JP4107438B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

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

近年では、光ディスク媒体のタイプが多様化している。どの光ディスク媒体も複数の層構造を有し、媒体表面側の保護層より内側に、信号を記録した信号面を備えている点では同じであるが、ディスク媒体の厚みや、表面から信号面までの距離、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、旧来は、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５に示すように、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、その波長に応じた開口数（ＮＡ）となるよう屈折等させ、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ＦＥ信号は図６（ａ）に示すような信号である。すなわち、ＦＥ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から対物レンズ体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。以下、この信号波形をフォーカスエラー波形と呼ぶ。

また、ＰＩ信号は図６（ｂ）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。図６（ａ），（ｂ）は、それぞれＦＥ信号及びＰＩ信号の概略を表す説明図である。

この光学ピックアップ１を用いると、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信号の絶対値がピークを越えてから所定しきい値を下回った（「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、２層以上の信号面を有する光ディスク媒体において、対物レンズと媒体との位置関係を適切に制御する技術が特許文献１に開示されている。
特開２００２−２６９７７０号公報

しかしながら、上記従来の光学ピックアップ１を用いて、多数の光ディスク媒体に対応させようとすると、対物レンズ体１４を光ディスク媒体に向けて移動させつつ、信号面での反射光を捉えるまでに、当該対物レンズ体１４内で、開口数を変化させるにあたり不要となった不要光が、光ディスク媒体の表面や信号面の反射光として、対物レンズ体１４内部で反射して、少なくとも１つの偽信号（Ｆａｋｅ）を検出してしまうことがある。

ここで対象となる光ディスク媒体の種類や性質によっては、信号面での反射光に係るＦＥ信号及びＰＩ信号と、ＦＥ信号やＰＩ信号における偽信号との識別が困難な程度に各信号の形状が類似してしまうことが生じ得る。例えば、低反射率のメディア（ＣＤ−ＲＷ等）において、Ｆａｋｅの発生原因が表面の反射による場合、信号面の反射光の強度がＦａｋｅの強度よりも小さくなることもある。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、偽信号の発生の有無に関わらず、信号面にフォーカスを合わせる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、光ディスク装置であって、対物レンズを備え、光ディスク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、光ディスク面に対して相対移動させる駆動部と、前記駆動部により、前記対物レンズを光ディスク面に対して相対移動させつつ、対物レンズと光ディスク面との距離が、所定距離範囲となっている間で、前記光学ピックアップの出力信号から光ディスクの信号面での反射信号を検出する、フォーカス検出動作を行うフォーカス制御部と、を含むことを特徴としている。

ここで前記所定距離範囲は、前記光ディスク面での表面反射に伴う偽信号が検出された時点での前記光学ピックアップの対物レンズの位置から、前記光ディスク面までの範囲の少なくとも一部であってもよい。

ここで、前記フォーカス制御部は、前記フォーカス検出動作に先立って、前記駆動部により、前記対物レンズを光ディスク面に対して、予め定めたプリサーチ距離範囲で相対移動させるプリサーチ制御動作を行い、前記プリサーチ制御動作の間の前記光学ピックアップの出力信号に基づき、前記所定距離範囲を定めてもよい。

また、前記フォーカス制御部は、前記フォーカス検出動作に先立って、前記駆動部により、前記対物レンズを光ディスク面に対して、予め定めたプリサーチ距離範囲で相対移動させるプリサーチ制御動作を行い、前記プリサーチ制御動作の間の前記光学ピックアップの出力信号に基づき、前記信号面での反射信号の検出に関係するパラメータを決定し、フォーカス検出動作にて当該決定したパラメータを用いて、対物レンズと光ディスク面との距離が、所定距離範囲となっている間で、前記光学ピックアップの出力信号から光ディスクの信号面での反射信号を検出することとしてもよい。

これらにおいて、前記駆動部は、前記対物レンズを略定速で、所定初期位置から光ディスク面に対する相対移動を開始させ、前記フォーカス制御部は、前記相対移動開始後の所定の基準時点から、予め設定された検出開始時間だけ経過してから、前記光学ピックアップの出力信号から光ディスクの信号面での反射信号を検出することで、所定距離範囲となっている間でのフォーカス検出動作を行ってもよい。

ここで前記所定の基準時点は、前記光ディスク面での表面反射に伴う偽信号が検出された時点であり、前記検出開始時間は、前記相対移動開始から、前記所定の基準時点までの時間に基づいて定められることとしてもよい。

さらに、前記フォーカス制御部は、前記相対移動開始後の所定の基準時点から、予め設定された検出終了時間だけ経過した時点で、フォーカス検出動作を停止することとしてもよい。

さらに本発明の一態様に係る光ディスク装置は、対物レンズを備え、光ディスク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、光ディスク面に対して相対移動させる駆動部と、前記駆動部により、前記対物レンズを光ディスク面に対して相対移動させつつ、所定のタイミングから所定時間範囲となっている間で、前記光学ピックアップの出力信号から光ディスクの信号面での反射信号を検出する検出部と、を備えることを特徴としている。

ここで前記所定のタイミングは、前記光ディスク面での表面反射に伴う偽信号が検出された時点に基づいて定められるタイミングであり、前記所定時間範囲は、前記所定のタイミングから、前記光学ピックアップの対物レンズが前記光ディスク面に到達するタイミング以前に定められた時点までの範囲であってもよい。

また、本発明の別の態様に係る光ディスク装置の制御方法は、対物レンズを備え、光ディスク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、光ディスク面に対して相対移動させる駆動部と、を備え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面に対して相対移動させつつ、対物レンズと光ディスク面との距離が、所定距離範囲となっている間で、前記光学ピックアップの出力信号から光ディスクの信号面での反射信号を検出し、当該信号面での反射信号の検出結果が、対物レンズと光ディスク面との距離を設定する処理に供され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２５、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、及び信号処理部３０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５に示した光学ピックアップと同様のものであり、一つの対物レンズと、３つないしそれ以上の、互いに異なる波長の光のうちいずれかの波長の光を選択的に放射可能なレーザーとを備え、例えばブルーレイ・ディスクと、ＤＶＤと、ＣＤとに対応した、各波長のレーザーを選択的に放射するようになっている。また、この光学ピックアップ２３は、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２５によって駆動される。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）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２５に対してその駆動量を制御する。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を駆動する。これら二軸アクチュエータ２４やドライブアンプ２６により本発明の駆動部が実現される。

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ＤＳＰ（Digital Signal Processer）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。これらサーボ信号処理部２８やサーボ処理制御部２９により、本発明のフォーカス制御部が実現される。

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。

ここで、サーボ信号処理部２８及びサーボ処理制御部２９における処理の具体的な内容について述べる。本実施の形態では、サーボ処理制御部２９は、光学ピックアップ２３が放射する光の焦点が光ディスク媒体の表面より対物レンズ体１４側にある位置（以下、初期位置と呼ぶ）を起点に、光学ピックアップ２３を一定の速度で光ディスク媒体の表面（ディスク面）に向けて接近するよう相対移動していき、信号面にフォーカスが合った位置で光学ピックアップ２３の移動を停止させる。

すなわち、サーボ処理制御部２９は、まず初期位置に光学ピックアップ２３を移動する指示をサーボ信号処理部２８に出力する。サーボ信号処理部２８は、この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の駆動に係る信号を出力し、光学ピックアップ２３を初期位置に移動する。

次に、サーボ処理制御部２９は、光学ピックアップ２３をディスク面に向かって略定速で移動するようサーボ信号処理部２８に指示する。サーボ信号処理部２８は、この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の駆動に係る信号を出力し、光学ピックアップ２３の相対移動を開始させる。

サーボ信号処理部２８は、光学ピックアップ２３が出力する信号に基づいてＦＥ信号とＰＩ信号とを生成する。この信号は、光学ピックアップ２３の移動に伴って、例えば図２に示すように変化する。すなわち、光学ピックアップ２３が放射する光は、まず光ディスク媒体表面で焦点を結び、表面反射光となって光学ピックアップ２３に入射する。この表面反射ではＦＥ信号とＰＩ信号とがそれぞれピークを有するカーブをなす（表面反射；Ｓ）。

さらに光学ピックアップ２３をディスク面に近づけていくと、表面反射に伴う複数の偽信号群（Ｆ１，Ｆ２…）が現れる。ここからさらに光学ピックアップ２３をディスク面に近接させていくと、信号面での反射光（Ｔ）が現れる。

サーボ処理制御部２９は、光学ピックアップ２３を初期位置から略定速で移動させる指示を行ったのち、フォーカス制御処理として図３に示すような処理を開始する。まず、ＰＩ信号とＦＥ信号との少なくとも一方により、表面反射の信号（Ｓ）が現れるまで待機する（Ｓ１）。表面反射の信号が検出されると、サーボ処理制御部２９は、図示しないタイマーをスタートさせる（Ｓ２）。

そしてサーボ処理制御部２９は、処理Ｓ２においてスタートさせたタイマーの計時時刻が、予め定めたタイムアウト時間Ｔoutを超えたか否かを調べ（Ｓ３）、超えていなければＦＥ信号のフォーカスエラー波形やＰＩ信号のピークが現れたか否かを調べる（Ｓ４）。ここでは、偽信号の出現を検出することになる。処理Ｓ４において偽信号が検出されない場合は、処理Ｓ３に戻って処理を続ける。また、処理Ｓ４において偽信号が検出された場合は、タイマーの計時時刻を、所定の偽信号、例えば最初の偽信号が検出された時点を表す情報（偽信号検出時刻）Ｔfake1として、取得する（Ｓ５）。また、光学ピックアップ２３の移動速度の情報Ｖを用いて、表面反射Ｓを検出してから、最初の偽信号が検出されるまでの光学ピックアップ２３の移動距離（偽信号検出位置）Ｐfake1を、移動速度の情報ＶとＴfake1との乗算によって求めておく。

また、光ディスク媒体はそれぞれ、表面から信号面までの距離（基板厚さ）の下限及び上限が規格により定められているので、各光ディスク媒体に対応する波長に応じて、対応する光ディスク媒体ごとに、各光ディスク媒体に関する基板厚さの下限の値を検出開始位置Ｐmaskとし、上限の値を検出終了位置Ｐlimitとして、サーボ処理制御部２９に記憶させておく。

なお、ここですべての波長に亘ってＦａｋｅが現れない光ディスク媒体については、これら検出開始位置Ｐmaskと、検出終了位置Ｐlimitとを記憶させておかなくてもよい。この場合、サーボ処理制御部２９は、別途検出したディスク種類の情報に基づいて、Ｆａｋｅが現れる光ディスク媒体であるか否かを調べ、Ｆａｋｅが現れる光ディスク媒体であるときに、当該検出した光ディスク媒体の種類に関連づけて記憶されている検出開始位置Ｐmaskと、検出終了位置Ｐlimitとを読み出す。

サーボ処理制御部２９は、そして、処理Ｓ５において検出開始時間Ｔmaskと、検出終了時刻Ｔlimitとを
Ｔmask＝Ｔfake1×Ｐmask／Ｐfake1
Ｔlimit＝Ｔfake1×Ｐlimit／Ｐfake1
としてそれぞれ演算する。

なお、Ｔoutの値は、ここで測定されるＴfake1よりも大きいことが好ましい。従って、例えば予め実験的にＴfake1の測定値を得ておき、測定したＴfake1よりも大きい値にＴoutを設定しておくようにする。

サーボ処理制御部２９は、タイマーの計時時刻がＴmaskを超えるまで待機し（Ｓ６）、タイマーの計時時刻がＴmaskを超えると、フォーカス検出処理を開始する（Ｓ７）。

なお、処理Ｓ３において、タイマーの計時時刻が、予め定めたＴoutを超えた場合、つまり、偽信号の検出までにＴout以上の時間がかかる場合は、対応していないディスク媒体が媒体支持部２１にセットされたものとして、エラーを表す信号を出力する（Ｓ８）。

この処理により、光学ピックアップ２３の対物レンズ１４Ｌと、光ディスク面との距離が、Ｔmaskを超える時間だけ移動した後の距離範囲でフォーカス検出処理が実行される。つまり、光学ピックアップ２３が一定の速度Ｖで駆動されている場合、Ｐmask＝Ｔmask×Ｖよりも、光学ピックアップ２３の対物レンズ１４Ｌと光ディスク面との距離が小さくなるとの距離範囲で、光学ピックアップの出力信号から光ディスクの信号面での反射信号を検出するフォーカス検出動作が行われる。

なお、ここまでの説明では、光ディスク媒体に関する基板厚さの下限の値を利用して、検出開始時間Ｔmaskを定めているが、このＴmaskをより簡便に、
Ｔmask＝Ｔfake1×τ
などと定めてもよい。ここでτは１以上のパラメータである。一般に光ディスク媒体の面が水平面に対して傾きをもっている場合、光学ピックアップ２３から光ディスク媒体の表面までの距離は、光ディスク媒体の回転に伴って変化してしまう（いわゆる面振れ）。このため、偽信号Ｆａｋｅを検出した位置から信号面までの距離が変化する場合がある。また、光ディスク媒体の種類によっては、表面反射による偽信号Ｆａｋｅに近い位置に、記録層での反射光による偽信号Ｆａｋｅが生じることがある。このような場合に配慮して、Ｔmaskが、これらの偽信号Ｆａｋｅが観測される期間より後となるよう、τを設定しておくこととすればよい。例えば、τ＝１．２５とすればよい。

この処理により、光学ピックアップ２３の対物レンズ１４Ｌと、光ディスク面との距離が、Ｔmaskを超える時間だけ移動した後の距離範囲でフォーカス検出処理が実行される。つまり、光学ピックアップ２３が一定の速度Ｖで駆動されている場合、Ｐmask＝Ｔmask×Ｖよりも、光学ピックアップ２３の対物レンズ１４Ｌと光ディスク面との距離が小さくなるとの距離範囲で、光学ピックアップ２３の出力信号から光ディスクの信号面での反射信号を検出するフォーカス検出動作が行われる。

次に、サーボ処理制御部２９によるフォーカス検出処理（フォーカス検出動作）について説明する。この処理ではサーボ処理制御部２９は、図４に示すように、タイマーの計時時刻が処理Ｓ５にて演算したＴlimitを超えたか否かを調べる（Ｓ１１）。ここで、タイマーの計時時刻が処理Ｓ５にて演算したＴlimitを超えた場合は、処理Ｓ８に移行して、対応していないディスク媒体が媒体支持部２１にセットされたものとして、エラーを表す信号を出力する（Ａ）。

一方、処理Ｓ１１において、タイマーの計時時刻が処理Ｓ５にて演算したＴlimitを超えていない場合は、ＰＩ信号が所定のしきい値ＦＯＫを超えたか否かを調べ（Ｓ１２）、超えていない場合は処理Ｓ１１に戻って処理を続ける。

処理Ｓ１２において、ＰＩ信号が所定のしきい値ＦＯＫを超えたときには、ＦＥ信号を用いて信号面にフォーカスを合わせる処理を行う。この処理では、ＦＥ信号に関する２つのしきい値ＦＺＣ１と、ＦＺＣ２（ＦＺＣ１＞ＦＺＣ２）が用いられる。すなわち、ＦＥ信号のフォーカスエラー波形によると、ディスク面に近接する方向に移動しているときに、フォーカスが合っている位置に近づくにつれ、信号が正のピーク値をとり、フォーカスが合っている位置で略「０」となるように急激に小さい値となる。そこで、ここでは一旦第１のしきい値ＦＺＣ１を超え、次に、第２のしきい値ＦＺＣ２を下回るタイミングでフォーカスが合ったと判断する。なお、これらのしきい値、ＦＯＫやＦＺＣ１，２が、光ディスク媒体の種類によって異なる場合は、光ディスク媒体ごとにこれらのしきい値、ＦＯＫやＦＺＣ１，２を設定しておき、予めどの光ディスク媒体がセットされたかを検出し（利用者から入力を受ける等）て、当該検出した種類の光ディスク媒体に関連づけて設定されているしきい値を取得して利用する。

すなわち、サーボ処理制御部２９は、処理Ｓ１２において、ＰＩ信号が所定のしきい値ＦＯＫを超えたときには、さらに、タイマーの計時時刻が処理Ｓ５にて演算したＴlimitを超えたか否かを調べる（Ｓ１３）。ここで、タイマーの計時時刻が処理Ｓ５にて演算したＴlimitを超えた場合は、リトライ処理を実行する（Ｓ１４）。リトライ処理については、後に述べる。

一方、処理Ｓ１３において、タイマーの計時時刻が処理Ｓ５にて演算したＴlimitを超えていない場合は、ＦＥ信号が第１のしきい値ＦＺＣ１を超えたか否かを調べ（Ｓ１５）、超えていない場合は処理Ｓ１３に戻って処理を続ける。

また、処理Ｓ１５において、ＦＥ信号が第１のしきい値ＦＺＣ１を超えたときには、さらに、タイマーの計時時刻が処理Ｓ５にて演算したＴlimitを超えたか否かを調べる（Ｓ１６）。ここで、タイマーの計時時刻が処理Ｓ５にて演算したＴlimitを超えた場合は、処理Ｓ１４に移行してリトライ処理を実行する。

一方、処理Ｓ１６において、タイマーの計時時刻が処理Ｓ５にて演算したＴlimitを超えていない場合は、ＦＥ信号が第２のしきい値ＦＺＣ２を下回ったか否かを調べ（Ｓ１７）、下回っていない場合は処理Ｓ１６に戻って処理を続ける。

一方、処理Ｓ１７において、ＦＥ信号が第２のしきい値ＦＺＣ２を下回ったときには、その時点でフォーカスが信号面に合ったものとして、光学ピックアップ２３のディスク面に垂直な方向への移動を停止し、フォーカスサーボのループを閉じる（フォーカスサーボ・オン）するよう指示する（フォーカスロック制御；Ｓ１８）。

なお、処理Ｓ１４におけるリトライ処理では、初期位置に光学ピックアップ２３を移動する指示をサーボ信号処理部２８に出力するとともに、第１、第２のしきい値ＦＺＣ１，２の値を所定の方法で更新し、処理Ｓ１に戻って処理を繰り返す。ここでしきい値の更新は、例えばＦＺＣ１，２をそれぞれ一定割合だけ低減させるなどの方法で行う。また、ここまでの説明では第１、第２のしきい値を用いているが、例えばここでの第２のしきい値ＦＺＣ２のみを用い、ＦＥ信号をＦＺＣ２を超えるとき「Ｈ」、超えない場合に「Ｌ」となるよう２値化し、この２値化したＦＥ信号の立ち下がりエッジを検出したときに、その時点でフォーカスが信号面に合ったものとして、光学ピックアップ２３のディスク面に垂直な方向への移動を停止し、フォーカスサーボのループを閉じる（フォーカスサーボ・オン）するよう指示する（フォーカスロック制御）こととしてもよい。

ここでの処理Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１６におけるように、光学ピックアップ２３の相対移動開始後の所定の基準時点（ここでは表面反射の検出時点）から、予め設定された検出終了時間だけ経過した時点で、フォーカス検出動作を停止することで、光学ピックアップ２３が光ディスク媒体に接触する機会を低減できる。つまり、これにより光学ピックアップ２３のフォーカス方向の移動速度をＶとして、Ｔmask×ＶからＴlimit×Ｖの間の所定距離範囲内でフォーカス検出の処理が行われることとなる。

また、この図３、図４に示す処理（フォーカス制御処理）の実行中は、光ディスク媒体の回転を停止しておくこととしてもよい。

また、本例では、最初に出現する偽信号Ｆａｋｅ（Ｆ１）を基準にマスク時間を制御しているが、これに限られるものではなく、使用している光学系の特性に応じて、例えば、２番目に出現する偽信号ＦａｋｅＦ２を基準としてもよい。この基準とする偽信号Ｆａｋｅについては、出現し得る偽信号Ｆａｋｅのうち、表面反射に比較的近い位置に生じる偽信号Ｆａｋｅであり、かつ、信号レベルが比較的大きく、安定して出現することを条件に選択すればよい。

さらに、ここまでの説明では、Ｔfake1を毎回測定するようにしていたが、Ｔfake1やＰfake1といったパラメータは、一般的には光学ピックアップ２３の特性に依存するので、光学ピックアップ２３ごとに、光ディスク装置の製造時に、表面から信号面までの距離（Ｄ）が既知である基準ディスクを用いてＴfake1を検出するとともに、表面反射にフォーカスが合ってから信号面にフォーカスが合うまでの時間Ｔsignalを用いて、
Ｐfake1＝（Ｔfake1／Ｔsignal）×Ｄ
として、Ｐfake1を定め、これらＴfake1及びＰfake1をサーボ処理制御部２９に記憶させておいてもよい。

さらにここでは、ＰＩ信号に係るしきい値ＦＯＫや、ＦＥ信号に関するしきい値ＦＺＣ１，２は、予め設定されたものとしているが、サーボ信号制御部２９は、フォーカス制御処理に先立って、光学ピックアップ２３を、予め定めたプリサーチ距離範囲で光ディスク媒体に対して相対移動させ（プリサーチ制御処理）を行い、この間に光学ピックアップ２３からの出力信号に基づいて生成されたＰＩ信号やＦＥ信号に基づいて、上記各しきい値を定めてもよい。

ここでプリサーチ距離範囲は、例えば表面反射を検出した位置を基準として予め定めておく。そしてサーボ信号制御部２９は、プリサーチ制御処理の間に入力されるＰＩ信号のピークレベル（最大値）や、ＦＥ信号のピークレベル（最大／最小値）を計測し、当該計測の結果に基づく所定の方法で、ＦＯＫやＦＺＣ１，２を定めてもよい。

具体例として、ＰＩ信号のピークレベルの値ＰＩmaxに対し、所定の割合値η（０＜η＜１）を用いて、しきい値ＦＯＫを、
ＦＯＫ＝η×ＰＩmax
としてもよい。ＦＺＣ１，２についても同様に、それぞれ対応する割合値を予め定めておき、当該割合値を用いて設定できる。このようにすると、光ディスク媒体の種類によって反射率が変化する場合に、セットされた光ディスク媒体の種類を別途検出することなく、しきい値を異ならせることができる。

さらに、ここまでの説明では、光学ピックアップ２３の初期位置をディスク面から離れた位置として、当該初期位置からディスク面方向へ光学ピックアップ２３を移動させながら、表面反射や偽信号、信号面での反射光を検出することとしているが、これとは逆に、信号面にフォーカスが合っている位置よりも、ディスク面に近い位置を初期位置とし、当該初期位置からディスク面から離れる方向へ光学ピックアップ２３を移動させながら、信号面での反射光を検出することとしてもよい。このとき信号面よりもディスク内側にフォーカスが合っている場合にも、偽信号が現れるので、初期位置から相対移動を開始してから所定の距離だけ移動（時間が経過）してからフォーカス検出処理を行うこととして、偽信号による影響を低減する。

また、例えば最初に出現する偽信号Ｆａｋｅの強度Ｆ１が、続いて出現する偽信号Ｆａｋｅの強度Ｆ２，…Ｆｎに比べて所定比率以上に大きい場合、つまり、Ｆ１＞＞Ｆ２…Ｆｎの場合は、Ｆ１を検出するまでの時間はフォーカス検出処理を停止し、Ｆ１を検出した後に、フォーカス検出処理を開始することとしてもよい。

また、サーボ信号制御部２９は、図４の処理Ｓ１８にて光学ピックアップ２３の移動を停止した時点でのタイマーの計時時刻Ｔsignalと、光学ピックアップ２３の移動速度Ｖとを用いて、光ディスク媒体の表面から信号面までの距離Ｐsignalを、
Ｐsignal＝Ｔsignal×Ｖ
として演算し、この演算結果を出力してもよい。また、この演算結果を用いて、光学ピックアップ２３のフォーカス方向の移動を行うフォーカス制御アクチュエータを制御するなど、この演算結果を所定の処理に供してもよい。

さらに、サーボ信号制御部２９は、フォーカス制御処理に先立って、光学ピックアップ２３を、予め定めたプリサーチ距離範囲で光ディスク媒体に対して相対移動させ（プリサーチ制御処理）を行い、この間に光学ピックアップ２３からの出力信号に基づいて生成されたＰＩ信号やＦＥ信号に基づいて、Ｔmaskや、Ｔlimitの値を定めてもよい。

すなわち、プリサーチ制御処理の間に、入力されるＰＩ信号やＦＥ信号に基づいて、例えば、ＰＩ信号において、信号面に近い位置での偽信号のピークが、信号面にフォーカスが合ったときのピークよりも所定割合より低い場合、表面反射を検出した時点からタイマーを計時し、この時点より後のＰＩ信号のピーク値と、その検出時刻とを関連づけて記録したテーブルを生成する。そしてこの生成したテーブルについて、ｉ＝１から順に、ｉ番目のエントリーのピーク値Ｐｋiとｉ＋１番目のエントリーのピーク値Ｐｋi+1とを比較し、
Ｐｋn+1／Ｐｋn＞α
となるようなｎを検索する。ここでαは、１以上の所定の比率しきい値である。サーボ信号制御部２９は、当該検索したｎ番目のエントリーに記録されている時刻を信号面直前の偽信号の検出時刻Ｔfakelastとし、ｎ＋１番目のエントリーに記録されている時刻を、信号面にフォーカスが合った時刻（Ｔsignal）であるとして取得する。

サーボ信号制御部２９は、これらの取得した情報に基づいて、
Ｔsignal＞Ｔmask≧Ｔfakelast
となるようなＴmaskを決定する。例えば、
Ｔmask＝（Ｔsignal＋Ｔfakelast）／２
などとして決定すればよい。

さらに、サーボ信号制御部２９は、
Ｔlimit≧Ｔsignal
となるように、Ｔlimitを決定する。例えば、
Ｔlimit＝１．２×Ｔsignal
などとして決定すればよい。

このように所定距離範囲内でＰＩ信号やＦＥ信号がどのように変化するか表す情報を予め取得してから、フォーカス制御処理を行うことで、例えば環境（温度や湿度）条件によってＴfake1等の値がばらつく場合にも対応できる。

本実施の形態によれば、偽信号の発生する位置範囲で、フォーカスが合ったか否かを検出するなど、光学ピックアップのフォーカス方向の移動動作を停止しないようになり、偽信号の発生の有無に関わらず、信号面にフォーカスを合わせることができる。

また、偽信号の発生する位置等の情報は、ここでのフォーカスを合わせる制御のほか、反射率の測定、同じ波長の光を用いる複数種類の光ディスク間の種別判別（例えばＣＤと、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷとの区別）等の処理に用いてもよい。

本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の例を表す構成ブロック図である。 光ピックアップからの出力信号に基づいて生成され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におけるフォーカス制御処理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おけるフォーカス制御処理におけるフォーカス検出処理の例を表すフローチャート図である。 光ピックアップの構成例を表す概要図である。 フォーカスが合っている位置近傍でのフォーカスエラー信号とプルイン信号との概要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、２５ 送りモータ、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。

Claims (6)

1. 対物レンズを備え、光ディスク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、略定速で、所定初期位置から開始して、光ディスク面に対して相対移動させる駆動部と、
   前記駆動部により、前記対物レンズを光ディスク面に対して相対移動させつつ、対物レ
   ンズと光ディスク面との距離が、所定距離範囲となっている間で、前記光学ピックアップ
   の出力信号から光ディスクの信号面での反射信号を検出する、フォーカス検出動作を行う
   フォーカス制御部と、
   を含み、
   前記フォーカス制御部は、前記相対移動開始後、前記光ディスク面での表面反射に伴う偽信号が検出された時点から、予め設定された検出開始時間だけ経過してから、前記光学ピックアップの出力信号から光ディスクの信号面での反射信号を検出することで、所定距離範囲となっている間でのフォーカス検出動作を行い、
   前記検出開始時間は、前記相対移動開始後、前記光ディスク面での表面反射による反射信号が検出された時点から、前記偽信号が検出された時点までの時間に基づいて定められる
   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、
   前記フォーカス制御部は、前記フォーカス検出動作に先立って、前記駆動部により、前記対物レンズを光ディスク面に対して、予め定めたプリサーチ距離範囲で相対移動させるプリサーチ制御動作を行い、前記プリサーチ制御動作の間の前記光学ピックアップの出力信号に基づき、前記所定距離範囲を定めることを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項１または２に記載の光ディスク装置であって、
   前記フォーカス制御部は、前記フォーカス検出動作に先立って、前記駆動部により、前記対物レンズを光ディスク面に対して、予め定めたプリサーチ距離範囲で相対移動させるプリサーチ制御動作を行い、前記プリサーチ制御動作の間の前記光学ピックアップの出力信号に基づき、前記信号面での反射信号の検出に関係するパラメータを決定し、フォーカス検出動作にて当該決定したパラメータを用いて、対物レンズと光ディスク面との距離が、所定距離範囲となっている間で、前記光学ピックアップの出力信号から光ディスクの信号面での反射信号を検出することを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の光ディスク装置であって、
   前記フォーカス制御部は、前記光ディスク面での表面反射に伴う偽信号が検出された時点から、予め設定された検出終了時間だけ経過した時点で、フォーカス検出動作を停止することを特徴とする光ディスク装置。
5. 対物レンズを備え、光ディスク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、略定速で、所定初期位置から開始して、光ディスク面に対して相対移動させる駆動部と、
   前記駆動部により、前記対物レンズを光ディスク面に対して相対移動させつつ、前記光ディスク面での表面反射に伴う偽信号が検出された時点から、予め設定された検出開始時間だけ経過してから、前記光学ピックアップの出力信号から光ディスクの信号面での反射信号を検出する検出部と、
   を備え、
   前記検出開始時間は、前記相対移動開始後、前記光ディスク面での表面反射による反射信号が検出された時点から、前記偽信号が検出された時点までの時間に基づいて定められる
   ことを特徴とする光ディスク装置。
6. 対物レンズを備え、光ディスク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、略定速で、所定初期位置から開始して、光ディスク面に対して相対移動させる駆動部と、を備え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面に対して相対移動させつつ、前記光ディスク面での表面反射に伴う偽信号が検出された時点から、予め設定された検出開始時間だけ経過してから、前記光学ピックアップの出力信号から光ディスクの信号面での反射信号を検出するステップを含み、
   前記検出開始時間は、前記相対移動開始後、前記光ディスク面での表面反射による反射信号が検出された時点から、前記偽信号が検出された時点までの時間に基づいて定められ、
   前記信号面での反射信号の検出結果が、対物レンズと光ディスク面との距離を設定する処理に供されることを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
   

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