JP2002319165A - 光ディスクと対物レンズの傾き角の調整方法およびこれを用いた光ディスク装置 - Google Patents

光ディスクと対物レンズの傾き角の調整方法およびこれを用いた光ディスク装置

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JP2002319165A
JP2002319165A JP2001123848A JP2001123848A JP2002319165A JP 2002319165 A JP2002319165 A JP 2002319165A JP 2001123848 A JP2001123848 A JP 2001123848A JP 2001123848 A JP2001123848 A JP 2001123848A JP 2002319165 A JP2002319165 A JP 2002319165A
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optical disk
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lens
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English (en)
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Masaaki Kurebayashi
正明 榑林
Tsuyoshi Obuchi
堅 大淵
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 対物レンズと光ディスク面が平行位置からず
れる、即ち傾き角を持つと性能が劣化する。従って、傾
き角がある場合にはこれを補正するような傾き角を与え
る必要があるが、補正するための最適傾き角を見出すこ
とが難しい。 【解決手段】 傾き角の検出方法として、RF信号波形
の対称性を示すベータ値を用いる。ベータ値は、傾き角
が0の時、最大値をとるので、最大のベータ値をとるよ
うに、傾き補正を加えることにより傾き角の補正が可能
となる。また、ベータ値をターゲットとして、再生中ベ
ータ値をモニタし、ターゲット値より大幅にベータがず
れた場合に補正を加えることにより、再生中の傾き補正
が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置の
対物レンズとディスクの間に傾きが生じた場合、傾き角
を調整し最適性能にすることが可能な、光ディスク装置
の調整方法および光ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスクでは、対物レンズの出射光を
光ディスク基板を通して集光し、そこに記録されている
情報を再生している。この場合、理想的には、ディスク
と対物レンズが平行であることが要求され、この間に相
対的な傾きがあると、収差が生じ、集光されたスポット
に歪が生じ性能の劣化が生ずる。傾きの生ずる原因は、
機械的な取り付け精度のほかに、ディスクの反りによる
傾きがあげられる。
【0003】機械的な精度による傾きは、装置もしくは
ディスク取りつけ時に決まり再生中は一定であるが、デ
ィスクの反りによる傾きは、ディスク再生位置により異
なる。通常多く見られる例は、ディスク基板の内周での
反りは小さく、外周ほど反りが大きくなるような例であ
る。
【0004】従来、この傾きによる性能劣化の対策とし
ては、ディスク再生装置上に、傾きを検出するセンサ
と、センサの信号を基にディスク、もしくはピックアッ
プを動かして傾き補正をする方法が取られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に見られ
るような、基板の戻り光で評価する戻り光によるチルト
検出用の検出機構が必要になる。さらに、検出器そのも
のが性能を直接反映するものではないため、検出器の出
力値と性能の関係が必ずしも一対一に対応しないことが
考えられる。具体的には、検出器の取りつけ精度がずれ
ていると、たとえ対物レンズとディスク面が平行であっ
ても、検出器からは傾きがあるような信号が出力され、
これにより不必要な傾きを与えてしまうという問題点が
ある。
【0006】また他の従来例に見られるジッターで最適
値を取るような方法においては、上記のような課題は見
られない。特別な検出器も不要であり、またジッター値
は性能そのものなので、信号と傾きの一致性は問題無
い。しかしその一方で、ジッターの検出が難しいという
問題点が有る。実際のドライブにはジッター検出機能は
無く、特別に検出機能を付加するか、ジッターの変わり
にエラーを評価する等の機能が必要になる。エラー測定
そのものは、一般的に搭載される機能であるが、エラー
測定にはある程度のデータ量が必要となる。エラーは、
チルト以外の項目、たとえば汚れやキズなどでも劣化す
るため信頼性を確保するためにはデータ量を必要とす
る。
【0007】本発明は、上記に示すような問題点に対し
て、特別な機能が不要で、精度良く傾き検出ができる検
出方法、及び、これを使用してディスクの傾きを補正す
る方法、さらに、その補正機能を付加した光ディスク装
置である。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めには、本発明では、検出信号として、RF信号波形の
対称性をパラメータとして用い、RF波形の対称性を示
すベータ値を使用する。ベータは、 β=(A−B)/(A+B) で求められるアナログ的な量であり傾きに対してベータ
は変化し、チルトが最適な位置で最大値を取る。
【0009】ベータ検出部は、RF信号の信号処理部に
検出機能をもち、再生時に連続的にβを検出する。検出
されたレベルはA/D等により取り込まれβを演算す
る。
【0010】実際のドライブでは、傾き調整機構を微小
に動かすことにより、これにより生ずるベータの変化を
求め、ベータがもっとも大きくなる位置を最適値として
使用する。
【0011】ディスク傾きに対するベータの値の変化
は、以下のように考えられる。ディスクにチルトがある
と、ビームに収差が発生し分解能が低下する。その結
果、3Tなどの短マークの再生性能が低下する。このた
め、3T波形のレベルが小さくなり、11Tの中心より
上側に移動し、その結果ベータ値としては小さくなる方
向に動く。したがって、傾きがあるとベータ値は小さく
なり、逆に、傾きが最も小さく、収差が小さくなる点
で、ベータ値が最も大きくなる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明による第1の実施例につい
て図1を用い説明する。図1は本発明による光ディスク
記録再生装置のピックアップの構成および主要部分のブ
ロック図を示したものである。
【0013】本実施例の記録再生装置ではレーザーダイ
オード11のレーザー光10をディスク基板21上の記
録膜22上に集光し再生を行なうものである。本実施例
のシステムはコンパクトディスク(CD)の記録可能な
ディスクとして使用されるCD−Rへの記録再生システ
ム対応するシステムである。
【0014】レーザダイオード11は、波長780n
m、レーザーの最大出力は80mWのものを使用した。
レーザダイオードはレーザ駆動コントローラ1によりレ
ーザダイオード11を制御する。レーザ駆動コントロー
ラでは、レーザダイオードの駆動電流を制御し、レーザ
ダイオードの発光パワーを制御する。また記録信号に応
じレーザ駆動電流をスイッチングし所定の記録パルス波
形を作成する。
【0015】対物レンズにより集光した光束は、ディス
ク基板21を透過し記録膜22上に焦点を結び、この点
において記録再生を行う。本実施例ではCD−R用ディ
スクに対応するものでNA(開口数)0.5のものを使
用している。また記録膜は有機系の色素材料を使用して
おり、主成分はシアニン系の色素である。
【0016】記録再生時、記録面での反射光は再び対物
レンズ14、立ち上げプリズム13によりもどり、再び
ビームスプリッター12に入射する。このビームスプリ
ッター12で検出器16によりもどり光を検出しプリア
ンプ4を経て信号処理回路5により信号処理を行う。
【0017】信号処理回路ではディスク上の再生信号を
2値化しデジタルデータに復調し、所定のデータを得る
ものである。本実施例における光ディスク装置の再生信
号処理回路5には、再生波形のエンベロープのピークホ
ールドとボトムホールドを行ないRF波形の対称性を示
すベータ値を求める機能を有している。この信号処理回
路内のベータ値検出機能によりベータをもとめこれをコ
ントローラ2が読み取る。
【0018】コントローラ2は、記録再生制御、レーザ
パワーの制御を主に行なうが、本実施例では、再生信号
処理回路5により求められたベータ値に従って、傾き角
制御部17を制御する。傾き角制御部17は、ディスク
モータも含めて、ディスク22全体を機械的に動かし、
ディスク面と対物レンズの間に傾き角度を与えるもので
ある。本発明では、最適角度を求めるために、この傾き
角制御部にプラスおよびマイナス方向に微小に傾きを付
加させてその時の再生信号処理回路で検出されるベータ
値を読み取ることにより、最適傾き角度を求めようとす
るものである。
【0019】例えば、まず初期状態のベータ値、β
(0)を読み出す。次にコントローラ2から、傾き角を
プラス方向にΔだけ付加した状態(Δ(+))に制御
し、このときのベータ値β(Δ+)を再生信号処理回路
から読み出す。次にマイナス方向にデルタだけ付加した
状態(Δ(−))に制御し、同様にβ(Δ―)を読み出
す。これらのβ(0)、β(Δ+)、β(Δ―)をそれ
ぞれ比較し、最大のβ値を最終的には求める。
【0020】図2に再生信号処理回路内のベータの検出
回路ブロックを、図3にベータの求め方を示す。入力し
た再生RF信号はHPF(fc=1kHz)を通過後、
エンベロープ検波し、プラス側レベルAとマイナス側レ
ベルBの2つの値をピークホールドで検出する。
【0021】波形は図3に示すようにその対称性により
ベータが変化する。AとBの値をもとめ、 β=(A−B)/(A+B) によりベータ値をもとめる。本実施例では、この信号処
理ブロック内に演算機能を有する構造としており、A、
Bのレベルをそれぞれ求めて、ベータ値を求めている。
これは、たとえばA、Bのレベルのみをこのブロックか
ら出力させ、マイコン等により演算することでも対応は
可能である。
【0022】図4には本実施例の、実際に傾き角を変化
させた場合のベータの変化を示す。同様に傾き角に対す
るジッターの変化も示す。β値は傾き角に対して、上に
凸のカーブとなり、傾き角ゼロの点でジッターが最小
で、かつベータ値が最大となることがわかる。従って本
実施例においても、ベータ値を見ることにより、ジッタ
ーの最小値を間接的に見出すことが可能であることを示
している。
【0023】図5には、傾き角検出、補正を行ない、性
能的に最適となる傾き角を決定するアルゴリズムを示
す。本実施例に示す方法は、再生状態で、傾き角を可変
し、ベータが最大となる点をもとめる方法である。
【0024】まず、再生時にプラス、マイナスの両方向
に傾き角補正を加え、各状態でのベータ値をそれぞれ求
める。もし、どちらかの方向に傾きを加えた場合にもベ
ータ値が小さくなる場合には、現在の位置が傾き最適値
と判断できる。
【0025】たとえばプラス方向がベータ値大の方向で
あったとすると、傾き角をプラスした状態で傾き角を更
にプラスしてみる。この場合、−方向は、ベータ値が小
さくなる方向であることは既に分かっているので、現状
の位置と、更に角度を加えた状態での比較を行なう。
【0026】この作業を繰り返すことにより、ベータ値
が最大となる傾き角を求めることができ、それが最適傾
き角であると求めることができる。
【0027】図6には、内周、外周の2点で傾き角補正
を行なう場合のアルゴリズムを示す。本実施例のアルゴ
リズムでは、内外周の傾きや性能を求めるのではなく、
内周と外周のある点においてのベータ値を求めておき、
ベータ値をモニタしながら、傾き角の制御を行なうもの
である。本実施例に関しては、内周と外周でベータ値を
もとめ、その間は補間することにより、仮の最適ベータ
値と考え、この補間値をターゲットに制御するものであ
る。
【0028】なお、本実施例では補間することを前提と
したが、内周の値のみをターゲット値にして、この値に
なるように一定に制御する方法によっても効果は得られ
る。
【0029】また、DVD−R、DVD−RWディスク
では、初期状態では、記録されている領域が内周のコン
トロールデータ領域のみと限られている。従って、未記
録DVD−R、RWディスクにおいては、コントロール
データ領域に位置付けこの部分でベータ値の検出、傾き
補正を行なうことにより、ディスクの取り付けによる固
定的な傾き角は補正できる。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、測定容易なベータ値を
用いて傾き角を補正することによりディスクの性能向上
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例に示す記録再生装置のブロック図
【図2】ベータ検出ブロック
【図3】ベータ値の説明
【図4】第1の実施例で示されたベータ値
【図5】ベータ値を用いた最適傾き角制御アルゴリズム
【図6】ベータ値を用いた最適傾き角制御アルゴリズム
【符号の説明】
1‥レーザ駆動装置、2‥コントローラ、3‥パワーモ
ニター回路、4‥プリアンプ、5‥再生信号処理回路、
11‥レーザダイオード、12‥ビームスプリッター、
13‥立ち上げプリズム、14‥対物レンズ、15‥フ
ロントモニター、17‥傾き角制御部、16‥RF信号
検出器、21‥ディスク基板、22‥記録膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D118 AA13 BA01 CB03 CC12 CD04 CD08

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザ光をレンズを用いて光ディスク上の
    微小領域に絞りこみ、該光ディスクからの戻り光を信号
    として検出し、その検出信号を信号処理して再生する光
    ディスク装置の該光ディスクとレンズの傾き角調整方法
    において、前記信号処理は、再生信号の対称性を検出
    し、この再生信号の対称性の結果に応じて光ディスクと
    レンズの傾き角を調整することを特徴とする傾き角調整
    方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の傾き角調整方法において、
    再生時に傾き角調整機能を用いて傾き角を可変し、AC
    結合した波形の上レベルの絶対値Aと、下レベルの絶対
    値Bとから求められる、RF信号波形の対称性を示すベ
    ータ値、 β=(A−B)/(A+B) が最大となる点に制御することを特徴とする傾き角調整
    方法。
  3. 【請求項3】請求項1,2記載の傾き角調整方法におい
    て、光ディスク装置への光ディスク挿入時、光ディスク
    に予め記録されたデータを再生しその点のベータ値が最
    大となるように初期調整を行なうことを特徴とする傾き
    角調整方法。
  4. 【請求項4】請求項3記載の傾き角調整方法において、
    初期調整時のベータ値を記憶しておき、再生中にベータ
    値をモニタしながら、傾き角度を調整することを特徴と
    する傾き角調整方法。
  5. 【請求項5】レーザ光をレンズを用いて光ディスク上の
    微小領域に絞りこむための光学系と、該光ディスクから
    の戻り光を信号として検出する検出用ディテクタと、該
    ディテクタからの信号を処理するための信号処理部と、
    光ディスクとレンズの角度調整機構とからなる光ディス
    ク装置において、前記信号処理部は、再生信号の対称性
    を検出する機能を有し、この再生信号の対称性の結果に
    応じて前記角度調整機構によりディスクとレンズの傾き
    角を調整することを特徴とする光ディスク装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009145122A1 (en) * 2008-05-28 2009-12-03 Canon Kabushiki Kaisha Optical recording-reproducing apparatus

Cited By (2)

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