(57)【要約】【課題】チルトセンサなどの特別な装置を設けず、更にレンズシフトの影響を受けないでラジアルチルトを検出出来る光ディスク装置およびチルト角調節方法を提供する。【解決手段】受光素子から出力される信号の複数の空間周波数での信号強度比を算出し、この信号強度比に基づき光ディスクに入射するレーザ光のラジアルチルト角を調節する。このため、チルト検出用の素子を受光素子とは別途に設ける必要がなくなる。【選択図】      図１
2004355759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクを回転させるディスク回転部と、
前記ディスク回転部で回転された光ディスクにレーザ光を照射する発光素子と、
前記発光素子から出射し前記光ディスクで反射された反射光を受光する受光素子と、
前記受光素子から出力される信号の複数の空間周波数での信号強度比を算出する信号強度比算出部と、
前記信号強度比算出部で算出された複数の空間周波数での信号強度比に基づき、前記光ディスクに入射するレーザ光のラジアルチルト角を調節するチルト角調節部と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記チルト角調節部によるラジアルチルト角の調節が前記光ディスクからの情報の再生中に行われる
ことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記信号強度比算出部によって算出された複数の空間周波数での信号強度比に基づき、前記光ディスクに入射するレーザ光のラジアルチルト角を算出するチルト角算出部
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項４】
回転された光ディスクにレーザ光を照射する照射ステップと、
前記照射ステップで照射されたレーザ光が前記光ディスクで反射される反射ステップと、
前記反射ステップで反射されたレーザ光を電気信号に変換する信号変換ステップと、
前記信号変換ステップでレーザ光から変換された電気信号の複数の空間周波数での信号強度比を算出する信号強度比算出ステップと、
前記信号強度比算出ステップで算出された複数の空間周波数での信号強度比に基づき、前記光ディスクに入射するレーザ光のラジアルチルト角を調節するチルト角調節ステップと、
を具備することを特徴とするチルト角調節方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置およびチルト角調節方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の光ディスクでは、ディスクの反りや面の振れ、光学系の位置ずれ等により光ヘッドから照射される照射光が光ディスクに斜めに入射されることがある。ディスク面に対する入射光の傾きをチルトといい、ディスク半径方向のラジアルチルト、ディスク上のトラックの接線方向のタンジェンシャルチルトに区分される。また、チルトの経時的な成分は、ディスクの反り、クランプの状態、光学系の位置ずれ等によるＤＣ的なチルト量と、ディスクの面振れ等に起因するＡＣ的なチルト量がある。
【０００３】
ここで、チルト量が大きいとコマ収差が発生して、ディスクに照射された光のビームスポット形状が歪む。このため、目標トラックからの再生信号と隣接するトラックからの再生信号とのクロストークやジッタを生じ、再生信号の品質が劣化するおそれがある。ＤＶＤや次世代の光ディスクでは高密度化（即ち、ビームスポットのスポット径の縮小）を実現するために短波長化と高開口数化が必要であり、チルト角がコマ収差に与える影響が大きい。
【０００４】
このため、光ディスクに対する光の入射方向のチルト量を検出し、光ディスクに対する照射光の光軸を垂直に保つように補正するチルトサーボ機構を備えることが提案されている。
光ディスクとヘッドの間のチルト量を検出する方法として、光学ヘッドとは別途にチルトセンサーと呼ばれるセンサーを用いて、光ディスクとヘッドの間のチルト量を検出する方法が知られている。また、チルトセンサーを用いない方式としてトラックの左右方向に分割されたディテクタの左右の信号の差分の信号を用いる方法等が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３６７７３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のチルトセンサーを使用した方式では信号再生のための受光素子とは別途にセンサー部を設けることが必要となる。
また、照射光の照射位置とセンサーの計測位置が異なるために十分な精度をとれない可能性がある。また、トラックの左右方向に分割されたディテクタの左右の信号の差分の信号を用いる方法では、差分の信号からラジアルチルト量とレンズシフト量の区別をすることが困難である。
そこで、本発明はチルトセンサなどの特別な装置を設けず、更にレンズシフトの影響を受けないでラジアルチルトを検出することができる光ディスク装置およびチルト角調節方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
Ａ．上記目的を達成するために本発明に係る光ディスク装置は、光ディスクを回転させるディスク回転部と、前記ディスク回転部で回転された光ディスクにレーザ光を照射する発光素子と、前記発光素子から出射し前記光ディスクで反射された反射光を受光する受光素子と、前記受光素子から出力される信号の複数の空間周波数での信号強度比を算出する信号強度比算出部と、前記信号強度比算出部で算出された複数の空間周波数での信号強度比に基づき、前記光ディスクに入射するレーザ光のラジアルチルト角を調節するチルト角調節部と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
受光素子から出力される信号の複数の空間周波数での信号強度比を算出し、この信号強度に基づき光ディスクに入射するレーザ光のラジアルチルト角を調節する。このため、チルト検出用の素子を受光素子とは別途に設ける必要がなくなる。また、受光素子から出力される信号の複数の空間周波数での信号強度比は対物レンズのレンズシフト量には直接依存するものではないので、対物レンズのレンズシフト量を考慮することなく、チルト量の検出、調節を行える。
【０００９】
（１）ここで、前記チルト角調節部によるラジアルチルト角の調節が前記光ディスクからの情報の再生中に行われてもよい。
チルト量のＡＣ成分（例えば、ディスクの面振れ等に起因するチルト量）のような経時的なチルト角の変化に対応して、チルト量を常時調節することが可能となる。
【００１０】
（２）光ディスク装置が、前記信号強度比算出部によって算出された複数の空間周波数での信号強度比に基づき、前記光ディスクに入射するレーザ光のラジアルチルト角を算出するチルト角算出部をさらに具備してもよい。
算出したチルト角に対応してチルト量を調節することで、より適正にチルト量の調節を行える。
【００１１】
Ｂ．本発明に係るチルト角調節方法は、回転された光ディスクにレーザ光を照射する照射ステップと、前記照射ステップで照射されたレーザ光が前記光ディスクで反射される反射ステップと、前記反射ステップで反射されたレーザ光を電気信号に変換する信号変換ステップと、前記信号変換ステップでレーザ光から変換された電気信号の複数の空間周波数での信号強度比を算出する信号強度比算出ステップと、前記信号強度比算出ステップで算出された複数の空間周波数での信号強度比に基づき、前記光ディスクに入射するレーザ光のラジアルチルト角を調節するチルト角調節ステップと、を具備することを特徴とする。
【００１２】
信号変換ステップでレーザ光から変換された電気信号の複数の空間周波数での信号強度比を算出し、この信号強度比に基づき光ディスクに入射するレーザ光のラジアルチルト角を調節する。このため、チルト検出用の素子を受光素子とは別途に設ける必要がなくなる。また、受光素子から出力される信号の複数の空間周波数での信号強度比は対物レンズのレンズシフト量には直接依存するものではないので、対物レンズのレンズシフト量を考慮することなく、チルト量の検出、調節を行える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置１００を表すブロック図である。本図に示すように、光ディスク装置１００は、光ディスク１１０から情報の再生を行うものであり、ディスク保持部１２１、ディスク駆動部１２２、光ピックアップ１３０、プリアンプ１４１、信号処理回路１４２、ＭＴＦ値比較回路１４３、チルト量検出回路１４４、サーボ回路１４５、チルト補正機構１４６を有する。
【００１４】
光ディスク１１０は、表面１１１の下層に記録層１１２を有し、記録層１１２に対してレーザ光による情報の記録、再生が行われる。
ディスク保持部１２１は、光ディスク１１０を保持する。
ディスク駆動部１２２は、ディスク保持部１２１、ひいては光ディスク１１０を回転するものであり、ディスク回転部として機能する。
【００１５】
光ピックアップ１３０は、発光素子１３１，ビームスプリッタ１３２，対物レンズ１３３，受光素子１３４を有し、光ディスク１１０の記録層１１２にレーザ光を照射し、記録層１１２からのレーザ反射光を電気信号に変換しＲＦ信号を出力する。発光素子１３１から出射されたレーザ光がビームスプリッタ１３２を通過し、対物レンズ１３３で光ディスク１１０の記録層１１２に集光されビームスポットを形成する。集光されたレーザ光は光ディスク１１０の記録層１１２で反射されビームスプリッタ１３２で方向が変えられ、受光素子１３４に受光されて、電気信号（ＲＦ信号）に変換される。
【００１６】
プリアンプ１４１は、光ピックアップ１３０より出力されたＲＦ信号を増幅する。プリアンプ１４１で増幅されたＲＦ信号は信号処理回路１４２およびＭＴＦ値比較回路１４３に入力される。
信号処理回路１４２は、プリアンプ１４１から出力されたＲＦ信号を処理して情報の再生を行う。
【００１７】
ＭＴＦ値比較回路１４３は、プリアンプ１４１から出力されたＲＦ信号の複数の空間周波数のＭＴＦ値の比を出力するものであり、信号強度比算出部として機能する。例えば、２Ｔを再生するときの空間周波数のＭＴＦの振幅値と８Ｔを再生するときの空間周波数のＭＴＦの振幅値の比を算出する。
ＭＴＦ値比較回路１４３は、図示しない空間周波数分析部、基準値記憶部、演算部を有する。空間周波数分析部は、プリアンプ１４１から出力されたＲＦ信号の空間周波数分析を行い複数の所定の空間周波数（例えば、８Ｔと２Ｔ）でのＭＴＦ値を出力する。空間周波数分析は、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いて行える。基準値記憶部は、基準値としてラジアルチルト角０°での複数の所定の空間周波数のＭＴＦ値の比を記憶する。演算部は、空間周波数分析部から出力されたＭＴＦ値の比と基準のＭＴＦ値の比との商を比較値として算出する。なお、ＭＴＦ値の詳細は後述する。
【００１８】
チルト量検出回路１４４は、ＭＴＦ値比較回路１４３から出力された比較値から光ディスク１１０のラジアル方向のチルト量を算出するものであり、チルト角算出部として機能する。なお、この算出のために、比較値とチルト量との対応関係を表したテーブルが記憶されている。このテーブルの詳細は後述する。
【００１９】
サーボ回路１４５は、チルト量検出回路１４４によって検出されたディスクのラジアル方向のチルト量に対応したラジアルチルト補正信号を出力する。
チルト補正機構１４６は、サーボ回路１４５により出力されたラジアルチルト量補正信号に対応して光ディスク１１０の半径方向の傾きを変えラジアルチルトの補正を行うものであり、チルト角調節部として機能する。この補正は、光ディスク１１０、光ピックアップ１３０のいずれかの傾きを調節することで行える。
【００２０】
次に、ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の振幅値とラジアルチルト角との関係の詳細を説明する。ＭＴＦは、画像のコントラストを空間周波数の関数として表示したものである。なお、空間周波数は、１ｍｍ当りの周期の数（本／ｍｍ，ｌｉｎｅｓ／ｍｍ）をいう。
【００２１】
図２は、ディスクの厚さｔ：０．６ｍｍ、光の波長λ：４０５ｎｍ、対物レンズ１３３の開口数ＮＡ：０．６５としたときのＭＴＦの特性を表したグラフである。ラジアルチルト角θを０°、０．４°、０．８°と変化させたときのＭＴＦの特性が表されている。横軸が空間周波数であり、縦軸が振幅である。
横軸の空間周波数は、ＮＡ／λ（ビームスポット径に対応する量（λ／ＮＡ）の逆数。理論的な（無収差の場合の）ビームスポット径は０．６１・λ／ＮＡとなる。）を単位として規格化しており、８Ｔ、３Ｔ、２ＴはＮＡ／λを単位としてそれぞれ、０．３８２、１．０６７、１．５２７である。ここで、「Ｔ」は、チャネルビット長（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｂｉｔ  Ｐｅｒｉｏｄ）を表す。また、「空間周波数２Ｔ」は、２Ｔマークを再生した時の空間周波数を表している。
縦軸は、０°を基準に規格化されているため、ラジアルチルト角θ：０°の振幅は、空間周波数に拠らず常に１として表されている。
【００２２】
図２から各ラジアルチルト角でのＭＴＦ特性が相違することがわかる。空間周波数２Ｔと８ＴでのＭＴＦ値の比はラジアルチルト角θ：０°のときを１とすると、０．９１８（ラジアルチルト角θ：０．４°）と０．８５１（ラジアルチルト角θ：０．８°）と明らかに差がある。
【００２３】
図３は、図２に表されたＭＴＦ特性のラジアルチルト角依存性を空間周波数２Ｔと８ＴのＭＴＦ値の比とラジアルチルト角との関係として表したグラフである。空間周波数２Ｔと８ＴのＭＴＦ値の比からラジアルチルト角を導出できることが判る。チルト量検出回路１４４に保持されるテーブルには、このように二つの空間周波数のＭＴＦ値の比とラジアルチルト角とが対応して表されている。
以上のように、空間周波数２Ｔと８ＴのＭＴＦ値の比から、ラジアルチルト角の検出を行えることが判る。
【００２４】
次に示すように、複数の空間周波数でのＭＴＦ値の比は、再生データ等に依存しない。
ＲＦ信号により再生されるデータの配列は一般的にランダムになっているため、再生データはマクロ的なＭＴＦ特性には影響しない。
また、再生する光ディスク１１０が例えば、ＲＯＭかＲＡＭかによって反射率が相違しＲＦ信号の信号強度が変化することもあるが、ＭＴＦ特性自体は変わらない。
記録層１１２へ焦点を合わせるために、対物レンズ１３３がシフトする場合がある。このとき、ＲＦ信号（再生信号）の強度は変化するが、ＭＴＦ特性自体は変化しない。
以上のように、ＭＴＦ特性（ＭＴＦのグラフの形状）は再生データの内容、光ディスク１１０の種別、対物レンズ１３３のシフト量等に依存しないことから、複数の空間周波数でのＭＴＦ値の比（例えば、２Ｔと８Ｔの再生信号強度比）はラジアルチルト角により定まる。
【００２５】
（光ディスク装置１００の動作）
図４は、光ディスク装置１００の動作手順を表すフロー図である。以下、図４に基づき、光ディスク装置１００の動作手順を説明する。
（１）光ディスク１１０の記録層１１２に対して光ピックアップ１３０からレーザ光を照射する（ステップＳ１）。
（２）光ディスク１１０の記録層１１２からのレーザ反射光を光ピックアップ１３０で電気信号に変換してＲＦ信号を出力する（ステップＳ２）。
【００２６】
（３）光ピックアップ１３０から出力されたＲＦ信号をプリアンプ１４１で増幅したのち、ＭＴＦ値比較回路１４３でＲＦ信号の複数の空間周波数での信号強度比とラジアルチルト角０°時の複数の空間周波数での信号強度比との比較値を出力する（ステップＳ３）。
【００２７】
（４）ＭＴＦ値比較回路１４３からの比較値に基づき、チルト量検出回路１４４がラジアルチルト量を検出する（ステップＳ４）。この際に、前述のテーブルが参照される。
（５）検出されたラジアルチルト量に応じたサーボ回路１４５からのサーボ信号でチルト補正機構１４６をラジアル方向のチルトを補正する動作をさせる（ステップＳ５）。
以上のようにして、信号の再生中に繰り返しラジアルチルトが補正され、ラジアルチルト角の固定成分（ＤＣ成分）のみならず時間変動（ＡＣ成分）にも対応することが可能となる。
【００２８】
本発明の実施形態は、上記実施形態に限られず、拡張変更が可能である。拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、チルト量検出回路１４４によるチルト量の算出は必ずしも行う必要はない。チルト量自体を算出しなくてもサーボ制御によってラジアルチルト角の補正は可能である。この場合には、ＭＴＦ値比較回路１４３からの比較値をサーボ回路１４５に入力すればよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればチルトセンサなどの特別な装置を設けずにラジアルチルトを検出し、チルト量の調節を行う光ディスク装置およびチルト角調節方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置を表すブロック図である。
【図２】ＭＴＦの特性を表したグラフである。
【図３】ＭＴＦ特性のラジアルチルト角依存性をＭＴＦ値の比とラジアルチルト角との関係として表したグラフである。
【図４】光ディスク装置の動作手順を表すフロー図である。
【符号の説明】
１００…光ディスク装置、１１０…光ディスク、１１１…光ディスク表面、１１２…記録層、１２１…ディスク保持部、１２２…ディスク駆動部、１３０…光ピックアップ、１３１…発光素子、１３２…ビームスプリッタ、１３３…対物レンズ、１３４…受光素子、１４１…プリアンプ、１４２…信号処理回路、１４３…ＭＴＦ値比較回路、１４４…チルト量検出回路、１４５…サーボ回路、１４６…チルト補正機構
【図１】
2004355759.tif 000003
【図２】
2004355759.tif 000004
【図３】
2004355759.tif 000005
【図４】
2004355759.tif 000006