JP2009116989A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フォーカス制御を行う際に、対物レンズと光ディスクとが衝突する可能性を低減できる光ディスク装置を提供する。
【解決手段】光ディスク装置１は、光検出手段から出力される信号を処理して得られる信号であって、対物レンズの焦点位置が光ディスクの記録面に合った場合にピークを示す第１の信号を生成する第１の信号生成手段７と、第１の信号を所定のレベルでスライスして２値化した第２の信号を生成する第２の信号生成手段８と、前記フォーカス制御を行う際に、前記第２の信号が目的の前記記録面の存在に由来してアサートし、その後にネゲートした場合に、ネゲートした状態が所定の期間継続すると、前記対物レンズの移動を停止させる移動停止手段と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクに記録される情報の再生や、光ディスクへの情報の記録を行うために使用される光ディスク装置に関し、特に、レンズと光ディスクとの衝突を防止する技術に関する。

従来、コンパクトディスク（以下、ＣＤという。）やデジタル多用途ディスク（以下、ＤＶＤという。）といった光ディスクが普及している。また、最近では、更に大容量の情報を記録することが可能なブルーレイディスク（以下、ＢＤという。）等の光ディスクも実用化されている。これらの光ディスクについて、記録されている情報の再生や、情報の記録を行うためには、光ピックアップを備える光ディスク装置が用いられる。

光ピックアップは、光ディスクの半径方向（ラジアル方向）に移動可能に設けられ、光ディスクに光を照射することによって、光ディスクに記録される情報の読み取りや、光ディスクへの情報の書き込みを行う。

光ピックアップを用いて情報の読み取りや書き込みを行う場合、光ディスクの面振れ等によらず、光源から出射される光の焦点が常に光ディスクの記録面に合うように制御する必要がある（このような制御を以下ではフォーカス制御と表現する）。このため、光ピックアップにおいては、光源から出射される光を光ディスクの記録面に集光する対物レンズについて、対物レンズアクチュエータによってフォーカス方向に位置を移動できるようになっている。ここで、フォーカス方向は、光ディスクに接離する方向であって、光ディスクの記録面に対して垂直な方向である。

ところで、光ピックアップにおいて、情報を高密度に記録できる光ディスク（例えばＢＤ）に対応できるようにするためには、光源から出射される光が光ディスク上に形成する光スポットのスポットサイズを小さくする必要がある。光スポットのスポットサイズを小さくする方法としては、光を出射する光源の波長を短くするとともに、対物レンズの開口数を大きくすることが通常行われる。

しかし、このように対物レンズの開口数を大きくすると、光ピックアップにより光ディスクの情報の読み取りや書き込みを行う際における、対物レンズ先端と光ディスクとの間隔（ワーキングディスタンス；ＷＤ）が狭くなる。ここで、ＷＤについて更に正確に言うと、ＷＤは、対物レンズの焦点位置が光ディスクの記録面に合った時の、対物レンズの先端から光ディスクの表面までの距離のことを言う（図７参照）。

すなわち、開口数の大きな対物レンズが必要となる光ピックアップ（例えばＢＤの情報の読み取りやＢＤへの情報の書き込みを行うように形成される光ピックアップ）は、ＷＤが非常に狭くなる。そして、ＷＤが非常に狭くなると、対物レンズと光ディスクとの衝突の可能性が大きくなるといった問題が発生する。なお、ＷＤが非常に狭くなる状況は、例えばＤＶＤやＣＤの情報の読み取り等を行うように形成される光ピックアップであっても、ノートパソコン等の薄型化が要求される装置に搭載される光ピックアップにおいて発生する。そして、この場合にも、対物レンズと光ディスクとの衝突が問題となる。

このようなことから、従来、対物レンズと光ディスクの衝突によって、光ディスクに記録される情報が使えなくなったり、対物レンズが損傷して光ピックアップが使用できなくなったりするのを防止するために、衝突防止用のプロテクタを、例えば対物レンズを保持するレンズホルダに設けることが行われている（例えば、特許文献１、２参照）。
特開２００７−１８６３２号公報 特開２００７−３５０８３号公報

しかしながら、特許文献１や２に示す構成の場合、衝突防止用のプロテクタと光ディスクとが衝突する可能性は依然として高い。そして、これらの衝突が起こった場合には、光ディスクに傷がつかないまでも、衝突防止用のプロテクタが削れた場合の削れかすが光ディスクに付着して、光ディスクの情報を読み取れない等の問題が発生する。

また、対物レンズと光ディスクの衝突は、フォーカス制御を開始するために、対物レンズをフォーカス方向に移動する際に起こり易い。そして、フォーカス制御を開始するための動作中においては、光ディスクが回転状態となっているために、フォーカス制御の開始に失敗して両者が衝突した場合には、その被害が大きい。このために、フォーカス制御を行う場合に、このような衝突を防止することが望まれる。

以上の点に鑑み、本発明の目的は、フォーカス制御を行う際に、対物レンズと光ディスクとが衝突する可能性を低減できる光ディスク装置を提供することである。

上記目的を達成するために本発明は、光源と、前記光源から出射される光を光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、前記光ディスクで反射される反射光を受光して光電変換する光検出手段と、前記対物レンズをフォーカス方向に移動する対物レンズ移動手段と、前記対物レンズ移動手段を制御して、前記対物レンズのフォーカス位置が前記記録面に常に合った状態となるようにフォーカス制御するフォーカス制御手段と、を備える光ディスク装置において、前記光検出手段から出力される信号を処理して得られる信号であって、前記対物レンズの焦点位置が前記記録面に合った場合にピークを示す第１の信号を生成する第１の信号生成手段と、前記第１の信号を所定のレベルでスライスして２値化した第２の信号を生成する第２の信号生成手段と、前記フォーカス制御を行う際に、前記第２の信号が目的の前記記録面の存在に由来してアサートし、その後にネゲートした場合に、ネゲートした状態が以下の式（１）で求められる所定の期間継続すると、前記対物レンズの移動を停止させる移動停止手段と、を備えることを特徴としている。
所定の期間Ｔ＝ｔ×（（α×ＷＤ）／Ｌ））×（ｖ１／ｖ２） （１）
ここで、ｔ：前記対物レンズを所定の速度で移動した場合に、前記対物レンズの焦点位置が前記光ディスクの表面から前記記録面まで移動するのに要する実測の移動時間、α：０＜α＜１を満たす係数、ＷＤ：前記対物レンズの焦点位置が前記記録面にある場合における、前記対物レンズの先端から前記光ディスクの表面までの距離、Ｌ：前記光ディスクの表面から前記記録面までの距離、ｖ１：実測値ｔを求める際の前記対物レンズの移動速度、ｖ２：前記フォーカス制御を開始する場合に、前記対物レンズを移動する際の前記対物レンズの移動速度とする。

これによれば、第２の信号がアサートし、その後ネゲートした場合に、ネゲートした状態が所定の期間継続すると、対物レンズの移動を停止させる構成となっている。ここで、第２の信号がアサートし、その後ネゲートした状態は、対物レンズの焦点位置が一旦記録面に合った後、ずれた状態を示す。このために、本発明の構成によれば、対物レンズが移動し過ぎて光ディスクと衝突するのを抑制することが可能となる。また、第２の信号のネゲートの確認後、即座に対物レンズの移動を停止するわけではないので、信号のチャタリングが生じたような場合にも、誤動作を発生しにくくできる。そして、本発明の構成によれば、実測値ｔを用いて所定の期間Ｔを算出する構成であるために、信号のチャタリングによる誤作動を防止しつつ、対物レンズと光ディスクとの衝突を防止する衝突防止動作を、装置間のばらつきを低減して実行可能である。

また、本発明は、上記構成の光ディスク装置において、前記実測値ｔは、装置内に挿入された前記光ディスクの種類を判別する際に求められる時間であることとしてもよい。

これによれば、対物レンズと光ディスクとの衝突防止動作を行う上で必要となるパラメータを、光ディスクの種類判別時に取得する構成となる。このために、フォーカス制御を行う際に、前述のパラメータを別途取得する必要がなくなり、対物レンズと光ディスクとの衝突を防止するための動作フローを簡略化できる。したがって、再生や記録が開始されるまでの動作時間の短縮を図れる。

また、本発明は、上記構成の光ディスク装置において、前記光検出手段は、複数の受光領域を備え、前記第１の信号は、前記複数の受光領域から出力される信号の総和信号であることとしてもよい。

これによれば、対物レンズの焦点位置が記録面からずれたか否かの判断を行い易い構成を実現し易く、対物レンズと光ディスクとの衝突を防ぎ易い。

本発明によれば、フォーカス制御を行う際に、対物レンズと光ディスクとが衝突する可能性を低減できる光ディスク装置を提供できる。また、そのような光ディスク装置について、装置間のばらつきが出ないようにないように提供できる。すなわち、信頼性の高い光ディスクを提供することが可能である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の光ディスク装置１は、光ディスク２０の情報の再生、及び光ディスク２０への情報の記録を可能に設けられており、記録再生可能な光ディスク２０の種類は、ＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤである。

スピンドルモータ２は、ターンテーブル（図示せず）に連結され、ターンテーブルを回転可能とする。また、ターンテーブルは、光ディスク２０を着脱自在に保持する。したがって、スピンドルモータ２を回転させることにより、ターンテーブルに保持される光ディスク２０を回転させることができる。このスピンドルモータ２の駆動制御は、スピンドルモータ駆動回路３によって行われる。

光ピックアップ４は、レーザダイオード（光源）２１から出射されるレーザ光を光ディスク２０に照射し、光ディスク２０への情報の書き込みと、光ディスク２０に記録されている情報の読み取りを可能とする。図１に示されるように、光ピックアップ４は、レーザダイオード２１と、レーザダイオード２１から出射されるレーザ光を光ディスク２０の記録面２０ａに集光する対物レンズ２２と、対物レンズ２２をフォーカス方向とトラッキング方向とに移動可能とするアクチュエータ２３と、光ディスク２０で反射された反射光を受光して光電変換を行う光検出器２４と、を備える。

なお、フォーカス方向とは、光ディスク２０に接離する方向であって、記録面２０ａと直交する方向である（図１では上下方向が該当）。また、トラッキング方向とは、光ディスク２０の半径方向と平行な方向である（図１では左右方向が該当）。

また、本実施形態の光ディスク装置１は、上述のようにＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤに対応可能となっており、レーザダイオード２１は、ＢＤ用（例えば波長４０５ｎｍ）、ＤＶＤ用（例えば波長６５０ｎｍ）、ＣＤ用（例えば波長７８０ｎｍ）のレーザ光を切り換えて出射できるようになっている。

また、光ピックアップ４は、スライド部２５の駆動によって光ディスク２０の半径方向（図１の左右方向が該当）に移動可能となっており、光ディスク２０の任意のアドレスにアクセス可能となっている。スライド部２５は、例えば、スライドモータと、スライドモータによって回転されるピニオンと、ピニオンと噛み合うラック（いずれも図示せず）と、を備え、ラックとピニオンの関係を利用して光ピックアップ４を移動する。

レーザ駆動回路５は、光ピックアップ４が備えるレーザダイオード２１から出射されるレーザ光について、図示しないフロントモニタ用の受光素子で受光される光量を利用してレーザパワーの制御を行ったり、波長の異なるレーザ光を出射する際に、その切り換えの制御を行ったりする。また、記録時においては、外部から入力され、エンコーダ６によって処理された記録信号を受け取り、受け取った信号にしたがってレーザダイオード２１を発振する。

なお、エンコーダ６は、外部から受け取った記録データについて、誤り訂正符号（ＥＣＣ；error correcting code）の付加を行い、所定の記録符号方式によって符号化する。また、記録符号化された信号について、所定のライトストラテジにしたがって、記録用のパルス（記録パルス）を生成する。なお、ライトストラテジとは、記録パルスに対する制御規則のことを指している。

ＦＥＰ（フロントエンドプロセッサ）７は、光ピックアップ４が備える光検出器２４から電気信号を供給される。そして、供給された電気信号について、各種の演算処理、ゲイン調整、ノイズの除去等を行う。具体的には、ＦＥＰ７において、再生ＲＦ信号、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）、トラッキングエラー信号（ＴＥ信号）、総和信号（その詳細は後述する）等が演算処理によって生成される。そして、これら生成された信号は、後述のＤＳＰ８に出力される。

ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）８は、ＦＥＰ７から供給される再生ＲＦ信号について、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）といわれている回路構成を持つ同期信号発生回路（図示せず）で生成されたクロックにタイミングを合わせる形で、ＡＤ変換（アナログデジタル変換）を行う。ＡＤ変換された再生信号はデコーダ９に送られる。

デコーダ９は、データの復調を行うとともに、データのエラーを検出し、エラーが検出された場合において訂正可能であればデータの訂正処理を行う。デコーダ９で得られた再生データは、図示しないインターフェースを介して外部に出力される。なお、デコーダ９はデータの読み取りエラーの発生割合であるエラーレートをシステムコントローラ１２に供給する役割も果たす。

ＤＳＰ８は、サーボコントローラ回路も備えている。このため、システムコントローラ１２の制御下において、ＦＥＰ７から出力されるＦＥ信号及びＴＥ信号を用いて、アクチュエータ駆動回路１０を介してアクチュエータ２３の駆動を制御し、フォーカス制御及びトラッキング制御を行う。また、光ピックアップ４の半径方向の移動を可能とするスライド部２５が備えるスライドモータの制御も行う。また、光ディスク２０の種類の判別時やフォーカスの引き込み時等にも、アクチュエータ駆動回路１０を介してアクチュエータ２３の駆動を制御する。

アクチュエータ駆動回路１０は、ＤＳＰ８のサーボコントローラ回路から出力されるフォーカス制御信号にしたがって、対物レンズ２２の焦点が常に光ディスク２０の記録面２０ａ上に合致するようにアクチュエータ２３を駆動させる。また、トラッキング制御信号を用いて、対物レンズ２２によって集光されたビームスポットの位置が常に光ディスク２０のトラック上をトレースするようにアクチュエータ２３を駆動させる。また、アクチュエータ駆動回路１０は、光ディスク２０の種類の判別時やフォーカスの引き込み時等にも、ＤＳＰ８からの信号によってアクチュエータ２３を駆動させる。

スライドモータ駆動回路１１は、ＤＳＰ８から出力される信号にしたがって、スライド部２５に備えられるスライドモータの駆動を制御する。

システムコントローラ１２は、マイクロコンピュータを備え、光ディスク装置１を構成する各部と図示しない信号線で接続されており、各部が実行すべき所要の動作に応じて適宜制御処理を実行する。また、システムコントローラ１２は、後述するように、ＤＳＰ８からフォーカスエラー信号、後述の総和信号、及び後述のＦＯＫ信号を取得する。そして、光ディスク２０の種類の判別を行う手段として機能したり、フォーカス制御を行う際に、必要に応じて対物レンズ２２の移動を停止して、対物レンズ２２と光ディスク２０が衝突するのを防止する手段として機能したりする。

なお、システムコントローラ１２には、メモリ１３が接続される。メモリ１３には、システムコントローラ１２が各種処理を行う上で必要となる各種のパラメータや動作プログラム等が記憶される。

次に、本実施形態の光ディスク装置１において、フォーカス制御を行う際に、光ディスク２０と対物レンズ２２とが衝突しないように作用する衝突防止動作について説明するが、その前に、その動作に関連する信号について図２を参照しなが説明しておく。なお、図２は、対物レンズ２２をある位置から光ディスク２０に近づく方向に移動した場合に得られる信号を示している。

総和信号は、光検出器２４に複数形成される受光領域のそれぞれから出力される信号を全て加算して得られる信号のことで、光ディスク２０からの反射光の光量に比例して信号レベルが変化する信号である。この総和信号はＦＥＰ７で生成される。

総和信号は、対物レンズ２２を光ディスク２０に近づく方向に移動した場合に、その焦点位置が光ディスク２０の表面２０ｃと記録面２０ａ（いずれも図１参照）とに合った場合にピークを示す。なお、表面２０ｃより記録面２０ａの方が、反射率が高いために、図２に示すように、記録面２０ａに由来するピークの方が、表面２０ｃに由来するピークよりも信号レベルが高くなっている。

ＦＯＫ信号は、総和信号を所定のレベル（図２においてＦＯＫ閾値と記載したものが該当）でスライスして２値化した信号である。このＦＯＫ信号は、本実施形態の光ディスク装置１においてはＤＳＰ８において生成される。

なお、ＦＯＫ閾値は、対物レンズ２２の焦点位置が、光ディスク２０の表面２０ｃを通過する際に得られる総和信号のピーク値よりも大きい値とされる。また、ＦＯＫ閾値は、対物レンズ２２の焦点位置が、光ディスク２０の記録面２０ａを通過する際に得られる総和信号のピーク値よりも小さい値とされる。このために、図２に示すように、対物レンズ２２の焦点位置が光ディスク２０の表面２０ｃを通過してもＦＯＫ信号はネゲートのままであり、対物レンズ２２の焦点位置が光ディスク２０の記録面２０ａを通過する前後でＦＯＫ信号はアサートする。

フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）は、本実施形態の光ディスク装置１においては、非点収差法を用いて得られるように構成されており、ＦＥＰ７で生成される。フォーカスエラー信号は、図２に示すように、対物レンズ２２の焦点位置が光ディスク２０の表面２０ｃを通過する、及び光ディスク２０の記録面２０ａを通過する際に、Ｓ字カーブを示す。そして、Ｓ字カーブがゼロクロスする点が、対物レンズ２２の焦点位置が、光ディスク２０の表面２０ｃ或いは記録面２０ａに合った状態である。

このために、記録面２０ａにフォーカスを引き込む場合には、対物レンズ２２を光ディスク２０に向かって移動させ、記録面２０ａに由来するＳ字カーブがゼロクロスする点を検出し、ゼロクロスする点でフォーカスを引き込む（フォーカス制御を開始する）ことになる。

次に、フォーカス制御を行う際に、光ディスク２０と対物レンズ２２とが衝突しないように作用する衝突防止動作について、図３を参照しながら説明する。衝突防止動作は、システムコントローラ１２が、フォーカス制御を開始するようにＤＳＰ８に指示を出した場合に開始される。なお、図３は、本実施形態の光ディスク装置における衝突防止動作について説明するためのフローチャートである。

フォーカス制御を行うように指令が出されると、まず、対物レンズ２２の焦点位置が、光ディスク２０の表面２０ｃから記録面２０ａまで移動する際の移動時間が取得される（ステップＳ２１）。ここで取得される移動時間は、その詳細は後述するが、光ディスク２０と対物レンズ２２が衝突しないように対物レンズ２２の移動を停止するための条件を算出するために使われる。

なお、本実施形態においては、この移動時間は、装置内に挿入された光ディスク２０の種類を判別する動作の中で取得する構成となっている。すなわち、光ディスク２０の種類を判別するために、対物レンズ２２の焦点位置が光ディスク２０の表面２０ｃから記録面２０ａまで移動する際に要する移動時間を算出する工程があり、ここでの結果をメモリ１３に記憶しておいて、メモリ１３から読み出して使用することになる。

ここで、本実施形態の光ディスク装置１における光ディスク２０の種類の判別方法について、図４を参照しながら説明しておく。システムコントローラ１２から光ディスク２０の種類の判別するように指令が出されると、対物レンズ２２が所定位置まで下げられる（ステップＳ２０１）。この際の所定位置は、対物レンズ２２の焦点位置が光ディスク２０の表面２０ｃより十分下側となる位置である。

次に、レーザダイオード（ＬＤ）２１が点灯される（ステップＳ２０２）。なお、レーザダイオード２１から出射されるレーザ光の波長は、レーザダイオード２１から出射可能な波長のうち、いずれの波長でも構わない。ただし、いずれかの波長のレーザ光を出射して、後述の動作を行った場合に、総和信号について所望のピークが検出できなければ、所望のピークが検出されるように、レーザダイオード２１から出射されるレーザ光の波長を適宜変更して、同様の動作をやり直す必要がある。

レーザダイオード２１が点灯されると、総和信号の取得が開始される（ステップＳ２０３）。そして、対物レンズ２２の上昇及びタイマによる時間計測が開始される（ステップＳ２０４）。この際の対物レンズ２２の移動速度は、予め決められた一定値である（すなわち、一定の電圧を印加してアクチュエータ２３を駆動させる）。その後、対物レンズ２２が所定の位置まで移動したか否かが確認される（ステップＳ２０５）。

対物レンズ２２が所定の位置まで移動していない場合には、さらに対物レンズ２２の上昇が続けられ、再び所定の位置まで移動したかが確認される。一方、対物レンズ２２が所定の位置まで移動されると、対物レンズ２２の移動、タイマによる時間計測、及び総和信号の取得が終了する（ステップＳ２０６）。

なお、光ディスク２０の種類を判別する段階においても、対物レンズ２２の移動時に光ディスク２０と対物レンズ２２とが衝突する可能性がある。このために、本実施形態の光ディスク装置１においては、光ディスク２０の種類を判別する際には、光ディスク２０を回転しない状態で行っている。このようにすれば、両者が衝突しても光ディスク２０及び対物レンズ２２に傷が発生しにくい。また、このような点から光ディスク２０と対物レンズ２２の衝突を防止する衝突防止用のプロテクタを設けておくのが好ましい。

次に、取得した総和信号の光ディスク２０の表面２０ｃに由来するピークと、記録面２０ａに由来するピークと、を検出する（図２参照）。そして、検出した２つのピークとタイマによる時間計測結果とから、対物レンズ２２の焦点位置が光ディスク２０の表面２０ａから記録面２０ａまで移動する際の移動時間を取得する（ステップＳ２０７）。なお、この移動時間は、前述のようにメモリ１３に記憶される。また、この段階で総和信号のピークが得られていない場合には、前述のようにレーザダイオード２１から出射されるレーザ光の波長を変更して、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０７を繰り返す。

ステップＳ２０７で移動時間が得られると、メモリ１３に予め記憶されている閾値との比較により、光ディスクの種類を判別する（ステップＳ２０８）。ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤでは、記録面２０ａを保護する透明カバー層２０ｂ（図１参照）の厚みが異なる。このために、ステップＳ２０７で得られる移動時間は装置内に挿入されている光ディスク２０の種類によって異なったものとなる。したがって、この移動時間の取得で光ディスク２０の種類が判別できる。なお、透明カバー層２０ｂの厚みは、例えば、ＢＤで０．１ｍｍ、ＤＶＤで０．６ｍｍ、ＣＤで１．１ｍｍである。

図３に戻って、衝突防止動作の説明を再開する。対物レンズ２２の焦点位置が光ディスクの表面２０ｃから記録面２０ａまで移動する移動時間を取得すると、対物レンズ２２が所定位置まで下げられる（ステップＳ２２）。この際の所定位置は、対物レンズ２２の焦点位置が光ディスク２０の表面２０ｃより十分下側となる位置である。

次に、レーザダイオード（ＬＤ）２１が点灯される（ステップＳ２３）。この際にレーザダイオード２１から出射されるレーザ光の波長は、記録或いは再生の対象として、装置内に挿入されている光ディスク２０の種類に対応した波長である。すなわち、装置内の光ディスク２０がＢＤであれば波長４０５ｎｍのレーザ光、ＤＶＤであれば波長６５０ｎｍのレーザ光、ＣＤであれば波長７８０ｎｍのレーザ光が出射される。

レーザダイオード２１からレーザ光が出射されると、光ディスク２０が回転され（ステップＳ２４）、更に対物レンズ２２の上昇及びシステムコントローラ１２によるＦＯＫ信号の取得が開始される（ステップＳ２５）。ここで、対物レンズ２２を上昇する速度は一定の速度である（すなわち、一定の電圧を印加してアクチュエータ２３を駆動させる）。

対物レンズ２２の上昇が開始されると、ＦＯＫ信号がアサートしたか否かが確認される（ステップＳ２６）。対物レンズ２２の上昇によって、対物レンズ２２の焦点位置は、まず光ディスク２０の表面２０ｃを通過する。この際には、上述のようにＦＯＫ信号はネゲートのままである（図２参照）。一方、光ディスク２０の記録面２０ａへと近づくと、図２に示すように総和信号のピークが大きく出るために、ＦＯＫ信号がアサートする。

ステップＳ２６で、ＦＯＫ信号がアサートしていないと確認された場合には、まだ対物レンズ２２の焦点位置が光ディスク２０の記録面２２ａに至っていないと判断される。このために、この段階では、更に対物レンズ２２の上昇が続けられる。そして、再度、ＦＯＫ信号がアサートしたか否かが確認される。

一方、ＦＯＫ信号がアサートしたと確認された場合には、対物レンズ２２の焦点位置が光ディスク２０の記録面２０ａに近づいていると判断される。そして、ＦＯＫ信号がアサートしている状態で、フォーカスエラー信号のＳ字カーブがゼロクロスする地点が検出され、ＤＳＰ８はフォーカス制御を開始する。

しかし、この際にフォーカスエラー信号のＳ字カーブが小さくて、Ｓ字カーブの検出に失敗することがある。この場合には、フォーカス制御を開始できないために、対物レンズ２２は更に光ディスク２０に向かって上昇する。また、Ｓ字カーブの検出ができ、フォーカス制御を開始した場合でも、フォーカス制御を安定して行えず、対物レンズ２２が暴れる場合がある。

これらの場合には、対物レンズ２２の焦点位置が光ディスク２０の記録面２０ａから離れるために、ＦＯＫ信号がアサートからネゲートへと変化する。そして、そのまま放置すると対物レンズ２２と光ディスク２０とが衝突する可能性がある。このために、衝突防止のための制御が必要となる。

したがって、ＦＯＫ信号のアサートが確認された後に、ＦＯＫ信号がネゲートしたか否かが確認される（ステップＳ２７）。ＦＯＫ信号がネゲートした場合には、その時点からタイマによる時間計測が開始される（ステップＳ２８）。そして、ＦＯＫ信号のネゲートが所定の期間継続したか否かが確認される（ステップＳ２９）。

ＦＯＫ信号のネゲートが所定の期間継続していない場合には、時間計測を更に続け、ＦＯＫ信号のネゲートが所定の期間継続したか否かが再確認される。一方、図５に示すように、ＦＯＫ信号のネゲートが所定の期間（Ｔ）継続した場合には、システムコントローラ１２は、対物レンズ２２の移動を停止するようにＤＳＰ８に指令を出す。そして、対物レンズアクチュエータ２３による対物レンズ２２の移動が停止される（ステップＳ３０）。

なお、図５は、ＦＯＫ信号のネゲート期間と対物レンズ２２の停止動作との関係を説明するための図である。

一方、ステップＳ２７において、ＦＯＫ信号がネゲートしていない場合には、対物レンズ２２の焦点位置は光ディスク２０の記録面２０ａに合っている、或いは近傍にある状態である。このために、光ディスク２０と対物レンズ２２との衝突防止動作を終了するか否かが確認される（ステップＳ３１）。そして、衝突防止動作を終了しない場合には、更にステップＳ２７に戻って、上述の動作が繰り返される。

次に、ステップＳ２９における所定の期間Ｔについて説明する。所定の期間Ｔは、対物レンズ２２の焦点位置が記録面２０ａを過ぎてからＦＯＫ信号がネゲートするまでに対物レンズ２２が動く距離と、対物レンズ２２が所定の期間に動く距離との合計が、ＷＤ（ワーキングディスタンス；光ピックアップ４の光学系の構成で決まる）より小さくなるように設定する必要がある。

そこで、本実施形態においては、所定の期間を、ＦＯＫ信号がネゲートしてからの対物レンズ２２の移動距離がＷＤの１／４の距離となるまでの時間となるように決定している。この程度の時間があれば、信号のチャタリングの誤動作を防止しつつ、光ディスク２０と対物レンズ２２とが衝突する確率を低くできるからである。

なお、対物レンズ２２の移動速度は、ＤＳＰ８から出力される電圧が一定であっても、光ディスク装置によって、アクチュエータ２３やそのドライバであるアクチュエータ駆動回路１０の感度が異なるために、実際には光ディスク装置ごとにばらつきがある。このために、単に設定値を用いて所定の期間Ｔを求める（Ｔ＝０．２５×ＷＤ／（対物レンズの移動速度）とする）構成とすると、光ディスク装置毎に対物レンズ２２の移動距離が異なって好ましくない。そのために、いずれの光ディスク装置においても、対物レンズ２２の移動距離が同じとなるように、ステップＳ２１で取得した移動時間を基準に所定の期間Ｔを算出する構成としている。

図６は、本実施形態の光ディスク装置１において、所定の期間Ｔを算出する方法を説明するための図である。図６に示すように、ステップＳ２１で取得した移動時間ｔは、対物レンズ２２の焦点位置が、光ディスク２０の表面２０ｃから記録面２０ａまでの距離Ｌを移動するのに要する時間である。このために、対物レンズ２２がＷＤの１／４の距離だけ移動する時間を求めようとすると、対物レンズ２２の移動速度がステップＳ１時と同じであると仮定して、ｔ×（（０．２５×ＷＤ）／Ｌ）で求められる。

ただし、ステップＳ２１時の対物レンズ２２の移動速度ｖ１（実測値ｔを求めた際の対物レンズ２２の移動速度）と、フォーカス制御を開始するにあたって対物レンズ２２を移動させる速度ｖ２（ステップＳ２５での対物レンズ２２の移動速度）と、は異なる場合がある。このため、所定の期間Ｔは、移動速度の比を掛け合わせて、以下の式（１）で算出される。
Ｔ＝ｔ×（（０．２５×ＷＤ／Ｌ）×（ｖ１／ｖ２） （１）

なお、式（１）においては、フォーカス制御を開始するにあたっての対物レンズ２２の移動速度（ｖ２）を用いて、所定の期間Ｔを求める構成となっている。この構成の場合、フォーカス制御を行うにあたって、Ｓ字カーブの検出に失敗して対物レンズ２２が更に一定の速度（上述のｖ２である）で移動を続けるような場合には、ＦＯＫ信号がネゲートしてから対物レンズ２２が移動する距離をＷＤに対して十分小さな距離（ＷＤの１／４）に設定しているので、光ディスク２０と対物レンズ２２との衝突を原則として回避できる。

一方、フォーカス制御を行う際に、一旦フォーカス制御を開始した後に対物レンズ２２が暴れてフォーカス制御に失敗したような場合には、この際の対物レンズ２２の移動速度は一定ではなく、移動速度ｖ２と一致しない場合がある。このために、式（１）によって算出される所定の期間Ｔを利用する構成の場合、光ディスク２０と対物レンズ２２とが衝突する可能性はある。

しかし、本実施形態では、所定の期間Ｔを算出するにあたって、ＦＯＫ信号がネゲートしてから対物レンズ２２が移動してもよいと仮定した距離は、ＷＤに対して十分小さい距離であるために、所定の期間Ｔもかなり短い時間である。このため、一旦フォーカス制御を開始した後に対物レンズ２２が暴れてフォーカス制御に失敗したような場合でも、光ディスク２０と対物レンズ２２とが衝突する確率は低く抑えられる。

なお、本実施形態では、所定の期間Ｔを、ＦＯＫ信号がネゲートしてからの対物レンズ２２の移動距離がＷＤの１／４の距離となるように決定する構成としたが、これに限定される趣旨ではない。所定の期間Ｔとして、信号のチャタリングによる誤動作を防止できる期間であって、光ディスク２０と対物レンズ２２との衝突の確率を低く抑えられれば、他の構成でも構わない。すなわち、式（１）でＷＤに掛ける係数は、ゼロより大きく１より小さい必要があり、更には、１／２より小さいのが好ましい。

以上のように、本実施形態の光ディスク装置１によれば、フォーカス制御を行う際に、信号のチャタリングによる誤動作を防止しつつ、光ディスク２０と対物レンズ２２とが衝突する可能性を低減可能である。また、対物レンズと光ディスクとの衝突を防止する衝突防止動作を、装置間のばらつきを低減して実行可能である。

以上に示した実施形態は一例であり、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

以上に示した実施形態においては、ＦＯＫ信号を得るために総和信号を利用する構成とした。しかし、この構成に限定される趣旨ではない。例えば、光検出器２４に形成される複数の受光領域から出力される全ての信号でなく、一部を加算して得られる一部和信号を利用する構成としても構わない。

また、以上に示した実施形態においては、対物レンズ２２の焦点位置が光ディスク２０の表面２０ｃから記録面２０ａまで移動するのに要する移動時間を光ディスク２０の種類を判別する際に取得する構成とした。しかし、この構成に限らず、勿論、光ディスク２０の種類を判別する際とは独立して得る構成としても構わない。

また、以上に示した実施形態においては、光ディスク装置が情報の再生及び記録を行える光ディスクの種類がＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤである構成とした。しかし、これに限定される趣旨ではない。例えば、他の種類の光ディスクに対応する構成でもよいし、対応する光ディスクの種類数も３種類以外でも構わない。

また、本発明が、多層光ディスクの情報の再生や記録を行える光ディスク装置にも適用できるのは勿論である。更に、光ディスク装置が、再生専用の装置であっても、本発明は当然適用できる。

本発明によれば、フォーカス制御を行う際に、対物レンズと光ディスクとが衝突する可能性を低減できる光ディスク装置を提供できる。すなわち、本発明は、信頼性の高い光ディスクを提供することが可能であり、産業上有用である。

は、本実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 は、本実施形態の光ディスク装置における衝突防止動作に関連する信号を説明するための図であって、対物レンズをある位置から光ディスクに近づく方向に移動した場合に得られる信号を示している。 は、本実施形態の光ディスク装置における衝突防止動作について説明するためのフローチャートである。 は、本実施形態の光ディスク記録における、光ディスクの種類を判別するフローを示すフローチャートである。 は、ＦＯＫ信号のネゲート期間と対物レンズの停止動作との関係を説明するための図である。 は、本実施形態の光ディスク装置において、所定の期間Ｔを算出する方法を説明するための図である。 は、ワーキングディスタンス（ＷＤ）を説明するための説明図である。

符号の説明

１ 光ディスク装置
７ ＦＥＰ（第１の信号生成手段）
８ ＤＳＰ（フォーカス制御手段、第２の信号生成手段）
１２ システムコントローラ（移動停止手段）
２２ 対物レンズ
２３ アクチュエータ（対物レンズ移動手段）
２４ 光検出器（光検出手段）

Claims (3)

1. 光源と、
   前記光源から出射される光を光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、
   前記光ディスクで反射される反射光を受光して光電変換する光検出手段と、
   前記対物レンズをフォーカス方向に移動する対物レンズ移動手段と、
   前記対物レンズ移動手段を制御して、前記対物レンズのフォーカス位置が前記記録面に常に合った状態となるようにフォーカス制御するフォーカス制御手段と、
   を備える光ディスク装置において、
   前記光検出手段から出力される信号を処理して得られる信号であって、前記対物レンズの焦点位置が前記記録面に合った場合にピークを示す第１の信号を生成する第１の信号生成手段と、
   前記第１の信号を所定のレベルでスライスして２値化した第２の信号を生成する第２の信号生成手段と、
   前記フォーカス制御を行う際に、前記第２の信号が目的の前記記録面の存在に由来してアサートし、その後にネゲートした場合に、ネゲートした状態が以下の式（１）で求められる所定の期間継続すると、前記対物レンズの移動を停止させる移動停止手段と、
   を備えることを特徴とする光ディスク装置。
   所定の期間Ｔ＝ｔ×（（α×ＷＤ）／Ｌ））×（ｖ１／ｖ２） （１）
   ここで、ｔ：前記対物レンズを所定の速度で移動した場合に、前記対物レンズの焦点位置が前記光ディスクの表面から前記記録面まで移動するのに要する実測の移動時間、α：０＜α＜１を満たす係数、ＷＤ：前記対物レンズの焦点位置が前記記録面にある場合における、前記対物レンズの先端から前記光ディスクの表面までの距離、Ｌ：前記光ディスクの表面から前記記録面までの距離、ｖ１：実測値ｔを求める際の前記対物レンズの移動速度、ｖ２：前記フォーカス制御を開始する場合に、前記対物レンズを移動する際の前記対物レンズの移動速度とする。
2. 前記実測値ｔは、装置内に挿入された前記光ディスクの種類を判別する際に求められる時間であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記光検出手段は、複数の受光領域を備え、
   前記第１の信号は、前記複数の受光領域から出力される信号の総和信号であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク装置。

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