(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射光の放射を行う放射光源と、
前記放射光を光ディスクの信号面上に光スポットとして集光し、また前記光ディスクからの戻り光の集光を行う対物レンズと、
前記光ディスクの径方向への前記対物レンズの動き、および前記対物レンズの前記径方向の傾斜を制御する可動傾斜手段と、
前記戻り光の光量を検出する光検出手段とを備え、
前記可動傾斜手段は、前記光スポットが前記光ディスクの信号面上に形成された周期溝または周期ピットの近傍を走査する時に検出される信号ａ、信号ｂを、前記対物レンズの傾斜量ＬＴに比例する量β・ＬＴ、γ・ＬＴで補正した信号ａ-β・ＬＴ、ｂ−γ・ＬＴの内、前記信号ａ-β・ＬＴを前記対物レンズの傾きを制御するための傾き制御信号とし、前記信号ｂ−γ・ＬＴを前記光スポットの前記周期溝または前記周期溝間へのアライメントを制御するためのトラッキング制御信号とし、前記傾き制御信号、および前記トラッキング制御信号が実質上ゼロになるように、前記対物レンズの前記動き、および前記対物レンズの前記傾斜を制御することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記放射光と前記戻り光とを分配する光分配手段を備え、
前記戻り光は、前記光分配手段により前記放射光の往路側とは異なる方位に曲げられて、前記光検出手段上に集光さ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】
前記周期溝と前記周期ピットは、前記光ディスクの径方向に沿ってピッチＰで形成されており、
前記周期ピットには、その位置が周期溝位置から径方向に沿ってｓだけ内周側にシフトして光ディスクの回転方向にも周期をなして配列される周期ピットＡと、反対にｓだけ外周側にシフトして前記光ディスクの回転方向にも周期をなして配列される周期ピットＢとがあり、
前記光スポットは、前記周期溝上または前記周期溝間上を走査することを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記周期ピットの位置シフトｓがＰ／４またはＰ／２に等しいことを特徴とする請求項３記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記対物レンズの傾斜量ＬＴを、前記可動傾斜手段の傾斜側駆動電流、または前記可動傾斜手段の傾斜側駆動電圧により見積もることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記光スポットが前記周期溝上を走査する時と、前記光スポットが周期溝間上を走査する時とで、前記係数β、および前記係数γの設定値を変更することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の光ディスク装置。
【請求項７】
制御の結果収束する前記対物レンズの光軸に対する傾斜は、前記光ディスクの基材の傾斜方向と一致し、
前記信号面上の光スポットの３次コマ収差成分が、それぞれの傾斜により、前記係数βの設定で実質上抑圧されることを特徴とする請求項１、２、３、６の何れかに記載の光ディスク装置。
【請求項８】
制御の結果収束する前記光スポットの周期溝または周期溝間へのアライメント誤差が、前記係数γの設定で実質上抑圧されることを特徴とする請求項１、２、３、６の何れかに記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記光検出手段は、前記光ディスクの回転方向に対応した直線で二つに分割され、これらの分割領域から差信号を検出することができ、
前記信号ａ、または前記信号ｂの何れかは、前記光スポットが前記周期溝または前記周期溝間を走査する時の前記差信号であることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前記光スポットが前記周期ピットＡの近傍を走査する時の前記光検出手段による検出信号波形の内で、検出光量の小さい側が描く包絡線の検出レベルをＡ１、検出光量の大きい側が描く包絡線の検出レベルをＡ２とし、
前記光スポットが周期ピットＢの近傍を走査する時の前記光検出手段による検出信号波形の内で、検出光量の小さい側が描く包絡線の検出レベルをＢ１、検出光量の大きい側が描く包絡線の検出レベルをＢ２とするとき、
前記信号ａは、ａ＝Ａ１−Ｂ１、ａ＝Ａ２−Ｂ２、ａ＝（Ａ２−Ａ１）−（Ｂ２−Ｂ１）の何れかであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の光ディスク装置。
【請求項１１】
前記光スポットが前記周期ピットＡの近傍を走査する時の前記光検出手段による検出信号波形の内で、検出光量の小さい側が描く包絡線の検出レベルをＡ１、検出光量の大きい側が描く包絡線の検出レベルをＡ２とし、
前記光スポットが周期ピットＢの近傍を走査する時の前記光検出手段による検出信号波形の内で、検出光量の小さい側が描く包絡線の検出レベルをＢ１、検出光量の大きい側が描く包絡線の検出レベルをＢ２とするとき、
前記信号ｂは、ｂ＝Ａ１−Ｂ１、ｂ＝Ａ２−Ｂ２、ｂ＝（Ａ２−Ａ１）−（Ｂ２−Ｂ１）の何れかであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の光ディスク装置。
【請求項１２】
前記信号ａは前記差信号であり、
前記光ディスクの内周側には、前記光ディスクの回転方向に沿ったピットが形成されていて、
前記可動傾斜手段は、前記対物レンズを前記光スポットが前記ピット上を走査するときの検出信号振幅が最大になるように傾斜させ、前記光スポットを前記対物レンズの傾斜を保ったまま前記周期溝上または前記周期溝間上に移動させ、前記補正した信号ｂ−γ・ＬＴがゼロとなるときの前記信号ａの出力レベルを検出してa0とし、信号ｂ−γ・ＬＴがゼロにならないときに検出される信号ａの出力レベルから前記a0を引いた値を前記信号ａに代えて用いることを特徴とする請求項９記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、光ディスクに信号を記録、または光ディスクの信号を再生するために使われる光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光ディスク装置の構成および動作を、図１および図２、７に基づいて説明する。図１は従来の光ヘッドの断面構成と光ディスク信号面上の光スポットの様子を示している。
【０００３】
図１において半導体レーザー等の放射光源１を出射する光２は、ビームスプリッター３を透過し、コリメートレンズ４により平行光５に変換される。この光５は反射ミラー６を反射して対物レンズ７により光ディスク基材８の裏面上に形成された信号面８Ｓに集光する。対物レンズ７はアクチュエータによりフォーカシングとトラッキング、および径方向の傾きが制御される。信号面８Ｓを反射する光は対物レンズ７により集光されて反射ミラー６を反射し、コリメートレンズ４を経て、ビームスプリッター３を反射し、光検出手段９上に集光する光１０Ｌとなる。光検出手段９は光ディスク基材８の回転方向（図１の紙面に直交する方向）に対応した分割線９Ｌにより分割されており、この分割線９Ｌは光検出手段上の光スポット１０ＬＳをほぼ２つに等分割しており、減算器１０によりそれぞれの差信号１０Ｓが、加算器１１により和信号１１Ｓが検出される。
【０００４】
光ディスクの信号面８Ｓ上には光ディスク基材８の径方向１２にピッチｐの周期で凹凸状の溝１３Ｇと溝間１３Ｌ、および一定長のピット列１４ａ、ピット列１４ｂが形成されている。溝１３Ｇや溝間１３Ｌ上には領域外に比べ反射率の異なる信号マーク１５が形成されており、それらの反射率の差異が溝、溝間に沿って走査する集光スポット１６により再生信号として読みとられる。ピット列１４ａ、１４ｂはその位置が隣接トラック同士で同期しており、光ディスクの回転方向にもピッチｑの周期をなしている。また、ピット列１４ａの中心は溝１３Ｇの中心からｓだけ径方向にそってずれており、ピット列１４ｂはその反対方向にｓだけずれている。従って、溝１３Ｇや溝間１３Ｌ上にトラッキング位置制御された光スポット１６がピット列１４ａ、１４ｂの上を走査するときは、いずれもピットの中心からｓだけそれた位置を通ることになる。
【０００５】
一方、光ディスクの内周側には径方向１２にピッチＰ’の周期でピット列１４ｃが形成されている。ピット列１４ｃはその位置が隣接同士で同期していなくてもよく、光ディスクの回転方向にも周期性はなく、長さもランダムであってよい。当然、トラッキング位置制御された光スポット１６がピット列１４ｃの上を走査するときは、ピットの中心位置を通ることになる。
【０００６】
図２は光スポット１６がピット列１４ａおよび１４ｂの近傍を走査するときの和信号１１Ｓの信号波形を示す。光スポット１６がピットの真横に位置するときはピットによる散乱効果が大きく検出光量は下がるが、ピット間（ピットと次のピットの間）の真横に位置するときは検出光量が回復する。従ってピット列１４ａの横を走査することで再生信号は包絡線１７ａと１８ａの間を振動する（検出光量ゼロのレベル１９からの各包絡線までの出力差をａ１、ａ２とする）。同様に、光スポット１６がピット列１４ｂの横を走査することでも再生信号は包絡線１７ｂと１８ｂの間を振動する（検出光量ゼロのレベル１９からの各包絡線までの出力差をｂ１、ｂ２とする）。
【０００７】
図７は従来の光ディスク装置の可動傾斜手段における制御信号処理の流れを示している。図７において、加算器１１で生成される和信号１１Ｓは光スポット１６がピット列１４ａおよび１４ｂの近傍を走査するときの信号で、図２で示した信号波形を示す。この信号を演算回路２０に導くことでＢ＝（ａ２−ａ１）−（ｂ２−ｂ１）の関係で定義される信号Ｂを生成し、ローパスフィルター２２により周波数の広域部をカットした信号２３とする。
【０００８】
一方、減算器１０で生成される差分の信号Ａは光スポット１６が溝１３Ｇまたは溝間１３Ｌ上を走査するときの信号である。この信号Ａと信号２３の差分信号２４を駆動回路２５に導き、トラッキング駆動信号２６を生成する。この駆動信号２６により対物レンズ７を光ディスク８の径方向に動かし、制御式Ｂ＝０にしたがって光スポット１６のトラッキングセンター制御を行う。
【０００９】
さらに、このトラッキング制御が加わっている条件下で、信号Ａはローパスフィルター２７により周波数の広域部をカットされた信号２８となり駆動回路２９に導かれ、レンズチルト駆動信号３０が生成される。この駆動信号３０により対物レンズ７を光ディスク８の径方向に傾かせ（図１での対物レンズ７’の状態）、制御式Ａ＝０にしたがってレンズチルト制御を行う。
【００１０】
このような制御により、光スポット１６のオフトラック量を小さくし、光ディスク１８の傾斜（図１でのディスク基材８’の状態）により発生する光スポット１６の収差（特に３次コマ収差）をキャンセルしようとしていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際には、このような従来の方法ではオフトラック量はゼロにならず、３次コマ収差もキャンセルされないという課題があった。また、その理由もよくわからなかった。
【００１２】
オフトラック量がゼロからずれると、光スポット１６は記録時に隣接の信号マークの一部を消去する、再生時にクロストークが増大しジッターが劣化するなどの課題がある。また、３次コマ収差をキャンセルできないと、記録時のパワー不足、再生時のジッターの劣化などの課題がある。
【００１３】
本発明は、このような課題を考慮し、たとえば、ディスクの相対的な傾きにより発生するオフトラックや３次コマ収差を極めて小さいものに抑えられる光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第一の本発明（請求項１に対応）は、放射光の放射を行う放射光源と、
前記放射光を光ディスクの信号面上に光スポットとして集光し、また前記光ディスクからの戻り光の集光を行う対物レンズと、
前記光ディスクの径方向への前記対物レンズの動き、および前記対物レンズの前記径方向の傾斜を制御する可動傾斜手段と、
前記戻り光の光量を検出する光検出手段とを備え、
前記可動傾斜手段は、前記光スポットが前記光ディスクの信号面上に形成された周期溝または周期ピットの近傍を走査する時に検出される信号ａ、信号ｂを、前記対物レンズの傾斜量ＬＴに比例する量β・ＬＴ、γ・ＬＴで補正した信号ａ-β・ＬＴ、ｂ−γ・ＬＴの内、前記信号ａ-β・ＬＴを前記対物レンズの傾きを制御するための傾き制御信号とし、前記信号ｂ−γ・ＬＴを前記光スポットの前記周期溝または前記周期溝間へのアライメントを制御するためのトラッキング制御信号とし、前記傾き制御信号、および前記トラッキング制御信号が実質上ゼロになるように、前記対物レンズの前記動き、および前記対物レンズの前記傾斜を制御することを特徴とする光ディスク装置である。
【００１６】
第二の本発明（請求項２に対応）は、前記放射光と前記戻り光とを分配する光分配手段を備え、
前記戻り光は、前記光分配手段により前記放射光の往路側とは異なる方位に曲げられて、前記光検出手段上に集光されることを特徴とする第一の本発明の光ディスク装置である。
【００１７】
第三の本発明（請求項３に対応）は、前記周期溝と前記周期ピットは、前記光ディスクの径方向に沿ってピッチＰで形成され、
前記周期ピットには、その位置が周期溝位置から径方向に沿ってｓだけ内周側にシフトして光ディスクの回転方向にも周期をなして配列される周期ピットＡと、反対にｓだけ外周側にシフトして前記光ディスクの回転方向にも周期をなして配列される周期ピットＢとがあり、
前記光スポットは、前記周期溝上または前記周期溝間上を走査することを特徴とする第一または第二の何れかの本発明の光ディスク装置である。
第四の本発明（請求項４に対応）は、前記周期ピットの位置シフトｓがＰ／４またはＰ／２に等しいことを特徴とする第三の本発明の光ディスク装置である。
【００１８】
第五の本発明（請求項５に対応）は、前記対物レンズの傾斜量ＬＴを、前記可動傾斜手段の傾斜側駆動電流、または前記可動傾斜手段の傾斜側駆動電圧により見積もることを特徴とする第一から第三の何れかの本発明の光ディスク装置である。
【００１９】
第六の本発明（請求項６に対応）は、前記光スポットが前記周期溝上を走査する時と、前記光スポットが周期溝間上を走査する時とで、前記係数β、および前記係数γの設定値を変更することを特徴とする第一から第四の何れかの本発明の光ディスク装置である。
【００２０】
第七の本発明（請求項７に対応）は、制御の結果収束する前記対物レンズの光軸に対する傾斜は、前記光ディスクの基材の傾斜方向と一致し、
前記信号面上の光スポットの３次コマ収差成分が、それぞれの傾斜により、前記係数βの設定で実質上抑圧されることを特徴とする第一、二、三、六の何れかの本発明の光ディスク装置である。
【００２１】
第八の本発明（請求項８に対応）は、制御の結果収束する前記光スポットの周期溝または周期溝間へのアライメント誤差が、前記係数γの設定で実質上抑圧されることを特徴とする第一、二、三、六の何れかの本発明の光ディスク装置である。
【００２２】
第九の本発明（請求項９に対応）は、前記光検出手段は、前記光ディスクの回転方向に対応した直線で二つに分割され、これらの分割領域から差信号を検出することができ、
前記信号ａ、または前記信号ｂの何れかは、前記光スポットが前記周期溝または前記周期溝間を走査する時の前記差信号であることを特徴とする第一から第三の何れかの本発明の光ディスク装置である。
【００２３】
第十の本発明（請求項１０に対応）は、前記光スポットが前記周期ピットＡの近傍を走査する時の前記光検出手段による検出信号波形の内で、検出光量の小さい側が描く包絡線の検出レベルをＡ１、検出光量の大きい側が描く包絡線の検出レベルをＡ２とし、
前記光スポットが周期ピットＢの近傍を走査する時の前記光検出手段による検出信号波形の内で、検出光量の小さい側が描く包絡線の検出レベルをＢ１、検出光量の大きい側が描く包絡線の検出レベルをＢ２とするとき、
前記信号ａは、ａ＝Ａ１−Ｂ１、ａ＝Ａ２−Ｂ２、ａ＝（Ａ２−Ａ１）−（Ｂ２−Ｂ１）の何れかであることを特徴とする第一から第三の何れかの本発明の光ディスク装置である。
【００２４】
第十一の本発明（請求項１１に対応）は、前記光スポットが前記周期ピットＡの近傍を走査する時の前記光検出手段による検出信号波形の内で、検出光量の小さい側が描く包絡線の検出レベルをＡ１、検出光量の大きい側が描く包絡線の検出レベルをＡ２とし、
前記光スポットが周期ピットＢの近傍を走査する時の前記光検出手段による検出信号波形の内で、検出光量の小さい側が描く包絡線の検出レベルをＢ１、検出光量の大きい側が描く包絡線の検出レベルをＢ２とするとき、
前記信号ｂは、ｂ＝Ａ１−Ｂ１、ｂ＝Ａ２−Ｂ２、ｂ＝（Ａ２−Ａ１）−（Ｂ２−Ｂ１）の何れかであることを特徴とする第一から第三の何れかの本発明の光ディスク装置である。
【００２５】
第十二の本発明（請求項１２に対応）は、前記信号ａは前記差信号であり、
前記光ディスクの内周側には、前記光ディスクの回転方向に沿ったピットが形成されていて、
前記可動傾斜手段は、前記対物レンズを前記光スポットが前記ピット上を走査するときの検出信号振幅が最大になるように傾斜させ、前記光スポットを前記対物レンズの傾斜を保ったまま前記周期溝上または前記周期溝間上に移動させ、前記補正した信号ｂ−γ・ＬＴがゼロとなるときの前記信号ａの出力レベルを検出してa0とし、信号ｂ−γ・ＬＴがゼロにならないときに検出される信号ａの出力レベルから前記a0を引いた値を前記信号ａに代えて用いることを特徴とする第九の本発明の光ディスク装置である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図１から図６に基づいて説明する。図１、２は以下に説明する実施の形態１から実施の形態３の全てに共通の説明図である。図１は本発明の実施の形態の光ヘッドの断面構成と光ディスク信号面上の光スポットの様子を示しており、従来例と同様であるので説明を省略する。図２は光スポット１６がピット列１４ａおよび１４ｂの近傍を走査するときの和信号１１Ｓの信号波形を示すが、これも従来例と同様であるので説明を省略する。
【００２９】
（実施の形態１）
以下では、図３および図４を参照しながら、本実施の形態の光ディスク装置の構成および動作を説明すると同時に、本発明に関連する発明の光学系の制御方法の一実施の形態についても述べる。ここで、図３は、本実施の形態１の光ディスク装置に於ける制御信号処理の流れを示している。
【００３０】
まず、図３において、加算器１１で生成される和信号１１Ｓは光スポット１６がピット列１４ａおよび１４ｂの近傍を走査するときの信号で、図２で示した信号波形を示す。この信号を演算回路２０に導くことでＢ＝（ａ２−ａ１）−（ｂ２−ｂ１）の関係で定義される信号Ｂを生成し、信号Ｂから後述の補正信号３５を減算して信号３６を生成し、ローパスフィルター２２により周波数の広域部をカットして信号２３とする。
【００３１】
一方、減算器１０で生成される差分の信号Ａは光スポット１６が溝１３Ｇまたは溝間１３Ｌ上を走査するときの信号である。この信号Ａと信号２３の差分信号２４を駆動回路２５に導き、トラッキング駆動信号２６を生成する。この駆動信号２６により対物レンズ７を光ディスク８の径方向に動かし光スポット１６のトラッキングセンター制御を行う。
【００３２】
さらに、このトラッキング制御が加わっている条件下で、信号Ａから後述の補正信号３２を減算して信号３３を生成し、ローパスフィルター２７により周波数の広域部をカットして信号２８とする。信号２８は径方向レンズチルト量ＬＴに相当する信号で、この信号２８を増幅器３１でβ倍に増幅させ、前述の補正信号３２とする一方、増幅器３４でγ倍に増幅させ、前述の補正信号３５とする（係数β、γの値の決定については、後に詳述される）。信号２８は駆動回路２９に導かれ、レンズチルト駆動信号３０が生成される。この駆動信号３０により対物レンズ７を光ディスク８の径方向に傾かせ（図１での対物レンズ７'の状態）、レンズチルト制御を行う。
【００３３】
なお、対物レンズの傾斜量ＬＴは可動傾斜手段の傾斜側駆動電流、または傾斜側駆動電圧により見積もられる。
【００３４】
ここで、図３を用いた本実施の形態の光ディスク装置の動作説明を一旦終わり、従来の方法ではオフトラック量はゼロにならず、３次コマ収差もキャンセルされなかった理由について説明する。なお、図４を用いた本実施の形態の光ディスク装置の動作説明は、後述する。
【００３５】
はじめに、本発明者は、信号Ａ、信号Ｂはオフトラック量ＯＴ（光スポット１６の光強度ピーク点と溝１３Ｇまたは溝間１３Ｌの中心との径方向位置偏差量）、径方向ディスクチルト量ＤＴ（ディスク面法線と入射光軸とのなす角の径方向成分）、径方向レンズチルト量ＬＴ（レンズ中心軸と入射光軸とのなす角の径方向成分）の関数であって、それらは近似的に以下の式で与えられるのではないかと考えた。
【００３６】
【数１】
Ｂ＝ａ・ＯＴ＋ｂ・ＤＴ−ｃ・ＬＴ    （式１）
【００３７】
【数２】
Ａ＝ａ'・ＯＴ＋ｂ'・ＤＴ−ｃ'・ＬＴ    （式２）
ここに、係数ａ，ｂ，ｃ、およびａ'，ｂ'，ｃ'の値は理論的に算出可能であるが、それらは光スポット１６が溝１３Ｇ上を走査するか溝間１３Ｌ上を走査するかで異なる。また、係数ｃあるいはｃ'が非零であり、これに想到した点が本発明において重要である。
【００３８】
さらに、３次コマ収差がキャンセルされる条件はレンズの設計条件（非球面係数等）によって決まる係数ｋにより次式で与えられる。
【００３９】
【数３】
ＬＴ＝ｋ・ＤＴ    （式３）
そこで、上述したように、従来の光ディスク装置でのトラッキングセンターの制御式はＢ＝０であり、レンズチルトの制御式はＡ＝０であったので、これらの関係を（式１）と（式２）に連立させると、次式が成り立つ。
【００４０】
【数４】
ＯＴ＝ＤＴ・(b'c-bc')/(ac'-a'c)   （式４）
【００４１】
【数５】
ＬＴ＝ＤＴ・(ab'-a'b)/(ac'-a'c)   （式５）
（式４）において、通常はb'c-bc'＝０とならないので、オフトラック量はゼロ（ＯＴ＝０）とはならない。また（式５）において、通常は(ab'-a'b)/(ac'-a'c)＝ｋとならないので、３次コマ収差はキャンセルされない。このように本発明者が考えた上記近似式を用いれば、上述の課題が発生する理由を理論的に説明できることがわかった。
【００４２】
そこで、本発明者は、可動傾斜手段の傾斜側駆動電流、または傾斜側駆動電圧により見積ることのできる、上記近似式のＬＴに注目し、これを用いて制御式の補正を行うことを考えた。すなわち、本発明者は、本実施の形態１における光ディスク装置でのトラッキングセンターの制御式をＢ−γ・ＬＴ＝０とし、レンズチルトの制御式をＡ−β・ＬＴ＝０とすれば、上述の課題が解決されることを発見したのである。
【００４３】
つぎに、本発明の要点である上記制御式の有効性について、さらに詳しく説明する。すなわち、これらの制御式を（式１）と（式２）とに連立させ（係数ａ，ｂ，ｃ、およびａ'，ｂ'，ｃ'の値は従来例と同じ）、ＯＴ＝０およびＬＴ＝ｋ・ＤＴの関係の満足を条件に解くと次式が求まる。
【００４４】
【数６】
γ＝b/k-c   （式６）
【００４５】
【数７】
β＝b'/k-c'   （式７）
逆に言うと(式６),(式７)が成り立てば、ディスクチルトが存在しても、ＯＴ＝０およびＬＴ＝ｋ・ＤＴの関係が成立し、オフトラック量はゼロで(ＯＴ＝０)、３次コマ収差はキャンセルされる(ＬＴ＝ｋ・ＤＴ)。ただし、すでに述べられたように、係数ａ，ｂ，ｃ、およびａ'，ｂ'，ｃ'の値は光スポット１６が溝１３Ｇ上を走査するか溝間１３Ｌ上を走査するかで異なるので、β、γの値も走査場所によりそれぞれの最適値に切り替える必要がある。
【００４６】
つぎに、図４を用いて、本実施の形態１の動作説明をさらに行う。図４は本実施の形態１の光ディスク装置に於ける制御手順の流れを示している。初期学習時には光スポット１６は光ディスクの内周部に形成されたピット列１４ｃの上を走査し、その信号振幅（ＲＦ振幅）が最大になる様に径方向レンズチルト量ＬＴを調整する（Ｓ１〜Ｓ３）。なお、本実施の形態におけるピット列１４ｃは、本発明のピットに対応している。
【００４７】
調整後、光スポット１６は光ディスクの溝１３Ｇまたは溝間１３Ｌ部に移り、ＬＴ固定のままＢ−γ・ＬＴ＝０が満足される様にオフトラック量ＯＴを調整し、信号Ａの出力レベル(Ａ０＋β・ＬＴ)を読みとる（Ｓ４〜Ｓ７）。本来Ａ０はゼロであるが、信号Ａが差分信号であるため光スポット１０ＬＳと検出器（光検出手段）９の相対位置誤差によるオフセット量Ａ０を持ち、この影響を除去するために信号ＡからＡ０を引いた値Ａ'を信号Ａの真値として扱う（Ｓ８）。
【００４８】
以下、制御ループに移り（１）Ａ'−β・ＬＴ＝０が満足される様にＬＴを調整、（２）Ｂ−γ・ＬＴ＝０が満足される様にＯＴを調整、の制御過程を繰り返す（Ｓ９〜Ｓ１２）。以上の制御手順により、検出器の調整誤差による影響を除去できる。
【００４９】
なお、本実施の形態において、信号ＢはＢ＝ａ１−ｂ１の関係で定義される信号であっても、Ｂ＝ａ２−ｂ２の関係で定義される信号であってもよい。これらの時、係数ａ，ｂ，ｃは本実施の形態１と異なった値をとるが、本実施の形態１と同様に新しい係数値を用いて(式６),(式７)を成立させるβ、γを採用することで、ディスクチルトが存在してもオフトラック量をゼロにし、３次コマ収差をキャンセルできる。
【００５０】
（実施の形態２）
以下では、図５を参照しながら、本実施の形態の光ディスク装置の構成および動作を説明すると同時に、本発明に関連する発明の光学系の制御方法の一実施の形態についても述べる。ここで、図５は、本発明の本実施の形態２の光ディスク装置に於ける制御信号処理の流れを示している。
【００５１】
図５において、減算器１０で生成される差分の信号Ｂは光スポット１６が溝１３Ｇまたは溝間１３Ｌ上を走査するときの信号である。この信号から後述の補正信号３５を減算して信号３６を生成し、ローパスフィルター２２により周波数の広域部をカットして信号２３とする。
【００５２】
一方、加算器１１で生成される和信号１１Ｓは光スポット１６がピット列１４ａおよび１４ｂの近傍を走査するときの信号で、図２で示した信号波形を示す。この信号を演算回路２０に導くことでＡ＝（ａ２−ａ１）−（ｂ２−ｂ１）の関係で定義される信号Ａを生成し、この信号Ａと信号２３の差分信号２４を駆動回路２５に導き、トラッキング駆動信号２６を生成する。この駆動信号２６により対物レンズ７を光ディスク８の径方向に動かし光スポット１６のトラッキングセンター制御を行う。
【００５３】
さらに、このトラッキング制御が加わっている条件下で、信号Ａから後述の補正信号３２を減算して信号３３を生成し、ローパスフィルター２７により周波数の広域部をカットして信号２８とする。信号２８は径方向レンズチルト量ＬＴに相当する信号で、この信号２８を増幅器３１でβ倍に増幅させ、前述の補正信号３２とする一方、増幅器３４でγ倍に増幅させ、前述の補正信号３５とする。信号２８は駆動回路２９に導かれ、レンズチルト駆動信号３０が生成される。この駆動信号３０により対物レンズ７を光ディスク８の径方向に傾かせ（図１での対物レンズ７'の状態）、レンズチルト制御を行う。
【００５４】
本実施の形態２でのトラッキングセンターの制御式はＢ−γ・ＬＴ＝０であり、レンズチルトの制御式はＡ−β・ＬＴ＝０であるから、これらの関係を（式１）と（式２）とに連立させ（係数ａ，ｂ，ｃ、およびａ'，ｂ'，ｃ'の値は実施の形態１とは異なる）、ＯＴ＝０およびＬＴ＝ｋ・ＤＴの関係の満足を条件に解くと、(式６),(式７)が求まる。従って実施の形態１と同様に、(式６),(式７)を成立させるβ、γを採用することで、ディスクチルトが存在してもオフトラック量をゼロにし、３次コマ収差をキャンセルできる。すでに述べられたように、係数ａ，ｂ，ｃ、およびａ'，ｂ'，ｃ'の値は光スポット１６が溝１３Ｇ上を走査するか溝間１３Ｌ上を走査するかで異なるので、β、γの値も走査場所によりそれぞれの最適値に切り替える必要がある。
【００５５】
なお、本実施の形態２において、信号ＡはＡ＝ａ１−ｂ１の関係で定義される信号であっても、Ａ＝ａ２−ｂ２の関係で定義される信号であってもよい。これらの時、係数ａ'，ｂ'，ｃ'は本実施の形態２と異なった値をとるが、本実施の形態２と同様に新しい係数値を用いて(式６),(式７)を成立させるβ、γを採用することで、ディスクチルトが存在してもオフトラック量をゼロにし、３次コマ収差をキャンセルできる。
【００５６】
（実施の形態３）
以下では、図６を参照しながら、本実施の形態の光ディスク装置の構成および動作を説明すると同時に、本発明に関連する発明の光学系の制御方法の一実施の形態についても述べる。ここで、図６は、本実施の形態３の光ディスク装置に於ける制御信号処理の流れを示している。図６において加算器１１で生成される和信号１１Ｓは光スポット１６がピット列１４ａおよび１４ｂの近傍を走査するときの信号で、図２で示した信号波形を示す。この信号を演算回路２０に導くことでＢ＝（ａ２−ａ１）−（ｂ２−ｂ１）の関係で定義される信号Ｂを生成し、この信号から後述の補正信号３５を減算して信号３６を生成し、ローパスフィルター２２により周波数の広域部をカットして信号２３とする。
【００５７】
一方、加算器１１'で生成される和信号１１Ｓ'も光スポット１６がピット列１４ａおよび１４ｂの近傍を走査するときの信号で、図２で示した信号波形を示す。この信号を演算回路２０'に導くことでＡ＝ａ１−ｂ１の関係で定義される信号Ａを生成し、この信号Ａと信号２３の差分信号２４を駆動回路２５に導き、トラッキング駆動信号２６を生成する。この駆動信号２６により対物レンズ７を光ディスク８の径方向に動かし光スポット１６のトラッキングセンター制御を行う。
【００５８】
さらに、このトラッキング制御が加わっている条件下で、信号Ａから後述の補正信号３２を減算して信号３３を生成し、ローパスフィルター２７により周波数の広域部をカットして信号２８とする。信号２８は径方向レンズチルト量ＬＴに相当する信号で、この信号２８を増幅器３１でβ倍に増幅させ、前述の補正信号３２とする一方、増幅器３４でγ倍に増幅させ、前述の補正信号３５とする。信号２８は駆動回路２９に導かれ、レンズチルト駆動信号３０が生成される。この駆動信号３０により対物レンズ７を光ディスク８の径方向に傾かせ（図１での対物レンズ７'の状態）、レンズチルト制御を行う。
【００５９】
本実施の形態３でのトラッキングセンターの制御式はＢ−γ・ＬＴ＝０であり、レンズチルトの制御式はＡ−β・ＬＴ＝０であるから、これらの関係を（式１）と（式２）とに連立させ（係数ａ，ｂ，ｃ、およびａ'，ｂ'，ｃ'の値は実施の形態１とは異なる）、ＯＴ＝０およびＬＴ＝ｋ・ＤＴの関係の満足を条件に解くと、(式６),(式７)が求まる。従って実施の形態１と同様に、(式６),(式７)を成立させるβ、γを採用することで、ディスクチルトが存在してもオフトラック量をゼロにし、３次コマ収差をキャンセルできる。すでに述べられたように、係数ａ，ｂ，ｃ、およびａ'，ｂ'，ｃ'の値は光スポット１６が溝１３Ｇ上を走査するか溝間１３Ｌ上を走査するかで異なるので、β、γの値も走査場所によりそれぞれの最適値に切り替える必要がある。
【００６０】
なお、本実施の形態３において、信号ＡはＡ＝（ａ２−ａ１）−（ｂ２−ｂ１）の関係で定義される信号であっても、Ａ＝ａ２−ｂ２の関係で定義される信号であってもよい。
【００６１】
また、信号ＢはＢ＝ａ２−ｂ２の関係で定義される信号であっても、Ｂ＝ａ１−ｂ１の関係で定義される信号であってもよい。これらの時、係数ａ，ｂ，ｃやａ'，ｂ'，ｃ'は本実施の形態３と異なった値をとるが、本実施の形態３と同様に新しい係数値を用いて(式６),(式７)を成立させるβ、γを採用することで、ディスクチルトが存在してもオフトラック量をゼロにし、３次コマ収差をキャンセルできる。
【００６３】
また、実施の形態１、２、３における対物レンズ７を包含する部分は、本発明に関連する発明の光学系に対応している。
【００６５】
また、実施の形態１、２、３における駆動回路２５、駆動回路２９を包含する部分は、本発明の可動傾斜手段に対応している。
【００６６】
また、信号マーク１５が溝１３Ｇおよび溝間１３Ｌ上に形成される場合は、ｓ＝Ｐ／４とすると一つのピットを溝、溝間の間で兼用できる。また、信号マーク１５が溝１３Ｇ上（または溝間１３Ｌ）だけに形成されてもよく、この時ｓ＝Ｐ／２とすると一つのピットを隣接溝（または隣接溝間）の間で兼用できる。
【００６７】
また、戻り光の分岐にはビームスプリッター以外の方法があり、これがホログラムや偏光ホログラムであってもよく、その設置位置も対物レンズ７と反射ミラー６の間、または反射ミラー６とコリメートレンズ４の間であってもよい。
【００６８】
また、本発明における制御は、上述した実施の形態におけるように光学系の傾斜量のみを考慮して行う必要はなく、オフトラック量および／または光学系の傾斜量を加味して行ってもよい。ただし、オフトラック量を加味する場合には、オフトラック量を直接的または間接的に見積もる手段を具備すればよい。
【００６９】
また、本発明における制御は、上述した実施の形態におけるようにトラッキング制御および光学系の傾き制御をともに行う必要はなく、これらの何れか一方のみを行ってもよい。
【００７０】
また、本発明の光ディスク装置の各構成要素の機能を専用のハードウェアで実現してもよいし、コンピュータのプログラムによってソフトウェア的に実現してもよい。
【００７１】
また、上記各実施の形態の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とする光ディスクや光磁気ディスクなどのプログラム記録媒体を作成し、これを利用することにより、上記と同様の動作を実行することができる。
【００７２】
本発明の光ディスク装置は、たとえば、つぎのような効果を奏する。すなわち、放射光源と対物レンズと光分配手段と光検出手段とからなり、放射光源を出射する光は光分配手段を経て対物レンズにより光ディスクの基材の裏面に形成された信号面上に集光し、これを反射して対物レンズにより集光される戻り光は光分配手段により往路側とは異なる方位に進み、光検出手段上に集光して光量が検出される光ディスク装置において、対物レンズはこれを支持する可動傾斜手段により光ディスク径方向に動き傾くことができ、光ディスクの信号面上には周期溝や周期ピットが形成されており、信号面上に集光する光スポットが周期溝や周期ピットの近傍を走査する時に検出される２種類の信号ａおよびｂを、対物レンズの傾斜量ＬＴに比例する量β・ＬＴおよびγ・ＬＴで補正した信号ａ-β・ＬＴ、ｂ−γ・ＬＴをそれぞれ可能傾斜手段の傾き制御信号、およびトラッキング制御信号(すなわち光スポットの周期溝または周期溝間へのアライメント制御信号)とし、それぞれの信号がゼロになるように制御される。
【００７３】
なお、周期溝と周期ピットは光ディスクの径方向に沿ってピッチＰで形成され、周期ピットにはその位置が周期溝位置から径方向に沿ってｓだけ内周側にシフトして光ディスクの回転方向にも周期をなして配列されるもの(周期ピットＡ)と、反対にｓだけ外周側にシフトして光ディスクの回転方向にも周期をなして配列されるもの(周期ピットＢ)があり、光スポットは周期溝上または周期溝間上を走査する。対物レンズの傾斜量ＬＴは可動傾斜手段の傾斜側駆動電流、または傾斜側駆動電圧により見積もられ、光スポットが周期溝上を走査する時と周期溝間上を走査する時とで、係数βおよびγの設定値は変更される。
【００７４】
光検出手段が光ディスクの回転方向に対応した直線で２分割される場合は、これらの分割領域から差信号が検出でき、信号ａ、ｂの何れかは光スポットが周期溝または周期溝間を走査する時の差信号であってもよい。また、光スポットが周期ピットＡの近傍を走査する時の光検出手段による検出信号波形の内、検出光量の小さい側が描く包絡線の検出レベルをＡ１、検出光量の大きい側が描く包絡線の検出レベルをＡ２とし、周期ピットＢの近傍を走査する時の光検出手段による検出信号波形の内、検出光量の小さい側が描く包絡線の検出レベルをＢ１、検出光量の大きい側が描く包絡線の検出レベルをＢ２とすると、信号ａ、ｂはＡ１−Ｂ１、Ａ２−Ｂ２、（Ａ２−Ａ１）−（Ｂ２−Ｂ１）の何れかであってもよい
さらに、信号ａは差信号である場合には、光ディスクの内周側には光ディスクの回転方向に沿ったピットが形成されており、光スポットがこのピット上を走査するときの検出信号振幅が最大になるよう対物レンズを傾斜させ、この傾斜を保ったまま溝部（または溝間部）に移動し、ｂ−γ・ＬＴ＝０となるときの信号ａの出力レベル(ａ０＋β・ＬＴ)を記録し、以後信号ａを(ａ−ａ０)に置き換えて制御が実行される。ただし、ａ０は、光スポット１０ＬＳと検出器（光検出手段）９の相対位置誤差によるオフセット量である。
【００７５】
上記の様な構成により、制御の結果収束する対物レンズの光軸に対する傾斜が光ディスク基材の傾斜方向と一致し、それぞれの傾斜により信号面上の光スポットの３次コマ収差成分が係数βの設定でほぼキャンセルされる。さらに、制御の結果収束する光スポットの周期溝（または周期溝間）へのアライメント誤差は係数γの設定でほぼゼロにすることができる。
【００７６】
なお、具体的には、制御の結果、収束する対物レンズの光軸に対する傾斜が光ディスク基材の傾斜方向と一致し、それぞれの傾斜により信号面上の光スポットの３次コマ収差成分が係数βの設定で１／１０以下の収差量に押さえられれば、記録時におけるパワー不足、再生時におけるジッターの劣化などは実質上問題にならない。
【００７７】
また、具体的には、制御の結果、収束する光スポットの周期溝（または周期溝間）へのアライメント誤差が係数γの設定で光源の波長の１／２０以下に押さえられれば、記録時における隣接する信号マークの、光スポット１６による一部消去、再生時におけるクロストークの増大、ジッターの劣化などは実質上問題にならない。
【００７８】
以上の本発明により、たとえば、光ディスクに傾きがあっても３次コマ収差がキャンセルできる角度に対物レンズの傾きを正確に制御できる上、信号面上の光スポットのオフトラック量をゼロとすることが可能である。従って光ディスクに傾きがある場合に発生する諸問題（記録時に隣接の信号マークが消去される、再生時にクロストークが増大し、ジッターが劣化するなど）が解決できるので、高密度信号の記録再生を実現する上での効果は大きい。
【００７９】
なお、本発明における対物レンズの傾きは、光ディスクに対する相対的な傾きであってもよい。
【００８０】
【発明の効果】
本発明は、たとえば、ディスクの相対的な傾きにより発生するオフトラックや３次コマ収差を極めて小さいものに抑えられる光ディスク装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例および本発明の実施の形態１、２、３に於ける光ヘッドの断面構成と光ディスク信号面上の光スポットの様子を示す説明図である。
【図２】従来例および本発明の実施の形態１、２、３に於いて光スポットがピット列１４ａおよび１４ｂの近傍を走査するときの和信号の信号波形図である。
【図３】本発明の実施の形態１の光ディスク装置に於ける制御信号処理の流れを示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１の光ディスク装置に於ける制御手順の流れを示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態２の光ディスク装置に於ける制御信号処理の流れを示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態３の光ディスク装置に於ける制御信号処理の流れを示す説明図である。
【図７】従来例の光ディスク装置に於ける制御信号処理の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
７・・・対物レンズ
８・・・光ディスク
１０・・・減算器
Ａ・・・差分の信号
１１・・・加算器
１１Ｓ・・・和信号
Ｂ・・・演算信号
２０・・・演算回路
２２、２７・・・ローパスフィルター
２５、２９・・・駆動回路
２６・・・トラッキング駆動信号
３０・・・レンズチルト駆動信号
３２、３５・・・補正信号
３１、３４・・・増幅器
【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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