JP4419666B2 - 光情報記録再生装置 - Google Patents
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Description
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、高記録密度の光記録媒体のカバー層の厚さずれがあっても、この時に発生する球面収差を短時間で補正して調整することが可能な光情報記録再生装置を提供することにある。
請求項1に係る発明によれば、ビームエキスパンダ手段を光軸上の任意の少なくとも3点の位置に移動させて各移動位置でのフォーカスエラー信号のS字特性を求め、これらのS字特性における合焦点と最大値までの第1振幅値と最小値までの第2振幅値とを求めると共に、これらの第1及び第2振幅値の比率である振幅値比率が最大となる位置を求め、この位置にビームエキスパンダ手段が設定されるようにしたので、高記録密度の光記録媒体のカバー層の厚さずれがあっても、この時に発生する球面収差を短時間で補正して調整することができる。
図1は本発明に係る光情報記録再生装置の一例に示す構成図、図2はフォーカス誤差信号と対物レンズとの関係を示すグラフ、図3はビームエキスパンダ手段の第2ビームエキスパンダレンズの位置とフォーカス誤差信号の上側半波の振幅値との関係を示すグラフ、図4はビームエキスパンダ手段の第2ビームエキスパンダレンズの位置とフォーカス誤差信号の振幅値比率との関係を示すグラフである。
34は、上記指示信号S2を受けて上記ビームエキスパンダ手段16を移動させる駆動手段であり、この駆動手段34は、上記指示信号S2を直接的に受けて駆動信号S3を出力する駆動回路36と、上記ビームエキスパンダ手段16を実際に動かす駆動機構38とにより構成されている。
また第2実施例では、収差制御手段32は、前記ビームエキスパンダ手段16を前記光軸上で任意の少なくとも3点の位置に移動させると共に、前記演算回路30から受け取る前記フォーカス誤差信号S1より前記各移動位置でのS字特性を求め、該S字特性よりそれぞれのS字特性における合焦点から最大値までの第1振幅値と、合焦点から最小値までの第2振幅値とを求めると共に、該求められた第1及び第2振幅値の比率である振幅値比率が最大となる前記ビームエキスパンダ手段16の位置を求め、前記ビームエキスパンダ手段16が前記求めた位置に設定されるように前記駆動手段34に向けて指示信号を出力するように動作する。尚、以下の説明では3点の異なる移動位置でそれぞれS字特性を求めるようにしているが、3点に限らず、それ以上の数の移動位置でS字特性を求めるようにしてもよい。
まず一般的な動作について説明する。
半導体レーザ素子4から出射されたレーザ光L1はコリメータレンズ8で平行光化され、偏光ビームスプリッタ12により、レーザモニタ検出器14側と対物レンズ22側に向かう光に分けられる。対物レンズ22側に向かう光はビームエキスパンダ手段16の第1ビームエキスパンダレンズ16A及び第2ビームエキスパンダレンズ16Bを透過し、全反射の立ち上げミラー18により光ディスクDの面上に向けて折り曲げられ、1/4波長板20を透過して対物レンズ22により光ディスクD上に集光される。この光ディスクDからの反射光は対物レンズ22を逆向きに透過し、上記した光路を偏光ビームスプリッタ12まで逆向きに進み、この偏光ビームスプリッタ12により折り曲げられて、検出レンズ24、シリンドリカルレンズ26を透過して光検出器28で受光される。そして、所定の検出信号Soは演算回路30へ入力される。尚、再生信号やトラッキング誤差信号は図示しない他の回路で形成される。
<第1実施例>
上記のように第2ビームエキスパンダレンズ16Bの位置を変化させると球面収差が変化し、更に図3に示すように、球面収差が変化するとフォーカス誤差信号S1の振幅値が変化する。この振幅値は球面収差量が”0”になる位置で最大値をとる(図2参照)。そして、その特性は2次関数で近似できるため、第2ビームエキスパンダレンズ16Bの任意の位置3点において振幅値をそれぞれ計測し、2次関数の最大値となる位置を算出する。例えば図3中の曲線Y1を例にとれば、点P1、P2、P3が測定点となる。そして、その数値に補正係数を掛けて球面収差の補正の適正位置とする。この補正係数は、前記振幅値と第2ビームエキスパンダレンズ16Bのレンズ位置に対する特性に起因する係数であり、振幅値の最大値を軸とした場合、前後非対称であることによる計算誤差を補正する係数である。
電源投入後、初期準備の実行を行う(S1)。この初期準備では、第2ビームエキスパンダレンズ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。この位置において移動ステップ数を”0”にセットする。また原点検出器48の検出から未検出までのステップ数をバックラッシュ量として保存する。第2ビームエキスパンダレンズ16Bをこの位置からカバー層の厚さずれが”0”である場合の位置まで移動させる。この位置において、フォーカスランプを行う上で必要なパラメーターのキャリブレーションを行い、フォーカスランプを行う。
次に、上記S字特性の振幅値Wを求める(S5)。この振幅値は一定時間のフォーカス誤差信号S1において最大値及び最小値を計測し、”振幅値=最大値−最小値”によって求め、所定の回数を繰り返し行って平均化した後その数値を保存する。この場合の最小値はマイナス値であり、図2中の例えば曲線X2を例にとれば、絶対値の”N1”と絶対値の”N2”の和を求める。
次に上記した3つの振幅値に基づいてこの振幅値が最大となる第2ビームエキスパンダレンズ16Bの適正位置を求める(S8)。この場合、上記3点の位置及びその時の各振幅値から以下の計算により上記適正位置を算出する。3点の位置(x)及び振幅値(y)をそれぞれ(x1、y1)、(x2、y2)、(x3、y3)とした場合、球面収差を”0”にする第2ビームエキスパンダレンズ16Bの位置xは、下記の3つの式から求まる係数A、Bから、”x={−B/(2×A)}×K”より算出する。このKは補正係数である。
y1=A×(x1)2 +B×x1+C …式1
y2=A×(x2)2 +B×x2+C …式2
y3=A×(x3)2 +B×x3+C …式3
以上のように、計算結果から得られた適正位置へ第2ビームエキスパンダレンズ16Bを移動させることにより、短時間で光ディスクのカバー層の厚さずれにより生じる球面収差を”0”にすることが可能となる。以後は、通常の再生動作や記録動作へ移行することになる。
次に、第2実施例について説明する。
上記第1実施例の場合には、S字特性の振幅値、すなわち最大値と最小値との間の値を求め、この振幅値が最大となるように第2ビームエキスパンダレンズ16Bの適正位置を求めたが、この第2実施例では、S字特性の合焦点から最大値までの第1振幅値と、合焦点から最小値までの第2振幅値との比率である振幅値比率が最大となるように第2ビームエキスパンダレンズ16Bの適正位置を求めている。
図6は本発明の第2実施例の動作を示すフローチャートである。図6中において、ステップS1〜S4、S6、S7、S9は、図5中の第1実施例の場合と全く同じなので、ここでは上記各ステップの説明を省略し、ステップS5−1、S5−1、S8−1を中心として説明する。
そして、ステップS6、S7を経由して”n”を1つずつ増加することにより、上記ステップS3、S4、S5−1、S5−2を繰り返し行って、第2点目、第3点目においても上記振幅値比率rをそれぞれ求める。
r1=D×(x1)2 +E×x1+F …式4
r2=D×(x2)2 +E×x2+F …式5
r3=D×(x3)2 +E×x3+F …式6
尚、式4〜式6で表される2次式の近似式のグラフが図4に示すグラフに対応する。上記計算結果から得られた適正位置へ第2ビームエキスパンダレンズ16Bを移動させることにより(S9)、短時間でディスクカバー層の厚さずれにより生じる球面収差を”0”にすることが可能となる。
Claims (1)
- 光源から出射されるレーザ光のビーム幅を調整するビームエキスパンダ手段と、前記ビームエキスパンダ手段から出射される前記ビーム幅が調整された前記レーザ光を光記録媒体に集光する対物レンズと、前記ビームエキスパンダ手段を介して前記光記録媒体からの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誤差信号を求める演算回路と、前記ビームエキスパンダ手段を前記レーザ光の光軸方向に移動させる駆動手段と、からなる光情報記録再生装置において、
前記ビームエキスパンダ手段を前記光軸上で任意の少なくとも3点の位置に移動させると共に、前記演算回路から受け取る前記フォーカス誤差信号より前記各移動位置でのS字特性を求め、前記S字特性よりそれぞれのS字特性における合焦点から最大値までの第1振幅値と、合焦点から最小値までの第2振幅値と、前記第1の振幅値と前記第2の振幅値との比率である振幅値比率を求めると共に、前記各移動位置とそれぞれの位置における前記振幅値比率から前記ビームエキスパンダ手段の位置と振幅値との関係を示す近似式を算出し、前記近似式に基づいて前記振幅値比率が最大となる前記ビームエキスパンダ手段の位置を求め、前記ビームエキスパンダ手段が前記求めた位置に設定されるように前記駆動手段に向けて指示信号を出力する収差制御手段を備えたことを特徴とする光情報記録再生装置。
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