【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ピックアップを用いた光ディスク装置に係り、特にフォーカスサーボ引き込み及びフォーカス誤差信号調整、フォーカス層間ジャンプの際にフォーカスアクチュエータを高周波数で微小振動させてディスクと対物レンズの相対位置と相対速度を検出することで、安定した動作及び処理時間の短縮を可能とする光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、フォーカスの引き込み条件について、図２を用いて説明する。
図２は光ディスクと光ピックアップの相対的な位置を示す側面図であり、図２（ａ）は光ピックアップの対物レンズが光ディスクに対して引き込み位置にある場合を、図２（ｂ）は対物レンズが引き込み位置より光ディスクに近づいている場合を、図２（ｃ）は対物レンズの位置が引き込み位置より光ディスクから遠ざかっている場合を示す。図において、対物レンズ２５２は送り機構２５３に取り付けられたアクチュエータ２５４によって駆動される。光ディスク装置においてフォーカス誤差信号をフィードバックするフォーカス制御を行うためには、まず、図２（ａ）に示すように光スポットがディスク２５１の記録面近傍で合焦する位置に対物レンズ２５２があることが必要である。（以下、引き込み位置と記す。）これは対物レンズ２５２が引き込み位置近傍にあるときにだけフォーカス誤差信号が出力されるためである。しかし、このフォーカス誤差信号が現れる範囲が数十μｍ以下である。一方、対物レンズとディスク記録面との相対距離は、機械的な誤差と重力加速度や外部振動によるレンズ変位及びディスクの面ぶれ等を合わせると数百μｍ以上である。したがって、対物レンズの初期位置は多くの場合、フォーカス誤差信号がゼロである図２（ｂ）あるいは図２（ｃ）の状態にあり、数百μｍの範囲から誤差信号が現れる数十μｍの範囲を探す必要がある。さらに図２（ｂ）と図２（ｃ）の両状態の区別は困難であり対物レンズ２５２をどちらに移動させれば引き込み位置に近づくか不明である。
【０００３】
図３は対物レンズのスイープ動作を説明するための信号波形図であり、図３（ａ）は第１のスイープ動作を説明するための信号波形図であり、図３（ｂ）は第２のスイープ動作を説明するための信号波形図である。
対物レンズをいずれの方向に移動させれば引き込み位置に近づくか不明であるため、通常、フォーカスのフィードバック制御を開始する際には図３（ａ）の（２）に示すフォーカス駆動信号を出力することで、一度対物レンズをディスクから遠ざけ（あるいは近づけて）、引き込み位置に対する対物レンズの現状位置を確定してから徐々にディスクへ近づける（あるいは遠ざける）ように動作する。この対物レンズの移動範囲は機械的な誤差と重力によるレンズ変位等を考慮して、引き込み位置が必ず含まれる範囲を設定している。これによって引き込み位置付近のフォーカス誤差信号であるＳ字信号を検出できる。フォーカスのフィードバック制御が開始されると、図３（ａ）の（１）に示すフォーカス誤差信号が出力される。
【０００４】
さらに、フォーカス誤差信号は図４に示すように正帰還領域と負帰還領域が存在する。
図４は対物レンズのスイープ動作を説明するためのフォーカス誤差信号の波形図である。図４に示すように、対物レンズを、スイープ制御からフィードバック制御に切り替えるにはフォーカス誤差信号が負帰還領域であることを検出する必要がある。このため通常は図中太線Ｖ１ｔｈ＿０、Ｖ２ｔｈ＿１のようにしきい値を設け、両しきい値を通過したことを検出した後にフィードバック制御に切り替えるように動作している。図において、レンズ位置ａは、対物レンズの位置がディスクから遠すぎるため、フィードバック制御することができないことを示しており、フォーカス誤差信号の正帰還領域にある。レンズ位置ｂは、対物レンズの位置がフィードバック制御可能な位置にあり、フォーカス誤差信号の負帰還領域にあることを示している。レンズ位置ｃは、対物レンズの位置がディスクに近づき過ぎるため、フィードバック制御することができないことを示しており、フォーカス誤差信号の正帰還領域にある。
【０００５】
しかし、スイープ制御時にディスクの面ぶれや振動などで対物レンズとディスクとの相対速度が速い場合には、フィードバック制御に切り替えても対物レンズを停止できずにＳ字信号の負帰還領域を通過してしまう。一方、スイープ動作は装置のセットアップ時間の中で最も時間を要する処理の一つであり、操作性向上のためにはより速くレンズを移動させることが望まれる。そこで、光検出器で検出した反射光の総和であり合焦点付近で最大振幅となる図３（ｂ）の（１）に示す和信号を用いて、ディスクと対物レンズの相対位置を検出することで、図３（ｂ）の（３）のフォーカス駆動信号のように、スイープ制御の開始後は比較的速い速度で対物レンズを移動させ、和信号が所定レベルを越えた後にスイープ速度を低下させることにより、図３（ｂ）の（２）に示すフォーカス誤差信号を得るといった方法が行われる（特許文献１）。
【０００６】
また、使用しているディスクが複数の記録面をもつディスクの場合、一方の記録面から他方の記録面へ光スポットを移動させる処理（以下、フォーカスジャンプと記す。）が行われる。
図６はフォーカスジャンプ時のフォーカスの引き込み動作について説明するためのフォーカス誤差信号及びフォーカス駆動信号を示す波形図であり、図６（ａ）はフォーカス誤差信号及びフォーカス駆動信号波形図を、図６（ｂ）は図６（ａ）の波形図の一部拡大図である。フォーカスジャンプは図６（ａ）の（２）に示すように、フォーカス駆動電圧をフォーカス制御から加速方向及び減速方向の固定電圧に切り替えて対物レンズをジャンプ先の記録面の方向へ加速する。この場合、図６（ａ）の（１）のフォーカス誤差信号のように変化する。電圧の切り替えは図６（ｂ）のように、フォーカス誤差信号を用いて行う。まず、ジャンプ開始でフォーカス駆動電圧を、図６（ｂ）の（２）に示す加速電圧に切り替えた後、（１）のフォーカス誤差信号がＶ２ｔｈ＿０のしきい値になったことを検出して（２）に示す減速方向の固定電圧に切り替えてレンズの速度を減速させる。次に（１）のフォーカス誤差信号がＶ２ｔｈ＿１のしきい値を越えたことを検出してフィードバック制御に切り替える。
【０００７】
一方、光ディスクではディスクによってフォーカス誤差信号の振幅が異なるため、振幅値が一定となるようにアンプの倍率を適正な値に設定する振幅調整を行う。調整動作では調整すべきＳ字信号の振幅を得るために、対物レンズを所定範囲内で移動させる。この所定範囲とは前述の機械的な誤差と重力によるレンズ変位等を考慮した引き込み位置が必ず含まれる範囲と同じである。その後、得られたＳ字信号の振幅値が期待値と一致するようにアンプの倍率を設定する。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−２３４０９０号公報（請求項１、２、段落００２１、００２２、第２図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、フォーカス引き込みの過程でスイープ動作をする際、光スポットが記録面付近にあることを検出してスイープ速度を変化させる方法は、これまでの一定速度でスイープをさせる方法と比べてほとんど遅延がなくディスクと対物レンズの相対速度を低減できるため、装置の操作性と信頼性を同時に向上させることができる。
【００１０】
しかしながら、上記方法でも対物レンズは一度ディスクから遠ざけなければならず、この動作で装置のセットアップ時間が５０〜１００ｍｓ遅延してしまう。対物レンズを一度必ずディスクから遠ざけるのは、引き込み位置に対する実際の対物レンズの位置を明確にするためである。図４で示すように、対物レンズが引き込み位置近傍にいてもフォーカス誤差信号のレベルだけではレンズ位置ａ、ｂ、ｃを区別できない。また、フォーカス誤差信号は対物レンズの移動によって変化するが、これはディスクの面ぶれにも大きく影響するため同様にレンズ位置ａ、ｂ、ｃを区別できない。つまりレンズ位置ａが紙面右に移動したのかレンズ位置ｂが紙面左に移動したのかを区別できない。このため対物レンズをディスクから遠ざける途中でＳ字信号が検出されてもフォーカス制御の切り替えは行われない。
【００１１】
さらに、ディスクの面ぶれが大きくない場合でもフォーカス制御への切り替えが正しく行われない場合がある。
図５はディスクの記録面と光スポットとの位置を時間経過と共に示した模式図である。図において、５０１は光ディスクを回転させた場合の所定の記録面位置における面振れの変化を示す。光スポットの合焦位置Ａのように記録面を横切るように近づき、記録面を通過した場合にはフォーカス誤差信号は誤差信号５０２のように正しくＳ字信号を出力するが、スポット位置Ｂのように、記録面をかすめて近づいた場合には誤差信号５０３や誤差信号５０４のように戻りが生じてしまう。この場合、前述のＶ１ｔｈ＿０を一度通過しているので、対物レンズがディスクから遠ざかっているにもかかわらずＶ１ｔｈ＿１を通過してフォーカス制御に切り替えてしまう。しかし実際には光スポットはフォーカス誤差信号がゼロとなるＳ字信号出力範囲以外の位置におり、更にはフォーカス制御が正常に切り替えられたと誤認識してしまう。
【００１２】
図７はフォーカスジャンプ失敗時の動作について説明するためのフォーカス誤差信号及びフォーカス駆動信号を示す波形図であり、（１）の信号はフォーカス駆動信号を、（２）は第１のフォーカス誤差信号を、（２）は第２のフォーカス誤差信号を示す。２層ディスクで、０層から１層にフォーカスジャンプする場合、（１）に示すように、フォーカス駆動信号としては加速領域において加速電圧を与え、減速領域において減速電圧を与える。フォーカスジャンプの際にもディスクの面ぶれや加速電圧の不足、過剰な減速電圧によって図７の（１）や（２）に示すように、誤差信号の戻りが生じる。これらの場合も対物レンズとディスクとの相対距離をフォーカス誤差信号のレベルで検出しているため、正しく動作を検出できない。
【００１３】
さらに、フォーカス誤差信号の振幅を調整する場合には前述のようにスイープ動作を行うため数百ｍｓの時間を費やすことになる。調整動作の場合、対物レンズは前述の機械的な誤差と重力によるレンズ変位等を考慮した引き込み位置が必ず含まれる範囲の全域を移動する。これはスイープ途中でフォーカス誤差信号の極値が得られても、それが真の最大値あるいは最小値なのか前述した誤差信号の戻りなのかを判別できないためである。
【００１４】
本発明の目的は、正確なフォーカス引き込み動作及びフォーカスジャンプ動作を行うと共にフォーカス引き込み及びフォーカス誤差信号の振幅調整にかかる時間を短縮することで、装置の信頼性及び操作性を向上させることができる光ディスク装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するために本発明のディスク装置は、フォーカス誤差信号の正帰還領域と負帰還領域とを判別することで正確なフォーカス引き込み動作及びフォーカスジャンプ動作を行うと共にフォーカス引き込み及びフォーカス誤差信号の振幅調整にかかる時間を短縮するように動作する。
【００１６】
本発明では、対物レンズと、フォーカスアクチュエータと、フォーカス誤差信号生成手段と、光スポットをディスクの記録面に整定させるフォーカス制御信号生成手段と、対物レンズを所定の速度で移動させるスイープ制御信号生成手段と、スイッチング手段と、高周波信号発生手段と、加算手段と、フォーカスアクチュエータ駆動手段と、高周波数成分を検出するフィルタ手段と、位相差検出手段と、対物レンズとディスクとの相対位置を検出する相対位置検出手段とフォーカスジャンプ制御信号生成手段とを備える。
【００１７】
以上の手段を備えることによって、フォーカス引き込み、フォーカスジャンプあるいはフォーカス振幅調整時にフォーカス誤差信号の正帰還領域と負帰還領域とを判別することができる。したがって、正確なフォーカス引き込み動作及びフォーカスジャンプ動作を行うと共にフォーカス引き込み及びフォーカス誤差信号の振幅調整にかかる時間を短縮でき、装置の信頼性及び操作性を向上させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、実施例を用い、図を参照して説明する。
【００１９】
図８は本発明によるフォーカス誤差信号の正帰還領域と負帰還領域とを判別する方法の一実施例を示す模式図である。図において、（１）はフォーカス駆動信号８１であり、従来のスイープ信号に数ｋＨｚ以上の高い周波数のｓｉｎ波を加算して対物レンズを移動させる。この動作により図８の（２）に示すフォーカス誤差信号８２のように高周波信号が重畳された波形が検出される。図８の（３）はフォーカス駆動信号の高周波成分８３であり、位相は変化しない。これに対して、図８の（４）に示すフォーカス誤差信号の高周波成分８４は負帰還領域で図中のフォーカス駆動信号の高周波成分８３に対して位相が反転される。従って、（５）に示すように、正帰還領域はフォーカス駆動信号の高周波成分とフォーカス誤差信号の高周波成分の位相が同位相となり、負帰還領域はフォーカス駆動信号の高周波成分とフォーカス誤差信号の高周波成分の位相が逆位相となる。
一方、正帰還領域ではフォーカス誤差信号の高周波成分８４はフォーカス駆動信号の高周波成分に対して同位相となる。したがって、フォーカス誤差信号の高周波駆動成分８４をフィルタにより検出し、検出した信号の位相をフォーカス駆動信号の高周波成分８３と比較することによって、Ｓ字信号の正帰還領域と負帰還領域とを判別することができる。
【００２０】
本発明の光ディスク装置の実施例１を、図１を用いて説明する。
図１は本発明による光ディスク装置の第１の実施例を示すブロック図である。図１において、１はディスク、２は対物レンズを含む光ピックアップ、３は対物レンズをディスク記録面に垂直に移動するフォーカスアクチュエータ、４は対物レンズをディスク半径方向に移動するトラッキングアクチュエータ、５は対物レンズをディスク半径方向に広範囲に移動させる送り機構、６は光検出器である。７はディスク記録面と光スポットとのフォーカス方向の誤差信号を生成するフォーカス誤差信号生成手段であり、このフォーカス誤差信号生成手段には、フォーカス誤差信号の出力が所定の振幅レベルとなるように、前記フォーカス誤差信号の振幅値を変化させることができるゲイン手段が設けられている。８は光スポットをディスク記録面に位置づけるようにフォーカスアクチュエータを制御するフォーカス制御信号生成手段、９はディスク１と対物レンズとの相対位置を検出する位置検出手段、１０はフォーカスサーボを引き込ませる前動作を行うスイープ制御信号生成手段、１１はスイッチング手段、１２は高周波信号発生手段、１３は加算手段、１４はフィルタリング手段、１５は位相差検出手段、１６はフォーカスアクチュエータを駆動するフォーカスアクチュエータ駆動手段、１７はディスクトラックと光スポットとのトラッキング方向の誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段、１８は光スポットをディスクトラックに位置づけるようにトラッキングアクチュエータを制御するトラッキング制御信号生成手段、１９はトラッキングアクチュエータを駆動するトラッキングアクチュエータ駆動手段、２０はシークモータを駆動する送り機構駆動手段、２１はディスク１を回転させるスピンドルモータ、２２はスピンドルモータ２１の回転速度に応じた信号を発生する周波数発生手段、２３はスピンドルモータを所定角速度で回転するように制御するモータ制御手段である。
【００２１】
次に、各ブロックの動作概要と各ブロック間の関係について説明する。
図１において、フォーカスアクチュエータ３はピックアップ２に含まれる対物レンズをディスク記録面に対して垂直に移動し、トラッキングアクチュエータ４は対物レンズをディスクの半径方向に移動する。光検出器６は反射光を電気信号に変換し、変換した信号をフォーカス誤差信号生成手段７とトラッキング誤差信号生成手段１７に送る。フォーカス誤差信号生成手段７は送られた信号からフォーカス誤差信号を生成し、生成したフォーカス誤差信号をフォーカス制御信号生成手段８と位置検出手段９とフィルタリング手段１４に送る。フォーカス制御信号生成手段８は送られた信号に基づいてフォーカス制御信号を生成し、生成されたフォーカス制御信号をスイッチング手段１１に送る。スイープ制御信号生成手段１０は後述する位置検出手段９に基づいてディスク１と対物レンズとの相対速度を検出し、検出した相対速度に応じて対物レンズの移動速度が所定速度以内になるようにスイープ制御信号を変化させ、変化させたスイープ信号をスイッチング手段１１に送る。スイッチング手段１１は図中にないシステムコントローラによって出力された信号ｍに基づいてフォーカス制御信号あるいはスイープ制御信号の出力を加算手段１３に送る。高周波信号発生手段１２は周波数１０ｋＨｚのｓｉｎ波を生成し、生成した信号を加算手段１３と位相差検出手段１５に送る。加算手段１３は加算した信号をフォーカスアクチュエータ駆動手段１６に送る。フォーカスアクチュエータ駆動手段１６は送られた信号に基づいてフォーカスアクチュエータ３を駆動する。また、フィルタリング手段１４はフォーカス誤差信号生成手段７から送られた信号から１０ｋＨｚ成分を切り出し、得られた信号を位相差検出手段１５に送る。位相差検出手段１５は高周波信号発生手段１２から送られた信号とフィルタリング手段１４から送られた信号との位相差を計測し、計測した位相差に基づいて光スポットが正帰還領域か負帰還領域かあるいは無信号領域かを判別し、判別信号を位置検出手段９に送る。位置検出手段９は位相差検出手段１５から送られた判別信号とフォーカス誤差信号生成手段７から送られたフォーカス誤差信号に基づいて、図９のようにＳ字信号が出力される領域を４分割し、光スポットが分割した領域のどこにいるかを検出し、検出した位置信号をスイープ制御信号生成手段１０に送る。
【００２２】
図９はＳ字信号を複数の領域に分割する処理を説明するための模式図であり、図９の（１）は高周波成分が重畳されたフォーカス誤差信号８１の波形を示す。図９の（２）はフォーカス誤差信号の極性を示しており、負値と正値に分けられる。（３）は図８の（５）に相当する。従って、（２）のフォーカス誤差信号の極性と、（３）のフォーカス駆動信号の高周波成分とフォーカス誤差信号の高周波成分の位相が同位相か、逆位相かの位相とによって、（４）に示すように、領域１〜領域４に分けることができる。
【００２３】
一方、トラッキング誤差信号生成手段１７は送られた信号からトラッキング誤差信号を生成し、生成したトラッキング誤差信号をトラッキング制御信号生成手段１８に送る。トラッキング制御信号生成手段１８は送られた信号に基づいてトラッキング制御信号を生成し、生成したトラッキング制御信号をトラッキングアクチュエータ駆動手段１９と送り機構駆動手段２０に送る。トラッキングアクチュエータ駆動手段１９は送られた信号に基づいてトラッキングアクチュエータ４を駆動する。また、送り機構駆動手段２０は送られた信号に基づいて送り機構を駆動する。また、周波数発生手段２２はスピンドルモータの回転速度に応じた信号を生成し、生成した信号をモータ制御手段２３に送る。モータ制御手段２３は送られた信号に基づいて、ディスクが所定の回転数で回転するようにスピンドルモータ２１を制御する。
【００２４】
次にフォーカスサーボ引き込みの前処理であるスイープ制御時のスイープ制御信号生成手段１０の動作を、図１０を用いて説明する。
図１０はスイープ制御時のスイープ制御信号生成手段の動作の一実施例を示すフローチャートである。図において、スイープ制御信号生成手段１０はステップ１０１において、スイープ制御開始時のレンズ位置からレンズがディスクから離れる方向（レンズダウン方向）にフォーカスアクチュエータを駆動する。ステップ１０２で、レンズ位置が最下位置かを判定し、最下位置でない場合、即ちレンズがダウン方向に移動する途中である場合で、ステップ１０３及び１０７のｙｅｓのように領域１又は領域４が検出された場合には、ステップ１０４及び１０８で引き込み易くするために速度を変更する。即ち、ステップ１０４及び１０８で、領域１から領域２へ遷移する時間又は領域４から領域３へ遷移する時間を計測し、計測された時間に対応したレンズ移動速度となるように出力信号を変化させる。その後、ステップ１０５及び１０９のように領域２又は領域３内でフォーカス誤差信号が所定のしきい値を通過したことを検出した場合、ステップ１０６及び１１０でフォーカス引き込み動作を開始する。ここで、領域４検出後に領域３への遷移が検出されない場合は当初のスイープ制御信号を維持する。また、領域１検出後に領域２への遷移が検出されない場合はレンズがディスクに近づく方向（レンズアップ方向）にフォーカスアクチュエータを駆動する。レンズがディスクから最も離れる最下位置に到達した場合もレンズアップ方向にフォーカスアクチュエータを駆動する。
ステップ１０２で、レンズが最下位置になった場合、ステップ１１１でレンズをアップ（ディスクに近づける方向に移動）させる。ステップ１１２でレンズが最上位置に到達する前に、ステップ１１３で領域１が現れた場合には、ステップ１１４で、フォーカス引き込みを行い易いように速度を変更し、ステップ１１５で領域２が検出された場合にはステップ１０６で引き込み処理をする。ステップ１１３で領域１が検出されない場合、ステップ１１５で領域２が検出されない場合、ステップ１１２に戻る。ステップ１１２で最上位置の場合にはステップ１１６でレンズを開始位置に戻す。
【００２５】
以上述べたように、スイープ制御信号に高周波数の信号を加えてレンズを微小振動させながら移動させることで、ディスクの面ぶれや振動に影響されずにＳ字信号の正帰還領域と負帰還領域とを識別でき、レンズを一度最下位置に移動させる前に引き込みを行うことができる。また、面ぶれや振動等で発生する誤差信号の戻りを正確に検出できるので、次の引き込み機会を待ち、誤った引き込み動作を回避することができる。
【００２６】
次にフォーカス誤差信号の振幅を調整する場合のスイープ制御信号生成手段１０の動作を、図１１を用いて説明する。
図１１はフォーカス誤差信号の振幅を調整する場合のスイープ制御信号生成手段の動作の一実施例を示すフローチャートである。まず、ステップ２０１で、フォーカス振幅調整時のスイープ制御動作も、フォーカス引き込みの前処理と同様に、レンズをレンズダウン方向（ディスクから遠ざける方向）に移動させるようにフォーカスアクチュエータ３を駆動する。ステップ２０２でレンズをダウン方向へ移動させる途中の場合であって、ステップ２０３、２０４のように領域１から領域２への遷移が検出された場合、ステップ２０５のように遷移期間で検出されたフォーカス誤差信号の最小値をＳ字信号の最小値として保存する。続いてステップ２０６、２０７のように領域３から領域４への遷移が検出された場合、ステップ２０８のように遷移期間で検出されたフォーカス誤差信号の最大値をＳ字信号の最大値として保存する。ここでステップ２０４のように、領域１の検出後に領域２が検出されなかった場合、あるいはステップ２０７のように領域２検出後に領域３から領域４への遷移が検出されなかった場合には、スイープ制御信号生成手段１０はステップ２１５に移行して、レンズの移動方向をアップ方向に切り替えて、同様の方法でフォーカス誤差信号の最大値と最小値を検出する。またステップ２０９、２１０のように領域４から領域３への遷移が検出された場合、ステップ２１１のように遷移期間で検出されたフォーカス誤差信号の最大値をＳ字信号の最大値として保存する。続いてステップ２１２、２１３のように領域２から領域１への遷移が検出された場合、ステップ２１４のように遷移期間で検出されたフォーカス誤差信号の最小値をＳ字信号の最小値として保存する。ここで、ステップ２０９で領域４が検出された後にステップ２１０で領域３が検出されなかった場合、あるいはステップ２１０で領域３が検出された後に、ステップ２１２、２１３で領域２から領域１への遷移が検出されなかった場合には、スイープ制御信号生成手段１０はレンズ移動方向を維持し、同様の方法でフォーカス誤差信号の最大値及び最小値を検出する。レンズが最下位置に到達するまでフォーカス誤差信号の最大値及び最小値の両者が検出できなかった場合、ステップ２１５のようにスイープ制御信号生成手段１０はレンズ移動方向をアップ方向に切り替えて、レンズがディスクに近づくようにフォーカスアクチュエータを駆動する。この後はダウンサーチと同様にしてフォーカス誤差信号の最大値及び最小値を検出する。即ち、ステップ２１６で、レンズが最上位置に到達していない場合であって、ステップ２１７で領域１が検出され、ステップ２１８で領域２が検出された場合は、ステップ２１９で遷移期間に検出されたフォーカス誤差信号の最小値をＳ字信号の最小値として保存する。次に、ステップ２２０で領域３が検出され、ステップ２２１で領域４が検出された場合には、ステップ２２２で、遷移期間で検出されたフォーカス誤差信号の最大値をＳ字信号の最大値として保存する。ステップ２１７、２１８、２２０、２２１でそれぞれ領域１、領域２、領域３及び領域４が検出されない場合には、ステップ２１６に戻る。ただし、この動作では領域１より先に領域４が検出されることはないので再度ダウン方向に切り替えることはない。
【００２７】
以上のように動作することで、面ぶれや振動に影響されずにＳ字信号の正帰還領域と負帰還領域とを識別し、さらにフォーカス誤差信号の極性を考慮することで、Ｓ字信号の変極点を認識して、最大値及び最小値を検出した後すぐにレンズを初期位置あるいは中点位置に戻すことができる。したがってフォーカス振幅調整時のレンズの移動を最短にすることができる。
また、本発明の光ディスク装置はフォーカスサーボ引き込みの前処理としてのスイープ制御あるいはフォーカス振幅調整のためのスイープ制御に限るものではない。複数の記録面を有するディスクの層間ジャンプ制御の際は同様にしてディスクの面ぶれや振動による戻りを検出し、信頼性の高いフォーカスジャンプ動作を実現できる。
【００２８】
次に、図１２を用いて本発明の第２の実施例について説明する。
図１２は本発明による光ディスク装置の第２の実施例を示すブロック図である。なお、図１と同じ構成要素に対しては同一の符号を付し、その説明を省略する。図において、２４はフォーカスジャンプ動作を行うフォーカスジャンプ制御信号生成手段であり、その他の構成要素は実施例１と同一である。
【００２９】
次に図１３を用いて各ブロックの動作概要と各ブロック間の関係について構成要素２４を中心に説明する。
図１３はディスクの層間ジャンプの動作の一実施例を示すフローチャートである。まずフォーカスジャンプ制御信号生成手段２４は、ステップ３０１のように対物レンズが他方の層に移動するための加速信号を出力しフォーカスアクチュエータを駆動する。その後フォーカスジャンプ制御信号生成手段２４は位置検出手段９の出力に基づいて、ステップ３０２で光スポットが領域３から領域４に遷移することを検出するとともに、ステップ３０５で領域４あるいは領域１のしきい値Ｖ４ｔｈ＿０を検出し、ステップ３０８で出力信号を減速信号に切り替えてレンズの移動速度を減速する。さらにステップ３０９で光スポットが領域１から領域２に遷移することを検出するとともに、ステップ３１２で領域２のしきい値Ｖ４ｔｈ＿１を検出し、ステップ３１５で減速信号の出力を停止してフォーカスフィードバック制御に状態遷移する。ここで、ステップ３０３、３０６で領域４から領域３への戻りが検出され、所定の時間より時間がかかっている場合には、ステップ３０４、３０７のようにフォーカスジャンプ制御信号生成手段２４は加速信号の信号レベルを上げてレンズをさらに加速する。ステップ３１０、３１３で、領域１から領域４への戻りあるいは領域２から領域１への戻りが検出され、所定の時間より時間が掛かっている場合には、ステップ３１１、３１４でフォーカスジャンプ制御信号生成手段２４は減速信号の信号レベルを低下させてレンズの減速を鈍らせる。また、フォーカスジャンプ制御信号生成手段２４は各領域から次の領域への遷移時間が所定時間より長くなった場合にも戻りが生じていると判断して上記と同様の動作を行う。
【００３０】
以上のように、フォーカスジャンプ制御信号に高周波数の信号を加えてレンズを微小振動させながら移動させることで、面ぶれや振動に影響されずにＳ字信号の変極点を識別できるためディスクの戻りを正確に検出し、フォーカスジャンプの精度を向上させることができる。
【００３１】
以上述べたように、本発明によれば、初期の目的を達成することができる。すなわち、高周波信号発生手段とフィルタリング手段と位相差検出手段とディスクと対物レンズとの相対位置を検出する位置検出手段とを備え、また合焦点付近のフォーカス誤差信号であるＳ字信号の変極点を検出することで、フォーカスサーボ引き込み時やフォーカス振幅調整時のスイープ動作の処理時間を短縮するとともにディスクの面ぶれや振動に伴う戻りによる引き込みの失敗を防止することができる。また、フォーカスジャンプ時のディスク戻りを検出し、ジャンプ時の加速信号あるいは減速信号を変更することができる。したがって、装置の信頼性及び操作性を向上させることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、フォーカスサーボ引き込み時やフォーカス振幅調整時のスイープ動作の処理時間を短縮するとともにディスクの面ぶれや振動に伴う引き込みの失敗を防止することができる。
また、フォーカスジャンプ時のディスク戻りを検出し、ジャンプ時の加速信号あるいは減速信号を変更することができるので、装置の信頼性及び操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ディスク装置の第１の実施例を示すブロック図である。
【図２】光ディスクと光ピックアップの相対的な位置を示す側面図である。
【図３】対物レンズのスイープ動作を説明するための信号波形図である。
【図４】対物レンズのスイープ動作を説明するためのフォーカス誤差信号の波形図である。
【図５】ディスクの記録面と光スポットとの位置を時間経過と共に示した模式図である。
【図６】フォーカスジャンプ時のフォーカスの引き込み動作について説明するためのフォーカス誤差信号及びフォーカス駆動信号を示す波形図である。
【図７】フォーカスジャンプ失敗時の動作について説明するためのフォーカス誤差信号及びフォーカス駆動信号を示す波形図である。
【図８】本発明によるフォーカス誤差信号の正帰還領域と負帰還領域とを判別する方法の一実施例を示す模式図である。
【図９】Ｓ字信号を複数の領域に分割する処理を説明するための模式図である。
【図１０】スイープ制御時のスイープ制御信号生成手段の動作の一実施例を示すフローチャートである。
【図１１】フォーカス誤差信号の振幅を調整する場合のスイープ制御信号生成手段の動作の一実施例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明による光ディスク装置の第２の実施例を示すブロック図である。
【図１３】ディスクの層間ジャンプの動作の一実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…ディスク、２…光ピックアップ、３…フォーカスアクチュエータ、４…トラッキングアクチュエータ、５…送り機構、６…光検出器、７…フォーカス誤差信号生成手段、８…フォーカス制御信号生成手段、９…位置検出手段、１０…スイープ制御信号生成手段、１１…スイッチング手段、１２…高周波信号発生手段、１３…加算手段、１４…フィルタリング手段、１５…位相差検出手段、１６…フォーカスアクチュエータ駆動手段、１７…トラッキング誤差信号生成手段、１８…トラッキング制御信号生成手段、１９…トラッキングアクチュエータ駆動手段、２０…送り機構駆動手段、２１…スピンドルモータ、２２…周波数発生手段、２３…モータ制御手段、２４…フォーカスジャンプ制御信号生成手段。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical disk device using an optical pickup, and particularly, when performing focus servo pull-in, adjusting a focus error signal, and jumping between focus layers, finely oscillates a focus actuator at a high frequency to adjust the relative position and relative speed between the disk and the objective lens. The present invention relates to an optical disk device capable of performing a stable operation and shortening a processing time by detecting.
[0002]
[Prior art]
First, the focus pull-in condition will be described with reference to FIG.
2A and 2B are side views showing the relative positions of the optical disk and the optical pickup. FIG. 2A shows the case where the objective lens of the optical pickup is at the retracted position with respect to the optical disk, and FIG. FIG. 2 (c) shows a case where the object lens is closer to the optical disk than the retracted position, and FIG. 2 (c) shows a case where the position of the objective lens is farther from the optical disk than the retracted position. In the figure, the objective lens 252 is driven by an actuator 254 attached to a feed mechanism 253. In order to perform focus control for feeding back a focus error signal in the optical disk device, first, as shown in FIG. 2A, the objective lens 252 is located at a position where the light spot is focused near the recording surface of the disk 251. is necessary. (Hereinafter, this will be referred to as a retracted position.) This is because a focus error signal is output only when the objective lens 252 is near the retracted position. However, the range in which the focus error signal appears is several tens μm or less. On the other hand, the relative distance between the objective lens and the recording surface of the disk is several hundred μm or more when the mechanical error, the lens displacement due to gravitational acceleration or external vibration, and the disk runout are combined. Therefore, the initial position of the objective lens is often in the state shown in FIG. 2B or FIG. 2C where the focus error signal is zero, and is within a range from several hundred μm to several tens μm where the error signal appears. Need to look for Further, it is difficult to distinguish between the two states of FIG. 2B and FIG. 2C, and it is not clear to which direction the objective lens 252 should be moved to approach the retracted position.
[0003]
FIG. 3 is a signal waveform diagram for explaining a sweep operation of the objective lens, FIG. 3A is a signal waveform diagram for explaining a first sweep operation, and FIG. 3B is a second signal waveform diagram. FIG. 4 is a signal waveform diagram for explaining a sweep operation.
Since it is unclear which direction the objective lens should be moved to approach the retracted position, normally, when starting focus feedback control, a focus drive signal shown in (2) of FIG. 3A is output. Thus, the operation is performed such that the objective lens is once moved away (or closer) from the disk, the current position of the objective lens with respect to the retracted position is determined, and then gradually moved closer (or farther) from the disk. The moving range of the objective lens is set to a range that always includes the retracted position in consideration of mechanical errors and lens displacement due to gravity. Thus, an S-shaped signal, which is a focus error signal near the pull-in position, can be detected. When the focus feedback control is started, a focus error signal shown in (1) of FIG. 3A is output.
[0004]
Further, the focus error signal has a positive feedback region and a negative feedback region as shown in FIG.
FIG. 4 is a waveform diagram of a focus error signal for explaining the sweep operation of the objective lens. As shown in FIG. 4, in order to switch the objective lens from the sweep control to the feedback control, it is necessary to detect that the focus error signal is in the negative feedback region. For this reason, normally, a threshold value is provided as shown by bold lines V1th_0 and V2th_1 in the figure, and the operation is switched to feedback control after detecting that both threshold values have been passed. In the figure, the lens position a indicates that feedback control cannot be performed because the position of the objective lens is too far from the disk, and is in the positive feedback area of the focus error signal. The lens position b indicates that the position of the objective lens is at a position where feedback control is possible, and that the objective lens is in a negative feedback region of the focus error signal. The lens position c indicates that feedback control cannot be performed because the position of the objective lens is too close to the disk, and is in the positive feedback area of the focus error signal.
[0005]
However, if the relative speed between the objective lens and the disk is high due to surface fluctuation or vibration of the disk during the sweep control, the objective lens cannot be stopped even if switching to the feedback control, and the signal passes through the negative feedback area of the S-shaped signal. Would. On the other hand, the sweep operation is one of the processes requiring the longest time in the setup time of the apparatus, and it is desired to move the lens faster to improve operability. Therefore, the relative position between the disc and the objective lens is detected using the sum signal shown in (1) of FIG. 3B, which is the sum of the reflected lights detected by the photodetector and has the maximum amplitude near the focal point. Then, as in the focus drive signal of (3) in FIG. 3B, the objective lens is moved at a relatively high speed after the start of the sweep control, and the sweep speed is reduced after the sum signal exceeds a predetermined level. Thus, a method of obtaining a focus error signal shown in (2) of FIG. 3B is performed (Patent Document 1).
[0006]
When the disc being used is a disc having a plurality of recording surfaces, a process of moving a light spot from one recording surface to another recording surface (hereinafter, referred to as a focus jump) is performed.
FIG. 6 is a waveform diagram showing a focus error signal and a focus drive signal for explaining a focus pull-in operation at the time of a focus jump. FIG. 6A is a waveform diagram of the focus error signal and the focus drive signal, and FIG. FIG. 6B is a partially enlarged view of the waveform diagram of FIG. In the focus jump, as shown in (2) of FIG. 6A, the focus driving voltage is switched from the focus control to the fixed voltage in the acceleration direction and the deceleration direction, and the objective lens is accelerated in the direction of the recording surface at the jump destination. In this case, it changes like the focus error signal of (1) in FIG. The switching of the voltage is performed using a focus error signal as shown in FIG. First, after the focus drive voltage is switched to the acceleration voltage shown in (2) of FIG. 6B at the start of the jump, it is detected that the focus error signal of (1) has reached the threshold value of V2th_0 ( The speed of the lens is reduced by switching to the fixed voltage in the deceleration direction shown in 2). Next, it is detected that the focus error signal of (1) has exceeded the threshold value of V2th_1, and the control is switched to feedback control.
[0007]
On the other hand, in an optical disk, since the amplitude of the focus error signal differs depending on the disk, the amplitude is adjusted so that the magnification of the amplifier is set to an appropriate value so that the amplitude value becomes constant. In the adjusting operation, the objective lens is moved within a predetermined range in order to obtain the amplitude of the S-shaped signal to be adjusted. The predetermined range is the same as the range that always includes the retracted position in consideration of the mechanical error and the lens displacement due to gravity. Thereafter, the magnification of the amplifier is set so that the amplitude value of the obtained S-shaped signal matches the expected value.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-5-234090 (Claims 1, 2, paragraphs 0021, 0022, FIG. 2)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when performing a sweep operation in the process of focusing, the method of detecting that the light spot is near the recording surface and changing the sweep speed is different from the conventional method of sweeping at a constant speed. Since the relative speed between the disk and the objective lens can be reduced with almost no delay, the operability and reliability of the apparatus can be improved at the same time.
[0010]
However, even in the above method, the objective lens must be once moved away from the disk, and this operation delays the setup time of the apparatus by 50 to 100 ms. The purpose of always moving the objective lens away from the disk is to clarify the actual position of the objective lens with respect to the retracted position. As shown in FIG. 4, even if the objective lens is near the retracted position, the lens positions a, b, and c cannot be distinguished only by the level of the focus error signal. Also, the focus error signal changes due to the movement of the objective lens, but this also has a large effect on the surface deviation of the disk, so that the lens positions a, b, and c cannot be similarly distinguished. That is, it cannot be distinguished whether the lens position a has moved to the right on the paper or the lens position b has moved to the left on the paper. Therefore, even if the S-shaped signal is detected while moving the objective lens away from the disk, the focus control is not switched.
[0011]
Further, there are cases where switching to the focus control is not performed correctly even when the surface deviation of the disk is not large.
FIG. 5 is a schematic diagram showing the positions of the recording surface of the disk and the light spot with the passage of time. In the figure, reference numeral 501 denotes a change in surface deflection at a predetermined recording surface position when the optical disk is rotated. When the light spot approaches the recording surface as in the in-focus position A and passes through the recording surface, the focus error signal correctly outputs an S-shaped signal like the error signal 502 when passing through the recording surface. However, when the recording surface is grazed and approached, a return like the error signal 503 or the error signal 504 occurs. In this case, since the light beam has passed through the above-described V1th_0 once, the focus control is switched through the V1th_1 even though the objective lens is away from the disk. However, actually, the light spot is located at a position other than the S-shaped signal output range where the focus error signal becomes zero, and further, it is erroneously recognized that the focus control has been normally switched.
[0012]
FIG. 7 is a waveform diagram showing a focus error signal and a focus drive signal for explaining an operation at the time of a focus jump failure. The signal (1) shows a focus drive signal, and the signal (2) shows a first focus error signal. , (2) show a second focus error signal. In the case of a focus jump from the 0th layer to the 1st layer in a two-layer disc, as shown in (1), an acceleration voltage is applied in an acceleration region and a deceleration voltage is applied in a deceleration region as a focus drive signal. In the case of a focus jump, the error signal is returned as shown in FIGS. 7A and 7B due to the deviation of the disk surface, insufficient acceleration voltage, and excessive deceleration voltage. Also in these cases, since the relative distance between the objective lens and the disc is detected at the level of the focus error signal, the operation cannot be detected correctly.
[0013]
Further, when adjusting the amplitude of the focus error signal, several hundred ms are required for performing the sweep operation as described above. In the case of the adjusting operation, the objective lens moves in the entire range including the retracted position in consideration of the mechanical error and the lens displacement due to gravity. This is because even if the extreme value of the focus error signal is obtained during the sweep, it cannot be determined whether the extreme value is the true maximum value or the minimum value or the return of the above-described error signal.
[0014]
An object of the present invention is to improve the reliability and operability of an apparatus by performing accurate focus pull-in operation and focus jump operation and shortening the time required for focus pull-in and amplitude adjustment of a focus error signal. It is to provide a device.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the object of the present invention, a disc apparatus of the present invention performs accurate focus pull-in operation and focus jump operation by discriminating between a positive feedback area and a negative feedback area of a focus error signal, and performs focus pull-in and focus error. It operates to reduce the time required for signal amplitude adjustment.
[0016]
According to the present invention, an objective lens, a focus actuator, a focus error signal generating means, a focus control signal generating means for stabilizing a light spot on a recording surface of a disk, and a sweep control signal generating means for moving an objective lens at a predetermined speed Switching means, high frequency signal generating means, adding means, focus actuator driving means, filter means for detecting high frequency components, phase difference detecting means, and relative for detecting the relative position between the objective lens and the disk. The apparatus includes a position detecting unit and a focus jump control signal generating unit.
[0017]
By providing the above means, it is possible to determine the positive feedback area and the negative feedback area of the focus error signal at the time of focus pull-in, focus jump or focus amplitude adjustment. Therefore, accurate focus pull-in operation and focus jump operation can be performed, and the time required for focus pull-in and amplitude adjustment of the focus error signal can be shortened, so that the reliability and operability of the apparatus can be improved.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings using examples.
[0019]
FIG. 8 is a schematic diagram showing an embodiment of a method for determining a positive feedback area and a negative feedback area of a focus error signal according to the present invention. In the figure, (1) is a focus drive signal 81 which moves the objective lens by adding a sine wave having a high frequency of several kHz or more to a conventional sweep signal. By this operation, a waveform on which a high-frequency signal is superimposed is detected, such as a focus error signal 82 shown in FIG. FIG. 8C shows the high-frequency component 83 of the focus drive signal, and the phase does not change. On the other hand, the phase of the high frequency component 84 of the focus error signal shown in (4) of FIG. 8 is inverted in the negative feedback region with respect to the high frequency component 83 of the focus drive signal in the figure. Accordingly, as shown in (5), in the positive feedback region, the phase of the high frequency component of the focus drive signal and the phase of the high frequency component of the focus error signal are in phase, and in the negative feedback region, the high frequency component of the focus drive signal and the high frequency of the focus error signal are high. The components have opposite phases.
On the other hand, in the positive feedback region, the high frequency component 84 of the focus error signal has the same phase as the high frequency component of the focus drive signal. Therefore, the high-frequency drive component 84 of the focus error signal is detected by the filter, and the phase of the detected signal is compared with the high-frequency component 83 of the focus drive signal to determine the positive feedback area and the negative feedback area of the S-shaped signal. be able to.
[0020]
First Embodiment An optical disc device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the optical disk device according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a disk, 2 is an optical pickup including an objective lens, 3 is a focus actuator that moves the objective lens perpendicular to the disk recording surface, 4 is a tracking actuator that moves the objective lens in the disk radial direction, and 5 is an objective. A feed mechanism 6 for moving the lens over a wide area in the radial direction of the disk is a photodetector. Numeral 7 is a focus error signal generating means for generating an error signal in the focus direction between the disc recording surface and the light spot. The focus error signal generating means has a function to output the focus error signal to a predetermined amplitude level. Gain means is provided for changing the amplitude value of the focus error signal. 8 is a focus control signal generating means for controlling a focus actuator so as to position a light spot on a disk recording surface, 9 is a position detecting means for detecting a relative position between the disk 1 and an objective lens, and 10 is a pre-operation for pulling in a focus servo. 11 is a switching means, 12 is a high-frequency signal generating means, 13 is an adding means, 14 is a filtering means, 15 is a phase difference detecting means, 16 is a focus actuator driving means for driving a focus actuator, 17 Is a tracking error signal generating means for generating an error signal in the tracking direction between the disk track and the light spot; 18 is a tracking control signal generating means for controlling a tracking actuator so as to position the light spot on the disk track; Tracking actuator driving means for driving a king actuator; 20 a feed mechanism driving means for driving a seek motor; 21 a spindle motor for rotating the disk 1; 22 a frequency generating means for generating a signal corresponding to the rotation speed of the spindle motor 21 And 23 are motor control means for controlling the spindle motor to rotate at a predetermined angular velocity.
[0021]
Next, an operation outline of each block and a relationship between the blocks will be described.
In FIG. 1, a focus actuator 3 moves an objective lens included in a pickup 2 perpendicular to a disk recording surface, and a tracking actuator 4 moves the objective lens in a radial direction of the disk. The photodetector 6 converts the reflected light into an electric signal, and sends the converted signal to the focus error signal generator 7 and the tracking error signal generator 17. The focus error signal generation means 7 generates a focus error signal from the transmitted signal, and sends the generated focus error signal to the focus control signal generation means 8, the position detection means 9, and the filtering means 14. The focus control signal generation means 8 generates a focus control signal based on the transmitted signal, and sends the generated focus control signal to the switching means 11. The sweep control signal generator 10 detects the relative speed between the disk 1 and the objective lens based on the position detector 9 described later, and sweeps the moving speed of the objective lens within a predetermined speed according to the detected relative speed. The control signal is changed, and the changed sweep signal is sent to the switching means 11. The switching means 11 sends an output of a focus control signal or a sweep control signal to the adding means 13 based on a signal m output by a system controller (not shown). The high-frequency signal generator 12 generates a sine wave having a frequency of 10 kHz, and sends the generated signal to the adder 13 and the phase difference detector 15. The adding means 13 sends the added signal to the focus actuator driving means 16. The focus actuator driving means 16 drives the focus actuator 3 based on the transmitted signal. Further, the filtering unit 14 cuts out a 10 kHz component from the signal sent from the focus error signal generation unit 7 and sends the obtained signal to the phase difference detection unit 15. The phase difference detecting means 15 measures the phase difference between the signal sent from the high frequency signal generating means 12 and the signal sent from the filtering means 14, and based on the measured phase difference, determines whether the light spot is in the positive feedback area or the negative feedback area. The signal is sent to the position detecting means 9. The position detecting means 9 divides an area where an S-shaped signal is output into four as shown in FIG. 9 based on the discrimination signal sent from the phase difference detecting means 15 and the focus error signal sent from the focus error signal generating means 7. Then, the position of the light spot in the divided area is detected, and the detected position signal is sent to the sweep control signal generating means 10.
[0022]
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a process of dividing an S-shaped signal into a plurality of regions. FIG. 9A shows a waveform of a focus error signal 81 on which a high-frequency component is superimposed. FIG. 9B shows the polarity of the focus error signal, which is divided into a negative value and a positive value. (3) corresponds to (5) in FIG. Accordingly, the polarity of the focus error signal of (2) and the phase of the high frequency component of the focus drive signal and the phase of the high frequency component of the focus error signal of (3) are shown in (4) depending on whether the phase is the same or the opposite. Thus, it can be divided into the region 1 to the region 4.
[0023]
On the other hand, the tracking error signal generation means 17 generates a tracking error signal from the transmitted signal, and sends the generated tracking error signal to the tracking control signal generation means 18. The tracking control signal generating means 18 generates a tracking control signal based on the transmitted signal, and sends the generated tracking control signal to the tracking actuator driving means 19 and the feed mechanism driving means 20. The tracking actuator driving means 19 drives the tracking actuator 4 based on the transmitted signal. The feed mechanism driving means 20 drives the feed mechanism based on the transmitted signal. The frequency generator 22 generates a signal corresponding to the rotation speed of the spindle motor, and sends the generated signal to the motor controller 23. The motor control means 23 controls the spindle motor 21 based on the transmitted signal so that the disk rotates at a predetermined rotation speed.
[0024]
Next, the operation of the sweep control signal generation means 10 at the time of the sweep control which is the pre-process of the focus servo pull-in will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is a flowchart showing one embodiment of the operation of the sweep control signal generation means at the time of sweep control. In FIG. 1, in step 101, the sweep control signal generating means 10 drives the focus actuator in a direction in which the lens moves away from the disk (lens down direction) from the lens position at the start of the sweep control. In step 102, it is determined that the lens position is at the lowest position. If the lens position is not the lowest position, that is, if the lens is in the middle of moving in the down direction, the region 1 or the region 4 is If detected, the speed is changed in steps 104 and 108 to facilitate retraction. That is, in steps 104 and 108, the time required to transition from area 1 to area 2 or the time required to transition from area 4 to area 3 is measured, and the output signal is changed so that the lens movement speed corresponds to the measured time. . Thereafter, when it is detected that the focus error signal has passed the predetermined threshold in the area 2 or the area 3 as in steps 105 and 109, the focus pull-in operation is started in steps 106 and 110. Here, when the transition to the area 3 is not detected after the area 4 is detected, the original sweep control signal is maintained. If the transition to the area 2 is not detected after the detection of the area 1, the focus actuator is driven in a direction in which the lens approaches the disk (lens up direction). When the lens reaches the lowermost position farthest from the disk, the focus actuator is driven in the lens-up direction.
If the lens is at the lowermost position in step 102, the lens is moved up (moved in a direction approaching the disk) in step 111. If region 1 appears in step 113 before the lens reaches the uppermost position in step 112, the speed is changed in step 114 so that focus pull-in can be easily performed, and region 2 is detected in step 115. In this case, a pull-in process is performed in step 106. If region 1 is not detected in step 113, or if region 2 is not detected in step 115, the process returns to step 112. If the lens is at the uppermost position in step 112, the lens is returned to the start position in step 116.
[0025]
As described above, by adding a high-frequency signal to the sweep control signal and moving the lens while slightly vibrating, the positive feedback area and the negative feedback area of the S-shaped signal are not affected by the surface shake and vibration of the disk. And the retraction can be performed before the lens is once moved to the lowermost position. In addition, since the return of the error signal generated by the surface shake, vibration, or the like can be accurately detected, the next pull-in opportunity can be waited, and the wrong pull-in operation can be avoided.
[0026]
Next, the operation of the sweep control signal generation means 10 when adjusting the amplitude of the focus error signal will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a flowchart showing one embodiment of the operation of the sweep control signal generation means when adjusting the amplitude of the focus error signal. First, in step 201, the sweep control operation at the time of focus amplitude adjustment also drives the focus actuator 3 so as to move the lens in the lens down direction (direction away from the disk), as in the pre-processing of focus pull-in. When the lens is being moved in the down direction in step 202 and the transition from the area 1 to the area 2 is detected as in steps 203 and 204, the focus detected in the transition period as in step 205 The minimum value of the error signal is stored as the minimum value of the S-shaped signal. Subsequently, when the transition from the area 3 to the area 4 is detected as in steps 206 and 207, the maximum value of the focus error signal detected in the transition period is stored as the maximum value of the S-shaped signal as in step 208. . Here, when the area 2 is not detected after the detection of the area 1 as in step 204, or when the transition from the area 3 to the area 4 is not detected after the detection of the area 2 as in step 207, the sweep is performed. The control signal generating means 10 proceeds to step 215 to switch the moving direction of the lens to the up direction, and detects the maximum value and the minimum value of the focus error signal in the same manner. When a transition from area 4 to area 3 is detected as in steps 209 and 210, the maximum value of the focus error signal detected in the transition period is stored as the maximum value of the S-shaped signal as in step 211. Subsequently, when the transition from the area 2 to the area 1 is detected as in steps 212 and 213, the minimum value of the focus error signal detected in the transition period is stored as the minimum value of the S-shaped signal as in step 214. . Here, when the area 3 is not detected in the step 210 after the area 4 is detected in the step 209, or after the area 3 is detected in the step 210, the transition from the area 2 to the area 1 is performed in the steps 212 and 213. Is not detected, the sweep control signal generation means 10 keeps the lens moving direction and detects the maximum value and the minimum value of the focus error signal by the same method. If both the maximum value and the minimum value of the focus error signal cannot be detected until the lens reaches the lowermost position, the sweep control signal generator 10 switches the lens moving direction to the up direction as in step 215, and Drives the focus actuator so as to approach the disk. Thereafter, the maximum value and the minimum value of the focus error signal are detected in the same manner as in the down search. That is, if the lens has not reached the uppermost position in step 216, and the area 1 is detected in step 217, and if the area 2 is detected in step 218, the area is detected in the transition period in step 219. The minimum value of the focus error signal is stored as the minimum value of the S-shaped signal. Next, if the area 3 is detected in step 220 and the area 4 is detected in step 221, in step 222, the maximum value of the focus error signal detected in the transition period is stored as the maximum value of the S-shaped signal. I do. If the areas 1, 2, 3, and 4 are not detected in steps 217, 218, 220, 221 respectively, the process returns to step 216. However, in this operation, since the area 4 is not detected before the area 1, the switching to the down direction is not performed again.
[0027]
By operating as described above, the positive feedback region and the negative feedback region of the S-shaped signal are distinguished without being affected by surface shake and vibration, and the polarity of the S-shaped signal is considered by further considering the polarity of the focus error signal. The lens can be returned to the initial position or the midpoint position immediately after recognizing the inflection point and detecting the maximum value and the minimum value. Therefore, the movement of the lens at the time of adjusting the focus amplitude can be minimized.
In addition, the optical disk device of the present invention is not limited to sweep control as pre-processing of focus servo pull-in or sweep control for focus amplitude adjustment. In the case of the interlayer jump control of a disk having a plurality of recording surfaces, similarly, the return due to the surface shake or vibration of the disk is detected, and a highly reliable focus jump operation can be realized.
[0028]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 12 is a block diagram showing a second embodiment of the optical disk device according to the present invention. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the figure, reference numeral 24 denotes a focus jump control signal generating means for performing a focus jump operation, and other components are the same as those of the first embodiment.
[0029]
Next, the operation outline of each block and the relationship between each block will be described with reference to FIG.
FIG. 13 is a flowchart showing one embodiment of the operation of the interlayer jump of the disk. First, the focus jump control signal generation means 24 outputs an acceleration signal for moving the objective lens to the other layer as in step 301, and drives the focus actuator. Thereafter, based on the output of the position detecting means 9, the focus jump control signal generating means 24 detects in step 302 that the light spot has transitioned from the area 3 to the area 4, and in step 305 the threshold of the area 4 or the area 1 is detected. The value V4th_0 is detected, and in step 308, the output signal is switched to a deceleration signal to reduce the moving speed of the lens. Further, in step 309, the transition of the light spot from the area 1 to the area 2 is detected, and in step 312, the threshold value V4th_1 of the area 2 is detected. In step 315, the output of the deceleration signal is stopped to perform focus feedback control. State transition. Here, when the return from the area 4 to the area 3 is detected in steps 303 and 306 and it takes longer than a predetermined time, the focus jump control signal generating means 24 outputs the acceleration signal as in steps 304 and 307. To further accelerate the lens. In steps 310 and 313, a return from the area 1 to the area 4 or a return from the area 2 to the area 1 is detected, and if it takes longer than a predetermined time, a focus jump control signal generation is performed in steps 311 and 314. Means 24 reduces the signal level of the deceleration signal to slow down the deceleration of the lens. Also, the focus jump control signal generation means 24 determines that a return has occurred when the transition time from each area to the next area is longer than a predetermined time, and performs the same operation as described above.
[0030]
As described above, by adding a high-frequency signal to the focus jump control signal and moving the lens while slightly vibrating, the inflection point of the S-shaped signal can be identified without being affected by surface shake or vibration. Can be accurately detected, and the accuracy of the focus jump can be improved.
[0031]
As described above, according to the present invention, the initial object can be achieved. That is, it comprises high-frequency signal generation means, filtering means, phase difference detection means, and position detection means for detecting the relative position between the disk and the objective lens. By performing the detection, it is possible to shorten the processing time of the sweep operation at the time of focus servo pull-in or the focus amplitude adjustment, and to prevent the pull-in failure due to the return of the disk due to the surface shake or vibration. Further, it is possible to detect the return of the disk at the time of the focus jump and change the acceleration signal or the deceleration signal at the time of the jump. Therefore, the reliability and operability of the device can be improved.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to shorten the processing time of the sweep operation at the time of focus servo pull-in or the focus amplitude adjustment, and to prevent the pull-in failure due to disk runout or vibration.
Further, since the return of the disk at the time of the focus jump can be detected and the acceleration signal or the deceleration signal at the time of the jump can be changed, the reliability and operability of the apparatus can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical disk device according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a relative position between an optical disc and an optical pickup.
FIG. 3 is a signal waveform diagram for explaining a sweep operation of the objective lens.
FIG. 4 is a waveform diagram of a focus error signal for explaining a sweep operation of the objective lens.
FIG. 5 is a schematic diagram showing positions of a recording surface of a disc and a light spot with time.
FIG. 6 is a waveform diagram showing a focus error signal and a focus drive signal for explaining a focus pull-in operation during a focus jump.
FIG. 7 is a waveform diagram showing a focus error signal and a focus drive signal for explaining an operation when a focus jump fails.
FIG. 8 is a schematic diagram showing one embodiment of a method for determining a positive feedback area and a negative feedback area of a focus error signal according to the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a process of dividing an S-shaped signal into a plurality of regions.
FIG. 10 is a flowchart showing one embodiment of the operation of the sweep control signal generation means during the sweep control.
FIG. 11 is a flowchart showing an embodiment of the operation of the sweep control signal generation means when adjusting the amplitude of the focus error signal.
FIG. 12 is a block diagram showing a second embodiment of the optical disc device according to the present invention.
FIG. 13 is a flowchart showing an embodiment of the operation of the interlayer jump of the disk.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Disc, 2 ... Optical pick-up, 3 ... Focus actuator, 4 ... Tracking actuator, 5 ... Sending mechanism, 6 ... Photodetector, 7 ... Focus error signal generating means, 8 ... Focus control signal generating means, 9 ... Position detection Means, 10 ... sweep control signal generation means, 11 ... switching means, 12 ... high frequency signal generation means, 13 ... addition means, 14 ... filtering means, 15 ... phase difference detection means, 16 ... focus actuator driving means, 17 ... tracking error Signal generation means, 18: Tracking control signal generation means, 19: Tracking actuator drive means, 20: Feed mechanism drive means, 21: Spindle motor, 22 ... Frequency generation means, 23: Motor control means, 24: Focus jump control signal generation means.
