JP2008146714A - 光ディスク装置およびフォーカス引き込み方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
最初のフォーカス引き込みにおいても安定なフォーカス引き込み制御を行うことができるフォーカス引き込み方法を提供する。
【解決手段】
最初のフォーカス引き込みに対してディスクが停止している、或いは通常の回転数に対して十分低速で回転している状態でディスク表面或いは記録面から微小にずれた位置でフォーカス引込を行い、引き込み後にディスクを正規の回転数として面振れ成分を記憶する。記憶した面振れ成分をフォーカス移動手段に加えながら情報記録面に引込を行う構成とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、光ディスク装置およびフォーカス引き込み方法に関する。

本技術分野の背景技術としては、例えば特開平７−６５３８２号公報がある。本公報には、「光ディスク５の面振れ値をフォーカスずれ検出器１０の出力より求めて面振れ記憶回路２５に記憶する。再フォーカス引き込み時に面振れ記憶回路２５の面振れ値に応じて収束レンズ４の移動速度を変化させ、光ビームと光ディスク５の相対速度をフォーカス引き込み点で遅くして安定なフォーカス引き込みを行う」と記載がある。

特開平７−６５３８２号公報

従来の光ディスク装置のフォーカス引き込みに関し、簡単に説明する。

円盤状の記録媒体（以下、光ディスクと記す）をモータで所定の回転数で回転させ、半導体レーザ等の光源より放射された光ビームを収束・照射し、収束レンズを移動してフォーカス制御の引き込みを行う。

光ビームの焦点位置を移動してディスクの記録面を通過させるとＳ字状のフォーカス誤差信号が得られる。このＳ字状のフォーカス誤差信号が検出される範囲は数umと狭いため、フォーカス引き込みにおいてオーバーシュートを小さく安定に行うためには、収束レンズの移動速度が遅いことが望ましい。
このため、光ディスクの記録面に垂直方向の移動量である面振れを記憶して、再フォーカス引き込み時にフォーカス移動手段に加え、光ビームと光ディスクとの相対速度が面振れの影響を受けないように構成する方法が特開平７−６５３８２号公報に記載されている。
これにより、フォーカス引き込み時の光ビームと光ディスクの相対速度を小さくなるようにし、安定なフォーカス引き込み制御を行うことができる。

しかしながら上記のような構成では、面振れを記憶する前の最初のフォーカス引き込み時については光ビームと光ディスクとの相対速度が面振れの影響を受けるため、安定なフォーカス引き込み制御を行うことができない。

本発明は、最初のフォーカス引き込み時においても安定なフォーカス引き込みを行うことができる光ディスク装置およびフォーカス引き込み方法を提供することを目的とする。

上記目的は、その一例として最初のフォーカス引き込みに対してディスクが停止している、或いは低速で回転している状態でフォーカス引込を行うことで達成できる。

本発明によれば、最初のフォーカス引き込み時においても安定なフォーカス引き込みを行うことができる光ディスク装置およびフォーカス引き込み方法を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。

なお、以下の実施例ではディスクが回転していない状態でディスク表面あるいは記録面の手前でフォーカス引き込みを行うようにしたが、通常の回転数より十分低速で、面振れの影響が小さい状態であればディスクが回転していてもかまわない。

図１は、第１の実施例における光ディスク装置の構成図を示すものである。

図１において、レーザ２から出射した光ビームは、コリメータレンズ３で平行光となり、ビームスプリッタ４、１／４波長板５、対物レンズ６を介してディスク１に集光される。ディスク１からの反射光は、再び対物レンズ６で平行光となり、１／４波長板５、ビームスプリッタ４、シリンドリカルレンズ７を介して光検出器８に入射し、電気信号に変換される。

光検出器８の出力は、信号処理回路９によりディスク１に集光された光ビームのフォーカスのずれを示すフォーカス誤差信号ＦＥを生成する。フォーカス誤差信号ＦＥは、フォーカス制御回路１０に入力され、フォーカス制御系を安定に動作させるために位相補償が行われる。

フォーカス誤差信号ＦＥは、ＦＺＣ生成回路１１にも入力され、所定の閾値Ｖｔｈとフォーカス誤差信号ＦＥとの比較を行い、ＦＺＣ信号を出力する。

コントローラ１２では、このＦＺＣ信号からフォーカス制御をオンするタイミングを決定し、ＦＯＮ信号をフォーカス制御回路１０に出力する。フォーカス制御回路１０では、ＦＯＮ信号に従って加算回路１３への出力を制御することで、フォーカス制御のオン/オフが行われる。

加算回路１３では、フォーカス制御回路１０の出力と面振れ記憶回路１４の出力とを加算し、加算回路１５に出力する。スイープ回路１６はコントローラ１２からのスイープ制御信号ＳＣＮＴによりアクチュエータ１８をディスク面方向に駆動するためのスイープ信号ＳＷＰを加算回路１５に出力する。フォーカス制御回路１０の出力は加算回路１３、１５を介して駆動回路１７に入力され、アクチュエータ１８を駆動する。対物レンズ６はアクチュエータ１８と一体となって動作するように構成されており、アクチュエータ１８をディスク面に垂直な方向に駆動することでフォーカス制御が行われる。

図２に対物レンズ６をディスク１から十分離れた位置から近づけた場合のフォーカス誤差信号ＦＥの波形を示す。対物レンズ６がまずディスク表面に合焦する位置ｂ点を通過する時点でＳ字信号と呼ばれるフォーカス誤差信号が出力される。さらに対物レンズ６をディスク１に近づけていくと情報を記録・再生する記録面に合焦する位置ａ点を通過する時点でＳ字状のフォーカス誤差信号が出力される。

次に、フォーカス引き込み処理について図３、４を用いて説明する。

フォーカス引き込み処理においては、まずコントローラ１２からスイープ回路１６に出力するスイープ制御信号ＳＣＮＴを“Ｈ”とする（ｔ１，Ｓ１００）。これによりスイープ回路１６は対物レンズ６をディスク面から十分遠ざけた後に近づけるようなスイープ信号ＳＷＰを加算回路１５に出力する。駆動回路１７ではスイープ信号ＳＷＰに従って、アクチュエータ１８をディスク面方向に駆動する。対物レンズ６がディスク表面における合焦点位置ｂ点付近に達するとＳ字状のフォーカス誤差信号が出力される。ＦＺＣ生成回路１１ではフォーカス誤差信号を所定の閾値Ｖｔｈと比較し、ＦＺＣ信号をコントローラ１２に出力する。コントローラ１２ではＦＺＣ信号の立ち上がりで対物レンズ６がディスク表面の合焦点位置ｂ点に達したと判断し（ｔ２，Ｓ１０１）、スイープ制御信号ＳＣＮＴを“Ｌ”、フォーカスオン信号ＦＯＮを”Ｈ“とする（ｔ２，Ｓ１０２）。これにより、スイープ信号ＳＷＰを停止させると同時にフォーカス制御を開始し、ディスク表面にフォーカス引込が行われる。次にモータ制御回路１９に出力するスピンドルオン信号ＳＰＯＮを“Ｈ”とすることで、モータ制御回路１９からスピンドルモータ２１を所定の回転数で回転させるための制御信号が駆動回路２０に出力され、ディスク１を回転させる（ｔ３，Ｓ１０３）。モータ制御回路１９からはディスク１の回転状態を示すＳＬＯＣＫ信号がコントローラ１２に出力されており、ディスク１の回転が所定の回転数になった時点でＳＬＯＣＫ信号が“Ｈ”となる（ｔ４）。コントローラ１２はＳＬＯＣＫ信号が“Ｈ”になったのを確認し（Ｓ１０４）面振れ記憶回路１４に出力するＭＯＮ信号を“Ｈ”とし、面振れ成分の記録を開始する（Ｓ１０５）。面振れ記憶回路１４では加算回路１３の出力から面振れ成分を記憶して、記憶した面振れ成分を再度加算回路１３に加えることで、いわゆる繰り返し制御系が構成される。面振れ成分の記録開始後所定の回転数Ｎだけ記録動作を行った時点で、コントローラ１２からスイープ回路１６に出力するスイープ制御信号ＳＣＮＴを“Ｈ”、フォーカスオン信号ＦＯＮを“Ｌ”とする（ｔ５，Ｓ１０６）。これにより、フォーカス制御がオフとなると同時にスイープ回路１６から対物レンズ６をディスク１の記録面に近づける方向のスイープ信号ＳＷＰが出力される。このスイープ信号と面振れ記憶回路１４の出力が加算回路１３，１５で加算され、駆動回路１７を介してアクチュエータ１８を駆動する信号となる。これにより、対物レンズ６は面振れにほぼ追従しながらスイープ回路１６から出力されるスイープ信号ＳＷＰに従って記録面方向に駆動される。対物レンズ６が記録表面における合焦点位置ａ点付近に達するとＳ字状のフォーカス誤差信号が出力される。ＦＺＣ生成回路１１ではフォーカス誤差信号を所定の閾値Ｖｔｈと比較し、FZC信号をコントローラ１２に出力する。コントローラ１２ではFZC信号の立ち上がりで対物レンズ６が記録面の合焦点位置ａ点に達したと判断し（ｔ６，Ｓ１０８）、スイープ制御信号ＳＣＮＴを“Ｌ”、フォーカスオン信号ＦＯＮを“Ｈ”とする（Ｓ１０９）。これにより、スイープ信号ＳＷＰを停止させると同時にフォーカス制御を開始し、記録面にフォーカス引込が行われる。

実施例１のようにディスクが回転していない状態あるいは所望の回転数に比べ十分低速な状態で、最初のフォーカス引き込みを行うことで、光ビームと光ディスクとの相対速度を小さくすることが出来、安定に引き込みを行うことが可能になるという効果が得られる。また、面振れ量を記録する際には、ディスク表面にフォーカスすることで記録面に光ビームが集光しないため、記録面の情報を破壊することがないという効果が得られる。

次に本発明の第２の実施例を図５から図８を用いて説明する。

図５において、図１と同じ機能を有する部位には同じ番号を付している。２２は回折格子であり、レーザ２から出射された光ビームを０次光と±１次光に分割する。０次光は主に記録・再生信号の検出を行い、±１次光は０次光とともにフォーカス誤差を検出するために用いられる。この±１次光と０次光を用いてフォーカス誤差を検出する方法は差動非点収差方式と呼ばれる。また、ジャンプ回路２３はコントローラ１２からのジャンプトリガ信号ＪＴＲＩＧによりアクチュエータ６をディスク面方向に加減速するジャンプ信号ＪＭＰを出力する。

この差動非点収差方式において、対物レンズ６をディスク１から十分離れた位置から近づけた場合のフォーカス誤差信号ＦＥの波形を図６に示す。対物レンズ６がまずディスク表面に合焦する前のｂ‘点を通過する時点でＳ字状のフォーカス誤差信号が出力される。さらに対物レンズ６をディスク１に近づけていくとディスク表面に合焦する位置ｂ点を通過する時点でＳ字状のフォーカス誤差信号が出力される。さらに対物レンズ６をディスク１に近づけていくと記録面に合焦する前のａ’点を通過する時点においてＳ字状のフォーカス誤差信号が出力される。さらに対物レンズ６をディスク１に近づけていくと記録面に合焦する位置ａ点を通過する時点においてＳ字状のフォーカス誤差信号が出力される。従って、差動非点収差方式におけるフォーカス誤差信号では対物レンズ６をディスク１から十分離れた位置から近づけた場合にディスク表面と記録面に合焦する位置とその手前の位置でＳ字状のフォーカス誤差信号が４回検出される。

次に、フォーカス引き込み処理について図７、８を用いて説明する。フォーカス引き込み処理においては、まずコントローラ１２からスイープ回路１６に出力するスイープ制御信号ＳＣＮＴを“Ｈ”とする（ｔ１，Ｓ１００）。これによりスイープ回路１６は対物レンズ６をディスク面から十分遠ざけた後に近づけるようなスイープ信号ＳＷＰを加算回路１５に出力する。駆動回路１７ではスイープ信号ＳＷＰに従って、アクチュエータ１８をディスク面方向に駆動する。対物レンズ６がディスク表面における合焦点位置手前のｂ’点付近に達すると第１のＳ字状のフォーカス誤差信号が出力される。ＦＺＣ生成回路１１ではフォーカス誤差信号を所定の閾値Ｖｔｈと比較し、ＦＺＣ信号をコントローラ１２に出力する。コントローラ１２ではＦＺＣ信号の立ち上がりで対物レンズ６がｂ’点に達したと判断する（ｔ２，Ｓ１０１）。さらに対物レンズ６がディスク１に近づくと、ディスク表面における合焦点位置ｂ点付近で第２のＳ字状のフォーカス誤差信号が出力される。コントローラ１２ではＦＺＣ信号の立ち上がりで対物レンズ６がｂ点に達したと判断する（Ｔ３，Ｓ１０１‘）。さらに対物レンズ６がディスク１に近づくと、記録面における合焦点位置手前のａ’点付近で第３のＳ字状のフォーカス誤差信号が出力される。コントローラ１２ではＦＺＣ信号の立ち上がりで対物レンズ６がａ’点に達したと判断する（ｔ４，Ｓ１０１’‘）。スイープ制御信号ＳＣＮＴを“Ｌ”、フォーカスオン信号ＦＯＮを“Ｈ”とする（ｔ４，Ｓ１０２）。これにより、スイープ信号ＳＷＰを停止させると同時にフォーカス制御を開始し、記録面の手前のａ’点にフォーカス引込が行われる。次にモータ制御回路１９に出力するスピンドルオン信号ＳＰＯＮを“Ｈ”とすることで、モータ制御回路１９からスピンドルモータ２１を所定の回転数で回転させるための制御信号が駆動回路２０に出力され、ディスク１を回転させる（ｔ５，Ｓ１０３）。モータ制御回路１９からはディスク１の回転状態を示すＳＬＯＣＫ信号がコントローラ１２に出力されており、ディスク１の回転が所定の回転数になった時点でＳＬＯＣＫ信号が“Ｈ”となる（ｔ６）。コントローラ１２はＳＬＯＣＫ信号が“Ｈ”になったのを確認し（Ｓ１０４）、面振れ記憶回路１４に出力するＭＯＮ信号を“Ｈ”とし、面振れ成分の記録を開始する（Ｓ１０５）。面振れ記憶回路１４では加算回路１３の出力から面振れ成分を記憶して、記憶した面振れ成分を再度加算回路１３に加えることで、いわゆる繰り返し制御系が構成される。面振れ成分の記録開始後所定の回転数Ｎだけ記録動作を行った時点で（Ｓ１０６）、コントローラ１２からジャンプ回路２３に出力するジャンプトリガ信号ＪＴＲＩＧを“Ｈ”、フォーカスオン信号ＦＯＮを“Ｌ”とする（ｔ７，Ｓ１０７’）。これにより、フォーカス制御がオフとなると同時にジャンプ回路２３から対物レンズ６をディスク１の記録面に近づける方向のジャンプ信号ＪＭＰが出力される。このジャンプ信号と面振れ記憶回路１４の出力が加算回路１３，１５、２５で加算され、駆動回路１７を介してアクチュエータ１８を駆動する信号となる。これにより、対物レンズ６は面振れにほぼ追従しながらジャンプ回路２３から出力されるジャンプ信号ＪＭＰに従って記録面方向に駆動される。対物レンズ６が記録表面における合焦点位置ａ点付近に達するとＳ字状のフォーカス誤差信号が出力される。ＦＺＣ生成回路１１ではフォーカス誤差信号を所定の閾値Ｖｔｈと比較し、ＦＺＣ信号をコントローラ１２に出力する。コントローラ１２ではＦＺＣ信号の立ち上がりで対物レンズ６が記録面の合焦点位置ａ点に達したと判断し（ｔ８，Ｓ１０８）、ジャンプトリガ信号ＪＴＲＩＧを“Ｌ”、フォーカスオン信号ＦＯＮを“Ｈ”とする（Ｓ１０９‘）。これにより、ジャンプ信号ＪＭＰを停止させると同時にフォーカス制御を開始し、記録面にフォーカス引込が行われる。

実施例２のようにディスクが回転していない状態あるいは所望の回転数に比べ十分低速な状態で、最初のフォーカス引き込みを行うことで、光ビームと光ディスクとの相対速度を小さくすることが出来、安定に引き込みを行うことが可能になるという効果が得られる。また、面振れ量を記録する際には、記録面の直前の位置にフォーカスすることで記録面に光ビームが集光しないため、記録面の情報を破壊することがないという効果が得られる。また、表面から離れた位置に引き込むため、ディスク表面で引き込む場合よりディスク表面の傷或いはゴミによるフォーカス影響を低減できるという利点がある。

第１の実施例におけるフォーカス引き込み装置のブロック図 第１の実施例におけるフォーカス誤差信号波形図 第１の実施例におけるフォーカス引き込み動作を示す波形図 第１の実施例におけるフォーカス引き込み動作を示すフローチャート 第２の実施例におけるフォーカス引き込み装置のブロック図 第２の実施例におけるフォーカス誤差信号波形図 第２の実施例におけるフォーカス引き込み動作を示す波形図 第２の実施例におけるフォーカス引き込み動作を示すフローチャート

符号の説明

１…光ディスク、２…レーザ、６…対物レンズ、８…光検出器、９…信号処理回路、１０…フォーカス制御回路、１１…ＦＺＣ生成回路、１２…コントローラ、１４…面振れ記憶回路、１６…スイープ回路、１７，２０…駆動回路、１８…アクチュエータ、１９…モータ制御回路、２１…スピンドルモータ、２３…ジャンプ回路

Claims (11)

1. 光ディスクを装着可能な光ディスク装置であって、
   光を出射するレーザと、
   前記レーザからの光をディスク上に集光する対物レンズと、
   前記対物レンズを動かすアクチュエータと、
   前記対物レンズにより集光された光のフォーカス誤差を検出してＳ字状フォーカス誤差信号を出力するフォーカス誤差検出手段と、
   光ディスクを回転するスピンドルモータと、
   前記スピンドルモータにより光ディスクが回転したときの面振れ量を記憶する記憶手段と、
   前記アクチュエータを制御し、フォーカスの引き込みを制御する制御手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、光ディスクの回転数がゼロまたは十分低速の場合に、光ディスクの記録面以外のＳ字状フォーカス誤差信号検出位置でフォーカスを引き込み、その後光ディスクの回転数を上げて面振れ量を記憶し、該記憶した面触れ量を加算して、前記アクチュエータを制御する、
   光ディスク装置。
2. 請求項１記載の光ディスク装置であって、
   光ディスクの記録面以外のＳ字状フォーカス誤差信号検出位置とは、光ディスク表面である、
   光ディスク装置。
3. 請求項２記載の光ディスク装置であって、
   前記制御手段は、光ディスク表面で面振れ量を記憶した後、該記憶量を加算して前記対物レンズが光ディスクに徐々に近づくように前記アクチュエータを制御し、記録面にフォーカス引き込みを行うように制御する、
   光ディスク装置。
4. 請求項１記載の光ディスク装置であって、
   光ディスクの記録面以外のＳ字状フォーカス誤差信号検出位置とは、記録面近傍のＳ字状フォーカス誤差信号検出位置である光ディスク装置。
5. 請求項４記載の光ディスク装置であって、
   前記制御手段は、記録面近傍のＳ字状フォーカス誤差信号検出位置で面振れ量を記憶した後、該記憶量を加算して前記対物レンズがジャンプして光ディスクに近づくように前記アクチュエータを制御し、記録面にフォーカス引き込みを行うように制御する、
   光ディスク装置。
6. 光ディスクに光ビームを照射する手段と、前記光ディスクを回転させる回転制御手段と、前記光ディスクと光ビームとの収束状態を検出するフォーカス誤差検出手段と、前記光ディスク面に対して対物レンズを略垂直方向に移動させるフォーカス移動手段と、前記フォーカス誤差検出手段の出力により前記フォーカス移動手段を制御するフォーカス制御手段と、前記フォーカス誤差検出手段の出力より前記光ディスクの面振れを検出して記憶する面振れ記憶手段と、前記フォーカス移動手段により対物レンズを前記光ディスクに離間または接近させるスイープ信号を発生するスイープ信号発生手段と前記フォーカス誤差検出手段の出力よりフォーカス引き込み位置を検出して前記フォーカス制御手段を開始するフォーカス引き込み手段とを備えた光ディスク装置において、
   前記光ディスクの表面にフォーカス引き込んだ状態において前記面振れ記憶手段により面振れを記憶し、前記面振れ記憶手段の出力とスイープ信号を加算した信号により情報記録再生面に対物レンズを移動させてフォーカス引き込みを行うようにしたことを特徴とする光ディスク装置のフォーカス引き込み方法。
7. 前記ディスク表面へのフォーカス引き込みはディスクの回転を停止、或いは記録或いは再生時における回転数よりも十分低速の回転において行うようにしたことを特徴とする請求項６記載の光ディスク装置のフォーカス引き込み方法。
8. 前記ディスク表面へのフォーカス引き込み後に前記光ディスクを記録或いは再生時の回転数として前記面振れ記憶手段により面振れを記憶するようにしたことを特徴とする請求項６記載の光ディスク装置のフォーカス引き込み方法。
9. 光ディスクに光ビームを照射する手段と、前記光ディスクを回転させる回転制御手段と、前記光ディスクと光ビームとの収束状態を検出してＳ字状の誤差信号を生成するフォーカス誤差検出手段と、前記光ディスク面に対して対物レンズを略垂直方向に移動させるフォーカス移動手段と、前記フォーカス誤差検出手段の出力により前記フォーカス移動手段を制御するフォーカス制御手段と、前記フォーカス誤差検出手段の出力より前記光ディスクの面振れを検出して記憶する面振れ記憶手段と、前記フォーカス移動手段により対物レンズを前記光ディスクに離間または接近させるスイープ信号を発生するスイープ信号発生手段と前記フォーカス誤差検出手段の出力よりフォーカス引き込み位置を検出して前記フォーカス制御手段を開始するフォーカス引き込み手段と、前記フォーカス移動手段を駆動して対物レンズを加減速する信号を発生するジャンプ信号発生手段を備えた光ディスク装置において、
   前記フォーカス誤差検出手段は少なくとも情報記録再生面と情報記録再生面近傍においてＳ字状のフォーカス誤差信号を検出し、前記記録再生面近傍のＳ字状フォーカス誤差信号検出位置においてフォーカス引き込みを行い、前記面振れ記憶手段により面振れを記憶し、前記面振れ記憶手段の出力とジャンプ信号を加算した信号により情報記録再生面に対物レンズを移動させてフォーカス引き込みを行うようにしたことを特徴とする光ディスク装置のフォーカス引き込み方法。
10. 前記記録再生面近傍のＳ字状フォーカス誤差信号検出位置におけるフォーカス引き込みはディスクの回転を停止、或いは記録或いは再生時における回転数よりも十分低速の回転において行うようにしたことを特徴とする請求項９記載の光ディスク装置のフォーカス引き込み方法。
11. 前記記録再生面近傍のＳ字状フォーカス誤差信号検出位置におけるフォーカス引き込み後に前記光ディスクを記録或いは再生時の回転数として前記面振れ記憶手段により面振れを記憶するようにしたことを特徴とする請求項９記載の光ディスク装置のフォーカス引き込み方法。

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