JP4412870B2

JP4412870B2 - 光記録再生装置

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Publication number: JP4412870B2
Application number: JP2001269668A
Authority: JP
Inventors: 賢治中尾
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2021-09-06
Also published as: JP2003077157A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク面の傾きに応じて光ヘッドの光軸の傾きを調整するチルト制御装置を備えた光記録再生装置およびチルト制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクに対し情報を記録・再生するディスク記録再生装置においては、ディスク上の記録トラックにレーザビームを合焦させながら追従させるべく、フォーカス制御装置とトラッキング制御装置が配備されている。かかるフォーカス制御装置とトラッキング制御装置はレーザビームを合焦させる対物レンズをディスク面に垂直な方向およびトラックに垂直な方向に駆動制御し、トラック上におけるレーザビームの合焦ずれとトラックずれを補正する。
【０００３】
かかる制御によりビームはトラック上に合焦されるが、ディスク面に対する対物レンズの光軸が垂直状態から傾くと、光学的な収差が発生し、情報の記録再生に支障が生じる。かかる光軸の傾きは、ディスク製造時のばらつき等によってディスク径方向の切断面が水平とはならず傘形状となることによって生じる。
【０００４】
そこで、かかる不都合を解消すべく、ディスク面に対する光軸の傾きを検出してこれを補正するチルト制御装置が配備されている。かかるチルト制御装置としては、ピックアップの基体に対して対物レンズ駆動装置を傾けるものや、ピックアップ全体を傾けるもの等がある。また、傾けるための駆動手段として、圧電素子を用いるものや、カム機構を用いるもの等がある。
【０００５】
かかるチルト制御装置においては、光ディスクに対する光軸の傾きに応じたチルトエラー信号がチルト検出部によって出力され、かかるエラー信号に応じて圧電素子やカム機構が駆動されて、ディスク面に対する光軸の傾き補正がなされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、チルトエラー信号は、対物レンズの側近にチルト検出用の発光手段と一対の光検出器を配しておき、この光検出器からの出力信号に基づいて生成される。かかるチルト検出用の光検出器は、ディスク径方向のディスク面の傾きをディスクからの反射ビームによって検出するものであり、ディスク面が何れか一方に傾いている場合に、一方の光検出器の受光量が他方の光検出器の受光量よりも大きくなるように構成されている。チルトエラー信号は、これら一対の光検出器からの出力を減算して生成される。
【０００７】
しかしながら、かかるチルトエラー信号は、上記のように生成されるので、センサー上におけるトラック（記録溝）の像の影響を受けやすく、一対の光検出器からの出力の差がチルトによるものなのか、像によるものなのか判別し難いものであった。従って、チルトエラー判別によるチルトエラー制御をリアルタイムで継続して行う場合には、トラック像の影響のため、却って誤制御を伴う結果となる場合があった。
【０００８】
また、リアルタイムで継続してチルト制御を行うと、記録再生に支障のない程度のチルトエラーであってもこれを補正すべくチルト制御機構が駆動されるので、消費電力が大きくなってしまう。
【０００９】
さらに、上記従来のチルト制御装置では、チルト制御用に専用の光検出器とチルト制御回路が別途必要になり、構成が複雑となっていた。
【００１０】
そこで本発明は、リアルタイムで継続してチルト制御を行わなくとも、簡素な構成にて良好なチルト制御を行い得るような光記録再生装置およびチルト制御方法を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ディスク半径上の所定の基準点において、対物レンズの光軸がディスク面に垂直となる（チルトゼロ）チルト制御機構の変位量を測定しておき、かかる測定値に基づいて、全ディスク半径位置におけるチルトゼロの変位量を算出・設定し、当該設定値に基づいてチルト制御機構を駆動制御するものである。したがって、記録・再生時にリアルタイムでチルトエラー信号を生成する必要がなく、よって、迅速なチルト制御と回路構成の簡素化および消費電力の低減を図ることができる。
【００１２】
また、チルトゼロの検出は、フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号を生成するための光検出器を共用して行えるので、別途専用の発光手段や光検出器を配する必要がなく、この点においても、構成の簡素化を図ることができる。
【００１３】
本発明の構成上の特徴は以下の通りである。
【００１４】
請求項１の発明は、対物レンズの光軸がディスク面に直交するように制御するチルト制御装置を備えた光記録再生装置であって、前記対物レンズの光軸の傾き角を変位させる光軸変位手段と、前記対物レンズの光軸が前記ディスク面に直交していることを判別するチルトゼロ判別手段と、前記ディスクのトラック上の所定位置において前記チルトゼロ判別手段によってチルトゼロを判別すると共に当該チルトゼロのときの前記光軸変位手段の変位量を測定し、前記所定位置において前記測定された変位量に基づいて全ディスク半径上のチルトゼロの変位量を設定する変位量設定手段とを備え、前記変位量設定手段による設定値に基づいて、光ヘッドのアクセス位置における前記光軸変位手段の変位量を設定する光記録再生装置において、少なくとも前記所定位置には回折特性が変化するマークが形成されており、前記チルトゼロ判別手段は、ビームが当該マークを走査した際にタンジェンシャルプッシュプル信号上に生じる正負のパルスの差が極小となったとき、もしくは何れか一方のパルスのピーク値が極大値となったときにチルトゼロを判別することを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１において、前記光ヘッドのアクセス位置において設定された前記変位量の適否を前記アクセス時に判別する変位量適否判別手段をさらに備え、前記変位量適否判別手段によって前記変位量が不適正と判別された場合には、当該アクセス位置にて前記チルトゼロの判別とそのときの前記光軸変位手段の変位量の測定を行い、当該測定された変位量と前記基準点における変位量とに基づいて、前記変位量設定手段によって、全ディスク半径上のチルトゼロの変位量を設定することを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項２において、当該変位量が不適正と判別される前のアクセス時に変位量の測定が既になされている場合には、当該先のアクセス時に測定された変位量を含めて、前記全ディスク半径上のチルトゼロの変位量を設定することを特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れかにおいて、前記変位量設定手段は、全ディスク半径上の位置とチルトゼロの変位量とを一対一に対応付けた変換テーブルを予め作成し、当該変換テーブルに基づいて、光ヘッドのアクセス位置における前記光軸変位手段の変位量を設定することを特徴とする。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１ないし４の何れかにおいて、前記光軸変位手段はステッピングモータによって光軸を変位させ、前記変位量設定手段によって設定される変位量は当該ステッピングモータのステップ量であることを特徴とする。
【００２７】
本発明の特徴は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。
【００２８】
なお、請求項における「光軸変位手段」は実施の形態における図５のアクチュエータが対応する。請求項における「チルトゼロ判別手段」は実施の形態における図８ないし図１１の回路が対応する。請求項における「変位量設定手段」は実施の形態におけるサーボ回路６および当該サーボ回路６による図１２のステップＳ１０１ないしＳ１０３による制御が対応する。請求項における「変位量適否判別手段」は実施の形態におけるサーボ回路６および当該サーボ回路６による図１２のステップＳ１０５ないしＳ１０７およびＳ１０２およびＳ１０３による制御が対応する。
【００２９】
請求項における「チルトゼロ測定ステップ」は実施の形態における図１２のステップＳ１０１が対応する。請求項における「変位量測定ステップ」は実施の形態における図１２のステップＳ１０１ないしＳ１０３が対応する。請求項における「変位量適否判別ステップ」は実施の形態における図１２のステップＳ１０５ないしＳ１０７が対応する。
【００３０】
ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００３２】
まず、図１を参照して、本実施の形態に係るＤＶＤ−Ｒ／ＲＷディスクの構造について説明する。
【００３３】
ディスクには、内周部から外周部に亘って螺旋状の溝（グルーブ）が形成されており、従って、この溝間のピッチ領域には、同様に螺旋状の平坦部（ランド）が形成されている。ランドには、同期信号およびクロック信号生成のためのピット（ランドプリピットと称す）が、一定角回転位置に、物理フォーマットとして形成されている。また、ランドプリピットに続く一定区間には、グルーブの壁面がディスク径方向に蛇行したウォブルが形成されており、かかるウォブルによってディスク上における当該グルーブ位置のアドレスが保持されている。
【００３４】
次に、図２を参照して、光ヘッドのフォーカス制御装置、トラキング制御装置、チルト制御装置の構成を説明する。
【００３５】
図において、１は上記構造を有する光ディスク、２はディスク１を駆動するスピンドルモータ、３は光ヘッド、４は光ヘッドの光検出器３ａの出力を増幅するプリアンプ、５はプリアンプ４からの出力を受けてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびチルトエラー信号を生成する信号生成回路、６は信号生成回路５からの各エラー信号を受けてフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号およびチルトサーボ信号を生成し、これを光ヘッド３のサーボ機構３ｂに出力するサーボ回路である。
【００３６】
なお、情報の記録再生には図２に示すサーボ装置の他、信号記録のための各種の信号処理回路が必要であるが、これらは従前のＤＶＤ−Ｒ／ＲＷドライブと同様であるので図示を省略する。情報の再生のための信号処理系はプリアンプ４からの信号を受けて再生信号を生成する。情報の記録は、光ヘッド３に対し記録信号に応じた駆動信号を印加することによって行われる。光ヘッド３のレーザパワーは、記録モードと再生モードに応じて切り替えられる。
【００３７】
図３および図４に、光ヘッド３の光学系を示す。図３は光学系を上から見た図、図４は光学系を側方から見た図である。図において、３０１は半導体レーザ、３０２は回折格子、３０３はコリメータレンズ、３０４は偏光ビームスプリッタ、３０５は反射ミラー、３０６は１／４波長板、３０７は対物レンズ、３０８は集光レンズ、３０９はシリンドリカルレンズ、３１０は光検出器である。
【００３８】
半導体レーザ３０１から出射された直線偏光のレーザビームは、回折格子３０２により３ビームとされ、コリメータレンズ３０３によって平行光とされる。しかる後、偏光ビームスプリッタ３０４を透過し、反射ミラー３０５によって上方に反射され、１／４波長板によって円偏光に変換され、対物レンズ３０７によってディスク１上に合焦される。
【００３９】
ディスク上に合焦されたビームはディスク１によって反射され、上記光路を逆方向に辿る。この際、１／４波長板３０６によって入射時とは直行する直線偏光に変換され、これによりディスク１からの反射ビームは偏光ビームスプリッタ３０４によって反射される。しかる後、かかる反射ビームは、集光レンズ３０８によって集光され、さらにシリンドリカルレンズ３０９によってビーム径の一方向のみ集光作用を受け、光検出器３１０に受光される。
【００４０】
ここで、光検出器３１０は、回折格子３０２によって分割された３ビームのそれぞれを受光する３組の光検出器からなっており、各組の光検出器はそれぞれ４分割センサーによって構成されている。各組の光検出器上に集光されたビームスポットは、ディスク上におけるレーザビームの収束状態が合焦の場合には円となり、非合焦の場合には、楕円となる。４分割センサーからは、かかる円、楕円の状態に応じた信号が出力され、かかる４分割センサーからの出力によってフォーカスエラー信号が生成される。
【００４１】
なお、かかるシリンドリカルレンズを用いたフォーカスエラー信号の生成原理の詳細については、既に周知であるので説明を省略する。３組の光検出器からフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成する構成については、後述する。また、チルト量検出信号は、４分割センサーからの出力を合成することによって生成されるが、これについても後述する。
【００４２】
図５に、チルト制御装置を示す。なお、フォーカス制御装置およびトラッキング制御装置は従来周知の構成なので、ここでは説明を省略する。
【００４３】
図において、７０１はＤＶＤ−Ｒ／ＲＷドライブの内部シャーシ、７０２は内部シャーシ７１０に固設されピックアップ３をディスク１の径方向に摺動可能に支持するシャフト、７０３はピックアップ３を支持する基体、７０４は基体７０３の下面に設けられシャフト７０２が貫通される支持孔、７０５は基体７０３上に植設されピックアップ３を回動可能に支持する回動支持部、７０６はピックアップ３の回動端に上下方向に歯が並ぶように設けられたラックギア、７０７はステッピングモータの回転軸に軸着され且つラックギア７０６と歯合するギア、７０８は基体７０３上に植設されステッピングモータを支持するモータ支持部である。
【００４４】
ステッピングモータがイニシャル位置から所定のステップ量だけ時計回りに回転すると、ピックアップ３の回動端が上方に変位され、対物レンズ３０７の光軸が左方向に傾く。また、ステッピングモータがイニシャル位置から所定のステップ量だけ反時計回りに回転すると、ピックアップ３の回動端が下方に変位され、対物レンズ３０７の光軸が右方向に傾く。このようにして、対物レンズ３０７の光軸がステップ的に傾けられることにより、ディスク面に対する光軸の傾きが制御される。
【００４５】
なお、上記装置ではピックアップ３を傾けるようにしたが、シャフト７０２の左端を回動可能とし、シャフト７０２の右端を上下方向に変位させることによって、光軸を傾けるようにしても良い。
【００４６】
図６に、フォーカスエラー信号生成回路を示す。なお、図には、ディスク上における３つのビームの照射状態と、これら３つのビームの反射光を受光する各組の光検出器との関係が分かるように、ディスク上のビームの照射状態を図の左側に併せて示してある。
【００４７】
ディスクから反射された３つのビームは上記図３、図４の光学系によって、３組の４分割センサー上に収束される。このとき、ディスク上においてビームが合焦状態にある場合には、４分割センサー上に収束されたビームスポットは円形となり、４分割センサーに等しく掛かる。また、ディスク上においてビームが非合焦状態にある場合には、４分割センサー上のビームスポットは楕円形となる。ここで、合焦点がディスク面の手前すなわち対物レンズ側にあるときは、４分割センサー上のビームスポットは例えばセンサーＢＤ、ＦＨ、ＪＬ方向に長い楕円となる。逆に、合焦点がディスクの向こう側（対物レンズから離れる方向）にある場合には、４分割センサー上のビームスポットはセンサーＡＣ、ＥＧ、ＩＫ方向に長い楕円となる。
【００４８】
したがって、メインビームを受光する４分割センサーにおいては、センサーＡＣの加算出力とセンサーＢＤの加算出力とを減算すればフォーカスエラー信号が得られる。同様に、サブビームを受光する４分割センサーにおいても、センサーＥＧの加算出力とセンサーＦＨの加算出力との減算、およびセンサーＩＫの加算出力とセンサーＪＬの加算出力との減算によってフォーカスエラー信号が得られる。
【００４９】
図６のフォーカスエラー信号生成回路においては、メインビームによる上記フォーカスエラー信号とサブビームによる上記フォーカスエラー信号とをさらに合成してフォーカスエラー信号を生成している。すなわち、サブビームによる２つのフォーカスエラー信号を加算し、これに係数αを乗じてメインビームのフォーカスエラー信号に加算することによってフォーカスエラー信号を生成する。
【００５０】
このように、メインビームによるフォーカスエラー信号のみを用いずにサブビームによるフォーカスエラー信号をさらに合成するようにしたのは、ディスクのグルーブ、ランド構造によって外乱成分がフォーカスエラー信号に漏れ込み、そのままではフォーカスサーボ特性が乱されるからである。かかる外乱成分は、メインビームとサブビームとでは逆位相となる。また、サブビームの反射光量はメインビームの反射光量より小さいので、サブビームによるフォーカスエラー信号はメインビームによるフォーカスエラー信号に比べて数段小さい。そこで、サブビームによる２つのフォーカスエラー信号を加算し、これをα倍した後にメインビームによるフォーカスエラー信号に加算することにより、逆位相関係にある外乱成分が相殺される。したがって、係数αは外乱成分が相殺されるように設定されなければならない。
【００５１】
なお、かかるフォーカスエラー信号に対する外乱の漏れ込み、およびその補償については、第６０回応用物理学会学術講演会・講演予稿集（１９９９．９甲南大学）の３ａ−ＺＣ−１１「３ビームを用いたＤＶＤ−ＲＡＭディスク再生用光ピックアップ」に記載されている。
【００５２】
図７に、トラッキングエラー信号生成回路を示す。各組の光検出器は上記フォーカスエラー信号生成回路における光検出器を共用しており、４分割センサーからの出力線と加算回路、減算回路の構成のみが上記フォーカスエラー信号生成回路と相違している。
【００５３】
なお、各組の光検出器上に収束されたビームスポットにおいて、グルーブとランドの像は左右方向に生じ、メインビームがグルーブ上に正しく位置付けられている場合には、この像は、センサーＡＢとセンサーＣＤを分割する分割線上に現れ、トラックずれが起こると、像は上下方向に変位する。サブビームのセンサー上における像の変位もこれと同様である。このように、図８において、ディスク上におけるグルーブおよびランドの方向とセンサー上におけるグルーブおよびランドの像の方向が９０度回転しているのは、上記図３および図４のシリンドリカルレンズ３０９によって、反射光が一方向にのみ収束作用を受けたことによる。
【００５４】
したがって、図７に示すように、メインビームを受光する４分割センサーにおいては、センサーＡＢの加算出力とセンサーＣＤの加算出力とを減算すればトラッキングエラー信号が得られる。サブビームを受光する４分割センサーにおいては、センサーＥＦの加算出力とセンサーＧＨの加算出力との減算、およびセンサーＩＪの加算出力とセンサーＫＬの加算出力との減算によってトラッキングエラー信号が得られる。
【００５５】
図７のトラッキングエラー信号生成回路においては、メインビームによる上記トラッキングエラー信号とサブビームによる上記トラッキングエラー信号とをさらに合成してトラッキングエラー信号を生成している。すなわち、サブビームによる２つのトラッキングエラー信号を加算し、これに係数αを乗じてメインビームのトラッキングエラー信号に減算することによってトラッキングエラー信号を生成する。
【００５６】
このように、メインビームによるトラッキングエラー信号のみを用いずにサブビームによるトラッキングエラー信号をさらに合成するようにしたのは、対物レンズのトラッキング変位によりトラッキングエラー信号にオフセットが生じるからである。かかるオフセットは、メインビームとサブビームとでは同位相となる。また、サブビームの反射光量はメインビームの反射光量より小さいので、サブビームによるトラッキングエラー信号はメインビームによるトラッキングエラー信号に比べて数段小さい。そこで、サブビームによる２つのトラッキングエラー信号を加算し、これをα倍した後にメインビームによるトラッキングエラー信号に減算することにより、同位相関係にあるオフセット成分が相殺される。したがって、係数αはオフセット成分が相殺されるように設定されなければならない。
【００５７】
なお、かかるフォーカスエラー信号に対する外乱の漏れ込み、およびその補償については、第６０回応用物理学会学術講演会・講演予稿集（１９９９．９甲南大学）の３ａ−ＺＣ−１１「３ビームを用いたＤＶＤ−ＲＡＭディスク再生用光ピックアップ」に記載されている。
【００５８】
次に、チルト量検出回路について以下に説明する。図８にチルト量検出のための光検出器と加減算回路を示す。図８の光検出器は、上記フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成するための光検出器を共用するものである。
【００５９】
メインビームがグルーブ上のウォブル領域を走査すると、メインビームを受光する４分割センサーのラジアルプッシュプル信号（トラッキングエラー信号）上には、かかるウォブルに応じた波形の信号が生じる。ウォブルピーク検出回路５０１は、かかるラジアルプッシュプル信号を受けて、当該ウォブル波形のピーク値を保持する。
【００６０】
かかるウォブル波形のピーク値は、対物レンズの光軸がディスク面に直交している場合には大きく、光軸が直交状態からずれるに従って小さくなる。したがって、図５のチルト制御装置においてステッピングモータを駆動すると、ステッピングモータのステップ量に応じてウォブル波形のピーク値が変化し、所定のステップ量においてピーク値は極大値となる。
【００６１】
図９に、かかるウォブルのピーク値と、対物レンズの光軸ズレおよびステッピングモータのステップ量との関係を示す。図９の例では、ステッピングモータが初期位置から＋２２ステップしたときにウォブル波形のピーク値が極大となり、当該ステップ量においてチルトがゼロとなっている。ここで、ステッピングモータの初期位置は、ガラスディスク等の基準ディスク（傘型変形等のない水平なディスク）にビームを照射したときにウォブル波形のピーク値が極大値となった位置（ステップ量）である。かかる極大値判別によって、チルトゼロとなる位置のステップ量を検出することができる。
【００６２】
同様に、図８のプリピットピーク検出回路５０２によっても、チルトゼロとなる位置のチルト量を検出できる。図８のプリピットピーク検出回路５０２は、サブビームがランド上のランドプリピットを走査したときの光量変化のピーク値を検出するものである。かかるプリピットピーク検出回路５０２に供給される信号は、サブビームを受光する４分割センサーの各センサー出力を加算したものである。したがって、プリピットピーク検出回路５０２に供給される当該信号は、サブビームの反射光量に応じたものとなる。サブビームがランドプリピットを走査した際、ランドプリピットの回折作用により、サブビームの反射光量はゼロの近づく。したがってプリピットピーク検出回路５０２に供給される信号上には、当該ランドプリピットを走査時したタイミングで、立下りパルスが発生する。
【００６３】
かかる立下りパルスのピーク値は、対物レンズの光軸がディスク面に直交している場合には大きく、光軸が直交状態からずれるに従って小さくなる。したがって、図５のチルト制御装置においてステッピングモータを駆動すると、ステッピングモータのステップ量に応じて当該立下りパルスのピーク値が変化し、所定のステップ量においてピーク値は極大値となる。
【００６４】
かかる立下りパルスのピーク値と、対物レンズの光軸ズレおよびステッピングモータのステップ量との関係も、図９と同様となる。したがって、かかる極大値判別によって、チルトゼロとなる位置のステップ量を検出することができる。
【００６５】
図１０に、メインビームがランド上を走査する場合のチルト量検出回路の構成を示す。かかる場合には、メインビームがランドプリピット上を走査するので、上記と同様、メインビームを受光する４分割センサーからの加算出力上に生じる立ち下がりパルスのピーク値によって、チルトゼロのステップ量を検出することができる。また、サブビームがウォブルを走査するので、上記と同様、ウォブル波形のピーク値によって、チルトゼロのステップ量を検出することができる。
【００６６】
さらに、図１０では、メインビームを受光する４分割センサーのタンジェンシャルプッシュプル信号からも、チルトゼロとなる位置のステップ量を検出する。メインビームがランドプリピットを走査すると、図１０のタンジェンシャルプッシュプル検出回路５０３に供給されるタンジェンシャルプシュプル信号上に所定の波高値のパルス信号が正負方向に生じる。
【００６７】
いま、かかるパルス信号の内、正のパルス信号の波高値（絶対値）をａ、負のパルス信号の波高値（絶対値）をｂとすると、対物レンズの光軸がディスク面に垂直である場合にはａ＝ｂとなる。また、光軸がディスク面に対し一方のチルトエラー方向に傾くとａ＞ｂとなり、他方のチルトエラー方向に傾くとａ＜ｂとなる。従って、かかる２つのパルスの波高値を検出・比較することによって、チルトずれを検出することができる。
【００６８】
図１１は、ディスクに対する対物レンズの光軸の傾き（ラジアルチルト）とパルス波高値ａ、ｂとの関係を、所定の装置環境にて実測したものである。かかる実測結果から、同図中のグラフに示すようにラジアルチルトと波高値ａ、ｂの対称性との関係を示す近似直線が得られる。したがって、パルス信号の波高値ａ、ｂを演算処理して対称性を算出すれば、その算出値によってチルトの方向とチルト量（角度）を検出できる。
【００６９】
図５のチルト制御装置においてステッピングモータを駆動すると、ステッピングモータのステップ量に応じて上記対象性の算出値が変化し、所定のステップ量において対象性の算出値がゼロに最も近くなる。したがって、かかるゼロ近接判別によって、チルトゼロとなる位置のステップ量を検出することができる。
【００７０】
また、図１１に示すとおり、タンジェンシャルプッシュプル信号上に生じる正負のパルスは、チルトゼロのときに極大値となる。したがって、上記図８および図９の場合と同様、かかるパルスのピーク値を検出し、当該ピーク値が極大値となるステップ量をチルトゼロの位置として判別するようにしても良い。
【００７１】
なお、図１０および図１１のタンジェンシャルプッシュプル信号による判別は、図８のサブビームを受光する４分割センサーの出力のタンジェンシャルプッシュプル信号を利用しても同様に行える。
【００７２】
以上、図８〜図１０のチルト量検出回路は、フォーカス制御およびトラッキング制御用の４分割センサーを共用するものであるから、チルト検出用の光検出器を省略でき、回路構成を簡素化することができる。
【００７３】
次に、図２のサーボ回路によるチルト制御について説明する。図１１にチルト制御のフローチャートを示す。ディスクをＤＶＤ−Ｒ／ＲＷドライブにセットすると、ステップＳ１０１において、ディスク径上の基準点のチルト量が検出される。ここで、基準点は、直径１２０ｍｍのディスクの場合、例えば３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍの半径位置である。光ヘッド３は、かかる基準点にアクセスされ、上記図８〜図９のウォブルピーク検出回路５０１、プリピットピーク検出回路５０２またはタンジェンシャルプッシュプル検出回路５０３から供給される何れかのピーク値または対象性の算出値に基づいて、チルトゼロのステップ値が検出される。基準点のチルトゼロのステップ値が検出されると、光ヘッド３は初期位置に復帰する。
【００７４】
このようにして基準点のステップ値が検出されると、次に、ステップＳ１０２において、かかるステップ値を基に全半径位置におけるチルトゼロのステップ値を算出する。例えば、上記３つの基準点を基に、ディスクの全半径位置とステップ量との関係を直線近似する。すなわち、最内周から基準点４０ｍｍまでは基準点３０ｍｍのステップ量と基準点４０ｍｍのステップ量の両方を通る直線で近似し、基準点４０ｍｍから最外周までは基準点４０ｍｍのステップ量と基準点５０ｍｍのステップ量の両方を通る直線で近似する。そして、これを基に、ディスク半径上の任意の位置（例えば数ミリ単位）におけるステップ量を算出する。
【００７５】
ただし、上記直線近似に替えて、ディスク径方向の変形特性（傘型変形特性）と上記３つの基準点とに基づいて、ディスクの全半径位置とステップ量との関係を曲線近似することもできる。かかる場合、ディスク半径上の任意の位置におけるステップ量は、かかる近時曲線に基づいて算出する。
【００７６】
このようにして算出したディスク半径上の任意の位置におけるステップ量は、ステップＳ１０３において変換テーブルとして記憶される。かかる変換テーブルは、半径上の所定の位置とチルトゼロのステップ量とを一対一に対応付けるものである。
【００７７】
以上のようにして、チルト量変換テーブルが作成された後、情報の記録または再生のために、所定のディスク位置へのアクセス指令が光ヘッド３になされると、ステップＳ１０４において、当該アクセス位置のステップ量が上記変換テーブルから読み出され、当該ステップ量だけステッピングモータが駆動される。そして、ステップＳ１０５において、当該ステッピングモータの駆動後にアクセスが正常になされたか（記録または再生が正常になされたか）が判別され、ここで正常であれば、上記ステッピングモータのステップ量が固定される。
【００７８】
他方、上記アクセスが正常に行われない場合には、ステップＳ１０６において、そのアクセス位置においてステップＳ１０１と同様にチルトゼロのステップ値が測定される。そして、ステップＳ１０７において、当該チルトゼロのステップ値と当該アクセス位置における変換テーブル上のステップ値とが所定ステップ以上相違するかが判別され、相違する場合には、ステップＳ１０２に戻り、上記３つの基準点のステップ量と、当該アクセス位置のステップ量とに基づいて、全半径位置のチルトゼロのステップ量が再算出され、これが変換テーブルに再設定される。他方、ステップＳ１０７において相違しないと判別された場合には、変換テーブルの再設定は行われず、単なる記録・再生エラーとして処理される。
【００７９】
以上の処理は、記録・再生が終了されるまで繰り返される。ここで、所定のアクセスタイミングにおいてアクセスエラーが検出される前に既にアクセスエラーが検出されている場合には、当該先のアクセスエラー時に測定したステップ量をも含めて変換テーブルの再設定が行われる。例えば、既に２つのアクセスエラーが検出されており、その際に測定したステップ量をＳ１、Ｓ２とすると、今回のアクセスエラー時に測定したステップ量Ｓｎと先のステップ量Ｓ１、Ｓ２および上記３つの基準点のステップ量とに基づいて全半径位置におけるチルトゼロのステップ量を算出し（ステップＳ１０２）、この算出結果に応じてチルト変換テーブルを再設定する（ステップＳ１０３）。
【００８０】
かかるチルト制御方法によれば、アクセス位置にアクセスした後にリアルタイムでチルトエラーを検出する必要がなく、アクセス時点には既にチルト制御が完了しているので、アクセス後に直ちに記録・再生を開始することができる。また、アクセス後も継続してチルトエラーを検出する必要がないので、処理が簡素となり、また、消費電力を低減できる。
【００８１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、かかる実施の形態に制限されるものではなく、他に種々の変更が可能である。
【００８２】
例えば、上記実施の形態では、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷドライブに本発明を適用した例を説明したが、これに変えて、光磁気ディスクドライブやコンパクトディスクプレーヤに本発明を適用することもできる。
【００８３】
また、チルト制御装置は、図５に示したステッピングモータを用いるものが好ましいが、これに替えて、圧電素子やカム機構を駆動源として用いることもでき、また、対物レンズアクチュエータをピックアップに対して傾けてチルト制御を行うようにすることもできる。
【００８４】
また、上記実施の形態では、基準点を半径１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍの３つとしたが、これ以外の個数の基準点としても良い。さらに、半径位置の内、ディスク面の傾き変動の激しい部分（例えば、外周部）に基準点を多く設定すれば、直線近時の精度を向上させることができる。
【００８５】
さらに、図１２のフローチャートでは、チルト変換テーブルを設定し（ステップＳ１０３）、これに基づいてステッピングモータを制御するようにしたが、予め変換テーブルを用意することなしに、アクセス時に、基準点のステップ量とそれまでのアクセスエラー時に測定したステップ量とに基づいてステップ量を算出し、これを採用するようにしても良い。ただし、迅速なチルト制御のためには、上記実施の形態のように予め変換テーブルを設定し、これに基づいてステップ量を決定する方が好ましい。
【００８６】
その他、本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【００８７】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、ディスク半径上の所定の基準点において、対物レンズの光軸がディスク面に垂直となる（チルトゼロ）チルト制御機構の変位量を測定しておき、かかる測定値の基づいて、全ディスク半径位置におけるチルトゼロの変位量を算出・設定し、当該設定値に基づいてチルト制御機構を駆動制御するものであるから、記録・再生時にリアルタイムでチルトエラー信号を生成する必要がなく、よって、迅速なチルト制御と回路構成の簡素化および消費電力の低減を図ることができる。
【００８８】
また、チルトゼロの検出は、フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号を生成するための光検出器を共用して行えるので、別途専用の発光手段や光検出器を配する必要がなく、この点においても、構成の簡素化を図ることができる。
【００８９】
その他の効果は、上記実施の形態にて逐一説明したとおりである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る光ディスクの構造を示す図
【図２】実施の形態に係る記録再生装置の構成を示すブロック図
【図３】実施の形態に係る光ヘッドの光学系を示す図
【図４】実施の形態に係る光ヘッドの光学系を示す図
【図５】実施の形態に係るチルト駆動装置を示す図
【図６】実施の形態に係るフォーカスエラー信号生成回路を示す図
【図７】実施の形態に係るトラッキングエラー信号生成回路を示す図
【図８】実施の形態に係るチルト量検出回路を示す図
【図９】実施の形態に係るチルトゼロのステップ量の算出過程の説明図
【図１０】実施の形態に係る他のチルト量検出回路を示す図
【図１１】実施の形態に係るチルト量の実測結果を示す図
【図１２】実施の形態に係るチルト制御方法のフローチャート
【符号の説明】
１ディスク
３光ヘッド
４プリアンプ
５信号生成回路
６サーボ回路
５０１ウォブルピーク検出回路
５０２プリピットピーク検出回路
５０３タンジェンシャルプッシュプル検出回路

Claims

対物レンズの光軸がディスク面に直交するように制御するチルト制御装置を備えた光記録再生装置であって、前記対物レンズの光軸の傾き角を変位させる光軸変位手段と、前記対物レンズの光軸が前記ディスク面に直交していることを判別するチルトゼロ判別手段と、前記ディスクのトラック上の所定位置において前記チルトゼロ判別手段によってチルトゼロを判別すると共に当該チルトゼロのときの前記光軸変位手段の変位量を測定し、前記所定位置において前記測定された変位量に基づいて全ディスク半径上のチルトゼロの変位量を設定する変位量設定手段とを備え、前記変位量設定手段による設定値に基づいて、光ヘッドのアクセス位置における前記光軸変位手段の変位量を設定する光記録再生装置において、
少なくとも前記所定位置には回折特性が変化するマークが形成されており、前記チルトゼロ判別手段は、ビームが当該マークを走査した際にタンジェンシャルプッシュプル信号上に生じる正負のパルスの差が極小となったとき、もしくは何れか一方のパルスのピーク値が極大値となったときにチルトゼロを判別することを特徴とする光記録再生装置。
請求項１において、前記光ヘッドのアクセス位置において設定された前記変位量の適否を前記アクセス時に判別する変位量適否判別手段をさらに備え、
前記変位量適否判別手段によって前記変位量が不適正と判別された場合には、当該アクセス位置にて前記チルトゼロの判別とそのときの前記光軸変位手段の変位量の測定を行い、当該測定された変位量と前記基準点における変位量とに基づいて、前記変位量設定手段によって、全ディスク半径上のチルトゼロの変位量を設定することを特徴とする光記録再生装置。
請求項２において、当該変位量が不適正と判別される前のアクセス時に変位量の測定が既になされている場合には、当該先のアクセス時に測定された変位量を含めて、前記全ディスク半径上のチルトゼロの変位量を設定することを特徴とする光記録再生装置。
請求項１ないし３の何れかにおいて、前記変位量設定手段は、全ディスク半径上の位置とチルトゼロの変位量とを一対一に対応付けた変換テーブルを予め作成し、当該変換テーブルに基づいて、光ヘッドのアクセス位置における前記光軸変位手段の変位量を設定することを特徴とする光記録再生装置。
請求項１ないし４の何れかにおいて、前記光軸変位手段はステッピングモータによって光軸を変位させ、前記変位量設定手段によって設定される変位量は当該ステッピングモータのステップ量であることを特徴とする光記録再生装置。