(57)【要約】光源と、光源から出射した光を光ディスクへ向けて集光する対物レンズと、前記光ディスクからの反射光を検出し、第１の信号を出力する第１の光検出器と、前記第１の信号を受け取り、前記光ディスクに記録された情報を含む信号を生成する信号処理部と、前記光源から出射した光の一部を検出し、第２の信号を出力する第２の光検出器と、前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように前記第２の信号に基づいて前記光源を駆動する光源駆動部と、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記光源駆動部の駆動特性を変化させる振幅変動検出部とを備える光ディスク装置。
2004105006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
光源から出射した光を光ディスクへ向けて集光する対物レンズと、
前記光ディスクからの反射光を検出し、第１の信号を出力する第１の光検出器と、
前記第１の信号を受け取り、前記光ディスクに記録された情報を含む信号を生成する信号処理部と、
前記光源から出射した光の一部を検出し、第２の信号を出力する第２の光検出器と、
前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように前記第２の信号に基づいて前記光源を駆動する光源駆動部と、
第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記光源駆動部の駆動特性を変化させる振幅変動検出部と、
を備える光ディスク装置。
【請求項２】
前記光源駆動部は、前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように制御された駆動電流を生成する電流制御部と、前記駆動電流を所定の周波数および発振パワーで変調する高周波モジュールとを含む請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記振幅変動検出部は、前記第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記高周波モジュールの前記変調周波数を変化させる請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記振幅変動検出部は、前記第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記高周波モジュールの発振パワーを変化させる請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記電流制御部は、前記第２の信号の所定の周波数成分に基づき、前記駆動電流を生成し、前記所定の周波数成分は、前記第１の信号の周波数のおよそ１／１０以下である請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記振幅変動検出部は、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記電流制御部の目標値を変化させる請求項３に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記振幅変動検出部は前記第１の信号を受け取り、前記第１の信号に基づいて、前記第２の信号の前記第１の信号に同期した成分の振幅変動量を検出する請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記振幅変動検出部は高域通過フィルタを含み、前記高域通過フィルタを通過した前記第２の信号の振幅変動量を検出する請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記振幅変動検出部は、前記光ディスクの種類に応じて発振パワーを変化させる請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
光源と、光源から出射した光を光ディスクへ向けて集光する対物レンズと、前記光ディスクからの反射光を検出し、第１の信号を出力する第１の光検出器と、前記第１の信号を受け取り、前記光ディスクに記録された情報を含む信号を生成する信号処理部とを含む光ディスク装置による情報記録再生方法であって、
前記光源から出射した光の一部を検出し、第２の信号を出力するステップと、
前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように前記第２の信号に基づいて前記光源を駆動するステップと、
第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記光源を駆動するステップにおける駆動特性を変化させるステップと、
を包含する情報記録再生方法。
【請求項１１】
前記光源を駆動するステップは、前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように制御された駆動電流を生成するステップと、前記駆動電流を所定の周波数および発振パワーで変調するステップとを含む請求項１０に記載の情報記録再生方法。
【請求項１２】
前記駆動特性を変化させるステップは、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記変調ステップの前記変調周波数を変化させる請求項１１に記載の情報記録再生方法。
【請求項１３】
前記駆動特性を変化させるステップは、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記変調ステップの前記発振パワーを変化させる請求項１１に記載の情報記録再生方法。
【請求項１４】
前記光源を駆動するステップは、前記第２の信号のうち、前記第１の信号の周波数のおよそ１／１０以下の周波数成分に基づき、、駆動電流を生成するステップを実行する請求項１１に記載の情報記録再生方法。
【請求項１５】
前記駆動特性を変化させるステップは、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記駆動電流を生成するステップの目標値を変化させる請求項１１に記載の情報記録再生方法。
【請求項１６】
前記駆動特性を変化させるステップは、前記第１の信号を受け取り、前記第１の信号に基づいて、前記第２の信号の前記第１の信号に同期した成分の振幅変動量を検出する請求項１５に記載の情報記録再生方法。
【請求項１７】
前記駆動特性を変化させるステップは、前記第２の信号から低域成分を除去するステップをさらに含み、前記低域成分が除去された信号の振幅変動量を検出する請求項１０に記載の情報記録再生方法。
【請求項１８】
前記駆動特性を変化させるステップは、前記光ディスクの種類に応じて発振パワーを変化させる請求項１０に記載の情報記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、光ディスク装置および光ディスク装置を用いた情報記録再生方法に関する。
【背景技術】  近年、大容量の情報を記録することのできる記録型光ディスクおよびそれに対応した光ディスク装置が普及してきている。図１２は、再生のみを行う従来の光ディスク装置または記録および再生を行う従来の光ディスク装置の構造を模式的に示している。記録を行う光ディスク装置では、一般に再生も行うことができるので、本願明細書では記録および再生を行う光ディスク装置を単に記録を行う光ディスク装置と呼ぶ。
図１２に示す従来の光ディスク装置において、レーザ１１１から出射した光は、コリメートレンズ１０２により所定の集光状態となるよう集光され、偏光ビームスプリッタ１０３（ＰＢＳと略すこともある）に入射する。偏光ビームスプリッタ１０３は、一部が前光ディテクタ１１２へ入射するよう、入射した光を反射する。入射した光の大部分は偏光ビームスプリッタを透過し、１／４波長板１０４に入射する。ここで、入射した光の偏光方向が直線偏光から円偏光に変換される。
１／４波長板１０４を透過した光は、スピンドルモータ１０７により回転される光ディスク１０１の記録層上において、所定の集光状態となるよう、アクチュエータ１０６で駆動される対物レンズ１０５により集光される。
光ディスク１０１の記録層上に集光した光は記録層において反射し、反射した光が対物レンズ１０５を経て１／４波長板１０４に入射する。１／４波長板１０４は反射光の偏光方向を円偏光から直線偏光に変換する。この偏光方向はレーザ１１１から出射し、偏光ビームスプリッタ１０３を透過して１／４波長板１０４へ向かう光の偏光方向と直交している。
１／４波長板１０４を透過した光は偏光ビームスプリッタ１０３に入射する。この光は、上述したように、偏光ビームスプリッタ１０３が光を透過させる偏光方向と直交しているため、レーザ１１１側へは透過せず、フォトディテクタ１１３へ向かって反射する。
図１３Ａおよび図１３Ｂは前光ディテクタ１１２およびフォトディテクタ１１３に接続された光源駆動部１２０および信号処理部１２１の概略的な構成をそれぞれ示している。
図１３Ａに示すように、前光ディテクタ１１２で受光した光は、電気信号に変換され、前光信号として光源駆動部１２０へ出力される。光源駆動部１２０は前光信号に基づき、レーザ１１１から出射するレーザ光の出射パワーが一定となるようにレーザ１１１を駆動する。このために、光源駆動部１２０は、レーザパワーコントローラ（以下ＬＰＣと略す）１１４および高周波モジュール（以下ＨＦＭと略す）１１８を含む。ＬＰＣ１１４は、前光信号から低周波成分を抽出し、前光信号の低周波成分が一定となるように、レーザ１１１を駆動する駆動電流を制御する。ＨＦＭ１１８は、ＬＰＣ１１４から受け取った駆動電流を高周波変調し、変調した駆動電流でレーザ１１１を駆動する。
一方、フォトディテクタ１１３で受光した光は、図１３Ｂに示すように、電気信号に変換され、ＲＦ信号として信号処理部１２１へ入力される。信号処理部１２１は、サーボ制御部１１７およびＲＦ検出部１１６を含み、ＲＦ信号はサーボ制御部１１７およびＲＦ検出部１１６へ入力される。サーボ制御部１１７は、ＲＦ信号に基づいて、対物レンズをフォーカス方向およびトラッキング方向へ移動させるためのフォーカス信号およびトラッキング信号などを生成する。また、ＲＦ検出部１１６はＲＦ信号から光ディスク１０１に記録されたユーザ情報やアドレス情報などを含む再生信号を生成する。
光ディスク１０１からの反射光はそのほとんどすべてがフォトディテクタ１１３に入射するよう、１／４波長板１０４および偏光ビームスプリッタ１０３の偏光方向は設計されている。しかし実際には光ディスク１０１の記録層表面に設けられた基板における複屈折量のばらつき、１／４波長板１０４や偏光ビームスプリッタ１０３などの光学特性および調整のばらつき、レーザ１１１の波長の変動やばらつきなどにより、偏光ビームスプリッタ１０３の偏光方向と反射光の偏光方向とが完全には直交せず、レーザ１１１へ入射する光が実際の光ディスク装置に生じる。この光を「戻り光」と呼ぶ。
一般に、レーザ１１１から出射する光が増大すると、戻り光も増大する。しかし、レーザ１１１から出射する光と、光ディスク１０１からの反射光との位相差によっては、レーザ１１１から出射する光との干渉により反射光が弱められる。この場合には、レーザ１１１から出射する光が増大すると、戻り光は逆に減少する。レーザ１１１への戻り光はレーザ１１１の半導体チップ内で吸収され、レーザ１１１の共振、つまり発光に寄与する。このため、戻り光が存在するとレーザの発光効率が増大し、出射パワーが増大する。
図１４はレーザの駆動電流と出射パワーとの関係を表したグラフである。図において実線６１はレーザへの戻り光の光量が少ないときの関係を示し、破線６２はレーザへの戻り光の光量が多いときの関係を示している。
前述したように前光信号を利用したＬＰＣ１１４の制御によって、レーザ１１１の出射パワーは一定となるよう調節されている。ここで出射パワーとは、レーザからの出射光量をいう。
光ディスク装置が光ディスク１０１に記録された情報を再生する場合、光ディスク１０１に形成された記録マーク、ピット、スペース等をトレースすることにより、高速に反射光の光量が変化する。これにより、レーザ１１１への戻り光の光量も変化する。
しかし、記録マークやスペースによる反射光の光量変化はＬＰＣ１１４の制御より十分に速いため、反射光の光量変化により、戻り光量が少ない状態（グラフ中の白丸６３）から多い状態（グラフ中黒丸６４）に変化すると、出射パワーが２つの矢印で挟まれる範囲で変化する。つまり、レーザ１１１を駆動する電流は変化しないが、出射パワーが変化してしまう。言い換えれば発光効率が変化する。この出射パワーの変動を以下スクープと呼ぶ。
図１５Ａおよび図１５Ｂは記録マークと、ＲＦ信号と、前光信号との関係を示している。図１５Ａに示すように、光ディスクの記録トラック１３０上に記録マーク１３１とスペース１３２が図のように配置されているとき、記録マーク１３１では反射率が低下する。しかし、スクープが発生していない場合、前光信号１３４は一定となる。つまり、レーザ１１１の出射パワーは変化しない。このため、図に示すように、正規の波形を有するＲＦ信号１３３が得られる。
これに対して、図１５Ｂに示すように、戻り光の光量が増大すると、戻り光の光量変化に応じてレーザ１１１の出射パワーが変動し、スクープが発生する。このため、前光信号１３６も変動する。スクープによる前光信号１３６の変動は、ＬＰＣ１１４の制御速度より十分に速いため、ＬＰＣ１１４は前光信号１３６の変動に応じてレーザ１１１の駆動電流を制御しない。このため、ＲＦ信号１３５には、記録マーク１３１およびスペース１３２の反射率や位相の変化による変動とともに、スクープによる発光効率の変動が加わる。たとえば、ＲＦ信号１３５のピーク強度を基準とした場合、反射率の低下に加え発光効率の低下により、記録マーク１３１の領域において強度がより小さくなる。このため、図１５ＡのＲＦ信号１３３に比べて、アシンメトリや変調度がずれる。その結果、ＲＦ信号の品位が低下し、再生ジッタやエラーレートが悪化する。
記録および再生を行う光ディスク装置において光ディスクに記録を行う場合、所定の規格、あるいは、基準を満たした記録マークを形成し、記録済みの光ディスクが他の光ディスク装置においても正しく再生が行えるよう互換性を担保する必要がある。このため、このような光ディスク装置では、光ディスクに所定の記録パターンをまず記録する。そして、記録したマークに光を照射し、再生を行うことにより得られたＲＦ信号のアシンメトリや変調度を評価する。評価結果から、光ディスク装置は、形成する記録マークが所定の規格あるいは基準を満たすよう、記録に用いるレーザパワーを調整する。
この学習の際、レーザの出射パワーにスクープによる変動があると、上述したように形成した記録マークによるＲＦ信号を正しく評価できなくなる。また、アシンメトリが崩れていると、記録マークの前端や後端のエッジシフトを調整する記録補償学習も正確に行うことができなくなる。
このようなＲＦ信号の検出に悪影響を及ぼすスクープを低減させるために、たとえば、特開２００１−１８９０２８号公報は、レーザの出射面側の反射率を上げてレーザへの戻り光量を低減することを提案している。また、特開２００１−１４３２９９号公報は、光ディスクを再生中にスクープによるジッタが増加した場合、再生パワーを増大させてノイズを抑制することを開示している。また、特開平０５−２１７１９３号公報は、光ディスクの再生する半径によってＨＦＭの発振周波数やデューティを変化させスクープを抑制することが提案されている。
しかし、特開２００１−１８９０２８号公報の方法では、光ディスクの反射率がレーザの出射端面よりも大きい場合には、かえって戻り光が増加し、再生ジッタやエラーレートが悪化してしまう。
また、特開２００１−１４３２９９号の方法ではジッタを計測する必要があり、再生信号の信号品質が悪い場合には十分な効果が得られない。
また、レーザ１１１への戻り光の光量は、光ディスク１０１に形成された記録マーク、ピット、スペース等をトレースすること以外の原因によっても変化する。たとえば、再生中の光ディスク１０１に反りが生じている場合、レーザ１１１と光ディスク１０１の記録層との間の距離が変動する。このため、レーザ１１１から出射した光と光ディスク１０１からの反射光との位相差が変動し、光の干渉による戻り光の強度が変化する。このような戻り光の変動によってもスクープが発生し、ＲＦ信号の品位の低下や、再生ジッタやエラーレートの悪化を引き起こす。
【発明の開示】
本発明は上記の課題を鑑み、スクープによる再生ジッタやエラーレートなどの悪化を抑制し、高い品位の再生信号を得ることのできる光ディスク装置および情報記録再生方法を提供することを目的としている。
本発明の光ディスク装置は、光源と、光源から出射した光を光ディスクへ向けて集光する対物レンズと、前記光ディスクからの反射光を検出し、第１の信号を出力する第１の光検出器と、前記第１の信号を受け取り、前記光ディスクに記録された情報を含む信号を生成する信号処理部と、前記光源から出射した光の一部を検出し、第２の信号を出力する第２の光検出器と、前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように前記第２の信号に基づいて前記光源を駆動する光源駆動部と、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記光源駆動部の駆動特性を変化させる振幅変動検出部とを備えている。
ある好ましい実施形態において、前記光源駆動部は、前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように制御された駆動電流を生成する電流制御部と、前記駆動電流を所定の周波数および発振パワーで変調する高周波モジュールとを含む。
ある好ましい実施形態において、前記振幅変動検出部は、前記第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記高周波モジュールの前記変調周波数を変化させる。
ある好ましい実施形態において、前記振幅変動検出部は、前記第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記高周波モジュールの発振パワーを変化させる。
ある好ましい実施形態において、前記電流制御部は、前記第２の信号の所定の周波数成分に基づき、前記駆動電流を生成し、前記所定の周波数成分は、前記第１の信号の周波数のおよそ１／１０以下である。
ある好ましい実施形態において、前記振幅変動検出部は、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記電流制御部の目標値を変化させる。
ある好ましい実施形態において、前記振幅変動検出部は前記第１の信号を受け取り、前記第１の信号に基づいて、前記第２の信号の前記第１の信号に同期した成分の振幅変動量を検出する。
ある好ましい実施形態において、前記振幅変動検出部は高域通過フィルタを含み、前記高域通過フィルタを通過した前記第２の信号の振幅変動量を検出する。
ある好ましい実施形態において、前記振幅変動検出部は、前記光ディスクの種類に応じて発振パワーを変化させる。
本発明の情報記録再生方法は、光源と、光源から出射した光を光ディスクへ向けて集光する対物レンズと、前記光ディスクからの反射光を検出し、第１の信号を出力する第１の光検出器と、前記第１の信号を受け取り、前記光ディスクに記録された情報を含む信号を生成する信号処理部とを含む光ディスク装置による情報記録再生方法であって、前記光源から出射した光の一部を検出し、第２の信号を出力するステップと、前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように前記第２の信号に基づいて前記光源を駆動するステップと、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記光源を駆動するステップにおける駆動特性を変化させるステップとを包含する。
ある好ましい実施形態において、前記光源を駆動するステップは、前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように制御された、駆動電流を生成するステップと、前記駆動電流を所定の周波数および発振パワーで変調するステップとを含む。
ある好ましい実施形態において、前記駆動特性を変化させるステップは、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記変調ステップの前記変調周波数を変化させる。
ある好ましい実施形態において、前記駆動特性を変化させるステップは、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記変調ステップの前記発振パワーを変化させる。
ある好ましい実施形態において、前記光源を駆動するステップは、前記第２の信号のうち、前記第１の信号の周波数のおよそ１／１０以下の周波数成分に基づき、駆動電流を生成するステップを実行する。
ある好ましい実施形態において、前記駆動特性を変化させるステップは、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記駆動電流を生成するステップの目標値を変化させる。
ある好ましい実施形態において、前記駆動特性を変化させるステップは、前記第１の信号を受け取り、前記第１の信号に基づいて、前記第２の信号の前記第１の信号に同期した成分の振幅変動量を検出する。
ある好ましい実施形態において、前記駆動特性を変化させるステップは、前記第２の信号から低域成分を除去するステップをさらに含み、前記低域成分が除去された信号の振幅変動量を検出する。
ある好ましい実施形態において、前記駆動特性を変化させるステップは、前記光ディスクの種類に応じて発振パワーを変化させる。
【図面の簡単な説明】  図１は本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
図２は、図１に示す光ディスク装置の光源駆動部および振幅変動検出部の構成を示すブロック図である。
図３Ａおよび図３Ｂは、光源駆動部における信号の波形を示し、図３Ｃは振幅変動検出部における信号の波形を示している。
図４は、第１の実施形態における振幅検出部のより詳細な構成を示すブロック図である。
図５Ａから図５Ｃは、第１の実施形態における振幅変動検出部の各部における信号の波形を示している。
図６Ａおよび図６Ｂは、光ディスクの記録マークとＲＦ信号および前光信号の対応関係を模式的に示す図である。
図７は、出射パワーとビットエラーレートとの関係の一例を示すグラフである。
図８は、本発明による光ディスク装置の第２の実施形態の主要部であって、光源駆動部および振幅変動検出部の構成を示すブロック図である。
図９は、第２の実施形態における振幅変動検出部のより詳細な構成を示すブロック図である。
図１０Ａおよびら図１０Ｂは、第２の実施形態における振幅変動検出部の各部における信号の波形を示している。
図１１Ａおよび図１１Ｂは、高周波モジュールの発振周波数および発振パワーを変化させる一例を模式的に示す図である。
図１２は従来の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
図１３Ａおよび図１３Ｂは、光源駆動部および信号処理部の構成をそれぞれ示すブロック図である。
図１４は、レーザの駆動電流と出射パワーとの関係を示すグラフである。
図１５Ａおよび図１５Ｂは、光ディスクの記録マークとＲＦ信号および前光信号の対応関係を模式的に示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  （第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態を説明する。本実施形態では、特にＲＦ信号に同期したスクープが発生している場合において、再生ジッタやエラーレートなどの悪化を抑制し、高い品位の再生信号を得る光ディスク装置を説明する。ＲＦ信号に同期したスクープは、他の要因によるスクープに比べ、ＲＦ信号の波形の変動あるいは変形に最も影響する。
図１は本発明の光ディスク装置の第１の実施形態を示すブロック図である。光ディスク装置２００は、ＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−Ｒ／ＲＷなどの光ディスクのほか、紫外線領域のレーザ光（たとえば４０５ｎｍ程度）を用いて記録を行う高記録密度の光ディスクに対応した、記録または再生を行うことのできる光ディスク装置に好適に用いられる。
光ディスク装置２００は、レーザ１１と、対物レンズ５と、フォトディテクタ１３と、前光ディテクタ１２と、光源駆動部３１と、振幅変動検出部１５と、信号処理部３２とを備えている。このほか、光ディスク装置２００は、好ましくは、コリメートレンズ２と、偏向ビームスプリッタ３と、１／４波長板４と、アクチュエータ６と、スピンドルモータ７とを備えている。
レーザ１１は記録および再生のための光源として用いられ、光ディスクの種類あるいは規格に応じた波長のレーザ光を出射する。図１ではレーザ１１は１つしか示していないが、光ディスク装置２００は複数の異なる種類の光ディスク１に対応するために、レーザ１１やフォトディテクタ１３を複数備えていてもよい。
レーザ１１から出射した光は、コリメートレンズ２により所定の集光状態となるよう集光され、偏光ビームスプリッタ３に入射する。偏光ビームスプリッタ３は、一部が前光ディテクタ１２へ入射するよう、入射した光を反射する。入射した光の大部分は偏光ビームスプリッタを透過し、１／４波長板４に入射する。ここで、入射した光の偏光方向が直線偏光から円偏光に変換される。
１／４波長板４を透過した光は、スピンドルモータ７により回転される光ディスク１の記録層上において、所定の集光状態となるよう、アクチュエータ６で駆動される対物レンズ５により集光される。
光ディスク１の記録層上に集光した光は記録層において反射し、反射した光が対物レンズ５を経て１／４波長板４に入射する。１／４波長板４は反射光の偏光方向を円偏光から直線偏光に変換する。この偏光方向は１／４波長板４からを透過して対物レンズ５へ向かう光の偏光方向と直交している。
１／４波長板４を透過した光は偏光ビームスプリッタ３に入射し、フォトディテクタ１３へ向かって反射する。
フォトディテクタ１３は、第１の光検出器として機能する。フォトディテクタ１３は、受け取った光を電気信号に変換し、第１の信号であるＲＦ信号として信号処理部３２へ出力する。信号処理部３２は、サーボ制御部１７およびＲＦ検出部１６を含み、ＲＦ信号がサーボ制御部１７およびＲＦ検出部１６へ入力される。サーボ制御部１７は、ＲＦ信号に基づいて、所定の集光状態で光ビームを回転する光ディスクのトラック上に照射させるために、対物レンズをフォーカス方向およびトラッキング方向へ移動させるフォーカス信号およびトラッキング信号などを生成する。ＲＦ検出部１６はＲＦ信号から光ディスク１に記録されたユーザ情報やアドレス情報などを含む再生信号を生成する。
前光ディテクタ１２は第２の光検出器として機能する。前光ディテクタ１２で受光した光は、電気信号に変換され、第２の信号である前光信号として光源駆動部３１および振幅変動検出部１５へ出力される。前光ディテクタ１２で検出する光はレーザ１１から出射する光の一部であるので、前光ディテクタ１２で受光した光および前光信号はレーザ１１の出射パワーに比例している。
光源駆動部３１は前光信号に基づき、レーザ１１から出射するレーザ光の出射パワーが目標値において一定となるようにレーザ１１を駆動する。具体的には、光源駆動部３１は、ＬＰＣ１４およびＨＦＭ１８を含む。ＬＰＣ１４は、前光信号から低周波成分を抽出し、前光信号の低周波成分が一定となるようにレーザ１１を駆動する駆動電流を制御することにより、レーザ１１の出射パワーが目標値から変動しないようにする。ＨＦＭ１８は、ＬＰＣ１４から受け取った駆動電流を高周波で変調し、変調した駆動電流でレーザ１１を駆動する。
振幅変動検出部１５は、前光信号の振幅を検出し、振幅の変動量が所定の値を超える場合に光源駆動部３１の駆動特性を変化させる。変化させる駆動特性には、レーザ１１を駆動する電流、高周波変調する際の変調周波数および発振パワーなどが含まれる。レーザ１１からの戻り光は、本実施形態ではトラック上の記録マーク、ピットあるいはスペースに応じて変化している。つまり、上述したＲＦ信号に同期して戻り光が変動している。
このため、戻り光による影響を受け、レーザ１１の発光効率が変化し、記録マークやスペースによる振幅の変動が前光に生じる。したがって、この振幅の変動を検知し、振幅変動が小さくなるように光源駆動部３１の駆動特性を変化させることによって、レーザ１１から出射する光のスクープを低減させる。
以下、光源駆動部３１および振幅変動検出部１５を詳細に説明する。図２は、光源駆動部３１のＬＰＣ１４および振幅変動検出部１５の具体的な構成の一例を示すブロック図である。ＬＰＣ１４は、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１４ａおよび電流制御部１４ｂを含む。ＬＰＣ１４は記録マークおよびスペースによって生じる反射光の強弱には反応しないように、フォトディテクタ１３から得られるＲＦ信号の周波数より十分に遅い応答特性を備えている必要がある。このために、低域通過フィルタ１４ａは、前光信号のＲＦ信号の周波数より十分に低い周波数の信号成分を通過させ、ＲＦ信号の周波数成分である高域成分を除去する特性を有している。たとえば、光ディスクがＤＶＤである場合には、数十ｋＨｚ以下の周波数をもつ信号成分を通過させる。
図３Ａは前光ディテクタ１２から出力される前光信号の波形を示している。上述したように戻り光がＲＦ信号に同期して変動しているため、前光信号もＲＦ信号に同期した変化を示している。また、波形の矢印１４ｃで示す部分では、信号の出力が低下している。これは、レーザ１１の平均的な出力パワーが矢印１４ｃで示す部分において低下していることを意味している。
図３Ｂは低域通過フィルタ１４ａを通過した前光信号の波形を示している。図３Ｂに示すように、低域通過フィルタ１４ａを通過した前光信号は、高周波成分であるＲＦ信号成分が除去されるため、低周波成分のみを示す。
電流制御部１４ｂは前光信号を受け取り、低周波成分が所定の値で一定となるようにレーザ１１を駆動する駆動電流を調節し、ＨＦＭ１８へ出力する。この制御により、図３Ｂに示すように実線で示す前光信号の低周波成分の信号は矢印で示すよう引き上げられ、破線で示す一定の値となる。前光信号はレーザ１１の出射パワーに比例しているので、前光信号の低周波成分の信号が一定となることにより、レーザ１１の出射パワーの低周波成分も一定となる。したがって、レーザ１１の出射パワーが目標値となるように、前光信号を制御する値を定めることにより、レーザ１１は目標値の出射パワーで発光するよう制御される。
なお、本実施形態では、ＬＰＣ１４は、低域通過フィルタ１４ａを含んでいるが、電流制御部１４ｂの周波数特性（応答特性）が、低域通過フィルタ１４ａと同程度かそれより低い場合には、低域通過フィルタ１４ａはなくてもよい。つまり、ＬＰＣ１４は、光ディスク１から得られるＲＦ信号の周波数のおよそ１／１０以下の周波数で前光信号に応答して、レーザ１１を駆動する駆動電流を調節すればよい。
ＨＦＭ１８は、レーザ１１におけるスクープの影響を低減するために、受け取った駆動電流を高周波で変調することにより、高周波の交流電流を駆動電流に重畳し、レーザ１１へ変調した駆動電流を印加する。
振幅変動検出部１５は、前光信号の振幅変動量を検出し、振幅変動量が所定の値を超える場合に光源駆動部３１の駆動特性を変化させる。このために、振幅変動検出部１５は、高域通過フィルタ１５ａおよび振幅検出部１５ｂを含み、前光信号を受け取って、高域通過フィルタ１５ａを通過させ、高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号を振幅検出部１５ｂへ入力する。振幅変動検出部１５は、前光信号の高周波成分の変動を検出する。このために、高域通過フィルタ１５ａは、ＲＦ信号の周波数より低周波の信号である低域成分を遮断あるいは除去する特性を備えている。光ディスク１がＤＶＤである場合、高域通過フィルタ１５ａは、数百ｋＨｚより高い周波数を通過させる特性を備えている。図３Ｃは、図３Ａに示す前光信号が高域通過フィルタ１５ａを通過することにより得られる信号の波形を示している。図に示すように前光信号の波形には１４ｃに示す部分において出力が低下していたが、高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号には、高周波成分のみが含まれ、出力の平均的な変動が除去されている。
振幅検出部１５ｂは、高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号の振幅変動量を検出し、振幅変動量が所定の値を超える場合に光源駆動部３１の駆動特性を変化させる。図４に示すように、振幅検出部１５ｂは、たとえば、除算器５１と、低域通過フィルタ５２と、比較器５３とを備えている。
除算器５１は、高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号およびフォトディテクタ１３からＲＦ信号を受け取り、高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号をＲＦ信号で除算する。図５Ａおよび図５Ｂは、除算器５１に入力されるＲＦ信号および除算器５１の出力信号の波形を示している。高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号の波形は図３Ｃに示している。高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号は、ＲＦ信号と同期した信号成分を含んでおり、また、スクープにより振幅がマイナス側に大きくなっている。このため、除算により得られる信号は、その振幅がマイナス側に大きく拡大された波形を有する。
低域通過フィルタ５２は除算により得られた信号の直流成分のみを通過させる。光ディスク１がＤＶＤである場合、低域通過フィルタ５２は数百ｋＨｚ以下の信号成分を通過させる。図５Ｃは低域通過フィルタ５２を通過した信号の波形を示している。このように、信号は、マイナス側にオフセットされた直流成分を有する。
比較器５３は、この信号を所定の設定値と比較し、設定値を超えた場合に、光源駆動部３１へ駆動特性を変化するように制御信号を出力する。本実施形態では、図２に示すように、電流制御部１４ｂへ出射パワーの目標値を変更するように制御信号を出力する。
図６Ａおよび図６Ｂは、レーザ１１の出射パワーが０．５ｍＷおよび１．０ｍＷである場合の記録マークと、ＲＦ信号と、前光信号との関係を示している。図に示すように、レーザ１１の出射パワーが０．５ｍＷである場合には、前光信号２４は一定であり、また、ＲＦ信号も正規の波形を有している。これに対して、レーザ１１の出射パワーが１．０ｍＷである場合には、戻り光の光量が増大し、戻り光の光量変化に応じてレーザ１１の出射パワーが変動することによるスクープが発生している。このため、前光信号２６が変動する。また、ＲＦ信号２５は、記録マーク２１の領域において強度がより小さくなっている。
このような場合において、比較器５３が図５Ｃに示すように、前光信号の振幅の変動を検出した場合、電流制御部１４ｂは出射パワーの目標値を低下させ、レーザ１１をより低い駆動電流で駆動するようにする。これにより、戻り光の光量が低減し、スクープの発生が抑制され、前光信号の変動、つまり、レーザ１１の出射パワーの変動が抑制される。
図７は、図５Ａおよび図５Ｂで説明したように、レーザ１１の出射パワーが大きくなるとスクープが発生する場合において、再生信号から得られるデータのエラーレート（Ｂｙｔｅ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ、以下ＢＥＲと略す）を示している。スクープが発生すると、ＲＦ信号の対称性が崩れるため、データが正しく再生できず、エラーが増大する。図に示すように、レーザ１１の出射パワーが１．０ｍＷである場合にはＢＥＲは１×１０−３であるが、出射パワーを０．５ｍＷに低下させると、１×１０−４に低下する。
このように、本実施形態によれば、戻り光によって、レーザの出射パワーが変動する場合に、前光信号を用いてスクープの影響を評価し、スクープの影響が大きい場合には、光源駆動部の駆動特性を変化させることにより、戻り光を低減させることができる。したがって、レーザの出射パワーを安定させることができる。また、ＲＦ信号からレーザの出射パワー変動の影響を除去あるいは低減させることができ、波形の対称性、再生ジッタおよびエラーレートが悪化するのを防止することができる。
また、記録が可能な光ディスク装置に本発明を用いることにより、記録パワーの学習および記録補償学習を正確に行うことができる。再生のみを行う装置においても、再生ジッタおよびエラーレートが低減することにより、ＲＦ信号をより精度よく検出することが可能となる。
また、本実施形態によれば、レーザの構造を変更したり、ジッタの計測を行うことなく再生ジッタおよびエラーレートが低減させることができる。
なお、本実施形態では、高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号を振幅検出部１５ｂにおいてＲＦ信号で除算し、得られた信号の振幅変動量を検出している。これは、前光信号の振幅変動量のうち、出射光には比例せず、前光信号にのみ現れる回路系のノイズを検出しないようにし、ＲＦ信号に同期した成分のみを検出するためである。回路系のノイズを排除できる構成を用い、ＲＦ信号に同期した成分およびＲＦ信号に同期しない成分を含む振幅変動量を検出する場合には、以下で説明する第２の実施形態の構成を利用することができる。
（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態では、ＲＦ信号に同期しないスクープが発生している場合において、再生ジッタやエラーレートなどの悪化を抑制し、高い品位の再生信号を得る光ディスク装置を説明する。ＲＦ信号に同期しないスクープとしては、前述したように、光ディスクの反りにより発生するスクープが挙げられる。反りが生じている光ディスクを再生すると、レーザと光ディスクの記録層との間の距離が変動し、戻り光とレーザから出射した光との位相差も変化する。このため、光の干渉による戻り光の強度が変化し、レーザの出射パワーも変動する。  図８は、本発明による光ディスク装置の第２の実施形態の主要部を示すブロック図である。本実施形態の光ディスク装置は、振幅変動検出部１５に換えて振幅変動検出部１５’を備えている点で第１の実施形態とは異なっている。光源駆動部３１やその他の構成要素は第１の実施形態と同じである。
振幅変動検出部１５’は、第１の実施形態と同様、前光信号の振幅変動量を検出し、振幅変動量が所定の値を超える場合に光源駆動部３１の駆動特性を変化させる。このために、振幅変動検出部１５は、高域通過フィルタ１５ａ’および振幅検出部１５ｂ’を含み、前光信号を受け取って、高域通過フィルタ１５ａを通過させ、高域通過フィルタ１５ａ’を通過した前光信号を振幅検出部１５ｂ’へ入力する。
振幅変動検出部１５’は、ＬＰＣ１４によって所定の値に制御されなかった前光信号の高周波成分の変動を検出する。このために、高域通過フィルタ１５ａ’は、光ディスクの反りにより発生するスクープの周波数より低周波の信号である低域成分を除去あるいは抑制する特性を備えている。光ディスクの反りにより発生するスクープの周波数は、光ディスクの反りの大きさ、レーザ１１から出射する光の波長、光ディスクの回転速度などにより定まる。光ディスク１がＤＶＤである場合、高域通過フィルタ１５ａ’は、数百ｋＨｚより高い周波数を通過させる特性を備えている。
図１０Ａは、光ディスクの反りにより発生するスクープの影響を受けた前光信号の波形を模式的に示している。高域通過フィルタ１５ａは、図１０Ａに示す前光信号から、低域成分を除去あるいは抑制することにより、図１０Ｂに示すように、前光信号の高周波成分のみを含む信号を生成する。低周波成分である直流成分が除去されているため、基準電位（ＧＮＤ）に対して、プラス側およびマイナス側に変動する信号が得られる。
振幅検出部１５ｂ’は、たとえば、図９に示すように、比較器５３’を含んでおり、高域通過フィルタ１５ａ’を通過した前光信号を所定の設定値と比較し、設定値を超えた場合に、光源駆動部３１へ駆動特性を変化するように制御信号を出力する。本実施形態では、図８に示すように、電流制御部１４ｂへ出射パワーの目標値を変更するように制御信号を出力する。第１の実施形態と同様、レーザ１１の出射パワーが増大することにより、光ディスクの反りにより発生するスクープが大きくなる場合には、電流制御部１４ｂへ出射パワーの目標値を小さくする制御信号を出力する。これより、戻り光を低減させることができ、光ディスクの反りにより発生するスクープも低減させることができる。
このように、本実施形態によれば、光ディスクの反りによるスクープが発生している場合でも、前光信号を用いてスクープの影響を評価し、スクープの影響が大きい場合には、光源駆動部の駆動特性を変化させることにより、レーザからの反射光および戻り光を変化させ、低減させることができる。したがって、レーザの出射パワーを安定させることができる。また、レーザの出射パワーを安定させることによって、再生ジッタおよびエラーレートが悪化するのを防止することができる。
なお、上記第１および第２の実施形態では、スクープがレーザ１１の出射パワーの増大とともに増加する例を説明したが、スクープとレーザの出射パワーとの関係は、これに限られない。光学系に用いられる１／４波長板や偏光ビームスプリッタなどの特性のばらつきや配置のばらつきによって、レーザから出射する光と光ディスクからの反射光とが弱めあうような位相差の関係にある場合には、レーザの出射パワーが増大し、反射光の光量が増すことによって、レーザへ入射する戻り光は減少する。このような場合には、電流制御部１４ｂで設定する出射パワーの目標値を増加させるように制御すればよい。
また、上記第１および第２の実施形態では、振幅変動検出部は高域通過フィルタを備えていたが、高域通過フィルタはなくてもよい。ＬＰＣによって、レーザの出力パワーは所定値から低周波で変動しないように制御され、前光信号の低周波成分は実質的に一定となっているからである。この場合には、振幅変動検出部の制御により出射パワーが変更され、前光信号の低周波成分の値が変化するので、振幅検出部において、前光信号の振幅変動量を評価する基準も変更することが好ましい。
また、スクープの発生とレーザ１１の出射パワーとの上述の関係は、光ディスク装置２００の光学系の特性、および、光ディスクの種類によって異なる可能性がある。このため、前光信号の振幅変動量を検出し、振幅変動量が所定の値を超えた場合、学習により電流制御部１４ｂに与える目標値を決定してもよい。具体的には、振幅変動量が所定の値を超えた場合、まず、レーザ１１の出射パワーを低下させるように目標を設定し、振幅変動量が小さくなるかどうかを調べる。振幅変動量が逆に大きくなる場合には、最初に設定されたレーザ１１の出射パワーの目標値よりも大きな目標値を改めて設定し、再び振幅変動量を調べる。このような学習を繰り返し、振幅変動量が小さくなるように、電流制御部１４ｂに与える目標値を決定する。スクープの増大によってＲＦ信号が劣化し、データが正しく得られない可能性を考慮し、まず出射パワーを低下させて調整し、前光信号の振幅変動に改善が見られない場合は、出射パワーを増大させて調整を行うことが好ましい。
スクープを検出した場合の出射パワーの調整量は以下のように設定することが好ましい。上限値は、光ディスク１が記録型光ディスクである場合、光ディスクに形成された記録マークが再生光により劣化しない範囲に設定することが好ましい。たとえば、標準出射パワーの１５０％程度に設定する。下限値は、信号を受光するピックアップやピックアップからの信号を処理する回路における信号雑音除去比（Ｓｉｇｎａｌ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ、以下ＳＮＲと略す）が悪化せず、また、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが外れない範囲に設定することが好ましい。例えば標準出射パワーの５０％程度に設定する。
上記第１および第２の実施形態では、光源駆動部の駆動特性として駆動電流を選択し、電流制御部における駆動電流の目標値を変化させていた。しかし、駆動特性として、ＨＦＭ１８の発振周波数や、発振パワーを選択し、これらを変化させてもよい。図１１Ａおよび図１１Ｂは、出射パワーを一定にして、発信周波数を変化させる場合および発信周波数を一定にし、発振パワーを変化させた場合の波形をそれぞれ示している。光ディスクの種類や規格によって、記録層の表面に設けられた基板の厚さが異なったり、光ディスクに反り（チルト）が生じていることにより、レーザの発光点から光ディスクの記録層までの光路長が変化する。このため、ＨＦＭの周波数や発振パワーを調整することで、戻り光とレーザから出射する光との位相差が変化し、レーザパワー変動の小さくなる設定を得ることができる。
なお、スクープの最も低くなるＨＦＭ１８における発振周波数または発振パワーの設定とＲＦ信号におけるノイズが最も小さくなるＨＦＭの設定がトレードオフになる場合、例えばＨＦＭの発振パワーを上げるとスクープは小さくなるが、レーザや機器ノイズが大きくなり結果としてＲＦ信号のＳＮＲが悪化するような場合は、双方を考慮して発振周波数または発振パワーを設定する必要がある。
また、再生する光ディスクによって、ＨＦＭの発振周波数や発振パワーを変えても良い。光ディスクの種類や個々の特性によって反射率や複屈折の量が異なるため、レーザへの戻り光量が変化する。この影響でスクープの発生条件が変化する。このような場合に、ＨＦＭの発振周波数や発振パワーを変化させることにより、スクープの発生条件をおさえ、ＲＦ信号のＳＮＲが良い条件を設定することができる。
【産業上の利用可能性】  本発明によれば、スクープによる再生ジッタやエラーレートなどの悪化を抑制し、高い品位の再生信号を得ることがでる。このため、本発明は、記録または再生を行う光ディスク装置に好適に適用することができる。特に、複数種類あるいは複数の規格に対応した光ディスク装置に好適に用いることができる。
【図１】
2004105006.tif 000003
【図２】
2004105006.tif 000004
2004105006.tif 000005
【図４】
2004105006.tif 000006
2004105006.tif 000007
2004105006.tif 000008
【図７】
2004105006.tif 000009
【図８】
2004105006.tif 000010
【図９】
2004105006.tif 000011
2004105006.tif 000012
2004105006.tif 000013
【図１２】
2004105006.tif 000014
2004105006.tif 000015
【図１４】
2004105006.tif 000016
2004105006.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月14日(2005.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
光源から出射した光を光ディスクへ向けて集光する対物レンズと、
前記光ディスクからの反射光を検出し、第１の信号を出力する第１の光検出器と、
前記第１の信号を受け取り、前記光ディスクに記録された情報を含む信号を生成する信号処理部と、
前記光源から出射した光の一部を検出し、第２の信号を出力する第２の光検出器と、
前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように前記第２の信号に基づいて前記光源を駆動する光源駆動部と、
第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記光源駆動部の駆動特性を変化させる振幅変動検出部と、
を備える光ディスク装置。
【請求項２】
前記光源駆動部は、前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように制御された駆動電流を生成する電流制御部と、前記駆動電流を所定の周波数および発振パワーで変調する高周波モジュールとを含む請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記振幅変動検出部は、前記第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記高周波モジュールの前記変調周波数を変化させる請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記振幅変動検出部は、前記第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記高周波モジュールの発振パワーを変化させる請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記電流制御部は、前記第２の信号の所定の周波数成分に基づき、前記駆動電流を生成し、前記所定の周波数成分は、前記第１の信号の周波数のおよそ１／１０以下である請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記振幅変動検出部は、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記電流制御部の目標値を変化させる請求項３に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記振幅変動検出部は前記第１の信号を受け取り、前記第１の信号に基づいて、前記第２の信号の前記第１の信号に同期した成分の振幅変動量を検出する請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記振幅変動検出部は高域通過フィルタを含み、前記高域通過フィルタを通過した前記第２の信号の振幅変動量を検出する請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記振幅変動検出部は、前記光ディスクの種類に応じて発振パワーを変化させる請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
光源と、光源から出射した光を光ディスクへ向けて集光する対物レンズと、前記光ディスクからの反射光を検出し、第１の信号を出力する第１の光検出器と、前記第１の信号を受け取り、前記光ディスクに記録された情報を含む信号を生成する信号処理部とを含む光ディスク装置による情報記録再生方法であって、
前記光源から出射した光の一部を検出し、第２の信号を出力するステップと、
前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように前記第２の信号に基づいて前記光源を駆動するステップと、
第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記光源を駆動するステップにおける駆動特性を変化させるステップと、
を包含する情報記録再生方法。
【請求項１１】
前記光源を駆動するステップは、前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように制御された駆動電流を生成するステップと、前記駆動電流を所定の周波数および発振パワーで変調するステップとを含む請求項１０に記載の情報記録再生方法。
【請求項１２】
前記駆動特性を変化させるステップは、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記変調ステップの前記変調周波数を変化させる請求項１１に記載の情報記録再生方法。
【請求項１３】
前記駆動特性を変化させるステップは、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記変調ステップの前記発振パワーを変化させる請求項１１に記載の情報記録再生方法。
【請求項１４】
前記光源を駆動するステップは、前記第２の信号のうち、前記第１の信号の周波数のおよそ１／１０以下の周波数成分に基づき、、駆動電流を生成するステップを実行する請求項１１に記載の情報記録再生方法。
【請求項１５】
前記駆動特性を変化させるステップは、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記駆動電流を生成するステップの目標値を変化させる請求項１１に記載の情報記録再生方法。
【請求項１６】
前記駆動特性を変化させるステップは、前記第１の信号を受け取り、前記第１の信号に基づいて、前記第２の信号の前記第１の信号に同期した成分の振幅変動量を検出する請求項１５に記載の情報記録再生方法。
【請求項１７】
前記駆動特性を変化させるステップは、前記第２の信号から低域成分を除去するステップをさらに含み、前記低域成分が除去された信号の振幅変動量を検出する請求項１０に記載の情報記録再生方法。
【請求項１８】
前記駆動特性を変化させるステップは、前記光ディスクの種類に応じて発振パワーを変化させる請求項１０に記載の情報記録再生方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置および光ディスク装置を用いた情報記録再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大容量の情報を記録することのできる記録型光ディスクおよびそれに対応した光ディスク装置が普及してきている。図１２は、再生のみを行う従来の光ディスク装置または記録および再生を行う従来の光ディスク装置の構造を模式的に示している。記録を行う光ディスク装置では、一般に再生も行うことができるので、本願明細書では記録および再生を行う光ディスク装置を単に記録を行う光ディスク装置と呼ぶ。
【０００３】
図１２に示す従来の光ディスク装置において、レーザ１１１から出射した光は、コリメートレンズ１０２により所定の集光状態となるよう集光され、偏光ビームスプリッタ１０３（ＰＢＳと略すこともある）に入射する。偏光ビームスプリッタ１０３は、一部が前光ディテクタ１１２へ入射するよう、入射した光を反射する。入射した光の大部分は偏光ビームスプリッタを透過し、１／４波長板１０４に入射する。ここで、入射した光の偏光方向が直線偏光から円偏光に変換される。
【０００４】
１／４波長板１０４を透過した光は、スピンドルモータ１０７により回転される光ディスク１０１の記録層上において、所定の集光状態となるよう、アクチュエータ１０６で駆動される対物レンズ１０５により集光される。
【０００５】
光ディスク１０１の記録層上に集光した光は記録層において反射し、反射した光が対物レンズ１０５を経て１／４波長板１０４に入射する。１／４波長板１０４は反射光の偏光方向を円偏光から直線偏光に変換する。この偏光方向はレーザ１１１から出射し、偏光ビームスプリッタ１０３を透過して１／４波長板１０４へ向かう光の偏光方向と直交している。
【０００６】
１／４波長板１０４を透過した光は偏光ビームスプリッタ１０３に入射する。この光は、上述したように、偏光ビームスプリッタ１０３が光を透過させる偏光方向と直交しているため、レーザ１１１側へは透過せず、フォトディテクタ１１３へ向かって反射する。
【０００７】
図１３Ａおよび図１３Ｂは前光ディテクタ１１２およびフォトディテクタ１１３に接続された光源駆動部１２０および信号処理部１２１の概略的な構成をそれぞれ示している。
【０００８】
図１３Ａに示すように、前光ディテクタ１１２で受光した光は、電気信号に変換され、前光信号として光源駆動部１２０へ出力される。光源駆動部１２０は前光信号に基づき、レーザ１１１から出射するレーザ光の出射パワーが一定となるようにレーザ１１１を駆動する。このために、光源駆動部１２０は、レーザパワーコントローラ（以下ＬＰＣと略す）１１４および高周波モジュール（以下ＨＦＭと略す）１１８を含む。ＬＰＣ１１４は、前光信号から低周波成分を抽出し、前光信号の低周波成分が一定となるように、レーザ１１１を駆動する駆動電流を制御する。ＨＦＭ１１８は、ＬＰＣ１１４から受け取った駆動電流を高周波変調し、変調した駆動電流でレーザ１１１を駆動する。
【０００９】
一方、フォトディテクタ１１３で受光した光は、図１３Ｂに示すように、電気信号に変換され、ＲＦ信号として信号処理部１２１へ入力される。信号処理部１２１は、サーボ制御部１１７およびＲＦ検出部１１６を含み、ＲＦ信号はサーボ制御部１１７およびＲＦ検出部１１６へ入力される。サーボ制御部１１７は、ＲＦ信号に基づいて、対物レンズをフォーカス方向およびトラッキング方向へ移動させるためのフォーカス信号およびトラッキング信号などを生成する。また、ＲＦ検出部１１６はＲＦ信号から光ディスク１０１に記録されたユーザ情報やアドレス情報などを含む再生信号を生成する。
【００１０】
光ディスク１０１からの反射光はそのほとんどすべてがフォトディテクタ１１３に入射するよう、１／４波長板１０４および偏光ビームスプリッタ１０３の偏光方向は設計されている。しかし実際には光ディスク１０１の記録層表面に設けられた基板における複屈折量のばらつき、１／４波長板１０４や偏光ビームスプリッタ１０３などの光学特性および調整のばらつき、レーザ１１１の波長の変動やばらつきなどにより、偏光ビームスプリッタ１０３の偏光方向と反射光の偏光方向とが完全には直交せず、レーザ１１１へ入射する光が実際の光ディスク装置に生じる。この光を「戻り光」と呼ぶ。
【００１１】
一般に、レーザ１１１から出射する光が増大すると、戻り光も増大する。しかし、レーザ１１１から出射する光と、光ディスク１０１からの反射光との位相差によっては、レーザ１１１から出射する光との干渉により反射光が弱められる。この場合には、レーザ１１１から出射する光が増大すると、戻り光は逆に減少する。レーザ１１１への戻り光はレーザ１１１の半導体チップ内で吸収され、レーザ１１１の共振、つまり発光に寄与する。このため、戻り光が存在するとレーザの発光効率が増大し、出射パワーが増大する。
【００１２】
図１４はレーザの駆動電流と出射パワーとの関係を表したグラフである。図において実線６１はレーザへの戻り光の光量が少ないときの関係を示し、破線６２はレーザへの戻り光の光量が多いときの関係を示している。
【００１３】
前述したように前光信号を利用したＬＰＣ１１４の制御によって、レーザ１１１の出射パワーは一定となるよう調節されている。ここで出射パワーとは、レーザからの出射光量をいう。
【００１４】
光ディスク装置が光ディスク１０１に記録された情報を再生する場合、光ディスク１０１に形成された記録マーク、ピット、スペース等をトレースすることにより、高速に反射光の光量が変化する。これにより、レーザ１１１への戻り光の光量も変化する。
【００１５】
しかし、記録マークやスペースによる反射光の光量変化はＬＰＣ１１４の制御より十分に速いため、反射光の光量変化により、戻り光量が少ない状態（グラフ中の白丸６３）から多い状態（グラフ中黒丸６４）に変化すると、出射パワーが２つの矢印で挟まれる範囲で変化する。つまり、レーザ１１１を駆動する電流は変化しないが、出射パワーが変化してしまう。言い換えれば発光効率が変化する。この出射パワーの変動を以下スクープと呼ぶ。
【００１６】
図１５Ａおよび図１５Ｂは記録マークと、ＲＦ信号と、前光信号との関係を示している。図１５Ａに示すように、光ディスクの記録トラック１３０上に記録マーク１３１とスペース１３２が図のように配置されているとき、記録マーク１３１では反射率が低下する。しかし、スクープが発生していない場合、前光信号１３４は一定となる。つまり、レーザ１１１の出射パワーは変化しない。このため、図に示すように、正規の波形を有するＲＦ信号１３３が得られる。
【００１７】
これに対して、図１５Ｂに示すように、戻り光の光量が増大すると、戻り光の光量変化に応じてレーザ１１１の出射パワーが変動し、スクープが発生する。このため、前光信号１３６も変動する。スクープによる前光信号１３６の変動は、ＬＰＣ１１４の制御速度より十分に速いため、ＬＰＣ１１４は前光信号１３６の変動に応じてレーザ１１１の駆動電流を制御しない。このため、ＲＦ信号１３５には、記録マーク１３１およびスペース１３２の反射率や位相の変化による変動とともに、スクープによる発光効率の変動が加わる。たとえば、ＲＦ信号１３５のピーク強度を基準とした場合、反射率の低下に加え発光効率の低下により、記録マーク１３１の領域において強度がより小さくなる。このため、図１５ＡのＲＦ信号１３３に比べて、アシンメトリや変調度がずれる。その結果、ＲＦ信号の品位が低下し、再生ジッタやエラーレートが悪化する。
【００１８】
記録および再生を行う光ディスク装置において光ディスクに記録を行う場合、所定の規格、あるいは、基準を満たした記録マークを形成し、記録済みの光ディスクが他の光ディスク装置においても正しく再生が行えるよう互換性を担保する必要がある。このため、このような光ディスク装置では、光ディスクに所定の記録パターンをまず記録する。そして、記録したマークに光を照射し、再生を行うことにより得られたＲＦ信号のアシンメトリや変調度を評価する。評価結果から、光ディスク装置は、形成する記録マークが所定の規格あるいは基準を満たすよう、記録に用いるレーザパワーを調整する。
【００１９】
この学習の際、レーザの出射パワーにスクープによる変動があると、上述したように形成した記録マークによるＲＦ信号を正しく評価できなくなる。また、アシンメトリが崩れていると、記録マークの前端や後端のエッジシフトを調整する記録補償学習も正確に行うことができなくなる。
【００２０】
このようなＲＦ信号の検出に悪影響を及ぼすスクープを低減させるために、たとえば、特許文献１は、レーザの出射面側の反射率を上げてレーザへの戻り光量を低減することを提案している。また、特許文献２は、光ディスクを再生中にスクープによるジッタが増加した場合、再生パワーを増大させてノイズを抑制することを開示している。また、特許文献３は、光ディスクの再生する半径によってＨＦＭの発振周波数やデューティを変化させスクープを抑制することが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−１８９０２８号公報
【特許文献２】特開２００１−１４３２９９号公報
【特許文献３】特開平０５−２１７１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかし、特許文献１の方法では、光ディスクの反射率がレーザの出射端面よりも大きい場合には、かえって戻り光が増加し、再生ジッタやエラーレートが悪化してしまう。
【００２２】
また、特許文献２の方法ではジッタを計測する必要があり、再生信号の信号品質が悪い場合には十分な効果が得られない。
【００２３】
また、レーザ１１１への戻り光の光量は、光ディスク１０１に形成された記録マーク、ピット、スペース等をトレースすること以外の原因によっても変化する。たとえば、再生中の光ディスク１０１に反りが生じている場合、レーザ１１１と光ディスク１０１の記録層との間の距離が変動する。このため、レーザ１１１から出射した光と光ディスク１０１からの反射光との位相差が変動し、光の干渉による戻り光の強度が変化する。このような戻り光の変動によってもスクープが発生し、ＲＦ信号の品位の低下や、再生ジッタやエラーレートの悪化を引き起こす。
【００２４】
本発明は上記の課題を鑑み、スクープによる再生ジッタやエラーレートなどの悪化を抑制し、高い品位の再生信号を得ることのできる光ディスク装置および情報記録再生方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の光ディスク装置は、光源と、光源から出射した光を光ディスクへ向けて集光する対物レンズと、前記光ディスクからの反射光を検出し、第１の信号を出力する第１の光検出器と、前記第１の信号を受け取り、前記光ディスクに記録された情報を含む信号を生成する信号処理部と、前記光源から出射した光の一部を検出し、第２の信号を出力する第２の光検出器と、前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように前記第２の信号に基づいて前記光源を駆動する光源駆動部と、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記光源駆動部の駆動特性を変化させる振幅変動検出部とを備えている。
【００２６】
ある好ましい実施形態において、前記光源駆動部は、前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように制御された駆動電流を生成する電流制御部と、前記駆動電流を所定の周波数および発振パワーで変調する高周波モジュールとを含む。
【００２７】
ある好ましい実施形態において、前記振幅変動検出部は、前記第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記高周波モジュールの前記変調周波数を変化させる。
【００２８】
ある好ましい実施形態において、前記振幅変動検出部は、前記第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記高周波モジュールの発振パワーを変化させる。
【００２９】
ある好ましい実施形態において、前記電流制御部は、前記第２の信号の所定の周波数成分に基づき、前記駆動電流を生成し、前記所定の周波数成分は、前記第１の信号の周波数のおよそ１／１０以下である。
【００３０】
ある好ましい実施形態において、前記振幅変動検出部は、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記電流制御部の目標値を変化させる。
【００３１】
ある好ましい実施形態において、前記振幅変動検出部は前記第１の信号を受け取り、前記第１の信号に基づいて、前記第２の信号の前記第１の信号に同期した成分の振幅変動量を検出する。
【００３２】
ある好ましい実施形態において、前記振幅変動検出部は高域通過フィルタを含み、前記高域通過フィルタを通過した前記第２の信号の振幅変動量を検出する。
【００３３】
ある好ましい実施形態において、前記振幅変動検出部は、前記光ディスクの種類に応じて発振パワーを変化させる。
【００３４】
本発明の情報記録再生方法は、光源と、光源から出射した光を光ディスクへ向けて集光する対物レンズと、前記光ディスクからの反射光を検出し、第１の信号を出力する第１の光検出器と、前記第１の信号を受け取り、前記光ディスクに記録された情報を含む信号を生成する信号処理部とを含む光ディスク装置による情報記録再生方法であって、前記光源から出射した光の一部を検出し、第２の信号を出力するステップと、前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように前記第２の信号に基づいて前記光源を駆動するステップと、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記光源を駆動するステップにおける駆動特性を変化させるステップとを包含する。
【００３５】
ある好ましい実施形態において、前記光源を駆動するステップは、前記第２の信号を受け取り、前記光源の出射パワーが目標値と一致するように制御された駆動電流を生成するステップと、前記駆動電流を所定の周波数および発振パワーで変調するステップとを含む。
【００３６】
ある好ましい実施形態において、前記駆動特性を変化させるステップは、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記変調ステップの前記変調周波数を変化させる。
【００３７】
ある好ましい実施形態において、前記駆動特性を変化させるステップは、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記変調ステップの前記発振パワーを変化させる。
【００３８】
ある好ましい実施形態において、前記光源を駆動するステップは、前記第２の信号のうち、前記第１の信号の周波数のおよそ１／１０以下の周波数成分に基づき、駆動電流を生成するステップを実行する。
【００３９】
ある好ましい実施形態において、前記駆動特性を変化させるステップは、第２の信号の振幅変動量を検出し、前記振幅変動量が所定の値を超える場合に前記駆動電流を生成するステップの目標値を変化させる。
【００４０】
ある好ましい実施形態において、前記駆動特性を変化させるステップは、前記第１の信号を受け取り、前記第１の信号に基づいて、前記第２の信号の前記第１の信号に同期した成分の振幅変動量を検出する。
【００４１】
ある好ましい実施形態において、前記駆動特性を変化させるステップは、前記第２の信号から低域成分を除去するステップをさらに含み、前記低域成分が除去された信号の振幅変動量を検出する。
【００４２】
ある好ましい実施形態において、前記駆動特性を変化させるステップは、前記光ディスクの種類に応じて発振パワーを変化させる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、スクープによる再生ジッタやエラーレートなどの悪化を抑制し、高い品位の再生信号を得ることがでる。このため、本発明は、記録または再生を行う光ディスク装置に好適に適用することができる。特に、複数種類あるいは複数の規格に対応した光ディスク装置に好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態を説明する。本実施形態では、特にＲＦ信号に同期したスクープが発生している場合において、再生ジッタやエラーレートなどの悪化を抑制し、高い品位の再生信号を得る光ディスク装置を説明する。ＲＦ信号に同期したスクープは、他の要因によるスクープに比べ、ＲＦ信号の波形の変動あるいは変形に最も影響する。
【００４５】
図１は本発明の光ディスク装置の第１の実施形態を示すブロック図である。光ディスク装置２００は、ＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−Ｒ／ＲＷなどの光ディスクのほか、紫外線領域のレーザ光（たとえば４０５ｎｍ程度）を用いて記録を行う高記録密度の光ディスクに対応した、記録または再生を行うことのできる光ディスク装置に好適に用いられる。
【００４６】
光ディスク装置２００は、レーザ１１と、対物レンズ５と、フォトディテクタ１３と、前光ディテクタ１２と、光源駆動部３１と、振幅変動検出部１５と、信号処理部３２とを備えている。このほか、光ディスク装置２００は、好ましくは、コリメートレンズ２と、偏向ビームスプリッタ３と、１／４波長板４と、アクチュエータ６と、スピンドルモータ７とを備えている。
【００４７】
レーザ１１は記録および再生のための光源として用いられ、光ディスクの種類あるいは規格に応じた波長のレーザ光を出射する。図１ではレーザ１１は１つしか示していないが、光ディスク装置２００は複数の異なる種類の光ディスク１に対応するために、レーザ１１やフォトディテクタ１３を複数備えていてもよい。
【００４８】
レーザ１１から出射した光は、コリメートレンズ２により所定の集光状態となるよう集光され、偏光ビームスプリッタ３に入射する。偏光ビームスプリッタ３は、一部が前光ディテクタ１２へ入射するよう、入射した光を反射する。入射した光の大部分は偏光ビームスプリッタを透過し、１／４波長板４に入射する。ここで、入射した光の偏光方向が直線偏光から円偏光に変換される。
【００４９】
１／４波長板４を透過した光は、スピンドルモータ７により回転される光ディスク１の記録層上において、所定の集光状態となるよう、アクチュエータ６で駆動される対物レンズ５により集光される。
【００５０】
光ディスク１の記録層上に集光した光は記録層において反射し、反射した光が対物レンズ５を経て１／４波長板４に入射する。１／４波長板４は反射光の偏光方向を円偏光から直線偏光に変換する。この偏光方向は１／４波長板４からを透過して対物レンズ５へ向かう光の偏光方向と直交している。
【００５１】
１／４波長板４を透過した光は偏光ビームスプリッタ３に入射し、フォトディテクタ１３へ向かって反射する。
【００５２】
フォトディテクタ１３は、第１の光検出器として機能する。フォトディテクタ１３は、受け取った光を電気信号に変換し、第１の信号であるＲＦ信号として信号処理部３２へ出力する。信号処理部３２は、サーボ制御部１７およびＲＦ検出部１６を含み、ＲＦ信号がサーボ制御部１７およびＲＦ検出部１６へ入力される。サーボ制御部１７は、ＲＦ信号に基づいて、所定の集光状態で光ビームを回転する光ディスクのトラック上に照射させるために、対物レンズをフォーカス方向およびトラッキング方向へ移動させるフォーカス信号およびトラッキング信号などを生成する。ＲＦ検出部１６はＲＦ信号から光ディスク１に記録されたユーザ情報やアドレス情報などを含む再生信号を生成する。
【００５３】
前光ディテクタ１２は第２の光検出器として機能する。前光ディテクタ１２で受光した光は、電気信号に変換され、第２の信号である前光信号として光源駆動部３１および振幅変動検出部１５へ出力される。前光ディテクタ１２で検出する光はレーザ１１から出射する光の一部であるので、前光ディテクタ１２で受光した光および前光信号はレーザ１１の出射パワーに比例している。
【００５４】
光源駆動部３１は前光信号に基づき、レーザ１１から出射するレーザ光の出射パワーが目標値において一定となるようにレーザ１１を駆動する。具体的には、光源駆動部３１は、ＬＰＣ１４およびＨＦＭ１８を含む。ＬＰＣ１４は、前光信号から低周波成分を抽出し、前光信号の低周波成分が一定となるようにレーザ１１を駆動する駆動電流を制御することにより、レーザ１１の出射パワーが目標値から変動しないようにする。ＨＦＭ１８は、ＬＰＣ１４から受け取った駆動電流を高周波で変調し、変調した駆動電流でレーザ１１を駆動する。
【００５５】
振幅変動検出部１５は、前光信号の振幅を検出し、振幅の変動量が所定の値を超える場合に光源駆動部３１の駆動特性を変化させる。変化させる駆動特性には、レーザ１１を駆動する電流、高周波変調する際の変調周波数および発振パワーなどが含まれる。レーザ１１からの戻り光は、本実施形態ではトラック上の記録マーク、ピットあるいはスペースに応じて変化している。つまり、上述したＲＦ信号に同期して戻り光が変動している。
【００５６】
このため、戻り光による影響を受け、レーザ１１の発光効率が変化し、記録マークやスペースによる振幅の変動が前光に生じる。したがって、この振幅の変動を検知し、振幅変動が小さくなるように光源駆動部３１の駆動特性を変化させることによって、レーザ１１から出射する光のスクープを低減させる。
【００５７】
以下、光源駆動部３１および振幅変動検出部１５を詳細に説明する。図２は、光源駆動部３１のＬＰＣ１４および振幅変動検出部１５の具体的な構成の一例を示すブロック図である。ＬＰＣ１４は、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１４ａおよび電流制御部１４ｂを含む。ＬＰＣ１４は記録マークおよびスペースによって生じる反射光の強弱には反応しないように、フォトディテクタ１３から得られるＲＦ信号の周波数より十分に遅い応答特性を備えている必要がある。このために、低域通過フィルタ１４ａは、前光信号のＲＦ信号の周波数より十分に低い周波数の信号成分を通過させ、ＲＦ信号の周波数成分である高域成分を除去する特性を有している。たとえば、光ディスクがＤＶＤである場合には、数十ｋＨｚ以下の周波数をもつ信号成分を通過させる。
【００５８】
図３Ａは前光ディテクタ１２から出力される前光信号の波形を示している。上述したように戻り光がＲＦ信号に同期して変動しているため、前光信号もＲＦ信号に同期した変化を示している。また、波形の矢印１４ｃで示す部分では、信号の出力が低下している。これは、レーザ１１の平均的な出力パワーが矢印１４ｃで示す部分において低下していることを意味している。
【００５９】
図３Ｂは低域通過フィルタ１４ａを通過した前光信号の波形を示している。図３Ｂに示すように、低域通過フィルタ１４ａを通過した前光信号は、高周波成分であるＲＦ信号成分が除去されるため、低周波成分のみを示す。
【００６０】
電流制御部１４ｂは前光信号を受け取り、低周波成分が所定の値で一定となるようにレーザ１１を駆動する駆動電流を調節し、ＨＦＭ１８へ出力する。この制御により、図３Ｂに示すように実線で示す前光信号の低周波成分の信号は矢印で示すよう引き上げられ、破線で示す一定の値となる。前光信号はレーザ１１の出射パワーに比例しているので、前光信号の低周波成分の信号が一定となることにより、レーザ１１の出射パワーの低周波成分も一定となる。したがって、レーザ１１の出射パワーが目標値となるように、前光信号を制御する値を定めることにより、レーザ１１は目標値の出射パワーで発光するよう制御される。
【００６１】
なお、本実施形態では、ＬＰＣ１４は、低域通過フィルタ１４ａを含んでいるが、電流制御部１４ｂの周波数特性（応答特性）が、低域通過フィルタ１４ａと同程度かそれより低い場合には、低域通過フィルタ１４ａはなくてもよい。つまり、ＬＰＣ１４は、光ディスク１から得られるＲＦ信号の周波数のおよそ１／１０以下の周波数で前光信号に応答して、レーザ１１を駆動する駆動電流を調節すればよい。
【００６２】
ＨＦＭ１８は、レーザ１１におけるスクープの影響を低減するために、受け取った駆動電流を高周波で変調することにより、高周波の交流電流を駆動電流に重畳し、レーザ１１へ変調した駆動電流を印加する。
【００６３】
振幅変動検出部１５は、前光信号の振幅変動量を検出し、振幅変動量が所定の値を超える場合に光源駆動部３１の駆動特性を変化させる。このために、振幅変動検出部１５は、高域通過フィルタ１５ａおよび振幅検出部１５ｂを含み、前光信号を受け取って、高域通過フィルタ１５ａを通過させ、高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号を振幅検出部１５ｂへ入力する。振幅変動検出部１５は、前光信号の高周波成分の変動を検出する。このために、高域通過フィルタ１５ａは、ＲＦ信号の周波数より低周波の信号である低域成分を遮断あるいは除去する特性を備えている。光ディスク１がＤＶＤである場合、高域通過フィルタ１５ａは、数百ｋＨｚより高い周波数を通過させる特性を備えている。図３Ｃは、図３Ａに示す前光信号が高域通過フィルタ１５ａを通過することにより得られる信号の波形を示している。図に示すように前光信号の波形には１４ｃに示す部分において出力が低下していたが、高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号には、高周波成分のみが含まれ、出力の平均的な変動が除去されている。
【００６４】
振幅検出部１５ｂは、高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号の振幅変動量を検出し、振幅変動量が所定の値を超える場合に光源駆動部３１の駆動特性を変化させる。図４に示すように、振幅検出部１５ｂは、たとえば、除算器５１と、低域通過フィルタ５２と、比較器５３とを備えている。
【００６５】
除算器５１は、高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号およびフォトディテクタ１３からＲＦ信号を受け取り、高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号をＲＦ信号で除算する。図５Ａおよび図５Ｂは、除算器５１に入力されるＲＦ信号および除算器５１の出力信号の波形を示している。高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号の波形は図３Ｃに示している。高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号は、ＲＦ信号と同期した信号成分を含んでおり、また、スクープにより振幅がマイナス側に大きくなっている。このため、除算により得られる信号は、その振幅がマイナス側に大きく拡大された波形を有する。
【００６６】
低域通過フィルタ５２は除算により得られた信号の直流成分のみを通過させる。光ディスク１がＤＶＤである場合、低域通過フィルタ５２は数百ｋＨｚ以下の信号成分を通過させる。図５Ｃは低域通過フィルタ５２を通過した信号の波形を示している。このように、信号は、マイナス側にオフセットされた直流成分を有する。
【００６７】
比較器５３は、この信号を所定の設定値と比較し、設定値を超えた場合に、光源駆動部３１へ駆動特性を変化するように制御信号を出力する。本実施形態では、図２に示すように、電流制御部１４ｂへ出射パワーの目標値を変更するように制御信号を出力する。
【００６８】
図６Ａおよび図６Ｂは、レーザ１１の出射パワーが０．５ｍＷおよび１．０ｍＷである場合の記録マークと、ＲＦ信号と、前光信号との関係を示している。図に示すように、レーザ１１の出射パワーが０．５ｍＷである場合には、前光信号２４は一定であり、また、ＲＦ信号も正規の波形を有している。これに対して、レーザ１１の出射パワーが１．０ｍＷである場合には、戻り光の光量が増大し、戻り光の光量変化に応じてレーザ１１の出射パワーが変動することによるスクープが発生している。このため、前光信号２６が変動する。また、ＲＦ信号２５は、記録マーク２１の領域において強度がより小さくなっている。
【００６９】
このような場合において、比較器５３が図５Ｃに示すように、前光信号の振幅の変動を検出した場合、電流制御部１４ｂは出射パワーの目標値を低下させ、レーザ１１をより低い駆動電流で駆動するようにする。これにより、戻り光の光量が低減し、スクープの発生が抑制され、前光信号の変動、つまり、レーザ１１の出射パワーの変動が抑制される。
【００７０】
図７は、図５Ａおよび図５Ｂで説明したように、レーザ１１の出射パワーが大きくなるとスクープが発生する場合において、再生信号から得られるデータのエラーレート（Ｂｙｔｅ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ、以下ＢＥＲと略す）を示している。スクープが発生すると、ＲＦ信号の対称性が崩れるため、データが正しく再生できず、エラーが増大する。図に示すように、レーザ１１の出射パワーが１．０ｍＷである場合にはＢＥＲは１×１０-3であるが、出射パワーを０．５ｍＷに低下させると、１×１０-4に低下する。
【００７１】
このように、本実施形態によれば、戻り光によって、レーザの出射パワーが変動する場合に、前光信号を用いてスクープの影響を評価し、スクープの影響が大きい場合には、光源駆動部の駆動特性を変化させることにより、戻り光を低減させることができる。したがって、レーザの出射パワーを安定させることができる。また、ＲＦ信号からレーザの出射パワー変動の影響を除去あるいは低減させることができ、波形の対称性、再生ジッタおよびエラーレートが悪化するのを防止することができる。
【００７２】
また、記録が可能な光ディスク装置に本発明を用いることにより、記録パワーの学習および記録補償学習を正確に行うことができる。再生のみを行う装置においても、再生ジッタおよびエラーレートが低減することにより、ＲＦ信号をより精度よく検出することが可能となる。
【００７３】
また、本実施形態によれば、レーザの構造を変更したり、ジッタの計測を行うことなく再生ジッタおよびエラーレートが低減させることができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、高域通過フィルタ１５ａを通過した前光信号を振幅検出部１５ｂにおいてＲＦ信号で除算し、得られた信号の振幅変動量を検出している。これは、前光信号の振幅変動量のうち、出射光には比例せず、前光信号にのみ現れる回路系のノイズを検出しないようにし、ＲＦ信号に同期した成分のみを検出するためである。回路系のノイズを排除できる構成を用い、ＲＦ信号に同期した成分およびＲＦ信号に同期しない成分を含む振幅変動量を検出する場合には、以下で説明する第２の実施形態の構成を利用することができる。
【００７５】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態では、ＲＦ信号に同期しないスクープが発生している場合において、再生ジッタやエラーレートなどの悪化を抑制し、高い品位の再生信号を得る光ディスク装置を説明する。ＲＦ信号に同期しないスクープとしては、前述したように、光ディスクの反りにより発生するスクープが挙げられる。反りが生じている光ディスクを再生すると、レーザと光ディスクの記録層との間の距離が変動し、戻り光とレーザから出射した光との位相差も変化する。このため、光の干渉による戻り光の強度が変化し、レーザの出射パワーも変動する。  図８は、本発明による光ディスク装置の第２の実施形態の主要部を示すブロック図である。本実施形態の光ディスク装置は、振幅変動検出部１５に換えて振幅変動検出部１５'を備えている点で第１の実施形態とは異なっている。光源駆動部３１やその他の構成要素は第１の実施形態と同じである。
【００７６】
振幅変動検出部１５'は、第１の実施形態と同様、前光信号の振幅変動量を検出し、振幅変動量が所定の値を超える場合に光源駆動部３１の駆動特性を変化させる。このために、振幅変動検出部１５は、高域通過フィルタ１５ａ'および振幅検出部１５ｂ'を含み、前光信号を受け取って、高域通過フィルタ１５ａを通過させ、高域通過フィルタ１５ａ'を通過した前光信号を振幅検出部１５ｂ'へ入力する。
【００７７】
振幅変動検出部１５'は、ＬＰＣ１４によって所定の値に制御されなかった前光信号の高周波成分の変動を検出する。このために、高域通過フィルタ１５ａ'は、光ディスクの反りにより発生するスクープの周波数より低周波の信号である低域成分を除去あるいは抑制する特性を備えている。光ディスクの反りにより発生するスクープの周波数は、光ディスクの反りの大きさ、レーザ１１から出射する光の波長、光ディスクの回転速度などにより定まる。光ディスク１がＤＶＤである場合、高域通過フィルタ１５ａ'は、数百ｋＨｚより高い周波数を通過させる特性を備えている。
【００７８】
図１０Ａは、光ディスクの反りにより発生するスクープの影響を受けた前光信号の波形を模式的に示している。高域通過フィルタ１５ａは、図１０Ａに示す前光信号から、低域成分を除去あるいは抑制することにより、図１０Ｂに示すように、前光信号の高周波成分のみを含む信号を生成する。低周波成分である直流成分が除去されているため、基準電位（ＧＮＤ）に対して、プラス側およびマイナス側に変動する信号が得られる。
【００７９】
振幅検出部１５ｂ'は、たとえば、図９に示すように、比較器５３'を含んでおり、高域通過フィルタ１５ａ'を通過した前光信号を所定の設定値と比較し、設定値を超えた場合に、光源駆動部３１へ駆動特性を変化するように制御信号を出力する。本実施形態では、図８に示すように、電流制御部１４ｂへ出射パワーの目標値を変更するように制御信号を出力する。第１の実施形態と同様、レーザ１１の出射パワーが増大することにより、光ディスクの反りにより発生するスクープが大きくなる場合には、電流制御部１４ｂへ出射パワーの目標値を小さくする制御信号を出力する。これより、戻り光を低減させることができ、光ディスクの反りにより発生するスクープも低減させることができる。
【００８０】
このように、本実施形態によれば、光ディスクの反りによるスクープが発生している場合でも、前光信号を用いてスクープの影響を評価し、スクープの影響が大きい場合には、光源駆動部の駆動特性を変化させることにより、レーザからの反射光および戻り光を変化させ、低減させることができる。したがって、レーザの出射パワーを安定させることができる。また、レーザの出射パワーを安定させることによって、再生ジッタおよびエラーレートが悪化するのを防止することができる。
【００８１】
なお、上記第１および第２の実施形態では、スクープがレーザ１１の出射パワーの増大とともに増加する例を説明したが、スクープとレーザの出射パワーとの関係は、これに限られない。光学系に用いられる１／４波長板や偏光ビームスプリッタなどの特性のばらつきや配置のばらつきによって、レーザから出射する光と光ディスクからの反射光とが弱めあうような位相差の関係にある場合には、レーザの出射パワーが増大し、反射光の光量が増すことによって、レーザへ入射する戻り光は減少する。このような場合には、電流制御部１４ｂで設定する出射パワーの目標値を増加させるように制御すればよい。
【００８２】
また、上記第１および第２の実施形態では、振幅変動検出部は高域通過フィルタを備えていたが、高域通過フィルタはなくてもよい。ＬＰＣによって、レーザの出力パワーは所定値から低周波で変動しないように制御され、前光信号の低周波成分は実質的に一定となっているからである。この場合には、振幅変動検出部の制御により出射パワーが変更され、前光信号の低周波成分の値が変化するので、振幅検出部において、前光信号の振幅変動量を評価する基準も変更することが好ましい。
【００８３】
また、スクープの発生とレーザ１１の出射パワーとの上述の関係は、光ディスク装置２００の光学系の特性、および、光ディスクの種類によって異なる可能性がある。このため、前光信号の振幅変動量を検出し、振幅変動量が所定の値を超えた場合、学習により電流制御部１４ｂに与える目標値を決定してもよい。具体的には、振幅変動量が所定の値を超えた場合、まず、レーザ１１の出射パワーを低下させるように目標を設定し、振幅変動量が小さくなるかどうかを調べる。振幅変動量が逆に大きくなる場合には、最初に設定されたレーザ１１の出射パワーの目標値よりも大きな目標値を改めて設定し、再び振幅変動量を調べる。このような学習を繰り返し、振幅変動量が小さくなるように、電流制御部１４ｂに与える目標値を決定する。スクープの増大によってＲＦ信号が劣化し、データが正しく得られない可能性を考慮し、まず出射パワーを低下させて調整し、前光信号の振幅変動に改善が見られない場合は、出射パワーを増大させて調整を行うことが好ましい。
【００８４】
スクープを検出した場合の出射パワーの調整量は以下のように設定することが好ましい。上限値は、光ディスク１が記録型光ディスクである場合、光ディスクに形成された記録マークが再生光により劣化しない範囲に設定することが好ましい。たとえば、標準出射パワーの１５０％程度に設定する。下限値は、信号を受光するピックアップやピックアップからの信号を処理する回路における信号雑音除去比（Ｓｉｇｎａｌ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ、以下ＳＮＲと略す）が悪化せず、また、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが外れない範囲に設定することが好ましい。例えば標準出射パワーの５０％程度に設定する。
【００８５】
上記第１および第２の実施形態では、光源駆動部の駆動特性として駆動電流を選択し、電流制御部における駆動電流の目標値を変化させていた。しかし、駆動特性として、ＨＦＭ１８の発振周波数や、発振パワーを選択し、これらを変化させてもよい。図１１Ａおよび図１１Ｂは、出射パワーを一定にして、発信周波数を変化させる場合および発信周波数を一定にし、発振パワーを変化させた場合の波形をそれぞれ示している。光ディスクの種類や規格によって、記録層の表面に設けられた基板の厚さが異なったり、光ディスクに反り（チルト）が生じていることにより、レーザの発光点から光ディスクの記録層までの光路長が変化する。このため、ＨＦＭの周波数や発振パワーを調整することで、戻り光とレーザから出射する光との位相差が変化し、レーザパワー変動の小さくなる設定を得ることができる。
【００８６】
なお、スクープの最も低くなるＨＦＭ１８における発振周波数または発振パワーの設定とＲＦ信号におけるノイズが最も小さくなるＨＦＭの設定がトレードオフになる場合、例えばＨＦＭの発振パワーを上げるとスクープは小さくなるが、レーザや機器ノイズが大きくなり結果としてＲＦ信号のＳＮＲが悪化するような場合は、双方を考慮して発振周波数または発振パワーを設定する必要がある。
【００８７】
また、再生する光ディスクによって、ＨＦＭの発振周波数や発振パワーを変えても良い。光ディスクの種類や個々の特性によって反射率や複屈折の量が異なるため、レーザへの戻り光量が変化する。この影響でスクープの発生条件が変化する。このような場合に、ＨＦＭの発振周波数や発振パワーを変化させることにより、スクープの発生条件をおさえ、ＲＦ信号のＳＮＲが良い条件を設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明によれば、スクープによる再生ジッタやエラーレートなどの悪化を抑制し、高い品位の再生信号を得ることがでる。このため、本発明は、記録または再生を行う光ディスク装置に好適に適用することができる。特に、複数種類あるいは複数の規格に対応した光ディスク装置に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示す光ディスク装置の光源駆動部および振幅変動検出部の構成を示すブロック図である。
【図３Ａ】光源駆動部における信号の波形を示している。
【図３Ｂ】光源駆動部における信号の波形を示している。
【図３Ｃ】振幅変動検出部における信号の波形を示している。
【図４】第１の実施形態における振幅検出部のより詳細な構成を示すブロック図である。
【図５Ａ】第１の実施形態における振幅変動検出部の各部における信号の波形を示している。
【図５Ｂ】第１の実施形態における振幅変動検出部の各部における信号の波形を示している。
【図５Ｃ】第１の実施形態における振幅変動検出部の各部における信号の波形を示している。
【図６Ａ】光ディスクの記録マークとＲＦ信号および前光信号の対応関係を模式的に示す図である。
【図６Ｂ】光ディスクの記録マークとＲＦ信号および前光信号の対応関係を模式的に示す図である。
【図７】出射パワーとビットエラーレートとの関係の一例を示すグラフである。
【図８】本発明による光ディスク装置の第２の実施形態の主要部であって、光源駆動部および振幅変動検出部の構成を示すブロック図である。
【図９】第２の実施形態における振幅変動検出部のより詳細な構成を示すブロック図である。
【図１０Ａ】第２の実施形態における振幅変動検出部の各部における信号の波形を示している。
【図１０Ｂ】第２の実施形態における振幅変動検出部の各部における信号の波形を示している。
【図１１Ａ】高周波モジュールの発振周波数および発振パワーを変化させる一例を模式的に示す図である。
【図１１Ｂ】高周波モジュールの発振周波数および発振パワーを変化させる一例を模式的に示す図である。
【図１２】従来の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１３Ａ】光源駆動部および信号処理部の構成をそれぞれ示すブロック図である。
【図１３Ｂ】光源駆動部および信号処理部の構成をそれぞれ示すブロック図である。
【図１４】レーザの駆動電流と出射パワーとの関係を示すグラフである。
【図１５Ａ】光ディスクの記録マークとＲＦ信号および前光信号の対応関係を模式的に示す図である。
【図１５Ｂ】光ディスクの記録マークとＲＦ信号および前光信号の対応関係を模式的に示す図である。
【国際調査報告】
2004105006.tif 000018
2004105006.tif 000019
2004105006.tif 000020
2004105006.tif 000021