JP2002208155A - 光ディスクのチルト補正方法ならびに光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２方向のチルト補正する場合に、１方向の最
適なチルト駆動値の探索結果は異なる方向のチルト駆動
値による影響を受けるため、各方向のチルト駆動値の探
索を繰り返し行う必要がある。 【解決手段】 最適な２方向のチルト駆動値の探索を同
時に行うことで、各方向のチルト駆動値による探索結果
への影響を無くし、チルト駆動値の探索の繰り返しを不
要として、高速かつ高精度の２方向のチルト補正を実現
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、レーザ等の光源を
用いて光学的に記録担体上に信号を記録し、またはこの
記録された信号を再生する光ディスク装置に関し、特に
光ディスクのチルト補正方法ならびに光ディスク装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスク装置におけるチルト補
正の一例として、例えば特開平８−２９３１２６号公報
（チルト制御装置）に示されるように、チルト制御目標
位置をジッタが最小となるように補正するものが知られ
ている。図１１は従来の光ディスク装置の概略構成を示
すブロック図である。光ピックアップ１１１は、レーザ
発光素子、収束レンズ、およびアクチュエータを有して
おり、収束された光ビーム１１２を光ディスク１０１上
に照射する。光ピックアップ１１１はさらに受光素子を
有しており、光ディスク１０１の情報記録面において反
射され受光素子に入射する光ビームを受光し、光ディス
ク１０１上に記録された情報に対応するＲＦ信号を２値
化回路１２１に出力する。

【０００３】２値化回路１２１はＲＦ信号を適当なスラ
イスレベルで２値化する。２値化した信号はジッタ検出
回路１２２に入力され、ジッタ検出回路１２２はその２
値化した信号のジッタを検出しジッタ信号としてＤＳＰ
（デジタルシグナルプロセッサ）１３０に出力する。Ｄ
ＳＰ１３０はジッタ信号のレベルを内蔵のＡＤ変換器１
３５によって検出することができる。以下の説明では、
ＤＳＰ１３０内部における検出したジッタ信号のレベル
をジッタ値と称す。

【０００４】チルトセンサ１４２は光ディスク１０１の
情報記録面の法線と光ビーム１１２の光軸との角度を検
出し、その角度に相当するチルト信号をチルト制御回路
１４３に出力する。チルト制御回路１４３は入力された
チルト信号と、後述するＤＳＰ１３０より入力されるチ
ルト制御目標信号に基づきチルト駆動信号をチルト機構
１４１に出力する。チルト機構１４１はチルト制御回路
１４３から入力されるチルト駆動信号に応じて光ディス
ク１０１に対して光ピックアップ１１１の角度を変化さ
せる。このようにして光ディスク１０１の情報記録面の
法線と光ビーム１１２の光軸との角度が所望値となるよ
うに制御を行うチルト制御が構成、動作される。

【０００５】ＤＳＰ１３０は内蔵のＤＡ変換器１３８か
ら前述のチルト制御の目標に相当するチルト制御目標信
号をチルト制御回路１４３に出力する。チルト制御回路
１４３は入力されたチルト制御目標信号とチルト信号が
一致するようにチルト制御を行う。以下の説明では、Ｄ
ＳＰ１３０内部におけるチルト制御目標信号のＤＡ変換
前の値をチルト制御目標値と称す。

【０００６】次に上記構成において最適なチルト制御の
目標を探索する手順について説明する。ＤＳＰ１３０の
プログラムで実現する機能であるチルト検出信号計測部
１３１は、予め決められたチルト制御目標値をＤＳＰ１
３０内蔵のＤＡ変換器１３８によりチルト制御目標信号
としてチルト制御回路１４３に出力しチルト制御の目標
を変化させ、ジッタ信号をＡＤ変換器１３５で取り込
み、そのときのチルト制御目標値とジッタ値とをＤＳＰ
１３０内蔵のメモリ１３２に保存する。チルト検出信号
計測部１３１は、チルト制御目標値を所定範囲にわたり
変化させて上記計測動作を繰り返し行う。

【０００７】ＤＳＰ１３０のプログラムで実現する機能
である最適チルト補正量探索部１３３は、チルト検出信
号計測部１３１により計測しメモリ１３２に保存された
チルト制御目標値とジッタ値の関係からジッタ値が最小
となるチルト制御目標値を最適値として求め、そのチル
ト制御目標値に相当するチルト制御目標信号をチルト制
御回路１４３に出力する。以上の動作手順により、チル
ト制御回路１４３はジッタ信号が最小となる制御目標で
チルト制御を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、例えば
ディスクの径方向（ラジアル）と円周方向（タンジェン
シャル）との２方向における最適なチルト制御の目標を
探索する場合に、チルト機構１４１を２方向のチルト補
正に対応した構成とし、ラジアルとタンジェンシャル各
々の方向について上記手順と同様にジッタ値が最小とな
るチルト制御目標値の探索を行う。しかしながらこの方
法では以下に説明するような問題があった。

【０００９】図９（ａ）はラジアルとタンジェンシャル
の２方向のチルト制御目標値に対するジッタ値の特性を
そのジッタ値の等高線で表したもので、横軸はラジアル
のチルト制御目標値、縦軸はタンジェンシャルのチルト
制御目標値であり、点Ｏはジッタ値が最小となる最適な
２方向のチルト制御目標値である点を示す。図９（ｂ）
は図９（ａ）の特性に対するタンジェンシャルのチルト
制御目標値がＴ１０およびＴ１１となる状態におけるラ
ジアルのチルト制御目標値に対するジッタ値の特性であ
る。ここで、タンジェンシャルのチルト制御目標値がＴ
１０で最適なチルト制御目標値Ｔ１１からずれている場
合には、図９（ｂ）に示すようにジッタ値が最小となる
ラジアルのチルト制御目標値Ｒ１０においてチルト制御
目標値の変化Δｒに対するジッタ値の変化Δｊは小さく
なる。つまり、ラジアルのチルト制御目標値に対するジ
ッタ値の感度が小さくなるため、ジッタ値を最小とする
チルト制御目標値の探索精度が悪化するという問題があ
った。

【００１０】また、図１０（ａ）はラジアルとタンジェ
ンシャルの２方向のチルト制御目標値に対するジッタ値
の特性をジッタ値の等高線で表したもので、横軸はラジ
アルのチルト制御目標値、縦軸はタンジェンシャルのチ
ルト制御目標値であり、点Ｏはジッタ値が最小となる最
適な２方向のチルト制御目標値である点を示す。図１０
（ｂ）は図１０（ａ）の特性に対するタンジェンシャル
のチルト制御目標値がＴ２０およびＴ２１である状態に
おけるラジアルのチルト制御目標値に対するジッタ値の
特性である。ここで、タンジェンシャルのチルト制御目
標値がＴ２０で最適なチルト制御目標値Ｔ２１からずれ
ている場合には、図１０（ｂ）に示すようにラジアルに
ついてジッタ値が最小となるチルト制御目標値がＲ２０
となり、最適なラジアルのチルト制御目標値Ｒ２１から
ずれる。

【００１１】従って、１方向のジッタ値が最小となる探
索では、図１０（ａ）において探索前にジッタ値が最小
となる点Ｏから２方向のチルト制御目標値がずれている
点Ａである場合に、最初にラジアルのチルト制御目標値
を探索して点Ｂ、次にタンジェンシャルのチルト制御目
標値を探索して点Ｃ、次にラジアルのチルト制御目標値
を探索して点Ｄ、…というようにラジアルとタンジェン
シャルそれぞれチルト制御目標値の探索を交互に繰り返
す必要がある。このためジッタ値が最小となる最適な２
方向のチルト制御目標値を探索する時間が増大するとい
う問題があった。

【００１２】本発明は上記課題を解決するために、２方
向のチルト補正量についてチルト検出信号の計測を行
い、２方向のチルト補正量とジッタ値とで構成される３
次元空間における特性から２方向の最適なチルト補正量
を求めることによって、高速かつ高精度にチルト補正量
の探索を行う光ディスク装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、記録担体の情報記録面と光ビームの光軸
との間に生じる２方向のチルト角に応じて変化するチル
ト誤差信号を生成し、記録担体の情報記録面と光ビーム
の光軸との間に生じる２方向のチルト角を変化させて、
チルト誤差信号と２方向のチルト角に対する補正量とに
より構成される３次元空間における特性に基づいて最適
な補正量を探索決定することを特徴とした光ディスクの
チルト補正方法である。

【００１４】また、本発明は、記録担体に光学的に情報
の記録再生を行う装置であって、記録担体の情報記録面
と光ビームの光軸との間に生じる２方向のチルト角に応
じて変化する信号を生成するチルト誤差信号生成手段
と、記録担体の情報記録面と光ビームの光軸との間に生
じる２方向のチルト角を補正するチルト補正手段と、前
記チルト誤差信号生成手段の信号と前記チルト補正手段
を駆動する２方向のチルト角に対する補正量とにより構
成される３次元空間における特性に基づいて最適な補正
量を探索決定する最適チルト補正量探索手段とを備えた
光ディスク装置である。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明による光ディスク装置の実
施の形態について、その構成を示すブロック図である図
１を用いて説明する。なお、以下の説明では、従来の技
術と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その説
明は省略する。

【００１６】ＤＳＰ１３０は内蔵のＡＤ変換器１３５に
よって検出したジッタ信号レベルに相当するジッタ値に
基づいて、内蔵のＤＡ変換器１３８１からラジアルとタ
ンジェンシャルの２方向のチルト駆動信号をチルト機構
１４１１に出力する。チルト機構１４１１は入力された
２方向のチルト駆動信号に基づいて光ディスク１０１の
情報記録面と光ビーム１１２の光軸との２方向の角度
（ラジアル方向とタンジェンシャル方向の角度）を変化
させる。ＤＳＰ１３０はジッタ値が最小となる２方向の
チルト駆動信号を出力し、光ディスク１０１の情報記録
面と光ビーム１１２の光軸との角度をジッタ信号のレベ
ルが最小となるようにチルト機構１４１１を動作させ
る。

【００１７】以下の説明では、ＤＳＰ１３０内部におけ
るチルト駆動信号のＤＡ変換前の値をチルト駆動値と称
す。また、最も品質の高い再生信号が得られるジッタ値
が最小となるようなチルト駆動値を最適チルト駆動値と
称す。

【００１８】以下、実施の形態における動作を図２のフ
ローチャートを用いて説明する。以下の説明では、図２
のフローチャートの各ステップに対応する説明では、図
２のフローチャートに記載した番号を付記する。ＤＳＰ
１３０のプログラムで実現する機能であるチルト検出信
号計測部１３１１は、予め決められた２方向のチルト駆
動値をＤＳＰ１３０内蔵のＤＡ変換器１３８１により２
方向のチルト駆動信号としてチルト機構１４１１に出力
し（Ｓ１０１）、ＡＤ変換器１３５によりジッタ信号の
レベルをジッタ値として取り込み（Ｓ１０２）、そのと
きの２方向のチルト駆動値とジッタ値とをＤＳＰ１３０
内蔵のメモリ１３２に保存する（Ｓ１０３）。

【００１９】チルト検出信号計測部１３１１は、２方向
のチルト駆動値を各々所定範囲にわたり上記計測動作を
繰り返し行い、図３（ａ）に示すように２方向のチルト
駆動値とジッタ値とにより構成する３次元空間における
特性を計測する（Ｓ１０４）。図３（ａ）はラジアルお
よびタンジェンシャルのチルト駆動値とジッタ値とで構
成される３次元空間を表す図で、網目状の表示の各交点
は、チルト検出信号計測部１３１１で計測した２方向の
チルト駆動値の計測ポイントに対するジッタ値の計測値
を示す点であり、それらの点のうち点Ｏ３１はジッタ値
が最小となる点である。この図３（ａ）では所定範囲の
２方向のチルト駆動値について各々５点、合計２５点の
ジッタ値の計測を繰り返し行った場合の特性である。

【００２０】ＤＳＰ１３０のプログラムで実現する機能
である最適チルト駆動値探索部１３３１は、チルト検出
信号計測部１３１１により計測しメモリ１３２に保存さ
れた２方向のチルト駆動値とジッタ値とからジッタ値が
最小となる２方向のチルト駆動値を探索する（Ｓ１０
５）。探索した２方向のチルト駆動値に相当する２方向
のチルト駆動信号をチルト機構１４１１に出力する（Ｓ
１０６）。

【００２１】次に図２のＳ１０５におけるジッタ値が最
小となるチルト駆動値を探索する方法について詳細に説
明する。最適チルト駆動値探索部１３３１はメモリ１３
２に保存された２５組の２方向のチルト駆動値とジッタ
値より、ジッタ値が最小となる２方向のチルト駆動値を
探索し、その２方向のチルト駆動値を最適チルト駆動値
として抽出し決定する。つまり、図３（ａ）におけるジ
ッタ値の計測値を互いに比較し、全ての計測値のうち最
小となる点Ｏ３１の２方向のチルト駆動値を最適チルト
駆動値として求めるのである。

【００２２】以上に説明した方法によって、ジッタ値が
最小となる２方向のチルト駆動値を探索する前のチルト
駆動値が最適チルト駆動値からずれていても、２方向の
チルト駆動値を変化させてジッタ値が最小となる２方向
のチルト駆動値を探索することができる。

【００２３】さらに、図２のＳ１０５のジッタ値が最小
となるチルト駆動値の探索において、チルト検出信号計
測部１３１１が計測した２方向のチルト駆動値のステッ
プより高精度で最適チルト駆動値を探索する方法に、以
下に説明するような関数近似を用いて最適チルト駆動値
を探索する方法がある。最適チルト駆動値探索部１３３
１は、メモリ１３２に保存された２方向のチルト駆動値
に対するジッタ値の特性を２元関数に近似し、近似した
関数のジッタ値が最小となる２方向のチルト駆動値を計
算し、それを最適チルト駆動値として決定する。

【００２４】具体的には、近似する関数に、ジッタ値を
２方向のチルト駆動値の多項式、２方向のチルト駆動値
をｒおよびｔ、ジッタ値をｊとして以下の（数１）で表
される関数を用いる。ただしｋ１からｋ６は任意の定数
である。

【００２５】

【数１】

【００２６】ここで（数１）のｋ１からｋ６の定数は、
メモリ１３２に保存された２方向のチルト駆動値とジッ
タ値の組み合わせのうち、任意の６組を（数１）に代入
して、ｋ１からｋ６についての６元１次連立方程式を解
くことで求める。ここで求めた関数は図３（ｂ）におい
て格子状の曲面で示すような２方向のチルト駆動値とジ
ッタ値とで構成される３次元空間における特性となり、
図３（ａ）における計測ポイントのステップより高精度
でジッタ値が最小となる点Ｏ３２の２方向のチルト駆動
値を計算して求められる。

【００２７】つまり、（数１）はｒおよびｔそれぞれに
ついて２次の関数であり、ジッタ値ｊが最小となる条件
は、（数１）の左辺をｒおよびｔそれぞれについて偏微
分して求めた式が０となる条件、つまり以下の（数２）
および（数３）を満たす。

【００２８】

【数２】

【００２９】

【数３】

【００３０】ここで、（数２）および（数３）をｒおよ
びｔについて解くと、以下の（数４）および（数５）と
なる。

【００３１】

【数４】

【００３２】

【数５】

【００３３】ジッタが最小となる２方向のチルト駆動値
は、（数４）および（数５）にｋ１からｋ５を代入して
計算して求める。

【００３４】さらに、特異値分解を用いて（数１）の関
数の係数ｋ１からｋ６を最小二乗法で求める計算方法に
ついて説明する。この方法を用いれば、上述の６元１次
連立方程式を解く方法よりも、最小二乗法で計算した関
数から高精度で２方向の最適チルト駆動値を求めること
ができる。上述の方法では６組の２方向のチルト駆動値
とジッタ値との組み合わせから（数１）の係数を求めた
が、以下に説明する方法では６組以上の組み合わせから
（数１）の係数を最小二乗法で求める。まず、（数１）
にメモリ１３２に保存されたｎ組の２方向のチルト駆動
値とジッタ値とを代入（ｎは６以上の自然数とする）
し、以下の（数６）のように表されるｋ１からｋ６につ
いての６元１次連立方程式として考える。

【００３５】

【数６】

【００３６】メモリ１３２に保存されたｎ組の２方向の
チルト駆動値r１からｒｎおよびｔ１からｔｎとジッタ
値ｊ１からｊｎを用いて行列式を考える。（数６）の定
数ｋ１からｋ６を列の要素とした６行１列の行列Ｋに対
して、

【００３７】

【数７】

【００３８】メモリ１３２の保存されたｎ組の２方向の
チルト駆動値ｒ１からｒｎおよびｔ１からｔｎを（数
６）に代入し、（数６）におけるｋ１からｋ６について
の係数を計算して行の要素として構成したｎ行６列の行
列Ａ

【００３９】

【数８】

【００４０】および、メモリ１３２に保存されたｎ個の
ジッタ値ｊ１からｊｎを列の要素としたｎ行１列の行列
Ｊ

【００４１】

【数９】

【００４２】とすると、（数６）の連立方程式は以下の
（数１０）で表される。

【００４３】

【数１０】

【００４４】ここでＵをｎ行６列の列直交行列、ｗを６
行６列の対角行列、Ｖを６行６列の直交行列として、行
列Ａは特異値分解により以下の（数１１）で表される。
特異値分解については本技術分野に従事する者にとり一
般に公知であり、その詳細については「NUMERICAL RECI
PES in C」(William H.Press etl.著、CambridG7 Univer
sity Press出版、1988年）等の文献に記載されているの
で、本実施の形態での説明は省略する。

【００４５】

【数１１】

【００４６】（数１０）と（数１１）より以下の（数１
２）が導かれる。この（数１２）を用いて行列Ａを特異
値分解した行列ＵおよびＶと特異値の行列ｗ、ジッタ値
の行列Ｊとから行列Ｋを計算する。

【００４７】

【数１２】

【００４８】ここで（数１２）で計算される行列Ｋは連
立方程式（数１０）の最小二乗解となり、この行列Ｋの
要素であるｋ１からｋ６を（数１）に代入すれば、最小
二乗法によって計算された係数を用いた２方向のチルト
駆動値ｒ、ｔに対するジッタ値ｊについての近似関数を
得る。求めた近似関数の係数ｋ１からｋ５を（数４）お
よび（数５）に代入することで、近似関数においてジッ
タ値が最小となる２方向のチルト駆動値を求め、これを
最適チルト駆動値とする。以上に説明した方法により、
最小二乗法によって求めた近似関数により高精度でジッ
タ値が最小となる２方向のチルト駆動値を探索できる。

【００４９】さらに、上述した特異値分解の計算を省略
する方法について以下に説明する。チルト検出信号計測
部１３１１においてジッタ値を計測する２方向のチルト
駆動値の組み合わせを予め決めておき、その決められた
２方向のチルト駆動値ｒ１からｒｎ、ｔ１からｔｎを用
いて（数８）より計算される行列Ａは不変である。その
行列Ａを（数１１）で表される特異値分解した行列Ｕ、
ｗ、Ｖも不変であり、予め計算した行列Ｕ、ｗ、ＶをＤ
ＳＰ１３０内蔵のメモリ１３２に保存しておく。その保
存した行列Ｕ、ｗ、Ｖとステップ１０３で計測してメモ
リ１３２に保存されたジッタ値とから（数１２）を用い
て近似関数を求めるよう最適チルト探索部１３３１を構
成することで、複雑な特異値分解の計算をする必要がな
くなる。

【００５０】以上に説明した方法により、複雑な最小二
乗法による関数近似計算を大幅に軽減した上で、最小二
乗法による近似関数を用いることでジッタ値の計測誤差
の影響を軽減して最適チルト駆動値の探索を高精度で実
現できる。

【００５１】次に実施の形態における最適チルト駆動値
の探索方法をさらに改善する方法について説明する。図
４および図５は、ラジアルおよびタンジェンシャルのチ
ルト駆動値とジッタ値とで構成される３次元空間におけ
る特性を格子状の曲面で表した図である。図４の点Ｏ
４、図５の点Ｏ５は格子状の曲面で表した特性における
ジッタ値が最小となる点であり、それらのジッタ値が最
小となる点を囲む同心円状の線は同じジッタ値を示す等
高線である。図４および図５の格子状の曲面で表した特
性において点線で囲まれた部分は、ジッタ値がほぼ一定
で変化しない平滑部分を示す。

【００５２】図４はジッタ値が最小となる点が平滑部分
のほぼ中央に存在し、図５はジッタ値が最小となる点が
平滑部分の中央よりずれて偏った位置に存在する特性で
ある。まず、図４の点線で囲まれた平滑部分のある鍋底
状の特性の場合を考える。この平滑部分ではジッタ値が
ほぼ一定で変化しないため、チルト検出信号計測部１３
１１によるジッタ値の計測における計測誤差が平滑部分
のジッタ値の変化に比べて無視できなくなる。このとき
平滑部分の境界付近におけるジッタ値を計測し最適チル
ト駆動値探索部１３３１によってジッタ値が最小となる
２方向のチルト駆動値を探索すると、平滑部分の境界付
近を最適チルト駆動値と決定してしまう。

【００５３】また、図５のようにジッタ値が最小となる
２方向の駆動値が平滑部分に対して偏った点Ｏ５にある
ような特性の場合に、最適チルト駆動値探索部１３３１
はジッタ値が最小となる２方向のチルト駆動値を探索
し、点Ｏ５を最適チルト駆動値と決定してしまう。以上
のような場合には、平滑部分の境界付近を最適チルト駆
動値と決定し、そのチルト駆動値に相当するチルト駆動
信号によってチルト機構１４１１を動作させることにな
る。このときのデメリットについて説明する。

【００５４】図６（ａ）はラジアルとタンジェンシャル
のチルト駆動値に対して上述の３次元特性の曲面におけ
る平滑部分となる範囲を示し、点Ｏ６０は平滑部分のほ
ぼ中央付近の点、点Ｏ６１は平滑部分の境界付近の点の
１つである。図６の点Ｏ６１のように、平滑部分の境界
付近を最適チルト駆動値とした場合は、ラジアルのチル
ト駆動値ΔＲｏ６１以上に相当するチルト変化で、ジッ
タ値がほぼ一定で変化しない平滑部分を超えてしまい、
ジッタ値が大きく変化する、つまりわずかなチルト変動
で再生信号の品質が大きく悪化することになる。

【００５５】一方、平滑部分の中央付近の点Ｏ６０を最
適チルト駆動値とした場合は、ラジアルのチルト駆動値
ΔＲｏ６０以上に相当するチルト変化で初めてジッタ値
がほとんど変化しない平滑部分を超えることになるが、
ΔＲｏ６１に相当するチルト変化よりも大きなΔＲｏ６
０に相当するチルト変化までジッタ値がほぼ一定で変化
しない。そのため最適チルト駆動値を平滑部分の中心と
なるΔＯ６０とした方がチルトマージンを大きくとるこ
とができる。これを実現する方法について説明する。最
適チルト駆動値探索部１３３１は、安定して品質の良い
再生信号が得られるジッタ値以下となる２方向のチルト
駆動値の範囲を求め、その範囲の中心である２方向のチ
ルト駆動値を探索する。

【００５６】具体的には、メモリ１３２に保存された２
方向のチルト駆動値とジッタ値とからジッタ値が所定の
しきい値以下となる２方向のチルト駆動値において、ラ
ジアル方向のチルト駆動値の最大値ｒｍａｘと最小値ｒ
ｍｉｎおよびタンジェンシャル方向のチルト駆動値の最
大値ｔｍａｘと最小値ｔｍｉｎを求める。その最大値と
最小値のチルト駆動値の平均である（ｒｍａｘ＋ｒｍｉ
ｎ）／２および（ｔｍａｘ＋ｔｍｉｎ）／２を、それぞ
れラジアルおよびタンジェンシャル方向の最適チルト駆
動値として相当するチルト駆動信号をＤＡ変換器１３８
１から出力する。この最適チルト駆動値は、実質２方向
のチルト駆動値とジッタ値とで構成される３次元空間に
おける特性とジッタ値が所定の値（しきい値）となる平
面との交線で囲まれる平面図形に外接する長方形の中心
となる２方向のチルト駆動値を求めるのである。

【００５７】図６（ｂ）はラジアルとタンジェンシャル
のチルト駆動値に対して、上述の領域とそれに外接する
長方形を示し、点Ｏ６２はその長方形の中心であり、ラ
ジアルとタンジェンシャルのチルト駆動値はそれぞれ
（ｒｍａｘ＋ｒｍｉｎ）／２および（ｔｍａｘ＋ｔｍｉ
ｎ）／２となる。以上に説明した方法により、図４や図
５のような鍋底状の特性における平滑部分の境界付近で
はなく、図６（ｂ）に示す平面図形に外接する長方形の
中心Ｏ６２に相当する点を最適チルト駆動値とすること
ができ、大きなチルト変化に対して品質の良い再生信号
を安定して得ることができる。

【００５８】また、最適チルト駆動値探索部１３３１
は、２方向のチルト駆動値とジッタ値とで構成される３
次元空間において、安定して品質の良い再生信号が得ら
れるジッタ値以下となる２方向のチルト駆動値の領域の
重心を探索してもよい。具体的にはメモリ１３２に保存
された２方向のチルト駆動値とジッタ値とからジッタ値
が所定のしきい値以下となる２方向のチルト駆動値の組
み合わせの数をｎ、その組み合わせのラジアルとタンジ
ェンシャルのチルト駆動値をｒｉ，ｔｉ（ｉ＝１，２，
…，ｎ）とすると、全ての組み合わせのチルト駆動値の
平均値ｒａｖｅおよびｔａｖｅは、 ｒａｖｅ＝（ｒ１＋ｒ２＋…＋ｒｎ）／ｎ ・・・（１３） ｔａｖｅ＝（ｔ１＋ｔ２＋…＋ｔｎ）／ｎ ・・・（１４） となる。

【００５９】このラジアルとタンジェンシャルのチルト
駆動値の平均値ｒａｖｅおよびｔａｖｅを最適チルト駆
動値として相当するチルト駆動信号をＤＡ変換器１３８
１から出力する。このとき最適チルト駆動値は、実質２
方向のチルト駆動値とジッタ値とで構成される３次元空
間における特性とジッタ値がしきい値となる平面との交
線で囲まれる平面図形の重心における２方向のチルト駆
動値に相当する。

【００６０】図７はラジアルとタンジェンシャルの駆動
値に対して、上述のジッタ値がしきい値となる平面にお
ける平面図形を示し、点線はその平面図形を囲む長方
形、Ｇ７は平面図形の重心、Ｏ７は平面図形を囲む長方
形の中心である。図７に示す平面図形に外接する長方形
の中心Ｏ７において、ラジアル方向のチルト変化を考え
ると、ラジアルのチルト駆動値ΔＲｏ７に相当するチル
ト変化でジッタ値がしきい値を超えてしまうが、図７の
平面図形の重心Ｇ７においては、ラジアルのチルト駆動
値ΔＲｇ７に相当するチルト変化で初めてジッタ値がし
きい値を超え、再生信号の品質が悪化することになる。
つまり平面図形に外接する長方形の中心Ｏ７よりも平面
図形の重心Ｇ７における２方向のチルト駆動値の方が、
より大きいチルト変化に対して品質の良い再生信号を安
定して得ることができる。

【００６１】また最適チルト駆動値探索部１３３１は、
２方向のチルト駆動値とジッタ値とで構成される３次元
空間の特性において、安定して品質の良い再生信号が得
られるジッタ値以下となる立体図形の重心を探索しても
よい。具体的には、メモリ１３２に保存された２方向の
チルト駆動値とジッタ値とからジッタ値が所定のしきい
値ＪＬ以下となる２方向のチルト駆動値の組み合わせの
数をｎ、その組み合わせのラジアルとタンジェンシャル
のチルト駆動値とジッタ値をｒｉ，ｔｉ，ｊｉ（ｉ＝
１，２，…，ｎ）とする。またしきい値ＪＬから各組み
合わせのジッタ値ｊｉを引いた値をΔｊｉ＝ＪＬ−ｊｉ
（ｉ＝１，２，…，ｎ）とする。

【００６２】全ての組み合わせにおけるチルト駆動値の
Δｊｉに基づく加重平均値ｒａｖｅおよびｔａｖｅは、 ｒａｖｅ＝（ｒ１×Δｊ１＋ｒ２×Δｊ２＋…＋ｒｎ×Δｊｎ）／ （Δｊ１＋Δｊ２＋…＋Δｊｎ） ・・・（１５） ｔａｖｅ＝（ｔ１×Δｊ１＋ｔ２×Δｊ２＋…＋ｔｎ×Δｊｎ）／ （Δｊ１＋Δｊ２＋…＋Δｊｎ） ・・・（１６） となる。

【００６３】このラジアルとタンジェンシャルのチルト
駆動値の平均値ｒａｖｅおよびｔａｖｅを最適チルト駆
動値として相当するチルト駆動信号をＤＡ変換器１３８
１から出力する。このとき最適チルト駆動値は、実質２
方向のチルト駆動値とジッタ値とで構成される３次元空
間における特性とジッタ値がしきい値ＪＬとなる平面と
で囲まれる立体図形の重心における２方向のチルト駆動
値に相当する。このジッタ値に基づいた加重平均を用い
た方法により、２方向のチルト駆動値とジッタ値とで構
成される３次元空間における特性とジッタ値がしきい値
ＪＬとなる平面との交線で囲まれる平面図形の重心より
も、立体図形の重心における２方向のチルト駆動値の方
が、ジッタ値が小さい値となり品質の良い再生信号を得
ることができる。

【００６４】以上に説明した方法は、図３の特性の場合
には関数近似などを用いてジッタ値が最小となるチルト
駆動値を探索し、図４および図５の特性の場合には平滑
部分の中心を探索するものである。ここで、以上に説明
した関数近似を用いた探索方法または中心や重心などを
求める探索方法のいずれを用いるかを、メモリ１３２に
保存された２方向のチルト駆動値とジッタ値に基づいて
選択して決定する特性形状判定の方法について図８のフ
ローを用いて説明する。

【００６５】最適チルト駆動値探索部１３３１は、メモ
リ１３２に保存された２方向のチルト駆動値とジッタ値
との組み合わせから最小となるジッタ値ｊｍｉｎを求め
る（Ｓ３０２）。所定値ＪＳを加えたジッタ値ｊｍｉｎ
＋ＪＳ以下となる組み合わせの数ｎ、実質、２方向のチ
ルト駆動値とジッタ値とで構成される３次元空間におけ
る特性とジッタ値がｊｍｉｎ＋ＪＳとなる平面との交線
に囲まれる平面図形の面積に相当するものを求める（Ｓ
３０３）。組み合わせの数ｎが所定値以上の場合には２
方向のチルト駆動値とジッタ値とで構成される３次元空
間における特性が図４のように平滑部分の存在する鍋底
状の特性であると判定する（Ｓ３０４，Ｓ３０５，Ｓ３
０６）。

【００６６】次に、この特性形状判定の結果に基づいた
方法で最適チルト駆動値を探索する。特性形状判定にお
いて、鍋底状の特性であると判断した場合には３次元空
間におけるジッタ値の特性の平滑部分の中心における２
方向のチルト駆動値を探索し（Ｓ３０８）、鍋底状の特
性でないと判断した場合にはジッタ値が最小となる２方
向のチルト駆動値を探索する（Ｓ３０７）。それぞれの
場合において探索したチルト駆動値を最適チルト駆動値
とすることで、光ディスク１０１の特性によって図３に
限らず図４および図５のような鍋底状の特性となる可能
性があっても、品質の良い再生信号を安定して得ること
ができる。

【００６７】また、特性形状判定の方法は、メモリ１３
２に保存された２方向のチルト駆動値とジッタ値との組
み合わせから最小となるジッタ値ｊｍｉｎに所定値ＪＳ
を加えたジッタ値ｊｍｉｎ＋ＪＳ以下となる組み合わせ
の数ｎ、その組み合わせのうちラジアル方向のチルト駆
動値の最大値ｒｍａｘと最小値ｒｍｉｎおよびタンジェ
ンシャル方向のチルト駆動値の最大値ｔｍａｘと最小値
ｔｍｉｎを求め、２方向それぞれのチルト駆動値の最大
と最小との差の積Ｓａを求める。

【００６８】 Ｓａ＝（ｒｍａｘ−ｒｍｉｎ）×（ｔｍａｘ−ｔｍｉｎ） ・・・（１７） 組み合わせの数ｎは、実質、２方向のチルト駆動値とジ
ッタ値とで構成される３次元空間における特性とジッタ
値がｊｍｉｎ＋ＪＳとなる平面との交線に囲まれる平面
図形の面積に相当し、積Ｓａはその平面図形に外接する
長方形に相当する。求めた組み合わせの数と積との比が
所定値以上の場合には鍋底状の特性であると判断する方
法でもよい。

【００６９】また、特性形状判定の方法は、メモリ１３
２に保存された２方向のチルト駆動値とジッタ値との組
み合わせから最小となるジッタ値ｊｍｉｎに所定値ＪＳ
を加えたジッタ値ｊｍｉｎ＋ＪＳ以下となる組み合わせ
の数と、その組み合わせにおけるジッタ値ｊｉ（ｉ＝
１，２，…，ｎ）とｊｍｉｎ＋ＪＳとの差Δｊｉの合計
Ｓｓｕｍを求める。

【００７０】 Δｊｉ＝ｊｍｉｎ＋ＪＳ−ｊｉ ・・・（１８） Ｓｓｕｍ＝Δｊ１＋Δｊ２＋…＋Δｊｎ ・・・（１９） 組み合わせの数ｎは、実質、前者は２方向のチルト駆動
値とジッタ値とで構成される３次元空間における特性と
ジッタ値がｊｍｉｎ＋ＪＳとなる平面との交線に囲まれ
る平面図形の面積に相当し、ジッタ値の差Δｊｉの合計
Ｓｓｕｍは２方向のチルト駆動値とジッタ値とで構成さ
れる３次元空間における特性とジッタ値がｊｍｉｎ＋Ｊ
Ｓとなる平面とに囲まれる立体図形の体積に相当する。
求めた組み合わせの数ｎとジッタ値の差Δｊｉの合計Ｓ
ｓｕｍとの比が所定値以上の場合には鍋底状の特性であ
ると判断する方法でもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば２方向の
チルト駆動値の探索を同時に行うため、各方向のチルト
駆動値の影響を受けず、繰り返し補正する必要が無く、
高速かつ高精度の２方向のチルト補正が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における光ディスク装置の
構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態における最適チルト駆動値
探索のフローチャート

【図３】本発明の実施の形態を説明するための２方向の
チルト駆動値に対するジッタ値変化を示す３次元空間特
性図

【図４】本発明の実施の形態を説明するための鍋底状の
２方向のチルト駆動値に対するジッタ値変化を示す３次
元空間特性図

【図５】本発明の実施の形態を説明するための偏った形
状の２方向のチルト駆動値に対するジッタ値変化を示す
の３次元空間特性図

【図６】本発明の実施の形態を説明するための２方向の
チルト駆動値に対するジッタ値の変化を示す特性図

【図７】本発明の実施の形態を説明するための２方向の
チルト駆動値に対するジッタ値の変化を示す特性図

【図８】本発明の実施の形態を説明するための特性形状
判定による最適チルト駆動値探索のフローチャート

【図９】従来の技術を説明するための２方向のチルト制
御目標値に対するジッタ値の変化を示す特性図

【図１０】従来の技術を説明するための２方向のチルト
制御目標値に対して従属であるジッタ値の変化を示す特
性図

【図１１】従来の技術における光ディスク装置の構成を
示すブロック図

【符号の説明】

１０１ ディスク １１１ 光ピックアップ １１２ 光ビーム １２１ ２値化回路 １２２ ジッタ検出回路 １３０ ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ） １３１ チルト検出信号計測部 １３１１ チルト検出信号計測部（２方向） １３２ メモリ １３３ 最適チルト補正量探索部 １３３１ 最適チルト駆動値探索部 １３５ ＡＤ変換器（ジッタ信号入力） １３８ ＤＡ変換器（チルト制御目標信号出力） １３８１ ＤＡ変換器（チルト駆動信号出力） １４１ チルト機構 １４１１ チルト機構（２方向） １４２ チルトセンサ １４３ チルト制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸本 隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D118 AA13 BA01 CA08 CD04 CD05 CD08

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録担体の情報記録面と光ビームの光軸
   との間に生じる２方向のチルト角に応じて変化するチル
   ト誤差信号を生成し、記録担体の情報記録面と光ビーム
   の光軸との間に生じる２方向のチルト角を変化させて、
   チルト誤差信号と２方向のチルト角に対する補正量とに
   より構成される３次元空間における特性に基づいて最適
   な補正量を探索決定することを特徴とした光ディスクの
   チルト補正方法。
2. 【請求項２】 記録担体に光学的に情報の記録再生を行
   う装置であって、記録担体の情報記録面と光ビームの光
   軸との間に生じる２方向のチルト角に応じて変化する信
   号を生成するチルト誤差信号生成手段と、記録担体の情
   報記録面と光ビームの光軸との間に生じる２方向のチル
   ト角を補正するチルト補正手段と、前記チルト誤差信号
   生成手段の出力であるチルト誤差信号と前記チルト補正
   手段を駆動する２方向のチルト角に対する補正量とによ
   り構成される３次元空間における特性に基づいて最適な
   補正量を探索決定する最適チルト補正量探索手段とを備
   えた光ディスク装置。
3. 【請求項３】 前記チルト誤差信号生成手段は、記録担
   体の情報記録面からの光ビームの反射光を検出する光検
   出手段を備え、前記光検出手段の出力する信号のジッタ
   を出力することを特徴とした請求項２記載の光ディスク
   装置。
4. 【請求項４】 前記チルト補正手段は、光ビームの光軸
   と記録担体の情報記録面との傾きを相対的に変位させる
   ことを特徴とした請求項２記載の光ディスク装置。
5. 【請求項５】 前記最適チルト補正量探索手段は、前記
   チルト補正手段の２方向のチルト角に対する補正量を変
   化させて前記チルト誤差信号生成手段の出力であるチル
   ト誤差信号を計測してチルト誤差信号と前記チルト補正
   手段の２方向のチルト角に対する補正量との関係を関数
   に近似する関数近似手段を備え、前記関数近似手段によ
   り近似した関数に基づいて最適な２方向のチルト角に対
   する最適な補正量を探索することを特徴とした請求項２
   記載の光ディスク装置。
6. 【請求項６】 前記関数近似手段は、最小自乗法の計算
   により２次多項式に近似することを特徴とした請求項５
   記載の光ディスク装置。
7. 【請求項７】 前記関数近似手段は、前記チルト補正手
   段の２方向のチルト角に対する補正量から計算される特
   異値分解行列を記憶する記憶手段を備え、予め記憶した
   特異値分解行列に基づいて近似関数を求めることを特徴
   とした請求項５または６記載の光ディスク装置。
8. 【請求項８】 前記最適チルト補正量探索手段は、前記
   チルト補正手段の２方向のチルト角に対する補正量を変
   化させて前記チルト誤差信号生成手段の出力であるチル
   ト誤差信号を計測してチルト誤差信号が略略最小あるい
   は略略最大となる前記チルト補正手段の２方向のチルト
   角に対する補正量の範囲の中心を最適な補正量とするこ
   とを特徴とした請求項２記載の光ディスク装置。
9. 【請求項９】 前記最適チルト補正量探索手段は、前記
   チルト補正手段の２方向のチルト角に対する補正量と前
   記チルト誤差信号生成手段の出力であるチルト誤差信号
   とにより構成される３次元空間において、前記チルト補
   正手段の２方向のチルト角に対する補正量を変化させて
   チルト誤差信号を計測したチルト誤差信号特性とチルト
   誤差信号を所定値とする面との交線に囲まれる平面図形
   の重心となる２方向のチルト角に対する補正量を、最適
   な補正量とすることを特徴とした請求項８記載の光ディ
   スク装置。
10. 【請求項１０】 前記最適チルト補正量探索手段は、前
    記チルト補正手段の２方向のチルト角に対する補正量と
    前記チルト誤差信号生成手段の出力であるチルト誤差信
    号とにより構成される３次元空間において、前記チルト
    補正手段の２方向のチルト角に対する補正量を変化させ
    てチルト誤差信号を計測したチルト誤差信号特性とチル
    ト誤差信号を所定値とする面とに囲まれる立体の重心と
    なる２方向のチルト角に対する補正量を、最適な補正量
    とすることを特徴とした請求項８記載の光ディスク装
    置。
11. 【請求項１１】 前記最適チルト補正量探索手段は、前
    記チルト補正手段の２方向のチルト角に対する補正量と
    前記チルト誤差信号生成手段の出力であるチルト誤差信
    号とにより構成される３次元空間において、前記チルト
    補正手段の２方向のチルト角に対する補正量を変化させ
    てチルト誤差信号を計測したチルト誤差信号特性の形状
    を判定する特性形状判定手段を備え、前記特性形状判定
    手段の判定に基づいて２方向のチルト角に対する補正量
    を探索することを特徴とした請求項２記載の光ディスク
    装置。
12. 【請求項１２】 前記特性形状判定手段は、前記チルト
    補正手段の２方向のチルト角に対する補正量と前記チル
    ト誤差信号生成手段の出力であるチルト誤差信号とによ
    り構成される３次元空間において、前記チルト補正手段
    の２方向のチルト角に対する補正量を変化させてチルト
    誤差信号を計測したチルト誤差信号特性とチルト誤差信
    号を所定値とする面との交線に囲まれる平面図形の面積
    に基づいてチルト誤差信号特性の形状を判定することを
    特徴とした請求項１１記載の光ディスク装置。
13. 【請求項１３】 前記特性形状判定手段は、前記チルト
    補正手段の２方向のチルト角に対する補正量と前記チル
    ト誤差信号生成手段の出力であるチルト誤差信号とによ
    り構成される３次元空間において、前記チルト補正手段
    の２方向のチルト角に対する補正量を変化させてチルト
    誤差信号を計測したチルト誤差信号特性とチルト誤差信
    号を所定値とする面との交線に囲まれる平面図形の面積
    と平面図形に外接する長方形の面積との比に基づいてチ
    ルト誤差信号特性の形状を判定することを特徴とした請
    求項１１記載の光ディスク装置。
14. 【請求項１４】 前記特性形状判定手段は、前記チルト
    補正手段の２方向のチルト角に対する補正量と前記チル
    ト誤差信号生成手段の出力であるチルト誤差信号とによ
    り構成される３次元空間において、前記チルト補正手段
    の２方向のチルト角に対する補正量を変化させてチルト
    誤差信号を計測したチルト誤差信号特性とチルト誤差信
    号を所定値とする面との交線に囲まれる平面図形の面積
    とチルト誤差信号特性とチルト誤差信号を所定値とする
    面とに囲まれる立体の体積との比に基づいてチルト誤差
    信号特性の形状を判定することを特徴とした請求項１１
    記載の光ディスク装置。
15. 【請求項１５】 前記最適チルト補正量探索手段は、前
    記チルト補正手段の２方向のチルト角に対する補正量を
    変化させて前記チルト誤差信号生成手段の出力であるチ
    ルト誤差信号を計測してチルト誤差信号と前記チルト補
    正手段の２方向のチルト角に対する補正量との関係を関
    数に近似する関数近似手段を備え、前記特性形状判定手
    段の判定に応じて前記関数近似手段により近似した関数
    に基づいて最適な２方向のチルト角に対する最適な補正
    量を探索することを特徴とした請求項１１から請求項１
    ４のいずれかに記載の光ディスク装置。
16. 【請求項１６】 前記最適チルト補正量探索手段は、前
    記特性形状判定手段の判定に応じて前期チルト誤差信号
    生成手段の出力が略略最小あるいは略略最大となる前記
    チルト補正手段の２方向のチルト角に対する補正量の範
    囲の中心を最適な補正量とすることを特徴とした請求項
    １１から請求項１４のいずれかに記載の光ディスク装
    置。