JP2004055103A - 光ディスク装置、チルト補償方法、プログラム及び情報記録媒体 - Google Patents

光ディスク装置、チルト補償方法、プログラム及び情報記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】光ディスク媒体のチルトを検出するためのチルトセンサと、検出されたチルト値に応じてチルト補償を行う光ディスク装置において、チルト補償精度を改善する。
【解決手段】光ピックアップの記録再生光学系の対物レンズ22と媒体中心との距離と、チルトセンサ23と媒体中心との距離が一般に一致しないことにより、チルト検出誤差が生じる。マウント処理時に、チルトセンサ23を利用し、いくつかの異なった半径位置でチルト値を取得しておく。このチルト値に基づいて、記録再生のためにシークした半径位置におけるチルト検出誤差を推定し、検出されたチルト値を推定したチルト検出誤差の分だけ補正後のチルト値に従ってチルト補償を行うことにより、チルト補償誤差を減少させる。
【選択図】    図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク媒体に対し光学的に情報の記録及び/又は再生を行う光ディスク装置に係り、特に、光ディスク装置における光ディスク媒体のチルトを補償のための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ディスク媒体にレーザ光ビームを照射して情報の記録及び/又は再生を行う光ディスク装置では、記録密度の上昇に伴い、記録再生光学系に対する光ディスク媒体の傾き、すなわち、記録再生光学系による光ディスク媒体へのレーザ光ビームの照射方向と、光ディスク媒体の法線方向とのずれ(以下、チルト)を補償する機能を持つ機種が増加している。
【0003】
このようなチルト補償を行う光ディスク装置は、一般的に、記録再生光学系を搭載した光ピックアップにチルト検出のためのチルトセンサを有するとともに、光ピックアップの光ディスク媒体に対する角度を調整するためのチルト機構を有し、チルトサーボ回路でチルトセンサの検出信号に応じてチルト機構を作動させることによりチルトを補償する構成とされている。しかし、このような構成ではチルト補償精度に限界がある。これについて図12及び図13を参照して説明する。
【0004】
図12において、横軸は光ディスク媒体の中心から記録又は再生のためのレーザ光ビームが照射される半径位置までの距離(対物レンズ半径)を示し、縦軸はチルトである。曲線51は光ディスク媒体の典型的なチルト特性(媒体形状)を示す。チルトは主に媒体の反りによるものであるため、媒体の外周側ほどチルトが増加する傾向がある。曲線52はチルトセンサにより検出されるチルト値を示す。曲線51と曲線52の差はチルト検出誤差であるが、チルトセンサにより検出されたチルト値に応じてチルト補償が行われるのであるから、その差はそのままチルト補償誤差となる。このチルト補償誤差をプロットすると、図13の曲線55のようになる。このようなチルト補償誤差により、特に媒体の外周側において、記録再生動作が不安定になりやすい。
【0005】
図12に示すようなチルト検出誤差が生じる主たる原因は、記録再生光学系の対物レンズとチルトセンサの取り付け位置が異なるため、光ディスク媒体の中心からチルトセンサの中心までの距離(チルトセンサ半径)と、光ディスク媒体中心から対物レンズ中心までの距離(対物レンズ半径)とが一般的に相違することである。
【0006】
このようなチルト検出誤差によるチルト補償誤差を減らす従来技術の例が特開2001−176103号公報に記載されている。ここに示された従来技術の1つは、光ディスク媒体が挿入された時に、媒体の内周側から外周側まで多くの半径位置でチルト値を検出し、そのチルト値をチルトセンサ半径と対応させてメモリに記憶しておき、記録再生時には、シーク位置の対物レンズ半径に対応したチルト値をメモリより読み出してチルト補償に用いるというものである。もう1つは、光ディスク媒体が挿入された時に、媒体の内周側から外周側まで多くの半径位置でのチルト値を検出し、それを対物レンズ半径と対応させてメモリに記憶しておき、記録再生時には、シークした位置の対物レンズ半径をチルトセンサ半径に変換し、そのチルトセンサ半径に対応したチルト値をメモリより読み出してチルト補償に用いるというものである。
【0007】
このような従来技術によれば、対物レンズ半径とチルトセンサ半径との違いに起因するチルト補償誤差を減らすことができるが、記録再生動作の開始に先立って多数の半径位置でチルト検出を行う必要があるため、記録再生動作が可能となるまでの待ち時間が増加するという問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明の目的は、光ディスク媒体のチルト補償機能を有する光ディスク装置において、記録再生動作が可能になるまでの待ち時間をほとんど増加させることなくチルト補償精度を向上させることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の特徴は、請求項1に記載のように、情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出するチルト検出手段と、このチルト検出手段により検出されたチルト値を応じて前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償するチルト補償手段を有する光ディスク装置において、前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置における前記チルト検出手段のチルト検出誤差を、予め前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置で前記チルト検出手段により検出されたチルト値に基づき推定するチルト検出誤差推定手段を有し、前記チルト補償手段は、前記チルト検出手段により検出されたチルト値を、前記チルト検出誤差推定手段により推定されたチルト検出誤差によって補正する手段を含み、該手段により補正後のチルト値に従って前記光ディスク媒体のチルトを補償する構成の光ディスク装置にある。
【0010】
本発明のもう1つの特徴は、請求項2に記載のように、情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出するチルト検出手段と、このチルト検出手段により検出されたチルト値に応じてチルト機構によって前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償するチルト補償手段を有する光ディスク装置において、前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置における前記チルト検出手段のチルト検出誤差を、予め前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置で検出された前記チルト機構の作動量に基づき推定するチルト検出誤差推定手段を有し、前記チルト補償手段は、前記チルト検出手段により検出されたチルト値を、前記チルト検出誤差推定手段により推定されたチルト検出誤差により補正する手段を含み、該手段により補正後のチルト値に従って前記光ディスク媒体のチルトを補償する構成の光ディスク装置にある。
【0011】
本発明のもう1つの特徴は、請求項3に記載のように、請求項1又は2記載の光ディスク装置において、チルト検出誤差の推定及び推定されたチルト検出誤差によるチルト値補正が前記光ディスク媒体の所定の半径位置より外周側に対してのみ行われることにある。
【0012】
本発明のもう1つの特徴は、請求項4に記載のように、情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値を応じて前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、チルト補償手段によるチルト補償を抑止した状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置でのチルト値を検出する第1のステップと、前記第1のステップで得られたチルト値に基づき前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト検出誤差を推定し、半径位置とチルト検出誤差の対応テーブルを作成する第2のステップと、前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト検出誤差を前記対応テーブルより取得する第3のステップと、検出されたチルト値を前記第3のステップで取得されたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従ってチルト補償を行う第4のステップとを有するチルト補償方法にある。
【0013】
本発明のもう1つの特徴は、請求項5に記載のように、情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値を応じて前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、チルト補償を抑止した状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置でのチルト値を検出する第1のステップと、前記第1のステップで得られたチルト値に基づき前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト値の近似式を決定する第2のステップと、前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト値と、その時のチルトが検出される半径位置におけるチルト値とを前記近似式により計算し、計算した2つのチルト値の差をチルト検出誤差として求める第3のステップと、検出されたチルト値を、前記第3のステップで求められたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従って、チルト補償を行う第4のステップとを有するチルト補償方法にある。
【0014】
本発明のもう1つの特徴は、請求項6に記載のように、請求項3又は4記載のチルト補償方法の前記第1のステップに先立って、前記光学系により情報が記録又は再生される半径位置及びチルトが検出される半径位置の前記光ディスク媒体の中心からの距離が一致する特定の半径位置においてチルト補償を行うステップをさらに有するチルト補償方法にある。
【0015】
本発明のもう1つの特徴は、請求項7に記載のように、情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値に応じてチルト機構によって前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、チルト補償を有効にした状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置での前記チルト機構の作動量を検出する第1のステップと、前記第1のステップで得られた作動量に基づき前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト検出誤差を推定し、半径位置とチルト検出誤差の対応テーブルを作成する第2のステップと、前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト検出誤差を前記対応テーブルより取得する第3のステップと、検出されたチルト値を前記第3のステップで取得されたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従ってチルト補償を行う第4のステップとを有するチルト補償方法にある。
【0016】
本発明のもう1つの特徴は、請求項8に記載のように、情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値に応じてチルト機構によって前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、チルト補償を有効にした状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置での前記チルト機構の作動量を検出する第1のステップと、前記第1のステップで得られた作動量に基づいて前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト値の近似式を決定する第2のステップと、前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト値と、その時のチルトが検出される半径位置におけるチルト値とを前記近似式により計算し、計算した2つのチルト値の差をチルト検出誤差として求める第3のステップと、検出されたチルト値を、前記第3のステップで求められたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従ってチルト補償を行う第4のステップとを有するチルト補償方法にある。
【0017】
本発明のもう1つの特徴は、請求項9に記載のように、請求項4乃至8のいずれか1項記載のチルト補償方法の各ステップをプロセッサに実行させるためのプログラムにある。
【0018】
本発明のもう1つの特徴は、請求項10に記載のように、プロセッサが読み取り可能な情報記録媒体であって、請求項9記載のプログラムが記録された情報記録媒体にある。
【0019】
本発明の前記特徴及びその他の特徴について、実施の形態に関連して以下に詳細に説明する。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
【0021】
図1は、本発明による光ディスク装置の光ピックアップの構成の一例を説明するための一部簡略化された平面図である。
【0022】
図1において、1はメインシャーシ、2はサブシャーシである。このサブシャーシ2は、一対の保持部17によりメインシャーシ1に保持されており、この保持部17を支点として所定角度範囲だけメインシャーシ1に対し垂直方向に傾けることが可能とされている。サブシャーシ2には一対のシークレール3がシークレール受け4によって固定されており、このシークレール3により、光ピックアップの主要部であるピックアップモジュール21が摺動自在に保持されている。このピックアップモジュール21には、対物レンズ22を含む記録再生光学系(後述)とチルトセンサ23が搭載されており、それらとメインシャーシ1の裏面側に設けられた回路基板(不図示)との電気的接続はFPCケーブル18によってなされる。図示されていないが、サブシャーシ2の裏側に、ピックアップモジュール21を移動させるためのシークモータを含むシーク駆動機構も設けられている。5は光ディスク媒体を高速に回転させるスピンドルモータである。
【0023】
この光ピックアップは、サブシャーシ2のメインシャーシ1に対する傾きを調整するためのチルト機構を備えている。ここに示す例では、このチルト機構は、周方向に高さが変化するカム12に、押さえバネ16によってサブシャーシ2の端部を押しつけ、カム12に設けられたギヤ15にチルトモータ11の回転軸13の回転をギヤ14を介して伝達してカム12を回転させることにより、サブシャーシ2の傾き角度を変化させる構成である。
【0024】
ここで、対物レンズ22とチルトセンサ23の位置関係について図2により説明する。図2はピックアップモジュール21を光ディスク媒体側から見た図である。光ディスク媒体の中心からチルトセンサ23の中心までの距離(チルトセンサ半径)と対物レンズ22の中心までの距離(対物レンズ半径)は、一般的に一致しない。対物レンズ半径がrの半径位置にシークした場合、チルトセンサ半径は√{(r−a)^2+b^2}である。ここでX^2 はXの2乗を意味する。チルトセンサ半径と対物レンズ半径とが一致するのは、r=(a^2+b^2)/2aの半径位置のみである。つまり、一般的に、チルトセンサ23によって検出されるチルト値は、記録再生光学系により情報が記録再生される半径位置からずれた半径位置におけるチルト値である。このようなことから、前述したようなチルト検出誤差が、したがってチルト補償誤差が生じることになる。そして、一般にチルトが大きい光ディスク媒体の外周側部分でのチルト検出誤差が増大し、その結果としてチルト補償誤差が大きくなることにより記録再生性能が顕著に低下することがあったのである。
【0025】
記録再生光学系は例えば図3に示すような構成である。半導体レーザ26から発散光として出射されたレーザ光(直線偏光)が、コリメータレンズ27により平行光とされ、ビームスプリッタ28に入射する。ビームスプリッタ28は、光の偏光方向の違いによって貼り合せ面で光を透過又は反射させる働きをする。入射光は平行光であり、ビームスプリッタ28の入射面に対して平行振動するため透過する。透過したレーザ光ビームは立上ミラー29で方向を変られ1/4波長板30に入射し、1/4波長板30で直線偏光から円偏光に変換される。その後、レーザ光ビームは対物レンズ22により光ディスク媒体31の記録面上に集光される。情報の記録時には、半導体レーザ26は記録情報に従って変調され、変調されたレーザ光ビームによって光ディスク媒体31の記録面に情報が記録される。
【0026】
また、記録面で反射された光は対物レンズ22を経て1/4波長板30に入射し、円偏光から再び直線偏光に変換されるが、最初に1/4波長板530に入射した光に対しては位相が90度ずれ、垂直振動する光となる。この光はビームスプリッタ29により入射方向と垂直な方向に反射される。そして、集光レンズ32により受光素子33に集光される。この受光素子33で受光した光量が電気信号に変換され、この電気信号から光ディスク媒体31に記録されている情報が再生される。また、受光素子33は一般に複数の受光素子に分割されており、その分割された各々の受光素子の出力信号の加減算によってトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号が生成される。34は対物レンズ22を光ディスク媒体の半径方向に微小移動させるためのトラッキングコイル、35は対物レンズ22を光軸方向に微小移動させるためのフォーカシングコイルである。トラッキングコイル34とフオーカシングコイル35に、トラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号に応じた電流を流すことにより、トラッキングサーボやフオーカシングサーボが行われる。
【0027】
チルトセンサ23は、例えば、図4(a)に示すように、発光ダイオード40を発光させて光ビームを光ディスク媒体に照射し、その反射光を2つのフォトダイオード42,43からなる2分割受光素子41で受光する構成である。2分割受光素子41が光ディスク媒体と平行である場合(チルト=0)には反射光スポット44の中心は図4(b)に示すようにフォトダイオード42,43の分割線上に位置する。チルトが増加すると、反射光スポット44はいずれかのフォトダイオード側に偏った位置に移動する。したがって、フォトダイオード42,43に流れる電流の差信号(チルト信号)とチルト値は図5に示すような関係となるため、この差信号の値からチルトの大きさと向きを知ることができる。
【0028】
図6は、この光ディスク装置の制御処理系の構成の一例を示す概略ブロック図である。この制御処理系は、メインシャーシの裏面に取り付けられた前記回路基板に実装される。
【0029】
この光ディスク装置は、情報の記録再生に直接関わる要素として、前述の光ピックアップ100、レーザコントローラ104、エンコーダ106、RF信号処理回路108、デコーダ110、デジタルサーボ回路114、モータドライバ116、バッファメモリ118、バッファマネージャ120を有する。また、チルト補償のためのチルトサーボ回路130、上記各部及び光ディスク装置の全体的動作を制御するためのシステムコントローラ122、パソコンなどの上位装置とのコマンド及び情報のやり取りのためのインターフェース117を有する。
【0030】
システムコントローラ122は、プロセッサ(CPU)124と、このプロセッサ124で実行されるプログラムを格納するプログラムメモリ126(例えばEEPROM、フラッシュメモリなど)、及び、各種データを一時的に保存するためのRAM128からなるプログラム制御方式の構成であり、プログラムメモリ126内のプログラムを書き換えることによって光ディスク装置の動作内容を変更することができる。なお、システムコントローラ122をASICなどで実現することも可能である。
【0031】
エンコーダ106は書き込み情報を光ディスク媒体への書き込み信号にエンコードするためのものであり、レーザコントローラ104は書き込み信号に従って光ピックアップ100の半導体レーザ26を変調するものである。RF信号処理回路108は、光ピックアップ100の受光素子33の出力信号の増幅や波形整形、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号の生成などを行うものである。デコーダ110はRF信号処理回路108より出力される信号から光ディスク媒体の記録情報をデコードするためのものである。バッファメモリ118は、上位装置から送られた書き込みデータ又は光ディスク媒体から再生されたデータを一時的に蓄積するためのもので、バッファマネージャ120はバッファメモリ118のデータの書き込み及び読み出しを管理するものである。デジタルサーボ回路114は、RF信号処理回路108で生成されたトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号に応じて、モータドライバ116を介して光ピックアップ100のトラッキングコイル34及びフォーカシングコイル35を駆動する。このデジタルサーボ回路114は、スピンドルモータ5及び光ピックアップ100のシークモータの駆動制御も行う。
【0032】
以上に述べた情報の記録再生に直接関係する構成と動作は従来の同種光ディスク装置と同様であるので、これ以上の説明は割愛する。
【0033】
本発明に係る光ディスク装置の特徴はチルト補償に関連した構成にあるので、これについて以下に詳細に説明する。
【0034】
チルトサーボ回路130は、光ピックアップ100のチルトセンサ23のフォトダイオード42,43の差信号を生成し、それをローパスフィルタを通しチルト信号として出力するチルトセンサ回路131と、そのチルト信号の値が所定範囲(図5の+Thから−Thの範囲)を逸脱した時にチルトエラー信号Eを発生するウインドウ回路132と、チルト信号を取り込んでデジタル値(検出されたチルト値)に変換し、このチルト値とオフセットレジスタ134に設定されたオフセット値との加算値(補正されたチルト値)に従って光ピックアップ100のチルトモータ11を駆動してチルトを補償するチルトモータドライバ133から構成される。つまり、チルトサーボ回路130は光ピックアップ100のチルト機構とともにチルト補償手段を構成するものである。なお、ここに示す例ではチルトセンサ回路131はチルトサーボ回路130に組み込まれているが、チルトセンサ回路131は光ピックアップ100のチルトセンサ23とともにチルト検出手段を構成する要素でもある。
【0035】
本発明による光ディスク装置においては、以下に説明するように、チルト検出誤差の推定などのために、光ディスク媒体が挿入された時のマウント処理期間及び情報の記録/再生期間に特有の処理及び制御が実行される。この処理及び制御のための手段は、システムコントローラ122においてプログラムメモリ126内のプログラムに従ってCPU124により実現される。同プログラムと、それが記録されたプログラムメモリ126、その他のプロセッサが読み取り可能な各種情報記録媒体も本発明に包含される。
【0036】
本発明の第1の実施例によれば、マウント処理期間に図7に示すような制御及び処理が実行され、情報の記録/再生動作期間にチルトエラー信号Eが発生した時に図9に示すような制御及び処理が実行される。ただし、この動作の実行は、必ずしもマウント時のみに限定されるものではない。装置に挿入された光ディスク媒体に対し、初めて記録動作又は再生動作が行われる際に実行することも可能である。
【0037】
まず、図7を参照して説明する。マウント処理期間において、システムコントローラ122は、光ディスク媒体の半径r0の位置へのシークをデジタルサーボ回路114に指示する。デジタルサーボ回路114は光ピックアップ100のシークモータをモータドライバ116を介して駆動し、指示された半径位置までピックアップモジュール21を移動させる(ステップS1)。本実施例では、この時の半径位置として、チルトセンサ半径と対物レンズ半径が一致する半径位置が選ばれる。
【0038】
システムコントローラ122は、チルトサーボ回路130のチルトモータドライバ133に対しチルト補償動作を指示する(ステップS2)。チルトモータドライバ133は、チルトセンサ回路131より出力されるチルト信号を取り込んでデジタル値(検出されたチルト値)に変換し、その値とオフセットレジスタ134の値を加算した値に従ってチルトモータ11を駆動する。この段階ではオフセットレジスタ134はクリアされており、オフセット値は0であるため、実質的に、検出されたチルト値に従ってチルト補償が行われる。半径r0の位置では、チルトセンサ半径と対物レンズ半径とが一致するため、それら半径の違いに起因するチルト検出誤差(オフセット値)は生じないため、その値が未知の段階でもチルトは高精度に補償される。
【0039】
システムコントローラ122は、チルト補償動作に必要な時間を経過後、チルトサーボ回路130によるチルト補償動作を抑止する(ステップS3)。そして、デジタルサーボ回路114に対し別の所定の半径位置へのシーク動作を指示し(ステップS4)、このシーク動作を完了すると、チルトモータドライバ133により差信号をデジタル値に変換させ、そのデジタル値を取り込み、それを半径と対応付けてRAM128に記憶する(ステップS5)。このデジタル値は、半径r0の位置を基準としたチルト値である。ステップS4とステップS5を必要な所定回数だけ繰り返す。
【0040】
本実施例では、図8に示すような半径r1,r2の位置にシークさせて、その位置で検出されたチルト値T1,T2を取得し、半径と対応させて記憶する。このチルト値は、次のステップS7において、半径r0の位置を基準としたときの光ディスク媒体の半径rの位置のチルト(図8の曲線Lに相当)を推定するための近似式の決定に利用されるものである。一般的に光ディスク媒体のチルトは半径に対し滑らかに変化し、例えば2次関数で近似可能であるため、本実施例のようにr0の位置を含めて高々3つの半径位置でのチルト値を取得すれば十分である。なお、r0より内周側の位置でのチルト値を取得することも可能であるが、本実施例では一般にチルトの変化が大きい外周側でチルト検出誤差の補正を行うので外周側でのチルト推定精度を高める必要があるため、r0より外周側の半径位置でのチルト値を取得するようにしている。
【0041】
必要な複数の半径位置でのチルト値の取得を終わると(ステップS6,Yes)、システムコントローラ122は、RAM128に記憶した半径とチルト値のデータを用いて、光ディスク媒体の半径rの位置のチルト値の近似式を決定する(ステップS7)。例えば、2次関数
f(r)=ar^2+br+c
の係数a,bと定数cを求める。この際、RAM128に記憶されているr1,r2は対物レンズ半径であるのでチルトセンサ半径に変換した値を用いる。r0はチルトセンサ半径と等しいため変換は不要である。また、r0のチルト値として0を用いる。
【0042】
次に図9を参照して説明する。情報の記録/再生動作期間において、検出されたチルト値が所定の範囲から逸脱しウインドウ回路132よりチルトエラー信号Eが出されると、システムコントローラ122はデジタルサーボ回路114より現在の半径位置の半径(=対物レンズ半径)を取得し(ステップS11)、その半径が所定の半径Thより大きいか判定する(ステップS12)。本実施例では、この所定半径Thより外周側についてチルト検出誤差の推定及び補正が行われる。この所定半径Thとしては、例えば、チルトセンサ半径と対物レンズ半径とが一致する前記r0が選ばれる。
【0043】
半径rが所定半径Th以下ならば、つまり現在のシーク位置が所定半径Thより外周側でないならば、システムコントローラ122はオフセットレジスタ134をクリアし(ステップS18)、チルトモータドライバ133にチルト補償動作を指示する(ステップS16)。この場合、オフセットレジスタ134の値は0であるため、チルトセンサ回路131より出力されたチルト信号の値、つまり検出されたチルト値そのものに従ってチルト補償がなされる。チルト補償の完了後、システムコントローラ122はチルトモータドライバ133によるチルト補償動作を抑止する(ステップS17)。
【0044】
現在の半径rが所定半径Thより大きいならば、システムコントローラ122は、その半径rから現在のチルトセンサ半径rsを計算する(ステップS13)。そして、前記近似式を用いて、半径r0を基準とした半径rと半径rsでのチルト値f(r),f(rs)を算出する(ステップS14)。そして、それぞれのチルト値の差(f(r)−f(rs))を求め、それをオフセット値としてオフセットレジスタ134に設定する(ステップS15)。これを図8を参照して説明する。例えば、現在シークしている半径位置の半径r(=対物レンズ半径)とチルトセンサ半径rsがそれぞれ図8のr2とr2sだとすると、それぞれの半径でのチルト計算値の差ΔTがチルト検出誤差に相当し、これがオフセット値としてオフセットレジスタ134に設定されるわけである。
【0045】
オフセット値の設定後、システムコントローラ122はチルトモータドライバ133にチルト補償動作を指示する(ステップS16)。この時は、検出されたチルト値に、推定されたチルト検出誤差であるオフセット値を加算した値(チルト検出誤差分が補正されたチルト値)に従ってチルトモータ11が駆動されるため、高精度なチルト補償がなされる。つまり、チルトモータドライバ133は検出されたチルト値にオフセット値(チルト検出誤差)を加算する手段を含むが、この加算する手段がチルト補正手段に相当する。
【0046】
このチルト補償動作が完了すると、システムコントローラ122はチルト補償動作を抑止する(ステップS17)。
【0047】
以上のようなチルト検出誤差補正により、例えば、図12の曲線51に示すようなチルトを持つ光ディスク媒体に対し、曲線53に示すように補正されたチルト値に従ってチルト補償を行うことができ、したがって、チルト補償誤差は図13の曲線56に示すように大幅に減少し、媒体外周側においても安定した記録再生動作が可能となる。
【0048】
ここまでの説明から明らかなように、図7のステップS7と図9のステップS13〜S15によって、情報の記録/再生のための半径位置におけるチルト検出誤差を予め取得された異なった半径位置でのチルト値に基づいて推定している。つまり、この処理部分がプログラムにより実現されたチルト検出誤差推定手段に相当する。
【0049】
本発明の第2の実施例によれば、マウント処理期間に図10に示すような制御及び処理が実行され、情報の記録/再生動作期間にチルトエラー信号Eが発生した時に図11に示すような制御及び処理が実行される。ただし、図10の動作の実行は、必ずしもマウント時のみに限定されるものではない。装置に挿入された光ディスク媒体に対し、初めて記録動作又は再生動作が行われる際に実行することも可能である。
【0050】
まず図10を参照して説明する。図中のステップS1〜ステップS7までの内容は図7中の対応ステップと同一であり、ステップS8は追加された処理ステップである。このステップS8において、システムコントローラ122は、チルト検出誤差補正の対象となる半径範囲を分割した区間毎に、半径(対物レンズ半径)とチルトセンサ半径に対応したチルト推定値をそれぞれ近似式を用いて計算し、その差つまりオフセット値と半径の対応テーブルを作成しRAM128に記憶する。
【0051】
次に図11を参照して説明する。図11中のステップS19,S20は、図9中のステップS13〜S15と置き換えられた処理ステップである。システムコントローラ122は、ステップS19において、現在位置の半径rに対応したオフセット値(推定されたチルト検出誤差)をRAM128内に作成されている対応テーブルより読み出し、ステップS20において、そのオフセット値をオフセットレジスタ134に設定する。これ以外は前記第1の実施例と同様である。すなわち、本実施例においては、マウント処理期間において図10のステップS7,S8で半径区間毎のチルト検出誤差の推定を済ませておき、情報の記録再生期間においては、図11のステップS19,S20で対応した半径区間のチルト検出誤差推定値を利用する。したがって、ステップS7,S8,の処理部分が、プログラムにより実現されたチルト検出誤差推定手段に相当する。
【0052】
本実施例においても、前記第1の実施例と同様に、対物レンズ半径とチルトセンサ半径との違いによるチルト検出誤差を補正し、チルト補償誤差を大幅に減少させることができる。また、本実施例では、情報記録/再生動作中にチルト検出誤差の推定演算を行う必要がないため、処理負担が少ない。
【0053】
さて、図1には示されていないが、一般に光ディスク装置においては、チルト機構の作動量を検出するための手段が設けられている。その例を挙げれば、チルトモータ11としてステッピングモータが用いられる場合には、その駆動パルス数をカウントしてチルトモータ11の回転量もしくはカム12の回転角度を検出するような手段である。あるいは、チルトモータ11の回転軸に連動する光学式又は磁気式のロータリー・エンコーダやポテンショメータと、そのエンコーダやポテンショメータの出力からチルトモータ11の回転量もしくはカム12の回転角度を測定するような手段である。以下に述べる各実施例においては、かかる手段により検出されるチルト機構の作動量がチルト検出誤差推定に利用される。
【0054】
本発明の第3の実施例によれば、装置に挿入された光ディスク媒体に対し初めて記録動作又は再生動作が行われる際に、図14に示すような制御及び処理が実行される。ただし、この動作をマウント処理期間に実行することも可能である。また、その後の記録/再生動作期間においては、チルトエラー信号Eが発生した時に前記第1の実施例の場合と同様の図11に示すような制御及び処理が実行される。
【0055】
図14を参照する。システムコントローラ122は、チルトサーボ回路130のチルトモータドライバ133に対しチルト補償動作を指示する(ステップS51)。チルトモータドライバ133は、チルトセンサ回路131より出力されるチルト信号を取り込んでデジタル値(検出されたチルト値)に変換し、その値とオフセットレジスタ134の値を加算した値に従ってチルトモータ11を駆動する。この段階ではオフセットレジスタ134はクリアされており、オフセット値は0であるため、検出チルト値に従ってチルト補償が行われる。
【0056】
このようにチルト補償を有効にした状態で、システムコントローラ122はデジタルサーボ回路114に対し、予め決められた1つの半径位置へのシークを指示する(ステップS52)。デジタルサーボ回路114は光ピックアップ100のシークモータをモータドライバ116を介して駆動し、指示された半径位置までピックアップモジュール21を移動させる。
【0057】
システムコントローラ122は、前記手段により検出されたチルト機構の作動量を取得し、その時のシーク位置の半径(対物レンズ半径)とともにRAM128に記憶する(ステップS53)。このチルト機構の作動量は、光ディスク媒体のチルト量と一定の関係があることは明らかである。すなわち、その作動量をチルト量に換算可能である。ただし、その作動量は、シーク位置の半径(対物レンズ半径)から多少ずれたチルトセンサ半径で検出されたチルト値に従って補償された結果であるから、その作動量から換算されるチルト量は、その時のチルトセンサ半径でのチルト量である。
【0058】
ステップS52とステップS53を繰り返し、予め決められた別の半径位置にシークし、チルト機構の作動量と半径とをRAM128に記憶する。この動作を予め決めたいくつかの半径位置について繰り返し、それを終了すると(ステップS54,Yes)、ステップS55に進む。
【0059】
ステップS55においては、RAM128に記憶されたチルト機構の作動量から換算したチルト量を用いて、前記第1の実施例のステップS7と同様の手順で光ディスクの任意の半径位置におけるチルト値の近似式を決定する。ただし、RAM128に記憶された半径は対物レンズ半径であるから、チルトセンサ半径に変換した値を用いる。
【0060】
ここまでの説明から明らかなように、本実施例におけるチルト検出誤差推定種だは、予め取得した、いくつかの半径位置におけるチルト機構の作動量を利用する。そして、その手段はプログラムによって実現される。これは後記第4の実施例においても同様である。
【0061】
本実施例において、実際に情報の記録/再生動作を行う期間におけるチルト補償のための制御及び処理は、図9に示す通りであるので、前記第1の実施例についての説明を援用し、ここでは説明を繰り返さない。
【0062】
なお、前記第1及び第2の実施例と同様に、チルト検出誤差推定及びチルト補正を、光ディスク媒体のある半径位置より外周側に関してのみ行うようにしてもよう。このことは後記第4の実施例においても同様である。
【0063】
本発明の第4の実施例によれば、装置に挿入された光ディスク媒体に対し初めて記録動作又は再生動作が行われる際に、図15に示すような制御及び処理が実行される。ただし、この動作をマウント処理期間に実行することも可能である。また、その後の記録/再生動作期間においては、チルトエラー信号Eが発生した時に前記第2の実施例の場合と同様の図11に示すような制御及び処理が実行される。
【0064】
図15を参照する。図中のステップS51〜S55の内容は図14中の対応ステップと同一であり、ステップS56は追加された処理ステップである。このステップS56において、システムコントローラ122は、前記第2の実施例のステップS8と同様に、チルト検出誤差補正の対象となる半径範囲を分割した区間毎に、半径(対物レンズ半径)とチルトセンサ半径に対応したチルト推定値をそれぞれ近似式を用いて計算し、その差つまりオフセット値と半径の対応テーブルを作成しRAM128に記憶する。
【0065】
実際に情報の記録/再生動作を行う期間におけるチルト補償のための制御及び処理は、図11に示す通りであるので、前記第2の実施例についての説明を援用し、ここでは説明を繰り返さない。
【0066】
なお、前記実施例においては、チルト検出誤差推定手段をプログラムにより実現したが、ハードウェア手段として実現することも可能であり、そのような実施の形態も本発明に包含される。また、図7、図9、図10、図11、図14、図15を参照して説明した処理の一部を、光ディスク装置に接続されたパソコンなどの上位装置で実行させることも可能である。例えば、ステップS7,S8,S55,S56,S13,S14などの演算を上位装置で行ってもよい。このような実施の形態も本発明に包含される。また、本発明は、光ディスク媒体に対する情報記録又は情報再生のみを行う光ディスク装置にも適用できることは明らかである。また、光ディスク媒体の種類を問わないことも明らかである。さらに、チルト検出誤差推定に多項式近似などの方法を用いてもよい。また、ピックアップモジュールの角度を調整するのではなく、対物レンズの向きを調整してチルト補償を行う構成の光ディスク装置にも本発明を適用し得る。
【0067】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1乃至8記載の発明によれば、チルト補償機能を持つ光ディスク装置において、対物レンズ半径とチルトセンサ半径の違いに起因するチルト検出誤差を補正してチルト補償誤差を減らすことができるため、反りの大きな光ディスク媒体に対しても安定な記録再生動作が可能となる。また、チルト検出誤差の推定のために予め取得しなければならないチルト値又はチルト機構の作動量は、いくつかの半径位置でのもので足りるため、その取得のために前記従来技術のように情報記録再生動作を開始可能になるまでの待ち時間がむやみに増加することはない。請求項3記載の発明によれば、一般的にチルト検出誤差が増大しやすい光ディスク媒体外周側においてチルト検出誤差を補正し安定なチルト補償を保証できるとともに、光ディスク媒体内周側においてはチルト検出誤差推定及びチルト値補正に関わる処理負担を軽減することができる。請求項6記載の発明によれば、対物レンズ半径とチルトセンサ半径とが一致する半径位置では、チルト検出誤差が未知の段階でも高精度なチルト補償が可能であるため、その半径位置を基準としたチルト値を精度良く取得し、それを用いて簡単な処理によりチルト近似式を精度良く決定できる等々の効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光ディスク装置の光ピックアップの構成の一例を説明するための一部を簡略化した平面図である。
【図2】対物レンズ半径とチルトセンサ半径の説明図である。
【図3】記録再生光学系の構成の一例を説明するための模式図である。
【図4】チルトセンサの構成の一例を説明するための模式図である。
【図5】チルトセンサの差信号とチルトの関係を示す図である。
【図6】本発明による光ディスク装置の処理制御系の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図7】本発明の第1の実施例におけるマウント処理時の制御及び処理を説明するためのフローチャートである。
【図8】チルト検出誤差推定を説明するための図である。
【図9】本発明の第1の実施例における情報記録再生期間における制御及び処理を説明するためのフローチャートである。
【図10】本発明の第2の実施例におけるマウント処理時の制御及び処理を説明するためのフローチャートである。
【図11】本発明の第2の実施例における情報記録再生期間における制御及び処理を説明するためのフローチャートである。
【図12】典型的な光ディスク媒体のチルト曲線と、検出されるチルト曲線及びそのチルト検出誤差補正後のチルト曲線を例示するグラフである。
【図13】チルト検出誤差の補正前と補正後のチルト補償誤差曲線を例示するグラフである。
【図14】本発明の第3の実施例を説明するためのフローチャートである。
【図15】本発明の第4の実施例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
1   メインシャーシ
2   サブシャーシ
3   シークレール
5   スピンドルモータ
11  チルト機構のチルトモータ
12  チルト機構のカム
21  ピックアップモジュール
22  記録再生光学系の対物レンズ
23  チルトセンサ
100 光ピックアップ
122 システムコントローラ
124 プロセッサ(CPU)
126 プログラムメモリ
128 RAM
130 チルトサーボ回路
131 チルトセンサ回路
132 ウインドウ回路
133 チルトモータドライバ
134 オフセットレジスタ

Claims (10)

  1. 情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出するチルト検出手段と、このチルト検出手段により検出されたチルト値に応じて前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償するチルト補償手段を有する光ディスク装置において、
    前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置における前記チルト検出手段のチルト検出誤差を、予め前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置で前記チルト検出手段により検出されたチルト値に基づき推定するチルト検出誤差推定手段を有し、
    前記チルト補償手段は、前記チルト検出手段により検出されたチルト値を、前記チルト検出誤差推定手段により推定されたチルト検出誤差により補正する手段を含み、該手段により補正後のチルト値に従って前記光ディスク媒体のチルトを補償することを特徴とする光ディスク装置。
  2. 情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出するチルト検出手段と、このチルト検出手段により検出されたチルト値に応じてチルト機構によって前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償するチルト補償手段を有する光ディスク装置において、
    前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置における前記チルト検出手段のチルト検出誤差を、予め前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置で検出された前記チルト機構の作動量に基づき推定するチルト検出誤差推定手段を有し、
    前記チルト補償手段は、前記チルト検出手段により検出されたチルト値を、前記チルト検出誤差推定手段により推定されたチルト検出誤差により補正する手段を含み、該手段により補正後のチルト値に従って前記光ディスク媒体のチルトを補償することを特徴とする光ディスク装置。
  3. 請求項1又は2記載の光ディスク装置において、チルト検出誤差の推定及び推定されたチルト検出誤差によるチルト値の補正は前記光ディスク媒体の所定の半径位置より外周側に対してのみ行われることを特徴とする光ディスク装置。
  4. 情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値に応じて前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、
    チルト補償を抑止した状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置でのチルト値を検出する第1のステップと、
    前記第1のステップで得られたチルト値に基づき前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト検出誤差を推定し、半径位置とチルト検出誤差の対応テーブルを作成する第2のステップと、
    前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト検出誤差を前記対応テーブルより取得する第3のステップと、
    検出されたチルト値を前記第3のステップで取得されたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従ってチルト補償を行う第4のステップとを有することを特徴とするチルト補償方法。
  5. 情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値に応じて前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、
    チルト補償を抑止した状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置でのチルト値を検出する第1のステップと、
    前記第1のステップで得られたチルト値に基づいて前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト値の近似式を決定する第2のステップと、
    前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト値と、その時のチルトが検出される半径位置におけるチルト値とを前記近似式により計算し、計算した2つのチルト値の差をチルト検出誤差として求める第3のステップと、
    検出されたチルト値を、前記第3のステップで求められたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従ってチルト補償を行う第4のステップとを有することを特徴とするチルト補償方法。
  6. 前記第1のステップに先立って、前記光学系により情報が記録又は再生される半径位置及びチルトが検出される半径位置と前記光ディスク媒体の中心からの距離が一致する特定の半径位置においてチルト補償を行うステップをさらに有することを特徴とする請求項4又は5記載のチルト補償方法。
  7. 情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値に応じてチルト機構によって前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、
    チルト補償を有効にした状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置での前記チルト機構の作動量を検出する第1のステップと、
    前記第1のステップで得られた作動量に基づき前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト検出誤差を推定し、半径位置とチルト検出誤差の対応テーブルを作成する第2のステップと、
    前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト検出誤差を前記対応テーブルより取得する第3のステップと、
    検出されたチルト値を前記第3のステップで取得されたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従ってチルト補償を行う第4のステップとを有することを特徴とするチルト補償方法。
  8. 情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値に応じてチルト機構によって前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、
    チルト補償を有効にした状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置での前記チルト機構の作動量を検出する第1のステップと、
    前記第1のステップで得られた作動量に基づいて前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト値の近似式を決定する第2のステップと、
    前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト値と、その時のチルトが検出される半径位置におけるチルト値とを前記近似式により計算し、計算した2つのチルト値の差をチルト検出誤差として求める第3のステップと、
    検出されたチルト値を、前記第3のステップで求められたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従ってチルト補償を行う第4のステップとを有することを特徴とするチルト補償方法。
  9. 請求項4乃至8のいずれか1項記載のチルト補償方法の各ステップをプロセッサに実行させるためのプログラム。
  10. プロセッサにより読み取り可能な情報記録媒体であって、請求項9記載のプログラムが記録されたことを特徴とする情報記録媒体。
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