JP2009289317A - 光学的記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ディスク媒体のチルトを検出するためのセンサを別途設けることなく、かつ記録パワーによる装置内の環境温度の大きな変化による影響を低減し、記録中に発生するチルトの補正を適切なタイミングで実施できる光記録再生装置を提供する。
【解決手段】 レーザー光源（１０５）と、対物レンズ（１０２）と、対物レンズの位置制御を行なうアクチュエータ（１０３）とを有する光ピックアップ（１２０）によって情報の記録または再生を行う光学的記録再生装置（１００）であって、
ディスク媒体に対して記録マークを記録するためのレーザーパワーを決定する手段と、ディスク媒体からの反射光に基づいて記録マークの対称性を検出する手段とを備え、記録時には、記録マークの対称性の変化量に基づいてチルト調整手段を用いて対物レンズの傾きを調整する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、レーザー光を用いてディスク媒体に情報の記録または再生を行う光学的記録再生装置に関し、特にはチルトを補正する機構を備え、当該チルト補正機構を用いて、良好なる情報の記録動作を行なう装置に関するものである。

昨今、ディスク媒体が安価で大量に供給される環境に至り、光学的記録再生装置は、ディスク媒体の組成や固体ばらつきを十分カバーする必要が生じた。媒体の組成としては、トラック幅やピッチ、溝形状、記録膜の材料、半径方向の膜均一性など、主にメーカー毎の仕様に依存する。また、媒体の固体ばらつきは同一メーカーであっても、製造ロットの違いなどによって特性差が現れる。

特に、媒体の使用環境、保存環境、経時変化によってディスク媒体に反り（以降「チルト」と称する）が発生するが、これは記録信号品位に大きな影響を及ぼす。チルトの影響は、光ビームスポットの波面収差の増加をもたらす。図５を用いて、チルトと波面収差の関係を説明する。

図５は、横軸にディスク半径方向のチルト量〔ｄｅｇ〕、縦軸に光ビームスポットの反射光強度を示している。この図例は、対物レンズＮＡ≒０．６、発光レーザー波長６６０ｎｍにおける光ピックアップの特性である。ディスクにチルトが無い場合の反射光強度を１とすると、チルトが０．４〔ｄｅｇ〕の時、反射光強度は０．８、つまり２０％も低下してしまうことを示す。このようにチルトによって、波面収差が増え、光ビームスポット品位が損なわれてしまう。すなわち、記録時の信号品位そのものが損なわれてしまうことを意味する。こうした波面収差の影響を、記録パワー強度で補う解決策として、特開平０６−２９５４５８号公報（特許文献１）や特開２００２−３１９１３５号公報（特許文献２）、特開２００７−１４９２３８号公報（特許文献３）が知られている。

特開平０６−２９５４５８号公報には、光ピックアップ上にチルトセンサを設けてディスク媒体のチルト量を検出し、検出されたチルト量に応じて、記録のレーザーパワー強度を制御する技術が記載されている。

また、特開２００２−３１９１３５号公報においては、ディスクからの再生信号に応じてディスク面の物理状態を検出するステップを設け、チルトなどを検出している。そして検出された物理状態に応じて、記録のレーザーパワー強度を制御する技術が記されている。

また、特開２００７−１４９２３８号公報には、レーザー光源近傍温度を監視して、所定の温度変化があれば、記録動作を一時停止して、直前の記録マークのβ値を測定し、目標β値との差から、記録ストラテジを最適化する技術が開示されている。ここで、β値とは、再生信号の非対称性を示す指標であり、再生信号のピーク電圧（Ａ）とボトム電圧（Ｂ）から、
β＝（Ａ＋Ｂ）／（Ａ−Ｂ）で算出される指標である。
特開平０６−２９５４５８号公報 特開２００２−３１９１３５号公報 特開２００７−１４９２３８号公報

しかしながら、上記従来技術には、次のような課題があった。特開平０６−２９５４５８号公報記載技術では、チルトセンサを光ピックアップに装備しなければならない。これは、光ピックアップの大型化とコストアップに繋がってしまう。さらに、検出されたチルトの量に応じて記録パワーを変化させるため、たとえば記録パワーを上昇する方向に補正をかけた場合には、発熱をもたらしてしまう。高充填された筐体においては、システムの熱暴走を招く危険がある。

また、特開２００２−３１９１３５号公報に記載された技術においてもチルトセンサを設けているため大型化になってしまう。また、チルトセンサの替わりに再生信号品位に応じて記録パワーを補正している。しかしながら結局、チルト量に応じて記録パワーを過剰供与してしまうという課題が残る。

また、特開２００７−１４９２３８号公報記載の技術では、レーザー近傍の温度変化を監視して、再生信号のβ値変化を求め、記録パワーの補正を実施している。しかし、レーザー近傍の温度変化から、チルトの補正を適切なタイミングで行うことは難しい。これは、ディスクが反っている（あるいは反った）ということと、その時の（レーザー周囲）温度に相関が低いためである。

そこで本発明では、別途センサを設けることなく、かつ記録パワーによる装置内の発熱の影響を低減しつつ、記録中に発生するチルトの補正を適切に実施できる光学的記録再生装置を提供することを目的とする。

本発明の光学的記録再生装置は、レーザー光源と、前記レーザー光源からの光束をディスク媒体に集光させる対物レンズと、前記対物レンズの位置制御を行なうアクチュエータと、少なくとも前記レーザー光源と前記対物レンズと前記アクチュエータとを含む光ピックアップによって情報の記録または再生を行う光学的記録再生装置であって、
前記ディスク媒体に対する前記対物レンズの傾きを調整するチルト調整手段と、前記ディスク媒体に対して記録マークを記録するためのレーザーパワーを決定する手段と、前記ディスク媒体からの反射光に基づいて前記記録マークの対称性を検出する手段とを備え、
記録時には、前記記録マークの対称性の変化量に基づいて、前記チルト調整手段により前記対物レンズの傾きが調整される光学的記録再生装置である。

以上説明したように本発明は、装置の小型化やモバイル環境使用下によって生じる過酷な動的変動要因に対して、記録中に発生するチルトの補正を適切に実施する効果が得られる。

特に、媒体の使用環境、保存環境、経時変化によってディスク媒体に生じるチルトは予測不能であるが、本発明のチルト調整機構であれば、適切なタイミングでチルト調整に移行することができる。さらに、従来技術のようにチルトセンサを設ける必要もなく、また記録パワーを過剰に供与することはない。すなわち、充填率の高い小型筐体においてもチルトに起因する記録パワーの上昇を抑えられるので、消費電力の節電、ならびにシステム全体の発熱量を低く抑える効果が得られる。

牽いては、記録時のビームスポット品位を、常に良好な状態に保つ効果が得られる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

本発明によるチルト調整は、ディスク媒体に記録済の記録マークを再生したβ値の変化量を見て行うものである。このチルト調整は、図１に示すような光学的記録再生装置１００において行われる。

なお、従来技術でも記したがβ値とは、再生信号の非対称性を示す指標であり、再生信号のピーク電圧（Ａ）とボトム電圧（Ｂ）から、β＝（Ａ＋Ｂ）／（Ａ−Ｂ）で算出される指標である。

＜光学的記録再生装置１００の構成要素及び一連の動作＞
光学的記録再生装置１００は、光ディスク（以下「ディスク」と記す）１０１、光ピックアップ（以下「ＯＰＵ」と記す）１２０、スピンドルモータ（以下「ＳＰＭ」と記す）１１０を備えている。更に、スピンドルモータ制御（以下「ＳＰＭ制御」と記す）１０９、パワー制御１１１、アクチュエータドライバ１１３、送り機構１１２、サーボ記録再生プロセッサ１１４、ディスクコントローラ（ＣＰＵ）１１５を備えている。

図１の全体構成ならびに基本動作を説明する。

ディスクコントローラ１１５は、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）を備える。外部インタフェース１１６を介して、不図示の操作系からユーザー指示コマンド、あるいは所定のプログラムを実行することで、光学的記録再生装置１００全体の動作を制御する。ディスクへの記録あるいは再生動作は、メモリ１１７を介して、周知のショックプルーフ（間欠駆動）制御がなされる。

ディスク１０１は、たとえば相変化タイプのディスクであって、記録層にＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ等の相変化材料で構成されている。ディスクを回転させながら光ビーム強度を変調して照射すると、アモルファス状態と結晶状態が可逆的に変化する。記録層を結晶状態からアモルファス状態に変化させるには、光ビーム（光束）をパルス上に照射し、一旦溶融した後、急冷する。逆に、アモルファス状態から結晶状態変化させるには、比較的弱い光ビーム強度のレーザー光を照射して結晶化温度以上でアニールする。このような相変化特性を利用して、情報の１または０を状態変化で蓄積可能な特性を有している。

なお、ディスク１０１は、有機色素を記録層に備えたライトワンス（追記型）タイプのディスクであってもよい。ライトワンスタイプでは、記録時に照射された強い光ビームが色素膜で吸収され、熱変質することで、媒体の反射率が変化する。このタイプのディスクは、記録は１回しかできないが、プレーヤーの再生互換が高く比較的安価なため、需要が急拡大している。

次に、ディスクコントローラ１１５ならびにサーボ記録再生プロセッサ１１４によるサーボ・記録再生処理を説明する。サーボ記録再生プロセッサ１１４は、ＳＰＭ制御１０９によって、スピンドルモータ（ＳＰＭ）１１０の回転駆動制御を行う。ここで、スピンドルモータの回転制御は、所謂ＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ；線速度一定）である。ディスク１０１には、トラック溝にそってウォブルと呼ばれる蛇行側壁が形成されている。ディスク回転速度は、当該ウォブルの周波数が目標値になるように制御される。

ＯＰＵ１２０は、対物レンズ１０２、アクチュエータ１０３、光学系１０４、ＬＤ／ドライバ１０５、再生信号センサ１０６、ＬＤパワーモニタセンサ１０７、温度センサ１０８によって構成されている。ＯＰＵ１２０はフレキシブルケーブル等によって、サーボ記録再生プロセッサ１１４、あるいはモータ、アクチュエータドライバ系に接続されている。

ＬＤ／ドライバ１０５は、半導体レーザー素子（以下「ＬＤ」と記す）ならびにレーザードライバである。ＬＤより出射されたレーザー光は、光学系１０４、対物レンズ１０２を介して、ディスク１０１に集光される。また、ＬＤパワーモニタセンサ１０７は、半導体受光センサと光電変換アンプによって構成される。ＬＤより出射されたレーザー光の一部は、ＬＤパワーモニタセンサ１０７を経由、サーボ記録再生プロセッサ１１４、パワー制御１１１によってＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ループを構成する。すなわち、ＬＤパワーモニタセンサ出力とディスクコントローラ１１５で設定された目標パワーが一致するようＬＤ出射パワーがフィードバック制御される。

再生信号センサ１０６は、半導体受光センサと光電変換アンプによって構成される。図９にディスク上の光スポットの配置、再生信号センサの構成、そしてサーボ記録再生プロセッサにおける演算処理部を示す。

図９において、メインビームＭａｉｎは、トラック中心に位置制御される。サブビームＳＵＢ１、ＳＵＢ２は、Ｍａｉｎに対して１／２トラックだけ半径方向にずらして位置制御される（差動プッシュプル法；Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓｈ Ｐｕｌｌ）。

再生信号センサ部は、３ビームにそれぞれに対応して、メインビームＭａｉｎの反射光は４分割センサ（Ａ〜Ｄ）、サブビームＳＵＢ１、ＳＵＢ２の反射光は２分割センサ（Ｅ〜Ｆ、Ｇ〜Ｈ）に照射される。再生信号センサ出力は、フレキシブルケーブル等を介してＯＰＵ１２０からサーボ記録再生プロセッサ１１４の演算処理部に伝送される。演算処理部では、所定ゲイン制御（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、フィルタ処理（Ｐｒｅ Ｆｉｌｔｅｒ）、ディジタル化（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）されて、Ａ〜Ｈ各チャンネル信号が演算処理される。ここで、メインビームの反射光の総和であるＳＵＭ信号は、
ＳＵＭ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ
として演算出力される。また、４分割センサの対角和の差信号は、メインビームのフォーカスエラー／ＦＥ信号として演算出力される（非点収差法）。
ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）
また、メインビームのプッシュプル信号は、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）として得られるが、ディスク半径方向の対物レンズシフトに起因するオフセットが含まれている。そこで、サブビームのプッシュプル成分（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）を所定係数ｋ倍した後、差分演算し、当該オフセット成分をキャンセルしたトラックエラー／ＴＥ信号を生成する。
ＴＥ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）−ｋ｛（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）｝
なお、所定係数ｋは、メインビームとサブビームの分割光量比に応じて決定される定数である。

以上より、フォーカスエラー／ＦＥ信号に基づいて、光ビームスポットの焦点位置制御（フォーカス制御）がなされる。また、トラッキングエラー／ＴＥ信号に基づいて、情報トラックに対して光ビームスポットを溝方向に追従制御させるトラッキング制御がなされる。なお、トラッキング制御は、アクチュエータ１０３における微調整と、送り機構１１２による粗調整で制御される。即ち、対物レンズ位置がアクチュエータの可動範囲端に位置されたことが検知されると、送り機構が稼動して、ＯＰＵ１２０全体をディスク半径方向に移送する。このように、アクチュエータによる微調制御と、送り機構によるＯＰＵの移送を組み合わせて、光ビームスポットはディスクの所定トラックに追従制御される。また、送り機構１１２は、ＯＰＵ１２０をディスク半径方向に移送して（トラバース制御）、所定アドレスへのシーク動作を担う。

次に、ディジタル化された再生信号は、不図示のＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）によって再生信号のエッジに同期したクロックが生成され、データ処理される。さらに、ＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）によるデータ検出、ＥＣＣ（誤り訂正；Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）等、所定の復号処理がなされる。

ここで、サーボ記録再生プロセッサ１１４で検出される、再生信号のβ値について説明する。

図６は、再生信号のβ値と記録信号品位の関係を例示するものである。図６において、横軸は記録パワー強度〔ｍＷ〕、縦軸左はアシンメトリ（β値）、縦軸右はジッタ〔％〕である。黒丸印のβ値は、横軸の記録パワーと強い相関関係があり、記録パワーの増加に比例して、β値もほぼ直線的に上昇する。白三角印のジッタは、記録品位を表す代表的な指標であり、記録パワー８〔ｍＷ〕近辺でほぼジッタボトム値が得られている。このとき、記録パワーにおけるβ値は、略ゼロである。すなわち、β値ゼロになる記録パワーを設定して記録すると、ジッタボトムとなる最良の記録品位が得られることを示している。β値と記録パワーの相関は、β値が約１０％変化すると、記録パワーも約１０％変化することがわかる。検出されたβ値が目標β値より正に大きければ、記録パワーが過剰であり、負に大きければ記録パワーが不足していることを意味する。このように、β値を用いて記録パワーの最適化を行う処理は通常ＯＰＣ（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）と呼ばれ、複数の記録パワーで試行記録を行い、再生信号のβ値が目標β値になるように記録パワーが設定される。

たとえば、目標β値がゼロのディスクにデータを記録する際、試行記録などで再生信号のβ値が５％であったとすると、記録パワーを５％下げるように制御して、記録パワーの最適化を行う。なおβ値の変化と最適記録パワーの関係は、環境温度変化には依存しないので、常に目標β値に合致するように記録パワーを制御すれば、記録品位を安定に保つことができる。

一方、ディスクへの記録はサーボ記録再生プロセッサ１１４において、ディスクフォーマットに準拠した変調処理で記録パターンが生成される。ＬＤ／ドライバ１０５は、記録パターンに応じてレーザー発光パルスの波形整形・タイミング制御がなされ、所謂ライトストラテジ動作を担う。

ディスクコントローラ１１５は、ショックプルーフ動作で記録を行なう。具体的には、装置に入出力されるデータのレート（低速）とディスクに記録するレート（高速）の差を利用して、ディスクアクセスを間欠的に動作させる。即ち、外部インタフェースからの信号がメモリ１１７に蓄積される間、ディスクアクセスを休止状態にしておく。休止状態とは、電力消費の多いＬＤを消灯して、関連する電気回路ブロックの動作を止めることである。メモリ１１７に所定量のデータが蓄積されたらディスクアクセスを開始して、メモリ１１７からディスク１０１に記録を行なう。ディスクへの記録が終了したら、ディスクアクセスを再び休止状態にする。このようにディスクアクセスを間欠的に行なうことで、休止時にＬＤ消灯できるので、平均的な電力消費が削減できる。また、装置外部から振動や衝撃が加わっても、メモリ１１７がバッファとなり、サーボ復帰処理（リトライ処理）できるので、耐震信頼性向上の効果が得られる。

また、ＯＰＵ１２０内部には温度センサ１０８が設けられており、ディスクコントローラ１１５によって、ＬＤ近傍の温度を検知する機能を有する。

（第１の実施形態）
＜光学的記録再生装置１００のチルト調整フロー＞
図２は、本発明による第１のチルト調整を示すフローチャートである。図２を用いて具体的な調整フローを説明する。

［ステップＳ２０１：最適記録パワー取得］
このステップは、ディスクへの最適記録パワーを求める処理である。

上位コマンドからの指示等により、ディスクコントローラ１１５は、記録レーザーパワーを決定するＯＰＣ（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を実施する。具体的には、ＯＰＵ１２０をディスクの所定領域ＰＣＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ａｒｅａ）に移動し、試行記録と再生動作を実施する。試行記録時、記録レーザーパワーを複数段階変更しながら記録を行う。再生時は、試行記録したデータを再生し、記録レーザーパワー毎に再生データを取得して、信号品質を判断する。信号品質は、再生信号振幅の対象性を示すβ値を指標とする。ディスク毎に、記録品位が最良となるβ値（目標βｏ値）が予め装置に準備されており、これに合致する記録パワーを最適記録パワーとして、所定レジスタに格納する。同時に、ＯＰＣを行った時刻、温度などの条件も属性情報として保持しておく。ディスクコントローラ１１５は複数レジスタを内蔵しており、当該レジスタへのデータアクセスならびに演算機能を有する。

なお、ステップＳ２０１に示すＯＰＣ実施は、必ずしも所定のＰＣＡ領域に移動して、試行記録動作を実施する必要はない。すなわち、ユーザーデータ領域で試行記録を行なっても良い。あるいはまた、既記録済みのデータを再生してβ値を求め、目標βｏとの差分を補正するように記録パワーを決定しても良い。さらに、信号品位の評価指標はβ値だけでなく、エッジのゆらぎを示すジッタ値、あるいは再生データの信頼性を示すエラー率などを勘案しても良い。

［ステップＳ２０２：ユーザーデータ記録］
ディスクコントローラ１１５は、所定レジスタに格納された最適記録パワーを設定して、ディスクへの記録動作を行なう。ディスクコントローラ１１５は、上位コマンドの指示によって、間欠記録あるいは連続記録を行なう。

［ステップＳ２０３：記録継続？］
このステップは、記録継続の判断を行なう。上位コマンドからの記録動作が継続指示されれば、ステップＳ２０５に移行する。記録停止の指示があれば、エンドに移行して処理を終了する。

［ステップＳ２０４：記録パワー探索？］
ディスクコントローラ１１５は、記録パワー再探索の要否を判断する。たとえば、ステップＳ２０１で最適記録パワーを求めた後、所定以上の時間経過があれば、記録パワーの探索を要とする。あるいは、最適記録パワーを求めてから所定以上の温度変化があったら、記録パワーの探索を要とする。このように、Ｓ２０４は、記録パワーの再探索が必要な場合に、ステップＳ２０５に移行する。記録パワーの再探索が必要でない場合は、ステップＳ２０２に戻って、記録動作を継続する。

［ステップＳ２０５：再生β値 取得（βＮ）］
このステップは、ディスクに記録されているデータを再生し、β値を求める処理を行う。ここでは、記録動作の終了直後、直前に記録された記録最終データを再生してβ値を求める。ディスクコントローラ１１５は、求めた値βＮを、所定レジスタに格納する。また、コントローラ１１５は、複数レジスタを内蔵しており、当該レジスタへのデータアクセスならびに演算によって、△βを算出する。

［ステップＳ２０６：β値の変化量判定］
ここでは、β値の変化量が所定値を超えるか否かを検出し、次のステップ２０７において、チルト調整を実施するかの判断をしている。

例えば、ディスクコントローラ１１５は、所定レジスタに格納されたβｏ値とβＮ値の差の大きさを求め、所定閾値（Ｔｈ値）と比較する。
｜βＮ−βｏ｜ ＞ Ｔｈ値
ここで、β値の変化量｜βＮ−βｏ｜が、Ｔｈ値より大きいと判断された場合、ステップＳ２０７に移行する。

そうでない場合は、ステップＳ２０１に戻って、記録パワーを設定する。このとき、ステップＳ２０５で求めたβＮ値に応じて、βｏとの差分を補正するよう記録パワーを決定する。

本実施形でのＴｈ値は、たとえば５〔％〕に設定されている。これは、βｏ値とβＮ値の差が５％を越えたら、ステップＳ２０７に移行する設定である。

なお、ステップＳ２０７への移行判断における所定値とは、β値の変化量であるβＮ値とβｏ値の差の絶対値だけでなく、βＮ値とβｏ値の比やβＮ値の符号だけを見てもよい。

［ステップＳ２０７：チルト調整実施］
チルト調整について図面を用いて詳述する。図１１はアクチュエータ１３０の構成を示し、図１１（ａ）は斜視図、図１１（ｂ）は側面図である。アクチュエータ１３０は、固定部２６と可動部２５から成り、固定部２６は永久磁石２１ａ，２１ｂ、２１ｃ、ヨーク２４、及び支持基台１７で構成されている。可動部２５は対物レンズ１０２、フォーカスコイル１９ａ、１９ｂ、トラッキングコイル１８及びこれらを保持するレンズ保持部材１５で構成されている。

ワイヤ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆは線状で弾性及び高導電性を有する。それの一端は支持基台１７に固定され、他端は可動部２５が光ディスクに対してフォーカス方向、トラッキング方向、ラジアルチルト方向への変位が自在であるようにレンズ保持部材１５の側面に固定されている。

ここで、フォーカスコイル１９ａ、１９ｂ、トラッキングコイル１８の各コイルの巻線端末２８は、レンズ保持部材１５の側面に設けられた端子２７によって、ワイヤ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆに接続される。

図１のアクチュエータドライバ１１３は、フォーカスエラー信号あるいはトラッキングエラー信号に基づて、フォーカス駆動信号をフォーカスコイル１９ａ、１９ｂに、トラッキング駆動信号をトラッキングコイル１８に供給する。アクチュエータ１３０はこれら駆動信号と永久磁石２１ａ，２１ｂ、２１ｃが発生する磁束との間で発生する電磁的な力によって可動部２５を光ディスクに対して３方向に駆動する。３方向とは、光ディスクと対物レンズのフォーカス方向、トラック溝に直行するトラッキング方向、そして２つのフォーカスコイル１９ａ、１９ｂに互いに異なる方向に推力を与えることによって対物レンズを半径方向に傾ける、ラジアルチルト方向である。なお、フォーカス駆動信号とは、フォーカスエラー信号を所定レベルに制定するために、フォーカスコイル１９ａ、１９ｂに供給する電流信号である。

チルト調整Ｓ２０７は、ディスクの反りに対して対物レンズの傾きを補正するステップであり、ディスクコントローラ１１５によって実行される。図４は、チルト調整を説明する図である。同図において、横軸は対物レンズのチルト設定値、縦軸は再生信号の振幅値を示している。具体的には、対物レンズ１０２をアクチュエータ１０３によってディスク接線方向を中心に左右に複数段階、たとえばＴ０からＴ６のように傾ける。対物レンズに与えたチルトＴ０、Ｔ６・・・毎に、再生信号の振幅値Ｍ０、Ｍ１・・・を各々取得する。そして、再生信号振幅値が最大になるチルトを設定する。対物レンズ中心（光軸）とディスク面のチルトが増えると、光ビームスポットに収差が大きくなり、再生信号振幅が低下する。図４の例では、再生信号振幅が最大値Ｍ３となるチルトＴ３を設定する。チルト調整のふり幅は、再生信号の最大を探索するのに必要な振幅変化が得られる程度まで傾ける必要がある。振幅最大値の探索には、たとえば図４において、振幅がほぼ等しいＭ０とＭ６のチルトであるＴ０、Ｔ６を求め、Ｔ０とＴ６のチルト角のセンター値に設定することも有効である。

チルト調整Ｓ２０７を実施後、ステップＳ２０１に戻り、最適記録パワーの取得を行う。これは、チルト調整Ｓ２０７によって、光ビームスポットの実効的な強度が変わるため、記録パワーの最適値がズレてしまうからである。

ここで、図７を用いて、本実施形に基づくチルト調整の全体像を補足説明する。図７は、ディスク断面視によるチルトと再生信号β値の半径位置依存性を示す図である。同図において、半径Ｒｏで最適記録パワーＰｏを求める（ステップＳ２０１）。ディスクコントローラは、所定の間隔、たとえば間欠駆動周期毎にβＮ値を求め、所定のレジスタをβ１、β２のようにβ値更新する（ステップＳ２０６〜Ｓ２０２繰り返し）。この例では、ディスク外周方向になると、チルトの影響によってβ値が低下している。外周ＲＮにおいて、
｜βＮ−βｏ｜ ＞ ５〔％〕
の条件が真になったとき、チルト調整が実施される（ステップＳ２０７）。引き続き、βＮ値が求められ、半径位置ＲＮで記録パワーＰｏが再設定される。以降、このように再生信号β値の変化量を監視しながら、記録動作を続ける。

以上、本発明による第１の実施フローについて詳述した。ステップＳ２０６において、再生β値の変化量を監視することで、記録時において適切なタイミングでチルト調整を実施できる。

通常、チルト（反り）の発生は、装置内の急激な温湿度変化、あるいはディスク自体の保管状態、あるいはディスク組成の特質に基づくため、システムとして予測不能である。特に、リアルタイムに伝送される高品位映像データを記録する際は符号量も多く、ベリファイ等を行なう記録のリカバリーは難しい。本実施形では、記録時のチルト調整を、適切なタイミングで実施できる。すなわち、記録タスクの競合を抑えられるとともに、チルトの発生を確実に捕捉してチルト調整ができるので、記録再生システムの信頼性向上に大きく寄与する。

また、チルト調整を行うことにより、ディスクの傾きによるコマ収差そのものを低減させているので、従来技術（特開２００１−２３１７４公報等）に記載されているようなレーザーパワーの増減により記録品位を高める手法とは全く異なる。すなわち、本願発明は、従来技術に比べて装置内の温度変化を低減させることもできるのである。

（第２の実施形態）
＜光学的記録再生装置１００のチルト調整フロー＞
図３は、本発明による第２のチルト調整を示すフローチャートである。本実施形では、再生信号β値の変化量を監視して、チルト調整量を決定することができる。図３を用いて具体的な調整フローを説明する。

［ステップＳ３０１：ディスク種類 判別］
このステップは、ディスクの種別を判別する。たとえば相変化のＲＷタイプ、あるいはライトワンスのＲタイプなどを識別する。同時に、ディスク・インフォメーションからメーカーＩＤを読み取って、ディスクメーカーも認識する。検出されたディスクメーカー情報は、後述のディスク記録膜の特性識別に用いる。

［ステップＳ３０２：最適記録パワーの初期値（Ｐｏ）取得、フォーカス駆動信号の初期値（Ｆｏ）取得］
このステップは、ディスクへの最適記録パワー初期値（Ｐｏ）、フォーカス駆動信号の初期値（Ｆｏ）を求める処理である。

最適記録パワーを求める処理は、実施例１で前述したとおりである。ここでは、フォーカス駆動信号の初期値（Ｆｏ）を求める処理について図面を用いて説明する。図８は、ディスク上の異なる半径位置Ａ、Ｂにおける対物レンズの位置と、アクチュエータ１０３のフォーカス駆動信号の時間推移を示している。

フォーカス駆動信号は、ディスクの面ブレに追従しているため、ディスク回転周期に同期して上下に変動している。そして、ＯＰＵ１２０と対物レンズ１０２の相対レンズ位置変化に応じて、フォーカス駆動信号の平均的なレベルが変化する。図８は、Ｂにおいてディスクが反っている様子を示しており、半径位置Ａより半径位置Ｂの方が、ＯＰＵと対物レンズ１０２の相対位置が、△ＬＰ分、遠くに位置している。その分、フォーカス駆動信号の平均レベルも上がって、Ｂ＞Ａとなっている。

このステップでは、最適記録パワー初期値（Ｐｏ）を求める際、同時に、フォーカス駆動信号の平均レベル（Ｆｏ）を取得する。取得されたフォーカス駆動信号の初期値（Ｆｏ）は、所定のレジスタに格納される。この後、フォーカス駆動信号の平均レベルの変化を監視することで、対物レンズがＯＰＵ１２０からディスク面に近づいたか、反対に遠ざかったか、変化の方向を知ることができる。

［ステップＳ３０３：ユーザーデータ記録］
ディスクコントローラ１１５は、所定レジスタに格納された最適記録パワーを設定して、ディスクへの記録動作を行なう。ディスクコントローラ１１５は、上位コマンドの指示によって、間欠記録あるいは連続記録を行なう。

［ステップＳ３０４：記録継続？］
このステップは、記録継続の判断を行なう。上位コマンドからの記録動作が継続指示されれば、ステップＳ３０５に移行する。記録停止の指示があれば、エンドに移行して処理を終了する。

［ステップＳ３０５：記録パワー探索？］
ディスクコントローラ１１５は、記録パワー再探索の要否を判断する。たとえば、ステップＳ３０２最適記録パワー初期値（Ｐｏ）を求めた後、所定以上の時間経過があれば、記録パワーの探索を要とする。あるいは、最適記録パワー初期値（Ｐｏ）を求めてから所定以上の温度変化があったら、記録パワーの探索を要とする。このように、Ｓ３０５は、記録パワーの再探索が必要な場合に、ステップＳ３０６に移行する。記録パワーの再探索が必要でない場合は、ステップＳ３０３に戻って、記録動作を継続する。

［ステップＳ３０６：再生信号β値 取得（βＮ）、フォーカス駆動の再取得（ＦＮ）］
このステップは、再生信号β値とフォーカス駆動信号の平均値、そしてレーザー温度を求め直す処理であり、Ｓ３０２同様の動作を行なう。ただし、ディスクコントローラ１１５は、求めた再生信号βＮ値ならびにフォーカス駆動信号ＦＮを、Ｓ３０２で求めた再生信号βｏ値、フォーカス駆動信号初期値Ｆｏとは異なるレジスタに格納する。すなわち、ステップＳ３０５で探索要と判断される毎に、ＰＮ、ＦＮとしてレジスタに格納され、更新される。

［ステップＳ３０７：β値変化量判定］
ディスクコントローラ１１５は、所定レジスタに格納されたβｏ値とβＮ値の差の大きさを求め、所定閾値（Ｔｈ値）と比較する。
｜βＮ−βｏ｜ ＞ Ｔｈ値
ここで、β値の変化量｜βＮ−βｏ｜が、Ｔｈ値より大きいと判断された場合、ステップＳ３０８に移行する。

そうでない場合は、ステップＳ３０２に戻って、記録パワーを更新する。このとき、ステップＳ２０５で求めたβＮ値に応じて、βｏとの差分を補正するよう記録パワーを決定する。

本実施形でのＴｈ値は、たとえば５〔％〕に設定されている。これは、βｏ値とβＮ値の差が５％を越えたら、ステップＳ３０８に移行する設定である。

なお、ステップＳ３０８への移行判断は、β値の変化量であるβＮ値とβｏ値の差の絶対値だけでなく、βＮ値とβｏ値の比やβＮ値の符号だけを見てもよい。

［ステップＳ３０８：β値変化量△β取得］
ディスクコントローラ１１５は、再生信号β値の変化量△βを取得する。
△β ＝βＮ−βｏ
［ステップＳ３０９：チルト方向判別△Ｆ取得］
ディスクコントローラ１１５は、フォーカス駆動信号の平均レベルＦＮとＦｏのレジスタ値を比較して、チルトの方向を取得する。すなわち、以下の通りである。
△Ｆ＝ＦＮ−Ｆｏ＞０ならば、ディスク面とレーザー光源が遠ざかる方向
△Ｆ＝ＦＮ−Ｆｏ＜０ならば、ディスク面とレーザー光源が近づく方向
［ステップＳ３１０：チルト補正実施］
本実施形の光学的記録再生装置における再生信号β値の変化量△βと、チルト補正値の関係を図１０に示す。ディスクコントローラ１１５は、△βの検出結果と図１０の補正テーブルに基づいて、チルト補正を実施する。一例として、
△β＝５％、△Ｆ＞０のとき、図１０のチルト補正テーブルより、チルトを０．２〔ｄｅｇ〕、アクチュエータによって対物レンズをディスクに近づく方向に変化させる。なお、ディスクコントローラ１１５は複数レジスタを内蔵しており、当該レジスタへのデータアクセスならびに演算によって、△β、△Ｆの算出を行なう。

本実施系では、再生信号β値の変化量に基づいて、チルト可変量を一意に決定し、チルト補正を行うことができる。通常、アクチュエータを可変してチルトベストの位置を探索すると、数１００ｍＳの時間を要してしまう。本実施系は、こうしたチルト調整工程を省き、予め可変すべきチルト量を求めて一発補正を行うメリットが得られる。

以上より、チルトの発生を確実に捕捉してチルト補正ができるので、記録再生システムの信頼性向上に大きく寄与する。

また、チルト調整を行うことにより、ディスクの傾きによるコマ収差そのものを低減させているので、従来技術（特開２００１−２３１７４公報等）に記載されているようなレーザーパワーの増減により記録品位を高める手法とは全く異なる。すなわち、本願発明は、従来技術に比べて装置内の温度変化を低減させることもできるのである。

なお、本発明のチルト調整は、ディスク半径方向のチルト（所謂ラジアルチルト）の調整機構に関するものであったが、これに限定されることなく、タンジェンシャル方向のチルト調整であっても良い。なお、本発明の好ましい実施の形態について、ハードウエアを踏まえた構成について説明したが、本発明の主旨はこれに制約されることなく、ソフトウエアのみのプログラム処理によっても実現可能なことはもちろんである。

光学的記録再生装置の機能ブロック図である。 本発明の第１実施形態に関わる動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に関わる動作を示すフローチャートである。 チルト調整の説明図である。 チルトによる収差の影響を説明する図である。 再生信号のβ値と記録品位（ジッタ）の関係を説明する図である。 本発明による第１実施形態の動作フロー全体を説明する図である。 フォーカス駆動信号の平均レベルを説明する図である。 アクチュエータ制御信号を説明する図である。 本発明の第２実施形態に関わるチルト補正テーブルである。 アクチュエータの構成を説明する図である。

符号の説明

１０１ 光ディスク
１０２ 対物レンズ
１０３ アクチュエータ
１０４ 光学系
１０５ ＬＤ／ドライバ
１０６ 再生信号センサ
１０７ ＬＤパワーモニタセンサ
１０８ 温度センサ
１０９ ＳＰＭ制御
１１０ ＳＰＭ
１１１ パワー制御
１１２ 送り機構
１１３ アクチュエータドライバ
１１４ サーボ記録再生プロセッサ
１１５ ディスクコントローラ
１１６ 外部インタフェース
１１７ メモリ

Claims (4)

1. レーザー光源と、前記レーザー光源からの光束をディスク媒体に集光させる対物レンズと、前記対物レンズの位置制御を行なうアクチュエータと、少なくとも前記レーザー光源と前記対物レンズと前記アクチュエータとを含む光ピックアップによって情報の記録または再生を行う光学的記録再生装置であって、
   前記ディスク媒体に対する前記対物レンズの傾きを調整するチルト調整手段と、前記ディスク媒体に対して記録マークを記録するためのレーザーパワーを決定する手段と、前記ディスク媒体からの反射光に基づいて前記記録マークの対称性を検出する手段とを備え、
   記録時に、前記記録マークの対称性の変化量に基づいて、前記チルト調整手段により前記対物レンズの傾きが調整されることを特徴とする光学的記録再生装置。
2. 前記記録マークの対称性の変化量が所定値より大きい場合に、前記チルト調整手段により前記対物レンズの傾きが調整されることを特徴とする請求項１に記載の光学的記録再生装置。
3. 前記ディスク媒体に対するフォーカス駆動信号の取得手段を備え、前記フォーカス駆動信号に基づいて前記ディスク媒体のチルトの方向を検出し、該検出結果に基づいて前記チルト調整手段により前記対物レンズの傾きが調整されることを特徴とする請求項１に記載の光学的記録再生装置。
4. 前記ディスク媒体へ前記記録マークを記録または再生を間欠的に動作させるために、前記情報を保持するメモリ手段を備え、
   前記記録マークの対称性を検出する手段は、前記間欠的な動作に同期して検出されることを特徴とする請求項１記載の光学的記録再生装置。

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