光碟裝置以及信息記錄再生方法
2023-05-07 12:49:11 1
專利名稱：光碟裝置以及信息記錄再生方法
技術領域：
本發明涉及光碟裝置以及使用光碟裝置的信息記錄再生方法。
背景技術：
近年來，能夠記錄大容量信息的記錄型光碟以及與其對應的光碟裝置得到了普及。圖12表示僅限於進行再生的以往的光碟裝置或者進行記錄以及再生的以往的光碟裝置的結構模式。進行記錄的以往的光碟裝置，一般來說也可以進行再生，所以本專利申請說明書中將進行記錄以及再生的光碟裝置單純地稱為進行記錄的光碟裝置。
在圖12所示的以往的光碟裝置中，從雷射器111射出的光被準直透鏡102按照規定的聚光狀態來聚光，入射到偏光束分光鏡103(有時也可簡稱為PBS)中。偏光束分光鏡103將入射的一部分光反射到前光檢測器112。而入射光的大部分透過偏光分光鏡，入射到1/4波長板104。在此，入射的光的偏光方向從直線偏光變換成圓偏光。
透過了1/4波長板104的光，在被主軸馬達107所旋轉的光碟101的記錄層上，使其按照規定聚光狀態，由執行機構106驅動的物鏡105聚光。
被聚光於光碟101的記錄層上的光在記錄層反射，反射的光經由物鏡105入射到1/4波長板104。1/4波長板104將反射光的偏光方向從圓偏光變換成直線偏光。此偏光方向從雷射器111射出，與透過偏光束分光鏡103後射向1/4波長板104的光的偏光方向相正交。
透過1/4波長板104的光入射到偏光束分光鏡103中。這束光如上述的那樣，因為偏光束分光鏡103與光透過的偏光方向相正交，所以不是透過雷射器111一側，而是向光電探測器113反射。
在圖13A與圖13B分別表示前光檢測器112以及連接到光電探測器113的光源驅動部120及信號處理部121的概略構成。
如圖13A所示，在前光檢測器112接收的光被變換成電信號，作為前光信號輸出到光源驅動部120。光源驅動部120基於前光信號，按照使從雷射器111射出的雷射的射出功率為恆定那樣去驅動雷射器111。因此，光源驅動部120包括雷射功率控制器(即下簡稱為LPC)114以及高頻模塊(以下簡稱為HFM)118。LPC114從前光信號抽取出低頻成分，控制驅動雷射器111的驅動電流，使前光信號的低頻成分為恆定。HFM118將從LPC114接收到的驅動電流進行高頻調製，再用調製的驅動電流去驅動雷射器111。
另一方面，在光電探測器113接收到的光，如圖13B所示，被變換成電信號，作為RF信號輸入到信號處理部121。信號處理部121包括伺服控制部117以及RF檢測部116，RF信號被輸入到伺服控制部117以及RF檢測部116。伺服控制部117基於RF信號，生成為使物鏡向聚焦方向以及跟蹤方向移動的聚焦信號以及跟蹤信號等。此外，RF檢測部116，從RF信號生成光碟101所記錄的包括用戶信息和地址信息等的再生信號。
1/4波長板104和偏光束分光鏡103的偏光方向，是按照使從光碟101來的反射光的幾乎全部都入射到光電探測器113中那樣來設計的。但是，實際上由於光碟101的記錄層表面基板的復折射量的不均勻性、1/4波長板104和偏光束分光鏡103等的光學特性以及調整的不均勻性、雷射器111波長的變動和不均勻性，造成偏光束分光鏡103的偏光方向和反射光的偏光方向並不完全正交，因此向雷射器111入射的光產生於實際的光碟裝置。這種光叫作「返回光」。
一般說來，從雷射器111射出的光一增大，返回光亦隨之增大。但是，由於從雷射器111射出的光和從光碟101來的反射光的相位差產生幹涉，造成反射光減弱。在這種情況下，從雷射器111射出的光若增大，返回光反而隨之減小。往雷射器111去的返回光被吸收於雷射器111的半導體晶片內，因而有助於雷射器的共振，也就是有助於發光。因此，只要存在返回光，雷射器的發光效率就增大，射出功率亦增大。
圖14為表示雷射器的驅動電流與射出功率的關係的圖解。圖中的實線61表示往雷射器的返回光的光量少時的關係，虛線62表示往雷射器的返回光的光量多時的關係。
如前所述，通過利用前光信號的LPC114的控制，將雷射器111的射出功率調節成恆定。在此處的射出功率是指從雷射器來的射出光量。
光碟裝置再生記錄在光碟101上的信息時，通過對於形成於光碟101上的記錄標記、凹坑、空區等的跟蹤，反射光的光亮高速地變化。由此，往雷射器111去的返回光的光量也發生變化。
但是，由於記錄標記和空區造成的反射光的光量變化因LPC114的控制而足夠快速，因反射光的光量變化，從返回光少的狀態(圖解中的白圈63)變化到返回光多的狀態(圖解中的黑圈64)時，射出功率在兩個箭頭之間的範圍內變化。亦即驅動雷射器111的電流雖然沒有變化，射出功率卻變化了。換言之，就是發光效率變化。這種射出功率的變動以下稱為凹形(scoop)。
圖15A與圖15B表示記錄標記、RF信號和前光信號的關係。如圖15A所示，在光碟的記錄軌道(track)130上，記錄標記131和空區132按照圖中所示的方式排列時，在記錄標記131處反射率降低。然而在不發生凹形(scoop)的時候，前光信號134為恆定。亦即雷射器111的射出功率不變。因此，如該圖所示，可以獲得具有正規波形的RF信號133。
對此，如圖15B所示，返回光的光量一增大，與返回光的光量變化相應地雷射器111的射出功率也變動，就發生凹形。因此前光信號也變動。由於凹形造成的前光信號136的變動比LPC114的控制速度足夠快，LPC114就不隨前光信號136的變動去控制雷射器111的驅動電流。因此，RF信號135在隨著記錄標記131以及空區132的反射率和相位的變動而變化的同時，還加有由凹形而產生的發光效率的變動。例如，在以RF信號135的峰值強度為基準的場合，反射率的降低再加上發光效率的降低，就造成在記錄標記131區域的強度更加減小。因此，與圖15A的RF信號133相比，不對稱性和調製度發生偏移。其結果就造成RF信號質量的降低，再生振顫和誤差率劣化。
在進行記錄和再生的光碟裝置中向光碟上進行記錄時，必須保證具有互換性，即形成滿足規定的標準或者基準的記錄標記，已經記錄好了的光碟在其他的光碟裝置上也能夠正確地再生。因此，在這種光碟裝置中，首先在光碟上記錄規定的記錄模式。然後，用光照射記錄下來的標記，來評價通過進行再生所獲得的RF信號的不對稱性和調製度。光碟裝置依照評價的結果，去調整用於記錄的雷射器的功率，以使所形成的記錄標記滿足規定的標準或者基準。
在進行此種學習的時候，雷射器的射出功率若含有因凹形而造成的變動，就不能夠像上述那樣由形成的記錄標記正確地評價RF信號。此外，不對稱性如果失真，也就不能夠正確地進行調整記錄標記的前端和後端的邊緣移位的記錄補償學習。
例如，為了減少這種對RF信號檢測出有惡劣影響的凹形，例如，特開2001-189028號公報提議，將雷射器射出面一側的反射率提高以減少到雷射器的返回光。而特開2001-143299號公報公開的方法是，在光碟再生的過程中，因凹形而造成振顫增加時，通過增大功率去抑制噪聲。此外，特開平05-217193號公報提議的方法是，調節光碟再生半徑而改變HFM的振蕩頻率和佔空比去抑制凹形。
但是，特開2001-189028號公報的方法，在光碟反射率比雷射器的射出端面還大時，反而會造成返回光增加，結果就造成再生振顫和誤差率劣化。而特開2001-143299號公報的方法需要檢測振顫，當再生信號的信號質量不好時達不到足夠的效果。
還有，到雷射器111的返回光量還會因為對在光碟101上形成的記錄標記、凹坑、空區等的跟蹤以外的因素而發生變化。例如，當再生中的光碟101發生翹曲時，雷射器111和光碟101的記錄層之間的距離就發生變動。因此，從雷射器111射出的光和從光碟101來的反射光的相位差也產生變動，因此造成光的幹涉而引起返回光的強度發生變化。而返回光的這種變動也會發生凹形，進而引起RF信號質量的下降和再生振顫及誤差率的劣化。
發明內容
本發明針對上述問題，其目的在於提供一種抑制由凹形而引起的再生振顫和誤差率等的劣化，從而能夠獲得高質量的再生信號的光碟裝置以及信息記錄再生方法。
本發明的光碟裝置，包括光源；物鏡，其將從光源射出的光向光碟聚光；第一光檢測出器，其檢測來自所述光碟的反射光，並作為第一信號輸出；信號處理部，其接收所述第一信號，生成包含在所述光碟上記錄的信息的信號；第二光檢測出器，其檢測由所述光源射出的光的一部分，並作為第二信號輸出；光源驅動部，其接收所述第二信號，基於所述第二信號驅動所述光源以使所述光源的射出功率與目標值一致；和振幅變化檢測部，其檢測第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變所述光源的驅動特性。
在優選實施方式中，所述光源驅動部具有電流控制部，其接收所述第二信號，生成被控制成所述光源的射出功率與目標值一致的驅動電流；高頻模塊，其以規定的頻率以及振蕩功率調製所述驅動電流。
在優選實施方式中，所述振幅變化檢測部檢測出所述第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變所述高頻模塊的所述調製頻率。
在優選實施方式中，所述振幅變化檢測部檢測出所述第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變所述高頻模塊的振蕩功率。
在優選實施方式中，所述電流控制部基於所述第二信號的規定頻率成分，生成所述驅動電流，所述規定的頻率成分為所述第一信號的頻率的大約1/10以下。
在優選實施方式中，所述振幅變化檢測部檢測出第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變所述電流控制部的目標值。
在優選實施方式中，所述振幅變化檢測部接收所述第一信號，基於所述第一信號，檢測出所述第二信號的與所述第一信號同步成分的振幅變化量。
在優選實施方式中，所述振幅變化檢測部包含高通濾波器，檢測出通過所述高通濾波器後的所述第二信號的振幅變化量。
在優選實施方式中，所述振幅變化檢測部根據所述光碟的種類，改變振蕩功率。
本發明的信息記錄再生方法，由光碟裝置實施信息的記錄和再生，所述光碟裝置包括光源、將從光源射出的光向光碟聚光的物鏡、檢測出來自所述光碟的反射光並作為第一信號輸出的第一光檢測出器、接收所述第一信號並生成包含在所述光碟上記錄的信息的信號的信號處理部。所述信息記錄再生方法包括檢測出由所述光源射出的光的一部分並作為第二信號輸出的步驟；接收所述第二信號並基於所述第二信號驅動所述光源以使所述光源的射出功率與目標值一致的步驟；檢測出第二信號的振幅變化量並在所述振幅變化量超過規定值時改變在驅動所述光源的步驟中的驅動特性的步驟。
在優選實施方式中，驅動所述光源的步驟包括接收所述第二信號生成被控制成所述光源的射出功率與目標值一致的驅動電流的步驟；以規定的頻率以及振蕩功率調製所述驅動電流的步驟。
在優選實施方式中，在所述改變驅動特性的步驟中，檢測出第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變所述調製步驟的所述調製頻率。
在優選實施方式中，在所述改變驅動特性的步驟中，檢測出第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變所述調製步驟的所述振蕩功率。
在優選實施方式中，在所述對光源驅動的步驟中，執行根據所述第二信號中的所述第一信號頻率的大約1/10以下的頻率成分而生成驅動電流的步驟。
在優選實施方式中，在所述改變驅動特性的步驟中，檢測出第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變生成驅動電流步驟的目標值。
在優選實施方式中，在所述改變驅動特性的步驟中，接收所述第一信號，基於所述第一信號，檢測出所述第二信號的與所述第一信號同步的振幅變化量。
在優選實施方式中，所述改變驅動特性的步驟進一步包括從第二信號除去低頻成分的步驟，檢測出除去所述低頻成分後的信號的振幅變化量。
在優選實施方式中，在所述改變驅動特性的步驟中，根據所述光碟的種類，改變振蕩頻率。
圖1表示本發明的光碟裝置的第一實施方式的框圖。
圖2表示圖1所示光碟裝置的光源驅動部以及振幅變化檢測部的構成框圖。
圖3A以及圖3B表示光源驅動部中的信號波形，圖3C表示振幅變化檢測部中的信號波形。
圖4表示在第一實施方式下振幅檢測部的更為詳細的構成框圖。
從圖5A至圖5C表示在第一實施方式的下的振幅變化檢測部各部分中的信號波形。
圖6A以及圖6B表示光碟的記錄標記和RF信號以及前光信號的對應關係的模式示意圖。
圖7表示射出功率和位誤差率的關係的一例的圖示。
圖8表示本發明的光碟裝置在第二實施方式下的主要部分，是表示光源驅動部以及振幅變化檢測部的構成框圖。
圖9表示在第二實施方式下，振幅變化檢測部的更為詳細的構成框圖。
圖10A以及圖10B表示在第二實施方式下振幅變化檢測部各部分中的信號波形。
圖11A以及圖11B表示高頻模塊的振蕩頻率以及改變振蕩功率的一例模式示意圖。
圖12表示以往的光碟裝置的構成框圖。
圖13A以及圖13B分別表示光源驅動部以及信號處理部的構成框圖。
圖14表示雷射器的驅動電流與射出功率關係的圖示。
圖15A以及圖15B表示光碟的記錄標記和RF信號以及前光信號的對應關係的模式示意圖。
具體實施例方式
(第一實施方式)下面參照附圖來說明本發明第一實施方式。在本實施方式下，特別說明在發生與RF信號同步的凹形(scoop)的情況時，抑制再生振顫和誤差率等的劣化，取得高質量再生信號的光碟裝置。與RF信號同步的凹形與其他原因所產生的凹形相比，最易影響RF信號的波形變動或者變形。
圖1表示本發明的光碟裝置的第一實施方式的框圖。光碟裝置200除了對應於DVD-RAM和DVD-R/RW等光碟之外，還對應於用紫外線譜域的雷射(例如405nm左右)進行記錄的高密度光碟，正好適合於既能夠進行再生也能夠進行記錄的光碟裝置。
光碟裝置200具備雷射器11；物鏡5；光電探測器13；前光檢測器12；光源驅動部31；振幅變化檢測部15；信號處理部32。此外，光碟裝置200優選還具備準直透鏡2；偏光束分光鏡3；1/4波長板4；執行機構(actuator)6；主軸馬達7。
雷射器11被用作記錄以及再生的光源，射出相應於光碟的種類或者標準的波長的雷射。雖然在圖1中雷射器11隻表示出一個，為使光碟裝置200能夠對應多個不同種類的光碟1，亦可具備多個雷射器11和光電探測器13。
從雷射器11射出的光，由準直透鏡2按規定的聚光狀態聚光，入射到偏光束分光鏡3。偏光束分光鏡3對一部份入射的光反射而入射到前光檢測器12。而入射光的大部分則透過偏光束分光鏡，入射到1/4波長板。在此，入射光的偏光方向從直線偏光變換成圓偏光。
透過了1/4波長板的光，在由主軸馬達7所轉動的光碟1的記錄層上，被執行機構6所驅動的物鏡5按照規定的聚光狀態聚光。
在光碟1的記錄層上聚光的光在記錄層上反射，反射的光經由物鏡5入射到1/4波長板。1/4波長板再把反射光的偏光方向從圓偏光變換成直線偏光。這個偏光方向與透過1/4波長板4後射向物鏡5的光的偏光方向相正交。
透過1/4波長板的光，入射到偏光束分光鏡3，再向光電探測器13反射。
光電探測器13起第一光檢測器的作用。光電探測器13將接收到的光轉換成電信號，作為第一信號的RF信號輸出到信號處理部32。信號處理部32包括伺服控制部17以及RF檢測部16，RF信號被輸入到伺服控制部17以及RF檢測部16。伺服控制部17基於RF信號，為了使按照規定的聚光狀態將光束照射到旋轉光碟的軌道上，生成使物鏡向聚焦方向以及跟蹤方向移動的聚焦信號以及跟蹤信號等。RF檢測部16從RF信號生成記錄於光碟1上的包括用戶信息和地址信息等在內的再生信號。
前光檢測器12起第二光檢測器的作用。在前光檢測器12接收到的光被轉換成電信號，作為第二信號的前光信號輸出到光源驅動部31以及振幅變化檢測部15。因為在前光檢測器12檢測出的光是雷射器11射出的光的一部分，在前光檢測器12接收到的光以及前光信號與雷射器11的射出功率成比例。
光源驅動部31基於前光信號，驅動雷射器11使從雷射器11射出的雷射的射出功率穩定於目標值。具體而言，光源驅動部31包括LPC14以及HFM18。LPC14從前光信號提取出低頻成分，控制驅動雷射器11的驅動電流，使前光信號的低頻成分穩定，以保證雷射器11的射出功率穩定不偏離目標值。而HFM18。是將從LPC14接收的驅動電流經過高頻調製，再用調製過的驅動電流去驅動雷射器11。
振幅變化檢測部15，則檢測出前光信號的振幅，當振幅變化量超出規定值時，改變光源驅動部31的驅動特性。被改變了的驅動特性，包括驅動雷射器11的電流、高頻調製時的調製頻率以及振蕩功率等。從雷射器11來的返回光在本實施方式中，隨著軌道上的記錄標記、凹坑或者空區(space)的變化而改變。即是說，返回光與上述RF信號同步變動。
因此，受返回光的影響，雷射器11的發光效率也發生變化，記錄標記和空區的振幅的變動產生於前光。故而，要通過檢知振幅的變動來改變光源驅動部31的驅動特性，進而減小振幅變動，來達到使雷射器11射出的光的凹形減小。
下面詳細說明光源驅動部31以及振幅變化檢測部15。圖2是表示光源驅動部31的LPC14以及振幅變化檢測部15的具體構成之一例的框圖。LPC14包括，低通濾波器(LPF)14a以及電流控制部14b。LPC14需要具有比從光電探測器13得來的RF信號頻率足夠遲緩的響應特性，才能不隨記錄標記和空區產生的反射光的強弱反應而變動。因此，低通濾波器14a需要具有使比前光信號的RF信號頻率足夠低的頻率的信號成分通過，除去為RF信號的頻率成分高頻成分的特性。例如，在光碟為DVD時，要使具有數十kHz以下的頻率的信號成分通過。
圖3A表示從前光光碟12輸出的前光信號的波形。如上所述，因為返回光是隨著RF信號同步變化的，所以前光信號也顯示出與RF信號同步的變化。此外，在圖中波形的箭頭14c所標示的部分，信號的輸出降低。這就意味著，雷射器11的平均輸出功率在圖中箭頭14c所表示的部分降低。
圖3B表示通過低通濾波器14a的前光信號的波形。如圖3B所示，通過低通濾波器14a的前光信號，因為被除去了為高頻成分的RF信號，故僅顯示出低頻成分。
電流控制部14b接收前光信號，調節驅動雷射器11的驅動電流，使低頻成分穩定在規定的值上，再向HFM18輸出。如圖3B所示，該控制的結果，使圖中實線所表示的前光信號的低頻成分的信號如箭頭所示，得到提升，從而穩定於虛線所示的值。由於前光信號與雷射器11的射出功率成比例，前光信號的低頻成分的信號變得穩定，雷射器11的射出功率的低頻成分也因而得到穩定。因此，將雷射器11的射出功率設定為目標值，通過確定控制前光信號的值，雷射器11也就受到控制而按照目標值的射出功率發光。
還有，在本實施方式中，LPC14雖然包括低通濾波器14a，當電流控制部14b的頻率特性(響應特性)在等同或者低於低通濾波器14a時，沒有低通濾波器14a的亦可。即是說，LPC14，以從光碟1得來的RF信號頻率的大約1/10以下的頻率對前光信號產生響應，來調節驅動雷射器11的驅動電流即可。
HFM18，為減小雷射器11中凹形的影響，通過用高頻調製接收到的驅動電流，將高頻的交流電流疊加於驅動電流，再將調製的驅動電流印加於雷射器11。
振幅變化檢測部15檢測前光信號的振幅變化量，當振幅變化量超過規定值時，改變光源驅動部31的驅動特性。因此，振幅變化檢測部15包括高通濾波器15a以及振幅檢測部15b，接收前光信號，使其通過高通濾波器15a，再將通過了高通濾波器15a的前光信號輸入到振幅檢測部15b。振幅變化檢測部15檢測出前光信號的高頻成分的變化。因此，高通濾波器15a具備遮斷或者除去低於RF信號頻率的低頻信號的低頻域成分的特性。當光碟1為DVD時，高通濾波器15a具備使高於數百kHz的高頻率信號成分通過的特性。圖3C為在圖3A所示的由前光信號通過高通濾波器15a而得到的信號波形。如該圖所示，雖然前光信號的波形在14c所示部分輸出降低，通過了高通濾波器15a的前光信號僅含有高頻成分，輸出的平均變化就被除掉了。
振幅檢測部15b檢測通過了高通濾波器15a的前光信號的振幅變化量，當振幅變化量超過規定值時，改變光源驅動部31的驅動特性。如圖4所示，振幅檢測部15b具備，例如除法器51、低通濾波器52和比較器53。
除法器51接收通過了高通濾波器15a的前光信號以及從光電探測器13來的RF信號，用RF信號對通過了高通濾波器15a的前光信號進行除法運算。圖5A以及圖5B表示輸入到除法器51的RF信號以及除法器51的輸出信號的波形。通過了高通濾波器15a的前光信號的波形表示於圖3C。通過了高通濾波器15a的前光信號，包含有與RF信號同步的信號成分，此外，因凹形的影響而使其振幅在負值側增大。因此，經過除法計算的信號，具有其振幅在負值側大幅度擴大的波形。
低通濾波器52具有僅使由除法運算所得到的信號的直流成分通過的特性。當光碟1為DVD時，低通濾波器52使低於數百kHz以下的信號成分通過。圖5C表示通過低通濾波器52的信號的波形。這樣，信號就具有向負值側偏置的直流成分。
比較器53將此信號與設定值相比較，當其超過設定值時，向光源驅動部31輸出控制信號以改變驅動特性。在本實施方式中，如圖2所示，向電流控制部14b輸出控制信號以改變射出功率的目標值。
圖6A以及圖6B表示，當雷射器11的射出功率為0.5mW及1.0mW時，記錄標記、RF信號和前光信號之間的關係。如該圖所示，當雷射器11的射出功率為0.5mW時，前光信號為恆定值，而RF信號亦具有正規波形。與此相對，當雷射器11的射出功率為1.0mW時，返回光的光量增大，與返回光的光量變化相應地，雷射器11的射出功率亦發生變動而產生了凹形。因此，前光信號26亦產生變動。另外，RF信號25在記錄標記21的區域內強度變小。
在這種場合，比較器53如圖5C所示，當檢測出前光信號的振幅變化時；電流控制部14b使射出功率的目標值降低，從而以較低的驅動電流去驅動雷射器11。由此，返回光的光量減少，凹形的產生亦因此得到抑制，而前光信號的變動，亦即雷射器11的射出功率變動就被抑制。
圖7表示如在圖5A以及圖5B中所說明的當雷射器11的射出功率變大因而產生凹形時，從再生信號得到的數據的誤差率(Byte Error Rate，以下簡稱BER)。因為產生凹形時，RF信號的對稱性就會走形，因而就不能正確地再現數據，誤差也就增大。如該圖所示，當雷射器11的射出功率為1.0mW時，BER為1×10-3，而當把射出功率降低為0.5mW時，BER亦降低到1×10-4。
這樣，據本實施方式，在由於返回光而造成雷射器的射出功率變化時，用前光信號來評價凹形的影響，當凹形的影響變大時，可以通過改變光源驅動部的驅動特性，來減少返回光。因此，就可以穩定雷射器的射出功率。另外，還可以從RF信號除去或者減少對雷射器射出功率的影響，防止波形對稱性和再生振顫以及誤差率的劣化。
還有，通過在可記錄光碟裝置中使用本發明，能夠正確地進行記錄功率的學習以及記錄補償的學習。即使對於僅能夠進行再生的光碟裝置，由於降低了再生振顫以及誤差率的劣化，就可能以更高的精度更好地檢測出RF信號。
另外，依據本實施方式，變更雷射器的結構，還可以不必檢測再生振顫即可降低再生振顫以及誤差率的劣化。
再者，在本實施方式中，在振幅檢測部15b中用RF信號對通過了高通濾波器15a的前光信號進行除法運算，來檢測出得到的信號的振幅變化量。這是因為，在前光信號的振幅變化量中，對不與射出光成比例且僅出現於前光信號的電路系統的噪聲不進行檢測，而僅檢測出與RF信號同步成分的緣故。使用能夠排除電路系統噪聲的構成，當檢測出既包含有與RF信號同步的成分也包含有與RF信號不同步的成分的振幅變化量時，可以利用下述說明的第二實施方式。
(第二實施方式)下面，參照
本發明的第二實施方式。在本實施方式中，對當產生與RF信號不同步的凹形(scoop)時，抑制再生振顫和誤差率等的劣化，取得高質量再生信號的光碟裝置進行說明。對於與RF信號不同步的凹形而言，如上所述，可以舉出因光碟的翹曲而產生的凹形。當再生具有翹曲的光碟時，雷射器和光碟記錄層之間的距離發生變化，返回光與從雷射器射出的光的相位差也發生變化。因此，由於光的幹涉返回光的強度就變化，雷射器的射出功率亦隨之變化。
圖8表示本發明的光碟裝置在第二實施方式中的主要部分的框圖。本實施方式的光碟裝置，與第一實施方式的不同點在於，用振幅變化檢測部15』代替振幅變化檢測部15。光源驅動部31和其他的構成要素與第一實施方式相同。
與第一實施方式同樣，振幅變化檢測部15』檢測出前光信號的振幅變化量，當振幅變化量超過規定值時，改變光源驅動部31的驅動特性。因此，振幅變化檢測部15』包括高通濾波器15a』和振幅變化檢測部15b』，接收前光信號，使其通過高通濾波器15a』，再將通過了高通濾波器15a』的前光信號，輸入到振幅變化檢測部15b』。
振幅變化檢測部15』，檢測出沒有由LPC14控制在規定值的前光信號的高頻成分的變動。因此，高通濾波器15a』具有除去或者抑制低於因光碟的翹曲而產生的凹形的頻率的低頻域信號的低頻成分的特性。由光碟的翹曲而產生的凹形的頻率，因光碟翹曲程度的大小、從雷射器11射出的光的波長、光碟的旋轉速度等因素而定。當光碟1為DVD時，高通濾波器15a』具有使高於數百kHz的高頻率信號成分通過的特性。
圖10A表示受到因光碟翹曲而產生的凹形的影響的前光信號波形的模式。高通濾波器15a』，從圖10A所示前光信號中除去或者抑制低頻成分，生成如圖10B所示的僅包含前光信號的高頻成分的信號。由於除去了為低頻成分的直流成分，就可以得到相對於基準電位(GND)在正值和負值兩側變動的信號。
如圖9所示，振幅變化檢測部15b』包括比較器53』，其將通過了高通濾波器15a』的前光信號與規定的設定值比較，當前光信號值超過設定值時，向光源驅動部31輸出控制信號以改變驅動特性。在本實施方式中，如圖8所示，向電流控制部14b輸出控制信號來改變射出功率目標值。與第一實施方式同樣，當因雷射器11的射出功率增大，而造成由於光碟翹曲產生的凹形隨之增大時，向電流控制部14b輸出控制信號使射出功率的目標值減小。由此可以減少返回光，進而減小因光碟翹曲而產生的凹形。
這樣，依據本實施方式，即使在產生因光碟翹曲造成的凹形時，亦可通過用前光信號評價凹形的影響，當凹形的影響大時，通過改變光源驅動部的驅動特性，可以改變並減小來自雷射器的反射光以及返回光。因此，就可以穩定雷射器的射出功率。此外，通過穩定雷射器的射出功率，還可以防止再生振顫和誤差率的劣化。
再者，在上述第一以及第二實施方式中，雖然說明了凹形隨雷射器11的射出功率增大而增加的例子，事實上，凹形與雷射器的射出功率的關係並不僅限於此。由於光學系統所使用的1/4波長板和偏光束分光鏡等的特性的不均勻性和配置的不均勻性，在雷射器射出的光和從光碟反射的光之間，如果存在互相消弱的相位差的關係時，雷射器的射出功率增大時，由於反射光的光量增大，入射到雷射器的返回光減少。在這種場合，只要控制增加在電流控制部14b設定的射出功率的目標值即可。
還有，在上述第一以及第二實施方式中，振幅變化檢測部具備有高通濾波器，也可以沒有高通濾波器。由於LPC的控制作用，雷射器的輸出功率不從規定值變動到低頻，前光信號的低頻成分在實質上保持穩定。在此種場合下，由于振幅變化檢測部的控制而改變射出功率，前光信號的低頻成分值亦隨之改變，優選在振幅檢測部也將評價前光信號的振幅變化量的基準改變。
另外，關於凹形的產生與雷射器11的射出功率的上述關係，由光碟裝置200的光學系統的特性以及光碟的種類亦可能不同。因此，也可以檢測出前光信號的振幅變化量，當振幅變化量超過規定值時，通過學習來確定給予電流控制部14b的目標值的方法。具體而言，當振幅變化量超過規定值時，首先設定使雷射器11的出射功率降低的目標，然後檢查振幅變化量是否變小。當振幅變化量反而增大時，則重新設定較最初設定的雷射器11的出射功率的目標值更大的目標值，再次檢查振幅變化量。這樣，經過反覆學習，來確定給予電流控制部14b的目標值，使振幅變化量減小。考慮到隨著凹形的增大而RF信號劣化，因而可能得不到正確的數據，首先調整降低射出功率，在前光信號的振幅變動未見改善時，優選增大射出功率進行調整。
在檢測出凹形時的射出功率的調整量優選按照下述方法設定。當光碟1為記錄型光碟時，上限值設定在不使光碟上形成的記錄標記被再生光劣化的範圍內為妥。例如，設定為標準射出功率的150％左右。下限值優選設定在不使從接收光信號的拾波器(pick up)和處理來自拾波器的信號的電路中的信噪比(Signal Noise Raatio，以下簡稱SNR)劣化，且聚焦伺服(focus servo)以及跟蹤伺服(tracking servo)不脫軌的範圍內。
在上述第一以及第二實施方式中，選擇了作為光源驅動部的驅動特性的驅動電流，以改變電流控制部的驅動電流的目標值。但是，作為驅動特性，也可以選擇HFM18的振蕩頻率和振蕩功率，讓其變化。在圖11A以及圖11B中，分別表示使射出功率為恆值，而改變振蕩頻率的情況，以及使振蕩頻率為恆值，而改變振蕩功率的的情況。因光碟種類和標準的不同，記錄層表面所設的基板的厚度也各異，由於光碟產生斜翹(tilt)，而使從雷射器的發光點到光碟的記錄層的光路長度發生變化。因此，通過調整HFM的頻率和振蕩功率，返回光和從雷射器的射出光的相位差發生變化，就可以得到減小雷射器功率變動的設定。
再者，當凹形為最低的HFM18的振蕩頻率或者振蕩功率的設定和使RF信號的噪聲為最小的HFM設定達到平衡(tradeoff)時，例如雖然當一提高HFM振蕩功率，凹形就變小，而雷射器和機器噪聲卻變大，其結果會使RF信號的SNR惡化時，就需要考慮兩方面的情況來設定振蕩頻率或者振蕩功率。
此外，通過再生的光碟，來改變HFM的振蕩頻率或者振蕩功率亦可。由於光碟的種類和其各自的特性不同，其各自的反射率和折射率的量也各不相同，故到雷射器的返回光量發生變化。因此影響到產生凹形的條件也變化。在這種情況下，通過改變HFM的振蕩頻率或者振蕩功率，可限制產生凹形的條件，從而能夠設定RF信號的SNR良好的條件。
產業上利用的可能性依據本發明，能夠抑制由凹形產生的再生振顫和誤差率劣化，從而取得高質量再生信號。因此，本發明可以適用於進行再生或者記錄的光碟裝置。特別適用於對應於多種類型或者多個標準的光碟裝置。
權利要求
1.一種光碟裝置，其特徵在於，包括光源；物鏡，其將從光源射出的光向光碟聚光；第一光檢測出器，其檢測來自所述光碟的反射光，並作為第一信號輸出；信號處理部，其接收所述第一信號，生成包含在所述光碟上記錄的信息的信號；第二光檢測出器，其檢測由所述光源射出的光的一部分，並作為第二信號輸出；光源驅動部，其接收所述第二信號，基於所述第二信號驅動所述光源以使所述光源的射出功率與目標值一致；和振幅變化檢測部，其檢測第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變所述光源的驅動特性。
2.根據權利要求1所述的光碟裝置，其特徵在於，所述光源驅動部具有電流控制部，其接收所述第二信號，生成被控制成所述光源的射出功率與目標值一致的驅動電流；高頻模塊，其以規定的頻率以及振蕩功率調製所述驅動電流。
3.根據權利要求2所述的光碟裝置，其特徵在於，所述振幅變化檢測部檢測出所述第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變所述高頻模塊的所述調製頻率。
4.根據權利要求2所述的光碟裝置，其特徵在於，所述振幅變化檢測部檢測出所述第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變所述高頻模塊的振蕩功率。
5.根據權利要求2所述的光碟裝置，其特徵在於，所述電流控制部基於所述第二信號的規定頻率成分，生成所述驅動電流，所述規定的頻率成分為所述第一信號的頻率的大約1/10以下。
6.根據權利要求3所述的光碟裝置，其特徵在於，所述振幅變化檢測部檢測出第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變所述電流控制部的目標值。
7.根據權利要求6所述的光碟裝置，其特徵在於，所述振幅變化檢測部接收所述第一信號，基於所述第一信號，檢測出所述第二信號的與所述第一信號同步成分的振幅變化量。
8.根據權利要求1所述的光碟裝置，其特徵在於，所述振幅變化檢測部包含高通濾波器，檢測出通過所述高通濾波器後的所述第二信號的振幅變化量。
9.根據權利要求1所述的光碟裝置，其特徵在於，所述振幅變化檢測部根據所述光碟的種類，改變振蕩功率。
10.一種信息記錄再生方法，由光碟裝置實施信息的記錄和再生，所述光碟裝置包括光源、將從光源射出的光向光碟聚光的物鏡、檢測出來自所述光碟的反射光並作為第一信號輸出的第一光檢測出器、接收所述第一信號並生成包含在所述光碟上記錄的信息的信號的信號處理部，其特徵在於，所述信息記錄再生方法包括檢測出由所述光源射出的光的一部分並作為第二信號輸出的步驟；接收所述第二信號並基於所述第二信號驅動所述光源以使所述光源的射出功率與目標值一致的步驟；檢測出第二信號的振幅變化量並在所述振幅變化量超過規定值時改變在驅動所述光源的步驟中的驅動特性的步驟。
11.根據權利要求10所述的信息記錄再生方法，其特徵在於，驅動所述光源的步驟包括接收所述第二信號生成被控制成所述光源的射出功率與目標值一致的驅動電流的步驟；以規定的頻率以及振蕩功率調製所述驅動電流的步驟。
12.根據權利要求11所述的信息記錄再生方法，其特徵在於，在所述改變驅動特性的步驟中，檢測出第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變所述調製步驟的所述調製頻率。
13.根據權利要求11所述的信息記錄再生方法，其特徵在於，在所述改變驅動特性的步驟中，檢測出第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變所述調製步驟的所述振蕩功率。
14.根據權利要求11所述的信息記錄再生方法，其特徵在於，在所述對光源驅動的步驟中，執行根據所述第二信號中的所述第一信號頻率的大約1/10以下的頻率成分而生成驅動電流的步驟。
15.根據權利要求11所述的信息記錄再生方法，其特徵在於，在所述改變驅動特性的步驟中，檢測出第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變生成驅動電流步驟的目標值。
16.根據權利要求15所述的信息記錄再生方法，其特徵在於，在所述改變驅動特性的步驟中，接收所述第一信號，基於所述第一信號，檢測出所述第二信號的與所述第一信號同步的振幅變化量。
17.根據權利要求10所述的信息記錄再生方法，其特徵在於，所述改變驅動特性的步驟進一步包括從第二信號除去低頻成分的步驟，檢測出除去所述低頻成分後的信號的振幅變化量。
18.根據權利要求10所述的信息記錄再生方法，其特徵在於，在所述改變驅動特性的步驟中，根據所述光碟的種類，改變振蕩頻率。
全文摘要
一種光碟裝置，包括光源；物鏡，其將從光源射出的光向光碟聚光；第一光檢測出器，其檢測來自所述光碟的反射光，並作為第一信號輸出；信號處理部，其接收所述第一信號，生成包含在所述光碟上記錄的信息的信號；第二光檢測出器，其檢測由所述光源射出的光的一部分，並作為第二信號輸出；光源驅動部，其接收所述第二信號，基於所述第二信號驅動所述光源以使所述光源的射出功率與目標值一致；和振幅變化檢測部，其檢測第二信號的振幅變化量，當所述振幅變化量超過規定值時，改變所述光源的驅動特性。
文檔編號G11B7/005GK1723494SQ200480001838
公開日2006年1月18日 申請日期2004年5月19日 優先權日2003年5月20日
發明者香山博司, 百尾和雄 申請人:松下電器產業株式會社