(57)【要約】【課題】より精度よくラジアルチルトを検出しうるディスクのラジアルチルトを検出する方法及びその装置を提供する。【解決手段】ディスクのラジアルチルトを検出する方法は、（ａ）八分割フォトダイオードの外側受光部により受光された信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１からの和信号ａ１＋ｃ１及びｂ１＋ｄ１の位相を比較して外側位相比較信号Ｄｏを得る段階と、（ｂ）前記八分割フォトダイオードの内側受光部により受光された信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２からの和信号ａ２＋ｃ２及びｂ２＋ｂ２の位相を比較して内側位相比較信号Ｄｉを得る段階と、（ｃ）レーザービームが前記ディスクに形成されたトラックを横断する時に得られる前記外側位相比較信号Ｄｏと前記内側位相比較信号Ｄｉとに基づいてラジアルチルトを検出する段階とを含む。【選択図】　　　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクのラジアルチルトを検出する方法において、
（ａ）八分割フォトダイオードの外側受光部により受光された信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１からの和信号ａ１＋ｃ１及びｂ１＋ｄ１の位相を比較して外側位相比較信号Ｄｏを得る段階と、
（ｂ）前記八分割フォトダイオードの内側受光部により受光された信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２からの和信号ａ２＋ｃ２及びｂ２＋ｂ２の位相を比較して内側位相比較信号Ｄｉを得る段階と、
（ｃ）レーザービームが前記ディスクに形成されたトラックを横断する時に得られる前記外側位相比較信号Ｄｏと前記内側位相比較信号Ｄｉとに基づいてラジアルチルトを検出する段階と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記（ｃ）段階は、
（ｃ１）前記外側位相比較信号Ｄｏのレベル値が０である時、前記内側位相比較信号Ｄｉのレベル値Ｒｓを読取る段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記（ｃ）段階は、
（ｃ２）読取ったＲｓ値に比例定数を乗算してラジアルチルト値を得る段階を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記内側受光部と外側受光部との受光面は長方形をなし、前記内側受光部と外側受光部との受光面の前記ディスクのトラック方向に形成された一辺の長さは相等しく、前記外側受光部の受光面の前記ディスクのトラック方向に垂直に形成された他辺は前記内側受光部の受光面の前記ディスクのトラック方向に垂直に形成された他辺より長いことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記内側受光部は−１次ビーム及び１次ビームの一部を受光するか、受光しないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記外側受光部は０次ビームを受光し、−１次ビームまたは１次ビームを受光することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ディスクのラジアルチルトを検出する装置において、
八分割フォトダイオードが装着されたピックアップ部と、
前記八分割フォトダイオードの外側受光部により受光された信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１からの和信号ａ１＋ｃ１及びｂ１＋ｄ１の位相を比較して外側位相比較信号Ｄｏを得て、前記八分割フォトダイオードの内側受光部により受光された信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２からの和信号ａ２＋ｃ２及びｂ２＋ｂ２の位相を比較して内側位相比較信号Ｄｉを得る位相比較部と、
レーザービームが前記ディスクに形成されたトラックを横断する時、前記位相比較部により得られる前記外側位相比較信号Ｄｏと前記内側位相比較信号Ｄｉとに基づいてラジアルチルトを検出するチルト検出部と、を含むことを特徴とする装置。
【請求項８】
前記チルト検出部は、
前記外側位相比較信号Ｄｏのレベル値が０である時に前記内側位相比較信号Ｄｉのレベル値Ｒｓを読取ることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記チルト検出部は
読取ったＲｓ値に比例定数を乗算してラジアルチルト値を得ることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記内側受光部と外側受光部との受光面は長方形をなし、前記内側受光部と外側受光部との受光面の前記ディスクのトラック方向に形成された一辺の長さは相等しく、前記外側受光部の受光面の前記ディスクのトラック方向に垂直に形成された他辺は前記内側受光部の受光面の前記ディスクのトラック方向に垂直に形成された他辺より長いことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記内側受光部は−１次ビーム及び１次ビームの一部を受光するか、受光しないことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
前記外側受光部は０次ビームを受光し、−１次ビームまたは１次ビームを受光することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
請求項７に記載のラジアルチルト検出装置が装着されたディスクドライブ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のディスクドライブが装着されたディスク記録または再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスクのラジアルチルトを検出する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
チルトはディスクの変形程度を示す基準値であって、ラジアルチルトとタンジェンシャルチルトの２種がある。ラジアルチルトはディスクにおける半径方向の変形度を示し、タンジェンシャルチルトは円周方向の変形度を示す。チルトはディスク板面に垂直なレーザーをディスクに入射させ、入射方向とその反射方向との角度で測定できる。したがって、チルトは角度で表現される。ＤＶＤの場合にラジアルチルトは０．８°以下、タンジェンシャルチルトは０．３°以下にならなければならない。
【０００３】
ディスクドライブは、レーザービームをディスクの記録面に保持させて目標トラックにビームスポットを移動させるか、トラックに追従させるための制御系、ディスクを回転させるための制御系を有している。各々フォーカシングサーボ制御系、シークサーボ制御系、トラックキングサーボ制御系、回転サーボ制御系と呼ばれる。
【０００４】
ディスクのラジアルチルトを正しく検出することは、これらサーボ制御系において重要な問題となる。なぜなら、ラジアルチルトを正しく検出して初めて精密なサーボ制御が行われ、これによりディスクの再生及び記録が円滑になるからである。
【０００５】
【特許文献１】
特許公開平１２−４８３８１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、より効率よくラジアルチルトを検出する方法及びその装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、本発明によってディスクのラジアルチルトを検出する方法において、（ａ）八分割フォトダイオードの外側受光部により受光された信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１からの和信号ａ１＋ｃ１及びｂ１＋ｄ１の位相を比較して外側位相比較信号Ｄｏを得る段階と、（ｂ）前記八分割フォトダイオードの内側受光部により受光された信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２からの和信号ａ２＋ｃ２及びｂ２＋ｂ２の位相を比較して内側位相比較信号Ｄｉを得る段階と、（ｃ）レーザービームが前記ディスクに形成されたトラックを横断する時に得られる前記外側位相比較信号Ｄｏと前記内側位相比較信号Ｄｉに基づいてラジアルチルトを検出する段階と、を含むことを特徴とする方法により達成される。
【０００８】
前記（ｃ）段階は、（ｃ１）前記外側位相比較信号Ｄｏのレベル値が０である時、前記内側位相比較信号Ｄｉのレベル値Ｒｓを読取る段階を含むことが望ましい。
【０００９】
前記（ｃ）段階は、（ｃ２）　読取ったＲｓ値に比例定数を乗算してラジアルチルト値を得る段階を含むことが望ましい。
【００１０】
一方、本発明の他の分野によれば、前記目的は、ディスクのラジアルチルトを検出する装置において、八分割フォトダイオードが装着されたピックアップ部と、前記八分割フォトダイオードの外側受光部により受光された信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１からの和信号ａ１＋ｃ１及びｂ１＋ｄ１の位相を比較して外側位相比較信号Ｄｏを得て、前記八分割フォトダイオードの内側受光部により受光された信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２からの和信号ａ２＋ｃ２及びｂ２＋ｂ２の位相を比較して内側位相比較信号Ｄｉを得る位相比較部と、レーザービームが前記ディスクに形成されたトラックを横断する時前記位相比較部により得られる前記外側位相比較信号Ｄｏと前記内側位相比較信号Ｄｉに基づいてラジアルチルトを検出するチルト検出部とを含むことを特徴とする装置によっても達成される。
【００１１】
また、前記目的は、前記ラジアルチルト検出装置が装着されたディスクドライブ、そのディスクドライブが装着されたディスク記録または再生装置によっても達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面に基づいて本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の望ましい実施例に係るディスクドライブの概略図である。ディスクドライブはピックアップ部１及びサーボ制御部２を具備する。ピックアップ部１はレーザービームをディスク１００に照射するための半導体レーザーが装着されており、ディスク１００から反射されたレーザービームを受光するための受光部として八分割フォトダイオードが装着されている。本実施例においてフォトダイオードは８個の受光部を有する八分割フォトダイオードが使われる。
【００１４】
サーボ制御部２は、ピックアップ部１から提供された信号に基づいて位相比較信号を得る位相比較部２１及び位相比較部２１により得られる位相比較信号に基づいてラジアルチルトを検出するチルト検出部２２を具備する。位相比較部２１はピックアップ部１に装着された八分割フォトダイオードの外側受光部により受光された信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１からの和信号ａ１＋ｃ１及びｂ１＋ｄ１の位相を比較して外側位相比較信号Ｄｏを得て、八分割フォトダイオードの内側受光部により受光された信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２からの和信号ａ２＋ｃ２及びｂ２＋ｄ２の位相を比較して内側位相比較信号Ｄｉを得る。チルト検出部２２は位相比較部２１により得られる外側位相比較信号Ｄｏと内側位相比較信号Ｄｉに基づいてラジアルチルトを検出する。
【００１５】
図２及び図３は、ピックアップ部１に装着された八分割フォトダイオードの受光面を示す。
【００１６】
図２を参照するに、フォトダイオードには８個の受光部が存在する。外側に存在する４つの受光部を外側受光部と称し、内側に存在する４個の受光部を内側受光部と称する。４つの外側受光部は各々信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１を受光し、４つの内側受光部は各々信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２を受光する。
【００１７】
内側受光部と外側受光部との受光面は長方形を有する。本実施例において内側受光部の受光面を各々形成する長方形は全て同一であり、外側受光部の受光面を各々形成する長方形は全て同一である。また、内側受光部の受光面と外側受光部の受光面とのディスクのトラック方向（ｔ方向）に形成された一辺の長さは相等しく、外側受光部の受光面のディスクのトラック方向（ｔ方向）に垂直に形成された他辺は内側受光部の受光面のディスクのトラック方向（ｔ方向）に垂直に形成された他辺より長い。
【００１８】
図３を参照するに、受光面の形成条件は次の通り記述されうる。すなわち、内側受光部はディスク１００に反射されたレーザービームのうち−１次ビーム及び１次ビームの一部を受光するか、１次ビームの全てを受光せず、外側受光部は０次ビームと−１次ビーム、または０次ビームと１次ビームとを受光すべく決定される。図２の実施例では内側受光部は０次ビームだけを受光し、１次ビームは受光しないように境界線ｌ１及びｌ２が決定されている。しかし、境界線ｌ１、及びｌ２は内側受光部が−１次ビームまたは１次ビームの一部を受光すべく決定されうる。
【００１９】
図４及び図５は、位相比較部２１により生成された位相比較信号を説明するための参考図である。
【００２０】
位相比較部２１は図４及び図５の位相比較ブロックを具備する。位相比較ブロックは入力される信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ａ２、ｂ２、ｃ２、及びｄ２の和信号を生成し、該生成された２つの和信号間の交流成分の差を計算して位相比較信号を出力する。図４に示されたように、外側位相比較信号Ｄｏは図２及び３を参照して説明したフォトダイオードの外側受光部から得られた信号の和信号、すなわちａ１＋ｃ１及びｂ１＋ｄ１の位相を比較して得られ、内側位相比較信号Ｄｉは図５に示されたように、内側受光部から得られた信号の和信号、すなわちａ２＋ｃ２及びｂ２＋ｄ２の位相を比較して得られる。
【００２１】
図６は、レーザービームがトラックを横断する経路を説明するための参考図である。ピックアップ部１がディスク１００に形成されたトラックを横断する時、レーザービームは図６に示された移動経路に沿って移動する。移動経路がトラック方向に対して垂直に形成されず、傾いているのはディスク１００が回転するからである。
【００２２】
図７は、位相比較部２２により得られる内側位相比較信号Ｄｉと外側位相比較信号Ｄｏとを示す図である。実験条件はレーザービーム波長４０５ｎｍ、開口率（ＮＡ）０．８５、トラックピッチ（ＴＰ）０．３２である。以下、グラフが得られた実験条件は全て同一である。
【００２３】
ピックアップ部１がトラックを追従する時には内側位相比較信号Ｄｉ及び外側位相比較信号Ｄｏはほとんど０値を有する。しかし、図６の移動経路に沿って移動すれば、すなわちトラックを横断すれば外側位相比較信号Ｄｏ及び内側位相比較信号Ｄｉは各々サインカーブ及びコサインカーブを描く。トラック横断時に外側位相比較信号Ｄｏと内側位相比較信号Ｄｉとの位相は相互反対となる。外側位相比較信号Ｄｏのレベル値は１／２トラックピッチを通る時に０となる。但し、実際にレベル値が０となる時点と１／２トラックピッチを通る瞬間とが必ず一致することではなく、雑音により多少の誤差が生じられる。外側位相比較信号Ｄｏのレベル値が０である時、内側位相比較信号Ｄｉのレベル値は０でない値を有する。この値はＲｓ値と称する。
【００２４】
図８は、Ｒｓ値とラジアルチルトとの関係を示すグラフである。Ｒｓ値はラジアルチルトと反比例関係であることが分かる。すなわち、ラジアルチルトは次の式（１）で表される。
【００２５】
ラジアルチルト＝ｋ＊Ｒｓ、ｋは比例定数　　　（１）
図９及び１０は、多様な条件とＲｓ値との関係を示すグラフである。ここで、Ｒｓ値は５回測定して得られた平均値である。
【００２６】
図９の（ａ）は、デトラック（Ｄｅｔｒａｃｋ）とＲｓ値との関係を示す。デトラックとは、ピックアップ部１がトラックを追従しない場合を示す。すなわち、ビームスポットがトラック中心から外れた場合を意味する。０はビームスポットがトラック中心にある場合を、±ｄ１、±ｄ２、±ｄ３はビームスポットがトラック中心を外れた程度を意味し、順序通りその程度が大きい。例えば、デトラック１０％ＴＰはビームスポットがトラックピッチの１０％だけトラック中心から外れていることを意味する。図９の（ａ）によれば、Ｒｓ値はデトラックにほとんど影響を受けないことが分かる。
【００２７】
図９の（ｂ）は、デフォーカス（Ｄｅｆｏｃｕｓ）とＲｓ値との関係を示す。デフォーカスとは、ピックアップ部１のレーザービームのフォーカスが外れることを意味する。０は正しくフォーカシングされた場合を、±ｄｆ１、±ｄｆ２、±ｄｆ３はフォーカスの外れた程度を意味し、順序通りその程度が大きい。図９の（ｂ）によれば、Ｒｓ値はデフォーカスにもほとんど影響を受けないことが分かる。
【００２８】
図９の（ｃ）は、タンジェンシャルチルトとＲｓ値との関係を示す。図９の（ｃ）によれば、Ｒｓ値はタンジェンシャルチルトにもほとんど影響を受けないことが分かる。
【００２９】
図９の（ｄ）は、ディスク厚さとＲｓ値との関係を示す。０を基準に±ｔ１、±ｔ２、±ｔ３は厚さの程度を意味し、値が大きいほど厚い。図９の（ｄ）によれば、Ｒｓ値はディスク厚さにもほとんど影響を受けないことが分かる。
【００３０】
図１０の（ａ）は、図８と同一であり、図１０の（ｂ）は１０％ＴＰのデトラックを与えた時のラジアルチルトとＲｓ値との関係を示す。図１０の（ｂ）によればデトラックを与えてもＲｓ値はラジアルチルトに比例する。したがって、レーザービームがトラックを外れても、すなわちピックアップ部１がトラックを追従しない条件でもＲｓ値を通じてラジアルチルトを求められることが分かる。
【００３１】
図１１は、トラック横断時にラジアルチルト値の変化による外側位相比較信号Ｄｏ及び内側位相比較信号Ｄｉの変化を示すグラフである。
【００３２】
図１１の（ａ）は、ラジアルチルトが−１．０°である時、得られた外側位相比較信号Ｄｏ及び内側位相比較信号Ｄｉを示す、外側位相比較信号Ｄｏのレベル値が０である時にＲｓ値は正の値を有することが分かる。すなわち、ラジアルチルト−１．０であればＲｓ値は正の値を有する。
【００３３】
図１１の（ｂ）は、ラジアルチルトが０°である時、得られた外側位相比較信号Ｄｏ及び内側位相比較信号Ｄｉを示す。外側位相比較信号Ｄｏのレベル値が０である時、Ｒｓ値も０であることが分かる。すなわち、ラジアルチルトが０であればＲｓ値も０である。
【００３４】
図１１の（ａ）は、ラジアルチルトが＋１．０である時、得られた外側位相比較信号Ｄｏ及び内側位相比較信号Ｄｉを示す。外側位相比較信号Ｄｏのレベル値が０である時、Ｒｓ値は負の値を有することが分かる。すなわち、ラジアルチルトが＋１．０であれば、Ｒｓ値は負の値を有する。
【００３５】
図１２は、トラックキングサーボ制御をオフさせ、トラックを反復的に横断する時、ラジアルチルトによって得られる外側位相比較信号Ｄｏと内側位相比較信号Ｄｉとを示す。
【００３６】
図１２の（ａ）によれば、ラジアルチルトが−１．０°である時に外側位相比較信号Ｄｏ及び内側位相比較信号Ｄｉを示す。ラジアルチルトが１．０°である時、内側位相比較信号Ｄｉの上端エンベロープと下端エンベロープのレベル値は上方に偏っている。
【００３７】
図１２の（ｂ）は、ラジアルチルトが０°である時、外側位相比較信号Ｄｏ及び内側位相比較信号Ｄｉを示す。ラジアルチルトが０°である時、内側位相比較信号Ｄｉの上端エンベロープと下端エンベロープのレベル値は０を中心に相互対称である。
【００３８】
図１２の（ｃ）は、ラジアルチルトが＋１．０°である時に得られた外側位相比較信号Ｄｏ及び内側位相比較信号Ｄｉを示す。ラジアルチルトが＋１．０°である時、内側位相比較信号Ｄｉの上端エンベロープと下段エンベロープのレベル値は下方に偏っている。
【００３９】
図１２のグラフを各々拡大して外側位相比較信号Ｄｏが０である時、Ｒｓ値を求めれば、図１１のそれと同一になる。但し、図１２によれば、トラックキングをオフし、反復的にトラックを横断する時のグラフに現れる特性、内側位相比較信号Ｄｉの上端エンベロープと下端エンベロープとのレベル値の偏りに基づいてラジアルチルトを求められる。内側位相比較信号Ｄｉのピーク・ツー・ピーク値または中心値（ピーク・ツー・ピーク値の中間値）の変化を測定した後、これを基準に比例定数を決定してラジアルチルトを検出しうる。
【００４０】
チルト検出部２２がラジアルチルトを検出すれば、ドライブ２は検出されたラジアルチルトに基づいて補償信号を生成してサーボ制御を行う。検出されたラジアルチルトに基づいて補償信号を生成する方法は従来のサーボ制御時に使われる方法をそのまま適用しうる。補償信号を生成する方法自体は本発明の範囲外にあるのでそれについての詳細な説明は省略する。
【００４１】
次に、前記構成の本発明によってラジアルチルトを検出する方法を説明する。
【００４２】
図１３は、本発明の望ましい実施例に係るラジアルチルト検出方法を説明するためのフローチャートである。まず、八分割フォトダイオードの外側受光部により受光された信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１から得られた和信号ａ１＋ｃ１及びｂ１＋ｄ１の位相を比較して外側位相比較信号Ｄｏを生成する（１３０１段階）。次いで、八分割フォトダイオードの内側受光部により受光された信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２からの和信号ａ２＋ｃ２及びｂ２＋ｂ２の位相を比較して内側位相比較信号Ｄｉを得る（１３０２段階）。最後に、レーザービームがディスク１００に形成されたトラックを横断する時、得られる外側位相比較信号Ｄｏと内側位相比較信号Ｄｉとに基づいてラジアルチルトを検出する（１３０３段階）。１３０３段階は外側位相比較信号Ｄｏのレベル値が０である時、前記内側位相比較信号Ｄｉのレベル値Ｒｓを読取った後、該読取ったＲｓ値に比例定数ｋを乗算してラジアルチルトを求める方法で具現可能である。
【００４３】
一方、前述したディスクドライブ２はコンピュータ、ＤＶＤプレーヤーなどディスク記録／再生装置に装着される。これにより、ディスク記録／再生装置の性能、データの記録／再生時のパフォーマンスの品質が向上する。
【００４４】
【発明の効果】
前述したように本発明によれば、トラック横断時に得られる内側位相比較信号Ｄｉ及び外側位相比較信号Ｄｏに基づいてラジアルチルトを検出できる方法及びその装置が提供される。特に、本発明によってラジアルチルトを検出するための基礎値として使われるＲｓ値は他の条件、デトラック、デフォーカス、ディスク厚さ、タンジェンシャルチルトにほとんど影響を受けず、ラジアルチルトにのみ比例するので、その検出特性に優れる。特に、Ｒｓ値はデトラックを与えた状態でもラジアルチルトに比例するのでさらに優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の望ましい実施例に係るディスクドライブの概略図である。
【図２】ピックアップ部に装着された八分割フォトダイオードの受光面の概略図である。
【図３】ピックアップ部に装着された八分割フォトダイオードの受光面の概略図である。
【図４】位相比較部により生成された位相比較信号を説明するための参考図である。
【図５】位相比較部により生成された位相比較信号を説明するための参考図である。
【図６】レーザービームがトラックを横断する経路を説明するための参考図である。
【図７】位相比較部により得られる内側位相比較信号Ｄｉと外側位相比較信号Ｄｏとを示す図である。
【図８】Ｒｓ値とラジアルチルトとの関係を示すグラフである。
【図９】多様な条件とＲｓ値との関係を示すグラフである。
【図１０】多様な条件とＲｓ値との関係を示すグラフである。
【図１１】トラック横断時ラジアルチルト値の変化に係る外側位相比較信号Ｄｏ及び内側位相比較信号Ｄｉの変化を示すグラフである。
【図１２】トラックキングサーボ制御をオフさせ、トラックを反復的に横断する時、ラジアルチルトによって得られる外側位相比較信号Ｄｏと内側位相比較信号Ｄｉとを示す図である。
【図１３】本発明の望ましい実施例に係るラジアルチルト検出方法を説明するためのフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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