(57)【要約】【課題】光ディスク媒体のチルトを検出するためのチルトセンサと、検出されたチルト値に応じてチルト補償を行う光ディスク装置において、チルト補償精度を改善する。【解決手段】光ピックアップの記録再生光学系の対物レンズ２２と媒体中心との距離と、チルトセンサ２３と媒体中心との距離が一般に一致しないことにより、チルト検出誤差が生じる。マウント処理時に、チルトセンサ２３を利用し、いくつかの異なった半径位置でチルト値を取得しておく。このチルト値に基づいて、記録再生のためにシークした半径位置におけるチルト検出誤差を推定し、検出されたチルト値を推定したチルト検出誤差の分だけ補正後のチルト値に従ってチルト補償を行うことにより、チルト補償誤差を減少させる。【選択図】　　　　図２
2004055103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出するチルト検出手段と、このチルト検出手段により検出されたチルト値に応じて前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償するチルト補償手段を有する光ディスク装置において、
前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置における前記チルト検出手段のチルト検出誤差を、予め前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置で前記チルト検出手段により検出されたチルト値に基づき推定するチルト検出誤差推定手段を有し、
前記チルト補償手段は、前記チルト検出手段により検出されたチルト値を、前記チルト検出誤差推定手段により推定されたチルト検出誤差により補正する手段を含み、該手段により補正後のチルト値に従って前記光ディスク媒体のチルトを補償することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出するチルト検出手段と、このチルト検出手段により検出されたチルト値に応じてチルト機構によって前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償するチルト補償手段を有する光ディスク装置において、
前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置における前記チルト検出手段のチルト検出誤差を、予め前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置で検出された前記チルト機構の作動量に基づき推定するチルト検出誤差推定手段を有し、
前記チルト補償手段は、前記チルト検出手段により検出されたチルト値を、前記チルト検出誤差推定手段により推定されたチルト検出誤差により補正する手段を含み、該手段により補正後のチルト値に従って前記光ディスク媒体のチルトを補償することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の光ディスク装置において、チルト検出誤差の推定及び推定されたチルト検出誤差によるチルト値の補正は前記光ディスク媒体の所定の半径位置より外周側に対してのみ行われることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値に応じて前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、
チルト補償を抑止した状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置でのチルト値を検出する第１のステップと、
前記第１のステップで得られたチルト値に基づき前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト検出誤差を推定し、半径位置とチルト検出誤差の対応テーブルを作成する第２のステップと、
前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト検出誤差を前記対応テーブルより取得する第３のステップと、
検出されたチルト値を前記第３のステップで取得されたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従ってチルト補償を行う第４のステップとを有することを特徴とするチルト補償方法。
【請求項５】
情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値に応じて前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、
チルト補償を抑止した状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置でのチルト値を検出する第１のステップと、
前記第１のステップで得られたチルト値に基づいて前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト値の近似式を決定する第２のステップと、
前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト値と、その時のチルトが検出される半径位置におけるチルト値とを前記近似式により計算し、計算した２つのチルト値の差をチルト検出誤差として求める第３のステップと、
検出されたチルト値を、前記第３のステップで求められたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従ってチルト補償を行う第４のステップとを有することを特徴とするチルト補償方法。
【請求項６】
前記第１のステップに先立って、前記光学系により情報が記録又は再生される半径位置及びチルトが検出される半径位置と前記光ディスク媒体の中心からの距離が一致する特定の半径位置においてチルト補償を行うステップをさらに有することを特徴とする請求項４又は５記載のチルト補償方法。
【請求項７】
情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値に応じてチルト機構によって前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、
チルト補償を有効にした状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置での前記チルト機構の作動量を検出する第１のステップと、
前記第１のステップで得られた作動量に基づき前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト検出誤差を推定し、半径位置とチルト検出誤差の対応テーブルを作成する第２のステップと、
前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト検出誤差を前記対応テーブルより取得する第３のステップと、
検出されたチルト値を前記第３のステップで取得されたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従ってチルト補償を行う第４のステップとを有することを特徴とするチルト補償方法。
【請求項８】
情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値に応じてチルト機構によって前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、
チルト補償を有効にした状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置での前記チルト機構の作動量を検出する第１のステップと、
前記第１のステップで得られた作動量に基づいて前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト値の近似式を決定する第２のステップと、
前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト値と、その時のチルトが検出される半径位置におけるチルト値とを前記近似式により計算し、計算した２つのチルト値の差をチルト検出誤差として求める第３のステップと、
検出されたチルト値を、前記第３のステップで求められたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従ってチルト補償を行う第４のステップとを有することを特徴とするチルト補償方法。
【請求項９】
請求項４乃至８のいずれか１項記載のチルト補償方法の各ステップをプロセッサに実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
プロセッサにより読み取り可能な情報記録媒体であって、請求項９記載のプログラムが記録されたことを特徴とする情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク媒体に対し光学的に情報の記録及び／又は再生を行う光ディスク装置に係り、特に、光ディスク装置における光ディスク媒体のチルトを補償のための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク媒体にレーザ光ビームを照射して情報の記録及び／又は再生を行う光ディスク装置では、記録密度の上昇に伴い、記録再生光学系に対する光ディスク媒体の傾き、すなわち、記録再生光学系による光ディスク媒体へのレーザ光ビームの照射方向と、光ディスク媒体の法線方向とのずれ（以下、チルト）を補償する機能を持つ機種が増加している。
【０００３】
このようなチルト補償を行う光ディスク装置は、一般的に、記録再生光学系を搭載した光ピックアップにチルト検出のためのチルトセンサを有するとともに、光ピックアップの光ディスク媒体に対する角度を調整するためのチルト機構を有し、チルトサーボ回路でチルトセンサの検出信号に応じてチルト機構を作動させることによりチルトを補償する構成とされている。しかし、このような構成ではチルト補償精度に限界がある。これについて図１２及び図１３を参照して説明する。
【０００４】
図１２において、横軸は光ディスク媒体の中心から記録又は再生のためのレーザ光ビームが照射される半径位置までの距離（対物レンズ半径）を示し、縦軸はチルトである。曲線５１は光ディスク媒体の典型的なチルト特性（媒体形状）を示す。チルトは主に媒体の反りによるものであるため、媒体の外周側ほどチルトが増加する傾向がある。曲線５２はチルトセンサにより検出されるチルト値を示す。曲線５１と曲線５２の差はチルト検出誤差であるが、チルトセンサにより検出されたチルト値に応じてチルト補償が行われるのであるから、その差はそのままチルト補償誤差となる。このチルト補償誤差をプロットすると、図１３の曲線５５のようになる。このようなチルト補償誤差により、特に媒体の外周側において、記録再生動作が不安定になりやすい。
【０００５】
図１２に示すようなチルト検出誤差が生じる主たる原因は、記録再生光学系の対物レンズとチルトセンサの取り付け位置が異なるため、光ディスク媒体の中心からチルトセンサの中心までの距離（チルトセンサ半径）と、光ディスク媒体中心から対物レンズ中心までの距離（対物レンズ半径）とが一般的に相違することである。
【０００６】
このようなチルト検出誤差によるチルト補償誤差を減らす従来技術の例が特開２００１−１７６１０３号公報に記載されている。ここに示された従来技術の１つは、光ディスク媒体が挿入された時に、媒体の内周側から外周側まで多くの半径位置でチルト値を検出し、そのチルト値をチルトセンサ半径と対応させてメモリに記憶しておき、記録再生時には、シーク位置の対物レンズ半径に対応したチルト値をメモリより読み出してチルト補償に用いるというものである。もう１つは、光ディスク媒体が挿入された時に、媒体の内周側から外周側まで多くの半径位置でのチルト値を検出し、それを対物レンズ半径と対応させてメモリに記憶しておき、記録再生時には、シークした位置の対物レンズ半径をチルトセンサ半径に変換し、そのチルトセンサ半径に対応したチルト値をメモリより読み出してチルト補償に用いるというものである。
【０００７】
このような従来技術によれば、対物レンズ半径とチルトセンサ半径との違いに起因するチルト補償誤差を減らすことができるが、記録再生動作の開始に先立って多数の半径位置でチルト検出を行う必要があるため、記録再生動作が可能となるまでの待ち時間が増加するという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明の目的は、光ディスク媒体のチルト補償機能を有する光ディスク装置において、記録再生動作が可能になるまでの待ち時間をほとんど増加させることなくチルト補償精度を向上させることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の特徴は、請求項１に記載のように、情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出するチルト検出手段と、このチルト検出手段により検出されたチルト値を応じて前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償するチルト補償手段を有する光ディスク装置において、前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置における前記チルト検出手段のチルト検出誤差を、予め前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置で前記チルト検出手段により検出されたチルト値に基づき推定するチルト検出誤差推定手段を有し、前記チルト補償手段は、前記チルト検出手段により検出されたチルト値を、前記チルト検出誤差推定手段により推定されたチルト検出誤差によって補正する手段を含み、該手段により補正後のチルト値に従って前記光ディスク媒体のチルトを補償する構成の光ディスク装置にある。
【００１０】
本発明のもう１つの特徴は、請求項２に記載のように、情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出するチルト検出手段と、このチルト検出手段により検出されたチルト値に応じてチルト機構によって前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償するチルト補償手段を有する光ディスク装置において、前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置における前記チルト検出手段のチルト検出誤差を、予め前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置で検出された前記チルト機構の作動量に基づき推定するチルト検出誤差推定手段を有し、前記チルト補償手段は、前記チルト検出手段により検出されたチルト値を、前記チルト検出誤差推定手段により推定されたチルト検出誤差により補正する手段を含み、該手段により補正後のチルト値に従って前記光ディスク媒体のチルトを補償する構成の光ディスク装置にある。
【００１１】
本発明のもう１つの特徴は、請求項３に記載のように、請求項１又は２記載の光ディスク装置において、チルト検出誤差の推定及び推定されたチルト検出誤差によるチルト値補正が前記光ディスク媒体の所定の半径位置より外周側に対してのみ行われることにある。
【００１２】
本発明のもう１つの特徴は、請求項４に記載のように、情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値を応じて前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、チルト補償手段によるチルト補償を抑止した状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置でのチルト値を検出する第１のステップと、前記第１のステップで得られたチルト値に基づき前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト検出誤差を推定し、半径位置とチルト検出誤差の対応テーブルを作成する第２のステップと、前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト検出誤差を前記対応テーブルより取得する第３のステップと、検出されたチルト値を前記第３のステップで取得されたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従ってチルト補償を行う第４のステップとを有するチルト補償方法にある。
【００１３】
本発明のもう１つの特徴は、請求項５に記載のように、情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値を応じて前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、チルト補償を抑止した状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置でのチルト値を検出する第１のステップと、前記第１のステップで得られたチルト値に基づき前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト値の近似式を決定する第２のステップと、前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト値と、その時のチルトが検出される半径位置におけるチルト値とを前記近似式により計算し、計算した２つのチルト値の差をチルト検出誤差として求める第３のステップと、検出されたチルト値を、前記第３のステップで求められたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従って、チルト補償を行う第４のステップとを有するチルト補償方法にある。
【００１４】
本発明のもう１つの特徴は、請求項６に記載のように、請求項３又は４記載のチルト補償方法の前記第１のステップに先立って、前記光学系により情報が記録又は再生される半径位置及びチルトが検出される半径位置の前記光ディスク媒体の中心からの距離が一致する特定の半径位置においてチルト補償を行うステップをさらに有するチルト補償方法にある。
【００１５】
本発明のもう１つの特徴は、請求項７に記載のように、情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値に応じてチルト機構によって前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、チルト補償を有効にした状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置での前記チルト機構の作動量を検出する第１のステップと、前記第１のステップで得られた作動量に基づき前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト検出誤差を推定し、半径位置とチルト検出誤差の対応テーブルを作成する第２のステップと、前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト検出誤差を前記対応テーブルより取得する第３のステップと、検出されたチルト値を前記第３のステップで取得されたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従ってチルト補償を行う第４のステップとを有するチルト補償方法にある。
【００１６】
本発明のもう１つの特徴は、請求項８に記載のように、情報の記録又は再生のための光学系に対する光ディスク媒体のチルトを検出し、検出されたチルト値に応じてチルト機構によって前記光学系と前記光ディスク媒体との相対的な角度を調整することにより前記光ディスク媒体のチルトを補償する光ディスクのチルト補償方法において、チルト補償を有効にした状態で、前記光ディスク媒体の異なった複数の半径位置での前記チルト機構の作動量を検出する第１のステップと、前記第１のステップで得られた作動量に基づいて前記光ディスク媒体の任意の半径位置におけるチルト値の近似式を決定する第２のステップと、前記光学系により情報が記録又は再生される前記光ディスク媒体の半径位置におけるチルト値と、その時のチルトが検出される半径位置におけるチルト値とを前記近似式により計算し、計算した２つのチルト値の差をチルト検出誤差として求める第３のステップと、検出されたチルト値を、前記第３のステップで求められたチルト検出誤差の分だけ補正したチルト値に従ってチルト補償を行う第４のステップとを有するチルト補償方法にある。
【００１７】
本発明のもう１つの特徴は、請求項９に記載のように、請求項４乃至８のいずれか１項記載のチルト補償方法の各ステップをプロセッサに実行させるためのプログラムにある。
【００１８】
本発明のもう１つの特徴は、請求項１０に記載のように、プロセッサが読み取り可能な情報記録媒体であって、請求項９記載のプログラムが記録された情報記録媒体にある。
【００１９】
本発明の前記特徴及びその他の特徴について、実施の形態に関連して以下に詳細に説明する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明による光ディスク装置の光ピックアップの構成の一例を説明するための一部簡略化された平面図である。
【００２２】
図１において、１はメインシャーシ、２はサブシャーシである。このサブシャーシ２は、一対の保持部１７によりメインシャーシ１に保持されており、この保持部１７を支点として所定角度範囲だけメインシャーシ１に対し垂直方向に傾けることが可能とされている。サブシャーシ２には一対のシークレール３がシークレール受け４によって固定されており、このシークレール３により、光ピックアップの主要部であるピックアップモジュール２１が摺動自在に保持されている。このピックアップモジュール２１には、対物レンズ２２を含む記録再生光学系（後述）とチルトセンサ２３が搭載されており、それらとメインシャーシ１の裏面側に設けられた回路基板（不図示）との電気的接続はＦＰＣケーブル１８によってなされる。図示されていないが、サブシャーシ２の裏側に、ピックアップモジュール２１を移動させるためのシークモータを含むシーク駆動機構も設けられている。５は光ディスク媒体を高速に回転させるスピンドルモータである。
【００２３】
この光ピックアップは、サブシャーシ２のメインシャーシ１に対する傾きを調整するためのチルト機構を備えている。ここに示す例では、このチルト機構は、周方向に高さが変化するカム１２に、押さえバネ１６によってサブシャーシ２の端部を押しつけ、カム１２に設けられたギヤ１５にチルトモータ１１の回転軸１３の回転をギヤ１４を介して伝達してカム１２を回転させることにより、サブシャーシ２の傾き角度を変化させる構成である。
【００２４】
ここで、対物レンズ２２とチルトセンサ２３の位置関係について図２により説明する。図２はピックアップモジュール２１を光ディスク媒体側から見た図である。光ディスク媒体の中心からチルトセンサ２３の中心までの距離（チルトセンサ半径）と対物レンズ２２の中心までの距離（対物レンズ半径）は、一般的に一致しない。対物レンズ半径がｒの半径位置にシークした場合、チルトセンサ半径は√｛（ｒ−ａ）＾２＋ｂ＾２｝である。ここでＸ＾２　はＸの２乗を意味する。チルトセンサ半径と対物レンズ半径とが一致するのは、ｒ＝（ａ＾２＋ｂ＾２）／２ａの半径位置のみである。つまり、一般的に、チルトセンサ２３によって検出されるチルト値は、記録再生光学系により情報が記録再生される半径位置からずれた半径位置におけるチルト値である。このようなことから、前述したようなチルト検出誤差が、したがってチルト補償誤差が生じることになる。そして、一般にチルトが大きい光ディスク媒体の外周側部分でのチルト検出誤差が増大し、その結果としてチルト補償誤差が大きくなることにより記録再生性能が顕著に低下することがあったのである。
【００２５】
記録再生光学系は例えば図３に示すような構成である。半導体レーザ２６から発散光として出射されたレーザ光（直線偏光）が、コリメータレンズ２７により平行光とされ、ビームスプリッタ２８に入射する。ビームスプリッタ２８は、光の偏光方向の違いによって貼り合せ面で光を透過又は反射させる働きをする。入射光は平行光であり、ビームスプリッタ２８の入射面に対して平行振動するため透過する。透過したレーザ光ビームは立上ミラー２９で方向を変られ１／４波長板３０に入射し、１／４波長板３０で直線偏光から円偏光に変換される。その後、レーザ光ビームは対物レンズ２２により光ディスク媒体３１の記録面上に集光される。情報の記録時には、半導体レーザ２６は記録情報に従って変調され、変調されたレーザ光ビームによって光ディスク媒体３１の記録面に情報が記録される。
【００２６】
また、記録面で反射された光は対物レンズ２２を経て１／４波長板３０に入射し、円偏光から再び直線偏光に変換されるが、最初に１／４波長板５３０に入射した光に対しては位相が９０度ずれ、垂直振動する光となる。この光はビームスプリッタ２９により入射方向と垂直な方向に反射される。そして、集光レンズ３２により受光素子３３に集光される。この受光素子３３で受光した光量が電気信号に変換され、この電気信号から光ディスク媒体３１に記録されている情報が再生される。また、受光素子３３は一般に複数の受光素子に分割されており、その分割された各々の受光素子の出力信号の加減算によってトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号が生成される。３４は対物レンズ２２を光ディスク媒体の半径方向に微小移動させるためのトラッキングコイル、３５は対物レンズ２２を光軸方向に微小移動させるためのフォーカシングコイルである。トラッキングコイル３４とフオーカシングコイル３５に、トラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号に応じた電流を流すことにより、トラッキングサーボやフオーカシングサーボが行われる。
【００２７】
チルトセンサ２３は、例えば、図４（ａ）に示すように、発光ダイオード４０を発光させて光ビームを光ディスク媒体に照射し、その反射光を２つのフォトダイオード４２，４３からなる２分割受光素子４１で受光する構成である。２分割受光素子４１が光ディスク媒体と平行である場合（チルト＝０）には反射光スポット４４の中心は図４（ｂ）に示すようにフォトダイオード４２，４３の分割線上に位置する。チルトが増加すると、反射光スポット４４はいずれかのフォトダイオード側に偏った位置に移動する。したがって、フォトダイオード４２，４３に流れる電流の差信号（チルト信号）とチルト値は図５に示すような関係となるため、この差信号の値からチルトの大きさと向きを知ることができる。
【００２８】
図６は、この光ディスク装置の制御処理系の構成の一例を示す概略ブロック図である。この制御処理系は、メインシャーシの裏面に取り付けられた前記回路基板に実装される。
【００２９】
この光ディスク装置は、情報の記録再生に直接関わる要素として、前述の光ピックアップ１００、レーザコントローラ１０４、エンコーダ１０６、ＲＦ信号処理回路１０８、デコーダ１１０、デジタルサーボ回路１１４、モータドライバ１１６、バッファメモリ１１８、バッファマネージャ１２０を有する。また、チルト補償のためのチルトサーボ回路１３０、上記各部及び光ディスク装置の全体的動作を制御するためのシステムコントローラ１２２、パソコンなどの上位装置とのコマンド及び情報のやり取りのためのインターフェース１１７を有する。
【００３０】
システムコントローラ１２２は、プロセッサ（ＣＰＵ）１２４と、このプロセッサ１２４で実行されるプログラムを格納するプログラムメモリ１２６（例えばＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなど）、及び、各種データを一時的に保存するためのＲＡＭ１２８からなるプログラム制御方式の構成であり、プログラムメモリ１２６内のプログラムを書き換えることによって光ディスク装置の動作内容を変更することができる。なお、システムコントローラ１２２をＡＳＩＣなどで実現することも可能である。
【００３１】
エンコーダ１０６は書き込み情報を光ディスク媒体への書き込み信号にエンコードするためのものであり、レーザコントローラ１０４は書き込み信号に従って光ピックアップ１００の半導体レーザ２６を変調するものである。ＲＦ信号処理回路１０８は、光ピックアップ１００の受光素子３３の出力信号の増幅や波形整形、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号の生成などを行うものである。デコーダ１１０はＲＦ信号処理回路１０８より出力される信号から光ディスク媒体の記録情報をデコードするためのものである。バッファメモリ１１８は、上位装置から送られた書き込みデータ又は光ディスク媒体から再生されたデータを一時的に蓄積するためのもので、バッファマネージャ１２０はバッファメモリ１１８のデータの書き込み及び読み出しを管理するものである。デジタルサーボ回路１１４は、ＲＦ信号処理回路１０８で生成されたトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号に応じて、モータドライバ１１６を介して光ピックアップ１００のトラッキングコイル３４及びフォーカシングコイル３５を駆動する。このデジタルサーボ回路１１４は、スピンドルモータ５及び光ピックアップ１００のシークモータの駆動制御も行う。
【００３２】
以上に述べた情報の記録再生に直接関係する構成と動作は従来の同種光ディスク装置と同様であるので、これ以上の説明は割愛する。
【００３３】
本発明に係る光ディスク装置の特徴はチルト補償に関連した構成にあるので、これについて以下に詳細に説明する。
【００３４】
チルトサーボ回路１３０は、光ピックアップ１００のチルトセンサ２３のフォトダイオード４２，４３の差信号を生成し、それをローパスフィルタを通しチルト信号として出力するチルトセンサ回路１３１と、そのチルト信号の値が所定範囲（図５の＋Ｔｈから−Ｔｈの範囲）を逸脱した時にチルトエラー信号Ｅを発生するウインドウ回路１３２と、チルト信号を取り込んでデジタル値（検出されたチルト値）に変換し、このチルト値とオフセットレジスタ１３４に設定されたオフセット値との加算値（補正されたチルト値）に従って光ピックアップ１００のチルトモータ１１を駆動してチルトを補償するチルトモータドライバ１３３から構成される。つまり、チルトサーボ回路１３０は光ピックアップ１００のチルト機構とともにチルト補償手段を構成するものである。なお、ここに示す例ではチルトセンサ回路１３１はチルトサーボ回路１３０に組み込まれているが、チルトセンサ回路１３１は光ピックアップ１００のチルトセンサ２３とともにチルト検出手段を構成する要素でもある。
【００３５】
本発明による光ディスク装置においては、以下に説明するように、チルト検出誤差の推定などのために、光ディスク媒体が挿入された時のマウント処理期間及び情報の記録／再生期間に特有の処理及び制御が実行される。この処理及び制御のための手段は、システムコントローラ１２２においてプログラムメモリ１２６内のプログラムに従ってＣＰＵ１２４により実現される。同プログラムと、それが記録されたプログラムメモリ１２６、その他のプロセッサが読み取り可能な各種情報記録媒体も本発明に包含される。
【００３６】
本発明の第１の実施例によれば、マウント処理期間に図７に示すような制御及び処理が実行され、情報の記録／再生動作期間にチルトエラー信号Ｅが発生した時に図９に示すような制御及び処理が実行される。ただし、この動作の実行は、必ずしもマウント時のみに限定されるものではない。装置に挿入された光ディスク媒体に対し、初めて記録動作又は再生動作が行われる際に実行することも可能である。
【００３７】
まず、図７を参照して説明する。マウント処理期間において、システムコントローラ１２２は、光ディスク媒体の半径ｒ０の位置へのシークをデジタルサーボ回路１１４に指示する。デジタルサーボ回路１１４は光ピックアップ１００のシークモータをモータドライバ１１６を介して駆動し、指示された半径位置までピックアップモジュール２１を移動させる（ステップＳ１）。本実施例では、この時の半径位置として、チルトセンサ半径と対物レンズ半径が一致する半径位置が選ばれる。
【００３８】
システムコントローラ１２２は、チルトサーボ回路１３０のチルトモータドライバ１３３に対しチルト補償動作を指示する（ステップＳ２）。チルトモータドライバ１３３は、チルトセンサ回路１３１より出力されるチルト信号を取り込んでデジタル値（検出されたチルト値）に変換し、その値とオフセットレジスタ１３４の値を加算した値に従ってチルトモータ１１を駆動する。この段階ではオフセットレジスタ１３４はクリアされており、オフセット値は０であるため、実質的に、検出されたチルト値に従ってチルト補償が行われる。半径ｒ０の位置では、チルトセンサ半径と対物レンズ半径とが一致するため、それら半径の違いに起因するチルト検出誤差（オフセット値）は生じないため、その値が未知の段階でもチルトは高精度に補償される。
【００３９】
システムコントローラ１２２は、チルト補償動作に必要な時間を経過後、チルトサーボ回路１３０によるチルト補償動作を抑止する（ステップＳ３）。そして、デジタルサーボ回路１１４に対し別の所定の半径位置へのシーク動作を指示し（ステップＳ４）、このシーク動作を完了すると、チルトモータドライバ１３３により差信号をデジタル値に変換させ、そのデジタル値を取り込み、それを半径と対応付けてＲＡＭ１２８に記憶する（ステップＳ５）。このデジタル値は、半径ｒ０の位置を基準としたチルト値である。ステップＳ４とステップＳ５を必要な所定回数だけ繰り返す。
【００４０】
本実施例では、図８に示すような半径ｒ１，ｒ２の位置にシークさせて、その位置で検出されたチルト値Ｔ１，Ｔ２を取得し、半径と対応させて記憶する。このチルト値は、次のステップＳ７において、半径ｒ０の位置を基準としたときの光ディスク媒体の半径ｒの位置のチルト（図８の曲線Ｌに相当）を推定するための近似式の決定に利用されるものである。一般的に光ディスク媒体のチルトは半径に対し滑らかに変化し、例えば２次関数で近似可能であるため、本実施例のようにｒ０の位置を含めて高々３つの半径位置でのチルト値を取得すれば十分である。なお、ｒ０より内周側の位置でのチルト値を取得することも可能であるが、本実施例では一般にチルトの変化が大きい外周側でチルト検出誤差の補正を行うので外周側でのチルト推定精度を高める必要があるため、ｒ０より外周側の半径位置でのチルト値を取得するようにしている。
【００４１】
必要な複数の半径位置でのチルト値の取得を終わると（ステップＳ６，Ｙｅｓ）、システムコントローラ１２２は、ＲＡＭ１２８に記憶した半径とチルト値のデータを用いて、光ディスク媒体の半径ｒの位置のチルト値の近似式を決定する（ステップＳ７）。例えば、２次関数
ｆ（ｒ）＝ａｒ＾２＋ｂｒ＋ｃ
の係数ａ，ｂと定数ｃを求める。この際、ＲＡＭ１２８に記憶されているｒ１，ｒ２は対物レンズ半径であるのでチルトセンサ半径に変換した値を用いる。ｒ０はチルトセンサ半径と等しいため変換は不要である。また、ｒ０のチルト値として０を用いる。
【００４２】
次に図９を参照して説明する。情報の記録／再生動作期間において、検出されたチルト値が所定の範囲から逸脱しウインドウ回路１３２よりチルトエラー信号Ｅが出されると、システムコントローラ１２２はデジタルサーボ回路１１４より現在の半径位置の半径（＝対物レンズ半径）を取得し（ステップＳ１１）、その半径が所定の半径Ｔｈより大きいか判定する（ステップＳ１２）。本実施例では、この所定半径Ｔｈより外周側についてチルト検出誤差の推定及び補正が行われる。この所定半径Ｔｈとしては、例えば、チルトセンサ半径と対物レンズ半径とが一致する前記ｒ０が選ばれる。
【００４３】
半径ｒが所定半径Ｔｈ以下ならば、つまり現在のシーク位置が所定半径Ｔｈより外周側でないならば、システムコントローラ１２２はオフセットレジスタ１３４をクリアし（ステップＳ１８）、チルトモータドライバ１３３にチルト補償動作を指示する（ステップＳ１６）。この場合、オフセットレジスタ１３４の値は０であるため、チルトセンサ回路１３１より出力されたチルト信号の値、つまり検出されたチルト値そのものに従ってチルト補償がなされる。チルト補償の完了後、システムコントローラ１２２はチルトモータドライバ１３３によるチルト補償動作を抑止する（ステップＳ１７）。
【００４４】
現在の半径ｒが所定半径Ｔｈより大きいならば、システムコントローラ１２２は、その半径ｒから現在のチルトセンサ半径ｒｓを計算する（ステップＳ１３）。そして、前記近似式を用いて、半径ｒ０を基準とした半径ｒと半径ｒｓでのチルト値ｆ（ｒ），ｆ（ｒｓ）を算出する（ステップＳ１４）。そして、それぞれのチルト値の差（ｆ（ｒ）−ｆ（ｒｓ））を求め、それをオフセット値としてオフセットレジスタ１３４に設定する（ステップＳ１５）。これを図８を参照して説明する。例えば、現在シークしている半径位置の半径ｒ（＝対物レンズ半径）とチルトセンサ半径ｒｓがそれぞれ図８のｒ２とｒ２ｓだとすると、それぞれの半径でのチルト計算値の差ΔＴがチルト検出誤差に相当し、これがオフセット値としてオフセットレジスタ１３４に設定されるわけである。
【００４５】
オフセット値の設定後、システムコントローラ１２２はチルトモータドライバ１３３にチルト補償動作を指示する（ステップＳ１６）。この時は、検出されたチルト値に、推定されたチルト検出誤差であるオフセット値を加算した値（チルト検出誤差分が補正されたチルト値）に従ってチルトモータ１１が駆動されるため、高精度なチルト補償がなされる。つまり、チルトモータドライバ１３３は検出されたチルト値にオフセット値（チルト検出誤差）を加算する手段を含むが、この加算する手段がチルト補正手段に相当する。
【００４６】
このチルト補償動作が完了すると、システムコントローラ１２２はチルト補償動作を抑止する（ステップＳ１７）。
【００４７】
以上のようなチルト検出誤差補正により、例えば、図１２の曲線５１に示すようなチルトを持つ光ディスク媒体に対し、曲線５３に示すように補正されたチルト値に従ってチルト補償を行うことができ、したがって、チルト補償誤差は図１３の曲線５６に示すように大幅に減少し、媒体外周側においても安定した記録再生動作が可能となる。
【００４８】
ここまでの説明から明らかなように、図７のステップＳ７と図９のステップＳ１３〜Ｓ１５によって、情報の記録／再生のための半径位置におけるチルト検出誤差を予め取得された異なった半径位置でのチルト値に基づいて推定している。つまり、この処理部分がプログラムにより実現されたチルト検出誤差推定手段に相当する。
【００４９】
本発明の第２の実施例によれば、マウント処理期間に図１０に示すような制御及び処理が実行され、情報の記録／再生動作期間にチルトエラー信号Ｅが発生した時に図１１に示すような制御及び処理が実行される。ただし、図１０の動作の実行は、必ずしもマウント時のみに限定されるものではない。装置に挿入された光ディスク媒体に対し、初めて記録動作又は再生動作が行われる際に実行することも可能である。
【００５０】
まず図１０を参照して説明する。図中のステップＳ１〜ステップＳ７までの内容は図７中の対応ステップと同一であり、ステップＳ８は追加された処理ステップである。このステップＳ８において、システムコントローラ１２２は、チルト検出誤差補正の対象となる半径範囲を分割した区間毎に、半径（対物レンズ半径）とチルトセンサ半径に対応したチルト推定値をそれぞれ近似式を用いて計算し、その差つまりオフセット値と半径の対応テーブルを作成しＲＡＭ１２８に記憶する。
【００５１】
次に図１１を参照して説明する。図１１中のステップＳ１９，Ｓ２０は、図９中のステップＳ１３〜Ｓ１５と置き換えられた処理ステップである。システムコントローラ１２２は、ステップＳ１９において、現在位置の半径ｒに対応したオフセット値（推定されたチルト検出誤差）をＲＡＭ１２８内に作成されている対応テーブルより読み出し、ステップＳ２０において、そのオフセット値をオフセットレジスタ１３４に設定する。これ以外は前記第１の実施例と同様である。すなわち、本実施例においては、マウント処理期間において図１０のステップＳ７，Ｓ８で半径区間毎のチルト検出誤差の推定を済ませておき、情報の記録再生期間においては、図１１のステップＳ１９，Ｓ２０で対応した半径区間のチルト検出誤差推定値を利用する。したがって、ステップＳ７，Ｓ８，の処理部分が、プログラムにより実現されたチルト検出誤差推定手段に相当する。
【００５２】
本実施例においても、前記第１の実施例と同様に、対物レンズ半径とチルトセンサ半径との違いによるチルト検出誤差を補正し、チルト補償誤差を大幅に減少させることができる。また、本実施例では、情報記録／再生動作中にチルト検出誤差の推定演算を行う必要がないため、処理負担が少ない。
【００５３】
さて、図１には示されていないが、一般に光ディスク装置においては、チルト機構の作動量を検出するための手段が設けられている。その例を挙げれば、チルトモータ１１としてステッピングモータが用いられる場合には、その駆動パルス数をカウントしてチルトモータ１１の回転量もしくはカム１２の回転角度を検出するような手段である。あるいは、チルトモータ１１の回転軸に連動する光学式又は磁気式のロータリー・エンコーダやポテンショメータと、そのエンコーダやポテンショメータの出力からチルトモータ１１の回転量もしくはカム１２の回転角度を測定するような手段である。以下に述べる各実施例においては、かかる手段により検出されるチルト機構の作動量がチルト検出誤差推定に利用される。
【００５４】
本発明の第３の実施例によれば、装置に挿入された光ディスク媒体に対し初めて記録動作又は再生動作が行われる際に、図１４に示すような制御及び処理が実行される。ただし、この動作をマウント処理期間に実行することも可能である。また、その後の記録／再生動作期間においては、チルトエラー信号Ｅが発生した時に前記第１の実施例の場合と同様の図１１に示すような制御及び処理が実行される。
【００５５】
図１４を参照する。システムコントローラ１２２は、チルトサーボ回路１３０のチルトモータドライバ１３３に対しチルト補償動作を指示する（ステップＳ５１）。チルトモータドライバ１３３は、チルトセンサ回路１３１より出力されるチルト信号を取り込んでデジタル値（検出されたチルト値）に変換し、その値とオフセットレジスタ１３４の値を加算した値に従ってチルトモータ１１を駆動する。この段階ではオフセットレジスタ１３４はクリアされており、オフセット値は０であるため、検出チルト値に従ってチルト補償が行われる。
【００５６】
このようにチルト補償を有効にした状態で、システムコントローラ１２２はデジタルサーボ回路１１４に対し、予め決められた１つの半径位置へのシークを指示する（ステップＳ５２）。デジタルサーボ回路１１４は光ピックアップ１００のシークモータをモータドライバ１１６を介して駆動し、指示された半径位置までピックアップモジュール２１を移動させる。
【００５７】
システムコントローラ１２２は、前記手段により検出されたチルト機構の作動量を取得し、その時のシーク位置の半径（対物レンズ半径）とともにＲＡＭ１２８に記憶する（ステップＳ５３）。このチルト機構の作動量は、光ディスク媒体のチルト量と一定の関係があることは明らかである。すなわち、その作動量をチルト量に換算可能である。ただし、その作動量は、シーク位置の半径（対物レンズ半径）から多少ずれたチルトセンサ半径で検出されたチルト値に従って補償された結果であるから、その作動量から換算されるチルト量は、その時のチルトセンサ半径でのチルト量である。
【００５８】
ステップＳ５２とステップＳ５３を繰り返し、予め決められた別の半径位置にシークし、チルト機構の作動量と半径とをＲＡＭ１２８に記憶する。この動作を予め決めたいくつかの半径位置について繰り返し、それを終了すると（ステップＳ５４，Ｙｅｓ）、ステップＳ５５に進む。
【００５９】
ステップＳ５５においては、ＲＡＭ１２８に記憶されたチルト機構の作動量から換算したチルト量を用いて、前記第１の実施例のステップＳ７と同様の手順で光ディスクの任意の半径位置におけるチルト値の近似式を決定する。ただし、ＲＡＭ１２８に記憶された半径は対物レンズ半径であるから、チルトセンサ半径に変換した値を用いる。
【００６０】
ここまでの説明から明らかなように、本実施例におけるチルト検出誤差推定種だは、予め取得した、いくつかの半径位置におけるチルト機構の作動量を利用する。そして、その手段はプログラムによって実現される。これは後記第４の実施例においても同様である。
【００６１】
本実施例において、実際に情報の記録／再生動作を行う期間におけるチルト補償のための制御及び処理は、図９に示す通りであるので、前記第１の実施例についての説明を援用し、ここでは説明を繰り返さない。
【００６２】
なお、前記第１及び第２の実施例と同様に、チルト検出誤差推定及びチルト補正を、光ディスク媒体のある半径位置より外周側に関してのみ行うようにしてもよう。このことは後記第４の実施例においても同様である。
【００６３】
本発明の第４の実施例によれば、装置に挿入された光ディスク媒体に対し初めて記録動作又は再生動作が行われる際に、図１５に示すような制御及び処理が実行される。ただし、この動作をマウント処理期間に実行することも可能である。また、その後の記録／再生動作期間においては、チルトエラー信号Ｅが発生した時に前記第２の実施例の場合と同様の図１１に示すような制御及び処理が実行される。
【００６４】
図１５を参照する。図中のステップＳ５１〜Ｓ５５の内容は図１４中の対応ステップと同一であり、ステップＳ５６は追加された処理ステップである。このステップＳ５６において、システムコントローラ１２２は、前記第２の実施例のステップＳ８と同様に、チルト検出誤差補正の対象となる半径範囲を分割した区間毎に、半径（対物レンズ半径）とチルトセンサ半径に対応したチルト推定値をそれぞれ近似式を用いて計算し、その差つまりオフセット値と半径の対応テーブルを作成しＲＡＭ１２８に記憶する。
【００６５】
実際に情報の記録／再生動作を行う期間におけるチルト補償のための制御及び処理は、図１１に示す通りであるので、前記第２の実施例についての説明を援用し、ここでは説明を繰り返さない。
【００６６】
なお、前記実施例においては、チルト検出誤差推定手段をプログラムにより実現したが、ハードウェア手段として実現することも可能であり、そのような実施の形態も本発明に包含される。また、図７、図９、図１０、図１１、図１４、図１５を参照して説明した処理の一部を、光ディスク装置に接続されたパソコンなどの上位装置で実行させることも可能である。例えば、ステップＳ７，Ｓ８，Ｓ５５，Ｓ５６，Ｓ１３，Ｓ１４などの演算を上位装置で行ってもよい。このような実施の形態も本発明に包含される。また、本発明は、光ディスク媒体に対する情報記録又は情報再生のみを行う光ディスク装置にも適用できることは明らかである。また、光ディスク媒体の種類を問わないことも明らかである。さらに、チルト検出誤差推定に多項式近似などの方法を用いてもよい。また、ピックアップモジュールの角度を調整するのではなく、対物レンズの向きを調整してチルト補償を行う構成の光ディスク装置にも本発明を適用し得る。
【００６７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１乃至８記載の発明によれば、チルト補償機能を持つ光ディスク装置において、対物レンズ半径とチルトセンサ半径の違いに起因するチルト検出誤差を補正してチルト補償誤差を減らすことができるため、反りの大きな光ディスク媒体に対しても安定な記録再生動作が可能となる。また、チルト検出誤差の推定のために予め取得しなければならないチルト値又はチルト機構の作動量は、いくつかの半径位置でのもので足りるため、その取得のために前記従来技術のように情報記録再生動作を開始可能になるまでの待ち時間がむやみに増加することはない。請求項３記載の発明によれば、一般的にチルト検出誤差が増大しやすい光ディスク媒体外周側においてチルト検出誤差を補正し安定なチルト補償を保証できるとともに、光ディスク媒体内周側においてはチルト検出誤差推定及びチルト値補正に関わる処理負担を軽減することができる。請求項６記載の発明によれば、対物レンズ半径とチルトセンサ半径とが一致する半径位置では、チルト検出誤差が未知の段階でも高精度なチルト補償が可能であるため、その半径位置を基準としたチルト値を精度良く取得し、それを用いて簡単な処理によりチルト近似式を精度良く決定できる等々の効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ディスク装置の光ピックアップの構成の一例を説明するための一部を簡略化した平面図である。
【図２】対物レンズ半径とチルトセンサ半径の説明図である。
【図３】記録再生光学系の構成の一例を説明するための模式図である。
【図４】チルトセンサの構成の一例を説明するための模式図である。
【図５】チルトセンサの差信号とチルトの関係を示す図である。
【図６】本発明による光ディスク装置の処理制御系の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施例におけるマウント処理時の制御及び処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】チルト検出誤差推定を説明するための図である。
【図９】本発明の第１の実施例における情報記録再生期間における制御及び処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施例におけるマウント処理時の制御及び処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施例における情報記録再生期間における制御及び処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】典型的な光ディスク媒体のチルト曲線と、検出されるチルト曲線及びそのチルト検出誤差補正後のチルト曲線を例示するグラフである。
【図１３】チルト検出誤差の補正前と補正後のチルト補償誤差曲線を例示するグラフである。
【図１４】本発明の第３の実施例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】本発明の第４の実施例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１　　　メインシャーシ
２　　　サブシャーシ
３　　　シークレール
５　　　スピンドルモータ
１１　　チルト機構のチルトモータ
１２　　チルト機構のカム
２１　　ピックアップモジュール
２２　　記録再生光学系の対物レンズ
２３　　チルトセンサ
１００　光ピックアップ
１２２　システムコントローラ
１２４　プロセッサ（ＣＰＵ）
１２６　プログラムメモリ
１２８　ＲＡＭ
１３０　チルトサーボ回路
１３１　チルトセンサ回路
１３２　ウインドウ回路
１３３　チルトモータドライバ
１３４　オフセットレジスタ
【図１】
2004055103.tif 000003
【図２】
2004055103.tif 000004
【図３】
2004055103.tif 000005
【図４】
2004055103.tif 000006
【図５】
2004055103.tif 000007
【図６】
2004055103.tif 000008
【図７】
2004055103.tif 000009
【図８】
2004055103.tif 000010
【図９】
2004055103.tif 000011
【図１０】
2004055103.tif 000012
【図１１】
2004055103.tif 000013
【図１２】
2004055103.tif 000014
【図１３】
2004055103.tif 000015
【図１４】
2004055103.tif 000016
【図１５】
2004055103.tif 000017