JP2008103029A - 光ディスク再生装置、球面収差補正方法及び球面収差補正プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】１枚のディスク内の基板厚誤差に応じて、サーボが安定した状態で球面収差補正を適切に行うことである。
【解決手段】光ピックアップ１３と、光検出器４３から出力された検出信号を増幅する信号レベル調整回路２１と、増幅された検出信号からサーボに用いる信号を生成する信号生成回路１８と、当該生成された信号に基づいて前記光ピックアップの球面収差量に対応するジッター値を生成するＤＳＰ１９と、サーボをオンし、駆動モータ３４を駆動してビームエクスパンダ３２のレンズ位置を示すエクスパンダ位置を球面収差量が最も小さくなる位置に調整するとともに、当該調整されるエクスパンダ位置又は前記モニタ値の変化量に対応する増幅度を信号レベル調整回路２１に設定するコントローラ２０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク再生装置、球面収差補正方法及び球面収差補正プログラムに関する。

従来、高密度光ディスクのデータ読み書きに、青紫レーザを用いる規格として、Blu-ray Disc（以下、ＢＤとする）が実施されている。また、ＢＤのプレーヤ／レコーダとして、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）／ＣＤ（Compact Disc）とのマルチプレーヤ／マルチレコーダが実施されている。このマルチプレーヤ／マルチレコーダでは、ディスク再生を行う上でディスクのメディア判別処理を行っている。

ディスクのメディア判別の方法として、ＣＤ／ＤＶＤ／ＢＤそれぞれのレーザを発光させ、フォーカスアップダウンをし、反射光を検出することでメディア判別を行っていた。ＢＤ対応のマルチプレーヤ／マルチレコーダでは、ＮＡ（Numerical Aperture）の大きい対物レンズを用いる。この場合、球面収差の影響を受けやすく、球面収差補正を行っている。

一般に、光ピックアップの光束の球面収差補正を行う機能として、ビームエクスパンダ（Beam Expander）を用いるビームエクスパンダ機能が知られている（例えば、特許文献１参照）。ビームエクスパンダは、リレーレンズを備え、光ピックアップに設けられた光源から射出される光束の球面収差補正を行う部材である。また、ビームエクスパンダを用いて、ディスクのメディア確定後又は所定の層にアクセスする毎に球面収差補正を行っていた（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−１５０５９８号公報 特開２００３−９９９７０号公報

しかし、従来の構成では、１枚の光ディスク内における基板厚バラツキにより発生する球面収差を補正する場合に、調整されたエクスパンダ位置（ビームエクスパンダのリレーレンズの位置）により戻り光量が異なっていた。このため、その戻り光により生成されるＦＥ（Focus Error）レベル／ＴＥ（Tracking Error）レベルも変化することになる。

従って、球面収差補正を行っている最中に、サーボゲインが変化することによりサーボ系が不安定となり、サーボが外れてしまうおそれがあった。

本発明の課題は、１枚のディスク内の基板厚誤差に応じて、サーボが安定した状態で球面収差補正を適切に行うことである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の光ディスク再生装置は、
光源、当該光源から射出される光束を球面収差補正するビームエクスパンダ、当該ビームエクスパンダのレンズを光ディスクと略垂直な方向に移動させる駆動手段、及び前記光束が前記光ディスクを反射した戻り光を受光し、その受光量に対応する検出信号を出力する光検出器を有する光ピックアップと、
前記光検出器から出力された検出信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅された検出信号からサーボに用いる信号を生成する第１の信号生成手段と、
前記第１の信号生成手段により生成された信号に基づいて前記光ピックアップの球面収差量に対応するモニタ値を生成するモニタ値生成手段と、
サーボをオンし、前記駆動手段を駆動して前記ビームエクスパンダのレンズ位置を示すエクスパンダ位置を球面収差量が最も小さくなる位置に調整するとともに、当該調整されるエクスパンダ位置又は前記モニタ値の変化量に対応する増幅度を前記増幅手段に設定する制御手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光ディスク再生装置において、
前記光ピックアップから出力された検出信号からモニタ信号を生成する第２の生成手段を備え、
前記モニタ値生成手段は、前記第２の生成手段により生成されたモニタ信号に基づいてモニタ値を生成することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光ディスク再生装置において、
前記制御手段は、前記モニタ値の球面収差量が小さくなる方向へ前記駆動手段を駆動することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の光ディスク再生装置において、
前記モニタ値は、ＲＦレベル、ＴＥレベル、ＦＥレベル、ジッター値又はエラーレートであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明の球面収差補正方法は、
光ピックアップの光源から射出される光束が光ディスクを反射した戻り光を受光し、その受光量に対応する検出信号を出力する光検出器から出力された検出信号を増幅する増幅工程と、
前記増幅された検出信号からサーボに用いる信号を生成する信号生成工程と、
前記信号生成工程において生成された信号に基づいて前記光ピックアップの球面収差量に対応するモニタ値を生成するモニタ値生成工程と、
サーボをオンし、光源から射出される光束を球面収差補正するビームエクスパンダのレンズを光ディスクと略垂直な方向に移動させる駆動手段を駆動して前記ビームエクスパンダのレンズ位置を示すエクスパンダ位置を球面収差量が最も小さくなる位置に調整するとともに、当該調整されたエクスパンダ位置又は前記モニタ値の変化量に対応する増幅度を前記増幅工程の増幅度に設定する制御工程と、を含むことを特徴とする。

請求項６に記載の発明の球面収差補正プログラムは、
コンピュータを、
光ピックアップの光源から射出される光束が光ディスクを反射した戻り光を受光し、その受光量に対応する検出信号を出力する光検出器から出力された検出信号を増幅する増幅手段、
前記増幅された検出信号からサーボに用いる信号を生成する信号生成手段、
前記信号生成手段により生成された信号に基づいて前記光ピックアップの球面収差量に対応するモニタ値を生成するモニタ値生成手段、
サーボをオンし、光源から射出される光束を球面収差補正するビームエクスパンダのレンズを光ディスクと略垂直な方向に移動させる駆動手段を駆動して前記ビームエクスパンダのレンズ位置を示すエクスパンダ位置を球面収差量が最も小さくなる位置に調整するとともに、当該調整されるエクスパンダ位置又は前記モニタ値の変化量に対応する増幅度を前記増幅手段に設定する制御手段、
として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、１枚のディスク内の基板厚誤差に応じて、サーボが安定した状態で球面収差補正を適切に行うことができる。

以下、添付図面を参照して本発明に係る第１及び第２の実施の形態を順に詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

（第１の実施の形態）
図１〜図４を参照して、本発明に係る第１の実施の形態を説明する。

先ず、図１を参照して、本実施の形態の光ディスク再生装置１の装置構成を説明する。図１に、本実施の形態の光ディスク再生装置１の構成を示す。

光ディスク再生装置１は、光ディスク１１と、スピンドルモータ１２と、光ピックアップ１３と、ＡＰＣ（Auto Power Control）回路１４と、レーザードライバ１５と、対物レンズドライバ１６と、ビームエクスパンダドライバ１７と、第１の信号生成手段としての信号生成回路１８と、モニタ値生成手段としてのＤＳＰ（Digital Signal Processor）１９と、制御手段としてのコントローラ２０と、増幅手段としての信号レベル調整回路２１と、を備えて構成される。

光ディスク１１は、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ（Recordable／ReWriteable）、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、ＢＤ等である。スピンドルモータ１２は、ターンテーブルやクランプ機構（図示省略）にて保持する光ディスク１１を、所定の回転速度で回転駆動する。

光ピックアップ１３は、コントローラ２０の制御により、光ディスク１１にレーザー光を照射して、その記録面の映像データ及び音声データ等（以下、映像データ及び音声データ等をデータとする）に応じた戻り光を受光する。光ピックアップ１３は、対物レンズ３０と、制御コイル３１と、ビームエクスパンダ３２と、歯車３３と、駆動モータ３４と、λ／４板３５と、偏光ビームスプリッタ３６と、集光レンズ３７と、ＡＰＣ用偏光ビームスプリッタ３８と、集光レンズ３９と、フロントモニタダイオード（フロントフォトダイオード）４０と、コリメータレンズ４１と、レーザーダイオード４２と、を備えて構成される。

対物レンズ３０は、レーザーダイオード４２から射出された光束を光ディスク１１の記録面に集光させると共に光ディスク１１の記録面から反射された反射光束を集光する。

制御コイル３１は、対物レンズドライバ１６から出力された駆動信号に応じて、対物レンズ３０を光ディスク１１の記録面と垂直な方向に移動させて光ディスク１１の記録面に集光される光束の焦点を調整する。また、制御コイル３１は、対物レンズドライバ１６から出力された駆動信号に応じて、対物レンズ３０を光ディスク１１の半径方向に移動させる。

ビームエクスパンダ３２は、レーザーダイオード４２から射出される光束の球面収差を補正する。ビームエクスパンダ３２は、リレーレンズとしての凹レンズ３２Ａと凸レンズ３２Ｂと、を備える。凹レンズ３２Ａは、λ／４板３５より偏光された光を凸レンズ３２Ｂに導く。また、凹レンズ３２Ａは、駆動モータ３４の動力によって、光ディスク１１と略垂直方向に移動する。凹レンズ３２Ａの移動により、凹レンズ３２Ａと凸レンズ３２Ｂとの間の距離が調整される。

歯車３３は、駆動モータ３４の動力により駆動する。歯車３３の動力は凹レンズ３２Ａに伝達される。駆動モータ３４は、ステッピングモータであり、コントローラ２０内のＣＰＵ２０Ａの指示に基づく制御信号に応じた駆動信号を歯車３３に出力し、当該歯車３３を所定ステップ単位で駆動させる。従って、駆動モータ３４は、凹レンズ３２Ａを光ディスク１１の記録面と略垂直な方向に移動させる。

本実施の形態では、駆動モータ３４を時計回り（ＣＷ：Clock Wise）方向に回転させると、凹レンズ３２Ａを光ディスク１１へ向けて略垂直な方向に移動し、駆動モータ３４を反時計回り（ＣＣＷ：Counter Clock Wise）方向に回転させると、凹レンズ３２Ａを光ディスク１１へ向けて略垂直な方向と逆方向に移動する構成とするが、これに限定されるものではなく、それぞれ逆方向に凹レンズ３２Ａを移動する構成としてもよい。また、本実施の形態では、駆動モータ３４が凹レンズ３２Ａを移動する構成とするが、これに限定されるものではなく、凸レンズ３２Ｂを移動する構成や、凹レンズ３２Ａ及び凸レンズ３２Ｂを移動する構成としてもよい。

λ／４板３５は、直線偏光を円偏光に変換する。偏光ビームスプリッタ３６は、ＡＰＣ用偏光ビームスプリッタ３８を透過した光を光ディスク１１に導く。そして、光ディスク１１で反射された光を、集光レンズ３７に導く。

集光レンズ３７は、偏光ビームスプリッタ３６により反射された光を集光し、フォトダイオード４３に導く。

ＡＰＣ用偏光ビームスプリッタ３８は、レーザーダイオード４２から出射される直線偏光の一部を反射し、当該直線偏光の一部を透過させる。集光レンズ３９は、ＡＰＣ用偏光ビームスプリッタ３８で反射された光をＡＰＣ回路１４に導く。

フロントモニタダイオード４０は、集光レンズ３９が集光した光束を受光し、当該受光した光束に応じた電気信号に変換する。コリメータレンズ４１は、レーザーダイオード４２から出射されたレーザー光を屈折させて平行光にする。

レーザーダイオード４２は、レーザー光を発生する半導体レーザーダイオードである。当該レーザーダイオード４２は、波長の異なるＣＤレーザーダイオード、ＤＶＤレーザーダイオード及びＢＤレーザーダイオードを有する。

フォトダイオード４３は、対物レンズ３０が集光した反射光束を受光して、反射光束に応じた電気信号（以下、検出信号とする）に変換する。また、フォトダイオード４３は、受光素子「Ａ」〜「Ｈ」を構成する。この受光素子「Ａ」〜「Ｈ」から出力される検出信号に基づいて、トラッキングエラー信号（ＴＥ信号）、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）、ＲＦ信号が生成される。

信号レベル調整回路２１は、コントローラ２０の制御信号に基づいて、フォトダイオード４３の受光素子「Ａ」〜「Ｈ」から出力される各検出信号を増幅して出力する。

ＡＰＣ回路１４は、フロントモニタダイオード４０から電気信号を受信し、当該電気信号に基づく電圧を基準電圧と比較し、レーザーダイオード４２の光量を一定に制御するための制御信号を出力する。

レーザードライバ１５は、ＡＰＣ回路１４の制御信号とコントローラ２０の制御信号とに応じた駆動信号を、レーザーダイオード４２に出力し、当該レーザーダイオード４２を駆動させる。対物レンズドライバ１６は、コントローラ２０内のＣＰＵ２０Ａによる指示に基づく制御信号に応じた駆動信号を、制御コイル３１に出力し、当該制御コイル３１を駆動させる。

ビームエクスパンダドライバ１７は、コントローラ２０の制御信号に応じた駆動信号を、駆動モータ３４に出力し、当該駆動モータ３４を駆動させる。

信号生成回路１８は、信号レベル調整回路２１から入力されるフォトダイオード４３の受信素子Ａ〜Ｈの検出信号に基づいて、ＴＥ信号、ＦＥ信号、ＲＦ信号を生成する。ここで、ＴＥ信号、ＦＥ信号、ＲＦ信号は、次式（１）〜（３）により演算される。
ＴＥ＝｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝−α｛（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）｝ …（１）
ＦＥ＝｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝ …（２）
ＲＦ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ …（３）
但し、α：所定の係数とする。

ＤＳＰ１９は、コントローラ２０により制御される信号処理回路である。ＤＳＰ１９は、信号生成回路１８が生成したＲＦ信号に基づいて、ジッター値等を測定する。また、ＤＳＰ１９は、ＲＦ信号に各種信号処理を施し、図示しない位相補正回路を介して、対物レンズドライバ１６に出力する。

ここで、ＤＳＰ１９におけるジッター値の測定（算出）について説明する。ＤＳＰ１９において、信号生成回路１８が生成したＲＦ信号が２値化され任意のサンプル数でサンプリングされる。例えば、光ディスク１１がＣＤの場合に、ＤＳＰ１９において、３Ｔ（Ｔ：チャネルクロック周波数、規格書で予め決定されている）で設けられたウインドウを用いて、２．５Ｔ〜３．５Ｔ間のＲＦ信号がサンプリングされ、その標準偏差値（又は平均値）が算出され、その標準偏差値がＴで割られた値がジッター値［％］となる。ジッター値は、標準偏差値が基本となるＴから何％ずれているかを示す。このジッター値を含むジッター測定信号がＤＳＰ１９から出力される。なお、ＣＤでは、３Ｔの標準偏差で規格化されているが、ＤＶＤでは３Ｔ〜１４Ｔ、ＢＤでは２Ｔ〜９Ｔの全てのＴでＲＦ信号がジッター値により評価される。

コントローラ２０は、光ディスク再生装置１のビームエクスパンダドライバ１７、レーザードライバ１５及び信号レベル調整回路２１を制御する。コントローラ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０Ａと、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０Ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０Ｃと、を備える。

ＣＰＵ２０Ａは、各部を中央制御する。ＲＯＭ２０Ｂは、情報を読み出し可能なメモリであり、特に、第１の球面収差補正プログラムと、後述するゲイン設定情報と、を記憶する。ＲＡＭ２０Ｃは、格納する揮発性のメモリであり、各種プログラム及び各種データを展開するワークエリアを有する。

コントローラ２０は、ＲＯＭ２０Ｂに格納されているシステムプログラム及び各種アプリケーションプログラムの中から指定されたプログラムを読み出してＲＡＭ２０Ｃに展開し、そのＲＡＭ２０Ｃに展開されたプログラムとＣＰＵ２０Ａとの協働で、各種処理を実行する。

コントローラ２０は、光ディスク１１の再生制御を行う。具体的には、コントローラ２０は、ビームエクスパンダドライバ１７、レーザードライバ１５及び信号レベル調整回路２１を制御し、フォーカスサーボ、トラッキングサーボ及びスピンドルサーボ等のサーボをオンし、光ピックアップ１３等により光ディスク１１のデータを読み取り、ＤＳＰ１９によりそのデータのＲＦ信号に各種信号処理を施し、図示しないＤ／Ａ変換部によりアナログ変換して図示しない表示部や音声出力部に再生出力させる。

また、コントローラ２０は、第１の球面収差補正プログラムにより、サーボオンしたときのジッター値に基づいてビームエクスパンダ３２のエクスパンダ位置及び信号レベル調整回路２１のゲインを調整して球面収差補正を行う。

次に、図２を参照して、ＲＯＭ２０Ｂに予め記憶されるゲイン設定情報を説明する。図２に、ゲイン設定情報におけるエクスパンダ位置とゲインとの関係を示す。

図２に示すように、信号レベル調整情報は、信号レベル調整回路２１の増幅度を示すゲイン［ｄＢ］と、エクスパンダ位置（ビームエクスパンダ３２の凹レンズ３２Ａ位置）と、の関係を示す予め設定された情報である。本実施の形態においては、光ディスク１１に垂直な方向についてエクスパンダ位置のイニシャル位置を境として、線対称に傾きが一定の関係を有するものとする。

次に、図３を参照して、光ディスク再生装置１の動作を説明する。図３に、第１の球面収差補正処理の流れを示す。

光ディスク再生装置１は、光ディスク１１の再生を行う。第１の球面収差補正処理は、光ディスク再生装置１の再生時に、ジッター値に基づいてビームエクスパンダ３２のエクスパンダ位置及び信号レベル調整回路２１のゲインを調整して光ピックアップ１３の光束の球面収差補正を行う処理である。

例えば、光ディスク１１の再生開始をトリガとして、コントローラ２０において、第１の球面収差補正プログラムに基づき第１の球面収差補正処理が実行開始される。

先ず、信号レベル調整回路２１のゲインが初期値（０［ｄＢ］）にセットされ、ビームエクスパンダドライバ１７が制御され、駆動モータ３４の駆動によりビームエクスパンダ３２のエクスパンダ位置が理論上の最適値であるイニシャル位置にセットされる（ステップＳ１１）。イニシャル位置へのセットは、例えば、歯車３３に取り付けられるイニシャル位置に対応する図示しないフォトインタラプタを用いて、そのフォトインタラプタによる検出位置まで駆動モータ３４が駆動される。

そして、フォーカスサーボ、トラッキングサーボ、スピンドルサーボ等の全てのサーボがＯＮされる（ステップＳ１２）。そして、ＤＳＰ１９によりジッター値が測定され、そのジッター測定信号に基づくジッター値Ｊ１が取得されてＲＡＭ２０Ｃに格納される（ステップＳ１３）。

そして、駆動モータ３４が時計回り方向に１ステップ駆動され、凹レンズ３２Ａが１ステップ分移動される（ステップＳ１４）。そして、駆動モータ３４の現在ステップ位置に対応するビームエクスパンダ３２の現在のエクスパンダ位置がアドレス位置ＡＤＲ１として取得されてＲＡＭ２０Ｃに格納される（ステップＳ１５）。

そして、ＲＯＭ２０Ｂからゲイン設定情報が読み出され、ゲイン設定情報の関係においてアドレス位置ＡＤＲ１に対応するゲインの値が取得され、このゲインの値が信号レベル調整回路２１にセットされる（ステップＳ１６）。そして、ＤＳＰ１９によりジッター値が測定され、そのジッター測定信号に基づくジッター値Ｊ２が取得されてＲＡＭ２０Ｃに格納される（ステップＳ１７）。

そして、ＲＡＭ２０Ｃ内のジッター値Ｊ１，Ｊ２を用いて｜Ｊ２−Ｊ１｜が算出され、その｜Ｊ２−Ｊ１｜が、予め設定された所定値Ａ１以下であるかが判別される（ステップＳ１８）。｜Ｊ２−Ｊ１｜≦Ａ１である場合（ステップＳ１８；ＹＥＳ）、実際のエクスパンダ位置が、ジッター値が最小の（球面収差量が最小の）エクスパンダ位置の近傍にあり、第１の球面収差補正処理を終了する。

｜Ｊ２−Ｊ１｜＞Ａ１である場合（ステップＳ１８；ＮＯ）、Ｊ２＜Ｊ１であるか否かが判別される（ステップＳ１９）。Ｊ２＜Ｊ１である場合（ステップＳ１９；ＹＥＳ）、ジッター値が減少しており、ＲＡＭ２０Ｃ内のジッター値Ｊ２がジッター値Ｊ１としてセットされ（ステップＳ２０）、ステップＳ１４に移行される。

Ｊ２≧Ｊ１である場合（ステップＳ１９；ＮＯ）、ジッター値が増加しており、ＲＡＭ２０Ｃ内のジッター値Ｊ２がジッター値Ｊ１としてセットされる（ステップＳ２１）。そして、駆動モータ３４が反時計回り方向に１ステップ駆動され、凹レンズ３２Ａが１ステップ分移動され（ステップＳ２２）、ステップＳ１５に移行される。

次いで、図４を参照して、第１の球面収差補正処理実行の結果の一例を説明する。図４（ａ）に、エクスパンダ位置に対するジッター値を示す。図４（ｂ）に、エクスパンダ位置に対するＦＥレベルを示す。図４（ｃ）に、エクスパンダ位置に対するＴＥレベルを示す。

図４（ａ）〜（ｃ）において、理想的なエクスパンダ位置を一点鎖線で示す。また、図４（ｂ），（ｃ）において、実際のデータ曲線を点線で示し、球面補正後のデータ曲線を実線で示す。

図４（ａ）に示すようなジッター特性において、第１の球面収差補正処理により、ジッター値を低減していき、実際のエクスパンダ位置を理想的なエクスパンダ位置に近づける。すると、図４（ｂ）に示すように、第１の球面収差補正処理実行後のＦＥレベルの曲線は、補正前に比べて、理想のエクスパンダ位置付近でよりフラットになり、高いレベルで安定することが分かる。同様に、図４（ｃ）に示すように、第１の球面収差補正処理実行後のＴＥレベルの曲線は、補正前に比べて、理想のエクスパンダ位置付近でよりフラットになり、高いレベルで安定することが分かる。

以上、本実施の形態によれば、光ディスク１１の再生時にサーボをオンし、球面収差量を示すジッター値をモニタして、ジッター値が少なくなる方向にビームエクスパンダ３２のエクスパンダ位置を調整させるとともに、当該調整されたエクスパンダ位置に対応するゲインを信号レベル調整回路２１に設定し、エクスパンダ位置をジッター値が最小値近傍の位置に設定する。このため、１枚のディスク内の基板厚誤差に応じて球面収差補正を適切に行うことができ、安定したサーボにすることができる。

（第２の実施の形態）
図５〜図７を参照して、本発明に係る第２の実施の形態を説明する。

先ず、図５を参照して、本実施の形態の光ディスク再生装置１ａの装置構成を説明する。図５に、本実施の形態の光ディスク再生装置１ａの構成を示す。図５に示す光ディスク再生装置１ａは、第１の実施の形態の光ディスク再生装置１と共通する構成を有し、共通する構成部には同じ符号を付す。光ディスク再生装置１ａのうち、光ディスク再生装置１と異なる部分を主として説明する。

図５に示すように、光ディスク再生装置１ａは、光ディスク１１と、スピンドルモータ１２と、光ピックアップ１３と、ＡＰＣ回路１４と、レーザードライバ１５と、対物レンズドライバ１６と、ビームエクスパンダドライバ１７と、信号生成回路１８と、第２の信号生成手段としての信号生成回路１８ａと、モニタ値生成手段としてのＤＳＰ１９ａと、制御手段としてのコントローラ２０ａと、信号レベル調整回路２１と、を備えて構成される。

信号生成回路１８ａは、信号レベル調整回路２１から入力されるフォトダイオード４３の受光素子Ａ〜Ｄの検出信号に基づいて、ｎＲＦ（normal ＲＦ）信号を生成する。ここで、ｎＲＦ信号は、次式（４）により演算される。
ｎＲＦ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ …（４）
但し、式（４）における受光素子Ａ〜Ｄの各検出信号は、信号レベル調整回路２１のゲイン調整前の信号とする。

ＤＳＰ１９ａは、コントローラ２０により制御される信号処理回路である。ＤＳＰ１９ａは、Ａ／Ｄコンバータ１９Ａを有する。Ａ／Ｄコンバータ１９Ａは、信号生成回路１８ａが生成したｎＲＦ信号をＡ／Ｄ変換し、ＲＦレベル測定信号としてコントローラ２０ａに出力する。また、ＤＳＰ１９ａは、ＲＦ信号に各種信号処理を施し、図示しない表示部や音声出力部（又はその端子）に出力する。

コントローラ２０ａは、光ディスク再生装置１ａのビームエクスパンダドライバ１７、レーザードライバ１５及び信号レベル調整回路２１を制御する。コントローラ２０ａは、ＣＰＵ２０Ａと、ＲＯＭ２０ｂと、ＲＡＭ２０Ｃと、を備える。

ＲＯＭ２０ｂは、情報を読み出し可能なメモリであり、特に、第２の球面収差補正プログラムを記憶する。

コントローラ２０ａは、ＲＯＭ２０ｂに格納されているシステムプログラム及び各種アプリケーションプログラムの中から指定されたプログラムを読み出してＲＡＭ２０Ｃに展開し、そのＲＡＭ２０Ｃに展開されたプログラムとＣＰＵ２０Ａとの協働で、各種処理を実行する。

コントローラ２０ａは、光ディスク１１の再生制御を行う。また、コントローラ２０ａは、第２の球面収差補正プログラムにより、サーボオンしたときのｎＲＦレベルに基づいてビームエクスパンダ３２のエクスパンダ位置及び信号レベル調整回路２１のゲインを調整して球面収差補正を行う。

次に、図６を参照して、光ディスク再生装置１ａの動作を説明する。図６に、第２の球面収差補正処理の流れを示す。

光ディスク再生装置１ａは、光ディスク１１の再生を行う。第２の球面収差補正処理は、光ディスク再生装置１ａの再生時に、ｎＲＦレベルに基づいて、ビームエクスパンダ３２のエクスパンダ位置及び信号レベル調整回路２１のゲインを調整して光ピックアップ１３の光束の球面収差補正を行う処理である。

例えば、光ディスク１１の再生開始をトリガとして、コントローラ２０において、第２の球面収差補正プログラムに基づき第２の球面収差補正処理が実行開始される。

先ず、ステップＳ３１，Ｓ３２は、第１の球面収差補正処理のステップＳ１１，Ｓ１２と同様である。そして、ＤＳＰ１９ａによりｎＲＦレベルが測定され、Ａ／Ｄコンバータ１９Ａによりデジタル変換されたｎＲＦ測定信号に基づくｎＲＦレベルｎＲ１が取得されてＲＡＭ２０Ｃに格納される（ステップＳ３３）。

ステップＳ３４，Ｓ３５は、第１の球面収差補正処理のステップＳ１４，Ｓ１５と同様である。そして、ＤＳＰ１９ａによりｎＲＦレベルが測定され、Ａ／Ｄコンバータ１９Ａによりデジタル変換されたｎＲＦレベル測定信号に基づくｎＲＦレベルｎＲ２が取得されてＲＡＭ２０Ｃに格納される（ステップＳ３６）。

そして、ＲＡＭ２０Ｃ内のｎＲＦレベルｎＲ１，ｎＲ２を用いて｜ｎＲ２−ｎＲ１｜が算出され、その｜ｎＲ２−ｎＲ１｜が、予め設定された所定値Ａ２以下であるかが判別される（ステップＳ３７）。｜ｎＲ２−ｎＲ１｜≦Ａ２である場合（ステップＳ３７；ＹＥＳ）、実際のエクスパンダ位置が、ｎＲＦ値が最大の（球面収差量が最小の）エクスパンダ位置の近傍にあり、第２の球面収差補正処理を終了する。

｜ｎＲ２−ｎＲ１｜＞Ａ２である場合（ステップＳ３７；ＮＯ）、２０log（ｎＲ１／ｎＲ２）が算出され、その算出値がゲイン値Ｇ１としてＲＡＭ２０Ｃに格納される（ステップＳ３８）。ゲイン値Ｇ１の算出式は、２０log（ｎＲ１／ｎＲ２）に限定されるものではなく、例えば、β×２０log（ｎＲ１／ｎＲ２）（β：所定の係数）等としてもよい。

そして、ゲイン値Ｇ１が信号レベル調整回路２１にセットされる（ステップＳ３９）。そして、ＲＡＭ２０Ｃ内のｎＲＦレベルｎＲ１，ｎＲ２を用いて、ｎＲ１＜ｎＲ２であるか否かが判別される（ステップＳ４０）。ｎＲ１＜ｎＲ２である場合（ステップＳ４０；ＹＥＳ）、ｎＲＦレベルが増加しており、ＲＡＭ２０Ｃ内のｎＲＦレベルｎＲ２がｎＲＦレベルｎＲ１としてセットされ（ステップＳ４１）、ステップＳ３４に移行される。

ｎＲ１≧ｎＲ２である場合（ステップＳ４０；ＮＯ）、ｎＲＦ値が減少しており、ＲＡＭ２０Ｃ内のｎＲＦレベルｎＲ２がｎＲＦレベルｎＲ１としてセットされる（ステップＳ４２）。そして、駆動モータ３４が反時計回り方向に１ステップ駆動され、凹レンズ３２Ａが１ステップ分移動され（ステップＳ４３）、ステップＳ３５に移行される。

次いで、図７を参照して、第２の球面収差補正処理実行の結果の一例を説明する。図７に、エクスパンダ位置に対するｎＲＦレベルを示す。図７において、理想的なエクスパンダ位置を一点鎖線で示す。

図７に示すようなｎＲＦレベル特性において、第２の球面収差補正処理により、ｎＲＦレベルを増加していき、実際のエクスパンダ位置を理想的なエクスパンダ位置に近づける。すると、第１の球面収差補正処理と同様に、図４（ｂ）に示すように、第２の球面収差補正処理実行後のＦＥレベルの曲線は、補正前に比べて、理想のエクスパンダ位置付近でよりフラットになり、高いレベルで安定することが分かる。同様に、図４（ｃ）に示すように、第２の球面収差補正処理実行後のＴＥレベルの曲線は、補正前に比べて、理想のエクスパンダ位置付近でよりフラットになり、高いレベルで安定することが分かる。

以上、本実施の形態によれば、球面収差量を示すＲＦレベルをモニタして、ＲＦレベルが大きくなる方向にビームエクスパンダ３２のエクスパンダ位置を調整させるとともに、ＲＦレベルの差のデジベル量のゲインを信号レベル調整回路２１に設定し、エクスパンダ位置をＲＦレベルが最大値の所定範囲内となる位置に設定する。このため、１枚のディスク内の基板厚誤差に応じて、サーボが安定した状態で球面収差補正を適切に行うことができる。

なお、上記各実施の形態における記述は、本発明に係る光ディスク再生装置、球面収差補正方法及び球面収差補正プログラムの一例であり、これに限定されるものではない。

また、上記各実施の形態では、光ディスク再生装置１，１ａを用いる記載したが、これに限定されるものではない。例えば、光ディスク再生装置として、光ディスクの再生及び記録が可能な光ディスクレコーダを用いる構成してもよい。

また、上記各実施の形態では、球面収差量に対応するモニタ値をジッター値、ｎＲＦレベルとしたが、これに限定されるものではない。例えば、第１の実施の形態において、信号生成回路１８から出力されるＲＦ信号、ＴＥ信号、ＦＥ信号等に基づくＲＦレベル、ＴＥレベル、ＦＥレベル、エラーレート等をモニタ値とする構成としてもよい。また、例えば、第２の実施の形態において、信号生成回路１８ａにより増幅前のＴＥ信号、ＦＥ信号が生成され、そのＴＥレベル、ＦＥレベルをモニタ値とする構成でもよく、増幅前のｎＲＦ信号からジッター値、エラーレート等を測定してモニタ値とする構成としてもよい。但し、エクスパンダ位置に対するＲＦレベル、ＴＥレベル、ＦＥレベルについては、それらの最大値で球面収差量が最も小さくなる点となる。エクスパンダ位置に対するジッター値、エラーレートについては、それらの最小値で球面収差量が最も小さくなる点となる。

また、上記各実施の形態では、駆動モータ３４を用いてビームエクスパンダ３２のエクスパンダ位置を調整する構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、上記各実施の形態、ピエゾ素子を用いて球面収差補正を行う構成にも適用することとしてもよい。

また、上記各実施の形態では、リレーレンズを有するビームエクスパンダを用いる構成としたが、これに限定されるものではなく、光束の球面収差補正を調整して行う部材であればよい。例えば、電圧を加えることにより屈折率を変化させ、球面収差補正を行う液晶素子によるビームエクスパンダを用いる構成としてもよい。また、対物レンズが２群レンズで構成されている場合は、この２群レンズの距離を調整して球面収差補正を行うビームエクスパンダとしてもよい。

また、エクスパンダ位置の最適値への追い込み方法は、上記各実施の形態で説明した方法に限定されるものではなく、他の追い込み方法でもよい。また、球面収差補正をする前にサーボ系の自動調整をすることとしてもよい。

その他、上記実施の形態における光ディスク再生装置１，１ａの細部構成及び詳細動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明に係る第１の実施の形態の光ディスク再生装置１の構成を示す図である。 ゲイン設定情報におけるエクスパンダ位置とゲインとの関係を示す図である。 第１の球面収差補正処理を示すフローチャートである。 （ａ）は、エクスパンダ位置に対するジッター値を示す図である。（ｂ）は、エクスパンダ位置に対するＦＥレベルを示す図である。（ｃ）は、エクスパンダ位置に対するＴＥレベルを示す図である。 本発明に係る第２の実施の形態の光ディスク再生装置１ａの構成を示す図である。 第２の球面収差補正処理を示すフローチャートである。 エクスパンダ位置に対するｎＲＦレベルを示す図である。

符号の説明

１，１ａ 光ディスク再生装置
１１ 光ディスク
１２ スピンドルモータ
１３ 光ピックアップ
３０ 対物レンズ
３１ 制御コイル
３２ ビームエクスパンダ
３３ 歯車
３４ 駆動モータ
３５ λ／４板
３６ 偏光ビームスプリッタ
３７ 集光レンズ
３８ ＡＰＣ用偏光ビームスプリッタ
３９ 集光レンズ
４０ フロントモニタダイオード
４１ コリメータレンズ
４２ レーザーダイオード
１４ ＡＰＣ回路
１５ レーザードライバ
１６ 対物レンズドライバ
１７ ビームエクスパンダドライバ
１８，１８ａ 信号生成回路
１９，１９ａ ＤＳＰ
１９Ａ Ａ／Ｄコンバータ
２０，２０ａ コントローラ
２０Ａ ＣＰＵ
２０Ｂ，２０ｂ ＲＯＭ
２０Ｃ ＲＡＭ
２１ 信号レベル調整回路

Claims (6)

1. 光源、当該光源から射出される光束を球面収差補正するビームエクスパンダ、当該ビームエクスパンダのレンズを光ディスクと略垂直な方向に移動させる駆動手段、及び前記光束が前記光ディスクを反射した戻り光を受光し、その受光量に対応する検出信号を出力する光検出器を有する光ピックアップと、
   前記光検出器から出力された検出信号を増幅する増幅手段と、
   前記増幅された検出信号からサーボに用いる信号を生成する第１の信号生成手段と、
   前記第１の信号生成手段により生成された信号に基づいて前記光ピックアップの球面収差量に対応するモニタ値を生成するモニタ値生成手段と、
   サーボをオンし、前記駆動手段を駆動して前記ビームエクスパンダのレンズ位置を示すエクスパンダ位置を球面収差量が最も小さくなる位置に調整するとともに、当該調整されるエクスパンダ位置又は前記モニタ値の変化量に対応する増幅度を前記増幅手段に設定する制御手段と、を備えることを特徴とする光ディスク再生装置。
2. 前記光ピックアップから出力された検出信号からモニタ信号を生成する第２の生成手段を備え、
   前記モニタ値生成手段は、前記第２の生成手段により生成されたモニタ信号に基づいてモニタ値を生成することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク再生装置。
3. 前記制御手段は、前記モニタ値の球面収差量が小さくなる方向へ前記駆動手段を駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク再生装置。
4. 前記モニタ値は、ＲＦレベル、ＴＥレベル、ＦＥレベル、ジッター値又はエラーレートであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光ディスク再生装置。
5. 光ピックアップの光源から射出される光束が光ディスクを反射した戻り光を受光し、その受光量に対応する検出信号を出力する光検出器から出力された検出信号を増幅する増幅工程と、
   前記増幅された検出信号からサーボに用いる信号を生成する信号生成工程と、
   前記信号生成工程において生成された信号に基づいて前記光ピックアップの球面収差量に対応するモニタ値を生成するモニタ値生成工程と、
   サーボをオンし、光源から射出される光束を球面収差補正するビームエクスパンダのレンズを光ディスクと略垂直な方向に移動させる駆動手段を駆動して前記ビームエクスパンダのレンズ位置を示すエクスパンダ位置を球面収差量が最も小さくなる位置に調整するとともに、当該調整されたエクスパンダ位置又は前記モニタ値の変化量に対応する増幅度を前記増幅工程の増幅度に設定する制御工程と、を含むことを特徴とする球面収差補正方法。
6. コンピュータを、
   光ピックアップの光源から射出される光束が光ディスクを反射した戻り光を受光し、その受光量に対応する検出信号を出力する光検出器から出力された検出信号を増幅する増幅手段、
   前記増幅された検出信号からサーボに用いる信号を生成する信号生成手段、
   前記信号生成手段により生成された信号に基づいて前記光ピックアップの球面収差量に対応するモニタ値を生成するモニタ値生成手段、
   サーボをオンし、光源から射出される光束を球面収差補正するビームエクスパンダのレンズを光ディスクと略垂直な方向に移動させる駆動手段を駆動して前記ビームエクスパンダのレンズ位置を示すエクスパンダ位置を球面収差量が最も小さくなる位置に調整するとともに、当該調整されるエクスパンダ位置又は前記モニタ値の変化量に対応する増幅度を前記増幅手段に設定する制御手段、
   として機能させるための球面収差補正プログラム。

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