JP2009099230A - 光ディスク装置及び傾斜角度検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、光ディスクの傾斜角度を算出することができる。
【解決手段】光ディスクにおける所望トラックに対する光ビームの照射ずれに応じて２つの重複領域Ｗの光量差が変化することを利用して生成されるプッシュプル信号であるＰＰｅ信号と、当該照射ずれに応じて各重複領域Ｗ内でそれぞれ光量分布の変化が生じることを利用して生成される第２の信号であるＤＰＤ信号との位相差としてのエラー位相差ΔＤＰが光ディスクの傾斜角度であるチルト量θに応じて変化することに着目し、エラー位相差ΔＤＰに基づいてチルト量θである傾斜角度を算出するようにする。
【選択図】図１６

Description

本発明は、光ディスク装置及び傾斜角度検出方法に関し、例えばＤＰＤ（Differential
Phase Detection）法により第２の信号を生成する光ディスク装置に適用して好適なものである。

従来、光ディスク装置においては、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ（Read Only Memory）やＤＶＤ−Ｒ（Recordable）等といった記録媒体としての光ディスクに対して、音楽コンテンツや映像コンテンツ、或いは各種データ等の情報を記録し、また当該光ディスクから当該情報を再生するようになされたものが広く普及している。

実際上、光ディスク装置は、光ディスクの信号記録層に同心円状又は螺旋状に形成されたトラックに対して書込用の光ビームを照射することにより、所定形状の記録マークを形成して情報の記録を行い、また当該トラックに読出用の光ビームを照射してその反射光ビームを読み出すことにより、情報の再生を行うようになされている。

このとき光ディスク装置は、光ディスクからの反射光ビームの一部をフォトディテクタにより検出して所定の信号処理を施すことにより、光ビームの照射位置と光ビームを照射すべき所望トラックとのずれ量に応じたトラッキングエラー信号を生成し、当該トラッキングエラー信号を基に当該光ビームの照射位置を制御して当該ずれ量を削減させる、いわゆるトラッキング制御を行うようになされている。

また光ディスク装置は、光ディスクからの反射光の一部を基に、光ディスクの信号記録層に光ビームを合焦させるフォーカス制御のためのフォーカスエラー信号を生成すると共に、当該反射光ビームの一部を基に、記録された情報を読み出すためのＲＦ信号を生成するようにもなされている。

ところで一般的な光ディスクでは、信号記録層を保護するため、信号記録層の表面に光ビームを透過させる保護層が設けられている。

光ディスク装置は、光ディスクが有する反りや当該光ディスクの回転に伴って発生する振動などにより、所望トラックにおいて光ビームの光軸が光ディスクに対して傾斜してしまう。なお以下、光ビームの光軸に対する光ディスクの傾斜角度をチルト量とし、光ビームの光軸が光ディスクに対して垂直となるとき（すなわち入射角が０°のとき）のチルト量を「０°」とする。

このとき光ディスク装置は、光ビームを保護層に対して垂直に入射することができなくなるため、光ビームにチルト量に応じたコマ収差を発生させてしまう。光ディスク装置は、コマ収差によって信号記録層上に形成されるスポットの形状を変形させるため、上述したＲＦ信号、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号などの品質を低下させてしまう。

このため光ディスク装置の中には、光ディスクのチルト量を検出するチルトセンサを設け、光ディスクのチルト量に応じて対物レンズを傾けるようになされたものがある。しかしこの光ディスク装置では、チルトセンサを設ける必要があるため、光ディスク装置の構成が複雑になってしまう。

そこで、ＰＰ（Push Pull）信号とＤＰＤ（Differential Phase Detection）信号との差分演算値を算出し、この差分演算値から光ディスクのチルト量を算出するようになされた光ディスク装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３０７３５９公報

かかる構成の光ディスク装置では、チルトに起因して反射光ビームの中心がフォトディテクタの中心からずれる、いわゆるオフセットが発生することを利用している。すなわち光ディスク装置は、オフセットが信号レベルの変化であるオフセットノイズ成分として表れるＰＰ信号と、オフセットが信号レベルの変化として殆ど表れないＤＰＤ信号との差分演算値を算出することにより、オフセットノイズ成分の大きさを算出し、傾斜角度を表すチルト量とするようになされている。

ここで光ディスク装置は、対物レンズを光ディスクの半径方向であるトラッキング方向に移動させた場合、チルトが発生した場合と同様のオフセットを発生させる。このため差分演算値は、オフセットノイズ成分として、チルトに起因するオフセットノイズ成分と対物レンズの移動に起因するオフセットノイズ成分の双方を含んでいることになる。

従って光ディスク装置は、差分演算値からチルト量を算出するために、差分演算値から対物レンズの移動に伴うオフセットノイズ成分を減算する必要が有る。この場合光ディスク装置は、当該対物レンズの移動量を検出するセンサを設置しなければならず、光ディスク装置の構成が複雑になるという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成で光ディスクの傾斜角度を算出することができる光ディスク装置及び傾斜角度検出方法を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、光源から出射された光ビームを集光して光ディスクの信号記録層における所望のトラックに照射すると共に、信号記録層に照射された光ビームが反射される際に回折し、０次光ビームの両端部分が±１次光ビームと重複することにより２つの重複領域が形成された反射光ビームを受光する対物レンズと、２つの重複領域を各重複領域に分割して、かつ各重複領域を２以上に分割して受光するように形成された複数の検出領域によって反射光ビームを受光し、受光量に応じた検出信号をそれぞれ生成するフォトディテクタと、光ビームの所望のトラックに対する照射位置に応じて、反射光ビームにおける２つの重複領域の光量差が変化することを利用して、検出信号から光ビームの所望のトラックに対する照射ずれ量を表す第１の信号を生成する第１の信号生成部と、光ビームの所望のトラックに対する照射位置に応じて、２つの重複領域内でそれぞれの光量分布が変化することを利用して、検出信号から光ビームの所望のトラックに対する照射ずれ量を表す第２の信号を生成する第２の信号生成部と、第１の信号と第２の信号との位相差をエラー位相差として算出する位相差算出部と、エラー位相差と光ディスクの傾斜角度との関係に基づいて所望のトラックにおける光ディスクの傾斜角度を算出する傾斜角度算出部とを設けるようにした。

これにより、光ディスクが光ビームの光軸から傾斜することに応じて第１の信号及び第２の信号に生じる位相差が変化することに基づいて、第１の信号及び第２の信号から光ディスクの傾斜角度を検出することができる。

光源から出射された光ビームを対物レンズによって集光し、光ディスクの信号記録層における所望のトラックに照射する照射ステップと、信号記録層に照射された光ビームが反射される際に回折し、０次光ビームの両端部分が±１次光ビームと重複することにより２つの重複領域が形成された反射光ビームを対物レンズによって受光する受光ステップと、２つの重複領域を各重複領域に分割して、かつ各重複領域を２以上に分割して受光するよう形成された複数の検出領域によって反射光ビームを受光し、受光量に応じた検出信号をそれぞれ生成する検出信号生成ステップと、光ビームの所望のトラックに対する照射位置に応じて、反射光ビームにおける２つの重複領域の光量差が変化することを利用して、検出信号から光ビームの所望のトラックに対する照射ずれ量を表す第１の信号を生成し、また光ビームの所望のトラックに対する照射位置に応じて、２つの重複領域内でそれぞれの光量分布が変化することを利用して、検出信号から光ビームの所望のトラックに対する照射ずれ量を表す第２の信号を生成する第２の信号生成ステップと、第１の信号と第２の信号との位相差をエラー位相差として算出する位相差算出ステップと、エラー位相差と光ディスクの傾斜角度との関係に基づいて所望のトラックにおける光ディスクの傾斜角度を算出する傾斜角度算出ステップとを設けるようにした。

これにより、光ディスクが光ビームの光軸から傾斜することに応じて第１の信号及び第２の信号に生じる位相差が変化することに基づいて、第１の信号及び第２の信号から光ディスクの傾斜角度を検出することができる。

本発明によれば、光ディスクが光ビームの光軸から傾斜することに応じて第１の信号及び第２の信号に生じる位相差が変化することに基づいて第１の信号及び第２の信号から光ディスクの傾斜角度を算出することができ、かくして簡易な構成で光ディスクの傾斜角度を検出できる光ディスク装置及び傾斜角度検出方法を実現できる。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）光ディスク装置の構成
図１において、光ディスク装置１０は、全体としてＢＤ（Blu-ray Disc、登録商標）−ＲＥ（Rewritable）ディスクやＢＤ−ＲＯＭ Read Only Memory）ディスク等でなる光ディスク１００に対して音楽コンテンツ、映像コンテンツ又は各種データ等の情報を記録し、また当該光ディスク１００から当該情報を再生するようになされている。

システムコントローラ１１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）構成でなり、光ディスク装置１全体を統括制御するようになされている。

システムコントローラ１１は、光ディスク１００が装填された状態で、図示しない操作部より当該光ディスク１００からの情報の再生命令を取得すると、当該光ディスク１００の信号記録層に記録されている情報を特定するためのアドレス情報ＩＡと共に、情報読出命令ＭＲを駆動制御部１３へ送出する。

駆動制御部１３は、システムコントローラ１１からの情報読出命令に応じて、スピンドルモータ１４を制御することにより光ディスク１００を所定の回転速度で回転させると共に、当該データ読出命令ＭＲ及びアドレス情報ＩＡを基に送りモータ１５を制御することにより、光ピックアップ２０を当該光ディスク１００の径方向に移動させ、当該光ディスク１００の信号記録層におけるアドレス情報ＩＡに応じたトラック（以下、これを所望トラックと呼ぶ）に光ビームを集光した状態で照射させる。

このとき光ピックアップ２０は、光ディスク１００に照射した光ビームが反射されてなる反射光ビームを受光し、その光量に応じた検出信号を生成し、信号処理部１７へ送出する。

信号処理部１７は、この検出信号に基づいて所望トラックに対する光ビームの照射位置のずれ量に応じたトラッキングエラー信号ＳＴＥと光ディスク１００の信号記録層に対する光ビームの焦点のずれ量に応じたフォーカスエラー信号ＳＦＥとを生成してこれらを駆動制御部１３へ送出する。

また信号処理部１７は、当該検出信号を基に再生ＲＦ信号ＳＲＦを生成して信号変復調部１８へ送出する。

駆動制御部１３は、信号処理部１７から供給されるサーボ制御信号であるトラッキングエラー信号ＳＴＥ及びフォーカスエラー信号ＳＦＥに基づいて、トラッキング駆動電流ＣＴ及びフォーカス駆動電流ＣＦを生成し、これらを光ピックアップ２０へ送出する。

またシステムコントローラ１１は、例えば光ディスク１００が装填された際にチルト検出処理（詳しくは後述する）を実行し、装填された光ディスク１００の歪みに応じて光ディスク１００の光ビーム４０に対する傾斜角度（以下、これをチルト量と呼ぶ、なお光ビーム４０の光軸が光ディスク１００に対して垂直なときを０°とする）θをＲＡＭに記憶している。システムコントローラ１１は、このチルト量θに基づいて当該チルト量θに対する補正量を表すチルト補正信号を生成し、これを駆動制御部１３に送出する。

駆動制御部１３は、システムコントローラ１１から供給されるチルト補正信号に基づいてチルト駆動電流ＣＬを生成し、これを光ピックアップ２０へ送出する。

光ピックアップ２０は、フォーカス駆動電流ＣＦ、トラッキング駆動電流ＣＴ及びチルト駆動電流ＣＬに応じて、光ディスク１００の半径方向であるフォーカス方向に対物レンズ２６を駆動するフォーカス制御、光ディスク１００に近接又は離隔するトラッキング方向に対物レンズ２６を駆動するトラッキング制御及びフォーカス方向及びトラッキング方向と直交するタンジェンシャル方向を軸に回転するチルト方向に対物レンズ２６を駆動するチルト制御を行う。

これにより光ピックアップ２０は、光ビーム４０の焦点を光ディスク１００の所望トラックに合わせると共に、所望トラックにおける光ディスク１００の表面に対して光ビーム４０の光軸がほぼ垂直（すなわち入射角度が０°）になるように当該光ビーム４０を照射するようになされている。

信号変復調部１８は、再生ＲＦ信号ＳＲＦに対して所定の復調処理や復号化処理等を施すことにより情報を再生し、これを外部機器（図示せず）へ送出する。

また光ディスク装置１０は、信号変復調部１８に入力された記録信号に対して所定の変調処理を施し、これを信号処理部１７により記録用の信号に変換した後、光ピックアップ２０から当該記録用の信号に応じた記録用ビームを出射させることにより、記録信号に応じた情報を光ディスク１００に記録する。

このように光ディスク装置１０は、光ピックアップ２０から光ディスク１００の信号記録層における所望トラックに対して焦点を合わせた光ビームを照射することにより、所望の情報を再生または記録し得るようになされている。

図２に示すように、光ピックアップ２０のレーザダイオード２１は、システムコントローラ１１から供給される駆動電流に応じた光量で、光ディスク１００の各方式に対応した波長を有するレーザ光をＰ偏光でなる光ビーム４０として出射し、１／２波長板２２を介してビームスプリッタ２３に入射させる。

ビームスプリッタ２３は、入射された光ビーム４０の多くをそのまま透過させ、コリメータレンズ２４に入射する。コリメータレンズ２４は、発散光として入射された光ビーム４０を平行光に変換し、１／４波長板２５に入射する。

１／４波長板２５は、Ｐ偏光でなる光ビーム４０を円偏光へ変換し、対物レンズ２６に入射する。そして対物レンズ２６は、光ビーム４０を集光し光ディスク１００に照射する。

また対物レンズ２６は、光ビーム４０が光ディスク１００によって反射されてなる反射光ビーム５０を受光し、１／４波長板２５に入射する。１／４波長板２５は、円偏光でなる光ビーム４０を直線偏光であるＳ偏光に変換し、コリメータレンズ２４を介してビームスプリッタ２３に入射させる。

ビームスプリッタ２３は入射された反射光ビーム５０を偏光面で反射し、反射光ビーム５０の進行方向を９０°変化させ、集光レンズ２９を介してフォトディテクタ３０に入射する。

図３に示すようにフォトディテクタ３０は、４つの検出領域３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ及び３０Ｄを有しており、反射光ビーム５０を受光すると受光量に応じた検出信号ＳＤ（ＳＤａ、ＳＤｂ、ＳＤｃ及びＳＤｄ）を生成し、これを信号処理部１７（図１）に送出する。

信号処理部１７は、この検出信号から再生ＲＦ信号、トラッキングエラー信号ＳＴＥ及びフォーカスエラー信号ＳＦＥを生成する。システムコントローラ１１は、後述するチルト検出処理によって予め算出されたチルト量θに基づいてチルト補正信号を生成する。

駆動制御部１３は、信号処理部１７から供給されるトラッキングエラー信号ＳＴＥ及びフォーカスエラー信号ＳＦＥ、並びにシステムコントローラ１１から供給されるチルト補正信号に基づいて各種駆動電流を生成し、３軸アクチュエータ３５に供給する。

３軸アクチュエータ３５は、光ディスク１００における所望トラック上に光ビーム４０を正確に照射するよう、対物レンズ２６をフォーカス方向及びトラッキング方向に対物レンズ２６を駆動する。

さらに３軸アクチュエータ３５は、当該所望トラックにおける光ディスク１００の表面に対して光ビーム４０を垂直（すなわちチルト量θがゼロになるよう）に照射するよう、チルト方向に対物レンズ２６を駆動する。

さらにビームスプリッタ２３（図２）は、その偏光面によって光ビーム４０からその一部を所定の光量比で反射させることによって分離し、ＡＰＣ（Auto Power Control）用レンズ３１を介してＡＰＣ用光検出器３２に入射する。ＡＰＣ用光検出器３２は入射された光ビーム４０の光量を検出し、当該光量に応じた電流値でなるＡＰＣ検出電流を生成してシステムコントローラ１１へ供給する。

システムコントローラ１１は、このＡＰＣ検出電流が所定の電流値になるようにレーザダイオード１１に供給する駆動電流を増減してレーザダイオード１１の出力を調整することにより、レーザダイオード２１から出射される光ビーム４０の強度を再生処理及び記録処理に応じた所定の値になるように制御する。

このように光ディスク装置１０は、光ディスク１００に対する再生処理及び記録処理を実行するようになされている。

（２）チルト量の検出
次に、チルト量θの検出について説明する。まずチルト検出処理に使用されるＰＰ信号及びＤＰＤ信号の原理について説明した後、本実施の形態におけるチルト検出の原理及びチルト検出処理について説明する。

（２−１）ＰＰ信号の原理
図４（Ａ）に示すように、光ディスク１００の信号記録層には、データの記録される凸状のグルーブＧと、案内溝であるランドＬとが交互に配置されており、この一対のグルーブＧ及びランドＬで１つのトラックを形成している。ここで、光ビーム４０が信号記録層に照射されると、当該光ビーム４０が信号記録層に反射される際、このグルーブＧ及びランドＬが回折格子として作用する。

従って、光ディスク装置１０が対物レンズ２６を介し、スポットＰとして光ディスク１００に光ビーム４０を照射すると、グルーブＧ及びランドＬによる回折によって反射光ビーム５０が０次光ビームでなる主光領域ＡＲ０及び±１次光ビームでなる副光領域ＡＲ±１に分離される。

この副光領域ＡＲ±１のうち主光領域ＡＲ０と重複する部分のみが対物レンズ２６に入射され反射光ビーム５０に含まれるため、当該反射光ビーム５０の光束断面の両端には主光領域ＡＲ０及び副光領域ＡＲ±１が重なる２つの重複領域Ｗがそれぞれ形成される。

この２つの重複領域Ｗでは、主光領域ＡＲ０及び副光領域ＡＲ±１が互いに干渉するが、このときのグルーブＧ及びランドＬに対するスポットＰの位置、すなわち光ビーム４０が照射されるべき目標トラック（グルーブＧ）に対する照射ずれに応じて副光領域ＡＲ±１の位相が変化する。この反射光ビーム５０では、主光領域ＡＲ０に対する副光領域ＡＲ±１の位相差に応じて２つの重複領域Ｗにおける光量がそれぞれ変化する。

このとき反射光ビーム５０では、一の重複領域Ｗにおける光量が大きくなると、他の重複領域Ｗの光量が小さくなることにより、反射光ビーム５０総体としての光量を殆ど変化させることなく、２つの重複領域Ｗ間における光量差のみを変化させる。

光ディスク装置１０では、この２つの重複領域Ｗにおける光量差の変化に基づいて上述したＰＰ信号を生成する。

具体的に図４（Ｂ）に示すように光ディスク装置１０は、フォトディテクタ３０によって反射光ビーム５０による反射光スポットＱを検出し、各検出領域３０Ａ〜３０Ｄの受光量に応じた検出信号ＳＤａ〜ＳＤｄをそれぞれ生成する。この結果検出信号ＳＤａ〜ＳＤｄは、目標トラックからの照射ずれに応じた重複領域Ｗごとの光量変化によって変調されることになる。

なお、フォトディテクタ３０では、３軸アクチュエータ３５にトラッキング駆動電流ＣＴが流されていない状態で、かつ光ディスク１００のチルト量が０°のときに反射光ビーム５０による反射光スポットＱの中心点が位置する点を照射基準点Ｃｓとしている。フォトディテクタ３０は、この照射基準点Ｃｓを中心として、対物レンズ２６が光ディスク１００の半径方向であるトラッキング方向に移動したときに反射光スポットＱが移動するトラッキング方向に２分割されていると共に、照射基準点Ｃｓを中心としてトラッキング方向に垂直なタンジェンシャル方向に２分割されることにより、４つの検出領域３０Ａ〜３０Ｄを構成している。

従って信号処理部１７はトラッキング方向に対する垂線を分割線Ｃｐとしたとき、当該分割線Ｃｐによって分けられる検出領域３０Ａ及び３０Ｄと、検出領域３０Ｂ及び３０Ｃとの光量の差を算出することにより、図５（Ｂ）に示すような、２つの重複領域Ｗの光量差を表すＰＰ（Push Pull）信号を生成することができる。

このＰＰ信号は、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光ビームがグルーブＧの中心に照射されたときにゼロとなり、1周期が１つのトラックに対応した正弦波となっており、トラックの中心位置であるグルーブＧの中心からの光ビームの照射ずれを表している。なお図５（Ｂ）は、光ビームを光ディスク１００の半径方向に移動させて照射したときに得られる、いわゆるトラバース信号を示している。

すなわち信号処理部１７は、供給される検出信号ＳＤａ〜ＳＤｄから次式に従ってＰＰ信号を算出するようになされている。

ところで図６に示すように、例えば光ディスク１００が歪みを有していることにより、所望トラックにおける光ディスク１００に対して光ビーム４０の光軸が垂直（入射角がゼロ）とならない、いわゆるチルトを有している場合がある。

この場合光ディスク装置１０は、図７に示すように反射光ビーム５０の光軸が光ビーム４０の光軸から傾斜した状態で、すなわちフォトディテクタ３０における分割線Ｃｐから反射光スポットＱの中心がずれ、オフセットを有する状態で反射光ビーム５０を受光する。

光ディスク装置１０の信号処理部１７は、分割線Ｃｐを跨いだ検出領域ＳＤの光量差をＰＰ信号として算出するため、オフセットによる光量の変化はそのままＰＰ信号にオフセットノイズ成分として表れる。

このとき光ディスク装置１０は、チルト量θが大きくなるとオフセットの大きい状態で反射光ビーム５０を受光する。このため光ディスク装置１０は、チルト量に応じたオフセットノイズ成分を有するＰＰ信号を生成することになる。

従って光ディスク装置１０は、ディスク回転数より低い閾値（例えばディスク回転数の２〜５倍程度）以下の周波数成分を除去するＨＰＦ処理を実行することにより、ＰＰ信号からオフセットノイズ成分を殆ど除去したＰＰｅ信号を生成することができる。

（２−２）ＤＰＤ信号の原理
次に、ＤＰＤ（Differential Phase Detection）法によるＤＰＤ信号の原理について説明する。

反射光ビーム５０では、光ビーム４０の所望トラックに対する照射ずれに応じて、上述した反射光スポットＱにおける２つの重複領域Ｗ（図４）内でのそれぞれの光量分布が、分割線Ｃｐを対称線として非対称に変化する。

このため光ディスク装置１０は、ＤＰＤ法によるＤＰＤ信号を生成する際、トラッキング方向及びタンジェンシャル方向に４分割されたフォトディテクタ３０によって反射光ビーム５０を受光する。すなわち図８（Ａ）に示すように、光ディスク装置１０は、２つの重複領域Ｗをそれぞれ分割して受光すると共に、当該重複領域Ｗをタンジェンシャル方向に２分割して受光し、分割されたそれぞれの領域の光量に応じた検出信号ＳＤをそれぞれ生成する。

そして光ディスク装置１０は、反射光ビーム５０において照射基準点Ｃｓを中心にして対向する一対の検出領域３０Ａ及び３０Ｃによって検出された受光量と、当該一対の領域を除く他の対の検出領域３０Ｂ及び３０Ｄによって検出された受光量とを比較することにより、２つの重複領域Ｗ内でのそれぞれの光量分布が変化することを利用して、光ビーム４０の所望トラックに対する照射ずれを表すＤＰＤ信号を生成するようになされている。

ここで一般的に光ディスク１００では、記録マークＲＭが形成されていない領域と比して記録マークＲＭの反射率が低く設定されている。このため図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光ディスク装置１０は、何らかの情報が記録された光ディスク１００に対して光ビーム４０を照射して反射光ビーム５０の受光量（すなわち検出信号ＳＤａ〜ＳＤｄの和光量）から、記録マークＲＭの有無に応じた振幅を有する和光量信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）を生成することができる。

図８に示すように、光ディスク装置１０の信号処理部１７は、フォトディテクタ３０において照射基準点Ｃｓを中心に対角線上にある検出領域３０Ａ及び３０Ｃから供給される検出信号ＳＤａ及びＳＤｃを加算することにより図９（Ｃ）に示すように加算信号（Ａ＋Ｃ）を生成する。一方信号処理部１７は、同様に対角線上にある検出領域３０Ｂ及び３０Ｄから供給される検出信号ＳＤｂ及びＳＤｄを加算することにより図９（Ｄ）に示すように加算信号（Ｂ＋Ｄ）を生成する。

このとき図９（Ａ）〜（Ｄ）におけるＹゾーンに示したように、光ビーム４０によるスポットＰが所望トラックの中心に位置する場合、反射光スポットＱの重複領域Ｗ内における光量分布が分割線Ｃｐを挟んで対称となるため、加算信号（Ａ＋Ｃ）及び加算信号（Ｂ＋Ｄ）における位相は和光量信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）と同一となる。

これに対して図９（Ａ）〜（Ｄ）におけるＸゾーンに示したように、スポットＰが所望トラックの中心からずれた場合、重複領域Ｗ内における光量分布が分割線Ｃｐを挟んで非対称となり、和光量信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）に対する加算信号（Ａ＋Ｃ）の位相は早まる一方、加算信号（Ｂ＋Ｄ）の位相は遅延する。すなわち光ビーム４０の照射ずれに応じて、加算信号（Ａ＋Ｃ）及び加算信号（Ｂ＋Ｄ）の位相が時間軸ｔに対してそれぞれ逆方向にずれ、２つの加算信号間に位相差φが生じる。

このとき位相差φは、スポットＰの所望トラックに対するずれ量が大きくなるにつれて大きくなることが知られている。

また図９（Ａ）〜（Ｄ）におけるＺゾーンに示したように、スポットＰがＸゾーンと逆方向にずれた場合、重複領域Ｗ内における光量分布が分割線Ｃｐを挟んで非対称となるため、和光量信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）に対する加算信号（Ａ＋Ｃ）の位相は遅延する一方、加算信号（Ｂ＋Ｄ）の位相は早まる。すなわちＸゾーンのときと同様に、光ビーム４０の照射ずれに応じて、加算信号（Ａ＋Ｃ）及び加算信号（Ｂ＋Ｄ）の位相が時間軸ｔに対してずれ、２つの加算信号間に位相差φが生じる。このとき加算信号（Ａ＋Ｃ）及び加算信号（Ｂ＋Ｄ）の位相はＸゾーンのときとはそれぞれ反対の方向にずれるため、位相差φの正負も反転する。

従って光ディスク装置１０の信号処理部１７は、加算信号（Ａ＋Ｃ）及び加算信号（Ｂ＋Ｄ）の位相差φに基づいて、光ビーム４０の所望トラックに対する照射ずれ量を表すトラッキングエラー信号ＳＴＥとしてのＤＰＤ信号を生成することができる。

なお上述したように、信号処理部１７は、フォトディテクタ３０において斜向かいにある検出信号ＳＤａ及びＳＤｃを加算し、また検出信号ＳＤｂ及びＳＤｄを加算する。このため光ディスク装置１０は、反射光スポットＱの中心線Ｃｑがフォトディテクタ３０における分割線Ｃｐからずれるオフセットが発生した場合であっても、当該オフセットによって分割線Ｃｐを跨いで移動した光量をほぼ相殺し得、ＤＰＤ信号に大きなオフセットノイズ成分を発生させないようになされている。

（２−３）チルト検出の原理
次に、本実施の形態によるチルト検出の原理について説明する。

光ディスク装置１０の信号処理部１７は、光ディスク１００のチルト量θが０°、横軸を時間ｔ軸としたとき、図１０に示すような波形でなるＤＰＤ信号とＰＰ信号からオフセット成分を除去したＰＰｅ信号とを生成する。上述したようにＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号は、いずれも光ビーム４０の所望トラックに対する照射ずれを表す信号であるため、その波形はほぼ一致するとも思われる。

しかしながら、上述したようにＰＰｅ信号は２つの重複領域Ｗの光量差を利用して生成され、ＤＰＤ信号は２つの重複領域Ｗ内での光量分布の変化を利用して生成されるものであり、その原理が異なっている。このためＰＰｅ信号とＤＰＤ信号とでは図１０のようにその位相が相互にほぼ一致し、信号レベル「０」付近においてエラー位相差ΔＤＰが殆ど生じていない場合であっても、その波形が互いに若干異なっている。因みにＰＰ信号がほぼ正弦波を有するのに対し、ＤＰＤ信号はノコギリ波形状を有している。

なお図１０は、光ディスク１００を回転させながらトラッキング制御をＯＦＦにし、対物レンズ２６を光ディスク１００の半径方向に移動させたときに得られるトラバース信号を示している。後述する図１２及び図１３についても同様である。

図１１（Ａ）に光ディスク１００のチルト量θが０°の場合のＰＰｅ信号とＤＰＤ信号との関係を、横軸をＤＰＤ信号、縦軸をＰＰｅ信号として、リサジュー図形で示している。このリサジュー図形は、ＰＰｅ信号とＤＰＤ信号との位相がほぼ一致しているにも拘らず、その波形の差異により直線とならず、信号レベル「０」付近で交差する八の字状を有している。

なお図１１では、ＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号を所定の測定時間に渡って測定した結果を重ねて表示しているため、リサジュー図形における線が太くなっている。後述する図１４についても同様である。

光ディスク装置１０の信号処理部１７は、光ディスク１００のチルト量θが−傾斜方向に０．８°（以下、−０．８°と表す）であった場合、図１２に示すようなＰＰｅ信号とＤＰＤ信号とを生成する。このときＤＰＤ信号及びＰＰｅ信号は、その波形が互いに時間ｔ軸方向にずれており、チルト量θが０°のときと比較して全体的に２つの信号間の位相にずれが生じている。

また図１３に示すように、光ディスク１００のチルト量θが＋傾斜方向に０．８°（以下、＋０．８°と表す）であった場合にも同様であり、ＤＰＤ信号及びＰＰｅ信号は、その波形が互いに時間ｔ軸方向にずれており、チルト量θが０°のときと比較して全体的に２つの信号間の位相にずれが生じている。

図１１（Ｂ）に、チルト量θが−０．８°のときのＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号の関係をリサジュー図形で示している。このリサジュー図形から、チルトの発生によりＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号の関係が変化していることがわかる。因みにこの変化は、チルトの発生により反射光スポットＱの重複領域Ｗ（図４）の光量分布が分割線Ｃｐを跨いで非対称となることが影響するものである。

また図１４（Ａ）に、チルト量θが＋０．８°のときのＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号の関係をリサジュー図形で示している。この場合、図１１（Ｂ）と同様に、チルトの発生により、ＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号の関係が変化していることがわかる。

なお、図１１（Ａ）においてリサジュー図形がＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号双方の信号レベルが「０」の点を対称点としてほぼ点対称であるのに対し、図１１（Ｂ）ではリサジュー図形が対称性を失って涙滴形状を有している。これは、図１１（Ａ）において生じているエラー位相差ΔＤＰ（信号レベルが「０」付近を除く）が、信号レベルが正のときには合算されて拡大し、信号レベルが負のときには相殺されて縮小したものである。

図１４（Ａ）についても同様であり、図１１（Ａ）において生じているエラー位相差ΔＤＰが、信号レベルが負のときには合算されて拡大し、信号レベルが正のときには相殺されて縮小したものである。

また図１１（Ｃ）に光ディスク１００のチルト量θが−１．０°のときのＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号の関係を示すリサジュー図形を示している。チルト量θが−０．８°のときと比較して、リサジュー図形が円に近づいており、ＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号のエラー位相差ΔＤＰがさらに拡大していることがわかる。

同様に図１４（Ｂ）には、チルト量θが＋１．０°のときのＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号の関係を示すリサジュー図形を示しており、チルト量θが＋０．８°のときと比較して、ＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号のエラー位相差ΔＤＰがさらに拡大していることがわかる。

以上のことから、光ディスク１００のチルト量θが０°の場合、ＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号のエラー位相差ΔＤＰが比較的小さくなることがわかる。一方で光ディスク１００にチルトが発生すると、チルト量θに応じてエラー位相差ΔＤＰが変化することがわかる。

そこで本実施の形態における光ディスク装置１０では、ＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号のエラー位相差ΔＤＰに基づいて、チルト量θを算出するようになされている。

なおＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号の信号レベルの絶対値が比較的大きい場合、信号レベルの極性（＋又は−）と、チルトの傾斜方向によって、チルト量θが０のときに有するエラー位相差ΔＤＰに対して、チルトに応じて発生するエラー位相差ΔＤＰが合算又は相殺される。

すなわち光ビーム４０が所望トラックからずれて照射されている場合、照射ずれに応じたエラー位相差ΔＤＰとチルトに応じたエラー位相差ΔＤＰとが合算又は相殺されるため、照射ずれの方向（内周側又は外周側）とチルトの傾斜方向との組み合わせによって、エラー位相差ΔＤＰが拡大又は縮小するという特性を有している。

しかしながらこの特性は、次に説明するチルト検出処理において、実際上問題となることはない。

（２−４）チルト検出処理
次に、チルト検出処理について説明する。光ディスク装置１０は、例えば光ディスク１００が装填される度にチルト検出処理を実行する。

実際上光ディスク装置１０は、光ディスク１００が装填されたことを認識すると、フォーカスサーボ制御をＯＮに設定すると共にトラッキングサーボ制御をＯＦＦに設定する。このときシステムコントローラ１１は、３軸アクチュエータ３５に対してトラッキング駆動電流ＣＴを流さないことにより、対物レンズ２６のトラッキング方向の位置を固定する。

この結果フォトディテクタ３０は、対物レンズ２６がトラッキング方向に移動することによって反射光ビーム５０の光軸がフォトディテクタ３０の照射基準点Ｃｓからずれて受光されることがないため、光ディスク１００にチルトが存在しない場合には、反射光ビーム５０を常に当該フォトディテクタ３０のほぼ中心部分で受光することができる。

光ディスク装置１０は、光ディスク１００の最内周トラック上に対物レンズ２６が位置するよう送りモータ１５によって光ピックアップ２０全体を移動させる。そして光ディスク装置１０は、光ディスク１００を所定の回転数で回転させると共に、対物レンズ２６が最内周トラック上から最外周トラック上にまで移動するよう光ピックアップ２０を所定の移動速度で当該光ディスク１００の半径方向に移動させる。

このとき光ディスク装置１０は、光ビーム４０を光ディスク１００上のトラックを順次横断させるため、信号処理部１７によって図１０、図１２及び図１３に示したようなＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号を得ることになる。

ここで一般的に光ディスク１００は、光ディスク１００の外周側へいくにつれてその歪みが徐々に大きくなる歪み（以下、これを椀型歪みと呼ぶ）を有していることが多い。光ディスク装置１０では、このような光ディスク１００が装填された場合、当該椀型歪みに応じてチルトが発生し、光ディスク１００の内周側ではチルト量θが小さく、外側ほどチルト量θが大きくなる。

光ディスク装置１０は、対物レンズ２６が最内周トラック上から最外周トラック上にまで移動するまでの間に、例えば５ポイントにおいてＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号に基づいてチルト量θを算出し、これをＲＡＭに記憶するようになされている。

図１５に示すように、光ディスク装置１０の信号処理部１７は、ＰＰ信号生成部６０及びＤＰＤ信号生成部７０とから構成されている。この信号処理部１７は、ＰＰ信号とＤＰＤ信号とを生成し、これらをチルト算出部１９に送出するようになされている。なお信号処理部１７は、図示しないフォーカスエラー信号生成部及び再生ＲＦ信号生成部によってフォーカスエラー信号ＳＦＥ及び再生ＲＦ信号ＳＲＦを生成するようになされている。

信号処理部１７は、入力ピン３５、３６、３７及び３８に対して検出信号ＳＤａ、ＳＤｂ、ＳＤｃ及びＳＤｄがそれぞれ入力されると、これらをＰＰ信号生成部６０及びＤＰＤ信号生成部７０にそれぞれ入力する。

ＰＰ信号生成部６０は、加算回路６１及び６２と、減算回路６３とから構成されている。加算器６１は、入力ピン３５及び３８から検出信号ＳＤａ及びＳＤｄが供給されると、当該検出信号ＳＤａ及びＳＤｄを加算して加算信号ＳＤ（ａ＋ｄ）を生成し、これを減算器６３に供給する。

同様に加算器６２は、入力ピン３６及び３７から検出信号ＳＤｂ及びＳＤｃが供給されると、当該検出信号ＳＤｂ及びＳＤｃを加算して加算信号ＳＤ（ｂ＋ｃ）を生成し、これを減算器６３に供給する。

減算器６３は、加算信号ＳＤ（ｂ＋ｃ）の位相を反転させた上で加算信号ＳＤ（ａ＋ｄ）と加算信号ＳＤ（ｂ＋ｃ）とを加算することにより、ＰＰ信号を生成し、出力ピン６４を介してチルト算出部１９に送出する。

すなわち信号処理部１７は、ＰＰ生成部６０によって、供給される検出信号ＳＤａ〜ＳＤｄから（１）式に従ってＰＰ信号を算出するようになされている。

ＤＰＤ信号生成部７０は、加算回路７１及び７３と、２値化部７５及び７６と、位相比較部７７と、ＬＰＦ（Low Pass Filter）７８及び７９と、加算回路８０とから構成されている。

加算器７１は、入力ピン３５及び３７から検出信号ＳＤａ及びＳＤｃが供給されると、当該検出信号ＳＤａ及びＳＤｃを加算して加算信号ＳＤ（Ａ＋Ｃ）（図９（Ｃ））を生成し、これを等化部７３に供給する。

等化部７３は、加算信号ＳＤ（Ａ＋Ｃ）の周波数帯域に応じた等化処理を実行し、２値化部７５に送出する。２値化部７５は、等化処理された加算信号ＳＤ（Ａ＋Ｃ）を２値化して２値化信号ＳＤＤ（Ａ＋Ｃ）（図９（Ｅ））を生成し、これを位相比較部７７に送出する。

また加算器７２は、入力ピン３６及び３８から検出信号ＳＤｂ及びＳＤｄが供給されると、当該検出信号ＳＤｂ及びＳＤｄを加算して加算信号ＳＤ（Ｂ＋Ｄ）（図９（Ｄ））を生成し、これを等化部７３に供給する。

等化部７３は、加算信号ＳＤ（Ｂ＋Ｄ）の周波数帯域に応じた等化処理を実行し、２値化部７６に送出する。２値化部７６は、等化処理された加算信号ＳＤ（Ｂ＋Ｄ）を２値化して２値化信号ＳＤＤ（Ｂ＋Ｄ）（図９（Ｅ））を生成し、これを位相比較部７７に送出する。

位相比較部７７は、２値化信号ＳＤＤ（Ａ＋Ｃ）及びＳＤＤ（Ｂ＋Ｄ）の位相差を表す位相差信号ＳＴ＋及びＳＴ−（図９（Ｇ）及び（Ｈ））を生成し、ＬＰＦ７８及び７９にそれぞれ送出する。

ＬＰＦ７８は、位相差信号ＳＴ＋に対してＬＰＦ処理を実行することにより高周波成分を減衰させ、加算回路８０に送出する。同様にＬＰＦ７９は、位相差信号ＳＴ−に対して同様にＬＰＦ処理を実行し、加算回路８０に送出する。

加算回路８０は、ＬＰＦ処理された位相差信号ＳＴ＋及びＳＴ−を加算することにより、ＤＰＤ信号（図９（Ｉ））を生成し、出力ピン８１を介してチルト算出部１９に送出するようになされている。

図１６に示すように、チルト算出部１９は、ＨＰＦ（High Pass
Filter）９３及び９４と、位相比較部９５と、演算部９６とから構成されている。このチルト算出部１９は、信号処理部１７から供給されるＰＰ信号及びＤＰＤ信号に基づいてチルト量θを表すチルト量信号を生成するようになされている。

チルト算出部１９は、入力ピン９１にＰＰ信号が供給されると、これをＨＰＦ９３に送出する。ＨＰＦ９３は、ＰＰ信号に対してＨＰＦ処理を施すことにより、ＰＰ信号からオフセットに起因し低周波数でなるオフセットノイズ成分を除去し、ＰＰｅ信号を生成すると、これを位相比較部９５に送出する。

またチルト算出部１９は、入力ピン９２にＤＰＤ信号が供給されると、これをＨＰＦ９４に送出する。ＨＰＦ９４は、ＤＰＤ信号に対してＨＰＦ処理を施すことにより、ＤＰＤ信号から不要な低周波のノイズ成分を除去すると、これを位相比較部９５に送出する。

位相比較部９５は、ＰＰｅ信号及びＨＰＦ処理されたＤＰＤ信号のゼロクロス点をそれぞれ検出すると、これらの時間差Δｔを表す時間差信号を生成し、演算部９６へ送出する。

演算部９６には、チルト量θと時間差信号との関係から算出された係数ｋが予め記憶されている。演算部９６は、時間差信号に所定の係数ｋを乗算することにより、チルト量θを表すチルト量信号を生成し、出力ピン９７を介して当該チルト量信号をシステムコントローラ１１へ送出する。

システムコントローラ１１は、チルト量信号が表すチルト量θのうち、所定の記憶時間ごとに例えば５つのチルト量θの値を抽出する。このときシステムコントローラ１１は、光ディスク１００の回転数と光ピックアップ２０の移動速度から当該チルト量θが算出されたときの光ディスク１００におけるトラック位置を算出し、チルト量θ及び対応付けてＲＡＭに記憶する。

そしてシステムコントローラ１１は、光ディスク１００に対する記録又は再生処理の際、光ビーム４０を照射しているトラック位置に応じてＲＡＭからチルト量θを読み出し、当該チルト量θを補正するようなチルト駆動電流ＣＬを表すチルト補正信号を生成し、これを駆動制御部１３に送出するようになされている。

なお位相差比較部９５は、例えばＤＰＤ信号生成部７０（図１５）のように、ＰＰｅ信号及びＨＰＦ処理されたＤＰＤ信号に対し、等化処理及び２値化処理を施してから位相比較することにより矩形信号でなる位相差信号を生成し、これにＬＰＦ処理を施して加算するようにしても同様の時間差信号を生成することができる。

（３）動作及び効果
以上の構成において、光ディスク装置１０は、光源であるレーザダイオード２１から出射された光ビーム４０を対物レンズ２６によって集光し、光ディスク１００の信号記録層における所望トラックに照射する。光ディスク装置１０は、信号記録層に照射された光ビーム４０が反射される際に回折し、０次光ビームの両端部分が±１次光ビームと重複することにより２つの重複領域Ｗが形成された反射光ビーム５０を対物レンズ２６によって受光する。

光ディスク装置１０は、２つの重複領域Ｗを各重複領域Ｗに分割して、かつ各重複領Ｗを２以上に分割して受光するよう形成された複数の検出領域３０Ａ〜３０Ｄによって反射光ビーム５０を受光し、受光量に応じた検出信号ＳＤ（ＳＤａ〜ＳＤｄ）をそれぞれ生成する。

さらに光ディスク装置１０は、光ビーム４０の所望トラックに対する照射位置に応じて、反射光ビーム５０における２つの重複領域Ｗの光量差が変化することを利用して、検出信号ＳＤから光ビーム４０の所望トラックに対する照射ずれ量を表す第１の信号としてのＰＰｅ信号を生成する。また光ディスク装置１０は、光ビーム４０の所望トラックに対する照射位置に応じて、２つの重複領域Ｗ内でそれぞれの光量分布が変化することを利用して、検出信号ＳＤから光ビーム４０の所望トラックに対する照射ずれ量を表す第２の信号としてのＤＰＤ信号を生成する。

そして光ディスク装置１０は、ＰＰｅ信号とＤＰＤ信号との位相差であるエラー位相差ΔＤＰを、ＰＰｅ信号とＤＰＤ信号との時間差Δｔを表す時間差信号として算出し、当該時間差信号と光ディスク１００の傾斜角度であるチルト量θとの関係に基づいて所望トラックにおける光ディスク１００のチルト量θを算出するようにした。

これにより光ディスク装置１０は、ＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号からチルト量θを算出することができるため、物理的なセンサを用いてチルト量θを検出する従来の光ディスク装置と比較して部品点数を削減することができ、簡易な構成でチルト量θを算出することができる。

また光ディスク装置１０は、３軸アクチュエータ３５を駆動することにより、傾斜角度であるチルト量θに基づいてチルト量θを補正するように対物レンズ２６を駆動するようにした。

これにより光ディスク装置１０は、チルトを補正するための補正手段を別途設けなくても良いため、簡易な構成でチルトを補正することができ、光ビーム４０が光ディスク１００に照射される際に、チルトに起因して発生するコマ収差を抑制し得るようになされている。

さらに光ディスク装置１０は、光ディスク１００が装填された際に実行されたチルト検出処理によって予め記憶された複数のチルト量θを記憶部としてのＲＡＭに記憶しておき、この記憶した複数のチルト量θを用いてチルトを補正する。これにより光ディスク装置１０は、光ディスク１００がその内外周でチルト量θが変化する椀型歪みを有していた場合であっても、光ディスク１００の内外周のトラック位置に応じた複数のチルト量θに基づいてチルトを補正することができるため、光ディスク１００が有するチルトを効果的に補正することができる。

なお光ディスク装置１０は、光ディスク１００が傾斜して装填されているような場合に光ディスク１００の１回転に１周期の割合で生じるチルトを補正することはできない。しかし光ディスク装置１０は、装填を起因として発生するチルト量θは椀型歪みに起因して発生するチルト量θと比して小さく、チルトを補正する機能を有さない場合と比して、格段にコマ収差を抑制することが可能となる。

さらに光ディスク装置１０は、トラッキング制御を実行することなく光ピックアップ２０ごと対物レンズ２６を所定の移動速度でトラッキング方向に移動させるため、移動速度及びトラックの周期に応じた一定の周期で振幅するトラバース信号でなるＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号を生成することができる。これにより光ディスク装置１０は、ＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号のエラー位相差ΔＤＰがランダムに振幅する２信号間の位相差を検出する場合と比較して、高い精度でエラー位相差ΔＤＰを検出することができる。

また光ディスク装置１０は、チルトに応じて変化するエラー位相差ΔＤＰに基づいてチルト量θを算出するため、オフセットノイズ成分から対物レンズ２６の移動に伴うオフセットノイズ成分のみを除去し、残りをチルトに起因するオフセットノイズ成分として算出する従来の光ディスク装置と比較して、例えば振動などに伴って対物レンズ２６がトラッキング方向に移動して生じるオフセットに影響されることがなく正確にチルト量θを算出することができる。さらに光ディスク装置１０は、ＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号の位相差から簡易な演算でチルト量θを算出することができ、ゲインの微調整や利得の調整などが不要なため、簡易にかつ正確にチルト量θを算出することができる。

すなわち光ディスク装置１０は、ＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号のＤＣ若しくは低周波のオフセットノイズ成分の誤差の影響を受けないため、対物レンズ２６の移動に伴うオフセットや、３軸アクチュエータ３５の追従特性に起因して光ビーム４０が所望トラックの中心からずれる光スポットオフトラックの影響などから切り離すことができ、高い精度でチルト量θを算出することができる。

また光ディスク装置１０は、対物レンズ２６のトラッキング方向への移動量がゼロで、かつチルト量θがゼロのときに、反射光ビーム５０の中心が照射されるべきフォトディテクタ３０上の照射基準点Ｃｓを中心に、対物レンズ２６が光ディスク１００の半径方向に移動したときに反射光ビーム５０が移動するトラッキング方向に２分割された２つの検出領域３０Ａ及び３０Ｃを有している。

そして光ディスク装置１０は、２つの検出領域のうち、一の検出領域としての検出領域３０Ａ及び３０Ｄと、他の検出領域としての検出領域３０Ｂ及び３０Ｃと対応する２つの検出信号の差分信号であるＰＰ信号を（１）式に従って算出する。さらに光ディスク装置１０は、当該ＰＰ信号に対してＨＰＦ処理を施すことにより、当該ＰＰ信号から反射光ビーム５０が照射基準点からずれて受光されたことによるオフセットを除去し、ＰＰｅ信号を生成するようにした。

ここで一般的な光ディスク装置は、信号処理部１７内にＰＰ信号を生成するＰＰ信号生成部６０を元々有している。従って光ディスク装置１０は、新たにＰＰ信号生成部６０を設けることなく、通常有するＰＰ信号生成部６０を用いてＰＰ信号を生成することができる。また光ディスク装置１０は、ＰＰ信号に対してＨＰＦ処理を実行するだけでＰＰｅ信号を生成することができるため、簡易な構成でＰＰｅ信号を生成することができる。

さらに光ディスク装置１０は、フォトディテクタ３０において、反射光ビーム５０の照射基準点Ｃｓを中心に、対物レンズ２６が光ディスク１００の半径方向に移動したときに反射光ビーム５０が移動するトラッキング方向に２分割され、かつ照射基準点Ｃｓを中心に、トラッキング方向と垂直なタンジェンシャル方向に２分割されることにより、４つの検出領域３０Ａ〜３０Ｄを有している。

そして光ディスク装置１０は、４つの検出領域３０Ａ〜３０Ｄのうち、照射基準点Ｃｓを中心として対向する第１の対の検出領域である検出領域３０Ａ及び３０Ｂに対応する２つの検出信号の加算信号ＳＤＤ（Ａ＋Ｃ）と、４つの検出領域のうち、残る第２の対の検出領域である検出領域３０Ｂ及び３０Ｄに対応する２つの検出領域の加算信号ＳＤＤ（Ｂ＋Ｄ）との位相差を表す検出位相差信号であるＤＰＰ信号を生成するようにした。

一般的な光ディスク装置は、ＰＰ信号生成部６０と同様に、信号処理部１７内にＤＰＤ信号を生成するＤＰＤ信号生成部７０を元々有している。従って光ディスク装置１０は、新たにＤＰＤ信号生成部７０を設けることなく、通常有するＤＰＤ信号生成部７０を用いてＤＰＤ信号を生成することができため、簡易な構成でＤＰＤ信号を生成することができる。

また光ディスク装置１０は、ＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号が基準電圧である「ゼロ」となるときのＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号の時間差Δｔに基づいてＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号のエラー位相差ΔＤＰを検出するようにした。

これにより光ディスク装置１０は、光ビーム４０の所望トラックに対する照射ずれの方向に応じてエラー位相差ΔＤＰが相殺又は合算されることがないため、当該照射ずれの方向及び照射ずれの大きさに殆ど影響されることなく、正確にチルト量θを算出することができる。

以上の構成によれば、光ディスク装置１０は、チルトに応じたコマ収差の発生により重複領域Ｗ内での光量分布が変化し、チルトが発生していないときと比してＤＰＰ信号の位相がずれることに着目し、光ビーム４０の所望トラックに対する照射ずれに応じた２つの重複領域Ｗの光量差を利用したＰＰｅ信号と、当該照射ずれに応じて各重複領域Ｗ内でそれぞれ生じる光量分布の変化を利用したＤＰＤ信号との位相差を表すエラー位相差ΔＤＰに基づいてチルト量θである傾斜角度を算出するようにした。これにより光ディスク装置１０は、チルト量θを測定するチルトセンサや対物レンズ２６の移動量を測定する中点センサ、又は対物レンズ２６の移動に伴うオフセットノイズ成分を除去するためのオフセット除去演算処理部などが不要となるため、簡易な構成で傾斜角度を算出できる光ディスク装置及び傾斜角度算出方法を実現できる。

（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、ＤＰＤ信号生成部７０（図１５）によって加算信号ＳＤＤ（Ａ＋Ｃ）と、加算信号ＳＤＤ（Ｂ＋Ｄ）との位相差からＤＰＤ信号を生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図１７に示すＤＰＤ信号生成部１１０によってＤＰＤ信号を生成するようにしても良い。

すなわちＤＰＤ信号生成部１１０は、各検出信号ＳＤａ〜ＳＤｄに対して等化部１１１〜１１４によってそれぞれ等化処理を実行した後、２値化部１１５〜１１８によってそれぞれ２値化処理を実行する。ＤＰＤ信号生成部１１は、位相比較部１２０によって２値化処理された検出信号ＳＤａとＳＤｂとの位相差を検出すると共に、位相比較部１２１によって２値化処理された検出信号ＳＤｃとＳＤｄとの位相差を検出する。さらにＤＰＤ生成部１１は、ＬＰＦ処理部１２３及び１２４によって検出された各位相差にそれぞれＬＰＦ処理を施した後、加算回路１２５によってこれらを加算することにより、ＤＰＤ信号を生成する。この場合であっても光ディスク装置１０は、上述した実施の形態と同様のＤＰＤ信号を生成することができる。

また上述の実施の形態においては、第１の信号としてＰＰｅ信号を生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光ビーム４０の所望トラックに対する照射位置に応じて２つの重複領域Ｗの光量差が変化することを利用する信号であれば良く、例えば回折格子などを用いて光ビーム４０をメインビーム及びサブビームに分離して光ディスク１００に照射し、サブビームの光量を用いてオフセットノイズ成分を除去するＤＰＰ（Differential Push Pull）法や、反射光スポットＱにおける重複領域Ｗが形成されないタンジェンシャル方向の両端部分の光量を用いてオフセットノイズ成分を除去する１スポットプッシュプル法など、プッシュプル法の原理を応用した種々の手法によるトラッキングエラー信号を用いることが可能である。この場合であっても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。

さらに上述の実施の形態においては、エラー信号位相差ＤＰを検出時間差Δｔに基づく時間差信号として検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば同一時刻におけるＰＰｅ信号とＤＰＤ信号との信号レベルの差として検出するようにしても良い。またＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号の最大又は最小電圧部分（変曲点）の時間差をエラー信号位相差ＤＰとして検出しても良い。いずれの場合であっても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。

さらに例えばヒルベルト変換を用いてＰＰ信号とＤＰＤ信号との位相差を直接的にエラー信号位相差ＤＰとして算出しても良い。周波数の低いオフセットノイズ成分はＰＰ信号の位相自体に大きな影響を与えるわけではないので、オフセットノイズ成分を除去しなくても、高い精度でチルト量θを算出することができる。この場合であっても、光ディスク装置１０は、ＰＰ信号にＨＰＦ処理を施すことにより、ＰＰ信号から振動などに起因するオフセットノイズ成分を除去しても良い。これにより光ディスク装置１０は、一段と高い精度でチルト量θを算出することができる。

さらに上述の実施の形態においては、時間差信号に対して所定の係数ｋを乗算することによりチルト量θを算出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
例えば時間差信号の高次多項式としてチルト量θを表し、代入することによりチルト量θを算出し、あるいは時間差信号の信号レベルとチルト量θとの関係をテーブルとして記憶しておき、検出された時間差信号の信号レベルからチルト量θを算出するようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、フォトディテクタ３０が４つの検出領域３０Ａ〜３０Ｄに分割されているようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、照射基準点を中心にトラッキング方向及びタンジェンシャル方向に分割されていれば良く、例えば６分割又は８分割されているようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、ＰＰｅ信号及びＤＰＤ信号の信号レベルが基準電圧であるゼロとなるときに、エラー位相差ΔＤＰを検出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、エラー位相差ΔＤＰを検出するタイミングは自由に選択することができる。この場合、チルトの発生と当該チルトの発生に起因する照射ずれの方向が一定であることから、エラー位相差ΔＤＰを検出するタイミングを任意に定めることにより、チルト量を正確に算出することが可能である。

さらに上述の実施の形態においては、チルト量θを表すチルト量信号に基づいて光ビーム４０の光軸が所望トラックにおける光ディスク１００に対してほぼ垂直になるよう３軸アクチュエータを駆動するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば光ディスク１００の傾斜を調整するなど、種々の方法によりチルトを補正するようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、光ディスク１００が装填された際にチルト検出処理を実行するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば記録及び再生処理の開始時に実行するなど、種々のタイミングでチルト検出処理を実行することができる。

さらに上述の実施の形態においては、システムコントローラ１１が複数のチルト量θをＲＡＭに記憶するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば光ディスク１００総体のチルト量θの平均値を１のみ記憶するようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、システムコントローラ１１が任意のタイミングである記憶時間ごとに抽出されたチルト量θを単純に記憶するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば記憶時間ごとに複数の測定チルト量θを算出し、当該複数の測定チルト量θの平均値を当該記憶時間ごとのチルト量θとして記憶するようにしても良い。この場合、例えば光ディスク１００が１回転する間中、均等間隔で複数の測定チルト量θを算出することにより、光ディスク１００が傾斜して装填されたことに起因するチルト量θを相殺すると共に振動などの影響を抑制することができ、高い精度でチルト量θを生成することができる。

さらに上述の実施の形態においては、対物レンズとしての対物レンズ２６と、フォトディテクタとしてのフォトディテクタ３０と、第１の信号生成部としてのＰＰ信号生成部６０及びＨＰＦ９３と、第２の信号生成部としてのＤＰＤ信号生成部７０と位相差算出部としての位相比較部９５と、傾斜角度算出部としての演算部９６とによって光ディスク装置としての光ディスク装置１０を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、対物レンズと、フォトディテクタと、第１の信号生成部と、第２の信号生成部と、位相差算出部と、傾斜角度算出部とによって本発明の光ディスク装置を構成するようにしても良い。

本発明の光ディスク装置及び傾斜角度検出方法は、例えば光ディスク装置を搭載する種々の電子機器に利用することができる。

光ディスク装置の全体構成を示す略線図である。 光ピックアップの構成を示す略線図である。 フォトディテクタの構成を示す略線図である。 プッシュプル信号の生成の説明に供する略線図である。 プッシュプル信号の説明に供する略線図である。 光ディスクの傾きによるオフセットの発生の説明に供する略線図である。 プッシュプル法によるオフセットの説明に供する略線図である。 ＤＰＤ法によるオフセットの説明に供する略線図である。 ＤＰＤ信号の生成の説明に供する略線図である。 チルトがない場合のＰＰｅ信号とＤＰＤ信号の説明に供する略線図である。 ＰＰｅ信号とＤＰＤ信号のリサジュー図形（１）を示す写真である。 チルトが発生した場合のＰＰ信号とＤＰＤ信号（１）を示す略線図である。 チルトが発生した場合のＰＰ信号とＤＰＤ信号（２）を示す略線図である。 ＰＰｅ信号とＤＰＤ信号のリサジュー図形（２）を示す写真である。 本実施の形態による信号処理部の構成を示す略線図である。 チルト算出部の構成を示す略線図である。 他の実施の形態による信号処理部の構成を示す略線図である。

符号の説明

１０……光ディスク装置、１１……システムコントローラ、１３……駆動制御部、１７……信号処理部、１９……チルト算出部、２１……レーザダイオード、２６……対物レンズ、３０……フォトディテクタ、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ……検出領域、４０……光ビーム、５０……反射光ビーム、６０……ＰＰ信号生成部、７０……ＤＰＤ信号生成部、９１、９２……入力ピン、９３、９４……ＨＰＦ、９５……位相比較部、９６……演算部、９７……出力ピン、ＰＰ……ＰＰ信号、ＰＰｅ……ＰＰｅ信号、ＤＰＤ……ＤＰＤ信号、Ｗ……重複領域、Ｐ……スポット、Ｑ……反射光スポット。

Claims (12)

1. 光源から出射された光ビームを集光して光ディスクの信号記録層における所望のトラックに照射すると共に、上記信号記録層に照射された光ビームが反射される際に回折し、０次光ビームの両端部分が±１次光ビームと重複することにより２つの重複領域が形成された反射光ビームを受光する対物レンズと、
   上記２つの重複領域を各重複領域に分割して、かつ上記各重複領域を２以上に分割して受光するように形成された複数の検出領域によって上記反射光ビームを受光し、受光量に応じた検出信号をそれぞれ生成するフォトディテクタと、
   上記光ビームの上記所望のトラックに対する照射位置に応じて、上記反射光ビームにおける上記２つの重複領域の光量差が変化することを利用して、上記検出信号から上記光ビームの上記所望のトラックに対する照射ずれ量を表す第１の信号を生成する第１の信号生成部と、
   上記光ビームの上記所望のトラックに対する照射位置に応じて、上記２つの重複領域内でそれぞれの光量分布が変化することを利用して、上記検出信号から上記光ビームの上記所望のトラックに対する照射ずれ量を表す第２の信号を生成する第２の信号生成部と、
   上記第１の信号と上記第２の信号との位相差をエラー位相差として算出する位相差算出部と、
   上記エラー位相差と上記光ディスクの傾斜角度との関係に基づいて上記所望のトラックにおける上記光ディスクの上記光ビームに対する傾斜角度を算出する傾斜角度算出部と
   を具えることを特徴とする光ディスク装置。
2. 当該対物レンズを上記光ディスクに対して近接又は離隔させるフォーカス方向及び上記光ディスクの半径方向であるトラッキング方向と直交するタンジェンシャル方向を軸に回転するチルト方向に上記対物レンズを駆動する対物レンズ駆動部と、
   上記傾斜角度に基づいて上記傾斜角度を補正するように上記対物レンズを上記チルト方向に駆動する駆動制御部と
   を具えることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 上記傾斜角度を記憶する記憶部
   を具え、
   上記駆動制御部は、
   上記記憶部に予め記憶された複数の上記傾斜角度を用いて上記傾斜角度を補正するように上記対物レンズを上記チルト方向に駆動する
   ことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
4. 上記フォトディテクタは、
   上記反射光ビームの照射基準点を中心に、上記対物レンズが上記光ディスクの半径方向に移動したときに上記反射光ビームが移動するトラッキング方向に２分割され、かつ上記照射基準点を中心に、上記タンジェンシャル方向に２分割されることにより、４つの検出領域を有しており、
   上記第２の信号生成部は、
   上記４つの検出領域のうち、上記照射基準点を中心として対向する第１の対の検出領域に対応する２つの検出信号の加算信号と、上記４つの検出領域のうち、残る第２の対の検出領域に対応する２つの検出領域の加算信号との位相差を表す検出位相差信号を上記第２の信号として生成する
   ことを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
5. 上記フォトディテクタは、
   上記反射光ビームの照射基準点を中心に、上記対物レンズが上記光ディスクの半径方向に移動したときに上記反射光ビームが移動するトラッキング方向に２分割された２つの検出領域を有しており、
   上記光ディスク装置は、
   上記２つの検出領域に対応する２つの検出信号の差分信号から、上記反射光ビームが上記照射基準点からずれて受光されたことによるオフセットを除去するオフセット除去部
   を具えることを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
6. 上記オフセット除去部は、
   上記差分信号における所定の閾値未満の周波数帯域を除去することにより、上記反射光ビームが上記照射基準点からずれて受光されたことによるオフセットを除去する
   ことを特徴とする請求項５に記載の光ディスク装置。
7. 上記位相差算出部は、
   上記第１の信号又は上記第２の信号、若しくはその両方の信号レベルが基準電圧付近であるときの上記エラー位相差を算出する
   ことを特徴とする請求項６に記載の光ディスク装置。
8. 上記位相差算出部は、
   上記第１の信号及び上記第２の信号が同一の信号レベルとなるときの時間差に基づいて上記エラー位相差を算出する
   ことを特徴とする請求項７に記載の光ディスク装置。
9. 上記位相差算出部は、
   上記第１の信号及び上記第２の信号が基準電圧となるときの上記第１の信号及び上記第２の信号の時間差に基づいて上記エラー位相差を算出する
   ことを特徴とする請求項８に記載の光ディスク装置。
10. 上記傾斜角度算出部は、
    上記エラー位相差を表すエラー位相差信号に対して所定の係数を乗算することにより、上記位相差と上記光ディスクの傾斜角度との関係に基づいて上記所望のトラックにおける上記光ディスクの傾斜角度を算出する
    ことを特徴とする請求項９に記載の光ディスク装置。
11. 上記第２の信号は、
    ＤＰＤ（Differential Phase Detection）信号である
    ことを特徴とする請求項１０に記載の光ディスク装置。
12. 光源から出射された光ビームを対物レンズによって集光し、光ディスクの信号記録層における所望のトラックに照射する照射ステップと、
    上記信号記録層に照射された光ビームが反射される際に回折し、０次光ビームの両端部分が±１次光ビームと重複することにより２つの重複領域が形成された反射光ビームを上記対物レンズによって受光する受光ステップと、
    上記２つの重複領域を各重複領域に分割して、かつ上記各重複領域を２以上に分割して受光するよう形成された複数の検出領域によって上記反射光ビームを受光し、受光量に応じた検出信号をそれぞれ生成する検出信号生成ステップと、
    上記光ビームの上記所望のトラックに対する照射位置に応じて、上記反射光ビームにおける上記２つの重複領域の光量差が変化することを利用して、上記検出信号から上記光ビームの上記所望のトラックに対する照射ずれ量を表す第１の信号を生成し、また上記光ビームの上記所望のトラックに対する照射位置に応じて、上記２つの重複領域内でそれぞれの光量分布が変化することを利用して、上記検出信号から上記光ビームの上記所望のトラックに対する照射ずれ量を表す第２の信号を生成する第２の信号生成ステップと、
    上記第１の信号と上記第２の信号との位相差をエラー位相差として算出する位相差算出ステップと、
    上記エラー位相差と上記光ディスクの傾斜角度との関係に基づいて上記所望のトラックにおける上記光ディスクの傾斜角度を算出する傾斜角度算出ステップと
    を具えることを特徴とする傾斜角度検出方法。