JP2003099965A - 光ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
スク装置において、光ディスクと光ピックアップとのチ
ルトを制御する。 【解決手段】 光ピックアップ14からの戻り光信号は
チルト検出部28に供給される。チルト検出部28は、
記録パワー照射直後でピットが未だ形成されていないと
きの戻り光信号のレベルをサンプルホールドし、コント
ローラ20に供給される。コントローラ20は、光ピッ
クアップ14を3段階にチルトさせ、それぞれの状態に
おけるサンプルホールド値を大小比較し、最大となるチ
ルト量に調整する。ピット未形成時の戻り光信号はピッ
トによる影響がなく、光ディスク10のチルト量を反映
した値となるため、光ディスク10のチルト量を正確に
制御できる。
Description
に光ディスクとレーザ光の光軸との傾き(チルト)調整
に関する。
RWドライブ等のような記録可能な光ディスク装置にお
いて、光ディスクとレーザ光の光軸とが傾いた状態(チ
ルト状態)ではデータの記録再生を安定に行うことがで
きない問題がある。そこで、従来より光ディスク装置に
チルトセンサを設けてチルト量を検出し、これにより光
ピックアップの傾きを調整する技術が提案されている。
ィスク装置の概略構成図が示されている。光ディスク1
0はスピンドルモータ12により回転駆動され、光ピッ
クアップ14は光ディスク10に対向配置される。光ピ
ックアップ14からのレーザ光は光ディスク10に照射
されて反射し、光ピックアップ14内のフォトディテク
タで電気信号に変換される。光ピックアップ14からの
信号はRF信号処理部22に供給され、トラッキングエ
ラー信号TE及びフォーカスエラー信号FEを生成して
それぞれトラッキング制御部50及びフォーカス制御部
52に供給する。トラッキング制御部50は光ピックア
ップ14のトラッキングを制御し、フォーカス制御部5
2は光ピックアップ14のフォーカスを制御する。
ィスク10に対向してチルトセンサ54が設けられ、チ
ルトセンサ54にて検出されたチルト量はチルト駆動部
56に供給される。チルト駆動部56は、チルトセンサ
54にて検出されたチルト量をゼロとするように光ピッ
クアップ14の傾きを調整し、光ディスク10に対して
レーザ光の光軸が略垂直となるように制御する。
サ54の構成が示されている。チルトセンサ54は、レ
ーザダイオード(LD)54a、2分割フォトディテク
タ54b及び作動アンプ54cを有して構成される。L
D54aから射出したレーザ光は光ディスク10にて反
射され、2分割フォトディテクタ54bに入射し電気信
号に変換される。ここで、LD54aと2分割フォトデ
ィテクタ54bは、光ディスク10がチルト量ゼロの場
合に2分割フォトディテクタ54bの2つのディテクタ
A及びBに同量だけ入射するように配置される。従っ
て、光ディスク10のチルト量がゼロの場合には、2分
割フォトディテクタ54bのディテクタA、Bからの出
力は同一となり、差動アンプ54cの出力、すなわちチ
ルトエラー信号はゼロとなる。
は、2分割フォトディテクタ54bのディテクタAとB
への入射量のバランスがくずれ、両ディテクタからの出
力は非同一となって差動アンプ54cからチルトエラー
信号が出力される。チルトエラー信号の信号レベルは光
ディスク10のチルト量に比例し、チルト駆動部56で
はチルトエラー信号の信号レベルに応じて光ピックアッ
プ14の傾きを調整することができる。
うにチルトセンサ54を光ピックアップ14とは別個に
設けてチルト量を検出する構成では、チルトセンサ54
からのチルトエラー信号が光ディスク10と光ピックア
ップ14との傾き量を正確に反映していないという問題
がある。チルトセンサ54を光ピックアップ14の近傍
に配置しても同様である。また、チルトセンサ54を別
個に設けるため、装置全体のコスト増加を招く問題もあ
る。
には、チルトセンサを別個に設けることなく、光ピック
アップから照射されたレーザ光の光ディスクからの戻り
光量に基づいてチルト制御する構成が提案されている。
具体的には、再生パワー、イレースパワー及び記録パワ
ーを有するレーザ光を光ディスクに照射したときの戻り
光量のうち、戻り光量の最大値(すなわち記録パワー照
射時)が常により低い値となるようにチルト制御する。
記録パワーを照射することにより光ディスクにマークが
形成(結晶状態からアモルファス状態への変化)される
が、チルトがある場合には光ディスク面でのレーザパワ
ーが低下し、十分なパワーが照射されないためマークが
形成されず反射率が低下しないこととなる。従って、レ
ーザ光の戻り光量が常により低い値となるように調整す
ることで、チルト量を制御できるとするものである。
斜めに入射すると光ディスク面におけるレーザパワーが
低下しマークが形成されないが、同時にレーザ光が光デ
ィスクに斜めに入射することでフォトディテクタへの戻
り光量自体も低下することになる。すなわち、入射レー
ザ光のチルトによるパワー不足に起因する反射率の増大
とチルトによる戻り光量自体の低下は相殺する関係にあ
り、レーザ光の戻り光量が常により低い値となるように
制御する構成では、チルト量を正確に制御することがで
きないおそれがある。
みなされたものであり、その目的は、光ディスクとレー
ザ光の光軸との傾き(チルト)を確実に検出し、もって
記録再生動作を安定的に行うことができる光ディスク装
置を提供することにある。
に、本発明は、光ディスクにデータを記録する光ディス
ク装置であって、記録パルスでパワー変調されたレーザ
光を前記光ディスクに照射してデータを記録する際の戻
り光量を検出する手段と、前記戻り光量が大となるよう
に前記光ディスクに対する前記レーザ光の光軸の傾きを
調整する手段とを有することを特徴とする。
のレーザ光を前記光ディスクに照射したときのピット未
形成時の戻り光量を検出することが好適である。
レーザ光を前記光ディスクに照射したときの戻り光量を
検出することもできる。
ーのレーザ光を前記光ディスクに照射したときの戻り光
量を検出することもできる。
記光ディスクに対する前記レーザ光の光軸を異なる方向
に複数回傾斜させ、前記検出手段で検出された複数の前
記戻り光量に基づき調整することが好適である。
ングで定期的に前記傾きを調整することが好適である。
は、従来のようにレーザ光の戻り光量が常により低い値
となるようにチルト制御するのではなく、レーザ光の戻
り光量がより大となるようにチルト制御する。光ディス
クにピットが形成されていない場合、チルトがゼロの状
態でレーザ光の戻り光量は最大となる。本発明では、こ
のことに着目してレーザ光の戻り光量が大となるように
チルト制御するのである。
は、記録パワーのレーザ光を光ディスクに照射したとき
に照射開始直後のピットが未だ形成されていない時の戻
り光量を用いることができる。記録パワーのレーザ光を
照射した場合、照射開始時においては一時的にその戻り
光量が増大する。その後、レーザパワーにより記録膜が
溶融、昇華し、あるいは結晶状態からアモルファス状態
に変化することでピットが形成されると、このピットに
より戻り光量が減少し始める。ピット未形成時の戻り光
量は、記録パワーのレーザ光を照射したときの光ディス
クとレーザ光の光軸との傾きに応じて決定され、この戻
り光量を用いることでピットの影響を受けずにチルト制
御することができる。
き、マークとマークの間の期間であるスペース期間にお
いては再生パワーのレーザ光が照射され、ピットの影響
を受けず光ディスクとレーザ光の光軸との傾きに応じた
戻り光量となる。従って、再生パワーのレーザ光を照射
したときの戻り光量を用いることで正確にチルト制御す
ることができる。
十分なイレースパワーを用いると多少チルトがあっても
既に形成されているピットを消去することができ、消去
後の戻り光量はチルト量に応じた値となる。従って、イ
レースパワーのレーザ光を照射したときの戻り光量(ピ
ット消去後の戻り光量)を検出し、チルト制御すること
で、ピットの影響を受けず高精度にチルト量を検出でき
る。なお、イレースパワーが十分ではない場合でも、チ
ルトがある場合には光ディスクに照射されるイレースパ
ワーが低下するためピットの消し残りが生じ、戻り光信
号のレベルは低下する。一方、チルトにより戻り光信号
自体のレベルも低下する。したがって、いずれにせよ、
チルトがある場合にはイレースパワーの戻り光量は低下
することになるので、戻り光量がより大となるように調
整することで、チルトのない状態に制御することができ
る。
所定のタイミングで定期的に割り込み処理により実行す
ることができ、これによって光ディスク全周にわたって
チルト制御し、データの記録再生を安定して行うことが
できる。
の形態について説明する。
係る光ディスク装置の構成ブロック図が示されている。
光ディスク10は、スピンドルモータ12によりCAV
(あるいはCLV)回転駆動される。
対向配置され、記録パワーのレーザ光を光ディスク10
に照射してデータを記録するとともに、再生パワーのレ
ーザ光を照射して記録データを再生する。記録時には、
コントローラ20からの記録データをエンコーダ18に
て変調し、さらにLD駆動部16にて駆動信号に変換し
て光ピックアップ14のレーザダイオード(LD)を駆
動する。再生時には、光ピックアップ14内の4分割フ
ォトディテクタで電気信号に変換された戻り光量をRF
信号処理部22に供給し、さらにデコーダ24にて復調
した後、再生データとしてコントローラ20に供給す
る。
ザ、2値化部、PLL部などを有し、RF信号をブース
トした後2値化し、同期クロックを生成してデコーダ2
4に出力する。また、再生RF信号はプリピット検出部
26にも供給する。
にプリピットが形成されている場合(例えばDVD−
R)に再生RF信号に含まれるプリピットの信号成分を
検出し、コントローラ20に供給する。
れ、記録データをエンコーダ18に供給するとともに、
検出されたプリピット情報をエンコーダ18に供給す
る。エンコーダ18は、記録データを変調するととも
に、DVD−R等においてはプリピット検出情報に基づ
き同期情報を周期的に挿入してLD駆動部16にデータ
信号を供給する。
からの信号に基づき光ディスク10とレーザ光の光軸と
の傾き(チルト)を検出し、コントローラ20に供給す
る。具体的には、RF信号処理部22からの戻り光信号
のうち、特定のタイミングの信号レベルを検出し、この
信号レベルをチルト量としてコントローラ20に供給す
る。したがって、チルト検出部28は、サンプルホール
ド回路で簡易に構成することができる。サンプルタイミ
ングは、コントローラ20あるいはエンコーダ18から
与えられるサンプリングパルスで決定される。
検出されたチルト量に基づき、チルトが小さくなる、す
なわち光ディスク10とレーザ光の光軸が略垂直となる
位置を探索し、制御信号をチルト駆動部30に供給す
る。チルト駆動部30は、コントローラ20からの制御
信号に基づいて光ピックアップ14の傾きを調整し、チ
ルト量を調整する。
フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成
し、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボによりフ
ォーカス及びトラッキングを制御する制御部50、52
があるが、これについては従来と同一である。
を示すタイミングチャートが示されている。図2(a)
は、コントローラ20からエンコーダ18に供給される
記録データであり、マーク及びスペースが交互に配列し
て構成される。CD−R/RWの場合には3T〜11T
のデータが存在し、DVD−Rの場合には3T〜14T
のデータが存在する。14Tは同期データである。マー
ク期間では記録パワーのレーザ光が照射されピットが形
成される。スペース期間では再生パワー(バイアスパワ
ー)あるいはイレースパワーのレーザ光が照射される。
ーダ18からの記録パルスである。1つのマークを形成
する際、1つのパルスではなく複数のパルス(マルチパ
ルス或いはパルストレーン)でマークを形成する。パル
ストレーンは再生パワーPrに記録パワーPwを重畳し
て生成され、図では1つのマークに3つのパルスを割り
当てている。パルスの個数やデューティは記録すべきマ
ークの長さに応じて適宜調整される。
パワー変調されたレーザ光を光ディスク10に照射した
ときの戻り光信号である。記録パワーPwの照射開始当
初は未だ光ディスク10にピットが形成されず、記録パ
ワーPwのレーザ光がそのまま反射し戻り光信号となっ
て現れる。このときの戻り光信号をレベルAとする。そ
の後、記録パワーPwのレーザ光によりピットが形成さ
れ、このピットの回折により戻り光量が減少し、やがて
一定レベルBに落ち着く。レベルBはピットの形成度合
いとチルト量に応じた値を示すこととなるが、レベルA
はピット未形成時の戻り光量であり、チルト量をそのま
ま反映した値となる。そこで、図2(c)の戻り光信号
をサンプリングパルスでサンプルホールドし、レベルA
のみを抽出することで、チルト量に応じた戻り光信号を
取り出すことができる。
れるサンプリングパルスであり、サンプリングパルスは
マークの立ち上がりタイミングと同時あるいはそれより
も若干早いタイミングで立ち上がり、短い時間間隔で立
ち下がるパルスであり、記録パルスのマークの立ち上が
りタイミングに基づき生成される。
ールドされ出力されるレベルAの値とチルト量との関係
が示されている。図において、横軸はチルト量、縦軸は
レベルAである。チルト量がゼロ、すなわち光ディスク
10とレーザ光の光軸が略垂直である(最適チルト)場
合には、レベルAは最大値Amaxとなる。そして、チ
ルトが+あるいは−のいずれに増大してもレベルAの値
は減少する。コントローラ20はこのようなチルト量と
レベルAとの関係に基づき、チルト検出部28で検出さ
れたレベルAの値がより大となるように光ピックアップ
14の傾きを調整する。
ングパルスでサンプルホールドするのではなく、戻り光
信号をピークホールドすることでレベルAを検出するこ
とも可能である。
Aの値に基づくチルト量制御を詳細に説明する。
けるチルト量制御が模式的に示されている。まず、コン
トローラ20は、異なる複数のチルト状態におけるレベ
ルAの値を検出する。具体的には、現在の状態において
チルト検出部28で検出されたレベルAの値をAとし、
次に現在の状態から+方向にKだけ光ピックアップ14
をチルトさせたときにチルト検出部28で得られたレベ
ルAの値をBとする。さらに、コントローラ20は、当
初の状態から−の方向にKだけ光ピックアップ14をチ
ルトさせたときにチルト検出部28で得られたレベルA
の値をCとする。そして、これら3つのレベルAの値を
大小比較する。図4に示されるように、例えばA>B=
Cである場合、当初の値が最も大きいため、チルト量を
当初の値に戻し、この状態でデータの記録再生を行う。
一方、図5に示されるように、C>A>Bとなった場
合、コントローラ20はCが得られるチルト量に光ピッ
クアップ14を調整し、データの記録再生を行う。
ようにチルト制御することで、光ディスク10に対して
レーザ光の光軸を略垂直に調整することができる。
となった場合、レベルAのピーク値はAとCの間に位置
する可能性もある。したがって、Aが得られるチルト量
に調整するのではなく、Aが得られるチルト量とCが得
られるチルト量の半分の位置に調整することもできる。
びコントローラ20の処理フローチャートが示されてい
る。まず、チルト検出部28は、現在の状態における戻
り光信号のレベルAをサンプルホールドし、コントロー
ラ20に出力する(S101)。コントローラ20は、
チルト検出部28からのレベルAの値Aをメモリに記憶
する。次に、コントローラ20は光ピックアップ14を
+Kだけチルトさせ、チルト検出部28はこの状態にお
ける戻り光信号のレベルAをサンプルホールドし、コン
トローラ20に出力する(S102)。コントローラ2
0は、このときのレベルAの値Bをメモリに記憶する。
次に、コントローラ20は光ピックアップ14を−Kだ
け当初の状態からチルトさせ、チルト検出部28はこの
状態におけるレベルAをサンプルホールドしてコントロ
ーラ20に出力する(S103)。コントローラ20
は、この値Cをメモリに記憶する。3つの異なる状態に
おけるレベルAの値A、B、Cをメモリに記憶した後、
コントローラ20は3つの値の中からレベルAの値が最
大となる値を選択し、この値が得られるチルト量に光ピ
ックアップ14を制御する(S104)。S104にお
いて、A>C>Bの場合、Aが得られるチルト量をTm
ax、Cが得られるチルト量をTmidとし、
としてもよい。図7に示されたチルト検出及びチルト制
御処理(S101〜S104)は、所定のタイミングで
定期的に割り込み実行される。もちろん、光ディスク1
0を内周、中周、外周に分け、それぞれのエリアにおい
て図7の処理を1回あるいは複数回ずつ実行することも
可能である。
えば光ピックアップ14内の対物レンズホルダを光ディ
スク10のラジアル方向に任意量だけ傾かせるアクチュ
エータを用いて行うことができる。このようなアクチュ
エータは、例えばレンズホルダに一対の永久磁石をラジ
アル方向に設け、レンズホルダを弾性支持する固定側の
ヨークに一対の駆動コイルを対向配置して構成でき、チ
ルト駆動部30から駆動コイルに電流を供給することで
一対の永久磁石に互いに逆向きの力を作用させればよ
い。
パルスでパワー変調されたレーザ光を光ディスクに照射
してデータの記録を行う場合、記録パワー照射開始時で
あってピット未形成時における戻り光量を検出し、この
戻り光量が大となるようにチルト制御するものであり、
確実にチルト制御することができる。
おけるチルト検出部28の検出処理を示すタイミングチ
ャートが示されている。第1実施形態においては、マー
ク期間の開始時であってピット未形成時における戻り光
量をサンプルホールドし、この戻り光信号が大となるよ
うにチルト量を制御しているが、本実施形態においては
記録パルスのスペース期間において戻り光信号をサンプ
ルホールドする。スペース期間においては、既述したよ
うにピットが形成されず、再生パワーのレーザ光が光デ
ィスクに照射される。従って、この再生パワーのレーザ
光の戻り光量は、ピットによる影響を受けず光ディスク
10のチルト量のみに依存して増減する。そこで、スペ
ース期間における戻り光信号をサンプルホールドし、こ
の信号レベルが大となるようにチルト制御することで、
レーザ光の光軸を光ディスクに対して略垂直に調整する
ことができる。
された(a)〜(c)と同様であり、(d)のサンプリ
ングパルスはスペース期間に同期したパルス信号であ
る。チルト検出部28は、このサンプリングパルスを用
いて戻り光信号をサンプルホールドし、コントローラ2
0に出力する。コントローラ20は、上述した第1実施
形態と同様に、光ピックアップ14のチルトを3段階に
変化させて戻り光信号のレベルを検出し、最も大となる
レベルが得られるチルト量に光ピックアップ14を設定
する。
パルスはコントローラ20あるいはエンコーダ18か
ら、記録パルスのスペース期間に同期して生成すること
ができる。スペース期間はCD−R/RWの場合には3
T〜11T、DVD−R/RWの場合には3T〜14T
があるが、11Tあるいは14Tのスペース期間に同期
してサンプリングパルスを生成し、11Tあるいは14
Tのスペース期間においてチルト制御することも好適で
ある。
おけるチルト検出部28の検出処理を示すタイミングチ
ャートが示されている。本実施形態においてはDVD−
RWを想定しており、レーザ光はイレースパワー、記録
パワー、再生パワーの3段階にパワー変調される。デー
タが既に記録されている光ディスクに再度データを記録
する際には、イレースパワーで元のデータを消去し、記
録パワーでデータを記録する。
間においてはイレースパワーPeのレーザ光を照射し、
マーク期間においては記録パワーPwを有する複数のレ
ーザ光を照射してピットを形成する。マーク期間では記
録パワーPwと再生パワーPrが交互に出現する。本実
施形態においても、チルト検出部28は上述した第2実
施形態と同様にスペース期間において戻り光信号をサン
プルホールドし、そのレベルをコントローラ20に供給
する。スペース期間においてはイレースパワーが照射さ
れ、イレースパワーを十分な値に設定することで、多少
光ディスク10にチルトが生じていても光ディスク10
に記録されていた元のデータを消去することが可能であ
る。この場合、イレースパワーで照射した光ディスク1
0からの戻り光信号はピットが形成されていない光ディ
スク10からの戻り光信号となり、そのレベルは光ディ
スク10のチルト量に応じて増減することになる。そこ
で、コントローラ20は光ピックアップ14のチルト量
を3段階に制御してイレースパワーを照射したときの戻
り光信号のレベルを検出し、戻り光信号が最大となるチ
ルト量に設定することで、ピットの影響を受けることな
くチルト制御することができる。イレースパワーが十分
でない場合でも、ピットの存在とチルトの存在はともに
イレースパワーの戻り光信号のレベルを低下させる方向
に作用するため、イレースパワーの戻り光信号レベルが
大となる位置を選択することで、チルト調整できる。
が、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変
更が可能である。
が現在の状態を中心として異なる方向に同量だけチルト
量を変化させているが、現在の状態からある方向にチル
トさせてそのときの戻り光信号のレベルを検出し(第1
実施形態の例ではレベルAの値)、そのときのレベルが
当初のレベルよりも大である場合にはさらに同一方向に
同量だけチルトさせ、小である場合には当初の状態から
反対方向にチルトさせることもできる。
ピックアップとは別個にチルトセンサを設ける必要がな
く、光ディスクとレーザ光の光軸との傾きを確実に調整
することができる。
ック図である。
である。
図(その1)である。
図(その2)である。
図(その3)である。
ピックアップ、16LD駆動部、18 エンコーダ、2
0 コントローラ、22 RF信号処理部、24 デコ
ーダ、26 プリピット検出部、28 チルト検出部。
Claims (6)
- 【請求項1】 光ディスクにデータを記録する光ディス
ク装置であって、 記録パルスでパワー変調されたレーザ光を前記光ディス
クに照射してデータを記録する際の戻り光量を検出する
手段と、 前記戻り光量が大となるように前記光ディスクに対する
前記レーザ光の光軸の傾きを調整する手段と、 を有することを特徴とする光ディスク装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記検出する手段は、記録パワーのレーザ光を前記光デ
ィスクに照射したときのピット未形成時の戻り光量を検
出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記載の装置において、 前記検出する手段は、再生パワーのレーザ光を前記光デ
ィスクに照射したときの戻り光量を検出することを特徴
とする光ディスク装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の装置において、 前記検出する手段は、イレースパワーのレーザ光を前記
光ディスクに照射したときの戻り光量を検出することを
特徴とする光ディスク装置。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の装置に
おいて、 前記調整する手段は、 前記光ディスクに対する前記レーザ光の光軸を異なる方
向に複数回傾斜させ、前記検出手段で検出された複数の
前記戻り光量に基づき調整することを特徴とする光ディ
スク装置。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の装置に
おいて、 前記調整する手段は、所定のタイミングで定期的に前記
傾きを調整することを特徴とする光ディスク装置。
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