WO2007123192A1 - 光ディスク装置 - Google Patents

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WO2007123192A1
WO2007123192A1 PCT/JP2007/058601 JP2007058601W WO2007123192A1 WO 2007123192 A1 WO2007123192 A1 WO 2007123192A1 JP 2007058601 W JP2007058601 W JP 2007058601W WO 2007123192 A1 WO2007123192 A1 WO 2007123192A1
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WO
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tilt
optical disc
optical
control unit
optical disk
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/058601
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yuuichi Kuze
Katsuya Watanabe
Shinichi Yamada
Original Assignee
Panasonic Corporation
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Filing date
Publication date
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Priority to CN2007800006400A priority patent/CN101326576B/zh
Priority to US12/297,483 priority patent/US8098556B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0945—Methods for initialising servos, start-up sequences
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/095—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
    • G11B7/0956—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for tilt, skew, warp or inclination of the disc, i.e. maintain the optical axis at right angles to the disc

Definitions

  • the present invention relates to an optical disc apparatus which records information on a recording medium (for example, an optical disc) using a light beam and / or reproduces the information of the recording medium power. More specifically, the present invention relates to a technique for measuring the tilt in the radial direction of the recording medium with high accuracy and significantly reducing the amount of measurement of the radial tilt in the multilayer recording medium.
  • Focus control is to control the position of the objective lens in the direction perpendicular to the recording layer so that the position of the focal point of the light beam is always on the recording layer.
  • tracking control is to control the position of the objective lens in the radial direction of the optical disk so that the focal point of the light beam is positioned on a predetermined track.
  • tilt control In tilt control, the angle of the optical pickup is controlled so that the optical axis of the light beam is perpendicular to the recording layer of the optical disk, or the amount of coma aberration generated at the focal point of the light beam is approximately zero (within 14 m ⁇ ) Control the angle of the objective lens to be
  • the tilt control is control for keeping the coma aberration amount generated at the focal point of the light beam under the influence of the tilt angle to almost zero (within 14 m ⁇ ). Note that the state where the coma aberration amount is not zero is referred to as "tilt occurs”.
  • a tilt caused by the warp and sag of the disk is defined as a “disk tilt”, and a tilt caused by the tilt of the objective lens is defined as a “lens tilt”.
  • the disc tilt is struck by the lens tilt. This is a method in which the total amount of tilt is made zero by erasing each other. There is also a method of controlling tilt by manipulating the phase of a light beam using a liquid crystal element or the like.
  • FIGS. 12 (a) and 12 (b) schematically show the cross-sectional shape of the light beam projected onto the recording layer of the optical disc when tilt is not generated and when tilt is generated, respectively.
  • . 13 (a) and 13 (b) show the jitter and error rate of the reproduced signal with respect to the tilt amount (tilt angle). As shown in FIGS. 12 and 13, the tilt causes coma aberration, resulting in the deterioration of jitter in the reproduction signal and an increase in the error rate.
  • the allowable width of the aberration with respect to the tilt angle is inversely proportional to the third power of the numerical aperture (NA), and becomes narrower as the recording density of the optical disk increases, which makes it difficult to secure the recording and reproducing performance of the device. This is because in order to increase the recording density, it is necessary to reduce the size of the focal point of the light beam, which requires shortening the wavelength of the light beam and increasing the numerical aperture (NA).
  • the optical disk device described in Patent Document 1 has not only the mechanical alignment adjustment of the optical system and the drive system but also the optical head or the objective lens in order to ensure the recording and reproducing performance on the high density optical disk.
  • Adopt tilt control to tilt properly.
  • the optical disk apparatus measures the focus drive amounts at two points of different radius to detect a tilt angle generated due to warping or drooping of the disk and mechanical chassis displacement. By correcting the detected tilt angle to approach zero, recording and reproduction in an appropriate state are realized.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-281761
  • FIGS. 14 (a) and 14 (b) respectively show the direction in which centrifugal force is generated when the warped optical disk and the dropped optical disk rotate, and the deformation direction of the optical disk due to the centrifugal force.
  • the degree of deformation of the optical disc depends on the number of revolutions of the optical disc.
  • the rotational speed of the optical disc is different at different radial positions.
  • This CLV control is performed, for example, when recording information.
  • the distance between the optical pickup housing and the optical disk is measured at each of two points of different radial positions on the optical disk to detect the amount of disk tilt. Therefore, since the number of rotations of the optical disc at each point is different, the shape of the optical disc at the time of measuring each point does not match due to the influence of air flow and centrifugal force.
  • the measurement distance between each point and the optical pickup includes the height variation of the recording layer of the optical disk due to the deformation of the optical disk, and a large error occurs in the calculation of the tilt amount.
  • FIG. 15 schematically shows that the shape of the optical disc changes in accordance with the number of rotations.
  • the vertical axis indicates the position (FC position) of the recording layer of the optical disc, and is, for example, the distance from the objective lens (not shown) of the optical pickup to the optical disc recording layer.
  • the horizontal axis indicates the radial position of the optical disk.
  • the shape of the recording layer of the optical disk is deformed as shown as a shape s.
  • the FC position of recording layer position al at radius rl is fal
  • the FC position of recording layer position a2 at radius r2 is fa2
  • the tilt amount ⁇ a of the section of radius rl, r2 is
  • a a arctan ((fa2-fal) / (r2-rl))
  • the shape of the recording layer of the optical disc is deformed as shown by a shape t.
  • the FC position of the recording layer position bl of radius rl is fbl
  • the FC position of the recording layer position b2 of radius r2 is fb2
  • the tilt amount ⁇ b of the section of radius rl, r2 is
  • ⁇ b arctan ((f b 2-f b 1) / (r 2-r 1))
  • the number of rotations A is the number of rotations when the focal point of the light beam is located at the radius rl on the recording layer of the optical disk in CLV control
  • the number of rotations B is the focal point of the light beam It is the number of revolutions when located at radius r2 on the recording layer of the disk.
  • the number of revolutions of the optical disc is the number of revolutions C (A ⁇ C ⁇ B).
  • the shape of the recording layer of the optical disk is deformed as shown as a shape u.
  • the shape s (number of rotations A) is deformed to the shape t (number of rotations B). That is, the warp or sag of the disc settles down.
  • fc2 is a very small value for fal. Therefore, especially in a state where disk resonance occurs only at one of the two measurement radial positions, when two points at different radial positions on the optical disc are measured, the amount of tilt is completely different from the actual tilt amount. can get.
  • the actual amount of tilt is arctan ((fa2_fal) Z (r2_rl)), which is approximately equal to arctan ((fc2_fcl) Z (r2-rl)).
  • FIG. 16 (a) shows an overview of an optical disc apparatus 200 having a depression 210 on the top plate.
  • FIG. 16 (b) is a front view of the optical disc apparatus 200. Since the depth hi of the recess 210 needs to be a sufficient depth to control the air flow, the thickness HI of the optical disc apparatus 200 is also restricted by the depth h 1.
  • optical disk devices In recent years, it has been required to reduce the thickness of optical disk devices in recent years, particularly optical disk devices for notebook PCs. Thus, there is a need for an optical disc apparatus having a structure that is not subject to such restrictions. If a sensor for detecting the amount of tilt is provided, space constraints for installing the sensor will arise and it will be expensive.
  • An object of the present invention is to perform tilt control by accurately measuring the amount of tilt independently of the rotation control method of an optical disk. Another object of the present invention is to perform tilt control by measuring the tilt amount of an optical disk easily and with high accuracy without using a tilt sensor while permitting disk resonance.
  • the optical disc apparatus comprises a motor for rotating the optical disc, an optical system for irradiating the optical disc with a light beam, a moving unit for moving the optical system in the radial direction of the optical disc, and a perpendicular to the optical disc
  • a focus control unit that controls driving of the optical system in various directions according to a drive value and focuses the light beam on the recording layer of the optical disk; and the focus control unit at different radial positions on the optical disk.
  • a tilt control unit configured to measure an amount of tilt of the recording layer based on drive values at respective radial positions when the light beam is focused. When the tilt control unit measures the tilt amount, the motor keeps the number of revolutions of the optical disc constant, and the tilt control unit uses the drive value acquired at each of the radial positions.
  • the optical disk drive drives the optical system in the direction perpendicular to the optical disk based on the drive value, and adjusts the angle between the optical axis of the optical system and the optical disk. Furthermore, when the tilt control unit measures the tilt amount, the motor rotates the optical disc at a rotation speed according to one of the different radial positions, and the tilt control unit Generates a drive value for reducing the amount of coma aberration of the light beam spot in the recording layer of the optical disc based on the measured tilt amount.
  • the optical disc has a resonant rotational speed at which resonance is generated by rotation, and when the rotational speed of the optical disc falls within a range of ⁇ 10% of the resonant rotational speed, the focus control unit is configured to: The drive value of the optical system when focusing the light beam at each of the different radial positions oscillates at a cycle longer than the rotation cycle of the optical disc, and the nozzle control unit In each of the plurality of drive values, a plurality of drive values are acquired over a period longer than a period in which the drive value of the optical system vibrates, and a representative drive value may be determined based on the acquired plurality of drive values.
  • the tilt control unit may determine an average value of the plurality of acquired drive values as the representative drive value.
  • the optical disk apparatus When the optical disk apparatus records information on the optical disk, the optical disk is rotated at a rotation number corresponding to the radial position at which recording is started, and the tilt amount of the recording layer at the radial position at which the recording is started. May be measured. During a period from when the optical disk apparatus starts recording information to the optical disk until the optical disk device finishes the operation, the optical disk is rotated at a rotation speed corresponding to a radial position where information is to be recorded next, and The amount of tilt of the recording layer at a radial position where information is recorded may be measured.
  • the motor measures the optical disk at at least two radial positions in each measurement area.
  • the rotation speed may be kept constant, and when changing the measurement area, the rotation speed of the optical disc may be changed.
  • the optical disc has a resonant rotational speed at which resonance is generated by rotation, and when the rotational speed of the optical disc falls within a range of ⁇ 10% of the resonant rotational speed, the tilt control unit The amount of tilt may not be measured.
  • the tilt control unit may calculate the tilt amount of the optical disc rotating within the range by calculation based on the tilt amount measured at the rotation speed outside the range.
  • the apparatus may further include a housing that seals the optical disk when the optical disk is loaded, and the housing may not have a structure that changes an air flow when the optical disk rotates.
  • the optical disc apparatus comprises a motor for rotating the optical disc, an optical system for irradiating the optical disc with a light beam, a moving unit for moving the optical system in the radial direction of the optical disc, and a perpendicular to the optical disc
  • a focus control unit for controlling the drive of the optical system in various directions according to a drive value to focus the light beam on the recording layer of the optical disc, and the focus control unit at different radial positions on the optical disc
  • a tilt control unit for measuring the tilt amount DT of the recording layer based on the drive value at each radial position when the light beam is focused.
  • the optical disc has at least two recording layers, and the tilt control unit uses a set of a coefficient a and an offset b preset corresponding to each of the two recording layers.
  • the tilt correction amount Y of one of the at least two recording layers is obtained by switching the values of the coefficients a and b of a X DT + b.
  • the optical disk apparatus holds a set of coefficients a and offsets b preset corresponding to each of the two recording layers, and corresponds to the recording layer in which the focal point of the light beam is located.
  • the method may further include a coefficient selection unit that selects a combination of the coefficient a and the offset b, and the coefficient selection unit may send the selected combination of the coefficient a and the offset b to the tilt control unit.
  • the motor when measuring the tilt amount, keeps the number of rotations of the optical disk constant, and the tilt control unit uses the drive value of the focus control unit acquired at each radial position. Then, the tilt amount of the recording layer is obtained by calculation. For example, the tilt control unit calculates the tilt amount of the recording layer based on the average of the drive values of the focus control unit. Since the number of revolutions is constant, it is not necessary to measure the variation of the disc height, so it is possible to perform accurate tilt control also in CLV and ZCLV control. Thus, the quality of data to be reproduced and recorded can be kept high, and the reliability of the reproducing operation and the recording operation can be kept high.
  • the tilt amount can be measured at the entire radial position in the same state as the actual disk rotational speed at the radial position.
  • the optical disk apparatus can perform accurate tilt control at all radial positions of the disk.
  • the optical disk apparatus of the present invention the influence of disk deformation (variation in the distance between the optical pickup and the recording layer) in a band lower than the disk rotation speed not synchronized with the disk rotation speed due to disk resonance can be reduced. This enables accurate focus drive value measurement. Further, according to the optical disk apparatus of the present invention, it is possible to prevent the deterioration of the tilt measurement accuracy which is affected by the disk fluctuation due to the disk resonance, and it is possible to perform the tilt measurement with high accuracy. As a result, the optical disk apparatus can perform tilt control with high accuracy that is not affected by disk resonance.
  • the optical disc apparatus of the present invention it becomes unnecessary to measure the tilt amount in the recording layers of all the layers, and the tilt correction amount of all the layers can be calculated by measuring only one certain layer. As a result, the optical disk apparatus can perform tilt correction of all layers in a short tilt measurement time.
  • FIG. 1 (a) is a schematic view of an optical disc apparatus 100 according to Embodiment 1, and (b) is a front view of the optical disc apparatus 100. 2) A diagram showing a configuration of functional blocks of an optical disc apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 It is a figure which shows typically the tilt measurement method by the optical disk apparatus 100.
  • (a) is a diagram showing the relationship between the FC position (height) of the recording layer at radial position R and the number of revolutions of the optical disc, and (b) shows the time of disc resonance at a predetermined radial position and normal times It is a time chart showing the disc fluctuation of
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an optical disc radial position at which the FC position (height) is measured at drive start and before reproduction, and (b) is an FC position (height) before recording starts.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the optical disc radial position at which) is measured.
  • FIG. 7 is a view showing the relationship between the FC position (height) of the recording layer at the radial positions 30 mm and 44 mm at which the rotational speeds coincide, and the rotational speed of the optical disc.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an optical disc radial position where the FC position (height) is measured before the start of recording.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an optical disc radial position where the FC position (height) is measured before the start of recording.
  • FIG. 9 A diagram showing a configuration of functional blocks of an optical disc apparatus 110 according to Embodiment 2.
  • (a) and (b) are schematic diagrams showing the relationship between the tilt of the optical disc 24 and the tilt of the objective lens 1 when the multilayer optical disc 24 is not tilted and when it is not tilted, respectively. .
  • FIG. 12 (a) and (b) schematically show the cross-sectional shape of the light beam projected onto the recording layer of the optical disc when tilt occurs to generate light, light, light and light, respectively.
  • FIG. 13 (a) and (b) are diagrams showing the jitter and error rate of the reproduction signal with respect to the tilt amount.
  • FIG. 14 (a) and (b) respectively show the direction in which centrifugal force is generated when the warped optical disk and the dropped optical disk rotate, and the deformation direction of the optical disk due to the centrifugal force FIG.
  • FIG. 16 (a) is a schematic view of an optical disc apparatus 200 having a depression 210 in a top plate, and (b) is a front view of the optical disc apparatus 200.
  • FIG. 1A shows an overview of an optical disc apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the motor of the optical disc apparatus 100 keeps the number of revolutions of the optical disc constant.
  • the tilt control unit measures the tilt amount of the recording layer using the drive value of the focus control unit acquired at different radial positions. Since the number of revolutions is constant, it is not necessary to measure the fluctuation of the disc height, so the optical disc drive 100 can not only perform constant angular velocity control (CAV control) but also linear velocity constant control (CLV control or ZCL V). Even when control is performed, the tilt amount of the loaded optical disc can be measured accurately. Thus, accurate tilt control is realized.
  • CAV control constant angular velocity control
  • CLV control or ZCL V linear velocity constant control
  • the optical disk device 100 can accurately measure the tilt amount of the optical disk even at the number of rotations at which the disk resonance occurs. Therefore, since it is not necessary to provide the recess (the recess 210 in FIG. 16A) of the case top plate conventionally provided to suppress the occurrence of the disk resonance, it is possible to make the optical disk device 100 thinner. .
  • FIG. 1 (b) is a front view of the optical disc apparatus 100. Since there is no recess in the case top plate, the distance h0 between the surface of the optical disc loaded in the optical disc device 100 and the case top plate of the optical disc device 100 is shorter than the distance hi described in FIG. 16 (b). it can. Therefore, the thickness H0 of the optical disk device 100 can also be shorter than the thickness HI of the optical disk device 200 described in FIG. 16 (b).
  • FIG. 2 shows a configuration of functional blocks of the optical disc apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the focus control, the tilt control and the motor control performed by the optical disk device 100 will be described, respectively, together with the description of the components of the optical disk device 100.
  • a light beam generated from a light source 3 such as a semiconductor laser is focused and irradiated onto a recording layer (signal recording surface) of an optical disc 20 as a recording medium by an objective lens 1 for focusing the light beam.
  • the return light of the light beam diffracted and reflected by the recording layer of the optical disc 20 is received to receive the return light.
  • the light unit 5 receives and detects light.
  • the objective lens 1 is moved by the focus actuator 2 in a direction perpendicular to the recording layer (hereinafter referred to as “focusing direction”) to change the focusing state of the light beam on the recording layer of the optical disc 20.
  • focusing direction a direction perpendicular to the recording layer
  • the detection signal by the return light output from the light receiving unit 5 is input to the focus error generator 7.
  • the focus error generator 7 generates a focus error signal (FE signal) corresponding to the convergence state of the light beam on the recording layer of the optical disc 20.
  • the generated FE signal is input to the focus control unit 9.
  • the focus control unit 9 is, for example, a digital filter realized by a DSP (digital signal processor), performs phase compensation and gain compensation on the FE signal, and outputs it as a focus drive signal.
  • the focus drive signal is amplified by the first focus actuator drive circuit 12 and the second focus actuator drive circuit 13, and the amplified signal drives the focus actuator 2.
  • focus control is performed to control the convergence state of the light beam on the recording layer of the optical disc so as to always be in a predetermined convergence state.
  • the microcomputer 8 outputs radius information indicating which radius position of the recording layer of the optical disc 20 the light beam spot is located to the rotation number computing unit 16.
  • the position of the light beam spot is determined by the position of the transfer table 15.
  • An optical pickup including an objective lens 1, a light source 3, a light receiving unit 5 and the like in one housing is attached to the transfer table 15.
  • the optical pickup is operated while being attached to the transfer table 15, and the movement of the optical pickup in the radial direction of the optical disc is performed by the transfer table 15.
  • the position of the objective lens 1 in the optical pickup is controlled with high accuracy by an actuator (not shown) different from the focus actuator 2.
  • the rotation number calculation unit 16 calculates the target disk motor rotation number according to the radius information according to the instruction of the microcomputer 8 and issues a rotation command to the motor control unit 4 so that the optical disk 20 has a desired rotation number. Output.
  • the microcomputer 8 outputs a signal cycle signal to the rotational speed calculator 16 in accordance with the signal cycle (not shown) of the recording layer of the optical disc 20.
  • the rotational speed calculator 16 detects the target disc motor rotational speed by the signal cycle signal. And outputs a rotation command to the motor control unit 4.
  • the motor control unit 4 drives the disk motor 10 according to the rotation command to control the optical disk 20 to a desired number of rotations. Thus, motor control is realized.
  • the microcomputer 8 instructs the hold signal generation unit 17 to fix the disc motor rotational speed.
  • the hold signal generation unit 17 outputs a hold signal to the motor control unit 4 according to the instruction of the microcomputer 8.
  • the motor control unit 4 switches to an operation of maintaining the current number of revolutions of the disk motor 10 based on the hold signal.
  • the light beam spot is positioned at the radial position xl of the optical disc 20 with the focus control operated. Further, at this time, the rotation speed calculation unit 16 outputs a rotation command to the motor control unit 4 so that the rotation speed of the optical disk 20 becomes a desired value according to the instruction of the microcomputer 8.
  • the motor control unit 4 drives the disk motor 10 based on the rotation command to rotate the optical disk 20 at a desired rotational speed.
  • the microcomputer 8 instructs the hold signal generator 17 to fix the disk motor rotation number.
  • the hold signal generation unit 17 outputs a hold signal to the motor control unit 4 according to the instruction of the microcomputer 8.
  • the motor control unit 4 switches to the operation of maintaining the current number of revolutions of the disk motor 10 based on the hold signal.
  • the focus drive measurement unit 14 measures the average focus drive value yl at the radial position xl, and outputs the average focus drive value yl to the microcomputer 8.
  • the light beam spot is moved to a different radial position x2 of the optical disk 20 by the transfer table 15, and the average focus drive value y2 is measured by the focus drive measurement unit 14.
  • measure the average focus drive value (yl to yn) n times (radius X:! To xn).
  • n is two or more times.
  • the microcomputer 8 obtains a linear approximate expression represented by the following formula 1 from the information of (xl, yl) to (xn, yn). For example, use least squares to approximate a linear equation.
  • 1 is a coefficient representing the tilt of the disk
  • m is a predetermined offset, for example, a disk This is the focus drive value required to position the light beam spot in the recording layer in the tilt, tilt, tilt, and light conditions.
  • the microcomputer 8 obtains the change amount ⁇ FC of the average focus drive amount with respect to the predetermined radius ⁇ movement from the number 1, and stores it in the ⁇ FC memory 18 from the following number 2.
  • the tilt control unit 19 obtains the tilt amount ⁇ based on the following equation 3 by the focus drive difference ⁇ FC force stored in the AFC memory 18 by repeating the above processing.
  • k is a coefficient for converting a focus drive difference into a tilt amount
  • o FS is a predetermined offset (a disc tilt is generated, and the coma of the light beam spot in the state is Lens tilt amount required to make a mouth.
  • the tilt control unit 19 acquires, from the microcomputer 8, radius information indicating on which radius of the optical disc 20 the light beam spot is located, and outputs a tilt drive signal based on Formula 3.
  • the tilt drive signal is added to the focus drive signal on the first focus actuator drive circuit 12 side and subtracted from the focus drive signal on the second focus actuator drive circuit 13 side.
  • the tilt control unit 19 drives the objective lens 1 by outputting reverse polarity to the first focus actuator drive circuit 12 and the second focus actuator drive circuit 13 based on the tilt drive signal.
  • the angle of the objective lens 1 By changing the angle of the objective lens 1, the tilt of the optical axis of the light beam irradiated to the optical disc 20 and the light disc 20 is changed.
  • the objective lens 1 is controlled so that the amount of coma aberration of the light beam spot in the recording layer of the optical disc 20 is reduced (for example, it becomes zero), and tilt control is realized.
  • FIG. 3 schematically shows a tilt measurement method by the optical disc apparatus 100. It is assumed that the rotation of the optical disc 20 is controlled by CLV control. Then, it is assumed that the optical disk 20 rotates at the rotation number A at the radius rl and rotates at the rotation number B at the radial position r4.
  • the optical disc apparatus 100 When measuring the tilt amount of the optical disc recording layer at the rotational speed A, the optical disc apparatus 100 first rotates the optical disc 20 while rotating the optical disc 20 at the rotational speed A at the radial position rl. Measure fal, which is the position (FC position) of the objective lens 1 in the FC direction (perpendicular direction to the disc) with reference to the enclosure of the cup. Then, while maintaining the rotational speed, measure FC positions fa2 and fa3 at other radial positions r2 and r3.
  • the optical disc apparatus 100 measures the focus drive value, which is an average value of focus drive, instead of measuring the FC position.
  • the optical disc apparatus 100 measures a focus drive value fdal which is an average value of focus drive at the FC position fal.
  • the FC position and the focus drive value are in a one-to-one relationship.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for measuring the tilt of the optical disc apparatus 100 according to the present embodiment. Here, an example of measuring the tilt amount at the rotation speed A of FIG. 3 will be described.
  • step S 1 when moving the light beam spot to the radius rl in step S 1, the rotation number operation unit 16 sets the rotation number of the optical disc 20 to the rotation number A, and the motor control unit 4 sets the rotation number thereof. Control the rotation to hold A. Then, in step S2, the transfer table 15 moves the optical pickup to move the light beam spot to al (radius rl) on the recording layer.
  • step S3 the microcomputer 8 instructs the hold signal generation unit 17 to hold the number of rotations of the optical disk in the state of number of rotations A.
  • the hold signal generation unit 17 controls the motor control unit 4 to hold in the state of the rotation speed A.
  • the focus drive measurement unit 14 measures a focus drive value fdal, which is an average value of focus drive at the FC position fal.
  • step S5 the transfer stand 15 moves the light beam spot to a radius r2 by moving the optical pickup. Then, at that position, the focus drive measurement unit 14 measures the focus drive value fda2 which is the average value of the focus drive at the processing of step S4, that is, the FC position fa2.
  • step S5 the focus drive flat at the FC position fa3 of the radius r3 Measure the focus drive value fda3 which is the average value.
  • microcomputer 8 substitutes three data of (rl, fdal), (r2, fda2), and (r3, fda3) into the number 1 in step S6. Then find the slope 1
  • microcomputer 8 obtains a first slope 11 based on (rl, fdal) and (r2, fda2), and then a second slope based on (r2, fda2) and (r3, fda3). Find a slope of 12. Then, the microcomputer 8 adopts the average value of 11 and 12 as the inclination 1 obtained based on the above three data, and obtains the change amount of focus drive 1 ⁇ (r3_rl).
  • the focus drive difference AFC it can be used as the difference in drive value to be given to the focus actuator, so the convenience when tilting the objective lens 1 is improved. It is from. At this time, the light beam spot is positioned at al to a3 on the recording layer.
  • the microcomputer 8 stores the amount of change in the AFC memory 18.
  • the force inclination 1 stored in the memory may be stored in the memory.
  • the microcomputer 8 sets the rotational speed of the optical disk to the rotational speed B and moves it to the radius r4 to r6, and moves the FC position fb4 to fb6 at the respective radial positions.
  • the average focus drive value fdb4 to fdb6 is measured.
  • the measured 3 points (r4, f db4), (r5, fdb5), (r6, fdb6) are substituted into the number 1 to obtain the inclination, and the amount of change in focus drive 1 ′ from the obtained inclination.
  • the inclination may be stored in the memory as in the measurement of rl to r3.
  • two measurement points (for example, radial positions rl and r2) are provided at the optical disc rotation number A, and two measurement points at the rotation number B For example, radius r4, r5).
  • a FC memory 18 stores fda2_fd al, fdb5-fdb4, respectively.
  • FIG. 5 (a) shows the relationship between the FC position (height) of the recording layer at the radial position R and the number of revolutions of the optical disc.
  • the vertical axis is the FC position, and the horizontal axis is the number of revolutions of the optical disc.
  • the optical disk in this example is assumed to have a hanging shape (FIG. 14 (b)).
  • the FC position gradually changes high from 0 to vl. This deformation is considered to be caused by the effect of centrifugal force generated by the rotation of the disk.
  • the average value of the position in the focus control direction moves largely from f 1 to f 2.
  • the FC position rapidly changes to a high level, and returns to a point c3 having a height substantially equal to the height of the point cl.
  • the average value of the FC position of the recording layer at radius R returns from f 2 to f 3 that had moved significantly. And the position is almost constant after v3. It can be said that this optical disk has a rotational frequency v2 and disk resonance occurs.
  • Optical disks are usually used by rotating in a sealed space. Since the optical disc is not perfectly flat, it rotates the air to convect the air in the enclosed space. The convected air is pushed back to the wall of the enclosed space and hits the optical disc again. The optical disc is deformed by the influence of the returned air flow (air flow).
  • the rotation number (frequency) at which the optical disk is deformed largely is called a disk resonance frequency
  • the phenomenon at which the disk is deformed largely is called a disk resonance.
  • the original disk resonance is the vibration mode associated with the disk size, and is the resonance in the state without the influence of air.
  • FIG. 5 (b) is a time chart showing disk fluctuation at the time of disk resonance and normal time at a predetermined radial position.
  • the vertical axis is the FC position and the horizontal axis is time.
  • the point cl in FIG. 5 (a) oscillates in a cycle synchronized with the disc rotation as shown in FIG. 5 (b).
  • the average value of the FC position is fl.
  • a time eg, at least at least sufficiently longer than the rotation period is necessary to accurately measure the average value of the FC position. It is necessary to measure while the disk rotates more than 20 times and calculate the average value of FC position.
  • the time sufficiently longer than the rotation period is about 200 ms or more in the case of the rotation number force of 6000 to 7000 rpm.
  • the configuration Since it takes time to measure the average value of the FC position near the disk resonance and it is difficult to measure the tilt amount in a short time, the configuration does not measure tilt at the number of rotations near the disk resonance. It is also possible to use estimated values from other rotational speeds.
  • the disk resonance occurs with a rotation speed of about 6600 i′′pm around a radius of 30 mm.
  • the rotation speed v1 of radius rl 24 mm
  • the tilt amount tl is measured by the above-described method at about 8200 rpm
  • the tilt amount t2 is measured by the above-described method at the rotation speed v2 (about 5700 rpm) of radius r2 (35 mm).
  • the tilt amount t of the radius r of the section of the radius rl to r2 can be estimated by substituting tl and t 2 into the following number 4.
  • the optical disk apparatus 100 performs different rotation control during activation of the apparatus, during reproduction and recording. That is, the optical disk apparatus 100 performs constant angular velocity control (CAV control) during startup and playback, and performs constant linear velocity control (CLV control or Z CLV control) during recording. Therefore, it is preferable to appropriately change the above-described tilt measurement method according to the rotation control method.
  • CAV control constant angular velocity control
  • CLV control constant linear velocity control
  • FIG. 6 (a) shows an example of the relationship between the optical disk radial position and the number of revolutions of the disk, at which the FC position (height) is measured at the time of drive activation and before reproduction.
  • the CAV control performed at drive startup and playback has a constant optical disc rotation speed regardless of the radial position. Therefore, at the time of CAV control, the optical disc apparatus 100 measures the FC position by the above-mentioned method at five points of radial positions r1 to r5 which is almost the entire area of the optical disc, and measures the tilt amount of the optical disc. By performing tilt control based on the measured tilt amount, the optical disk device 100 can be prepared for the subsequent reproduction process.
  • FIG. 6 (b) shows an example of the optical disc radial position at which the FC position (height) before the start of recording is measured.
  • focus drive values in a one-to-one relationship with the FC position are measured instead of the FC position.
  • the CLV control performed at the time of recording differs in the number of revolutions of the optical disc depending on the radial position. Therefore, the optical disc apparatus 100 rotates the FC position at two points of position r5 at a position r1 from the position rl and a predetermined distance (for example, 4 mm) from the radial position (rl) at which recording starts. Measure by number.
  • the microcomputer 8 of FIG. 6 instructs the hold signal generation unit 17 to fix the disc motor rotation number.
  • the hold signal generation unit 17 outputs a hold signal to the motor control unit 4 according to the instruction of the microcomputer 8. As a result, two points of measurement are measured at a fixed number of revolutions.
  • the difference between the FC positions of the two points is obtained by calculation, and is stored in the AFC memory 18 of FIG.
  • the tilt control unit 19 tilts the object lens 1 with a predetermined coefficient and an offset according to the difference of the focus drive amount stored in the AFC memory 18. That is, the lens is tilted. Thereafter, the area of r 1 to r 2 (r 2 is a position separated by, for example, 1 mm from rl) is recorded with the lens tilt amount. And again The tilt position is measured by measuring the FC position of position r2 and position r6 separated by a predetermined distance as the position r2 with the number of rotations at position r2. As described above, measurement and recording can be repeated from the start to the end of the recording process to complete the recording while correcting the tilt. The measurement of the tilt and the recording of the information need not be performed alternately, but the order or frequency may be changed as appropriate.
  • the optical disc apparatus 100 determines and records the tilt amount while sequentially shifting the start point from the position rl shown in FIG. 6B by a predetermined amount (here, 1 mm).
  • a predetermined amount here, 1 mm.
  • the distance between two points to be measured is 4 mm (the rl force in FIG. 6 (b) is also up to r5), and the measurement frequency is set to 1 mm.
  • the distance between two points to be measured and the frequency of measurement may be changed according to the amount of information to be recorded or may be increased or decreased in relation to the total measurement time.
  • the recording start position of each file is determined in advance when recording two files
  • the recording start position of the first file is determined.
  • the optical disk apparatus 100 can perform different CLV control depending on the radial position while performing the force control. For example, in the optical disk apparatus 100, CLV control capable of recording at 6 times speed can be performed at the inner circumferential position than at the radial position of 30 mm, and faster at the outer circumferential position than the radial position of 30 mm. The ability to perform CLV control that can record at 8x speed.
  • the number of rotations does not decrease even when the recording position is close to the outer periphery, so that the number of rotations of the optical disc may coincide despite the difference in the radial position. It is possible.
  • FIG. 7 shows the relationship between the FC position (height) of the recording layer at the radial positions 30 mm and 44 mm at which the rotational speeds match and the rotational speed of the optical disc.
  • the optical disk in this example is assumed to have a hanging shape (FIG. 14 (b)). The number of revolutions at which disk resonance occurs (6600 rpm) also matches.
  • FIG. 8 (a) shows the relationship between the radial position and the rotational speed when different CLV control is performed depending on the radial position.
  • the optical disc apparatus 100 performs 6 ⁇ speed recording in the section from the radial position 24 mm to 30 mm, and performs 8 ⁇ speed recording in the section from the radial position 30 mm. As shown, at radial positions 30 mm and 44 mm, the optical disc is rotated at a rotational speed (6600 rpm) at which disc resonance occurs.
  • FIG. 8 (b) shows an example of an optical disc radial position at which the optical disc apparatus 100 performing the CLV control shown in FIG. 8 (a) measures the FC position (height) before the start of recording.
  • the CLV control applied to the radial position is performed under the CLV control. It is necessary to measure the amount of tilt by rotating the optical disc at the number of rotations. As shown in Fig.
  • FIG. 8 (b) shows an example of a preferred tilt amount measurement when recording processing is started from a position of radius 24 mm and subsequent recording processing is started from a position of radius 38 mm next.
  • the distance between two points to be measured is 4 mm, and the frequency of remeasurement is 1 mm.
  • the optical disc apparatus 100 measures the FC position by rotating the optical disc at the rotational speed at the radial position as described above, and measures the position force The optical disc is rotated at the same rotational speed even at a position separated by a predetermined distance, the FC position is measured, and the tilt amount is measured.
  • the FC position is measured, and the tilt amount is measured.
  • the optical disk apparatus of the present embodiment it is possible to obtain the tilt amount S of the optical disk without providing the tilt detection sensor and not depending on the rotation control method of the optical disk.
  • tilt control of the optical disc apparatus according to the present embodiment corresponding to a multi-layer disc will be described with reference to FIGS.
  • the present embodiment not only the tilt of the optical disc but also the tilt control in which the tilt of the objective lens is considered will be described.
  • FIG. 9 shows a configuration of functional blocks of the optical disc apparatus 110 according to the present embodiment.
  • the same components as those included in the optical disc apparatus 100 of the first embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • An optical disc apparatus 110 is configured by adding a tilt correction coefficient selection unit 21 to the optical disc apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the tilt correction coefficient selection unit 21 pairs a coefficient kn (n is an integer) for converting the tilt amount of the optical disk and the tilt amount of the objective lens with the offset FS FSn (n is an integer) for each recording layer of the multilayer optical disk. keeping.
  • the coefficient kn and the offset FS FSn are called “tilt correction coefficient”.
  • the tilt correction coefficient selection unit 21 selects the tilt correction coefficient held based on the layer information.
  • the “layer information” is information indicating on which recording layer of the multi-layered optical disc 24 the light beam spot exists. Usually, it is a recording layer on which information is reproduced or recorded among a plurality of recording layers.
  • FIGS. 10 (a) and 10 (b) are schematic views showing the relationship between the tilt of the multilayer optical disc 24 and the tilt of the objective lens 1.
  • FIG. 10 (a) shows the relationship between the optical disc 24 and the objective lens 1 when the optical disc 24 is not tilted.
  • FIG. 10 (b) shows the relationship between the optical disc 24 and the objective lens 1 when the optical disc 24 is in resonance.
  • a plurality of recording layers are stacked at an interlayer distance of 5 ⁇ m to 70 ⁇ m on the multilayer optical disc 24.
  • FIG. 10 (a) will be referred to.
  • the coma aberration on the point dl is minimized, and the angle ⁇ of the objective lens 1 having the best reproduction and recording characteristics is obtained.
  • the OFS 1 and OFS 2 are determined due to the coma included in the optical system of the optical pickup. Since the light beam is affected by the thickness of the protective layer of the disc, the angle of the objective lens 1 at which the reproduction and recording characteristics are best between the first recording layer 22 and the second recording layer 23 is It is different.
  • a multilayer optical disc 24 has a tilt of angle ⁇ 5.
  • ⁇ 3 kl-
  • FC FC + FS FS 1 can be represented.
  • the portion of OFS 1 in this equation is caused by coma aberration included in the optical system of the optical pickup as described above, so the amount of offset of the optical disc is not related to the amount of tilt of the optical disc ⁇ 5 Occurs as On the other hand, since AFC is determined in proportion to ⁇ 5, the part of kl'AFC changes in proportion to ⁇ 5.
  • the multilayer optical disc 24 has a tilt of ⁇ 5 and the light beam spot is positioned at the point d4 on the second recording layer 23, coma aberration on the point d4 is minimized and reproduction is performed.
  • the portion of OFS 2 in this equation also occurs as an offset amount regardless of the tilt amount ⁇ 5 of the optical disc. Since one AFC is proportional to ⁇ 5, the part of k2'AFC changes in proportion to ⁇ 5.
  • the proportional term coefficients kl and k2 are affected by the thickness of the light beam passing through the protective layer of the disc, so the proportional factor kl for the first recording layer 22 and the second recording The values of the proportionality factor k2 for layer 23 are different.
  • the above coefficient kn (n is an integer) and the offset OFSn (n is an integer) are coefficients unique to the objective lens and are coefficients determined at the time of design of the objective lens.
  • kn is a coefficient for converting a focus drive difference corresponding to the n-th recording layer into a tilt amount (that is, coma aberration correction sensitivity to the n-th recording layer), and is close to the disk surface on the objective lens side
  • the coefficient kn decreases as the recording layer (the recording layer on the front side) is reached.
  • the coefficients kn and OFSn should both be determined experimentally based on the relationship between the tilt of the objective lens that gives the best signal evaluation index when the n-th recording layer is tilted, based on the signal evaluation indices such as jitter and RF amplitude. Can.
  • the manufacturer holds these values in advance in a memory (not shown) in the tilt correction coefficient selection unit 21. Then, when the optical disc apparatus 110 is used, the tilt correction coefficient selection unit 21 reads the value according to the recording layer in focus, and the tilt control unit 19 uses the read value for the tilt correction calculation. .
  • the tilt correction coefficient selection unit 21 reads the value according to the recording layer in focus, and the tilt control unit 19 uses the read value for the tilt correction calculation. .
  • the tilt correction coefficient selection unit 21 reads the value according to the recording layer in focus
  • the tilt control unit 19 uses the read value for the tilt correction calculation. .
  • kn and ⁇ FSn are affected by manufacturing variations, they may be measured at the time of manufacturing one by one, and individual optical disc devices may be stored with their optimum values.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a procedure for measuring the tilt of the optical disc apparatus 110 according to the present embodiment.
  • the microcomputer 8 obtains the radial position on the recording layer of the multilayer optical disc 24 where the optical beam spot exists, based on the position of the transfer table 15, and the tilt control unit 19 Output information
  • the microcomputer 8 outputs, to the tilt correction coefficient selection unit 21, layer information indicating on which recording layer of the multilayer optical disc 24 the light beam spot exists.
  • step S 3 the tilt correction coefficient selection unit 21 selects a set of coefficients kn (n is an integer) and offsets OFSn (n is an integer) held by the microcomputer according to the layer information of 8 powers, etc. Select the corresponding kn, FS FSn and output it to the tilt control unit 19.
  • step S4 the tilt control unit 19 acquires a focus drive difference (AFC) corresponding to the target radial position from the AFC memory 6 according to the radius information of the microcomputer 8.
  • AFC focus drive difference
  • step S5 the tilt control unit 19 substitutes the coefficient kn (n is an integer) and the offset OFSn (n is an integer) selected by the tilt correction coefficient selection unit 21 into the following equation 5 to obtain a tilt: Find the quantity y (tilt drive signal).
  • step S6 the tilt control unit 19 outputs the obtained tilt drive signal.
  • the tilt drive signal is added to the focus drive signal on the first focus actuator drive circuit 12 side, and is subtracted from the focus drive signal on the second focus actuator drive circuit 13 side. That is, the tilt control unit 19 applies tilt drive signals of opposite polarities to the first focus actuator drive circuit 12 and the second focus actuator drive circuit 13.
  • the tilt control unit 19 applies tilt drive signals of opposite polarities to the first focus actuator drive circuit 12 and the second focus actuator drive circuit 13.
  • the tilt of the optical axis of the light beam irradiated to the multilayer optical disc 24 and the multilayer optical disc 24 is determined. Change. This reduces the amount of comatic aberration of the light beam spot in the desired recording layer of the multilayer optical disk 24 (see FIG. For example, it is possible to realize tilt control for controlling the objective lens 1 so as to be zero.
  • the tilt control of the objective lens 1 when tilt control of the objective lens with respect to disc tilt is performed, measurement of the amount of tilt of the disc in at least one recording layer, that is, measurement of focus drive difference A FC If this is done, the tilt control of the objective lens 1 can be performed without measuring the amount of tilt of the disk of the other recording layer, so there is no need to adjust the tilt optimum condition of the objective lens 1 in each recording layer. It is possible to provide a system that can realize high-precision tilt control with a simple configuration and in a short time measurement.
  • the measurement of the amount of tilt of the disc in the recording layer to be measured is based on the difference in focus drive.
  • the focus drive difference A FC can be determined indirectly.
  • kn is a coefficient for converting a focus drive difference according to the recording layer into a tilt amount
  • OFSn is a predetermined offset according to the recording layer.
  • the optical disc apparatus of the present invention since the tilt detection sensor is not required and the optical disc apparatus is not influenced by the fluctuation of the disc height due to the difference in the number of rotations during the measurement of the tilt amount, Good tilt control can be performed. As a result, the reliability of the information to be reproduced and recorded becomes high, and the reproduction and recording performance of the optical disc apparatus are improved.

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Abstract

　本発明は光ディスクの回転制御方式に依存することなく正確にチルト量を測定し、チルト制御を行うことを目的とする。 　光ディスク装置は、光ディスクを回転させるモータと、光ディスクに光ビームを照射する光学系と、光ディスクの半径方向に光学系を移動させる移動部と、光ディスクに垂直な方向への光学系の駆動を駆動値に応じて制御して、光ディスクの記録層上に光ビームを集束させるフォーカス制御部と、光ディスク上の異なる半径位置において、フォーカス制御部が光ビームを集束させたときの各半径位置における駆動値に基づいて、記録層のチルト量を測定するチルト制御部とを備えている。チルト制御部がチルト量を測定するとき、モータは光ディスクの回転数を一定に保ち、チルト制御部は各半径位置において取得された駆動値を利用する。

Description

明 細 書
光ディスク装置
技術分野
[0001] 本発明は、光ビームを利用して記録媒体 (たとえば光ディスク）に情報を記録し、お よび/または、記録媒体力 情報を再生する光ディスク装置に関する。より具体的に は、本発明は、記録媒体の半径方向のチルトを精度良く計測し、多層記録媒体にお ける半径方向のチルトの測定量を大幅に削減する技術に関する。
背景技術
[0002] 光ディスク装置が記録可能光ディスクに情報を記録するとき、または、記録された情 報を再生するとき、光ビームが記録層における目標トラック上で常に所定の集束状態 となる必要がある。このためには、「フォーカス制御」および「トラッキング制御」が必要 となる。フォーカス制御は、光ビームの焦点の位置が常に記録層上に位置するように 、対物レンズの位置を記録層に対して垂直方向に制御することである。一方、トラツキ ング制御とは、光ビームの焦点が所定のトラック上に位置するように対物レンズの位 置を光ディスクの半径方向に制御することである。
[0003] さらに、光ディスク装置では「チルト制御」が必要とされる。チルト制御とは、光ビーム の光軸と光ディスクの記録層とが垂直になるように、光ピックアップの角度を制御する こと、または光ビームの焦点に発生するコマ収差量がほぼゼロ（14m λ以内）となるよ う対物レンズの角度を制御することである。
[0004] 光ディスクへ照射される光ビームの光軸が光ディスクの記録層に垂直に入射してレヽ るときを基準としたとき、光軸と記録層とがなす角度が垂直からずれた角度をチルト角 と呼ぶ。チルト制御は、このチルト角の影響で光ビームの焦点に発生したコマ収差量 をほぼゼロ（14m λ以内）に保っための制御である。なお、コマ収差量がゼロでない 状態を「チルトが発生してレ、る」とレ、う。
[0005] 本願明細書においては、ディスクの反り、垂れに起因するチルトを「ディスクチルト」 と定義し、対物レンズの傾きによる起因するチルトを「レンズチルト」と定義する。
[0006] 先の対物レンズ角度を変化させる制御は、ディスクチルトをレンズチルトにより打ち 消しあうことでトータルのチルト量をゼロとする方式である。また液晶素子などを使用 し、光ビームの位相を操作することでチルトを制御する方法もある。
[0007] 光ディスクなどの記録層の記録密度が高まるにつれて、チルトを発生させないように 緻密なチルト制御を行うことが重要な問題になってきている。チルトが発生すると、記 録された信号の品質あるいは再生された信号のジッタの劣化が顕著になり、光デイス ク装置の性能を確保することが困難になるためである。
[0008] 図 12 (a)および (b)はそれぞれ、チルトが発生していない場合およびチルトが発生 した場合の、光ディスクの記録層に投影される光ビームの断面形状を模式的に示し ている。また、図 13 (a)および (b)は、チルト量 (チルト角）に対する再生信号のジッタ およびエラー率を示す。図 12および図 13に示されるように、チルトによってコマ収差 が発生し、その結果、再生信号におけるジッタの悪化およびエラー率の上昇が引き 起こされる。
[0009] チルトにより発生する収差が許容値 (例えば DVDでは約 0. 3度）を越えると最適な 状態での情報の記録および再生が行えなくなり、情報の信頼性が低下するという問 題が生じる。また、このチルト角に対する収差の許容幅は、開口数 (NA)の 3乗に反 比例するため光ディスクの記録密度が増大するにつれて狭くなり、装置の記録再生 性能を確保することが困難となる。なぜなら、記録密度を大きくするためには光ビーム の焦点のサイズを小さくする必要があり、そのためには光ビームの波長を短くし、開口 数 (NA)を大きくすることを要するからである。
[0010] 特許文献 1に記載の光ディスク装置は、高密度光ディスクへの記録再生性能を確 保するために、光学系および駆動系のメカニカルな位置合わせ調整だけでなく光へ ッドまたは対物レンズを適切に傾斜させるチルト制御を採用してレ、る。チルト制御中 は、光ディスク装置は半径の異なる 2点のフォーカス駆動量を測定して、ディスクの反 りや垂れ、およびメカシャーシずれにより発生するチルト角を検出する。そして検出さ れたチルト角を補正してゼロに近づけることにより、適切な状態での記録および再生 が実現されている。
特許文献 1 :特開 2003— 281761号公報
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0011] し力、しながら、従来の技術によれば、ディスクモータを線速一定 (CLV)で制御する 場合には、光ディスクのディスクチルト量の演算に大きな誤差が発生してしまうという 問題があった。
[0012] 光ディスクが回転すると、回転に起因する気流や遠心力の影響によって光ディスク の反り（または垂れ）が変形することが知られている。たとえば図 14 (a)および (b)は それぞれ、反った光ディスクおよび垂れた光ディスクが回転したときの遠心力が発生 する方向、および、遠心力に起因する光ディスクの変形方向を示す。光ディスクの変 形の程度は光ディスクの回転数に依存する。
[0013] CLV制御では異なる半径位置において光ディスクの回転数が異なる。この CLV制 御はたとえば情報の記録時に行われる。さらに、光ディスク上の半径位置が異なる 2 点の各々において、光ピックアップ筐体と光ディスクとの距離を計測してディスクチル ト量を検出する際も行われる。よって、各点での光ディスクの回転数が異なるため気 流や遠心力の影響により各点測定時の光ディスクの形状は一致しない。これでは、 各点と光ピックアップとの測定距離には光ディスクの変形に伴う光ディスクの記録層 の高さ変動が含まれ、チルト量の演算に大きな誤差が生じる。
[0014] 以下、図 15を参照しながらより詳細に説明する。
[0015] 図 15は、光ディスクの形状が回転数に応じて変化することを模式的に示している。
縦軸は、光ディスクの記録層の位置（FC位置）を示しており、たとえば光ピックアップ の対物レンズ（図示せず）から光ディスク記録層までの距離である。横軸は、光デイス クの半径位置を示す。
[0016] 光ディスクの回転数が回転数 Aのとき、光ディスクの記録層の形状は形状 sとして示 されるように変形する。このときの半径 rlの記録層位置 alの FC位置は fal、半径 r2 の記録層位置 a2の FC位置は fa2となり、半径 rl、 r2の区間のチルト量 Θ aは、
Θ a = arctan ( (fa2-fal) / (r2-rl) )
となる。
[0017] 光ディスクの回転数が回転数 B (Aく B)のとき、光ディスクの記録層の形状は形状 t として示されるように変形する。このときの半径 rlの記録層位置 blの FC位置は fbl、 半径 r2の記録層位置 b2の FC位置は fb2となり、半径 rl、 r2の区間のチルト量 Θ bは
Θ b = arctan ( (f b 2 - f b 1 ) / (r2 - r 1 ) )
となる。
[0018] 半径 rl、 r2区間がディスク形状変動分に対し十分小さい場合、 fa2— fal =fb2— f blの関係となるため、チルト量 Θ a Θ bである。
[0019] ここで、回転数 Aは、 CLV制御において、光ビームの焦点が光ディスクの記録層上 の半径 rlに位置するときの回転数であり、回転数 Bとは、光ビームの焦点が光デイス クの記録層上の半径 r2に位置するときの回転数である。
[0020] 上述の特許文献 1記載の技術によれば、光ビームの焦点が半径 rlに位置するとき の FC位置は、形状 sにおける falであるのに対し、光ビームの焦点が半径 r2に位置 するときの FC位置は、形状 tにおける fb2である。この結果、演算により求められるチ ルト量 Θは
Θ =arctan ( (fb2-fal) / (r2-rl) )
となる。
[0021] fb2 >fa2、かつ、 fbl >falであることを考慮すると、上述の Θ aおよび Θ bの各々と
Θとは一致せず、それらの間には大きな差が発生し得る。すなわち、従来の技術によ るチルト量の測定方法では、ディスクの回転数によるディスク形状の変化分の考慮が ないため実際のチルト量と測定値に大きな差が生じ得る。
[0022] ここで、特に大きな差が生じ得る例を説明する。
[0023] いま、光ディスクの回転数が回転数 C (A< C< B)であるとする。このとき、光デイス クの記録層の形状は形状 uとして示されるように変形する。
[0024] 通常、回転数の増加に伴い、形状 s (回転数 A)から形状 t (回転数 B)に変形してい く。すなわち、ディスクの反りまたは垂れが収まっていく。
[0025] し力、し、回転数 Cが A< C< Bの関係にあるにもかかわらず図 15に示すように大きく 変形している理由は、光ディスクが光ディスク装置内の密閉空間内において気流との 関係でディスク共振を起こしているためであると考えられる。
[0026] いま、ディスクモータに対して CLV制御を行うときのチルト量の測定を考える。チル ト量は、ディスク半径の異なる 2点（半径位置 rlおよび r2)でディスクとピックアップ筐 体との距離を測定することによって計測される。まず、半径位置 rlにおけるディスク回 転数を回転数 Aとし、半径位置 r2におけるディスク回転数を回転数 Cとする。そして、 回転数 Cにおいてディスク共振が発生しているときのチルト量を、特許文献 1記載の 方法によって測定すると、
Θ =arctan ( (fc2-fal) / (r2-rl) )
となる。図示されるように、 falに対して fc2は非常に小さな値である。よって、特に 2点 の測定半径位置の一方の位置においてのみディスク共振が発生している状態では、 光ディスク上の半径位置が異なる 2点を計測すると、実際のチルト量とは全く異なるチ ルト量が得られる。実際のチルト量とは、 arctan ( (fa2_fal) Z (r2_rl) )であり、こ れは arctan ( (fc2_fcl) Z (r2-rl) )とほぼ等しい。
[0027] なお、このようなディスク共振の発生を抑制するため、光ディスク装置の天板に窪み を設けてディスク共振を発生させる気流を調整する対策が採られている。図 16 (a)は 、天板に窪み 210を有する光ディスク装置 200の概観を示す。このような窪み 210を 設けると、上述したディスク共振の発生を抑制できる一方、他の問題が生じる。それ は、光ディスク装置の薄型化が制限されることである。
[0028] 図 16 (b)は光ディスク装置 200の正面図である。窪み 210の深さ hiは気流をコント ロールするのに十分な深さが必要なため、光ディスク装置 200の厚さ HIもその深さ h 1の制約を受ける。
[0029] 近年の光ディスク装置、特にノートブック型 PC用の光ディスク装置は薄型化が要求 されている。よって、そのような制約を受けない構造の光ディスク装置が必要とされて いる。なお、チルト量を検出するセンサを設けるとすると、そのセンサを設置するため の空間的な制約が生じるとともに費用がかさむ。
[0030] 本発明の目的は、光ディスクの回転制御方式に依存することなく正確にチルト量を 測定し、チルト制御を行うことである。また本発明の他の目的は、ディスク共振を許容 しながらも、チルトセンサによることなく容易かつ高い精度で光ディスクのチルト量を 測定し、チルト制御を行うことである。
課題を解決するための手段 [0031] 本発明による光ディスク装置は、光ディスクを回転させるモータと、前記光ディスク に光ビームを照射する光学系と、前記光ディスクの半径方向に前記光学系を移動さ せる移動部と、前記光ディスクに垂直な方向への前記光学系の駆動を駆動値に応じ て制御し、前記光ディスクの記録層上に前記光ビームを集束させるフォーカス制御部 と、前記光ディスク上の異なる半径位置において、前記フォーカス制御部が前記光ビ 一ムを集束させたときの各半径位置における駆動値に基づいて、前記記録層のチル ト量を測定するチルト制御部とを備えている。前記チルト制御部が前記チルト量を測 定するとき、前記モータは前記光ディスクの回転数を一定に保ち、前記チルト制御部 は前記各半径位置において取得された駆動値を利用する。
[0032] 前記光ディスク装置は、前記駆動値に基づいて、前記光学系を前記光ディスクに 垂直な方向へ駆動し、かつ、前記光学系の光軸と前記光ディスクとの角度を調節す る駆動部をさらに備え、前記チルト制御部が前記チルト量を測定するとき、前記モー タは、前記異なる半径位置のうちのひとつの半径位置に応じた回転数で前記光ディ スクを回転させ、前記チルト制御部は、測定された前記チルト量に基づいて前記光 ディスクの記録層における光ビームスポットのコマ収差量を低減する駆動値を生成し
、前記駆動部に送ってもよい。
[0033] 前記光ディスクは、回転によって共振が発生する共振回転数を有しており、前記光 ディスクの回転数が前記共振回転数の ± 10%の範囲に入るとき、前記フォーカス制 御部は、前記異なる半径位置の各々において前記光ビームを集束させたときの前記 光学系の駆動値は、前記記光ディスクの回転周期よりも長い周期で振動し、前記チ ノレト制御部は、前記各半径位置の各々において、前記光学系の駆動値が振動する 周期よりも長い期間にわたって前記駆動値を複数取得し、取得した複数の駆動値に 基づレ、て代表駆動値を決定してもよレ、。
[0034] 前記チルト制御部は、取得した複数の駆動値の平均値を、前記代表駆動値として 決定してもよい。
[0035] 前記光ディスク装置が前記光ディスクへ情報を記録する時において、記録を開始 する半径位置に応じた回転数で前記光ディスクを回転させ、前記記録を開始する半 径位置における前記記録層のチルト量を測定してもよい。 [0036] 前記光ディスク装置が前記光ディスクへの情報の記録を開始してから終了するまで の期間中、次に情報を記録する半径位置に応じた回転数で前記光ディスクを回転さ せ、前記次に情報を記録する半径位置における前記記録層のチルト量を測定しても よい。
[0037] 前記チルト制御部が前記記録層の複数領域の各々におレ、て前記チルト量を測定 するとき、前記モータは、各測定領域内の少なくとも 2点の半径位置で前記光デイス クの回転数を一定に保ち、測定領域を変更するときは前記光ディスクの回転数を変 更してもよい。
[0038] 前記光ディスクは、回転によって共振が発生する共振回転数を有しており、前記光 ディスクの回転数が前記共振回転数の ± 10%の範囲内に入るとき、前記チルト制御 部は前記チルト量を測定しなくてもよい。
[0039] 前記チルト制御部は、前記範囲外の回転数において測定されたチルト量に基づく 演算によって、前記範囲内で回転する前記光ディスクのチルト量を算出してもよい。
[0040] 前記光ディスクが装填されたときに前記光ディスクを密閉する筐体をさらに備え、前 記筐体は前記光ディスクが回転したときに気流を変化させる構造を有さなくてもよい。
[0041] 本発明による光ディスク装置は、光ディスクを回転させるモータと、前記光ディスク に光ビームを照射する光学系と、前記光ディスクの半径方向に前記光学系を移動さ せる移動部と、前記光ディスクに垂直な方向への前記光学系の駆動を駆動値に応じ て制御して、前記光ディスクの記録層上に前記光ビームを集束させるフォーカス制御 部と、前記光ディスク上の異なる半径位置において、前記フォーカス制御部が前記 光ビームを集束させたときの各半径位置における駆動値に基づいて、前記記録層の チルト量 DTを測定するチルト制御部とを備えている。前記光ディスクは少なくとも 2層 の記録層を有しており、前記チルト制御部は、前記 2層の記録層の各々に対応して 予め設定された係数 aおよびオフセット bの組を利用して Y=a X DT + bの係数 aおよ び bの値を切り替えて、前記少なくとも 2層の記録層のひとつのチルト補正量 Yを求め る。
[0042] 前記光ディスク装置は、前記 2層の記録層の各々に対応して予め設定された係数 a およびオフセット bの組を保持して、前記光ビームの焦点が位置する記録層に対応す る係数 aおよびオフセット bの組を選択する係数選択部をさらに備え、前記係数選択 部は選択した係数 aおよびオフセット bの組を、前記チルト制御部に送ってもよい。 発明の効果
[0043] 本発明の光ディスク装置によれば、チルト量を測定するとき、モータは光ディスクの 回転数を一定に保ち、チルト制御部は、各半径位置において取得されたフォーカス 制御部の駆動値を利用して、記録層のチルト量を演算により求める。たとえばチルト 制御部は、フォーカス制御部の駆動値の平均値に基づいて記録層のチルト量を演 算により求める。回転数が一定であるためディスク高さの変動を測定することが無くな るため、 CLVおよび ZCLV制御においても精度の良いチルト制御を行うことが可能と なる。これにより、再生および記録の対象となるデータの品質を高く保持することがで き、再生動作および記録動作の信頼性を高く保つことができる。
[0044] また本発明の光ディスク装置によれば、全半径位置でその半径位置における実際 のディスク回転数と同じ状態でチルト量が測定できる。これにより、光ディスク装置は ディスクの全半径位置において精度の良いチルト制御を行うことができる。
[0045] また、本発明の光ディスク装置によれば、ディスク共振によるディスク回転数と同期 しないディスク回転数よりも低い帯域のディスク変形（光ピックアップと記録層との距離 の変動）の影響を低減でき、精度の良いフォーカス駆動値測定が可能となる。また、 本発明の光ディスク装置によれば、ディスク共振によるディスク変動の影響が与える チルト測定精度の悪化を防止でき、精度の良いチルト測定が可能となる。これにより、 光ディスク装置はディスク共振の影響を受けることなぐ精度の良いチルト制御を行う こと力 Sできる。
[0046] また、本発明の光ディスク装置によれば、全層の記録層でチルト量の測定が不要と なり、ある 1つの層のみを測定することによって全層のチルト補正量を演算できる。こ れにより、光ディスク装置は短いチルト測定時間で全層のチルト補正を行うことができ る。
図面の簡単な説明
[0047] [図 1] (a)は実施形態 1による光ディスク装置 100の概観図であり、 （b)は光ディスク装 置 100の正面図である。 園 2]実施形態 1による光ディスク装置 100の機能ブロックの構成を示す図である。 園 3]光ディスク装置 100によるチルト測定方法を模式的に示す図である。
園 4]実施形態 1による光ディスク装置 100のチルト測定手順を示すフローチャートで ある。
園 5] (a)は半径位置 Rにおける記録層の FC位置（高さ）と光ディスクの回転数との関 係を示す図であり、 (b)は所定の半径位置におけるディスク共振時と通常時のディス ク変動を示すタイムチャートである。
園 6] (a)はドライブ起動時および再生前における FC位置（高さ）が測定される光ディ スク半径位置の例を示す図であり、（b)は記録開始前における FC位置（高さ）が測定 される光ディスク半径位置の例を示す図である。
[図 7]回転数が一致する半径位置 30mmおよび 44mmにおける記録層の FC位置（ 高さ）と光ディスクの回転数との関係を示す図である。
園 8] (a)は半径位置に応じて異なる CLV制御が行われるときの半径位置と回転数と の関係を示す図であり、（b)は（a)に示す CLV制御を行う光ディスク装置 100が、記 録開始前に FC位置（高さ）を測定する光ディスク半径位置の例を示す図である。 園 9]実施形態 2による光ディスク装置 110の機能ブロックの構成を示す図である。 園 10] (a)および (b)はそれぞれ、多層の光ディスク 24がチルトしていない場合およ びしている場合の、光ディスク 24のチルトと対物レンズ 1のチルトの関係を示す模式 図である。
園 11]実施形態 2による光ディスク装置 110のチルト測定手順を示すフローチャート である。
[図 12] (a)および (b)はそれぞれ、チルトが発生してレ、なレ、場合およびチルトが発生 した場合の、光ディスクの記録層に投影される光ビームの断面形状を模式的に示す 図である。
[図 13] (a)および (b)は、チルト量に対する再生信号のジッターおよびエラー率を示 す図である。
[図 14] (a)および (b)はそれぞれ、反った光ディスクおよび垂れた光ディスクが回転し たときの遠心力が発生する方向、および、遠心力に起因する光ディスクの変形方向 を示す図である。
園 15]光ディスクの形状が回転数に応じて変化することを示す模式図である。
[図 16] (a)は天板に窪み 210を有する光ディスク装置 200の概観図であり、 (b)は光 ディスク装置 200の正面図である。
符号の説明
1 対物レンズ
2 フォーカスァクチユエータ
3 光源
4 モータ制御部
5 受光部
7 フォーカスエラー生成器
8 マイクロコンピュータ
9 フォーカス制御部
10 ディスクモータ
12 第 1のフォーカスァクチユエ -タ駆動回路
13 第 2のフォーカスァクチユエ -タ駆動回路
14 フォーカス駆動測定部
15 移送台
16 回転数演算部
17 ホールド信号生成部
18 △ FCメモリ
19 チルト制御部
20 光ディスク
21 チルト補正係数選択部
22 第 1の記録層
23 第 2の記録層
24 多層の光ディスク
発明を実施するための最良の形態 [0049] 以下に、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。
[0050] (実施形態 1)
図 1 (a)は、本実施形態による光ディスク装置 100の概観を示す。装填された光ディ スクのチルト量を測定するとき、光ディスク装置 100のモータは光ディスクの回転数を 一定に保つ。そして、チルト制御部は異なる半径位置において取得されたフォーカス 制御部の駆動値を利用して、記録層のチルト量を測定する。回転数が一定であるた めディスク高さの変動を測定することが無くなるため、光ディスク装置 100は、角速度 一定制御（CAV制御）を行う場合のみならず、線速一定制御（CLV制御または ZCL V制御）を行う場合であっても、装填された光ディスクのチルト量を正確に測定するこ とができる。これにより、精度の良いチルト制御が実現される。
[0051] 特に光ディスク装置 100は、ディスク共振が発生する回転数においても光ディスク のチルト量を正確に測定することができる。よって、ディスク共振の発生を抑制するた めに従来設けられていた筐体天板の窪み（図 16 (a)の窪み 210)を設ける必要がな いため、光ディスク装置 100の薄型化が可能である。
[0052] 図 1 (b)は、光ディスク装置 100の正面図である。筐体天板には窪みが存在しない ため、光ディスク装置 100に装填された光ディスク表面と光ディスク装置 100の筐体 天板との距離 h0は、図 16 (b)に記載された距離 hiよりも短くできる。よって、光デイス ク装置 100の厚さ H0もまた、図 16 (b)に記載された光ディスク装置 200の厚さ HIよ りも短くできる。
[0053] 次に、図 2を参照しながら、光ディスク装置 100の構成と、光ディスク装置 100によつ て行われる高精度かつ容易に実現されるチルト制御を説明する。
[0054] 図 2は、本実施形態による光ディスク装置 100の機能ブロックの構成を示す。以下 では、光ディスク装置 100の構成要素の説明を兼ねて、光ディスク装置 100によって 行われるフォーカス制御、チルト制御およびモータ制御をそれぞれ説明する。
[0055] まず、光ディスク装置のフォーカス制御について説明する。
[0056] 半導体レーザ等の光源 3から発生する光ビームは、光ビームを集束する対物レンズ 1により記録媒体である光ディスク 20の記録層（信号記録面）上に集束照射される。 光ディスク 20の記録層で回折反射された光ビームの戻り光は、戻り光を受光する受 光部 5で受光および検出される。対物レンズ 1は、フォーカスァクチユエータ 2により記 録層に対して垂直方向（以下「フォーカス方向」と称する。）に移動し、光ディスク 20の 記録層上における光ビームの集束状態を変化させることができる。
[0057] 受光部 5から出力された戻り光による検出信号は、フォーカスエラー生成器 7に入 力される。フォーカスエラー生成器 7は、光ディスク 20の記録層上における光ビーム の収束状態に対応するフォーカスエラー信号 (FE信号)を生成する。生成された FE 信号は、フォーカス制御部 9に入力される。
[0058] フォーカス制御部 9は、たとえば DSP (デジタルシグナルプロセッサ）によって実現さ れたデジタルフィルタであり、 FE信号に対して位相補償およびゲイン補償を行った 後、フォーカス駆動信号として出力する。フォーカス駆動信号は、第 1のフォーカスァ クチユエータ駆動回路 12および第 2のフォーカスァクチユエータ駆動回路 13におい て増幅され、増幅された信号がフォーカスァクチユエータ 2を駆動する。これにより、 光ディスクの記録層上における光ビームの収束状態を常に所定の収束状態になるよ うに制御するフォーカス制御が実現される。
[0059] 次に、光ディスク装置 100におけるチルト制御およびモータ制御を説明する。
[0060] マイクロコンピュータ 8は、光ディスク 20の記録層のどの半径位置に光ビームスポッ トが位置しているかを示す半径情報を、回転数演算部 16に出力する。光ビームスポ ットの位置は移送台 15の位置によって決定される。移送台 15には対物レンズ 1、光 源 3、受光部 5等を 1つの筐体内に含む光ピックアップが取り付けられている。光ピッ クアップは移送台 15に取り付けられた状態で動作し、光ディスクの半径方向への光 ピックアップの移動は移送台 15によって行われる。なお、光ピックアップ内における 対物レンズ 1の位置は、フォーカスァクチユエータ 2とは異なるァクチユエータ（図示せ ず）によって高精度に制御される。
[0061] 回転数演算部 16は、マイクロコンピュータ 8の指示に従い半径情報によって目標の ディスクモータ回転数を演算し、モータ制御部 4に対して光ディスク 20が所望の回転 数になるように回転指令を出力する。または、マイクロコンピュータ 8は光ディスク 20 の記録層の信号周期（図示せず）に応じて、回転数演算部 16に対し信号周期信号 を出力する。回転数演算部 16は、信号周期信号により目標のディスクモータ回転数 を演算し、モータ制御部 4に対し、回転指令を出力する。モータ制御部 4は回転指令 に応じディスクモータ 10を駆動し光ディスク 20を所望の回転数に制御する。以上に よりモータ制御が実現される。
[0062] 光ディスク 20が所望の回転数になった時点で、マイクロコンピュータ 8は、ホールド 信号生成部 17に対し、ディスクモータ回転数を固定するように指示する。ホールド信 号生成部 17は、マイクロコンピュータ 8の指示に従レ、、モータ制御部 4にホールド信 号を出力する。モータ制御部 4は、ホールド信号に基づき現在のディスクモータ 10の 回転数を維持する動作に切り替わる。
[0063] 次に、チルト制御のチルト量の検出方法について説明する。フォーカス制御を動作 させた状態で光ディスク 20の半径位置 xlに光ビームスポットを位置させる。また、こ のとき回転数演算部 16は、マイクロコンピュータ 8の指示に従レ、、光ディスク 20が所 望の回転数になるようにモータ制御部 4に対し回転指令を出力する。モータ制御部 4 は回転指令に基づきディスクモータ 10を駆動し光ディスク 20を所望の回転数に回転 させる。光ディスク 20が所望の回転数になった時点で、マイクロコンピュータ 8は、ホ 一ルド信号生成部 17に対し、ディスクモータ回転数を固定するように指示する。ホー ルド信号生成部 17は、マイクロコンピュータ 8の指示に従い、モータ制御部 4にホー ルド信号を出力する。モータ制御部 4は、ホールド信号に基づき現在のディスクモー タ 10の回転数を維持する動作に切り替わる。
[0064] この状態でフォーカス駆動測定部 14は、半径位置 xlにおける平均的なフォーカス 駆動値 ylを測定し、マイクロコンピュータ 8に出力する。次に移送台 15により光ビー ムスポットを光ディスク 20の異なる半径位置 x2に移動しフォーカス駆動測定部 14に より平均的なフォーカス駆動値 y2を測定する。同様に n回（半径 X：!〜 xn)平均的なフ オーカス駆動値 (yl〜yn)を測定する。ここで nは、 2回以上である。
[0065] マイクロコンピュータ 8は、（xl , yl)〜（xn， yn)の情報より、下記数 1によって表さ れる直線近似式を求める。たとえば、最小自乗法を利用して一次式に近似すればよ レ、。
y=l 'x + m (数丄)
ここで、 1は、ディスクの傾きを表す係数であり、 mは所定のオフセット、たとえばデイス クが傾レ、てレ、なレ、状態での光ビームスポットを記録層に位置させるのに必要なフォー カス駆動値である。
[0066] マイクロコンピュータ 8は、数 1より所定半径 Δ ι·移動に対する平均的なフォーカス駆 動量の変化量 Δ FCを下記数 2から求め、 Δ FCメモリ 18に保存する。
^ FC = (1· (r+ A r) +m) - (1 -r+m) =1 · Δ Γ (数 2)
[0067] チルト制御部 19は、上記処理を繰り返すことによって A FCメモリ 18に蓄積されたフ オーカス駆動差 Δ FC力ら、下記数 3に基づレ、てチルト量 ζを求める。
z = k- A FC + OFS (数 3)
ここで、 kは、フォーカス駆動差からチルト量に変換する係数であり、「〇FS」は所定の オフセット（ディスクチルトが発生してレ、なレ、状態での光ビームスポットのコマ収差をゼ 口にするのに必要なレンズチルト量）である。
[0068] チルト制御部 19は、光ビームスポットが光ディスク 20のどの半径に位置しているか を示す半径情報をマイクロコンピュータ 8から取得し、数 3に基づいてチルト駆動信号 を出力する。チルト駆動信号は、第 1のフォーカスァクチユエータ駆動回路 12側のフ オーカス駆動信号に加算、また第 2のフォーカスァクチユエータ駆動回路 13側のフォ 一カス駆動信号力 減算される。
[0069] チルト制御部 19はチルト駆動信号により第 1のフォーカスァクチユエータ駆動回路 12、第 2のフォーカスァクチユエータ駆動回路 13に逆極性の出力を行うことで対物レ ンズ 1を駆動し、対物レンズ 1の角度を変化させることによって光ディスク 20と光デイス ク 20に照射された光ビームの光軸との傾きを変化させる。これにより、光ディスク 20の 記録層における光ビームスポットのコマ収差量が低減される（たとえばゼロになる）よう 、対物レンズ 1が制御され、チルト制御が実現される。
[0070] ここで、図 3を参照しながら、より詳細にチルト量の検出方法を説明する。
[0071] 図 3は、光ディスク装置 100によるチルト測定方法を模式的に示す。光ディスク 20 は CLV制御によってその回転が制御されるとする。そして、光ディスク 20は半径 rlに おいて回転数 Aで回転し、半径位置 r4において回転数 Bで回転するとする。
[0072] 光ディスク装置 100は、回転数 Aにおける光ディスク記録層のチルト量を測定すると きは、半径位置 rlにおける回転数 Aで光ディスク 20を回転させながら、まず、光ピッ クアップの筐体を基準として、対物レンズ 1の FC方向（ディスクに対し垂直方向）の位 置 (FC位置）である falを測定する。そして、その回転数を維持したまま、他の半径位 置 r2および r3における FC位置 fa2および fa3も測定する。
[0073] 回転数 Bにおける光ディスク記録層のチルト量を測定するときは、半径位置 r4にお ける回転数 Bで光ディスク 20を回転させながら、半径位置 r4、 r5および r6における F C位置 fb4、 fb5および fb6をそれぞれ測定する。
[0074] なお、本実施形態においては、光ディスク装置 100は FC位置の測定に代えて、フ オーカス駆動の平均値であるフォーカス駆動値の測定を行っている。たとえば光ディ スク装置 100は、 FC位置 falにおけるフォーカス駆動の平均値であるフォーカス駆 動値 fdalを測定している。以下の説明において、 FC位置およびフォーカス駆動値 は 1対 1の関係であることに留意されたレ、。
[0075] 図 4は、本実施形態による光ディスク装置 100のチルト測定手順を示すフローチヤ ートである。ここでは、図 3の回転数 Aにおけるチルト量を測定する例を説明する。
[0076] 図 4において、ステップ S1において、半径 rlに光ビームスポットを移動させる際、回 転数演算部 16は光ディスク 20の回転数を回転数 Aに設定し、モータ制御部 4はその 回転数 Aを保持するように回転を制御する。そして、ステップ S 2において、移送台 15 は光ピックアップを移動させて、光ビームスポットを記録層上の al (半径 rl)に移動さ せる。
[0077] 次に、ステップ S3において、マイクロコンピュータ 8は、光ディスクの回転数を回転 数 Aの状態でホールドするようホールド信号生成部 17に指示する。ホールド信号生 成部 17は、回転数 Aの状態でホールドするようモータ制御部 4を制御する。次のステ ップ S4においては、フォーカス駆動測定部 14は、 FC位置 falにおけるフォーカス駆 動の平均値であるフォーカス駆動値 fdalを測定する。
[0078] 次にステップ S5において、移送台 15は光ピックアップを移動させることにより、半径 r2に光ビームスポットを移動させる。そしてその位置において、フォーカス駆動測定 部 14はステップ S4の処理、すなわち FC位置 fa2におけるフォーカス駆動の平均値 であるフォーカス駆動値 fda2を測定する。
[0079] そして再度ステップ S5に進み、半径 r3の FC位置 fa3におけるフォーカス駆動の平 均値であるフォーカス駆動値 fda3を測定する。
[0080] すべての測定点での測定が完了後、ステップ S6において、マイクロコンピュータ 8 は、 (rl , fdal)、 (r2, f da2)、 (r3, fda3)の 3つのデータを数 1に代入して、傾き 1を 求める。
[0081] たとえば、マイクロコンピュータ 8は（rl， fdal)および（r2, fda2)に基づいて第 1の 傾き 11を求め、次に（r2, fda2)および（r3， fda3)に基づいて第 2の傾き 12を求める。 そして、マイクロコンピュータ 8は、 11および 12の平均値を上記 3つのデータに基づい て得られる傾き 1として採用し、フォーカス駆動の変化量 1· (r3 _rl)を求める。
[0082] なお、回転数 Aにおけるチルト量 (チルト角）を求めるという目的に鑑みれば、傾き 1 が求まれば十分であるが、本実施形態においては変化量 1· (r3_rl)、すなわちフォ 一カス駆動差 A FCを求めている。この理由は、実装された構成を考慮したものであ る。すなわち、フォーカス駆動差 A FCを求めておけば、フォーカスァクチユエータに 対して与えるべき駆動値の差として利用することが可能となるため、対物レンズ 1を傾 ける際の利便性が向上するからである。なお、このとき、光ビームスポットは記録層上 の al〜a3に位置する。
[0083] 次のステップ S7において、マイクロコンピュータ 8はその変化量を A FCメモリ 18に 保存する。なお、本構成では、フォーカス駆動の変化量をメモリに保存している力 傾 き 1をメモリに保存してもよい。
[0084] 回転数 Bの場合にも同様に、マイクロコンピュータ 8は、光ディスクの回転数を回転 数 Bに設定および制御後、半径 r4〜r6に移動し、それぞれの半径位置における FC 位置 fb4〜fb6の平均的なフォーカス駆動値 fdb4〜fdb6を測定する。
[0085] そして測定した 3点（r4, f db4)、（r5, fdb5)、（r6, fdb6)を数 1に代入して傾き を求め、求められた傾き よりフォーカス駆動の変化量 1' . (r6 _r4)を求め、 A FCメ モリ 18に保存する。なお、先の rl〜r3の測定同様、傾き をメモリに保存してもよい。
[0086] なお、処理の簡易化および測定時間の短縮のため、光ディスクの回転数 Aにおけ る測定箇所を 2点（たとえば半径位置 rl、 r2)にし、回転数 Bにおける測定箇所を 2点 (たとえば半径 r4、 r5)にしてもよレ、。そして、 A FCメモリ 18には、それぞれ fda2_fd al、 fdb5— fdb4を保存しても良レ、。 [0087] 次に、光ディスクの共振特性を考慮した処理を説明する。
[0088] 図 5 (a)は、半径位置 Rにおける記録層の FC位置（高さ）と光ディスクの回転数との 関係を示す。縦軸は FC位置であり、横軸は光ディスクの回転数である。この例にお ける光ディスクは垂れた形状（図 14 (b) )であるとする。
[0089] この図から明らかなように、回転数が 0から vlまでは FC位置が徐々に高く変化して いる。この変形はディスクが回転することにより発生する遠心力の影響で引き起こされ たと考えられる。
[0090] 一方、回転数 vlから v2までは FC位置は clから点 c2に急激に低く変化している。
すなわちフォーカス制御方向の位置（FC位置）の平均値が flから、 f 2に大きく移動 する。
[0091] さらに回転数 v2から v3においては FC位置が急激に高く変化し、点 clの高さとほぼ 同等の高さある点 c3に復帰する。すなわち半径 Rにおける記録層の FC位置の平均 値は大きく移動していた f 2から f 3に復帰する。そして回転数 v3以降は位置はほぼ一 定である。この光ディスクは回転数 v2におレ、てディスク共振が発生してレ、るといえる。
[0092] 光ディスクのディスク共振が発生する原理は以下の通りである。光ディスクは、通常 密閉された空間内で回転され利用される。光ディスクは完全な平面でないため、回転 すると密閉空間内の空気を対流させる。対流させられた空気は密閉空間の壁に押し 戻され再び光ディスクに当たる。光ディスクは、返ってきた空気の流れ (気流）の影響 で変形する。本願明細書においては光ディスクが大きく変形する回転数 (周波数)を ディスク共振周波数と呼び、ディスクが大きく変形する現象をディスク共振と呼ぶことと する。なお、本来のディスク共振とはディスクサイズに伴う振動モードであり、空気の 影響なしの状態における共振である。
[0093] 図 5 (b)は、所定の半径位置におけるディスク共振時と通常時のディスク変動を示 すタイムチャートである。縦軸は、 FC位置であり、横軸は時間である。
[0094] 図 5 (a)の点 clは、図 5 (b)に示すようにディスク回転に同期した周期で振動してい る。その FC位置の平均値が flである。
[0095] ディスク回転数を vlから v2に上げると、ディスク共振の影響でディスクは大きく変形 し、 FC位置の平均値は f 2へと大きく変化する。また、回転数 v2では、うねりに起因す る位置変動も重畳される。この変動は、ディスク回転に同期した周期の変動とは別の
、ディスク回転数より遅い周期を有する振動である。さらに、光ディスクの回転数を v3 に上げると、ディスク共振の影響は無くなり、 FC位置の平均値も点 clの FC位置の平 均値 flとほぼ同じ位置である f3に復帰する。さらに、光ディスクのうねりによる変動も 無くなり、点 clと同様にディスク回転に同期した周期の振動のみが観測される。
[0096] 以上のようにディスク共振付近の回転数においては、ディスク回転より遅い周期の 振動が見られる。
[0097] したがって、ディスク共振付近 (たとえば共振回転数の ± 10%の範囲内）の回転数 においては、精度よく FC位置の平均値を測定するためには、回転周期より十分長い 時間（たとえば少なくともディスクが 20回以上回転する間）測定し、 FC位置の平均値 を求める必要がある。
[0098] ここで、回転周期より十分長い時間とは、回転数力 6000〜7000rpmの場合、 200 ms程度以上である。
[0099] 以上により、ディスク共振によるディスク変動の影響が与えるチルト測定精度の悪化 を防止でき、精度の良いチルト測定が可能となり、ディスク共振の影響を受けない精 度の良いチルト制御を備えた光ディスク装置を提供することが可能となる。
[0100] なお、ディスク共振付近の FC位置の平均値測定には時間が必要であり、短時間で のチルト量測定が困難であるため、ディスク共振付近の回転数においてはチルトの 測定をしない構成にし、その他の回転数からの推定値を用いるようにしてもよい。
[0101] たとえば、 DVDに対して 8倍速で CLV制御を行うとき、半径 30mm付近では回転 数が 6600i"pm程度となってディスク共振が発生すると仮定する。半径 rl (24mm)の 回転数 vl (8200rpm程度）において、上述した方法によりチルト量 tlが測定される。 次に、半径 r2 (35mm)の回転数 v2 (5700rpm程度）において、上述した方法により 、チルト量 t2が測定される。そして、半径 rl〜r2の区間の半径 rのチルト量 tは、 tl、 t 2を下記数 4に代入して推定することができる。
t= (t2-tl) · (r-rl) / (r2-rl) +tl (数 4)
[0102] これにより、ディスク共振によるディスク変動の影響が与えるチルト測定精度の悪化 を防止でき、精度の良いチルト測定が可能となり、ディスク共振の影響を受けない精 度の良いチルト制御を備えた光ディスク装置を提供することが可能となる。
[0103] 光ディスク装置 100は、装置の起動中、再生中および記録中においてそれぞれ異 なる回転制御を行っている。すなわち、光ディスク装置 100は、起動中および再生中 は角速度一定制御（CAV制御）を行い、記録中は線速一定制御（CLV制御または Z CLV制御）を行う。そのため、回転制御方法に応じて上述したチルトの計測方法を適 宜変更することが好ましい。
[0104] 図 6 (a)は、ドライブ起動時および再生前における FC位置（高さ）が測定される光デ イスク半径位置とディスクの回転数の関係の例を示す。ドライブ起動時および再生時 に行われる CAV制御は半径位置にかかわらず光ディスクの回転数が一定である。そ こで CAV制御時には、光ディスク装置 100は光ディスクのほぼ全域である半径位置 r l〜r5の 5点において、上述の方法によってその FC位置を測定し、光ディスクのチル ト量を測定する。測定されたチルト量に基づいてチルト制御を行うことにより、光デイス ク装置 100はその後の再生処理に備えることが可能となる。
[0105] 一方、図 6 (b)は、記録開始前における FC位置（高さ）が測定される光ディスク半径 位置の例を示す。なお、図 2においては、 FC位置と 1対 1の関係にあるフォーカス駆 動値を FC位置の代わりに測定している。記録時に行われる CLV制御は、半径位置 に応じて光ディスクの回転数が異なる。そこで光ディスク装置 100は、記録が開始さ れる半径位置 (rl)を起点として、上述の方法により、位置 rlと所定距離 (たとえば 4m m)離れた位置 r5の 2点における FC位置を位置 rlにおける回転数で測定する。この とき、図 6のマイクロコンピュータ 8は、ホールド信号生成部 17に対し、ディスクモータ 回転数を固定するように指示する。ホールド信号生成部 17は、マイクロコンピュータ 8 の指示に従レ、、モータ制御部 4にホールド信号を出力する。その結果、 2点の測定を 固定の回転数で測定する。
[0106] そして、 2点の FC位置の差分（または、 FC位置の差分から求めたディスクチルト量 )を演算により求め、図 2の A FCメモリ 18に保存する。チルト制御部 19は A FCメモリ 18に保存されたフォーカス駆動量の差分に従い、所定の係数およびオフセットで対 物レンズ 1を傾ける。すなわちレンズをチルトさせる。その後、そのレンズチルト量で、 r 1から r2 (r2は例えば rlから lmm離れた位置）の領域の記録を行う。そして、再び起 点を位置 r2として位置 r2と所定距離離れた位置 r6との FC位置を位置 r2における回 転数で測定して、チルト量を測定する。以上のように、記録処理の開始から終了まで の間に測定および記録を繰り返して、チルトを補正しつつ記録を完了させることがで きる。なお、チルトの測定および情報の記録は交互に行う必要はなぐその順序ゃ頻 度は適宜変更してもよい。
[0107] そして、光ディスク装置 100は、起点を図 6 (b)に示す位置 rlから順次所定量 (ここ では lmm)ずらしながらチルト量を求め記録する。このように随時レンズチルトを調整 しながら記録処理を行うことにより、記録処理開始を確実に行うことが可能になる。ま た、記録開始までの準備時間を短縮できるため、記録開始を迅速に行うことも可能に なる。さらに記録された情報の信頼性も高く維持できる。
[0108] 本実施形態では、測定する 2点間距離は 4mm (図 6 (b)の rl力も r5まで）であり、測 定頻度は lmm毎とした。し力、しこれは例である。測定する 2点間距離および測定頻 度は、記録する情報の量に応じて変化させてもよいし、総測定時間との関係で増減さ せてもよい。
[0109] なお、複数の記録開始位置が特定されている場合、たとえば 2つのファイルを記録 する際に各ファイルの記録開始位置が予め決定されている場合には、最初のフアイ ルの記録開始位置のチルト量だけでなぐ次のファイルの記録開始位置、たとえば図 6 (b)における半径位置 r6のチルト量を求めてぉレ、てもよレ、。
[0110] 上述の説明は、光ディスクに対して同じ速度（たとえば 6倍速）で情報を記録する際 の CLV制御に対して有効である。このような CLV制御では、半径位置が外周に近い ほど回転数は小さくなる。
[0111] し力、しながら、光ディスク装置 100は半径位置に応じて、異なる CLV制御を行うこと が可能である。たとえば光ディスク装置 100は、光ディスクの半径位置 30mmの位置 よりも内周位置においては 6倍速の記録が可能な CLV制御を行レ、、半径位置 30m mの位置よりも外周位置においては、より速レ、 8倍速の記録が可能な CLV制御を行う こと力 Sできる。
[0112] このような記録方法を採用すると、記録位置が外周に近くなつても回転数は低くなら ないため、半径位置が異なるにもかかわらず光ディスクの回転数が一致することもあ り得る。
[0113] たとえば、半径位置 30mmおよび 44mmにおいて光ディスクの回転数が一致する と仮定する。図 7は、回転数が一致する半径位置 30mmおよび 44mmにおける記録 層の FC位置（高さ）と光ディスクの回転数との関係を示す。この例における光ディスク は垂れた形状（図 14 (b) )であるとする。ディスク共振が発生する回転数（6600rpm) もまた一致する。
[0114] 図 8 (a)は、半径位置に応じて異なる CLV制御が行われるときの半径位置と回転数 との関係を示す。光ディスク装置 100は、半径位置 24mmから 30mmまでの区間は 6 倍速記録を行い、半径位置 30mmから外側の区間は 8倍速記録を行う。図示される ように、半径位置 30mmおよび 44mmにおいて、光ディスクはディスク共振が発生す る回転数（6600rpm)で回転される。
[0115] 図 8 (b)は、図 8 (a)に示す CLV制御を行う光ディスク装置 100が、記録開始前に F C位置（高さ）を測定する光ディスク半径位置の例を示す。上述のようにチルト量は光 ディスクの回転数に応じて変化するため、半径位置に応じて異なる CLV制御が行わ れる場合であっても、その半径位置に対して適用される CLV制御下での回転数で光 ディスクを回転させてチルト量を測定する必要がある。図 8 (b)に示されるように、半径 位置 30mmを境界として内周側の半径位置に適用される CLV制御、および、外周 側の半径位置に適用される CLV制御に応じた各回転数で、チルト量が測定される。 図 8 (b)では、半径 24mmの位置から記録処理を開始し、次に半径 38mmの位置か ら後続の記録処理を開始する際の好適なチルト量測定の例である。なお、図 6 (b)の 例と同様、ここでは測定する 2点間距離は 4mmであるとし、再測定の頻度は lmmで あるとしている。
[0116] 半径位置に応じた複雑な CLV制御を行う場合であっても、光ディスク装置 100は、 上述のようにその半径位置における回転数で光ディスクを回転させて FC位置を測定 し、その位置力 所定距離離れた位置においても同じ回転数で光ディスクを回転さ せて FC位置を測定してチルト量を測定する。このように随時レンズチルトを調整しな 力 ¾記録処理を行うことにより、記録処理開始を確実に行うことが可能になる。また、 記録開始までの準備時間を短縮できるため、記録開始を迅速に行うことも可能になる 。さらに記録された情報の信頼性も高く維持できる。
[0117] なお、上述の説明では、半径位置に応じて 2段階の CLV制御が行われる例を挙げ た。しかし、この段階数は 3以上であってもよぐその場合でも、各半径位置に適用さ れる CLV制御に応じた回転数でチルト量を測定すればよい。
[0118] 本実施形態に力かる光ディスク装置によれば、チルト検出センサを設けることなぐ かつ、光ディスクの回転制御方式に依存することなぐ光ディスクのチルト量を求める こと力 Sできる。ディスク共振の発生を許容するため、ディスク共振を抑えるための整流 用窪みを装置の筐体天板に設ける必要がなレ、。よって、ハーフハイトと呼ばれる約 2 インチ高のドライブ、 12. 7mmハイトドライブ、 9. 5mmハイトドライブ（レ、わゆるウルト ラスリムドライブ）にも適用が可能である。
[0119] (実施形態 2)
次に、図 9〜図 11を参照しながら、多層ディスクに対応した、本実施形態による光 ディスク装置のチルト制御を説明する。本実施形態においては、光ディスクのチルト のみならず、対物レンズのチルトを考慮したチルト制御を説明する。
[0120] 図 9は、本実施形態による光ディスク装置 110の機能ブロックの構成を示す。 図 9 において、実施形態 1の光ディスク装置 100に含まれる構成要素と同等の構成要素 には同じ参照符号を付し、説明を省略する。
[0121] 本実施形態による光ディスク装置 110は、実施形態 1による光ディスク装置 100に 対して、チルト補正係数選択部 21を追加して構成されている。チルト補正係数選択 部 21は、多層光ディスクの記録層毎に、光ディスクのチルト量と対物レンズのチルト 量とを変換する係数 kn (nは整数）と、オフセット〇FSn (nは整数）をペアで保持して いる。係数 knとオフセット〇FSnとを「チルト補正係数」と呼ぶ。チルト補正係数選択 部 21は、層情報に基づいて保持しているチルト補正係数を選択する。なお「層情報」 とは、多層の光ディスク 24のどの記録層上に光ビームスポットが存在するかを示す情 報である。通常は、複数の記録層のうち情報の再生または記録が行われる記録層で ある。
[0122] 以下、図 10を参照しながら、ディスクのチルト量と対物レンズのチルト量の関係を詳 細に説明する。 [0123] 図 10 (a)および（b)は、多層の光ディスク 24のチルトと対物レンズ 1のチルトの関係 を示す模式図である。具体的には、図 10 (a)は、光ディスク 24がチルトしていない場 合の、光ディスク 24と対物レンズ 1との関係を示す。図 10 (b)は、光ディスク 24がチ ノレトしている場合の、光ディスク 24と対物レンズ 1との関係を示す。以下の説明では、 多層の光ディスク 24には、複数の記録層が層間距離 5 μ m〜70 μ mで積層されて いるとする。
[0124] まず図 10 (a)を参照する。第 1の記録層 22上の点 dlに光ビームスポットが位置して レ、るとき、点 dl上のコマ収差を最小にし、かつ、再生および記録の特性が最もよい対 物レンズ 1の角度 θ 1を Θ l = OFS lとする。
[0125] また、第 2の記録層 23上の点 d2に光ビームスポットが位置しているとき、点 d2上の コマ収差を最小にし、かつ、再生および記録の特性が最もよい対物レンズ 1の角度 Θ
2を Θ 2 =〇FS 2とする。
[0126] この OFS l、および OFS 2は光ピックアップの光学系に含まれているコマ収差に起 因して定まるものである。光ビームがディスクの保護層を通過する厚さに影響を受け るため、第 1の記録層 22と第 2の記録層 23とでは、再生および記録の特性が最もよく なる対物レンズ 1の角度は異なる。
[0127] 次に、図 10 (b)を参照する。多層の光ディスク 24には角度 Θ 5のチルトがある。第 1 の記録層 22上の点 d3に光ビームスポットが位置しているとき、点 d3上のコマ収差を 最小にし、再生および記録の特性が最もよい対物レンズ 1の角度 Θ 3は、 Θ 3 = kl -
△ FC +〇FS 1と表すことができる。
[0128] この式における OFS 1の部分は、上述のとおり光ピックアップの光学系に含まれて レ、るコマ収差に起因するものであるため、光ディスクのチルト量 Θ 5とは関係なくオフ セット量として発生する。一方、 A FCは Θ 5と比例の関係で定まるため、 kl ' A FCの 部分は Θ 5に比例して変化する。
[0129] 続いて、多層の光ディスク 24に Θ 5のチルトがあり、第 2の記録層 23上の点 d4に光 ビームスポットが位置しているとき、点 d4上のコマ収差を最小にし、再生および記録 の特性が最もよい対物レンズ 1の角度 Θ 4は、 Θ 4 = k2 - A FC +〇FS 2と表すこと力 S できる。 [0130] この式における OFS2の部分もまた、光ディスクのチルト量 Θ 5とは関係なくオフセッ ト量として発生する。一方の A FCは Θ 5と比例の関係であるため、 k2 ' A FCの部分 は Θ 5に比例して変化する。
[0131] 比例項の係数である kl、 k2は、光ビームがディスクの保護層を通過する厚さに影 響を受けるため、第 1の記録層 22のための比例係数 klと第 2の記録層 23のための 比例係数 k2とでは値が異なってレ、る。
[0132] 上述の係数 kn (nは整数）と、オフセット OFSn (nは整数）は、対物レンズ固有の係 数であり、対物レンズの設計時に決定される係数である。 knは、 n層目の記録層に対 応したフォーカス駆動差からチルト量に変換する係数 (すなわち n層目の記録層に対 すコマ収差補正感度）であり、対物レンズ側のディスク表面に近い記録層（手前の記 録層）ほど、係数 knは小さくなる。係数 kn、 OFSnはともに、ジッターおよび RF振幅 などの信号評価指標に基づき、 n層目の記録層を傾けた際の信号評価指標が最良と なる対物レンズのチルト量の関係から実験的に求めることができる。
[0133] ここでは、 A FCに対してレンズチルト（対物レンズの角度）を設定する方法について 述べている力 ディスクチルト量 Dtに対しても同様の関係である。ディスクチルト量 Dt の場合は、上記 Θ 3、 Θ 4は、それぞれ、
Θ 3' =kl ' -Dt + OFSl
0 4' =k2' -Dt + OFS2
に相当する。
[0134] 光ディスク装置 110の出荷時において、メーカーはこれらの値を予めチルト補正係 数選択部 21内のメモリ（図示せず）に保持させておく。そして、光ディスク装置 110の 使用時において、合焦している記録層に応じてチルト補正係数選択部 21がその値 を読み出して、チルト制御部 19が読み出された値をチルト補正演算に利用する。こ れにより、光ディスクのチルトのみならず、対物レンズのチルトを考慮したチルト制御 を実現できる。なお、 kn、〇FSnは製造ばらつきの影響を受けるため 1台 1台製造時 に測定し、各光ディスク装置に個別の最適値を記憶させておいてもよい。
[0135] 図 11は、本実施形態による光ディスク装置 110のチルト測定手順を示すフローチヤ ートである。 [0136] ステップ SIにおいて、マイクロコンピュータ 8は、移送台 15の位置に基づいて、光ビ 一ムスポットが存在する、多層光ディスク 24の記録層上の半径位置を求め、チルト制 御部 19に半径情報を出力する。また同時に、ステップ S2において、マイクロコンピュ ータ 8はチルト補正係数選択部 21に対して、多層光ディスク 24のどの記録層上に光 ビームスポットが存在するかを示す層情報を出力する。
[0137] ステップ S3において、チルト補正係数選択部 21は、マイクロコンピュータ 8力、らの層 情報に従って、保持している係数 kn (nは整数）およびオフセット OFSn (nは整数）の 組のうち、対応する kn,〇FSnを選択し、チルト制御部 19に出力する。
[0138] ステップ S4において、チルト制御部 19は、マイクロコンピュータ 8の半径情報に従つ て、 A FCメモリ 6から目的の半径位置に対応するフォーカス駆動差（A FC)を取得す る。光ディスクを CLV制御および ZCLV制御によって回転させる場合には、実施形 態 1におレ、て説明した方法で Δ FCを求める。
[0139] ステップ S5において、チルト制御部 19は、チルト補正係数選択部 21により選択さ れた、係数 kn (nは整数）およびオフセット OFSn (nは整数）を下記数 5に代入して、 チルト量 y (チルト駆動信号)を求める。
y=kn- A FC + OFSn (数 5)
[0140] たとえば、図 10 (b)の例において、第 1の記録層 22におけるチルト量の演算式は y = kl - A FC + OFSl ,第 2の記録層 23におけるチルト量の演算式は y=k2 ' A FC + OFS2となる。
[0141] ステップ S6において、チルト制御部 19は得られたチルト駆動信号を出力する。チ ルト駆動信号は、第 1のフォーカスァクチユエータ駆動回路 12側のフォーカス駆動信 号に加算され、また第 2のフォーカスァクチユエータ駆動回路 13側のフォーカス駆動 信号から減算される。すなわち、チルト制御部 19は、第 1のフォーカスァクチユエータ 駆動回路 12および第 2のフォーカスァクチユエータ駆動回路 13に対し、互いに逆極 性のチルト駆動信号を印加する。このチルト駆動信号を利用して対物レンズ 1を駆動 し、対物レンズ 1の角度を変化させることにより、多層の光ディスク 24と多層の光ディ スク 24に照射された光ビームの光軸との傾きを変化させる。これにより、多層の光デ イスク 24の所望の記録層における光ビームスポットのコマ収差量が低減される（たと えばゼロになる）よう、対物レンズ 1を制御するチルト制御を実現することができる。
[0142] 以上により、多層の記録層を有する光ディスクにおいて、ディスクのチルトに対する 対物レンズのチルト制御をする場合、少なくとも 1つの記録層でディスクのチルト量の 測定、すなわちフォーカス駆動差 A FCの測定を行えば、他の記録層のディスクのチ ノレト量を測定しなくても対物レンズ 1のチルト制御が可能となるため、各記録層で対物 レンズ 1のチルト最適条件を調整する必要がなくなり、単純な構成で、かつ、短時間 の測定で高精度なチルト制御が実現可能となるシステムを提供することができる。
[0143] なお、測定対象となる記録層でのディスクのチルト量の測定は、フォーカス駆動差
A FCを直接測定するのではなぐ再生信号の最適条件となる対物レンズ 1のチルト 量 LTを測定することで、間接的に求めても良ぐ下記数 6の演算によりディスクのチ ノレト量である、フォーカス駆動差 A FCを間接的に求めることができる。
Δ FC = (LT-OFSn) /kn (数 6)
ここで、 knは、記録層に応じたフォーカス駆動差からチルト量に変換する係数であり 、 OFSnは記録層に応じた所定のオフセットである。
産業上の利用可能性
[0144] 本発明の光ディスク装置によれば、チルト検出センサーを必要とせず、かつ、チルト 量測定中、回転数の違いによるディスク高さの変動の影響を受けないため、 CLV制 御においても精度の良いチルト制御を行える。これにより、再生され、記録される情報 の信頼性が高くなり、光ディスク装置の再生および記録性能が向上する。

Claims

請求の範囲
[1] 光ディスクを回転させるモータと、
前記光ディスクに光ビームを照射する光学系と、
前記光ディスクの半径方向に前記光学系を移動させる移動部と、
前記光ディスクに垂直な方向への前記光学系の駆動を駆動値に応じて制御し、前 記光ディスクの記録層上に前記光ビームを集束させるフォーカス制御部と、
前記光ディスク上の異なる半径位置にぉレ、て、前記フォーカス制御部が前記光ビ 一ムを集束させたときの各半径位置における駆動値に基づいて、前記記録層のチル ト量を測定するチルト制御部と
を備え、前記チルト制御部が前記チルト量を測定するとき、前記モータは前記光デ イスクの回転数を一定に保ち、前記チルト制御部は前記各半径位置において取得さ れた駆動値を利用する、光ディスク装置。
[2] 前記駆動値に基づいて、前記光学系を前記光ディスクに垂直な方向へ駆動し、か つ、前記光学系の光軸と前記光ディスクとの角度を調節する駆動部をさらに備え、 前記チルト制御部が前記チルト量を測定するとき、
前記モータは、前記異なる半径位置のうちのひとつの半径位置に応じた回転数で 前記光ディスクを回転させ、
前記チルト制御部は、測定された前記チルト量に基づレ、て前記光ディスクの記録 層における光ビームスポットのコマ収差量を低減する駆動値を生成し、前記駆動部 に送る、請求項 1に記載の光ディスク装置。
[3] 前記光ディスクは、回転によって共振が発生する共振回転数を有しており、
前記光ディスクの回転数が前記共振回転数の ± 10%の範囲に入るとき、前記フォ 一カス制御部は、前記異なる半径位置の各々において前記光ビームを集束させたと きの前記光学系の駆動値は、前記記光ディスクの回転周期よりも長い周期で振動し 前記チルト制御部は、前記各半径位置の各々において、前記光学系の駆動値が 振動する周期よりも長い期間にわたって前記駆動値を複数取得し、取得した複数の 駆動値に基づいて代表駆動値を決定する、請求項 1に記載の光ディスク装置。
[4] 前記チルト制御部は、取得した複数の駆動値の平均値を、前記代表駆動値として 決定する、請求項 3に記載の光ディスク装置。
[5] 前記光ディスク装置が前記光ディスクへ情報を記録する時において、記録を開始 する半径位置に応じた回転数で前記光ディスクを回転させ、前記記録を開始する半 径位置における前記記録層のチルト量を測定する、請求項 1に記載の光ディスク装 置。
[6] 前記光ディスク装置が前記光ディスクへの情報の記録を開始して力 終了するまで の期間中、次に情報を記録する半径位置に応じた回転数で前記光ディスクを回転さ せ、前記次に情報を記録する半径位置における前記記録層のチルト量を測定する、 請求項 1に記載の光ディスク装置。
[7] 前記チルト制御部が前記記録層の複数領域の各々におレ、て前記チルト量を測定 するとき、前記モータは、各測定領域内の少なくとも 2点の半径位置で前記光デイス クの回転数を一定に保ち、測定領域を変更するときは前記光ディスクの回転数を変 更する、請求項 1に記載の光ディスク装置。
[8] 前記光ディスクは、回転によって共振が発生する共振回転数を有しており、
前記光ディスクの回転数が前記共振回転数の ± 10%の範囲内に入るとき、前記チ ノレト制御部は前記チルト量を測定しなレ、、請求項 1に記載の光ディスク装置。
[9] 前記チルト制御部は、前記範囲外の回転数において測定されたチルト量に基づく 演算によって、前記範囲内で回転する前記光ディスクのチルト量を算出する、請求項
8に記載の光ディスク装置。
[10] 前記光ディスクが装填されたときに前記光ディスクを密閉する筐体をさらに備え、前 記筐体は前記光ディスクが回転したときに気流を変化させる構造を有さなレ、、請求項
1に記載の光ディスク装置。
[11] 光ディスクを回転させるモータと、
前記光ディスクに光ビームを照射する光学系と、
前記光ディスクの半径方向に前記光学系を移動させる移動部と、
前記光ディスクに垂直な方向への前記光学系の駆動を駆動値に応じて制御して、 前記光ディスクの記録層上に前記光ビームを集束させるフォーカス制御部と、 前記光ディスク上の異なる半径位置にぉレ、て、前記フォーカス制御部が前記光ビ 一ムを集束させたときの各半径位置における駆動値に基づいて、前記記録層のチル ト量 DTを測定するチルト制御部と、
を備え、前記光ディスクは少なくとも 2層の記録層を有しており、
前記チルト制御部は、前記 2層の記録層の各々に対応して予め設定された係数 a およびオフセット bの組を利用して Y=a X DT + bの係数 aおよび bの値を切り替えて 、前記少なくとも 2層の記録層のひとつのチルト補正量 Yを求める、光ディスク装置。 前記 2層の記録層の各々に対応して予め設定された係数 aおよびオフセット bの組 を保持して、前記光ビームの焦点が位置する記録層に対応する係数 aおよびオフセ ット bの組を選択する係数選択部をさらに備え、
前記係数選択部は選択した係数 aおよびオフセット bの組を、前記チルト制御部に 送る、請求項 11に記載の光ディスク装置。
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