JP2882460B2 - ディスク傾き検出方法及びその検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク再生システ
ムに用いられる、ディスク傾き検出方法及びその検出装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク再生システムに用いら
れるディスク傾きを補正する方法としては、下記する
（１）ＤＣラジアルチルト制御方法、（２）高速チルト
制御方法があった。

【０００３】（１）ＤＣラジアルチルト制御方法 一般に、ディスクが半径方向で重量による垂れ下がりや
内部応力歪によるソリによって傾斜すると、読取スポッ
トにコマ収差を発生し、読取スポットの中心強度が低下
する。同時に、第一回折リングの強度が増加し、スポッ
トサイズが大きくなり、隣接トラックをも読取るため
に、読取（再生）信号にはクロストーク成分が増加す
る。

【０００４】このように、ディスクからの再生信号が劣
化するのを補正するため、直流（ＤＣ）的なチルト成分
の補正を、ピックアップ全体を傾斜させて、読取スポッ
トの光軸がディスクの信号面と垂直にするラジアルチル
トサーボは公知である（例えば特開平１−３１２７４４
号公報）。

【０００５】ラジアルチルト制御系の検出は信号読取ス
ポットとは独立した、ピックアップ上に配置されたＬＥ
Ｄと分割センサとよりなるディスクチルトセンサにより
行われる。これによりディスク傾斜量を検出する。この
ディスク傾斜量に応じて、ラジアルチルト制御系は、ピ
ックアップを傾斜させて、読取スポットの光軸がディス
クの信号面と垂直になるようにする制御であり、読取信
号そのものによる閉ループ制御ではなかった。

【０００６】このため、読取スポットの光軸と、ディス
クチルトセンサの中心軸が一致するようにピックアップ
系の組立精度を向上させ、長期的または温度ドリフトな
どによる最適点からのズレは制御中心を信号最良に合わ
せ込む学習制御（自動調整）などが必要で、構成が複雑
やコストアップの問題があった。

【０００７】また、このラジアルチルト制御系は直流的
な低周波成分の補正に関するものであり、ディスク回転
周期の整数倍の高周波的な面傾斜によるコマ収差まで、
信号そのものから検出するものではなかった。

【０００８】（２）高速チルト制御方法 高速チルト制御方法は、（ａ）第１の高速制御方法、
（ｂ）第２の高速制御方法がある。

【０００９】（ａ）第１の高速制御方法 この制御方法は、検出したディスクの傾斜に収差が比例
することより、補正系もこの収差（変位）に比例して傾
斜を補正制御していた。この場合は開ループ制御であ
り、検出系の誤差が残る。

【００１０】また、広い範囲で（ダイナミックレンジの
広い）リニアリティの良い検出が必要であった。さら
に、前記したラジアルチルト制御系と同様、検出系が最
終信号ではないためオフセット補正などが必要であり、
構成の複雑さの問題があった。

【００１１】因みに、第１の高速制御方法の例として
は、特開平６ー７６２９９号「光ディスクデータ再生方
法およびその装置」、特願平５−５０９１５４号「光デ
ィスク装置」、文献「Ｆａｓｔ Ｄｉｓｋ Ｓｋｅｗ
Ｓｅｒｖｏ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ Ｐｉ
ｃｋｕｐ」光メモリシンポジューム（’９４．７）があ
る。

【００１２】（ｂ）第２の高速制御方法 この制御方法は、光ディスクと対物レンズの傾きとを光
テコの原理により差動的に検出している。対物レンズを
駆動するアクチュエータに角度を検出するためのミラー
が取り付けてある。ディスクもトラックピッチやピット
サイズより大きな光束ビームに対してはミラーである。
読取平行光束を分岐してディスク及びアクチュエータに
投射し、２分割センサで受光する。

【００１３】光ディスク及びアクチュエータが正規の角
度位置にある場合は、差動出力はゼロである。また、光
ディスクあるいはアクチュエータが正規の角度位置から
ずれている場合には、差動信号が得られる。この差動検
出信号により、ピックアップ傾斜をディスク傾斜に対し
て一致させるサーボ制御方式によりディスクチルトに起
因するコマ収差で発生する映像信号のクロストーク劣化
を減少して再生できることが確認されている。

【００１４】この制御方法は閉ループ制御ではあるが、
ディスク傾斜角と対物レンズの傾斜を検出する方式であ
り、読取信号そのものを検出している方式ではなかっ
た。このため、対物レンズ角度とそれを検出するための
反射部の角度を０．１゜というような高精度に組立する
必要があり、組立の困難さがあった。

【００１５】因みに、第２の高速制御方法の例として
は、１９９３年秋の応用物理学会で発表された「光ディ
スクの高速チルト補正方式」がある。

【００１６】このように、ディスクチルトで影響を受け
る再生信号を制御の目標として、再生ＲＦ信号からチル
ト検出を行う検出部を組み入れた閉ループサーボとする
ための良い検出方法がこれまでなかった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上述したＤＣラジアル
チルト制御方法はピックアップに配置されたディスクチ
ルトセンサによりディスク傾斜量を検出するから、ピッ
クアップ系の組立精度を向上させる必要があり、長期的
または温度ドリフトなどによる最適点からのズレは制御
中心を信号最良に合わせ込む学習制御（自動調整）など
が必要であり、構成が複雑やコストアップの問題があっ
た。また、実際に読み取った読取信号のみに基づいてデ
ィスク傾斜量を検出する閉ループ制御は行われていなか
った。また、上述した第１の高速チルト制御方法は開ル
ープ制御であるから、検出系の誤差が残るために、オフ
セット補正などが必要であった。これに加えて、ダイナ
ミックレンジの広いリニアリティの良い検出が必要であ
り、構成が複雑になる問題があった。さらに、読取信号
による閉ループ制御ではない。さらに、第２の高速チル
ト制御方法は、閉ループ制御ではあるが、ディスク傾斜
角と対物レンズの傾斜を検出する方式であり、読取信号
そのものを検出している方式ではなかった。このため、
対物レンズ角度とそれを検出するための反射部の角度を
０．１゜というような高精度に組立する必要があり、組
立の困難さがあった。

【００１８】そこで、本発明は上記の点に着目してなさ
れたものであり、ディスク傾斜により発生したコマ収差
に依存して、振幅、位相特性が劣化していわゆるアイパ
ターンが劣化する再生ＲＦ信号波形により、直接、ディ
スクチルトの方向と量（コマ収差発生量）とを示す検出
信号を導出するタンジェンシャル（ＴＡＮ）チルト検出
方法を確立する。また、コマ収差補正系を閉ループ系と
して制御させるための、サーボ検出信号を形成する具体
的な検出回路を提供することを目的とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決するためのに、下記する（１）〜（３）の構成の
ディスク傾き検出方法及びその検出装置を提供する。

【００２０】（１） 光ディスク再生システムに用いら
れるディスク傾き検出方法であって、光ディスク（ディ
スク５の信号面５ａ）から再生される再生ＲＦ信号ａａ
波形における、読取スポット８の第一次回折リング径
（ディスク５の信号面５ａから反射した光スポットの
径）以上の比較的長い（９Ｔ〜１２Ｔ，Ｔ：チャンネル
ビットクロックの周期）ピット７またはランド９による
波形の一方のエッジから他方のエッジまでの中点ｃ１〜
ｃ４を対称点に等間隔の２点（先行サンプル点４Ｔ、後
行サンプル点５Ｔ〜６Ｔ）で波形ｂｂ，ｅｅをサンプリ
ングし、サンプリングした前記波形ｇｇ，ｈｈレベルを
差動演算することにより、光ディスク５の傾き（読取ス
ポット８のトラック走行方向に対する光ディスク５の傾
き，ＴＡＮチルト）を検出することを特徴とするディス
ク傾き検出方法。

【００２１】（２） 光ディスク再生システムに用いら
れるディスク傾き検出装置であって、光ディスク（ディ
スク５の信号面５ａ）から再生される再生ＲＦ信号ａａ
波形における、読取スポット８の第一次回折リング径
（ディスク５の信号面５ａから反射した光スポットの
径）以上の比較的長い（９Ｔ〜１２Ｔ）ピット７または
ランド９による波形の一方のエッジから他方のエッジま
での中点ｃ１〜ｃ４を対称点に等間隔の２点（先行サン
プル点４Ｔ、後行サンプル点５Ｔ〜６Ｔ）で波形ｂｂ，
ｅｅをサンプリングする（オートスライス回路１０ａ，
１０ｇ、サンプリングパルス発生回路１０ｂ，１０ｈ、
ゲート回路１０ｃ，１０ｉ、ピーク検出回路１０ｄ，１
０ｊ、遅延回路１０ｆから構成される）手段と、サンプ
リングした前記波形ｇｇ，ｈｈレベルを差動演算する差
動演算手段（差動アンプ１０ｅ）とを備え、この差動演
算手段（差動アンプ１０ｅ）の演算結果に応じて光ディ
スク５の傾き（ＴＡＮチルト）を検出することを特徴と
するディスク傾き検出装置。

【００２２】（３） 光ディスク再生システムに用いら
れるディスク傾き検出装置であって、光ディスク（ディ
スク５の信号面５ａ）から再生される再生ＲＦ信号ａａ
における読取スポット８の第一次回折リング径（ディス
ク５の信号面５ａから反射した光スポットの径）以上の
比較的長い（９Ｔ〜１２Ｔ）ピット７またはランド９に
よる波形の一方のエッジをサンプリングして第１のサン
プリング信号（サンプリングパルスｃｃ）を出力する
（オートスライス回路１０ａ、サンプリングパルス発生
回路１０ｂから構成される）第１のサンプリング手段
と、所定時間（４Ｔ）遅延した前記再生ＲＦ信号ａａに
おける読取スポットの第一次回折リング径以上の比較的
長い（９Ｔ〜１２Ｔ）ピット７またはランド９による波
形の他方のエッジをサンプリングして第２のサンプリン
グ信号（サンプリングパルスｆｆ）を出力する（遅延回
路１０ｆ、オートスライス回路１０ｇ、サンプリングパ
ルス発生回路１０ｂから構成される）第２のサンプリン
グ手段と、前記第１のサンプリング信号のタイミング
で、所定時間（４Ｔ）遅延した前記再生ＲＦ信号（遅延
再生ＲＦ信号ｄｄ）のレベルを検出して第１のレベル検
出信号（サンプルホールド信号ｈｈ）を出力する（ゲー
ト回路１０ｉ、ピーク検出回路１０ｊから構成される）
第１のレベル検出手段と、前記第２のサンプリング信号
（サンプリングパルスｆｆ）のタイミングで、所定時間
遅延しない前記再生ＲＦ信号ａａのレベルを検出して第
２のレベル検出信号（サンプルホールド信号ｇｇ）を出
力する（ゲート回路１０ｃ、ピーク検出回路１０ｄから
構成される）第２のレベル検出手段と、前記第１のレベ
ル検出信号と前記第２のレベル検出信との差分に応じた
差分信号を出力する出力手段（差動アンプ１０ｅ）とを
備え、前記第１のサンプリング信号（サンプリングパル
スｃｃ）と前記第２のサンプリング信号（サンプリング
パルスｆｆ）とにより前記一方のエッジから前記他方の
エッジまでの中点ｃ１〜ｃ４を対称点に等間隔の２点
（先行サンプル点４Ｔ、後行サンプル点５Ｔ〜６Ｔ）で
波形ｂｂ，ｅｅをサンプリングし、前記差分信号レベル
により、前記再生ＲＦ信号ａａの前記一方のエッジから
前記他方のエッジまでの傾きに応じた光ディスク５の傾
き（ＴＡＮチルト）を検出することを特徴とするディス
ク傾き検出装置。

【００２３】

【作用】光ディスク５の傾斜により発生するコマ収差に
より、再生ＲＦ信号ａａ波形が顕著に影響を受ける波形
変化に注目し、チルトにより正負の極性で変化している
箇所を特定する。次に、これを電気回路による検出手法
で電気信号に変換する。これよりディスクチルトに起因
したコマ収差量を最終的に総合的な結果として含んでい
る再生波形特性より、コマ収差量を電気信号として検出
し、これより、コマ収差補正光学系を駆動してディスク
で発生しているコマ収差を打ち消し、その結果得られた
最終の読取信号に劣化が内容に制御する閉ループ制御を
構成する。このチルト検出方法としては、再生ＲＦ信号
波形の特定の幅以上の波形で、特定の２点をサンプリン
し、そのサンプリング点電圧を差動演算することにより
検出電圧を形成し、これによりコマ収差での波形の劣化
を検出し、コマ収差補正系を駆動するための検出信号を
得る。

【００２４】

【実施例】以下、本発明のディスク傾き検出方法及びそ
の検出装置を図面に沿って説明する。図１は本発明の高
密度光ディスク読取系のモデル図、図２は高密度光ディ
スク読取系のモデル計算検討モデル図、図３はディスク
傾斜により変化するスポット強度分布特性図、図４はデ
ィスク傾斜により変化したスポット強度分布特性の３次
元図、図５〜図８はいずれもディスク傾斜時の読取信号
の変化の計算結果を説明するための図、図９は本発明に
用いるディスクチルト制御検出信号の検出回路図、図１
０はディスクチルト制御検出信号の検出回路の動作波形
図である。

【００２５】まず、高密度光ディスクを再生する光ピッ
クアツプ光学系で本発明に関係するチルト補正系を加え
た光学系について、図１に沿って説明する。図１中、１
は第一のコリメータレンズ、２，２´は読取ビームスプ
リッタ（ＰＢＳ）、３は第二のコリメータレンズ、４は
対物レンズである。ＬＤはレーザ光源、５は高密度光デ
ィスク、６はレーザ光、８は読取スポット（反射光スポ
ット）である。５ａは信号面であり、情報信号に応じた
ピットあるいはランドが螺旋状あるいは同心円状に順次
連続して形成されてなるトラックを有している。５ｂは
透明保護層である。ｏは信号面５ａ上の光スポット結像
位置である。

【００２６】コリメータレンズ１，３は２群構成のコリ
メート光学系を構成する。第一のコリメータレンズ１は
所望の焦点距離となるように設計される補助レンズであ
る。また、第二のコリメータレンズ３は正弦条件を満足
しないように設計されており、２軸回転可能な補正レン
ズである。第二のコリメータレンズ３はディスク５の傾
斜（タンジェンシャル・チルト，ＴＡＮチルト）により
ディスク５の信号面５ａ上に結像した光スポットに発生
するコマ収差に合わせて２軸回転し、コマ収差をキャン
セルするためのものである。

【００２７】即ち、後述するように、第二のコリメータ
レンズ３は、コマ収差が存在する光スポットに応じた再
生ＲＦ信号を図９に示すディスクチルト検出回路１０の
入力端子へ供給する。このディスクチルト検出回路１０
はこのコマ収差のレベル及び極性を検出し、検出したコ
マ収差のレベル及び極性をキャンセルするためのコマ収
差補正信号を第二のコリメータレンズ３の駆動部（図示
せず）に供給する。

【００２８】こうして、第二のコリメータレンズ３の駆
動部は、このコマ収差補正信号のレベル及び極性に応じ
て、第二のコリメータレンズ３の並進（図１図中、Ａで
図示する方向）あるいは回転（図１図中、Ｂで図示する
方向）を行うことにより、信号面５ａ上に結像された光
スポットのＴＡＮチルトによる収差を完全に除去するこ
とができる。

【００２９】読取ビームスプリッタ２は、コリメータレ
ンズ１，３の間に位置している（図１に実線で図示）。
しかし、その位置はここに限定されることはなく、コリ
メータレンズ１とレーザ光源ＬＤとの間に位置しても良
いことは勿論である（図１に破線２´で図示）。以下に
おいては説明の都合上、読取ビームスプリッタ２がコリ
メータレンズ１，３の間に位置している場合についての
み説明する。言うまでもないが読取ビームスプリッタ２
´は読取ビームスプリッタ２と同一の動作を行う。

【００３０】次に、上記した光ピックアツプ光学系の動
作について説明する。

【００３１】レーザ光源ＬＤから出射された光束は、正
弦条件をみたしている第一のコリメータ１と正弦条件を
満たしていない第二のコリメータレンズ３により平行光
にされて読取対物レンズ４に入射される。対物レンズ４
により光束は回折限界にまで絞られて、ディスク５の信
号面５ａ上に形成されたピットを読みとる。このとき発
生するＴＡＮチルトで、信号面５ａ上に結像された光ス
ポットにコマ収差が発生する。

【００３２】コマ収差が発生しているディスク５の信号
面５ａからの反射光は、対物レンズ４、第二のコリメー
タレンズ３を介した後、第一と第二のコリメータレンズ
１，３間の読取ビームスプリッタ２により、レーザ光源
ＬＤから出射される光束と分離出力されて、図示せぬ信
号検出センサに導かれる。

【００３３】この信号検出センサはこの反射光の光強度
を光電変換した再生ＲＦ信号を、後述する図９に示すデ
ィスクチルト検出回路１０の入力側に供給する。このデ
ィスクチルト検出回路１０はこのコマ収差のレベル及び
極性を検出し、検出したコマ収差のレベル及び極性をキ
ャンセルするためのコマ収差補正信号を第二のコリメー
タレンズ３の駆動部（図示せず）に供給する。

【００３４】こうして、第二のコリメータレンズ３の駆
動部は、このコマ収差補正信号のレベル及び極性に応じ
て、第二のコリメータレンズ３の並進あるいは回転を行
うことにより、ディスク５の信号面５ａ上に結像された
光スポットのＴＡＮチルトによる収差を完全に除去する
ことができる。

【００３５】さてここで、上述したＴＡＮチルト検出の
原理について、さらに説明する。ディスク５の傾斜（Ｔ
ＡＮチルト）によりスポットに収差が発生すると、スポ
ット強度がスポットの進行方向に対して非対称に歪む。
つまり、回折による点像分布特性のエアリ−ＤＩＳＫの
強度レベルが、ディスク５の傾斜がない時に対してアン
バランスに変化する。

【００３６】このＴＡＮチルトによってアンバランスに
変化するスポット強度分布特性の計算結果を図３に示
す。の前提条件は次の通りである。即ち、図２に示すよ
うに、ディスク５の保護層５ｂは１．２ｍｍのポリカー
ボネートなどの透明部材であり、屈折率ｎ＝１．５５で
ある。対物レンズ４のＮＡは０．６、焦点距離＝３．３
ｍｍである。レーザ光６は波長＝６７０ｎｍである。

【００３７】ディスク５の保護層５ｂを通して形成され
るスポットの最良フォーカス点ｏでのスポット強度分布
特性において、ディスク５が０゜（水平状態）から−
０．３゜にＴＡＮチルトした場合を図３に示す。図３
中、ＴＡＮチルト角度が０゜の場合はａに示す特性であ
り、以下同様に、０．１゜はｂ特性、０．２゜はｃ特
性、０．３゜はｄ特性である。特に、特性ｄは最大光強
度レベルの他に不要なレベルｄ´を有している。

【００３８】ＴＡＮチルトによってスポットの最大光強
度レベルが低下するとともに、読取スポットの第一次回
折リングの強度レベルがタンジェンシャル方向の前後
で、一方は大きくなり、他方は下がり、同時に裾野が広
がるようになる。実際のスポットの強度変化は２次元的
であり、強度を立体的に表示したものを図４に示す。

【００３９】図４に示すような非対称な強度分布で、ピ
ット７を光スポット８でトレースした時の再生波形の変
形を計算した結果を示す。正確に求めるには２次元的な
計算が必要であるが、計算の精度は本質的な問題ではな
いので、簡単に波形を求めるために、計算は１次元的な
モデルで行っている。

【００４０】チルトがない状態で９Ｔのピット７の再生
波形の計算結果を図５に示す。図５中、７はピット、８
は光スポット、９はランドである。ピット７は回折によ
り反射光が減少するため、”０“で示す。ランド９は反
射が多くなるため、”１“で示している。７ａが読取ス
ポットの強度プロフィルである。ａａが再生ＲＦ信号波
形である。

【００４１】これをＴＡＮチルト角、−０．３゜から
０．３゜まで（−０．３゜，−０．２゜，−０．１゜，
０．１゜，０．２゜，０．３゜の６点）、９Ｔ、１０
Ｔ、１１Ｔのピット７の再生ＲＦ信号波形ａａで拡大し
てみたものを、図６，図７，図８にそれぞれ示す。

【００４２】この場合、ピット７またはランド９の中心
では、同一のＴＡＮチルト角では電圧レベルは同一であ
る波形となっていることが確かめられた。また、この中
点を対称点として、この中点から均等な間隔の２つのサ
ンプル点における電圧レベルはＴＡＮチルトに応じて、
増減的変化が生じる。

【００４３】この増減的変化はある時間幅内で変化する
が、一定のチルトに対しては同一の極性をもっている。
しかし、電圧レベルの大きさは必ずしもチルト角度に対
してリニアではない。即ち、２つのサンプル点における
電圧レベル変化が同一極性であれば、上記した”０“を
中心として、閉ループとして中心値に引き込むことが可
能であり、極性が変わらない電圧レベル範囲がサンプリ
ンの必要条件である。

【００４４】ここで、図６，図７，図８におけるサンプ
リング位置の関係について説明する。

【００４５】前記計算の結果より、比較的長いピットで
の再生波形でサンプリングするべき位置関係を以下のよ
うにする。いずれもピットの中心ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ
４に対して先行、後行の位置は対称である。

【００４６】・ピット幅 ９Ｔの場合（図６図示）、先
行サンプル点４Ｔ、後行サンプル点５Ｔ、中心点（ｃ
１）４．５Ｔ ・ピット幅１０Ｔの場合（図７図示）、先行サンプル点
４Ｔ、後行サンプル点６Ｔ、中心点（ｃ２）５Ｔ ・ピット幅１１Ｔの場合（図８図示）、先行サンプル点
４Ｔ、後行サンプル点７Ｔ、中心点（ｃ３）５．５Ｔ ・ピット幅１２Ｔの場合（図示せず）、先行サンプル点
４Ｔ、後行サンプル点８Ｔ、中心点（ｃ４）６Ｔ

【００４７】このように、波形変化幅に合わせて、先行
及び後行サンプル点（２点）をサンプリングすれば、Ｔ
ＡＮチルト角度にある程度比例した検出信号（コマ収差
補正信号）が得られる。具体的に、このサンプリングを
行うことについて次に説明する。

【００４８】先行サンプル点は、ランドの立ち下がりエ
ッジから固定の４Ｔで良い（ランド９からピット７への
立ち下がりエッジを再生した後、この立ち下がりエッジ
から４Ｔ時間経過した位置である）。一方、後行サンプ
ル点は、９Ｔ、１０Ｔ、１１Ｔのピットの再生波形で変
化する。そして、この位置は再生波形が完了してはじめ
て分かるものである（ピット７からランド９への立ち上
がエッジを再生した後、この立ち上がエッジから先行サ
ンプル点へ向かって所定時間戻ることにより後行サンプ
ル点を規定できる）。このため、実際はサンプル波形を
波形に合わせて遅延させるためには波形全体を予めこの
幅が検出できる程度に遅延させておく必要がある。

【００４９】しかし、この方法は遅延量が長くなり、長
い遅延量の遅延線を必要として、部品が大きくなるとと
もに周波数特性が劣化し、問題である。

【００５０】従って、以下のような回路構成をとった。
遅延線により必要な遅延量を再生ＲＦ信号系に与える。
そして、遅延しない源波形と遅延した波形よりそれぞれ
サンプリングパルスを形成し、それぞれ他方の波形をサ
ンプリングする。そうすると、波形とサンプリングパル
スの位置関係が再生ＲＦ信号波形の立ち上がり、立ち下
がりからみて同じ時間となり、波形の中点から等しい間
隔でサンプリングを行なうことを実現できる。

【００５１】実際の遅延として４Ｔとする。後行のサン
プルは原波形を４Ｔ遅延させる。そして、遅延しない原
波形からサンプリングパルスを形成し、そのパルスで遅
延波形をサンプリングすると、サンプリングパルスとＲ
Ｆ波形の立ち下がりエッジ間の時間差分が４Ｔとなり、
丁度中心に対して対称な波形位置をサンプルしているこ
とになる。

【００５２】正確には実時間で対称点のサンプリングで
あるべきなのがいずれも時間遅れをもっているためサー
ボ回路上遅延による位相遅れが発生する。このチルト制
御はディスク回転数の基本波成分数十Ｈｚ成分を主に対
象とするため、これは制御帯域との兼ね合いで許容され
るオーダーである。

【００５３】前記した計算によるＴＡＮチルトによる波
形歪を検出し、チルト制御電圧を形成するための具体的
なディスクチルト検出回路について、図９，図１０に沿
って説明する。

【００５４】図９に示すように、ディスクチルト検出回
路１０は、オートスライス回路１０ａ，１０ｇ、サンプ
リングパルス発生回路１０ｂ，１０ｈ、ゲート回路１０
ｃ，１０ｉ、ピーク検出回路１０ｄ，１０ｊ、差動アン
プ１０ｅ、遅延回路１０ｆから構成される。

【００５５】次に、ディスクチルト検出回路１０の検出
動作について説明する。前述したように、コマ収差が発
生しているディスク５の信号面５ａからの反射光は、対
物レンズ４、第二のコリメータレンズ３を介した後、第
一と第二のコリメータレンズ１，３間の読取ビームスプ
リッタ２により、レーザ光源ＬＤから出射される光束と
分離出力されて、図示せぬ信号検出センサに導かれる。

【００５６】この信号検出センサはこの反射光の光強度
を光電変換した再生ＲＦ信号をディスクチルト検出回路
１０の入力端子ＩＮに供給される。そして、入力端子Ｉ
Ｎに供給された再生ＲＦ信号（図１０（Ａ）に図示する
信号ａａ）は、ゲート回路１０ｃ、オートスライス回路
１０ａ、遅延回路１０ｆへそれぞれ分配される。

【００５７】オートスライス回路１０ａは、サンプル信
号のトランジェント位置（２つのエッジ位置）を検出す
るために、再生ＲＦ信号ａａを所定のレベルでスライス
した２値化信号（図１０（Ｂ）に図示する信号ｂｂ）を
サンプリングパルス発生回路１０ｂへ出力する。このス
ライスレベルは変調信号のＤＳＶ制御特性により設定さ
れる。２値化信号ｂｂの”０“レベルがピットを示
し、”１“レベルがランドを示している。ピット変調側
またはランド変調側を統一的に用いるためにはこの信号
ｂｂを用いて行う。サンプリングパルス発生回路１０ｂ
は後行サンプル点をサンプリングするためのサンプリン
グパルス（図１０（Ｃ）に図示する信号ｃｃ）をゲート
回路１０ｉへ出力する。サンプリングパルスｃｃは２値
化信号ｂｂの立ち下がりに同期して立ち上がり一定期間
同一レベルを保持した後、立ち下がるパルス信号であ
る。

【００５８】一方、遅延回路１０ｆは、先行サンプル点
をサンプリングするために、再生ＲＦ信号ａａを立ち上
がりエッジより４Ｔ時間遅延した遅延再生ＲＦ信号（図
１０（Ｄ）に図示する信号ｄｄ）をオートスライス回路
１０ｇ及びゲート回路１０ｉｃへ供給する。

【００５９】オートスライス回路１０ｇは、遅延再生Ｒ
Ｆ信号ｄｄのトランジェント位置（２つのエッジ位置）
を検出するために、遅延再生ＲＦ信号ｄｄを所定のレベ
ルでスライスした２値化信号（図１０（Ｅ）に図示する
信号ｅｅ）をサンプリングパルス発生回路１０ｇへ出力
する。オートスライス回路１０ｇのスライスレベルは前
述したオートスライス回路１０ａのスライスレベルと同
一である。

【００６０】２値化信号ｅｅの”０“レベルがピットを
示し、”１“レベルがランドを示している。ピット変調
側またはランド変調側を統一的に用いるためにはこの信
号ｅｅを用いて行う。サンプリングパルス発生回路１０
ｈは先行サンプル点をサンプリングするためのサンプリ
ングパルス（図１０（Ｆ）に図示する信号ｆｆ）をゲー
ト回路１０ｃへ出力する。サンプリングパルスｆｆは２
値化信号ｅｅの立ち上がりに同期して立ち上がり一定期
間同一レベルを保持した後、立ち下がるパルス信号であ
る。

【００６１】ゲート回路１０ｃは、サンプリングパルス
ｆｆの立ち上がりに同期して再生ＲＦ信号ａａのレベル
をサンプルホールドしたサンプルホールド信号（図１０
（Ｇ）に図示する信号ｇｇ）をピーク検出回路１０ｄへ
出力する。

【００６２】ゲート回路１０ｉは、サンプリングパルス
ｃｃの立ち下がりに同期して遅延再生ＲＦ信号ｄｄのレ
ベルをサンプルホールドしたサンプルホールド信号（図
１０（Ｈ）に図示する信号ｈｈ）をピーク検出回路１０
ｊへ出力する。

【００６３】ピーク検出回路１０ｄは、９Ｔから１２Ｔ
のピットにおける先行サンプル点における最大レベルの
レベルホールド信号ｇｇを検出する必要がある。一方、
ピーク検出回路１０ｊは、９Ｔから１２Ｔのピットにお
ける後行サンプル点における最大レベルのレベルホール
ド信号ｈｈを検出する必要がある。前述したように、ピ
ット幅９Ｔ，１０Ｔ，１１Ｔ，１２Ｔの場合、先行サン
プル点はいずれも４Ｔであるが、後行サンプル点は、順
に、５Ｔ，６Ｔ，７Ｔ，８Ｔとなる。このため、ピーク
検出回路１０ｊは、ピット幅ごとに後行サンプル点を設
定し直して最大レベルを検出する必要がある。

【００６４】しかし、前述した図６〜図８に示したよう
に、ピット幅９Ｔ〜１１Ｔの各サンプルホールド信号ｈ
ｈのレベルは、これ以外の期間における電圧レベルより
格段にレベルが大である。この事実に着目して、ピーク
検出回路１０ｊは、常時、サンプルホールド信号ｈｈの
最大レベルを択一することにより、後行サンプル点のピ
ークレベを検出する構成とした。

【００６５】ピーク検出回路１０ｄは先行サンプル点の
レベルを検出した先行レベル検出信号を差動アンプ１０
ｅの＋入力端子へ出力する。また、ピーク検出回路１０
ｊは後行サンプル点のレベルを検出した後行レベル検出
信号を差動アンプ１０ｅの−入力端子へ出力する。差動
アンプ１０ｅは、先行レベル検出信号と後行レベル検出
信号との差分をとり、これを所定量増幅した後、タンジ
ェンシャルチルト信号（）として、前述した第二のコリ
メータレンズ３の駆動部に供給する。こうして、第二の
コリメータレンズ３の駆動部は、このコマ収差補正信号
のレベル及び極性に応じて、第二のコリメータレンズ３
の並進あるいは回転を行うことにより、信号面５ａ上に
結像された光スポットのＴＡＮチルトによる収差を完全
に除去することができる。このＴＡＮチルトによる収差
を完全に除去することができる結果、コマ収差補正信号
の出力はゼロとなる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ディスクが読取光学系の光軸に対して傾斜することに
より、読取スポットに発生するコマ収差の影響で、ピッ
ト読取時信号の特性が劣化し、アイパターンが開かなく
なり、ジッタが増加して、復調系でのエラーレートが増
加する現象をコマ収差補正光学系で補正するため、劣化
した信号よりコマ収差を検出し、補正のための閉ループ
をかける構成にすることにより、傾斜に起因する劣化を
最終制御目標である再生信号から評価して、検出でき、
チルト制御系としては中間の目標値を介在させることが
なく、目標そのものを正確に検出し、最適な補正を実行
することが可能となる。これにより信号劣化と関連し
た、中間的な目標値を介在させたときのように、組立精
度や、長期的な変動に起因する不安定性を排除すること
ができる。また、中間の目標を検出するための検出系、
たとえば、アクチュエータの位置、または角度検出系が
不要となり、構成が簡単になる。また、信号から直接チ
ルトを検出しているため、光学系によるチルト補正は勿
論、等価回路などによる電気的手法でコマ収差による劣
化を補正制御することも可能とできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる高密度光ディスク読取系のモデ
ル図である。

【図２】高密度光ディスク読取系のモデル計算検討モデ
ル図である。

【図３】ディスク傾斜により変化するスポット強度分布
特性図である。

【図４】ディスク傾斜により変化したスポット強度分布
特性の３次元図である。

【図５】ディスク傾斜時の読取信号の変化の計算結果を
説明するための図である。

【図６】ディスク傾斜時の読取信号の変化の計算結果を
説明するための図である。

【図７】ディスク傾斜時の読取信号の変化の計算結果を
説明するための図である。

【図８】ディスク傾斜時の読取信号の変化の計算結果を
説明するための図である。

【図９】本発明に用いるディスクチルト制御検出信号の
検出回路図である。

【図１０】ディスクチルト制御検出信号の検出回路の動
作波形図である。

【符号の説明】

５ ディスク，光ディスク ５ａ 信号面 ７ ピット ８ 読取スポット ９ ランド １０ａ，１０ｇ オートスライス回路 １０ｂ，１０ｈ サンプリングパルス発生回路 １０ｃ，１０ｉ ゲート回路 １０ｄ，１０ｊ ピーク検出回路 １０ｆ 遅延回路 １０ｅ 差動アンプ ｃ１〜ｃ４ 中点

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスク再生システムに用いられるディ
   スク傾き検出方法であって、 光ディスクから再生される再生ＲＦ信号波形における、
   読取スポットの第一次回折リング径以上の比較的長いピ
   ットまたはランドによる波形の一方のエッジから他方の
   エッジまでの中点を対称点に等間隔の２点で波形をサン
   プリングし、 サンプリングした前記波形レベルを差動演算することに
   より、光ディスクの傾きを検出することを特徴とするデ
   ィスク傾き検出方法。
2. 【請求項２】光ディスク再生システムに用いられるディ
   スク傾き検出装置であって、 光ディスクから再生される再生ＲＦ信号波形における、
   読取スポットの第一次回折リング径以上の比較的長いピ
   ットまたはランドによる波形の一方のエッジから他方の
   エッジまでの中点を対称点に等間隔の２点で波形をサン
   プリングする手段と、 サンプリングした前記波形レベルを差動演算する差動演
   算手段とを備え、 この差動演算手段の演算結果に応じて光ディスクの傾き
   を検出することを特徴とするディスク傾き検出装置。
3. 【請求項３】光ディスク再生システムに用いられるディ
   スク傾き検出装置であって、 光ディスクから再生される再生ＲＦ信号における読取ス
   ポットの第一次回折リング径以上の比較的長いピットま
   たはランドによる波形の一方のエッジをサンプリングし
   て第１のサンプリング信号を出力する第１のサンプリン
   グ手段と、 所定時間遅延した前記再生ＲＦ信号における読取スポッ
   トの第一次回折リング径以上の比較的長いピットまたは
   ランドによる波形の他方のエッジをサンプリングして第
   ２のサンプリング信号を出力する第２のサンプリング手
   段と、 前記第１のサンプリング信号のタイミングで、所定時間
   遅延した前記再生ＲＦ信号のレベルを検出して第１のレ
   ベル検出信号を出力する第１のレベル検出手段と、 前記第２のサンプリング信号のタイミングで、所定時間
   遅延しない前記再生ＲＦ信号のレベルを検出して第２の
   レベル検出信号を出力する第２のレベル検出手段と、 前記第１のレベル検出信号と前記第２のレベル検出信と
   の差分に応じた差分信号を出力する出力手段とを備え、 前記第１のサンプリング信号と前記第２のサンプリング
   信号とにより前記一方のエッジから前記他方のエッジま
   での中点を対称点に等間隔の２点で再生波形をサンプリ
   ングし、前記差分信号レベルにより、前記再生ＲＦ信号
   の前記一方のエッジから前記他方のエッジまでの傾きに
   応じた光ディスクの傾きを検出することを特徴とするデ
   ィスク傾き検出装置。