JP2005267805A - 光ディスク装置およびそのチルト補正方法 - Google Patents

Abstract

【目的】 レンズ位置センサなどの特別な機器を設けることなく、簡易な構成で最適なチルト補正を行いジッタを大幅に低減できるようにする。
【構成】 光ディスク２に対する対物レンズの相対的な半径方向の移動ずれ量とディスクチルト量の和がプッシュプル和信号と相関がある。従って、トラックサーボを非作動状態として、光ピックアップ６の対物レンズを光ディスク２の半径方向で中立点に保持して半径方向の移動ずれ量をなくすと、プッシュプル和信号は対物レンズの傾きずれ、つまりディスクチルト量のみを示すので、光ディスク装置１のチルト補正手段が、そのプッシュプル和信号によってディスクチルト量を検出し、それを目標値としてチルト駆動量を補正する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、光ディスクのトラック上とトラック間にレーザ光による光スポットを照射して、情報の記録又は再生を行う光ディスク装置およびそのチルト補正方法に関する。

大容量の情報を記録する記録媒体としてＤＶＤ＋ＲやＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスクが使用され、その光ディスクに記録された情報を読み出（再生）したり、新たな情報を記録するために光ディスク装置が使用される。その光ディスク装置においては、ディスク面の反りなどのような光ディスクの機械特性、もしくは光ディスクのマウント時におけるチャッキングの偏りなどの起因によって、ディスク面と光ピックアップとの相対的な半径方向の傾き（ディスクチルト量という）が生じてしまうことがある。このディスクチルト量の発生は、再生時におけるＲＦ信号や記録時におけるライトパルスに対してジッタを増加させる原因となってしまう。

そのため、光ディスク装置では、上記のようなディスクチルト量に応じて、光ピックアップの光軸をディスク面に対して垂直に保つように補正するチルト制御用のサーボ機構を備えたチルト補正装置を設けている。このチルト補正装置は、ディスク面のディスクチルト量を検出し、その検出値に基づいて求めた目標値によってチルト駆動量を補正する制御を行う。

このような従来のチルト補正装置においては、光ディスクに対して照射したレーザ光のメインビームと２つのサブビームの反射光をそれぞれ分割フォトディテクタにより受光し、それらから差動プッシュプル法によりトラック上のプッシュプル信号とトラック間のプッシュプル信号の和信号を検出して、さらにそこからレンズ位置センサにより検出された対物レンズの移動ずれ信号を減算することによりディスクチルト量を検出していた（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−１３８９６２号公報

しかしながら、上記従来技術ではレンズ位置センサという特別な機器を設ける必要があるため、コスト高となってしまう問題があった。この発明はこの問題を解決するためになされたものであり、レンズ位置センサなどの特別な機器を設けることなく、簡易な構成でディスクチルト量を検出し、チルト補正を行ってジッタを低減できるようにすることを目的とする。

この発明による光ディスク装置は、レーザ光源からの光束を対物レンズを介して集光し、光ディスクのトラック上とトラック間に光スポットを照射して情報の記録又は再生を行う光ディスク装置において、目的を達成するため、トラックサーボの非作動中に、装着された光ディスクからの反射光により検出される該光ディスクのトラック上のプッシュプル信号と上記トラック間のプッシュプル信号とを加算したプッシュプル和信号に基づいてディスクチルト量を検出するチルト検出手段と、そのチルト検出手段が検出したディスクチルト量を目標値としてチルト駆動量を補正するチルト補正手段とを設けたものである。

そのチルト検出手段は、上記プッシュプル和信号と、情報の記録又は再生時のジッタと相関のある信号との関係から上記ディスクチルト量を検出するとよい。
また、上記チルト検出手段に代えて、上記プッシュプル和信号とトラックエラー信号の低域成分とに基づいてディスクチルト量を検出するチルト検出手段を設けてもよい。
そのチルト検出手段は、上記プッシュプル和信号と上記トラックエラー信号の低域成分と、情報の記録又は再生時のジッタと相関のある信号との関係から上記ディスクチルト量を検出するようにするとよい。

さらに、上記のような光ディスク装置において、上記チルト検出手段は、トラックサーボの非作動中に差分が既知である２つのチルト駆動量でそれぞれチルト駆動が必要な装着された光ディスクのトラック上の所定の２点でそれぞれ検出されるプッシュプル和信号の差分と、上記既知のチルト駆動量の差分とからレンズ傾きずれ感度を算出し、その算出したレンズ傾きずれ感度と、検出対象のトラックにおいてトラックサーボの作動中に検出されるプッシュプル和信号からレンズ移動ずれ量を差し引いた差分とに基づいてディスクチルト量を検出するとよい。
そのチルト検出手段はまた、トラックサーボの動作中に、所定の２つのトラックでそれぞれ検出されるトラックエラー信号の低域成分とプッシュプル和信号のそれぞれのトラック間の差分からレンズ移動ずれ感度を算出し、その算出したレンズ移動ずれ感度と検出対象のトラックにおいて検出されるトラックエラー信号の低域成分とに基づいて上記移動ずれ量を算出するとよい。

さらに、上記チルト検出手段は、装着された光ディスクを回転中心からの半径距離によって複数の半径方向領域に分け、その各半径方向領域に対応するディスクチルト量を領域別チルト量として検出するとよい。

また、上記チルト検出手段が検出した上記領域別チルト量を上記複数の各半径方向領域に対応させてメモリ内に記憶する領域別チルト量記憶手段を設け、上記チルト補正手段は、以後に上記光ディスクと同一個体の光ディスクを起動する際には、上記領域別チルト量記憶手段に記憶された領域別チルト量を各半径方向領域に対応する目標値としてチルト駆動量を補正するとよい。

あるいは、上記チルト検出手段が検出した上記領域別チルト量を上記半径距離に対して関数化したチルト関数を不揮発性メモリに保持するチルト関数保持手段と、以後に上記光ディスクと同一個体の光ディスクが装着された際には、上記不揮発性メモリから上記チルト関数を読み出して領域別チルト量に逆変換する領域別チルト量逆変換手段とを設けてもよい。

また、この発明によるチルト補正方法は、レーザ光源からの光束を対物レンズを介して集光し、光ディスクのトラック上とトラック間に光スポットを照射して情報の記録又は再生を行う光ディスク装置においてチルト駆動量を補正するチルト補正方法であって、前述の目的を達成するため、トラックサーボの非作動中に、装着された光ディスクからの反射光により検出される該光ディスクのトラック上のプッシュプル信号とトラック間のプッシュプル信号のプッシュプル和信号に基づいてディスクチルト量を検出し、そのディスクチルト量を目標値としてチルト駆動量を補正することを特徴とする。

あるいは、トラックサーボの作動中に、装着された光ディスクからの反射光により検出される該光ディスクのトラック上のプッシュプル信号とトラック間のプッシュプル信号のプッシュプル和信号と、トラックエラー信号の低域成分とに基づいてディスクチルト量を検出し、そのディスクチルト量を目標値としてチルト駆動量を補正するようにしてもよい。

この発明による光ディスク装置およびそのチルト補正方法によれば、装着された光ディスクに対するレンズの相対的な半径方向の移動ずれ量とディスクチルト量の和がトラック上のプッシュプル信号とトラック間のプッシュプル信号とのプッシュプル和信号と相関があることから、トラックサーボを非作動として、レンズを半径方向に対して移動ずれのない中立点に保持された状態のもとでは、プッシュプル和信号はディスクチルト量のみを示すことになり、レンズ位置センサなどの特別な機器を設けることなく、簡易な構成でディスクチルト量を検出し、その検出したディスクチルト量を目標値としてチルト駆動量を補正することができる。

また、トラックサーボの作動中においては、トラックエラー信号の低域成分が光ディスクに対するレンズの相対的な半径方向の移動ずれを示すことになり、このためプッシュプル和信号と感度補正されたトラックエラー信号の低域成分とからディスクチルト量が得られることになり、やはりレンズ位置センサなどの特別な機器を設けることなくディスクチルト量を検出し、それによってチルト駆動量を最適に補正することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
（１）第１実施例（請求項１，２，７，８，９，１０に係る実施例）
図１は、この発明による光ディスク装置の構成例を示すブロック図である。この光ディスク装置１は第１、第２実施例に共通のハード構成を有しており、記録媒体であるＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク２に対する情報の記録又は再生を行うものであり、この光ディスク２を回転させるスピンドルモータ３と、このスピンドルモータ３の回転制御を行うスピンドルモータ駆動系４およびスピンドルモータ制御部５を備えている。

また、半導体レーザによって発生するレーザ光を光ディスク２の記録面に照射し、その反射光を検出する光ピックアップ６と、この光ピックアップ６のフォーカス制御、トラッキング制御およびチルト制御を行って光ディスク２上の所定の位置にレーザ光を照射させるために、アクチュエータ駆動系７と、フィード駆動系８と、サーボ制御回路９とを備えている。なお、アクチュエータ駆動系７のトラックサーボにより、光ピックアップ６のトラッキング制御が行われるようになっている。

さらに、光ピックアップ６によって得られる信号から各種信号を検出して出力する信号検出系１０と、この信号検出系１０を介して光ディスク２から検出されるデータの誤り訂正やデータ抽出動作を行うデータ処理回路１１と、外部接続される図示しない上位装置との間でコマンドやデータ等の送受信を行うために使用される外部インターフェース部１２をも備えている。ここで、上位装置とは、この光ディスク装置１を制御するパーソナルコンピュータ等である。なお、図１における矢印付き太線はデータの流れを、矢印付き細線は制御信号の流れを示している。

さらにまた、ＣＰＵ１３ａ、ＲＯＭ１３ｂ及びＲＡＭ１３ｃ等からなるマイクロコンピュータによって実現され、この光ディスク装置１全体の制御を行うと共に、この発明に係るチルト補正処理も実行する中央処理装置１３を備えている。ＣＰＵ１３ａはＲＯＭ１３ｂに格納された後述するチルト補正プログラムを読み出し実行することにより、光ピックアップ６および信号検出系１０と共にチルト検出手段として機能し、またアクチュエータ駆動系７、フィード駆動系８およびサーボ制御回路９と共にチルト補正手段として機能する。また中央処理装置１３は図示しないＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリを備えており、ＣＰＵ１３ａがＲＯＭ１３ｂに格納された制御プログラムに従ってＲＡＭ１３ｃやＥＥＰＲＯＭの情報を処理することにより、この発明に係る領域別チルト量記憶手段、チルト関数保持手段および領域別チルト量逆変換手段としても機能する。

この光ディスク装置１は、光ディスク２の記録面と光ピックアップ６との相対的な半径方向の傾き（ディスクチルト量という）に対して、光ピックアップ６の光軸を光ディスク面に対して垂直に保つようにチルト補正を行う。ディスクチルト量は、光ディスク２がそれぞれ個体ごとに有するディスク面の反りや歪みといった機械特性、もしくは光ディスク装置１が光ディスク２をマウント（装着）した際のチャッキングの偏り等が起因となって生じるものである。そのため、ディスクチルト量は光ディスクの個体ごとに異なるのは当然ながら、同じ個体の光ディスクでもマウントの度ごとに、さらに同じ個体で同じマウント時の光ディスクにおいても半径方向の位置によってディスクチルト量が異なることになる。したがって、チルト補正はそれらの異なるディスクチルト量を検出し、それぞれに応じてアクチュエータ駆動系７によるチルト駆動量を補正する必要がある。

一方、光ピックアップ６は、光ディスク２に対してレーザ光によるメインビームと２つのサブビームを照射して、それらの反射光をそれぞれ分割受光素子により受光するようになっており、信号検出系１０は、その分割受光素子によって得られた信号からＲＦ信号を検出したり、さらに差動プッシュプル法により装着された光ディスク２のトラック上のプッシュプル信号とトラック間のプッシュプル信号との和信号および差信号（それぞれプッシュプル和信号およびプッシュプル差信号という）を検出するようになっている。これらはいずれも公知なので、その回路等の図示とその説明を省略する。
通常はこのプッシュプル和信号からオフセット信号を検出することができ、プッシュプル差信号からトラックエラー信号を検出することができる。そして従来は光ピックアップ６にレンズ位置センサを設け、それによって対物レンズの移動ずれ信号を検出し、それをオフセット信号（プッシュプル和信号）から減算することによってディスクチルト量を検出していた。つまりプッシュプル和信号は、移動ずれ信号とディスクチルト量の総和とほぼ同等となっている。

これに対し、この実施例の光ディスク装置１におけるチルト検出手段は、レンズ位置センサを設けず、トラックサーボの非作動時においてプッシュプル和信号のみに基づいてディスクチルト量を検出でき、それよりチルト補正できるものである。これはすなわち、トラックサーボを非作動状態とした場合には、光ピックアップ６の対物レンズが光ディスク２の半径方向で中立点に保持されることになり、これにより半径方向の移動ずれをなくすことができる。そのためこの状態ではプッシュプル和信号は対物レンズの傾きずれ、つまりディスクチルト量のみを示すものとすることができる。
図２は、上記のようにトラックサーボの非作動中に検出されたプッシュプル和信号をレンズ位置信号とし、ディスクチルト量とこのレンズ位置信号との関係を示す線図であり、この図からもわかるようにディスクチルト量とレンズ位置信号はほぼ比例関係にあって、それぞれに感度補正などを施すことで同等のものとして見なせることがわかる。

そして、この実施例の光ディスク装置１によるチルト補正手段は、上述のようにプッシュプル和信号に基づいて検出されるディスクチルト量を目標値としてチルト駆動量を補正することによって、ジッタを低減可能なチルト補正を行うことができる。すなわち、レンズ位置センサなどの特別な機器を設けることのない簡易な構成でチルト補正を行い、ジッタを低減することができる。

また、さらにこの発明では、上記のプッシュプル和信号から得られたディスクチルト量と、情報の記録又は再生時のジッタと相関のある信号との関係からより最適なディスクチルト量を検出することができ、特にこの実施例においてはジッタと相関のある信号としてＲＦ信号を利用している。図３はディスクチルト量とＲＦ信号の振幅およびジッタとの相関関係を示す図であり、この図が示すように上限から下限までチルト駆動してＲＦ信号の振幅を計測した場合には、ＲＦ信号の振幅が最大となるチルト駆動量がジッタの最小となるディスクチルト量と一致するとみなせる。

ここで、上述したようにトラックサーボが非作動状態の場合には、ディスクチルト量はプッシュプル和信号と同等であり、これによりプッシュプル和信号とＲＦ信号の振幅との関係からジッタをより低減できる最適なチルト補正の目標値が得られる。ＲＦ信号がある場合にはこの方法によりチルト駆動量をチルト補正の目標値として検出し、ＲＦ信号がない場合には上記のプッシュプル和信号のみからディスクチルト量を検出するようにする。なお、図４に示すようにサンプリングしたＲＦ信号のピーク（最大値）とボトム（最小値）を保持するピーク／ボトムホールド回路２０を図１に示す信号検出系１０に備え、中央処理装置１３がこのピークとボトムの差分からＲＦ信号の振幅を算出することができる。またＲＦ信号の振幅以外にも、ジッタと相関のある信号として内部ＰＬＬのロック信号の位相差を用いても同様の作用効果が得られる。

またこの光ディスク装置１が備えるチルト検出手段は、光ディスク２を回転中心からの半径距離によって複数の半径方向領域に分け、上記の方法でその各半径方向領域ごとのディスクチルト量を検出することもできる。これは、同一の光ディスク面内においても半径距離が異なる位置によってディスクチルト量が大きく異なるため、半径方向領域別にそれぞれディスクチルト量（領域別チルト量という）を検出して補正することによって最適なチルト補正を行えるようにするためである。

さらに、一度検出した領域別チルト量を各半径方向領域に対応させて図１におけるＲＡＭ１３ｃなどのメモリ内に記憶させ、以後に同一個体の光ディスク２を起動する際には、そのメモリに記憶している領域別チルト量に従ってチルト駆動量を補正する。これは、この実施例の上記方法によるディスクチルト量の検出がトラックサーボの非作動状態を前提としており、そのためトラッキング中ではディスクチルト量を取得できないことから、例えば予め装着された光ディスク２の全域について領域別チルト量を検出してメモリに記憶しておき、トラッキング中にはその記憶した領域別チルト量を参照してチルト補正するという処理である。そしてこの処理によるチルト補正は、トラッキング中に記録動作が複数回発生する場合であっても、そのたびにトラッキングを中断する必要がないため作業時間を短縮できる利点がある。

あるいは、メモリ内に記憶した領域別チルト量を半径距離に対する近似式（詳細は後述する）で関数化し、これを光ディスク２固有のＩＤに関連付けた情報として図示しない不揮発性メモリに保持するようにしてもよい。そして、以後の光ディスクの装着時に、その光ディスクから取得されるＩＤが予め保持しているＩＤと一致した場合には、対応する関数を不揮発性メモリから取得し、この関数から逆変換により得られる領域別チルト量に基づいてチルト補正を行うようにすることができる。これにより予め光ディスク固有の領域別チルト量を保持しておくことにより、以後に同一個体の光ディスクを装着して起動する場合には、最適なチルト補正までの所要時間を大幅に短縮することができる。

次に、この光ディスク装置１における第１実施例のチルト補正処理について説明する。図５、図６、図７は、この第１実施例によるチルト補正処理を実行する制御アルゴリズムを示すフローチャートであり、それぞれが領域別チルト量初期化処理、トラックサーボ作動時で記録動作領域に入った場合のチルト補正処理、終了処理のそれぞれの流れを示す。なお、図５、図６、図７は、具体的には図１に示すＲＯＭに格納されたチルト補正プログラムの処理手順を示している。

まず図５によって領域別チルト量初期化処理について説明する。この処理は、光ディスクを挿入してチャッキング（装着）した後、ステップ（図中「Ｓ」で示す）１０１でホーム位置においてフォーカスサーボを作動させ、ステップ１０２へ進んでチルト駆動系を予め決められた下限から上限まで動かしてＲＦ信号の有無について判断する。ＲＦ信号がある場合はステップ１０３でＲＦ信号が最大となるチルト駆動量をディスクチルト量として検出し、ＲＦ信号がない場合はステップ１０４でプッシュプル和信号が最大となるチルト駆動量をディスクチルト量として検出する。

ステップ１０３およびステップ１０４のどちらからもその後にステップ１０５へ進み、上記ステップ１０３またはステップ１０４のディスクチルト量検出方法と同じ方法により、光ディスク面の回転中心からの半径距離に対応した半径領域別にそれぞれディスクチルト量を検出して初期化する。このようにして領域別チルト量の第１段階目の初期化を行い、その結果を装着されている光ディスクのチャッキングによるチルト変動分としてメモリに記憶する。

次にステップ１０６に進み、トラックサーボを作動させる準備としてフォーカスのバランス調整、トラックのゲイン調整およびトラックのバランス調整などのサーボ系の調整を行った後、ステップ１０７でトラックサーボを作動させて情報が取得できる状態とする。ステップ１０８へ進んで装着されている光ディスクにＩＤがあるか否かをチェックし、ＩＤがある場合にはステップ１０９へ進んでＩＤを取得する。次にステップ１１０で、取得したＩＤが不揮発性メモリ内に保持されたＩＤと一致すると判断した場合は、ステップ１１１へ進んでＩＤに関連付けられた近似式関数を取得し、ステップ１１２でこの近似式関数から半径距離に対応した領域別チルト量を逆変換して生成する。

この演算結果はこの光ディスク固有のチルト変動分であり、次のステップ１１３では、ステップ１０５で検出した領域別チルト量（チャッキングによるチルト変動分）を各半径領域毎に加算する第２段階目のチルト量補正を行い、この領域別チルト量初期化処理を終了する。また、ステップ１０８でＩＤがない場合、およびステップ１１０でＩＤが一致しなかった場合には、第１段階目の領域別チルト量初期化の結果であるチャッキングによるチルト変動分のみをそのまま領域別チルト量の初期値としてこの処理を終了する。

次に図６において、トラックサーボの作動時で記録動作領域に入った場合のチルト補正処理について説明する。この処理は、トラックサーボが作動状態となって光ディスクをトラック操作している際に、記録動作を行う領域に入った場合の処理である。ステップ２０１で記録動作を中断し、ステップ２０２ではその領域で過去にチルト調整が行われたかどうかをチェックする。過去にチルト調整が行われていた場合には、ステップ２０７に進んでその領域に対応する調整済みのチルト駆動量を領域別チルト量として保持する。

ステップ２０２で過去にチルト調整が行われていないと判断した場合、ステップ２０３に進んでトラックサーボを非作動の状態とし、ステップ２０４とステップ２０５のループによってレンズ位置信号（プッシュプル和信号）が基準レベル（目標値）になるようにチルト駆動量を補正する。すなわち図５におけるステップ１０４と同様に、チルト駆動系を動かしてプッシュプル和信号が最大となるチルト駆動量を検出する。このときには、図５のチルト補正初期化処理によって得られた領域別チルト量の初期値を中心としてチルト駆動系を動かすことにより、振り量をおさえて調整時間を短くすることができる。

このようにして得たチルト駆動量は、ステップ２０６でトラックサーボを再び作動させた後に、ステップ２０７で新たに調整された領域別チルト量としてメモリに保持する。ステップ２０７からステップ２０８へ進んで、対応する領域別チルト量でチルト駆動した後、ステップ２０９に進んで記録動作を再開し、この処理を終える。以上の処理は、光ディスク上の全ての半径方向領域を通して記録再生動作を行う際において、記録動作領域に入るたびに行われる。

次に図７において、光ディスク２の取り出し、または光ディスク装置１の操作を終了する場合の終了処理について説明する。光ディスク２の取出しや光ディスク装置１の操作を終了する際には、ステップ３０１において、それまで保持していた領域別チルト量に基づき光ディスク２固有のチルト変動分を近似式を作って関数化する。

以下、このステップ３０１における関数化の行程について説明する。まず、それまで保持していた各領域別チルト量から、それぞれの半径方向領域に対応してチャッキングによるチルト変動分を差し引く。つまり、図５のステップ１０５で第１段階目の初期化がなされた領域別チルト量を差し引くことにより、その時装着されていた光ディスク固有のチルト変動分が得られる。そしてこの光ディスク固有のチルト変動分に対し、ｘを回転中心からの半径距離、ｙをチルト補正量とした場合の近似式 ｙ＝Ａｘ^２＋Ｂｘ＋Ｃ における各近似係数Ａ，Ｂ，Ｃを、最小２乗法によりそれぞれ求める。このようにして光ディスク固有のチルト変動分を近似式により関数化できる。

次にステップ３０２に進んで、その近似式を装着されていた光ディスクから検出した固有のＩＤに関連付けて光ディスク装置内の不揮発性メモリ内に保持し、この処理を終える。これにより、光ディスクを１度取出した場合や、光ディスク装置の電源が落とされた場合でも、以後に同一個体（ＩＤが同じ）の光ディスクを装着した時には対応する近似式を不揮発性メモリから容易に取得でき、この近似式の関数を逆変換する（半径距離ｘを順次代入して各チルト補正量ｙを算出する）ことによって、装着された光ディスク固有のチルト変動分を短時間で得ることができる。したがって、最適なチルト補正までの所要時間を短縮することができる。

（２）第２実施例（請求項３，４，５，６，７，８，９，１１に係る実施例）
次に、この発明による光ディスク装置の第２実施例について説明するが、そのハード構成は図１に示した光ディスク装置１と同じである。
そして、この第２実施例によるチルト検出手段も、図１の光ピックアップ６および信号検出系１０と中央処理装置１３等によって構成されている。このチルト検出手段によっても、レンズ位置センサを設けずに、トラックサーボの作動時においてプッシュプル和信号とトラックエラー信号の低域成分に基づいてディスクチルト量を検出でき、それよりチルト補正を行うことができる。
すなわち、トラックサーボの作動時には、トラックエラー信号の低域成分が対物レンズの半径方向の移動ずれを示しており、またプッシュプル和信号は対物レンズの半径方向の移動ずれ（トラックエラー信号の低域成分）と傾きずれ（ディスクチルト量）の総和とほぼ同等であることから、プッシュプル和信号から感度補正されたトラックエラー信号の低域成分を差し引くことによって半径方向の対物レンズの傾きずれ、すなわちディスクチルト量を検出することができる。

図８は、トラックサーボの作動中にプッシュプル和信号からレンズ位置信号を検出する場合で、ディスクチルト量とレンズ位置信号（プッシュプル和信号）との関係をトラックエラー信号の低域成分をパラメータとして示す線図であり、３本の曲線Ａ〜ＣはそれぞれＡはトラックずれなし、Ｂはトラックずれが＋５０μｍ、Ｃはトラックずれが−５０μｍの各場合のトラックエラー信号に対応するものである。この図からもわかるように、ディスクチルト量とレンズ位置信号はほぼ比例関係にあって、さらにレンズ位置信号はディスクチルト量にトラックエラー信号の低域成分を切片として加算した相関関係にあることがわかる。すなわちこの実施例においては、プッシュプル和信号と同等であるレンズ位置信号はトラックエラー信号の低域成分にディスクチルト量を加算したものと相関があることがわかる。

そして、この実施例の光ディスク装置のチルト補正手段も、上述のようにして検出されたディスクチルト量を目標値としてチルト駆動量を補正することによって、ジッタを低減可能なチルト補正を行うことができる。したがって、レンズ位置センサなどの特別な機器を設けることなく簡易な構成でチルト補正を行って、ジッタを低減することができる。

また、さらにこの実施例では、上記のプッシュプル和信号とトラックエラー信号の低域成分から得られたディスクチルト量と、情報の記録又は再生時のジッタと相関のある信号との関係からより最適なディスクチルト量を検出することもできる。この場合にも前述した第１実施例の場合と同様に、ジッタと相関のある信号としてＲＦ信号の振幅や内部ＰＬＬのロック信号の位相差を用いて、ジッタをより低減できる最適なチルト補正の目標値を得ることができる。ＲＦ信号がある場合には、この方法によりチルト駆動量をチルト補正の目標値として検出し、ＲＦ信号がない場合には前述したようにプッシュプル和信号とトラックエラー信号の低域成分からディスクチルト量を検出するようにする。

また、この実施例では、検出されるプッシュプル和信号と同等であるトラックエラー信号の低域成分とディスクチルト量の和に対し、トラックエラー信号の低域成分にレンズ移動ずれ感度が積算され、ディスクチルト量にレンズ傾きずれ感度が積算されている場合でも、各感度を算出してより正確なディスクチルト量の検出が可能である。

すなわち、レンズ傾きずれ感度を算出する場合は、トラックサーボを非作動とし、１つのトラックにおいて差分が既知である２つのチルト駆動量のそれぞれのチルト位置でプッシュプル和信号を検出する。このプッシュプル和信号は対物レンズの移動ずれによる影響（移動ずれ量）と傾きずれによる影響（ディスクチルト量）の和と同等である。そしてこのようにトラックサーボを非作動とした場合には、対物レンズは光ディスクの半径方向で中立点に保持されて移動ずれによる影響がほぼなくなり、トラックエラー信号の低域成分がほぼ０となることから、このときに２つのプッシュプル和信号はそれぞれレンズ傾きずれ感度を積算したディスクチルト量にほかならない。そしてこれら２つのプッシュプル和信号の差分を、２つのチルト駆動量の既知である差分で割ることにより、レンズ傾きずれ感度を算出することができる。さらに、サーボトラックを作動させた状態で検出対象のトラックより検出したプッシュプル和信号からレンズの移動ずれによる影響を差し引いた差分を求め、これを上記のレンズ傾きずれ感度で割ることによって、ディスクチルト角を正確に得ることができる。

また、レンズ移動ずれ感度を算出する場合は、トラックサーボの動作中において、対物レンズをわずかにずらした光ディスク上の半径距離が異なる所定の２つのトラックでそれぞれプッシュプル和信号とトラックエラー信号の低域成分を検出する。上記と同様にこのプッシュプル和信号も対物レンズの移動ずれによる影響と傾きずれによる影響の和と同等である。このように２つのトラックの半径距離のずれが充分小さい場合には、それぞれにおけるディスクチルト量はほぼ同じであることから、このとき２つのプッシュプル和信号はそれぞれ傾きずれによる影響がほぼ同じとなる。そしてこれら２つのプッシュプル和信号の差分を、２つのトラックエラー信号の低域成分の差分で割ることにより、レンズ移動ずれ感度を算出することができる。さらに検出対象のトラックより検出したトラックエラー信号の低域成分にこのレンズ移動ずれ感度を積算することで、レンズの移動ずれによる影響（移動ずれ量）を求めることができ、上記算出されたレンズ傾きずれ感度と併せて正確なディスクチルト角を算出することができる。

さらに、この実施例においても、光ディスクの半径方向の異なる領域ごとに領域別チルト量を検出してそれぞれ最適なチルト補正を行えるようになっており、一度検出した領域別チルト量を各半径方向領域に対応させてメモリ内に記憶させることで、以後に同一個体の光ディスクを起動する際にその領域別チルト量に従ってチルト駆動量を補正することができる。あるいは、領域別チルト量を半径距離に対する近似式で関数化して不揮発性メモリに保持することによって、電源が一旦落とされた後に、再び同一個体の光ディスクを装着し起動する際に、最適なチルト補正までの所要時間を短縮できる。

次に、この第２実施例の光ディスク装置におけるチルト補正処理について説明する。図９、図１０は、この実施例によるチルト補正処理に関して実行する制御アルゴリズムを示すフローチャートであり、それぞれが領域別チルト量初期化処理、トラックサーボ作動時で再生動作または記録動作を開始した場合のチルト補正処理のそれぞれの流れを示す。

まず図９によって領域別チルト量初期化処理について説明する。図５と共通する部分の説明は省略する。この場合の処理は、挿入された光ディスクをチャッキング（装着）してステップ（図中「Ｓ」で示す）４０１でフォーカスサーボを作動させた後、ステップ４０２に進んで同一のトラックで差分が既知の異なる２つのチルト駆動量θ_Ｃ１、θ_Ｃ２でそれぞれ駆動が必要な光ディスクのトラック上の所定の２点でそれぞれプッシュプル和信号すなわちレンズ位置信号（ＬＰとする）を検出し、ステップ４０３に進んでレンズ傾きずれ感度（βとする）を求める。

以下、このステップ４０３におけるレンズ傾きずれ感度の算出方法について詳細に説明する。まず、トラックエラー信号の低域成分をＴＥ_ＤＣとし、求めるディスクチルト角をθとした場合、プッシュプル和信号（レンズ位置信号）ＬＰが対物レンズの移動ずれによる影響（移動ずれ量）と傾きずれによる影響（ディスクチルト量）の総和と同等であることから、レンズの相対的な半径方向のずれ感度をαとすると、半径方向のレンズの傾きずれ感度βとの間に次の関係が成り立つ。
ＬＰ＝αＴＥ_ＤＣ＋βθ ・・・（１）

そして、この時点ではまだトラックサーボが非作動であるため、対物レンズは光ディスク２の半径方向で中立点に保持されて移動ずれによる影響がほぼない（αＴＥ_ＤＣ＝０）とみなせることから、式１より各チルト駆動量θ_Ｃ１、θ_Ｃ２のトラック上の各点で検出されるレンズ位置信号ＬＰ_１、ＬＰ_２はそれぞれ以下のように傾きずれによる影響のみをを反映する。
ＬＰ_１＝βθ_Ｃ１ ・・・（２）
ＬＰ_２＝βθ_Ｃ２ ・・・（３）
上記式２、式３からβは次式より求められる。
β＝（ＬＰ_１−ＬＰ_２）／（θ_Ｃ１−θ_Ｃ２） ・・・（４）
ここで、異なる２つのチルト駆動量θ_Ｃ１、θ_Ｃ２の差分（θ_Ｃ１−θ_Ｃ２）は既知であるから、各レンズ位置信号ＬＰ_１、ＬＰ_２が検出されることによってレンズ傾きずれ感度βが算出される。

次に、図９のステップ４０４〜４０７において、図５のステップ１０２〜１０５に示した処理と同様に領域別チルト量の第１段階目の初期化処理を行い、その結果を光ディスクのチャッキングによるチルト変動分としてメモリに記憶する。そしてステップ４０８に進んで、前述したプッシュプル和信号であるレンズ位置信号を検出してチルト駆動量の目標量にした後、ステップ４０９においてサーボ系の調整を行い、ステップ４１０においてトラックサーボを作動させて情報が取得できる状態とする。

次に、ステップ４１１においてトラックサーボを作動させたまま装着されている光ディスクの回転を止め、対物レンズをわずかにずらしてディスクチルト量が変化しないほどの充分近い半径距離にある２つのトラックでそれぞれプッシュプル和信号（レンズ位置信号ＬＰ）とトラックエラー信号の低域成分ＴＥ_ＤＣを検出し、ステップ４１２に進んでレンズの相対的な半径方向のずれ感度αを求める。

以下、このステップ４１２におけるレンズ移動ずれ感度αの算出方法について詳細に説明する。この場合２つのトラック同士が充分近い半径距離にあって、それぞれのディスクチルト量βθが略同じであるため、各トラックでは以下の関係が成り立つ。
ＬＰ_１＝αＴＥ_ＤＣ１＋βθ ・・・（５）
ＬＰ_２＝αＴＥ_ＤＣ２＋βθ ・・・（６）
上記式５、式６から、αは次式によって算出される。
α＝（ＬＰ_１−ＬＰ_２）／（ＴＥ_ＤＣ１−ＴＥ_ＤＣ２） ・・・（７）
したがって各レンズ位置信号ＬＰ_１、ＬＰ_２および各トラックエラー信号の低域成分ＴＥ_ＤＣ１、ＴＥ_ＤＣ２が検出されることによって、レンズ移動ずれ感度αを算出できる。

次に、ステップ４１３〜４１８において、図５のステップ１０８〜１１３に示した処理と同様に領域別チルト量の第２段階目の初期化処理を行い、この領域別チルト量初期化処理を終了する。また、ステップ４１３でＩＤがない場合、およびステップ４１５でＩＤが一致しなかった場合には、第１段階目の領域別チルト量初期化の結果であるチャッキングによるチルト変動分のみをそのまま領域別チルト量初期値とし、それ以外の場合はチャッキングによるチルト変動分と光ディスク２固有のチルト変動分を加算した値を領域別チルト量初期値としてこの処理を終了する。

次に図１０によって、トラックサーボを作動させて再生動作または記録動作を行った場合のチルト補正処理について説明する。なお、図６と共通する部分の説明は省略する。この実施例では、トラックサーボが作動中でもディスクチルト量を検出できるので、トラックサーボは常に作動している状態となっている。光ディスクの再生動作または記録動作を開始した後、ステップ５０１でその領域で過去にチルト調整が行われたかどうかをチェックする。過去にチルト調整が行われていた場合には、ステップ５０４に進んでディスクチルト量の検出を開始する。

ステップ５０１で過去にチルト調整が行われていないと判断した場合、ステップ５０２に進んでそのときの半径距離に対応する領域別チルト量にチルト駆動量を保持した後、ステップ５０３で次のレンズ位置信号およびトラックエラー信号を検出できるサンプリング周期まで待機する。その後にステップ５０４でレンズ位置信号ＬＰ（プッシュプル和信号）とトラックエラー信号の低域成分αＴＥ_ＤＣを検出し、ステップ５０５に進んでディスクチルト量を求める。

以下、このステップ５０５におけるディスクチルト量の算出方法について詳細に説明する。すでに図９に示した領域別チルト量初期化処理によって、領域別チルト量の初期値とレンズ移動ずれ感度αとレンズ傾きずれ感度βが求められている。そして上記式１より得られる次の関係式
βθ＝ＬＰ−αＴＥ_ＤＣ ・・・（８）
にステップ５０４で検出されたレンズ位置信号ＬＰとトラックエラー信号ＴＥ_ＤＣを代入することによってディスクチルト量βθが得られる。もしくは次式
θ＝（ＬＰ−αＴＥ_ＤＣ）／β ・・・（９）
から正確なディスクチルト角θが得られる。

次にステップ５０６に進んで、これら演算結果を初期値である領域別チルト量と半径距離で対応させて差分を取り、それを誤差信号としてサーボ演算して正確なチルト駆動量を算出する。そしてステップ５０７に進んで、この算出されたチルト駆動量を新たに調整された領域別チルト量としてメモリに保持した後、ステップ５０８で対応する領域別チルト量でチルト駆動する。ステップ５０９で再生動作または記録動作が終了したか確認し、動作が終了していない間はステップ５０３に戻ってステップ５０９までの処理を繰り返す。このステップ５０３〜５０９のループ処理を終えてこの処理を終了した後には、図９に示した領域別チルト量初期化処理によって得られた領域別チルト量の初期値が、より正確に更新されることになる。この動作を定期的に行うことで、常にチルト駆動量の目標値を実際に装着された光ディスクのディスクチルト量とほぼ一致させることができる。

ある半径領域で記録動作を行う必要があり、対応する領域で過去にチルト調整が行われていた場合には、その領域に対応する領域別チルト量からチルト駆動量を求め、これを初期値にしてチルト駆動する。またこの第２実施例の光ディスク装置においても、光ディスクの取り出し、または光ディスク装置の操作を終了する場合には、図７に示した終了処理と同様の処理を行う。つまり、それまで保持していた領域別チルト量に基づいて光ディスク固有のチルト変動分を近似式を作って関数化し、この近似式を光ディスク固有のＩＤに関連付けて光ディスク装置内の不揮発性メモリ内に保持する。

この発明は、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の各種光ディスクを記録媒体として、トラック上とトラック間に光スポットを照射して情報の記録又は再生を行う光ディスク装置に適用することができる。

この発明による光ディスク装置の構成例を示すブロック図である。 この発明の第１実施例によるトラックサーボの非作動中に検出されるプッシュプル和信号（レンズ位置信号）とディスクチルト量との関係を示す線図である。 同じくディスクチルト量とＲＦ信号の振幅およびジッタの相関関係を示す線図である。 同じくサンプリングしたＲＦ信号のピークとボトムを保持する回路を示す図である。 この発明の第１実施例によるチルト補正処理における、ディスクチルト量取得処理の流れを示すフローチャートである。 同じくトラックサーボ作動時で記録動作領域に入った場合のチルト補正処理の流れを示すフローチャートである。 同じく光ディスクの取り出し、または光ディスク装置の操作を終了する場合の終了処理の流れを示すフローチャートである。 この発明の第２実施例によるトラックサーボの作動中に検出されたプッシュプル和信号（レンズ位置信号）とディスクチルト量との関係を示す線図である。 この発明の第２実施例によるチルト補正処理における領域別チルト量初期化処理の流れを示すフローチャートある。 同じくトラックサーボ作動時で再生動作または記録動作を開始した場合のチルト補正処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１：光ディスク装置 ２：光ディスク ３：スピンドルモータ
４：スピンドルモータ駆動系 ５：スピンドル制御部 ６：光ピックアップ
７：アクチュエータ駆動系 ８：フィード駆動系 ９：サーボ制御回路
１０：信号検出系 １１：データ処理回路 １２：外部インターフェース
１３：中央処理装置 １３ａ：ＣＰＵ １３ｂ：ＲＯＭ １３ｃ：ＲＡＭ
２０：ＲＦ信号のピーク／ホールド回路

Claims (11)

1. レーザ光源からの光束を対物レンズを介して集光し、光ディスクのトラック上とトラック間に光スポットを照射して情報の記録又は再生を行う光ディスク装置において、
   トラックサーボの非作動中に、装着された光ディスクからの反射光により検出される該光ディスクのトラック上のプッシュプル信号とトラック間のプッシュプル信号とを加算したプッシュプル和信号に基づいてディスクチルト量を検出するチルト検出手段と、
   該チルト検出手段が検出したディスクチルト量を目標値としてチルト駆動量を補正するチルト補正手段とを設けたことを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１記載の光ディスク装置において、前記チルト検出手段は、前記プッシュプル和信号と、情報の記録又は再生時のジッタと相関のある信号との関係から前記ディスクチルト量を検出することを特徴とする光ディスク装置。
3. レーザ光源からの光束を対物レンズを介して集光し、光ディスクのトラック上とトラック間に光スポットを照射して情報の記録又は再生を行う光ディスク装置において、
   トラックサーボの作動中に、装着された前記光ディスクからの反射光により検出される該光ディスクのトラック上のプッシュプル信号とトラック間のプッシュプル信号とを加算したプッシュプル和信号と、トラックエラー信号の低域成分とに基づいてディスクチルト量を検出するチルト検出手段と、
   該チルト検出手段が検出したディスクチルト量を目標値としてチルト駆動量を補正するチルト補正手段とを設けたことを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項３記載の光ディスク装置において、前記チルト検出手段は、前記プッシュプル和信号と前記トラックエラー信号の低域成分と、情報の記録又は再生時のジッタと相関のある信号との関係から前記ディスクチルト量を検出することを特徴とする光ディスク装置。
5. 請求項４記載の光ディスク装置において、前記チルト検出手段は、トラックサーボの非作動中に差分が既知である２つのチルト駆動量でそれぞれチルト駆動が必要な前記装着された光ディスクのトラック上の所定の２点でそれぞれ検出されるプッシュプル和信号の差分と前記既知のチルト駆動量の差分とからレンズ傾きずれ感度を算出し、その算出したレンズ傾きずれ感度と、検出対象のトラックにおいてトラックサーボの作動中に検出されるプッシュプル和信号からレンズ移動ずれ量を差し引いた差分とに基づいてディスクチルト量を検出することを特徴とする光ディスク装置。
6. 請求項５記載の光ディスク装置において、前記チルト検出手段は、トラックサーボの動作中に、所定の２つのトラックでそれぞれ検出される前記トラックエラー信号の低域成分とプッシュプル和信号のそれぞれのトラック間の差分からレンズ移動ずれ感度を算出し、その算出したレンズ移動ずれ感度と検出対象のトラックにおいて検出されるトラックエラー信号の低域成分とに基づいて前記移動ずれ量を算出することを特徴とする光ディスク装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光ディスク装置において、前記チルト検出手段は、前記装着された光ディスクを回転中心からの半径距離によって複数の半径方向領域に分け、その各半径方向領域に対応するディスクチルト量を領域別チルト量として検出することを特徴とする光ディスク装置。
8. 請求項７記載の光ディスク装置において、前記チルト検出手段が検出した前記領域別チルト量を前記複数の各半径方向領域に対応させてメモリ内に記憶する領域別チルト量記憶手段を設け、前記チルト補正手段は、以後に前記装着された光ディスクと同一個体の前記光ディスクを起動する際には、前記領域別チルト量記憶手段に記憶された前記領域別チルト量を前記半径方向領域に対応する目標値としてチルト駆動量を補正することを特徴とする光ディスク装置。
9. 請求項７記載の光ディスク装置において、前記チルト検出手段が検出した前記領域別チルト量を前記半径距離に対して関数化したチルト関数を不揮発性メモリに保持するチルト関数保持手段と、以後に前記装着された光ディスクと同一個体の前記光ディスクが装着された際には、前記不揮発性メモリから前記チルト関数を読み出して領域別チルト量に逆変換する領域別チルト量逆変換手段とを設けたことを特徴とする光ディスク装置。
10. レーザ光源からの光束を対物レンズを介して集光し、光ディスクのトラック上とトラック間に光スポットを照射して情報の記録又は再生を行う光ディスク装置において、チルト駆動量を補正するチルト補正方法であって、
    トラックサーボの非作動中に、装着された光ディスクからの反射光により検出される該光ディスクのトラック上のプッシュプル信号とトラック間のプッシュプル信号のプッシュプル和信号に基づいてディスクチルト量を検出し、該ディスクチルト量を目標値としてチルト駆動量を補正することを特徴とするチルト補正方法。
11. レーザ光源からの光束を対物レンズを介して集光し、光ディスクのトラック上とトラック間に光スポットを照射して情報の記録又は再生を行う光ディスク装置においてチルト駆動量を補正するチルト補正方法であって、
    トラックサーボの作動中に、装着された光ディスクからの反射光により検出される該光ディスクのトラック上のプッシュプル信号とトラック間のプッシュプル信号のプッシュプル和信号と、トラックエラー信号の低域成分とに基づいてディスクチルト量を検出し、該ディスクチルト量を目標値としてチルト駆動量を補正することを特徴とするチルト補正方法。
    

Images