JP2005129185A - 光ディスク装置および光ディスクのチルト補正方法 - Google Patents

光ディスク装置および光ディスクのチルト補正方法 Download PDF

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Abstract


【課題】 ラジアルコントラストを用いることにより、簡易な構成で、正確なチルト補正を実現することを目的とする。
【解決手段】 光ディスクからの戻り光を電気信号に変換する手段と、変換された電気信号からランド信号およびグルーブ信号を生成する手段と、生成された信号の振幅を検出する手段と、検出されたそれぞれの振幅からラジアルコントラスト値を算出する手段と、光ディスクに対する対物レンズのチルト量を補正する手段と、チルト量補正手段によりチルト量を補正したときのラジアルコントラスト値を記憶する手段と、記憶手段に記憶されたラジアルコントラストの値から最大値を検出する手段と、ラジアルコントラストが最大のときのチルト量をチルト量補正手段に設定する手段とを有することにより、正確なチルト補正を実現する光ディスク装置を提供する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、光ディスク装置に関し、特に、チルト補正に好適な光ディスク装置および光ディスクのチルト補正方法に関する。
従来より、光ディスクから記録情報を正確に読み取るためには、光ディスクの記録面に対して垂直に光ピックアップからの読取ビームを照射する必要がある。しかしながら、光ディスク自体に反りが生じていたり、機構系の組立誤差等が大きくなると、光ディスクの記録面に対して垂直に光ピックアップからの読取ビームを照射することができなくなり、チルトが発生して、光ディスクからの情報の読取あるいは情報の書き込み精度が低下してしまう問題があった（図３参照）。
こうした問題に対応するため、光ピックアップのトラック方向の制御をプッシュプル方式で行う光ディスク装置においては、光ピックアップから得られるプッシュプル信号を元にチルト補正用信号を生成し、生成したチルト補正用信号をチルト補正のための回路に供給してチルトの補正を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１７０２６５号公報（第２−１１頁、第１図）
しかし、プッシュプル信号を元にチルト補正用信号を生成し、生成したチルト補正用信号に基づいてチルト補正を行う方法では、プッシュプル信号に対物レンズのレンズシフトの影響も反映されてしまうことから、単に、プッシュプル信号を用いたのでは、正確なチルト信号が得られず、結果として、正確なチルト補正を行うことができないという問題がある。
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、対物レンズのレンズシフトや受光光学系の調整バラツキの影響を受けにくいラジアルコントラストを用いることにより、簡易な構成で、正確なチルト補正を実現する光ディスク装置および光ディスクのチルト補正方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、光ディスクからの戻り光を電気信号に変換する光検出手段と、該光検出手段において変換された電気信号からラジアルコントラスト値を算出するラジアルコントラスト算出手段と、前記光ディスクに対する対物レンズのチルト量を補正するチルト量補正手段と、該チルト量補正手段によりチルト量を補正したときの前記ラジアルコントラスト値を記憶するラジアルコントラスト値記憶手段と、該記憶手段に記憶されたラジアルコントラストの値から最大値を検出する最大値検出手段と、該ラジアルコントラストが最大のときのチルト量を前記チルト量補正手段に設定するチルト量設定手段とを有することを特徴とする光ディスク装置を提案している。
請求項４に係る発明は、光ディスクからの戻り光を電気信号に変換し、該電気信号から前記光ディスクに形成されたランド部およびグルーブ部からの戻り光による電気信号（以下、ランド信号、グルーブ信号）を生成するステップと、該生成された信号の振幅を検出するステップと、該ランド信号とグルーブ信号の振幅からラジアルコントラスト値を算出するステップと、前記光ディスクに対する対物レンズのチルト量を補正したときの前記ラジアルコントラスト値を記憶するステップと、該記憶されたラジアルコントラストの値から最大値を検出するステップと、該ラジアルコントラストが最大のときのチルト量に基づいてチルト量を決定するステップとを有することを特徴とする光ディスクのチルト補正方法を提案している。
これらの発明によれば、光ディスクからの戻り光を電気信号に変換し、この信号から光ディスクに形成されたランド部およびグルーブ部からの戻り光による電気信号の振幅を検出して、ラジアルコントラスト値を算出する。ラジアルコントラスト値は、再生信号のジッタ値と強い相関関係を有することから、このラジアルコントラスト値が最大となるチルト量を求めることで適切にチルト補正を行うことができる。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された光ディスク装置について、光ピックアップを移動する光ピックアップ移動手段を備え、前記ラジアルコントラスト算出手段が、該光ピックアップが所定の記録再生位置に移動したときに、該位置におけるラジアルコントラストの最大値を算出するとともに、前記チルト量設定手段が該ラジアルコントラストが最大のときのチルト量を前記チルト量補正手段に設定して、前記光ディスクの記録再生動作を行うことを特徴とする光ディスク装置を提案している。
請求項５に係る発明は、光ピックアップを所定の位置に移動するステップと、該所定位置において、光ディスクからの戻り光を電気信号に変換し、該電気信号からランド信号およびグルーブ信号の振幅を検出するステップと、該ランド信号とグルーブ信号の振幅からラジアルコントラスト値を算出するステップと、前記光ディスクに対する対物レンズのチルト量を補正したときの前記ラジアルコントラスト値を記憶するステップと、該記憶されたラジアルコントラストの値から最大値を検出するステップと、該ラジアルコントラストが最大のときのチルト量に基づいてチルト量を決定するステップとを有することを特徴とする光ディスクのチルト補正方法を提案している。
これらの発明によれば、光ピックアップを所定の位置に移動させたときに、移動した位置において、ラジアルコントラスト値の最大値を求め、この値に対応するチルト補正量に基づいて、チルト補正を行うことから、再生する光ディスクの全周において、最適なチルト補正を行うことができる。
請求項３に係る発明は、請求項１に記載された光ディスク装置について、光ピックアップを移動する光ピックアップ移動手段と、前記光ディスクにおける補正位置と該補正位置におけるラジアルコントラストの最大値およびチルト量を関連付けて記憶する記憶手段を有し、前記光ディスクの記録再生動作前に、前記光ディスクの所定の位置において、前記ラジアルコントラスト算出手段がラジアルコントラストの最大値を算出し、前記チルト量設定手段がチルト量を設定し、これらの情報を前記記憶手段に格納するとともに、該記憶手段に格納された情報に基づいて前記光ディスクの記録再生を行うことを特徴とする光ディスク装置を提案している。
請求項６に係る発明は、光ピックアップを所定の位置に移動するステップと、該所定位置において、光ディスクからの戻り光を電気信号に変換し、該電気信号からランド信号およびグルーブ信号の振幅を検出するステップと、該ランド信号とグルーブ信号の振幅からラジアルコントラスト値を算出するステップと、前記光ディスクに対する対物レンズのチルト量を補正したときの前記ラジアルコントラスト値を記憶するステップと、該記憶されたラジアルコントラストの値から最大値を検出するステップと、該ラジアルコントラストが最大のときのチルト量を前記光ピックアップの位置情報とともに記憶するステップと、該記憶した情報に基づいて、前記光ディスクを再生するステップとを有する光ディスクのチルト補正方法を提案している。
これらの発明によれば、光ディスクの再生動作の前に、光ディスクの全周にわたって、ラジアルコントラストを最大とするためのチルト補正量を算出・記憶し、これに基づいて再生動作を行うため、本来の再生時間を維持したまま、再生する光ディスクの全周において、最適なチルト補正を行うことができる。
この発明によれば、対物レンズのレンズシフトや受光光学系の調整バラツキの影響を受けにくいラジアルコントラストを用いることにより、簡易な構成で、正確なチルト補正を再生する光ディスクの全周において実現することができるという効果がある。
本実施例に係る光ディスク装置は、対物レンズのレンズシフトや受光系の調整バラツキの影響を受けにくいラジアルコントラストをチルト補正に用いるものである。一般に、光ピックアップ内の対物レンズと光ディスクとの傾き（チルト）は、再生された信号のジッタで評価される。図２（ａ）および（ｂ）は、ラジアルコントラストとジッタおよびチルト量との関係を示しているが、図２（ａ）からジッタ最小のときにラジアルコントラストが最大となり、ラジアルコントラストが最大値から減少すると、ジッタ値もこれにつれて大きくなる関係にあることがわかる。また、この関係は、図２（ｂ）に示すように、ラジアルコントラストが最大となる角度とジッタ最小となる角度との関係がほぼ直線となることからも明らかである。以下、ラジアルコントラストを用いてチルト補正を行う本発明の光ディスク装置について、図１から図４を参照して詳細に説明する。
本発明の実施例に係る光ディスク装置は、図１に示すように、光ディスク１と、光ピックアップ２と、光検出器３と、ＲＦアンプ４と、信号処理回路５と、ドライバ６と、ＣＰＵ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）７と、ＲＡＭ（ＲＡＭ：Random Access Memory）８、チルト補正用ドライバ９とを備えている。
光ディスク１は、半導体レーザにより情報の記録、再生、消去を行える記録媒体であり、例えば、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等がある。
光ピックアップ２は、図示しないレーザダイオード等のレーザ光源や、コリメータレンズ、フォーカスアクチュエータあるいはトラッキングアクチュエータとによって駆動される対物レンズ、偏光ビームスプリッタ、シリンドリカルレンズ等の光学部品等を備えている。
光検出器３は、光ピックアップに内蔵され、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つの領域に分割され、光を電気信号に変換する４分割フォトディテクタ（ＰＤ）とサブビーム用のフォトディテクタ等を備えている。
ＲＦアンプ４は、光ディスク１からの反射光を検出し、検出した反射光より反射光量を演算して、４分割ＰＤの各領域への反射光量の総和を示すＲＦ信号を生成するとともに、光ピックアップ１の照射レーザの焦点ずれを検出した信号であるフォーカスエラー信号（ＦＥ）を非点収差法によって生成し、さらに光ピックアップ１の照射レーザのトラックずれを検出した信号であるトラッキングエラー信号（ＴＥ）をプッシュプル法によって生成する。サーボ回路５は、アナログ信号処理部４において生成されたＦＥ、ＴＥ、及びＲＦに基づいて、フォーカス駆動信号（ＦＯＤＲＶ）、トラッキング駆動信号（ＴＲＤＲＶ）を生成する。
また、ＲＦアンプ４内には、図示しないピーク・ボトム検出回路が備えられ、生成したＲＦ信号のエンベロープを検出する。さらに、検出したエンベロープ信号からグルーブとランドでの反射光の強度に対応して変化するエンベロープ信号のトップレベルおよびボトムレベルを検出し、その差分値を演算する（図５参照。）。演算した値は、ＣＰＵ７に出力され、ラジアルコントラストが算出される。なお、ラジアルコントラストは、ランド信号のレベルをＩｌ、グルーブ信号のレベルをＩｇとすると、平均値で規格化した次式（１）のように示されるが、本発明においては、上記のように、広義に（Ｉｇ−Ｉｌ）もラジアルコントラストに含むものとする。
２（Ｉｇ−Ｉｌ）／（Ｉｌ＋Ｉｇ） （１）
信号処理回路５は、ＲＦ信号から生成したＥＦＭ信号を入力し、データの処理を行う一方、図示しないＰＬＬ回路を備え、スピンドルモータの回転を制御する。また、位相補償回路等を含むサーボ回路を内蔵し、サーボ回路をＯＮ／ＯＦＦする機能を有する。
ドライバ６は、ＲＦアンプ４において生成されたフォーカス駆動信号（ＦＯＤＲＶ）、トラッキング駆動信号（ＴＲＤＲＶ）、あるいは、信号処理回路５において生成されたスピンドル制御信号を入力し、これを所望の大きさに増幅した後、図示しないフォーカスアクチュエータ、トラッキングアクチュエータあるいはスピンドルモータ等に供給する。
ＣＰＵ７は、ＲＯＭ（ＲＯＭ：Read Only Memory）等に格納された制御プログラムに基づいて、装置全体の制御を行う。また、本実施例においては、ＲＦアンプ４から入力したＲＦ信号のエンベロープに基づく、ピークとボトムの差分値からラジアルコントラストを算出する。さらに、チルト補正量を変化させて、これに対応するラジアルコントラストをＲＡＭ８に格納するとともに、これらのラジアルコントラストの値を比較して最大値を求め、そのときのチルト補正量をチルト補正用ドライバに供給する。
ＲＡＭ８は、書き換え可能な記憶装置であり、ラジアルコントラストとこれに対応したチルト補正量とを関連づけて記憶するデータテーブルを有する。また、光ディスク１の所定トラックアドレスとこれに対応したチルト補正量に関するデータテーブルも有している。
チルト補正用ドライバ９は、ＣＰＵ７から入力したチルト補正量に対応した電圧等を光ピックアップ２内の図示しないチルトアクチュエータに供給し、チルト補正を行う。なお、本実施例においては、チルト補正手段としてチルトアクチュエータを例示して説明するが、これに限らず、例えば、液晶パネル方式であってもよい。さらに、チルトアクチュエータについても、ピックアップ自体を傾斜させる方式あるいは対物レンズのみを傾斜させる方式等いずれの方式を用いてもよい。
次に、図４を用いて本発明におけるチルト補正の手順を説明する。
まず、光ディスクの挿入を確認すると（ステップ１０１）、ＣＰＵ７がセットアップ動作を指示する（ステップ１０２）。セットアップ動作を完了すると、ＣＰＵ７は、信号処理回路５にサーチ命令を出して、光ピックアップ２を光ディスク上の所望のトラックに移動させる（ステップ１０３）。
光ピックアップ２が所望のトラックに移動すると、ＣＰＵ７は、信号処理回路５にトラキング制御のＯＦＦを命令して、トラックサーボをＯＦＦとする（ステップ１０４）。トラックサーボがＯＦＦされると、光ピックアップ２内の対物レンズは、トラッキング方向に関して中立位置を保持するため、光ディスク１の偏芯により、光検出器３には、例えば、ランド部およびグルーブ部からの戻り光が交互に現われる。したがって、光検出器３からの信号を入力し、ＲＦアンプ４において演算して得られるＲＦ信号は、ランド部およびグルーブ部からの戻り光量に対応して、うねりをもった波形となる（図５参照。）。
生成されたＲＦ信号は、ＲＦアンプ内のピーク・ボトム検出回路に供給され、ピークとボトムの差分値が演算される。演算された差分値は、ＣＰＵ７に入力され、ラジアルコントラストが算出される。なお、算出したラジアルコントラストは、チルト量とともにＲＡＭ８に格納される。ＣＰＵ７は、次に、イニシャルのチルト補正値を可変して、これをチルト補正用ドライバ９に供給してチルト量を可変し、上記と同様の手法により、このときのラジアルコントラストを算出し、これをチルト量と関連付けてＲＡＭ８に格納する。こうした動作を連続的に行い、光ディスク１の所定アドレスにおけるラジアルコントラストの最大値を算出する（ステップ１０５）。
ラジアルコントラストを最大とするチルト補正量は、光ディスク１のアドレス情報とともに、所定のデータテーブルに格納される（ステップ１０６）。光ディスク１の所定アドレスにおいて、上記の一連の処理を終了すると、ＣＰＵ７は、信号処理回路５にサーチ命令を出して、次の所望トラックに光ピックアップ２を移動させ、そこで、上記一連の動作を行って、ラジアルコントラストを最大とするチルト補正量を求める（ステップ１０７）。なお、ＣＰＵ７は、次にサーチすべきトラックが最初にサーチしたトラックである場合には、光ディスク１のすべての所定トラックについて一連の動作が終了したと判断して処理を終了し、次にサーチすべきトラックが最初にサーチしたトラックでない場合には、所定のトラックで一連の動作を続行する。
光ディスク１の再生動作においては、上記一連の動作により求められたアドレスとチルト補正量との関係を記憶したデータテーブルの値により、各アドレスにおけるチルト量が補正される。なお、上記、データテーブルは、光ディスク１におけるアドレスのサンプリング数を多くすれば、それに比例して精度のよいチルト補正が可能となるが、光ディスク１の特性から、例えば、サンプリング数が少ない場合には、その間のアドレスに対するチルト補正量を直線近似により算出してもよい。また、本実施例においては、再生動作前に、データテーブルを作成するための処理を行うことについて説明したが、係る動作を光ディスクの再生とともに実施してもよい。
以上、図面を参照して本発明の実施例について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本実施例においては、ＲＦ信号のみを用いてラジアルコントラストを算出する方法について説明したが、プッシュプル信号を用いたトラッキング制御においては、ＤＰＰ信号（ＤＰＰ：Differential Push Pull）のように、サブスポットがある場合には、メインスポット信号とサブスポット信号の演算結果によるラジアルコントラストを含めてもよい。
本発明に係る光ディスク装置の構成図である。 チルト角とラジアルコントラストおよびジッタ値との関係を示した図である。 光ディスクと光ピックアップとの関係を示した図である。 本発明における処理のフローチャート図である。 未記録領域と記録済領域におけるＲＦ信号を示した図である。
符号の説明
１・・・光ディスク、２・・・光ピックアップ、３・・・光検出器、４・・・ＲＦアンプ、５・・・信号処理回路、６・・・ドライバ、７・・・ＣＰＵ、８・・・ＲＡＭ、９・・・チルト補正用ドライバ、

Claims (6)

  1. 光ディスクからの戻り光を電気信号に変換する光検出手段と、
    該光検出手段において変換された電気信号からラジアルコントラスト値を算出するラジアルコントラスト算出手段と、
    前記光ディスクに対する対物レンズのチルト量を補正するチルト量補正手段と、
    該チルト量補正手段によりチルト量を補正したときの前記ラジアルコントラスト値を記憶するラジアルコントラスト値記憶手段と、
    該記憶手段に記憶されたラジアルコントラストの値から最大値を検出する最大値検出手段と、
    該ラジアルコントラストが最大のときのチルト量を前記チルト量補正手段に設定するチルト量設定手段とを有することを特徴とする光ディスク装置。
  2. 光ピックアップを移動する光ピックアップ移動手段を備え、
    前記ラジアルコントラスト算出手段が、該光ピックアップが所定の記録再生位置に移動したときに、該位置におけるラジアルコントラストの最大値を算出するとともに、前記チルト量設定手段が該ラジアルコントラストが最大のときのチルト量を前記チルト量補正手段に設定して、前記光ディスクの記録再生動作を行うことを特徴とする請求項１に記載された光ディスク装置。
  3. 光ピックアップを移動する光ピックアップ移動手段と、
    前記光ディスクにおける補正位置と該補正位置におけるラジアルコントラストの最大値およびチルト量を関連付けて記憶する記憶手段を有し、
    前記光ディスクの記録再生動作前に、前記光ディスクの所定の位置において、前記ラジアルコントラスト算出手段がラジアルコントラストの最大値を算出し、前記チルト量設定手段がチルト量を設定し、これらの情報を前記記憶手段に格納するとともに、該記憶手段に格納された情報に基づいて、前記光ディスクの記録再生を行うことを特徴とする請求項１に記載された光ディスク装置。
  4. 光ディスクからの戻り光を電気信号に変換し、該電気信号から前記光ディスクに形成されたランド部およびグルーブ部からの戻り光による電気信号（以下、ランド信号、グルーブ信号）を生成するステップと、
    該生成された信号の振幅を検出するステップと、
    該ランド信号とグルーブ信号の振幅からラジアルコントラスト値を算出するステップと、
    前記光ディスクに対する対物レンズのチルト量を補正したときの前記ラジアルコントラスト値を記憶するステップと、
    該記憶されたラジアルコントラストの値から最大値を検出するステップと、
    該ラジアルコントラストが最大のときのチルト量に基づいてチルト量を決定するステップとを有することを特徴とする光ディスクのチルト補正方法。
  5. 光ピックアップを所定の位置に移動するステップと、
    該所定位置において、光ディスクからの戻り光を電気信号に変換し、該電気信号からランド信号およびグルーブ信号の振幅を検出するステップと、
    該ランド信号とグルーブ信号の振幅からラジアルコントラスト値を算出するステップと、
    前記光ディスクに対する対物レンズのチルト量を補正したときの前記ラジアルコントラスト値を記憶するステップと、
    該記憶されたラジアルコントラストの値から最大値を検出するステップと、
    該ラジアルコントラストが最大のときのチルト量に基づいてチルト量を決定するステップとを有することを特徴とする光ディスクのチルト補正方法。
  6. 光ピックアップを所定の位置に移動するステップと、
    該所定位置において、光ディスクからの戻り光を電気信号に変換し、該電気信号からランド信号およびグルーブ信号の振幅を検出するステップと、
    該ランド信号とグルーブ信号の振幅からラジアルコントラスト値を算出するステップと、
    前記光ディスクに対する対物レンズのチルト量を補正したときの前記ラジアルコントラスト値を記憶するステップと、
    該記憶されたラジアルコントラストの値から最大値を検出するステップと、
    該ラジアルコントラストが最大のときのチルト量を前記光ピックアップの位置情報とともに記憶するステップと、
    該記憶した情報に基づいて、前記光ディスクを再生するステップとを有する光ディスクのチルト補正方法。

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