介して上記記録面に読取光ビーム又は記録光ビームを照射することにより、この光ディスクに対してデータの読取及び記録を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、製造上において、全ての光ディスクの透過基板の厚さを規定値通りに形成することは現実的には困難であり、通常、数十μｍ程度の厚さ誤差が生じてしまうために、ディスクに照射する光ビームに球面収差が生じてしまい、情報の読取及び記録の精度を低下させてしまう。
【０００４】
また、実際の情報の記録を行う場合は、記録開始時の温度などの記録条件の変化などにより球面収差が変動しうる。
【０００５】
また、今後、記録速度の高速化が進むと、球面収差の記録特性への影響も大きくなることが予想され、球面収差を極力抑制する必要がある。本発明が解決しようとする課題には、上記のようなものが一例として挙げられる。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、球面収差を効果的に補正することが可能な球面収差補正装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、球面収差補正装置において、光ディスクに対してテスト記録を行うテスト記録手段と、前記テスト記録により得られ、球面収差と相関を有するパラメータに関する特性を取得する特性取得手段と、前記特性に基づいて、球面収差量を最小とする最適球面収差補正量を決定する補正量決定手段と、前記最適球面収差補正量に従って、球面収差を補正する球面収差補正手段と、を備え、前記特性取得手段は、前記テスト記録中に、ピットレベルと、リードレベル、ライトレベル又は記録パワーの少なくとも１つとを検出し、ピットレベルと、リードレベル、ライトレベル又は記録パワーとの比を示すピットレシオに関する特性を取得することを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、球面収差補正方法であって、光ディスクに対してテスト記録を行うテスト記録工程と、前記テスト記録により得られ、球面収差と相関を有するパラメータに関する特性を取得する特性取得工程と、前記特性に基づいて、球面収差量を最小とする最適球面収差補正量を決定する補正量決定工程と、前記最適球面収差補正量に従って、球面収差を補正する球面収差補正工程と、を有し、前記特性取得工程は、前記テスト記録中に、ピットレベルと、リードレベル、ライトレベル又は記録パワーの少なくとも１つとを検出し、ピットレベルと、リードレベル、ライトレベル又は記録パワーとの比を示すピットレシオに関する特性を取得することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適な実施形態について説明する。図１に、本発明の実施形態に係る球面収差補正装置の概略構成を示す。図１において、光ディスクＤは、情報の記録が可能なタイプの光ディスクである。本実施形態の球面収差補正装置は、テスト記録手段５０と、特性取得手段５１と、補正量決定手段５２と、球面収差補正手段５３とを備える。
【００１０】
テスト記録手段は、情報記録の対象となる光ディスクに対してテスト記録を行う。テスト記録は、例えば光ディスク上に予め設けられたキャリブレーションその他のためのテスト記録領域を利用して行うことができる。また、テスト記録手段は、光ディスクに対して記録用光ビームを照射し、情報記録面上にピットを形成することによりテスト記録を行う。
【００１１】
特性取得手段は、テスト記録を利用して、球面収差と相関を有するパラメータに関する特性を取得する。詳細には、特性取得手段は、２つの方法で特性を取得することができる。１つの方法は、一旦テスト記録を終了した後、テスト記録情報を再生し、再生信号に基づいて各パラメータについての特性を取得する方法である。この場合、球面収差と相関を有するパラメータとは、例えばジッタ、β値、変調度、アシンメトリーなどを含む。特性取得手段は、テスト記録信号を再生して、これらのパラメータのいずれか１つに関する特性を測定する。
【００１２】
もう１つの方法は、テスト記録実行中に、特定のパラメータに関する特性を取得する方法であり、その場合のパラメータはピットレベル又はピットレシオとすることができる。
【００１３】
こうして、取得した特性に従って、補正量決定手段５２は、球面収差を最小とする最適球面収差補正量を決定する。例えば、パラメータとしてジッタを使用する場合を想定すると、ジッタと球面収差との間には、ジッタが最小のときに球面収差が最小となるという相関関係を有する。よって、テスト記録信号を再生してジッタ特性を測定し、ジッタが最小となるときの球面収差補正量を最適球面収差補正量と決定する。
【００１４】
補正量決定手段は、こうして最適球面収差補正量を決定すると、その値を球面収差補正手段５３に供給する。球面収差補正手段５３は、最適球面収差補正量に従って球面収差の補正を実行する。球面収差補正手段５３は、例えば液晶表示装置を利用するもの、光学素子を利用するものなど、各種の方式のものを採用することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００１６】
［情報記録装置の構成］
図２に、本発明の実施例にかかる球面収差補正装置を適用した情報記録装置の概略構成を示す。図２において、情報記録装置１は、ピックアップ２と、アンプ３と、サーボ制御部４と、記録特性分析部５と、システム制御部６と、球面収差補正装置７と、スピンドルモータ８とを備える。なお、図２では、本発明の球面収差補正に関連する構成を主に示している。
【００１７】
ディスクＤは、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc-Rewritable）、ＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile Disc-Recordable）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc-Rewritable）、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ（DVD+ReWritable）などの１回のみ又は複数回にわたり情報の記録が可能な光ディスクとすることができる。
【００１８】
スピンドルモータ８は、光ディスクＤを所定速度で回転させる。ピックアップ２は、光ディスクＤに対して光ビーム９を照射するとともに、光ディスクの情報記録面からの戻り光を受光し、電気信号である検出信号Ｓ１としてアンプ３へ供給する。アンプ３は、検出信号を所定の増幅率で増幅し、増幅後の検出信号Ｓ２をサーボ制御部４及び記録特性分析部５へそれぞれ供給する。
【００１９】
サーボ制御部４は、既知のいずれかの方法でトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号などのサーボ用エラー信号を生成し、ピックアップ２及びスピンドルモータ８へ供給する。その結果、サーボ制御部４からの制御信号によりスピンドルモータ８の回転数が制御され、スピンドルサーボ制御が実行される。また、サーボ制御部４からの制御信号によりピックアップ２の対物レンズ位置などが制御され、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボなどのサーボ制御が実行される。
【００２０】
記録特性分析部５は、テスト記録を行った際の検出信号Ｓ２に基づいて、各種のパラメータについての特性を測定し、分析して、その結果をシステム制御部６へ送る。後述するが、記録特性分析部５は、２通りの方法で記録特性を測定する。１つの方法は、一旦テスト記録を行い、テスト記録したデータを再生して得られた再生データに基づいて各種の記録特性を測定する。その場合の記録特性は、ジッタ、β値、変調度、アシンメトリーなどのパラメータに関する特性が含まれる。一方、２つ目の方法は、テスト記録中に記録特性を取得する方法である。この場合の記録特性には、ピットレベル、ピットレシオなどのパラメータに関する特性が含まれる。なお、これら各種のパラメータについては後述する。
【００２１】
システム制御部６は例えばマイクロコンピュータなどにより構成され、特性の分析結果に基づいて、最適球面収差補正量を決定し、その量に対応する制御信号Ｓ３を球面収差補正装置７に供給する。
【００２２】
球面収差補正装置７は、光ディスクＤの透過基板の厚さ誤差などにより光ビーム９に生じる球面収差を補正する装置であり、制御信号Ｓ３により与えられる最適球面収差補正量だけ球面収差を補正する。球面収差補正装置７は、既知の各種の方式のものを使用することができる。球面収差補正装置７としては、例えば、同心円状に形成された複数の液晶領域に対する印加電圧を制御することにより、光ビーム９に位相変化を生じさせて球面収差を補正する方式（以下、「液晶タイプ」と呼ぶ。）のものが知られている。また、ピックアップ２内の光源からの光ビームに対してコリメータレンズなどの光学素子により逆特性の球面収差を発生させて、全体として球面収差を相殺する方式（以下、「光学素子タイプ」と呼ぶ。）の球面収差補正装置を使用することもできる。本発明は球面収差補正装置７の方式を問わず適用することができる。但し、システム制御部６から球面収差補正装置７に供給される制御信号Ｓ３は、球面収差補正装置７の方式に依存することになる。例えば、前述の液晶タイプの球面収差補正装置を採用した場合、制御信号Ｓ３は液晶領域に対する印加電圧を示す信号となる。また、光学素子タイプの球面収差補正装置を採用した場合には、制御信号Ｓ３は当該光学素子の移動量などを示す信号となる。
【００２３】
［記録特性の分析］
次に、記録特性分析部５において分析される各パラメータと、球面収差との相関関係について検討する。記録特性分析部５は、ジッタ、β値、ピットレベル、ピットレシオなど、球面収差との相関を有するパラメータについて特性の測定及び分析を行う。
【００２４】
図３に、球面収差と、ジッタ及びβ値との関係を示す。図３において、横軸は球面収差量を示し、中央が球面収差＝０である。図３から理解されるように、ジッタが最小となる位置と球面収差が最小（ほぼゼロ）となる位置はほぼ一致する。つまり、球面収差量が増加すると、ジッタが増加する関係にある。よって、記録特性としてジッタを測定し、ジッタが最小となるように球面収差補正装置７を制御すれば、球面収差量を最小とすることができる。
【００２５】
また、β値との関係では、β値が最大となる位置で球面収差量は最小となる。よって、記録特性としてβ値を測定し、β値が最大となるように球面収差補正装置７を制御すれば球面収差量を最小とすることができる。なお、β値とは、ディスクからの戻り光のＡＣカップリングされたＲＦ信号中のランド側レベルとピット側レベルとの差をＲＦ振幅で正規化した値であり、アシンメトリーと強い相関を有する値である。よって、記録特性としてアシンメトリーを使用する場合も、アシンメトリーが最大となるように球面収差補正を行えばよいことになる。
【００２６】
次に、ピットレベル及びピットレシオ（Pit Ratio）と球面収差との関係を検討する。まず、ピットレベルの概念について説明する。いま、図４（ａ）に示す記録マークを想定すると、その再生時の戻り光のレベルは図４（ｂ）に示すようになる。即ち、光ディスク上の記録マークが形成されている領域では、反射率が低くなるため、戻り光のレベルは低くなる。
【００２７】
一方、図４（ａ）に示す記録マークを形成するために使用する記録パルス波形を例えば図４（ｃ）に示すマルチパルス型の記録パルス波形と仮定する。当該記録パルス波形によりピックアップのレーザダイオードを駆動した場合に得られる戻り光の検出信号は図４（ｄ）に示すようになり、これからＬＰＦ（Low-Pass Filter）により低域成分を取り出すと、図４（ｅ）に示す信号となる。図４（ｅ）の波形において、図４（ｃ）の記録パルス波形のトップパルスＴｐに対応するレベルがライトレベルＬｗであり、同記録パルス波形のマルチパルス部Ｍｐに対応するレベルがピットレベルＬｐであり、同記録パルス波形のバイアスレベル領域Ｂに対応するレベルがリードレベルＬｒである。
【００２８】
ピットレベルＬｐ、ライトレベルＬｗ、リードレベルＬｒを取得するための回路例を図９（ａ）に示す。この回路は、記録特性分析部５内に設けられることになる。図４（ｃ）に示すように、マルチパルスタイプの記録パルス波形を使用する場合、その検出信号は図４（ｄ）に示すようにパルス列を含むものとなり、このままではピットレベルなどのレベルを検出することはできない。そこで、図９（ａ）に示すように、ＬＰＦにより検出信号の低域成分のみを抽出して図４（ｅ）に示す検出信号を生成し、ピットレベルＬｐ、ライトレベルＬｗ及びリードレベルＬｒの各レベルを、タイミング信号Ｔが示す所定のタイミングでサンプルホールドする。タイミング信号Ｔが示すタイミングは、取得したいレベル信号に依存する。例えばライトレベルＬｗを取得するときにはタイミング信号Ｔがトップパルスに対応するタイミングを示すようにすればよいし、ピットレベルＬｐを取得するときにはタイミング信号Ｔがマルチパルス期間の中央付近のタイミングを示すようにすればよい。
【００２９】
ピットレベルＬｐは、記録パルス波形によるピットの形成中に得られる戻り光のレベルを示し、ピットがどの程度正しく形成されているかを示す指標となる。つまり、記録パルス波形に従ってピットが正しく形成されていれば、形成されたピット部分の反射率は低くなるため、ピットレベルＬｐは十分に低くなる。一方、ピットが正しく形成されていない場合、ピットを形成する領域における光ディスクの反射率は依然として高いままであるので、ピットレベルＬｐは高くなる。
【００３０】
次に、ピットレシオの概念について説明する。ピットレシオは、ライトレベルＬｗ、記録パワー、又はリードレベルＬｒと、ピットレベルＬｐとの比で示される。即ち、
ピットレシオ ＝
（Ｌｗ−Ｌｐ）／Ｌｗ、又は、（記録パワー）／Ｌｐ、又は、Ｌｒ／Ｌｐ
となる。よって、記録中にピットが正しく形成されていれば、前述のようにピットレベルＬｐは低くなり、その結果ピットレシオは大きくなる。
【００３１】
図５（ａ）に、ピットレベルと球面収差との関係を示す。図示のように、記録時のピットレベルＬｐが低く、ピットが正しく形成されているときには球面収差は小さくなる。そして、ピットレベルＬｐが最小となる点と、球面収差が最小となる点はほぼ一致する。よって、記録中にピットレベルＬｐを検出し、ピットレベルＬｐが最小となるように球面収差補正量を決定すれば、球面収差を最小に補正することができる。
【００３２】
また、図５（ｂ）に、ピットレシオと球面収差との関係を示す。図示のように、記録時のピットレベルＬｐが低く、ピットレシオが大きいときは球面収差は小さくなる。そして、ピットレシオが最大となる点と、球面収差が最小となる点はほぼ一致する。よって、記録中にピットレベルＬｐと、ライトレベルＬｗ又はリードレベルＬｒを検出してピットレシオを求め、ピットレシオが最大となるように球面収差補正量を決定すれば、球面収差が最小となるように補正することができる。
【００３３】
なお、ピットレベルＬｐ、ライトレベルＬｗ及びリードレベルＬｒを取得するための回路の一例を図９（ａ）に示したが、その代わりに図９（ｂ）に示すように、ピークホールド回路又はボトムホールド回路を使用することもできる。これらの回路を使用する場合は、図９（ａ）に示すＬＰＦは不要となる。なお、図４（ｅ）に示すように、検出信号が正極性を有する場合にはピークホールド回路を使用し、検出信号が負極性を有する場合にはボトムホールド回路を使用することになる。
【００３４】
また、図４（ｃ）に示したマルチパルス型の記録パルス波形ではなく、ノンマルチ型の記録パルス波形を使用する場合には、図９（ｃ）に示すようにＬＰＦは使用せず、単にサンプルホールド回路のみでピットレベルＬｐなどの各レベルを取得することもできる。ノンマルチ型の記録パルス波形は、図４（ｃ）に示すようなマルチパルスＭｐを有さず、検出信号には図４（ｄ）に示すような高域成分は少ないので、検出信号のレベルをそのままサンプルホールドすれば各レベルを取得することもできるからである。
【００３５】
次に、球面収差と記録パワーとの関係について説明する。図６に、ある一定のβ値、変調度又はアシンメトリーが得られるピット、即ち、一定の基準を満足するピットを形成するために必要とされる記録パワーと、球面収差との関係を示す。図６から理解されるように、球面収差が最小のときに、記録パワーは最小となる。即ち、球面収差を最小とすることにより、記録パワーの使用効率が最大となり、小さな記録パワーによっても良好なピットを形成することができることがわかる。
【００３６】
以上のように、各種のパラメータに関する記録特性を分析することにより、球面収差を最小とするための条件を得ることができる。具体的には、一度形成したピットを再生することにより得られるパラメータであるジッタ、β値、アシンメトリー、変調度などに関しては、ジッタが最小となるとき、並びに、β値、アシンメトリー、変調度が最大となるときに球面収差が最小となる。また、記録中に得られるパラメータであるピットレベル又はピットレシオについては、ピットレベルが最小のとき、ピットレシオが最大のときに、それぞれ球面収差が最小となる。よって、これらのパラメータに基づいて球面収差が最小となるように最適球面収差補正量を決定し、球面収差補正装置７を制御すれば、球面収差が最小となるように補正を行うことができる。
【００３７】
［最適球面収差補正量の決定処理］
次に、球面収差補正量の決定処理について説明する。なお、この処理は、主として図２に示す記録特性分析部５及びシステム制御部６により実行される。また、球面収差補正量の決定処理は２通りの方法があり、以下順に説明する。
【００３８】
（第１の処理方法）
第１の処理方法について図７を参照して説明する。まず、システム制御部６は、記録準備がなされたか否かを判定する（ステップＳ１）。例えば、情報記録装置１のユーザが記録対象となる光ディスクＤを情報記録装置１にセットしたこと、又は、さらに記録指示を入力したことなどをシステム制御部６が検出したときに、記録準備がなされたと判定される。
【００３９】
次に、システム制御部６はピックアップ２を制御して、光ディスクＤ上に予め形成されているテスト記録領域にピックアップ２を移動する（ステップＳ２）。テスト記録領域は、例えばＰＣＡ（Power Calibration Area）などを使用することができる。次に、システム制御部６は、球面収差補正量（今回は最初であるので初期値になる）を設定する（ステップＳ３）。この初期値は予め実験結果などに基づいて設定され、例えばＲＯＭなどに記憶されている。システム制御部６は、球面収差補正量の初期値に基づいて制御信号Ｓ３を生成し、球面収差補正装置７へ供給する。こうして、テスト記録の開始時において球面収差補正装置７は球面収差補正量の初期値で球面収差の補正を行うことになる。
【００４０】
次に、システム制御部６はテスト記録領域を使用してテスト記録を実行する（ステップＳ４）。この際には、システム制御部６は予め用意されたテスト記録信号に従ってピックアップ２を制御し、テスト記録を行う。なお、テスト記録信号は任意のものとすることができるが、各パラメータの測定に適したテスト記録信号が存在する場合には、その信号を使用することが好ましい。即ち、ジッタの測定に適したテスト記録信号やβ値の測定に適したテスト信号がそれぞれ存在する場合には、それらを使用してテスト記録を行うことが好ましい。
【００４１】
次に、システム制御部６は、必要な補正量の範囲でテスト記録を終了したか否かを判定する（ステップＳ５）。ここで、必要な補正量の範囲とは、目的とするパラメータに関しての特性を得るために必要な範囲である。例えば、ジッタをパラメータとして使用する場合、図３に示すように、ジッタが最小となるときに球面収差が最小となる。よって、ジッタの最小点が表れる範囲でステップＳ３で設定する球面収差補正量を変化させてテスト記録を行う。同様に、β値をパラメータとして使用する場合には、β値の最大点が表れる範囲でテスト記録を実行する。なお、図３に示すような各パラメータと球面収差量との関係は、ある程度の精度で事前に実験的に求めることができるので、ステップＳ３で変化させる球面収差補正量の範囲を予め決定しておき、システム制御部６はその範囲内で球面収差量を変更して処理を行うように構成することができる。
【００４２】
さて、必要な補正量の範囲でテスト記録が終了すると（ステップＳ５；Yes）、システム制御部６はテスト記録データを再生し、記録特性分析部５は特性の分析を行う。具体的には、テスト記録データを再生し、ジッタ、β値、変調度、アシンメトリーなどの球面収差と相関を有するパラメータのうち１つについての特性を測定する。この測定結果は、例えば図３に示すようなものとなる（ジッタ又はβ値の場合）。
【００４３】
そして、システム制御部６は、測定結果に基づいて、最適球面収差補正量を決定する（ステップＳ７）。例えば、パラメータとしてジッタを使用する場合には、ステップＳ６で得られた特性においてジッタが最小となるときの球面収差補正量を最適球面収差補正量と決定する。また、パラメータとしてβ値を使用する場合には、ステップＳ６で得られた特性においてβ値が最大となるときの球面収差補正量を最適球面収差補正量と決定する。こうして、球面収差補正量の決定処理が終了する。
【００４４】
こうして最適球面収差補正量が決定されると、その後のユーザによる情報記録時に、システム制御部６は、最適球面収差補正量に対応する制御信号Ｓ３を球面収差補正装置７に供給し、球面収差を補正しつつ記録を実行する。よって、実際にユーザが記録を行うために光ディスクＤを情報記録装置１にセットした時点における最適な球面収差補正量で球面収差が補正されるので、良好な記録を行うことができる。
【００４５】
（第２の処理方法）
次に、第２の処理方法について図８を参照して説明する。上述した第１の処理方法は、一旦テスト記録を行った後、テスト記録データを再生して特定のパラメータに関する特性を測定し、それに基づいて最適球面収差補正量を決定した。これに対し、第２の処理方法では、テスト記録の最中にピットレベル又はピットレシオなどのパラメータに対する特性を測定し、その結果に基づいて最適球面収差補正量を決定する。
【００４６】
図８を参照すると、ステップＳ１１〜Ｓ１４までの処理は第１の処理方法におけるステップＳ１〜Ｓ４の処理と同一であるので（図７参照）、説明を省略する。第２の方法では、図８に示すように、記録特性分析部５は、テスト記録の最中にピットレベルＬｐと、リードレベルＬｒ又はライトレベルＬｗの少なくとも一方とを測定する（ステップＳ１５）。そして、システム制御部６は、必要な補正量の範囲でテスト記録が終了したか否かを判定する（ステップＳ１６）。必要な補正量の範囲とは、第１の処理方法の場合と同様に、各パラメータについて最適球面収差補正量に対応する各パラメータの値が得られる範囲である。例えば、図５（ａ）に示すピットレベルをパラメータとする場合は、ピットレベル値の最小点を含む範囲に設定され、図５（ｂ）に示すピットレシオをパラメータとする場合には、ピットレシオ値の最大点を含む範囲に設定される。
【００４７】
必要な補正量の範囲でテスト記録が終了すると、その時点でテスト記録中に測定されたピットレベルＬｐ、及びリードレベルＬｒ又はライトレベルＬｗの少なくとも一方の特性は既に得られている。よって、システム制御部６は、それらの特性に基づいて、ピットレベルＬｐが最小となるように（図５（ａ））、又は、ピットレシオが最大となるように（図５（ｂ））、最適球面収差補正量を決定する（ステップＳ１７）。こうして、テスト記録中に取得したパラメータ特性に従って最適球面収差補正量を決定することができる。
【００４８】
第１の処理方法では、テスト記録の終了後、テスト記録データを再生して、必要なパラメータについての特性を得ている。これに対し、第２の処理方法では、テスト記録中にパラメータの特性を測定しているので、テスト記録終了時にはパラメータの特性は既に得られている。よって、テスト記録終了後直ちに最適球面収差補正量を決定することができる。
【００４９】
［球面収差補正装置の例］
前述のように、本実施例では、球面収差補正装置７の方式や構造は不問であり、各種の球面収差補正装置を使用することができる。そのような球面収差補正装置の例を簡単に説明しておく。
【００５０】
図１０（ａ）は先に述べた液晶タイプの球面収差補正装置の構造を模式的に示す。この球面収差補正装置７ａは、例えば、同心円状に形成された複数の液晶領域Ａ〜Ｃを有し、各々に対する印加電圧Ｖa〜Ｖｃを制御することにより、光ビームに位相変化を生じさせて球面収差を補正する。この球面収差補正装置７ａは、ピックアップ内の光源と対物レンズとの間の光路中に配置される。なお、このような液晶タイプの収差補正装置の例が、例えば特開平１０−２６９６１１号公報、特開２００２−１５４５４号公報などに記載されている。
【００５１】
図１０（ｂ）は、先に述べた光学素子タイプの球面収差補正装置の概略構成を示す。光源６４から出射された光ビームはコリメータレンズ６３により平行光とされ、ミラー６２により光ディスクＤ方向へ反射される。ミラー６２で反射された光ビームは対物レンズ６１により光ディスクＤの情報記録面上に集光される。光ディスクＤの透過基板の厚さ誤差などにより戻り光に球面収差が発生することがあるが、コリメータレンズ６３を図示のように移動することにより光ビームに逆方向の球面収差を発生させる。つまり、光ディスクＤの透過基板の厚さ誤差などにより生じる球面収差と逆特性の球面収差を発生する位置にコリメータレンズ６３を制御することにより、戻り光に生じる球面収差を相殺する。このような光学素子タイプの球面収差補正装置の例が例えば特開２００１−２３６６７４号公報に記載されている。
【００５２】
以上説明したように、本実施例に係る球面収差補正装置は、光ディスクに対してテスト記録を行い、テスト記録により球面収差と相関を有するパラメータに関する特性を取得する。そして、取得した特性に基づいて、球面収差量を最小とする最適球面収差補正量を決定して、球面収差を補正する。テスト記録を実際の情報記録の直前に行うことにより、実際の情報記録を行う環境下で、球面収差を適切に補正して良好な記録を行うことが可能となる。
【００５３】
また、図７から理解されるように、最適な球面収差量（即ち、球面収差が最小の状態）で情報記録を行えば、記録パワーを効率的に利用することができ、小さな記録パワーで適切なピットを形成することが可能となる。さらに、今後記録速度が高速化するに伴って、正しくピットを形成するために必要とされる記録パワーも増大することになるが、最適な球面収差で記録を行うことにより、記録パワーが低減でき、記録光ビームの生成を制御するレーザダイオードの最大パワーに対するマージンも増え、また、記録時におけるレーザダイオードや情報記録装置全体の温度上昇なども抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る球面収差補正装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の球面収差補正装置を適用した情報記録装置の実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図３】ジッタ及びβ値と球面収差量との関係を示すグラフである。
【図４】ピットレベル及びピットレシオを説明するための図である。
【図５】ピットレベル及びピットレシオと球面収差量との関係を示すグラフである。
【図６】一定の品質の記録ピットを形成するために必要な記録パワーと球面収差量との関係を示すグラフである。
【図７】球面収差補正量決定処理の第１の処理方法のフローチャートである。
【図８】球面収差補正量決定処理の第２の処理方法のフローチャートである。
【図９】ピットレベル、リードレベル、ライトレベルなどを検出するための回路例を示す。
【図１０】球面収差補正装置の例を示す。
【符号の説明】
１ 情報記録装置
２ ピックアップ
３ アンプ
４ サーボ制御部
５ 記録特性分析部
６ システム制御部
７ 球面収差補正装置
８ スピンドルモータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの記録再生装置における球面収差補正技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学式記録媒体としての光ディスクには、その記録面を保護すべく、所定の厚さの透過基板が上記記録面を覆うように形成されている。光学式情報記録再生装置では、かかる光ディスクの透過基板を介して上記記録面に読取光ビーム又は記録光ビームを照射することにより、この光ディスクに対してデータの読取及び記録を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、製造上において、全ての光ディスクの透過基板の厚さを規定値通りに形成することは現実的には困難であり、通常、数十μｍ程度の厚さ誤差が生じてしまうために、ディスクに照射する光ビームに球面収差が生じてしまい、情報の読取及び記録の精度を低下させてしまう。
【０００４】
また、実際の情報の記録を行う場合は、記録開始時の温度などの記録条件の変化などにより球面収差が変動しうる。
【０００５】
また、今後、記録速度の高速化が進むと、球面収差の記録特性への影響も大きくなることが予想され、球面収差を極力抑制する必要がある。本発明が解決しようとする課題には、上記のようなものが一例として挙げられる。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、球面収差を効果的に補正することが可能な球面収差補正装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、球面収差補正装置において、光ディスクに対してテスト記録を行うテスト記録手段と、前記テスト記録により得られ、球面収差と相関を有するパラメータに関する特性を取得する特性取得手段と、前記特性に基づいて、球面収差量を最小とする最適球面収差補正量を決定する補正量決定手段と、前記最適球面収差補正量に従って、球面収差を補正する球面収差補正手段と、を備え、前記特性取得手段は、前記テスト記録中に、ピットレベルと、リードレベル、ライトレベル又は記録パワーの少なくとも１つとを検出し、ピットレベルと、リードレベル、ライトレベル又は記録パワーとの比を示すピットレシオに関する特性を取得することを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、球面収差補正方法であって、光ディスクに対してテスト記録を行うテスト記録工程と、前記テスト記録により得られ、球面収差と相関を有するパラメータに関する特性を取得する特性取得工程と、前記特性に基づいて、球面収差量を最小とする最適球面収差補正量を決定する補正量決定工程と、前記最適球面収差補正量に従って、球面収差を補正する球面収差補正工程と、を有し、前記特性取得工程は、前記テスト記録中に、ピットレベルと、リードレベル、ライトレベル又は記録パワーの少なくとも１つとを検出し、ピットレベルと、リードレベル、ライトレベル又は記録パワーとの比を示すピットレシオに関する特性を取得することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適な実施形態について説明する。図１に、本発明の実施形態に係る球面収差補正装置の概略構成を示す。図１において、光ディスクＤは、情報の記録が可能なタイプの光ディスクである。本実施形態の球面収差補正装置は、テスト記録手段５０と、特性取得手段５１と、補正量決定手段５２と、球面収差補正手段５３とを備える。
【００１０】
テスト記録手段は、情報記録の対象となる光ディスクに対してテスト記録を行う。テスト記録は、例えば光ディスク上に予め設けられたキャリブレーションその他のためのテスト記録領域を利用して行うことができる。また、テスト記録手段は、光ディスクに対して記録用光ビームを照射し、情報記録面上にピットを形成することによりテスト記録を行う。
【００１１】
特性取得手段は、テスト記録を利用して、球面収差と相関を有するパラメータに関する特性を取得する。詳細には、特性取得手段は、２つの方法で特性を取得することができる。１つの方法は、一旦テスト記録を終了した後、テスト記録情報を再生し、再生信号に基づいて各パラメータについての特性を取得する方法である。この場合、球面収差と相関を有するパラメータとは、例えばジッタ、β値、変調度、アシンメトリーなどを含む。特性取得手段は、テスト記録信号を再生して、これらのパラメータのいずれか１つに関する特性を測定する。
【００１２】
もう１つの方法は、テスト記録実行中に、特定のパラメータに関する特性を取得する方法であり、その場合のパラメータはピットレベル又はピットレシオとすることができる。
【００１３】
こうして、取得した特性に従って、補正量決定手段５２は、球面収差を最小とする最適球面収差補正量を決定する。例えば、パラメータとしてジッタを使用する場合を想定すると、ジッタと球面収差との間には、ジッタが最小のときに球面収差が最小となるという相関関係を有する。よって、テスト記録信号を再生してジッタ特性を測定し、ジッタが最小となるときの球面収差補正量を最適球面収差補正量と決定する。
【００１４】
補正量決定手段は、こうして最適球面収差補正量を決定すると、その値を球面収差補正手段５３に供給する。球面収差補正手段５３は、最適球面収差補正量に従って球面収差の補正を実行する。球面収差補正手段５３は、例えば液晶表示装置を利用するもの、光学素子を利用するものなど、各種の方式のものを採用することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００１６】
［情報記録装置の構成］
図２に、本発明の実施例にかかる球面収差補正装置を適用した情報記録装置の概略構成を示す。図２において、情報記録装置１は、ピックアップ２と、アンプ３と、サーボ制御部４と、記録特性分析部５と、システム制御部６と、球面収差補正装置７と、スピンドルモータ８とを備える。なお、図２では、本発明の球面収差補正に関連する構成を主に示している。
【００１７】
ディスクＤは、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc-Rewritable）、ＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile Disc-Recordable）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc-Rewritable）、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ（DVD+ReWritable）などの１回のみ又は複数回にわたり情報の記録が可能な光ディスクとすることができる。
【００１８】
スピンドルモータ８は、光ディスクＤを所定速度で回転させる。ピックアップ２は、光ディスクＤに対して光ビーム９を照射するとともに、光ディスクの情報記録面からの戻り光を受光し、電気信号である検出信号Ｓ１としてアンプ３へ供給する。アンプ３は、検出信号を所定の増幅率で増幅し、増幅後の検出信号Ｓ２をサーボ制御部４及び記録特性分析部５へそれぞれ供給する。
【００１９】
サーボ制御部４は、既知のいずれかの方法でトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号などのサーボ用エラー信号を生成し、ピックアップ２及びスピンドルモータ８へ供給する。その結果、サーボ制御部４からの制御信号によりスピンドルモータ８の回転数が制御され、スピンドルサーボ制御が実行される。また、サーボ制御部４からの制御信号によりピックアップ２の対物レンズ位置などが制御され、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボなどのサーボ制御が実行される。
【００２０】
記録特性分析部５は、テスト記録を行った際の検出信号Ｓ２に基づいて、各種のパラメータについての特性を測定し、分析して、その結果をシステム制御部６へ送る。後述するが、記録特性分析部５は、２通りの方法で記録特性を測定する。１つの方法は、一旦テスト記録を行い、テスト記録したデータを再生して得られた再生データに基づいて各種の記録特性を測定する。その場合の記録特性は、ジッタ、β値、変調度、アシンメトリーなどのパラメータに関する特性が含まれる。一方、２つ目の方法は、テスト記録中に記録特性を取得する方法である。この場合の記録特性には、ピットレベル、ピットレシオなどのパラメータに関する特性が含まれる。なお、これら各種のパラメータについては後述する。
【００２１】
システム制御部６は例えばマイクロコンピュータなどにより構成され、特性の分析結果に基づいて、最適球面収差補正量を決定し、その量に対応する制御信号Ｓ３を球面収差補正装置７に供給する。
【００２２】
球面収差補正装置７は、光ディスクＤの透過基板の厚さ誤差などにより光ビーム９に生じる球面収差を補正する装置であり、制御信号Ｓ３により与えられる最適球面収差補正量だけ球面収差を補正する。球面収差補正装置７は、既知の各種の方式のものを使用することができる。球面収差補正装置７としては、例えば、同心円状に形成された複数の液晶領域に対する印加電圧を制御することにより、光ビーム９に位相変化を生じさせて球面収差を補正する方式（以下、「液晶タイプ」と呼ぶ。）のものが知られている。また、ピックアップ２内の光源からの光ビームに対してコリメータレンズなどの光学素子により逆特性の球面収差を発生させて、全体として球面収差を相殺する方式（以下、「光学素子タイプ」と呼ぶ。）の球面収差補正装置を使用することもできる。本発明は球面収差補正装置７の方式を問わず適用することができる。但し、システム制御部６から球面収差補正装置７に供給される制御信号Ｓ３は、球面収差補正装置７の方式に依存することになる。例えば、前述の液晶タイプの球面収差補正装置を採用した場合、制御信号Ｓ３は液晶領域に対する印加電圧を示す信号となる。また、光学素子タイプの球面収差補正装置を採用した場合には、制御信号Ｓ３は当該光学素子の移動量などを示す信号となる。
【００２３】
［記録特性の分析］
次に、記録特性分析部５において分析される各パラメータと、球面収差との相関関係について検討する。記録特性分析部５は、ジッタ、β値、ピットレベル、ピットレシオなど、球面収差との相関を有するパラメータについて特性の測定及び分析を行う。
【００２４】
図３に、球面収差と、ジッタ及びβ値との関係を示す。図３において、横軸は球面収差量を示し、中央が球面収差＝０である。図３から理解されるように、ジッタが最小となる位置と球面収差が最小（ほぼゼロ）となる位置はほぼ一致する。つまり、球面収差量が増加すると、ジッタが増加する関係にある。よって、記録特性としてジッタを測定し、ジッタが最小となるように球面収差補正装置７を制御すれば、球面収差量を最小とすることができる。
【００２５】
また、β値との関係では、β値が最大となる位置で球面収差量は最小となる。よって、記録特性としてβ値を測定し、β値が最大となるように球面収差補正装置７を制御すれば球面収差量を最小とすることができる。なお、β値とは、ディスクからの戻り光のＡＣカップリングされたＲＦ信号中のランド側レベルとピット側レベルとの差をＲＦ振幅で正規化した値であり、アシンメトリーと強い相関を有する値である。よって、記録特性としてアシンメトリーを使用する場合も、アシンメトリーが最大となるように球面収差補正を行えばよいことになる。
【００２６】
次に、ピットレベル及びピットレシオ（Pit Ratio）と球面収差との関係を検討する。まず、ピットレベルの概念について説明する。いま、図４（ａ）に示す記録マークを想定すると、その再生時の戻り光のレベルは図４（ｂ）に示すようになる。即ち、光ディスク上の記録マークが形成されている領域では、反射率が低くなるため、戻り光のレベルは低くなる。
【００２７】
一方、図４（ａ）に示す記録マークを形成するために使用する記録パルス波形を例えば図４（ｃ）に示すマルチパルス型の記録パルス波形と仮定する。当該記録パルス波形によりピックアップのレーザダイオードを駆動した場合に得られる戻り光の検出信号は図４（ｄ）に示すようになり、これからＬＰＦ（Low-Pass Filter）により低域成分を取り出すと、図４（ｅ）に示す信号となる。図４（ｅ）の波形において、図４（ｃ）の記録パルス波形のトップパルスＴｐに対応するレベルがライトレベルＬｗであり、同記録パルス波形のマルチパルス部Ｍｐに対応するレベルがピットレベルＬｐであり、同記録パルス波形のバイアスレベル領域Ｂに対応するレベルがリードレベルＬｒである。
【００２８】
ピットレベルＬｐ、ライトレベルＬｗ、リードレベルＬｒを取得するための回路例を図９（ａ）に示す。この回路は、記録特性分析部５内に設けられることになる。図４（ｃ）に示すように、マルチパルスタイプの記録パルス波形を使用する場合、その検出信号は図４（ｄ）に示すようにパルス列を含むものとなり、このままではピットレベルなどのレベルを検出することはできない。そこで、図９（ａ）に示すように、ＬＰＦにより検出信号の低域成分のみを抽出して図４（ｅ）に示す検出信号を生成し、ピットレベルＬｐ、ライトレベルＬｗ及びリードレベルＬｒの各レベルを、タイミング信号Ｔが示す所定のタイミングでサンプルホールドする。タイミング信号Ｔが示すタイミングは、取得したいレベル信号に依存する。例えばライトレベルＬｗを取得するときにはタイミング信号Ｔがトップパルスに対応するタイミングを示すようにすればよいし、ピットレベルＬｐを取得するときにはタイミング信号Ｔがマルチパルス期間の中央付近のタイミングを示すようにすればよい。
【００２９】
ピットレベルＬｐは、記録パルス波形によるピットの形成中に得られる戻り光のレベルを示し、ピットがどの程度正しく形成されているかを示す指標となる。つまり、記録パルス波形に従ってピットが正しく形成されていれば、形成されたピット部分の反射率は低くなるため、ピットレベルＬｐは十分に低くなる。一方、ピットが正しく形成されていない場合、ピットを形成する領域における光ディスクの反射率は依然として高いままであるので、ピットレベルＬｐは高くなる。
【００３０】
次に、ピットレシオの概念について説明する。ピットレシオは、ライトレベルＬｗ、記録パワー、又はリードレベルＬｒと、ピットレベルＬｐとの比で示される。即ち、
ピットレシオ ＝
（Ｌｗ−Ｌｐ）／Ｌｗ、又は、（記録パワー）／Ｌｐ、又は、Ｌｒ／Ｌｐ
となる。よって、記録中にピットが正しく形成されていれば、前述のようにピットレベルＬｐは低くなり、その結果ピットレシオは大きくなる。
【００３１】
図５（ａ）に、ピットレベルと球面収差との関係を示す。図示のように、記録時のピットレベルＬｐが低く、ピットが正しく形成されているときには球面収差は小さくなる。そして、ピットレベルＬｐが最小となる点と、球面収差が最小となる点はほぼ一致する。よって、記録中にピットレベルＬｐを検出し、ピットレベルＬｐが最小となるように球面収差補正量を決定すれば、球面収差を最小に補正することができる。
【００３２】
また、図５（ｂ）に、ピットレシオと球面収差との関係を示す。図示のように、記録時のピットレベルＬｐが低く、ピットレシオが大きいときは球面収差は小さくなる。そして、ピットレシオが最大となる点と、球面収差が最小となる点はほぼ一致する。よって、記録中にピットレベルＬｐと、ライトレベルＬｗ又はリードレベルＬｒを検出してピットレシオを求め、ピットレシオが最大となるように球面収差補正量を決定すれば、球面収差が最小となるように補正することができる。
【００３３】
なお、ピットレベルＬｐ、ライトレベルＬｗ及びリードレベルＬｒを取得するための回路の一例を図９（ａ）に示したが、その代わりに図９（ｂ）に示すように、ピークホールド回路又はボトムホールド回路を使用することもできる。これらの回路を使用する場合は、図９（ａ）に示すＬＰＦは不要となる。なお、図４（ｅ）に示すように、検出信号が正極性を有する場合にはピークホールド回路を使用し、検出信号が負極性を有する場合にはボトムホールド回路を使用することになる。
【００３４】
また、図４（ｃ）に示したマルチパルス型の記録パルス波形ではなく、ノンマルチ型の記録パルス波形を使用する場合には、図９（ｃ）に示すようにＬＰＦは使用せず、単にサンプルホールド回路のみでピットレベルＬｐなどの各レベルを取得することもできる。ノンマルチ型の記録パルス波形は、図４（ｃ）に示すようなマルチパルスＭｐを有さず、検出信号には図４（ｄ）に示すような高域成分は少ないので、検出信号のレベルをそのままサンプルホールドすれば各レベルを取得することもできるからである。
【００３５】
次に、球面収差と記録パワーとの関係について説明する。図６に、ある一定のβ値、変調度又はアシンメトリーが得られるピット、即ち、一定の基準を満足するピットを形成するために必要とされる記録パワーと、球面収差との関係を示す。図６から理解されるように、球面収差が最小のときに、記録パワーは最小となる。即ち、球面収差を最小とすることにより、記録パワーの使用効率が最大となり、小さな記録パワーによっても良好なピットを形成することができることがわかる。
【００３６】
以上のように、各種のパラメータに関する記録特性を分析することにより、球面収差を最小とするための条件を得ることができる。具体的には、一度形成したピットを再生することにより得られるパラメータであるジッタ、β値、アシンメトリー、変調度などに関しては、ジッタが最小となるとき、並びに、β値、アシンメトリー、変調度が最大となるときに球面収差が最小となる。また、記録中に得られるパラメータであるピットレベル又はピットレシオについては、ピットレベルが最小のとき、ピットレシオが最大のときに、それぞれ球面収差が最小となる。よって、これらのパラメータに基づいて球面収差が最小となるように最適球面収差補正量を決定し、球面収差補正装置７を制御すれば、球面収差が最小となるように補正を行うことができる。
【００３７】
［最適球面収差補正量の決定処理］
次に、球面収差補正量の決定処理について説明する。なお、この処理は、主として図２に示す記録特性分析部５及びシステム制御部６により実行される。また、球面収差補正量の決定処理は２通りの方法があり、以下順に説明する。
【００３８】
（第１の処理方法）
第１の処理方法について図７を参照して説明する。まず、システム制御部６は、記録準備がなされたか否かを判定する（ステップＳ１）。例えば、情報記録装置１のユーザが記録対象となる光ディスクＤを情報記録装置１にセットしたこと、又は、さらに記録指示を入力したことなどをシステム制御部６が検出したときに、記録準備がなされたと判定される。
【００３９】
次に、システム制御部６はピックアップ２を制御して、光ディスクＤ上に予め形成されているテスト記録領域にピックアップ２を移動する（ステップＳ２）。テスト記録領域は、例えばＰＣＡ（Power Calibration Area）などを使用することができる。次に、システム制御部６は、球面収差補正量（今回は最初であるので初期値になる）を設定する（ステップＳ３）。この初期値は予め実験結果などに基づいて設定され、例えばＲＯＭなどに記憶されている。システム制御部６は、球面収差補正量の初期値に基づいて制御信号Ｓ３を生成し、球面収差補正装置７へ供給する。こうして、テスト記録の開始時において球面収差補正装置７は球面収差補正量の初期値で球面収差の補正を行うことになる。
【００４０】
次に、システム制御部６はテスト記録領域を使用してテスト記録を実行する（ステップＳ４）。この際には、システム制御部６は予め用意されたテスト記録信号に従ってピックアップ２を制御し、テスト記録を行う。なお、テスト記録信号は任意のものとすることができるが、各パラメータの測定に適したテスト記録信号が存在する場合には、その信号を使用することが好ましい。即ち、ジッタの測定に適したテスト記録信号やβ値の測定に適したテスト信号がそれぞれ存在する場合には、それらを使用してテスト記録を行うことが好ましい。
【００４１】
次に、システム制御部６は、必要な補正量の範囲でテスト記録を終了したか否かを判定する（ステップＳ５）。ここで、必要な補正量の範囲とは、目的とするパラメータに関しての特性を得るために必要な範囲である。例えば、ジッタをパラメータとして使用する場合、図３に示すように、ジッタが最小となるときに球面収差が最小となる。よって、ジッタの最小点が表れる範囲でステップＳ３で設定する球面収差補正量を変化させてテスト記録を行う。同様に、β値をパラメータとして使用する場合には、β値の最大点が表れる範囲でテスト記録を実行する。なお、図３に示すような各パラメータと球面収差量との関係は、ある程度の精度で事前に実験的に求めることができるので、ステップＳ３で変化させる球面収差補正量の範囲を予め決定しておき、システム制御部６はその範囲内で球面収差量を変更して処理を行うように構成することができる。
【００４２】
さて、必要な補正量の範囲でテスト記録が終了すると（ステップＳ５；Yes）、システム制御部６はテスト記録データを再生し、記録特性分析部５は特性の分析を行う。具体的には、テスト記録データを再生し、ジッタ、β値、変調度、アシンメトリーなどの球面収差と相関を有するパラメータのうち１つについての特性を測定する。この測定結果は、例えば図３に示すようなものとなる（ジッタ又はβ値の場合）。
【００４３】
そして、システム制御部６は、測定結果に基づいて、最適球面収差補正量を決定する（ステップＳ７）。例えば、パラメータとしてジッタを使用する場合には、ステップＳ６で得られた特性においてジッタが最小となるときの球面収差補正量を最適球面収差補正量と決定する。また、パラメータとしてβ値を使用する場合には、ステップＳ６で得られた特性においてβ値が最大となるときの球面収差補正量を最適球面収差補正量と決定する。こうして、球面収差補正量の決定処理が終了する。
【００４４】
こうして最適球面収差補正量が決定されると、その後のユーザによる情報記録時に、システム制御部６は、最適球面収差補正量に対応する制御信号Ｓ３を球面収差補正装置７に供給し、球面収差を補正しつつ記録を実行する。よって、実際にユーザが記録を行うために光ディスクＤを情報記録装置１にセットした時点における最適な球面収差補正量で球面収差が補正されるので、良好な記録を行うことができる。
【００４５】
（第２の処理方法）
次に、第２の処理方法について図８を参照して説明する。上述した第１の処理方法は、一旦テスト記録を行った後、テスト記録データを再生して特定のパラメータに関する特性を測定し、それに基づいて最適球面収差補正量を決定した。これに対し、第２の処理方法では、テスト記録の最中にピットレベル又はピットレシオなどのパラメータに対する特性を測定し、その結果に基づいて最適球面収差補正量を決定する。
【００４６】
図８を参照すると、ステップＳ１１〜Ｓ１４までの処理は第１の処理方法におけるステップＳ１〜Ｓ４の処理と同一であるので（図７参照）、説明を省略する。第２の方法では、図８に示すように、記録特性分析部５は、テスト記録の最中にピットレベルＬｐと、リードレベルＬｒ又はライトレベルＬｗの少なくとも一方とを測定する（ステップＳ１５）。そして、システム制御部６は、必要な補正量の範囲でテスト記録が終了したか否かを判定する（ステップＳ１６）。必要な補正量の範囲とは、第１の処理方法の場合と同様に、各パラメータについて最適球面収差補正量に対応する各パラメータの値が得られる範囲である。例えば、図５（ａ）に示すピットレベルをパラメータとする場合は、ピットレベル値の最小点を含む範囲に設定され、図５（ｂ）に示すピットレシオをパラメータとする場合には、ピットレシオ値の最大点を含む範囲に設定される。
【００４７】
必要な補正量の範囲でテスト記録が終了すると、その時点でテスト記録中に測定されたピットレベルＬｐ、及びリードレベルＬｒ又はライトレベルＬｗの少なくとも一方の特性は既に得られている。よって、システム制御部６は、それらの特性に基づいて、ピットレベルＬｐが最小となるように（図５（ａ））、又は、ピットレシオが最大となるように（図５（ｂ））、最適球面収差補正量を決定する（ステップＳ１７）。こうして、テスト記録中に取得したパラメータ特性に従って最適球面収差補正量を決定することができる。
【００４８】
第１の処理方法では、テスト記録の終了後、テスト記録データを再生して、必要なパラメータについての特性を得ている。これに対し、第２の処理方法では、テスト記録中にパラメータの特性を測定しているので、テスト記録終了時にはパラメータの特性は既に得られている。よって、テスト記録終了後直ちに最適球面収差補正量を決定することができる。
【００４９】
［球面収差補正装置の例］
前述のように、本実施例では、球面収差補正装置７の方式や構造は不問であり、各種の球面収差補正装置を使用することができる。そのような球面収差補正装置の例を簡単に説明しておく。
【００５０】
図１０（ａ）は先に述べた液晶タイプの球面収差補正装置の構造を模式的に示す。この球面収差補正装置７ａは、例えば、同心円状に形成された複数の液晶領域Ａ〜Ｃを有し、各々に対する印加電圧Ｖa〜Ｖｃを制御することにより、光ビームに位相変化を生じさせて球面収差を補正する。この球面収差補正装置７ａは、ピックアップ内の光源と対物レンズとの間の光路中に配置される。なお、このような液晶タイプの収差補正装置の例が、例えば特開平１０−２６９６１１号公報、特開２００２−１５４５４号公報などに記載されている。
【００５１】
図１０（ｂ）は、先に述べた光学素子タイプの球面収差補正装置の概略構成を示す。光源６４から出射された光ビームはコリメータレンズ６３により平行光とされ、ミラー６２により光ディスクＤ方向へ反射される。ミラー６２で反射された光ビームは対物レンズ６１により光ディスクＤの情報記録面上に集光される。光ディスクＤの透過基板の厚さ誤差などにより戻り光に球面収差が発生することがあるが、コリメータレンズ６３を図示のように移動することにより光ビームに逆方向の球面収差を発生させる。つまり、光ディスクＤの透過基板の厚さ誤差などにより生じる球面収差と逆特性の球面収差を発生する位置にコリメータレンズ６３を制御することにより、戻り光に生じる球面収差を相殺する。このような光学素子タイプの球面収差補正装置の例が例えば特開２００１−２３６６７４号公報に記載されている。
【００５２】
以上説明したように、本実施例に係る球面収差補正装置は、光ディスクに対してテスト記録を行い、テスト記録により球面収差と相関を有するパラメータに関する特性を取得する。そして、取得した特性に基づいて、球面収差量を最小とする最適球面収差補正量を決定して、球面収差を補正する。テスト記録を実際の情報記録の直前に行うことにより、実際の情報記録を行う環境下で、球面収差を適切に補正して良好な記録を行うことが可能となる。
【００５３】
また、図７から理解されるように、最適な球面収差量（即ち、球面収差が最小の状態）で情報記録を行えば、記録パワーを効率的に利用することができ、小さな記録パワーで適切なピットを形成することが可能となる。さらに、今後記録速度が高速化するに伴って、正しくピットを形成するために必要とされる記録パワーも増大することになるが、最適な球面収差で記録を行うことにより、記録パワーが低減でき、記録光ビームの生成を制御するレーザダイオードの最大パワーに対するマージンも増え、また、記録時におけるレーザダイオードや情報記録装置全体の温度上昇なども抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る球面収差補正装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の球面収差補正装置を適用した情報記録装置の実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図３】ジッタ及びβ値と球面収差量との関係を示すグラフである。
【図４】ピットレベル及びピットレシオを説明するための図である。
【図５】ピットレベル及びピットレシオと球面収差量との関係を示すグラフである。
【図６】一定の品質の記録ピットを形成するために必要な記録パワーと球面収差量との関係を示すグラフである。
【図７】球面収差補正量決定処理の第１の処理方法のフローチャートである。
【図８】球面収差補正量決定処理の第２の処理方法のフローチャートである。
【図９】ピットレベル、リードレベル、ライトレベルなどを検出するための回路例を示す。
【図１０】球面収差補正装置の例を示す。
【符号の説明】
１ 情報記録装置
２ ピックアップ
３ アンプ
４ サーボ制御部
５ 記録特性分析部
６ システム制御部
７ 球面収差補正装置
８ スピンドルモータ
Claims (5)
- 光ディスクに対してテスト記録を行うテスト記録手段と、
前記テスト記録により得られ、球面収差と相関を有するパラメータに関する特性を取得する特性取得手段と、
前記特性に基づいて、球面収差量を最小とする最適球面収差補正量を決定する補正量決定手段と、
前記最適球面収差補正量に従って、球面収差を補正する球面収差補正手段と、を備え、
前記特性取得手段は、前記テスト記録中に、ピットレベルと、リードレベル、ライトレベル又は記録パワーの少なくとも１つとを検出し、ピットレベルと、リードレベル、ライトレベル又は記録パワーとの比を示すピットレシオに関する特性を取得することを特徴とする球面収差補正装置。 - 前記テスト記録手段は、球面収差量が最小となるときの前記パラメータの値が得られる範囲で球面収差量を変更しつつ前記テスト記録を行うことを特徴とする請求項１に記載の球面収差補正装置。
- 前記テスト記録手段は、情報の記録開始直前に前記テスト記録を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の球面収差補正装置。
- 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の球面収差補正装置と、
前記光ディスクがセットされたことを検出したときに、前記球面収差補正装置による球面収差の補正を実行する制御手段と、を備えることを特徴とする情報記録装置。 - 光ディスクに対してテスト記録を行うテスト記録工程と、
前記テスト記録により得られ、球面収差と相関を有するパラメータに関する特性を取得する特性取得工程と、
前記特性に基づいて、球面収差量を最小とする最適球面収差補正量を決定する補正量決定工程と、
前記最適球面収差補正量に従って、球面収差を補正する球面収差補正工程と、を有し、
前記特性取得工程は、前記テスト記録中に、ピットレベルと、リードレベル、ライトレベル又は記録パワーの少なくとも１つとを検出し、ピットレベルと、リードレベル、ライトレベル又は記録パワーとの比を示すピットレシオに関する特性を取得することを特徴とする球面収差補正方法。
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