(57)【要約】【課題】球面収差補正の是非を判断し、球面収差補正の調整を必要最小限に抑え、球面収差補正の調整に要する時間を短縮し、より快適性の高い光ディスク装置及びその調整方法を提供すること。【解決手段】フォーカスオフセット調整機構と球面収差調整機構を有する光ディスク装置において、球面収差、フォーカスオフセットを調整する学習動作において、球面収差補正値を初期（以前の状態）値に保持したまま、所定の評価指標を用いてフォーカスオフセット依存性を測定し、評価指標のフォーカスオフセット依存度を判定し、この依存度が所定値以下の場合には球面収差調整を行わず省略し、学習に要する時間を短縮する。【選択図】図１
2006221705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを光ディスクの情報記録面に対して駆動して光ビームのフォーカスオフセットを調整するフォーカスオフセット調整機構と、前記情報記録面に照射された光ビームに発生する球面収差を補正する球面収差補正機構とを有し、前記対物レンズを通して前記光ディスクの情報記録面に光ビームを照射し、反射された光ビームを用いて前記情報記録面の情報を再生する光ディスク装置における前記球面収差補正機構と前記フォーカスオフセット機構とを許容範囲に調整する光ディスク装置の調整方法であって、
前記球面収差補正機構を調整開始時点の値に保持し、前記フォーカスオフセット調整機構により前記フォーカスオフセットを所定の範囲で変化させ、この時の前記情報記録面上における情報再生信号の特性を所定の評価指標を用いて検出し、該評価指標のフォーカスオフセット変化に対する依存性を検出し、該評価指標値並びに依存性が所定規定値以下の場合には、球面収差調整機構による球面収差調整を省略することを特徴とする光ディスク装置の調整方法。
【請求項２】
前記所定規定値を評価指標特性が満たさない場合には、前記フォーカスオフセット依存性から球面収差補正の調整方向を検出し、該方向に球面収差調整機構を駆動し球面収差補正を行い、前記判定を繰り返すことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置の調整方法。
【請求項３】
前記球面収差補正機構の調整状態の所定値への保持は、該光ディスク装置が固有に定める初期状態であり、光ディスクの情報記録層が多層構成を採る場合には、該光ディスク装置が各層に対応して固有に定める初期状態であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置の調整方法。
【請求項４】
前記球面収差補正機構の調整状態の所定値への保持は、該光ディスク装置が最後に使用された状態或は過去の使用状況から平均化された調整位置であり、光ディスクの情報記録層が多層構成を採る場合には、該光ディスク装置が最後に使用された層情報を併せ持った最後に使用された状態、或は、各層に対して過去の使用状況から平均化された調整位置であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置の調整方法。
【請求項５】
前記所定の評価指標は、情報再生信号の信号振幅値であることを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク装置の調整方法。
【請求項６】
前記所定の評価指標は、情報再生信号におけるタイミングジッタ値であることを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク装置の調整方法。
【請求項７】
前記所定の評価指標は、情報再生におけるエラーレートであることを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク装置の調整方法。
【請求項８】
前記光ディスク装置は、ビタビ復号を採用し、前記所定の評価指標はビタビ復号における所定パス合流時の尤度差の統計値を利用することを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク装置の調整方法。
【請求項９】
前記所定の評価指標は請求項５〜８の評価指標を複合的に使用し判定することを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク装置の調整方法。
【請求項１０】
前記所定規定値は、フォーカスエラー信号から算出されるフォーカスエラー量に対する評価指標値の最良値、変化量により規定することを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク装置の調整方法。
【請求項１１】
前記所定規定値は、第１の評価指標に再生信号振幅を用い、該再生信号振幅値の最大振幅におけるフォーカスオフセット値を基準点とし、該基準点から所定のフォーカスオフセットを与えた範囲における第２の評価指標値の変化量を持って判断することを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク装置の調整方法。
【請求項１２】
対物レンズを光ディスクの情報記録面に対して駆動して光ビームのフォーカスオフセットを調整するフォーカスオフセット調整機構と、前記情報記録面に照射された光ビームに発生する球面収差を補正する球面収差補正機構とを有し、前記対物レンズを通して、前記光ディスクの情報記録面に光ビームを照射し、反射された光ビームを用いて前記情報記録面の情報を再生する光ディスク装置において、
前記球面収差補正機構の調整状態を所定値に保持し、前記フォーカスオフセット調整機構により前記フォーカスオフセットを所定の範囲で変化させ、この時の前記情報記録面上における情報再生信号の特性を所定の評価指標を用いて検出する手段を備え、該評価指標のフォーカスオフセット変化に対する依存性を解析する手段を備え、該依存性が所定規定値以下の場合には、球面収差調整機構による球面収差調整を省略し、所定規定値を満たさない場合は、前記フォーカスオフセット依存性解析から球面収差補正の調整方向を検出し、該方向に球面収差調整機構を駆動し球面収差補正を施し、前記判定を繰り返すことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置の動作時の調整方法及び光ディスク装置に関し、特に、球面収差補正機構を有する光ディスク装置における球面収差補正状態の是非判断、更には調整方法及び光ビームのフォーカスオフセットに関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報量の増大と共に光ディスクの記録密度を高くすることが求められている。そこで、光ディスクの情報記録層における線記録密度を高めることやトラックの狭ピッチ化によって、光ディスクの高記録密度化が行われてきた。この光ディスクの高記録密度化に対応するためには、該光ディスクの情報記録層上に集光される光ビームのビーム径を小さくすることが必要である。
【０００３】
光ビームのビーム径を小さくする方法としては、光ディスクを記録再生する光ピックアップ装置の集光光学系としての対物レンズから照射される光ビームの開口数（ＮＡ：Numerical Aperture）を大きくすることや、光ビームの短波長化が考えられる。光ビームの短波長化に関しては、光源を赤色半導体レーザから実用化の道が開かれてきた青紫色半導体レーザへ変更することにより実現可能と考えられる。
【０００４】
一方、高開口数の対物レンズを実現する手法としては、対物レンズに半球レンズを組み合せて、２枚のレンズ（２群レンズ）で対物レンズを構成することで高開口数を実現する手法、或は単レンズの高ＮＡ化が提案、開発されている。
【０００５】
一般に、光ディスクでは、埃や傷から情報記録層を保護するために、情報記録層がカバー層で覆われている。従って、光ピックアップ装置の対物レンズを透過した光ビームは、カバー層を通過して、その下にある情報記録層上で集光されて焦点を結ぶことになる。このように光ビームがカバー層を通過すると、球面収差が発生する。球面収差は（球面収差∝ｔ* ＮＡ4、ｔ：カバー層の厚さ、ＮＡ：対物レンズの開口数）で示され、カバー層の厚さｔ及び対物レンズの開口数ＮＡの４乗に比例する。通常、対物レンズは、この球面収差を相殺するように設計されているので、対物レンズとカバー層を通過した光ビームの球面収差は十分に小さくなっている。
【０００６】
しかしながら、カバーガラスの厚さが、予め定められた値からずれると、情報記録層に集光された光ビームには、球面収差が発生しビーム径が大きくなってしまい、情報を正しく読み書きすることができなくなるという問題が生じる。
【０００７】
上記カバーガラス厚さ誤差Δｔによって発生する球面収差の誤差は、カバーガラス厚さ誤差Δｔに比例する。即ち、カバーガラスの厚さ誤差Δｔが大きくなればなるほど、球面収差の誤差が大きくなる。更に、ＮＡの４乗に比例するために、高ＮＡ化によりカバーガラス厚さ誤差Δｔに対する球面収差の発生はより大きなものとなる。これにより、情報を正しく読み書きすることができなくなる場合がある。
【０００８】
従来の光ディスクにおいては、例えば、ＤＶＤ（Digital
Versatile Disc）のように、用いる光ピックアップ装置における対物レンズの開口数ＮＡは０．６程度である。従って、カバーガラス厚さ誤差Δｔによって発生する球面収差の誤差は小さく、情報記録層ごとに光ビームを十分小さく集光することができた。
【０００９】
一方、光ディスクの厚さ方向へ記録情報の高密度化を進めるために、情報記録層を積層化して形成された多層光ディスクとして、例えば情報記録層が２層のＤＶＤが既に商品化されている。このような多層光ディスクを記録再生する光ピックアップ装置は、光ディスクの情報記録層ごとに光ビームを十分小さく集光させることが必要である。
【００１０】
しかしながら、上記のような多層光ディスクでは、積層化された情報記録層ごとに、光ディスクの表面（カバーガラス表面）から各情報記録層までの厚みがそれぞれ異なる。これにより、光ビームが光ディスクのカバーガラスを通過する際に発生する球面収差が、各情報記録層で異なることとなる。この場合、例えば、隣接する情報記録層で発生する球面収差の差異は、隣接する情報記録層の層間距離ｔ（厚さｔに相当）に比例する。
【００１１】
又、ＤＶＤを更に高密度化させる技術開発が各社で進められており、その光源の波長は４０５ｎｍ程度、対物レンズのＮＡは０．８５等で進められている。前述したように、カバーガラスの厚さ誤差Δｔが等しくても、開口数ＮＡが大きくなるほど大きな球面収差が発生する。前述したように球面収差値はＮＡの４乗に比例することから、例えば、ＮＡ＝０．６に比べて、ＮＡ＝０．８５では約４倍の球面収差が発生する。従って、ＮＡ＝０．８５のように高開口数になればなるほど、カバーガラスの厚さ誤差Δｔによって発生する球面収差が大きくなることが分かる。
【００１２】
多層の記録層を持つ光ディスクの場合も同様なことが言え、隣接する情報記録層の層間距離ｔが等しくても、光ピックアップ装置の対物レンズのＮＡが大きくなるほど大きな球面収差の差異が発生する。例えば、上述したように同じ厚さ誤差Δｔに対しても、ＮＡ＝０．６に比べて、ＮＡ＝０．８５では、約４倍の球面収差の差異が発生する。従って、ＮＡ＝０．８５のように高開口数になればなるほど、各情報記録層の球面収差の差異が大きくなることが分かる。
【００１３】
従って、高開口数の対物レンズでは、球面収差の誤差の影響が無視できず、情報の読み取り精度の低下を招来するという問題が生じる。従って、高開口数の対物レンズを用いて高記録密度化を実現するためには球面収差を補正する必要性が発生し、球面収差補正機構、補正手段が開発・検討されている。
【００１４】
又、光ディスク装置における情報記録再生時には、光ヘッド装置が、ディスク上の記録トラックに沿って、微小なビームスポットを常に一定に形成する。このために、光ヘッド装置は、フォーカスサーボとトラッキングサーボを行う。フォーカスサーボは、ディスクに垂直な方向に対物レンズを追従させ、主に、ビームスポット径が最小となるように制御を掛けるものである。又、トラッキングサーボは、最小のビーム径となったビームスポットをデータトラックに追従させるように、ディスク面内においてトラック延伸方向に対する垂直な方向へ制御を掛けるものである。
【００１５】
光ディスクの情報記録面上に照射される集束光の焦点深度は、波長λに比例し、対物レンズのＮＡの２乗に反比例する（焦点深度∝λ／ＮＡ2 ）。
【００１６】
従って、記録密度の向上を目指して、レーザー光波長の短波長化及び対物レンズのＮＡを大きくした光学系においては、上述の焦点深度が現行ＤＶＤ等に比べて大幅に短くなることが分かる。このため、フォーカスサーボには高い追従性能が要求されることになる。
【００１７】
このように、次世代光ディスクシステムにおいては、前述した光学系の影響により、球面収差を補正する機構を導入することが考慮されている。記録再生装置では、この球面収差補正機構の何らかの調整制御が必要となる。
【００１８】
加えて、球面収差における光スポットの形状変化は、前述のフォーカスサーボのオフセットにおける光スポットの形状変化と相補的な関係にあるために、球面収差補正及びフォーカスオフセットの調整制御において、両者の調整点の最適点を探る必要がある。
【００１９】
このような高ＮＡ対物レンズを用いた光ディスクシステムにおけるフォーカスサーボのオフセットの最適化調整と球面収差補正機構の最適化調整の方法としては、特許文献１に開示された方法がある。
【００２０】
ここでは、球面収差補正機構により、複数の球面収差補正状態を設定し、球面収差補正状態が設定された各状態において、フォーカスオフセット調整機構によりフォーカスオフセットを所定の範囲で変化させ、フォーカスオフセットを変化させたときに情報記録面上における情報の再生信号の各特性を検出し、各特性の曲線の対称性を検出し、対称性が最良である曲線を判別する、というものである。
【００２１】
【特許文献１】特開２００３−１９６８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、上記特許文献１に開示された光ディスク装置では、球面収差補正機構を何度も繰り返し所定範囲駆動させる必要がある。ここで、球面収差補正機構は光ピックアップのレンズ群の一部光学部品を光軸方向に動かして球面収差補正を行い、このレンズの駆動にはステッピングモータを使用することが一般的である。このモータ駆動による球面収差補正機構の動作は、フォーカス、トラッキングの動作速度に対して桁違いに応答速度が遅く、球面収差補正機構を動作させ球面収差補正の調整動作を行う場合には、フォーカス調整等に比べて多くの調整時間が必要になる。
【００２３】
前述したような、短波長（ex. λ：４０５）、高ＮＡ（ＮＡ：０．８５）の光ディスクドライブ装置において、これらの記録再生に関わる各種パラメータの最適調整はディスク挿入時の必須条件とならざるを得ない。このため、この調整において、球面収差調整機構を幾度も駆動して球面収差補正の最適化を行うことは、ディスク挿入時の立ち上げ所要時間を長くし、光ディスク装置における快適性を損なうものとなる。
【００２４】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、球面収差補正の是非を判断し、球面収差補正の調整を必要最小限に抑え、球面収差補正の調整に要する時間を短縮し、より快適性の高い光ディスク装置及びその調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するため、本発明は、対物レンズを光ディスクの情報記録面に対して駆動して光ビームのフォーカスオフセットを調整するフォーカスオフセット調整機構と、前記情報記録面に照射された光ビームに発生する球面収差を補正する球面収差補正機構とを有し、前記対物レンズを通して前記光ディスクの情報記録面に光ビームを照射し、反射された光ビームを用いて前記情報記録面の情報を再生する光ディスク装置における前記球面収差補正機構と前記フォーカスオフセット機構とを許容範囲に調整する光ディスク装置の調整方法として、前記球面収差補正機構を調整開始時点の値に保持し、前記フォーカスオフセット調整機構により前記フォーカスオフセットを所定の範囲で変化させ、この時の前記情報記録面上における情報再生信号の特性を所定の評価指標を用いて検出し、該評価指標のフォーカスオフセット変化に対する依存性を検出し、該評価指標値並びに依存性が所定規定値以下の場合には、球面収差調整機構による球面収差調整を省略することを特徴とする。
【００２６】
又、本発明は、対物レンズを光ディスクの情報記録面に対して駆動して光ビームのフォーカスオフセットを調整するフォーカスオフセット調整機構と、前記情報記録面に照射された光ビームに発生する球面収差を補正する球面収差補正機構とを有し、前記対物レンズを通して、前記光ディスクの情報記録面に光ビームを照射し、反射された光ビームを用いて前記情報記録面の情報を再生する光ディスク装置において、
前記球面収差補正機構の調整状態を所定値に保持し、前記フォーカスオフセット調整機構により前記フォーカスオフセットを所定の範囲で変化させ、この時の前記情報記録面上における情報再生信号の特性を所定の評価指標を用いて検出する手段を備え、該評価指標のフォーカスオフセット変化に対する依存性を解析する手段を備え、該依存性が所定規定値以下の場合には、球面収差調整機構による球面収差調整を省略し、所定規定値を満たさない場合は、前記フォーカスオフセット依存性解析から球面収差補正の調整方向を検出し、該方向に球面収差調整機構を駆動し球面収差補正を施し、前記判定を繰り返すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、フォーカスオフセット及び球面収差補正系の調整精度を損なうことなく、球面収差補正機構の駆動を省略、或は駆動回数を低減させることが可能となり、球面収差補正の調整を要する時間を短縮し、快適性を損なうことのない光ディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２９】
図２にこの発明における光ディスク１の断面図の例を示す。
【００３０】
ポリカーボネートから成る基板２上に、例えば相変化記録膜を含む情報記録層３が形成される。尚、光ディスク１が再生専用ディスクの場合には相変化記録膜の代わりに金属反射膜による情報記録層３が形成される。次に、この情報記録層３の上に厚さｔの光透過層（カバー層）４が形成されている。カバー層４は、例えばプラスチック材料から成る厚さｔのシートであり、これが基板２上に形成された情報記録層３の上に粘着剤や紫外線硬化樹脂を介して接着されている。
【００３１】
図３に光ディスク１上の情報記録の様子を示す。
【００３２】
光ディスク１の情報記録層３は、螺旋状或は同心円状の情報記録トラック５の上に形成されている。光ディスク１には、情報記録トラック５が物理的な凹凸による案内溝により形成され、凹部又は凸部、或はその両方に情報が、例えば相変化によるマークによって記録される。尚、光ディスク１が再生専用ディスクの場合には、情報記録トラック５はプリピットの配列により予め形成されている。
【００３３】
図１は本発明の実施例の光ピックアップ装置における電気的構成を示すブロック図である。
【００３４】
ピックアップ６は、スピンドルモータ７によって回転駆動される光学式記録媒体である光ディスク１に光ビームを照射し、情報の記録及び再生を行う。記録及び再生動作時更にピックアップ６は、光ディスク１に読取ビーム光を照射した際の反射光を受光し、これを電気信号に変換したものを、フォーカス／トラッキング処理回路８及びＲＦ信号生成回路９にそれぞれ供給する。
【００３５】
ピックアップ６は、半導体レーザ６１、コリメートレンズ６２、ビームスプリッタ６３、λ／４板６４、球面収差補正光学系６５０、球面収差補正光学系用駆動機構６５１、対物レンズ６６０、フォーカス／トラッキングアクチュエータ６６１、集光レンズ６７、光検出器６８から構成されている。
【００３６】
半導体レーザ６１は、所定の光パワーでレーザビーム光を発生する。このレーザビーム光は、光ディスク１の透過基板の厚さ誤差に伴う球面収差を補正する球面収差補正光学系６５０に入射される。
【００３７】
球面収差補正光学系６５０は、例えば凹レンズ６５０ａと凸レンズ６５０ｂとの対で構成されるビーム拡大型のリレーレンズであり、通常は、入射平行光に対してビーム径を拡大させた平行光を出射させるように構成されている。そして、凹レンズ６５０ａと凸レンズ６５０ｂとのレンズ間隔を変化させる球面収差補正光学系用駆動機構６５１を駆動することによって、対物レンズ６６１に入射する光を、発散光或は集束光に変換させ、対物レンズ６６１により球面収差を発生・調整させることができる構成となっている。
【００３８】
従って、このような動作によって、球面収差補正光学系６５０を光ディスク１のカバー層厚のバラツキによる球面収差の補正を行う補正手段として機能させることができる。
【００３９】
対物レンズ６６０は、球面収差補正光学系６５０から供給されるレーザビーム光を、読取ビーム光として光ディスク１の記録面に形成されている情報トラック５上に集光する。フォーカスについては、フォーカス／トラッキングアクチュエータ６６１が、フォーカス駆動信号ＦＥＳに基づいて、対物レンズ６６０を光ディスク１の情報トラック面に対する垂直方向、いわゆるフォーカス調整軌道上において移動させることで実現する。又、トラッキングについては、フォーカス／トラッキングアクチュエータ６６１が、トラッキング駆動信号ＴＥＳに基づいて、対物レンズ６６０の光軸を光ディスク４のディスク半径方向に変位することで実現する。
【００４０】
サーボ系の動作を追加説明する。光ヘッド６では、光ディスク１からの反射光によりフォーカスエラー信号（ＦＥＳ）とトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）が生成され出力される。フォーカスエラー信号（ＦＥＳ）は、ビームスポットの情報記録層３に垂直な方向のずれを検出し電気信号に変換したものである。
【００４１】
フォーカスエラー検出方法としては、公知の非点収差法、ナイフエッジ法、スポットサイズ検出法等が用いられる。フォーカスエラー検出にどの方法を用いるかは本発明の本質とは関係なく、どの方式を用いても良い。トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）は、ビームスポットの情報記録トラック５の中心からのずれを検出し、電気信号に変換したものである。トラッキングエラー検出方法としては、公知のプッシュプル法やＤＰＰ（Differential Push-Pull）法、ＤＰＤ(Differential Phase Detection)法等が用いられる。トラッキングエラー検出もどの方法を用いるかは本発明の本質とは関係なく、どの方式を用いても良い。
【００４２】
光ディスク１が光ディスク装置に装填されると、光ディスク１がスピンドルモータ７により線速度一定或は回転数一定制御等により回転させられる。フォーカスエラー信号は、フォーカス処理回路８により位相補償等の適切な信号処理が行われた後、フォーカス／トラッキング駆動回路１０へ入力される。
【００４３】
コントローラ１２は、ディスクの回転、光源レーザ点灯等の事前処理の終了後、フォーカス駆動回路１０にフォーカスオン信号を入力し、フォーカス駆動回路１０から対物レンズアクチュエータ６６１のフォーカスコイルへの駆動信号を出力させ、フォーカス制御を掛ける。
【００４４】
次に、トラッキングエラー信号は、トラッキング処理回路８により位相補償等の適切な信号処理が行われた後、フォーカス／トラッキング駆動回路１０へ入力される。
【００４５】
コントローラ１２は、フォーカスロックの確認後、トラッキング駆動回路１０にトラッキングオン信号を入力し、対物レンズアクチュエータ６６１のトラッキングコイルへの駆動信号を出力させ、トラッキング制御を行う。
【００４６】
球面収差補正光学系６５１は、前述したように、凹レンズ６５０ａと凸レンズ６５０ｂとの対で構成されるビーム拡大型のリレーレンズであり、通常は、入射平行光に対してビーム径を拡大させた平行光を出射させるように構成されている。そして、凹レンズ６５０ａと凸レンズ６５０ｂとのレンズ間隔を変化させる球面収差補正光学系用駆動機構６５１を球面収差補正駆動回路１１により駆動させることによって、対物レンズ６６０に入射する光を、発散光或は集束光に変換させ、対物レンズ６６０により球面収差を発生・調整させることができる。
【００４７】
又、コントローラ１２は、オフセット付加回路１３に信号を入力することによりフォーカス制御のオフセット調整を行うことができる。これをフォーカスオフセットの調整と呼び、サーボ制御ループに意図的にオフセットを付加することで、ビームスポットのフォーカス状態を光ディスク１上で上下（光ディスク１に垂直な方向）に調整することが可能となる。
【００４８】
一方、光ディスク１の情報記録層３からの再生信号は光ヘッド６から出力され、ＲＦ信号処理回路９で処理後、コントローラ１２へ送出される。
【００４９】
コントローラ１２は、種々の機能を有しており、再生信号の評価指標の演算・判定を行う機能も有する。再生信号の評価指標としては、例えば、
１．再生信号振幅、２．タイミングジッタ計測、３．ビタビ復号における所定パス合流時の尤度差の統計処理値（ＳＡＡＭ）、４．エラーレート測定、等が挙げられる。
【００５０】
１．の再生信号振幅には再生信号最大振幅検出、更に異なるマーク長間の振幅比によるＭＴＦ検出等が挙げられる。
【００５１】
２．のタイミングジッタ計測には再生信号のサンプリングレベル値の補間処理によるタイミングジッタ計測、ＰＬＬの位相誤差情報を用いたタイミングジッタ計測等が挙げられる。
【００５２】
３．のビタビ復号における所定パス合流時の尤度差の統計処理値（ＳＡＭ）は、再生信号処理にビタビ復号等の最尤復号を用いる場合、所定パス選択時、選択対象のパス間の尤度差を算出し、この値の統計値により信号品位を評価するものである。この評価指標はエラーレートと高い相関を持つことで近年研究が進められている。
【００５３】
４．のエラーレート測定は既知の記録情報と再生情報とを比較し、ビット誤り率を計測するものである。
【００５４】
以上説明した構成において、本発明の球面収差補正の是非判断、球面収差補正及びフォーカスオフセット調整に関わる調整方法に関して説明する。
【００５５】
本実施の形態においては、評価指標として、再生信号振幅とタイミングジッタとを複合的に利用する形態を例に説明する。尚、先に上げたビタビ復号時のパスの尤度を利用する評価指標とエラーレートとの相関、タイミングジッタとエラーレートとの相関は図４及び図５に示すように良好な相関関係があり、再生信号の評価指標は本例に示すタイミングジッタに限定されるものではない。
【００５６】
図６にフォーカスオフセットと球面収差補正系の調整手順を示す。調整開始時、球面収差補正機構を初期値に設定する（Ｓ１）。
【００５７】
調整開始時の球面収差補正機構の位置状態として、ドライブ装置において次のような状態が想定される。
【００５８】
先ず、ドライブ固有の初期位置であり、例えば以前に使用したディスクの排出時にリセットされる等が考えられる。又、以前使用したディスクにおいて採用した球面収差機構の位置をそのまま保持することも考えられ、更に、過去の情報に基づいて統計的に決定される球面収差補正機構の位置等も考えられる。
【００５９】
何れの場合も情報層が単層の場合には特に問題ないが、情報層が多層構成を採る場合には、これから調整を開始する情報層が多層構成のどの層であり、調整前の状態が多層構成のどの層を対象としていたか、を識別しておく必要がある。
【００６０】
調整開始時、球面収差補正機構はその時点での位置を維持すると前述したが、少なくともこれら状況に応じて、調整対象となる情報層の初期値に保持することを意味する。
【００６１】
次に、フォーカスオフセットの値を初期値に定め（Ｓ２）、所定ステップ量フォーカスオフセット量変化させながら評価指標値を評価していく処理に移る。
【００６２】
それには、先ず、フォーカスオフセット毎に記録するか否かを判断する必要がある。
【００６３】
本発明者が検討した結果によれば、記録パワーが最適状態にある場合は、球面収差補正値の是非及びフォーカスオフセット値の最適検出点に大きな支障はなく、フォーカスオフセット毎に記録するか否かは本質的な問題ではないと判断できる。
【００６４】
しかしながら、フォーカスオフセットを変化させることは、共に記録スポットのエネルギー密度が変化させるために、記録動作時にフォーカスオフセットを変化させることは、実質的に記録パワーに変化を伴い、フォーカスオフセット依存性と共に記録パワー依存性が含まれることになる。
【００６５】
このため記録パワーが最適状態にない場合、フォーカスオフセットと共に記録スポットのエネルギー密度が変化するために実質的に記録パワーに変化含まれ、再生時のフォーカスオフセット依存性が純粋なフォーカスオフセット依存性として現れない場合がある。
【００６６】
このため、本発明においては記録時に実質的な記録パワー変化を伴わないように、フォーカスオフセット変化を与えない記録を採用する。この場合、記録状態の是非により、再生時のフォーカスオフセットの依存性に変化が現れることが懸念されるが、本発明者の検討によれば、評価指標の絶対地に変化は現れるが依存性自体に支障となるような変化は現れないことを確認している。
【００６７】
従って、本実施の形態においては、記録時にはフォーカスオフセットに変化を与えない手法を選択し、以下説明を続ける。
【００６８】
先ず、フォーカスオフセットを変化させるに当たり、ディスク１周が複数分割された、例えば、セクタ単位等の記録情報単位を基準にして変化させていくことが考えられる。この分割数等はフォーカス制御の応答速度、最大振り幅、ステップ量、等の制御上の制約と、評価指標の必要データ量の制約等と考慮して設定する必要があり、必要に応じて複数のトラックに跨がる記録／再生も考えられる。
【００６９】
又、記録を行う場合に、１周目に記録、２周目に再生となるが、前述したように、記録時にフォーカスオフセット値を変更させることは、併せて記録パワーの変化を伴うことになるために、記録時にはフォーカスオフセット値の変更を加えず、フォーカスオフセットの初期値において記録を行う。記録パワーの選択は、ディスク情報に記載の推奨値を採用すれば良い。既記録情報を用いる場合、或は再生専用ディスクを用いる場合は何ら考慮する必要はない。
【００７０】
本実施の形態では、一例として、フォーカスオフセット値の測定範囲を端（Fo_set1 ）から他方の端（Fo_set2 ）へ変化させる場合を例に挙げ説明する。
【００７１】
先ず、記録パワーをディスク情報として記録されている推奨値に設定し記録を行う。この時のフォーカスオフセット値はフォーカスオフセットの初期値、言い換えれば、フォーカスオフセット変更幅の中心値が代表例として挙げられる（Ｓ３）。
【００７２】
記録に引き続き、２周目において記録情報の再生を行い、所定評価指標を用いた再生信号の評価を行う（Ｓ４）。
【００７３】
フォーカスオフセット値は、一例として前述したように振り幅の端（−）を初期値として、１周で他方の端（＋）の終値となる変化の与え方とする。フォーカスオフセット値は、分割ブロック毎にフォーカスオフセット値を１ステップずつ変化させながら再生を行っていく。
【００７４】
フォーカスオフセット値の変更時間を懸念する場合は、初期値前、或は終値後に段階的にフォーカスオフセット値を変化させる時間を設けることも当然考えられる。又、フォーカスオフセットの変更の与え方はこの限りではないとは言うまでもない。
【００７５】
次に、再生信号評価に関して、ここでは再生信号振幅と、タイムインターバル測定のジッタ値とを複合的に用い再生信号の評価を行う場合に関して説明する。
【００７６】
ここで、再生信号の評価指標として、再生信号振幅と他の評価指標を組み合せることに関して説明を加える。
【００７７】
本発明者の検討によれば、球面収差補正が適正な状態にある場合、フォーカスオフセットの変化による、再生信号振幅値以外の評価指標値の変化は極めて少ない状態にあり、この状態における評価指標の最良値の判断が難しくなり、フォーカスオフセットの評価対象となる絶対範囲：±Fo_rangeを事前に決定しておく必要性が高くなる。
【００７８】
しかしながら、フォーカスオフセットの最良点は、装置の部品誤差や組み立て調整誤差により、必ずしもフォーカスエラー上の“ゼロ”点に存在しないことが多い。加えて、球面収差が最適点から或る程度ずれた場合には、本来のフォーカスオフセット最良点とは異なるフォーカスオフセット値で最良点を示すことも分かっており、事前にフォーカスオフセット絶対範囲の判定範囲を決定すると、誤判定を引き起こす可能性が高くなる。
【００７９】
これに対して、再生信号振幅の変化は球面収差が適正な状態にあっても、フォーカスオフセットの変化に対して最大値が判断可能な状態で変化が現れる。
【００８０】
更に、再生信号振幅の変化は球面収差の状態に大きく左右されることなく、フォーカスオフセットの変化に対して最大値が判断可能な状態で変化が現れる。
【００８１】
しかしながら、このことは同時に、或る球面収差補正状態において、再生信号振幅のみの変化状態からでは球面収差の状態の是非を判断できないことを意味しており、又、再生信号振幅の絶対値を利用しようとした場合、反射率のディスク間変化、ディスク内バラツキ、再生パワー誤差等の影響を受け絶対信号振幅が変化するために単独での利用はできない。
【００８２】
これに対し先に挙げたジッタ等の評価指標は球面収差状態が適当でない場合はフォーカスオフセットに対して大きく変化することが分かった。
【００８３】
本実施の形態では、この特徴に着眼して、再生信号振幅が最大値を取るようなフォーカスオフセット値に対して所定のフォーカスオフセット範囲内におけるジッタ等、第２の評価指標の変化量に着目して球面収差補正状態の是非を判断しようとするものである。
【００８４】
ここで、再生信号振幅測定はピーク検波、ボトム検波による測定が一例として挙げられる。又、ジッタ測定に関しては、ＰＬＬのクロックによるデータサンプル値から、タイムインターバルを補間計算し求める手法、ＰＬＬクロックの位相誤差信号から求める方法等の例が挙げられる。
【００８５】
球面収差の是非判断、球面収差及びフォーカスオフセット調整のフロー関して説明する。
【００８６】
設定したフォーカスオフセット範囲（Fo_set1
〜 Fo_set2）で、評価指標の測定を行い球面収差補正状態の是非判定を行う。以下、是非判定に関して説明する。
【００８７】
先ず、測定された再生信号振幅に関して、再生信号振幅最大となるフォーカスオフセット値 Fo_Vmax  の算出を行う（Ｓ５）。
【００８８】
このフォーカスオフセット値 Fo_Vmax  がフォーカスオフセット値の所定範囲内にない場合（Fo_set1 + Fo_range  〜 Fo_set2 - Fo_range ：Fo_set1 ＜Fo_set1 ）となる場合は、球面収差の補正量が大きく食い違っている場合であり、球面収差補正状態が不適当と判断して、球面収差補正の調整ルーチンに進む（Ｓ６）。
【００８９】
Fo_Vmax がフォーカスオフセット値の所定範囲内の場合、再生信号振幅最大となるフォーカスオフセット値
Fo_Vmaxに対して、前後所定のオフセット範囲：±Fo_rangeにおけるジッタ値の変化量を算出する。ここで、ジッタの変化量はフォーカスオフセット：Fo_Vmax
±Fo_range範囲の２点間における最大ジッタ値−最小ジッタ値の差：Δジッタを意味する（Ｓ７）。
【００９０】
ここで、所定値：Δジッタ_Limitを球面収差補正のズレがフォーカスオフセット設定により十分補正可能な状態であると判断できる値に設定しておけば、前記Δジッタ値が、Δジッタ_Limit以下にある場合は、球面収差補正値がほぼ最適状態にあり、球面収差補正のズレはフォーカスオフセット設定により十分補正可能な状態であると判断できる。加えて、ジッタ最良値の絶対値も併せて判断することも考えられる。
【００９１】
従って、Δジッタが所定値以下の場合は球面収差補正をこれ以上調整する必要がないと判断して、球面収差補正の調整は行わず、評価指標が最良値を取るフォーカスオフセット：fo_opt  を算出する（Ｓ９）。
【００９２】
これにより球面収差補正の是非の判断を終了し、以後の情報記録再生において、評価指標ジッタが最小値を取るフォーカスオフセット値：fo_optを採用する（Ｓ９）。
【００９３】
これに対しΔジッタ値が所定値以下にない場合は、球面収差補正値が許容範囲内にないと判断し、球面収差補正の調整ルーチンに進む（Ｓ１０）。
【００９４】
球面収差補正の調整は行なわない（Ｓ８）と、球面収差補正の調整ルーチン（Ｓ９）との状態に関して、図７を用いて説明を加える。
【００９５】
波長４０５ｎｍ、ＮＡ：０．８５の光学系において、図中、球面収差補正が適正で良好な状態と、球面収差補正が不適正でありカバー層厚に換算して≒７μｍ相当の球面収差が存在している場合の再生信号振幅と、タイミングジッタとのフォーカスオフセット依存性を示すものである。更に、図中横軸のフォーカスオフセットエラー量は、最大再生信号振幅値を与えるフォーカスオフセット値が“０”になるようにフォーカスオフセット値に補正値を加えたもので表現している。
【００９６】
前述したように、本実施の形態においては、第１の評価指標である再生信号振幅に最大値を与えるフォーカスオフセット値に対して、所定のフォーカスオフセット範囲における第２の評価指標であるタイミングジッタの変化量を検出し、球面収差補正量の是非を判断する。フォーカスオフセット範囲（Fo_range）を±０．１５μｍとした場合、球面収差補正が良好な状態におけるジッタの変化はジッタボトム＋Δジッタなる表現をすると、６．７％＋０．３ポイントとなっている。これに対し、球面収差補正が不適当である状態においては、７．３％＋４．７ポイントとなって現れている。
【００９７】
又、このようにボトムジッタには０．５ポイント差しか見られないものの、フォーカスオフセット依存性が大きく現れていることが同時に見受けられる。
【００９８】
このように本発明では、このフォーカスオフセット依存性における評価指標の変化量をもって、球面収差補正状態の是非を判断するものである。この時の評価指標値Δジッタの閾値は実際の複数ドライブにおいて統計的に割り出すことが望ましい。
【００９９】
再生信号の最大振幅を与えるフォーカスオフセット値が、フォーカスオフセット値の所定範囲内（Fo_set1 + Fo_range  〜 Fo_set2 - Fo_range ：Fo_set1 ＜Fo_set1 ）にない場合に、球面収差補正状態が不適当と判断して、球面収差補正の調整ルーチン（Ｓ６）に進む場合と、評価指標値Δジッタが閾値を満たさず、球面収差補正の調整ルーチン（Ｓ１０）に進む場合、は球面収差補正の方向を判断し球面収差補正を行い、上述した球面収差補正状態の是非の判断操作を繰り返す。
【０１００】
先ず、再生信号振幅の最大値がフォーカスオフセット値の所定範囲内にない場合（Ｓ６）は、球面収差とフォーカスオフセットが相補的な関係にあることを考慮して、再生信号振幅が最大値を取るフォーカスオフセットの極性に応じて球面収差補正の調整方向を決定することができる。この極性を判断することで、球面収差補正の調整すべき方向が判断でき、この方向に球面収差補正機構を所定ステップ駆動させる。例えば、再生信号振幅がフォーカスオフセット値の“＋”側で最大値を取る場合は、球面収差補正を“−”側に変化させ、逆に“−”側で最大値を取る場合は、球面収差補正を“＋”側に変化させる、といったように、装置設計上の極性関係に対応して球面収差補正機構を動作させれば良い。
【０１０１】
ここでの球面収差補正機構の変化量は、次に説明する調整ルーチン（Ｓ９）に対して、変化量を大きく設定することが望ましい。
【０１０２】
次に、調整ルーチン（Ｓ９）に進む場合、本発明者の検討によれば、図７中に示すように、球面収差補正値が不適正である場合、振幅特性の最大値を取るフォーカスオフセット値とジッタ特性の極小値のフォーカスオフセット値に相違が現れる。更に、球面収差補正値が逆側に不適正である場合、この振幅特性の最大値とジッタ特性の極小値のフォーカスオフセット状態が逆方向に現れることが確認された。従って、このズレの極性を判断することで、球面収差補正の調整すべき方向が判断でき、この方向に球面収差補正機構を所定ステップ駆動させ、前述した球面収差補正状態の是非の判断操作を繰り返す。
【０１０３】
尚、ルーチン（Ｓ６），（Ｓ１０）に進む場合には、記録状態の不備も予想されるため、再記録を行うことも考えられる。
【０１０４】
以上説明した操作を行うことにより、装置の球面収差状態の是非を迅速に判断することが可能となる。
【０１０５】
又、本実施の形態では、第２の評価指標として、ジッタを例に取り説明したが、文中説明したような、ビタビ復号におけるパス間の尤度差の統計値、エラーレート等、他の評価指標を用いても同様に球面収差補正の是非を判断できることは言うまでもなく可能である。
【０１０６】
＜実施の形態２＞
実施の形態１においては、再生信号の評価指標として、再生信号振幅と他の評価指標であるジッタに着目して球面収差補正の是非の判断を行ったが、本実施の形態では、実施の形態１で説明したように、ジッタ等の他の評価指標がエラーレートと強い相関を持つことを利用し、単独の評価指標において球面収差補正の是非を判断する手法に対して説明する。
【０１０７】
装置等構成は実施の形態１に同じであるために省略する。
【０１０８】
本実施の形態でも球面収差補正の是非はフォーカスオフセット依存性の測定にて行う。
【０１０９】
本実施の形態では、初期の球面収差補正状態において、フォーカスオフセット依存性を測定し、評価指標の所定基準値以下の範囲における中心値を Fo_ref とし、この値に対する所定フォーカスオフセット範囲：±Fo_rangeにおける評価指標の変化量を計測し、この計測した変化量がΔ評価指標値が所定値以下にあるか否かを判断し、球面収差補正の是非を判断するものである。
【０１１０】
本実施の形態では、再生信号の評価指標としてジッタ値を例に取り以下説明する。
【０１１１】
図８に、フォーカスオフセットと球面収差補正系の判断手順を示す。実施の形態１における判断手順〜Ｓ３までは同様であるために説明は省略する。
【０１１２】
記録に引き続き、２周目において記録情報の再生を行い、所定評価指標を用いた再生信号の評価を行う（Ｓ４）。
【０１１３】
フォーカスオフセット値は、一例として前述したように振り幅の端（−）を初期値として、１周で他方の端（＋）の終値となる変化の与え方とする。フォーカスオフセット値は、分割ブロック毎にフォーカスオフセット値を１ステップずつ変化させながら再生を行っていく。
【０１１４】
フォーカスオフセット値の変更時間を懸念する場合は、初期値前、或は終値後に段階的にフォーカスオフセット値を変化させる時間を設けることも当然考えられる。
【０１１５】
次に、再生信号評価に関して、ここではタイムインターバル測定のジッタ値の単独で用いる場合に関して説明する。本実施の形態では、ジッタ値を例に挙げたが、これに限らないことは言うまでもない。
【０１１６】
設定したフォーカスオフセット範囲（Fo_set1
〜 Fo_set2）で、評価指標のジッタ値を測定し、球面収差補正状態の是非判定を行う。尚、フォーカスオフセットの設定範囲は装置上の限界点から定めれば良い。以下、是非判定に関して説明する。
【０１１７】
先ず、測定されたジッタ値に対して、所定ジッタ判断基準１を下回るフォーカスオフセット範囲を算出し、フォーカスオフセット範囲の中心値 Fo_ref を求める（Ｓ５）。
【０１１８】
尚、測定したフォーカスオフセット範囲内全てにおいて、所定ジッタ判断基準１を下回る場合には、評価指標の最良点を与えるフォーカスオフセット値 Fo_opt を求め、球面収差補正値が良好であると判断し、球面収差補正の是非の判断を終了する（Ｓ６）。
【０１１９】
Ｓ５の場合、Fo_refに対して、前後所定のオフセット範囲：±Fo_range  におけるジッタ値の変化量を算出する。ここで、ジッタの変化量はフォーカスオフセット：Fo_ref±Fo_range  の２点間における最大ジッタ値−最小ジッタ値の差：Δジッタを意味する（Ｓ７）。
【０１２０】
ここで、所定値：Δジッタ_Limitを球面収差補正のズレがフォーカスオフセット設定により十分補正可能な状態であると判断できる値に設定しておけば、前記Δジッタ値が、Δジッタ_Limit以下にある場合は、球面収差補正値がほぼ最適状態にあり、球面収差補正のズレはフォーカスオフセット設定により十分補正可能な状態であると判断できる（Ｓ８）。
【０１２１】
従って、Δジッタが所定値以下の場合は球面収差補正をこれ以上調整する必要がないと判断して、球面収差補正の調整は行なわず、評価指標が最良値をとるフォーカスオフセット：fo_opt  を算出する。
【０１２２】
これにより球面収差補正の是非の判断を終了し、以後の情報記録再生において、評価指標ジッタが最小値を取るフォーカスオフセット値：fo_optを採用する（Ｓ９）。
【０１２３】
これに対しΔジッタ値が所定値以下にない場合は、球面収差補正値が許容範囲内にないと判断し、球面収差補正の調整ルーチンに進む（Ｓ１０）。
【０１２４】
本発明では、このフォーカスオフセット依存性における評価指標の変化量をもって、球面収差補正状態の是非を判断しており、この時の評価指標値Δジッタの閾値は実際の複数ドライブにおいて統計的に割り出すことが望ましい。
【０１２５】
尚、本実施の形態においては、初期状態における球面収差の是非を判断するものであり、球面収差補正がさらに必要であるか否かの判断は行うものである。球面収差が不適正であり、球面収差補正が必要である場合は、例えば、球面収差補正機構により球面収差補正の調整を行い、更に球面収差状態の是非の判断を繰り返すことが考えられる。
【０１２６】
以上説明した操作を行うことにより、装置の球面収差状態の是非を迅速に判断することができる。
【０１２７】
又、本実施の形態では、第２の評価指標としてジッタを例に取り説明したが、文中説明したような、ビタビ復号におけるパス間の尤度差の統計値、エラーレート等、他の評価指標を用いても同様に球面収差補正の是非を判断できることは言うまでもなく可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の実施の形態に係る光ピックアップ装置構成図である。
【図２】光ディスクの構成図である。
【図３】光ディスクの構成図である。
【図４】光ディスク特性におけるジッタとエラーレート相関図である。
【図５】光ディスク特性における尤度差統計値とエラーレート相関図である。
【図６】本発明の実施の形態１における球面収差判定処理のフロー図である。
【図７】球面収差の良否における再生信号振幅及びジッタのフォーカスオフセット特性図である。
【図８】本発明の実施の形態２における球面収差判定処理のフロー図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１      光ディスク
６      光ヘッド
６１    半導体レーザ
６５０  球面収差補正光学系
６５１  球面収差補正機構
６６０  対物レンズ
６６１  フォーカス／トラッキングアクチュエータ
１０    フォーカス／トラッキング駆動回路
１１    球面収差補正機構駆動回路
１２    コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006221705.tif 000009
【図８】
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