JP3401458B2 - チルト検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光を光デ
ィスク媒体に照射することで情報の記録を行う光ディス
クとその光ディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスク装置は大容量のデータ
を記録再生する手段として盛んに開発が行われ、より高
い記録密度を達成するためのアプローチがなされてお
り、その中の一つの方式に、結晶−非結晶間の可逆的な
状態変化を利用した相変化型光ディスク装置がある。

【０００３】相変化型の光ディスク装置では、結晶部を
アモルファス化するピークパワーと、アモルファス部を
結晶化するバイアスパワーの２つのパワーで半導体レー
ザーを光ディスク媒体に照射させることにより、光ディ
スク媒体上にマーク（アモルファス部）と、マークに挟
まれたスペース（結晶部）を形成する。

【０００４】これらマークおよびスペースは、ディスク
上の案内溝のランド部とグルーブ部の両方のトラックに
記録されるランド・グルーブ記録技術がある。

【０００５】光ディスクの信頼性を上げるためには、品
質のよい信号を光ディスクに記録再生する必要がある。
光ビームの光軸に対する光ディスクの記録面の傾き（チ
ルト角）があると、光スポットが収差をもち、品質のよ
い信号を光ディスクに記録再生することが困難である。
そのため、光ディスクに信号を記録再生するためには、
前記チルト角を正確に検出し、チルト角を補正する必要
がある。

【０００６】従来のチルト角を補正する方法を図２に示
す。

【０００７】図２において、２０１は光ディスク、２０
２は、光ディスクに光ビームを集光させる光ヘッド、２
０３はチルト台、２０４は、演算回路、２０５は光スポ
ットを光ディスク面上に焦点位置制御するフォーカス制
御部、２０６は光スポットをトラック上に位置制御する
トラッキング制御部、２０７は前記光ビームの光軸に対
する光ディスクの記録面の傾きを検出するための光を光
ディスクに照射し、光ディスクで反射した光を受光し、
前記光ビームの光軸に対する光ディスクの記録面の傾き
を検出するチルトセンサ、２０８は前記チルトセンサの
検出値から、前記チルト台を傾け、前記光ビームの光軸
に対する前記光ディスクの記録面の傾きを制御するチル
ト制御部である。

【０００８】図３は従来の光ディスク装置で光ディスク
の内周および外周でチルト角を補間した場合のグラフで
ある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の構
成では、光ディスクのチルト角を検出するために、図２
で示したようなチルトセンサとチルト制御部を用いるた
めに、前記光ビームの光軸に対する前記光ディスクの記
録面の傾きを補正する際に、光ヘッド２０２とは別にチ
ルト検出用のチルトセンサ２０７が必要であった。光ヘ
ッドとチルトセンサの２つの光学系は、光ディスク装置
を複雑にし、装置の実施規模を増大させ、コストアップ
を招く。また、光ヘッドとチルトセンサの２つの光学系
に対して光軸調整をしなければならず、調整作業を複雑
にし、前記光ビームの光軸に対する前記光ディスクの記
録面の傾き（チルト角）と、チルトセンサの検出値との
間に誤差が生じ、正確にチルト角を検出することが困難
であった。

【００１０】本発明は、上述の課題をすべて解決するも
のであり、チルト検出手段の検出値が適切な値になるよ
うに、光スポットの品質および記録再生特性を改善する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ために本発明は、次の種々の観点を有する。

【００１２】第1の観点は、次の通りである。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】本発明のチルト検出装置は、同心円または
スパイラル状に連続して形成したトラックと、該トラッ
クに一定間隔ごとに設けられ、かつトラックの中心から
トラックの第１側方および第２側方にそれぞれずらせて
形成した第１シフトピットと第２シフトピットとを有
し、前記第１シフトピットは繰り返し連続して設けら
れ、続いて前期第２シフトピットが繰り返し連続して設
けられている光ディスクの記録面の傾きを検出するチル
ト検出装置であって、前記光ディスクに光ビームを絞っ
た光スポットをあて、信号の記録再生を行う光ヘッド
と、前記光スポットを光ディスク面上に焦点位置制御す
るフォーカス制御手段と、前記光スポットをトラック上
に位置制御するトラッキング制御手段と、直交する分割
線で４分割された受光面で、前記光ビームの反射光を受
光する４分割光検出器と、前記４分割光検出器の出力か
ら生成されたフォーカスエラー信号と、前記４分割光検
出器の出力のうちトラック方向の線に沿って２分割され
た受光素子から生成されたトラッキングエラー信号と、
前記４分割光検出器の出力から生成された全加算信号
と、前記４分割光検出器の対角をなす２つの受光素子の
出力を加算した二組の対角和信号から生成された位相差
信号であって、前記第１のシフトピットにおいて求めた
ものを第１の位相差信号とし、前記第２のシフトピット
において求めたものを第２の位相差信号とし、前記第１
の位相差信号と前記第２の位相差信号の差から得られる
オフトラック検出信号とを生成する演出回路と、前記演
算回路で生成されたオフトラック検出信号からオフトラ
ック量を検出するオフトラック検出手段と、前記トラッ
キング制御手段にオフトラック検出手段の出力を加算
し、光スポットがトラックのセンタに位置された状態
で、前記第１シフトピットからの反射光を２分割光検出
器で受光し、第１、第２受光素子からの出力の差である
第１差信号と、前記第２シフトピットからの反射光を２
分割光検出器で受光し、第１、第２受光素子からの出力
の差である第２差信号とを比較することによって光ディ
スクの記録面の傾きを検出するチルト検出手段を有する
ことを特徴とする。

【００２０】

【００２１】

【００２２】第２の観点はシフトピットの間隔が小さい
場合（図８）に対応するものである

【００２３】第２の観点のチルト検出装置で用いられる
光ディスクにおいて、前記第１シフトピットが繰り返さ
れる間隔であるスペースＬｓは、ピット長をＬｐとした
場合、Ｌｐ＜Ｌｓ＜２Ｌｐであることを特徴とする。

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態及び参考
例における共通事項について、図面を参照しながら説明
する。

【００２９】図１に光ディスク装置の構成図を示す。

【００３０】図１において、１０１は光ディスク、１０
２は、光ディスクに光ビームを集光させる光ヘッド、１
００はａ、ｂ、ｃ、ｄの光検出素子からなる4分割光検
出器、１０３はチルト台、１０４は、演算回路、１０５
は光スポットを光ディスク面上に焦点位置制御するフォ
ーカス制御部、１０６は光スポットをトラック上に位置
制御するトラッキング制御部、１０７は前記光ビームの
光軸に対する光ディスクの記録面の傾きを検出するため
に、光検出器の出力から前記光ディスクの記録面の傾き
を検出するチルト検出部、１０８は前記チルト検出部の
検出値から、前記光ヘッドを傾け、前記光ビームの光軸
に対する前記光ディスクの記録面の傾きを補正するチル
ト補正部である。１１０はオフトラック検出部、１１１
はオフトラック制御部である。なお、4分割光検出器
は、ａ、ｄを一体物、ｂ、ｃを一体物と見た場合は、ト
ラック方向に平行に2分割された2分割光検出器と見るこ
ともできる。

【００３１】次に、記録再生動作の説明をする。

【００３２】光ヘッド１０２によって、光ディスク１０
１上に集光された光スポットは、フォーカス制御部１０
５によって、光ディスク１０１上にフォーカスされ、ト
ラッキング制御部１０６によって、光ディスク１０１の
所望の半径位置の所望のトラック位置に光スポットをト
ラッキングする。フォーカスおよびトラッキングされた
光スポットによって、光ディスク上の凹凸のピットある
いは、相変化光ディスクのような反射率の異なる濃淡の
マークを再生することによって、光ディスク上に記録さ
れたデータを読み出す。

【００３３】図４を用いて記録動作の説明をする。

【００３４】相変化型の光ディスク装置では、結晶部を
アモルファス化するピークパワー４０１と、アモルファ
ス部を結晶化するバイアスパワー４０２の２つのパワー
で半導体レーザを光ディスク媒体に照射させることによ
り、光ディスク媒体上にマーク（アモルファス部）４０
４と、マークに挟まれたスペース４０５（結晶部）を形
成する。

【００３５】マークとスペースでは反射率が異なるの
で、再生時にはこの反射率の違いを、前記ピークパワー
４０１および前記バイアスパワー４０２のいずれよりも
低いパワーである再生パワー４０３を利用して記録され
た信号を読み出す。

【００３６】次に、図５を用いてチルトについて説明す
る。

【００３７】図５のように光ディスク５０１の中心と、
光ヘッド５０２から光ディスク５０１上に集光された光
スポットとを結ぶ線に沿った方向をラジアル方向５０４
とよび、光ディスク５０１のある平面上で前記ラジアル
方向５０４に垂直な方向をタンジェンシャル方向５０５
とよぶ。また、光ディスク５０１上の平面に垂直な方向
をｚ軸方向５０６とよぶ。

【００３８】チルトには、方向で区別すると、トラック
に直交する向きのラジアル方向のチルトとトラックに平
行な向きであるタンジェンシャル方向のチルトがある。

【００３９】図６を用いてラジアルチルト（Ｒチルト）
について説明する。

【００４０】図６において６０１は光ディスク、６０２
は光ヘッド、６０３はチルト台である。ラジアルチルト
（Ｒチルト）には、ディスクの反り、ディスクの回転に
よって生じる面ぶれ等によって生じるディスクＲチルト
６０４と、光ビームの光軸に対する前記光ディスク６０
１の記録面の傾き（チルト）が、光ヘッドの取り付け誤
差やチルト台の傾きによって生じるドライブＲチルト６
０５がある。本質的には、ディスクＲチルトとドライブ
Ｒチルトは区別せずにＲチルトとよぶ。

【００４１】図７を用いてタンジェンシャルチルト（Ｔ
チルト）について説明する。

【００４２】図７において７０１は光ディスク、７０２
は光ヘッド、７０３はチルト台である。タンジェンシャ
ルチルト（Ｔチルト）には、ディスク回転振動、ディス
クの面精度誤差等によって生じるディスクＴチルト７０
４と、光ビームの光軸に対する前記光ディスク７０１の
記録面の傾き（チルト）が、光ヘッドの取り付け誤差や
チルト台の傾きによって生じるドライブＴチルト７０５
がある。本質的には、ディスクＴチルトとドライブＴチ
ルトは区別せずにＴチルトとよぶ。

【００４３】次にＲチルトの検出方法を説明する。図１
のチルト検出部１０７におけるＲチルト検出方法には、
以下のものがある。 （１）トラッキングオンの状態、すなわち光ビームがト
ラックに沿って動作している状態で、光ディスクにあら
かじめ形成された案内溝で回折された光を受光した2分
割光検出器の差動信号（プシュプルＴＥ）の電圧を検出
してＲチルトを検出する方法。 （２）トラッキングオフの状態、すなわち光ビームがト
ラックを横断しながら動作している状態で、光ディスク
にあらかじめ形成された案内溝で回折された光を受光し
た2分割光検出器の差動信号（プシュプルＴＥ）の振幅
を検出してＲチルトを検出する方法。 （３）トラッキングオンの状態で、光ディスクにあらか
じめ周期的に蛇行（ウォブル）させながら形成された案
内溝のウォブル信号の振幅を検出してＲチルトを検出す
る方法。 （４）トラッキングオンの状態で、光ディスクにあらか
じめプリピットされているちどりマーク状の連続ピット
を再生したときの2分割光検出器の和信号出力の再生信
号の前半部と後半部の振幅あるいは下側信号のレベル
（下エンベロープ）あるいは上側信号のレベル（上エン
ベロープ）を比較してＲチルトを検出する方法。 （５）トラッキングオンの状態で、光ディスクにあらか
じめプリピットされているちどりマーク状の連続ピット
を再生したときの2分割光検出器の差信号出力の再生信
号の前半部と後半部の振幅あるいは上側信号のレベル
（上エンベロープ）を比較してＲチルトを検出する方
法。 （６）トラッキングオンの状態で、光ディスクにあらか
じめプリピットされているちどりマーク状の孤立ピット
を再生したときの2分割光検出器の和信号出力の再生信
号の前半部と後半部の振幅あるいは下側信号のレベル
（下エンベロープ）を比較してＲチルトを検出する方法
がある。

【００４４】以上の内、（１）、（３）、（４）、
（５）、（６）の方法については、トラッキングオンの
状態でＲチルトの検出を行っている。たとえＲチルトま
たはＴチルトが生じていても、オフトラック検出部１１
０、オフトラック制御部１１１により、光スポットをト
ラックのセンタに位置させることが可能である。従っ
て、（１）、（３）、（５）、については、まず、オフ
トラック検出部１１０、オフトラック制御部１１１によ
り、光スポットをトラックのセンタに位置させる。その
状態で、光スポットの中心（真円部分の中心）を通り、
トラック方向に平行な線で光スポットを２分割し、それ
ぞれの分割部分の光量を調べる。2つの分割部分の光量
が等しい場合は、Ｒチルトがない場合であり、差が生じ
ている場合は、Ｒチルトがある場合である。

【００４５】以下の（１）、（３）、（４）、（５）、
（６）の方法の説明においては、オフトラック検出部１
１０、オフトラック制御部１１１により、光スポットは
トラックのセンタに位置させられているものとして説明
する。なお、オフトラック検出部１１０、オフトラック
制御部１１１の詳細については、後で、図２４から図２
９を参照しながら説明する。

【００４６】参考例１ まず、（１）の光スポットが光ディスクにあらかじめ形
成された案内溝で回折された光を受光した2分割光検出
器の差動信号（プシュプルＴＥ）の電圧を検出してＲチ
ルトを検出する方法を参考例１として説明する。

【００４７】図１８が光ディスク上の案内溝の断面図と
そのときのトラッキングエラーを示す再生信号であるプ
シュプルＴＥ信号波形である。１８０１がグルーブトラ
ック、１８０２がランドトラックである。

【００４８】図１８に示す例は、トラッキングオン制御
がなされており、かつ、オフトラック制御がなされてい
る状態、すなわち光スポットがトラックのセンタに沿っ
て動作するように制御されている状態にある。図１８に
示す波形図は、再生時における2分割光検出器の差信号
出力（プシュプルＴＥ信号）を示す。

【００４９】Ｒチルト０度の時、プシュプルＴＥ信号
は、１８０３の基準レベルにある。Ｒチルトが＋０．４
度生じた場合、Ｒチルトによって光スポットに収差が生
じる。このとき、プシュプルＴＥ信号には位相シフトが
生じ前記Ｒチルトが０度のときの基準レベルからプシュ
プルＴＥ信号の再生信号にオフセット＋Ｇが生じる。Ｒ
チルトが−０．４度生じた場合、Ｒチルトによって光ス
ポットに収差が生じる。このとき、プシュプルＴＥ信号
には位相シフトが生じ前記Ｒチルトが０度のときの基準
レベルからプシュプルＴＥ信号の再生信号にオフセット
−Ｇが生じる。Ｒチルトが＋０．４度のときと、Ｒチル
トが−０．４度のときにプシュプルＴＥ信号は基準レベ
ルからのオフセットＧが異なる。チルト検出部は、オフ
セットＧをチルト検出部の検出値として保持する。

【００５０】チルト制御部は、前記チルト検出値をチル
ト角とみなしてチルト角を補正する。

【００５１】上記のようにＲチルトが発生した状態での
Ｒチルトの量とチルト検出部によって検出された検出値
Ｇの関係のシミュレーション結果が図１１である。シミ
ュレーションで用いた光学条件は波長６５０ｎｍ、ＮＡ
＝０．６であり、ラジアル方向における正規化された対
物レンズ外周部の光強度であるＲＩＭ強度は０．２５、
タンジェンシャル方向ＲＩＭ強度は０．８３である。ま
たスポットはトラックの中心にトラッキングされている
場合の結果である。図１１でＲチルトが生じていない場
合、プシュプルＴＥ信号のオフセットＧは０である。Ｒ
チルトが発生すると、光スポットが収差をもち案内溝か
らの回折光が真円とならず、光スポットの側部にこぶ状
の1次光スポットが形成される。Ｒチルトの角度が、＋
の方向にある場合（図6参照）は、＋1次光スポットが真
円の右側（図１８（ｃ）参照）に発生し、Ｒチルトの角
度が、−の方向にある場合は、−1次光スポットが真円
の左側（図１８（ａ）参照）に発生する。Ｒチルトが＋
０．４度のときとＲチルトが−０．４度のときでは案内
溝からの回折光を2分割光検出器で受光した場合の差動
信号の出力（プシュプルＴＥ信号）に差が生じる。前記
プシュプルＴＥ信号のオフセットＧをプロットしたもの
が図１１の曲線になる。

【００５２】チルト検出部は、前記プシュプルＴＥ信号
のオフセットＧをチルト角の検出値としてチルト角を検
出する。

【００５３】例えば前記チルト検出部１０７で検出され
た検出値である前記プシュプルＴＥ信号のオフセットＧ
が−０．０８である場合、図１１より、Ｒチルトは＋
０．４度であることから、チルト補正部１０８は、この
検出値に応じたチルト補正量をチルト制御部１０９に送
信し、チルト制御部１０９によって、チルト台１０３を
動かすことで、Ｒチルト角を補正する。

【００５４】なおシミュレーションで用いた光学条件に
限らず、本Ｒチルト検出方法は実施できる。

【００５５】前記チルト検出値は2分割光検出器にミラ
ー部からの反射光が１００％戻ってきた場合の光量を１
として規格化されている。

【００５６】参考例２ 次に、（２）のトラッキングオフの状態で、光スポット
が光ディスクにあらかじめ形成された案内溝から回折さ
れた光を受光した2分割光検出器の差動信号（プシュプ
ルＴＥ）の振幅を検出してＲチルトを検出する方法を参
考例２として説明する。

【００５７】ここでは、トラッキングオフの状態にある
ので、光スポットはトラックを横断するよう動作してい
る。図１９が光ディスク上の案内溝の配置図とそのとき
のプシュプルＴＥ信号波形である。１９０１が光スポッ
ト、１９０２が案内溝の中心であるトラック中心、１９
０３が前記光ディスクにあらかじめ形成された案内溝で
ある。

【００５８】トラッキングオフのときの2分割光検出器
の差信号出力（この場合プシュプルＴＥ信号）の再生時
の例である。

【００５９】Ｒチルト０度の時、プシュプルＴＥ信号の
振幅Ｋは大である。Ｒチルトが０．４度生じた場合、Ｒ
チルトによって光スポットに収差が生じる。このとき、
プシュプルＴＥ信号の振幅Ｋも回折の影響で振幅が減少
する。Ｒチルトが−０．４度生じた場合、Ｒチルトによ
って光スポットに収差が生じる。このとき、プシュプル
ＴＥ信号の振幅Ｋも回折の影響で振幅が減少する。Ｒチ
ルトが＋０．４度のときと、Ｒチルトが−０．４度のと
きのプシュプルＴＥ信号の振幅Ｋは、Ｒチルトが０度の
ときの振幅Ｋと異なる。チルト検出部は、このプシュプ
ルＴＥ信号の振幅Ｋをチルト検出部の検出値として保持
する。

【００６０】チルト制御部は、前記チルト検出値をチル
ト角とみなしてチルト角を補正する。

【００６１】上記のようにＲチルトが発生した状態での
Ｒチルトの量とチルト検出部によって検出された検出値
Ｋの関係のシミュレーション結果が図１２である。シミ
ュレーションで用いた光学条件は波長６５０ｎｍ、ＮＡ
＝０．６、ラジアル方向ＲＩＭ強度０．２５、タンジェ
ンシャル方向ＲＩＭ強度０．８３である。図１２でＲチ
ルトが生じていない場合、プシュプルＴＥ信号の振幅Ｋ
は１．０である。Ｒチルトが発生すると、光スポットが
収差をもち案内溝からの回折光がＲチルトが±０．４度
のときとＲチルトが±０度のときでは案内溝からの回折
光を2分割光検出器で受光した場合の差動信号の出力
（プシュプルＴＥ信号）に差が生じる。前記プシュプル
ＴＥ信号の振幅Ｋをプロットしたものが図１２の曲線に
なる。

【００６２】チルト検出部は、前記プシュプルＴＥ信号
の振幅Ｋをチルト角の検出値としてチルト角を検出す
る。

【００６３】例えば前記チルト検出部１０７で検出され
た検出値である前記プシュプルＴＥ信号の振幅Ｋが０．
８である場合、図１２より、Ｒチルトは＋０．４度ある
いは−０．４度であることから、チルト補正部１０８
は、この検出値に応じたチルト補正量をチルト制御部１
０９に送信し、チルト制御部１０９によって、チルト台
１０３を動かすことで、Ｒチルト角を補正する。

【００６４】なおシミュレーションで用いた光学条件に
限らず、本Ｒチルト検出方法は実施できる。

【００６５】

【００６６】参考例３ 次に、（３）の光スポットが光ディスクにあらかじめ周
期的に蛇行（ウォブル）させながら形成された案内溝か
ら回折された光を受光した2分割光検出器の差動信号
（ウォブル信号）の振幅を検出してＲチルトを検出する
方法を参考例３として説明する。

【００６７】図２０が光ディスク上の案内溝の配置図と
そのときのプシュプルＴＥ信号波形である。２００１が
光スポット、２００２が案内溝の中心であるトラック中
心、２００３があらかじめウォブルさせながら形成され
た案内溝である。

【００６８】ここでは、トラッキングオンの状態にある
ので、光スポットはトラックのセンタに沿って動作して
いる。図２０には、再生時における2分割光検出器の差
信号出力（この場合ウォブル信号）が示されている。

【００６９】Ｒチルト０度の時、ウォブル信号の振幅Ｈ
は最大である。Ｒチルトが０．４度生じた場合、Ｒチル
トによって光スポットに収差が生じる。このとき、ウォ
ブル信号の振幅Ｈも回折の影響で振幅が減少する。Ｒチ
ルトが−０．４度生じた場合、Ｒチルトによって光スポ
ットに収差が生じる。このとき、ウォブル信号の振幅Ｈ
も回折の影響で振幅が減少する。Ｒチルトが＋０．４度
のときと、Ｒチルトが−０．４度のときのウォブル信号
の振幅Ｈは、Ｒチルトが０度のときの振幅Ｈと異なる。
チルト検出部は、このウォブル信号の振幅Ｈをチルト検
出部の検出値として保持する。

【００７０】チルト制御部は、前記チルト検出値をチル
ト角とみなしてチルト角を補正する。

【００７１】上記のようにＲチルトが発生した状態での
Ｒチルトの量とチルト検出部によって検出された検出値
Ｈの関係のシミュレーション結果が図１３である。シミ
ュレーションで用いた光学条件は波長６５０ｎｍ、ＮＡ
＝０．６、ラジアル方向ＲＩＭ強度０．２５、タンジェ
ンシャル方向ＲＩＭ強度０．８３である。またスポット
はトラックの中心にトラッキングされている場合の結果
である。図１３でＲチルトが生じていない場合、ウォブ
ル信号の振幅Ｈは０．０９である。Ｒチルトが発生する
と、光スポットが収差をもち案内溝からの回折光がＲチ
ルトが±０．４度のときとＲチルトが±０度のときでは
案内溝からの回折光を2分割光検出器で受光した場合の
差動信号の出力（ウォブル信号）に差が生じる。前記ウ
ォブル信号の振幅Ｈをプロットしたものが図１３の曲線
になる。

【００７２】チルト検出部は、前記ウォブル信号の振幅
Ｈをチルト角の検出値としてチルト角を検出する。

【００７３】例えば前記チルト検出部１０７で検出され
た検出値である前記ウォブル信号の振幅Ｈが０．０８３
である場合、図１３より、Ｒチルトは＋０．４度あるい
は−０．４度であることから、チルト補正部１０８は、
この検出値に応じたチルト補正量をチルト制御部１０９
に送信し、チルト制御部１０９によって、チルト台１０
３を動かすことで、Ｒチルト角を補正する。

【００７４】なおシミュレーションで用いた光学条件に
限らず、本Ｒチルト検出方法は実施できる。

【００７５】前記チルト検出値は2分割光検出器にミラ
ー部からの反射光が１００％戻ってきた場合の光量を１
として規格化されている。

【００７６】参考例４ 次に、（４）の光ディスクにあらかじめプリピットされ
ているちどりマーク状の連続ピットを再生したときの2
分割光検出器の和信号出力の再生信号の前半部と後半部
の下側信号のレベルを比較してＲチルトを検出する方法
を参考例４として説明する。

【００７７】図８が光ディスク上のピット配置図であ
る。８０１がデータを記録するためにスパイラル状に掘
られた案内溝のグルーブトラック、８０２が前記グルー
ブトラックに挟まれたランドトラックである。８０３
は、前記グルーブトラックの中心から外周側あるいは内
周側にウォブリングされて形成されている前半部の繰返
しピット列、８０４は前記前半部の繰返しピット列に続
いて、前記グルーブトラックの中心から前記前半部の繰
返しピット列とはトラック中心に対して対称位置にウォ
ブリングされて形成されている後半部の繰返しピット列
である。ウォブルされているピット列のラジアル方向の
ピット間隔１．１９μｍ、ピット幅０．３６μｍ、ピッ
ト深さλ／６、ピット長０．４６２μｍ、タンジェンシ
ャル方向ピット間隔１．１２μｍの繰返しパターン、ト
ラック中心からピット中心までの振り幅が０．３μｍ外
周あるいは内周側にウォブルされたピットである。ここ
でシフトされたピットが繰り返される間隔であるスペー
スＬｓは、ピット長をＬｐとした場合、Ｌｐ＜Ｌｓ＜２
Ｌｐを満たす。

【００７８】図２１に2分割光検出器の和信号出力の再
生時の例を示す。ここでは、トラッキングオンの状態に
あるので、光スポットはトラックのセンタに沿って動作
している。

【００７９】再生信号波形はＲチルト０度の時、前半部
の繰返しピットを再生した場合と、後半部の繰返しピッ
トを再生した場合、ピット列によって変調された和信号
出力の下側レベルＡｂとＢｂはＡｂ＝Ｂｂの関係にあ
る。Ｒチルトが０．４度生じた場合、Ｒチルトによって
光スポットに収差が生じる。このとき、前半部の繰返し
ピット列から再生される和信号出力の下側レベルＡｂ
と、後半部の繰返しピット列から再生される和信号出力
の下側レベルＢｂは異なる。チルト検出部は、この前半
部と後半部の和信号出力の下側信号レベルＡｂ−Ｂｂを
チルト検出部の検出値として保持する。

【００８０】Ｒチルトが−０．４度生じた場合、Ｒチル
トによって光スポットに収差が生じる。このとき、前半
部の繰返しピット列から再生される和信号出力の下側レ
ベルＡｂと、後半部の繰返しピット列から再生される和
信号出力の下側レベルＢｂは異なる。チルト検出部は、
この前半部と後半部の和信号出力の下側信号レベルＡｂ
−Ｂｂをチルト検出部の検出値として保持する。

【００８１】前記前半部と後半部の和信号出力の振幅
は、サンプルホールド回路によって、電圧のＤＣ値が保
持され、前半部の和信号出力の保持値Ａｂ、後半部の和
信号出力の保持値Ｂｂの差Ａｂ−Ｂｂをチルト検出値と
し、チルト制御部は、前記チルト検出値をチルト角とみ
なしてチルト角を補正する。

【００８２】上記のようにＲチルトが発生した状態での
Ｒチルトの量とチルト検出部によって検出された検出値
Ａｂ−Ｂｂの関係のシミュレーション結果が図１４であ
る。シミュレーションで用いた光学条件は波長６５０ｎ
ｍ、ＮＡ＝０．６、ラジアル方向ＲＩＭ強度０．２５、
タンジェンシャル方向ＲＩＭ強度０．８３である。また
スポットはトラックの中心にトラッキングされている場
合の結果である。図２１でＲチルトが生じていない場
合、和信号出力の下側レベルの差Ａｂ−Ｂｂは０であ
る。Ｒチルトが発生すると、光スポットが収差をもちピ
ットからの回折光のうち前半部の繰返しピットからの回
折光量と後半部の繰返しピットからの回折光量に差が生
じる。前記前半部の和信号出力の下側レベルＡｂと前記
後半部の和信号出力の下側レベルＢｂの差Ａｂ−Ｂｂを
プロットしたものが図１４の曲線になる。

【００８３】チルト検出部は、前記下側信号レベル差Ａ
ｂ−Ｂｂをチルト角の検出値としてチルト角を検出す
る。

【００８４】例えば前記チルト検出部１０７で検出され
た検出値である前記和信号出力の下側信号レベル差Ａｂ
−Ｂｂが−０．０６である場合、図１４より、Ｒチルト
は＋０．４度であることから、チルト補正部１０８は、
この検出値に応じたチルト補正量をチルト制御部１０９
に送信し、チルト制御部１０９によって、チルト台１０
３を動かすことで、Ｒチルト角を補正する。

【００８５】ここでは、繰返しピット列の前半と後半の
和信号出力の下側信号レベルの差をチルト制御部の検出
値として説明したが、チルト検出値として和信号出力の
下側信号レベル差Ａｂ−Ｂｂの代わりに、繰返しピット
列の和信号出力の上側信号レベル差Ａｔ−Ｂｔを用いて
も構わない。

【００８６】ここでは、繰返しピット列の前半と後半の
和信号出力の下側信号レベルの差をチルト制御部の検出
値として説明したが、チルト検出値として和信号出力の
下側信号レベル差Ａｂ−Ｂｂの代わりに、繰返しピット
列の和信号出力の信号振幅差Ｃ−Ｄを用いても構わな
い。

【００８７】後で図２６、図２７と共に説明するよう
に、オフトラック検出においても前半の繰返しピット列
の和信号と、後半の繰返しピット列の和信号との差が用
いられている。上述より明らかなように、和信号は、お
よそ正弦波カーブを描いて変動しているので、和信号の
値は、（ｉ）上側信号レベルを採る場合と、（ｉｉ）下
側信号レベルを採る場合と、（ｉｉｉ）正弦波カーブの
振幅を採る場合の3通りの採り方がある。この（４）の
チルト検出方法を行う場合、（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉ
ｉ）のいずれかひとつを採用すれば、オフトラック検出
においては、残りのいずれかひとつを採用するようにし
ている。これによりチルト検出に利用される信号と、オ
フトラック検出に利用される信号とが全く同じものにな
ることを回避している。

【００８８】なおシミュレーションで用いた光学条件に
限らず、本Ｒチルト検出方法は実施できる。

【００８９】前記チルト検出値は2分割光検出器にミラ
ー部からの反射光が１００％戻ってきた場合の光量を１
として規格化されている。

【００９０】参考例５ 次に（６）の光ディスクにあらかじめプリピットされて
いるちどりマーク状の孤立ピットを再生したときの2分
割光検出器の和信号出力の再生信号の前半部と後半部の
下側信号のレベルを比較してＲチルトを検出する方法を
参考例５として説明する。

【００９１】図９が孤立ピットを配した光ディスクのピ
ットの配置図とそのときの再生信号波形である。９０１
がデータを記録するためにスパイラル状に掘られた案内
溝のグルーブトラック、９０２が前記グルーブトラック
に挟まれたランドトラックである。９０３は、前記グル
ーブトラックの中心から外周側あるいは内周側にウォブ
リングされて形成されている前半部の孤立ピット、９０
４は、前記前半部の孤立ピットに続いて、前記グルーブ
トラックの中心から前記前半部の孤立ピットとはトラッ
ク中心に対して対称位置にウォブリングされて形成され
ている後半部の孤立ピットである。ウォブルされている
ピットのラジアル方向のピット間隔１．１９μｍ、トラ
ック方向の孤立ピット間隔１０μｍ以上、孤立ピットの
ピット幅０．３６μｍ、ピット深さλ／６、ピット長
０．４６２μｍ、トラック中心からピット中心までの振
り幅が０．３μｍ外周あるいは内周側にウォブルされた
ピットである。ここで、シフトされたピットが繰り返さ
れる間隔であるスペースＬｓは、ピット長をＬｐとした
場合、２０Ｌｐ＜Ｌｓを満たす。

【００９２】再生信号波形は、2分割光検出器の和信号
再生時の例である。ここでは、トラッキングオンの状態
にあるので、光スポットはトラックのセンタに沿って動
作している。

【００９３】再生信号波形はＲチルト０度の時、前半部
の孤立ピットを再生した場合と、後半部の孤立ピットを
再生した場合、ピットによって変調された和信号出力の
下側レベルＥとＦはＥ＝Ｆの関係にある。Ｒチルトが＋
０．６度生じた場合、Ｒチルトによって光スポットに収
差が生じる。このとき、前半部の孤立ピットから再生さ
れる和信号出力の下側レベルＥと、後半部の孤立ピット
から再生される和信号出力の下側レベルＦは異なる。チ
ルト検出部は、この前半部と後半部の和信号出力の下側
信号レベル差Ｅ−Ｆをチルト検出部の検出値として保持
する。

【００９４】Ｒチルトが−０．６度生じた場合、Ｒチル
トによって光スポットに収差が生じる。このとき、前半
部の孤立ピットから再生される和信号出力の下側レベル
Ｅと、後半部の孤立ピットから再生される和信号出力の
下側レベルＦは異なる。チルト検出部は、この前半部と
後半部の和信号出力の下側信号レベル差Ｅ−Ｆをチルト
検出部の検出値として保持する。

【００９５】前記前半部と後半部の和信号出力の振幅
は、サンプルホールド回路によって、電圧のＤＣ値が保
持され、前半部の和信号出力の保持値Ｅ、後半部の和信
号出力の保持値Ｆの差Ｅ−Ｆをチルト検出値とし、チル
ト制御部は、前記チルト検出値をチルト角とみなしてチ
ルト角を補正する。

【００９６】上記のようにＲチルトが発生した状態での
Ｒチルトの量とチルト検出部によって検出された検出値
Ｅ−Ｆの関係のシミュレーション結果が図１７である。
シミュレーションで用いた光学条件は波長６５０ｎｍ、
ＮＡ＝０．６、ラジアル方向ＲＩＭ強度０．２５、タン
ジェンシャル方向ＲＩＭ強度０．８３である。またスポ
ットはトラックの中心にトラッキングされている場合の
結果である。図１７でＲチルトが生じていない場合、和
信号出力の下側信号レベル差Ｅ−Ｆは０である。Ｒチル
トが発生すると、光スポットが収差をもちピットからの
回折光のうち前半部の孤立ピットからの回折光量と後半
部の孤立ピットからの回折光量に差が生じる。前記前半
部の和信号出力の下側信号レベルＥと前記後半部の和信
号出力の下側信号レベルＦの差Ｅ−Ｆをプロットしたも
のが図１７の曲線になる。

【００９７】チルト検出部は、前記和信号出力の下側信
号レベル差Ｅ−Ｆをチルト角の検出値としてチルト角を
検出する。

【００９８】例えば前記チルト検出部１０７で検出され
た検出値である前記和信号出力の下側信号レベル差Ｅ−
Ｆが＋０．０６である場合、図１７より、Ｒチルトは＋
０．６度であることから、チルト補正部１０８は、この
検出値に応じたチルト補正量をチルト制御部１０９に送
信し、チルト制御部１０９によって、チルト台１０３を
動かすことで、Ｒチルト角を補正する。

【００９９】なおシミュレーションで用いた光学条件に
限らず、本Ｒチルト検出方法は実施できる。

【０１００】前記チルト検出値は2分割光検出器にミラ
ー部からの反射光が１００％戻ってきた場合の光量を１
として規格化されている。

【０１０１】このようにチルト検出部で検出された検出
値は、チルト補正部によって、チルト角が算出され、チ
ルト制御部によって、チルト台を動かして、Ｒチルトを
なくし、記録再生信号の信号品質を向上させる。

【０１０２】なお、前述の（１）、（３）から（６）の
方法でＲチルトを検出するためには、光スポットがあら
かじめ案内溝で形成されたトラックの中心を走査してい
ることが望ましい。光ディスクのトラックの中心と光ス
ポットとのずれをオフトラックと呼ぶ。オフトラックが
０、すなわち、光スポットが光ディスクのあらかじめ形
成された案内溝の中心を走査していると前述の（１）、
（３）から（６）の方法でＲチルトを検出する場合によ
り精度よく、Ｒチルトを検出することが可能である。

【０１０３】参考例６ 次に、（５）の光ディスクにあらかじめプリピットされ
ているちどりマーク状の連続ピットを再生したときの2
分割光検出器の差信号出力の再生信号の前半部と後半部
の振幅を比較してＲチルトを検出する方法を説明する。

【０１０４】図２３が光ディスク上のピット配置図であ
る。２３０１がデータを記録するためにスパイラル状に
掘られた案内溝のグルーブトラック、２３０２が前記グ
ルーブトラックに挟まれたランドトラックである。２３
０３は、前記グルーブトラックの中心から外周側あるい
は内周側にウォブリングされて形成されている前半部の
繰返しピット列、２３０４は前記前半部の繰返しピット
列に続いて、前記グルーブトラックの中心から前記前半
部の繰返しピット列とはトラック中心に対して対称位置
にウォブリングされて形成されている後半部の繰返しピ
ット列である。ウォブルされているピット列のラジアル
方向のピット間隔１．１９μｍ、ピット幅０．３６μ
ｍ、ピット深さλ／６、ピット長０．４６２μｍ、タン
ジェンシャル方向ピット間隔１．１２μｍの繰返しパタ
ーン、トラック中心からピット中心までの振り幅が０．
３μｍ外周あるいは内周側にウォブルされたピットであ
る。

【０１０５】トラッキングオンの時の2分割光検出器の
差信号出力について説明する。ここでは、トラッキング
オンの状態にあるので、光スポットはトラックのセンタ
に沿って動作している。

【０１０６】図２３で、2分割光検出器の一方をＮ１、
もう一方のディテクタがＮ２である。トラック中心から
ウォブルされて配置されている連続ピットを再生する場
合、ディテクタの一方は、ピットで回折された光によっ
て、大きく変調されるが、もう一方は、ピットによる回
折の影響が少なく、光強度変化は少ない。差信号出力は
前記Ｎ１とＮ２の差信号出力Ｎ１−Ｎ２で、Ｎ−の出力
となる。

【０１０７】図２２に2分割光検出器の差信号出力の再
生時の例を示す。

【０１０８】再生信号波形はＲチルト０度の時、前半部
の繰返しピットを再生した場合と、後半部の繰返しピッ
トを再生した場合、ピット列によって変調された信号の
振幅ＩとＪはＩ＝Ｊの関係にある。Ｒチルトが０．４度
生じた場合、Ｒチルトによって光スポットに収差が生じ
る。このとき、前半部の繰返しピット列から再生される
差信号出力の振幅Ｉと、後半部の繰返しピット列から再
生される差信号出力の振幅Ｊは異なる。チルト検出部
は、この前半部と後半部の差信号出力の振幅差Ｉ−Ｊを
チルト検出部の検出値として保持する。Ｒチルトが−
０．４度生じた場合、Ｒチルトによって光スポットに収
差が生じる。このとき、前半部の繰返しピット列から再
生される差信号出力の振幅Ｉと、後半部の繰返しピット
列から再生される差信号出力の振幅Ｊは異なる。チルト
検出部は、この前半部と後半部の差信号出力の振幅差Ｉ
−Ｊをチルト検出部の検出値として保持する。

【０１０９】前記前半部と後半部の差信号出力の振幅
は、サンプルホールド回路によって、電圧のＤＣ値が保
持され、前半部の差信号出力の保持値Ｉ、後半部の差信
号出力の保持値Ｊの差Ｉ−Ｊをチルト検出値とし、チル
ト制御部は、前記チルト検出値をチルト角とみなしてチ
ルト角を補正する。

【０１１０】上記のようにＲチルトが発生した状態での
Ｒチルトの量とチルト検出部によって検出された検出値
Ｉ−Ｊの関係のシミュレーション結果が図１５である。
シミュレーションで用いた光学条件は波長６５０ｎｍ、
ＮＡ＝０．６、ラジアル方向ＲＩＭ強度０．２５、タン
ジェンシャル方向ＲＩＭ強度０．８３である。またスポ
ットはトラックの中心にトラッキングされている場合の
結果である。図１５でＲチルトが生じていない場合、差
信号出力の振幅の差Ｉ−Ｊは０である。Ｒチルトが発生
すると、光スポットが収差をもちピットからの回折光の
うち前半部の繰返しピットからの回折光量と後半部の繰
返しピットからの回折光量に差が生じる。前記前半部差
信号出力の振幅Ｉと前記後半部差信号出力の振幅Ｊの振
幅差Ｉ−Ｊをプロットしたものが図１５の曲線になる。

【０１１１】チルト検出部は、前記差信号出力の振幅差
Ｉ−Ｊをチルト角の検出値としてチルト角を検出する。

【０１１２】例えば前記チルト検出部１０７で検出され
た検出値である前記差信号出力の振幅差Ｉ−Ｊが−０．
０９である場合、図１５より、Ｒチルトは＋０．４度で
あることから、チルト補正部１０８は、この検出値に応
じたチルト補正量をチルト制御部１０９に送信し、チル
ト制御部１０９によって、チルト台１０３を動かすこと
で、Ｒチルト角を補正する。

【０１１３】上記の場合、さらに光スポットがトラック
の中心から＋０．０２μｍオフトラックが生じている状
態での、Ｒチルトの量とチルト検出部によって検出され
た検出値Ｉ−Ｊの関係のシミュレーション結果が図１６
である。シミュレーションで用いた光学条件は波長６５
０ｎｍ、ＮＡ＝０．６、ラジアル方向ＲＩＭ強度０．２
５、タンジェンシャル方向ＲＩＭ強度０．８３である。
図１６でＲチルトが生じていない場合、差信号出力の振
幅の差Ｉ−Ｊは０である。Ｒチルトが発生すると、光ス
ポットが収差をもちピットからの回折光のうち前半部の
繰返しピットからの回折光量と後半部の繰返しピットか
らの回折光量に差が生じる。前記前半部差信号出力の振
幅Ｉと前記後半部差信号出力の振幅Ｊの振幅差Ｉ−Ｊを
プロットしたものが図１６の曲線になる。図１６の曲線
は、図１５の曲線とほとんど同じである。これは、光ス
ポットがトラックの中心にある場合（図１５）と、光ス
ポットがトラックの中心から＋０．０２μｍずれた位置
にある場合（図１６）とではチルト角の検出結果が同じ
であることを示す。

【０１１４】チルト検出部は、前記差信号出力の振幅差
Ｉ−Ｊをチルト角の検出値としてチルト角を検出する。

【０１１５】例えば前記チルト検出部１０７で検出され
た検出値である前記差信号出力の振幅差Ｉ−Ｊが−０．
０９である場合、図１６より、Ｒチルトは＋０．４度で
あることから、チルト補正部１０８は、この検出値に応
じたチルト補正量をチルト制御部１０９に送信し、チル
ト制御部１０９によって、チルト台１０３を動かすこと
で、Ｒチルト角を補正する。

【０１１６】

【０１１７】ここでは、繰返しピット列の前半と後半の
差信号出力の振幅差をチルト制御部の検出値として説明
したが、チルト検出値として差信号出力の振幅差Ｉ−Ｊ
の代わりに、繰返しピット列の差信号出力の上側信号レ
ベル差Ｉｔ−Ｊｔを用いても構わない。

【０１１８】なおシミュレーションで用いた光学条件に
限らず、本Ｒチルト検出方法は実施できる。

【０１１９】前記チルト検出値は2分割光検出器にミラ
ー部からの反射光が１００％戻ってきた場合の光量を１
として規格化されている。

【０１２０】

【０１２１】

【０１２２】

【０１２３】

【０１２４】

【０１２５】次に、チルト検出部によって検出された検
出値にもとづいて、光ディスクの異なる半径位置でのＲ
チルトの補正方法を、図１０を用いて説明する。

【０１２６】Ｒチルトはディスクの反りによって発生す
るため、光ディスクの内周から外周にかけてＲチルトの
大きさは図１０の曲線１００１のように変化する。

【０１２７】図１０において、１００１は、前記光ビー
ムの光軸に対する前記光ディスクの記録面の傾き（チル
ト）が、光ディスクの半径位置とともにどのように変化
しているかを表す実際のチルト曲線、１００２は前記チ
ルト曲線１００１上の内周の所定の半径位置でのチルト
量（またはチルト角）、１００３は前記チルト曲線１０
０１上の中周の所定の半径位置でのチルト量、１００４
は前記チルト曲線１００１上の外周の所定の半径位置で
のチルト量である。

【０１２８】次に、チルト検出部によって検出される検
出値から推定されるチルト量について説明する。１００
５は、前記チルト検出部によって、光ディスクの内周の
所定の半径位置で検出された検出値から推定されたチル
ト量、１００６は、前記チルト検出部によって、光ディ
スクの外周の所定の半径位置で検出された検出値から推
定されたチルト量、１００７は、前記チルト検出部によ
って、光ディスクの中周の所定の半径位置で検出された
検出値から推定されたチルト量、１００８は前記中周で
の推定されたチルト量１００７と、前記内周での推定さ
れたチルト量１００５および前記外周での推定されたチ
ルト量１００６を直線で補間した補間曲線１００８であ
る。

【０１２９】光ディスクは、チルトする際に内周と外周
でチルト量が異なる。このチルト量の半径位置による違
いを検出するために、本発明に関連する参考例の光ディ
スク装置では、図１０のように光ディスクの内周と外周
およびその間の中周の少なくとも３つの半径位置でのチ
ルト量を検出する。チルト角を検出した内周と中周の半
径位置の間にある半径位置でのチルト量は、前記内周で
の検出値から推定されたチルト量１００５と、前記中周
での検出値から推定されたチルト量１００７を直線で補
間した曲線１００８上の値を内周と中周の間での所望の
半径位置での推定されたチルト量としている。チルト角
を検出した外周と中周の半径位置の間にある半径位置で
のチルト量は、前記外周での検出値から推定されたチル
ト量１００６と、前記中周での検出値から推定されたチ
ルト量１００７を直線で補間した曲線１００８上の値を
外周と中周の間での所望の半径位置での推定されたチル
ト量としている。

【０１３０】この場合、光ディスクの中周の所定の半径
位置で推定されたチルト量１００７と実際の光ディスク
の中周でのチルト量１００３を正しく補正することが可
能であり、従来の方法に比べて、内外周でチルト量が異
なる光ディスクに対して、各半径位置で正確かつ精度よ
くチルト位置を補正することが可能であり、光ディスク
の記録再生時の信号品質を著しく向上させることが可能
である。

【０１３１】次にチルト補正部１０８の動作について説
明する。図１０において、内周の半径位置でチルト角
（Ｒチルト）が０度になっている。あるいは、内周のチ
ルト角を相対的に０度とする。光ディスクの外周部にお
いては、内周部に比べてディスクのたわみの影響でチル
ト角が大きくなっている。このたわみはディスク毎にば
らついており、各々のディスクでチルト角の半径位置に
対する大きさの特性は異なる。

【０１３２】光スポットが光ディスク面上に収束してい
る半径位置が外側に移動し、中周、あるいは外周で、前
記チルト検出部によってチルト角を検出し、１００８の
補間したチルト曲線におけるチルト角が内周でのチルト
角に比べて閾値（例えば０．４度）以上異なる場合は、
チルト補正部は、チルト角が前記閾値となる半径位置に
おいてチルト角が０になるようにチルト台１０３を動か
すよう指令する。

【０１３３】これにより、チルト角が内周から外周にか
けて生じるディスクのたわみによって生じるチルト角
を、チルト台を動かすことで小さくすることが可能であ
り、光ディスクの記録再生時の信号品質を向上させるこ
とが可能である。実施の形態次に、参考例１〜６のチル
ト検出に使われる、本発明実施の形態におけるオフトラ
ックの検出、制御について説明する。

【０１３４】図２６を用いて、４分割検出器１００の４
つの受光素子からの出力ａ，ｂ，ｃ，ｄを受けて動作す
る演算回路１０４の動作について説明する。演算回路１
０４からは、 ＴＥ信号：（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）、 ＦＥ信号：（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）、 ＲＦ信号：（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）、 オフトラック検出信号（ＯＦ信号）： 対角和信号（ａ＋ｃ）、 対角和信号（ｂ＋ｄ） が生成される。

【０１３５】前記ＴＥ信号は、トラッキング制御部１０
６へ送られ、光スポットを光ディスクのトラック上にト
ラッキング位置制御するのに用いられる。前記ＦＥ信号
は、フォーカス制御部１０５へ送られ、光スポットを光
ディスク上に焦点位置制御するのに用いられる。前記Ｒ
Ｆ信号は、光ディスクに記録されているデータを読み出
し、再生信号となりデータ処理される。また前記ＲＦ信
号は、オフトラック検出部１１０に送られ、オフトラッ
ク位置検出に用いられる。前記オフトラック検出信号
（ＯＦ信号）はオフトラック検出部１１０へ送られ、オ
フトラック位置検出に用いられる。

【０１３６】次に、オフトラック検出部１１０で、前記
オフトラック検出信号からオフトラック位置が検出され
る過程を説明する。

【０１３７】オフトラック位置は、二組のオフトラック
検出信号の間の位相差を抽出することで検出される。

【０１３８】位相差信号の詳細を図２７を用いて説明す
る。

【０１３９】ここで図２７のように、光スポット２７０
１がトラックの中央にあるときにはディテクタ上での回
折光の強度は図２７の（Ｂ）のようになるため、対角和
信号（ａ＋ｃ）と（ｂ＋ｄ）の位相差は０である。ディ
スクが回転して、光スポットとピットの関係が矢印のよ
うに進んでも、この値は常にゼロで変わらない。光スポ
ットがトラックからずれて、図２７（Ａ）、図２７
（Ｃ）のようになって、ディスクの回転とともに図２７
の矢印の方向に移動したとき、対角和信号はともに正弦
波状の出力になるが、これらは、ＲＦ信号（ａ＋ｂ＋ｃ
＋ｄ）に対して位相が、＋９０度と−９０度の関係にな
るので、前記ＲＦ信号に対する対角和信号の位相差を検
出すれば光スポットがピットの中央からどれだけオフト
ラックしているかが検出できる。

【０１４０】オフトラック検出においても前半の繰返し
ピット列の和信号と、後半の繰返しピット列の和信号と
の差が用いられている。図21において説明したと同様
に、対角和信号は、およそ正弦波カーブを描いて変動し
ているので、対角和信号の値は、（ｉ）上側信号レベル
を採る場合と、（ｉｉ）下側信号レベルを採る場合と、
（ｉｉｉ）正弦波カーブの振幅を採る場合の3通りの採
り方がある。

【０１４１】図２７（Ｄ）に位相差信号とオフトラック
の関係を表す波形を示す。図では（Ｂｓｉｇ）は、光ス
ポットがピットの中央を通った場合の出力点、（Ａｓｉ
ｇ）、（Ｃｓｉｇ）がそれぞれピットの左側および右側
を通った場合の出力点を示す。この位相差を用いてピッ
トの中心からのオフトラック位置が検出できる。

【０１４２】図２８（Ａ）のように光ディスク上にあら
かじめ記録されている凹凸のプリピット２８０５が案内
溝のグルーブトラックの中心に対してトラックをまたぐ
方向にＷａ（＝Ｔｐ／４）だけ振られた位置に連続に配
置されたピットを前半部プリピット列２８０３、前半部
プリピット列とはグルーブトラックの中心を基準に反対
側に振られた位置に連続に配置されたピット列を後半部
プリピット列２８０４とする。ここで前半部プリピット
の振り幅Ｗａと後半部プリピットの振り幅Ｗｂは等しく
配置されている（Ｗａ＝Ｗｂ）。配置されているピット
は、単一周波数の連続のピットが並んでいる。

【０１４３】図２８（Ｂ）はピットを中心とした位相差
信号のグラフである。光スポットが前半部プリピット列
のグルーブトラックの中心を通る場合、位相差信号の出
力はＰａ、光スポットが後半部プリピット列のグルーブ
トラックの中心を通る場合、位相差信号の出力はＰｂで
ある。これら前半部プリピット列での位相差信号と後半
部プリピット列の位相差信号を保持し、オフトラック検
出部で前半部プリピット列の出力と後半部繰返しピット
列の出力の和を計算した結果が図２８（Ｃ）である。光
スポットがトラックの中心を通った場合に、この位相差
和信号が０になる。

【０１４４】上記、条件に基づいてコンピュータシミュ
レーションを行った結果の説明をする。シミュレーショ
ンで用いた条件は以下の通りである。レーザー波長
（λ）６５０ｎｍ、対物レンズＮＡ０．６、タンジェン
シャル方向ＲＩＭ強度０．８３、ラジアル方向ＲＩＭ強
度０．２５、ディスクのトラックピッチ１．１９μｍ、
ピット深さλ／６、ピット幅０．３６μｍ、繰返しピッ
トの線方向の周期は１．１２ｕｍ、ピット長０．４６μ
ｍの繰返しウォブルピット列である。

【０１４５】図２９がＲチルトが生じた場合の特性であ
る。

【０１４６】図２９では（ａ）（ｂ）（ｃ）の順にＲチ
ルトを−０．６度、±０．０度、＋０．６度与えた場合
の、位相差信号を前半部ウォブルピットと後半部ウォブ
ルピットで演算したオフトラック検出信号を示す。横軸
はトラック中心を基準にしたオフトラック量を表してい
る。縦軸がオフトラック検出信号である。オフトラック
検出信号が０の場合がトラック中心である。（ｂ）の曲
線でＲチルトがない場合、グラフからオフトラック量に
応じたオフトラック検出信号が得られていることがわか
る。また、オフトラック位置が０のとき、オフトラック
検出信号も０となっている。

【０１４７】次にＲチルトが生じた場合、例えば（ａ）
の−０．６度傾いた場合、グラフからオフトラック量に
応じたオフトラック検出信号が得られていることがわか
る。また、オフトラック位置が０のとき、オフトラック
検出信号も０となっている。

【０１４８】（ｃ）の場合も同様である。

【０１４９】このように位相差信号とウォブル状に配置
された連続したプリピットを再生することで、Ｒチルト
に対する影響なくオフトラック量を精度よく検出するこ
とが可能であり、図１で説明した実施の形態のオフトラ
ック検出部に本方式を用いることで良好なチルト検出、
チルト制御の結果を得ることができる。

【０１５０】そのため、トラッキングの精度が向上し、
記録時に隣接トラックを消去してしまうクロス消去の影
響を除き、隣接トラックに記録された信号の信号品質を
向上させることが可能である。

【０１５１】

【発明の効果】以上のように本発明の光ディスク装置お
よび光ディスクのチルト制御方法によれば、記録再生信
号用の光学系とは別にチルト角検出用の光学系を必要と
せず、光ディスクにあらかじめ記録されているグルーブ
トラック、ランドトラックおよびグルーブトラックの中
心から外周側あるいは内周側に中心をずらせて形成され
ている繰返しピット列を用い、トラッキング信号および
チルト角を検出し、チルト補正部、チルト制御部を用い
てチルト角を補正することで記録再生時の信号品質を向
上させることが可能である。これによって、別途チルト
検出器を設ける必要がなく装置の実施規模を縮小させコ
ストを低減することができる。

【０１５２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における光ディスク装置の
構成図

【図２】従来の光ディスク装置の構成図

【図３】従来の光ディスクのチルト補正方法を表す図

【図４】本発明の実施の形態における光ディスク装置で
の記録再生を説明するのための図

【図５】本発明の実施の形態において、光ディスクと光
ディスク装置の関係を示す構成図

【図６】本発明のＲチルトを説明するための図

【図７】本発明のＴチルトを説明するための図

【図８】光ディスクのピット配置の拡大図

【図９】本発明の参考例５の場合の波形図および光ディ
スクのピット配置図

【図１０】本発明の参考例６における半径位置とＲチル
トの関係を表すグラフ

【図１１】本発明の参考例１の場合のＲチルトとプシュ
プルＴＥ信号の関係を表すグラフ

【図１２】本発明の参考例２の場合のＲチルトとプシュ
プルＴＥ信号振幅の関係を表すグラフ

【図１３】本発明の参考例３の場合のＲチルトとウォブ
ル信号振幅の関係を表すグラフ

【図１４】本発明の参考例４の場合のＲチルトと繰返し
連続ピット列の和信号下側信号レベル差の関係を表すグ
ラフ

【図１５】本発明の参考例６におけるＲチルトと繰返し
連続ピット列の差信号振幅差の関係を表すグラフ

【図１６】本発明の参考例６におけるオフトラックがあ
る場合のＲチルトと繰返し連続ピット列の差信号振幅差
の関係を表すグラフ

【図１７】本発明の参考例５の場合のＲチルトと孤立ピ
ットの和信号下側信号レベル差の関係を表すグラフ

【図１８】本発明の参考例１の場合のＲチルトとプシュ
プルＴＥ信号の関係を説明するための図

【図１９】本発明の参考例２の場合のＲチルトとプシュ
プルＴＥ信号振幅の関係を説明するための図

【図２０】本発明の参考例３の場合のＲチルトとウォブ
ル信号振幅の関係を説明するための図

【図２１】本発明の参考例４の場合のＲチルトと繰返し
連続ピット列の和信号出力の関係を説明するための図

【図２２】本発明の参考例６におけるＲチルトと繰返し
連続ピット列の差信号出力の関係を説明するための図

【図２３】光ディスクのピット配置図および差信号出力
を説明するための図

【図２４】光ディスクのピット配置の拡大図

【図２５】本発明の参考例４の場合のオフトラックと繰
返し連続ピット列の和信号出力の関係を説明するための
図

【図２６】本発明の実施の形態におけるオフトラック検
出方法を説明するための図

【図２７】本発明の実施の形態における位相差信号を説
明するための図

【図２８】本発明の実施の形態におけるオフトラック検
出方法を説明するための図

【図２９】本発明の実施の形態におけるＲチルトに対す
るオフトラック誤差のシミュレーション結果を示した図

【符号の説明】

１００ ４分割光検出器 １０１ 光ディスク １０２ 光ヘッド １０３ チルト台 １０４ 演算回路 １０５ フォーカス制御部 １０６ トラッキング制御部 １０７ チルト検出部 １０８ チルト補正部 １０９ チルト制御部 １１０ オフトラック検出部 １１１ オフトラック制御部 ８０３ 前半部繰返しピット列 ８０４ 後半部繰返しピット列 ９０３ 前半部孤立ピット ９０４ 後半部孤立ピット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−76828（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−208250（ＪＰ，Ａ) 特開2000−76681（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/095

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心円またはスパイラル状に連続して形
   成したトラックと、該トラックに一定間隔ごとに設けら
   れ、かつトラックの中心からトラックの第１側方および
   第２側方にそれぞれずらせて形成した第１シフトピット
   と第２シフトピットとを有し、 前記第１シフトピットは繰り返し連続して設けられ、続
   いて前期第２シフトピットが繰り返し連続して設けられ
   ている光ディスクの記録面の傾きを検出するチルト検出
   装置であって、 前記光ディスクに光ビームを絞った光スポットをあて、
   信号の記録再生を行う光ヘッドと、前記光スポットを光
   ディスク面上に焦点位置制御するフォーカス制御手段
   と、 前記光スポットをトラック上に位置制御するトラッキン
   グ制御手段と、 直交する分割線で４分割された受光面で、前記光ビーム
   の反射光を受光する４分割光検出器と、 前記４分割光検出器の出力から生成されたフォーカスエ
   ラー信号と、 前記４分割光検出器の出力のうちトラック方向の線に沿
   って２分割された受光素子から生成されたトラッキング
   エラー信号と、 前記４分割光検出器の出力から生成された全加算信号
   と、 前記４分割光検出器の対角をなす２つの受光素子の出力
   を加算した二組の対角和信号から生成された位相差信号
   であって、前記第１のシフトピットにおいて求めたもの
   を第１の位相差信号とし、前記第２のシフトピットにお
   いて求めたものを第２の位相差信号とし、前記第１の位
   相差信号と前記第２の位相差信号の差から得られるオフ
   トラック検出信号とを生成する演出回路と、 前記演算回路で生成されたオフトラック検出信号からオ
   フトラック量を検出するオフトラック検出手段と、 前記トラッキング制御手段にオフトラック検出手段の出
   力を加算し、光スポットがトラックのセンタに位置され
   た状態で、前記第１シフトピットからの反射光を２分割
   光検出器で受光し、第１、第２受光素子からの出力の差
   である第１差信号と、前記第２シフトピットからの反射
   光を２分割光検出器で受光し、第１、第２受光素子から
   の出力の差である第２差信号とを比較することによって
   光ディスクの記録面の傾きを検出するチルト検出手段を
   有することを特徴とするチルト検出装置。
2. 【請求項２】 前記光ディスクは、前記第１シフトピッ
   トが繰り返される間隔であるスペースＬｓは、ピット長
   をＬｐとした場合、Ｌｐ＜Ｌｓ＜２Ｌｐであることを特
   徴とする請求項１に記載のチルト検出装置。