(57)【要約】【課題】トラック密度と線密度を向上した光ディスクのデータを、従来技術に比較して安定に再生することができる光ディスク装置を提供する。【解決手段】光ディスク装置は、光ディスク１００のトラックに記録された情報を再生する光ディスク装置であって、トラックに光ビームを照射し、トラックで反射された反射光を検出し、反射光に基づいて再生信号を発生する光ヘッド１０１と、再生信号を復号することにより、トラックに記録された情報を含む復号信号を発生する再生信号復号回路１０７と、再生信号と復号信号との間の相互相関値を算出する相互相関検出回路３１０，３１１と、トラックに対する光ビームの照射位置のずれ量を再生信号から検出し、相互相関値とずれ量とに基づいて光ヘッドの照射位置を制御するサーボコントローラ１０３とを備える。【選択図】図１
2017162537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクのトラックに記録された情報を再生する光ディスク装置であって、
前記トラックに光ビームを照射し、前記トラックで反射された反射光を検出し、前記反射光に基づいて再生信号を発生する光ヘッドと、
前記再生信号を復号することにより、前記トラックに記録された情報を含む復号信号を発生する復号回路と、
前記再生信号と前記復号信号との間の相互相関値を算出する相関検出回路と、
前記トラックに対する前記光ビームの照射位置のずれ量を前記再生信号から検出し、前記相互相関値と前記ずれ量とに基づいて前記光ヘッドの前記照射位置を制御するサーボ回路と、
を備える光ディスク装置。
【請求項２】
前記光ヘッドは、
前記反射光を受光し、受光した反射光から複数の回折領域で複数の回折光を発生させる分割素子と、
前記分割素子の前記複数の回折光を受光し、受光した前記複数の回折光の各々の光量に基づいて複数の再生信号を検出する光検出器とを備え、
前記相関検出回路は、前記複数の再生信号の各々と、前記復号信号と間の相互相関値を算出し、
前記サーボ回路は、算出された複数の前記相互相関値に基づいて前記照射位置を制御する請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記分割素子は、前記トラックの記録線方向と垂直方向に対称に分割された第１の領域と第２の領域を備え、
前記サーボ回路は、前記第１の領域から検出された第１の再生信号と前記復号信号から求めた第１の相互相関値と、前記第２の領域から検出された第２の再生信号と前記復号信号から求めた第２の相互相関値との差又は除算値に基づいて、前記トラックの記録線方向と垂直方向で前記照射位置を制御する請求項１又は２記載の光ディスク装置。
【請求項４】
光ディスクのトラックに記録された情報を再生する光ディスク装置であって、
前記トラックに光ビームを照射し、前記トラックで反射された反射光を検出し、前記反射光に基づいて再生信号を発生する光ヘッドと、
前記再生信号を復号することにより、前記トラックに記録された情報を含む復号信号を発生する復号回路と、
前記再生信号と前記復号信号との間の位相誤差値を算出する位相誤差検出回路と、
前記トラックに対する前記光ビームの照射位置のずれ量を前記再生信号から検出し、前記位相誤差値と前記ずれ量とに基づいて前記光ヘッドの前記照射位置を制御するサーボ回路と、
を備える光ディスク装置。
【請求項５】
前記光ヘッドは、
前記反射光を受光し、受光した反射光から複数の回折領域で複数の回折光を発生させる分割素子と、
前記分割素子の前記複数の回折光を受光し、受光した前記複数の回折光の各々の光量に基づいて複数の再生信号を検出する光検出器とを備え、
前記位相誤差検出回路は、前記複数の再生信号の各々と、前記復号信号と間の位相誤差値を算出し、
前記サーボ回路は、算出された複数の前記位相誤差値に基づいて前記照射位置を制御する請求項４記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記分割素子は、前記トラックの記録線方向の前方端と後方端に対称に分割された第３の領域と第４の領域を備え、
前記サーボ回路は、前記第３の領域から検出された第３の再生信号と前記復号信号から求めた第３の位相誤差値と、前記第４の領域から検出された第４の再生信号と前記復号信号から求めた第４の位相誤差値との差又は除算値に基づいて、前記トラックに対して照射する前記光ビームのフォーカス位置を制御する請求項５記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記分割素子は、前記トラックの記録線方向の前方端と後方端に対称に分割された第３の領域と第４の領域を備え、
前記サーボ回路は、前記第３の領域から検出された第３の再生信号と前記復号信号から求めた第３の位相誤差値と、前記第４の領域から検出された第４の再生信号と前記復号信号から求めた第４の位相誤差値との差又は除算値に基づいて、前記照射位置における前記光ビームの球面収差の補正を行う請求項５記載の光ディスク装置。
【請求項８】
光ディスクのトラックに記録された情報を再生する光ディスク装置であって、
前記トラックに光ビームを照射し、前記トラックで反射された反射光を検出し、前記反射光に基づいて再生信号を発生する光ヘッドと、
前記再生信号を復号することにより、前記トラックに記録された情報を含む復号信号を発生する復号回路と、
前記再生信号と前記復号信号との間の相互相関値を算出する相関検出回路と、
前記再生信号と前記復号信号との間の位相誤差値を算出する位相誤差検出回路と、
前記トラックに対する前記光ビームの照射位置のずれ量を前記再生信号から検出し、前記相互相関値と前記位相誤差値と前記ずれ量とに基づいて前記光ヘッドの前記照射位置を制御するサーボ回路と、
を備える光ディスク装置。
【請求項９】
前記光ヘッドは、
前記反射光を受光し、受光した反射光から複数の回折領域で複数の回折光を発生させる分割素子と、
前記分割素子の前記複数の回折光を受光し、受光した前記複数の回折光の各々の光量に基づいて複数の再生信号を検出する光検出器とを備え、
前記相関検出回路は、前記複数の再生信号の各々と、前記復号信号と間の相互相関値を算出し、
前記位相誤差検出回路は、前記複数の再生信号の各々と、前記復号信号と間の位相誤差値を算出し、
前記サーボ回路は、算出された複数の前記位相誤差値と算出された複数の前記相互相関値に基づいて前記照射位置を制御する請求項８記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前記分割素子は、前記トラックの記録線方向と垂直方向に対称に分割された第１の領域及び第２の領域と、前記トラックの記録線方向の前方端と後方端に対称に分割された第３の領域と第４の領域とを備え、
前記サーボ回路は、前記第１の領域から検出された第１の再生信号と前記復号信号から求めた第１の相互相関値と、前記第２の領域から検出された第２の再生信号と前記復号信号から求めた第２の相互相関値との差又は除算値に基づいて、前記トラックの記録線方向と垂直方向で前記照射位置を制御し、
前記サーボ回路は、前記第３の領域から検出された第３の再生信号と前記復号信号から求めた第３の位相誤差値と、前記第４の領域から検出された第４の再生信号と前記復号信号から求めた第４の位相誤差値との差又は除算値に基づいて、前記トラックに対して照射する前記光ビームのフォーカス位置を制御することと、前記照射位置における前記光ビームの球面収差の補正を行うことの少なくとも一方を実行する請求項９記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光ディスクに対してデータを記録し、光ディスクのデータを再生する光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、映像またはデータなどを保存する情報記録媒体として、ＤＶＤまたはＢｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク（以下、ＢＤという。）など多くの種類の光ディスクが使用されている。データの保存時のスペース効率の観点から、光ディスクのコストを上げずに、体積当たりの記録容量を向上させる技術として、トラック密度を向上させる技術と、線密度を向上させる技術がある。
【０００３】
トラック密度を向上させる技術として、ランド（溝間）−グルーブ（溝）記録再生技術がある。この技術は、既にＤＶＤ−ＲＡＭで用いられており、従来のグルーブまたはランドのみに記録されていたデータを、グルーブ及びランドの両方に記録することでトラック密度を向上させる。さらに、隣接トラックからのクロストーク成分を低減するクロストークキャンセル技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術は、光ディスクからの反射光を複数の領域に分割して検出し、検出された複数の再生信号を、波形等化器を用いて所定の周波数特性の再生信号となるように合成するとともに、クロストーク成分を低減している。この技術により、さらにトラック密度を向上させることが可能となる。
【０００４】
線密度を向上させる技術として、ＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）信号処理技術を用いることが一般的である。また、ＰＲＭＬ信号処理技術による再生性能を安定に発揮するため、高い線密度に対応できるＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）技術も用いられる（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
これらの技術により、光ディスクの記録容量の向上が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０５７６７４号公報
【特許文献２】国際公開第２０１５／１０７５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本開示は、トラック密度と線密度とを向上した光ディスクのデータを、従来技術に比較して安定に再生できる光ディスク装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示にかかる光ディスク装置は、光ディスクのトラックに記録された情報を再生する光ディスク装置であって、
前記トラックに光ビームを照射し、前記トラックで反射された反射光を検出し、前記反射光に基づいて再生信号を発生する光ヘッドと、
前記再生信号を復号することにより、前記トラックに記録された情報を含む復号信号を発生する復号回路と、
前記再生信号と前記復号信号との間の相互相関値を算出する相関検出回路と、
前記トラックに対する前記光ビームの照射位置のずれ量を前記再生信号から検出し、前記相互相関値と前記ずれ量とに基づいて前記光ヘッドの前記照射位置を制御するサーボ回路と、
を備える。
【０００９】
また、本開示にかかる光ディスク装置は、光ディスクのトラックに記録された情報を再生する光ディスク装置であって、
前記トラックに光ビームを照射し、前記トラックで反射された反射光を検出し、前記反射光に基づいて再生信号を発生する光ヘッドと、
前記再生信号を復号することにより、前記トラックに記録された情報を含む復号信号を発生する復号回路と、
前記再生信号と前記復号信号との間の位相誤差値を算出する位相誤差検出回路と、
前記トラックに対する前記光ビームの照射位置のずれ量を前記再生信号から検出し、前記位相誤差値と前記ずれ量とに基づいて前記光ヘッドの前記照射位置を制御するサーボ回路と、
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示にかかる光ディスク装置によれば、トラック密度と線密度とを向上した光ディスクのデータを、従来技術に比較して安定に再生できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１にかかる光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図２】図１の光ヘッドの構成を示すブロック図
【図３】図１の再生信号復号回路及び再生条件検出回路の構成を示すブロック図
【図４】図１の光ディスク装置において、トラッキング位置ずれに対するトラッキング検出値の関係を示すグラフ
【図５】図１の光ディスク装置において、フォーカス位置ずれに対するフォーカス検出値の関係を示すグラフ
【図６】図１の光ディスク装置において、コリメータレンズ位置ずれに対する球面収差検出値の関係を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１３】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１４】
（実施の形態１）
以下、図１〜図６を参照して、実施の形態を説明する。
【００１５】
［１−１．構成］
図１は、本実施の形態にかかる光ディスク装置１０の構成を示すブロック図である。図１に示すように、光ディスク装置１０は、光ヘッド１０１、スピンドルモータ１０２、サーボコントローラ１０３、レーザ駆動回路１０４、データ変調回路１０５、誤り訂正符号化回路１０６、再生信号復号回路１０７、データ復調回路１０８、誤り訂正復号回路１０９、システムコントローラ１１２、インターフェース回路（以下、Ｉ／Ｆ回路という。）１１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１３、信号品質評価回路１１４及び再生条件検出回路１１５を備える。
【００１６】
光ディスク装置１０は、ホスト装置１１０からの記録再生要求に応じて、光ディスク１００に対してデータの記録を行い、もしくは光ディスク１００のデータの再生を行う。光ディスク１００には、内周から外周にかけてらせん状にトラックが形成される。トラックは、グルーブにより形成されるグルーブトラックと、隣接するグルーブトラックの間に形成されるランドトラックとからなる。データは、グルーブトラック及びランドトラックのいずれにも記録される。
【００１７】
スピンドルモータ１０２は、光ディスク１００を回転させる。光ヘッド１０１は、光ディスク１００にレーザ光の光ビームを照射することにより、光ディスク１００へのデータの記録及び光ディスク１００からのデータの再生を行う。
【００１８】
サーボコントローラ１０３は、光ヘッド１０１及びスピンドルモータ１０２を制御し、光ヘッド１０１から光ディスク１００に照射された光ビームを光ディスク１００上に設けられたトラックに集光する制御（フォーカシング制御）、及び、目的のトラックにアクセスする移動制御（トラッキング制御）を行う。サーボコントローラ１０３は、光ヘッド１０１からの光検出信号と、再生条件検出回路１１５からのトラッキング検出値及びフォーカス検出値（球面収差検出値を含む）に基づいて、光ヘッド１０１が光ディスク１００を所定の線速度で走査するように、光ヘッド１０１の位置とスピンドルモータ１０２の回転数とを制御する。
【００１９】
Ｉ／Ｆ回路１１１は、光ディスク１００に記録する記録データをホスト装置１１０から受け取る。また、Ｉ／Ｆ回路１１１は、光ディスク１００から再生された再生データをホスト装置１１０へ送る。
【００２０】
誤り訂正符号化回路１０６は、ホスト装置１１０からＩ／Ｆ回路１１１を介して受け取った記録データに、誤り訂正するためのパリティを付加する。
【００２１】
データ変調回路１０５は、誤り訂正符号化回路１０６からのパリティを含む記録データを、所定の変調則にしたがって変調した変調信号を生成する。この変調信号が光ディスク１００上のトラックに記録される。
【００２２】
レーザ駆動回路１０４は、光ディスク１００上に正確にマークを形成するために変調信号を光パルスに変換し、変換された光パルスの光駆動信号により光ヘッド１０１の青色半導体レーザ２０７（後述）を駆動する。照射された光ビームの熱により、光ディスク１００上にマークが形成される。
【００２３】
一方、光ディスク１００上に記録されたデータは、再生信号復号回路１０７、データ復調回路１０８、誤り訂正復号回路１０９によって再生される。
【００２４】
光ヘッド１０１は、光ディスク１００のトラックに光ビームを照射し、光ディスク１００からの反射光を検出する。光ヘッド１０１は、検出した反射光に基づいて生成した電気信号を再生信号として出力する。再生信号復号回路１０７は、光ヘッド１０１が出力する再生信号を復号して復号信号Ｓｄを生成する。具体的には再生信号復号回路１０７は、ＰＲＭＬ信号処理により復号信号Ｓｄを生成する。すなわち、再生信号復号回路１０７は、再生信号Ｓ（Ｃｈ１）〜Ｓ（Ｃｈ６）を一つに合成した信号の波形を期待値波形と比較して、合成した信号の波形に最も近い期待値波形を選択し、選択した期待値波形の元となる２値信号を復号信号Ｓｄとして出力する。符号間干渉の幅を長くとった条件にすることで、高線密度化に対応した再生性能を得ることができる。また、トラック密度を向上させるため、隣接トラックからのクロストーク成分を低減するクロストークキャンセル技術を用いる。
【００２５】
データ復調回路１０８は、所定の変調則にしたがって、復号信号Ｓｄから記録データを復調する。
【００２６】
誤り訂正復号回路１０９は、復調された記録データの誤りを訂正し、正しい記録データを復元する。
【００２７】
ＲＯＭ１１３は、フラッシュメモリで構成される。ＲＯＭ１１３は、システムコントローラ１１２が光ディスク装置１０全体を制御するためのプログラムを記憶する。
【００２８】
システムコントローラ１１２は、ＲＯＭ１１３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各回路の制御及びホスト装置１１０との通信を制御する。なお、図１においては便宜上、システムコントローラ１１２からサーボコントローラ１０３及び再生条件検出回路１１５以外の構成要素に対する制御を示す矢印を省略している。
【００２９】
信号品質評価回路１１４は、再生信号復号回路１０７から出力される復号信号Ｓｄを用いながら、再生信号Ｓ（Ｃｈ１）〜Ｓ（Ｃｈ６）の歪や振幅のばらつきなどの品質を測定する。ＰＲＭＬ信号処理技術に対応した信号品質評価技術として、ＭＬＳＥ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  Ｅｒｒｏｒ）指標が用いられる。ＭＬＳＥ指標は、再生信号Ｓ（Ｃｈ１）〜Ｓ（Ｃｈ６）を一つに合成した信号の波形と、選択した期待値波形との誤差の大きさを定量的に評価する。ＭＬＳＥ指標により、光ディスク１００上のへの光ビームの集光状態や、トラックに記録されているマークの記録状態を評価することができる。
【００３０】
再生条件検出回路１１５は、再生信号復号回路１０７から出力される復号信号と、クロストークキャンセル技術に対応した複数の再生信号Ｓ（Ｃｈ１）〜Ｓ（Ｃｈ６）に基づいて、光ディスク１００上の光ビームの集光状態のずれの方向と量を検出する。
【００３１】
次いで、図２と図３を参照して、クロストークキャンセル技術に対応した光ヘッド１０１、再生信号復号回路１０７、及び再生条件検出回路１１５の詳細な構成について説明する。
【００３２】
図２は図１の光ヘッド１０１の構成を示すブロック図である。光ヘッド１０１は、対物レンズ２０１、コリメータレンズ２０２、レーザミラー２０３、ビームスプリッタ２０４、対物レンズ制御器２０５、コリメータレンズ制御器２０６、青色半導体レーザ２０７、制御用光検出器２０８、分割素子２０９及び再生用光検出器２１１を備える。
【００３３】
青色半導体レーザ２０７は、レーザ駆動信号に従って波長４０５ｎｍの光ビームを出射する。光ビームは、レーザミラー２０３で反射されてコリメータレンズ２０２に入射する。光ビームはコリメータレンズ２０２を通して平行光に変換され、対物レンズ２０１で集光されて光ディスク１００のトラック上に照射される。
【００３４】
光ディスク１００のトラック上で反射及び回折した反射光は、対物レンズ２０１、コリメータレンズ２０２及びレーザミラー２０３を透過する。ビームスプリッタ２０４は、レーザミラー２０３を透過した反射光を２方向に分光する。すなわちビームスプリッタ２０４は、反射光の一部を反射し、残りを透過する。制御用光検出器２０８は、ビームスプリッタ２０４によって反射された光を受光して検出し、光検出信号をサーボコントローラ１０３に出力する。分割素子２０９は、ビームスプリッタ２０４を透過した光を複数の方向に分光する。再生用光検出器２１１は、分割素子２０９によって分光された光の各々を受光する。
【００３５】
サーボコントローラ１０３は、制御用光検出器２０８からの光検出信号に基づいて、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とを生成する。フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とは、トラックに対する光ビームの照射位置のずれ量を示す信号の一例である。サーボコントローラ１０３は、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とを用いて、それぞれの誤差が小さくなるように、フォーカス制御信号とトラッキング制御信号とを生成する。対物レンズ制御器２０５は、これらの２つの制御信号に基づいて対物レンズ２０１を駆動することにより、フォーカシング動作およびトラッキング動作を行う。また、コリメータレンズ制御器２０６は、これらの２つの制御信号に基づいてコリメータレンズ２０２を駆動して位置を調整することにより、光ディスク１００のトラックに対する集光状態における球面収差を抑制する。
【００３６】
分割素子２０９は、面上に微細な溝が形成されることにより回折格子として作用する。分割素子２０９は、光ディスク１００からの反射光が入光する領域を６つの領域Ｃｈ１〜Ｃｈ６に分割した分割パターン２１０を有する。それぞれの領域を透過した反射光は、回折格子により異なる方向に分割される。再生用光検出器２１１は、分割素子２０９の各領域を透過して分割された６つの反射光の各々を受光する６つの受光領域を有する。再生用光検出器２１１は、各受光領域が受光した光量に応じて６つの再生信号Ｓ（Ｃｈ１）〜Ｓ（Ｃｈ６）を生成する。分割パターン２１０は、記録線方向（トラック方向）における両端が各々領域Ｃｈ３及び領域Ｃｈ４として分割されている。また分割パターン２１０は、記録線方向と垂直な方向である半径方向において、中央部が領域Ｃｈ１及び領域Ｃｈ２、両端が各々領域Ｃｈ５及び領域Ｃｈ６となるように分割されている。領域Ｃｈ１及び領域Ｃｈ２は、半径方向において、分割素子２０９の中心を挟んだ両側に、各々配置されている。言い換えると、領域Ｃｈ１及び領域Ｃｈ２は、分割素子２０９の中央部を記録線方向に対して左右に分割した一方の領域及び他方の領域である。領域Ｃｈ５は、半径方向において領域Ｃｈ１の外側に、領域Ｃｈ１と隣接して配置される。領域Ｃｈ６は、半径方向において領域Ｃｈ２の外側に、領域Ｃｈ２と隣接して配置される。なお、以下の説明において、領域Ｃｈ１を透過した光を再生用光検出器２１１の受光領域が受光して出力する再生信号を、領域Ｃｈ１の再生信号Ｓ（Ｃｈ１）と呼称する。他の領域の再生信号についても同様である。
【００３７】
再生信号復号回路１０７は、再生用光検出器２１１が生成するこれら６つの再生信号Ｓ（Ｃｈ１）〜Ｓ（Ｃｈ６）に対して所定の演算を行って合成することにより、前記６つの再生信号Ｓ（Ｃｈ１）〜Ｓ（Ｃｈ６）に含まれるクロストーク成分を低減しつつ、目標のトラックに記録された変調信号を復号して復号信号Ｓｄを生成する。
【００３８】
図３は図１の再生信号復号回路１０７及び再生条件検出回路１１５の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図３において、再生信号復号回路１０７は、Ａ／Ｄコンバータ３０１、ＨＰＦ（Ｈｉｇｈ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）回路３０２、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ回路３０３、加算回路３０４、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）演算回路３０５、ビタビ復号回路３０６、位相誤差検出回路３０７、ループフィルタ回路３０８及び電圧制御型発振器回路（以下、ＶＣＯ回路という。）３０９を備える。再生信号復号回路１０７は、Ａ／Ｄコンバータ３０１、ＨＰＦ回路３０２及びＦＩＲフィルタ回路３０３を、再生用光検出器２１１が出力する再生信号Ｓ（Ｃｈ１）〜Ｓ（Ｃｈ６）の数に応じて各６つずつ備える。
【００４０】
Ａ／Ｄコンバータ３０１の各々は、再生用光検出器２１１で生成された６つの再生信号Ｓ（Ｃｈ１）〜Ｓ（Ｃｈ６）の各々をデジタル信号に変換する。
【００４１】
ＨＰＦ回路３０２の各々は、Ａ／Ｄコンバータ３０１から出力されるデジタル信号に含まれる、記録されている変調信号の周波数帯域よりも低い周波数帯域の外乱成分を低減した後、外乱成分が低減されたデジタル信号を出力する。
【００４２】
ＦＩＲフィルタ回路３０３の各々は、ＨＰＦ回路３０２から出力される６つのデジタル信号の各々に対して波形等化を行う。加算回路３０４は、ＦＩＲフィルタ回路３０３から出力される６つのデジタル信号を加算して１つのデジタル信号に合成する。ビタビ復号回路３０６は、合成されたデジタル信号をビタビ復号によって２値化し、２値化された復号信号Ｓｄを出力する。ＬＭＳ演算回路３０５は、ＦＩＲフィルタ回路３０３の各々のタップ係数を制御する。ＬＭＳ演算回路３０５は、ビタビ復号回路３０６から出力される復号信号Ｓｄから求めた期待値波形と、加算回路３０４によって合成されたデジタル信号との間の誤差が小さくなるように、それぞれのＦＩＲフィルタ回路３０３のタップ係数を制御する。ＦＩＲフィルタ回路３０３は、適応等化フィルタとして動作する。これにより、再生信号復号回路１０７は、６つのデジタル信号から、クロストーク成分を低減すると共に、期待値波形に等しい周波数特性となるように波形等化されたデジタル信号を合成する。
【００４３】
位相誤差検出回路３０７は、加算回路３０４によって合成されたデジタル信号と復号信号Ｓｄとから、ビタビ復号回路３０６において理想的なデジタル信号のサンプリング位相に対する位相誤差値を検出する。ループフィルタ回路３０８は、検出された位相誤差値をサンプリングクロックの周波数を制御する制御信号へ変換する。ＶＣＯ回路３０９は、ループフィルタ回路３０８から出力される制御信号に応じた周波数のサンプリングクロックを生成する。生成されたサンプリングクロックは、Ａ／Ｄコンバータ３０１のサンプリングタイミング及び以降の回路の動作タイミングを示すクロックとして用いられる。
【００４４】
以上の構成により、再生信号復号回路１０７は、ビタビ復号回路３０６の復号処理に最適な条件となるように、デジタル信号からのクロストーク成分を含むノイズ成分の低減、波形の周波数特性の補正及びサンプリング位相の補正を行う。
【００４５】
再生条件検出回路１１５は、相互相関検出回路３１０、３１１、相関差演算回路３１２、位相誤差検出回路３１３、３１４、及び位相差演算回路３１５を備える。再生条件検出回路１１５は、各領域の再生信号Ｓ（Ｃｈ１）〜Ｓ（Ｃｈ６）に基づいて、トラッキング検出値、フォーカス検出値、及び球面収差検出値を生成して出力する。トラッキング検出値、フォーカス検出値、及び球面収差検出値は、再生条件、すなわち光ディスク１００上の光ビームの集光状態のずれの方向と量を示している。これらの再生条件を示す値は、サーボコントローラ１０３においてトラッキング制御及びフォーカシング制御に用いられる。
【００４６】
相互相関検出回路３１０は、分割素子２０９の分割パターン２１０において、中央部の２つの領域のうちの一方である領域Ｃｈ１の再生信号Ｓ（Ｃｈ１）と復号信号Ｓｄとの間の相互相関値を検出する。ただし、ここでは、相互相関値を検出するための領域Ｃｈ１の再生信号として、領域Ｃｈ１の再生信号Ｓ（Ｃｈ１）に対してＡ／Ｄコンバータ３０１によるデジタル化及びＨＰＦ回路３０２によるノイズ抑制を行った再生信号Ｓｈ（Ｃｈ１）を用いる。再生条件検出回路１１５の説明においては、他の領域の再生信号Ｓ（Ｃｈ２）〜Ｓ（Ｃｈ４）についても同様であり、ＨＰＦ回路３０２からの再生信号をＳｈ（Ｃｈ２）〜Ｓｈ（Ｃｈ４）とする。相互相関検出回路３１１は、同様に分割パターン２１０において、中央部の２つの領域のうちのもう一方である領域Ｃｈ２の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ２）と復号信号Ｓｄとの間の相互相関値を検出する。
【００４７】
相関差演算回路３１２は、相互相関検出回路３１０及び相互相関検出回路３１１が検出した２つの相互相関値の差を演算する。トラックの記録線方向に対して左右に分けられた中央部の２つの再生信号、すなわち領域Ｃｈ１の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ１）及び領域Ｃｈ２の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ２）において、記録されている変調信号の成分が均等に含まれている状態が、再生信号復号回路１０７における再生処理において望ましい条件である。この状態においては、相関差演算回路３１２により演算された２つの相互相関値の差は０となる。トラックに照射される光ビームの位置が、トラックの記録線方向と垂直な方向にずれると、中央部の２つの再生信号Ｓｈ（Ｃｈ１），Ｓｈ（Ｃｈ２）に含まれる変調信号の成分の大きさに差が発生し、相関差演算回路３１２により演算された２つの相互相関値の差が０ではなくなる。すなわち、この２つの相互相関値の差が、再生処理として望ましい条件に対するトラッキング位置のずれを示している。したがって、相互相関値の差をトラッキング制御のためのトラッキング検出値として用いることができる。
【００４８】
位相誤差検出回路３１３は、分割素子２０９の分割パターン２１０において、トラックの記録線方向の両端の領域のうちの一方である領域Ｃｈ３の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ３）と復号信号Ｓｄとから、ビタビ復号回路３０６において理想的なデジタル信号のサンプリング位相に対する位相誤差値を検出する。位相誤差検出回路３１４は、同様に分割パターン２１０において、トラックの記録線方向の両端の領域のうちのもう一方である領域Ｃｈ４の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ４）と復号信号Ｓｄとから、位相誤差値を検出する。位相誤差検出回路３１３及び位相誤差検出回路３１４の位相誤差検出方法は、サンプリングクロックを制御するための位相誤差検出回路３０７と同様である。したがって、高い線密度においても、高精度に位相誤差値を検出することができる。位相誤差検出回路３１３及び位相誤差検出回路３１４が検出する位相誤差値は各々、再生信号復号回路１０７で制御されているサンプリングクロックを基準とする、領域Ｃｈ３の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ３）及び領域Ｃｈ４の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ４）の位相を示している。
【００４９】
位相差演算回路３１５は、位相誤差検出回路３１３及び位相誤差検出回路３１４が検出した２つの位相誤差値の差を求める。トラックに照射される光ビームのフォーカス位置がずれると、領域Ｃｈ３の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ３）及び領域Ｃｈ４の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ４）の位相は、互いに逆方向に変化する。また、球面収差が発生している場合にも同様に、それぞれの位相は逆方向に変化する。すなわち、これらの２つの位相誤差値の差が、再生処理として望ましい条件に対するフォーカス位置のずれ、及び球面収差の発生を示している。したがって、位相誤差値の差をフォーカス検出値として用い、球面収差検出値として用いることができる。
【００５０】
［１−２．動作］
次に、本実施の形態にかかる光ディスク装置１０の動作について説明する。
【００５１】
まず、本実施の形態にかかる光ディスク装置１０に光ディスク１００が装着されたときの動作について説明する。光ディスク装置１０に光ディスク１００が装着されると、システムコントローラ１１２は、装着された光ディスク１００に対して最適なフォーカシング制御及びトラッキング制御を行うための調整を行う。そのために光ディスク装置１０は、光ディスク１００上のあらかじめデータが記録されているトラックを再生するように、サーボコントローラ１０３を動作させる。
【００５２】
システムコントローラ１１２は、サーボコントローラ１０３を制御して対物レンズ制御器２０５を動作させながら、信号品質評価回路１１４でＭＬＳＥ指標を測定し、ＭＬＳＥ指標が最小となる対物レンズ２０１の位置であるフォーカス位置の最適点及びトラッキング位置の最適点を探索する。また、システムコントローラ１１２は、サーボコントローラ１０３を制御してコリメータレンズ制御器２０６を動作させながら、信号品質評価回路１１４でＭＬＳＥ指標を測定し、ＭＬＳＥ指標が最小となるコリメータレンズ２０２の位置である球面収差の最適点を探索する。
【００５３】
相互相関検出回路３１０は、フォーカス位置、トラッキング位置、球面収差の最適点において、領域Ｃｈ１の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ１）に対する相互相関値を検出する。同様に、相互相関検出回路３１１は、領域Ｃｈ２の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ２）に対する相互相関値を検出する。相関差演算回路３１２は、相互相関検出回路３１０及び相互相関検出回路３１１が検出した相互相関値の差を求め、トラッキング検出値として出力する。位相誤差検出回路３１３は、領域Ｃｈ３の再生信号に対する位相誤差値を検出する。位相誤差検出回路３１４は、領域Ｃｈ４の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ４）に対する位相誤差値を検出する。位相差演算回路３１５は、位相誤差検出回路３１３及び位相誤差検出回路３１４が検出した位相誤差値の差を演算し、フォーカス検出値及び球面収差検出値として出力する。システムコントローラ１１２は、トラッキング検出値、フォーカス検出値及び球面収差検出値を最適点での値として設定する。光ディスク装置１０は、装着された光ディスク１００に対する記録再生においては、ここで設定した最適点での値を目標値としてフォーカシング制御及びトラッキング制御を行う。すなわち、相関差演算回路３１２及び位相差演算回路３１５での計算処理においては、ここで設定した最適点からのずれ量が求められる。そしてサーボコントローラ１０３は、このずれ量が小さくなるようにフォーカシング制御及びトラッキング制御を行う。
【００５４】
次に、本実施の形態にかかる光ディスク装置１０の光ディスク１００への記録動作について説明する。
【００５５】
Ｉ／Ｆ回路１１１は、ホスト装置１１０から送信された記録データと光ディスク１００における記録先の論理アドレスとを取得する。Ｉ／Ｆ回路１１１は、記録データを所定の単位のデータブロックに分割し、データブロック毎に誤り訂正符号化回路１０６へ送る。
【００５６】
誤り訂正符号化回路１０６は、データブロック単位の記録データに、再生時の誤りを訂正するためのパリティコードを付加する。データ変調回路１０５は、パリティコードが付加された記録データを、所定の変調則に従って変調信号に変調する。レーザ駆動回路１０４は、光ディスク１００上に正確に記録マークを形成するために、変調信号をもとにキャッスル型のパルス波形に変換し、青色半導体レーザ２０７を駆動するための駆動信号として光ヘッド１０１の青色半導体レーザ２０７へ出力する。光ヘッド１０１の青色半導体レーザ２０７は、記録先の論理アドレスに対応する光ディスク１００上の位置に駆動信号に応じたレーザパルスを照射する。これにより、光ディスク１００のトラック上に変調信号に対応したマークが記録される。
【００５７】
システムコントローラ１１２は、上記の記録動作を制御する。システムコントローラ１１２は、Ｉ／Ｆ回路１１１で取得された記録先の論理アドレスに基づいて、光ディスク１００上における記録する位置を決定し、サーボコントローラ１０３を制御して光ヘッド１０１を目的位置に移動させる。システムコントローラ１１２は、光ヘッド１０１が目的位置となるトラックに到達する前に誤り訂正符号化回路１０６を動作させ、目標位置に到達したときにデータ変調回路１０５とレーザ駆動回路１０４を動作させて記録を行う。
【００５８】
次に、本実施の形態にかかる光ディスク装置１０の再生動作について説明する。
【００５９】
光ディスク１００に対する再生位置の特定の動作については、記録動作における記録位置の特定の動作と同様である。システムコントローラ１１２は、光ヘッド１０１が再生する記録ブロックの位置に到達したときに、再生信号復号回路１０７と、データ復調回路１０８と、誤り訂正復号回路１０９とを動作させてデータの再生を行う。
【００６０】
再生信号復号回路１０７は、再生信号Ｓｈ（Ｃｈ１）〜Ｓｈ（Ｃｈ６）を一つに合成した信号の波形を期待値波形と比較して、合成した信号の波形に最も近い期待値波形を選択し、選択した期待値波形の元となる２値化信号を復号信号Ｓｄとして出力する。データ復調回路１０８は、復号信号Ｓｄを所定の変調則にしたがって記録データに復調する。誤り訂正復号回路１０９は、復調された記録データの誤りを訂正して復元した後、Ｉ／Ｆ回路１１１を介してホスト装置１１０に送信する。
【００６１】
再生動作時において、システムコントローラ１１２は、再生条件検出回路１１５により検出されたトラッキング検出値、フォーカス検出値及び球面収差検出値が、光ディスク装置１０に光ディスク１００が装着されたときに求めた目標値に近づくように、サーボコントローラ１０３を制御することにより、対物レンズ２０１及びコリメータレンズ２０２を駆動する。
【００６２】
制御用光検出器２０８によって検出された電気信号をもとに生成したフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とから対物レンズ２０１を制御する方法では、再生信号復号回路１０７における再生処理に最適な条件に対し、高精度に制御し続けることが困難であった。本実施の形態の光ディスク装置１０は、再生条件検出回路１１５によって検出されたトラッキング検出値、フォーカス検出値、及び球面収差検出値を用いることで、再生信号復号回路１０７により実行される再生処理により適した条件に制御することが可能となる。
【００６３】
図４は図１の光ディスク装置において、トラッキング位置ずれに対するＭＬＳＥ指標値、領域Ｃｈ１の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ１）及び領域Ｃｈ２の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ２）の各々と復号信号Ｓｄとの間の相互相関値、トラッキング検出値の関係を示している。図４において、ＭＬＳＥ指標値が最小となる条件をトラッキング位置ずれの基準位置とし、そのときのそれぞれの相互相関値が０となるようにオフセットを設定している。トラッキング位置ずれに対し、領域Ｃｈ１の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ１）及び領域Ｃｈ２の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ２）の２つの相互相関値は、一方の相互相関値が大きくなると、他方の相互相関値が小さくなる関係で変化する。これらの２つの相互相関値の差であるトラッキング検出値を基づいてトラッキング制御することにより、トラッキング位置ずれを正確に検出できる。したがって、トラッキング検出値が０となる方向にトラッキング位置を補正すればよいことが分かる。
【００６４】
図５は図１の光ディスク装置において、フォーカス位置ずれに対するＭＬＳＥ指標値、領域Ｃｈ３の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ３）及び領域Ｃｈ４の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ４）の各々の位相誤差値、フォーカス検出値の関係を示している。図５において、ＭＬＳＥ指標値が最小となる条件をフォーカス位置ずれの基準位置とし、そのときのそれぞれの位相誤差値が０となるようにオフセットを設定している。フォーカス位置ずれに対し、領域Ｃｈ３の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ３）及び領域Ｃｈ４の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ４）の各々の位相誤差値が、一方の位相誤差値が位相が進むと他方の位相誤差値が遅れる関係で変化する。これらの２つの位相誤差値の差であるフォーカス検出値に基づいてフォーカス制御することにより、フォーカス位置ずれを正確に検出できる。したがって、フォーカス検出値が０となる方向にフォーカス位置を補正すればよいことが分かる。
【００６５】
図６は図１の光ディスク装置において、フォーカス位置ずれと同様に、球面収差に対するＭＬＳＥ指標値、領域Ｃｈ３の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ３）及び領域Ｃｈ４の再生信号Ｓｈ（Ｃｈ４）の各々の位相誤差値、球面収差検出値の関係を示している。球面収差検出値は、フォーカス検出値と同じものである。例えば、あらかじめ球面収差の最適点になるように、コリメータレンズ２０２の位置を補正しておけば、位相差演算回路３１５によって演算された検出値をフォーカス検出値として使用して、対物レンズ制御器２０５によるフォーカス位置を制御することができる。また逆に、フォーカス位置に関して、制御用光検出器２０８で検出されたフォーカス誤差信号による制御で大きなずれが発生しない制御性能を確保すれば、位相差演算回路３１５によって演算された検出値を球面収差検出値として使用して、コリメータレンズ制御器２０６による球面収差が最小となるような制御を行うことができる。
【００６６】
［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、光ディスク装置１０は、光ディスク１００のトラックに記録された情報を再生する。光ディスク装置１０は、トラックに光ビームを照射し、前記トラックで反射された反射光を検出し、前記反射光に基づく再生信号Ｓ（Ｃｈ１）〜Ｓ（Ｃｈ６）を出力する光ヘッド１０１と、再生信号Ｓ（Ｃｈ１）〜Ｓ（Ｃｈ６）を復号することにより、トラックに記録された情報を含む復号信号Ｓｄを発生する再生信号復号回路１０７と、再生信号Ｓｈ（Ｃｈ１）〜Ｓｈ（Ｃｈ６）と、復号信号Ｓｄとの間の相互相関値を算出する再生条件検出回路１１５と、トラックに対する光ビームの照射位置のずれ量を光検出信号から検出し、相互相関値とずれ量とに基づいて光ヘッド１０１の照射位置を制御するサーボコントローラ１０３を備える。
【００６７】
または、本開示にかかる光ディスク装置１０は、光ディスク１００のトラックに記録された情報を再生する光ディスク装置１０であって、トラックに光ビームを照射し、前記トラックで反射された反射光を検出し、前記反射光に基づいて再生信号を発生する光ヘッド１０１と、再生信号Ｓ（Ｃｈ１）〜Ｓ（Ｃｈ６）を復号することにより、トラックに記録された情報を含む復号信号Ｓｄを発生する再生信号復号回路１０７と、再生信号Ｓｈ（Ｃｈ１）〜Ｓｈ（Ｃｈ６）と、再生信号復号回路１０７による復号信号Ｓｄとの間の位相誤差値を算出する位相誤差検出回路３１３，３１４と、トラックに対する光ビームの照射位置のずれ量を光検出信号から検出し、位相誤差値とずれ量とに基づいて光ヘッド１０１の照射位置を制御するサーボコントローラ１０３とを備える。
【００６８】
これにより、トラック密度や線密度を向上させるために必要となる再生条件の制御の安定性と精度を確保することができる。従って、当該光ディスク１００のデータを従来技術に比較して安定に再生できる。
【００６９】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示にかかる技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００７０】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【００７１】
以上の実施の形態では、光ディスク装置１０に光ディスク１００が装着されたときに、フォーカス位置の最適点、トラッキング位置の最適点及び球面収差の最適点を探索し、各最適点におけるトラッキング検出値、フォーカス検出値及び球面収差検出値を目標値とし、再生動作において、トラッキング検出値、フォーカス検出値及び球面収差検出値が目標値に近づくようにサーボコントローラ１０３を制御する構成を説明した。光ディスク装置１０は、各最適点における相互相関値及び位相誤差値を目標値とし、再生動作において、相互相関値及び位相誤差値が目標値に近づくようにサーボコントローラ１０３を制御するようにしてもよい。
【００７２】
以上の実施の形態では、サーボコントローラ１０３は、算出された２つの相互相関値の差に基づいて照射位置を制御しているが、本開示はこれに限らず、算出された２つの相互相関値の除算値（１からのずれ量を示す値）に基づいて照射位置を制御してもよい。
【００７３】
以上の実施の形態では、サーボコントローラ１０３は、算出された２つの位相誤差値の差に基づいて照射位置を制御しているが、本開示はこれに限らず、算出された２つの位相誤差値の除算値（１からのずれ量を示す値）に基づいて照射位置を制御してもよい。
【００７４】
以上の実施の形態では、サーボコントローラ１０３は、
（１）相関差演算回路３１２からの複数の相互相関値の差に基づく光ビームのトラッキング検出値に基づいてトラッキング制御を行うことと、
（２）位相差演算回路３１５からの複数の位相誤差値の差に基づくフォーカス検出値に基づいて光ビームのフォーカス位置を制御することと、
（３）位相差演算回路３１５からの複数の位相誤差値の差に基づくフォーカス検出値である球面収差検出値に基づいて光ビームの球面収差の補正を行うこと
とのうちの少なくとも１つの処理を行うように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本開示は、光ディスクに対してデータの記録再生を行う光ディスク装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１０  光ディスク装置
１００  光ディスク
１０１  光ヘッド
１０２  スピンドルモータ
１０３  サーボコントローラ
１０４  レーザ駆動回路
１０５  データ変調回路
１０６  誤り訂正符号化回路
１０７  再生信号復号回路
１０８  データ復調回路
１０９  誤り訂正復号回路
１１０  ホスト装置
１１１  インターフェース回路（Ｉ／Ｆ回路）
１１２  システムコントローラ
１１３  ＲＯＭ
１１４  信号品質評価回路
１１５  再生条件検出回路
２０１  対物レンズ
２０２  コリメータレンズ
２０３  レーザミラー
２０４  ビームスプリッタ
２０５  対物レンズ制御器
２０６  コリメータレンズ制御器
２０７  青色半導体レーザ
２０８  制御用光検出器
２０９  分割素子
２１０  分割パターン
２１１  再生用光検出器
３０１  Ａ／Ｄコンバータ
３０２  ＨＰＦ回路
３０３  ＦＩＲフィルタ回路
３０４  加算回路
３０５  ＬＭＳ演算回路
３０６  ビタビ復号回路
３０７  位相誤差検出回路
３０８  ループフィルタ回路
３０９  電圧制御型発振器回路（ＶＣＯ回路）
３１０、３１１  相互相関検出回路
３１２  相関差演算回路
３１３、３１４  位相誤差検出回路
３１５  位相差演算回路
【図１】
2017162537.tif 000003
【図２】
2017162537.tif 000004
【図３】
2017162537.tif 000005
【図４】
2017162537.tif 000006
【図５】
2017162537.tif 000007
【図６】
2017162537.tif 000008