JP3589347B2 - 光ディスク装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ等の光源を用いて光学的に情報担体（光ディスク）上に信号を記録し、またはこの記録された信号を再生する光ディスク装置に関し、特にフォーカス制御を行う光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ等の光源を用いて情報担体に対し光学的に情報の記録／再生をするためには、情報担体の情報面がレーザビームの焦点（収束点）位置に常にあるようにフォーカス制御を行う必要がある。これを実現するためには、フォーカス制御の前に、対物レンズを動かしてレーザビームの焦点位置を情報担体の情報面まで持っていく、いわゆるフォーカス引込み動作が行われる。
【０００３】
フォーカス引込み動作について、従来は、例えば特開昭６２−３３３４０号公報に記載されているように、フォーカス引き込みを失敗したらディスクの回転と位相をずらして再度フォーカス引き込みを行うというような方法がある。図２０は、このようなフォーカス引き込みによるフォーカス制御を行う光ディスク装置の構成を示す。
【０００４】
図２０の光ディスク装置において、情報担体であるディスク１０１に光ビームスポット１１１を照射形成するための光学系は、光ビーム１１０を生成するための半導体レーザ等の光源１０３、収束レンズ１０７からなる。この光ディスク装置はさらに、ディスクを所定の回転数で回転させるためのディスクモータ１０２を備える。発光された光ビーム１１０は収束レンズ１０７によって収束されてディスク１０１の情報面上に光ビームスポット１１１が形成される。光源１０３より出射され形成された光ビームスポット１１１のディスク１０１からの反射光は収束レンズ１０７を通過して４分割光検出器１０９に入力される。収束レンズ１０７はフォーカスアクチュエータ１２７によりディスク面に対して垂直方向に移動し、光ビームの焦点位置を変化させることができる。
【０００５】
４分割光検出器１０９により検出された信号から、加算器１２１により、４分割光検出器１０９の対角和であるＡ＋Ｄ及びＢ＋Ｃの加算信号が生成し、さらに減算器１２２により（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）の差動信号が生成する。差動信号から、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１２３で平滑化された非点収差法により、フォーカスエラーＦＥ信号が生成する。フォーカスエラー信号ＦＥをデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１２５に入力し、ＤＳＰ１２５内部のフォーカス制御部１２５ａによる加算、乗算、シフト処理などフィルタ演算を経て駆動信号ＦＯＤが出力される。駆動信号ＦＯＤはフォーカス駆動回路１２６によって電流増幅されて、それによりフォーカスアクチュエータ１２７が駆動され、フォーカス制御が実現する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
情報の記録／再生中、光ディスクは回転すると同時に、ディスク情報面の垂直な方向において、ディスクモータの回転と同期して上下に動く、すなわちディスクの面振れが発生する。次に、図２１を参照しながら、面振れが大きい場合のフォーカス引き込みにおける問題について説明する。図２１は光ビームの焦点位置とディスク情報面位置との関係を示す。
【０００７】
図２１に示されるように、ディスクが高速で回転している時の面振れなどにより焦点とディスク情報面との相対速度が大きい場合には、フォーカスエラー信号の引き込み可能な引き込みレベルでフォーカス制御のループを閉じても（フォーカス制御部１２５ａによる制御をＯＮさせても）、フォーカス制御が追従できず引込みが失敗し、フォーカス制御が実現できない。これに対し、図２０の従来技術では、回転位相検出器１１２によりディスクの回転位相を検出し、ＤＳＰ１２５内部のフォーカス引き込み部１２５ｂはディスクの回転位相に対して収束レンズ焦点の動きを図２１のａ、ｂ、ｃ、ｄのように変化させて繰り返しフォーカス引き込みを行う。これにより、焦点とディスク情報面との相対速度が小さくなるディスクの回転位相となった場合に、フォーカス制御が実現する。
【０００８】
高倍速再生のためディスクが高速回転すると、ディスクの偏心、面振れの加速度は２乗で増加する。従来は、この増加した面振れ加速度に追従させるためにサーボ系のゲイン交点を高くし、アクチュエータの推力を上げて対応していた。特に上記従来の技術では、ディスクの面振れが大きい場合には、ディスクが高速回転になるほどディスク面の動きがフォーカス引き込み可能速度以下となるディスク回転位相の範囲が狭くなるため、変化させる位相のステップを小さくする必要がある。そのためフォーカス引き込み可能である回転位相となる確率が低くなり、フォーカス引き込み動作の繰り返し回数が増加し、フォーカス引き込みを成功するまでに時間がかかる。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光ディスクが高速回転し面振れが大きい場合でも安定したフォーカス引き込みを短時間で実現できるフォーカス制御を行う光ディスク装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ディスク装置は、回転している情報担体に向けて光ビームを収束照射する収束手段と、前記収束手段を移動することにより、前記収束手段により収束された光ビームの収束点を、前記情報担体の情報面に垂直な方向に移動させる移動手段と、前記光ビームの前記情報担体からの反射光あるいは透過光により、前記情報担体上における前記光ビームの収束状態を反映するフォーカス制御用信号を生成する収束状態検出手段と、前記フォーカス制御用信号に基いて前記移動手段を駆動し、前記光ビームが前記情報担体において所定の収束状態となるように制御するフォーカス制御部と、前記フォーカス制御部による制御をＯＮさせるためのフォーカス引き込み部と、前記光ビームの収束点が前記情報担体の情報面に接する時に前記フォーカス制御用信号に表れるＳ字シグナルを検出するＳ字シグナル検出部と、時間的に隣接する２つの前記Ｓ字シグナルの検出される時間間隔を計時する検出間隔計時部と、を備えた光ディスク装置であって、前記フォーカス引き込み部は、前記時間間隔が所定の第１の期間を超えたときに、前記フォーカス制御部による制御をＯＮさせるための動作を行うように構成され、そのことにより上記目的が達成される。
前記Ｓ字シグナル検出部による前記Ｓ字シグナルの検出は、前記移動手段によって、前記光ビームの収束点を前記情報担体の情報面に対して所定の速度で接近または離間させる、あるい該光ビームの収束点を所定の位置で待機させることで得られるように構成されている。
前記情報担体の１回転時間以上が経ても前記検出間隔計時部から前記時間間隔の出力がない場合は、前記光ビームの収束点を該情報担体の情報面に対して所定の速度で再度接近させることで、前記Ｓ字シグナルを検出するように構成されている。
好ましくは、前記再度の接近の移動速度は、これまでの接近または離間の移動速度より小さく設定されている。
前記第１の期間以上が経ても前記検出間隔計時部から前記時間間隔の出力がない場合は、前記光ビームの収束点を所定位置で待機させることで、前記Ｓ字シグナルを検出するように構成されていることが好ましい。
前記フォーカス引き込み手段は、前記光ビームの収束点を前記情報担体の情報面に対して所定の速度で接近または離間させる場合に、その移動速度を前記Ｓ字シグナルの極性に応じて切り換える移動速度切換制御部をさらに備えている。
前記情報担体の回転速度を計測する回転速度計測部をさらに有し、前記フォーカス引込み部は、該回転速度計測部で計測した該回転速度に基づき、前記第１の期間あるいは前記所定の速度を設定するように構成されている。
【００１７】
ある実施形態では、前記Ｓ字シグナルの所定部分の時間幅を検出する時間幅計時部をさらに備えており、前記フォーカス引込み部は、該時間幅が所定の第２の期間を超えた場合に、該光ビームの収束点が前記情報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置していると判断するように構成されている。
【００１８】
前記Ｓ字シグナル検出部による前記Ｓ字シグナルの検出は、前記移動手段によって、前記光ビームの収束点を前記情報担体の情報面に対して所定の速度で接近または離間させる、あるい該光ビームの収束点を所定の位置で待機させることで得られるように構成されている。
【００１９】
１つの前記Ｓ字シグナルの検出時刻から前記情報担体の１回転時間以上が経ても次のＳ字シグナルが検出されない場合は、前記光ビームの収束点を該情報担体の情報面に対して所定の速度で再度接近させることで、前記Ｓ字シグナルを検出するように構成されている。
【００２０】
好ましくは、前記再度の接近の移動速度は、これまでの接近または離間の移動速度より小さくなるように設定されている。
【００２１】
１つの前記Ｓ字シグナルの検出時刻から前記情報担体の１回転時間もしくはそれより若干短い期間である第１の期間以上が経てもＳ字シグナルが検出されない場合は、前記光ビームの収束点を所定位置で待機させることで、前記Ｓ字シグナルを検出するように構成されている。
【００２２】
前記フォーカス引込み部の、前記フォーカス制御部による制御をＯＮさせるための動作は、前記フォーカス制御用信号のレベルが所定の引き込みレベルに到達したことが検出されたときに、前記フォーカス引込み部は前記フォーカス制御部による制御をＯＮさせる動作を含んでいる。
【００２５】
好ましくは、前記情報担体の回転速度を計測する回転速度計測部をさらに有し、前記フォーカス引込み部は、該回転速度計測部で計測した該回転速度に基づき、前記第２の期間あるいは前記所定の速度を設定するように構成されている。
【００２６】
ある実施形態では、前記情報担体からの反射光あるいは透過光に基づいた信号により、該情報担体の種類を判別する情報担体判別部をさらに備えており、前記フォーカス引込み部は、該判別の結果に基づいて、前記Ｓ字シグナルを検出するために前記移動手段を用いて前記光ビームの収束点を前記情報担体の情報面に対して接近または離間させる移動速度、あるい該光ビームの収束点を待機させる位置を決定するように構成されている。
【００２７】
好ましくは、前記光ビームの収束点を前記情報担体の情報面に対して接近させる場合には、前記情報担体の種類の前記判別結果に応じて、前記光ビームの収束点を所定の駆動値でホールドして必要以上に該情報担体に接近しないように構成されている。
【００２８】
ある実施形態では、前記フォーカス制御部の動作中に、該フォーカス制御部の出力信号またはその元信号の下限レベルを検出する下限レベル検出部と、検出された該下限レベルを記憶する下限レベル記憶部と、をさらに備えており、
該フォーカス制御部の動作がオフになったときに該フォーカス制御部を再度動作させる場合は、該移動部を駆動することによって前記光ビームの収束点が、該出力信号または駆動信号が該下限レベルになるまで該情報担体の情報面に接近しているときに、該光ビームの収束点が該報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置していると判断され、この位置で得られる前記フォーカス制御用信号のレベルが所定の引き込みレベルに到達したことが検出されたときに、前記フォーカス引込み部は前記フォーカス制御部による制御を再度ＯＮさせるリトライ処理を行うように構成されている。
【００２９】
好ましくは、前記情報担体の半径方向において異なる２つ以上の箇所に対応する２つ以上の前記下限レベルが前記下限レベル記憶部に記憶され、該２つ以上の下限レベルに基づき該情報担体の半径方向における任意の箇所に対応する該下限レベルを求める演算部をさらに備えている。
【００３０】
好ましくは、前記フォーカス制御部の動作中に前記下限レベル検出部は動作し、前記下限レベル記憶部の記憶値が常に更新されるように構成されている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
回転中の光ディスクは、ディスクモータの回転と同期してその情報面の垂直な方向において上下に振動する（すなわちディスクの面振れが発生する）が、情報面が振動する範囲内で対物レンズにもっとも近いところ（面振れ下限位置）に位置しているときに、その面振れ速度が最小となる。光ビームの収束点がディスク面振れ速度の最小位置にあるとき、光ビームの収束点とディスク情報面との相対速度が最も小さいので、フォーカス引き込みが可能となる。
【００３２】
この事情から、本発明による光ディスク装置において、フォーカス引き込み部は、光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置しているかどうかの位置判断をまず行い、光ビームの収束点がその面振れ速度最小位置の近傍に位置していると判断されたときに、フォーカス制御部による制御をＯＮさせるための動作を行う。上記の位置判断は、光ビームの収束点が情報担体の情報面に接するときにフォーカス制御用信号に表れるＳ字シグナルを用いて行われる。
【００３３】
以下に、本発明の実施形態を、フォーカス引込み部による上記の位置判断に関する具体的な構成／方法を中心に説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１による光ディスク装置の構成を示す。
【００３５】
情報担体であるディスク１０１に光ビームスポット１１１を照射形成するための光学系は、光ビーム１１０を生成するための半導体レーザ等の光源１０３、カップリングレンズ１０４、偏光ビームスプリッタ１０５、偏光ホログラム素子１０６、収束レンズ１０７を含んでいる。図１の光ディスク装置はさらにディスクを所定の回転数で回転させるためのディスクモータ１０２を備える。このディスク１０１の回転数は、周波数発生器（ＦＧ）１３０で検出することができる。発光された光ビーム１１０は収束レンズ１０７によって収束されてディスク１０１の情報面上に光ビームスポット１１１が形成される。光源１０３より出射され形成された光ビームスポット１１１のディスク１０１からの反射光は収束レンズ１０７を通過して４分割光検出器１０９に入力される。収束レンズ１０７はフォーカスアクチュエータ１２７によりディスク面に対して垂直方向に移動し、光ビームの焦点位置を変化させることができる。なお、図１の構成において、４分割光検出器１０９が検出する光はディスク１０１からの反射光となっているが、装置内部の構成またはその配置を適宜変更することで、反射光の代わりに透過光を用いてもよい。
【００３６】
加算器１２１は４分割光検出器１０９の対角和であるＡ＋Ｄ及びＢ＋Ｃの加算信号を生成し、減算器１２２は（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）の差動信号を生成する。この差動信号を受けて、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２３は、平滑化して非点収差法によにフォーカスエラー（ＦＥ）信号を生成する。フォーカスエラー信号ＦＥのような光ビームの収束状態を反映する信号を、本願明細書ではフォーカス制御用信号とも呼ぶ。このフォーカスエラー信号ＦＥはＡ／Ｄ変換器１２５ｉを介し、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１２５に入力される。
【００３７】
ＤＳＰ１２５は、フォーカス制御部１２５ａ、フォーカス引き込み部１２５ｐ、およびフォーカス制御ループを閉じる切換スイッチ１２５ｇを備えており、これらの要素は、ＤＳＰ１２５内蔵のコアプログラム（μコード等）で実現される。さらにフォーカス引き込み部１２５ｐは、制御部１２５ｑ、Ｓ字シグナル検出部１２５ｈ、検出間隔計時部１２５ｄ、時間比較部１２５ｃ、レンズ位置移動部１２５ｆを備えている。またＤＳＰ１２５は、フォーカスエラー（ＦＥ）信号を取り込むＡ／Ｄ変換器１２５ｉおよびフォーカス駆動信号ＦＯＤを出力するＤ／Ａ変換器１２５ｊも内蔵している。
【００３８】
フォーカスエラー信号は、Ａ／Ｄ変換器１２５ｉを介してフォーカス引き込み部１２５ｐとフォーカス制御部１２５ａに入力される。フォーカス引込み動作当初は、スイッチ１２５ｇはレンズ位置移動部１２５ｆ側に接合されている。入力されるフォーカスエラー信号に基づいて、フォーカス引き込み部１２５ｐによって引き込み動作が行われる（これについては後で詳細に説明する）。
【００３９】
引き込みが成功した場合は、スイッチ１２５ｇがフォーカス制御部１２５ａ側に接合するよう切り換わり、フォーカス制御部１２５ａによるフォーカス制御が行われる。フォーカス制御部１２５ａは加算、乗算、シフト処理などのフィルタ演算を実行し、駆動信号ＦＯＤをＤ／Ａ変換器１２５ｊを介して駆動回路１２６へ出力する。駆動回路１２６は、入力されたＦＯＤを電流増幅しフォーカスアクチュエータ１２７を駆動する。これによってディスク１０１上の光ビーム１１０が所定の収束状態になるようなフォーカス制御が実現される。
【００４０】
以下に、図２および３を参照しながら、フォーカス引込み動作を詳細に説明する。本発明におけるフォーカス引込み動作は、まず光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置、すなわち面振れ下限位置の近傍に位置しているかどうかという位置判断を行う。図２は収束レンズの焦点位置とディスク情報面との関係を示し、図３は上記の位置判断を行うフローチャート示す。
【００４１】
収束レンズ１０７とディスク１０１との衝突を防止するために、初期状態で収束レンズ１０７をディスク情報面から大きく離しておく、この状態では光ビームの焦点はＯ点にある。このときスイッチ１２５ｇはレンズ位置移動部１２５ｆ側と接合しており、レンズ位置移動部１２５ｆの出力はＤ／Ａ変換器１２５ｉを通してフォーカス駆動信号ＦＯＤとして出力される。
【００４２】
レンズ位置移動部１２５ｆは制御部１２５ｑにコントロールされ、所定のＤＣ値を出力して、収束レンズの位置を保持したり、所定速度で収束レンズ１０７をディスク１０１へ接近離間するように移動する三角波を出力することができる。
【００４３】
レンズ位置移動部１２５ｆは、収束レンズ１０７がディスク１０１情報面に近づく方向にＤ／Ａ変換器１２５ｊを通してフォーカス駆動信号ＦＯＤを出力する。このとき時間短縮のため比較的大きい速度となるフォーカス駆動信号で収束レンズを図２のＯからＡまで移動する（図３におけるステップＳ１０）。
【００４４】
光ビームの収束点が情報担体の情報面に接するとき（例えばＡ点）に、フォーカス制御用信号にはＳ字シグナルが表れる。Ｓ字シグナルはＳ字シグナル検出部１２５ｈにより検出される。検出されたＳ字シグナルはＳ字シグナル検出部１２５ｈから制御部１２５ｑに入力されると、制御部１２５ｑは、レンズ位置移動部１２５ｆへ指令を出し、比較的小さい速度でディスク情報面から離間する方向に収束レンズ１０７をＢ、Ｃ、Ｄ、．．．．．．と移動させる（ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３）。上記の比較的小さい速度は、Ｓ字シグナルの検出を正確に行うためにディスク面振れ速度より十分小さいことが望ましい。
【００４５】
検出間隔計時部１２５ｄは、Ｓ字シグナル検出部１２５ｈが検出する、時間的に隣接する２つのＳ字シグナルの時間間隔を計測する。時間比較部１２５ｃは、検出間隔計時部１２５ｄの検出時間と所定の第１の期間Ｔ１とを比較する。第１の期間Ｔ１は、略略ディスクの１回転時間もしくはそれより若干短い時間に設定することが望ましい。ある時点で検出された時間間隔が第１の期間Ｔを超えているとき（図２におけるＨ点）に、制御部１２５ｑは、光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置していると判断する。
【００４６】
この判断結果により、制御部１２５ｑは、フォーカス制御部１２５ａによる制御をＯＮさせるための、フォーカスエラー信号ＦＥのレベル判定という動作を行う。この動作について図４を用いて説明する。制御部１２５ｑは、光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置の近傍（図２におけるＨ点の近傍）に位置していると判断された時点より、収束レンズ１０７をごく微少ステップでディスク１０１に接近させていく。収束レンズ１０７がディスク１０１に近づくにしたがって、フォーカスエラー信号ＦＥは図４のように変化する。制御部１２５ｑにより、フォーカスエラー信号ＦＥがフォーカス引き込みレベル（図４中のＰ点のレベル）に達するときに、制御部１２５ｑはスイッチ１２５ｇに切換信号を出力し、スイッチ１２５ｇがフォーカス制御部１２５ａ側と接合する（すなわち、フォーカス制御のループが閉じる）。フォーカス制御部１２５ａの出力がＤ／Ａ変換器１２５ｊから出力され、光ビームの収束点が制御目標点Ｍへ引き込み、点Ｍに向かって所定の収束状態になるよう追従し、フォーカス制御が行われる（ステップＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１６）。なお、上記の引き込みレベルの設定は、例えば面振れ量、ディスクの回転数や、フォーカス、トラッキングの制御帯域などを考慮し行うことができる。
【００４７】
また、図５に示すように、検出間隔計時部１２５ｄの出力がディスクの１回転時間Ｔ２を超えている場合には、収束レンズ焦点の位置が面振れの下限位置を通過していると判定できるので、制御部１２５ｑはさらに小さい速度（引き込みを安定させるために、ディスクから遠ざけた速度よりも小さく設定するのは望ましい）で、収束レンズ１０７をディスク情報面に近づく方向に移動し、次に検出されるフォーカスエラー信号ＦＥについて上記の引き込みレベル判定を行い、スイッチ１２５ｇを切り換えることで、フォーカス引き込み動作を実現する（図３に示すステップＳ１７、Ｓ１８）。
【００４８】
さらに、図６に示すように、直前のＳ字シグナルの検出時刻から第１の期間Ｔ１が超えても（図６におけるＧ点）次のＳ字シグナルが検出されない（検出間隔計時部１２５ｄの出力がない）場合は、制御部１２５ｑは、レンズ位置移動部１２５ｆに指令信号を送って駆動を停止し、光ビームの収束点を面振れ下限位置近傍のＧ点で待機させる。面振れによってディスクが近づくことによって検出されたフォーカスエラー信号ＦＥの次のＳ字シグナルについて上記の引き込みレベル判定を行い、その結果に従って制御部１２５ｑはスイッチ１２５ｇの切換信号を出力し（図６のＨの部分）、レンズ位置移動部１２５ｆからフォーカス制御部１２５ａ側に接合するように切り換えることによって、フォーカス制御部１２５ａの出力をＤ／Ａ変換器１２５ｊから出力してフォーカス制御を行う。これによって引き込み時間の短縮を図ることができる。
【００４９】
また、焦点の位置がディスク情報面の上側にあるときには、図７に示すように、比較的大きい速度で収束レンズ１０７を下げることにより、フォーカス引き込みまでの時間を短縮することができる。ここで焦点位置がディスク情報面の上側にあるか下側にあるかの判定には、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの極性を用いる。極性に基づく判定について図８、９を用いて説明する。
【００５０】
図８、９に示すように、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナル片側振幅の５０％程度のレベルをＳ字シグナル検出レベルＬ１、Ｌ２とする。ここでＳ字シグナル検出部１２５ｈは、フォーカスエラー信号ＦＥのレベルがＬ１、Ｌ２となったことを検出し、さらにフォーカスエラー信号ＦＥのレベルがＬ１およびＬ２を通過したことを示す信号を制御部１２５ｑに出力する。制御部１２５ｑはフォーカスエラー信号ＦＥがＬ１、Ｌ２の順に極性変化したとき、比較的速い速度で、収束レンズをディスク情報面から離間する。またフォーカスエラー信号ＦＥのレベルがＬ２、Ｌ１になったことを検出し、制御部１２５ｑに出力する。制御部１２５ｑはフォーカスエラー信号ＦＥがＬ２、Ｌ１の順に極性レベルが変化したとき、比較的遅い速度で、収束レンズをディスク情報面から離間する。以上の動作により、図７に示すような収束レンズの焦点の動きを実現でき、フォーカス引き込みが可能となる面振れ下限位置までの移動時間を短縮することができる。このように収束レンズの移動速度をＳ字シグナルの極性に応じて切り換えるための手段は、移動速度切換制御部として、例えば制御部１２５ｑ内に設けることができる。
【００５１】
さらに、周波数発生器（ＦＧ）１３０の出力を制御部１２５ｑへ入力するように構成すると、ディスクの回転数を検出できることができ、Ｓ字シグナルの出力間隔の比較時間である第１の期間Ｔ１、１回転時間Ｔ２の自動設定が可能となる。またディスク回転数に応じて接近離間する移動速度も切り換えることができる。 以上、実施の形態１において、光ビームの収束点がディスク面振れの略最小の位置近傍に位置していることを検出してから引き込みを開始することで、回転数が速く面振れ速度が大きくても、ディスクの衝突や過電流等を防止し、安定な引き込みを実現すすることができる。
【００５２】
図１に示す構成では、ディスク１０１は水平に設置されており、ディスクの下側に収束レンズが位置するという位置関係となっているが、本発明はディスクと収束レンズの位置関係に限定されることはなく、例えばディスクを垂直に設置し、収束レンズを水平に移動させるような構成でも本発明は適用できる。また、このことは以下の実施の形態２〜４についても同様である。
【００５３】
なお、図１の構成には、通常光ディスク装置に含まれているトラッキング制御部、トラッキング駆動回路およびトラッキングアクチュエータなどは示されていないが、これらの部分については従来の構成を利用すればよく、その説明を省いている。このことについて以下の実施の形態２〜４の場合も同様である。
【００５４】
（実施の形態２）
以下に、実施の形態２による光ディスク装置について説明する。本実施の形態において、フォーカス引き込み部による光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置しているかどうかの判断は、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの所定の部分の時間幅を測定することによって行う。図１０を参照しながらその原理を説明する。
【００５５】
図１０はフォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルを示す。Ｓ字シグナルの片側振幅の５０％程度のレベルＬに対応する時間幅Ｔが小さいとディスク情報面と収束レンズ焦点との相対速度が大きく、一方、Ｓ字シグナルの時間幅Ｔが大きいとディスク情報面と収束レンズ焦点との相対速度が小さいことになる。ディスク情報面と収束レンズ焦点との相対速度が小さいことは、光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置していることを意味する。本実施の形態は、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの所定の部分（レベルＬに対応する部分）の時間幅を計測することにより、実質的にディスク情報面と収束レンズ焦点との相対速度を検出する。また、上記の時間幅Ｔは、Ｓ字シグナルの片側振幅の５０％程度のレベルに対する幅に限定する必要がなく、Ｓ字シグナルの片側振幅の５０％程度のレベル以上あるいは５０％程度のレベルより低い部分の幅に設定してもよい。
【００５６】
図１１は、本実施の形態２の光ディスク装置の構成を示す。フォーカス引き込み部以外は実施の形態１の構成（図１）とほぼ同様である。以下に、フォーカス引き込み部を中心に説明を行う。他の部分の説明は省略する。
【００５７】
図１１に示すように、本実施の形態のフォーカス引き込み部１２５ｐは、実施の形態１（図１）の場合の検出間隔計時部１２５ｄの代わりに、Ｓ字シグナル幅計測部（時間幅計時部）１２５ｌを備えている。Ｓ字シグナル幅計測部１２５ｌが図１０に示す時間幅Ｔを測定する。
【００５８】
図１１さらに図１２、１３を用いて、Ｓ字シグナルの所定の部分の時間幅を測定することによる、光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置しているかどうかの位置判断について説明する。図１２は焦点位置とディスク情報面との関係を示し、図１３は上記の位置判断のフローチャートを示す。
【００５９】
収束レンズ１０７とディスク１０１との衝突を防止するために、収束レンズ１０７をディスク情報面から大きく離しておく、この状態では光ビームの焦点はＯ点にある。このときスイッチ１２５ｇはレンズ位置移動部１２５ｆと接合しており、レンズ位置移動部１２５ｆの出力はＤ／Ａ変換器１２５ｊを通してフォーカス駆動信号ＦＯＤとして出力される状態となる。
【００６０】
まず、レンズ位置移動部１２５ｆは、収束レンズがディスク情報面に近づく方向にＤ／Ａ変換器１２５ｊを通してフォーカス駆動信号ＦＯＤを出力する。このとき時間短縮のため比較的大きい速度となるフォーカス駆動信号ＦＯＤで収束レンズを図１２のＯからＡまで移動する（図１３におけるステップＳ２０）。
【００６１】
図１２のＡにおいて、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの時間幅Ｔを検出するＳ字シグナル幅計測部１２５ｌの出力信号が制御部１２５ｑに入力されると、制御部１２５ｑはレンズ位置移動部１２５ｆに指令して比較的小さい速度（Ｓ字シグナルの検出を正確に行うためにディスク面振れ速度より十分小さいことが望ましい）でディスク情報面から離間する方向に収束レンズをＢ、Ｃ、Ｄ、……と移動させる（ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３）。
【００６２】
時間幅比較部１２５ｋはＳ字シグナル幅計測部１２５ｌの計測時間（時間幅）と所定の第２の期間Ｔ３とを比較する。第２の期間Ｔ３は、例えば、Ｓ字シグナルが出力される光学的な距離とそのときのビームの移動速度（引き込み速度とディスク回転速度で決まる相対速度）で決定できる。例えば図１０に示すｌ１とｌ２の光学距離が１０μｍ、移動速度が１０ｍｍ／ｓのとき、Ｔ３≧１ｍｓのように設定することができる。Ｓ字シグナル幅計測部１２５ｌの計測時間がＴ３を超えたこと（図１２のＧ）を制御部１２５ｑが検知する。この検知結果に基づき、図１２のＧにおけるフォーカスエラー信号ＦＥのレベルが所定の引き込みレベル（図４参照）に達しているかどうかを判定して、達していれば制御部１２５ｑはスイッチ１２５ｇに切換信号を出力する。これにより、レンズ位置移動部１２５ｆからフォーカス制御部１２５ａ側に接合が切り替わり、フォーカス制御部１２５ａの出力がＤ／Ａ変換器１２５ｊから出力され、フォーカス制御が行われる（ステップＳ２４、Ｓ２５）。
【００６３】
また、焦点の位置がディスク情報面の上側にあるときには、図１４のように比較的大きい速度で収束レンズ１０７を下げることにより、フォーカス引き込みまでの時間を短縮することができる。ここで焦点位置がディスク情報面の上側にあるか下側にあるかの判定には、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの極性を用いる。実施の形態１同様、図８および９に示すようにフォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナル片側振幅の５０％程度のレベルをＳ字シグナル検出レベルＬ１、Ｌ２とし、Ｓ字シグナル検出部１２５ｈはフォーカスエラー信号ＦＥのレベルがＬ１、Ｌ２となったことを検出して制御部１２５ｑに通知出力する。制御部１２５ｑはフォーカスエラー信号ＦＥがＬ１、Ｌ２の順に極性変化したとき、比較的速い速度で、収束レンズをディスク情報面から離間する。またフォーカスエラー信号ＦＥのレベルがＬ２、Ｌ１になったことを検出し、制御部１２５ｑに出力する。制御部１２５ｑはフォーカスエラー信号ＦＥがＬ２、Ｌ１の順に極性変化したとき、比較的遅い速度で、収束レンズをディスク情報面から離間する。以上の動作により、図１４に示すような収束レンズの焦点の動きを実現でき、フォーカス引き込みが可能となる面振れ下限位置までの移動時間を短縮することができる。
【００６４】
さらに実施の形態１同様、ＦＧ１３０は制御部１２５ｑへ入力するように構成すると、ディスクの回転数を検出できることができ、Ｓ字シグナルの所定部分の時間幅の比較時間であるＴ３の自動設定が可能となる。またディスク回転数に応じて接近離間する移動速度も切り換えることができる。
【００６５】
上述したように、実施の形態２においても、光ビームの収束点が面振れの略最小となる位置にあることを検出して引き込みを開始することで、回転数が速く面振れ速度が大きくても、引き込み失敗に伴うディスクの衝突や過電流等を防止し、安定な引き込みを実現することができる。
【００６６】
実施の形態１、２において、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの出力間隔やその所定部分の幅を計時することで、光ビームの収束点が面振れの略最小となる面振れ下限位置にあることを検出する構成について説明したが、本発明はフォーカスエラー信号ＦＥを用いることに限定されない。フォーカスエラー信号ＦＥの代替信号として、全光量信号ＡＳ（４分割光検出器１０９の総和）やＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号やトラッキングエラー信号を包絡線検波した信号などのような、光ビームの収束状態を反映する信号を使用ことも可能である。上記のようなフォーカスエラー信号ＦＥ以外の信号を用いる場合、光ディスク装置の構成（実施の形態１について図１、実施の形態２について図１１）については、４分割光検出器１０９、加算器１２１、減算器１２２およびローパスフィルタ１２３などの部分の構成を適宜変更すればよい。また、上記の実施の形態のようにフォーカスエラー信号ＦＥを用いる場合でも、フォーカスエラー信号ＦＥの生成は図１または１１に示される構成に限られることはなく、他の構成によってもフォーカスエラー信号ＦＥが得られることは言うまでもない。
【００６７】
また、実施の形態１の説明において図５および６に関して説明した機能は、実施の形態２にも適用できる。この場合、図１１の構成に、図１に示す検出間隔計時部１２５ｄおよび時間比較部１２５ｃを、Ｓ字シグナル幅計測部１２５ｌおよび時間幅比較部１２５ｋと並列に、Ｓ字シグナル検出部１２５ｈと制御部１２５ｑとの間に接続すればよい。
【００６８】
このような構成により、図５について説明したように、検出間隔計時部１２５ｄの出力がディスクの約１回転時間Ｔ２を超えている場合には、収束レンズ焦点の位置が面振れの下限位置を通過していると判定し、制御部１２５ｑはさらに小さい速度（引き込みを安定させるために、ディスクから遠ざけた速度よりも小さく設定するのは望ましい）で、収束レンズ１０７をディスク情報面に近づく方向に移動し、次に検出されるフォーカスエラー信号ＦＥについて引き込みレベルの判定を行い、スイッチ１２５ｇを切り換えることで、フォーカス引き込み動作を実現する。また、図６について説明したように、直前のＳ字シグナルの検出時刻から第１の期間Ｔ１が超えても（図６におけるＧ点）次のＳ字シグナルが検出されない（検出間隔計時部１２５ｄの出力がない）場合は、制御部１２５ｑは、レンズ位置移動部１２５ｆに指令信号を送って駆動を停止し、光ビームの収束点を面振れ下限位置近傍のＧ点で待機させる。面振れによってディスクが近づくことによって検出されたフォーカスエラー信号ＦＥの次のＳ字シグナルについて引き込みレベルの判定を行い、その結果に従って制御部１２５ｑはスイッチ１２５ｇの切換信号を出力し（図６のＨの部分）、レンズ位置移動部１２５ｆからフォーカス制御部１２５ａ側に接合するように切り換えることによって、フォーカス制御部１２５ａの出力をＤ／Ａ変換器１２５ｊから出力してフォーカス制御を行う。これによって引き込み時間の短縮を図ることができる。
【００６９】
（実施の形態３）
実施の形態３の光ディスク装置について説明する。実施の形態３は、実施の形態１または実施の形態２の構成に加えて、光ディスク装置に装填されているディスクの種類を判別するディスク判別部を備えている。判別されるディスクの種類は、記録密度および基材の厚さを含む。
【００７０】
図１５は、実施の形態１の構成（図１）に上記のディスク判別部１２５ｒが設けられた光ディスク装置の構成を示す。ディスク判別部１２５ｒ以外の構成は、基本的には図１の場合と同様であるのでその説明を省略する。以下に、ディスク判別部１２５ｒを重点に説明する。なお、実施の形態２の構成とディスク判別部との組合せは基本的には図１５の場合と同様であり、その説明を省略する。
【００７１】
図１５に示すように、ディスク判別部１２５ｒはデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１２５内部に設けられている。ディスク判別部１２５ｒは、例えばＳ字シグナル検出部１２５ｈの出力の振幅によって、装填されたディスクがＣＤ（低密度、６５０ＭＢ／面）か、ＳＤ（中密度、４．７ＧＢ／面）か、ＨＤ（高密度、１５ＧＢ／面）かを判別する。判別する手段は、フォーカスエラー信号ＦＥのみならずＡＳ（全光量）信号、ＴＥ（トラッキングエラー）信号、ＲＦ信号やその演算結果でもよく、本発明は判別方法で限定を受けない。
【００７２】
これらの記録密度の異なるディスクは密度だけでなく基材厚も互いに違う。（例えばＣＤ：ｄ１＝１．２ｍｍ、ＳＤ：ｄ２＝０．６ｍｍ、ＨＤ：ｄ３＝０．１ｍｍ）それに伴い記録／再生に用いるＮＡやレーザ波長をディスク種類に応じて切り換える必要がある。図１６（ａ）〜（ｃ）はＣＤ、ＳＤ、ＨＤの基材厚と焦点の関係を模式的に示す。このようにディスクの種類によって、光ビームスポットいわゆる合焦点位置が異なってくるので、それに伴い、通常フォーカス制御の動作点であるレンズ駆動中心（図４に示すＳ字シグナルのＭ点）やその制御範囲（Ｍ点とＳ字シグナルのピーク値とのレベル差）も異なってくる。よって例えば、ＣＤが装填された場合にＨＤほどディスクに収束レンズ１０７が接近することはあり得ず、逆にＨＤが装填された場合には、ＣＤの位置では信号が出力されることはあり得ない。したがって上記ディスク判別手段によって初期に装填されたディスクを判別し、その判別結果に従って、フォーカス引き込み時にディスクに対して光ビームの収束点を接近離間させる速度や待機位置、駆動限界値を設定切り換えることで、ディスクの衝突や過電流を防止し、さらにフォーカス引き込みを安定にすることができる。
【００７３】
上述したディスク種類の判別を行うフォーカス引き込み動作のフローを図１７に示す。例えばディスク判別部１２５ｒが、ＣＤが装填されていると判別したとき、制御部１２５ｑは移動速度はＶｃ、駆動範囲はＬｃ、待機位置はＭｃとなるよう設定する。またディスク判別部１２５ｒが、ＳＤが装填されていると判別したとき、制御部１２５ｑは移動速度はＶｓ、駆動範囲はＬｓ、待機位置はＭｓとなるよう設定する。さらにディスク判別部１２５ｒが、ＨＤが装填されていると判別したとき、制御部１２５ｑは移動速度はＶｈ駆動範囲はＬｈ、待機位置はＭｈとなるよう設定する。（ステップＳ４０〜Ｓ４５）この設定値にしたがって、Ｓ字シグナルの出力間隔を計時し、面振れの略最小となる面振れ下限位置を検出する、すなわち実施の形態１と組み合わせることで収束レンズとディスクの衝突する確率をさらに低減して信頼性を向上することができる。
【００７４】
また、実施の形態１〜３で説明した光ディスク装置において、たとえばＣＤの音楽再生等のように低速回転（３００〜５５０ｒｐｍ）で回転している場合は、面振れ下限位置検出をせずとも引き込みが可能であったり、あるいは接近離間の速度と面振れの速度が近づいてくるので、Ｓ字シグナル時間幅、検出幅の計測精度が悪化して引き込み性能が影響を与える場合が想定される。この場合は、ディスクモータ１０２から得られるＦＧ信号によってディスク１０１の回転数を検出し、最大面振れ速度を推定して、最適な収束レンズ１０７の移動速度を設定したり、面振れ下限位置検出機能を停止するように設定すると引き込み時間短縮に対してさらに効果的である。
【００７５】
（実施の形態４）
実施の形態４の光ディスク装置について説明する。上述したように、実施の形態１〜３は、フォーカス制御がオフの状態で、光ビームの収束点が面振れ下限位置に位置していることを検出する構成となっている。本実施の形態４では、フォーカス制御がオンの状態で面振れ下限位置の検出を実行することで、衝撃、傷等でフォーカス制御が外れたときのリトライ処理での再引き込みの信頼性を向上させるものである。
【００７６】
実施の形態４は、例えば実施の形態２の構成に、面振れ下限位置の検出および記憶に関連する構成を加えることで実現することができる。図１８は、実施の形態２の構成（図１１）に面振れ下限位置の検出および記憶に関連する構成、すなわちローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４０、下限レベル検出部１４１および下限レベル記憶部１４２が設けられた構成を示す。面振れ下限位置の検出および記憶の関連構成以外の部分は、基本的には図１１の場合と同様であるのでその説明を省略する。
【００７７】
以下に、面振れ下限位置の検出および記憶の関連構成を中心に実施の形態を説明する。フォーカス制御ＯＮの状態では、ＡＤ変換器を介して入力されたＦＥをフォーカス制御部１２５ａにおいて、位相補償、ゲイン補償等のフィルタ演算を行い、スイッチ１２５ｇを介してＤＡ変換器１２５ｊに出力する。ＤＡ変換器１２５ｊの出力はフォーカス駆動信号ＦＯＤとしてフォーカス駆動回路１２６に入力され、電流増幅等されてフォーカスアクチュエータ１２７へ入力する。フォーカスアクチュエータ１２７は収束レンズ１０７を記録担体面に対して垂直な方向に駆動し、光ビームの収束点が常に記録情報面に対して正しく収束するように制御される。
【００７８】
フォーカス制御部１２５ａの出力信号はＬＰＦ１４０を介して、下限レベル検出部１４１に入力される。下限レベル検出部１４１は面ふれに応じて正弦波状に発生するフォーカス制御部１２５ａの出力信号の極小点、すなわちディスクが最も下方（レンズ方向）の位置に対応するレベルを下限レベルとして検出し、その下限レベルを下限レベル記憶部１４２に記憶する。記憶した下限レベルは、ディスク１０１の半径位置や、再生速度（回転数）に応じて、適時変化する面振れに応じて常時更新されている。なお、本実施の形態について、フォーカス制御部１２５ａの出力信号の代わりにフォーカス制御部１２５ａの入力信号の下限レベルを検出／記憶しても同様な効果が得られる。この場合、ＬＰＦ１４０のフォーカス制御部１２５ａとの接続端子をフォーカス制御部１２５ａの出力側から入力側に変更すればよい。
【００７９】
外部からの振動衝撃や、傷などによってフォーカス制御が外れた場合に、リトライ処理によって再引き込みを行うが、このとき上記した下限レベル記憶部１４２で記憶したレベル値を利用する。この動作について図１９（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図１９（ａ）は面振れによるディスク情報面の動きを示したもの、図１９（ｂ）はそのときのフォーカスエラー信号（ＦＥ）、図１９（ｃ）はそのときのローパスフィルタを介したフォーカス制御部１２５ａの出力信号（ＬＰＦ出力）を示した波形図である。また図中実線は外周、破線は内周の面振れに対する波形である。例えば起動時には、内周に光ビームは位置しているので、下限レベル検出部１４１は図１９（ｃ）の点線で示すＬＰＦ出力の内周下限レベルＬ（ＩＮ１）を検出する。検出する方法はピークホールドや、サンプリングによる大小検出等種々の方法があるが、本実施の形態はそれによって限定されない。例えば検索等によって光ビームがディスク１０１の外周部に移動した場合は、一般的には面振れは増加し、外周下限レベルＬ（ＯＵ１）を検出記憶する。同様に中周付近では、その中間の振幅の面振れに応じた駆動となる（不図示）ので、その変化に応じて常時、記憶されたレベル値が更新されていく。
【００８０】
内周に光ビームが位置するときにフォーカスが外れた場合には、その再引き込み時には、図中点線矢印のように、光ビームをディスク情報面に接近させていくが、記憶した下限レベルＬ（ＩＮ１）にＬＰＦ出力が到達したとき、出力をホールドしその位置点ＩＮ１で待機する。するとディスク１０１のほうから面振れによって近づいてくるので、点ＩＮ２でフォーカスエラー信号ＦＥに図４に示すようなＳ字シグナルが現れる。そのＳ字シグナルの所定の引き込みレベルを検出してフォーカス制御をＯＮさせる。また同様に、外周に光ビームが位置するときにフォーカスが外れた場合には、その再引き込み時には、図中実線矢印のように、光ビームをディスク情報面に接近させていくが、記憶した下限レベルＬ（ＯＵ１）にＬＰＦ出力が到達したとき、出力をホールドしその位置点ＯＵ１で待機する。するとディスク１０１のほうから面振れによって光ビームの収束点のほうに近づいてくるので、点ＯＵ２でフォーカスエラー信号ＦＥには、図４に示すようなＳ字シグナルが現れる。そのＳ字シグナルの所定の引き込みレベルを検出してフォーカス制御をＯＮさせる。
【００８１】
実施の形態４によると、実施の形態２のように収束レンズ１０７を除除にディスクに接近させて面振れの下限位置を検出しなくともよく、高速にフォーカス引き込みを完了することができ、処理時間の限られたリトライの中では非常有効である。
【００８２】
上記の説明では、下限レベル記憶部１４３の下限レベルの記憶値を、再生中、あるいは待機中に常時更新する構成について説明したが、例えば起動後に内周の下限レベルと外周の下限レベルあるいは、さらに情報担体の半径方向において２以上の箇所に対応する２以上の複数の下限レベルを検出、記憶することができる。そして、検出記憶したそれらの下限レベルをもとに、情報担体の半径方向における任意の箇所に対する最適な下限レベルを線形補完や関数近似等の演算によって求める。このような演算を行う演算部は、例えば下限レベル記憶部１４２内に設けることができる。情報担体の任意の箇所に対応する下限レベルを用いて、フォーカスが外れた位置での再引き込みでホールドするレベルすなわち待機位置を決定するように構成しても同様の効果を得ることができる。
【００８３】
さらに、面振れ下限位置の検出および記憶の関連構成と実施の形態１または３の構成と組み合わせることで、これらの実施の形態の光ディスク装置をより信頼性の高いものに改良することができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように本発明において、フォーカス引き込み部は、光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置しているかどうかの位置判断をまず行い、光ビームの収束点がその面振れ速度最小位置の近傍に位置していると判断されたときに、フォーカス制御部による制御をＯＮさせるための動作を行う。これにより、ディスクが高速回転し面振れが大きくても、安定したフォーカス制御の引き込み、追従を短時間で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の光ディスク装置の構成図
【図２】実施形態１における収束レンズの焦点位置とディスク情報面との位置関係の判断を説明するための図
【図３】その位置関係の判断を行うフローチャート
【図４】実施形態１におけるフォーカス引き込みを説明するための図
【図５】実施形態１における収束レンズの焦点位置とディスク情報面との位置関係の判断を説明するための図
【図６】実施形態１における収束レンズの焦点位置とディスク情報面との位置関係の判断を説明するための図
【図７】実施形態１における収束レンズの焦点位置とディスク情報面との位置関係の判断を説明するための図
【図８】フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの形状を表わす図
【図９】フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの形状を表わす図
【図１０】フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの形状を表わす図
【図１１】本発明の実施形態２の光ディスク装置の構成図
【図１２】実施形態２における収束レンズの焦点位置とディスク情報面との位置関係の判断を説明するための図
【図１３】その位置関係の判断を行うフローチャート
【図１４】実施形態２における収束レンズの焦点位置とディスク情報面との位置関係の判断を説明するための図
【図１５】本発明の実施形態３の光ディスク装置の構成図
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は実施形態３におけるディスク基材厚と焦点との関係を示す図
【図１７】実施形態３における収束レンズの焦点位置とディスク情報面との位置関係を判断するフローチャート
【図１８】本発明の実施形態４の光ディスク装置の構成図
【図１９】（ａ）は面振れによるディスク情報面の動きを示す図、（ｂ）はそのときのフォーカスエラー信号（ＦＥ）を示す図、（ｃ）はそのときのローパスフィルタを介したフォーカス制御部１２５ａの出力信号（ＬＰＦ出力）を示す波形図
【図２０】従来の技術によ光ディスク装置の構成図
【図２１】それによるフォーカス引き込み動作を説明するための図
【符号の説明】
１０１ ディスク
１０２ ディスクモータ
１０３ 光源
１０４ カップリングレンズ
１０５ 偏光ビームスプリッタ
１０６ 偏光ホログラム素子
１０７ 収束レンズ
１０８ 集光レンズ
１０９ 光検出器
１１０ レーザ光
１１１ 焦点
１１２ 回転位相検出器
１２１ 加算器
１２２ 減算器
１２３ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１２５ デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
１２６ フォーカス駆動回路
１２７ フォーカスアクチュエータ
１２５ａ ＤＳＰ内部のフォーカス制御部
１２５ｃ ＤＳＰ内部の時間比較部
１２５ｄ ＤＳＰ内部の検出間隔計時部
１２５ｆ ＤＳＰ内部のレンズ位置移動部
１２５ｇ ＤＳＰ内部のスイッチ
１２５ｈ ＤＳＰ内部のＳ字シグナル検出部
１２５ｉ ＤＳＰ内部のＡ／Ｄ変換器
１２５ｊ ＤＳＰ内部のＤ／Ａ変換器
１２５ｌ ＤＳＰ内部のＳ字シグナル幅計測部
１２５ｐ ＤＳＰ内部のフォーカス引き込み部
１２５ｒ ＤＳＰ内部のディスク判別部
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ等の光源を用いて光学的に情報担体（光ディスク）上に信号を記録し、またはこの記録された信号を再生する光ディスク装置に関し、特にフォーカス制御を行う光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ等の光源を用いて情報担体に対し光学的に情報の記録／再生をするためには、情報担体の情報面がレーザビームの焦点（収束点）位置に常にあるようにフォーカス制御を行う必要がある。これを実現するためには、フォーカス制御の前に、対物レンズを動かしてレーザビームの焦点位置を情報担体の情報面まで持っていく、いわゆるフォーカス引込み動作が行われる。
【０００３】
フォーカス引込み動作について、従来は、例えば特開昭６２−３３３４０号公報に記載されているように、フォーカス引き込みを失敗したらディスクの回転と位相をずらして再度フォーカス引き込みを行うというような方法がある。図２０は、このようなフォーカス引き込みによるフォーカス制御を行う光ディスク装置の構成を示す。
【０００４】
図２０の光ディスク装置において、情報担体であるディスク１０１に光ビームスポット１１１を照射形成するための光学系は、光ビーム１１０を生成するための半導体レーザ等の光源１０３、収束レンズ１０７からなる。この光ディスク装置はさらに、ディスクを所定の回転数で回転させるためのディスクモータ１０２を備える。発光された光ビーム１１０は収束レンズ１０７によって収束されてディスク１０１の情報面上に光ビームスポット１１１が形成される。光源１０３より出射され形成された光ビームスポット１１１のディスク１０１からの反射光は収束レンズ１０７を通過して４分割光検出器１０９に入力される。収束レンズ１０７はフォーカスアクチュエータ１２７によりディスク面に対して垂直方向に移動し、光ビームの焦点位置を変化させることができる。
【０００５】
４分割光検出器１０９により検出された信号から、加算器１２１により、４分割光検出器１０９の対角和であるＡ＋Ｄ及びＢ＋Ｃの加算信号が生成し、さらに減算器１２２により（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）の差動信号が生成する。差動信号から、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１２３で平滑化された非点収差法により、フォーカスエラーＦＥ信号が生成する。フォーカスエラー信号ＦＥをデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１２５に入力し、ＤＳＰ１２５内部のフォーカス制御部１２５ａによる加算、乗算、シフト処理などフィルタ演算を経て駆動信号ＦＯＤが出力される。駆動信号ＦＯＤはフォーカス駆動回路１２６によって電流増幅されて、それによりフォーカスアクチュエータ１２７が駆動され、フォーカス制御が実現する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
情報の記録／再生中、光ディスクは回転すると同時に、ディスク情報面の垂直な方向において、ディスクモータの回転と同期して上下に動く、すなわちディスクの面振れが発生する。次に、図２１を参照しながら、面振れが大きい場合のフォーカス引き込みにおける問題について説明する。図２１は光ビームの焦点位置とディスク情報面位置との関係を示す。
【０００７】
図２１に示されるように、ディスクが高速で回転している時の面振れなどにより焦点とディスク情報面との相対速度が大きい場合には、フォーカスエラー信号の引き込み可能な引き込みレベルでフォーカス制御のループを閉じても（フォーカス制御部１２５ａによる制御をＯＮさせても）、フォーカス制御が追従できず引込みが失敗し、フォーカス制御が実現できない。これに対し、図２０の従来技術では、回転位相検出器１１２によりディスクの回転位相を検出し、ＤＳＰ１２５内部のフォーカス引き込み部１２５ｂはディスクの回転位相に対して収束レンズ焦点の動きを図２１のａ、ｂ、ｃ、ｄのように変化させて繰り返しフォーカス引き込みを行う。これにより、焦点とディスク情報面との相対速度が小さくなるディスクの回転位相となった場合に、フォーカス制御が実現する。
【０００８】
高倍速再生のためディスクが高速回転すると、ディスクの偏心、面振れの加速度は２乗で増加する。従来は、この増加した面振れ加速度に追従させるためにサーボ系のゲイン交点を高くし、アクチュエータの推力を上げて対応していた。特に上記従来の技術では、ディスクの面振れが大きい場合には、ディスクが高速回転になるほどディスク面の動きがフォーカス引き込み可能速度以下となるディスク回転位相の範囲が狭くなるため、変化させる位相のステップを小さくする必要がある。そのためフォーカス引き込み可能である回転位相となる確率が低くなり、フォーカス引き込み動作の繰り返し回数が増加し、フォーカス引き込みを成功するまでに時間がかかる。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光ディスクが高速回転し面振れが大きい場合でも安定したフォーカス引き込みを短時間で実現できるフォーカス制御を行う光ディスク装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ディスク装置は、回転している情報担体に向けて光ビームを収束照射する収束手段と、前記収束手段を移動することにより、前記収束手段により収束された光ビームの収束点を、前記情報担体の情報面に垂直な方向に移動させる移動手段と、前記光ビームの前記情報担体からの反射光あるいは透過光により、前記情報担体上における前記光ビームの収束状態を反映するフォーカス制御用信号を生成する収束状態検出手段と、前記フォーカス制御用信号に基いて前記移動手段を駆動し、前記光ビームが前記情報担体において所定の収束状態となるように制御するフォーカス制御部と、前記フォーカス制御部による制御をＯＮさせるためのフォーカス引き込み部と、前記光ビームの収束点が前記情報担体の情報面に接する時に前記フォーカス制御用信号に表れるＳ字シグナルを検出するＳ字シグナル検出部と、時間的に隣接する２つの前記Ｓ字シグナルの検出される時間間隔を計時する検出間隔計時部と、を備えた光ディスク装置であって、前記フォーカス引き込み部は、前記時間間隔が所定の第１の期間を超えたときに、前記フォーカス制御部による制御をＯＮさせるための動作を行うように構成され、そのことにより上記目的が達成される。
前記Ｓ字シグナル検出部による前記Ｓ字シグナルの検出は、前記移動手段によって、前記光ビームの収束点を前記情報担体の情報面に対して所定の速度で接近または離間させる、あるい該光ビームの収束点を所定の位置で待機させることで得られるように構成されている。
前記情報担体の１回転時間以上が経ても前記検出間隔計時部から前記時間間隔の出力がない場合は、前記光ビームの収束点を該情報担体の情報面に対して所定の速度で再度接近させることで、前記Ｓ字シグナルを検出するように構成されている。
好ましくは、前記再度の接近の移動速度は、これまでの接近または離間の移動速度より小さく設定されている。
前記第１の期間以上が経ても前記検出間隔計時部から前記時間間隔の出力がない場合は、前記光ビームの収束点を所定位置で待機させることで、前記Ｓ字シグナルを検出するように構成されていることが好ましい。
前記フォーカス引き込み手段は、前記光ビームの収束点を前記情報担体の情報面に対して所定の速度で接近または離間させる場合に、その移動速度を前記Ｓ字シグナルの極性に応じて切り換える移動速度切換制御部をさらに備えている。
前記情報担体の回転速度を計測する回転速度計測部をさらに有し、前記フォーカス引込み部は、該回転速度計測部で計測した該回転速度に基づき、前記第１の期間あるいは前記所定の速度を設定するように構成されている。
【００１７】
ある実施形態では、前記Ｓ字シグナルの所定部分の時間幅を検出する時間幅計時部をさらに備えており、前記フォーカス引込み部は、該時間幅が所定の第２の期間を超えた場合に、該光ビームの収束点が前記情報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置していると判断するように構成されている。
【００１８】
前記Ｓ字シグナル検出部による前記Ｓ字シグナルの検出は、前記移動手段によって、前記光ビームの収束点を前記情報担体の情報面に対して所定の速度で接近または離間させる、あるい該光ビームの収束点を所定の位置で待機させることで得られるように構成されている。
【００１９】
１つの前記Ｓ字シグナルの検出時刻から前記情報担体の１回転時間以上が経ても次のＳ字シグナルが検出されない場合は、前記光ビームの収束点を該情報担体の情報面に対して所定の速度で再度接近させることで、前記Ｓ字シグナルを検出するように構成されている。
【００２０】
好ましくは、前記再度の接近の移動速度は、これまでの接近または離間の移動速度より小さくなるように設定されている。
【００２１】
１つの前記Ｓ字シグナルの検出時刻から前記情報担体の１回転時間もしくはそれより若干短い期間である第１の期間以上が経てもＳ字シグナルが検出されない場合は、前記光ビームの収束点を所定位置で待機させることで、前記Ｓ字シグナルを検出するように構成されている。
【００２２】
前記フォーカス引込み部の、前記フォーカス制御部による制御をＯＮさせるための動作は、前記フォーカス制御用信号のレベルが所定の引き込みレベルに到達したことが検出されたときに、前記フォーカス引込み部は前記フォーカス制御部による制御をＯＮさせる動作を含んでいる。
【００２５】
好ましくは、前記情報担体の回転速度を計測する回転速度計測部をさらに有し、前記フォーカス引込み部は、該回転速度計測部で計測した該回転速度に基づき、前記第２の期間あるいは前記所定の速度を設定するように構成されている。
【００２６】
ある実施形態では、前記情報担体からの反射光あるいは透過光に基づいた信号により、該情報担体の種類を判別する情報担体判別部をさらに備えており、前記フォーカス引込み部は、該判別の結果に基づいて、前記Ｓ字シグナルを検出するために前記移動手段を用いて前記光ビームの収束点を前記情報担体の情報面に対して接近または離間させる移動速度、あるい該光ビームの収束点を待機させる位置を決定するように構成されている。
【００２７】
好ましくは、前記光ビームの収束点を前記情報担体の情報面に対して接近させる場合には、前記情報担体の種類の前記判別結果に応じて、前記光ビームの収束点を所定の駆動値でホールドして必要以上に該情報担体に接近しないように構成されている。
【００２８】
ある実施形態では、前記フォーカス制御部の動作中に、該フォーカス制御部の出力信号またはその元信号の下限レベルを検出する下限レベル検出部と、検出された該下限レベルを記憶する下限レベル記憶部と、をさらに備えており、
該フォーカス制御部の動作がオフになったときに該フォーカス制御部を再度動作させる場合は、該移動部を駆動することによって前記光ビームの収束点が、該出力信号または駆動信号が該下限レベルになるまで該情報担体の情報面に接近しているときに、該光ビームの収束点が該報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置していると判断され、この位置で得られる前記フォーカス制御用信号のレベルが所定の引き込みレベルに到達したことが検出されたときに、前記フォーカス引込み部は前記フォーカス制御部による制御を再度ＯＮさせるリトライ処理を行うように構成されている。
【００２９】
好ましくは、前記情報担体の半径方向において異なる２つ以上の箇所に対応する２つ以上の前記下限レベルが前記下限レベル記憶部に記憶され、該２つ以上の下限レベルに基づき該情報担体の半径方向における任意の箇所に対応する該下限レベルを求める演算部をさらに備えている。
【００３０】
好ましくは、前記フォーカス制御部の動作中に前記下限レベル検出部は動作し、前記下限レベル記憶部の記憶値が常に更新されるように構成されている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
回転中の光ディスクは、ディスクモータの回転と同期してその情報面の垂直な方向において上下に振動する（すなわちディスクの面振れが発生する）が、情報面が振動する範囲内で対物レンズにもっとも近いところ（面振れ下限位置）に位置しているときに、その面振れ速度が最小となる。光ビームの収束点がディスク面振れ速度の最小位置にあるとき、光ビームの収束点とディスク情報面との相対速度が最も小さいので、フォーカス引き込みが可能となる。
【００３２】
この事情から、本発明による光ディスク装置において、フォーカス引き込み部は、光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置しているかどうかの位置判断をまず行い、光ビームの収束点がその面振れ速度最小位置の近傍に位置していると判断されたときに、フォーカス制御部による制御をＯＮさせるための動作を行う。上記の位置判断は、光ビームの収束点が情報担体の情報面に接するときにフォーカス制御用信号に表れるＳ字シグナルを用いて行われる。
【００３３】
以下に、本発明の実施形態を、フォーカス引込み部による上記の位置判断に関する具体的な構成／方法を中心に説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１による光ディスク装置の構成を示す。
【００３５】
情報担体であるディスク１０１に光ビームスポット１１１を照射形成するための光学系は、光ビーム１１０を生成するための半導体レーザ等の光源１０３、カップリングレンズ１０４、偏光ビームスプリッタ１０５、偏光ホログラム素子１０６、収束レンズ１０７を含んでいる。図１の光ディスク装置はさらにディスクを所定の回転数で回転させるためのディスクモータ１０２を備える。このディスク１０１の回転数は、周波数発生器（ＦＧ）１３０で検出することができる。発光された光ビーム１１０は収束レンズ１０７によって収束されてディスク１０１の情報面上に光ビームスポット１１１が形成される。光源１０３より出射され形成された光ビームスポット１１１のディスク１０１からの反射光は収束レンズ１０７を通過して４分割光検出器１０９に入力される。収束レンズ１０７はフォーカスアクチュエータ１２７によりディスク面に対して垂直方向に移動し、光ビームの焦点位置を変化させることができる。なお、図１の構成において、４分割光検出器１０９が検出する光はディスク１０１からの反射光となっているが、装置内部の構成またはその配置を適宜変更することで、反射光の代わりに透過光を用いてもよい。
【００３６】
加算器１２１は４分割光検出器１０９の対角和であるＡ＋Ｄ及びＢ＋Ｃの加算信号を生成し、減算器１２２は（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）の差動信号を生成する。この差動信号を受けて、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２３は、平滑化して非点収差法によにフォーカスエラー（ＦＥ）信号を生成する。フォーカスエラー信号ＦＥのような光ビームの収束状態を反映する信号を、本願明細書ではフォーカス制御用信号とも呼ぶ。このフォーカスエラー信号ＦＥはＡ／Ｄ変換器１２５ｉを介し、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１２５に入力される。
【００３７】
ＤＳＰ１２５は、フォーカス制御部１２５ａ、フォーカス引き込み部１２５ｐ、およびフォーカス制御ループを閉じる切換スイッチ１２５ｇを備えており、これらの要素は、ＤＳＰ１２５内蔵のコアプログラム（μコード等）で実現される。さらにフォーカス引き込み部１２５ｐは、制御部１２５ｑ、Ｓ字シグナル検出部１２５ｈ、検出間隔計時部１２５ｄ、時間比較部１２５ｃ、レンズ位置移動部１２５ｆを備えている。またＤＳＰ１２５は、フォーカスエラー（ＦＥ）信号を取り込むＡ／Ｄ変換器１２５ｉおよびフォーカス駆動信号ＦＯＤを出力するＤ／Ａ変換器１２５ｊも内蔵している。
【００３８】
フォーカスエラー信号は、Ａ／Ｄ変換器１２５ｉを介してフォーカス引き込み部１２５ｐとフォーカス制御部１２５ａに入力される。フォーカス引込み動作当初は、スイッチ１２５ｇはレンズ位置移動部１２５ｆ側に接合されている。入力されるフォーカスエラー信号に基づいて、フォーカス引き込み部１２５ｐによって引き込み動作が行われる（これについては後で詳細に説明する）。
【００３９】
引き込みが成功した場合は、スイッチ１２５ｇがフォーカス制御部１２５ａ側に接合するよう切り換わり、フォーカス制御部１２５ａによるフォーカス制御が行われる。フォーカス制御部１２５ａは加算、乗算、シフト処理などのフィルタ演算を実行し、駆動信号ＦＯＤをＤ／Ａ変換器１２５ｊを介して駆動回路１２６へ出力する。駆動回路１２６は、入力されたＦＯＤを電流増幅しフォーカスアクチュエータ１２７を駆動する。これによってディスク１０１上の光ビーム１１０が所定の収束状態になるようなフォーカス制御が実現される。
【００４０】
以下に、図２および３を参照しながら、フォーカス引込み動作を詳細に説明する。本発明におけるフォーカス引込み動作は、まず光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置、すなわち面振れ下限位置の近傍に位置しているかどうかという位置判断を行う。図２は収束レンズの焦点位置とディスク情報面との関係を示し、図３は上記の位置判断を行うフローチャート示す。
【００４１】
収束レンズ１０７とディスク１０１との衝突を防止するために、初期状態で収束レンズ１０７をディスク情報面から大きく離しておく、この状態では光ビームの焦点はＯ点にある。このときスイッチ１２５ｇはレンズ位置移動部１２５ｆ側と接合しており、レンズ位置移動部１２５ｆの出力はＤ／Ａ変換器１２５ｉを通してフォーカス駆動信号ＦＯＤとして出力される。
【００４２】
レンズ位置移動部１２５ｆは制御部１２５ｑにコントロールされ、所定のＤＣ値を出力して、収束レンズの位置を保持したり、所定速度で収束レンズ１０７をディスク１０１へ接近離間するように移動する三角波を出力することができる。
【００４３】
レンズ位置移動部１２５ｆは、収束レンズ１０７がディスク１０１情報面に近づく方向にＤ／Ａ変換器１２５ｊを通してフォーカス駆動信号ＦＯＤを出力する。このとき時間短縮のため比較的大きい速度となるフォーカス駆動信号で収束レンズを図２のＯからＡまで移動する（図３におけるステップＳ１０）。
【００４４】
光ビームの収束点が情報担体の情報面に接するとき（例えばＡ点）に、フォーカス制御用信号にはＳ字シグナルが表れる。Ｓ字シグナルはＳ字シグナル検出部１２５ｈにより検出される。検出されたＳ字シグナルはＳ字シグナル検出部１２５ｈから制御部１２５ｑに入力されると、制御部１２５ｑは、レンズ位置移動部１２５ｆへ指令を出し、比較的小さい速度でディスク情報面から離間する方向に収束レンズ１０７をＢ、Ｃ、Ｄ、．．．．．．と移動させる（ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３）。上記の比較的小さい速度は、Ｓ字シグナルの検出を正確に行うためにディスク面振れ速度より十分小さいことが望ましい。
【００４５】
検出間隔計時部１２５ｄは、Ｓ字シグナル検出部１２５ｈが検出する、時間的に隣接する２つのＳ字シグナルの時間間隔を計測する。時間比較部１２５ｃは、検出間隔計時部１２５ｄの検出時間と所定の第１の期間Ｔ１とを比較する。第１の期間Ｔ１は、略略ディスクの１回転時間もしくはそれより若干短い時間に設定することが望ましい。ある時点で検出された時間間隔が第１の期間Ｔを超えているとき（図２におけるＨ点）に、制御部１２５ｑは、光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置していると判断する。
【００４６】
この判断結果により、制御部１２５ｑは、フォーカス制御部１２５ａによる制御をＯＮさせるための、フォーカスエラー信号ＦＥのレベル判定という動作を行う。この動作について図４を用いて説明する。制御部１２５ｑは、光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置の近傍（図２におけるＨ点の近傍）に位置していると判断された時点より、収束レンズ１０７をごく微少ステップでディスク１０１に接近させていく。収束レンズ１０７がディスク１０１に近づくにしたがって、フォーカスエラー信号ＦＥは図４のように変化する。制御部１２５ｑにより、フォーカスエラー信号ＦＥがフォーカス引き込みレベル（図４中のＰ点のレベル）に達するときに、制御部１２５ｑはスイッチ１２５ｇに切換信号を出力し、スイッチ１２５ｇがフォーカス制御部１２５ａ側と接合する（すなわち、フォーカス制御のループが閉じる）。フォーカス制御部１２５ａの出力がＤ／Ａ変換器１２５ｊから出力され、光ビームの収束点が制御目標点Ｍへ引き込み、点Ｍに向かって所定の収束状態になるよう追従し、フォーカス制御が行われる（ステップＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１６）。なお、上記の引き込みレベルの設定は、例えば面振れ量、ディスクの回転数や、フォーカス、トラッキングの制御帯域などを考慮し行うことができる。
【００４７】
また、図５に示すように、検出間隔計時部１２５ｄの出力がディスクの１回転時間Ｔ２を超えている場合には、収束レンズ焦点の位置が面振れの下限位置を通過していると判定できるので、制御部１２５ｑはさらに小さい速度（引き込みを安定させるために、ディスクから遠ざけた速度よりも小さく設定するのは望ましい）で、収束レンズ１０７をディスク情報面に近づく方向に移動し、次に検出されるフォーカスエラー信号ＦＥについて上記の引き込みレベル判定を行い、スイッチ１２５ｇを切り換えることで、フォーカス引き込み動作を実現する（図３に示すステップＳ１７、Ｓ１８）。
【００４８】
さらに、図６に示すように、直前のＳ字シグナルの検出時刻から第１の期間Ｔ１が超えても（図６におけるＧ点）次のＳ字シグナルが検出されない（検出間隔計時部１２５ｄの出力がない）場合は、制御部１２５ｑは、レンズ位置移動部１２５ｆに指令信号を送って駆動を停止し、光ビームの収束点を面振れ下限位置近傍のＧ点で待機させる。面振れによってディスクが近づくことによって検出されたフォーカスエラー信号ＦＥの次のＳ字シグナルについて上記の引き込みレベル判定を行い、その結果に従って制御部１２５ｑはスイッチ１２５ｇの切換信号を出力し（図６のＨの部分）、レンズ位置移動部１２５ｆからフォーカス制御部１２５ａ側に接合するように切り換えることによって、フォーカス制御部１２５ａの出力をＤ／Ａ変換器１２５ｊから出力してフォーカス制御を行う。これによって引き込み時間の短縮を図ることができる。
【００４９】
また、焦点の位置がディスク情報面の上側にあるときには、図７に示すように、比較的大きい速度で収束レンズ１０７を下げることにより、フォーカス引き込みまでの時間を短縮することができる。ここで焦点位置がディスク情報面の上側にあるか下側にあるかの判定には、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの極性を用いる。極性に基づく判定について図８、９を用いて説明する。
【００５０】
図８、９に示すように、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナル片側振幅の５０％程度のレベルをＳ字シグナル検出レベルＬ１、Ｌ２とする。ここでＳ字シグナル検出部１２５ｈは、フォーカスエラー信号ＦＥのレベルがＬ１、Ｌ２となったことを検出し、さらにフォーカスエラー信号ＦＥのレベルがＬ１およびＬ２を通過したことを示す信号を制御部１２５ｑに出力する。制御部１２５ｑはフォーカスエラー信号ＦＥがＬ１、Ｌ２の順に極性変化したとき、比較的速い速度で、収束レンズをディスク情報面から離間する。またフォーカスエラー信号ＦＥのレベルがＬ２、Ｌ１になったことを検出し、制御部１２５ｑに出力する。制御部１２５ｑはフォーカスエラー信号ＦＥがＬ２、Ｌ１の順に極性レベルが変化したとき、比較的遅い速度で、収束レンズをディスク情報面から離間する。以上の動作により、図７に示すような収束レンズの焦点の動きを実現でき、フォーカス引き込みが可能となる面振れ下限位置までの移動時間を短縮することができる。このように収束レンズの移動速度をＳ字シグナルの極性に応じて切り換えるための手段は、移動速度切換制御部として、例えば制御部１２５ｑ内に設けることができる。
【００５１】
さらに、周波数発生器（ＦＧ）１３０の出力を制御部１２５ｑへ入力するように構成すると、ディスクの回転数を検出できることができ、Ｓ字シグナルの出力間隔の比較時間である第１の期間Ｔ１、１回転時間Ｔ２の自動設定が可能となる。またディスク回転数に応じて接近離間する移動速度も切り換えることができる。 以上、実施の形態１において、光ビームの収束点がディスク面振れの略最小の位置近傍に位置していることを検出してから引き込みを開始することで、回転数が速く面振れ速度が大きくても、ディスクの衝突や過電流等を防止し、安定な引き込みを実現すすることができる。
【００５２】
図１に示す構成では、ディスク１０１は水平に設置されており、ディスクの下側に収束レンズが位置するという位置関係となっているが、本発明はディスクと収束レンズの位置関係に限定されることはなく、例えばディスクを垂直に設置し、収束レンズを水平に移動させるような構成でも本発明は適用できる。また、このことは以下の実施の形態２〜４についても同様である。
【００５３】
なお、図１の構成には、通常光ディスク装置に含まれているトラッキング制御部、トラッキング駆動回路およびトラッキングアクチュエータなどは示されていないが、これらの部分については従来の構成を利用すればよく、その説明を省いている。このことについて以下の実施の形態２〜４の場合も同様である。
【００５４】
（実施の形態２）
以下に、実施の形態２による光ディスク装置について説明する。本実施の形態において、フォーカス引き込み部による光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置しているかどうかの判断は、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの所定の部分の時間幅を測定することによって行う。図１０を参照しながらその原理を説明する。
【００５５】
図１０はフォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルを示す。Ｓ字シグナルの片側振幅の５０％程度のレベルＬに対応する時間幅Ｔが小さいとディスク情報面と収束レンズ焦点との相対速度が大きく、一方、Ｓ字シグナルの時間幅Ｔが大きいとディスク情報面と収束レンズ焦点との相対速度が小さいことになる。ディスク情報面と収束レンズ焦点との相対速度が小さいことは、光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置していることを意味する。本実施の形態は、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの所定の部分（レベルＬに対応する部分）の時間幅を計測することにより、実質的にディスク情報面と収束レンズ焦点との相対速度を検出する。また、上記の時間幅Ｔは、Ｓ字シグナルの片側振幅の５０％程度のレベルに対する幅に限定する必要がなく、Ｓ字シグナルの片側振幅の５０％程度のレベル以上あるいは５０％程度のレベルより低い部分の幅に設定してもよい。
【００５６】
図１１は、本実施の形態２の光ディスク装置の構成を示す。フォーカス引き込み部以外は実施の形態１の構成（図１）とほぼ同様である。以下に、フォーカス引き込み部を中心に説明を行う。他の部分の説明は省略する。
【００５７】
図１１に示すように、本実施の形態のフォーカス引き込み部１２５ｐは、実施の形態１（図１）の場合の検出間隔計時部１２５ｄの代わりに、Ｓ字シグナル幅計測部（時間幅計時部）１２５ｌを備えている。Ｓ字シグナル幅計測部１２５ｌが図１０に示す時間幅Ｔを測定する。
【００５８】
図１１さらに図１２、１３を用いて、Ｓ字シグナルの所定の部分の時間幅を測定することによる、光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置しているかどうかの位置判断について説明する。図１２は焦点位置とディスク情報面との関係を示し、図１３は上記の位置判断のフローチャートを示す。
【００５９】
収束レンズ１０７とディスク１０１との衝突を防止するために、収束レンズ１０７をディスク情報面から大きく離しておく、この状態では光ビームの焦点はＯ点にある。このときスイッチ１２５ｇはレンズ位置移動部１２５ｆと接合しており、レンズ位置移動部１２５ｆの出力はＤ／Ａ変換器１２５ｊを通してフォーカス駆動信号ＦＯＤとして出力される状態となる。
【００６０】
まず、レンズ位置移動部１２５ｆは、収束レンズがディスク情報面に近づく方向にＤ／Ａ変換器１２５ｊを通してフォーカス駆動信号ＦＯＤを出力する。このとき時間短縮のため比較的大きい速度となるフォーカス駆動信号ＦＯＤで収束レンズを図１２のＯからＡまで移動する（図１３におけるステップＳ２０）。
【００６１】
図１２のＡにおいて、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの時間幅Ｔを検出するＳ字シグナル幅計測部１２５ｌの出力信号が制御部１２５ｑに入力されると、制御部１２５ｑはレンズ位置移動部１２５ｆに指令して比較的小さい速度（Ｓ字シグナルの検出を正確に行うためにディスク面振れ速度より十分小さいことが望ましい）でディスク情報面から離間する方向に収束レンズをＢ、Ｃ、Ｄ、……と移動させる（ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３）。
【００６２】
時間幅比較部１２５ｋはＳ字シグナル幅計測部１２５ｌの計測時間（時間幅）と所定の第２の期間Ｔ３とを比較する。第２の期間Ｔ３は、例えば、Ｓ字シグナルが出力される光学的な距離とそのときのビームの移動速度（引き込み速度とディスク回転速度で決まる相対速度）で決定できる。例えば図１０に示すｌ１とｌ２の光学距離が１０μｍ、移動速度が１０ｍｍ／ｓのとき、Ｔ３≧１ｍｓのように設定することができる。Ｓ字シグナル幅計測部１２５ｌの計測時間がＴ３を超えたこと（図１２のＧ）を制御部１２５ｑが検知する。この検知結果に基づき、図１２のＧにおけるフォーカスエラー信号ＦＥのレベルが所定の引き込みレベル（図４参照）に達しているかどうかを判定して、達していれば制御部１２５ｑはスイッチ１２５ｇに切換信号を出力する。これにより、レンズ位置移動部１２５ｆからフォーカス制御部１２５ａ側に接合が切り替わり、フォーカス制御部１２５ａの出力がＤ／Ａ変換器１２５ｊから出力され、フォーカス制御が行われる（ステップＳ２４、Ｓ２５）。
【００６３】
また、焦点の位置がディスク情報面の上側にあるときには、図１４のように比較的大きい速度で収束レンズ１０７を下げることにより、フォーカス引き込みまでの時間を短縮することができる。ここで焦点位置がディスク情報面の上側にあるか下側にあるかの判定には、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの極性を用いる。実施の形態１同様、図８および９に示すようにフォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナル片側振幅の５０％程度のレベルをＳ字シグナル検出レベルＬ１、Ｌ２とし、Ｓ字シグナル検出部１２５ｈはフォーカスエラー信号ＦＥのレベルがＬ１、Ｌ２となったことを検出して制御部１２５ｑに通知出力する。制御部１２５ｑはフォーカスエラー信号ＦＥがＬ１、Ｌ２の順に極性変化したとき、比較的速い速度で、収束レンズをディスク情報面から離間する。またフォーカスエラー信号ＦＥのレベルがＬ２、Ｌ１になったことを検出し、制御部１２５ｑに出力する。制御部１２５ｑはフォーカスエラー信号ＦＥがＬ２、Ｌ１の順に極性変化したとき、比較的遅い速度で、収束レンズをディスク情報面から離間する。以上の動作により、図１４に示すような収束レンズの焦点の動きを実現でき、フォーカス引き込みが可能となる面振れ下限位置までの移動時間を短縮することができる。
【００６４】
さらに実施の形態１同様、ＦＧ１３０は制御部１２５ｑへ入力するように構成すると、ディスクの回転数を検出できることができ、Ｓ字シグナルの所定部分の時間幅の比較時間であるＴ３の自動設定が可能となる。またディスク回転数に応じて接近離間する移動速度も切り換えることができる。
【００６５】
上述したように、実施の形態２においても、光ビームの収束点が面振れの略最小となる位置にあることを検出して引き込みを開始することで、回転数が速く面振れ速度が大きくても、引き込み失敗に伴うディスクの衝突や過電流等を防止し、安定な引き込みを実現することができる。
【００６６】
実施の形態１、２において、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの出力間隔やその所定部分の幅を計時することで、光ビームの収束点が面振れの略最小となる面振れ下限位置にあることを検出する構成について説明したが、本発明はフォーカスエラー信号ＦＥを用いることに限定されない。フォーカスエラー信号ＦＥの代替信号として、全光量信号ＡＳ（４分割光検出器１０９の総和）やＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号やトラッキングエラー信号を包絡線検波した信号などのような、光ビームの収束状態を反映する信号を使用ことも可能である。上記のようなフォーカスエラー信号ＦＥ以外の信号を用いる場合、光ディスク装置の構成（実施の形態１について図１、実施の形態２について図１１）については、４分割光検出器１０９、加算器１２１、減算器１２２およびローパスフィルタ１２３などの部分の構成を適宜変更すればよい。また、上記の実施の形態のようにフォーカスエラー信号ＦＥを用いる場合でも、フォーカスエラー信号ＦＥの生成は図１または１１に示される構成に限られることはなく、他の構成によってもフォーカスエラー信号ＦＥが得られることは言うまでもない。
【００６７】
また、実施の形態１の説明において図５および６に関して説明した機能は、実施の形態２にも適用できる。この場合、図１１の構成に、図１に示す検出間隔計時部１２５ｄおよび時間比較部１２５ｃを、Ｓ字シグナル幅計測部１２５ｌおよび時間幅比較部１２５ｋと並列に、Ｓ字シグナル検出部１２５ｈと制御部１２５ｑとの間に接続すればよい。
【００６８】
このような構成により、図５について説明したように、検出間隔計時部１２５ｄの出力がディスクの約１回転時間Ｔ２を超えている場合には、収束レンズ焦点の位置が面振れの下限位置を通過していると判定し、制御部１２５ｑはさらに小さい速度（引き込みを安定させるために、ディスクから遠ざけた速度よりも小さく設定するのは望ましい）で、収束レンズ１０７をディスク情報面に近づく方向に移動し、次に検出されるフォーカスエラー信号ＦＥについて引き込みレベルの判定を行い、スイッチ１２５ｇを切り換えることで、フォーカス引き込み動作を実現する。また、図６について説明したように、直前のＳ字シグナルの検出時刻から第１の期間Ｔ１が超えても（図６におけるＧ点）次のＳ字シグナルが検出されない（検出間隔計時部１２５ｄの出力がない）場合は、制御部１２５ｑは、レンズ位置移動部１２５ｆに指令信号を送って駆動を停止し、光ビームの収束点を面振れ下限位置近傍のＧ点で待機させる。面振れによってディスクが近づくことによって検出されたフォーカスエラー信号ＦＥの次のＳ字シグナルについて引き込みレベルの判定を行い、その結果に従って制御部１２５ｑはスイッチ１２５ｇの切換信号を出力し（図６のＨの部分）、レンズ位置移動部１２５ｆからフォーカス制御部１２５ａ側に接合するように切り換えることによって、フォーカス制御部１２５ａの出力をＤ／Ａ変換器１２５ｊから出力してフォーカス制御を行う。これによって引き込み時間の短縮を図ることができる。
【００６９】
（実施の形態３）
実施の形態３の光ディスク装置について説明する。実施の形態３は、実施の形態１または実施の形態２の構成に加えて、光ディスク装置に装填されているディスクの種類を判別するディスク判別部を備えている。判別されるディスクの種類は、記録密度および基材の厚さを含む。
【００７０】
図１５は、実施の形態１の構成（図１）に上記のディスク判別部１２５ｒが設けられた光ディスク装置の構成を示す。ディスク判別部１２５ｒ以外の構成は、基本的には図１の場合と同様であるのでその説明を省略する。以下に、ディスク判別部１２５ｒを重点に説明する。なお、実施の形態２の構成とディスク判別部との組合せは基本的には図１５の場合と同様であり、その説明を省略する。
【００７１】
図１５に示すように、ディスク判別部１２５ｒはデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１２５内部に設けられている。ディスク判別部１２５ｒは、例えばＳ字シグナル検出部１２５ｈの出力の振幅によって、装填されたディスクがＣＤ（低密度、６５０ＭＢ／面）か、ＳＤ（中密度、４．７ＧＢ／面）か、ＨＤ（高密度、１５ＧＢ／面）かを判別する。判別する手段は、フォーカスエラー信号ＦＥのみならずＡＳ（全光量）信号、ＴＥ（トラッキングエラー）信号、ＲＦ信号やその演算結果でもよく、本発明は判別方法で限定を受けない。
【００７２】
これらの記録密度の異なるディスクは密度だけでなく基材厚も互いに違う。（例えばＣＤ：ｄ１＝１．２ｍｍ、ＳＤ：ｄ２＝０．６ｍｍ、ＨＤ：ｄ３＝０．１ｍｍ）それに伴い記録／再生に用いるＮＡやレーザ波長をディスク種類に応じて切り換える必要がある。図１６（ａ）〜（ｃ）はＣＤ、ＳＤ、ＨＤの基材厚と焦点の関係を模式的に示す。このようにディスクの種類によって、光ビームスポットいわゆる合焦点位置が異なってくるので、それに伴い、通常フォーカス制御の動作点であるレンズ駆動中心（図４に示すＳ字シグナルのＭ点）やその制御範囲（Ｍ点とＳ字シグナルのピーク値とのレベル差）も異なってくる。よって例えば、ＣＤが装填された場合にＨＤほどディスクに収束レンズ１０７が接近することはあり得ず、逆にＨＤが装填された場合には、ＣＤの位置では信号が出力されることはあり得ない。したがって上記ディスク判別手段によって初期に装填されたディスクを判別し、その判別結果に従って、フォーカス引き込み時にディスクに対して光ビームの収束点を接近離間させる速度や待機位置、駆動限界値を設定切り換えることで、ディスクの衝突や過電流を防止し、さらにフォーカス引き込みを安定にすることができる。
【００７３】
上述したディスク種類の判別を行うフォーカス引き込み動作のフローを図１７に示す。例えばディスク判別部１２５ｒが、ＣＤが装填されていると判別したとき、制御部１２５ｑは移動速度はＶｃ、駆動範囲はＬｃ、待機位置はＭｃとなるよう設定する。またディスク判別部１２５ｒが、ＳＤが装填されていると判別したとき、制御部１２５ｑは移動速度はＶｓ、駆動範囲はＬｓ、待機位置はＭｓとなるよう設定する。さらにディスク判別部１２５ｒが、ＨＤが装填されていると判別したとき、制御部１２５ｑは移動速度はＶｈ駆動範囲はＬｈ、待機位置はＭｈとなるよう設定する。（ステップＳ４０〜Ｓ４５）この設定値にしたがって、Ｓ字シグナルの出力間隔を計時し、面振れの略最小となる面振れ下限位置を検出する、すなわち実施の形態１と組み合わせることで収束レンズとディスクの衝突する確率をさらに低減して信頼性を向上することができる。
【００７４】
また、実施の形態１〜３で説明した光ディスク装置において、たとえばＣＤの音楽再生等のように低速回転（３００〜５５０ｒｐｍ）で回転している場合は、面振れ下限位置検出をせずとも引き込みが可能であったり、あるいは接近離間の速度と面振れの速度が近づいてくるので、Ｓ字シグナル時間幅、検出幅の計測精度が悪化して引き込み性能が影響を与える場合が想定される。この場合は、ディスクモータ１０２から得られるＦＧ信号によってディスク１０１の回転数を検出し、最大面振れ速度を推定して、最適な収束レンズ１０７の移動速度を設定したり、面振れ下限位置検出機能を停止するように設定すると引き込み時間短縮に対してさらに効果的である。
【００７５】
（実施の形態４）
実施の形態４の光ディスク装置について説明する。上述したように、実施の形態１〜３は、フォーカス制御がオフの状態で、光ビームの収束点が面振れ下限位置に位置していることを検出する構成となっている。本実施の形態４では、フォーカス制御がオンの状態で面振れ下限位置の検出を実行することで、衝撃、傷等でフォーカス制御が外れたときのリトライ処理での再引き込みの信頼性を向上させるものである。
【００７６】
実施の形態４は、例えば実施の形態２の構成に、面振れ下限位置の検出および記憶に関連する構成を加えることで実現することができる。図１８は、実施の形態２の構成（図１１）に面振れ下限位置の検出および記憶に関連する構成、すなわちローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４０、下限レベル検出部１４１および下限レベル記憶部１４２が設けられた構成を示す。面振れ下限位置の検出および記憶の関連構成以外の部分は、基本的には図１１の場合と同様であるのでその説明を省略する。
【００７７】
以下に、面振れ下限位置の検出および記憶の関連構成を中心に実施の形態を説明する。フォーカス制御ＯＮの状態では、ＡＤ変換器を介して入力されたＦＥをフォーカス制御部１２５ａにおいて、位相補償、ゲイン補償等のフィルタ演算を行い、スイッチ１２５ｇを介してＤＡ変換器１２５ｊに出力する。ＤＡ変換器１２５ｊの出力はフォーカス駆動信号ＦＯＤとしてフォーカス駆動回路１２６に入力され、電流増幅等されてフォーカスアクチュエータ１２７へ入力する。フォーカスアクチュエータ１２７は収束レンズ１０７を記録担体面に対して垂直な方向に駆動し、光ビームの収束点が常に記録情報面に対して正しく収束するように制御される。
【００７８】
フォーカス制御部１２５ａの出力信号はＬＰＦ１４０を介して、下限レベル検出部１４１に入力される。下限レベル検出部１４１は面ふれに応じて正弦波状に発生するフォーカス制御部１２５ａの出力信号の極小点、すなわちディスクが最も下方（レンズ方向）の位置に対応するレベルを下限レベルとして検出し、その下限レベルを下限レベル記憶部１４２に記憶する。記憶した下限レベルは、ディスク１０１の半径位置や、再生速度（回転数）に応じて、適時変化する面振れに応じて常時更新されている。なお、本実施の形態について、フォーカス制御部１２５ａの出力信号の代わりにフォーカス制御部１２５ａの入力信号の下限レベルを検出／記憶しても同様な効果が得られる。この場合、ＬＰＦ１４０のフォーカス制御部１２５ａとの接続端子をフォーカス制御部１２５ａの出力側から入力側に変更すればよい。
【００７９】
外部からの振動衝撃や、傷などによってフォーカス制御が外れた場合に、リトライ処理によって再引き込みを行うが、このとき上記した下限レベル記憶部１４２で記憶したレベル値を利用する。この動作について図１９（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図１９（ａ）は面振れによるディスク情報面の動きを示したもの、図１９（ｂ）はそのときのフォーカスエラー信号（ＦＥ）、図１９（ｃ）はそのときのローパスフィルタを介したフォーカス制御部１２５ａの出力信号（ＬＰＦ出力）を示した波形図である。また図中実線は外周、破線は内周の面振れに対する波形である。例えば起動時には、内周に光ビームは位置しているので、下限レベル検出部１４１は図１９（ｃ）の点線で示すＬＰＦ出力の内周下限レベルＬ（ＩＮ１）を検出する。検出する方法はピークホールドや、サンプリングによる大小検出等種々の方法があるが、本実施の形態はそれによって限定されない。例えば検索等によって光ビームがディスク１０１の外周部に移動した場合は、一般的には面振れは増加し、外周下限レベルＬ（ＯＵ１）を検出記憶する。同様に中周付近では、その中間の振幅の面振れに応じた駆動となる（不図示）ので、その変化に応じて常時、記憶されたレベル値が更新されていく。
【００８０】
内周に光ビームが位置するときにフォーカスが外れた場合には、その再引き込み時には、図中点線矢印のように、光ビームをディスク情報面に接近させていくが、記憶した下限レベルＬ（ＩＮ１）にＬＰＦ出力が到達したとき、出力をホールドしその位置点ＩＮ１で待機する。するとディスク１０１のほうから面振れによって近づいてくるので、点ＩＮ２でフォーカスエラー信号ＦＥに図４に示すようなＳ字シグナルが現れる。そのＳ字シグナルの所定の引き込みレベルを検出してフォーカス制御をＯＮさせる。また同様に、外周に光ビームが位置するときにフォーカスが外れた場合には、その再引き込み時には、図中実線矢印のように、光ビームをディスク情報面に接近させていくが、記憶した下限レベルＬ（ＯＵ１）にＬＰＦ出力が到達したとき、出力をホールドしその位置点ＯＵ１で待機する。するとディスク１０１のほうから面振れによって光ビームの収束点のほうに近づいてくるので、点ＯＵ２でフォーカスエラー信号ＦＥには、図４に示すようなＳ字シグナルが現れる。そのＳ字シグナルの所定の引き込みレベルを検出してフォーカス制御をＯＮさせる。
【００８１】
実施の形態４によると、実施の形態２のように収束レンズ１０７を除除にディスクに接近させて面振れの下限位置を検出しなくともよく、高速にフォーカス引き込みを完了することができ、処理時間の限られたリトライの中では非常有効である。
【００８２】
上記の説明では、下限レベル記憶部１４３の下限レベルの記憶値を、再生中、あるいは待機中に常時更新する構成について説明したが、例えば起動後に内周の下限レベルと外周の下限レベルあるいは、さらに情報担体の半径方向において２以上の箇所に対応する２以上の複数の下限レベルを検出、記憶することができる。そして、検出記憶したそれらの下限レベルをもとに、情報担体の半径方向における任意の箇所に対する最適な下限レベルを線形補完や関数近似等の演算によって求める。このような演算を行う演算部は、例えば下限レベル記憶部１４２内に設けることができる。情報担体の任意の箇所に対応する下限レベルを用いて、フォーカスが外れた位置での再引き込みでホールドするレベルすなわち待機位置を決定するように構成しても同様の効果を得ることができる。
【００８３】
さらに、面振れ下限位置の検出および記憶の関連構成と実施の形態１または３の構成と組み合わせることで、これらの実施の形態の光ディスク装置をより信頼性の高いものに改良することができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように本発明において、フォーカス引き込み部は、光ビームの収束点が情報担体の面振れ速度最小位置の近傍に位置しているかどうかの位置判断をまず行い、光ビームの収束点がその面振れ速度最小位置の近傍に位置していると判断されたときに、フォーカス制御部による制御をＯＮさせるための動作を行う。これにより、ディスクが高速回転し面振れが大きくても、安定したフォーカス制御の引き込み、追従を短時間で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の光ディスク装置の構成図
【図２】実施形態１における収束レンズの焦点位置とディスク情報面との位置関係の判断を説明するための図
【図３】その位置関係の判断を行うフローチャート
【図４】実施形態１におけるフォーカス引き込みを説明するための図
【図５】実施形態１における収束レンズの焦点位置とディスク情報面との位置関係の判断を説明するための図
【図６】実施形態１における収束レンズの焦点位置とディスク情報面との位置関係の判断を説明するための図
【図７】実施形態１における収束レンズの焦点位置とディスク情報面との位置関係の判断を説明するための図
【図８】フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの形状を表わす図
【図９】フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの形状を表わす図
【図１０】フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字シグナルの形状を表わす図
【図１１】本発明の実施形態２の光ディスク装置の構成図
【図１２】実施形態２における収束レンズの焦点位置とディスク情報面との位置関係の判断を説明するための図
【図１３】その位置関係の判断を行うフローチャート
【図１４】実施形態２における収束レンズの焦点位置とディスク情報面との位置関係の判断を説明するための図
【図１５】本発明の実施形態３の光ディスク装置の構成図
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は実施形態３におけるディスク基材厚と焦点との関係を示す図
【図１７】実施形態３における収束レンズの焦点位置とディスク情報面との位置関係を判断するフローチャート
【図１８】本発明の実施形態４の光ディスク装置の構成図
【図１９】（ａ）は面振れによるディスク情報面の動きを示す図、（ｂ）はそのときのフォーカスエラー信号（ＦＥ）を示す図、（ｃ）はそのときのローパスフィルタを介したフォーカス制御部１２５ａの出力信号（ＬＰＦ出力）を示す波形図
【図２０】従来の技術によ光ディスク装置の構成図
【図２１】それによるフォーカス引き込み動作を説明するための図
【符号の説明】
１０１ ディスク
１０２ ディスクモータ
１０３ 光源
１０４ カップリングレンズ
１０５ 偏光ビームスプリッタ
１０６ 偏光ホログラム素子
１０７ 収束レンズ
１０８ 集光レンズ
１０９ 光検出器
１１０ レーザ光
１１１ 焦点
１１２ 回転位相検出器
１２１ 加算器
１２２ 減算器
１２３ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１２５ デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
１２６ フォーカス駆動回路
１２７ フォーカスアクチュエータ
１２５ａ ＤＳＰ内部のフォーカス制御部
１２５ｃ ＤＳＰ内部の時間比較部
１２５ｄ ＤＳＰ内部の検出間隔計時部
１２５ｆ ＤＳＰ内部のレンズ位置移動部
１２５ｇ ＤＳＰ内部のスイッチ
１２５ｈ ＤＳＰ内部のＳ字シグナル検出部
１２５ｉ ＤＳＰ内部のＡ／Ｄ変換器
１２５ｊ ＤＳＰ内部のＤ／Ａ変換器
１２５ｌ ＤＳＰ内部のＳ字シグナル幅計測部
１２５ｐ ＤＳＰ内部のフォーカス引き込み部
１２５ｒ ＤＳＰ内部のディスク判別部
Claims (7)
- 回転している情報担体に向けて光ビームを収束照射する収束手段と、
前記収束手段を移動することにより、前記収束手段により収束された光ビームの収束点を、前記情報担体の情報面に垂直な方向に移動させる移動手段と、
前記光ビームの前記情報担体からの反射光あるいは透過光により、前記情報担体上における前記光ビームの収束状態を反映するフォーカス制御用信号を生成する収束状態検出手段と、
前記フォーカス制御用信号に基いて前記移動手段を駆動し、前記光ビームが前記情報担体において所定の収束状態となるように制御するフォーカス制御部と、
前記フォーカス制御部による制御をＯＮさせるためのフォーカス引き込み部と、
前記光ビームの収束点が前記情報担体の情報面に接する時に前記フォーカス制御用信号に表れるＳ字シグナルを検出するＳ字シグナル検出部と、
時間的に隣接する２つの前記Ｓ字シグナルの検出される時間間隔を計時する検出間隔計時部と、
を備えた光ディスク装置であって、
前記フォーカス引き込み部は、前記時間間隔が所定の第１の期間を超えたときに、前記フォーカス制御部による制御をＯＮさせるための動作を行うように構成されている、光ディスク装置。 - 前記Ｓ字シグナル検出部による前記Ｓ字シグナルの検出は、前記移動手段によって、前記光ビームの収束点を前記情報担体の情報面に対して所定の速度で接近または離間させる、あるいは前記光ビームの収束点を所定の位置で待機させることで得られるように構成されている、請求項１に記載の光ディスク装置。
- 前記情報担体の１回転時間以上が経ても前記検出間隔計時部から前記時間間隔の出力がない場合は、前記光ビームの収束点を前記情報担体の情報面に対して所定の速度で再度接近させることで、前記Ｓ字シグナルを検出するように構成されている、請求項２記載の光ディスク装置。
- 前記再度の接近の移動速度は、これまでの接近または離間の移動速度より小さく設定されている、請求項３記載の光ディスク装置。
- 前記第１の期間以上が経ても前記検出間隔計時部から前記時間間隔の出力がない場合は、前記光ビームの収束点を所定位置で待機させることで、前記Ｓ字シグナルを検出するように構成されている、請求項２に記載の光ディスク装置。
- 前記フォーカス引き込み手段は、前記光ビームの収束点を前記情報担体に対して所定の速度で接近または離間させる場合に、その移動速度を前記Ｓ字シグナルの極性に応じて切り換える移動速度切換制御部をさらに備えている、請求項２記載の光ディスク装置。
- 前記情報担体の回転速度を計測する回転速度計測部をさらに有し、前記フォーカス引き込み部は、前記回転速度計測部で計測した前記回転速度に基き、前記第１の期間あるいは前記所定の速度を設定するように構成されている、請求項２記載の光ディスク装置。
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