JP2004310936A - 光ディスク装置、対物レンズ位置制御方法 - Google Patents
光ディスク装置、対物レンズ位置制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】光ディスク装置の姿勢変化に応じて生じるとされる対物レンズの自重だれを防止する。
【解決手段】対物レンズを少なくともフォーカス方向に移動可能に保持するアクチュエータを備えると共に、この対物レンズを介してレーザ光を照射することによって、光ディスクに対する信号の書き込みまたは読み出しが可能に構成された光学ヘッド手段を備える光ディスク装置において、少なくとも、当該光ディスク装置の姿勢変化に応じて変位する、上記対物レンズにはたらく静的加速度を検出する。そして、この検出結果に基づいたフォーカスドライブ信号により、上記光学ヘッド手段における上記アクチュエータを駆動するようにする。これにより、上記対物レンズにはたらく静的加速度（重力）としての、この対物レンズをフォーカス方向に移動させようとする力をキャンセルすることが可能となって、対物レンズを所定の位置に一定に制御することが可能となる。
【選択図】 図１
【解決手段】対物レンズを少なくともフォーカス方向に移動可能に保持するアクチュエータを備えると共に、この対物レンズを介してレーザ光を照射することによって、光ディスクに対する信号の書き込みまたは読み出しが可能に構成された光学ヘッド手段を備える光ディスク装置において、少なくとも、当該光ディスク装置の姿勢変化に応じて変位する、上記対物レンズにはたらく静的加速度を検出する。そして、この検出結果に基づいたフォーカスドライブ信号により、上記光学ヘッド手段における上記アクチュエータを駆動するようにする。これにより、上記対物レンズにはたらく静的加速度（重力）としての、この対物レンズをフォーカス方向に移動させようとする力をキャンセルすることが可能となって、対物レンズを所定の位置に一定に制御することが可能となる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに対する信号の記録または再生が可能な光ディスク装置、及びこのような光ディスク装置における対物レンズ位置制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、光ディスクに対する信号の記録または再生が可能な光ディスク装置として、ビデオカメラの構成を有するものがある。
このようなビデオカメラとしての構成を有する光ディスク装置においては、ユーザの使用状況によって、装置自体の姿勢が変化されて使用されることが想定されている。すなわち、据え置き型のものとは異なり、装置があらゆる姿勢で使用されることが想定されているものである。
【０００３】
ところで、このように装置の姿勢が変化されて使用された場合には、重力の影響により、対物レンズと、装填された光ディスクの信号記録面との位置関係に少なからずズレが生じるものとなる。
つまり、周知のように光ディスク装置における対物レンズは、２軸アクチュエータに対してアーム等を介して比較的緩やかに保持されていることから、いわゆる自重だれの影響によって、然るべき位置から重力のはたらく方向にずれるものである。
【０００４】
この際、光ディスク装置が使用される向きによっては、対物レンズと記録面が近づくようにして自重だれが発生することがある。
そして、このような状況が、例えばフォーカスサーチ時に生じたとすると、この場合はフォーカスサーチ動作により対物レンズを記録面方向に移動させる力が加わった際に、最悪の場合は対物レンズが信号記録面に衝突してしまう可能性があった。
【０００５】
そこで従来では、このような自重だれの影響を考慮して、対物レンズの位置をディスク記録面から充分に離すように制御してからフォーカスサーチ動作を開始するようにしていた。つまり、上記のような自重だれによって、対物レンズとディスク記録面との距離が近くなっているときに、対物レンズが記録面から充分に離れるように、対物レンズが記録面から離れる方向へのフォーカスドライブ信号を、通常よりも余分に供給するようにしたものである。
そして、これにより、フォーカスサーチ開始時において、自重だれによって対物レンズとディスク記録面との距離が近くなっているときにも、対物レンズが記録面から充分に離れた位置からフォーカスサーチが開始されることになるため、上記のような衝突を防止することができるものである。
【０００６】
また、従来では、このようにフォーカスサーチの開始位置についての制御とは別の手法として、このようなフォーカスサーチ時の対物レンズの可動範囲（ストローク量）を制御するようにしたものがある。
すなわち、フォーカスサーチ時において、対物レンズをディスク記録面方向に駆動する際に、対物レンズを記録面方向に移動させる範囲を制限することで、対物レンズが記録面方向に自重だれしていても、フォーカスサーチによって衝突することがないようにするものである。
【０００７】
なお、他の関連する従来技術として、例えば以下の特許文献には、光ディスクの信号記録面と対物レンズとの位置関係のずれを補正する技術が示されている。
【特許文献１】
特開２００１−１１８２６０
【特許文献２】
特開平９−３５２８５
【特許文献３】
特開平９−２７１６４
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記で説明したようにして、衝突回避のために、フォーカスサーチ開始時に対物レンズをディスク記録面から充分に離すための、通常よりも余分なフォーカスドライブ信号を供給する場合は、当然ながら、フォーカスドライブ信号としての電力が余分に浪費されることとなり、回路消費電力の点で不利である。
また、この場合は、実際に引き込み範囲を探すフォーカスサーチが開始されるまでの時間が、通常よりも長くとられることになるので、この点でサーチ時間の短縮が図られないという問題が生じる。
【０００９】
また、上記で説明した、フォーカスサーチ時のストロークを制御する技術としては、例えば近年開発された高密度ディスクのように、対物レンズと記録面との距離（ワーキングディスタンス）が狭く設定されている場合に、正常にフォーカスサーチが行えなくなってしまう虞があった。
つまり、この場合は、上記のように対物レンズと記録面との距離が狭いために、これに対応してフォーカスサーチのストローク量も元々少なく設定されることになるから、ここでさらにフォーカスサーチのストローク量を制限してしまうと、フォーカス引き込み範囲に到達できなくなってしまう可能性が高くなるものである。
従って、このようにフォーカスサーチ時のストロークを制御する技術は、近年開発された高密度ディスクに対しては適用できないものとなってしまう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では以上のような問題点に鑑み、光ディスク装置の姿勢変化に応じて発生する、対物レンズの自重だれを防止することを目的とする。
そしてこのために、本発明では光ディスク装置として以下のように構成することとした。
すなわち、先ず、対物レンズを少なくともフォーカス方向に移動可能に保持するアクチュエータを備えると共に、この対物レンズを介してレーザ光を照射することによって、上記光ディスクに対する信号の書き込みまたは読み出しが可能に構成された光学ヘッド手段を備える。
そして、少なくとも、当該光ディスク装置の姿勢変化に応じて変位する、上記光学ヘッド手段における上記対物レンズにはたらく静的加速度を検出して出力するように構成された加速度検出手段を備え、さらに、上記加速度検出手段により出力された検出信号に基づいたフォーカスドライブ信号により、上記光学ヘッド手段における上記アクチュエータを駆動する駆動手段を備えるようにした。
【００１１】
また、本発明では、対物レンズを少なくともフォーカス方向に移動可能に保持するアクチュエータを備えると共に、この対物レンズを介してレーザ光を照射することによって、光ディスクに対する信号の書き込みまたは読み出しが可能に構成された光学ヘッド手段を備えることにより、上記光ディスクに対する信号の記録または再生が可能とされた、光ディスク装置における対物レンズ位置制御方法として、以下のようにすることとした。
つまり、少なくとも、当該光ディスク装置の姿勢変化に応じて変位する、上記光学ヘッド手段における上記対物レンズにはたらく静的加速度を検出し、この検出結果に基づいたフォーカスドライブ信号により、上記光学ヘッド手段における上記アクチュエータを駆動することとした。
【００１２】
このようにして、装置の姿勢変化に応じて変化する、上記対物レンズにはたらく静的加速度（重力加速度）を検出することによっては、装置の姿勢が変化されたときの、対物レンズをフォーカス方向に移動させるようにしてはたらく重力のレベルを検出することができる。
そして、上記のように、この検出された重力加速度としての上記検出信号に基づいたフォーカスドライブ信号により、アクチュエータを駆動することによっては、この際に対物レンズにはたらく重力をキャンセルして、対物レンズを所定の位置に保持することが可能となる。
つまりこれによって、装置の姿勢変化によらず、対物レンズを常に所定の一定の位置に保持することができるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明における実施の形態としての光ディスク装置１の内部構成例を示したブロック図である。
なお、この図においては、本実施の形態の光ディスク装置１の要部となる、主にフォーカスサーボ系のブロックのみを抽出して示しており、その他の回路部分については省略している。
この図に示す光ディスク装置１は、例えばビデオカメラとしての構成を有し、図示されないカメラブロックにおいて撮像された映像に基づいて得られた映像データを、図示するディスク５０に対して記録することが可能に構成されている。またこれと共に、ディスク５０に対して記録された映像データを再生することも可能に構成されている。
また、このようなビデオカメラとしては、据え置き型ではなく可搬性を有するものとされ、ユーザの使用状況によっては、本装置があらゆる姿勢で使用されることが想定されている。
【００１４】
先ず、図１において、ディスク５０は、高密度ディスクとしての、いわゆるブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）とされる。
このブルーレイディスクは、例えば中心発光波長４０５ｎｍの青色レーザと、ＮＡが０．８５の対物レンズの組み合わせという条件の下で、信号記録・再生が行われるものとされる。また、トラックピッチは０．３２μｍ、線密度０．１２μｍ／ｂｉｔで、６４ＫＢ（キロバイト）のデータブロックを１つの記録再生単位として、フォーマット効率約８２％としたとき、直径１２ｃｍのディスクに対して２３．３ＧＢ（ギガバイト）程度の容量を記録再生できる。
また、同様のフォーマットで線密度を０．１１２μｍ／ｂｉｔの密度とすると、２５ＧＢの容量を記録再生できる。さらに、記録層を多層構造とすることができ、例えば２層としたときは、容量を４６．６ＢＧ、または５０ＧＢ程度とすることも可能とされる。
【００１５】
このようなブルーレイディスクとしてのディスク５０は、図示されないターンテーブルに積載され、記録／再生動作時において図示しないスピンドルモータによって一定線速度（ＣＬＶ）で回転駆動される。
そして、図示するピックアップ２によってディスク５０上のデータ、即ちＲＯＭディスクの場合のエンボスピットによるデータや、リライタブルディスクの場合のフェーズチェンジマークによるデータの読出が行われる。
またリライタブルディスクの場合、グルーブトラックのウォブリングとして埋め込まれたＡＤＩＰ情報やディスクインフォメーションの読み出しがおこなわれる。
またリライタブルディスクに対する記録時にはピックアップ２によってグルーブトラックにデータがフェーズチェンジマークとして記録される。
【００１６】
上記ピックアップ２内には、レーザ光源として半導体レーザが備えられる。また、この他にも、例えば反射光を検出するためのフォトディテクタ、レーザ光の出力端となる対物レンズ２ａ、レーザ光を対物レンズ２ａを介してディスク記録面に照射し、またその反射光をフォトディテクタに導く光学系が形成される。
【００１７】
ピックアップ２内において、対物レンズ２ａは、このピックアップ２内に備えられた二軸アクチュエータ２ｂによってトラッキング方向及びフォーカス方向に移動可能に保持されている。
また、このピックアップ２全体はスレッド機構によりディスク半径方向に移動可能とされている。
【００１８】
ディスク５０からの反射光情報はフォトディテクタによって検出され、受光光量に応じた電気信号とされてマトリクスアンプ３に供給される。
マトリクスアンプ３には、フォトディテクタとしての複数の受光素子からの出力電流に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算／増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な信号を生成する。
例えば再生データに相当する高周波信号（再生データ信号）、サーボ制御のためのトラッキングエラー信号、及び図示するフォーカスエラー信号ＦＥなどを生成する。
トラッキングエラー信号としては、ディスク５０がリライタブルディスクの場合は、例えばプッシュプル信号を生成し、ディスク５０がＲＯＭディスクの場合は、ＤＰＤ信号を生成する。さらに、グルーブのウォブリングに係る信号、即ちウォブリングを検出する信号としてプッシュプル信号を生成する。
【００１９】
マトリクスアンプ３にて生成された、上記再生データ信号は、図示されない再生信号処理回路に供給されて再生信号処理が施された後、再生出力される。
また、上記トラッキングエラー信号としては、図示されないトラッキングサーボ回路に供給されてトラッキングサーボ制御のために使用される。
さらに、上記ウォブリングを検出するためのプッシュプル信号としては、図示されないアドレス検出回路に供給されてアドレス検出に用いられる。
また、特にこの場合、マトリクスアンプ３にて生成された、上記フォーカスエラー信号は、図示するＡ／Ｄ変換器４を介してデジタルデータとされた後に、フォーカスサーボ回路２０内の位相補償回路５に供給される。
なお、マトリクスアンプ３は、上記したピックアップ２内に形成される場合もある。
また、フォーカスサーボ回路２０は、上記したトラッキングサーボ回路と共にＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）内に形成されるものである。
【００２０】
位相補償回路５に供給された上記フォーカスエラー信号ＦＥは、ここにおいて位相補償処理が施された後に、フォーカスサーボ回路２０内に設けられたスイッチＳＷの端子ｔ３に対して供給される。
このスイッチＳＷは、図示する端子ｔ１からの出力を、端子ｔ２、上記端子ｔ３、及び端子ｔ４の入力から択一的に選択する、３入力１出力スイッチであり、出力端子としての上記端子ｔ１は、加算回路７に対して接続される。また、入力端子としての、上記端子ｔ２はフォーカスサーボオフ端子とされ。さらに、上記端子ｔ４には、フォーカスサーチ制御部６の出力が入力される。
このフォーカスサーチ制御部６は、当該光ディスク装置１としてのシステム全体を制御するシステムコントローラの制御に基づいて、例えばフォーカスサーチのために対物レンズ２ａをディスク５０に接離する方向に移動させるための、フォーカスサーチ信号を出力する。
【００２１】
このような接続形態とされるスイッチＳＷでは、フォーカスサーボＯＮ時に対応しては、端子ｔ３が選択され、この場合、上記端子ｔ１からは、この端子ｔ３を介して入力される、上記Ａ／Ｄ変換器４、及び位相補償回路５を介して得られるフォーカスエラー信号ＦＥが出力されるようになる。
また、フォーカスサーチ時に対応しては、端子ｔ４が選択され、この場合には上記フォーカスサーチ制御部６から出力されるフォーカスサーチ信号が端子ｔ１を介して出力されるものとなる。
また、さらにフォーカスサーボ、フォーカスサーチが共にＯＦＦとされる場合に対応しては、上記端子ｔ２が選択されて、この場合は上記端子ｔ１からの信号出力が行われないようになっている。
なお、このようなスイッチＳＷの切り替え動作は、上記したシステムコントローラの制御に基づいて行われるものである。
【００２２】
加算回路７は、上記スイッチＳＷの端子ｔ１からの出力信号に対して、フォーカスサーボ回路２０内に備えられた、後述するゲイン調整回路１１の出力信号を加算する。そして、この加算結果を、フォーカスドライブ信号として図示するＤ／Ａ変換器８に対して出力する。
【００２３】
Ｄ／Ａ変換器８は、上記加算回路７から出力される、デジタル信号によるフォーカスドライブ信号をアナログ変換し、これをフォーカスドライバ９に対して供給する。
そして、フォーカスドライバ９は、このようにＤ／Ａ変換器８から供給されるフォーカスドライブ信号に基づいて、ピックアップ２内に形成される二軸アクチュエータ２ｂを駆動・制御する。
【００２４】
ここで、本実施の形態の光ディスク装置１に対しては、図示するように加速度センサ１０が備えられる。
この場合の加速度センサ１０は、静的加速度（傾き、重力加速度Ｇ）、及び動的加速度（衝撃、振動）の双方についての検出が可能に構成されている。特に、上記のような静的加速度が検出可能とされることで、この加速度センサ１０によっては、当該光ディスク装置１の姿勢変化に応じた傾き検出が可能とされているものである。
【００２５】
この加速度センサ１０としては、例えばそのセンサ面が、ピックアップ２内において保持される、対物レンズ２ａのレーザ出力端面と同等の向きとなるように備えられる。そして、これによって、上記対物レンズ２ａのフォーカス方向にはたらく加速度（静的・動的）が検出可能となるようにされているものである。
なお、この加速度センサ１０としては、上記のように検出可能な加速度として、例えばこの場合は２Ｇ程度までの検出が可能とされていればよい。
【００２６】
ゲイン調整回路１１は、この場合、上記加速度センサ１０が出力した検出信号に所定のゲインを与える。そして、このゲイン調整回路１１によって適切なゲインが与えられた検出信号は、加算回路７において、スイッチＳＷの端子ｔ１からの出力に対して加算されるものとなる。
つまり、これにより、フォーカスドライバ９に供給されるべきフォーカスドライブ信号に対して、上記加速度センサ１０から出力された検出信号に応じた信号成分が加算されるものである。
【００２７】
上記ように構成される本実施の形態の光ディスク装置１の動作について、次の図２を用いて説明する。
この図２において、図２（ａ）は、本例の光ディスク装置１の姿勢が変化されて使用された場合における、ディスク５０、ピックアップ２（対物レンズ２ａ）の様子を、重力方向を基準として示した模式図である。
また、図２（ｂ）では、このように当該光ディスク装置１の姿勢が変化されて使用された場合に対応した、加速度センサ１０の出力信号（検出信号）を示している。
【００２８】
先ず、図２（ａ）において、時点ｔ１と示したように、装置の姿勢変化により、図中に矢印ｇと示した重力方向に対して、ディスク５０及び対物レンズ２ａの半径方向面が直交する関係となり、且つ、この重力方向ｇを基準として、対物レンズ２ａを含むピックアップ２が、ディスク５０の下方となるようにされた場合について説明する。
この場合は、図からもわかるように、対物レンズ２ａのフォーカス方向Ｆと、図示する重力方向ｇとが一致する。そしてこの場合は、上記のようにディスク５０に対して対物レンズ２ａが下となる関係となっていることから、対物レンズ２ａには、フォーカス方向Ｆにおいて、ディスク５０から離れる方向に１Ｇの重力がはたらくことになる。
【００２９】
このようにして対物レンズ２ａにはたらく重力は、加速度センサ１０において検出される。
この場合、上述もしたように加速度センサ１０は、そのセンサ面が対物レンズ２ａのレーザ出力端面と同等の向きとなるように備えられている。そして、この時点ｔ１において、対物レンズ２ａに対しては、図２（ａ）に示すようにレーザ出力端面とは逆側への１Ｇの重力がはたらいていることから、この際、加速度センサ１０によっては、１Ｇ（＋１Ｇ）の重力加速度が検出されるものとなる。
そしてこの結果、この時点ｔ１に対応しては、この加速度センサ１０から、図２（ｂ）の時点ｔ１に示すようにして＋１Ｇにほぼ対応したレベルの検出信号が出力されるものとなる。
【００３０】
ここで、この図２（ｂ）に示される検出信号において、図中Ｈと示したような、この検出信号の高周波成分は、当該光ディスク装置１がユーザ等により保持された際の手ぶれ等に起因する動的加速度が反映されたものである。
つまり、本例で使用する加速度センサ１０としては、先にも述べたように、装置の姿勢変化に応じた静的加速度と、このような手ぶれ等に起因して装置に与えられる振動や衝撃としての動的加速度の双方を検出可能とされている。そして、このことから、この検出信号としては、このような振動や衝撃が反映された高周波成分が重畳された波形が得られるものである。
【００３１】
この際、例えば加速度センサ１０として、このような動的加速度についての検出機能を与えない場合には、上記のような装置の姿勢変化に応じては、次の図３に示すような検出信号が得られるものとなる。
つまり、この場合の上記検出信号としては、図３に示すように、装置の姿勢変化に応じて変化する、静的加速度分のみを示す低周波成分のみが得られるようになるものである。
そしてこれによっては、この図３にも示されるように、先の時点ｔ１における検出信号として、この際の対物レンズ２ａにはたらく重力加速度のみに対応した＋１Ｇのレベルが得られるものである。
【００３２】
図２（ａ）において、続いては上記時点ｔ１に示される状態から、当該光ディスク装置１の姿勢が９０度傾けられて、対物レンズ２ａ及びディスク５０の半径方向面が、重力方向ｇと一致する向きとなった時点ｔ２に至るまでの動作について説明する。
この際、対物レンズ２ａのフォーカス方向Ｆとしては、時点ｔ２に近づくにつれて次第に重力方向ｇと直交する向きとなるようにして変化される。すなわち、これによっては、上記した時点ｔ１では対物レンズ２ａをディスク５０方向とは逆方向に移動させようとしてはたらいていた重力のレベルが、徐々に減少していくものとなる。
そして、時点ｔ２に至り、上記のように重力方向ｇとフォーカス方向Ｆとが直交する状態となると、フォーカス方向Ｆにはたらく重力は０Ｇとなる。つまり、この時点ｔ２においては、対物レンズ２ａをフォーカス方向Ｆに移動させようとはたらく重力レベルが０となり、従って対物レンズ２ａのフォーカス方向Ｆへの自重だれが生じない状態となる。
【００３３】
このような時点ｔ１から時点ｔ２への遷移に対応した、加速度センサ１０から出力される検出信号としては、図２（ｂ）に示すように、＋１Ｇにほぼ対応したレベルから徐々に０Ｇにほぼ対応したレベルに減少していくものとなる。つまり、この際に加速度センサ１０により検出される静的加速度分のみの成分としては、図３に示すように、＋１Ｇのレベルから０Ｇのレベルへと減少する波形が得られるものである。
【００３４】
このような時点ｔ２に示される状態から、さらに装置の姿勢を９０度傾けることによって、重力方向ｇに対するディスク５０と対物レンズ２ａの位置関係が、時点ｔ１の状態とは逆となった時点ｔ３に至ったとする。
この場合は、先の時点ｔ１→時点ｔ２の場合とは逆方向にフォーカス方向Ｆが傾けられていくことになるから、ここでの対物レンズ２ａに対しては、ディスク５０方向に移動させようとする重力が徐々にはたらいてくることになる。
そして、時点ｔ３に至った段階では、先の時点ｔ１とは逆に、対物レンズ２ａには、フォーカス方向Ｆにおいて、ディスク５０に近づく方向に１Ｇの重力がはたらくことになる。
【００３５】
この時点ｔ２から時点ｔ３までに対応した検出信号としては、図２（ｂ）に示すように、０Ｇに対応したレベルから徐々に減少して−１Ｇのレベルに対応したレベルが得られるものとなる。つまり、図３の場合では、時点ｔ２の０Ｇのレベルから徐々に減少して−１Ｇのレベルが得られるものとなる。
【００３６】
このようにして、装置の姿勢変化に応じて加速度センサ１０が出力する検出信号は、上述もしたようにゲイン調整回路１１を介して適切なレベルとされた後、加算回路７に供給される。そして、これによって、フォーカスドライバ９に供給されるべきフォーカスドライブ信号に対し、上記検出信号に対応した信号成分が加算されるものとなる。
これにより、フォーカスドライバ９は、このような検出信号が反映されたフォーカスドライブ信号に基づいてピックアップ２内の二軸アクチュエータ２ｂを駆動するものとなり、従ってこの二軸アクチュエータ２ｂに保持される対物レンズ２ａは、この検出信号のレベルに応じてその位置が制御されるものとなる。
【００３７】
例えば、先の図２（ａ）に示した時点ｔ１として、対物レンズ２ａにディスク５０とは離れる方向に１Ｇの重力がはたらいている場合には、これに対応した図２（ｂ）の検出信号のレベルにより対物レンズ２ａの位置が制御されるものとなる。
つまり、このように対物レンズ２ａに対して＋１Ｇの重力がはたらく場合には、この＋１Ｇのレベルに対応した、＋レベルのフォーカスドライブ信号に基づいて、対物レンズ２ａの位置が制御される。
そしてこれにより、この場合は、対物レンズ２ａがディスク５０方向に＋１Ｇのレベルに対応した力により押し上げるように位置制御が行われることとなり、この結果、対物レンズ２ａのフォーカス方向Ｆにはたらく＋１Ｇの重力がキャンセルされるようになる。
【００３８】
また、先の時点ｔ１から時点ｔ２への姿勢変化に対応しては、このとき対物レンズ２ａに対して減少するようにしてはたらく重力レベルに応じた検出信号が、加速度センサ１０から出力されるものとなる。つまり、この際の姿勢変化に応じては、このように徐々に減少していく重力レベルに対応したフォーカスドライブ信号によって、対物レンズ２ａにはたらくフォーカス方向Ｆへの重力がキャンセルされるようにして位置制御が行われるようになる。
さらに、先の時点ｔ２から時点ｔ３への姿勢変化時には、この場合は徐々に上昇していく重力レベルに対応したフォーカスドライブ信号により、同様に対物レンズ２ａにはたらく重力がキャンセルされるようになる。
このことから、図２（ａ）の時点ｔ１〜時点ｔ３に示したような姿勢変化に対して、対物レンズ２ａのフォーカス方向Ｆにはたらく重力は常にキャンセルされるようになり、この結果として、対物レンズ２ａの位置を、装置の姿勢変化によらず所定の位置に一定となるように制御することができるようになるものである。
【００３９】
このようにして、本例の光ディスク装置１によっては、対物レンズ２ａにはたらく重力レベルに基づいたフォーカスドライブ信号により、対物レンズ２ａの位置を制御するようにしたものである。
そして、これにより、上述のように装置の姿勢が変化された場合にも、対物レンズ２ａにはたらく重力を常にキャンセルすることが可能となって、対物レンズ２ａの位置を、所定の位置に一定となるように制御可能となるものである。
【００４０】
このように、装置の姿勢変化によらず、対物レンズ２ａの位置を所定の位置に一定となるように制御できることによっては、対物レンズ２ａのフォーカス方向への自重だれを防止することができ、これによって対物レンズ２ａとディスク記録面とが衝突してしまうことを効果的に防止することが可能となる。
特にフォーカスサーチ時には、対物レンズ２ａの自重だれの方向と、フォーカスサーチ信号により対物レンズ２ａが移動される方向とが重なった場合に、対物レンズ２ａと記録面とが衝突する危険性が高かったが、本例ではこれを回避することができるものである。
【００４１】
また、先にも説明したように従来では、このような衝突を回避するために、フォーカスサーチ開始時に、対物レンズ２ａの位置を記録面からより離れる方向に移動させるように制御していたが、本例では、上記のように対物レンズ２ａを一定位置に制御して対物レンズ２ａの自重だれを防止することができることから、このような制御を行う必要がなくなる。
つまりこれにより、本例の光ディスク装置１によっては、従来のようにフォーカスサーチ開始時において、対物レンズ２ａを、衝突が回避できる充分な距離に離しておくための不必要な電力を供給する必要がなくなり、これによって従来よりも消費電力を削減することができるようになるものである。
さらに、そのための無駄な時間もなくなるため、フォーカスサーチ時間の短縮を図ることが可能となる。
【００４２】
また、従来では、このようなフォーカスサーチ時におけるフォーカスストローク量を制限する手法もあったが、先にも説明したようにこの技術によっては、いわゆる高密度ディスクのように対物レンズと記録面との距離（ワーキングディスタンス）が狭く設定され、フォーカスサーチの移動量が少なく設定されている場合には、フォーカス引き込み範囲に到達できない可能性があった。
しかしながら、本例の光ディスク装置１によっては、上記もしているように対物レンズの位置が一定に保たれることから、このようにフォーカスサーチのストローク量を制限する必要がなくなり、上記のように元々フォーカスサーチのストローク量が少なく設定されている場合であっても、正常にフォーカスサーチ動作を行うことが可能となる。
つまり、本例の光ディスク装置１によっては、対物レンズとディスク記録面との衝突を回避するための対物レンズの位置制御を、このような高密度ディスクに対応しても有効に行うことが可能となるものである。
【００４３】
また、本例の光ディスク装置１に備えられる加速度センサ１０としては、先にも説明したように、対物レンズ２ａにはたらく静的加速度と動的加速度の双方が検出可能なものとされる。
つまり、このような加速度センサ１０から出力される検出信号に基づいた対物レンズ２ａの位置制御を行うことによっては、先の図３に示したような静的加速度分に応じた制御と共に、図２（ｂ）に高周波成分Ｈと示される動的加速度分に応じた制御も同時に行うことが可能となる。
このことから、本例の光ディスク装置１によっては、上記静的加速度分としての、装置の姿勢変化に応じた対物レンズ２ａの位置制御と共に、上記動的加速度分としての、装置に対する振動や衝撃に応じた位置制御も同時に行うことが可能となるものである。
【００４４】
ここで、上記で説明した本例の対物レンズ２ａの位置制御を行う際、フォーカスサーボＯＮ時には、トラッキングエラー信号ＦＥによるサーボ制御が行われて、対物レンズ２ａのフォーカス方向における位置制御がされていることから、上記した加速度センサ１０による静的加速度としての検出信号の低周波成分に応じた位置制御は行う必要性はほぼない。
このため、フォーカスサーボＯＮ時には、検出信号中の動的加速度分を示す高周波成分のみをゲイン調整回路１１に供給して、耐衝撃・振動のための位置制御のみを行うことが考えられる。
一方、フォーカスサーチ時、及びフォーカスサーボＯＦＦ時には、フォーカスサーボＯＮ時のような対物レンズ２ａの位置制御は行われないものとなるから、静的加速度分、及び動的加速度分の双方に応じた制御が有効である。
【００４５】
従って、実施の形態の光ディスク装置１としては、このような加速度センサ１０の検出結果に応じた位置制御として、フォーカスサーボＯＮ時には、検出信号の高周波成分のみに基づいた位置制御を行うようにする。そして、フォーカスサーチ時、及びフォーカスサーボＯＦＦ時には、図２（ｂ）に示したような、高周波成分及び低周波成分を含む検出信号に基づいた位置制御を行うようにすればよいものである。
なお、このような位置制御の切り換えを実現するためには、ここでの図示は省略するが、例えば検出回路１０とゲイン調整回路１１との間を２系統のラインで接続し、一方のラインは、所要のカットオフ周波数を設定したハイパスフィルタを通過させるようにして、検出信号の高周波成分Ｈのみを取り出せるようにしておく。そして、例えばスイッチ等による切り換え動作により、フォーカスサーボＯＮ時のみに対応して、このラインによる出力がゲイン調整回路１１に入力されるようにしておけばよい。
【００４６】
なお、上記実施の形態では、光ディスク装置が対応する光ディスクとして、ブルーレイディスクを例に挙げたが、本発明としては、例えばＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の光ディスク（光磁気ディスクを含む）としての記録媒体であって、フォーカスサーボオフ時における、特にフォーカスサーチ時において、重力の影響によって対物レンズとディスク記録面との衝突の危険性があるものに対して、好適に適用できるものである。
【００４７】
また、実施の形態では、光ディスク装置１がビデオカメラとしての構成を有する場合を例に挙げたが、例えばポータブルタイプのディスクプレイヤ／レコーダ等の、装置があらゆる姿勢で使用されることが想定されている光ディスク装置であれば、これに限定されるものではない。
【００４８】
また、実施の形態では、加速度センサ１０が出力する検出信号に基づいて、装置の姿勢変化によって対物レンズ２ａにはたらく静的加速度分と動的加速度分の双方に応じた対物レンズ２ａの位置制御を行うものとしたが、静的加速度分のみに応じた位置制御を行うものとしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上で説明したように本発明では、対物レンズを少なくともフォーカス方向に移動可能に保持するアクチュエータを備えると共に、この対物レンズを介してレーザ光を照射することによって、光ディスクに対する信号の書き込みまたは読み出しが可能に構成された光学ヘッド手段を備える光ディスク装置において、少なくとも、当該光ディスク装置の姿勢変化に応じて変位する、上記光学ヘッド手段における上記対物レンズにはたらく静的加速度を検出するようにしている。そして、この検出結果に応じた検出信号に基づいたフォーカスドライブ信号により、上記光学ヘッド手段における上記アクチュエータを駆動するようにしている。
【００５０】
このようにして、装置の姿勢変化に応じて変化する、上記対物レンズにはたらく静的加速度（重力加速度）を検出することによっては、装置の姿勢が変化されたときの、上記対物レンズをフォーカス方向に移動させるようにしてはたらく重力のレベルを検出することができる。
そして、上記のように、この検出された重力加速度としての上記検出信号に基づいたフォーカスドライブ信号によりアクチュエータを駆動することによっては、この際に対物レンズにはたらく重力をキャンセルして、対物レンズを所定の一定の位置に保持することが可能となる。
つまり、装置の姿勢変化によらず、対物レンズの位置を常に所定の一定の位置に保持することができるものである。
【００５１】
このようにして、対物レンズの位置を装置の姿勢変化によらず一定とすることが可能となることによっては、例えばフォーカスサーチ時やフォーカスサーボオフ時に、対物レンズとディスク記録面とが近づくようにして自重だれが生じるような場合にも、このような対物レンズの自重だれを防止して、対物レンズと記録面とが衝突するといった事態を効果的に回避することが可能となる。
【００５２】
また、このように対物レンズの位置を装置の姿勢変化によらず一定とすることが可能となることによっては、フォーカスサーチ開始時において、対物レンズの位置を記録面から離れる方向に移動させる制御が効率化され、不必要な電力消費を回避できると共に、フォーカスサーチ時間の短縮を図ることが可能となる。
【００５３】
また、フォーカスサーチ時におけるフォーカスストローク量を制限する必要もないため、高密度ディスクに対しても好適で、しかも、対物レンズとディスク記録面との衝突を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施の形態としての光ディスク装置内部の構成例について、主に本発明の要部となる部分について示したブロック図である。
【図２】実施の形態の光ディスク装置において得られる動作について説明するための図である。
【図３】同じく、実施の形態の光ディスク装置において得られる動作について説明するための図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク装置、２ ピックアップ、２ａ 対物レンズ、２ｂ 二軸アクチュエータ、３ マトリクスアンプ、４ Ａ／Ｄ変換器、５ 位相補償回路、６フォーカスサーチ制御回路、７ 加算回路、８ Ｄ／Ａ変換器、９ フォーカスドライバ、１０ 加速度センサ、１１ ゲイン調整回路、２０ フォーカスサーボ回路、５０ ディスク
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに対する信号の記録または再生が可能な光ディスク装置、及びこのような光ディスク装置における対物レンズ位置制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、光ディスクに対する信号の記録または再生が可能な光ディスク装置として、ビデオカメラの構成を有するものがある。
このようなビデオカメラとしての構成を有する光ディスク装置においては、ユーザの使用状況によって、装置自体の姿勢が変化されて使用されることが想定されている。すなわち、据え置き型のものとは異なり、装置があらゆる姿勢で使用されることが想定されているものである。
【０００３】
ところで、このように装置の姿勢が変化されて使用された場合には、重力の影響により、対物レンズと、装填された光ディスクの信号記録面との位置関係に少なからずズレが生じるものとなる。
つまり、周知のように光ディスク装置における対物レンズは、２軸アクチュエータに対してアーム等を介して比較的緩やかに保持されていることから、いわゆる自重だれの影響によって、然るべき位置から重力のはたらく方向にずれるものである。
【０００４】
この際、光ディスク装置が使用される向きによっては、対物レンズと記録面が近づくようにして自重だれが発生することがある。
そして、このような状況が、例えばフォーカスサーチ時に生じたとすると、この場合はフォーカスサーチ動作により対物レンズを記録面方向に移動させる力が加わった際に、最悪の場合は対物レンズが信号記録面に衝突してしまう可能性があった。
【０００５】
そこで従来では、このような自重だれの影響を考慮して、対物レンズの位置をディスク記録面から充分に離すように制御してからフォーカスサーチ動作を開始するようにしていた。つまり、上記のような自重だれによって、対物レンズとディスク記録面との距離が近くなっているときに、対物レンズが記録面から充分に離れるように、対物レンズが記録面から離れる方向へのフォーカスドライブ信号を、通常よりも余分に供給するようにしたものである。
そして、これにより、フォーカスサーチ開始時において、自重だれによって対物レンズとディスク記録面との距離が近くなっているときにも、対物レンズが記録面から充分に離れた位置からフォーカスサーチが開始されることになるため、上記のような衝突を防止することができるものである。
【０００６】
また、従来では、このようにフォーカスサーチの開始位置についての制御とは別の手法として、このようなフォーカスサーチ時の対物レンズの可動範囲（ストローク量）を制御するようにしたものがある。
すなわち、フォーカスサーチ時において、対物レンズをディスク記録面方向に駆動する際に、対物レンズを記録面方向に移動させる範囲を制限することで、対物レンズが記録面方向に自重だれしていても、フォーカスサーチによって衝突することがないようにするものである。
【０００７】
なお、他の関連する従来技術として、例えば以下の特許文献には、光ディスクの信号記録面と対物レンズとの位置関係のずれを補正する技術が示されている。
【特許文献１】
特開２００１−１１８２６０
【特許文献２】
特開平９−３５２８５
【特許文献３】
特開平９−２７１６４
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記で説明したようにして、衝突回避のために、フォーカスサーチ開始時に対物レンズをディスク記録面から充分に離すための、通常よりも余分なフォーカスドライブ信号を供給する場合は、当然ながら、フォーカスドライブ信号としての電力が余分に浪費されることとなり、回路消費電力の点で不利である。
また、この場合は、実際に引き込み範囲を探すフォーカスサーチが開始されるまでの時間が、通常よりも長くとられることになるので、この点でサーチ時間の短縮が図られないという問題が生じる。
【０００９】
また、上記で説明した、フォーカスサーチ時のストロークを制御する技術としては、例えば近年開発された高密度ディスクのように、対物レンズと記録面との距離（ワーキングディスタンス）が狭く設定されている場合に、正常にフォーカスサーチが行えなくなってしまう虞があった。
つまり、この場合は、上記のように対物レンズと記録面との距離が狭いために、これに対応してフォーカスサーチのストローク量も元々少なく設定されることになるから、ここでさらにフォーカスサーチのストローク量を制限してしまうと、フォーカス引き込み範囲に到達できなくなってしまう可能性が高くなるものである。
従って、このようにフォーカスサーチ時のストロークを制御する技術は、近年開発された高密度ディスクに対しては適用できないものとなってしまう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では以上のような問題点に鑑み、光ディスク装置の姿勢変化に応じて発生する、対物レンズの自重だれを防止することを目的とする。
そしてこのために、本発明では光ディスク装置として以下のように構成することとした。
すなわち、先ず、対物レンズを少なくともフォーカス方向に移動可能に保持するアクチュエータを備えると共に、この対物レンズを介してレーザ光を照射することによって、上記光ディスクに対する信号の書き込みまたは読み出しが可能に構成された光学ヘッド手段を備える。
そして、少なくとも、当該光ディスク装置の姿勢変化に応じて変位する、上記光学ヘッド手段における上記対物レンズにはたらく静的加速度を検出して出力するように構成された加速度検出手段を備え、さらに、上記加速度検出手段により出力された検出信号に基づいたフォーカスドライブ信号により、上記光学ヘッド手段における上記アクチュエータを駆動する駆動手段を備えるようにした。
【００１１】
また、本発明では、対物レンズを少なくともフォーカス方向に移動可能に保持するアクチュエータを備えると共に、この対物レンズを介してレーザ光を照射することによって、光ディスクに対する信号の書き込みまたは読み出しが可能に構成された光学ヘッド手段を備えることにより、上記光ディスクに対する信号の記録または再生が可能とされた、光ディスク装置における対物レンズ位置制御方法として、以下のようにすることとした。
つまり、少なくとも、当該光ディスク装置の姿勢変化に応じて変位する、上記光学ヘッド手段における上記対物レンズにはたらく静的加速度を検出し、この検出結果に基づいたフォーカスドライブ信号により、上記光学ヘッド手段における上記アクチュエータを駆動することとした。
【００１２】
このようにして、装置の姿勢変化に応じて変化する、上記対物レンズにはたらく静的加速度（重力加速度）を検出することによっては、装置の姿勢が変化されたときの、対物レンズをフォーカス方向に移動させるようにしてはたらく重力のレベルを検出することができる。
そして、上記のように、この検出された重力加速度としての上記検出信号に基づいたフォーカスドライブ信号により、アクチュエータを駆動することによっては、この際に対物レンズにはたらく重力をキャンセルして、対物レンズを所定の位置に保持することが可能となる。
つまりこれによって、装置の姿勢変化によらず、対物レンズを常に所定の一定の位置に保持することができるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明における実施の形態としての光ディスク装置１の内部構成例を示したブロック図である。
なお、この図においては、本実施の形態の光ディスク装置１の要部となる、主にフォーカスサーボ系のブロックのみを抽出して示しており、その他の回路部分については省略している。
この図に示す光ディスク装置１は、例えばビデオカメラとしての構成を有し、図示されないカメラブロックにおいて撮像された映像に基づいて得られた映像データを、図示するディスク５０に対して記録することが可能に構成されている。またこれと共に、ディスク５０に対して記録された映像データを再生することも可能に構成されている。
また、このようなビデオカメラとしては、据え置き型ではなく可搬性を有するものとされ、ユーザの使用状況によっては、本装置があらゆる姿勢で使用されることが想定されている。
【００１４】
先ず、図１において、ディスク５０は、高密度ディスクとしての、いわゆるブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）とされる。
このブルーレイディスクは、例えば中心発光波長４０５ｎｍの青色レーザと、ＮＡが０．８５の対物レンズの組み合わせという条件の下で、信号記録・再生が行われるものとされる。また、トラックピッチは０．３２μｍ、線密度０．１２μｍ／ｂｉｔで、６４ＫＢ（キロバイト）のデータブロックを１つの記録再生単位として、フォーマット効率約８２％としたとき、直径１２ｃｍのディスクに対して２３．３ＧＢ（ギガバイト）程度の容量を記録再生できる。
また、同様のフォーマットで線密度を０．１１２μｍ／ｂｉｔの密度とすると、２５ＧＢの容量を記録再生できる。さらに、記録層を多層構造とすることができ、例えば２層としたときは、容量を４６．６ＢＧ、または５０ＧＢ程度とすることも可能とされる。
【００１５】
このようなブルーレイディスクとしてのディスク５０は、図示されないターンテーブルに積載され、記録／再生動作時において図示しないスピンドルモータによって一定線速度（ＣＬＶ）で回転駆動される。
そして、図示するピックアップ２によってディスク５０上のデータ、即ちＲＯＭディスクの場合のエンボスピットによるデータや、リライタブルディスクの場合のフェーズチェンジマークによるデータの読出が行われる。
またリライタブルディスクの場合、グルーブトラックのウォブリングとして埋め込まれたＡＤＩＰ情報やディスクインフォメーションの読み出しがおこなわれる。
またリライタブルディスクに対する記録時にはピックアップ２によってグルーブトラックにデータがフェーズチェンジマークとして記録される。
【００１６】
上記ピックアップ２内には、レーザ光源として半導体レーザが備えられる。また、この他にも、例えば反射光を検出するためのフォトディテクタ、レーザ光の出力端となる対物レンズ２ａ、レーザ光を対物レンズ２ａを介してディスク記録面に照射し、またその反射光をフォトディテクタに導く光学系が形成される。
【００１７】
ピックアップ２内において、対物レンズ２ａは、このピックアップ２内に備えられた二軸アクチュエータ２ｂによってトラッキング方向及びフォーカス方向に移動可能に保持されている。
また、このピックアップ２全体はスレッド機構によりディスク半径方向に移動可能とされている。
【００１８】
ディスク５０からの反射光情報はフォトディテクタによって検出され、受光光量に応じた電気信号とされてマトリクスアンプ３に供給される。
マトリクスアンプ３には、フォトディテクタとしての複数の受光素子からの出力電流に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算／増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な信号を生成する。
例えば再生データに相当する高周波信号（再生データ信号）、サーボ制御のためのトラッキングエラー信号、及び図示するフォーカスエラー信号ＦＥなどを生成する。
トラッキングエラー信号としては、ディスク５０がリライタブルディスクの場合は、例えばプッシュプル信号を生成し、ディスク５０がＲＯＭディスクの場合は、ＤＰＤ信号を生成する。さらに、グルーブのウォブリングに係る信号、即ちウォブリングを検出する信号としてプッシュプル信号を生成する。
【００１９】
マトリクスアンプ３にて生成された、上記再生データ信号は、図示されない再生信号処理回路に供給されて再生信号処理が施された後、再生出力される。
また、上記トラッキングエラー信号としては、図示されないトラッキングサーボ回路に供給されてトラッキングサーボ制御のために使用される。
さらに、上記ウォブリングを検出するためのプッシュプル信号としては、図示されないアドレス検出回路に供給されてアドレス検出に用いられる。
また、特にこの場合、マトリクスアンプ３にて生成された、上記フォーカスエラー信号は、図示するＡ／Ｄ変換器４を介してデジタルデータとされた後に、フォーカスサーボ回路２０内の位相補償回路５に供給される。
なお、マトリクスアンプ３は、上記したピックアップ２内に形成される場合もある。
また、フォーカスサーボ回路２０は、上記したトラッキングサーボ回路と共にＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）内に形成されるものである。
【００２０】
位相補償回路５に供給された上記フォーカスエラー信号ＦＥは、ここにおいて位相補償処理が施された後に、フォーカスサーボ回路２０内に設けられたスイッチＳＷの端子ｔ３に対して供給される。
このスイッチＳＷは、図示する端子ｔ１からの出力を、端子ｔ２、上記端子ｔ３、及び端子ｔ４の入力から択一的に選択する、３入力１出力スイッチであり、出力端子としての上記端子ｔ１は、加算回路７に対して接続される。また、入力端子としての、上記端子ｔ２はフォーカスサーボオフ端子とされ。さらに、上記端子ｔ４には、フォーカスサーチ制御部６の出力が入力される。
このフォーカスサーチ制御部６は、当該光ディスク装置１としてのシステム全体を制御するシステムコントローラの制御に基づいて、例えばフォーカスサーチのために対物レンズ２ａをディスク５０に接離する方向に移動させるための、フォーカスサーチ信号を出力する。
【００２１】
このような接続形態とされるスイッチＳＷでは、フォーカスサーボＯＮ時に対応しては、端子ｔ３が選択され、この場合、上記端子ｔ１からは、この端子ｔ３を介して入力される、上記Ａ／Ｄ変換器４、及び位相補償回路５を介して得られるフォーカスエラー信号ＦＥが出力されるようになる。
また、フォーカスサーチ時に対応しては、端子ｔ４が選択され、この場合には上記フォーカスサーチ制御部６から出力されるフォーカスサーチ信号が端子ｔ１を介して出力されるものとなる。
また、さらにフォーカスサーボ、フォーカスサーチが共にＯＦＦとされる場合に対応しては、上記端子ｔ２が選択されて、この場合は上記端子ｔ１からの信号出力が行われないようになっている。
なお、このようなスイッチＳＷの切り替え動作は、上記したシステムコントローラの制御に基づいて行われるものである。
【００２２】
加算回路７は、上記スイッチＳＷの端子ｔ１からの出力信号に対して、フォーカスサーボ回路２０内に備えられた、後述するゲイン調整回路１１の出力信号を加算する。そして、この加算結果を、フォーカスドライブ信号として図示するＤ／Ａ変換器８に対して出力する。
【００２３】
Ｄ／Ａ変換器８は、上記加算回路７から出力される、デジタル信号によるフォーカスドライブ信号をアナログ変換し、これをフォーカスドライバ９に対して供給する。
そして、フォーカスドライバ９は、このようにＤ／Ａ変換器８から供給されるフォーカスドライブ信号に基づいて、ピックアップ２内に形成される二軸アクチュエータ２ｂを駆動・制御する。
【００２４】
ここで、本実施の形態の光ディスク装置１に対しては、図示するように加速度センサ１０が備えられる。
この場合の加速度センサ１０は、静的加速度（傾き、重力加速度Ｇ）、及び動的加速度（衝撃、振動）の双方についての検出が可能に構成されている。特に、上記のような静的加速度が検出可能とされることで、この加速度センサ１０によっては、当該光ディスク装置１の姿勢変化に応じた傾き検出が可能とされているものである。
【００２５】
この加速度センサ１０としては、例えばそのセンサ面が、ピックアップ２内において保持される、対物レンズ２ａのレーザ出力端面と同等の向きとなるように備えられる。そして、これによって、上記対物レンズ２ａのフォーカス方向にはたらく加速度（静的・動的）が検出可能となるようにされているものである。
なお、この加速度センサ１０としては、上記のように検出可能な加速度として、例えばこの場合は２Ｇ程度までの検出が可能とされていればよい。
【００２６】
ゲイン調整回路１１は、この場合、上記加速度センサ１０が出力した検出信号に所定のゲインを与える。そして、このゲイン調整回路１１によって適切なゲインが与えられた検出信号は、加算回路７において、スイッチＳＷの端子ｔ１からの出力に対して加算されるものとなる。
つまり、これにより、フォーカスドライバ９に供給されるべきフォーカスドライブ信号に対して、上記加速度センサ１０から出力された検出信号に応じた信号成分が加算されるものである。
【００２７】
上記ように構成される本実施の形態の光ディスク装置１の動作について、次の図２を用いて説明する。
この図２において、図２（ａ）は、本例の光ディスク装置１の姿勢が変化されて使用された場合における、ディスク５０、ピックアップ２（対物レンズ２ａ）の様子を、重力方向を基準として示した模式図である。
また、図２（ｂ）では、このように当該光ディスク装置１の姿勢が変化されて使用された場合に対応した、加速度センサ１０の出力信号（検出信号）を示している。
【００２８】
先ず、図２（ａ）において、時点ｔ１と示したように、装置の姿勢変化により、図中に矢印ｇと示した重力方向に対して、ディスク５０及び対物レンズ２ａの半径方向面が直交する関係となり、且つ、この重力方向ｇを基準として、対物レンズ２ａを含むピックアップ２が、ディスク５０の下方となるようにされた場合について説明する。
この場合は、図からもわかるように、対物レンズ２ａのフォーカス方向Ｆと、図示する重力方向ｇとが一致する。そしてこの場合は、上記のようにディスク５０に対して対物レンズ２ａが下となる関係となっていることから、対物レンズ２ａには、フォーカス方向Ｆにおいて、ディスク５０から離れる方向に１Ｇの重力がはたらくことになる。
【００２９】
このようにして対物レンズ２ａにはたらく重力は、加速度センサ１０において検出される。
この場合、上述もしたように加速度センサ１０は、そのセンサ面が対物レンズ２ａのレーザ出力端面と同等の向きとなるように備えられている。そして、この時点ｔ１において、対物レンズ２ａに対しては、図２（ａ）に示すようにレーザ出力端面とは逆側への１Ｇの重力がはたらいていることから、この際、加速度センサ１０によっては、１Ｇ（＋１Ｇ）の重力加速度が検出されるものとなる。
そしてこの結果、この時点ｔ１に対応しては、この加速度センサ１０から、図２（ｂ）の時点ｔ１に示すようにして＋１Ｇにほぼ対応したレベルの検出信号が出力されるものとなる。
【００３０】
ここで、この図２（ｂ）に示される検出信号において、図中Ｈと示したような、この検出信号の高周波成分は、当該光ディスク装置１がユーザ等により保持された際の手ぶれ等に起因する動的加速度が反映されたものである。
つまり、本例で使用する加速度センサ１０としては、先にも述べたように、装置の姿勢変化に応じた静的加速度と、このような手ぶれ等に起因して装置に与えられる振動や衝撃としての動的加速度の双方を検出可能とされている。そして、このことから、この検出信号としては、このような振動や衝撃が反映された高周波成分が重畳された波形が得られるものである。
【００３１】
この際、例えば加速度センサ１０として、このような動的加速度についての検出機能を与えない場合には、上記のような装置の姿勢変化に応じては、次の図３に示すような検出信号が得られるものとなる。
つまり、この場合の上記検出信号としては、図３に示すように、装置の姿勢変化に応じて変化する、静的加速度分のみを示す低周波成分のみが得られるようになるものである。
そしてこれによっては、この図３にも示されるように、先の時点ｔ１における検出信号として、この際の対物レンズ２ａにはたらく重力加速度のみに対応した＋１Ｇのレベルが得られるものである。
【００３２】
図２（ａ）において、続いては上記時点ｔ１に示される状態から、当該光ディスク装置１の姿勢が９０度傾けられて、対物レンズ２ａ及びディスク５０の半径方向面が、重力方向ｇと一致する向きとなった時点ｔ２に至るまでの動作について説明する。
この際、対物レンズ２ａのフォーカス方向Ｆとしては、時点ｔ２に近づくにつれて次第に重力方向ｇと直交する向きとなるようにして変化される。すなわち、これによっては、上記した時点ｔ１では対物レンズ２ａをディスク５０方向とは逆方向に移動させようとしてはたらいていた重力のレベルが、徐々に減少していくものとなる。
そして、時点ｔ２に至り、上記のように重力方向ｇとフォーカス方向Ｆとが直交する状態となると、フォーカス方向Ｆにはたらく重力は０Ｇとなる。つまり、この時点ｔ２においては、対物レンズ２ａをフォーカス方向Ｆに移動させようとはたらく重力レベルが０となり、従って対物レンズ２ａのフォーカス方向Ｆへの自重だれが生じない状態となる。
【００３３】
このような時点ｔ１から時点ｔ２への遷移に対応した、加速度センサ１０から出力される検出信号としては、図２（ｂ）に示すように、＋１Ｇにほぼ対応したレベルから徐々に０Ｇにほぼ対応したレベルに減少していくものとなる。つまり、この際に加速度センサ１０により検出される静的加速度分のみの成分としては、図３に示すように、＋１Ｇのレベルから０Ｇのレベルへと減少する波形が得られるものである。
【００３４】
このような時点ｔ２に示される状態から、さらに装置の姿勢を９０度傾けることによって、重力方向ｇに対するディスク５０と対物レンズ２ａの位置関係が、時点ｔ１の状態とは逆となった時点ｔ３に至ったとする。
この場合は、先の時点ｔ１→時点ｔ２の場合とは逆方向にフォーカス方向Ｆが傾けられていくことになるから、ここでの対物レンズ２ａに対しては、ディスク５０方向に移動させようとする重力が徐々にはたらいてくることになる。
そして、時点ｔ３に至った段階では、先の時点ｔ１とは逆に、対物レンズ２ａには、フォーカス方向Ｆにおいて、ディスク５０に近づく方向に１Ｇの重力がはたらくことになる。
【００３５】
この時点ｔ２から時点ｔ３までに対応した検出信号としては、図２（ｂ）に示すように、０Ｇに対応したレベルから徐々に減少して−１Ｇのレベルに対応したレベルが得られるものとなる。つまり、図３の場合では、時点ｔ２の０Ｇのレベルから徐々に減少して−１Ｇのレベルが得られるものとなる。
【００３６】
このようにして、装置の姿勢変化に応じて加速度センサ１０が出力する検出信号は、上述もしたようにゲイン調整回路１１を介して適切なレベルとされた後、加算回路７に供給される。そして、これによって、フォーカスドライバ９に供給されるべきフォーカスドライブ信号に対し、上記検出信号に対応した信号成分が加算されるものとなる。
これにより、フォーカスドライバ９は、このような検出信号が反映されたフォーカスドライブ信号に基づいてピックアップ２内の二軸アクチュエータ２ｂを駆動するものとなり、従ってこの二軸アクチュエータ２ｂに保持される対物レンズ２ａは、この検出信号のレベルに応じてその位置が制御されるものとなる。
【００３７】
例えば、先の図２（ａ）に示した時点ｔ１として、対物レンズ２ａにディスク５０とは離れる方向に１Ｇの重力がはたらいている場合には、これに対応した図２（ｂ）の検出信号のレベルにより対物レンズ２ａの位置が制御されるものとなる。
つまり、このように対物レンズ２ａに対して＋１Ｇの重力がはたらく場合には、この＋１Ｇのレベルに対応した、＋レベルのフォーカスドライブ信号に基づいて、対物レンズ２ａの位置が制御される。
そしてこれにより、この場合は、対物レンズ２ａがディスク５０方向に＋１Ｇのレベルに対応した力により押し上げるように位置制御が行われることとなり、この結果、対物レンズ２ａのフォーカス方向Ｆにはたらく＋１Ｇの重力がキャンセルされるようになる。
【００３８】
また、先の時点ｔ１から時点ｔ２への姿勢変化に対応しては、このとき対物レンズ２ａに対して減少するようにしてはたらく重力レベルに応じた検出信号が、加速度センサ１０から出力されるものとなる。つまり、この際の姿勢変化に応じては、このように徐々に減少していく重力レベルに対応したフォーカスドライブ信号によって、対物レンズ２ａにはたらくフォーカス方向Ｆへの重力がキャンセルされるようにして位置制御が行われるようになる。
さらに、先の時点ｔ２から時点ｔ３への姿勢変化時には、この場合は徐々に上昇していく重力レベルに対応したフォーカスドライブ信号により、同様に対物レンズ２ａにはたらく重力がキャンセルされるようになる。
このことから、図２（ａ）の時点ｔ１〜時点ｔ３に示したような姿勢変化に対して、対物レンズ２ａのフォーカス方向Ｆにはたらく重力は常にキャンセルされるようになり、この結果として、対物レンズ２ａの位置を、装置の姿勢変化によらず所定の位置に一定となるように制御することができるようになるものである。
【００３９】
このようにして、本例の光ディスク装置１によっては、対物レンズ２ａにはたらく重力レベルに基づいたフォーカスドライブ信号により、対物レンズ２ａの位置を制御するようにしたものである。
そして、これにより、上述のように装置の姿勢が変化された場合にも、対物レンズ２ａにはたらく重力を常にキャンセルすることが可能となって、対物レンズ２ａの位置を、所定の位置に一定となるように制御可能となるものである。
【００４０】
このように、装置の姿勢変化によらず、対物レンズ２ａの位置を所定の位置に一定となるように制御できることによっては、対物レンズ２ａのフォーカス方向への自重だれを防止することができ、これによって対物レンズ２ａとディスク記録面とが衝突してしまうことを効果的に防止することが可能となる。
特にフォーカスサーチ時には、対物レンズ２ａの自重だれの方向と、フォーカスサーチ信号により対物レンズ２ａが移動される方向とが重なった場合に、対物レンズ２ａと記録面とが衝突する危険性が高かったが、本例ではこれを回避することができるものである。
【００４１】
また、先にも説明したように従来では、このような衝突を回避するために、フォーカスサーチ開始時に、対物レンズ２ａの位置を記録面からより離れる方向に移動させるように制御していたが、本例では、上記のように対物レンズ２ａを一定位置に制御して対物レンズ２ａの自重だれを防止することができることから、このような制御を行う必要がなくなる。
つまりこれにより、本例の光ディスク装置１によっては、従来のようにフォーカスサーチ開始時において、対物レンズ２ａを、衝突が回避できる充分な距離に離しておくための不必要な電力を供給する必要がなくなり、これによって従来よりも消費電力を削減することができるようになるものである。
さらに、そのための無駄な時間もなくなるため、フォーカスサーチ時間の短縮を図ることが可能となる。
【００４２】
また、従来では、このようなフォーカスサーチ時におけるフォーカスストローク量を制限する手法もあったが、先にも説明したようにこの技術によっては、いわゆる高密度ディスクのように対物レンズと記録面との距離（ワーキングディスタンス）が狭く設定され、フォーカスサーチの移動量が少なく設定されている場合には、フォーカス引き込み範囲に到達できない可能性があった。
しかしながら、本例の光ディスク装置１によっては、上記もしているように対物レンズの位置が一定に保たれることから、このようにフォーカスサーチのストローク量を制限する必要がなくなり、上記のように元々フォーカスサーチのストローク量が少なく設定されている場合であっても、正常にフォーカスサーチ動作を行うことが可能となる。
つまり、本例の光ディスク装置１によっては、対物レンズとディスク記録面との衝突を回避するための対物レンズの位置制御を、このような高密度ディスクに対応しても有効に行うことが可能となるものである。
【００４３】
また、本例の光ディスク装置１に備えられる加速度センサ１０としては、先にも説明したように、対物レンズ２ａにはたらく静的加速度と動的加速度の双方が検出可能なものとされる。
つまり、このような加速度センサ１０から出力される検出信号に基づいた対物レンズ２ａの位置制御を行うことによっては、先の図３に示したような静的加速度分に応じた制御と共に、図２（ｂ）に高周波成分Ｈと示される動的加速度分に応じた制御も同時に行うことが可能となる。
このことから、本例の光ディスク装置１によっては、上記静的加速度分としての、装置の姿勢変化に応じた対物レンズ２ａの位置制御と共に、上記動的加速度分としての、装置に対する振動や衝撃に応じた位置制御も同時に行うことが可能となるものである。
【００４４】
ここで、上記で説明した本例の対物レンズ２ａの位置制御を行う際、フォーカスサーボＯＮ時には、トラッキングエラー信号ＦＥによるサーボ制御が行われて、対物レンズ２ａのフォーカス方向における位置制御がされていることから、上記した加速度センサ１０による静的加速度としての検出信号の低周波成分に応じた位置制御は行う必要性はほぼない。
このため、フォーカスサーボＯＮ時には、検出信号中の動的加速度分を示す高周波成分のみをゲイン調整回路１１に供給して、耐衝撃・振動のための位置制御のみを行うことが考えられる。
一方、フォーカスサーチ時、及びフォーカスサーボＯＦＦ時には、フォーカスサーボＯＮ時のような対物レンズ２ａの位置制御は行われないものとなるから、静的加速度分、及び動的加速度分の双方に応じた制御が有効である。
【００４５】
従って、実施の形態の光ディスク装置１としては、このような加速度センサ１０の検出結果に応じた位置制御として、フォーカスサーボＯＮ時には、検出信号の高周波成分のみに基づいた位置制御を行うようにする。そして、フォーカスサーチ時、及びフォーカスサーボＯＦＦ時には、図２（ｂ）に示したような、高周波成分及び低周波成分を含む検出信号に基づいた位置制御を行うようにすればよいものである。
なお、このような位置制御の切り換えを実現するためには、ここでの図示は省略するが、例えば検出回路１０とゲイン調整回路１１との間を２系統のラインで接続し、一方のラインは、所要のカットオフ周波数を設定したハイパスフィルタを通過させるようにして、検出信号の高周波成分Ｈのみを取り出せるようにしておく。そして、例えばスイッチ等による切り換え動作により、フォーカスサーボＯＮ時のみに対応して、このラインによる出力がゲイン調整回路１１に入力されるようにしておけばよい。
【００４６】
なお、上記実施の形態では、光ディスク装置が対応する光ディスクとして、ブルーレイディスクを例に挙げたが、本発明としては、例えばＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の光ディスク（光磁気ディスクを含む）としての記録媒体であって、フォーカスサーボオフ時における、特にフォーカスサーチ時において、重力の影響によって対物レンズとディスク記録面との衝突の危険性があるものに対して、好適に適用できるものである。
【００４７】
また、実施の形態では、光ディスク装置１がビデオカメラとしての構成を有する場合を例に挙げたが、例えばポータブルタイプのディスクプレイヤ／レコーダ等の、装置があらゆる姿勢で使用されることが想定されている光ディスク装置であれば、これに限定されるものではない。
【００４８】
また、実施の形態では、加速度センサ１０が出力する検出信号に基づいて、装置の姿勢変化によって対物レンズ２ａにはたらく静的加速度分と動的加速度分の双方に応じた対物レンズ２ａの位置制御を行うものとしたが、静的加速度分のみに応じた位置制御を行うものとしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上で説明したように本発明では、対物レンズを少なくともフォーカス方向に移動可能に保持するアクチュエータを備えると共に、この対物レンズを介してレーザ光を照射することによって、光ディスクに対する信号の書き込みまたは読み出しが可能に構成された光学ヘッド手段を備える光ディスク装置において、少なくとも、当該光ディスク装置の姿勢変化に応じて変位する、上記光学ヘッド手段における上記対物レンズにはたらく静的加速度を検出するようにしている。そして、この検出結果に応じた検出信号に基づいたフォーカスドライブ信号により、上記光学ヘッド手段における上記アクチュエータを駆動するようにしている。
【００５０】
このようにして、装置の姿勢変化に応じて変化する、上記対物レンズにはたらく静的加速度（重力加速度）を検出することによっては、装置の姿勢が変化されたときの、上記対物レンズをフォーカス方向に移動させるようにしてはたらく重力のレベルを検出することができる。
そして、上記のように、この検出された重力加速度としての上記検出信号に基づいたフォーカスドライブ信号によりアクチュエータを駆動することによっては、この際に対物レンズにはたらく重力をキャンセルして、対物レンズを所定の一定の位置に保持することが可能となる。
つまり、装置の姿勢変化によらず、対物レンズの位置を常に所定の一定の位置に保持することができるものである。
【００５１】
このようにして、対物レンズの位置を装置の姿勢変化によらず一定とすることが可能となることによっては、例えばフォーカスサーチ時やフォーカスサーボオフ時に、対物レンズとディスク記録面とが近づくようにして自重だれが生じるような場合にも、このような対物レンズの自重だれを防止して、対物レンズと記録面とが衝突するといった事態を効果的に回避することが可能となる。
【００５２】
また、このように対物レンズの位置を装置の姿勢変化によらず一定とすることが可能となることによっては、フォーカスサーチ開始時において、対物レンズの位置を記録面から離れる方向に移動させる制御が効率化され、不必要な電力消費を回避できると共に、フォーカスサーチ時間の短縮を図ることが可能となる。
【００５３】
また、フォーカスサーチ時におけるフォーカスストローク量を制限する必要もないため、高密度ディスクに対しても好適で、しかも、対物レンズとディスク記録面との衝突を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施の形態としての光ディスク装置内部の構成例について、主に本発明の要部となる部分について示したブロック図である。
【図２】実施の形態の光ディスク装置において得られる動作について説明するための図である。
【図３】同じく、実施の形態の光ディスク装置において得られる動作について説明するための図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク装置、２ ピックアップ、２ａ 対物レンズ、２ｂ 二軸アクチュエータ、３ マトリクスアンプ、４ Ａ／Ｄ変換器、５ 位相補償回路、６フォーカスサーチ制御回路、７ 加算回路、８ Ｄ／Ａ変換器、９ フォーカスドライバ、１０ 加速度センサ、１１ ゲイン調整回路、２０ フォーカスサーボ回路、５０ ディスク
Claims (3)
- 光ディスクに対する信号の記録または再生が可能な光ディスク装置であって、
対物レンズを少なくともフォーカス方向に移動可能に保持するアクチュエータを備えると共に、この対物レンズを介してレーザ光を照射することによって、上記光ディスクに対する信号の書き込みまたは読み出しが可能に構成された光学ヘッド手段と、
少なくとも、当該光ディスク装置の姿勢変化に応じて変位する、上記光学ヘッド手段における上記対物レンズにはたらく静的加速度を検出して出力するように構成された加速度検出手段と、
上記加速度検出手段により出力された検出信号に基づいたフォーカスドライブ信号により、上記光学ヘッド手段における上記アクチュエータを駆動する駆動手段と、
を備えることを特徴とする光ディスク装置。 - 上記加速度検出手段は、上記対物レンズにはたらく静的加速度と共に動的加速度を検出可能な加速度センサとされ、
上記駆動手段は、
この加速度センサが出力する、上記静的加速度及び上記動的加速度の双方の検出信号に基づいたフォーカスドライブ信号により、上記光学ヘッド手段における上記アクチュエータを駆動する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。 - 対物レンズを少なくともフォーカス方向に移動可能に保持するアクチュエータを備えると共に、この対物レンズを介してレーザ光を照射することによって、光ディスクに対する信号の書き込みまたは読み出しが可能に構成された光学ヘッド手段を備えることにより、上記光ディスクに対する信号の記録または再生が可能とされた光ディスク装置における対物レンズ位置制御方法であって、
少なくとも、当該光ディスク装置の姿勢変化に応じて変位する、上記光学ヘッド手段における上記対物レンズにはたらく静的加速度を検出し、この検出結果に基づいたフォーカスドライブ信号により、上記光学ヘッド手段における上記アクチュエータを駆動する、
ことを特徴とする対物レンズ位置制御方法。
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