JP4343221B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ピックアップと光ディスクの衝突を防止する光ピックアップ装置に関するものである。

ＣＤ（Compact Disk）プレーヤ／レコーダやＤＶＤ（Digital Video（Versatile） Disk）プレーヤ／レコーダ等の記録再生装置等は、記録再生装置のピックアップが備える光源からＣＤ等の光ディスクの情報記録面に光ビームを照射し、光ディスクの情報記録面からの反射光を検出することによって光ディスクに記録された情報を読み取っている。

また、ピックアップは、対物レンズを駆動制御するアクチュエータを備えている。対物レンズは、出射された光ビームを光ディスクの情報記録面に集光させるものであり、対物レンズと情報記録面の距離によって情報記録面に照射される光ビームのフォーカス（焦点）が変化する。

このため、ＣＤプレーヤ等はフォーカスサーボによってアクチュエータを制御し、情報記録面に最適なフォーカスの光ビームが照射されるよう対物レンズをその光軸方向に駆動制御している。

情報記録面に最適なフォーカスの光ビームを情報記録面に照射するため、従来から、情報記録面に照射される光ビームのフォーカスを検出し、このフォーカスの最適値からのずれ量に応じて対物レンズの位置を制御することが行われている。

ところが、光ディスクの面反りや情報記録面の傷等によってフォーカスの誤検出が生じると、光ディスクに対する対物レンズの位置を正しく検知できず、対物レンズ等を光ディスクの情報記録面に衝突させてしまう場合がある。したがって、対物レンズと光ディスクの情報記録面の衝突が起こらないよう対物レンズの位置を正しく検知して対物レンズの移動を制御する必要がある。

特許文献１に記載のフォーカス制御装置は、対物レンズと光ディスクとの距離、対物レンズの光ディスクに対する速度の２つの要素を監視することによって、対物レンズと光ディスクの衝突の危険性を判断し、衝突を回避している。

特開２００２−１５７７５８号公報

しかしながら、上記従来の技術ではフォーカスエラー信号に基づいて対物レンズと光ディスクの距離を検出して衝突の危険性を判断しており、対物レンズと光ディスクの距離を検出できる範囲が対物レンズの移動範囲に比べて狭い。このため、対物レンズと光ディスクの距離の誤検出を起こしやすいといった問題があった。また、光ディスクの記録再生の開始時に行う光ディスクの検知動作は、対物レンズを大きく移動させて光ディスクの位置を検知するため、対物レンズと光ディスクの距離の誤検出は顕著になり、この誤検出に基づいて対物レンズが衝突回避動作を行うと、フォーカスサーボクローズができなくなるといった問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、対物レンズと光ディスクの情報記録面の衝突を回避させることが可能な光ピックアップ装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、アクチュエータによりフォーカス方向に移動される対物レンズを介して光源からの光を光記録媒体に照射してその戻り光を信号検出部で受光する光ピックアップ装置において、光記録媒体の記録および／または再生を行う前に、光記録媒体の径方向の形状情報を求め、該求めた形状情報に基づいて前記光記録媒体への対物レンズの接近距離の限界値を光記録媒体の径方向位置に応じて夫々設定する接近限界値導出部と、前記設定された複数の接近距離の限界値に基づいて、前記アクチュエータによる対物レンズのフォーカス方向への移動を制限する衝突回避部と、を備えることを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、アクチュエータによりフォーカス方向に移動される対物レンズと光源からの光が照射される光記録媒体との衝突を回避させる衝突防止方法において、光記録媒体の記録および／または再生を行う前に、光記録媒体の径方向の形状情報を求める第１のステップと、前記求めた形状情報に基づいて前記光記録媒体への対物レンズの接近距離の限界値を光記録媒体の径方向位置に応じて夫々設定する第２のステップと、前記設定された複数の接近距離の限界値に基づいて、前記アクチュエータによる対物レンズのフォーカス方向への移動を制限する第３のステップと、を含むことを特徴とする。

図１は、実施例１に係るピックアップの構成を示す図である。 図２は、実施例１に係るディスク衝突防止装置の構成を示すブロック図である。 図３は、対物レンズと光ディスクの衝突を回避させる動作手順を示すフローチャートである。 図４は、フォーカスエラー信号の一例を示す図である。 図５は、ディスク衝突防止装置が算出するフォーカス駆動電流と合掌状態の関係を説明するための図である。 図６は、フォーカス駆動電流の閾値を算出する方法を説明するための図である。 図７は、実施例２に係るピックアップの構成を示す図である。 図８は、実施例２に係るディスク衝突防止装置の構成を示すブロック図である。 図９は、ディスク衝突防止装置が算出する対物レンズの移動距離と合掌状態の関係を説明するための図である。 図１０は、実施例３に係るピックアップの構成を示す図である。 図１１は、実施例３に係るディスク衝突防止装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１〜３ ディスク衝突防止装置
１０ ピックアップ
１５ 信号検出部
１６，４６ 対物レンズ駆動部
２０ 対物レンズフォルダ
２１ フォーカスコイル
２２ 対物レンズ
３１ フォーカス駆動部
３２ 駆動電流検出部
３４ 半径位置検出部
３５ フォーカス制御部
３６ 閾値算出部
３７ 記憶部
４２ 移動距離算出部
４５ 位置センサ
５５ メカストッパ
５７ コイル
５８ ストッパ部
５９ メカストッパ駆動部
７０ 光ディスク

以下に、本発明に係る光ピックアップ装置の実施の形態を説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。以下では、本発明の光ピックアップ装置の概略と特徴を実施の形態として説明し、その後に光ピックアップ装置に関する実施例を説明する。

［実施の形態］
本実施の形態において、ＣＤ（Compact Disc）プレーヤやＣＤレコーダ等のディジタル信号記録再生装置が、光ディスク上に記録された情報を読み取る装置としてピックアップ装置（光ピックアップ装置）等を備えている。ピックアップ装置はアクチュエータを搭載しており、アクチュエータが対物レンズを駆動させることによって、光ディスクに照射する光ビームのフォーカスを制御している。また、光ピックアップ装置が備えるディスク衝突防止装置が、光記録媒体（光ディスク）に記録された情報を再生や記録する際、光ディスクを記録再生するのに用いる対物レンズ等のヘッド部分と光ディスクの衝突を回避させる。

光ディスクに照射する光ビームのフォーカスは、対物レンズと光ディスクの距離に応じて変化するため、対物レンズと光ディスクの距離がフォーカスの最適値となるよう対物レンズを駆動させる必要がある。

対物レンズと光ディスクの距離に応じて検出可能な信号としてフォーカスエラー信号があり、フォーカスエラー信号を検出することによって、対物レンズと光ディスクの距離を検出することができる。このため、フォーカスエラー信号を用いることによって、対物レンズと光ディスクの衝突防止を行うことができる。

フォーカスエラー信号は、基本的に、対物レンズの焦点が記録面に合っている合焦状態のときにゼロレベル（正確には、この場合、極大点から極小点へのゼロクロス点）を示し、この合焦点である極大点から極小点へのゼロレベルを中心としてＳ字カーブを描く。そして、１つのＳ字カーブにおける極大点から極小点までの範囲（フォーカス位置に対して１０μｍ程度の範囲）しかリニアリティがない。

一方、対物レンズと光ディスクの距離はフォーカスの合焦時で、数１００μｍ〜２ｍｍ程度ある。このように、フォーカスエラー信号の検出によって認識できる対物レンズと光ディスクの距離は、対物レンズの移動範囲に対して非常に狭い。

また、対物レンズと光ディスクの距離に応じて対物レンズの光ディスクに対する衝突回避動作（対物レンズを光ディスクから遠ざける等の動作）を制御するため、衝突回避動作を行うためのフォーカス信号の閾値をフォーカスエラー信号のキャプチャーレンジ（１０μｍ程度）の範囲に設定する方法がある。しかし、光ディスクの再生開始時に行う光ディスクの検知動作は、対物レンズを大きく移動させて光ディスクの位置を検知するため、光ディスクの再生開始時にフォーカスエラー信号が衝突回避動作を行うか否かを判断するための閾値を超える場合が多くなる。フォーカスエラー信号が、衝突回避動作を行うか否かを判断するための閾値を超えると、対物レンズは衝突回避動作を行うため、フォーカスサーボクローズができないこととなる。

そこで、本実施の形態においては、予めピックアップ装置に対する対物レンズの位置（フォーカス方向距離）に関する情報とフォーカスエラー信号との関係を光ディスク（光記録媒体）の形状情報として調べておき、光ディスクと対物レンズの接近距離の限界値を光記録媒体の径方向位置に応じて夫々設定しておく。そして、複数の接近距離の限界値に基づいて、アクチュエータによる対物レンズのフォーカス方向への移動を制限し、対物レンズと光ディスクの衝突を回避させる。

例えば、ピックアップ装置に対する対物レンズの位置に関する情報として、ピックアップに対する対物レンズの移動を駆動制御するための駆動電流を用いる。この駆動電流はその大きさに応じてピックアップの移動距離を制御させることができるものである。

光ディスクの記録再生前に、光ディスク面内の所定の位置において光ディスクを回転させながらフォーカスエラー信号を検出する。そして、フォーカスエラー信号から、対物レンズの焦点が記録面に合っている合焦状態を検出する。このとき、中立位置から合焦状態まで対物レンズを移動させるための駆動電流Ｉ１を測定しておけば、合焦状態における駆動電流Ｉ１を知ることができる。また、合焦状態における対物レンズと光ディスクの距離は光ビームの波長等から算出することができ、この距離だけ対物レンズを移動させるのに必要な駆動電流Ｉｗｄも算出することができる。したがって、駆動電流（Ｉ１＋Ｉｗｄ）になると対物レンズと光ディスクが衝突することが分かる。このため、この測定位置では、駆動電流（Ｉ１＋Ｉｗｄ）に基づいて対物レンズを移動させるための駆動電流の閾値（リミッタ）を設定すれば、対物レンズと光ディスクの衝突を回避させることができる。

このような駆動電流の閾値（光ディスクへの対物レンズの接近距離の限界値）を光ディスク面の複数の場所（中心からの半径位置が異なる径工方向位置）で算出し、光ディスク面内の径方向位置と駆動電流の閾値の関係から、光ディスクの全ての面上における駆動電流の閾値を算出しておく。

そして、実際に光ディスクを記録再生する際に、予め算出しておいた駆動電流の閾値に基づいて、駆動電流が閾値を越えた場合に対物レンズが光ディスクに衝突しないよう対物レンズの移動等を制御する。

このように実施の形態によれば、光ディスクの記録再生処理の際にフォーカスエラー信号を用いることなく対物レンズと光ディスクの衝突の可能性を検知しているため、光ディスク等に面反りや情報記録面の傷等がある場合であっても光ディスクに対する対物レンズの位置を正確に検出することができる。したがって、対物レンズと光ディスクの衝突を精度よく回避させることが可能となる。

なお、ディスク衝突防止装置はＣＤプレーヤやＣＤレコーダに限られず、ＤＶＤ（Digital Video（Versatile） Disk）プレーヤ、ＤＶＤレコーダ、パーソナルコンピュータ用のＣＤドライブ、パーソナルコンピュータ用のＤＶＤドライブ等に適用することも可能である。

図１は、本発明の実施例１に係るピックアップの構成を示す図である。ピックアップ１０は、光ディスク７０の情報記録面と平行な面方向（以下、半径方向という）を移動する。ピックアップ１０は、光ディスク７０の情報記録面に光ビームを照射し、光ディスク７０からの反射光を検出することによって光ディスク７０に記録された情報を読み出す。

ピックアップ１０は、フォーカスサーボ機構３０と光ディスク７０に照射する光ビーム源（図示せず）の反射光を検出する信号検出部１５、ディスク衝突防止装置１からなる。フォーカスサーボ機構３０は、対物レンズフォルダ２０と対物レンズ駆動部１６を備えている。

対物レンズ駆動部１６は、永久磁石からなるマグネット１３と図示しないヨーク（継鉄）を備えている。対物レンズフォルダ２０は、フォーカスコイル２１と対物レンズ２２を備えている。

フォーカスコイル２１に電流を流すとことによってフォーカスコイル２１に電磁力が発生し、この電磁力とマグネット１３との吸引力や反発力によって、対物レンズフォルダ２０は対物レンズ駆動部１６上を光ビームの照射方向（光ディスク７０の面内に垂直な方向）に移動する。

対物レンズ２２は、光ディスク７０に照射する光ビーム源（図示せず）からの光ビームを集光させて光ディスク７０に送り出すとともに、光ディスク７０によって反射された光ビームを信号検出部１５に送る。

信号検出部１５は、例えば４分割ディテクタ（図示せず）等の受光素子を備えている。受光素子は、対物レンズ２２を介して照射された光ビームの光ディスク７０による反射光を検出する素子である。信号検出部１５は、光ディスク７０からの反射光からフォーカスエラー信号や再生信号を検出し、後述するディスク衝突防止装置１に送る。光ディスク７０は、ＣＤプレーヤ／レコーダによって記録再生が行われる記録媒体であり、例えばＣＤやＤＶＤ等のディスクである。

図２は、本発明の実施例１に係るディスク衝突防止装置の構成を示すブロック図である。ディスク衝突防止装置１は、対物レンズ２２と光ディスク７０の衝突を防止するための装置であり、フォーカス駆動部３１、駆動電流検出部３２、半径位置検出部３４、フォーカス制御部（衝突回避部）３５からなる。

フォーカス駆動部３１は、フォーカスコイル２１と接続されており、フォーカスコイル２１に電流を流して対物レンズフォルダ２０を駆動させる。フォーカス駆動部３１は、フォーカスコイル２１に流す電流量（フォーカス駆動電流量）を制御することによってフォーカスコイル２１に接続された対物レンズ２２のピックアップ１０に対する相対位置を制御する。すなわち、フォーカス駆動部３１は、フォーカスコイル２１に流す電流量を制御することによって対物レンズ２２の光ディスク７０に対する相対位置を制御できる。

駆動電流検出部３２は、フォーカス駆動部３１がフォーカスコイル２１に流すフォーカス駆動電流量（ＤＣ成分）を測定するための測定回路を備えており、フォーカス駆動部３１がフォーカスコイル２１に流すフォーカス駆動電流を測定する。

半径位置検出部３４は、光ディスク７０の情報記録面の中心から半径方向における対物レンズ２２の距離（以下、半径方向距離という）を検出する。対物レンズ２２の光ディスク７０に対する半径方向距離は、例えば光ディスク７０から読み取る再生信号内のアドレス情報に基づいて検出する。

フォーカス制御部３５は、閾値算出部（接近限界値導出部）３６と記憶部３７を備えている。閾値算出部３６は、駆動電流検出部３２から送られるフォーカス駆動電流、半径位置検出部３４から送られる対物レンズ２２の半径方向距離、ピックアップ１０から送られるフォーカスエラー信号に基づいて、合焦状態（フォーカスの最適位置）でのフォーカス駆動電流と半径方向距離の対応付けを行う。

閾値算出部３６は、合焦状態での駆動電流と半径方向距離の対応付けを光ディスク７０の複数の位置（半径方向距離）で行うことによって、光ディスク７０面内において、どの位置ではどの値のフォーカス駆動電流で合焦状態になるか（光ディスク７０の反り量（形状情報））を算出する。閾値算出部３６は、どの位置ではどの値のフォーカス駆動電流で合焦状態になるかの情報と、合焦状態の対物レンズ２２を光ディスク７０と衝突するまで移動させるのに必要なフォーカス駆動電流（後述するフォーカス駆動電流Ｉｗｄ）に基づいて、対物レンズ２２のフォーカス駆動電流の閾値を算出する。

閾値算出部３６は、光ディスク７０の再生処理前にフォーカス駆動電流の閾値を算出しておき、光ディスク７０の再生処理中における駆動電流検出部３２からのフォーカス駆動電流が算出しておいた閾値を越えるような場合に、フォーカス駆動部３１にフォーカスコイル２１の移動を制御するよう指示情報を送る。

記憶部３７は、合焦状態の対物レンズ２２を光ディスク７０と衝突するまで移動させるのに必要なフォーカス駆動電流Ｉｗｄと光ディスク７０の再生処理前に算出しておいたフォーカス駆動電流の閾値を記憶しておく。

つぎに、図３のフローチャートを参照して、図１および図２に示した各構成要素の動作を詳細に説明する。ディスク衝突防止装置１を備えたＣＤプレーヤ等に光ディスク７０を挿入する（ステップＳ１００）。ＣＤプレーヤに光ディスク７０が挿入されると、光ディスク７０の再生処理や記録処理を行う前に、光ディスク７０の反り量の測定を開始する。

ピックアップ１０は、光ディスク７０面と平行な面方向で移動し、ピックアップ１０が光ディスク７０の記録している情報を読み出すことができる所定の位置（後述する位置Ｘ１）に移動すると、フォーカス制御部３５はフォーカス駆動部３１に対し、ピックアップ１０を駆動させるよう指示情報を送る。フォーカス制御部３５から指示情報を受信したフォーカス駆動部３１は、ピックアップ１０のフォーカスコイル２１に電流を流し、対物レンズ２２を備えた対物レンズフォルダ２０を駆動させ、回転させた状態の光ディスク７０に光ビームを照射する。

信号検出部１５は、光ディスク７０からの反射光からフォーカスエラー信号を抽出し、閾値算出部３６に送る。また、駆動電流検出部３２は、信号検出部１５がフォーカスエラー信号０を抽出した時のフォーカス駆動電流を測定する。さらに、半径位置検出部３４は、光ディスク７０からの反射光（再生信号）から信号検出部１５がフォーカスエラー信号を抽出した位置に関する情報（光ディスク７０のアドレス等）を取得する。

このとき、光ディスク７０は回転しており、フォーカスエラー信号を抽出した位置で、フォーカスエラー信号やフォーカス駆動電流を所定の時間測定することによって、中心からの距離が同じ半径方向位置でのフォーカスエラー信号の平均値、フォーカス駆動電流の平均値が得られる。

図４は、フォーカスエラー信号の一例を示す図である。図４において、横軸は対物レンズ２２と光ディスク７０面（信号面）の距離（照射方向距離）を示し、縦軸はフォーカスエラー信号の出力を示している。

フォーカスエラー信号の出力（フォーカスエラー出力）は、対物レンズ２２と光ディスク７０面の距離に応じて、Ｓ字カーブを描くように変化する。ピックアップ１０が備える信号検出部１５は、光ディスク７０に照射する光ビームのフォーカスが最適な時（対物レンズ２２が合焦状態にあるとき）に、フォーカスエラー信号が０となるよう設定されている。したがって、フォーカスエラー信号が０となる時の対物レンズ２２と光ディスク７０面の距離ｙは、常に一定の値（後述する距離ＷＤ）となる。

図５は、ディスク衝突防止装置が算出するフォーカス駆動電流と合焦状態の関係を説明するための図である。ピックアップ１０は、光ディスク７０が回転した状態で光ディスク７０に記録された情報を読み取る。信号検出部１５は、光ディスク７０面の中心から近い位置（内側）（位置Ｘ１）〜中心から遠い位置（外側）（位置Ｘｎ（ｎは自然数））にかけて、位置Ｘ１〜Ｘｎでの複数箇所でフォーカスエラー信号の検出を行うとともに、駆動電流検出部３２は、フォーカスエラー信号０に対応するフォーカス駆動電流Ｉ１〜Ｉｎを測定する。

位置Ｘｎでは、対物レンズ２２が対物レンズ駆動部１６（ピックアップ１０）から光ビームの照射方向に距離ｈｎだけ移動した時に合焦状態となり、このときの駆動電流がフォーカス駆動電流Ｉｎであるとする。ここでは、対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２の距離ｈｎを、フォーカスサーボオープン（非動作）時の対物レンズ駆動部１６に対する対物レンズ２２の位置から合焦状態まで対物レンズ２２が移動した距離（中立位置からの距離）とする。

本実施例１では、信号検出部１５が、光ディスク７０面上で内側（位置Ｘ１）〜外側（位置Ｘ４））の４箇所でフォーカスエラー信号の検出を行うとともに、閾値算出部３６が、位置Ｘ１〜Ｘ４でのフォーカスエラー信号０に対応する駆動電流Ｉ１〜Ｉ４を測定する場合について説明する。

対物レンズ２２と光ディスク７０面の距離は、光ディスク７０面の反り、面ぶれ、スピンドルモータ（図示せず）の取り付け位置等の機械的寸法誤差によって変化するものである。例えば、光ディスク７０は、光ディスク７０毎に種々の形状をしているため、位置Ｘ１〜Ｘ４において最適なフォーカスの光ビームを光ディスク７０に照射するために対物レンズ２２が対物レンズ駆動部１６から移動する距離ｈ１〜ｈ４は、光ディスク７０毎に異なる。また、１つの光ディスク７０面内においても、光ディスク７０に反り等があるため、距離ｈ１〜ｈ４は半径方向の位置によって異なる。このため、対物レンズ２２を中立位置から合焦状態になるよう移動させるためのフォーカス駆動電流量Ｉ１〜Ｉ４も光ディスク７０の面内において異なる。

本実施例１においては、まず信号検出部１５位置Ｘ１でのフォーカスエラー信号を検出し、駆動電流検出部３２が位置Ｘ１でのフォーカス駆動電流を測定し、半径位置検出部３４がフォーカスエラー信号を検出した位置Ｘ１に関する情報を取得し、これらの情報をフォーカス制御部３５に送る。

この後、ピックアップ１０は、光ディスク７０面と平行な面方向で別の半径方向の位置Ｘ２に移動し、位置Ｘ１の場合と同様に位置Ｘ２において信号検出部１５がフォーカスエラー信号を検出し、駆動電流検出部３２が位置Ｘ２でのフォーカス駆動電流を測定し、半径位置検出部３４が位置Ｘ２の情報を取得し、これらの情報をフォーカス制御部３５に送る。

さらに、ピックアップ１０は、光ディスク７０面方向内で別の半径方向の位置Ｘ３やＸ４に移動し、位置Ｘ３，Ｘ４で信号検出部１５がフォーカスエラー信号を検出し、位置Ｘ３，Ｘ４でフォーカス駆動電流を測定し、半径位置検出部３４による位置Ｘ３，Ｘ４の情報の取得し、これらの情報をフォーカス制御部３５に送る。

閾値算出部３６は、駆動電流検出部３２から送られるフォーカス駆動電流、半径位置検出部３４から送られる対物レンズ２２の半径方向距離、ピックアップ１０から送られるフォーカスエラー信号に基づいて、合焦状態（フォーカスの最適位置）でのフォーカス駆動電流と半径方向距離の対応付けを行う。ここでは、位置Ｘ１〜Ｘ４においてフォーカスエラー信号が０となる時のフォーカス駆動電流がフォーカス駆動電流Ｉ１〜Ｉ４となる。

フォーカス制御部３５の記憶部３７は、位置Ｘ１〜Ｘ４における合焦状態でのフォーカス駆動電流Ｉ１〜Ｉ４を、光ディスク７０の形状（反り量）に関する情報として記憶する（ステップＳ２００）。

図６は、フォーカス駆動電流の閾値を算出する方法を説明するための図である。フォーカスエラー出力が０となる時（合焦状態）の対物レンズ２２と光ディスク７０面の距離ＷＤを算出しておけば、対物レンズ２２を距離ＷＤだけ移動するのに必要なフォーカス駆動電流（合焦状態から対物レンズ２２が光りディスク７０に衝突するまでのフォーカス駆動電流）Ｉｗｄも算出できるので、位置Ｘ１〜Ｘ４において対物レンズ２２と光ディスク７０面が衝突する場合のフォーカス駆動電流（以下、衝突駆動電流という）（Ｉ１＋Ｉｗｄ）〜（Ｉ４＋Ｉｗｄ）も算出できる。

図６に示すように衝突駆動電流（Ｉ１＋Ｉｗｄ）〜（Ｉ４＋Ｉｗｄ）と位置Ｘ１〜Ｘ４の関係に基づいて、光ディスク７０の全ての半径方向の位置に対応する衝突駆動電流を直線補間等によって算出することが可能となる。

ここでは、閾値算出部３６が位置Ｘ１〜Ｘ４における合焦状態でのフォーカス駆動電流Ｉ１〜Ｉ４（光ディスク７０の反り量に関する情報）、記憶部３７で予め格納しておいた対物レンズ２２を光ディスク７０面から距離ＷＤだけ移動させるためのフォーカス駆動電流Ｉｗｄに基づいて、衝突駆動電流（Ｉ１＋Ｉｗｄ）〜衝突駆動電流（Ｉ４＋Ｉｗｄ）と位置Ｘ１〜Ｘ４の関係を算出する。

閾値算出部３６は、衝突駆動電流（Ｉ１＋Ｉｗｄ）〜（Ｉ４＋Ｉｗｄ）と位置Ｘ１〜Ｘ４の関係に基づいて、光ディスク７０面内の全ての半径位置に対応する衝突駆動電流を、フォーカス駆動電流の閾値情報として算出する（ステップＳ３００）。算出したフォーカス駆動電流の閾値情報は、記憶部３７において記憶しておく。

つぎに、ＣＤドライブは光ディスク７０の記録再生処理を開始する（ステップＳ４００）。ピックアップ１０が光ディスク７０面内において再生処理等を開始する位置に移動すると、フォーカス制御部３５はフォーカス駆動部３１に対し、ピックアップ１０を駆動させるよう指示情報を送る。フォーカス制御部３５から指示情報を受信したフォーカス駆動部３１は、ピックアップ１０のフォーカスコイル２１にフォーカス駆動電流を流し、対物レンズ２２を備えた対物レンズフォルダ２０を駆動させて、光ディスク７０に光ビームを照射する。

光ディスク７０の記録再生処理中は、信号検出部１５が光ディスク７０から反射される光ビームの中から再生信号を抽出し、フォーカス制御部３５に送る。このとき、信号検出部１５は、フォーカスエラー信号の抽出を行わなくてもよい。

光ディスク７０の記録再生処理中は、駆動電流検出部３２がフォーカス駆動電流を測定するとともに、半径位置検出部３４が信号検出部１５から送られる再生信号から対物レンズ２２の半径位置に関する情報を取得する。駆動電流検出部３２が測定したフォーカス駆動電流、半径位置検出部３４が取得した対物レンズ２２の半径位置の情報は、閾値算出部３６に送られる。

フォーカス制御部３５は、光ディスク７０の再生処理前に記憶しておいたフォーカス駆動電流の閾値情報、駆動電流検出部３２が測定中の光ディスク７０のフォーカス駆動電流、半径位置検出部３４が取得した対物レンズ２２の半径位置の情報に基づいて、フォーカス駆動部３１に指示情報を送る。ここでは、フォーカス駆動電流の測定誤差を考慮して、対物レンズ２２の半径位置において駆動電流検出部３２が測定したフォーカス駆動電流が、閾値情報として記憶しておいた衝突駆動電流に所定値だけ近付いた場合に、フォーカス制御部３５がフォーカス駆動部３１に対物レンズ２２を光ディスク７０から遠ざける方向に移動させるか又は対物レンズ２２の移動を停止させるよう指示情報を送る。

フォーカス駆動部３１は、フォーカス制御部３５から指示情報を受信すると、フォーカス制御部３５からの情報に基づいてフォーカスコイル２１に与える電流量を制御し、対物レンズ２２と光ディスク７０の衝突を回避する。

ＣＤドライブが光ディスク７０の記録再生処理を終了し、光ディスク７０がＣＤドライブから排出されると、閾値算出部３６に記憶していた駆動電流の閾値情報が削除される（ステップＳ５００）。なお、ＣＤドライブが光ディスク７０の記録再生処理を終了した後、光ディスク７０がＣＤドライブから排出されるまで閾値算出部３６に記憶していた駆動電流の閾値情報を記憶部３７で記憶しておいてもよい。これにより、ＣＤドライブの電源が切断された後、ＣＤドライブの電源が再投入された場合に閾値算出部３６が改めて駆動電流の閾値情報を算出する必要がなくなる。ＣＤドライブの電源が切断された後、ＣＤドライブの電源が再投入されると、記憶部３７で記憶しておいた閾値情報を閾値算出部３６に送る。そして、ＣＤドライブは閾値算出部３６の閾値情報に基づいて光ディスク７０の記録再生処理を行う。

なお、フォーカス駆動電流は周波数によって対物レンズ２２を移動させることができる距離が異なるため、異なる周波数のフォーカス駆動電流を扱う場合は、フォーカス制御部３５がフォーカス駆動電流を補正するためのイコライザ等を備える構成とする。

また、本実施例１においては、フォーカスサーボクローズの状態で光ディスク７０の記録再生処理前のフォーカスエラー信号を検出したが、フォーカスサーボオープンの状態でフォーカスエラー信号を検出してもよい。この場合は、駆動電流検出部３２が検出するフォーカス駆動信号とフォーカスエラー信号のゼロレベルを検出するとによって合焦状態を検出する。これにより、光ディスク７０の反り量を検出する際のフォーカスエラー信号の誤検出が少なくなる。

このように実施例１によれば、光ディスク７０の記録再生処理前に、フォーカス駆動電流の閾値を算出しておくので、光ディスク７０の記録再生処理中はフォーカス駆動電流を検出することによって、対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２の光軸方向の距離を算出できる。これにより、光ディスク７０に対する対物レンズ２２の照射方向距離を予測でき、光ディスク７０に対する対物レンズ２２の照射方向距離の誤検出が少なくなる。したがって、光ディスク７０と対物レンズ２２の衝突を正確に予測でき、光ディスク７０と対物レンズ２２の衝突を防止することができる。また、フォーカスサーボがオープン（非動作）の状態であってもフォーカス駆動電流を検知することによって光ディスク７０と対物レンズ２２の衝突を防止することができる。

つぎに、図７および図８を用いてこの発明の実施例２について説明する。実施例２では、光ディスク７０の反り量を測定するため、対物レンズ２２と対物レンズ駆動部１６のレーザ照射方向の距離を位置センサ（距離測定部）４５で検知している。

図７は、実施例２に係るピックアップの構成を示す図であり、図８はディスク衝突防止装置の構成を示すブロック図である。図７および図８の各構成要素のうち図１および図２に示す実施例１のピックアップ１０やディスク衝突防止装置１と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。

図７に示すようにピックアップ１０の対物レンズ駆動部４６は、位置センサ４５を備えている。位置センサ４５は、信号検出部１５がフォーカスエラー信号を抽出した時のピックアップ１０に対する対物レンズ２２の位置（照射方向）を検出するセンサであり、位置センサ４５が検出した対物レンズ２２の位置は電気信号としてディスク衝突防止装置２に送られる。

図８に示すようにディスク衝突防止装置２は、移動距離算出部（移動距離測定部）４２を備えている。移動距離算出部４２は、図示しない測定回路によって位置センサ４５から送られる電気信号を対物レンズ駆動部１６に対する対物レンズ２２の移動距離として算出する。移動距離算出部４２によって算出された対物レンズ２２の移動距離は、フォーカス制御部３５に送られる。

閾値算出部３６は、フォーカス算出部が算出したフォーカスエラー信号、移動距離算出部４２が算出した対物レンズ２２のピックアップ１０に対する移動距離、半径位置検出部３４が取得した位置Ｘ１〜Ｘ４の情報に基づいて、対物レンズ２２の移動を制御する際に用いる対物レンズ２２の移動量の閾値（光ディスクへの対物レンズの接近距離の限界値）を算出する。

本実施例２における、対物レンズ２２と光ディスク７０の衝突を回避するための手順は、実施例１で説明した手順と同様の手順であるためその説明を省略し、実施例１と異なる光ディスク７０の反り量と対物レンズ２２の移動を制御する際に用いる移動量の閾値を算出する方法について説明する。

図９は、ディスク衝突防止装置が算出する対物レンズの移動距離と合焦状態の関係を説明するための図である。ピックアップ１０は、光ディスク７０が回転した状態で光ディスク７０に記録された情報を読み取る。信号検出部１５は、光ディスク７０面の内側（位置Ｘ１）〜外側（位置Ｘｎ（ｎは自然数））にかけて、位置Ｘ１〜Ｘｎでの複数箇所でフォーカスエラー信号の検出を行うとともに、位置センサ４５は対物レンズ駆動部１６に対する対物レンズ２２の位置を検出し、移動距離算出部４２は対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２の距離を算出する。

位置Ｘｎでは、対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２の距離が距離Ｗｎである場合に合焦状態になるとする。ここでは、対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２の距離Ｗｎを、フォーカスサーボオープン（非動作）時の対物レンズ駆動部１６に対する対物レンズ２２の位置から合焦状態まで対物レンズ２２が移動した距離（中立位置からの距離）とする。

本実施例２では、信号検出部１５が、光ディスク７０面と平行な面方向において（位置Ｘ１）〜外側（位置Ｘ４））の４箇所でフォーカスエラー信号の検出を行うとともに、移動距離算出部４２が、位置Ｘ１〜Ｘ４でフォーカスエラー信号０に対応する対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２の距離Ｗ１〜Ｗ４を算出する場合について説明する。

光ディスク７０は、光ディスク７０毎に種々の形状をしているため、位置Ｘ１〜Ｘ４において最適なフォーカスの光ビームを光ディスク７０に照射するために対物レンズ２２が対物レンズ駆動部１６から移動する距離は、光ディスク７０毎に異なる。また、１つの光ディスク７０面内においても、光ディスク７０に反り等があるため、合焦状態での対物レンズ２２と対物レンズ駆動部１６の距離は半径方向の位置によって異なる。

本実施例２においては、まず信号検出部１５が位置Ｘ１でのフォーカスエラー信号を検出し、移動距離算出部４２が位置Ｘ１での対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２の距離を算出し、半径位置検出部３４がフォーカスエラー信号を検出した位置Ｘ１の情報を取得し、これらの情報をフォーカス制御部３５に送る。

この後、ピックアップ１０は、光ディスク７０面と平行な面方向で別の半径方向の位置Ｘ２に移動し、位置Ｘ１の場合と同様に位置Ｘ２において信号検出部１５によるフォーカスエラー信号を検出し、移動距離算出部４２が位置Ｘ２での対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２の距離を算出し、半径位置検出部３４が位置Ｘ２の位置情報を取得し、これらの情報をフォーカス制御部３５に送る。

さらに、ピックアップ１０は、光ディスク７０面方向内で別の半径方向の位置Ｘ３やＸ４に移動し、位置Ｘ３，Ｘ４でフォーカスエラー信号を検出し、移動距離算出部４２が位置Ｘ３，Ｘ４における対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２の距離を算出し、半径位置検出部３４が位置Ｘ３，Ｘ４の位置情報を取得し、これらの情報をフォーカス制御部３５に送る。位置Ｘ１〜Ｘ４において、フォーカスエラー信号が０となる時のピックアップ１０と対物レンズ２２の距離が対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２の距離Ｗ１〜Ｗ４となる。

フォーカス制御部３５の記憶部３７は、位置Ｘ１〜Ｘ４における合掌状態でのピックアップ１０と対物レンズ２２の距離Ｗ１〜Ｗ４を、光ディスク７０の形状（反り量）に関する情報として記憶する。

フォーカスエラー出力が０となる時（合掌状態）の対物レンズ２２と光ディスク７０面の距離ＷＤを算出しておけば、位置Ｘ１〜Ｘ４において対物レンズ２２と光ディスク７０面が衝突する場合の対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２の距離（以下、衝突移動距離という）（Ｗ１＋ＷＤ）〜（Ｗ４＋ＷＤ）も算出できる。

これにより、衝突移動距離（Ｗ１＋ＷＤ）〜（Ｗ４＋ＷＤ）と位置Ｘ１〜Ｘ４の関係に基づいて、光ディスク７０の全ての半径方向の位置に対応する衝突移動距離を直線補間等によって算出することが可能となる。

閾値算出部３６は、衝突移動距離（Ｗ１＋ＷＤ）〜（Ｗ４＋ＷＤ）と位置Ｘ１〜Ｘ４の関係に基づいて、光ディスク７０面内の全ての半径位置に対応する衝突移動距離を、対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２の距離の閾値情報として算出する。算出した閾値情報は、記憶部３７において記憶しておく。

以下、実施例１と同様にフォーカス制御部３５は、光ディスク７０の再生処理中に、移動距離算出部４２で算出された対物レンズ２２の移動量が予め算出しておいた移動量の閾値を超えた場合に、対物レンズ２２と光ディスク７０の衝突を回避するようフォーカス駆動部３１に指示情報を送る。フォーカス駆動部３１は、フォーカス制御部３５からの指示情報を受けるとフォーカスコイル２１に所定の電流を流し、対物レンズ２２と光ディスク７０が衝突しないよう対物レンズ２２の位置を制御する。

このように実施例２によれば、光ディスク７０の記録再生処理前に、対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２のフォーカス方向距離の閾値を算出しておくので、光ディスク７０の記録再生処理中は対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２の距離を検出することによって、光ディスク７０に対する対物レンズ２２の照射方向距離を算出できる。これにより、光ディスク７０に対する対物レンズ２２の照射方向距離の誤検出が少なくなる。したがって、光ディスク７０と対物レンズ２２の衝突を正確に予測でき、光ディスク７０と対物レンズ２２の衝突を防止することができる。また、フォーカスサーボがオープン（非動作）の状態であっても対物レンズ駆動部１６と対物レンズ２２のフォーカス方向距離を検知することによって光ディスク７０と対物レンズ２２の衝突を防止することができる。

つぎに、図１０および図１１を用いてこの発明の実施例３について説明する。実施例３では、対物レンズ２２と光ディスク７０の衝突を回避するため、可動メカストッパの位置を制御する。図１０は、実施例３に係るピックアップの構成を示す図であり、図１１はディスク衝突防止装置の構成を示すブロック図である。図１０および図１１の各構成要素のうち図１に示す実施例１のピックアップ１０や図２に示す実施例１のディスク衝突防止装置と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。

図１０に示すようにピックアップ１０の対物レンズ駆動部４６は、マグネット５６、コイル５７、ストッパ部５８を搭載したメカストッパ（可動式ストッパ）５５を備えている。メカストッパのストッパ部５８は、対物レンズ２２がピックアップ１０に対して所定の距離より遠くへ移動しないように対物レンズ２２の移動を遮るものである。メカストッパ５５は、フォーカス制御部３５がメカストッパ５５のコイル５７に電流を流すとことによってコイル５７に電磁力が発生し、この電磁力とマグネット５６の吸引力や反発力によって、コイル５７と接続されたストッパ部５８は対物レンズ駆動部１６上を光ビームの照射方向に移動する。

図１１に示すようにディスク衝突防止装置３はメカストッパ駆動部５９を備えており、メカストッパ駆動部５９はメカストッパ５５と接続されている。メカストッパ駆動部５９は、メカストッパ５５のコイルに電流を流すことによってピックアップ１０に対するストッパ部５８の移動を駆動制御する。

本実施例３においては、光ディスク７０の再生処理中に駆動電流検出部３２で算出されたフォーカス駆動電流が予め算出しておいた衝突駆動電流の閾値を超えた場合に、フォーカス制御部３５がメカストッパ駆動部５９に対物レンズ２２と光ディスク７０が衝突しない位置にストッパ部５８を移動させるよう指示情報を送る。メカストッパ駆動部５９は、コイル５７に流す電流を制御することによって、ストッパ部５８の位置を制御し、対物レンズ２２と光ディスク７０の衝突を回避させる。例えば、位置Ｘ１において光ディスク７０の再生処理中に駆動電流検出部３２で算出されたフォーカス駆動電流Ｉｚが予め算出しておいた衝突駆動電流（Ｉ１＋Ｉｗｄ）を超えた場合に、対物レンズ２２が合掌状態から光ディスク７０の方向に距離ＷＤを越えて移動しないような位置にストッパ部５８を移動させる。

これにより、光ディスク７０の再生処理中に駆動電流検出部３２で検出されたフォーカス駆動電流が予め算出しておいたフォーカス駆動電流の閾値を超えた場合であっても、対物レンズ２２はストッパ部５８に衝突するだけで対物レンズ２２と光ディスク７０の衝突を回避させることができる。なお、実施例２で説明したピックアップ１０がメカストッパ５５を備える構成とし、ディスク衝突防止装置３がメカストッパ駆動部５９を備える構成としてもよい。

このように実施例３によれば、光ディスク７０の再生処理中のフォーカス駆動電流が予め算出しておいたフォーカス駆動電流の閾値を超えた場合であっても、ストッパ部５８の照射方向位置を制御するので、ストッパ部５８と対物レンズフォルダ２０等が衝突するだけで、対物レンズ２２と光ディスク７０の衝突を確実に回避させることができる。

Claims (8)

1. アクチュエータによりフォーカス方向に移動される対物レンズを介して光源からの光を光記録媒体に照射してその戻り光を信号検出部で受光する光ピックアップ装置において、
   光記録媒体の記録および／または再生を行う前に、光記録媒体の径方向の形状情報を求め、該求めた形状情報に基づいて前記光記録媒体への対物レンズの接近距離の限界値を光記録媒体の径方向位置に応じて夫々設定する接近限界値導出部と、
   前記設定された複数の接近距離の限界値に基づいて、前記アクチュエータによる対物レンズのフォーカス方向への移動を制限する衝突回避部と、
   を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記衝突回避部は、前記アクチュエータへの駆動電流を制限することによって前記アクチュエータによる対物レンズのフォーカス方向への移動を制限することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 前記衝突回避部は、フォーカス方向に移動可能であって、前記対物レンズのフォーカス方向への移動を制限する可動ストッパ部を備え、
   前記衝突回避部は、前記可動ストッパの位置を制御することによって前記アクチュエータによる対物レンズのフォーカス方向への移動を制限することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
4. 前記対物レンズをフォーカス方向へ移動させる際のフォーカスエラー信号を検出する信号検出部と、
   前記アクチュエータへの駆動電流を検出する駆動電流検出部と、
   をさらに備え、
   前記接近限界値導出部は、前記フォーカスエラー信号と前記駆動電流に基づいて前記光記録媒体の径方向の形状情報を求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
5. 前記接近限界値導出部は、前記フォーカスエラー信号が０となる位置へ前記対物レンズを移動させるのに必要な駆動電流および前記対物レンズを前記フォーカスエラー信号が０となる位置から前記光記録媒体まで移動させるのに必要な駆動電流に基づいて前記光記録媒体への対物レンズの接近距離の限界値を設定することを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
6. 前記対物レンズをフォーカス方向へ移動させる際のフォーカスエラー信号を検出する信号検出部と、
   前記アクチュエータに対する対物レンズのフォーカス方向距離を測定する距離測定部と、
   をさらに備え、
   前記接近限界値導出部は、前記フォーカスエラー信号と前記フォーカス方向距離に基づいて前記光記録媒体の径方向の形状情報を求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
7. 前記接近限界値導出部は、前記フォーカスエラー信号が０となる位置での前記フォーカス方向距離および前記フォーカスエラー信号が０となる位置での対物レンズから前記光記録媒体までの距離に基づいて前記光記録媒体への対物レンズの接近距離の限界値を設定することを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ装置。
8. アクチュエータによりフォーカス方向に移動される対物レンズと光源からの光が照射される光記録媒体との衝突を回避させる衝突防止方法において、
   光記録媒体の記録および／または再生を行う前に、光記録媒体の径方向の形状情報を求める第１のステップと、
   前記求めた形状情報に基づいて前記光記録媒体への対物レンズの接近距離の限界値を光記録媒体の径方向位置に応じて夫々設定する第２のステップと、
   前記設定された複数の接近距離の限界値に基づいて、前記アクチュエータによる対物レンズのフォーカス方向への移動を制限する第３のステップと、
   を含むことを特徴とする衝突防止方法。

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