JP5108881B2 - 光ディスク装置およびレンズチルト制御方法 - Google Patents

光ディスク装置およびレンズチルト制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、光ディスクの記録面にレーザ光を照射して情報の記録再生を行う光ディスク装置におけるレンズチルトの制御に関する。特に、対物レンズがトラッキング方向に変位する際に発生するＡＣチルトを補正する方法に関する。
近年、光ディスク装置において青紫色レーザ光を用いるＢｌｕ−ｒａｙ ＤｉｓｃやＨＤ−ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）といった、次世代ＤＶＤと呼ばれる光ディスクが市場に出始めている。このような光ディスクが利用可能な光ディスク装置は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＤＶＤといった過去の光ディスクとの互換性も求められる為、光ピックアップは、発光波長の異なる３つのレーザ光源や、１つもしくは２つの対物レンズを駆動するためのアクチュエータを搭載することが求められる。
このような光ディスク装置においても、従来のＣＤ／ＤＶＤ用光ディスク装置と同様に、記録再生の高速化や、ノートＰＣなどに搭載するためのさらなる薄型化が求められている。
光ディスク装置の薄型化を実現するためには、光ピックアップの薄型化が必須である。また、記録再生の高倍速化には、アクチュエータの推力の増大と共に、可動部である対物レンズおよびアクチュエータの軽量化が必須である。
青紫色レーザ光を用いる光ディスク装置は、ワーキングディスタンス（対物レンズから光ディスク表面までの距離、以後ＷＤと記述する）が０．３ｍｍ程度と小さくなってしまうが、従来のＣＤ・ＤＶＤに対応した光ディスク装置のＷＤは０．９ｍｍ程度と大きい。
光ディスクの面ブレに対応するためには、アクチュエータには十分な可動範囲が必要であること、およびＷＤが大きく異なる全ての光ディスクに対応できるようにすることを考慮して対物レンズアクチュエータを設計すると、可動部の重心とアクチュエータの駆動中心とが大きく乖離してしまう。
図１０は、光ピックアップの可動部を示す断面図であり、対物レンズを固定している筐体を含むアクチュエータを示している。ＷＤが小さいＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃに対応するためには対物レンズを可動部上側に配置する必要があるため、可動部の重心４０１が可動部の駆動中心４０２から乖離してしまう。
重心を下げるための方法としては、可動部下部にカウンターウェイトを搭載する方法があるが、重量が増すと可動部の高速駆動が困難となる。
このようなアクチュエータでは、トラッキング駆動方向４０３に沿って対物レンズを駆動するとローリング方向４０４に示す方向にも力が発生するため、対物レンズにローリングが発生し、対物レンズが光ディスクの記録面に対して傾いてしまう。このように、アクチュエータをトラッキング方向に駆動することによって対物レンズが傾くことをＡＣチルトと呼ぶ。このＡＣチルトの量は、図８に示すように、アクチュエータのトラッキング方向の変位量に比例して増大し、また変位の周波数によって急激に増大する。特許文献１はこのようなＡＣチルトを補正する方法を提案している。
発生するＡＣチルトを常時検出するセンサを光ピックアップに取り付ければ、センサの出力に応じてＡＣチルトの補正をすることが可能であるが、薄型光ピックアップを実現するためにはセンサ取り付けのためのスペースを確保することは困難である。
また、ＡＣチルトを補正する別の方法として、アクチュエータをトラッキング方向に駆動する際にトラッキングコイルに供給する電流に基づいて、チルトを補正する方法が考えられる。
特開２００３−０２２５５２号公報
しかしながら、上記の補正方法では、記録再生を高倍速化した場合のＡＣチルトの補正が困難である。
図１１は、トラッキングアクチュエータの駆動電流を用いてＡＣチルトを補正するように駆動させる構成において、トラッキングアクチュエータの駆動電流を入力とし、ＡＣチルト量を出力とした時のＡＣチルトの周波数特性を示す図である。図１１に示すように、トラッキングアクチュエータの１次共振周波数である６０Ｈｚ付近を境に、位相が１８０°反転していることがわかる。このため、トラッキングアクチュエータに供給する駆動電流を用いた補正方法では、トラッキングアクチュエータの１次共振周波数より低い周波数帯域と高い周波数帯域との両方でＡＣチルトの補正を行うことができない。
高倍速の薄型光ディスク装置においては、最大５０００ｒｐｍ程度のディスク回転速度で光ディスクに対して記録再生を行うことが要求される。これはトラッキングアクチュエータが光ディスクの偏芯に追従して８３．３Ｈｚで駆動されることを意味する。最大速度で光ディスクが回転するときのトラッキングアクチュエータの駆動周波数は１次共振周波数を超えており、この区間で適切にＡＣチルトの補正を行うことはできない。
また光ディスクの回転速度を線速度一定（ＣＬＶ方式）で制御する場合は、光ディスクの内周から外周にかけて回転速度が連続的に変化する。そのため記録再生速度によっては、駆動周波数がトラッキングアクチュエータの１次共振周波数を繰り返し横断することになり、適切なＡＣチルトの補正は困難である。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、高倍速で記録および／または再生を行う場合でも、適切にＡＣチルトを補正することができる装置および方法を提供する。
本発明の光ディスク装置は、光ディスクにレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置であって、前記レーザ光を集光する対物レンズを有する光ピックアップと、前記対物レンズを前記光ディスクの半径方向に沿ったトラッキング方向に変位させるトラッキングアクチュエータと、前記光ディスクの半径方向に前記対物レンズを傾けるレンズチルトアクチュエータと、前記トラッキングアクチュエータを駆動するトラッキングアクチュエータ駆動部と、前記レンズチルトアクチュエータを駆動するレンズチルトアクチュエータ駆動部と、前記トラッキングアクチュエータ駆動部および前記レンズチルトアクチュエータ駆動部の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位に基づいて、前記対物レンズの傾きを制御することを特徴とする。
ある実施形態によれば、前記制御部は、トラッキング制御を行わないときに前記レーザ光の光スポットが横断した前記光ディスクのトラックの本数を、前記光ディスクの所定の回転角度毎に測定し、前記制御部は、前記所定の回転角度毎の前記横断した本数の変化に基づいて、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位量を計算する。
ある実施形態によれば、前記制御部はメモリを備え、前記トラッキング方向の変位量を、前記光ディスクの起動時に１度だけ計算して、前記メモリに格納する。
ある実施形態によれば、前記制御部は、前記対物レンズのトラッキング方向の変位周波数を、前記光ディスクの回転速度から計算する。
ある実施形態によれば、前記制御部は、前記トラッキング方向の変位量と前記光ディスクの回転速度とに基づいて、前記対物レンズの傾きを制御する。
ある実施形態によれば、前記制御部は、前記レンズチルトアクチュエータの駆動感度にさらに基づいて、前記対物レンズの傾きを制御する。
ある実施形態によれば、前記光ディスクの回転速度がＣＬＶ方式で制御される場合、前記制御部は、前記光ディスクの回転速度が所定量変化したときに、前記対物レンズの傾きの制御量を再計算する。
ある実施形態によれば、前記光ディスクの回転速度がＣＬＶ方式で制御される場合、前記制御部は、前記対物レンズの半径位置が所定量変化したときに、前記対物レンズの傾きの制御量を再計算する。
ある実施形態によれば、前記光ディスクの回転速度がＣＡＶ方式で制御される場合、前記制御部は、前記対物レンズの傾きの制御量を固定して前記傾きを制御する。
ある実施形態によれば、前記制御部は、トラッキング制御動作時に前記対物レンズの傾きを制御する。
ある実施形態によれば、前記制御部は、トラッキング制御非動作時は前記対物レンズの傾きの制御を行わない。
ある実施形態によれば、前記制御部は、前記トラッキング方向の変位が所定の閾値より大きい場合に前記対物レンズの傾きを制御する。
ある実施形態によれば、前記制御部は、前記光ディスクの偏芯量が所定の閾値より大きい場合に前記対物レンズの傾きを制御する。
ある実施形態によれば、前記制御部は、前記光ディスクの種類に応じて前記所定の閾値の値を変更する。
ある実施形態によれば、前記制御部は、前記光ディスクの回転速度が所定の閾値より大きい場合に前記対物レンズの傾きを制御する。
ある実施形態によれば、前記制御部は、前記光ディスクの種類に応じて前記所定の閾値の値を変更する。
ある実施形態によれば、前記光ディスクに記録された情報を再生して得られる再生信号の品質を表す再生信号品質指標を生成する指標生成部をさらに備え、前記制御部は、トラッキング制御を行っていないときに、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位に基づいて、前記対物レンズを傾けるための駆動信号を調整し、前記制御部は、トラッキング制御を行っているときは、前記再生信号品質指標に基づいて前記駆動信号を調整する。
ある実施形態によれば、前記制御部は、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位に基づいて前記駆動信号を調整した後に、前記再生信号品質指標に基づいて前記駆動信号を調整する。
ある実施形態によれば、前記制御部は、トラッキング制御を行わないときに前記レーザ光の光スポットが横断した前記光ディスクのトラックの本数を測定し、前記光スポットが前記トラックを横断する周期の変化に基づいて、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位量を計算する。
ある実施形態によれば、前記制御部は、トラッキング制御を行っているときに前記トラッキングアクチュエータを駆動するための駆動信号に基づいて、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位量を決定する。
本発明の光ディスク装置は、光ディスクにレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置であって、前記レーザ光を集光する対物レンズを有する光ピックアップと、前記対物レンズを前記光ディスクの半径方向に沿ったトラッキング方向に変位させるトラッキングアクチュエータと、前記光ディスクの半径方向に前記対物レンズを傾けるレンズチルトアクチュエータと、前記トラッキングアクチュエータを駆動するトラッキングアクチュエータ駆動部と、前記レンズチルトアクチュエータを駆動するレンズチルトアクチュエータ駆動部と、前記トラッキングアクチュエータ駆動部および前記レンズチルトアクチュエータ駆動部の動作を制御する制御部と、前記光ディスクに記録された情報を再生して得られる再生信号の品質を表す再生信号品質指標を生成する指標生成部とを備え、前記制御部は、前記再生信号品質指標に基づいて、前記対物レンズの傾きを制御することを特徴とする。
ある実施形態によれば、前記指標生成部は、前記光ディスクが１回転する間に複数回に分けて前記再生信号品質指標を生成し、前記制御部は、前記光ディスクが１回転する間の前記再生信号品質指標の変化に基づいて前記対物レンズの傾きを制御する。
ある実施形態によれば、前記制御部は、前記光ディスクが１回転する間の前記再生信号品質指標の平均値に基づいて、前記対物レンズの傾きを制御する。
ある実施形態によれば、前記制御部は、前記光ディスクが１回転する間の前記再生信号品質指標の値の変化に基づいて、前記対物レンズの傾きを制御する。
ある実施形態によれば、前記光ディスクの回転速度がＣＬＶ方式で制御される場合、前記制御部は、前記光ディスクの回転速度が所定量変化したときに、前記対物レンズの傾きの制御量を再計算する。
ある実施形態によれば、前記光ディスクの回転速度がＣＬＶ方式で制御される場合、前記制御部は、前記対物レンズの半径位置が所定量変化したときに、前記対物レンズの傾きの制御量を再計算する。
本発明の制御方法は、光ディスクにレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置のレンズチルトを制御する制御方法であって、光ピックアップの対物レンズを前記光ディスクの半径方向に沿ったトラッキング方向に変位させるステップと、前記光ディスクの半径方向に前記対物レンズを傾けるステップと、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位に基づいて、前記対物レンズの傾きを制御するステップとを包含することを特徴とする。
ある実施形態によれば、前記光ディスクに記録された情報を再生して得られる再生信号の品質を表す再生信号品質指標を生成するステップと、トラッキング制御を行っていないときに、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位に基づいて前記対物レンズを傾けるための駆動信号を調整し、トラッキング制御を行っているときは、前記再生信号品質指標に基づいて前記駆動信号を調整するステップとをさらに包含する。
本発明の制御方法は、光ディスクにレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置のレンズチルトを制御する制御方法であって、光ピックアップの対物レンズを前記光ディスクの半径方向に傾けるステップと、前記光ディスクに記録された情報を再生して得られる再生信号の品質を表す再生信号品質指標を生成するステップと、前記再生信号品質指標に基づいて、前記対物レンズの傾きを制御するステップとを包含することを特徴とする。
ある実施形態によれば、前記光ディスクが１回転する間に複数回に分けて前記再生信号品質指標を生成するステップと、前記光ディスクが１回転する間の前記再生信号品質指標の変化に基づいて前記対物レンズの傾きを制御するステップとをさらに包含する。
本発明の集積回路は、光ディスクにレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置に搭載される集積回路であって、前記光ディスク装置は、前記レーザ光を集光する対物レンズを有する光ピックアップと、前記対物レンズを光ディスクの半径方向に沿ったトラッキング方向に変位させるトラッキングアクチュエータと、前記光ディスクの半径方向に前記対物レンズを傾けるレンズチルトアクチュエータと、前記トラッキングアクチュエータを駆動するトラッキングアクチュエータ駆動部と、前記レンズチルトアクチュエータを駆動するレンズチルトアクチュエータ駆動部とを備え、前記集積回路は、前記トラッキングアクチュエータ駆動部および前記レンズチルトアクチュエータ駆動部の動作を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位に基づいて、前記対物レンズの傾きを制御することを特徴とする。
ある実施形態によれば、前記光ディスクに記録された情報を再生して得られる再生信号の品質を表す再生信号品質指標を生成する指標生成部をさらに備え、前記制御部は、トラッキング制御を行っていないときに、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位に基づいて、前記対物レンズを傾けるための駆動信号を調整し、前記制御部は、トラッキング制御を行っているときは、前記再生信号品質指標に基づいて前記駆動信号を調整する。
本発明の集積回路は、光ディスクにレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置に搭載される集積回路であって、前記光ディスク装置は、前記レーザ光を集光する対物レンズを有する光ピックアップと、前記対物レンズを前記光ディスクの半径方向に沿ったトラッキング方向に変位させるトラッキングアクチュエータと、前記光ディスクの半径方向に前記対物レンズを傾けるレンズチルトアクチュエータと、前記トラッキングアクチュエータを駆動するトラッキングアクチュエータ駆動部と、前記レンズチルトアクチュエータを駆動するレンズチルトアクチュエータ駆動部とを備え、前記集積回路は、前記トラッキングアクチュエータ駆動部および前記レンズチルトアクチュエータ駆動部の動作を制御する制御部と、前記光ディスクに記録された情報を再生して得られる再生信号の品質を表す再生信号品質指標を生成する指標生成部とを備え、前記制御部は、前記再生信号品質指標に基づいて、前記対物レンズの傾きを制御することを特徴とする。
ある実施形態によれば、前記指標生成部は、前記光ディスクが１回転する間に複数回に分けて前記再生信号品質指標を生成し、前記制御部は、前記光ディスクが１回転する間の前記再生信号品質指標の変化に基づいて前記対物レンズの傾きを制御する。
本発明によれば、対物レンズのトラッキング方向の変位に基づいて、対物レンズの傾きを制御する。対物レンズのトラッキング方向の変位と傾きとの関係から、レンズチルト補正量を適切に設定することができる。これにより、高倍速での記録再生が可能な薄型光ディスク装置を実現することができる。
また、本発明によれば、再生信号品質指標に基づいて、対物レンズの傾きを制御する。再生信号品質指標が良化するようにレンズチルト補正量を設定することで、高倍速での記録再生が可能な薄型光ディスク装置を実現することができる。
本発明の実施形態１における光ディスク装置を示す図である。 本発明の実施形態１における対物レンズおよびフォーカスアクチュエータを示す図である。 本発明の実施形態１におけるアクチュエータ駆動回路によってフォーカスアクチュエータを駆動して、フォーカス制御およびレンズチルト制御を行う様子を示す図である。 本発明の実施形態１におけるトラッキングエラー信号からディスク偏芯量を測定し、偏芯メモリに格納する動作を示す図である。 本発明の実施形態１におけるチルトメモリを生成する処理を示すフローチャートである。 （ａ）は、本発明の実施形態１における、ディスク１回転におけるトラック横断本数、トラック横断本数変化量、トラッキングアクチュエータ変位量を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に対応したトラッキングエラー信号の波形を示す図である。 本発明の実施形態１におけるチルトメモリを用いてレンズチルトアクチュエータ駆動回路に駆動信号を出力する動作を示す図である。 本発明の実施形態１における対物レンズのトラッキング方向の変位量毎の、トラッキング方向変位周波数とＡＣチルト量の関係を示す図である。 本発明の実施形態１におけるチルト駆動出力とＡＣチルト量の関係を示す図である。 光ピックアップの可動部を示す断面図である。 トラッキング駆動信号を入力とした時のＡＣチルトの周波数特性を示す図である。 本発明の実施形態１におけるトラッキング方向の変位を入力としたときのＡＣチルトの周波数特性を示す図である。 本発明の実施形態２におけるトラッキング方向の変位を入力としたときのＡＣチルトの周波数特性を示す図である。 本発明の実施形態２におけるトラッキング方向の変位を入力としたときのＡＣチルトの周波数特性を示す図である。 本発明の実施形態２における光ディスク装置を示す図である。 本発明の実施形態２におけるレンズチルト駆動ゲインの調整処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２におけるレンズチルト駆動出力位相の調整処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態３におけるレンズチルトとディスク１回転の平均ジッタの関係を示す図である。 本発明の実施形態３におけるレンズチルトとディスク１回転内のジッタ変化の関係を示す図である。 本発明の実施形態３におけるレンズチルト駆動ゲインの調整処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態４におけるレンズチルト駆動出力位相の調整処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態５におけるレンズチルト駆動ゲインの調整処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態６におけるレンズチルト駆動ゲインの調整処理を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１の光ディスク装置１００を示すブロック図である。光ディスク装置１００は、光ディスク３１にレーザ光を照射して光ディスク３１に対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う。光ディスク装置１００は、例えば、記録再生装置、再生専用装置、記録装置または編集装置である。
光ディスク装置１００は、光ピックアップ１１と、制御部１１０と、フォーカスアクチュエータ駆動回路２１と、レンズチルトアクチュエータ駆動回路２２と、トラッキングアクチュエータ駆動回路２３と、球面収差補正アクチュエータ駆動回路２４と、ディスクモータ２８とを備える。
光ピックアップ１１は、光ディスク３１にレーザ光を照射して、光ディスク３１からの反射光を受光する。光ピックアップ１１は、対物レンズ１と、フォーカスアクチュエータ２と、トラッキングアクチュエータ３と、１／４波長板７と、偏光ビームスプリッター１０と、球面収差補正素子４と、コリメータレンズ９と、レーザ光源８と、受光部５とを備える。フォーカスアクチュエータ２は、レンズチルトアクチュエータを兼ねている。
制御部１１０は、光ディスク装置１００全体の動作を制御する。制御部１１０は、フォーカスエラー生成器２５と、トラッキングエラー生成器２６と、ディスクチルト検出器２７と、マイクロコンピュータ５１と、駆動制御部５２とを備える。ディスクモータ２８は、光ディスク３１を回転駆動する。
レーザ光源８から出射されたレーザ光はコリメータレンズ９によって平行光にされ、球面収差補正素子４、偏光ビームスプリッター１０、１／４波長板７を通過し、対物レンズ１によって集光されて光ディスク３１の記録層に収束する。光ディスク３１からの反射光は、対物レンズ１、１／４波長板７を通過して、偏光ビームスプリッター１０によって反射され、受光部５に入射する。
受光部５は、光ディスク３１からの反射光を電気信号に変換する。受光部５の出力信号は、フォーカスエラー生成器２５、トラッキングエラー生成器２６およびディスクチルト検出器２７に供給される。
フォーカスエラー生成器２５は、受光部５の出力に基づいて、光ディスク３１に照射されたレーザ光のフォーカス位置と光ディスク３１の記録層との間の位置ずれを検出してフォーカスエラー信号を出力する。フォーカスエラー信号は、例えば、非点収差法と呼ばれる方式によって生成することができる。
トラッキングエラー生成器２６は、受光部５の出力に基づいて、光ディスク３１の記録層上に形成されるレーザ光の光スポットと光ディスク３１の記録層上のトラックとの間の位置ずれを検出し、トラッキングエラー信号を出力する。トラッキングエラー信号は、例えば、一般にプッシュプル法と呼ばれる検出方式によって生成することができる。
ディスクチルト検出器２７は、受光部５の出力に基づいて、対物レンズ１の光軸方向と光ディスク３１表面に垂直な方向との間のずれを検出して、ずれを示す信号をマイクロコンピュータ５１へ出力する。
フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号は駆動制御部５２に供給され、位相補償等がなされて制御信号が生成される。
フォーカスアクチュエータ駆動回路２１、レンズチルトアクチュエータ駆動回路２２およびトラッキングアクチュエータ駆動回路２３は、駆動制御部５２からの制御信号に応じて、フォーカスアクチュエータ２およびトラッキングアクチュエータ３に駆動信号を供給して、フォーカスアクチュエータ２およびトラッキングアクチュエータ３を駆動する。
フォーカスアクチュエータ駆動回路２１からの駆動信号に応じて、フォーカスアクチュエータ２は、対物レンズ１を光軸方向に変位させる。レンズチルトアクチュエータ駆動部２２からの駆動信号に応じて、フォーカスアクチュエータ２は、光ディスク３１の半径方向に対物レンズ１を傾ける。トラッキングアクチュエータ駆動部２３からの駆動信号に応じて、トラッキングアクチュエータ３は、対物レンズ１を光ディスク３１の半径方向に沿ったトラッキング方向に変位させる。
フォーカスアクチュエータ２およびトラッキングアクチュエータ３は、フォーカスアクチュエータ駆動回路２１およびトラッキングアクチュエータ駆動回路２３からの駆動信号に応じて、対物レンズ１を駆動する。
このように、駆動制御部５２は、フォーカスエラー信号に応じて、フォーカスアクチュエータ２を駆動するフォーカスアクチュエータ駆動回路２１を制御することにより、フォーカス制御のためのサーボループを形成する。また、トラッキングエラー信号に応じて、トラッキングアクチュエータ３を駆動するトラッキングアクチュエータ駆動回路２３を制御することにより、トラッキング制御のためのサーボループを形成する。このようにして、サーボ制御が実行される。
次に図２および図３を参照して、対物レンズ１をレンズチルトさせる方法を説明する。
図２は、対物レンズ１およびフォーカスアクチュエータ２を示す図である。フォーカスアクチュエータ２は、ラジアル方向（光ディスクの半径方向）に沿って対物レンズ１に対称に配置されたフォーカスアクチュエータＡ１０１とフォーカスアクチュエータＢ１０２を含んでいる。
図３は、フォーカスアクチュエータ駆動回路２１およびレンズチルトアクチュエータ駆動回路２２がフォーカスアクチュエータＡ１０１およびフォーカスアクチュエータＢ１０２を駆動する様子を示す図である。
フォーカスアクチュエータ駆動回路２１よりフォーカス駆動電流が出力され、フォーカスアクチュエータＡ１０１とフォーカスアクチュエータＢ１０２に同量の駆動電流が供給される。また、レンズチルトアクチュエータ駆動回路２２よりチルト駆動電流が出力される。フォーカスアクチュエータＡ１０１にはフォーカス駆動電流にチルト駆動電流が加算されて供給され、フォーカスアクチュエータＢ１０２にはフォーカス駆動電流からチルト駆動電流を減算して供給される。
その結果、フォーカスアクチュエータ駆動回路２１を上流に持つ駆動電流対は対物レンズ１を平行に変位させ、レンズチルトアクチュエータ駆動回路２２を上流に持つ駆動電流対は対物レンズ１を回転変位させる。
このように、フォーカスアクチュエータＡ１０１とフォーカスアクチュエータＢ１０２に駆動電流差を与えることでレンズチルト駆動を実現している。
なお、レンズチルト駆動を実現する方法として、別途、レンズチルト用アクチュエータを用いてもよい。例えば、別途、対物レンズ１を回転変位させるためのアクチュエータを設けてもよい。
図１を参照して、球面収差補正アクチュエータ駆動回路２４は、マイクロコンピュータ５１からの制御信号に応じて、球面収差補正素子４に駆動信号を供給することにより、球面収差の補正を行う。
なお、駆動制御部５２、マイクロコンピュータ５１は、１つ以上のデジタル回路で構成されることが好ましい。また、制御部１１０は単一の半導体集積回路として実現されてもよく、その場合は、制御部１１０の各構成要素は、単一の半導体チップに実装される。
次に、制御部１１０が対物レンズ１のトラッキング方向の変位量を検出する方法を説明する。
薄型の光ピックアップ１１では、トラッキング方向の変位量を直接検出するためのセンサを取り付けることはそのスペースの確保の観点から困難である。そのため、別の方法によってトラッキング方向の変位量を推定する必要がある。
対物レンズ１のトラッキング方向の変位に関して、その変位量が最も大きくなる要因は、光ディスク３１およびディスクモータ２８が持つ偏芯成分によるものである。偏芯成分の基本周波数は光ディスク３１の回転周波数になるので、光ディスクの回転速度からトラッキング方向の変位周波数を計算することができる。
この偏芯によって、光ディスク３１のトラックは、レーザ光の光スポットに対して、ディスクの回転に同期して大きく変位する。その為、光スポットをトラックに追従すべく、トラッキングアクチュエータ２３に電流を供給し、対物レンズ１を変位させる。
逆に、この偏芯成分が検出できれば、対物レンズ１をトラッキング方向に変位させるべき量が分かる。具体的には、対物レンズ１のフォーカス制御のみ動作させトラッキング制御を非動作とした時に、光スポットが光ディスク３１の回転に応じてトラックを横切る本数（すなわちトラッキングエラー信号のゼロクロス数）から、偏芯成分を求めることができる。
光ディスクのトラックの幅は、光ディスクの種類によって固有のものであり、例えばＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃであれば０．３２μｍ、ＤＶＤ−ＲＡＭであれば１．２３μｍ、ＤＶＤ−Ｒであれば０．７４μｍである。
光ディスクのトラックピッチが分かり、ディスク１回転におけるトラック横断本数が測定できれば、対物レンズ１のトラッキング方向の変位量を求めることができる。
制御部１１０は、トラッキング制御を行わないときに光スポットが横断したトラックの本数を、光ディスク３１の所定の回転角度毎に測定し、横断した本数の総数と、所定の回転角度毎の横断した本数の変化（光スポットがトラックを横断する周期の変化）とに基づいて、対物レンズ１のトラッキング方向の変位量を計算する。所定の回転角度は例えば１５°であるがそれに限定されない。ここでは、トラックを横断した本数から、偏芯量を計算する。偏芯量から、トラッキング方向の変位量が計算でき、トラッキング方向の変位量からレンズチルトの調整量を計算することができる。
なお、本発明の実施形態の説明では、光ディスク３１にトラックが螺旋状に形成されている場合でも、隣接するトラック同士をそれぞれ１本とカウントし、光ディスク３１に複数のトラックが形成されていると定義する。
図４および図５を参照して、偏芯量すなわち対物レンズ１のトラッキング方向の変位量を求める手順をより詳細に説明する。
図４を参照して、制御部１１０は、２値化回路２０２と、分周器２０５と、カウンタ２０３と、偏芯メモリ２０６とを備える。これらの構成要素は、駆動制御部５２に含まれていてもよい。
トラッキングエラー信号２０１はトラッキングエラー生成器２６によって生成される。トラッキングエラー信号２０１は２値化回路２０２によって２値化され、カウンタ２０３に供給される。ＦＧ信号２０４はディスクモータ２８が回転すると、それに同期してディスクモータ２８から出力される２値信号である。これは分周器２０５に供給され、ディスク１回転あたりＮ（Ｎは正の整数）個の周期信号が出力され、カウンタ２０３に供給される。トラック横断本数を光ディスク３１の回転角度１５°毎に測定する場合は、Ｎは２４である。
図４および図５を参照して、カウンタ２０３は、まずトラックカウンタを０クリアした後（Ｓ０１）、２値化回路２０２から出力された２値信号の立ち上がり、または立ち下がりの計数を開始する（Ｓ０２）。カウンタ２０３は、分周器２０５からの周期信号が変化するまで計数を続け、周期信号が変化したら、計数した値を偏芯メモリ２０６に渡す（Ｓ０３〜Ｓ０５）。偏芯メモリ２０６は、分周器２０５からの周期信号に基づいて偏芯メモリ２０６の所定のアドレスに格納する（Ｓ０６）。この動作をディスク１回転分繰り返すことで、光ディスク３１の所定の角度毎のトラック横断本数の積算値が得られる。
ここで光ディスク３１の偏芯量Ｄは、ディスク１回転のトラック横断本数の積算値を４で割り、トラックピッチを乗算することで求められる（Ｓ０７）。例えば、トラック横断本数の積算値が５００、トラックピッチが０．３２μｍであれば、ディスクの偏芯量ＤはＤ＝５００÷４×０．３２＝４０μｍとなる。
次に、ディスクの回転角度毎のトラック横断本数積算値からディスクの偏芯量（トラッキング方向の変位量）を求める手順を説明する。
偏芯メモリ２０６の値と、トラッキングアクチュエータの変位量の関係は図６の様に表される。図６（ａ）の横軸はディスク１回転中の回転角度、図中のＡはディスクが１回転する間のトラック横断本数の積算値を示し、ＢはＡを微分して得られるトラック横断本数変化量、Ｃは偏芯追従するためのトラッキングアクチュエータの変位量である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に対応したトラッキングエラー信号の波形を示している。
トラック横断数の変化量が少ない角度領域、つまり変化量Ｂの値が小さくなる角度領域（０°近辺もしくは１８０°近辺）とは、ディスクが回転してもトラックを横断する量が少ない角度領域である。これは、言い換えると、トラッキング制御を行っている状態においてディスク偏芯に追従するために対物レンズ１がトラッキング方向に最も多く変位した状態であるといえる。一方、トラック横断数の変化量が多い角度領域、つまり変化量Ｂの値が大きくなる角度領域（９０°近辺もしくは２７０°近辺）とは、ディスクが回転した時のトラック横断量が多い角度領域である。これは、言い換えると、トラッキング制御を行っている状態において対物レンズ１のトラッキング方向の変位量が最も小さい状態であるといえる。つまり、変化量Ｂを微分した値は、対物レンズ１のトラッキング方向の変位量であるＣに相当する。
こうして偏芯量とディスク回転角度との関係が得られたので、偏芯メモリ２０６の内容を、変化量Ｂを微分した値に書き換える（Ｓ０８）。このときに偏芯メモリ２０６の値をディスク偏芯量Ｄで正規化することが好ましい。
ここで、書き換え後の偏芯メモリの値は、変化量Ｂを微分した値でなくてもよい。例えば、変化量Ｂを微分した値が最も大きくなる角度（０°もしくは１８０°）を始点とした、振幅がディスク偏芯量ＤであるＳＩＮ波でもよい（Ｓ０９）。ステップＳ０８の動作とステップＳ０９の動作との何れか一方の動作を行い、偏芯メモリのデータを書き換える（Ｓ１０）。
次に、図７を参照して、偏芯メモリ２０６に格納したデータをチルトメモリ３０１にコピーし、そのデータを用いてＡＣチルト補正を行う手順を説明する。
制御部１１０は、チルトメモリ３０１と、レンズチルト駆動ゲイン演算部３０３と、分周器２０５とを備える。これらの構成要素は、駆動制御部５２に含まれていてもよい。
チルトメモリ３０１は、偏芯メモリ２０６と同じサイズのメモリであり、偏芯メモリ２０６のデータをチルトメモリ３０１にコピーする（図５のＳ１１）。チルトメモリ３０１は、ＦＧ信号２０４を分周器２０５で分周して得られた周期信号に基づいて、チルトメモリ３０１の所定のアドレスに格納された値を出力する。
なお、光ディスク装置の起動処理を行う過程で、１度だけ測定処理を行ってその結果をチルトメモリ３０１に格納し、光ディスクが取り出されない限り、このメモリを書き換えなくてもよい。
また、光ディスク装置１００の起動時に本測定処理を行う必要はなく、光ディスク３１に対して記録もしくは再生動作が要求された時に行ってもよい。このようにすれば光ディスク装置１００の起動時間を短縮することができる。
また、トラッキング方向の変位量の検出方法は、ディスクの偏芯量を測定する方法に限定されるものではない。例えば、光ディスク３１からの反射光を演算してトラッキング方向の変位量を検出するようにしてもよい。さらに、チルトメモリ３０１を用いずに、光ディスク３１からの反射光から常時変位量を検出してもよい。
ここで、レンズチルト駆動ゲインの演算方法を説明する。
図８は、対物レンズ１のトラッキング方向の変位量と、対物レンズ１のＡＣチルト量の関係を示す図である。ここで、ＡＣチルト量Ｔ１は、同一の変位周波数においてはトラッキング方向の変位量ｄに比例して増大し、また、同一の変位量においてはトラッキング方向の変位周波数Ｒ（ディスクの回転周波数）に関して指数関数的に増加する。このことから、トラッキング方向変位量ｄにおけるＡＣチルト量Ｔ１は、
Ｔ１＝Ａ×ｄ×ｅｘｐ（Ｂ×Ｒ）
と表すことができる。ここで、この式においてＡは単位トラッキング方向変位量当たりのＡＣチルト量であり、Ｂはレンズチルトアクチュエータ２の固有のＡＣチルトの駆動感度を表す感度定数である。
つまり、対物レンズ１のトラッキング方向の変位量と変位周波数が分かれば、対物レンズ１に発生するＡＣチルト量は上式によって計算で求めることができる。
また、図９は、レンズチルトアクチュエータ駆動回路２２へレンズチルト駆動信号Ｔｄを与えた時の、ある振幅の駆動信号の駆動周波数と、レンズチルト量との関係を示す図である。レンズチルト量Ｔ２は、駆動周波数Ｆに関して指数関数的に増加することから、レンズチルト駆動信号Ｔｄが供給されたときのレンズチルト量Ｔ２は、
Ｔ２＝Ｃ×Ｔｄ×ｅｘｐ（Ｄ×Ｆ）
と表すことができる。この式において、Ｃは単位レンズチルト駆動信号当たりのレンズチルト量であり、Ｄはレンズチルトアクチュエータ２のレンズチルト感度（駆動感度）である。
つまり、レンズチルトアクチュエータ駆動回路２２への駆動信号によって発生するレンズチルト量は、その駆動信号の振幅と周波数が分かれば上式によって計算で求めることができる。
以上の処理から、トラッキング方向の変位によって発生するＡＣチルト量と、レンズチルトアクチュエータ駆動回路２２への駆動信号によるレンズチルト量が分かる。ＡＣチルトを補正するには、Ｔ１＝Ｔ２となるようなレンズチルト駆動信号Ｔｄをレンズチルトアクチュエータ駆動回路２２に与えればよい。また、レンズチルト駆動信号Ｔｄの周波数Ｆは、トラッキング方向の変位周波数、すなわちディスク回転周波数に等しくなるため、Ｒ＝Ｆとなる。
レンズチルト駆動ゲイン演算部３０３（図７）では指定されたディスク回転周波数におけるレンズチルト駆動の出力を計算し、レンズチルト駆動ゲインＧを求め、レンズチルト駆動ゲイン３０２として設定する。具体的には次式で表される。
Ｇ＝（Ａ÷Ｂ）×ｅｘｐ（Ｂ−Ｄ）
この式においてＡは単位トラッキング方向変位量当たりのＡＣチルト量であり、Ｂはレンズチルトアクチュエータ２固有のＡＣチルトの感度定数であり、Ｄはレンズチルトアクチュエータ２のレンズチルト感度である。
ディスク回転に同期してチルトメモリ３０１から出力された値にレンズチルト駆動ゲイン３０２を乗算してレンズチルトアクチュエータ駆動回路２２に出力する。チルトメモリ３０１の出力値をＴＭとすると、レンズチルト駆動信号Ｔｄは、
Ｔｄ＝Ｇ×ＴＭ［ｎ］ （ｎ：０〜Ｎ−１、Ｎはチルトメモリ分割数）
と表すことができる。
このようにしてレンズチルトアクチュエータ駆動回路２２に、ディスク回転に同期して周期的に駆動信号を与え、上述した方法で対物レンズ１をレンズチルトさせることでＡＣチルトを補正することができる。
図１２は、対物レンズ１のトラッキング方向の変位を入力、発生するＡＣチルト量を出力としたときの周波数特性を示す図である。１００Ｈｚまでの周波数において、ゲイン特性は単調増加し、位相特性はほぼフラットになっている。つまり、本発明のレンズチルト制御方式であれば、対物レンズ１の駆動時に発生するＡＣチルトを十分に補正することができる。
また、このようなトラッキング方向の変位量を、光ディスクの起動時に１度だけ計算してメモリに格納しておくことで、以降の動作では格納したデータを用いてチルト制御を行うことができる。
なお、光ディスク３１の回転速度を線速度一定（ＣＬＶ方式）で制御する場合は、上記レンズチルト駆動ゲインを適宜再計算してやればよい。ディスク回転速度が所定量変化した場合か、もしくは記録再生半径位置（もしくは光ディスク３１上のアドレス）が所定量変化した場合にレンズチルト駆動ゲインを再計算することで、光ディスク３１の回転速度が時々刻々と変化する場合であってもＡＣチルトを補正し続けることができる。
また、光ディスク３１の回転速度を角速度一定（ＣＡＶ方式）で制御する場合は、上記レンズチルト駆動ゲインを再計算する必要は無く、レンズチルト制御量を固定してＡＣチルトを補正する。
また、ＡＣチルトは対物レンズ１をトラッキング方向に変位した場合に発生するので、ＡＣチルトを補正するレンズチルト駆動は、トラッキング制御を動作させる場合に行い、トラッキング制御を非動作とする場合にはレンズチルト駆動を停止してもよい。
また、光ディスク３１の偏芯量が小さい場合には発生するＡＣチルト量は十分小さいため、ＡＣチルトを補正するレンズチルト駆動はディスクの偏芯量が所定の閾値より大きくなる場合に行い、所定の閾値以下の場合にはレンズチルト駆動を停止してもよい。すなわち、ＡＣチルトを補正するレンズチルト駆動は、対物レンズ１のトラッキング方向の変位量が所定の閾値より大きくなる場合に行い、所定の閾値以下の場合にはレンズチルト駆動を停止してもよい。
同様に、光ディスク３１の回転速度が低い場合には発生するＡＣチルト量は十分小さいため、ＡＣチルトを補正するレンズチルト駆動はディスクの回転速度が所定の閾値より大きくなる場合に行い、所定の閾値以下の場合にはレンズチルト駆動を停止してもよい。
一般に、光ディスク３１の記録密度が上がるとレンズチルトのマージンは狭くなる。例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃであれば０．３°、ＤＶＤであれば０．５°程度である。そのため、上記の偏芯量、トラッキング方向の変位量、ディスク回転速度のそれぞれの閾値は光ディスク３１の種類によって切り替えてもよい。
また、本実施形態の説明では、偏芯メモリ２０６およびチルトメモリ３０１を使用した処理を行ったが、本発明はこれに限定されない。例えば、回転角に対するチルト出力の近似関数を出力する構成でもよい。この場合は、メモリ量を少なくすることができる。
以上のように、本発明によれば、トラッキングアクチュエータの１次共振周波数の影響を受けずに、トラッキングアクチュエータの変位の発生要因である光ディスクの偏芯量とディスク回転周波数とに基づいて、ＡＣチルトを補正することができ、薄型光ディスク装置の高倍速化が可能となる。
（実施形態２）
実施形態１の光ディスク装置１００では、光ディスク３１およびディスクモータ２８が持つ偏芯成分に基づいてＡＣチルトを補正した。
対物レンズ１が発生するＡＣチルトの大きさは、偏芯成分以外の要因によっても変化する可能性がある。例えば、対物レンズ１の初期特性ばらつき、温度変化、経年劣化による特性変動によって変化する。
これらの変化が生じると、対物レンズ１のトラッキング方向の変位量が一定であっても発生するＡＣチルト量が変化してしまう。
図１３は、対物レンズ１のトラッキング方向の変位を入力、発生するＡＣチルト量を出力とした時の周波数特性を示す図であり、発生するＡＣチルト量が変化した場合の周波数特性を示している。トラッキング方向の変位量や周波数が一定であっても、図１２に示す周波数特性と比較して、発生するＡＣチルト量が変動している。
また、図１４は、対物レンズ１のトラッキング方向の変位を入力、発生するＡＣチルト量を出力とした時の周波数特性を示す図であり、発生するＡＣチルト量がピークとなる周波数が変化した場合の周波数特性を示している。図１２に示す周波数特性と比較して、ＡＣチルト量がピークとなる周波数が高周波数側に移動すると、発生するＡＣチルト量は減少し、反対に低周波数側に移動すると発生するＡＣチルト量は増加すると共に、発生するＡＣチルトの位相も遅れが発生する。
これらの特性変化によって、発生するＡＣチルト量やＡＣチルトの位相が変化するため、ＡＣチルトを補正するための最適なレンズチルト駆動ゲインやレンズチルト駆動出力位相が変化する。
このような状態であってもＡＣチルトを精度良く補正するためのレンズチルト駆動ゲインおよびレンズチルト駆動出力位相の調整方法を以下に説明する。
図１５は、本発明の実施形態２の光ディスク装置２００を示すブロック図である。図１に示した光ディスク装置１００が備える構成要素と同様の構成要素には同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
光ディスク装置２００は制御部２１０を備える。制御部２１０は、制御部１１０（図１）の構成要素に加えて、ＲＦ信号生成器２９と信号品質評価器３０をさらに備える。信号品質評価器３０は、光ディスクに記録された情報を再生して得られる再生信号の品質を表す再生信号品質指標を生成する指標生成部として機能する。再生信号品質指標は例えばジッタを表す信号であり、測定したジッタに基づいて、レンズチルトを制御する。
受光部５は、光ディスク３１からの反射光を電気信号に変換する。受光部５の出力信号は、フォーカスエラー生成器２５、トラッキングエラー生成器２６、ディスクチルト検出器２７およびＲＦ信号生成器２９に供給される。
ＲＦ信号生成器２９は、受光部５の出力信号に基づいて、ＲＦ信号を生成する。ＲＦ信号は信号品質評価器３０へ供給される。
信号品質評価器３０は、ＲＦ信号からジッタを生成し、マイクロコンピュータ５１へ供給される。ここで信号品質評価器３０はＲＦ信号からジッタのみを生成する機能に限定されるものではない。例えばＲＦ信号振幅やエラーレートでもよい。再生信号の品質が評価できる指標であればその種類は問わない。以下では、再生信号の品質指標としてジッタを採用したレンズチルト制御を説明する。
マイクロコンピュータ５１は、レンズチルト駆動ゲインおよびレンズチルト駆動出力位相とジッタの値との関係から、レンズチルト駆動ゲインおよびレンズチルト駆動出力位相の最適値を求めて、駆動制御部５２に供給する。
ここで、レンズチルト駆動出力位相を変化させる方法を説明する。図７を参照して、分周器２０５が出力した周期信号に基づいて、チルトメモリ３０１の所定のアドレスに格納された値を出力する際に、参照するアドレスにオフセットを加えることで位相変化を実現する。例えば、全体のチルトメモリ数がＮ個であり、参照アドレスに加算するオフセット量をｎとすると、ｎ÷Ｎ×３６０°だけ位相を変化させることができる。ｎが正の値であれば位相を進めることができ、負の値であれば位相を遅らせることができる。
次に、図１６に示すフローチャートを参照して、レンズチルト駆動ゲインの調整方法を説明する。
まず、ゲイン調整を行うために対物レンズ１を記録済み領域へ移動させる（Ｓ１０１）。
次に、レンズチルト駆動ゲインを設定し（Ｓ１０２）、ディスク１回転でのジッタを測定する（Ｓ１０３）。以降、測定終了条件を満たすまでレンズチルト駆動ゲインを順次変化させて、ステップＳ１０２とステップＳ１０３の動作を繰り返す（Ｓ１０４）。
ここで測定終了とする条件は、例えば所定の測定回数を超えるまでとしてもよく、もしくは、ジッタが最小となる結果が得られるまでとしてもよい。
次に、得られた測定結果に基づいて、最適なレンズチルト駆動ゲインを計算して設定する（Ｓ１０５）。最適なレンズチルト駆動ゲインとは、例えばジッタが最小となるレンズチルト駆動ゲインである。もしくは、設定したレンズチルト駆動ゲインとジッタの関係を２次関数近似して極小値が得られるレンズチルト駆動ゲインを選んでもよい。
以上の処理を実行することで、最適なレンズチルト駆動ゲインを得ることができる。
次に、図１７に示すフローチャートを参照して、レンズチルト駆動出力位相の調整方法を説明する。
図１７に示すステップＳ１０１、Ｓ１０３およびＳ１０４の動作は、図１６に示した同じステップの動作と同じである。
レンズチルト駆動出力位相を設定して（Ｓ１１２）ジッタを測定する処理（Ｓ１０３）を繰り返し、得られた結果を基に最適なレンズチルト駆動出力位相を計算して設定する（Ｓ１１５）。
以上の処理を行うことで、最適なレンズチルト駆動ゲインおよびレンズチルト駆動出力位相の設定が可能となる。
（実施形態３）
実施形態３における光ディスク装置２００（図１５）は、対物レンズ１にＤＣチルトを付加した状態で、レンズチルト駆動ゲインの調整を行う。
図１８は、ＤＣチルト量とディスク１回転での平均ジッタとの関係を示す図であり、その関係がＡＣチルト量に応じて変化する様子を示している。横軸はＤＣチルト量、縦軸はディスク１回転での平均ジッタを示している。
ここでＤＣチルトとは、ＡＣチルトとは異なりディスクの回転とは関係なく固定の値でＤＣ的に対物レンズ１を傾けた時のチルト量のことである。
図１８中の「ｗｉｔｈ ＡＣ ｔｉｌｔ（ａ）」は発生ＡＣチルト量が小さい場合（０．２°）の特性を、「ｗｉｔｈ ＡＣ ｔｉｌｔ（ｂ）」は発生ＡＣチルト量が大きい場合（０．３°）の特性を示している。いずれもジッタはＤＣチルトに対して２次関数的に増加し、またＡＣチルト量が増加するとディスク１回転の平均ジッタが悪化していく様子が確認できる。
図１９は、ディスクが１回転するなかで変化するジッタを、ＤＣチルトとＡＣチルトの組み合わせ毎に示した図である。横軸はディスクの回転角度、縦軸はディスクの各回転角度におけるジッタ値である。
グラフ中の「ＡＣ ｔｉｌｔ ｏｎｌｙ（ａ）」は、ＤＣチルトは０°、ＡＣチルトが０．２°の場合の特性を示している。「ＡＣ ｔｉｌｔ ｏｎｌｙ（ｂ）」は、ＤＣチルトは０°、ＡＣチルトが０．３°の場合の特性を示している。「ＤＣ ｔｉｌｔ＋ＡＣ ｔｉｌｔ（ａ）」は、ＤＣチルトは０．２°、ＡＣチルトが０．２°の場合の特性を示している。ここに示すＤＣチルト値、ＡＣチルト値はそれぞれ図１８の横軸の値に対応している。
「ＡＣ ｔｉｌｔ ｏｎｌｙ（ａ）」では、ＡＣチルトによって＋側、−側のいずれの方向に傾くレンズチルトが発生してもジッタが悪化するため、ディスク１回転内でジッタが２度悪化していることが分かる。
「ＡＣ ｔｉｌｔ ｏｎｌｙ（ｂ）」では、ＡＣチルト量が増加しているために「ＡＣ ｔｉｌｔ ｏｎｌｙ（ａ）」よりジッタがさらに悪化していることが分かる。
「ＤＣ ｔｉｌｔ＋ＡＣ ｔｉｌｔ（ａ）」は、ＡＣチルトによって対物レンズ１が＋側に傾いた場合は大きくジッタが悪化するが、反対に−側に傾いたときはジッタが良化することを示している。前述したように、ジッタはＤＣチルト量に対して２次関数的に増加するため、ジッタが悪化する側にレンズチルトした時はジッタの悪化量は大きく、反対にジッタが良化する方向にレンズチルトした時はジッタの悪化量は小さくなり、このようにディスク１回転内のジッタ変動はより顕著となる。
次に、図２０に示すフローチャートを参照して、レンズチルト駆動ゲインの調整方法を説明する。
まず、ゲイン調整を行うために対物レンズ１を記録済み領域へ移動させる（Ｓ２０１）。
次に、対物レンズ１に＋側のＤＣチルトを付加する（Ｓ２０２）。上述したようにＤＣチルトを付加するとＡＣチルトによるディスク１回転内のジッタ変動がより顕著になるため、レンズチルト駆動ゲインを変化させたときのジッタの変化をより分かりやすくし、調整の精度を向上させることができる。
この状態でレンズチルト駆動ゲインを変化させてジッタを測定し、レンズチルト駆動ゲインを最適な値に調整する（Ｓ２０３）。この調整手順については、既に図１６を参照して説明済みであるためここでは説明を省略する。
その後、今度は反対の−側にＤＣチルトを付加し（Ｓ２０４）、同様にレンズチルト駆動ゲインを最適な値に調整する（Ｓ２０５）。
最後に、ステップＳ２０３とステップＳ２０５の処理で求めたレンズチルト駆動ゲインを平均して最適値を得て、その最適値を設定する（Ｓ２０６）。ステップＳ２０３とステップＳ２０５の処理で求めたレンズチルト駆動ゲインに大きなズレがない場合は、一方だけの調整結果を採用して最適値とすることもできる。その場合は調整時間の短縮効果がある。
以上の処理を行うことで、より精度良く最適にレンズチルト駆動ゲインを調整することができる。
（実施形態４）
上述の説明では図１７を参照して、レンズチルト駆動出力位相の調整方法を説明したが、以下に示す手順で調整を行うことで、より短時間に調整を行うことができる。
図２１に示すフローチャートを参照して、レンズチルト駆動ゲインの調整方法を説明する。
まず、調整を行うために対物レンズ１を記録済み領域へ移動させる（Ｓ３０１）。
次に、対物レンズ１にＤＣチルトを付加する（Ｓ３０２）。付加するＤＣチルトの方向は＋側、−側のいずれの方向でもよく、ディスク１回転内のジッタ変化がより顕著になるという目的が達成されればよい。
そしてディスク１回転内のジッタ変化を測定する（Ｓ３０３）。ここで得られるジッタ特性は、その時のＤＣチルト量やＡＣチルト量に応じて図１９に示すような結果が得られることは既に説明したとおりである。ここでは、ディスク１回転を複数のＮ個に分割し、分割された部分毎にジッタを測定する。
測定したディスク１回転内のジッタ特性から、その極大値、極小値を探索する（Ｓ３０４）。
その後、ジッタ値の極大値、極小値に対応するディスクの回転角度と、レンズチルト駆動信号の極大、極小とが一致するようにレンズチルト駆動信号の出力位相を調整する（Ｓ３０５）。
以上の処理で調整を行うことによって、ディスク１回転分の測定時間でレンズチルト駆動の出力位相を最適に調整することができる。
（実施形態５）
図１６および図２０に示す調整方法では、ディスク１回転における平均ジッタに基づいてレンズチルト駆動ゲインを調整した。ここでは別の方法として、ディスク１回転におけるジッタの変化が最小となるようにレンズチルト駆動ゲインを調整する方法を説明する。
図２２に示すフローチャートを参照して、レンズチルト駆動ゲインの調整方法を説明する。
ステップ４０１、ステップ４０２の動作は、図２１に示すステップ３０１、ステップ３０２の動作と同様である。
ステップ４０２の動作の後、レンズチルト駆動ゲインを順次可変して設定（Ｓ４０３）し、ディスク１回転内でのジッタ変化を測定する（Ｓ４０４）。ここでは、ディスク１回転を複数のＮ個に分割し、分割された部分毎にジッタを測定する。以降、測定終了条件を満たす（Ｓ４０５）までステップＳ４０３とステップＳ４０４の動作を繰り返す。
ここで測定終了とする条件は、ステップＳ４０４で測定したディスク１回転内でのジッタの変化量が最小になるゲインが特定できたときである。例えば、ジッタ変化量が所定の値以下（例えば０．３％以下）としてもよく、またレンズチルト駆動ゲインとジッタ変化量の関係を関数近似して最適値を計算で求めてもよい。
次に、最適なレンズチルト駆動ゲインを求めて設定して、調整を完了する（Ｓ４０６）。
以上の処理で調整を行うことによって、ディスク１回転内でのジッタ変動が最小となるようにレンズチルト駆動ゲインを調整することができ、ディスク１回転内での再生特性を安定させることができる。
（実施形態６）
実施形態２から５の調整方法では、いずれもジッタに代表される再生性能を指標として駆動信号を調整してきた。ところが、初期に発生するＡＣチルト量が非常に大きい場合には、再生性能を指標としてレンズチルト駆動ゲインおよびレンズチルト駆動出力位相を調整しようとしても、トラッキング制御が不安定となったり、もしくは再生性能が非常に悪く調整に失敗したりする可能性がある。
そこで、本実施形態では、トラッキング制御を非動作としたときに求めたディスクの偏芯量に基づいてレンズチルト駆動ゲインおよびレンズチルト駆動出力位相を調整する第一段階の調整を最初に行う。そしてその調整結果を反映させたトラッキング制御を動作させた状態で、次にジッタに基づいてレンズチルト駆動ゲインおよびレンズチルト駆動出力位相を調整する第二段階の調整を行う。
図２３に示すフローチャートを用いて、レンズチルト駆動ゲインおよびレンズチルト駆動出力位相を調整する手順を説明する。
まず、トラッキング制御を非動作とする（Ｓ５０１）。
次に、ＡＣチルト粗調整と称する第一段階の調整処理を実施する（Ｓ５０２）。この第一段階の調整処理は、実施形態１の説明で述べた調整処理である。ディスクの偏芯量に基づいて、レンズチルト駆動ゲインおよびレンズチルト駆動出力位相を調整する。
その後、トラッキング制御を動作させ（Ｓ５０３）、対物レンズ１を記録済み領域へ移動させて（Ｓ５０４）、ＡＣチルト精調整と称する第二段階の調整処理を実行する（Ｓ５０５）。この第二段階の調整処理は、実施形態２から実施形態５の説明で述べた調整処理である。再生信号品質評価指標（例えば、ジッタ）に基づいて、レンズチルト駆動ゲインおよびレンズチルト駆動出力位相を調整する。
このように二段階で調整を実行することで、非常に大きなＡＣチルトが発生した光ピックアップにおいても、レンズチルト駆動ゲインおよびレンズチルト駆動出力位相の最適化を確実に行うことができる。
なお、第一段階の調整においてトラッキング制御を行い、トラッキング制御のためにトラッキングアクチュエータ３を駆動する駆動信号から、対物レンズ１のトラッキング方向の変位量を決定し、その変位量からレンズチルト駆動ゲインおよびレンズチルト駆動出力位相を調整してもよい。そして、次の第二段階の調整処理において、再生信号品質評価指標に基づくレンズチルト駆動ゲインおよびレンズチルト駆動出力位相を調整する。トラッキングアクチュエータ３の駆動信号から対物レンズ１のトラッキング方向の変位量を決定する場合でも、第二段階の調整処理を行うことにより、レンズチルト駆動ゲインおよびレンズチルト駆動出力位相の最適化をより確実に行うことができる。
なお、実施形態２から実施形態６の説明で述べた調整処理により得られた調整結果は、実施形態１の説明で述べた調整処理により得られた調整結果と独立して扱うことができる。
レンズチルト駆動ゲイン調整時のディスクの回転周波数を保存しておき、調整結果を実施形態１で説明したディスクの回転周波数の変化から求めるレンズチルト駆動ゲインの計算式に反映することが可能である。
具体的には、初期のレンズチルト駆動ゲインを調整している段階でのディスク回転周波数におけるレンズチルト駆動ゲインの計算結果をＧｉ、調整によって得られた最適なレンズチルト駆動ゲインをＧａとし、
Ｋ＝Ｇａ÷Ｇｉ
で補正係数Ｋを求める。実施形態１の説明で述べたディスクの回転周波数の変化から求めるレンズチルト駆動ゲインの計算結果に、補正係数Ｋを乗算することによって、最適なレンズチルト駆動ゲインを求めることができる。
上記方法によれば、再生性能が最良となるレンズチルト駆動ゲインの調整結果を、光ディスク３１の全ての領域に適用することができる。
なお、光ディスク装置１００および２００の構成要素の少なくとも一部を集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。集積化された構成要素は、個別に１チップ化されてもよいし、複数の構成要素がまとめて１チップ化されてもよい。ここでは、集積回路をＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩとも称される。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（ＦＩＥＬＤ ＰＲＯＧＲＡＭＭＡＢＬＥ ＧＡＴＥ ＡＲＲＡＹ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを採用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、その技術を用いて各構成要素の集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。
本発明は、光学的に情報の記録および再生の少なくとも一方を行う技術分野において特に有用である。
１ 対物レンズ
２ フォーカスアクチュエータ
３ トラッキングアクチュエータ
４ 球面収差補正素子
５ 受光部
７ １／４波長板
８ レーザ光源
９ コリメータレンズ
１０ 偏光ビームスプリッター
１１ 光ピックアップ
２１ フォーカスアクチュエータ駆動回路
２２ レンズチルトアクチュエータ駆動回路
２３ トラッキングアクチュエータ駆動回路
２４ 球面収差補正アクチュエータ駆動回路
２５ フォーカスエラー生成器
２６ トラッキングエラー生成器
２７ ディスクチルト検出器
２８ ディスクモータ
２９ ＲＦ信号生成器
３０ 信号品質評価器
３１ 光ディスク
５１ マイクロコンピュータ
５２ 駆動制御部
１００、２００ 光ディスク装置
１０１ フォーカスアクチュエータＡ
１０２ フォーカスアクチュエータＢ
１１０、２１０ 制御部
２０１ トラッキングエラー信号
２０２ ２値化回路
２０３ カウンタ
２０４ ＦＧ信号
２０５ 分周器
２０６ 偏芯メモリ
３０１ チルトメモリ
３０２ レンズチルト駆動ゲイン
３０３ レンズチルト駆動ゲイン演算部
４０１ 可動部の重心
４０２ 可動部の駆動中心
４０３ トラッキング駆動方向
４０４ ローリング方向

Claims (24)

  1. 光ディスクにレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置であって、
    前記レーザ光を集光する対物レンズを有する光ピックアップと、
    前記対物レンズを前記光ディスクの半径方向に沿ったトラッキング方向に変位させるトラッキングアクチュエータと、
    前記光ディスクの半径方向に前記対物レンズを傾けるレンズチルトアクチュエータと、
    前記トラッキングアクチュエータを駆動するトラッキングアクチュエータ駆動部と、
    前記レンズチルトアクチュエータを駆動するレンズチルトアクチュエータ駆動部と、
    前記トラッキングアクチュエータ駆動部および前記レンズチルトアクチュエータ駆動部の動作を制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、トラッキング制御を行わないときに前記レーザ光の光スポットが横断した前記光ディスクのトラックの本数を、前記光ディスクの所定の回転角度毎に測定し、
    前記制御部は、前記所定の回転角度毎の前記横断した本数の変化に基づいて、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位量を計算し、
    前記制御部は、前記トラッキング方向の変位量と前記光ディスクの回転速度とに基づいて、前記対物レンズの傾きを制御する、光ディスク装置。
  2. 前記制御部はメモリを備え、前記トラッキング方向の変位量を、前記光ディスクの起動時に１度だけ計算して、前記メモリに格納する、請求項１に記載の光ディスク装置。
  3. 前記制御部は、前記レンズチルトアクチュエータの駆動感度にさらに基づいて、前記対物レンズの傾きを制御する、請求項１に記載の光ディスク装置。
  4. 前記光ディスクの回転速度がＣＬＶ方式で制御される場合、前記制御部は、前記光ディスクの回転速度が所定量変化したときに、前記対物レンズの傾きの制御量を再計算する、請求項１に記載の光ディスク装置。
  5. 前記光ディスクの回転速度がＣＬＶ方式で制御される場合、前記制御部は、前記対物レンズの半径位置が所定量変化したときに、前記対物レンズの傾きの制御量を再計算する、請求項１に記載の光ディスク装置。
  6. 前記光ディスクの回転速度がＣＡＶ方式で制御される場合、前記制御部は、前記対物レンズの傾きの制御量を固定して前記傾きを制御する、請求項１に記載の光ディスク装置。
  7. 前記光ディスクに記録された情報を再生して得られる再生信号の品質を表す再生信号品質指標を生成する指標生成部をさらに備え、
    前記制御部は、トラッキング制御を行っていないときは、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位量に基づいて前記対物レンズを傾けるための駆動信号を調整し、
    前記制御部は、トラッキング制御を行っているときは、前記対物レンズを傾けながら測定された前記再生信号品質指標に基づいて前記駆動信号を調整する、請求項１に記載の光ディスク装置。
  8. 前記制御部は、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位に基づいて前記駆動信号を調整した後に、前記再生信号品質指標に基づいて前記駆動信号を調整する、請求項７に記載の光ディスク装置。
  9. 前記制御部は、トラッキング制御を行っているときに前記トラッキングアクチュエータを駆動するための駆動信号に基づいて、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位量を計算する、請求項８に記載の光ディスク装置。
  10. 光ディスクにレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置であって、
    前記レーザ光を集光する対物レンズを有する光ピックアップと、
    前記対物レンズを前記光ディスクの半径方向に沿ったトラッキング方向に変位させるトラッキングアクチュエータと、
    前記光ディスクの半径方向に前記対物レンズを傾けるレンズチルトアクチュエータと、
    前記トラッキングアクチュエータを駆動するトラッキングアクチュエータ駆動部と、
    前記レンズチルトアクチュエータを駆動するレンズチルトアクチュエータ駆動部と、
    前記トラッキングアクチュエータ駆動部および前記レンズチルトアクチュエータ駆動部の動作を制御する制御部と、
    前記光ディスクに記録された情報を再生して得られる再生信号の品質を表す再生信号品質指標を生成する指標生成部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記対物レンズを傾けながら測定された前記再生信号品質指標に基づいて、前記対物レンズの傾きを制御する、光ディスク装置。
  11. 前記指標生成部は、前記光ディスクが１回転する間に複数回に分けて前記再生信号品質指標を生成し、
    前記制御部は、前記光ディスクが１回転する間の前記再生信号品質指標の変化に基づいて前記対物レンズの傾きを制御する、請求項１０に記載の光ディスク装置。
  12. 前記制御部は、前記光ディスクが１回転する間の前記再生信号品質指標の平均値に基づいて、前記対物レンズの傾きを制御する、請求項１１に記載の光ディスク装置。
  13. 前記制御部は、前記光ディスクが１回転する間の前記再生信号品質指標の値の変化に基づいて、前記対物レンズの傾きを制御する、請求項１１に記載の光ディスク装置。
  14. 前記光ディスクの回転速度がＣＬＶ方式で制御される場合、前記制御部は、前記光ディスクの回転速度が所定量変化したときに、前記対物レンズの傾きの制御量を再計算する、請求項１０に記載の光ディスク装置。
  15. 前記光ディスクの回転速度がＣＬＶ方式で制御される場合、前記制御部は、前記対物レンズの半径位置が所定量変化したときに、前記対物レンズの傾きの制御量を再計算する、請求項１０に記載の光ディスク装置。
  16. 光ディスクにレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置のレンズチルトを制御する制御方法であって、
    光ピックアップの対物レンズを前記光ディスクの半径方向に沿ったトラッキング方向に変位させるトラッキングステップと、
    前記光ディスクの半径方向に前記対物レンズを傾けるレンズチルトステップと、 前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位に基づいて、前記対物レンズの傾きを制御する制御ステップと、
    を包含し、
    前記制御ステップは、
    トラッキング制御を行わないときに前記レーザ光の光スポットが横断した前記光ディスクのトラックの本数を、前記光ディスクの所定の回転角度毎に測定するステップと、
    前記所定の回転角度毎の前記横断した本数の変化に基づいて、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位量を計算するステップと、
    前記トラッキング方向の変位量と前記光ディスクの回転速度とに基づいて、前記対物レンズの傾きを制御するステップと、
    を包含する、制御方法。
  17. 前記光ディスクに記録された情報を再生して得られる再生信号の品質を表す再生信号品質指標を生成する指標生成ステップと、
    トラッキング制御を行っていないときに、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位に基づいて前記対物レンズを傾けるための駆動信号を調整し、トラッキング制御を行っているときは、前記再生信号品質指標に基づいて前記駆動信号を調整する調整ステップと、
    をさらに包含する、請求項１６に記載の制御方法。
  18. 光ディスクにレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置のレンズチルトを制御する制御方法であって、
    光ピックアップの対物レンズを前記光ディスクの半径方向に傾けるレンズチルトステップと、
    前記光ディスクに記録された情報を再生して得られる再生信号の品質を表す再生信号品質指標を生成する指標生成ステップと、
    前記対物レンズを傾けながら測定された前記再生信号品質指標に基づいて、前記対物レンズの傾きを制御する制御ステップと、
    を包含する、制御方法。
  19. 前記指標生成ステップは、前記光ディスクが１回転する間に複数回に分けて前記再生信号品質指標を生成するステップを含み、
    前記制御ステップは、前記光ディスクが１回転する間の前記再生信号品質指標の変化に基づいて前記対物レンズの傾きを制御するステップを含む、請求項１８に記載の制御方法。
  20. 光ディスクにレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置に搭載される集積回路であって、
    前記光ディスク装置は、
    前記レーザ光を集光する対物レンズを有する光ピックアップと、
    前記対物レンズを光ディスクの半径方向に沿ったトラッキング方向に変位させるトラッキングアクチュエータと、
    前記光ディスクの半径方向に前記対物レンズを傾けるレンズチルトアクチュエータと、
    前記トラッキングアクチュエータを駆動するトラッキングアクチュエータ駆動部と、
    前記レンズチルトアクチュエータを駆動するレンズチルトアクチュエータ駆動部と、
    を備え、
    前記集積回路は、前記トラッキングアクチュエータ駆動部および前記レンズチルトアクチュエータ駆動部の動作を制御する制御部を備え、
    前記制御部は、トラッキング制御を行わないときに前記レーザ光の光スポットが横断した前記光ディスクのトラックの本数を、前記光ディスクの所定の回転角度毎に測定し、
    前記制御部は、前記所定の回転角度毎の前記横断した本数の変化に基づいて、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位量を計算し、
    前記制御部は、前記トラッキング方向の変位量と前記光ディスクの回転速度とに基づいて、前記対物レンズの傾きを制御する、集積回路。
  21. 前記光ディスクに記録された情報を再生して得られる再生信号の品質を表す再生信号品質指標を生成する指標生成部をさらに備え、
    前記制御部は、トラッキング制御を行っていないときに、前記対物レンズの前記トラッキング方向の変位に基づいて、前記対物レンズを傾けるための駆動信号を調整し、
    前記制御部は、トラッキング制御を行っているときは、前記対物レンズを傾けながら測定された前記再生信号品質指標に基づいて前記対物レンズの傾きを制御する、請求項２０に記載の集積回路。
  22. 光ディスクにレーザ光を照射して前記光ディスクに対する情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置に搭載される集積回路であって、
    前記光ディスク装置は、
    前記レーザ光を集光する対物レンズを有する光ピックアップと、
    前記対物レンズを前記光ディスクの半径方向に沿ったトラッキング方向に変位させるトラッキングアクチュエータと、
    前記光ディスクの半径方向に前記対物レンズを傾けるレンズチルトアクチュエータと、
    前記トラッキングアクチュエータを駆動するトラッキングアクチュエータ駆動部と、
    前記レンズチルトアクチュエータを駆動するレンズチルトアクチュエータ駆動部と、
    を備え、
    前記集積回路は、
    前記トラッキングアクチュエータ駆動部および前記レンズチルトアクチュエータ駆動部の動作を制御する制御部と、
    前記光ディスクに記録された情報を再生して得られる再生信号の品質を表す再生信号品質指標を生成する指標生成部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記対物レンズを傾けながら測定された前記再生信号品質指標に基づいて、前記対物レンズの傾きを制御する、集積回路。
  23. 前記指標生成部は、前記光ディスクが１回転する間に複数回に分けて前記再生信号品質指標を生成し、
    前記制御部は、前記光ディスクが１回転する間の前記再生信号品質指標の変化に基づいて前記対物レンズの傾きを制御する、請求項２２に記載の集積回路。
  24. 前記制御部は、前記再生信号品質指標が極値となる前記光ディスクの回転角度において、前記レンズチルトアクチュエータ駆動部を駆動する信号も極値となるように調整する、請求項１１に記載の光ディスク装置。
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