JP2005085323A - Optical disk device - Google Patents

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Hiroshi Nishizawa
大志 西沢
Shigeru Mizui
茂 水井
Kazuto Takahashi
一人 高橋
Kazuhiko Ono
和彦 小野
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Shinano Kenshi Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tilt feature of an objective lens for irradiating a recording surface with a laser beam from an optical pickup always vertically even the optical disk has curvature, and an optical disk device with this feature. <P>SOLUTION: The optical disk device 10 comprises: an optical pickup 12 which irradiates an optical disk D with a laser beam L and reads reflected light from the optical disk; an objective lens 14 which converges the laser beam emitted from the optical pickup; an actuator 16 for changing the angle of the objective lens against the reference plane for irradiating the optical disk with the laser beam; and an actuator control means 20 of controlling operation of the actuator. The device also comprises: a shape calculating means 20a of calculating an approximate expression showing an altitudinal location of the optical disk D from the reference plane; a location calculating means 20b of grasping the current location of the optical pickup 12; and a tilt angle calculating means 20c of calculating a tilt angle K of the optical disk D against the reference plane in the current location of the optical pickup 12, based on the altitudinal location of the optical disk D from the reference plane between two points separated at a predetermined interval from the current location of the optical pickup calculated by the approximate expression, and the horizontal interval between the two points. The actuator control means 20 controls the actuator 16 which tilts the objective lens 14 to a tilt angle K calculated by the tilt angle calculating means 20e against the reference plane. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光ディスク装置に関し、より詳細には、光ディスクに照射するレーザー光を常に記録面に対して直角に照射することが可能な対物レンズチルト機構を有する光ディスク装置に関する。   The present invention relates to an optical disc apparatus, and more particularly to an optical disc apparatus having an objective lens tilt mechanism capable of always irradiating a laser beam applied to an optical disc at a right angle to a recording surface.

従来、CDやDVDの各種光ディスクは、光ピックアップから照射されたレーザー光が光ディスクの記録面に垂直に照射されていることを前提に設計がなされている。
しかしながら、上記各種の光ディスクは、ポリカーボネート等の樹脂で成形された2枚の円盤状体が記録層や反射層を挟み込んでプレスされて形成されているので、光ディスクは反りを有していることが多い。このように実際に使用される光ディスクにおいては、レーザー光は記録面に対して垂直に照射されていないため、設計どおりの読み取り品位や記録品位を得ることができないことがある。
Conventionally, various optical disks such as CDs and DVDs are designed on the assumption that laser light emitted from an optical pickup is emitted perpendicularly to the recording surface of the optical disk.
However, since the above-mentioned various optical disks are formed by pressing two disk-shaped bodies formed of a resin such as polycarbonate with the recording layer and the reflective layer sandwiched therebetween, the optical disk may have warpage. Many. As described above, in an optical disk that is actually used, since the laser beam is not irradiated perpendicularly to the recording surface, it may not be possible to obtain reading quality and recording quality as designed.

そこで、光ピックアップから照射されたレーザー光が光ディスクに垂直になるようにするためのチルト機構が提案されている。
例えば特許文献1においては、光ディスクの記録面の基準面からの傾斜を第1、第2のチルト検出手段により検出し、第1のチルト検出手段の検出結果に基づいて対物レンズを傾斜させる第1の駆動手段を作動させ、対物レンズを所定角度に傾斜させた後、光ディスクの傾斜が安定したら、第2のチルト検出手段の検出結果に基づいて第2の駆動手段により光ピックアップを所定角度の傾斜させることにより、常に光ディスクの記録面に対してレーザー光が垂直に照射されるように制御するチルト制御装置が開示されている。
特開2001−126284号公報
Therefore, a tilt mechanism for making the laser light emitted from the optical pickup perpendicular to the optical disc has been proposed.
For example, in Patent Document 1, the first and second tilt detectors detect the tilt of the recording surface of the optical disc from the reference surface, and the first tilts the objective lens based on the detection result of the first tilt detector. After the objective lens is tilted to a predetermined angle, the optical pickup is tilted at a predetermined angle by the second driving means based on the detection result of the second tilt detecting means. Thus, there is disclosed a tilt control device that controls to always irradiate a laser beam perpendicularly to a recording surface of an optical disc.
JP 2001-126284 A

特許文献1にかかるチルト機構を用いた光ディスク装置によれば、光ディスクの記録面に対して垂直にレーザー光が照射されるため、高品位な記録再生が可能になり有用である。また、対物レンズの傾斜を制御する駆動手段と、光ピックアップの傾斜を制御する駆動手段をそれぞれ単体にしていることにより、短期的なレーザー光の照射角度制御と長期的なレーザー光の照射角度制御を行うことができ、光ディスクの傾斜に対してすばやく対応すると共に、レーザー光の照射角度が安定した場合には、レーザー光の照射角度を維持することにおいても好都合である。   According to the optical disk device using the tilt mechanism according to Patent Document 1, since laser light is irradiated perpendicularly to the recording surface of the optical disk, high-quality recording / reproduction is possible, which is useful. In addition, the driving means for controlling the tilt of the objective lens and the driving means for controlling the tilt of the optical pickup are each provided as a single unit, so that the short-term laser light irradiation angle control and the long-term laser light irradiation angle control are performed. When the laser beam irradiation angle is stable, it is advantageous to maintain the laser beam irradiation angle.

しかしながら、特許文献1のチルト機構には複数のチルト検出手段および駆動手段が必要になり部品数が大幅に増加するので、光ディスク装置の製造コストが高騰してしまうといった課題がある。   However, since the tilt mechanism of Patent Document 1 requires a plurality of tilt detection means and drive means, and the number of parts is greatly increased, there is a problem that the manufacturing cost of the optical disk apparatus increases.

本発明は、光ディスクの記録面と基準面との位置関係を近似する近似式を求め、近似式に基づいて算出した光ディスクの傾斜に対して対物レンズを傾斜させることにより、レーザー光を記録面に常に垂直に照射させることが可能な対物レンズのチルト機構を有する光ディスク装置の提供を目的とする。   The present invention obtains an approximate expression that approximates the positional relationship between the recording surface of the optical disk and the reference surface, and tilts the objective lens with respect to the inclination of the optical disk calculated based on the approximate expression, whereby laser light is applied to the recording surface. An object of the present invention is to provide an optical disk apparatus having a tilt mechanism of an objective lens that can always irradiate vertically.

以上の目的を達成するべく、本発明は以下の構成を備える。
すなわち、光ディスクにレーザー光を照射し、光ディスクからの反射光を読み取る光ピックアップと、前記光ピックアップから照射されるレーザー光を収束する対物レンズと、前記光ディスクにレーザー光を照射する基準面に対する前記対物レンズの角度を変化させるためのアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段と、を備える光ディスク装置であって、前記光ディスクを前記光ディスク装置に装着した状態において、あらかじめ前記光ディスクの記録面と前記対物レンズとの距離を径方向の複数位置において計測し、当該計測した距離に基づいて、前記光ディスクの所望の位置における前記基準面に対する前記光ディスクの距離を求める近似式を算出する光ディスク形状算出手段と、前記光ディスク形状算出手段により求められた近似式を記憶する記憶手段と、前記光ディスクの径方向における前記光ピックアップの現在位置を算出する光ピックアップ位置算出手段と、前記光ピックアップ位置算出手段により算出された前記光ピックアップの現在位置から前記光ディスクの径方向に所定距離離間した2箇所における前記光ディスクの前記基準面に対する距離を前記記憶手段に記憶させた近似式により算出すると共に、当該2点間の水平距離および前記光ディスクの前記基準面に対する距離の差に基づいて現在の光ピックアップの位置における前記光ディスクの前記基準面に対する傾斜角を算出する光ディスク傾斜角算出手段と、を有し、前記アクチュエータ制御手段が、前記対物レンズを、前記基準面に対し、前記光ディスク傾斜角算出手段により算出された傾斜角に傾斜するように前記アクチュエータを制御することを特徴とする光ディスク装置である。
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
That is, an optical pickup that irradiates an optical disc with laser light and reads reflected light from the optical disc, an objective lens that converges the laser light emitted from the optical pickup, and the objective with respect to a reference plane that irradiates the optical disc with laser light. An optical disk device comprising an actuator for changing the angle of the lens and an actuator control means for controlling the driving of the actuator, and in a state where the optical disk is mounted on the optical disk device, a recording surface of the optical disk in advance Optical disk shape calculating means for measuring the distance to the objective lens at a plurality of radial positions and calculating an approximate expression for determining the distance of the optical disk with respect to the reference surface at a desired position of the optical disk based on the measured distance And the optical disc Storage means for storing the approximate expression obtained by the shape calculating means, optical pickup position calculating means for calculating the current position of the optical pickup in the radial direction of the optical disc, and the light calculated by the optical pickup position calculating means The distance from the current position of the pickup to the reference plane of the optical disc at two locations spaced apart from each other by a predetermined distance in the radial direction of the optical disc is calculated by an approximate expression stored in the storage means, and the horizontal distance between the two points and the Optical disc tilt angle calculation means for calculating an inclination angle of the optical disc with respect to the reference surface at the current optical pickup position based on a difference in distance from the reference surface of the optical disc, and the actuator control means includes the objective The lens is tilted with respect to the reference plane. An optical disk apparatus characterized by controlling the actuator so as to tilt the tilt angle calculated by the means.

また、前記光ディスクの前記基準面に対する距離を前記近似式により算出する所定距離離間した2箇所とは、前記光ピックアップの現在位置から前記光ディスクの外形および内径方向にそれぞれ所定距離離間した位置であることを特徴とする。   Further, the two locations separated by a predetermined distance for calculating the distance from the reference surface of the optical disc by the approximate expression are positions separated by a predetermined distance from the current position of the optical pickup in the outer shape and the inner diameter direction of the optical disc. It is characterized by.

また、前記光ディスク形状算出手段は、前記光ディスクの径方向に所要間隔に設けられた複数位置において前記対物レンズと前記光ディスクの記録面までの距離を複数回計測した後、それぞれの計測位置の平均値を算出し、前記光ディスクの複数位置における前記平均値に基づいて前記光ディスクの前記基準面からの距離を求める近似式を算出することを特徴とする。これにより、算出される近似式の精度が向上し、光ディスクの傾斜角度を正確に求めることができ、より正確なデータの読み書きが可能になる。   The optical disk shape calculating means measures the distance from the objective lens to the recording surface of the optical disk a plurality of times at a plurality of positions provided at required intervals in the radial direction of the optical disk, and then averages the respective measurement positions. And an approximate expression for calculating the distance from the reference surface of the optical disc based on the average value at a plurality of positions of the optical disc. As a result, the accuracy of the calculated approximate expression is improved, the tilt angle of the optical disk can be accurately obtained, and more accurate data reading and writing can be performed.

さらにまた、前記光ディスク形状算出手段は、前記光ディスクを前記光ディスク装置に装着した際に行われるイニシャライズ時に作動することを特徴とする。これにより、光ディスクへのデータアクセス時にその都度光ディスクの基準面に対する傾斜を計測する必要がないため、対物レンズを迅速に傾斜させることができる。   Furthermore, the optical disc shape calculating means operates at the time of initialization performed when the optical disc is mounted on the optical disc apparatus. Thereby, since it is not necessary to measure the inclination with respect to the reference plane of the optical disk each time data is accessed to the optical disk, the objective lens can be quickly inclined.

本発明に係る対物レンズのチルト機構を有する光ディスク装置を採用すれば、光ディスクに反りが生じていたとしても、光ディスクごとに形状を表す近似式を算出し、算出した近似式に基づいて、光ピックアップの現在位置における光ディスクの基準面に対する傾斜角度を求め、求められた光ディスクの傾斜に対して対物レンズを傾斜させることができる。これにより、常に光ディスクの記録面に対して垂直にレーザー光を照射することが可能になり、再生記録品位の高い光ディスク装置を提供することができる。また、チルト機構を構成する部品数を削減したので、従来より製造コストの安い光ディスク装置を提供することが可能になる。   If the optical disk device having the objective lens tilt mechanism according to the present invention is employed, even if the optical disk is warped, an approximate expression representing the shape is calculated for each optical disk, and the optical pickup is based on the calculated approximate expression. The inclination angle with respect to the reference plane of the optical disk at the current position can be obtained, and the objective lens can be inclined with respect to the obtained inclination of the optical disk. Thereby, it becomes possible to always irradiate the laser beam perpendicularly to the recording surface of the optical disc, and it is possible to provide an optical disc apparatus with high reproduction recording quality. In addition, since the number of components constituting the tilt mechanism is reduced, it is possible to provide an optical disc apparatus that is less expensive to manufacture than before.

以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本実施の形態に係る光ディスク装置の概略構成図である。
光ディスク装置10は、光ディスクDを載置するターンテーブルTと、ターンテーブルTを介して光ディスクDを回転させるスピンドルモータMと、光ディスクDにレーザー光Lを照射すると共に光ディスクDからの反射光を読み取る光ピックアップ12と、レーザー光Lを収束する対物レンズ14と、対物レンズ14を水平面に対して傾斜させるアクチュエータ16と、光ディスク装置10の各種動作を制御する制御手段20とにより概略が構成されている。
制御手段20(以下、アクチュエータ制御手段20ということがある)は、CPU、メモリ等により構成され、図示しないメモリに予め記憶させている制御プログラムに基づいて動作する。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical disc apparatus according to the present embodiment.
The optical disk apparatus 10 is a turntable T on which the optical disk D is placed, a spindle motor M that rotates the optical disk D via the turntable T, and a laser beam L is irradiated onto the optical disk D and the reflected light from the optical disk D is read. The optical pickup 12, the objective lens 14 that converges the laser light L, the actuator 16 that tilts the objective lens 14 with respect to the horizontal plane, and the control means 20 that controls various operations of the optical disc apparatus 10 are outlined. .
The control means 20 (hereinafter also referred to as actuator control means 20) is constituted by a CPU, a memory, and the like, and operates based on a control program stored in advance in a memory (not shown).

光ディスクDは、各種CDおよびDVDといった公知の光ディスクが用いられる。光ディスクDは、データを示すピットが形成される記録面を有している。光ディスク装置10は、この記録面に対し、光ピックアップ12からレーザー光Lを垂直に照射し、レーザー光Lの記録面からの反射光を観測することにより、光ディスクDからデータの読み取りをおこなう。一方光ディスクDへのデータの書き込みは、光ディスクDの記録面に光ピックアップ12から記録面に対し、垂直に照射したレーザー光Lが記録面にピットを形成することによりなされる。
光ディスクD内の記録面には、光ディスクDのアドレス情報が記録されているウォブルグルーヴが形成されていて、光ディスクDからの反射光にはウォブルグルーヴによるアドレス情報の成分が含まれている。光ディスクDは光ディスク装置10のターンテーブルTに固定され、スピンドルモータMによりターンテーブルTを介して回転される。
As the optical disk D, known optical disks such as various CDs and DVDs are used. The optical disc D has a recording surface on which pits indicating data are formed. The optical disc apparatus 10 reads data from the optical disc D by irradiating the recording surface with the laser light L perpendicularly from the optical pickup 12 and observing the reflected light from the recording surface of the laser light L. On the other hand, data is written onto the optical disc D by the laser light L irradiated perpendicularly to the recording surface from the optical pickup 12 on the recording surface of the optical disc D to form pits on the recording surface.
A wobble groove in which address information of the optical disk D is recorded is formed on the recording surface in the optical disk D, and the reflected light from the optical disk D includes a component of address information by the wobble groove. The optical disk D is fixed to the turntable T of the optical disk apparatus 10 and is rotated by the spindle motor M via the turntable T.

光ピックアップ12は、光ディスクDにレーザー光Lを照射集光するための対物レンズ14と、対物レンズ14が観測した反射光に含まれる各種の信号を抽出するためのフォトダイオード(図示せず)と、対物レンズ14を保持すると共に、水平面に対する対物レンズ14の光軸を調整するためのアクチュエータ16とにより構成されている。光ピックアップ12内の対物レンズ14は、光ディスクDがターンテーブルTに水平に固定されている前提のもと、その光軸が水平面に対して垂直になるように配設されている。   The optical pickup 12 includes an objective lens 14 for irradiating and condensing the optical disc D with laser light L, and a photodiode (not shown) for extracting various signals included in the reflected light observed by the objective lens 14. And an actuator 16 for holding the objective lens 14 and adjusting the optical axis of the objective lens 14 with respect to the horizontal plane. The objective lens 14 in the optical pickup 12 is arranged so that its optical axis is perpendicular to the horizontal plane on the premise that the optical disk D is fixed horizontally to the turntable T.

アクチュエータ16は、光ディスクDの記録面に対する対物レンズ14の保持状態を変化させるためのものである。具体的には、対物レンズ14と光ディスクDとの距離や光ディスクDに対して照射するレーザー光Lの照射角度すなわち対物レンズ14の光軸がアクチュエータ16により調整される。
アクチュエータ16は、具体的には、対物レンズ14の近傍に対物レンズ14を挟持するようにして配設された電磁コイルであり、このコイルにフォーカスドライブアウト信号(以下、FDO信号という)を供給することで対物レンズ14の保持状態を変化させている。
The actuator 16 is for changing the holding state of the objective lens 14 with respect to the recording surface of the optical disc D. Specifically, the actuator 16 adjusts the distance between the objective lens 14 and the optical disc D and the irradiation angle of the laser light L applied to the optical disc D, that is, the optical axis of the objective lens 14.
Specifically, the actuator 16 is an electromagnetic coil disposed so as to sandwich the objective lens 14 in the vicinity of the objective lens 14 and supplies a focus drive-out signal (hereinafter referred to as an FDO signal) to this coil. Thus, the holding state of the objective lens 14 is changed.

光ピックアップ12は、担体18に載置されている。担体18は、光ディスク装置10内において光ディスクDの記録面から所要距離離れた位置における水平面内を光ディスクDの径方向に移動する。
このようにして構成された光ピックアップ12により、光ディスクDの記録面に照射したレーザー光Lの反射光を読み取って、光ディスクDのアドレス情報を取得すると共に、データの読み書きが行われる。
The optical pickup 12 is placed on the carrier 18. The carrier 18 moves in the radial direction of the optical disk D in a horizontal plane at a position away from the recording surface of the optical disk D within the optical disk device 10.
The optical pickup 12 configured as described above reads the reflected light of the laser beam L irradiated onto the recording surface of the optical disc D, acquires address information of the optical disc D, and reads and writes data.

次に本実施の形態における光ディスク装置10の対物レンズチルト機構の動作について説明する。図2は、本実施の形態の光ディスク装置における光ディスクの反りを検出する状態を示す模式図である。図3は、光ピックアップの現在位置における光ディスクの傾斜角度を算出する方法の一例を示す説明図である。
本発明における対物レンズ14のチルト機構の概略は、反りまたは変形を有する光ディスクDの記録面に対物レンズ14からのレーザー光Lを常に垂直に照射させるため、光ディスクDの記録面の位置を実際に計測することにより算出した光ディスクDの変形をあらわす近似式に基づいて、光ピックアップ12の現在位置における光ディスクDの基準面に対する傾斜角度を求め、求められた傾斜角度に基づいてアクチュエータ制御手段20がアクチュエータ16を制御し、対物レンズ14の保持状態を調整して、レーザー光Lの光軸を制御するものである。
Next, the operation of the objective lens tilt mechanism of the optical disc apparatus 10 in the present embodiment will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the warpage of the optical disk is detected in the optical disk apparatus according to the present embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a method for calculating the tilt angle of the optical disc at the current position of the optical pickup.
The outline of the tilt mechanism of the objective lens 14 in the present invention is that the recording surface of the optical disk D having warpage or deformation is always irradiated perpendicularly with the laser light L from the objective lens 14, so that the position of the recording surface of the optical disk D is actually set. An inclination angle with respect to the reference surface of the optical disk D at the current position of the optical pickup 12 is obtained based on the approximate expression representing the deformation of the optical disk D calculated by the measurement, and the actuator control means 20 operates the actuator based on the obtained inclination angle. 16, the holding state of the objective lens 14 is adjusted, and the optical axis of the laser light L is controlled.

まず、イニシャライズ時の動作について説明する。
光ディスク装置10に光ディスクDを装着すると、トラック情報の読み込み等を行うイニシャライズが行われる。このイニシャライズ時において担体18が図示しない駆動手段により光ディスクDの最内周部から最外周部に向かって水平を維持しながら移動する。担体18は、光ディスクDの径方向に所要間隔ごとに一時停止し、一時停止した箇所ごとに光ピックアップ12が光ディスクDの記録面に対してレーザー光Lを照射して、その反射光を観測する。本実施の形態においては、光ディスクDの記録面の記録可能な部分の径方向を3mmごとに12箇所で一時停止させ、一時停止をする一箇所につき32回レーザー光Lを照射すると共にそれぞれに対する反射光を観測し、観測結果の平均をその位置における観測値としている。反射光にはアドレス情報に関する成分やフォーカスエラー信号(以下、FE信号という)等に関する成分が含まれていて、図示しないフォトダイオードを用いて反射光から各信号成分を抽出することができる。
First, the operation at the time of initialization will be described.
When the optical disc D is loaded in the optical disc apparatus 10, initialization for reading track information and the like is performed. At the time of initialization, the carrier 18 is moved from the innermost peripheral portion to the outermost peripheral portion of the optical disc D while being kept horizontal by driving means (not shown). The carrier 18 pauses at required intervals in the radial direction of the optical disc D, and the optical pickup 12 irradiates the recording surface of the optical disc D with the laser light L at each paused position and observes the reflected light. . In the present embodiment, the radial direction of the recordable portion of the recording surface of the optical disc D is paused at 12 locations every 3 mm, and the laser beam L is irradiated 32 times per location where the pause is performed, and the reflection to each is performed. Light is observed and the average of the observation results is taken as the observed value at that position. The reflected light includes a component related to address information, a component related to a focus error signal (hereinafter referred to as FE signal), and the like, and each signal component can be extracted from the reflected light using a photodiode (not shown).

反射光から抽出されたFE信号は、光ピックアップ12から制御手段20に入力される。制御手段20内のFDO信号生成手段20aでは、光ディスク装置10ごとに異なる固有の換算係数を用いてFE信号からFDO信号を生成している。FDO信号は、制御手段20からアクチュエータ16に出力され、アクチュエータ16を駆動させて、対物レンズの高さ位置を調整する。   The FE signal extracted from the reflected light is input from the optical pickup 12 to the control means 20. The FDO signal generation unit 20a in the control unit 20 generates an FDO signal from the FE signal using a unique conversion coefficient that is different for each optical disc apparatus 10. The FDO signal is output from the control means 20 to the actuator 16, and the actuator 16 is driven to adjust the height position of the objective lens.

このようにFDO信号は、対物レンズ14を光ディスクDに対して接離動させるための信号であるため、対物レンズ14と光ディスクDの記録面との距離に比例した信号レベルを有している。そこで、制御手段20内の距離算出手段20bが、FDO信号の信号レベルに基づいて、対物レンズ14と光ディスクDの記録面までの距離を算出する。
以上により算出された対物レンズ14と光ディスクDの記録面までの距離は光ディスクDのアドレス情報(光ディスクDの径方向の位置)と共に記憶手段22に記憶される。
Thus, since the FDO signal is a signal for moving the objective lens 14 toward and away from the optical disc D, it has a signal level proportional to the distance between the objective lens 14 and the recording surface of the optical disc D. Therefore, the distance calculation means 20b in the control means 20 calculates the distance between the objective lens 14 and the recording surface of the optical disc D based on the signal level of the FDO signal.
The distance between the objective lens 14 calculated as described above and the recording surface of the optical disc D is stored in the storage unit 22 together with the address information of the optical disc D (the radial position of the optical disc D).

記憶手段22に記憶されたアドレス情報と、光ディスクDと対物レンズ14との距離に基づいて、制御手段20の光ディスク形状算出手段20cが光ディスクDの形状をあらわす近似式を求める。すなわち、FDO信号の信号レベルが0(対物レンズ14の保持状態が初期状態)である状態を基準面とし、基準面から光ディスクDの記録面までの距離yを縦軸とし、光ディスクDのデータ記録部分における径方向の距離xを横軸として、x−y座標で表した場合に、光ディスクDの形状を(x、y)で表現したものがここでいう近似式である。したがって近似式は、光ディスクDのデータ記録部分における半径位置を入力すれば、その位置における基準面から光ディスクDの記録面までの距離を求めることが可能になっている。   Based on the address information stored in the storage means 22 and the distance between the optical disk D and the objective lens 14, the optical disk shape calculation means 20c of the control means 20 calculates an approximate expression representing the shape of the optical disk D. That is, the state in which the signal level of the FDO signal is 0 (the holding state of the objective lens 14 is the initial state) is the reference plane, the distance y from the reference plane to the recording surface of the optical disc D is the vertical axis, and data recording on the optical disc D is performed. The approximate expression here is the expression of the shape of the optical disc D as (x, y) when the radial distance x in the portion is represented by the x-y coordinate with the horizontal axis. Therefore, when the radial position in the data recording portion of the optical disc D is input to the approximate expression, the distance from the reference surface to the recording surface of the optical disc D at that position can be obtained.

本実施の形態においては、x−y座標平面におけるxの3次関数を近似式として用いているが、x−y座標平面におけるxの3次関数のみに限定されるものではなく、例えば、移動平均法による近似式や、スプライン曲線による近似式を採用することもできる。
以上により求められた近似式は、記憶手段22に記憶される。
In the present embodiment, the cubic function of x in the xy coordinate plane is used as an approximation formula, but the present invention is not limited to only the cubic function of x in the xy coordinate plane. An approximate expression based on an average method or an approximate expression based on a spline curve can also be adopted.
The approximate expression obtained as described above is stored in the storage means 22.

次にイニシャライズ終了後、実際のデータの読み書き時における光ディスク装置10の動作について説明する。
光ディスクDの記録面に記録されているデータを実際に読み書きする際においては、通常の光ディスク装置と同様に光ピックアップ12を載置した担体18が光ディスクDの径方向を水平に徐々に移動しながらレーザー光Lを光ディスクDの記録面に対して照射すると共に記録面からの反射光を観測することにより行われる。
また、制御手段20の光ピックアップ位置算出手段20dが、光ディスクDからの反射光に含まれているウォブル信号を抽出して、現在光ピックアップ12が光ディスクのどの位置にレーザー光を照射しているのかを算出する。
Next, the operation of the optical disc apparatus 10 when reading / writing actual data after the initialization is completed will be described.
When actually reading and writing data recorded on the recording surface of the optical disc D, the carrier 18 on which the optical pickup 12 is mounted moves gradually in the radial direction of the optical disc D in the same manner as in a normal optical disc apparatus. This is performed by irradiating the recording surface of the optical disc D with the laser light L and observing the reflected light from the recording surface.
Further, the optical pickup position calculating means 20d of the control means 20 extracts the wobble signal included in the reflected light from the optical disk D, and to which position of the optical disk the optical pickup 12 is currently irradiating the laser light. Is calculated.

光ピックアップ位置算出手段20dにより光ピックアップ12の現在位置が算出された後、光ディスク傾斜角算出手段20eは、記憶手段22に記憶させてある近似式に光ピックアップ12の現在位置から光ディスクDの内周方向および外周方向の所要距離の位置にある2点において、それぞれの光ディスクDの記録面における基準面からの距離を近似式から算出し、これら2点間の水平距離と光ディスクDの基準面に対する高さ位置の差により光ディスクDの傾斜角度を算出する。本実施の形態においては、図4に示すように、光ピックアップ12の現在位置r0から光ディスクDの径方向の内周(マイナス)方向および外周(プラス)方向にそれぞれ0.5mm離れた位置r1、r2において基準面に対する光ディスクDの記録面の高さ位置h1、h2を算出し、これら2点間の水平距離1mmと、高低差(h2とh1との差△H)から三角関数を用いて光ピックアップ12の現在位置r0における光ディスクDの傾斜角度Kを算出している。   After the current position of the optical pickup 12 is calculated by the optical pickup position calculating means 20d, the optical disk tilt angle calculating means 20e uses the approximate expression stored in the storage means 22 from the current position of the optical pickup 12 to the inner circumference of the optical disk D. The distance from the reference surface on the recording surface of each optical disc D is calculated from the approximate expression at two points at the required distance in the direction and the outer peripheral direction, and the horizontal distance between these two points and the height relative to the reference surface of the optical disc D The tilt angle of the optical disk D is calculated from the difference in position. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a position r 1 that is 0.5 mm away from the current position r 0 of the optical pickup 12 in the radial inner circumference (minus) direction and outer circumference (plus) direction, respectively. At r2, the height positions h1 and h2 of the recording surface of the optical disc D with respect to the reference surface are calculated, and light is obtained using a trigonometric function from the horizontal distance 1 mm between these two points and the height difference (difference ΔH between h2 and h1). The tilt angle K of the optical disk D at the current position r0 of the pickup 12 is calculated.

FDO信号生成手段20aは、光ピックアップ位置算出手段20dにより算出された光ピックアップ12の現在位置におけるFE信号に基づいてFDO信号を生成する。
チルトオフセット信号生成手段20fは、光ピックアップ12の現在位置において、光ディスク傾斜角算出手段20eによって算出された傾斜角度Kに基づいてチルトオフセット信号を生成する。
The FDO signal generation unit 20a generates an FDO signal based on the FE signal at the current position of the optical pickup 12 calculated by the optical pickup position calculation unit 20d.
The tilt offset signal generating unit 20f generates a tilt offset signal at the current position of the optical pickup 12 based on the tilt angle K calculated by the optical disc tilt angle calculating unit 20e.

以上のようにして生成されたFDO信号およびチルトオフセット信号は、共に、アクチュエータ制御手段20からアクチュエータ16に入力される。アクチュエータ16は、これらの信号に基づいて対物レンズ14の高さ位置が光ディスクDとの距離が一定になるようにすると共に、対物レンズ14の光軸を傾斜角度Kと同方向に同角度に傾斜させる。   Both the FDO signal and the tilt offset signal generated as described above are input from the actuator control means 20 to the actuator 16. Based on these signals, the actuator 16 makes the height position of the objective lens 14 constant with the optical disc D, and tilts the optical axis of the objective lens 14 in the same direction as the tilt angle K. Let

以上に説明した対物レンズチルト機構による対物レンズ14の高さ位置や光軸の調整を行うことにより、対物レンズ14と光ディスクDとの距離を一定に維持することはもとより、光ピックアップ12から照射されるレーザー光Lが図5に示すように光ディスクDの記録面に対して常に垂直になるため、光ディスクDからのデータの読み取りおよびデータの書き込みを理想条件下において行った読み取り品位および書き込み品位と同程度に行うことができる。
また、光ディスクDの変形状態を予め把握してからデータの読み書きを行う方式であるので、光ディスクDに対するレーザー光Lの照射角度の調整は、タイムラグを伴うことなく迅速に行うことができる。
By adjusting the height position and optical axis of the objective lens 14 by the objective lens tilt mechanism described above, the distance between the objective lens 14 and the optical disc D is maintained constant, and the light is irradiated from the optical pickup 12. As shown in FIG. 5, since the laser beam L is always perpendicular to the recording surface of the optical disc D, the reading quality and the writing quality are the same as those obtained when reading and writing data from the optical disc D under ideal conditions. Can be done to the extent.
In addition, since the data is read and written after the deformation state of the optical disk D is grasped in advance, the adjustment of the irradiation angle of the laser light L to the optical disk D can be quickly performed without a time lag.

なお、本実施形態においては光ディスクDの形状を算出する際において、光ディスクDの径方向に3mm間隔に設けた12箇所の点ごとに、それぞれ32回ずつ対物レンズ14と光ディスクDの記録面との距離を計測し、これら観測距離の平均をとることによりその位置における対物レンズ14と光ディスクDの記録面との距離を算出する形態を用いているが、光ディスクDの径方向の分割および計測回数はこれらの数値に限定されるものではなく、適宜変更することができるのはもちろんである。   In the present embodiment, when calculating the shape of the optical disc D, the objective lens 14 and the recording surface of the optical disc D are each 32 times at 12 points provided at intervals of 3 mm in the radial direction of the optical disc D. The distance is measured, and the average of these observation distances is used to calculate the distance between the objective lens 14 and the recording surface of the optical disk D at that position. Of course, it is not limited to these numerical values and can be appropriately changed.

さらに、光ピックアップ12の現在位置r0における光ディスクDの基準面に対する傾斜角度Kの算出方法は、図4に示すように、光ピックアップ12の現在位置r0から光ディスクDの径方向の内周方向および外周方向にそれぞれ1mm離れた位置r1、r2において基準面に対する光ディスクDの記録面の高さ位置h1、h2を算出し、これら2点間の水平距離2mmと、高低差(h2とh1との差:△H)から三角関数により計算しているが、この方法に限定されるものではなく、例えば、図6に示すように、光ピックアップ12の現在位置r0における記録面と基準面の実測による距離または近似式により算出した距離h0と、光ピックアップ12から光ディスクDの外周方向または内周方向に所定距離離れた位置r1における近似式により算出した記録面と基準面との距離h1に基づいて三角関数により光ディスクDの基準面に対する傾斜角度Kを算出する方法とすることもできる。   Further, as shown in FIG. 4, the method of calculating the tilt angle K with respect to the reference surface of the optical disk D at the current position r0 of the optical pickup 12 is as follows. The height positions h1 and h2 of the recording surface of the optical disc D with respect to the reference surface are calculated at positions r1 and r2 that are 1 mm apart in the direction, respectively, and the horizontal distance 2 mm between these two points and the height difference (difference between h2 and h1: ΔH) is calculated by using a trigonometric function, but the present invention is not limited to this method. For example, as shown in FIG. 6, the distance between the recording surface and the reference surface actually measured at the current position r0 of the optical pickup 12 or The distance h0 calculated by the approximate expression and the approximation at the position r1 that is a predetermined distance away from the optical pickup 12 in the outer peripheral direction or the inner peripheral direction of the optical disc D It may be a method of calculating the inclination angle K with respect to the reference surface of the optical disc D by a trigonometric function based on the distance h1 between the recording surface and the reference surface calculated by.

さらには、図7に示すように、光ピックアップ12の現在位置r0における記録面と基準面との実測距離または近似式により算出した距離h0および光ピックアップ12の現在位置から光ディスクDの内周方向に所定距離離れた点r1における近似式により算出した記録面と基準面との距離h1と、これら2点間の水平距離とにより三角関数を用いて算出した光ディスクDの基準面に対する内周方向の点から算出した傾斜角度K1と、光ピックアップ12の現在位置r0における記録面と基準面との実測距離または近似式により算出した距離および光ピックアップ12の現在位置から光ディスクDの外周方向に所定距離離れた点r2における近似式により算出した記録面と基準面との距離h2と、これら2点間の水平距離とにより三角関数から算出した光ディスクDの基準面に対する外周方向から算出した傾斜角度K2とをそれぞれ算出し、内周方向から算出した傾斜角度K1と外周方向から算出した傾斜角度K2の平均値を光ピックアップ12の現在位置における光ディスクDの基準面に対する傾斜角度とする方法を採用することもできる。   Further, as shown in FIG. 7, the measured distance between the recording surface and the reference surface at the current position r0 of the optical pickup 12 or the distance h0 calculated by an approximate expression and the current position of the optical pickup 12 in the inner circumferential direction of the optical disk D. A point in the inner circumferential direction with respect to the reference surface of the optical disc D calculated using a trigonometric function based on the distance h1 between the recording surface and the reference surface calculated by the approximate expression at the point r1 separated by a predetermined distance and the horizontal distance between these two points. And the distance calculated by the approximate expression or the actual distance between the recording surface and the reference surface at the current position r0 of the optical pickup 12 and the current position of the optical pickup 12 away from the current position of the optical pickup D by a predetermined distance. It is a trigonometric function based on the distance h2 between the recording surface and the reference surface calculated by the approximate expression at the point r2 and the horizontal distance between these two points. The calculated tilt angle K2 calculated from the outer peripheral direction with respect to the reference surface of the optical disc D is calculated, and the average value of the tilt angle K1 calculated from the inner peripheral direction and the tilt angle K2 calculated from the outer peripheral direction is the current position of the optical pickup 12. It is also possible to adopt a method of setting the tilt angle with respect to the reference plane of the optical disc D in

本実施の形態に係る光ディスク装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an optical disc device according to an embodiment. 本実施の形態の光ディスク装置における光ディスクの反りを検出する状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which detects the curvature of the optical disk in the optical disk apparatus of this Embodiment. 光ピックアップの現在位置における光ディスクの傾斜角度を算出する方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the method of calculating the inclination angle of the optical disk in the present position of an optical pick-up. 本実施の形態における光ピックアップの現在位置における光ディスクの基準面に対する傾斜角度の算出方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the calculation method of the inclination angle with respect to the reference plane of the optical disk in the present position of the optical pick-up in this Embodiment. 本実施の形態における光ディスクに対するレーザー光線の照射状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the irradiation state of the laser beam with respect to the optical disk in this Embodiment. 光ピックアップの現在位置における光ディスクの基準面に対する傾斜角度を現在位置の実測距離と外周側の1点の近似値から算出する方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of calculating the inclination angle with respect to the reference plane of the optical disk at the current position of the optical pickup from the measured distance of the current position and the approximate value of one point on the outer peripheral side. 光ピックアップの現在位置における光ディスクの基準面に対する傾斜角度の他の算出方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the other calculation method of the inclination angle with respect to the reference plane of the optical disk in the present position of an optical pick-up.

符号の説明Explanation of symbols

10 光ディスク装置
12 光ピックアップ
14 対物レンズ
16 アクチュエータ
18 担体
20 制御手段(アクチュエータ制御手段)
20a FDO信号算出手段
20b 距離算出手段
20c 光ディスク形状算出手段
20d 光ピックアップ位置算出手段
20e 光ディスク傾斜角算出手段
20f チルトオフセット信号生成手段
22 記憶手段
D 光ディスク
K 傾斜角度
L レーザー光
M スピンドルモータ
T ターンテーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical disk apparatus 12 Optical pick-up 14 Objective lens 16 Actuator 18 Carrier 20 Control means (actuator control means)
20a FDO signal calculation means 20b distance calculation means 20c optical disk shape calculation means 20d optical pickup position calculation means 20e optical disk tilt angle calculation means 20f tilt offset signal generation means 22 storage means D optical disk K tilt angle L laser light M spindle motor T turntable

Claims (4)

光ディスクにレーザー光を照射し、光ディスクからの反射光を読み取る光ピックアップと、
前記光ピックアップから照射されるレーザー光を収束する対物レンズと、
前記光ディスクにレーザー光を照射する基準面に対する前記対物レンズの角度を変化させるためのアクチュエータと、
前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段と、を備える光ディスク装置であって、
前記光ディスクを前記光ディスク装置に装着した状態において、あらかじめ前記光ディスクの記録面と前記対物レンズとの距離を径方向の複数位置において計測し、当該計測した距離に基づいて、前記光ディスクの所望の位置における前記基準面に対する前記光ディスクの距離を求める近似式を算出する光ディスク形状算出手段と、
前記光ディスク形状算出手段により求められた近似式を記憶する記憶手段と、
前記光ディスクの径方向における前記光ピックアップの現在位置を算出する光ピックアップ位置算出手段と、
前記光ピックアップ位置算出手段により算出された前記光ピックアップの現在位置から前記光ディスクの径方向に所定距離離間した2箇所における前記光ディスクの前記基準面に対する距離を前記記憶手段に記憶させた近似式により算出すると共に、当該2点間の水平距離および前記光ディスクの前記基準面に対する距離の差に基づいて現在の光ピックアップの位置における前記光ディスクの前記基準面に対する傾斜角を算出する光ディスク傾斜角算出手段と、を有し、
前記アクチュエータ制御手段が、前記対物レンズを、前記基準面に対し、前記光ディスク傾斜角算出手段により算出された傾斜角に傾斜するように前記アクチュエータを制御することを特徴とする光ディスク装置。
An optical pickup that irradiates an optical disc with laser light and reads reflected light from the optical disc;
An objective lens for converging the laser light emitted from the optical pickup;
An actuator for changing an angle of the objective lens with respect to a reference plane for irradiating the optical disc with laser light;
An actuator control means for controlling the drive of the actuator;
In a state where the optical disc is mounted on the optical disc apparatus, the distance between the recording surface of the optical disc and the objective lens is measured in advance at a plurality of radial positions, and based on the measured distance, the optical disc at the desired position of the optical disc is measured. An optical disc shape calculating means for calculating an approximate expression for obtaining a distance of the optical disc with respect to the reference plane;
Storage means for storing the approximate expression obtained by the optical disk shape calculating means;
An optical pickup position calculating means for calculating a current position of the optical pickup in the radial direction of the optical disc;
Calculated by the approximate expression stored in the storage means at two locations that are separated from the current position of the optical pickup calculated by the optical pickup position calculating means by a predetermined distance in the radial direction of the optical disk with respect to the reference surface of the optical disk. And an optical disk inclination angle calculating means for calculating an inclination angle of the optical disk with respect to the reference surface at a current optical pickup position based on a difference between a horizontal distance between the two points and a distance of the optical disk with respect to the reference surface; Have
The optical disk apparatus, wherein the actuator control means controls the actuator so that the objective lens is inclined with respect to the reference plane at an inclination angle calculated by the optical disk inclination angle calculation means.
前記光ディスクの前記基準面に対する距離を前記近似式により算出する所定距離離間した2箇所とは、前記光ピックアップの現在位置から前記光ディスクの外形および内径方向にそれぞれ所定距離離間した位置であることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。 The two locations separated by a predetermined distance for calculating the distance of the optical disc with respect to the reference surface by the approximate expression are positions separated by a predetermined distance from the current position of the optical pickup in the outer shape and the inner diameter direction of the optical disc. The optical disc apparatus according to claim 1. 前記光ディスク形状算出手段は、前記光ディスクの径方向に所要間隔に設けられた複数位置において前記対物レンズと前記光ディスクの記録面までの距離を複数回計測した後、それぞれの計測位置の平均値を算出し、前記光ディスクの複数位置における前記平均値に基づいて前記光ディスクの前記基準面からの距離を求める近似式を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の光ディスク装置。 The optical disc shape calculating means measures the distance between the objective lens and the recording surface of the optical disc a plurality of times at a plurality of positions provided at required intervals in the radial direction of the optical disc, and then calculates an average value of each measurement position. The optical disk apparatus according to claim 1, wherein an approximate expression for calculating a distance from the reference surface of the optical disk is calculated based on the average value at a plurality of positions of the optical disk. 前記光ディスク形状算出手段は、前記光ディスクを前記光ディスク装置に装着した際に行われるイニシャライズ時に作動することを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の光ディスク装置。 The optical disc apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical disc shape calculating unit operates at initialization performed when the optical disc is mounted on the optical disc apparatus.
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