JPH10177729A - 光ヘッドチルト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ディスクの記録領域の内周端及び外周端に
おいても光ディスクの傾きに応じた光ヘッドの精密なチ
ルト制御を可能にすること。 【解決手段】 フォーカスアクチュエータ６の駆動信号
を取り出して光ディスクの変位量に換算し、この変位量
の分布の微分から光ディスクの傾き分布を算出し、メモ
リ１０に格納する。そして、再生時は、光ヘッド３の半
径方向位置検出手段１４の出力に応じて対応位置の光デ
ィスクの傾きをメモリ１０から読み出し、この傾きに応
じて制御信号を出力し、チルト機構の駆動用モータ１２
ｍを駆動制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ヘッドチルト装
置に係り、特に、光ディスクに対する光ヘッドの傾きを
制御して良好な再生信号を得るための光ヘッドチルト装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、光ヘッドに対する光ディスクの
傾きを検出するチルトセンサの従来例を示す。光源５６
から照射されたビームがコリメータレンズ５７で平行光
とされ光ディスク５１で反射される。反射光は、コリメ
ータレンズ５７を透過し２分割フォトダイオード５８に
入射する。そして、この２分割フォトダイオード５８の
出力が差動増幅器５９に入力され、その出力として光デ
ィスクの傾きが検出されるようになっている。

【０００３】このように構成されたチルトセンサ５２を
光ヘッドと一体としてディスク面上に装備し、図５に示
すように光ディスク５１の半径方向に沿ってディスク面
を走査し、光ヘッドの傾きをディスク半径位置毎に光デ
ィスクに向き合う方向になるよう制御する。このような
従来例は、例えば特開平１−１９９３２９号公報にも開
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、光ディスクの記録領域５３の内周と外
周にそれぞれ記録領域とは異なる反射率を持った反射領
域５４，５５（反射膜，リードアウト）が存在するた
め、チルトセンサ５２が記録領域５３とこれらの領域５
４，５５との境界にさしかかると検出光の反射率が変化
するところ、当該境界部分では光ディスクの傾きを正し
く検出することができなかった。このため、光ディスク
の再生時にデータを記録領域の境界付近から読み出す場
合は、光ヘッドの傾きを光ディスクの傾き具合に精度良
く合わせることができず、再生ビットエラー率が記録領
域の中央部に比べ著しく悪化するという不都合があっ
た。

【０００５】光ディスクの記録領域の端から端までデー
タを書き込んで記録容量の向上を図るためには、上記不
都合の解決が必要である。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、特に、光ディスクの記録領域の端部において
も光ディスクの傾きに応じた光ヘッドのチルト制御がで
きる光ヘッドチルト装置を提供することを、その目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、光ディスクに対する光ヘ
ッドの傾きを調整可能なチルト機構と、光ヘッドの対物
レンズを位置決めするフォーカスアクチュエータの駆動
信号を検出するフォーカス駆動信号検出手段と、光ディ
スクの半径方向に沿った光ヘッドの位置を検出する半径
方向位置検出手段と、光ヘッドを光ディスクの半径方向
の一端部から他端部まで移動させるトラッキング制御手
段とを備えている。また、チルト機構を駆動して光ヘッ
ドの傾きを予め設定された基準位置に固定した後、トラ
ッキング制御手段の制御により半径方向位置検出手段の
出力が内周端部と外周端部との間で所定距離ずつ変化す
る毎にフォーカス駆動信号検出手段の出力を取得し、こ
の出力結果に基づいて光ディスクの内周端部と外周端部
との間における光ディスクの変位量の分布を算出すると
共に、当該変位量の分布から微分により光ディスクの基
準面に対する傾きの分布を算出しメモリに格納し、光デ
ィスクの再生時には半径方向位置検出手段の出力に対応
する位置の光ディスクの傾きをメモリから読み出し、こ
の光ディスクの傾きに応じてチルト機構を駆動し光ヘッ
ドの傾きを調整する中央処理部とを備えた、という構成
を採っている。

【０００８】これによると、フォーカスアクチュエータ
の駆動信号は光ディスクの記録領域の内周端又は外周端
においてもその間の領域と同様に検出されるところ、当
該内周端又は外周端での光ディスクの傾きもその間の領
域と同様に検出され、ディスク内外周に渡って最適な光
ヘッドのチルト制御が行われる。

【０００９】請求項２記載の発明では、フォーカス駆動
信号検出手段は、フォーカスアクチュエータの駆動電流
を電圧に変換して検出する検出回路と、この検出回路の
出力のうちスピンドルモータの回転周波数よりも低い周
波数成分のみを通過させる低域通過フィルタと、この低
域通過フィルタのアナログ出力をデジタル信号に変換し
て中央処理部に入力するＡ／Ｄ変換器とを備える、とい
う構成を採っている。

【００１０】これによると、ディスク表面の細かい凹凸
によるフォーカス駆動信号が無視されるので、不要な信
号成分が除去され光ディスクの変位分布を求めるのに好
適な信号が中央処理部に入力される。

【００１１】請求項３記載の発明では、フォーカス駆動
信号検出手段の出力と光ディスクの変位量との対応関係
が予め規定された変換テーブルを設ける。そして、中央
処理部が、フォーカス駆動信号検出手段の出力を変換テ
ーブルを参照して光ディスクの変位量に変換する、とい
う構成を採っている。

【００１２】これによると、変位量を算出する演算処理
が不要となり光ディスクの変位分布が高速に求められ
る。

【００１３】請求項４記載の発明では、中央処理部は、
トラッキング制御手段により光ヘッドを光ディスク記録
領域の端部に固定した後、チルト機構を駆動して光ヘッ
ドの傾きを変えながら当該光ヘッドの傾き毎にビットエ
ラー率を算出し、ビットエラー率が最小となったときの
光ヘッドの傾きを上記基準位置に設定する、という構成
を採っている。

【００１４】このため、ディスク記録領域の端部におけ
るビットエラー率が確実に改善される。

【００１５】これらにより、前述した目的を達成しよう
とするものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
乃至図３に基づいて説明する。

【００１７】図１は、チルト機構の一実施形態を示す。
スピンドルモータ４に光ディスク５１がセットされてい
る。チルト機構１は、スピンドルに近い側の一端部に回
動支点１１を有すると共に、他端部に当該他端部と光デ
ィスク５１との距離を調整する変位機構部１２を備え、
光ディスクの半径方向に沿って配置されている。チルト
機構１の支持体は、断面凹状に形成されると共に両袖間
に光ヘッド３のキャリッジ２が装備されている。このキ
ャリッジ２も光ディスク５１の半径方向に沿って取り付
けられている。光ヘッド３は、このキャリッジ上に往復
自在に搭載されている。キャリッジ３としては、従来一
般的なリニアエンコーダやラック／オピニオン等が用い
られる。

【００１８】一方、変位機構部１２は、チルト機構１の
支持体と一体的に形成された嵌合凸部１ａと、パルスモ
ータ１２ｍとにより構成される。嵌合凸部１ａには貫通
穴が形成されると共に、この貫通穴の内面に螺合溝１ｎ
が形成されている。これに対し、パルスモータ１２ｍの
回転シャフトにも螺合溝１２ｎが形成されており。これ
らが螺合状態にあって変位機構部１２が構成されてい
る。モータ１２ｍが一方に回転すればチルト機構１の支
持体の他端部が光ディスク側に推移し、他方に回転すれ
ば光ディスクから遠ざかる側に推移する。

【００１９】続いて、図２に、チルト制御回路の実施形
態を示す。

【００２０】図２のチルト制御回路は、フォーカスアク
チュエータ６の駆動電流を電圧に変換して検出する検出
回路６ｂと、この検出回路６ｂの出力のうちスピンドル
モータ４の回転周波数よりも低い周波数成分のみを通過
させる低域通過フィルタ７ａと、この低域通過フィルタ
７ａのアナログ出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器７ｂとを備えている。

【００２１】また、光ディスク５１の半径方向に沿った
光ヘッド３の位置を検出する半径方向位置検出手段１４
と、光ヘッド３を光ディスク５１の内周端から外周端ま
で移動させるトラッキング制御手段（図示略）と、Ａ／
Ｄ変換器７ｂの出力と光ディスク５１の変位量との対応
関係が予め規定された変換テーブルとを備えている。変
換テーブルはメモリ１０に格納されている。

【００２２】更に、チルト機構１を駆動して光ヘッド３
の傾きを予め設定された基準位置に固定した後、トラッ
キング制御手段の制御により半径方向位置検出手段１４
の出力が内周端から外周端まで１ｍｍずつ変化する毎に
Ａ／Ｄ変換器７ｂの出力値をサンプリングし、変換テー
ブルを参照して光ディスク３の変位量に変換してメモリ
１０に格納し、光ディスク５１の内周端から外周端まで
の光ディスク５１の変位量が得られたら、当該変位量の
分布から微分により光ディスク５１の基準面に対する傾
きの分布を１ｍｍ毎に算出しメモリに格納し、光ディス
クの再生時には半径方向位置検出手段１４の出力に対応
する位置の光ディスク５１の傾きをメモリ１０から読み
出し、この光ディスク５１の傾きに応じてチルト機構１
を駆動し光ヘッド３の傾きを調整する中央処理部（ＣＰ
Ｕ）９を備えている。

【００２３】本実施形態において、ＣＰＵ９は、トラッ
キング制御手段により光ヘッド３を光ディスク５１の内
周端部に固定した後、チルト機構を駆動して光ヘッドの
傾きを変えながら当該光ヘッド３の傾き毎にビットエラ
ー率を算出し、ビットエラー率が最小となったときの光
ヘッド３の傾きを上記基準位置に設定するようになって
いる。

【００２４】これを更に詳述すると、本実施形態におい
て、光ヘッド３から出力されるフォーカス誤差信号ＦＥ
を電流駆動増幅器５に入力する。そして、この増幅器５
の出力が光ヘッド３の対物レンズアクチュエータ６に印
加される。この構成は、従来一般的なフォーカスサーボ
系の構成部である。アクチュエータ６は、駆動用ソレノ
イド６ａと、増幅器５の電流帰還抵抗６ｂとを含む。本
実施形態では、この電流帰還抵抗６ｂにかかる電圧を電
圧変換されたフォーカス駆動信号として取り出し、ロー
パスフィルタ（ＬＰＦ）７ａに入力する。即ち、電流帰
還増幅器５の負端子にＬＰＦ７ａを接続する。また、Ｌ
ＰＦ７ａの出力をＡ／Ｄ変換器７ｂを介しデータバス１
３に接続する。

【００２５】データバス１３には、この他ＣＰＵ９，メ
モリ１０及び光ヘッド３の半径方向位置検出手段１４が
接続されている。ＣＰＵ９は、予め準備されたプログラ
ムに従い各種の機能を実現するが、その動作は後述す
る。メモリ１０には、変位機構部１２の上述した基準位
置が予め格納されている。また、半径方向位置検出手段
１４は、ディスク読み出し時のトラックアドレスから光
ヘッド３の半径方向位置を検出する。これによらず、光
ヘッドのリニア駆動装置に取り付けられたリニアエンコ
ーダの出力やラック／オピニオン駆動であれば当該駆動
モータに取り付けられたロータリエンコーダの出力から
検出しても良い。また、図示しないトラッキング制御手
段は、従来一般的な構成のもので良い。

【００２６】また、データバス１３からの出力は、Ｄ／
Ａ変換器１５に接続され、このＤ／Ａ変換器１５から所
定の増幅器１６を介しモータ１２ｍに接続されている。

【００２７】次に、本実施形態の全体動作を説明する。

【００２８】〔初期設定時の動作〕

【００２９】装置が稼働状態に設定され、光ディスク５
１の回転と光ヘッド３の駆動が開始されると、ＣＰＵ９
は、光ヘッド３を光ディスク５１の記録領域の内周端部
に位置決めし、チルト機構１を上下して光ヘッド３の傾
きを変化させる。そして、光ヘッドの角度毎に得られる
再生信号のビットエラー率を取得し、ビットエラー率が
最小となった位置にチルト機構１を固定する。

【００３０】この状態から、ＣＰＵ９は、光ヘッド３を
光ディスク５１の記録領域の内周端から外周端に移動さ
せて行く。このとき、光ディスク面が湾曲していると、
フォーカス誤差信号が変化するため、フォーカスアクチ
ュエータ６の駆動電流もそれに応じて変化する。ここ
で、ＣＰＵ９は、半径方向位置検出手段１４の出力に基
づき光ヘッド３が１ｍｍ移動する毎に、Ａ／Ｄ変換器７
ｂから出力されるフォーカス駆動信号を少なくともディ
スク１周分採取する。このとき、ＬＰＦ７ａにより光デ
ィスク面の細かな凹凸（キズ等）が原因で生じる不要な
信号成分は除去される。そして、ＣＰＵ９は、ディスク
１周あたりの駆動信号の平均値を算出し、この平均値を
メモリ１０の変換テーブルに突き合わせて当該位置にお
ける光ディスクの変位量に換算する。そして、この値を
メモリ１０に格納する。ＣＰＵ９は、この動作を光ディ
スク５１の記録領域の外周端部まで繰り返し実行する。

【００３１】こうして、光ディスク５１の記録領域の内
周端部から外周端部までにおけるディスク変位量の分布
をメモリ１０に格納し終えると、ＣＰＵ９は、この分布
を微分して光ディスク５１の傾き分布を算出し、これを
メモリ１０に格納する。

【００３２】例えば、直径１２０ｍｍの光ディスクにお
いて、ディスク中心より２５ｍｍの位置から５８ｍｍの
位置までディスク変位量の検出を行い、図３上に示す分
布が得られたとすると、隣接する変位量を結ぶ線分の傾
きを計算して図３下に示すディスクの傾き分布を算出
し、メモリに格納する。

【００３３】これによると、光ディスク５１の記録領域
の内周端から外周端までいずれにおいてもフォーカス誤
差信号に基づくフォーカス駆動信号を正しく検出するこ
とができるので、光ディスク記録領域の内周端及び外周
端を含めた全体に渡り傾き分布を精度良く算出すること
ができる。

【００３４】〔データ再生中の動作〕一方、データの再
生が開始されると、ＣＰＵ９は、半径方向位置検出手段
１４の出力から光ヘッド３の半径方向位置を検出し、こ
の位置に対応する光ヘッド３の傾きをメモリ１０から読
み出す。そして、この傾き値に応じた制御信号をパルス
モータ１２ｍに出力し、チルト機構１を上下方向に微調
整することで、光ヘッド３の傾きを光ディスク面の傾き
に対応させる。この動作を繰り返す。

【００３５】これによると、光ヘッド３が光ディスク記
録領域の内周端又は外周端に配置された場合でも光ヘッ
ド３の傾きを光ディスクの傾きに対応させて制御するこ
とができるので、記録領域の内周端部及び外周端部にお
ける再生信号のビットエラー率を著しく低減することが
でき、安定した信号再生が可能となる。

【００３６】ここで、本発明は、本実施形態に限定され
ない。例えば本実施形態においてディスクの内周から開
始するとした動作がディスクの外周から開始されても良
い。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成され機能す
るので、これによると、中央処理部が、フォーカス駆動
信号から光ディスクの傾き分布を算出し、これに基づい
て光ヘッドのチルト機構を制御するので、光ディスク記
録領域の内周端及び外周端においても再生信号にかかる
ビットエラー率の低減を図ることができ、安定した信号
再生が可能となる。

【００３８】また、請求項２記載の発明では、フォーカ
ス駆動信号をディスク回転周波数よりも低いカットオフ
周波数を持つＬＰＦを通して中央処理部の処理に供する
ので、外乱として与えられる光ディスク表面の微少な凹
凸（キズ等）の影響を排除して精度の高いチルト制御を
実現することができる。

【００３９】更に、請求項３記載の発明では、変換テー
ブルを参照してフォーカス駆動信号をディスク変位量に
換算するので、演算量を少なくすることができ、変位量
の分布を高速に求めることができる。

【００４０】そして、請求項４記載の発明では、ディス
ク記録領域の内周端部又は外周端部においてビットエラ
ー率が最低となる光ヘッドの傾きを基準として光ディス
クの傾き分布を算出し、この結果に応じて光ヘッドのチ
ルト制御を行うので、このチルト制御によりディスク記
録領域の端部におけるビットエラー率を確実に改善する
ことができる、という従来にない優れた光ヘッドチルト
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかるチルト機構の概略
構成図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかるチルト制御回路の
一部省略したブロック図である。

【図３】ＣＰＵがメモリに格納するディスク変位量分布
の一例とこれに対応するディスク傾き分布を示す説明図
である。

【図４】チルトセンサの従来例を示す概略斜視図であ
る。

【図５】光ディスク面との関係においてチルトセンサの
動作を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ チルト機構 ３ 光ヘッド ６ フォーカスアクチュエータ ７ フォーカス駆動信号検出手段 ７ａ ＬＰＦ（低域通過フィルタ） ９ ＣＰＵ（中央処理部） １０ メモリ １４ 半径方向位置検出手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクに対する光ヘッドの傾きを調
   整可能なチルト機構と、前記光ヘッドの対物レンズを位
   置決めするフォーカスアクチュエータの駆動信号を検出
   するフォーカス駆動信号検出手段と、光ディスクの半径
   方向に沿った光ヘッドの位置を検出する半径方向位置検
   出手段と、前記光ヘッドを光ディスクの半径方向の一端
   部から他端部まで移動させるトラッキング制御手段と、 前記チルト機構を駆動して光ヘッドの傾きを予め設定さ
   れた基準位置に固定した後、前記トラッキング制御手段
   の制御により半径方向位置検出手段の出力が内周端部と
   外周端部との間で所定距離ずつ変化する毎に前記フォー
   カス駆動信号検出手段の出力を取得し、この出力結果に
   基づいて光ディスクの内周端部と外周端部との間におけ
   る光ディスクの変位量の分布を算出すると共に、当該変
   位量の分布から微分により光ディスクの基準面に対する
   傾きの分布を算出しメモリに格納し、光ディスクの再生
   時には前記半径方向位置検出手段の出力に対応する位置
   の光ディスクの傾きをメモリから読み出し、この光ディ
   スクの傾きに応じてチルト機構を駆動し光ヘッドの傾き
   を調整する中央処理部とを備えたことを特徴とする光ヘ
   ッドチルト装置。
2. 【請求項２】 前記フォーカス駆動信号検出手段は、前
   記フォーカスアクチュエータの駆動電流を電圧に変換し
   て検出する検出回路と、この検出回路の出力のうちスピ
   ンドルモータの回転周波数よりも低い周波数成分のみを
   通過させる低域通過フィルタと、この低域通過フィルタ
   のアナログ出力をデジタル信号に変換して前記中央処理
   部に入力するＡ／Ｄ変換器とを備えていることを特徴と
   した請求項１記載の光ヘッドチルト装置。
3. 【請求項３】 前記フォーカス駆動信号検出手段の出力
   と光ディスクの変位量との対応関係が予め規定された変
   換テーブルを設け、 前記中央処理部は、前記フォーカス駆動信号検出手段の
   出力を前記変換テーブルを参照して光ディスクの変位量
   に変換することを特徴とした請求項２記載の光ヘッドチ
   ルト装置。
4. 【請求項４】 前記中央処理部は、前記トラッキング制
   御手段により光ヘッドを光ディスクの内周又は外周の端
   部に固定した後、チルト機構を駆動して光ヘッドの傾き
   を変えながら当該光ヘッドの傾き毎にビットエラー率を
   算出し、ビットエラー率が最小となったときの光ヘッド
   の傾きを前記基準位置に設定することを特徴とした請求
   項１記載の光ヘッドチルト装置。