JP2001266383A

JP2001266383A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP2001266383A
Application number: JP2000077163A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Watabe; 一雄渡部
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2001-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスクと光ヘッドの相対的な傾きを精度良く
検出することができ、チルト検出のためにディスクの容
量を低下させることなく、ラジアル及びタンジェンシャ
ル方向のチルトを同時に検出可能な光ディスク装置を提
供すること。【解決手段】３ビームを用いて再生した隣接３トラック
の信号を複数の遅延素子を用いて基準再生点を中心とし
たディスク上の一定範囲の再生信号をタップ信号として
検出する。これらのタップ信号のうち、目標トラックの
ミラー部を再生しているタイミングのみを抽出して基準
再生点の信号との相関値を取り、相関値間の演算を行な
うことによりディスクと光学系の相対的な傾きを検出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクと光デ
ィスクに対して光ビームを照射する光ヘッドとの相対的
な傾きを求める光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは高密度化が進み、ディスク
を再生する光学系はビームスポット径の縮小を要求され
る。ビームスポット径は、光源の波長に比例し、対物レ
ンズの開口数（ＮＡ）に反比例する。したがって高密度
化に伴い光源の波長は短波長化する必要がある。また、
ディスクの基板厚を一定とすると、ディスクチルト時に
発生するコマ収差は波長に反比例して増加するため、短
波長化分だけコマ収差が増加することになる。

【０００３】したがって、高密度化に伴ってディスクチ
ルトに伴う再生信号の歪みは増大する方向にあるため、
ディスクと光ヘッドの相対的なチルトを補正して収差に
よる影響をキャンセルしようとする技術が注目されてい
る。そのような技術を支える要素として、ディスクと光
ヘッドの相対的なチルト量や方向を検出する技術が重要
となってくる。

【０００４】このようなディスクのチルトを検出する試
みがこれまでになされてきた。例えば特開平７−２１０
８８８に開示されている光ディスク再生装置がある。こ
れは、目標トラック再生信号における基準時点の再生信
号と基準時点から前後に一定時間ずつ離れた第１、第２
時点での再生信号との、第１および第２の相関をそれぞ
れ計算し、第１の相関と第２の相関との差分を求めて、
光ディスク上のトラックのタンジェンシャル方向のチル
ト量を検出するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平７−２１０８８
８に開示されている光ディスク再生装置では、検出でき
るチルトは光ディスク上のトラックの正接方向（タンジ
ェンシャルチルト）のみであり、トラック法線方向のチ
ルト（ラジアルチルト）を検出することは原理的に不可
能である。トラックピッチが縮小された高密度光ディス
クではラジアルチルトのマージンが狭くなる傾向にある
ため、これを補正するためにラジアルチルトを検出する
必要性が高く、この光ディスク再生装置では十分なマー
ジンを確保できなくなる可能性がある。

【０００６】また、この公知例ではチルトを正確に検出
するためには、長いピット領域に挟まれた短いミラー領
域といった孤立パターンを発生させる基準パターンを光
ディスク上に予め用意させておく必要がある。このよう
にチルト検出のために特殊なパターンを用意すること
は、ディスク容量の低下を招いてしまい、できれば避け
たい方法である。

【０００７】この発明の目的は、上記したような事情に
鑑み成されたものであって、ディスクと光ヘッドの相対
的な傾きを精度良く検出することができ、チルト検出の
ためにディスクの容量を低下させることなく、ラジアル
及びタンジェンシャル方向のチルトを同時に検出可能な
光ディスク装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、この発明の光ディスク装置は、以下の
ように構成されている。

【０００９】本発明のチルト検出装置は、光ディスク上
の目標トラックとその両側隣接トラックの３トラックに
光ビームを同時に照射し、これら３トラックに記録され
た情報が反映された反射光を検出する光学手段と、前記
光学手段により検出された反射光に反映された情報を電
気信号に変換し、再生信号として提供する再生手段と、
前記再生手段から提供される３トラックの再生信号の前
記光ディスク上でのトラック接線方向のずれ量を補正す
る補正手段と、目標トラックの再生信号の基準再生点の
信号とその前後一定距離ずつ離れた点における再生信号
を同時に出力させるとともに、両側隣接トラックの基準
再生点の信号とその前後一定距離ずつ離れた点における
再生信号を同時に出力させる遅延手段と、前記目標トラ
ックの基準再生点の信号と、同時に出力される前記再生
信号群との各々の相関をそれぞれ計算して出力する相関
演算手段と、前記相関演算手段出力のうち複数の出力を
用いて演算することにより前記光ディスクと前記光学手
段との相対的なチルトを算出するチルト演算手段と、前
記チルト演算手段の出力を積分してチルト信号とする積
分手段とを有し、前記積分手段は目標トラックの基準再
生点が前記光ディスク上のマークでない領域を再生して
いるときのみ前記チルト演算手段の出力を積分すること
により、精度良くチルトを検出する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００１１】図１は本発明の光ディスク装置の一例に相
当するディスクチルト検出装置の概略構成を表す図であ
る。

【００１２】ディスクチルト検出装置は大きく分けて、
光ディスクから情報を検出する光学ヘッド部１０と、信
号処理部２０に分けられる。

【００１３】レーザ光源１より放射された光ビームはコ
リメートレンズ２で平行光となり、回折格子３に入射す
る。回折格子において回折された０次光、および±１次
光の３本のビームは、偏光ビームスプリッタ（以下ＰＢ
Ｓ）４、４分の１波長板５を透過し、対物レンズ６によ
り光ディスク７の情報記録面に集光される。

【００１４】集光されたビームは、図示しないフォーカ
スサーボ・トラッキングサーボ系により、記録面上に最
良の微小スポットが得られる状態で維持されるように制
御が掛けられる。

【００１５】このときの光ディスク記録面上でのビーム
スポットの配置の例を図２に示す。

【００１６】光ディスク７には情報信号がデジタル変調
方式によって変調された信号としてスパイラル状あるい
は同心円状にマーク列として記録されている。マーク列
は物理的な凹凸によって形成されるピット列であっても
良いし、記録膜の相変化によってアモルファス化された
暗部によるマーク列であっても良い。

【００１７】光ディスク７上に形成された３個のビーム
スポットのうちメインビームが再生すべきデータが記録
された目標トラック（Ｔｒａｃｋｎ）に照射され、そ
の両隣接トラック（Ｔｒａｃｋｎ−１，Ｔｒａｃｋ
ｎ＋１）に左ビームおよび右ビームが照射される。

【００１８】これらのビームスポットによる反射光は対
物レンズ６を逆方向に透過し、再度平行光となる。

【００１９】反射光は４分の１波長板５を透過し、入射
光に対して垂直な偏光を持ち、ＰＢＳ４では反射され
る。ＰＢＳ４で反射されたビームは集光レンズ８により
収束光となり、光検出器９に入射される。光検出器９は
複数の領域に分割されており、３ビームによる信号は独
立に検出される。このとき、メインビームによる反射光
は光電変換されて信号Ｓｃとなり、左ビームおよび右ビ
ームによる反射光は各々信号Ｓｌ，Ｓｒとなる。

【００２０】メインビームによる再生信号Ｓｃは等化回
路２１にて周波数特性が補正される。さらに、復調回路
２２にて所定の変調方式に対応した復調動作を施されて
記録された情報が再生される。

【００２１】一方、信号Ｓｌ，Ｓｃ，Ｓｒは、それぞれ
遅延回路１１，１２，１３に送られ、各ビームの照射位
置のトラック走査方向の時間的ずれを補正される。すな
わち、遅延回路１１，１２，１３通過後の信号は、３ビ
ームが図２の右ビーム中心を通りディスク半径方向に平
行な線３０上に並んで各トラックを走査した場合と同等
な信号となる。

【００２２】したがって、光ディスク上で最も先行した
位置を再生したビーム（図２では左ビーム）に対する遅
延量は最も長く、最後方を再生したビーム（図２では右
ビーム）に対する遅延量は最も短くなる。このとき、遅
延回路１１〜１３のうち最も短い遅延量を与える遅延回
路は省略しても構わない。

【００２３】遅延回路１１，１２，１３で互いの位相ず
れを補正された信号Ｓｌ’，Ｓｃ’，Ｓｒ’はチルト検
出部１４に入力される。このチルト検出部１４にて、光
ディスクと光学系の相対的なチルトのうち、ディスク上
のトラック接線方向のチルト（タンジェンシャルチル
ト）とトラック法線方向のチルト（ラジアルチルト）を
同時に検出する。検出されたそれぞれのチルト信号は積
分回路１５に入力される。このとき、スペース検出回路
１６はセンタートラック再生信号Ｓｃ’をモニタして、
目標トラックに含まれる信号系列におけるスペース部
（ミラー部）のタイミングを抽出する。積分回路１５で
はこのスペース検出回路１６が検出したタイミングにお
けるチルト信号が積分され、その信号に補正係数乗算器
１７で積分したスペースの累積長に応じた補正係数が掛
けられて検出チルト量として出力される。

【００２４】図３にチルト検出部１４の内部構成を示
す。チルト検出部は大きく分けて相関演算回路１８とチ
ルト演算回路１９に分けられる。相関演算回路１８は、
３ビーム再生信号からチルト検出に必要となる光ディス
ク上のポイントのタップ信号を取りだし、メインビーム
の基準再生点との相関値を演算して出力する回路であ
る。一方、チルト演算回路１９では、これら相関値の中
からタンジェンシャルチルトおよびラジアルチルトを検
出するために必要な信号を用いて演算処理を行ない、結
果を出力する。

【００２５】相関演算回路１８の内部構造を図４に示
す。

【００２６】相関演算回路１８に入力された３ビームに
よる再生信号Ｓｌ’，Ｓｃ’，Ｓｒ’は、それぞれ遅延
回路３１，３２，３３に入力される。

【００２７】信号Ｓｌ’に対する遅延回路３１は複数
段、この例では２段の単位遅延素子３４，３５を縦続接
続したものであり、複数個のタップ信号、この例では３
個のタップ信号Ｌ（−１），Ｌ（０），Ｌ（１）を取り
出すことができる。各遅延素子は信号Ｓｌ’がアナログ
信号である場合には例えばディレイラインによって構成
される。デジタル信号である場合には例えばＤフリップ
フロップにて構成することが出来る。この例では全ての
遅延素子はτの遅延時間をもつ素子であるが、各々異な
る遅延時間を持たせることも可能である。

【００２８】一方、信号Ｓｃ’に対する遅延回路３２は
複数段、この例では２段の単位遅延素子３６，３７を縦
続接続したものであり、複数個のタップ信号、この例で
は３個のタップ信号Ｃ（−１），Ｃ（０），Ｃ（１）を
取り出すことができる。この例では全ての遅延素子はτ
の遅延時間をもつ素子であるが、各々異なる遅延時間を
持たせることも可能である。

【００２９】さらに、信号Ｓｒ’に対する遅延回路３３
は複数段、この例では２段の単位遅延素子３８，３９を
縦続接続したものであり、複数個のタップ信号、この例
では３個のタップ信号Ｒ（−１），Ｒ（０），Ｒ（１）
を取り出すことができる。この例では全ての遅延素子は
τの遅延時間をもつ素子であるが、各々異なる遅延時間
を持たせることも可能である。

【００３０】以上の遅延回路３１，３２，３３から得ら
れるタップ信号Ｌ（−１），Ｌ（０），Ｌ（１），Ｃ
（−１），Ｃ（０），Ｃ（１），Ｒ（−１），Ｒ
（０），Ｒ（１）に対応した光ディスク上の位置関係を
示した図が図５（ａ）である。この図では、光ディスク
と光学系に相対的なチルトが無い場合のメインビームス
ポットの等高線図と、目標トラックおよび両側隣接トラ
ックの位置を重ね合わせて表示しており、タップ信号Ｃ
（０）が得られる瞬間のメインビームスポット位置を表
している。

【００３１】タップ信号Ｃ（１）はビームスポットがタ
ップ信号Ｃ（０）が得られる位置から前方に距離Ｄ離れ
た位置を再生したときに得られる信号であり、タップ信
号Ｃ（−１）はビームスポットがタップ信号Ｃ（０）が
得られる位置から後方に距離Ｄ離れた位置を再生したと
きに得られる信号である。このとき、ビームがトラック
を走査する速度をｖとすると距離Ｄと遅延素子の遅延時
間τにはＤ＝ｖτなる関係が成り立つ。

【００３２】信号Ｓｌ’，Ｓｃ’，Ｓｒ’は、３ビーム
が互いに半径方向に揃った位置を再生した場合の信号と
なるように遅延回路１１，１２，１３によって位相が補
正されている。したがって、タップ信号Ｌ（０）とＲ
（０）は、タップ信号Ｃ（０）が得られる目標トラック
上の位置に対して半径方向に揃った隣接トラック上の位
置を各々左ビーム、右ビームが再生したときに得られる
信号である。

【００３３】同様に、タップ信号Ｌ（−１）とＲ（−
１）、タップ信号Ｌ（１）とＲ（１）は、それぞれタッ
プ信号Ｃ（−１）、Ｃ（１）が得られる目標トラック上
の位置に対して半径方向に揃った隣接トラック上の位置
を左ビーム、右ビームが再生したときに得られる信号で
ある。

【００３４】したがって、タップ信号Ｃ（０）を基準再
生点とすると、前後左右の再生信号がタップ信号として
得られたことになる。

【００３５】なお、この例では各トラック３タップの信
号を取り出したが、本発明の効果は３タップに限らず、
特にタップ数に制限はない。

【００３６】さらに、相関演算回路１８では、基準再生
点のタップ信号Ｃ（０）と残りのタップ信号との相関を
求める。これには、タップ信号Ｃ（０）と残りのタップ
信号各々との乗算により相関値を求めている。こうし
て、タップ信号Ｌ（−１），Ｌ（０），Ｌ（１）とタッ
プ信号Ｃ（０）との相関値ＣＬ（−１），ＣＬ（０），
ＣＬ（１）、タップ信号Ｃ（−１），Ｃ（１）とタップ
信号Ｃ（０）との相関値ＣＣ（−１），ＣＣ（１）、タ
ップ信号Ｒ（−１），Ｒ（０），Ｒ（１）とタップ信号
Ｃ（０）との相関値ＣＲ（−１），ＣＲ（０），ＣＲ
（１）が得られる。これらの相関値をチルト演算回路１
９へと出力する。

【００３７】チルト演算回路１９は、例えば、図６で表
されるような加算器４１、減算器４２を含む回路によっ
て構成される。

【００３８】このとき、演算回路１９は、タンジェンシ
ャルチルト信号を（ＣＬ（１）＋ＣＲ（１））−（ＣＬ
（−１）＋ＣＲ（−１））なる演算により得ると同時
に、ラジアルチルト信号をＣＬ（０）−ＣＲ（０）なる
演算により得るものである。

【００３９】これらの演算によりタンジェンシャルチル
トおよびラジアルチルト信号が得られる理由を説明す
る。

【００４０】メインビームがミラー領域を再生した場
合、メインビームによる反射光は最大の光量となり再生
信号は最大レベルであるミラーレベルを取ることにな
る。しかし、実際には目標トラックがミラー領域であっ
ても隣接トラックにピットある場合には、隣接トラック
のピットにメインビームの一部掛かることにより、再生
信号はミラーレベルよりも低下することになる。この低
下レベルは、隣接トラックへのメインビームの掛かり方
と隣接トラックのピット位置に依存することになる。

【００４１】光ディスクと光学系に相対的なチルトが無
い場合には、メインビームスポットは図５（ａ）に示す
ように目標トラックに対して左右対称なビーム形状とな
るため、隣接トラックへのメインビームの広がり方は左
右隣接トラックで同一と考えて良い。したがって、タッ
プ信号Ｌ（１）とＲ（１）、Ｌ（０）とＲ（０）、Ｌ
（−１）とＲ（−１）のそれぞれの検出位置におけるピ
ットからのメインビーム再生信号への漏れ込み度合いは
互いに等しいと考えて良い。つまり、十分長い再生信号
系列を考えた場合、例えばタップ信号Ｌ（１）とメイン
ビームの再生信号であるタップ信号Ｃ（０）との相関値
ＣＬ（１）と、タップ信号Ｒ（１）とタップ信号Ｃ
（０）との相関値ＣＲ（１）は等しくなると考えて良
い。すなわち、この２つの相関値の差分を取った場合に
は０となると考えられる。同様にして、相関値ＣＬ
（０）とＣＲ（０）の差分や相関値ＣＬ（−１）とＣＲ
（−１）の差分も０となると考えられる。すなわちこれ
らの演算結果はチルト量を反映する量となっている。

【００４２】一方、光ディスクと光学系に相対的にラジ
アルチルトが０．６度生じた場合には、図５（ｂ）に示
すように目標トラックに対して左右非対称なビーム形状
となり、左右の隣接トラックでメインビームスポットの
掛かり方が大きく異なる。したがって、左右の隣接トラ
ック上のトラック方向について同一位置にあるタップ
（例えばＬ（１）とＲ（１））におけるピットからのメ
インビーム再生信号への漏れ込み度合いには大きな差が
生ずる。この図の例で言うと、タップＲ（１）とＲ（−
１）とＬ（０）の位置においてはメインビームのサイド
ローブの高光強度部が掛かっているため、メインビーム
再生信号への漏れ込み度合いは大きいが、タップＬ
（１）とＬ（−１）とＲ（０）の位置においてはメイン
ビームの光強度が低いため、メインビーム再生信号への
漏れ込みの度合は比較的小さい。つまり、十分長い再生
信号系列を考えた場合、例えばタップ信号Ｌ（１）とメ
インビーム再生信号であるタップ信号Ｃ（０）との相関
値ＣＬ（１）と、タップ信号Ｒ（１）とタップ信号Ｃ
（０）との相関値ＣＲ（１）には一定の差が生じると考
えて良い。すなわち、この２つの相関値の差分を取った
場合には、０ではなくラジアルチルトに応じて一定の値
が得られると考えれる。同様にして、相関値ＣＬ（０）
とＣＲ（０）との差分や相関値ＣＬ（−１）とＣＲ（−
１）との差分も、ラジアルチルトに応じた一定の値が得
られると言える。

【００４３】メインビームによるサイドローブの強度は
光ディスクと光学系の相対的なチルト量に対して強い正
の相関を持っているため、上述の隣接トラックに掛かる
サイドローブ強度による漏れ込みの度合いもチルト量に
対して強い正の相関を持つ。したがって、上述したタッ
プ信号の相関値の差がチルト量を表すようになることが
分かる。

【００４４】実際に、ラジアルチルト量と相関値の演算
結果との関係を表したグラフの一例を図７に示す。この
例では、目標トラックがミラー領域である場合のＣＬ
（０）−ＣＲ（０）なる相関値間の演算結果とラジアル
チルト量との関係を表している。相関値演算結果とチル
トとはほぼ比例関係にあり、この演算によりラジアルチ
ルト量と方向が検出可能であることが分かる。

【００４５】一方、タンジェンシャルチルトについても
同様な議論で検出が可能である。光ディスクと光学系に
相対的なチルトが無い場合には、メインビームスポット
は図５（ａ）に示したように目標トラックに対して左右
対称で、かつメインビームスポット中心について走査方
向に前後対称形である。したがって、メインビームの広
がり方は各トラックでタップ位置Ｌ（０），Ｃ（０），
Ｒ（０）を中心に前後対称となっている。したがって、
タップ信号Ｌ（１）とＬ（−１）、Ｒ（１）とＲ（−
１）のそれぞれの検出位置におけるピットからのメイン
ビーム再生信号への漏れ込み度合いは等しいと考えて良
い。つまり、十分長い再生信号系列を考えた場合、例え
ばタップ信号Ｌ（１）とメインビームの再生信号である
タップ信号Ｃ（０）との相関値ＣＬ（１）と、タップ信
号Ｌ（−１）とタップ信号Ｃ（０）との相関値ＣＬ（−
１）は等しくなると考えて良い。すなわち、この２つの
相関値の差分を取った場合には０となると考えられる。
同様にして、相関値ＣＲ（１）とＣＲ（−１）の差分や
目標トラックにおける相関値ＣＣ（１）とＣＣ（−１）
の差分についても０となると考えられる。すなわちこれ
らの演算結果はチルト量を反映する量となっている。

【００４６】それに対し、光ディスクと光学系に相対的
にタンジェンシャルチルトが０．６度生じた場合には、
図５（ｃ）に示すようにビーム走査方向について前後非
対称なビーム形状となり、各トラックの前後でメインビ
ームスポットの掛かり方が大きく異なる。したがって、
各トラック上の中心タップＬ（０），Ｃ（０），Ｒ
（０）を中心として前後対称位置にあるタップ（例えば
Ｌ（１）とＬ（−１））におけるピットからのメインビ
ーム再生信号への漏れ込み度合いには大きな差が生ず
る。この図の例で言うと、タップＬ（１）とＲ（１）の
位置においてはメインビームのサイドローブの高光強度
部が掛かっているため、メインビーム再生信号への漏れ
込み度合いは大きいが、タップＬ（−１）とＲ（−１）
の位置においてはメインビームの光強度が低いため、メ
インビーム再生信号への漏れ込みの度合は比較的小さ
い。つまり、十分長い再生信号系列を考えた場合、例え
ばタップ信号Ｌ（１）とメインビーム再生信号であるタ
ップ信号Ｃ（０）との相関値ＣＬ（１）と、タップ信号
Ｌ（−１）とタップ信号Ｃ（０）との相関値ＣＬ（−
１）には一定の差が生じると考えて良い。すなわち、こ
の２つの相関値の差分を取った場合には、０ではなくタ
ンジェンシャルチルトに応じて一定の値が得られると考
えれる。同様にして、相関値ＣＲ（１）とＣＲ（−１）
との差分も、タンジェンシャルチルトに応じた一定の値
が得られると言える。

【００４７】実際に、タンジェンシャルチルト量と相関
値の演算結果との関係を表したグラフの一例を図８に示
す。この例では、目標トラックがミラー領域である場合
のＣＬ（１）＋ＣＲ（１）−ＣＬ（−１）−ＣＲ（−
１）なる相関値間の演算結果とタンジェンシャルチルト
量との関係を表している。相関値演算結果とチルトとは
−０．４〜０．４度においてほぼ比例関係にあり、この
演算によりタンジェンシャルチルト量と方向が検出可能
であることが分かる。

【００４８】また、実際の光ディスクドライブにおいて
は、図９のようにラジアル方向とタンジェンシャル方向
のチルトが混在している場合が考えられる（図の例で
は、ラジアル方向とタンジェンシャル方向に同一量のチ
ルトがある場合を示す）。

【００４９】このような場合においては、上述したラジ
アルチルト検出の演算とタンジェンシャルチルト検出の
演算を同時に行うことにより、各々の方向のチルト検出
が可能である。すなわち、例えば上述した演算ＣＬ
（０）−ＣＲ（０）とＣＲ（１）＋ＣＬ（１）−ＣＲ
（−１）−ＣＬ（−１）を同時に行なうと、各々の演算
からチルトのラジアル成分とタンジェンシャル成分を同
時に検出することが可能である。

【００５０】図１０にラジアルチルトとタンジェンシャ
ルチルトが混在した場合の、ラジアルチルト量に対する
ＣＬ（０）−ＣＲ（０）の変化、およびタンジェンシャ
ルチルト量に対するＣＲ（１）＋ＣＬ（１）−ＣＲ（−
１）−ＣＬ（−１）の変化、をプロットした図を示す。
それぞれの信号がラジアルチルト並びにタンジェンシャ
ルチルトをよく反映していることが分かる。但し、この
例でもそうであるようにＣＬ（０）−ＣＲ（０）信号の
ラジアルチルト検出感度とＣＲ（１）＋ＣＬ（１）−Ｃ
Ｒ（−１）−ＣＬ（−１）信号のタンジェンシャルチル
ト検出感度が必ずしも同一でない場合は考えられるの
で、このような場合は前記補正係数乗算器１７の補正係
数を調整して両者の感度が一致するようにすると良い。

【００５１】さて、上述の計算例では、隣接トラックに
はピット列があるが、目標トラックがミラー領域である
場合について例示した。しかし、実際の光ディスクでは
このような箇所は特別に設けない限りは通常は存在しな
い。したがって、チルト検出のためにこのようなミラー
領域を設けて本発明を適用することもできるが、このと
きはその分ディスク全体の容量のうちユーザデータの占
有率が低下することになる。

【００５２】このような問題を解決する方法として、本
発明では目標トラックのユーザデータコード中の比較的
長いスペース部の中央部をミラー領域として抽出する方
法を提案する。図１１（ａ）は目標トラックがミラー領
域の場合、図１１（ｂ）は目標トラックにユーザデータ
が記録されている場合のメインビームによる再生の様子
を表した図である。図１１（ａ）のように目標トラック
がミラー領域の場合は、再生信号の連続した全チャネル
ビットについて上述の相関演算を行なえば良い。一方同
図１１（ｂ）のように、目標トラックがユーザデータの
場合は、データ中の長いスペース部（例えばＤＶＤの同
期コード中に含まれる長コード１４Ｔのスペース部）を
ミラー領域とみなす。すなわち、このような長いスペー
スのタイミングを抽出して、このタイミング期間のみ上
述の相関演算を有効とするのである。

【００５３】このときのスペース検出回路１６の動作を
図１２により説明する。

【００５４】目標トラック再生信号Ｓｃ’は、長いスペ
ースを再生するとその信号レベルがミラーレベルに近付
く。したがって、目標トラック再生信号に一定の閾値を
設けて、信号がこのレベルを超えてミラーレベルに近付
いた期間を検出することで、長いスペース部分を検出す
ることができる。すなわち、スペース検出回路１６の出
力は図１２のグラフ図のように、通常はＬｏｗレベルを
出力しておき、目標トラック再生信号レベルが閾値を超
えた期間においてのみＨｉｇｈレベルになるようにする
のである。

【００５５】また、ＤＶＤの同期コードのように予め長
いスペースが現われるタイミングが分かっている場合に
は、スペース検出回路１６はその長スペース出現期間に
合わせて出力レベルをＨｉｇｈにするように動作させれ
ば良い。

【００５６】スペース検出回路１６の出力を受ける積分
回路１５と補正係数乗算器１７はこの出力がＨｉｇｈレ
ベルの期間のみ積分および補正係数乗算動作を行なうこ
とで、装置全体として目標トラックが長いスペースであ
る場合のみにチルト検出を実行することができる。こう
することで、ユーザデータ中に含まれるスペース部を抽
出するため、ディスク上にチルト検出のために特別な領
域を設ける必要がなくディスク全体の容量に占めるユー
ザデータの占有率を低下させることがない。

【００５７】なお、長いスペースであってもミラー領域
と比べると、その前後端では前後のピットによる影響が
顕著である。したがって、この前後端では上記のタイミ
ング抽出は行なわず、長スペースの中央部のみを抽出す
るとチルト検出精度が向上する。すなわち、例えば１１
（ｂ）の中央部にある１４Ｔスペースのうち前後端を削
った中央部ｎＴ分（例えば４Ｔ分）をタイミング抽出す
ることで、ミラー領域に近い状態を得ることができ、チ
ルト検出精度が向上するのである。

【００５８】このように、長スペースの中央部を抽出し
て相関値を求めた結果を表す図を図１３に示す。これ
は、１４Ｔスペース部の中央４Ｔ分を抽出したときの相
関値間演算ＣＬ（０）−ＣＲ（０）とラジアルチルト量
との関係を表したものである。相関値演算結果とチルト
とは−０．４度〜０．４度においてほぼ比例関係にあ
り、この演算によりラジアルチルト量と方向が検出可能
であることが分かる。

【００５９】また、図１４は同様に１４Ｔスペース部の
中央４Ｔ分を抽出したときの相関値間演算ＣＬ（１）＋
ＣＲ（１）−ＣＬ（−１）−ＣＲ（−１）とタンジェン
シャルチルト量との関係を表したものである。この相関
値演算結果とチルトとはほぼ比例関係にあり、この演算
によりタンジェンシャルチルト量と方向が検出可能であ
ることが分かる。

【００６０】但し、図１３や図１４の結果においては、
チルト量の０点と演算結果が０になる点のずれ、すなわ
ち０点オフセットが見られている。これは、目標トラッ
クが純粋にミラー領域ではないことや、メイントラック
および左右の隣接トラックから抽出した信号系列のラン
ダム性に若干差があったことなどが原因と考えられる。
また、各ビームスポットにトラックオフセットがあった
場合なども、このような０点オフセットを引き起こすと
考えられる。

【００６１】例えば、左右の隣接トラックのタップ信号
の相関値が、上記のような理由により、どちらかのトラ
ックにおいてのみ全体的に高い値をとる場合がある。こ
のとき、図１３のようなラジアルチルト量検出の相関値
演算ＣＬ（０）−ＣＲ（０）では、チルト量ゼロのとき
でも信号が検出され、結果的に０点オフセットが生ずる
ことになる。このオフセットをキャンセルする方法とし
ては、ラジアルチルト量検出の相関値演算に左トラック
から右トラックの差分演算だけでなく、右トラックから
左トラックの差分演算を加えてやることが効果的であ
る。ただし、この逆方向の差分演算のうち、検出チルト
も同様に逆符号になる演算を加算すると、肝心のチルト
検出感度が低下してしまうためあまり好ましくない。し
かし、図５（ｂ）から分かるように、Ｌ（１）とＲ
（１）のタップ位置におけるビーム強度の強弱とＬ
（０）とＲ（０）のタップ位置におけるビーム強度の強
弱は、左右で逆転している。したがって、相関値演算Ｃ
Ｌ（０）−ＣＲ（０）とＣＲ（１）−ＣＬ（１）は演算
方向は左右逆であるが、検出チルトは同符号になるた
め、両者を加算することによりむしろチルト検出感度が
向上することが期待できる。同様なことがＣＲ（−１）
−ＣＬ（−１）なる演算についても言えるため、ＣＬ
（０）＋ＣＲ（１）＋ＣＲ（−１）−ＣＲ（０）−ＣＬ
（１）−ＣＬ（−１）なる演算により０点オフセットの
抑制とチルト検出感度の向上が期待される。

【００６２】図１５にこの演算による出力値とラジアル
チルト量の関係を表す。０点のオフセットは１０分の１
以下に低減され、チルト検出感度も向上した。

【００６３】一方、同一トラック上のタップ信号の相関
値が、走査方向の前後においてどちらか片側のみ高くな
る傾向があるときも考えられる。このような場合、図１
４のようにタンジェンシャルチルト量検出の相関値演算
ＣＬ（１）＋ＣＲ（１）−ＣＬ（−１）−ＣＲ（−１）
は、チルト量がゼロのときでも信号が検出され、結果的
に０点のオフセットが生ずることになる。このオフセッ
トをキャンセルする方法としては、タンジェンシャルチ
ルト量検出の相関値演算に走査方向前方タップから後方
タップの差分演算だけでなく、走査方向後方タップから
前方タップの差分演算を加えてやることが有効である。
ただし、これもラジアルチルト同様に、この逆方向の差
分演算のうち、検出チルトも同様に逆符号となる演算を
加算すると、肝心のチルト検出感度が低下してしまうた
めあまり好ましくない。

【００６４】そこで、図１６のように、各トラックの中
央タップの前後にタップを設けて信号を抽出する構成を
考える。なお、この図のタップＲ（２），Ｃ（２），Ｌ
（２）の位置が図５（ｃ）のタップＲ（１），Ｃ
（１），Ｌ（１）の位置に相当する。図１６のタップＲ
（１）とＲ（−１）では、タップ間距離が近く、かつビ
ーム強度が弱いため、これらの差信号に含まれるチルト
成分は極わずかであるである。したがって、相関値演算
ＣＲ（２）−ＣＲ（−２）にＣＲ（−１）−ＣＲ（１）
を加算した場合、演算方向が前後逆方向であるので０点
オフセットの低減が期待できるとともに、チルト検出感
度の低下はほとんどないと考えられる。同様なことがＣ
Ｌ（２）−ＣＬ（−２）とＣＬ（−１）−ＣＬ（１）な
る演算についても言えるため、ＣＲ（２）＋ＣＬ（２）
＋ＣＲ（−１）＋ＣＬ（−１）−ＣＲ（−２）−ＣＬ
（−２）−ＣＲ（１）−ＣＬ（１）なる演算により０点
オフセットの抑制が期待される。

【００６５】図１７にＣＲ（２）＋ＣＬ（２）＋ＣＲ
（−１）＋ＣＬ（−１）−ＣＲ（−２）−ＣＬ（−２）
−ＣＲ（１）−ＣＬ（１）なる演算による出力値とタン
ジェンシャルチルト量との関係を表す。０点のオフセッ
トはほぼ０となり狙い通りの効果が得られることが分か
る。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、光ディスク上の隣接し
た３トラックの再生信号に対して、目標トラックのミラ
ー部を再生しているタイミングを抽出して互いの相関値
を取り、相関値間の演算を行なうことによりディスクと
光ヘッドの相対的な傾きを精度良く検出することがで
き、チルト検出のためにディスクの容量を低下させるこ
となく、ラジアル及びタンジェンシャル方向のチルトを
同時に検出可能なチルト検出装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク装置の一例に相当するディ
スクチルト検出装置の概略構成を示す図である。

【図２】光ディスク上における３ビームの配置を示す図
である。

【図３】チルト検出部の概略構造を示す図である。

【図４】相関演算回路の概略構成を示す図である。

【図５】光ディスク上のメインビームスポットとトラッ
クの関係を示す図である。

【図６】チルト演算回路の概略構成の一例を示す図であ
る。

【図７】相関値演算ＣＬ（０）−ＣＲ（０）のラジアル
チルトの依存性を示す図である。

【図８】相関値演算ＣＬ（１）＋ＣＲ（１）−ＣＬ（−
１）−ＣＲ（−１）のタンジェンシャルチルトの依存性
を示す図である。

【図９】光ディスク上のメインビームスポットとトラッ
クの関係を示す図である。

【図１０】ラジアルチルトとタンジェンシャルチルトが
混在した場合のチルト検出の結果の一例を示す図であ
る。

【図１１】目標トラックのミラー領域の抽出を示す図で
ある。

【図１２】スペース検出回路の動作を示す図である。

【図１３】相関値演算ＣＬ（０）−ＣＲ（０）のラジア
ルチルトの依存性を示す図である。

【図１４】相関値演算ＣＬ（１）＋ＣＲ（１）−ＣＬ
（−１）−ＣＲ（−１）のタンジェンシャルチルトの依
存性を示す図である。

【図１５】相関値演算ＣＬ（０）＋ＣＲ（１）＋ＣＲ
（−１）−ＣＲ（０）−ＣＬ（１）−ＣＬ（−１）のラ
ジアルチルトの依存性を示す図である。

【図１６】光ディスク上のメインビームスポットとトラ
ックの関係を示す図である。

【図１７】相関値演算ＣＲ（２）＋ＣＬ（２）＋ＣＲ
（−１）＋ＣＬ（−１）−ＣＲ（−２）−ＣＬ（−２）
−ＣＲ（１）−ＣＬ（１）のタンジェンシャルチルトの
依存性を示す図である。

【符号の説明】

１…レーザ光源２…コリメートレンズ３…回折格子４…偏光ビームスプリッタ５…４分の１波長板６…対物レンズ７…光ディスク８…集光レンズ９…光検出器１１〜１３…遅延回路１４…チルト検出部１５…積分回路１６…スペース検出部１７…補正係数乗算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスク上の目標トラックとその両側隣
接トラックの３トラックに光ビームを同時に照射し、こ
れら３トラックに記録された情報が反映された反射光を
検出する光学手段と、前記光学手段により検出された反射光に反映された情報
を電気信号に変換し、再生信号として提供する再生手段
と、前記再生手段から提供される３トラックの再生信号の前
記光ディスク上でのトラック接線方向のずれ量を補正す
る補正手段と、目標トラックの再生信号の基準再生点の信号とその走査
方向の前後一定距離ずつ離れた点における再生信号を同
時に出力させるとともに、両側隣接トラックの基準再生
点の信号とその走査方向の前後一定距離ずつ離れた点に
おける再生信号を同時に出力させる遅延手段と、前記目標トラックの基準再生点の信号と同時に出力され
る前記再生信号群との各々の相関をそれぞれ計算して出
力する相関演算手段と、前記相関演算手段出力のうち複数の出力を用いて演算す
ることにより前記光ディスクと前記光学手段との相対的
なチルトを算出するチルト演算手段と、前記チルト演算手段の出力を積分してチルト信号とする
積分手段とを有し、前記積分手段は目標トラックの基準再生点が前記光ディ
スク上のマークでない領域を再生しているときのみ前記
チルト演算手段の出力を積分することを特徴とする光デ
ィスク装置。
【請求項２】前記チルト演算手段は、前記光ディスクと
前記光学手段との相対的なチルトのうち、前記光ディス
ク上のトラック接線方向のチルトと前記光ディスク上の
トラック法線方向のチルトとを同時に算出することを特
徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】前記積分手段は、目標トラックの基準再生
点が前記光ディスク上の同期コード中に含まれるマーク
でない領域を再生しているときのみ前記チルト演算手段
の出力を積分することを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】前記チルト演算手段は、前記光ディスク上
のトラック法線方向のチルトを算出するとき、前記相関
演算手段出力に含まれる前記目標トラックの基準再生点
の信号と左右各々の隣接トラック再生信号との相関値の
うち、左右の隣接トラックの相関値間の差分を取るもの
であって、左右互いに逆方向の差分演算を含むことを特
徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の光
ディスク装置。
【請求項５】前記チルト演算手段は、前記光ディスク上
のトラック接線方向のチルトを算出するとき、前記相関
演算手段出力に含まれる前記目標トラックの基準再生点
の信号と目標トラックおよび隣接トラックの基準再生点
の走査方向の前後一定距離ずつ離れた点における再生信
号との相関値のうち、基準再生点の前後の相関値間の差
分を取るものであって、前後互いに逆方向の差分演算を
含むことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項
３に記載の光ディスク装置。