(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク上のトラックに光ビームを集束して照射し、光学的に情報の記録又は再生を行う光ディスク装置であって、
光ビームをトラックに追従させるためのトラッキング制御ループのループゲイン値を測定するループゲイン値測定手段と、
該ループゲイン値測定手段によって測定される前記ループゲイン値に基づいて光ビームに生じるコマ収差を補正するための収差補正指令値を設定する収差補正指令値設定手段と、
該収差補正指令値設定手段により設定された前記収差補正指令値に応じて対物レンズを記録再生に最適なチルト角に制御して光ビームに生じるコマ収差を補正するコマ収差変化手段とを具備し、
前記収差補正指令値設定手段は、前記光ディスクと前記対物レンズ間のチルト角を複数のチルト角に変化させて測定された複数の前記ループゲイン値に基づいて前記収差補正指令値を設定させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記ループゲイン値測定手段は、周期外乱成分を用いて前記ループゲイン値を測定させ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】
前記収差補正指令値設定手段は、前記ループゲイン値が最大となる様に前記収差補正指令値を設定させることを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク装置。
【請求項４】
光ディスクに照射された光ビームの反射光からディスク信号を検出するディスク信号検出手段と、該ディスク信号検出手段により検出された前記ディスク信号に基づいて前記収差補正指令値を補正する収差補正指令値補正手段とを具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記ディスク信号検出手段は、光ビームをトラックに追従させた状態で前記ディスク信号を検出させることを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記ディスク信号検出手段は、前記ディスク信号として光ディスクに記録されたデータ情報を示すＲＦ信号の振幅値を検出させ、前記収差補正指令値補正手段は、前記ディスク信号検出手段により検出された前記ＲＦ信号の振幅値に基づいて前記収差補正指令値を補正させることを特徴とする請求項４又は５記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記ディスク信号検出手段は、前記ディスク信号として光ディスクに記録されたデータ情報を示すＲＦ信号を２値化した信号のジッタ値を検出させ、前記収差補正指令値補正手段は、前記ディスク信号検出手段により検出された前記ジッタ値に基づいて前記収差補正指令値を補正させることを特徴とする請求項４又は５記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記収差補正指令値設定手段により光ディスクの複数の半径位置においてそれぞれ設定された複数の前記収差補正指令値を記憶する収差補正指令値記憶手段と、該収差補正指令値記憶手段に記憶されている複数の前記収差補正指令値に基づいて光ディスクの半径位置に応じた前記収差補正指令値を算出する収差補正指令値算出手段とを具備することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記収差補正指令値設定手段は、前記収差補正指令値と前記ループゲイン値との関係を近似曲線で近似させ、極値での収差補正指令値を前記収差補正指令値として設定させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前記収差補正指令値設定手段は、前記ループゲイン値が所定値範囲外になる正負それぞれの前記収差補正指令値の内、前記ループゲイン値が上記所定範囲外で最大となる正負それぞれの収差補正指令値の中心値を前記収差補正指令値と設定させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光ディスク装置。
【請求項１１】
前記収差補正指令値設定手段は、前記収差補正指令値と前記ループゲイン値との関係から山登り法により前記ループゲイン値が最大となる前記収差補正指令値を設定させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光ディスク装置。
【請求項１２】
光ディスク上のトラックに光ビームを集束して照射し、光学的に情報の記録又は再生を行う光ディスク装置のチルト補償方法であって、光ビームをトラックに追従させるためのトラッキング制御ループのループゲイン値を前記光ディスクと前記対物レンズ間のチルト角を複数のチルト角に変化させて測定し、該測定した複数の前記ループゲイン値に基づいて光ビームに生じるコマ収差を補正するための収差補正指令値を設定し、該設定した前記収差補正指令値に応じて対物レンズを記録再生に最適なチルト角に制御し光ビームに生じるコマ収差を補正することを特徴とする光ディスク装置のチルト補償方法。
【請求項１３】
周期外乱成分を用いて前記ループゲイン値を測定することを特徴とする請求項１２記載の光ディスク装置のチルト補償方法。
【請求項１４】
前記ループゲイン値が最大となる様に前記収差補正指令値を設定することを特徴とする請求項１２または１３記載の光ディスク装置のチルト補償方法。
【請求項１５】
光ディスクに照射された光ビームの反射光からディスク信号を検出し、該検出した前記ディスク信号に基づいて前記収差補正指令値を補正することを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれかに記載の光ディスク装置のチルト補償方法。
【請求項１６】
光ビームをトラックに追従させた状態で前記ディスク信号を検出することを特徴とする請求項１５記載の光ディスク装置のチルト補償方法。
【請求項１７】
前記ディスク信号として光ディスクに記録されたデータ情報を示すＲＦ信号の振幅値を検出し、前記検出した前記ＲＦ信号の振幅値に基づいて前記収差補正指令値を補正することを特徴とする請求項１５又は１６記載の光ディスク装置のチルト補償方法。
【請求項１８】
前記ディスク信号として光ディスクに記録されたデータ情報を示すＲＦ信号を２値化した信号のジッタ値を検出し、前記検出した前記ジッタ値に基づいて前記収差補正指令値を補正することを特徴とする請求項１５又は１６記載の光ディスク装置のチルト補償方法。
【請求項１９】
光ディスクの複数の半径位置においてそれぞれ設定された複数の前記収差補正指令値を記憶し、該記憶している複数の前記収差補正指令値に基づいて光ディスクの半径位置に応じた前記収差補正指令値を算出することを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれかに記載の光ディスク装置のチルト補償方法。
【請求項２０】
前記収差補正指令値と前記ループゲイン値との関係を近似曲線で近似し、極値での収差補正指令値を前記収差補正指令値として設定することを特徴とする請求項１２乃至１９のいずれかに記載の光ディスク装置のチルト補償方法。
【請求項２１】
前記ループゲイン値が所定値範囲外になる正負それぞれの前記収差補正指令値の内、前記ループゲイン値が上記所定範囲外で最大となる正負それぞれの収差補正指令値の中心値を前記収差補正指令値と設定することを特徴とする請求項１２乃至１９のいずれかに記載の光ディスク装置のチルト補償方法。
【請求項２２】
前記収差補正指令値と前記ループゲイン値との関係から山登り法により前記ループゲイン値が最大となる前記収差補正指令値を設定することを特徴とする請求項１２乃至１９のいずれかに記載の光ディスク装置のチルト補償方法。
【請求項２３】
コンピュータに請求項１２乃至２２のいずれかに記載の光ディスク装置のチルト補償方法を実行させるためのプログラム。
【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光ディスク装置のチルト補償方法に関し、特に光ディスクに対して情報を記録又は再生するヘッドと光ディスクとの傾きを常に正しい状態に調整可能な光ディスク装置および光ディスク装置のチルト補償方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置では、特許第３１１４６６４号公報に記載されているように、光ディスクに傾きが存在すると、光ピックアップの対物レンズの光軸が光ディスクの記録面に垂直に交差せず、記録信号品位や再生信号品位を低下させるため、チルト補償装置によって、光ピックアップ光軸が光ディスク記録面に交差する位置における該光ピックアップ光軸と光ディスク記録面に垂直な方向との傾きを修正する。チルト補償装置の構成としては、ヘッドキャリジに対し対物レンズをラジアルチルト方向に変化させるチルトアクチュエータ手段と、チルトを検出する手段を具備し、記録又は再生するトラック位置でチルト誤差を０に近づけ、記録信号品位や再生信号品位を低下させないように補償する。
【０００３】
例えば、特開２００１−１９５７６２号公報に記載されているように、光学式ピックアップを搭載するキャリジベースの光ディスクに対する傾きを可変にする機構と、光ディスクに対する光学式ピックアップの傾きを検出するチルトセンサを有し、チルト誤差を０に近づけることでチルト補償が可能になっている。この例では、さらにチルトセンサの検出系でのオフセットを補償するため、ＲＦ信号から得る同期クロックのジッタを用い補正する手段が用いられている。
【０００４】
また、特開平９−７２０７号公報に記載されている例では、さらに光ディスクから再生された信号を検出する手段を具備し、トラッキングエラー振幅、およびＲＦ信号振幅、ＲＦ信号を２値化した信号のジッタを検出し、光ヘッドの傾きおよびチルトセンサの検出系でのオフセットを補償する。この例では、光ディスクから再生された信号を用いて、チルトを最適化する手段として、各信号が最適となるチルト角を、山登り法、急な変化点の下りと上りの中心値を用いる方法が用いられている。
【０００５】
その他に、限られた光ディスク半径位置で、光ディスクと対物レンズの相対チルト角を測定し、各トラックでのチルト角を推定する手段を用いた例が、特開１０−２２２８６０号公報、特開２００１−１９０８０号公報、特開２０００−５７６０７号公報に記載されている。これらは、チルトセンサの経年変化や、光ピックアップ機構系の経年変化でのチルト検出のずれを補償する目的もある。
【０００６】
特開２０００−３４８３６２号公報に記載されている例では、フォーカスサーチ時の投入位置での駆動電圧によりチルトを推定する手段と、フォーカスサーチ時のフォーカスアクチュエータアップダウンで、投入位置→ピーク→投入位置の周期でチルトを推定手段とが用いられている。
【０００７】
以上の例では、ヘッドキャリジに設けたチルトセンサで対物レンズと光ディスクの相対チルト角を検出する場合と、光ディスクから再生した信号の特性を用いて対物レンズと光ディスクの相対チルト角を検出する場合とがあり、得られた相対チルト角を使って対物レンズの傾きを調整している。
【０００８】
次に、「アクチュエータチルト機構」を用いた例について説明する。
アクチュエータチルト機構は、対物レンズアクチュエータにフォーカス、トラック方向の他にチルト方向を設け、対物レンズ傾きを調整する機構であり、「Matsushita Technical Journal Vol.４５ No.６ Dec. １９９９、４.７GB  DVD-RAMドライブ」には、プリピットヘッダで光スポットをセンタ制御した状態でのトラッキングエラー信号のオフセット値をチルト量として検出し、この値を０に制御することでチルト補償を行う手段が用いられている。チルトアクチュエータ機構は、フォーカスアクチュエータをトラック方向中心線で２分割し、左右別々に駆動できる機構で構成している。フォーカス方向移動は両者同位相で駆動し、チルト方向への移動は逆位相で駆動する。以上のチルト検出とチルトアクチュエータ機構を用い、対物レンズのチルト方向の補償を実現している。
【０００９】
その他に、特開平９−７２０７号公報に記載されている例のように、トラッキングエラー振幅、およびＲＦ信号振幅、ＲＦ信号を２値化した信号のジッタ等を検出し、「Matsushita Technical Journal」の例と同様なチルトアクチュエータ機構で、チルト補償を実現している例もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のチルトセンサによりチルトを検出する技術では、設置する体積が十分確保できないと共に、チルトセンサを小型化するとセンサ感度を十分確保することが困難になるため、装置が薄型化するとチルトセンサが設置できないという問題点があった。
【００１１】
また、トラッキングエラー振幅およびＲＦ信号振幅、ＲＦ信号から２値化した信号のジッタを検出し、それらとチルトとの関係を用いてチルト検出を行う技術では、高い信号品質および高精度な検出手段が要求されるが、チルト成分以外の外乱要素が多く、十分な精度が確保できないという問題点があった。
【００１２】
また、フォーカス投入位置のフォーカス駆動電圧等を用いてチルトを検出する技術では、装置の姿勢に影響を受け精度が確保できない場合があると共に、光ディスクの１回転の中で面ブレによるうねりがあるため、十分な精度が確保できないという問題点があった。
【００１３】
また、「Matsushita Technical Journal」に代表される光ディスクの特殊な物理的フォーマットを利用する手段は、それを持たない別の規格の光ディスクに対しては適用できないという問題点があった。
【００１４】
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高精度に対物レンズと光ディスクの傾きであるチルト検出を行い、記録再生に最適なチルト状態にすることで、光ディスクがお椀型やその他の形状に歪んでいても、安定な記録再生性能を実現することができる光ディスク装置および光ディスク装置のチルト補償方法を提供する点にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。請求項１記載の発明の要旨は、光ディスク上のトラックに光ビームを集束して照射し、光学的に情報の記録又は再生を行う光ディスク装置であって、光ビームをトラックに追従させるためのトラッキング制御ループのループゲイン値を測定するループゲイン値測定手段と、該ループゲイン値測定手段によって測定される前記ループゲイン値に基づいて光ビームに生じるコマ収差を補正するための収差補正指令値を設定する収差補正指令値設定手段と、該収差補正指令値設定手段により設定された前記収差補正指令値に応じて対物レンズを記録再生に最適なチルト角に制御して光ビームに生じるコマ収差を補正するコマ収差変化手段とを具備し、前記収差補正指令値設定手段は、前記光ディスクと前記対物レンズ間のチルト角を複数のチルト角に変化させて測定された複数の前記ループゲイン値に基づいて前記収差補正指令値を設定させることを特徴とする光ディスク装置に存する。
また請求項２記載の発明の要旨は、前記ループゲイン値測定手段は、周期外乱成分を用いて前記ループゲイン値を測定させることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置に存する。
また請求項３記載の発明の要旨は、前記収差補正指令値設定手段は、前記ループゲイン値が最大となる様に前記収差補正指令値を設定させることを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク装置に存する。
また請求項４記載の発明の要旨は、光ディスクに照射された光ビームの反射光からディスク信号を検出するディスク信号検出手段と、該ディスク信号検出手段により検出された前記ディスク信号に基づいて前記収差補正指令値を補正する収差補正指令値補正手段とを具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ディスク装置に存する。
また請求項５記載の発明の要旨は、前記ディスク信号検出手段は、光ビームをトラックに追従させた状態で前記ディスク信号を検出させることを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置に存する。
また請求項６記載の発明の要旨は、前記ディスク信号検出手段は、前記ディスク信号として光ディスクに記録されたデータ情報を示すＲＦ信号の振幅値を検出させ、前記収差補正指令値補正手段は、前記ディスク信号検出手段により検出された前記ＲＦ信号の振幅値に基づいて前記収差補正指令値を補正させることを特徴とする請求項４又は５記載の光ディスク装置に存する。
また請求項７記載の発明の要旨は、前記ディスク信号検出手段は、前記ディスク信号として光ディスクに記録されたデータ情報を示すＲＦ信号を２値化した信号のジッタ値を検出させ、前記収差補正指令値補正手段は、前記ディスク信号検出手段により検出された前記ジッタ値に基づいて前記収差補正指令値を補正させることを特徴とする請求項４又は５記載の光ディスク装置に存する。
また請求項８記載の発明の要旨は、前記収差補正指令値設定手段により光ディスクの複数の半径位置においてそれぞれ設定された複数の前記収差補正指令値を記憶する収差補正指令値記憶手段と、該収差補正指令値記憶手段に記憶されている複数の前記収差補正指令値に基づいて光ディスクの半径位置に応じた前記収差補正指令値を算出する収差補正指令値算出手段とを具備することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の光ディスク装置に存する。
また請求項９記載の発明の要旨は、前記収差補正指令値設定手段は、前記収差補正指令値と前記ループゲイン値との関係を近似曲線で近似させ、極値での収差補正指令値を前記収差補正指令値として設定させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光ディスク装置に存する。
また請求項１０記載の発明の要旨は、前記収差補正指令値設定手段は、前記ループゲイン値が所定値範囲外になる正負それぞれの前記収差補正指令値の内、前記ループゲイン値が上記所定範囲外で最大となる正負それぞれの収差補正指令値の中心値を前記収差補正指令値と設定させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光ディスク装置に存する。
また請求項１１記載の発明の要旨は、前記収差補正指令値設定手段は、前記収差補正指令値と前記ループゲイン値との関係から山登り法により前記ループゲイン値が最大となる前記収差補正指令値を設定させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光ディスク装置に存する。
また請求項１２記載の発明の要旨は、光ディスク上のトラックに光ビームを集束して照射し、光学的に情報の記録又は再生を行う光ディスク装置のチルト補償方法であって、光ビームをトラックに追従させるためのトラッキング制御ループのループゲイン値を前記光ディスクと前記対物レンズ間のチルト角を複数のチルト角に変化させて測定し、該測定した複数の前記ループゲイン値に基づいて光ビームに生じるコマ収差を補正するための収差補正指令値を設定し、該設定した前記収差補正指令値に応じて対物レンズを記録再生に最適なチルト角に制御し光ビームに生じるコマ収差を補正することを特徴とする光ディスク装置のチルト補償方法に存する。
また請求項１３記載の発明の要旨は、周期外乱成分を用いて前記ループゲイン値を測定することを特徴とする請求項１２記載の光ディスク装置のチルト補償方法に存する。
また請求項１４記載の発明の要旨は、前記ループゲイン値が最大となる様に前記収差補正指令値を設定することを特徴とする請求項１２または１３記載の光ディスク装置のチルト補償方法に存する。
また請求項１５記載の発明の要旨は、光ディスクに照射された光ビームの反射光からディスク信号を検出し、該検出した前記ディスク信号に基づいて前記収差補正指令値を補正することを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれかに記載の光ディスク装置のチルト補償方法に存する。
また請求項１６記載の発明の要旨は、光ビームをトラックに追従させた状態で前記ディスク信号を検出することを特徴とする請求項１５記載の光ディスク装置のチルト補償方法に存する。
また請求項１７記載の発明の要旨は、前記ディスク信号として光ディスクに記録されたデータ情報を示すＲＦ信号の振幅値を検出し、前記検出した前記ＲＦ信号の振幅値に基づいて前記収差補正指令値を補正することを特徴とする請求項１５又は１６記載の光ディスク装置のチルト補償方法に存する。
また請求項１８記載の発明の要旨は、前記ディスク信号として光ディスクに記録されたデータ情報を示すＲＦ信号を２値化した信号のジッタ値を検出し、前記検出した前記ジッタ値に基づいて前記収差補正指令値を補正することを特徴とする請求項１５又は１６記載の光ディスク装置のチルト補償方法に存する。
また請求項１９記載の発明の要旨は、光ディスクの複数の半径位置においてそれぞれ設定された複数の前記収差補正指令値を記憶し、該記憶している複数の前記収差補正指令値に基づいて光ディスクの半径位置に応じた前記収差補正指令値を算出することを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれかに記載の光ディスク装置のチルト補償方法に存する。
また請求項２０記載の発明の要旨は、前記収差補正指令値と前記ループゲイン値との関係を近似曲線で近似し、極値での収差補正指令値を前記収差補正指令値として設定することを特徴とする請求項１２乃至１９のいずれかに記載の光ディスク装置のチルト補償方法に存する。
また請求項２１記載の発明の要旨は、前記ループゲイン値が所定値範囲外になる正負それぞれの前記収差補正指令値の内、前記ループゲイン値が上記所定範囲外で最大となる正負それぞれの収差補正指令値の中心値を前記収差補正指令値と設定することを特徴とする請求項１２乃至１９のいずれかに記載の光ディスク装置のチルト補償方法に存する。
また請求項２２記載の発明の要旨は、前記収差補正指令値と前記ループゲイン値との関係から山登り法により前記ループゲイン値が最大となる前記収差補正指令値を設定することを特徴とする請求項１２乃至１９のいずれかに記載の光ディスク装置のチルト補償方法に存する。
また請求項２３記載の発明の要旨は、コンピュータに請求項１２乃至２２のいずれかに記載の光ディスク装置のチルト補償方法を実行させるためのプログラムに存する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
（第一の実施の形態）
図１は、本発明に係る光ディスク装置の第一の実施の形態の構成を示す構成図であり、図２は、図１に示す光ディスク装置のチルト補償に関する構成を示すブロック図であり、図３は、図２に示すコマ収差変化手段の構成を示す構成図であり、図４は、図２に示すループゲイン測定手段の構成を示すブロック図である。
【００１８】
第一の実施の形態は、光ディスク１をスピンドルモータ２により所定の速度で回転させ、光ヘッド３により光ディスク１に対して対物レンズ２０を介してレーザ光６を照射し、光ディスク１からの反射光を受光する。光ヘッド３は、ヘッドキャリジ３０に取り付けられており、ヘッドキャリジ３０は、キャリジモータ１６により回転駆動されるリードスクリュー３１によって光ディスク１の半径方向に移動することができる。例えば光ヘッド３は、非点収差法の原理に従って生成するフォーカスエラー信号と、プッシュプル法の原理に従って生成するトラッキングエラー信号とを含むディスク信号１９をシステム制御手段１７に入力する。
【００１９】
システム制御手段１７は、フォーカスサーボ回路９を制御してフォーカスコイル１２ａ、１２ｂを駆動させ、チルト制御回路１１を制御してフォーカスコイル１２ａ、１２ｂを駆動させ、トラッキングサーボ回路１０を制御してトラッキングコイル１３を駆動させ、キャリジ制御回路１５を制御してキャリジモータ１６を回転駆動させ、スピンドル制御回路８の動作シーケンスを制御してスピンドルモータ２を回転駆動させる。
【００２０】
フォーカスサーボ回路９は、光ヘッド３が出力するフォーカスエラー信号の供給をシステム制御手段１７から受け、当該フォーカスエラー信号に対応して、フォーカスコイル１２ａ、１２ｂを同じ電流で駆動し、対物レンズ２０を光ディスク１の記録再生面に対して垂直な方向にフォーカス制御する。
【００２１】
トラッキングサーボ回路１０は、光ヘッド３が出力するトラッキングエラー信号の供給をシステム制御手段１７から受け、当該トラッキングエラー信号に対応してトラッキングコイル１３を駆動し、対物レンズ２０を光ディスク１のトラックと垂直な光ディスク１の半径方向に移動し、光スポットをトラッキング制御する。また、トラッキングサーボ回路１０が出力する信号は、システム制御手段１７を介してキャリジ制御回路１５に供給され、キャリジ制御回路１５は、当該信号に対応してキャリジモータ１６を駆動し、ヘッドキャリジ３０を光ディスク１の半径方向に移動させる。
【００２２】
第一の実施の形態におけるチルト補償装置は、図２に示すように、コマ収差変化手段２７と、トラック追従手段２１と、キャリジ移動手段２２と、システム制御手段１７に設けられたループゲイン最適チルト指令値設定部２４と、ループゲイン測定手段３２とからなり、コマ収差変化手段２７は、図１に示すチルト制御回路１１と、フォーカスコイル１２ａ、１２ｂとが対応し、トラック追従手段２１は、図１に示すトラッキングサーボ回路１０と、トラッキングコイル１３とが対応し、キャリジ移動手段２２は、図１に示すキャリジ制御回路１５が対応する。
【００２３】
コマ収差変化手段２７は、システム制御手段１７のループゲイン最適チルト指令値設定部２４に設定された収差補正のためののループゲイン最適チルト指令値に従って駆動信号を発生し、当該駆動信号により対物レンズ２０の傾きを変化させる対物レンズアクチュエータを有し、図３に示すように、フォーカスコイル１２ａ、１２ｂを逆位相の電流で駆動し、対物レンズ２０の光ディスク１に対する相対的傾きを調整する。図３では、対物レンズ２０は、傾きを生じていないチルト量０の状態を示し、光ディスク１はチルトを生じている状態、すなわち対物レンズ光軸が光ディスク面に対し垂直ではない状態を示している。紙面垂直方向がトラック方向になるが、対物レンズのトラック方向の中心面を対物レンズトラック中心として図示する。フォーカスコイル１２ａ、１２ｂは、対物レンズトラック方向中心に対し、紙面上左右対称に配置される２つのコイルで構成され、左右のコイルに流す電流のアンバランスにより、チルト方向の動きが発生する。
【００２４】
フォーカス方向の駆動電流成分をIf、チルト方向の駆動成分をItiとすると、フォーカスコイル１２ａの駆動電流Iaと、フォーカスコイル１２ｂの駆動電流Ibとは、
Ia＝If＋Iti  式（１）
Ib＝If−Iti  式（２）
とすることで、フォーカス方向とチルト方向独立に駆動でき、Itiの電流値を変更することで、例えば図３に示すチルト角（ａ）〜（ｇ）の位置に対物レンズ２０のチルトを変更することができる。
【００２５】
第一の実施の形態では、図３に示すコマ収差変化手段２７を用い、光ディスク１と対物レンズ２０の相対チルト角を記録再生に最適な状態に補正、すなわち対物レンズ光軸が光ディスク面に対し垂直ではない状態を垂直に近づけ、記録再生に最適になるように対物レンズ２０の傾きを変化させる。なお、対物レンズ傾き等に起因するコマ収差は、対物レンズ２０の傾きを調整することにより修正されるが、その他の手段、例えば光路に複数の領域に分割された液晶光学素子を挿入し、各領域に印加する電圧を変化させ透過光に対するコマ収差を調整する手段や、ヘッド内部の光路に挿入したレンズなどの光学素子を動かす手段によっても修正される。従って、コマ収差変化手段２７は対物レンズ２０の傾き駆動に限らないが、第一の実施の形態ではわかりやすい対物レンズ傾き駆動による補正を例として示す。
【００２６】
ループゲイン測定手段３２は、トラックサーボが動作して光スポットがトラックに追従している状態でトラック追従手段２１に周期外乱を与え、その影響をトラックエラー信号から検出して測定する。ループゲイン測定手段３２は、図４に示すように、ディスク信号１９からトラックエラー信号を検出するトラックエラー信号検出回路１２５と、周期外乱を発生する周期外乱発生回路１２４と、バンドパス回路１１２、１１３と、全波整流回路１１４、１１５と、ローパス回路１１６、１１７とからなり、トラックエラー信号と周期外乱との和の信号を入力１１０としてバンドパス回路１１２に入力し、トラックエラー信号を出力１１１としてバンドパス回路１１３に入力する。入力１１０と出力１１１は同じ処理手段を用いるため、以下、入力１１０についてのみ説明する。入力１１０は、波形１２０に示すように周期外乱の周波数成分の他に、トラックエラー信号そのものの変動成分を含むため、周期外乱の周波数成分を抽出する目的でバンドパス回路１１２に入力し、波形１２１を得る。バンドパス回路１１２からの出力波形である波形１２１のレベルを検出するため、全波整流回路１１４に入力した波形１２２を得、さらに波形１２２をローパス回路１１６に入力して入力レベル１１８すなわち波形１２３のＤＣレベルの信号を得る。
【００２７】
ループゲイン最適チルト指令値設定部２４は、ローパス回路１１６からの入力レベル１１８と、ローパス回路１１７からの出力レベル１１９とを図示しないレベル検出回路で検出し、比を演算することでループゲイン値を検出する。
【００２８】
トラック追従手段２１は、対物レンズ２０を光ディスク１のトラックと垂直である半径方向に移動制御し、光スポットをトラッキング制御する微動（微少な移動）の役割を持ち、キャリジ移動手段２２は、トラック追従手段２１からの信号を得て、キャリジモータ１６を駆動し、ヘッドキャリジ３０を光ディスク１の半径方向へ移動する粗動（大きな移動）の役割を持つ。
【００２９】
次に、第一の実施の形態の記録再生に最適なチルト状態に対物レンズ２０を変更する動作について詳細に説明する。
図５は、図２に示すコマ収差変化手段への指令値とループゲイン測定手段により測定されたループゲイン値との関係を示す図である。
【００３０】
まず、トラッキングサーボを動作させ光スポットをトラックに追従させた状態で、コマ収差変化手段２７により、光ディスク１と対物レンズ２０間のチルト角を複数のチルト角、例えば図３に示すチルト角（ａ）〜（ｇ）に変化させ、各チルト角（ａ）〜（ｇ）でループゲイン測定手段３２を用いてループゲイン値を測定する。具体的には、システム制御手段１７から図示しないパワーアンプへの出力値である指令値を変化させ、式（１）、式（２）のItiに示す電流値を変えることにより、チルト角を変化させる。なお、各チルト角（ａ）〜（ｇ）に対応したそれぞれ指令値については、予め求めておく。
【００３１】
ループゲイン最適チルト指令値設定部２４は、各チルト角（ａ）〜（ｇ）でのループゲイン値に基づいて、収差補正のためのループゲイン最適チルト指令値を選別又は算出して設定し、ループゲイン最適チルト指令値を用いてコマ収差変化手段２７で対物レンズ２０を所望のチルト角に制御する。
【００３２】
ループゲイン最適チルト指令値設定部２４によるループゲイン最適チルト指令値の設定方法には、いくつかの方法が考えられるが、まず、ループゲイン値が最大となる指令値をループゲイン最適チルト指令値として設定する例について説明する。ループゲイン値が最大となることは、記録再生特性が最良になり、ループゲイン値が所望の値となることの１例である。
【００３３】
コマ収差変化手段２７に図３に示すチルト角（ａ）〜（ｇ）対応する指令値を与え、それぞれの指令値でのループゲイン値を測定すると、図５に７０〜７６で示す測定点が得られ、測定点７０〜７６を近似曲線７８で近似する。例えば２次曲線で近似すると、極値での指令値がループゲイン値が最大となるチルト角を発生する指令値となり、ループゲイン最適チルト指令値設定２４は、当該指令値をループゲイン最適チルト指令値として設定する。
【００３４】
また、ループゲイン値が規定のレベル以下になる測定点の内、ループゲイン値が最大になる正負２点の指令値の中心値を、ループゲイン値が最大となる指令値をループゲイン最適チルト指令値として設定することもできる。前述の近似曲線を使う場合に比較し、測定点数が少なく精度は劣り、記録再生性能に対し精度劣化が問題になるようであれば、この手段の有効性がなくなるが、逆に精度劣化が問題にならなければ、測定点数が少ない分、判別に掛かる時間が少なくなり有効になる。
【００３５】
さらに、ループゲイン値が最大となるチルト角を発生する収差補正のためのループゲイン最適チルト指令値と判別するのに、山登り法を用いることができる。まず、３点のチルト角に対するループゲイン値を検出する。図５に示す測定点７１、７２、７３のチルト角（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応する指令値をコマ収差変化手段２７に与え、それぞれのループゲイン値を検出する。この場合測定点７３が最も振幅が大きいため、（ｃ）よりもプラス側にループゲイン値が最大となるチルト角を発生する指令値があると選別する。次にチルト角（d）に相当する指令値をコマ収差変化手段２７に与え、ループゲイン値を検出する。チルト角（d）でのループゲイン値が最大であれば引き続きチルト角（ｅ）での検出を行う。一方、３点の中、例えばチルト角（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の内、チルト角（ｂ）でのループゲイン値が最大であれば、チルト角（ｂ）をループゲイン値が最大になるチルト角とし、ループゲイン最適チルト指令値として選別して設定する。逆に、チルト角（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の内で、チルト角（ａ）でのループゲイン値が最大になる場合は、マイナス方向に探索する。
【００３６】
（第二の実施の形態）
図６は、本発明に係る光ディスク装置の第二の実施の形態のチルト補償に関する構成を示すブロック図であり、図７は、図６に示すコマ収差変化手段への指令値とディスク信号検出手段により測定されたジッタ値との関係を示す図であり、図８は、図６に示すコマ収差変化手段への指令値とディスク信号検出手段により測定されたＲＥ信号振幅値との関係を示す図である。
【００３７】
第二の実施の形態は、第一の実施の形態の構成に加えて、ディスク信号検出手段２３と、ディスク信号最適チルト指令値設定部２６と、補正値保持手段２５と、第二トラックチルト指令値演算手段２８とを有する。
【００３８】
まず、図６に示す第一のトラック上又はその付近のトラックにおいて、光ディスク１と対物レンズ２０の間のチルト角をコマ収差変化手段２７により、複数のチルト角、すなわち図３に示すチルト角（ａ）〜（ｇ）に変化させ、ディスク信号検出手段２３は、それぞれのチルト角（ａ）〜（ｇ）で光ディスク１上に記録されたデータ情報を示すＲＦ信号を２値化した信号のジッタ値を測定する。
【００３９】
具体的には、システム制御手段１７から図示しないパワーアンプへの出力値である指令値を変化させ、式（１）、式（２）のItiに示す電流値を変え、チルト角を変化させる。なお、チルト角（ａ）〜（ｇ）に対応した指令値については、予め求めておく。
【００４０】
ディスク信号最適チルト指令値設定部２６は、ディスク信号検出手段２３が検出したジッタ値が所望の値となるチルト角を発生させる指令値を、ディスク信号最適チルト指令値として選別又は算出して設定し、設定したディスク信号最適チルト指令値を補正値保持手段２５に保持させる。
【００４１】
コマ収差変化手段２７にチルト角（ａ）〜（ｇ）に対応する指令値を与え、それぞれの指令値でのジッタ値を測定すると、図７に５０〜５６で示す測定点が得られ、測定点５０〜５６を近似曲線５８で近似する。例えば２次曲線で近似すると、極値での指令値がループゲイン値が最小となるチルト角を発生する指令値となり、ディスク信号最適チルト指令値設定部２６は、例えば当該指令値をディスク信号最適チルト指令値として設定する。
【００４２】
また、補正値保持手段２５は、ループゲイン最適チルト指令値設定部２４で設定されたループゲイン最適チルト指令値も保持し、ループゲイン最適チルト指令値設定部２４で設定したループゲイン最適チルト指令値からディスク信号最適チルト指令値設定部２６で設定したディスク信号最適チルト指令値を引いた値を補正値として保持する。
【００４３】
次に、光スポットがキャリジ移動手段２２およびトラック追従手段２１を用いて第二のトラック上又はその付近のトラックに移動すると、ループゲイン最適チルト指令値設定部２４は、ループゲインが所望の値となるチルト角を発生させる指令値をループゲイン最適チルト指令値として選別又は算出して設定し、第二トラックチルト指令値演算手段２８は、ループゲイン最適チルト指令値設定部２４が設定したループゲイン最適チルト指令値を補正値保持手段２５に保持してある補正値で補正して補正指令値を求め、コマ収差変化手段２７は、第二トラックチルト指令値演算手段２８により求められた補正指令値に基づいてチルト補償を行い、対物レンズ２０のチルト角を所望の状態に制御する。
【００４４】
ループゲイン最適チルト指令値設定部２４が設定したループゲイン最適チルト指令値をIti_ref１とし、補正値保持手段２５に保持してある補正値をIti_cとすると、第二トラックチルト指令値演算手段２８により求められる補正指令値をIti_ref２は、
Iti_ref２＝Iti_ref１−Iti_c
により求められる。
【００４５】
次に、ジッタ値について説明する。光ディスク１と対物レンズ２０の光軸が最適状態にないと、ＲＦ信号を２値化した信号のジッタが増大することは周知の事実である〔例えば日本光学会誌「光学」第１２巻第６号第４３７頁〜第４４３頁（１９８３年１２月）参照〕。ここで問題にするチルトはディスク半径方向のライジアルチルトであるが、隣接トラックに記録されているピット情報が漏れ込むというクロストーク現象を引き起こし、記録ピットのパターンによってその度合いが変わるので、ジッタを招くこととなる。ジッタの検出手段の具体例としては、再生クロックをトリガとして再生データの時間位置を検出する際、予め規定した時間幅からはずれる数をカウントし、カウント値をジッタ値として検出する。
【００４６】
なお、第二の実施の形態では、ジッタ値に基づいて指令値を求めたが、ＲＥ信号振幅値に基づいて指令値を求めるようにしても良く、この場合には、コマ収差変化手段２７にチルト角（ａ）〜（ｇ）に対応する指令値を与え、それぞれの指令値でのＲＥ信号振幅値を測定すると、図８に４０〜４６で示す測定点が得られ、測定点４０〜４６を近似曲線４８で近似する。例えば２次曲線で近似すると、極値での指令値がＲＥ信号振幅値が最大となるチルト角を発生する指令値となり、ディスク信号最適チルト指令値設定部２６は、例えば当該指令値をディスク信号最適チルト指令値として設定する。
【００４７】
（第三の実施の形態）
図９は、本発明に係る光ディスク装置の第三の実施の形態のチルト補償に関する構成を示すブロック図である。
【００４８】
第三の実施の形態は、第二の実施の形態に加え、所定半径位置指令値保持手段３３と、任意半径位置指令値演算手段３４とを有する。
【００４９】
所定半径位置指令値保持手段３３は、所定の半径位置（例えば第一トラック、第二トラック）での、ループゲイン最適チルト指令値設定部２４で設定されるループゲイン最適チルト指令値、ディスク信号最適チルト指令値設定部２６で設定されるディスク信号最適チルト指令値、第二トラックチルト指令値演算手段２８で補正された補正指令値を保持する。
【００５０】
任意半径位置指令値演算手段３４は、指令値を求めるべき光スポットのトラック位置に関する情報である半径位置情報３５をシステム制御手段１７から得て、半径位置情報３５と、所定半径位置指令値保持手段３３に保持してある複数の半径位置での指令値とから、外挿又は内挿の演算によって、目的の半径位置での指令値を演算する。
【００５１】
具体的には、目的の半径位置tでの指令値Iti_ref_tは、
Iti_ref_t=f（r_t，r_a，Iti_ref_a，r_b，Iti_ref_b，・・・）
の関係から得ることができ、fの関数は、最も簡単には線形比例関数で実現できる。なお、r_t，r_a，r_bは、半径位置t、a、bを表し、Iti_ref_a，Iti_ref_bは、半径位置a、bでのそれぞれの指令値を表す。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、所定の周期外乱成分を用いてノイズの影響を抑えることにより、ループゲイン値を用いて対物レンズと光ディスクのチルト角を高精度に最適化することができ、高精度に対物レンズと光ディスクの傾きであるチルト検出を行い、記録再生に最適なチルト状態にすることで、光ディスクがお椀型やその他の形状に歪んでいても、安定な記録再生性能を実現することができるという効果を奏する。
【００５３】
さらに、本実施の形態によれば、トラックサーボを必要とする全ての光ディスク装置に適用することができ、光ディスク装置に幅広く適用可能であるという効果を奏する。
【００５４】
さらに、本実施の形態によれば、予め複数の所定の半径位置で収差補正のための指令値を設定し、実際に光スポットが記録再生を行うトラックに到達する際には、この手段により得た収差補正ための指令値を用いることで、瞬時に対物レンズの最適チルト状態を実現することが可能であるという効果を奏する。
【００５５】
なお、本実施の形態では、内容の明快さのために、コマ収差を補正する手段として対物レンズの傾きを変える例について説明したが、コマ収差補正手段はこれに限らず、液晶その他の使用も可能であり、それらのコマ収差補正手段を使用した場合にも、本発明が有効に適用され得ることは勿論である。
【００５６】
なお、本発明が上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【００５７】
【発明の効果】
本発明の光ディスク装置および光ディスク装置のチルト補償方法は、所定の周期外乱成分を用いてノイズの影響を抑えることにより、ループゲイン値を用いて対物レンズと光ディスクのチルト角を高精度に最適化することができ、高精度に対物レンズと光ディスクの傾きであるチルト検出を行い、記録再生に最適なチルト状態にすることで、光ディスクがお椀型やその他の形状に歪んでいても、安定な記録再生性能を実現することができるという効果を奏する。
【００５８】
さらに、本発明の光ディスク装置および光ディスク装置のチルト補償方法は、トラックサーボを必要とする全ての光ディスク装置に適用することができ、光ディスク装置に幅広く適用可能であるという効果を奏する。
【００５９】
さらに、本発明の光ディスク装置および光ディスク装置のチルト補償方法は、予め複数の所定の半径位置で収差補正ための指令値を設定し、実際に光スポットが記録再生を行うトラックに到達する際には、この手段により得た収差補正ための指令値を用いることで、瞬時に対物レンズの最適チルト状態を実現することが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスク装置の第一の実施の形態の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示す光ディスク装置のチルト補償に関する構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示すコマ収差変化手段の構成を示す構成図である。
【図４】図２に示すループゲイン測定手段の構成を示すブロック図である。
【図５】図２に示すコマ収差変化手段への指令値とループゲイン測定手段により測定されたループゲイン値との関係を示す図である。
【図６】本発明に係る光ディスク装置の第二の実施の形態のチルト補償に関する構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示すコマ収差変化手段への指令値とディスク信号検出手段により測定されたジッタ値との関係を示す図である。
【図８】図６に示すコマ収差変化手段への指令値とディスク信号検出手段により測定されたＲＥ信号振幅値との関係を示す図である。
【図９】本発明に係る光ディスク装置の第三の実施の形態のチルト補償に関する構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  光ディスク
２  スピンドルモータ
３  光ヘッド
６  レーザ光
８  スピンドル制御回路
９  フォーカスサーボ回路
１０  トラッキングサーボ回路
１１  チルト制御回路
１２ａ、１２ｂ  フォーカスコイル
１３  トラッキングコイル
１５  キャリジ制御回路
１６  キャリジモータ
１７  システム制御手段
１９  ディスク信号
２０  対物レンズ
２１  トラック追従手段
２２  キャリジ移動手段
２３  ディスク信号検出手段
２４  ループゲイン最適チルト指令値設定部
２５  補正値保持手段
２６  ディスク信号最適チルト指令値設定部
２７  コマ収差変化手段
２８  第二トラックチルト指令値演算手段
３０  ヘッドキャリジ
３１  リードスクリュー
３２  ループゲイン測定手段
３３  所定半径位置指令値保持手段
３４  任意半径位置指令値演算手段
３５  半径位置情報
１１２、１１３  バンドパス回路
１１４、１１５  全波整流回路
１１６、１１７  ローパス回路
１２４  周期外乱発生回路
１２５  トラックエラー信号検出回路
【図１】
0003815340.tif 000002
【図２】
0003815340.tif 000003
【図３】
0003815340.tif 000004
【図４】
0003815340.tif 000005
【図５】
0003815340.tif 000006
【図６】
0003815340.tif 000007
【図７】
0003815340.tif 000008
【図８】
0003815340.tif 000009
【図９】
0003815340.tif 000010