JP2003077157A - 光記録再生装置およびチルト制御方法 - Google Patents

光記録再生装置およびチルト制御方法

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JP2003077157A
JP2003077157A JP2001269668A JP2001269668A JP2003077157A JP 2003077157 A JP2003077157 A JP 2003077157A JP 2001269668 A JP2001269668 A JP 2001269668A JP 2001269668 A JP2001269668 A JP 2001269668A JP 2003077157 A JP2003077157 A JP 2003077157A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リアルタイムで継続してチルト制御を行わな
くとも、簡素な構成にて良好なチルト制御を行い得るよ
うな光記録再生装置およびチルト制御方法を提供する。 【解決手段】 30mm、40mm、50mmの半径位
置にてチルトゼロとなるステッピングモータのステップ
量を測定する。かかるステップ量に基づいて、全ディス
ク半径位置におけるチルトゼロのステップ量を算出し、
当該ステップ量と半径位置とが一対一に対応した変換テ
ーブルを作成する。光ヘッドアクセス時には、かかる変
換テーブルを基にチルト設定を行う。アクセス位置のス
テップ量が不適正な場合には、その位置のチルトゼロの
ステップ量を測定し、これを基に変換テーブルを再設定
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、ディスク面の傾き
に応じて光ヘッドの光軸の傾きを調整するチルト制御装
置を備えた光記録再生装置およびチルト制御方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】光ディスクに対し情報を記録・再生する
ディスク記録再生装置においては、ディスク上の記録ト
ラックにレーザビームを合焦させながら追従させるべ
く、フォーカス制御装置とトラッキング制御装置が配備
されている。かかるフォーカス制御装置とトラッキング
制御装置はレーザビームを合焦させる対物レンズをディ
スク面に垂直な方向およびトラックに垂直な方向に駆動
制御し、トラック上におけるレーザビームの合焦ずれと
トラックずれを補正する。
【0003】かかる制御によりビームはトラック上に合
焦されるが、ディスク面に対する対物レンズの光軸が垂
直状態から傾くと、光学的な収差が発生し、情報の記録
再生に支障が生じる。かかる光軸の傾きは、ディスク製
造時のばらつき等によってディスク径方向の切断面が水
平とはならず傘形状となることによって生じる。
【0004】そこで、かかる不都合を解消すべく、ディ
スク面に対する光軸の傾きを検出してこれを補正するチ
ルト制御装置が配備されている。かかるチルト制御装置
としては、ピックアップの基体に対して対物レンズ駆動
装置を傾けるものや、ピックアップ全体を傾けるもの等
がある。また、傾けるための駆動手段として、圧電素子
を用いるものや、カム機構を用いるもの等がある。
【0005】かかるチルト制御装置においては、光ディ
スクに対する光軸の傾きに応じたチルトエラー信号がチ
ルト検出部によって出力され、かかるエラー信号に応じ
て圧電素子やカム機構が駆動されて、ディスク面に対す
る光軸の傾き補正がなされる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ここで、チルトエラー
信号は、対物レンズの側近にチルト検出用の発光手段と
一対の光検出器を配しておき、この光検出器からの出力
信号に基づいて生成される。かかるチルト検出用の光検
出器は、ディスク径方向のディスク面の傾きをディスク
からの反射ビームによって検出するものであり、ディス
ク面が何れか一方に傾いている場合に、一方の光検出器
の受光量が他方の光検出器の受光量よりも大きくなるよ
うに構成されている。チルトエラー信号は、これら一対
の光検出器からの出力を減算して生成される。
【0007】しかしながら、かかるチルトエラー信号
は、上記のように生成されるので、センサー上における
トラック(記録溝)の像の影響を受けやすく、一対の光
検出器からの出力の差がチルトによるものなのか、像に
よるものなのか判別し難いものであった。従って、チル
トエラー判別によるチルトエラー制御をリアルタイムで
継続して行う場合には、トラック像の影響のため、却っ
て誤制御を伴う結果となる場合があった。
【0008】また、リアルタイムで継続してチルト制御
を行うと、記録再生に支障のない程度のチルトエラーで
あってもこれを補正すべくチルト制御機構が駆動される
ので、消費電力が大きくなってしまう。
【0009】さらに、上記従来のチルト制御装置では、
チルト制御用に専用の光検出器とチルト制御回路が別途
必要になり、構成が複雑となっていた。
【0010】そこで本発明は、リアルタイムで継続して
チルト制御を行わなくとも、簡素な構成にて良好なチル
ト制御を行い得るような光記録再生装置およびチルト制
御方法を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディスク半径
上の所定の基準点において、対物レンズの光軸がディス
ク面に垂直となる(チルトゼロ)チルト制御機構の変位
量を測定しておき、かかる測定値に基づいて、全ディス
ク半径位置におけるチルトゼロの変位量を算出・設定
し、当該設定値に基づいてチルト制御機構を駆動制御す
るものである。したがって、記録・再生時にリアルタイ
ムでチルトエラー信号を生成する必要がなく、よって、
迅速なチルト制御と回路構成の簡素化および消費電力の
低減を図ることができる。
【0012】また、チルトゼロの検出は、フォーカスエ
ラー信号またはトラッキングエラー信号を生成するため
の光検出器を共用して行えるので、別途専用の発光手段
や光検出器を配する必要がなく、この点においても、構
成の簡素化を図ることができる。
【0013】本発明の構成上の特徴は以下の通りであ
る。
【0014】請求項1の発明は、対物レンズの光軸がデ
ィスク面に直交するように制御するチルト制御装置を備
えた光記録再生装置において、前記対物レンズの光軸の
傾き角を変位させる光軸変位手段と、前記対物レンズの
光軸が前記ディスク面に直交していることを判別するチ
ルトゼロ判別手段と、前記ディスク上の所定の基準点に
おいて前記チルトゼロ判別手段によってチルトゼロを判
別すると共に当該チルトゼロのときの前記光軸変位手段
の変位量を測定し、これら基準点の位置と前記測定され
た変位量に基づいて全ディスク半径上のチルトゼロの変
位量を設定する変位量設定手段とを備え、前記変位量設
定手段による設定値に基づいて、光ヘッドのアクセス位
置における前記光軸変位手段の変位量を設定することを
特徴とする。
【0015】請求項2の発明は、請求項1において、前
記光ヘッドのアクセス位置において設定された前記変位
量の適否を前記アクセス時に判別する変位量適否判別手
段をさらに備え、前記変位量適否判別手段によって前記
変位量が不適正と判別された場合には、当該アクセス位
置にて前記チルトゼロの判別とそのときの前記光軸変位
手段の変位量の測定を行い、当該測定された変位量と前
記基準点における変位量とに基づいて、前記変位量設定
手段によって、全ディスク半径上のチルトゼロの変位量
を設定することを特徴とする。
【0016】請求項3の発明は、請求項2において、当
該変位量が不適正と判別される前のアクセス時に変位量
の測定が既になされている場合には、当該先のアクセス
時に測定された変位量を含めて、前記全ディスク半径上
のチルトゼロの変位量を設定することを特徴とする。
【0017】請求項4の発明は、請求項1ないし3の何
れかにおいて、前記変位量設定手段は、全ディスク半径
上の位置とチルトゼロの変位量とを一対一に対応付けた
変換テーブルを予め作成し、当該変換テーブルに基づい
て、光ヘッドのアクセス位置における前記光軸変位手段
の変位量を設定することを特徴とする。
【0018】請求項5の発明は、請求項1ないし4の何
れかにおいて、前記光軸変位手段はステッピングモータ
によって光軸を変位させ、前記変位量設定手段によって
設定される変位量は当該ステッピングモータのステップ
量であることを特徴とする。
【0019】請求項6の発明は、請求項1ないし5の何
れかにおいて、ディスクのトラック上にはウォブルが形
成されており、前記チルトゼロ判別手段は、ビームが当
該ウォブルを走査した際にトラッキングエラー信号上に
生じるウォブル波形のピーク値が極大値となったときに
チルトゼロを判別することを特徴とする。
【0020】請求項7の発明は、請求項1ないし5の何
れかにおいて、ディスクのトラック上には回折特性が変
化するマークが形成されており、前記チルトゼロ判別手
段は、ビームが当該マークを走査した際に光検出器から
の信号上に生じるパルスのピーク値が極大値となったと
きにチルトゼロを判別することを特徴とする。
【0021】請求項8の発明は、請求項1ないし5の何
れかにおいて、ディスクのトラック上には回折特性が変
化するマークが形成されており、前記チルトゼロ判別手
段は、ビームが当該マークを走査した際にタンジェンシ
ャルプッシュプル信号上に生じる正負のパルスの差が極
小となったとき、もしくは何れか一方のパルスのピーク
値が極大値となったときにチルトゼロを判別することを
特徴とする。
【0022】請求項9の発明は、対物レンズの光軸の傾
き角を変位させる光軸変位手段と、前記対物レンズの光
軸が前記ディスク面に直交していることを判別するチル
トゼロ判別手段とを備えたチルト制御装置を制御するチ
ルト制御方法であって、前記ディスク上の所定の基準点
において前記チルトゼロ判別手段によってチルトゼロを
判別すると共に当該チルトゼロのときの前記光軸変位手
段の変位量を測定するチルトゼロ測定ステップと、これ
ら基準点の位置と前記測定された変位量に基づいて全デ
ィスク半径上のチルトゼロの変位量を設定する変位量設
定ステップとを備え、前記変位量設定ステップによる設
定値に基づいて、光ヘッドのアクセス位置における前記
光軸変位手段の変位量を設定することを特徴とする。
【0023】請求項10の発明は、請求項9において、
前記光ヘッドのアクセス位置において設定された前記変
位量の適否を前記アクセス時に判別する変位量適否判別
ステップをさらに備え、前記変位量適否判別ステップに
よって前記変位量が不適正と判別した場合には、当該ア
クセス位置にて前記チルトゼロの判別とそのときの前記
光軸変位手段の変位量の測定を行い、当該測定された変
位量と前記基準点における変位量とに基づいて、全ディ
スク半径上のチルトゼロの変位量を設定することを特徴
とする。
【0024】請求項11の発明は、請求項10におい
て、当該変位量が不適正と判別される前のアクセス時に
変位量の測定が既になされている場合には、当該先のア
クセス時に測定された変位量を含めて、前記全ディスク
半径上のチルトゼロの変位量を設定することを特徴とす
る。
【0025】請求項12の発明は、請求項9ないし11
の何れかにおいて、前記変位量設定ステップは、全ディ
スク半径上の位置とチルトゼロの変位量とを一対一に対
応付けた変換テーブルを予め作成し、当該変換テーブル
に基づいて、光ヘッドのアクセス位置における前記光軸
変位手段の変位量を設定することを特徴とする。
【0026】請求項13の発明は、請求項9ないし12
の何れかにおいて、前記光軸変位手段はステッピングモ
ータによって光軸を変位させ、前記変位量設定手段によ
って設定される変位量は当該ステッピングモータのステ
ップ量であることを特徴とする。
【0027】本発明の特徴は、以下に示す実施の形態の
説明により更に明らかとなろう。
【0028】なお、請求項における「光軸変位手段」は
実施の形態における図5のアクチュエータが対応する。
請求項における「チルトゼロ判別手段」は実施の形態に
おける図8ないし図11の回路が対応する。請求項にお
ける「変位量設定手段」は実施の形態におけるサーボ回
路6および当該サーボ回路6による図12のステップS
101ないしS103による制御が対応する。請求項に
おける「変位量適否判別手段」は実施の形態におけるサ
ーボ回路6および当該サーボ回路6による図12のステ
ップS105ないしS107およびS102およびS1
03による制御が対応する。
【0029】請求項における「チルトゼロ測定ステッ
プ」は実施の形態における図12のステップS101が
対応する。請求項における「変位量測定ステップ」は実
施の形態における図12のステップS101ないしS1
03が対応する。請求項における「変位量適否判別ステ
ップ」は実施の形態における図12のステップS105
ないしS107が対応する。
【0030】ただし、以下の実施の形態は、あくまで
も、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各
構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載され
たものに制限されるものではない。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を参照して説明する。
【0032】まず、図1を参照して、本実施の形態に係
るDVD−R/RWディスクの構造について説明する。
【0033】ディスクには、内周部から外周部に亘って
螺旋状の溝(グルーブ)が形成されており、従って、こ
の溝間のピッチ領域には、同様に螺旋状の平坦部(ラン
ド)が形成されている。ランドには、同期信号およびク
ロック信号生成のためのピット(ランドプリピットと称
す)が、一定角回転位置に、物理フォーマットとして形
成されている。また、ランドプリピットに続く一定区間
には、グルーブの壁面がディスク径方向に蛇行したウォ
ブルが形成されており、かかるウォブルによってディス
ク上における当該グルーブ位置のアドレスが保持されて
いる。
【0034】次に、図2を参照して、光ヘッドのフォー
カス制御装置、トラキング制御装置、チルト制御装置の
構成を説明する。
【0035】図において、1は上記構造を有する光ディ
スク、2はディスク1を駆動するスピンドルモータ、3
は光ヘッド、4は光ヘッドの光検出器3aの出力を増幅
するプリアンプ、5はプリアンプ4からの出力を受けて
フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号および
チルトエラー信号を生成する信号生成回路、6は信号生
成回路5からの各エラー信号を受けてフォーカスサーボ
信号、トラッキングサーボ信号およびチルトサーボ信号
を生成し、これを光ヘッド3のサーボ機構3bに出力す
るサーボ回路である。
【0036】なお、情報の記録再生には図2に示すサー
ボ装置の他、信号記録のための各種の信号処理回路が必
要であるが、これらは従前のDVD−R/RWドライブ
と同様であるので図示を省略する。情報の再生のための
信号処理系はプリアンプ4からの信号を受けて再生信号
を生成する。情報の記録は、光ヘッド3に対し記録信号
に応じた駆動信号を印加することによって行われる。光
ヘッド3のレーザパワーは、記録モードと再生モードに
応じて切り替えられる。
【0037】図3および図4に、光ヘッド3の光学系を
示す。図3は光学系を上から見た図、図4は光学系を側
方から見た図である。図において、301は半導体レー
ザ、302は回折格子、303はコリメータレンズ、3
04は偏光ビームスプリッタ、305は反射ミラー、3
06は1/4波長板、307は対物レンズ、308は集
光レンズ、309はシリンドリカルレンズ、310は光
検出器である。
【0038】半導体レーザ301から出射された直線偏
光のレーザビームは、回折格子302により3ビームと
され、コリメータレンズ303によって平行光とされ
る。しかる後、偏光ビームスプリッタ304を透過し、
反射ミラー305によって上方に反射され、1/4波長
板によって円偏光に変換され、対物レンズ307によっ
てディスク1上に合焦される。
【0039】ディスク上に合焦されたビームはディスク
1によって反射され、上記光路を逆方向に辿る。この
際、1/4波長板306によって入射時とは直行する直
線偏光に変換され、これによりディスク1からの反射ビ
ームは偏光ビームスプリッタ304によって反射され
る。しかる後、かかる反射ビームは、集光レンズ308
によって集光され、さらにシリンドリカルレンズ309
によってビーム径の一方向のみ集光作用を受け、光検出
器310に受光される。
【0040】ここで、光検出器310は、回折格子30
2によって分割された3ビームのそれぞれを受光する3
組の光検出器からなっており、各組の光検出器はそれぞ
れ4分割センサーによって構成されている。各組の光検
出器上に集光されたビームスポットは、ディスク上にお
けるレーザビームの収束状態が合焦の場合には円とな
り、非合焦の場合には、楕円となる。4分割センサーか
らは、かかる円、楕円の状態に応じた信号が出力され、
かかる4分割センサーからの出力によってフォーカスエ
ラー信号が生成される。
【0041】なお、かかるシリンドリカルレンズを用い
たフォーカスエラー信号の生成原理の詳細については、
既に周知であるので説明を省略する。3組の光検出器か
らフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号
を生成する構成については、後述する。また、チルト量
検出信号は、4分割センサーからの出力を合成すること
によって生成されるが、これについても後述する。
【0042】図5に、チルト制御装置を示す。なお、フ
ォーカス制御装置およびトラッキング制御装置は従来周
知の構成なので、ここでは説明を省略する。
【0043】図において、701はDVD−R/RWド
ライブの内部シャーシ、702は内部シャーシ710に
固設されピックアップ3をディスク1の径方向に摺動可
能に支持するシャフト、703はピックアップ3を支持
する基体、704は基体703の下面に設けられシャフ
ト702が貫通される支持孔、705は基体703上に
植設されピックアップ3を回動可能に支持する回動支持
部、706はピックアップ3の回動端に上下方向に歯が
並ぶように設けられたラックギア、707はステッピン
グモータの回転軸に軸着され且つラックギア706と歯
合するギア、708は基体703上に植設されステッピ
ングモータを支持するモータ支持部である。
【0044】ステッピングモータがイニシャル位置から
所定のステップ量だけ時計回りに回転すると、ピックア
ップ3の回動端が上方に変位され、対物レンズ307の
光軸が左方向に傾く。また、ステッピングモータがイニ
シャル位置から所定のステップ量だけ反時計回りに回転
すると、ピックアップ3の回動端が下方に変位され、対
物レンズ307の光軸が右方向に傾く。このようにし
て、対物レンズ307の光軸がステップ的に傾けられる
ことにより、ディスク面に対する光軸の傾きが制御され
る。
【0045】なお、上記装置ではピックアップ3を傾け
るようにしたが、シャフト702の左端を回動可能と
し、シャフト702の右端を上下方向に変位させること
によって、光軸を傾けるようにしても良い。
【0046】図6に、フォーカスエラー信号生成回路を
示す。なお、図には、ディスク上における3つのビーム
の照射状態と、これら3つのビームの反射光を受光する
各組の光検出器との関係が分かるように、ディスク上の
ビームの照射状態を図の左側に併せて示してある。
【0047】ディスクから反射された3つのビームは上
記図3、図4の光学系によって、3組の4分割センサー
上に収束される。このとき、ディスク上においてビーム
が合焦状態にある場合には、4分割センサー上に収束さ
れたビームスポットは円形となり、4分割センサーに等
しく掛かる。また、ディスク上においてビームが非合焦
状態にある場合には、4分割センサー上のビームスポッ
トは楕円形となる。ここで、合焦点がディスク面の手前
すなわち対物レンズ側にあるときは、4分割センサー上
のビームスポットは例えばセンサーBD、FH、JL方
向に長い楕円となる。逆に、合焦点がディスクの向こう
側(対物レンズから離れる方向)にある場合には、4分
割センサー上のビームスポットはセンサーAC、EG、
IK方向に長い楕円となる。
【0048】したがって、メインビームを受光する4分
割センサーにおいては、センサーACの加算出力とセン
サーBDの加算出力とを減算すればフォーカスエラー信
号が得られる。同様に、サブビームを受光する4分割セ
ンサーにおいても、センサーEGの加算出力とセンサー
FHの加算出力との減算、およびセンサーIKの加算出
力とセンサーJLの加算出力との減算によってフォーカ
スエラー信号が得られる。
【0049】図6のフォーカスエラー信号生成回路にお
いては、メインビームによる上記フォーカスエラー信号
とサブビームによる上記フォーカスエラー信号とをさら
に合成してフォーカスエラー信号を生成している。すな
わち、サブビームによる2つのフォーカスエラー信号を
加算し、これに係数αを乗じてメインビームのフォーカ
スエラー信号に加算することによってフォーカスエラー
信号を生成する。
【0050】このように、メインビームによるフォーカ
スエラー信号のみを用いずにサブビームによるフォーカ
スエラー信号をさらに合成するようにしたのは、ディス
クのグルーブ、ランド構造によって外乱成分がフォーカ
スエラー信号に漏れ込み、そのままではフォーカスサー
ボ特性が乱されるからである。かかる外乱成分は、メイ
ンビームとサブビームとでは逆位相となる。また、サブ
ビームの反射光量はメインビームの反射光量より小さい
ので、サブビームによるフォーカスエラー信号はメイン
ビームによるフォーカスエラー信号に比べて数段小さ
い。そこで、サブビームによる2つのフォーカスエラー
信号を加算し、これをα倍した後にメインビームによる
フォーカスエラー信号に加算することにより、逆位相関
係にある外乱成分が相殺される。したがって、係数αは
外乱成分が相殺されるように設定されなければならな
い。
【0051】なお、かかるフォーカスエラー信号に対す
る外乱の漏れ込み、およびその補償については、第60
回応用物理学会学術講演会・講演予稿集(1999.9
甲南大学)の3a−ZC−11「3ビームを用いたDV
D−RAMディスク再生用光ピックアップ」に記載され
ている。
【0052】図7に、トラッキングエラー信号生成回路
を示す。各組の光検出器は上記フォーカスエラー信号生
成回路における光検出器を共用しており、4分割センサ
ーからの出力線と加算回路、減算回路の構成のみが上記
フォーカスエラー信号生成回路と相違している。
【0053】なお、各組の光検出器上に収束されたビー
ムスポットにおいて、グルーブとランドの像は左右方向
に生じ、メインビームがグルーブ上に正しく位置付けら
れている場合には、この像は、センサーABとセンサー
CDを分割する分割線上に現れ、トラックずれが起こる
と、像は上下方向に変位する。サブビームのセンサー上
における像の変位もこれと同様である。このように、図
8において、ディスク上におけるグルーブおよびランド
の方向とセンサー上におけるグルーブおよびランドの像
の方向が90度回転しているのは、上記図3および図4
のシリンドリカルレンズ309によって、反射光が一方
向にのみ収束作用を受けたことによる。
【0054】したがって、図7に示すように、メインビ
ームを受光する4分割センサーにおいては、センサーA
Bの加算出力とセンサーCDの加算出力とを減算すれば
トラッキングエラー信号が得られる。サブビームを受光
する4分割センサーにおいては、センサーEFの加算出
力とセンサーGHの加算出力との減算、およびセンサー
IJの加算出力とセンサーKLの加算出力との減算によ
ってトラッキングエラー信号が得られる。
【0055】図7のトラッキングエラー信号生成回路に
おいては、メインビームによる上記トラッキングエラー
信号とサブビームによる上記トラッキングエラー信号と
をさらに合成してトラッキングエラー信号を生成してい
る。すなわち、サブビームによる2つのトラッキングエ
ラー信号を加算し、これに係数αを乗じてメインビーム
のトラッキングエラー信号に減算することによってトラ
ッキングエラー信号を生成する。
【0056】このように、メインビームによるトラッキ
ングエラー信号のみを用いずにサブビームによるトラッ
キングエラー信号をさらに合成するようにしたのは、対
物レンズのトラッキング変位によりトラッキングエラー
信号にオフセットが生じるからである。かかるオフセッ
トは、メインビームとサブビームとでは同位相となる。
また、サブビームの反射光量はメインビームの反射光量
より小さいので、サブビームによるトラッキングエラー
信号はメインビームによるトラッキングエラー信号に比
べて数段小さい。そこで、サブビームによる2つのトラ
ッキングエラー信号を加算し、これをα倍した後にメイ
ンビームによるトラッキングエラー信号に減算すること
により、同位相関係にあるオフセット成分が相殺され
る。したがって、係数αはオフセット成分が相殺される
ように設定されなければならない。
【0057】なお、かかるフォーカスエラー信号に対す
る外乱の漏れ込み、およびその補償については、第60
回応用物理学会学術講演会・講演予稿集(1999.9
甲南大学)の3a−ZC−11「3ビームを用いたDV
D−RAMディスク再生用光ピックアップ」に記載され
ている。
【0058】次に、チルト量検出回路について以下に説
明する。図8にチルト量検出のための光検出器と加減算
回路を示す。図8の光検出器は、上記フォーカスエラー
信号およびトラッキングエラー信号を生成するための光
検出器を共用するものである。
【0059】メインビームがグルーブ上のウォブル領域
を走査すると、メインビームを受光する4分割センサー
のラジアルプッシュプル信号(トラッキングエラー信
号)上には、かかるウォブルに応じた波形の信号が生じ
る。ウォブルピーク検出回路501は、かかるラジアル
プッシュプル信号を受けて、当該ウォブル波形のピーク
値を保持する。
【0060】かかるウォブル波形のピーク値は、対物レ
ンズの光軸がディスク面に直交している場合には大き
く、光軸が直交状態からずれるに従って小さくなる。し
たがって、図5のチルト制御装置においてステッピング
モータを駆動すると、ステッピングモータのステップ量
に応じてウォブル波形のピーク値が変化し、所定のステ
ップ量においてピーク値は極大値となる。
【0061】図9に、かかるウォブルのピーク値と、対
物レンズの光軸ズレおよびステッピングモータのステッ
プ量との関係を示す。図9の例では、ステッピングモー
タが初期位置から+22ステップしたときにウォブル波
形のピーク値が極大となり、当該ステップ量においてチ
ルトがゼロとなっている。ここで、ステッピングモータ
の初期位置は、ガラスディスク等の基準ディスク(傘型
変形等のない水平なディスク)にビームを照射したとき
にウォブル波形のピーク値が極大値となった位置(ステ
ップ量)である。かかる極大値判別によって、チルトゼ
ロとなる位置のステップ量を検出することができる。
【0062】同様に、図8のプリピットピーク検出回路
502によっても、チルトゼロとなる位置のチルト量を
検出できる。図8のプリピットピーク検出回路502
は、サブビームがランド上のランドプリピットを走査し
たときの光量変化のピーク値を検出するものである。か
かるプリピットピーク検出回路502に供給される信号
は、サブビームを受光する4分割センサーの各センサー
出力を加算したものである。したがって、プリピットピ
ーク検出回路502に供給される当該信号は、サブビー
ムの反射光量に応じたものとなる。サブビームがランド
プリピットを走査した際、ランドプリピットの回折作用
により、サブビームの反射光量はゼロの近づく。したが
ってプリピットピーク検出回路502に供給される信号
上には、当該ランドプリピットを走査時したタイミング
で、立下りパルスが発生する。
【0063】かかる立下りパルスのピーク値は、対物レ
ンズの光軸がディスク面に直交している場合には大き
く、光軸が直交状態からずれるに従って小さくなる。し
たがって、図5のチルト制御装置においてステッピング
モータを駆動すると、ステッピングモータのステップ量
に応じて当該立下りパルスのピーク値が変化し、所定の
ステップ量においてピーク値は極大値となる。
【0064】かかる立下りパルスのピーク値と、対物レ
ンズの光軸ズレおよびステッピングモータのステップ量
との関係も、図9と同様となる。したがって、かかる極
大値判別によって、チルトゼロとなる位置のステップ量
を検出することができる。
【0065】図10に、メインビームがランド上を走査
する場合のチルト量検出回路の構成を示す。かかる場合
には、メインビームがランドプリピット上を走査するの
で、上記と同様、メインビームを受光する4分割センサ
ーからの加算出力上に生じる立ち下がりパルスのピーク
値によって、チルトゼロのステップ量を検出することが
できる。また、サブビームがウォブルを走査するので、
上記と同様、ウォブル波形のピーク値によって、チルト
ゼロのステップ量を検出することができる。
【0066】さらに、図10では、メインビームを受光
する4分割センサーのタンジェンシャルプッシュプル信
号からも、チルトゼロとなる位置のステップ量を検出す
る。メインビームがランドプリピットを走査すると、図
10のタンジェンシャルプッシュプル検出回路503に
供給されるタンジェンシャルプシュプル信号上に所定の
波高値のパルス信号が正負方向に生じる。
【0067】いま、かかるパルス信号の内、正のパルス
信号の波高値(絶対値)をa、負のパルス信号の波高値
(絶対値)をbとすると、対物レンズの光軸がディスク
面に垂直である場合にはa=bとなる。また、光軸がデ
ィスク面に対し一方のチルトエラー方向に傾くとa>b
となり、他方のチルトエラー方向に傾くとa<bとな
る。従って、かかる2つのパルスの波高値を検出・比較
することによって、チルトずれを検出することができ
る。
【0068】図11は、ディスクに対する対物レンズの
光軸の傾き(ラジアルチルト)とパルス波高値a、bと
の関係を、所定の装置環境にて実測したものである。か
かる実測結果から、同図中のグラフに示すようにラジア
ルチルトと波高値a、bの対称性との関係を示す近似直
線が得られる。したがって、パルス信号の波高値a、b
を演算処理して対称性を算出すれば、その算出値によっ
てチルトの方向とチルト量(角度)を検出できる。
【0069】図5のチルト制御装置においてステッピン
グモータを駆動すると、ステッピングモータのステップ
量に応じて上記対象性の算出値が変化し、所定のステッ
プ量において対象性の算出値がゼロに最も近くなる。し
たがって、かかるゼロ近接判別によって、チルトゼロと
なる位置のステップ量を検出することができる。
【0070】また、図11に示すとおり、タンジェンシ
ャルプッシュプル信号上に生じる正負のパルスは、チル
トゼロのときに極大値となる。したがって、上記図8お
よび図9の場合と同様、かかるパルスのピーク値を検出
し、当該ピーク値が極大値となるステップ量をチルトゼ
ロの位置として判別するようにしても良い。
【0071】なお、図10および図11のタンジェンシ
ャルプッシュプル信号による判別は、図8のサブビーム
を受光する4分割センサーの出力のタンジェンシャルプ
ッシュプル信号を利用しても同様に行える。
【0072】以上、図8〜図10のチルト量検出回路
は、フォーカス制御およびトラッキング制御用の4分割
センサーを共用するものであるから、チルト検出用の光
検出器を省略でき、回路構成を簡素化することができ
る。
【0073】次に、図2のサーボ回路によるチルト制御
について説明する。図11にチルト制御のフローチャー
トを示す。ディスクをDVD−R/RWドライブにセッ
トすると、ステップS101において、ディスク径上の
基準点のチルト量が検出される。ここで、基準点は、直
径120mmのディスクの場合、例えば30mm、40
mm、50mmの半径位置である。光ヘッド3は、かか
る基準点にアクセスされ、上記図8〜図9のウォブルピ
ーク検出回路501、プリピットピーク検出回路502
またはタンジェンシャルプッシュプル検出回路503か
ら供給される何れかのピーク値または対象性の算出値に
基づいて、チルトゼロのステップ値が検出される。基準
点のチルトゼロのステップ値が検出されると、光ヘッド
3は初期位置に復帰する。
【0074】このようにして基準点のステップ値が検出
されると、次に、ステップS102において、かかるス
テップ値を基に全半径位置におけるチルトゼロのステッ
プ値を算出する。例えば、上記3つの基準点を基に、デ
ィスクの全半径位置とステップ量との関係を直線近似す
る。すなわち、最内周から基準点40mmまでは基準点
30mmのステップ量と基準点40mmのステップ量の
両方を通る直線で近似し、基準点40mmから最外周ま
では基準点40mmのステップ量と基準点50mmのス
テップ量の両方を通る直線で近似する。そして、これを
基に、ディスク半径上の任意の位置(例えば数ミリ単
位)におけるステップ量を算出する。
【0075】ただし、上記直線近似に替えて、ディスク
径方向の変形特性(傘型変形特性)と上記3つの基準点
とに基づいて、ディスクの全半径位置とステップ量との
関係を曲線近似することもできる。かかる場合、ディス
ク半径上の任意の位置におけるステップ量は、かかる近
時曲線に基づいて算出する。
【0076】このようにして算出したディスク半径上の
任意の位置におけるステップ量は、ステップS103に
おいて変換テーブルとして記憶される。かかる変換テー
ブルは、半径上の所定の位置とチルトゼロのステップ量
とを一対一に対応付けるものである。
【0077】以上のようにして、チルト量変換テーブル
が作成された後、情報の記録または再生のために、所定
のディスク位置へのアクセス指令が光ヘッド3になされ
ると、ステップS104において、当該アクセス位置の
ステップ量が上記変換テーブルから読み出され、当該ス
テップ量だけステッピングモータが駆動される。そし
て、ステップS105において、当該ステッピングモー
タの駆動後にアクセスが正常になされたか(記録または
再生が正常になされたか)が判別され、ここで正常であ
れば、上記ステッピングモータのステップ量が固定され
る。
【0078】他方、上記アクセスが正常に行われない場
合には、ステップS106において、そのアクセス位置
においてステップS101と同様にチルトゼロのステッ
プ値が測定される。そして、ステップS107におい
て、当該チルトゼロのステップ値と当該アクセス位置に
おける変換テーブル上のステップ値とが所定ステップ以
上相違するかが判別され、相違する場合には、ステップ
S102に戻り、上記3つの基準点のステップ量と、当
該アクセス位置のステップ量とに基づいて、全半径位置
のチルトゼロのステップ量が再算出され、これが変換テ
ーブルに再設定される。他方、ステップS107におい
て相違しないと判別された場合には、変換テーブルの再
設定は行われず、単なる記録・再生エラーとして処理さ
れる。
【0079】以上の処理は、記録・再生が終了されるま
で繰り返される。ここで、所定のアクセスタイミングに
おいてアクセスエラーが検出される前に既にアクセスエ
ラーが検出されている場合には、当該先のアクセスエラ
ー時に測定したステップ量をも含めて変換テーブルの再
設定が行われる。例えば、既に2つのアクセスエラーが
検出されており、その際に測定したステップ量をS1、
S2とすると、今回のアクセスエラー時に測定したステ
ップ量Snと先のステップ量S1、S2および上記3つ
の基準点のステップ量とに基づいて全半径位置における
チルトゼロのステップ量を算出し(ステップS10
2)、この算出結果に応じてチルト変換テーブルを再設
定する(ステップS103)。
【0080】かかるチルト制御方法によれば、アクセス
位置にアクセスした後にリアルタイムでチルトエラーを
検出する必要がなく、アクセス時点には既にチルト制御
が完了しているので、アクセス後に直ちに記録・再生を
開始することができる。また、アクセス後も継続してチ
ルトエラーを検出する必要がないので、処理が簡素とな
り、また、消費電力を低減できる。
【0081】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は、かかる実施の形態に制限されるもので
はなく、他に種々の変更が可能である。
【0082】例えば、上記実施の形態では、DVD−R
/RWドライブに本発明を適用した例を説明したが、こ
れに変えて、光磁気ディスクドライブやコンパクトディ
スクプレーヤに本発明を適用することもできる。
【0083】また、チルト制御装置は、図5に示したス
テッピングモータを用いるものが好ましいが、これに替
えて、圧電素子やカム機構を駆動源として用いることも
でき、また、対物レンズアクチュエータをピックアップ
に対して傾けてチルト制御を行うようにすることもでき
る。
【0084】また、上記実施の形態では、基準点を半径
10mm、20mm、30mmの3つとしたが、これ以
外の個数の基準点としても良い。さらに、半径位置の
内、ディスク面の傾き変動の激しい部分(例えば、外周
部)に基準点を多く設定すれば、直線近時の精度を向上
させることができる。
【0085】さらに、図12のフローチャートでは、チ
ルト変換テーブルを設定し(ステップS103)、これ
に基づいてステッピングモータを制御するようにした
が、予め変換テーブルを用意することなしに、アクセス
時に、基準点のステップ量とそれまでのアクセスエラー
時に測定したステップ量とに基づいてステップ量を算出
し、これを採用するようにしても良い。ただし、迅速な
チルト制御のためには、上記実施の形態のように予め変
換テーブルを設定し、これに基づいてステップ量を決定
する方が好ましい。
【0086】その他、本発明の実施の形態は、本発明の
技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能
である。
【0087】
【発明の効果】以上、本発明によれば、 ディスク半径
上の所定の基準点において、対物レンズの光軸がディス
ク面に垂直となる(チルトゼロ)チルト制御機構の変位
量を測定しておき、かかる測定値の基づいて、全ディス
ク半径位置におけるチルトゼロの変位量を算出・設定
し、当該設定値に基づいてチルト制御機構を駆動制御す
るものであるから、記録・再生時にリアルタイムでチル
トエラー信号を生成する必要がなく、よって、迅速なチ
ルト制御と回路構成の簡素化および消費電力の低減を図
ることができる。
【0088】また、チルトゼロの検出は、フォーカスエ
ラー信号またはトラッキングエラー信号を生成するため
の光検出器を共用して行えるので、別途専用の発光手段
や光検出器を配する必要がなく、この点においても、構
成の簡素化を図ることができる。
【0089】その他の効果は、上記実施の形態にて逐一
説明したとおりである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態に係る光ディスクの構造を示す図
【図2】 実施の形態に係る記録再生装置の構成を示す
ブロック図
【図3】 実施の形態に係る光ヘッドの光学系を示す図
【図4】 実施の形態に係る光ヘッドの光学系を示す図
【図5】 実施の形態に係るチルト駆動装置を示す図
【図6】 実施の形態に係るフォーカスエラー信号生成
回路を示す図
【図7】 実施の形態に係るトラッキングエラー信号生
成回路を示す図
【図8】 実施の形態に係るチルト量検出回路を示す図
【図9】 実施の形態に係るチルトゼロのステップ量の
算出過程の説明図
【図10】実施の形態に係る他のチルト量検出回路を示
す図
【図11】実施の形態に係るチルト量の実測結果を示す
【図12】実施の形態に係るチルト制御方法のフローチ
ャート
【符号の説明】
1 ディスク 3 光ヘッド 4 プリアンプ 5 信号生成回路 6 サーボ回路 501 ウォブルピーク検出回路 502 プリピットピーク検出回路 503 タンジェンシャルプッシュプル検出回路

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対物レンズの光軸がディスク面に直交す
    るように制御するチルト制御装置を備えた光記録再生装
    置において、 前記対物レンズの光軸の傾き角を変位させる光軸変位手
    段と、 前記対物レンズの光軸が前記ディスク面に直交している
    ことを判別するチルトゼロ判別手段と、 前記ディスク上の所定の基準点において前記チルトゼロ
    判別手段によってチルトゼロを判別すると共に当該チル
    トゼロのときの前記光軸変位手段の変位量を測定し、こ
    れら基準点の位置と前記測定された変位量に基づいて全
    ディスク半径上のチルトゼロの変位量を設定する変位量
    設定手段とを備え、 前記変位量設定手段による設定値に基づいて、光ヘッド
    のアクセス位置における前記光軸変位手段の変位量を設
    定することを特徴とする光記録再生装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記光ヘッドのアク
    セス位置において設定された前記変位量の適否を前記ア
    クセス時に判別する変位量適否判別手段をさらに備え、 前記変位量適否判別手段によって前記変位量が不適正と
    判別された場合には、当該アクセス位置にて前記チルト
    ゼロの判別とそのときの前記光軸変位手段の変位量の測
    定を行い、当該測定された変位量と前記基準点における
    変位量とに基づいて、前記変位量設定手段によって、全
    ディスク半径上のチルトゼロの変位量を設定することを
    特徴とする光記録再生装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、当該変位量が不適正
    と判別される前のアクセス時に変位量の測定が既になさ
    れている場合には、当該先のアクセス時に測定された変
    位量を含めて、前記全ディスク半径上のチルトゼロの変
    位量を設定することを特徴とする光記録再生装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3の何れかにおいて、前
    記変位量設定手段は、全ディスク半径上の位置とチルト
    ゼロの変位量とを一対一に対応付けた変換テーブルを予
    め作成し、当該変換テーブルに基づいて、光ヘッドのア
    クセス位置における前記光軸変位手段の変位量を設定す
    ることを特徴とする光記録再生装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4の何れかにおいて、前
    記光軸変位手段はステッピングモータによって光軸を変
    位させ、前記変位量設定手段によって設定される変位量
    は当該ステッピングモータのステップ量であることを特
    徴とする光記録再生装置。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5の何れかにおいて、デ
    ィスクのトラック上にはウォブルが形成されており、前
    記チルトゼロ判別手段は、ビームが当該ウォブルを走査
    した際にトラッキングエラー信号上に生じるウォブル波
    形のピーク値が極大値となったときにチルトゼロを判別
    することを特徴とする光記録再生装置。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし5の何れかにおいて、デ
    ィスクのトラック上には回折特性が変化するマークが形
    成されており、前記チルトゼロ判別手段は、ビームが当
    該マークを走査した際に光検出器からの信号上に生じる
    パルスのピーク値が極大値となったときにチルトゼロを
    判別することを特徴とする光記録再生装置。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし5の何れかにおいて、デ
    ィスクのトラック上には回折特性が変化するマークが形
    成されており、前記チルトゼロ判別手段は、ビームが当
    該マークを走査した際にタンジェンシャルプッシュプル
    信号上に生じる正負のパルスの差が極小となったとき、
    もしくは何れか一方のパルスのピーク値が極大値となっ
    たときにチルトゼロを判別することを特徴とする光記録
    再生装置。
  9. 【請求項9】 対物レンズの光軸の傾き角を変位させる
    光軸変位手段と、前記対物レンズの光軸が前記ディスク
    面に直交していることを判別するチルトゼロ判別手段と
    を備えたチルト制御装置を制御するチルト制御方法であ
    って、 前記ディスク上の所定の基準点において前記チルトゼロ
    判別手段によってチルトゼロを判別すると共に当該チル
    トゼロのときの前記光軸変位手段の変位量を測定するチ
    ルトゼロ測定ステップと、 これら基準点の位置と前記測定された変位量に基づいて
    全ディスク半径上のチルトゼロの変位量を設定する変位
    量設定ステップとを備え、 前記変位量設定ステップによる設定値に基づいて、光ヘ
    ッドのアクセス位置における前記光軸変位手段の変位量
    を設定することを特徴とするチルト制御方法。
  10. 【請求項10】 請求項9において、前記光ヘッドのア
    クセス位置において設定された前記変位量の適否を前記
    アクセス時に判別する変位量適否判別ステップをさらに
    備え、 前記変位量適否判別ステップによって前記変位量が不適
    正と判別した場合には、当該アクセス位置にて前記チル
    トゼロの判別とそのときの前記光軸変位手段の変位量の
    測定を行い、当該測定された変位量と前記基準点におけ
    る変位量とに基づいて、全ディスク半径上のチルトゼロ
    の変位量を設定することを特徴とするチルト制御方法。
  11. 【請求項11】 請求項10において、当該変位量が不
    適正と判別される前のアクセス時に変位量の測定が既に
    なされている場合には、当該先のアクセス時に測定され
    た変位量を含めて、前記全ディスク半径上のチルトゼロ
    の変位量を設定することを特徴とするチルト制御方法。
  12. 【請求項12】 請求項9ないし11の何れかにおい
    て、前記変位量設定ステップは、全ディスク半径上の位
    置とチルトゼロの変位量とを一対一に対応付けた変換テ
    ーブルを予め作成し、当該変換テーブルに基づいて、光
    ヘッドのアクセス位置における前記光軸変位手段の変位
    量を設定することを特徴とするチルト制御方法。
  13. 【請求項13】 請求項9ないし12の何れかにおい
    て、前記光軸変位手段はステッピングモータによって光
    軸を変位させ、前記変位量設定手段によって設定される
    変位量は当該ステッピングモータのステップ量であるこ
    とを特徴とするチルト制御方法。
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