JP2008052857A - 光ディスク装置、その制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】光学ピックアップの状態によらず、信号面へのフォーカス制御を行うことのできる光ディスク装置を提供する。
【解決手段】光ディスク媒体に記録された信号を読み取る光ディスク装置であって、複数の互いに異なる波長のうち、いずれか一つの波長の光を選択的に、一つの対物レンズを通じて光ディスク媒体に照射し、光ディスク媒体での反射光に基づく信号を出力する光学ピックアップ２３を備えて、この光学ピックアップの対物レンズを、光ディスク媒体面に対して相対移動させながら、光ディスク媒体面での表面反射に基づいて受光信号に生じる偽信号のピークレベルを検出し、当該検出したピークレベルに基づいて定めたしきい値と、受光信号を比較してデータ記録層における反射光を検出する光ディスク装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷドライブや、ＤＶＤドライブ、Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標）（ブルーレイ・ディスク）ドライブ等を含む光ディスク装置、その制御方法、及びプログラムに関する。

近年では、多様な光ディスク媒体が開発され、目的に応じて使い分けられている。一般に光ディスク媒体は、複数の層を積層配置した構造を有している。基本的には、媒体の両表面に保護層を備え、信号を記録したデータ記録層をこの保護層によって挟む構成となっている点で、どの光ディスク媒体にも相違はないが、光ディスク媒体自体の厚みや、保護層の表面からデータ記録層の表面（信号面）までの距離、信号面の数（例えばＤＶＤでは、最大２層の信号面を有する）、さらに信号面からの情報の読み出しに用いるべきレーザー光の波長など、多くのパラメータが異なっている。

このため、各光ディスク媒体ごとに専用のドライブを用いるのが一般的であった。しかしながら、各ディスク媒体ごとに専用のドライブを購入、設置しなければならないのでは、利用者は、各ドライブの操作に習熟しなければならず、また経済的負担も大きい。そこで、複数のタイプの媒体に対応できるドライブ（光ディスク装置）が求められており、こうしたドライブのために、媒体のタイプごとに読み出しに用いる光源（レーザー）の波長が異なっていることを利用して、波長選択特性を有する光学素子を用いて１つの対物レンズにてレンズ開口数を変化させる技術が開発されている。

このようなドライブのための光学ピックアップ１は、図８に例示するように、複数の波長のレーザー光を出力する発光素子１１と、ビームスプリッタ１２と、フォトディテクタ１３と、対物レンズ体１４とを含んで構成されている。また、対物レンズ体１４は、対物レンズ１４Ｌと、回折格子を含んだホログラム素子１４Ｈとを含んでなる。

発光素子１１は、例えば３つの互いに異なる波長のレーザー光を出力する半導体レーザー素子（いわゆる３波長レーザー）である。ここで３つの波長は、例えばブルーレイ・ディスクと、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）と、ＣＤ（Compact Disc）とに対応させる場合、ブルーレイ・ディスクに対しては４０５ナノメートル、ＤＶＤに対しては６５０ナノメートル、ＣＤに対しては７８０ナノメートルの波長のレーザー光を出力するよう制御される。

ビームスプリッタ１２は、発光素子１１が出力する光を、対物レンズ体１４側へ導くとともに、媒体にて反射され、対物レンズ体１４を通じて入力される光を、フォトディテクタ１３側へ導く。フォトディテクタ１３は、例えばＮ×Ｎのマトリクス状に配置された複数の光検出素子を備える。また、このフォトディテクタ１３は、ビーム径を測定するため例えばシリンドリカルレンズを備える。ビームスプリッタ１２によって導かれた光は、このシリンドリカルレンズを介して、複数の受光素子のそれぞれに到達する。そして、フォトディテクタ１３は、複数の受光素子がそれぞれ検出した光の強度の信号をそれぞれ出力する。

対物レンズ体１４のホログラム素子１４Ｈは、対物レンズ体１４を介して導かれた、媒体にて反射されたレーザー光を、その波長ごとに予め定められた開口数（ＮＡ）となるよう回折させ、ビームスプリッタ１２へ導く。また、対物レンズ１４Ｌは、非球面レンズであり、ビームスプリッタ１２及びホログラム素子１４Ｈを通じて、発光素子１１から導かれたレーザー光を、その波長ごとに異なる所定の焦点距離Ｆだけ離れた位置で焦点を結ぶよう、屈折させて出力する。また、この対物レンズ１４Ｌは、媒体にて反射されたレーザー光を集光して、ホログラム素子１４Ｈへ導く。

フォトディテクタ１３が出力する信号（ＲＦ信号）からは、光学ディスク媒体の記録面に対するレーザー光のフォーカスのずれを表す信号（フォーカスエラー信号；ＦＥ信号）と、受光素子に到達した光の強度の和の信号（プルイン信号；ＰＩ信号）とが生成される。なお、このフォトディテクタ１３が出力する信号からは、トラッキングエラーを表す信号（ＴＥ信号）等も生成されるのが普通であるが、ここでは詳細な説明を省略する。

ここでＰＩ（プルイン）信号は図９（ａ）に示すような信号である。すなわち、このＰＩ信号は、フォーカスがあっている位置でピークを有する。またＦＥ信号は図９（ｂ）に示すような信号である。すなわち、ＦＥ（フォーカスエラー）信号は、フォーカスが合っている場合に略「０」となる。また、フォーカスが合っている位置を中心として、光ディスク媒体と対物レンズ体１４との距離を変動させたとき、フォーカスが合っている位置でゼロクロス（基準位置と交差）し、対物レンズ体１４が所定の距離だけ離れたときにそれぞれ正負にピークを有する信号である。

図９（ａ），（ｂ）では、光ディスク媒体から離隔した位置を起点に、光学ピックアップ１の対物レンズ１４Ｌを光ディスク媒体表面に近接する方向へ移動させた場合の各信号の例を示している。図９（ａ）に示すように、光ディスク媒体表面で反射した光が、光学ピックアップ１内で焦点を結ぶ位置に至る。このとき、ＰＩ信号には、表面反射によるピークが生じる（Ｓ）。さらに光学ピックアップ１の対物レンズ１４Ｌを光ディスク媒体の表面に近づけていくと、表面反射の光が、光学ピックアップ１内部で迷光となり、この迷光が偽信号として検出される（Ｆａｋｅ）。この偽信号は一つとは限られず、複数ある場合もある。さらに光学ピックアップ１をディスク面に近接させていくと、信号面での反射光（Ｔ）が検出されることとなる。

また、ＦＥ信号についても同様に、図９（ｂ）に示すように、表面反射（Ｓ）と、偽信号（Ｆａｋｅ）と、信号面での反射光（Ｔ）において結像したことを表わす信号が検出される。

光ディスク装置では、対物レンズ１４Ｌの平面部Ｐから媒体内部の信号面までの距離が上記焦点距離Ｆとなるように、つまり、信号面にフォーカスを合わせることができるように、対物レンズ体１４と媒体表面との距離を制御することで、複数の光ディスク媒体に対応して信号を読み出すことが可能となる。ここで、フォーカスが合っているか否かは、上記ＦＥ信号及び／又はＰＩ信号を用い、例えば、ＦＥ信号の絶対値が第１のしきい値（ＦＺＣ１）を越えてから第２のしきい値（ＦＺＣ２）を下回った（「０」に近くなった）ときにフォーカスが合っていると判断する。またはＰＩ信号が所定のしきい値を越えたときにフォーカスが合っていると判断する。

なお、このような光学ピックアップを用いる光ディスク装置の例が特許文献１に開示されている。
特許２９８６５８７号

ここで光ディスク媒体によっては、その信号面が動径軸方向に沿って傾斜している場合がある。こうした場合、対物レンズから信号面までの距離は、光ディスク媒体の回転に伴い、回転の周期で変動する。この現象は、面振れ（Axial runout）と呼ばれる。

面振れが発生すると、ＰＩ信号やＦＥ信号において偽信号（Ｆａｋｅ）が複数回に亘って繰り返し見いだされる場合があり、略同程度のピークレベルとなる偽信号（Ｆａｋｅ）が繰り返し現れる結果（Ｆ２，Ｆ３）、真にフォーカスを合わせるべき信号面での反射光（Ｔ）と、面振れによって現れる偽信号との識別が困難となる場合がある（図９）。

そこで一般に、偽信号（Ｆａｋｅ）よりも信号面での反射光（Ｔ）のレベルが高いことに着目して、面振れにより生じ得ると予め考えられる偽信号（Ｆａｋｅ）のレベルよりも高いレベルのしきい値を実験的に定め、例えば工場出荷時などに読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）に書き込んで設定しておき、このしきい値を超える信号を信号面での反射とする方法が考えられる（図９に破線で示すＦＯＫ，ＦＺＣ１）。

しかしながら、セットされた光ディスク媒体の反射率のばらつきや、光学ピックアップに付着した汚れ、さらには温度などの環境変化により、図１０に示すように、光学ピックアップが検出する信号のレベルが全体として低くなると、上述のように予めしきい値ＦOK、ＦＺＣ１を定め、常に固定の値を用いる場合、信号面での反射光のレベルがこのしきい値未満となってしまう場合があり、信号面にフォーカスを合わせることが困難となる。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、光学ピックアップの状態によらず、信号面へのフォーカス制御を行うことのできる光ディスク装置を提供することを、その目的の一つとする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、光ディスク媒体に記録された信号を読み取る光ディスク装置であって、複数の互いに異なる波長のうち、いずれか一つの波長の光を選択的に、一つの対物レンズを通じて光ディスク媒体に照射し、光ディスク媒体での反射光に基づく信号を出力する光学ピックアップと、前記光学ピックアップの対物レンズを、光ディスク媒体面に対して相対移動させる駆動部と、光ディスク媒体にて反射した光を受けて、当該受けた光に基づく受光信号を出力する信号出力部と、前記駆動部により、前記対物レンズを光ディスク媒体面に対して相対移動させながら、光ディスク媒体面での表面反射に基づいて、前記受光信号に生じる偽信号のピークレベルを検出し、当該検出したピークレベルに基づいて定めたしきい値と、前記受光信号を比較して、データ記録層における反射光を検出する制御部と、を備えたことを特徴としている。

ここで前記制御部は、前記検出した偽信号のピークレベルよりも大きい値を前記しきい値として定めることとしてもよい。

また、本発明の一態様は、複数の互いに異なる波長のうち、いずれか一つの波長の光を選択的に、一つの対物レンズを通じて光ディスク媒体に照射し、光ディスク媒体での反射光に基づく信号を出力する光学ピックアップと、前記光学ピックアップの対物レンズを、光ディスク媒体面に対して相対移動させる駆動部と、光ディスク媒体にて反射した光を受けて、当該受けた光に基づく受光信号を出力する信号出力部と、を備え、光ディスク媒体に記録された信号を読み取る光ディスク装置の制御方法であって、前記駆動部により、前記対物レンズを光ディスク媒体面に対して相対移動させながら、光ディスク媒体面での表面反射に基づいて、前記受光信号に生じる偽信号のピークレベルを検出し、当該検出したピークレベルに基づいて定めたしきい値と、前記受光信号を比較して、データ記録層における反射光を検出することを特徴としている。

さらに本発明の別の態様は、プログラムであって、複数の互いに異なる波長のうち、いずれか一つの波長の光を選択的に、一つの対物レンズを通じて光ディスク媒体に照射し、光ディスク媒体での反射光に基づく信号を出力する光学ピックアップと、前記光学ピックアップの対物レンズを、光ディスク媒体面に対して相対移動させる駆動部と、光ディスク媒体にて反射した光を受けて、当該受けた光に基づく受光信号を出力する信号出力部と、を備えて、光ディスク媒体に記録された信号を読み取る光ディスク装置に、前記駆動部により、前記対物レンズを光ディスク媒体面に対して相対移動させながら、光ディスク媒体面での表面反射に基づいて、前記受光信号に生じる偽信号のピークレベルを検出する手順と、当該検出したピークレベルに基づいて定めたしきい値と、前記受光信号を比較して、データ記録層における反射光を検出する手順と、を実行させることを特徴としている。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係る光ディスク装置は、図１に示すように、媒体支持部２１、スピンドルモータ２２、光学ピックアップ２３、二軸アクチュエータ２４、送りモータ２５ａ、フォーカス制御アクチュエータ２５ｂ、ドライバアンプ２６、ＲＦアンプ２７、サーボ信号処理部２８、サーボ処理制御部２９、信号処理部３０、及びドライブコントローラ３１を備えている。

媒体支持部２１は、光ディスク媒体を回転可能に支持する。また、この媒体支持部２１は、スピンドルモータ２２から伝達される動力によって光ディスク媒体を回転させる。光学ピックアップ２３は、図８に示した光学ピックアップと同様のものであり、ここでは二軸アクチュエータ２４によって光ディスク媒体の動径方向、及び光ディスク媒体の面に垂直な方向の２つの方向（２軸）に移動可能になっている。

二軸アクチュエータ２４は送りモータ２５ａによって光ディスク媒体の動径方向に沿って移動される。また、この二軸アクチュエータ２４は、光ディスク媒体の面に鉛直な方向に光学ピックアップ２３を移動するアクチュエータ（フォーカス制御アクチュエータ）２５ｂを備える。これにより、光学ピックアップ２３に含まれる対物レンズ体１４と、光ディスク媒体の表面との距離が制御される。

ドライバアンプ２６は、送りモータ２５ａの回転量を制御する。また、このドライバアンプ２６は、サーボ信号処理部２８から入力される信号に従って、二軸アクチュエータ２４におけるフォーカス制御アクチュエータ２５ｂを駆動する。

ＲＦアンプ２７は、光学ピックアップ２３が出力する、複数の光検出素子の各々の出力信号に基づいて受光信号としてのＦＥ信号及び／又はＰＩ信号を生成して出力する。サーボ信号処理部２８は、例えばサーボ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、当該変換により得られたディジタル信号処理を行うＤＳＰ（Digital Signal Processer）とを用いて実現でき、ＲＦアンプ２７が出力するＰＩ信号のピークを検出する。また、このＰＩ信号に対して、予め定められたＰＩ信号しきい値（ＦＯＫ；Focus OK）を越えたか否かを検出する。さらに、このサーボ信号処理部２８は、ＲＦアンプ２７が出力するＦＥ信号について、予め定められたＦＥ信号しきい値（ＦＺＣ；Focus Zero Cross）を用いた所定処理を行う。この処理については、後に詳しく述べる。サーボ信号処理部２８は、これら検出の結果や、所定処理の結果をサーボ処理制御部２９に出力する。

さらに、サーボ信号処理部２８は、サーボ処理制御部２９から入力される指示に従って、ドライバアンプ２６に対してフォーカス制御アクチュエータ２５ｂの駆動に係る信号を出力する。サーボ処理制御部２９は、例えばマイクロコンピュータであり、実行モジュールと記憶素子とを含む。このサーボ処理制御部２９の記憶素子には、実行するべきプログラムや各種パラメータが格納され、実行モジュールは、当該記憶素子に格納されたプログラムに従って処理を行う。このサーボ処理制御部２９は、サーボ信号処理部２８から入力される信号（ＰＩ信号のピーク検出の結果に関する信号や、ＦＥ信号に関する処理結果の信号）等の入力を受けて、これらの信号に基づき、信号面にフォーカスが合った位置に、光学ピックアップ２３と光ディスク媒体との距離を設定する処理（フォーカス制御処理）を実行する。このフォーカス制御処理については、後に詳しく述べる。

信号処理部３０は、ＲＦアンプ２７が出力する信号に基づいて、光ディスク媒体に記録されていた信号を復調する。そしてこの信号処理部３０は復調した信号を出力する。ドライブコントローラ３１は、ホストとなるパーソナルコンピュータや、家庭用ゲーム機本体、ないしはビデオデコーダ等に接続され、ホストからの要求に応じて、ドライバアンプ２６を駆動して光学ピックアップ２３を、光ディスク媒体上の所望の位置へ移動させる。そして、信号処理部３０が出力する、光ディスク媒体に記録されていた信号から復調された信号を、ホスト側へ出力する。

ここで本実施の形態の光ディスク装置によるフォーカス制御処理について説明する。本実施の形態では、サーボ処理制御部２９によってソフトウエア的に実現される。すなわち、サーボ処理制御部２９は、機能的には、図２に示すように、初期化部４１と、偽信号検出部４２と、ピークレベル演算部４３と、信号層検出部４４と、を含んで構成される。

初期化部４１は、スピンドルモータ２２を回転駆動して、光ディスク媒体を回転させる。そして初期化部４１は、光学ピックアップ２３が放射する光の波長を、予め初期値として定められた値に設定する。また光学ピックアップ２３の対物レンズを光ディスク媒体の表面から最も離れた位置（初期位置）に移動させるよう、フォーカス制御アクチュエータ２５ｂを駆動する。そして初期化部４１は、光学ピックアップ２３の対物レンズを、光ディスク媒体の表面に向けて所定の速度で移動開始する。

偽信号検出部４２は、サーボ信号処理部２８が出力するＰＩ信号またはＦＥ信号から表面反射を検出し、当該表面反射の後に最初に現れる偽信号を検出する。具体的な例として、この偽信号検出部４２は、初期化部４１が光学ピックアップ２３の対物レンズの移動を開始してからのＦＥ信号を用い、ＦＥ信号が最初に上側ピークを通過して基準位置と交差（ゼロクロス）したときに、表面反射を検出したものと判断する。そして、次にＦＥ信号が上側ピークを通過してゼロクロスしたときに、最初の偽信号（Ｆａｋｅ）を検出したものと判断する。またこの偽信号検出部４２は、ピークホールド回路を備え、直前のピーク値を保持している。そして偽信号検出部４２は、最初の偽信号（Ｆａｋｅ）にフォーカスしたと判断したときに、ピークホールド回路が保持しているピーク値ｐbaseを、ピークレベル演算部４３に出力する。このピーク値ｐbaseは、信号層を検出する際に用いられるしきい値の基礎となる値として用いられる。

また、この偽信号検出部４２の別の具体的な例として、初期化部４１が光学ピックアップ２３の対物レンズの移動を開始してからのＰＩ信号を用いて、信号層検出のためのしきい値の基礎となるピーク値ｐbaseを定めてもよい。この場合、偽信号検出部４２は、最初にＰＩ信号の値がピーク値となったときに、表面反射を検出したものと判断する。そして、次にＰＩ信号がピーク値となったときに、最初の偽信号（Ｆａｋｅ）を検出したものと判断する。なお、ここまでのピークの検出においては、雑音の影響を除去するため、雑音レベルを超えるしきい値（雑音除去しきい値）を設定しておき、当該雑音除去しきい値を超える最初のピーク値が検出されたときに表面反射が検出されたものとし、次のピーク値が検出されたときに偽信号（Ｆａｋｅ）が検出されたものとしてもよい。またこの偽信号検出部４２は、ピークホールド回路を備え、直前のピーク値を保持している。そして偽信号検出部４２は、最初の偽信号（Ｆａｋｅ）にフォーカスしたと判断したときに、ピークホールド回路が保持しているピーク値を、信号層検出のためのしきい値の基礎となるピーク値ｐbaseとして、ピークレベル演算部４３に出力する。

さらに偽信号検出部４２のさらに別の例として、初期化部４１が光学ピックアップ２３の対物レンズの移動を開始してからのＰＩ信号とＦＥ信号との双方を用いて信号層検出のためのしきい値の基礎となるピーク値ｐbaseを定めてもよい。この場合、偽信号検出部４２は、最初にＰＩ信号の値がピーク値となったときに、表面反射を検出したものと判断する。このピークの検出においては、雑音の影響を除去するため、雑音レベルを超えるしきい値（雑音除去しきい値）を設定しておき、当該雑音除去しきい値を超える最初のピーク値が検出されたときに表面反射が検出されたものとしてもよい。

そして偽信号検出部４２は、ＰＩ信号を用いて表面反射を検出した後、ＦＥ信号が上側ピークを通過してゼロクロスしたときに、最初の偽信号（Ｆａｋｅ）を検出したものと判断する。またこの偽信号検出部４２は、ピークホールド回路を備え、直前のＦＥ信号のピーク値を保持している。そして偽信号検出部４２は、最初の偽信号（Ｆａｋｅ）にフォーカスしたと判断したときに、ピークホールド回路が保持しているピーク値ｐFEを、信号層検出のためのしきい値の基礎となるピーク値ｐbaseとして、ピークレベル演算部４３に出力するようにしてもよい。

さらに偽信号検出部４２は、ＦＥ信号のピーク値ｐFEを検出する場合であっても、表面反射を検出した後の次のＰＩ信号のピーク値（偽信号（Ｆａｋｅ）検出時のピーク値）ｐPIをも併せて検出し、当該ＦＥ信号のピーク値ｐFEをｐbaseとして出力するとともに、このｐPIも併せてピークレベル演算部４３に出力し、信号層検出に利用可能としてもよい。

ピークレベル演算部４３は、偽信号検出部４２が、信号層検出のためのしきい値の基礎となる値として出力するピーク値ｐbaseに基づいてしきい値を定め、当該定めたしきい値を信号層検出部４４に出力する。ここでしきい値は、ピーク値ｐbaseそのものとしてもよいし、偽信号検出部４２におけるピーク値の測定ばらつきに配慮してピーク値ｐbaseに対して一定の割合（例えば５ないし１０％）だけレベルを高めたもの（ｐbase×１．０５ないしｐbase×
１．１）としてもよい。なお既に説明したように、ＦＥ信号を用いて信号層の検出を行う場合、第１、第２のしきい値ＦＺＣ１，ＦＺＣ２（｜ＦＺＣ１｜＞｜ＦＺＣ２｜）を使用して、ＦＥ信号の絶対値が第１のしきい値（ＦＺＣ１）を超えるピークとなり、次にＦＥ信号の絶対値が第２のしきい値（ＦＺＣ２）を下回ったときにフォーカスが合ったと判断する。そこで、偽信号検出部４２がＦＥ信号における偽信号のピーク値ｐFEを、その基礎となる値ｐbaseとして出力している場合には、このピークレベル演算部４３が当該ｐbaseに基づいて生成して出力するしきい値を、ピークのレベルに関するしきい値である、第１のしきい値ＦＺＣ１とする。

また偽信号検出部４２がＰＩ信号における偽信号のピーク値ｐPIを、その基礎となる値ｐbaseとして出力している場合も、偽信号検出部４２が出力するピーク値ｐbase（＝ｐPI）に基づいてしきい値を定め、当該定めたしきい値を信号層検出部４４に出力する。ここでしきい値は、ピーク値ｐbaseそのものとしてもよいし、偽信号検出部４２におけるピーク値の測定ばらつきに配慮してピーク値ｐbaseに対して一定の割合（例えば５ないし１０％）だけレベルを高めたもの（ｐ×１．０５ないしｐ×１．１）としてもよい。この場合、ピークレベル演算部４３が出力するしきい値は、ＰＩ信号に関わるＦOKとして用いられる。

さらに偽信号検出部４２がＦＥ信号における偽信号のピーク値ｐFEを、その基礎となる値ｐbaseとして出力している場合であっても、ＰＩ信号での最初の偽信号（Ｆａｋｅ）検出時のピーク値ｐPIが併せて入力される場合は、ｐbaseに基づいて、しきい値ＦＺＣ１を定めるとともに、当該ピーク値ｐPIに基づいて、ＰＩ信号のためのしきい値ＦOKを演算する。ここでＦOKは、入力されたピーク値ｐPIをそのまま用いてもよいし、一定の割合（例えば５ないし１０％）だけレベルを高めたものとしてもよい。この場合、ピークレベル演算部４３は、ＦＥ信号に関わる第１のしきい値ＦＺＣ１とともに、ＰＩ信号に関わるＦOKをも出力する。

すなわち信号層検出部４４は、サーボ信号処理部２８が出力するＰＩ信号またはＦＥ信号のうち、偽信号検出部４２が用いる信号によって信号層にフォーカスする位置を検出する。具体的な例として、ＦＥ信号を用いる場合には、ＦＥ信号がピークレベル演算部４３によって定められたしきい値ＦＺＣ１を超え、次に予め定められた第２のしきい値ＦＺＣ２（ＦＺＣ２＜ＦＺＣ１）を下回ったときに、信号層が検出されたものと判定する。

また信号層検出部４４は、ピークレベル演算部４３がＰＩ信号に対するしきい値ＦOKと、ＦＥ信号に対するしきい値ＦＺＣ１とを出力している場合には、入力されるＰＩ信号が、このしきい値ＦOKを超えている期間内にＦＥ信号を用いた信号層の検出動作を行う。すなわち当該期間内に、ＦＥ信号がピークレベル演算部４３によって定められたしきい値ＦＺＣ１を超え、次に予め定められた第２のしきい値ＦＺＣ２（ＦＺＣ２＜ＦＺＣ１）を下回ったときに、信号層が検出されたものと判定する。

またＰＩ信号のみを用いる場合は、信号層検出部４４は、ピークレベル演算部４３が出力するしきい値（ＰＩ信号に関わるＦOK）を受けて、このしきい値ＦOKを超えるピークがＰＩ信号から検出されたときに、信号層にフォーカスしたものと判断する。

これらの構成により、本実施の形態の光ディスク装置は、次のように動作する。すなわち、光学ピックアップ２３が検出する信号のレベルが低下していない状態では、光学ピックアップ２３の対物レンズが、光ディスク媒体から離隔した位置から、光ディスク媒体に対して接近するにつれ、図３に示すように、ＰＩ信号と、ＦＥ信号とにおいて表面反射による結像が検出される（Ｓ）。そしてさらに光ディスク媒体に対物レンズが近接した位置において偽信号（Ｆａｋｅ）が検出される。本実施の形態の光ディスク装置は、ここで検出した偽信号（Ｆａｋｅ）のレベル以上のレベルのしきい値（ＦOK、ＦＺＣ１）を定める。なお、図３では説明のため、ＰＩ信号とＦＥ信号との双方についてしきい値を図示しているが、いずれか一方で構わない。

ここでは光ディスク媒体が回転しているため、面振れにより、光ディスク媒体の表面と光学ピックアップ２３との距離が周期的に変化し、偽信号（Ｆａｋｅ）が複数回観測される場合がある（Ｆ２，Ｆ３…）。ここでの偽信号（Ｆａｋｅ）は、元の偽信号（Ｆａｋｅ）が周期的に現れたものであるので、ＦOKやＦＺＣ１を超えないピークとして出現する。

そしてさらに光ディスク媒体に対物レンズが近接していくと、偽信号（Ｆａｋｅ）のレベルに基づいて定めたしきい値（ＦOKやＦＺＣ１）よりも高いピーク（Ｔ）が、ＰＩ信号とＦＥ信号のそれぞれにおいて検出される。

光ディスク装置が、ＰＩ信号を用いて信号面へのフォーカス処理を実行している場合は、ＰＩ信号が定められたしきい値ＦOKを超えた位置（Ｔ）で信号面を検出したものと判断し、フォーカスサーボの制御に移行する。すなわち、対物レンズのフォーカスサーボをオンとして、光ディスク媒体の上下動に追従させて移動させる動作を開始し、データの再生を行う。

一方、光ディスク装置が、ＦＥ信号を用いて信号面へのフォーカス処理を実行している場合は、ＦＥ信号が定められたしきい値ＦＺＣ１を超え、さらに予め定められたしきい値ＦＺＣ２を下回った位置（Ｔ）で信号面を検出したものと判断し、フォーカスサーボの制御に移行する。

次に、この光ディスク装置において、光学ピックアップ２３が検出する信号のレベルが低下した場合について説明する。この場合も、光学ピックアップ２３の対物レンズが、光ディスク媒体から離隔した位置から、光ディスク媒体に対して接近するにつれて図４に示すように、ＰＩ信号と、ＦＥ信号とにおいて表面反射による結像が検出される（Ｓ）。そして、光ディスク媒体に対物レンズがさらに近接した位置において偽信号（Ｆａｋｅ）が検出される。ここでの偽信号（Ｆａｋｅ）のレベルは、光学ピックアップ２３が検出する信号のレベルが低下していることに応じて、図３に示したレベルよりも低下している。

本実施の形態の光ディスク装置は、ここで検出した偽信号（Ｆａｋｅ）のレベル以上のレベルのしきい値（ＦOK、ＦＺＣ１）を定める。この図４でも説明のため、ＰＩ信号とＦＥ信号との双方についてしきい値を図示しているが、いずれか一方で構わない。ここで定められるしきい値は（ＦOK、ＦＺＣ１のいずれも）、図３に示した例に比べ、偽信号（Ｆａｋｅ）のレベル低下に合わせて、そのレベルが低くなっている。

さらに光ディスク媒体の回転と面振れとにより、光ディスク媒体の表面と光学ピックアップ２３との距離が周期的に変化しており、偽信号（Ｆａｋｅ）が複数回観測される場合がある（Ｆ２，Ｆ３…）。ここでの偽信号（Ｆａｋｅ）は、元の偽信号（Ｆａｋｅ）が周期的に現れたものであるので、ＦOKやＦＺＣ１を超えないピークとして出現する。

そしてさらに光ディスク媒体に対物レンズが近接していくと、偽信号（Ｆａｋｅ）のレベルに基づいて定めたしきい値（ＦOKやＦＺＣ１）よりも高いピークが、ＰＩ信号とＦＥ信号のそれぞれにおいて検出される。

光ディスク装置が、ＰＩ信号を用いて信号面へのフォーカス処理を実行している場合は、ＰＩ信号が定められたしきい値ＦOKを超えた位置で信号面を検出したものと判断し、フォーカスサーボの制御に移行する。

一方、光ディスク装置が、ＦＥ信号を用いて信号面へのフォーカス処理を実行している場合は、ＦＥ信号が定められたしきい値ＦＺＣ１を超え、さらに予め定められたしきい値ＦＺＣ２を下回った位置で信号面を検出したものと判断し、フォーカスサーボの制御に移行する。

このように、本実施の形態によると、表面反射光によって光学ピックアップ２３内で生じる偽信号（Ｆａｋｅ）を検出し、当該偽信号（Ｆａｋｅ）の信号レベルを利用して信号層での反射光を検出する。このため、光学ピックアップ２３に付着した汚れや、温度などの環境変化により、光学ピックアップ２３が検出する信号のレベルが全体として低くなった場合にも、偽信号（Ｆａｋｅ）の信号レベルによって補正されたしきい値で信号層の反射光を検出するので、光学ピックアップ２３の状態によらずに、信号層にフォーカスを合わせることが可能となる。

なお、ここではピークレベル演算部４３において、偽信号検出部４２におけるピーク値ｐbaseをそのまま、または当該ピーク値ｐbaseを一定の割合だけレベルを高めたものをしきい値として出力する例について述べたが、これに限られず、例えば次のようにしてもよい。

まず、光ディスク装置において、面振れを試験するための試験用ディスク媒体を用い、偽信号（Ｆａｋｅ）のレベルを複数回に亘って検出する。こうして検出したレベルのうち、平均の値Ａｖｅから分散σの４ないし５倍（４σから５σ）だけ高いレベルにある値Ｒｅｆを参照し、係数αを、
α＝Ｒｅｆ／Ａｖｅ
として定め、記憶しておく。

そしてピークレベル演算部４３では、偽信号検出部４２が検出したピーク値ｐと、この係数αとを用いてしきい値を
ｐ×α
として演算する。

このようにして、光ディスク装置ごとに係数αを定めることとすれば、光ディスク装置ごとの個体差に配慮したしきい値を算出できるようになる。

また、ここでは面振れを試験するための試験用ディスク媒体を用いて係数αを定める例について述べたが、面振れの試験に用いる試験用ディスク媒体ではなく、一般の光ディスク媒体を用いても構わない。

さらに、この係数αは、機種ごと（使用している回路やＤＳＰ、マイクロコンピュータの種類、組み合わせごと）に定めてもよい。

さらに、ここまでの説明では信号層検出部４４は、ＰＩ信号またはＦＥ信号のいずれかを利用して信号層を検出するものとして説明したが、これら双方を用いてもよい。すなわち、信号層検出部４４は、図５に示すように、偽信号（Ｆａｋｅ）発生時のＰＩ信号のレベルに基づいて定められたしきい値ＦOKを超えるＰＩ信号が検出されている範囲（Ｒ）で、ＦＥ信号を利用した信号面へのフォーカス処理を行ってもよい。なお、この場合も、ＦＥ信号に関わるしきい値ＦＺＣ１を、偽信号（Ｆａｋｅ）発生時のＦＥ信号のレベルに基づいて定めてもよい。

この例においても、ＦOK及びＦＺＣ１は、偽信号（Ｆａｋｅ）発生時の対応する信号のレベルそのもの、または各信号のレベルに所定係数を乗じた値とすることができる。なお、ＦOK算出のため偽信号（Ｆａｋｅ）発生時のＰＩ信号に乗じる係数と、ＦＺＣ１算出のため偽信号（Ｆａｋｅ）発生時のＦＥ信号に乗じる係数とは互いに異なっていてもよい。

すなわち、本実施の形態のサーボ処理制御部２９は、例えば図６に示すように動作する。すなわち、サーボ処理制御部２９は、初期化処理を実行し（Ｓ１）、スピンドルモータ２２を回転駆動して、光ディスク媒体を回転させ、また光学ピックアップ２３が放射する光の波長を、予め初期値として定められた値に設定する。さらに光学ピックアップ２３の対物レンズを光ディスク媒体の表面から最も離れた位置（初期位置）に移動させるよう、フォーカス制御アクチュエータ２５ｂを駆動する。

そしてサーボ処理制御部２９は、光学ピックアップ２３の対物レンズを、光ディスク媒体の表面に向けて所定の速度で移動開始する（Ｓ２）。

サーボ処理制御部２９は、光学ピックアップ２３の対物レンズの移動を開始してからのＰＩ信号を用い、雑音の影響を除去するため、雑音レベルを超えるしきい値（雑音除去しきい値）を超える最初のピーク（すなわち表面反射）を検出するまで待機する（Ｓ３）。

そしてサーボ処理制御部２９は、表面反射を検出すると、その後にＰＩ信号とＦＥ信号とのピーク値のホールド（検出した最大値を保持する処理）を開始する（Ｓ４）、そしてＦＥ信号が、表面反射の検出後、最初に現れる上側ピークを通過し、さらに基準位置と交差（ゼロクロス）するまで待機する（Ｓ５）。ＦＥ信号が、最初に現れる上側ピークを通過し、さらにゼロクロスすると、サーボ処理制御部２９は、最初の偽信号（Ｆａｋｅ）を検出したものと判断して、ホールドしているＰＩ信号とＦＥ信号（の絶対値）とのピーク値（それぞれをｐPI、ｐFEと記す、ここでｐFE＞０）に基づいて、信号面を検出するためのＰＩ信号のしきい値ＦOKと、ＦＥ信号のしきい値ＦＺＣ１（ＦＺＣ１＞０）とを定める（Ｓ６）。

例えば、
ＦOK＝ｐPI×β、
ＦＺＣ１＝ｐFE×γ
とすればよい。ここにβ、γは、例えば「１」ないし「１．０５」から「１．１」等、「１」以上の値である。β，γは同じ値であっても、異なっていてもよい。

サーボ処理制御部２９は、ＰＩ信号が処理Ｓ６で定めたＦOK以上となっており、かつＦＥ信号がＦＺＣ１を超えるまで待機する（Ｓ７）。そしてＰＩ信号が処理Ｓ６で定めたＦOK以上となっており、かつＦＥ信号の絶対値がＦＺＣ１を超えると、さらにＰＩ信号が処理Ｓ６で定めたＦOK以上となっており、かつＦＥ信号の絶対値が予め定められたＦＺＣ２（０＜ＦＺＣ２＜ＦＺＣ１）よりも小さくなるまで待機する（Ｓ８）。そしてＰＩ信号が処理Ｓ６で定めたＦOK以上となっており、かつＦＥ信号の絶対値が予め定められたＦＺＣ２（０＜ＦＺＣ２＜ＦＺＣ１）よりも小さくなると、信号層が検出されたものと判定して、光学ピックアップ２３の対物レンズを光ディスク媒体の表面に向けて移動する動作から、フォーカスサーボをオンとして、フォーカスサーボの制御に移行するよう、フォーカス制御アクチュエータ２５ｂを制御する（Ｓ９）。

また、別の例では、本実施の形態のサーボ処理制御部２９は、例えば図７に示すように動作する。なお、図６における動作と同様の部分については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。すなわち、サーボ処理制御部２９は、初期化処理を実行し（Ｓ１）、光学ピックアップ２３の対物レンズを、光ディスク媒体の表面に向けて所定の速度で移動開始する（Ｓ２）。

サーボ処理制御部２９は、光学ピックアップ２３の対物レンズの移動を開始してからのＰＩ信号を用い、雑音の影響を除去するため、雑音レベルを超えるしきい値（雑音除去しきい値）を超える最初のピーク（すなわち表面反射）を検出するまで待機する（Ｓ３）。

そしてサーボ処理制御部２９は、表面反射を検出すると、その後にＰＩ信号のピーク値のホールドを開始する（Ｓ１４）、そしてＰＩ信号に最初に現れるピークを検出するまで待機する（Ｓ１５）。ＰＩ信号のピークが検出されると、サーボ処理制御部２９は、最初の偽信号（Ｆａｋｅ）を検出したものと判断して、ホールドしているＰＩ信号のピーク値（ｐPIと記す）に基づいて、信号面を検出するためのＰＩ信号のしきい値ＦOKを定める（Ｓ１６）。

例えば、
ＦOK＝ｐPI×β、
とすればよい。ここにβは、例えば「１」ないし「１．０５」から「１．１」等、「１」以上の値である。

サーボ処理制御部２９は、ＰＩ信号が処理Ｓ１６で定めたＦOK以上となるまで待機する（Ｓ１７）。そしてＰＩ信号が処理Ｓ１６で定めたＦOK以上となると、信号層が検出されたものと判定して、光学ピックアップ２３の対物レンズを光ディスク媒体の表面に向けて移動する動作から、フォーカスサーボをオンとして、フォーカスサーボの制御に移行するよう、フォーカス制御アクチュエータ２５ｂを制御する（Ｓ１９）。

なお、図６、図７の例では、いずれも表面反射をＰＩ信号を用いて検出しているがＦＥ信号を用いて検出してもよい。

また、ここでは信号面を検出した後、フォーカスサーボをオンとして信号の再生に備える例について述べたが、信号面を検出した後に、信号層の反射率を測定する場合は、上記図６または図７の例での処理Ｓ９や処理Ｓ１９において、対物レンズの動作を停止させて、信号層の反射率を測定すればよい。

本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の構成例を表すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の例を表す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の光学ピックアップが検出する信号の例を表す説明図である。 本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の光学ピックアップが検出する信号の別の例を表す説明図である。 本発明の実施の形態に係る光ディスク装置のフォーカス処理の動作に関わる信号例を表す説明図である。 本発明の実施の形態に係る光ディスク装置のフォーカス処理の動作の例を表すフローチャート図である。 本発明の実施の形態に係る光ディスク装置のフォーカス処理の動作の別の例を表すフローチャート図である。 本発明の実施の形態に係る光ディスク装置にも用いられる光学ピックアップの構造例を表す概要図である。 光ディスク装置の光学ピックアップが検出する信号の例を表す説明図である。 光ディスク装置の光学ピックアップが検出する信号の別の例を表す説明図である。

符号の説明

１１ 発光素子、１２ ビームスプリッタ、１３ フォトディテクタ、１４ 対物レンズ体、２１ 媒体支持部、２２ スピンドルモータ、２３ 光学ピックアップ、２４ 二軸アクチュエータ、２５ａ 送りモータ、２５ｂ フォーカス制御アクチュエータ、２６ ドライバアンプ、２７ ＲＦアンプ、２８ サーボ信号処理部、２９ サーボ処理制御部、３０ 信号処理部、３１ ドライブコントローラ、４１ 初期化部、４２ 偽信号検出部、４３ ピークレベル演算部、４４ 信号層検出部。

Claims (4)

1. 光ディスク媒体に記録された信号を読み取る光ディスク装置であって、
   複数の互いに異なる波長のうち、いずれか一つの波長の光を選択的に、一つの対物レンズを通じて光ディスク媒体に照射し、光ディスク媒体での反射光に基づく信号を出力する光学ピックアップと、
   前記光学ピックアップの対物レンズを、光ディスク媒体面に対して相対移動させる駆動部と、
   光ディスク媒体にて反射した光を受けて、当該受けた光に基づく受光信号を出力する信号出力部と、
   前記駆動部により、前記対物レンズを光ディスク媒体面に対して相対移動させながら、光ディスク媒体面での表面反射に基づいて、前記受光信号に生じる偽信号のピークレベルを検出し、
   当該検出したピークレベルに基づいて定めたしきい値と、前記受光信号を比較して、データ記録層における反射光を検出する制御部と、
   を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１に記載の光ディスク装置であって、
   前記制御部は、前記検出した偽信号のピークレベルよりも大きい値を前記しきい値として定めることを特徴とする光ディスク装置。
3. 複数の互いに異なる波長のうち、いずれか一つの波長の光を選択的に、一つの対物レンズを通じて光ディスク媒体に照射し、光ディスク媒体での反射光に基づく信号を出力する光学ピックアップと、
   前記光学ピックアップの対物レンズを、光ディスク媒体面に対して相対移動させる駆動部と、
   光ディスク媒体にて反射した光を受けて、当該受けた光に基づく受光信号を出力する信号出力部と、を備え、
   光ディスク媒体に記録された信号を読み取る光ディスク装置の制御方法であって、
   前記駆動部により、前記対物レンズを光ディスク媒体面に対して相対移動させながら、光ディスク媒体面での表面反射に基づいて、前記受光信号に生じる偽信号のピークレベルを検出し、
   当該検出したピークレベルに基づいて定めたしきい値と、前記受光信号を比較して、データ記録層における反射光を検出することを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
4. 複数の互いに異なる波長のうち、いずれか一つの波長の光を選択的に、一つの対物レンズを通じて光ディスク媒体に照射し、光ディスク媒体での反射光に基づく信号を出力する光学ピックアップと、
   前記光学ピックアップの対物レンズを、光ディスク媒体面に対して相対移動させる駆動部と、
   光ディスク媒体にて反射した光を受けて、当該受けた光に基づく受光信号を出力する信号出力部と、を備えて、光ディスク媒体に記録された信号を読み取る光ディスク装置に、
   前記駆動部により、前記対物レンズを光ディスク媒体面に対して相対移動させながら、光ディスク媒体面での表面反射に基づいて、前記受光信号に生じる偽信号のピークレベルを検出する手順と、
   当該検出したピークレベルに基づいて定めたしきい値と、前記受光信号を比較して、データ記録層における反射光を検出する手順と、
   を実行させることを特徴とするプログラム。
   

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