(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光のフォーカス制御装置であって、
レーザ光を照射する照射手段と、
前記照射手段が照射したレーザ光を集光して情報記憶媒体へ出射する集光手段と、
前記集光手段が出射したレーザ光の反射光を受光しこれに応じた検出信号を出力する受光手段と、
前記受光手段から前記検出信号を受けフォーカス和信号とフォーカス誤差信号とを生成する生成手段と、
与えられた制御信号に応じて前記集光手段を駆動させるための駆動信号を供給する供給手段と、
前記供給手段から前記駆動信号を受けこれに応じて前記集光手段を適切に移動させる移動手段と、
前記生成手段から前記フォーカス和信号とフォーカス誤差信号とを受け、前記フォーカス和信号のピークのタイミングと前記フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとが所定時間内で一致していることを検出した時、フォーカスサーボをオンして前記情報記録媒体の前記フォーカス誤差信号がゼロとなる個所へ前記レーザ光のフォーカスを合わせるべく、前記制御信号を生成して前記供給手段へと供給する制御手段と、
を具備することを特徴とするフォーカス制御装置。
【請求項２】
前記情報記憶媒体は、記録再生層と、前記記録再生層を保護するため前記記録再生層の表面に設けられ前記光ビームを透過させる光透過層とを有しており、前記制御手段は、前記生成手段から前記フォーカス和信号とフォーカス誤差信号とを受け、前記フォーカス和信号のピークのタイミングと前記フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとが前記所定時間内で一致していることを検出した時、前記フォーカスサーボをオンすることで、前記集光手段を適切に移動して前記レーザ光を前記情報記憶媒体の光透過層を透過して前記記録再生層の面へフォーカスを合わせるべく、前記制御信号を生成して前記供給手段へと供給することを特徴とする請求項１記載のフォーカス制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記フォーカス誤差信号の最大値のタイミングから最小値のタイミングまでの時間を１としたとき、前記フォーカス和信号のピークのタイミングから前記フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングまでの時間が０．２以内である時、前記フォーカスサーボをオンすることで、前記集光手段を適切に移動して前記レーザ光が前記情報記憶媒体へフォーカスを合わせるべく、前記制御信号を生成して前記供給手段へと供給することを特徴とする請求項１記載のフォーカス制御装置。
【請求項４】
レーザ光のフォーカス制御方法であって、
レーザ光を光源を用いて照射する照射工程と、
前記照射工程で照射したレーザ光を集光手段を用いて集光して光ディスクへ出射する集光工程と、
前記集光工程で出射したレーザ光の反射光を光検出手段を用いて受光しこれに応じた検出信号を出力する受光工程と、
前記受光工程から前記検出信号を受けフォーカス和信号とフォーカス誤差信号とを生成する生成工程と、
与えられた制御信号に応じて前記集光手段を駆動させるための駆動信号を供給する供給工程と、
前記供給工程から前記駆動信号を受けこれに応じて前記集光手段を適切に移動させる移動工程と、
前記生成工程から前記フォーカス和信号とフォーカス誤差信号とを受け、前記フォーカス和信号のピークのタイミングと前記フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとが所定時間内で一致していることを検出した時、フォーカスサーボをオンして前記情報記録媒体の前記フォーカス誤差信号がゼロとなる個所へ前記レーザ光のフォーカスを合わせるべく、前記制御信号を生成して前記供給工程へと供給する制御工程と、
を具備することを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項５】
前記光ディスクは、記録再生層と、前記記録再生層を保護するため前記記録再生層の表面に設けられ前記光ビームを透過させる光透過層とを有しており、前記制御工程は、前記生成工程から前記フォーカス和信号とフォーカス誤差信号とを受け、前記フォーカス和信号のピークのタイミングと前記フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとが前記所定時間内で一致していることを検出した時、前記フォーカスサーボをオンすることで、前記集光手段を適切に移動して前記レーザ光を前記光ディスクの光透過層を透過して前記記録再生層の面へフォーカスを合わせるべく、前記制御信号を生成して前記供給工程へと供給することを特徴とする請求項４記載のフォーカス制御方法。
【請求項６】
前記制御工程は、前記フォーカス誤差信号の最大値のタイミングから最小値のタイミングまでの時間を１としたとき、前記フォーカス和信号のピークのタイミングから前記フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングまでの時間が０．２以内である時、前記フォーカスサーボをオンすることで、前記集光手段を適切に移動して前記レーザ光を前記光ディスクへフォーカスを合わせるべく、前記制御信号を生成して前記供給工程へと供給することを特徴とする請求項４記載のフォーカス制御方法。
【請求項７】
光ディスクを扱う光ディスク装置であって、
光ディスクを保持し所定回転数で回転させる回転手段と、
レーザ光を照射する照射手段と、
前記照射手段が照射したレーザ光を集光して前記回転手段が回転させる光ディスクへ出射する集光手段と、
前記集光手段が出射したレーザ光の反射光を受光しこれに応じた検出信号を出力する受光手段と、
前記受光手段から前記検出信号を受けフォーカス和信号とフォーカス誤差信号とを生成する生成手段と、
与えられた制御信号に応じて前記集光手段を駆動させるための駆動信号を供給する供給手段と、
前記供給手段から前記駆動信号を受けこれに応じて前記集光手段を適切に移動させる移動手段と、
前記生成手段から前記フォーカス和信号とフォーカス誤差信号とを受け、前記フォーカス和信号のピークのタイミングと前記フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとが所定時間内で一致していることを検出した時、フォーカスサーボをオンして前記光ディスクの前記フォーカス誤差信号がゼロとなる個所へ前記レーザ光のフォーカスを合わせるべく、前記制御信号を生成して前記供給手段へと供給する制御手段と、
前記制御手段の制御によりフォーカスが合わされた後、前記レーザ光を用いて前記光ディスクの記録再生層への所定情報の記録処理又は、前記記録再生層に記録されている所定情報を読み出し再生する再生処理の内の少なくとも一方の処理を行う処理手段と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
前記光ディスクは、記録再生層と、前記記録再生層を保護するため前記記録再生層の表面に設けられ前記光ビームを透過させる光透過層とを有しており、前記制御手段は、前記生成手段から前記フォーカス和信号とフォーカス誤差信号とを受け、前記フォーカス和信号のピークのタイミングと前記フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとが前記所定時間内で一致していることを検出した時、前記フォーカスサーボをオンすることで、前記集光手段を適切に移動して前記レーザ光を前記光ディスクの光透過層を透過して前記記録再生層の面へフォーカスを合わせるべく、前記制御信号を生成して前記供給手段へと供給することを特徴とする請求項７記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記フォーカス誤差信号の最大値のタイミングから最小値のタイミングまでの時間を１としたとき、前記フォーカス和信号のピークのタイミングから前記フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングまでの時間が０．２以内である時、前記フォーカスサーボをオンすることで、前記集光手段を適切に移動して前記レーザ光が前記光ディスクへフォーカスを合わせるべく、前記制御信号を生成して前記供給手段へと供給することを特徴とする請求項７記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
光ディスク処理方法であって、
光ディスクを保持し所定回転数で回転させる回転工程と、
レーザ光を光源を用いて照射する照射工程と、
前記照射工程で照射したレーザ光を集光手段を用いて集光して前記回転工程で回転させる前記光ディスクへ出射する集光工程と、
前記集光工程で出射したレーザ光の反射光を光検出手段を用いて受光しこれに応じた検出信号を出力する受光工程と、
前記受光工程から前記検出信号を受けフォーカス和信号とフォーカス誤差信号とを生成する生成工程と、
与えられた制御信号に応じて前記集光手段を駆動させるための駆動信号を供給する供給工程と、
前記供給工程から前記駆動信号を受けこれに応じて前記集光手段を適切に移動させる移動工程と、
前記生成工程から前記フォーカス和信号とフォーカス誤差信号とを受け、前記フォーカス和信号のピークのタイミングと前記フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとが所定時間内で一致していることを検出した時、フォーカスサーボをオンして前記光ディスクの前記フォーカス誤差信号がゼロとなる個所へ前記レーザ光のフォーカスを合わせるべく、前記制御信号を生成して前記供給工程へと供給する制御工程と、
前記制御工程の制御によりフォーカスが合わされた後、前記レーザ光を用いて前記光ディスクの記録再生層への所定情報の記録処理又は、前記記録再生層に記録されている所定情報を読み出し再生する再生処理の内の少なくとも一方の処理を行う処理工程と、
を具備することを特徴とする光ディスク処理方法。
【請求項１１】
前記光ディスクは、記録再生層と、前記記録再生層を保護するため前記記録再生層の表面に設けられ前記光ビームを透過させる光透過層とを有しており、前記制御工程は、前記生成工程から前記フォーカス和信号とフォーカス誤差信号とを受け、前記フォーカス和信号のピークのタイミングと前記フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとが所定時間内で一致していることを検出した時、前記フォーカスサーボをオンすることで、前記集光手段を適切に移動して前記レーザ光を前記光ディスクの光透過層を透過して前記記録再生層の面へフォーカスを合わせるべく、前記制御信号を生成して前記供給工程へと供給することを特徴とする請求項１０記載の光ディスク処理方法。
【請求項１２】
前記制御工程は、前記フォーカス誤差信号の最大値のタイミングから最小値のタイミングまでの時間を１としたとき、前記フォーカス和信号のピークのタイミングから前記フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングまでの時間が０．２以内である時、前記フォーカスサーボをオンして、前記集光手段を適切に移動して前記レーザ光が前記光ディスクへフォーカスを合わせるべく、前記制御信号を生成して前記供給工程へと供給することを特徴とする請求項１０記載の光ディスク処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ビームのフォーカス制御装置及び光ディスク装置に関し、特に光ディスク上の記録再生層の面と光透過層の面（光ディスク表面）とからの反射光を区別して光ビームのフォーカスを合わせるフォーカス制御装置及び光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、光ディスクを用いた光ディスク記録再生装置が広く普及してきており、一層の記録情報の高密度化が進む中、光ビームのフォーカス制御技術についても高い精度が要求されている。
【０００３】
このような光ディスクのフォーカス制御の引用文献として、特開平４−１２３３２１号公報が存在する。この従来技術の引用文献においては、サーボ引き込み時に誤って光透過層の面（光ディスク表面）上でフォーカスサーボを引き込むことがないよう、フォーカス引き込み動作中はＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）動作を制限してそのゲインを一定位置以下にし、光透過層の面（光ディスク表面）と記録再生層の面との認識を確実に行えるようにする。これにより、精度の高いフォーカス制御を実現し、高密度の光ディスクに対しても記録再生処理を可能とするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光透過層の面（光ディスク表面）と記録再生層の面とにおけるフォーカス和信号のレベルが同程度の場合には、従来装置による方法では、光透過層の面（光ディスク表面）からの反射光と記録再生層の面からの反射光とを判別できないため、誤って光透過層の面（光ディスク表面）にフォーカスを合わせてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、フォーカス和信号のピークのタイミングとフォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングに基づき、記録再生層の面と光透過層の面（光ディスク表面）とを区別し、記録再生層の面にのみ安定してフォーカス動作を行うことを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レーザ光のフォーカス制御装置であって、レーザ光を照射する照射手段と、前記照射手段が照射したレーザ光を集光して情報記憶媒体へ出射する集光手段と、前記集光手段が出射したレーザ光の反射光を受光しこれに応じた検出信号を出力する受光手段と、前記受光手段から前記検出信号を受けフォーカス和信号とフォーカス誤差信号とを生成する生成手段と、与えられた制御信号に応じて前記集光手段を駆動させるための駆動信号を供給する供給手段と、前記供給手段から前記駆動信号を受けこれに応じて前記集光手段を適切に移動させる移動手段と、前記生成手段から前記フォーカス和信号とフォーカス誤差信号とを受け、前記フォーカス和信号のピークのタイミングと前記フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとが所定時間内で一致していることを検出した時、フォーカスサーボをオンして前記情報記録媒体の前記フォーカス誤差信号がゼロとなる個所へ前記レーザ光のフォーカスを合わせるべく、前記制御信号を生成して前記供給手段へと供給する制御手段とを具備することを特徴とするフォーカス制御装置である。
【０００７】
本発明に係るフォーカス制御装置は、光ディスクの記録再生層の面と光透過層の面とからの反射光のフォーカス和信号の各ピークの各レベルに差がない場合でも、フォーカス和信号のピークのタイミングと前記フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとが実質的に一致しているかどうかにより、記録再生層の面からの反射光であるかどうかを判断するものである。従って、この判断方法に基づき、常に安定して光ディスクの記録再生層の面を検出することができるため、確実なフォーカス動作を可能とするフォーカス制御装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明に係るフォーカス制御装置及びこれを適用した光ディスク装置の一実施の形態を詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明に係るフォーカス制御装置の一例を示す説明図、図２は、光ディスクの記録再生層の面と光透過層の面とにおけるフォーカス和信号とフォーカス誤差信号の一例を示した図、図３は、光ディスクの記録再生層の面と光透過層の面とにおけるフォーカス和信号とフォーカス誤差信号の他の一例を示す図、図４は、フォーカス制御装置のフォーカス制御方法を説明するフローチャート、図５は、本発明に係るフォーカス制御装置を適用した光ディスク装置の一例の構造を示すブロック図である。
【００１０】
＜フォーカス制御装置＞
以下に、本発明に係る主に光ディスク装置に用いられるフォーカス制御装置を図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
本実施例では相変化型光ディスクについて述べるが、光透過層を有する情報記憶媒体用の光ヘッドに対して広く適用可能であり、記録及び再生の対象となる情報記憶媒体は再生専用光ディスク、光磁気ディスク又は光カード等であっても良い。
【００１２】
本発明に係るフォーカス制御装置は、図１に示すように、光ディスクＤ等の情報記憶媒体と、これを回転させるスピンドルモータ３５とを有しており、所定の回転数で情報記憶媒体を回転させる。更に光ピックアップヘッドＰＵが記録再生する光ディスクＤは、記録再生層の面ａを保護するために光透過層ｂを有している。光透過層の厚さは例えば約０．１ｍｍである。
【００１３】
ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）光源２０を出射した光は、コリメータレンズ１９を透過してλ／４波長板１４を透過後、対物レンズ１３に入射し、光ディスクＤの記録再生層の面ａで結像する。
【００１４】
光ディスクＤの記録再生層の面ａで反射した光は、λ／４波長板１４を通過し、偏向ビームスプリッタ１５により反射されて検出レンズ１６、回折素子１７を透過後、光検出器１８に到達する。光検出器１８は通常複数に分割されており、光強度に応じた検出信号を出力する。光検出器１８からの検出信号は、フォーカス信号生成部２１に供給され、フォーカス和信号とフォーカス誤差信号とが生成され、図５に示されるＣＰＵ４６、ＲＯＭ４７、ＲＡＭ４８を含む制御部１０に供給される。又更に、この検出信号は、光ディスク装置において、ＲＦ信号やトラッキング信号の生成にも使用される。
【００１５】
又更に、制御部１０から供給される制御信号により制御されるレンズアクチュエータドライバ１１（図５の各ドライバ４０に含まれる）を有しており、レンズアクチュエータドライバ１１は、対物レンズ１３をフォーカス方向に移動させるレンズアクチュエータ１２が設けられている。
【００１６】
（本発明に係るフォーカス制御装置のフォーカス制御）
本発明では簡単に説明するためにフォーカス誤差検出方式としてダブルナイフエッジ法を用いている場合について記述するが、後述するように他の検出方式、例えば非点収差法などであっても、本発明の作用効果に影響はない。
【００１７】
従来装置においては、フォーカスサーボは以下のような手順でサーボがかけられる。すなわち、上記の光検出器１８より得られるフォーカス信号のうち、フォーカス和信号を観測してある信号レベルを超えた時にフォーカスサーボをオンにしフォーカス誤差信号がゼロになるようにフォーカスをかける。すると図２に示すように記録再生層の面の信号１０３と光透過層の面（光ディスク表面）の信号１０４におけるフォーカス和信号１０１の信号レベルに差がある場合には、信号レベルの差により、これらの２つを区別することができる。
【００１８】
しかしながら、図３に示すように記録再生層の面ａの信号１１３と光透過層の面ｂ（光ディスク表面）の信号１１４におけるフォーカス和信号１１１が同レベルの場合には、両者を判別することができない。
【００１９】
例えば光透過層の厚み０．１ｍｍ、ＮＡ＝０．８５の光学系によって再生される光ディスクの場合、信号の強度を大きく取るために光透過層の面ｂ（光ディスク表面）での反射率が４〜５％程度、記録再生層ａにより反射される反射率が４〜５％程度とほぼ同程度となっており、従来装置のフォーカスサーボの手法ではフォーカス引き込みのタイミングを誤ってしまうという不具合がある。
【００２０】
そこで図３の記録再生層の面の信号１１３と光透過層の面（光ディスク表面）の信号１１４におけるフォーカス和信号１１１とフォーカス誤差信号１１２の関係を比較してみると、記録再生層の面の信号１１３ではフォーカス誤差信号１１２のゼロクロスとフォーカス和信号１１１のピークが同じタイミングで得られる。一方、光透過層の面（光ディスク表面）の信号１１４ではフォーカス誤差信号１１２のゼロクロスのタイミングと、フォーカス和信号１１１のピークのタイミングとはずれていることが判る。
【００２１】
この理由は、対物レンズ１３は保護層の厚み（例えば０．１ｍｍや０．６ｍｍ）を考慮して設計されているため、記録再生層の面ａに焦点が合っている場合には球面収差は発生しないが、光透過層の面ｂにあっている場合にはこの保護層を透過しないために球面収差が発生するからである。球面収差が発生する場合には、フォーカス和信号の大きさにはそれほどの影響がないが、フォーカス誤差信号が小さくなりフォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとフォーカス和信号のピークのタイミングとがずれる現象が起こる。
【００２２】
そこで本発明では、フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとフォーカス和信号のピークのタイミングとが一致している時だけフォーカス動作をオンにし、タイミングがずれているときにフォーカスサーボをオンしないことにより、光透過層の面ｂ（光ディスク表面）に誤ってフォーカス動作を行うことを防止するものである。
【００２３】
（フローチャートによる詳細な動作説明）
フォーカス引き込み動作の一例として図４のフローチャートを用いて、詳細に説明する。最初に、対物レンズ１３をフォーカス方向に振動させる（Ｓ１１）。これにより、まずはフォーカス誤差信号１１２を検出する（Ｓ１２）。そして、フォーカス誤差信号のゼロクロスの個所を探し出し（Ｓ１３）、ゼロクロスの個所の時間軸上のタイミングを記録する（Ｓ１４）。そして、このフォーカス誤差信号に対応するフォーカス和信号のピークのタイミングを時間軸上で探し出して記録する（Ｓ１５，Ｓ１６）。
【００２４】
ここで両者のタイミングが一致しているかの判断を行い（Ｓ１７）、一致していれば、一致している時のみフォーカス引き込み動作を行う。一致していない場合にはステップＳ１１に戻り、別のフォーカス誤差信号を探すことで同様の動作を繰り返し行えば、記録再生層の面ａに対してのみフォーカス引き込み動作を行うことができる。
【００２５】
（一致の範囲）
又、この実施形態では、フォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとフォーカス和信号のピークの各タイミングが一致する時のみ、フォーカス引き込み動作を行うとしている。しかし、この両者のタイミングは、ある程度の範囲内に存在していれば一致とみて差し支えない。
【００２６】
すなわち、一致の程度は、ある程度の誤差をもっていても記録再生層の面ａと光透過層の面ｂ（光ディスク表面）とを区別することはできる。つまり、一例として、光ディスクの保護層の厚み０．１ｍｍとした場合に、記録再生層におけるフォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとフォーカス和信号のピークのタイミングとの時間軸上でのずれが、一致している場合に比べて２０％以下に収まっていれば光透過層の面ｂ（光ディスク表面）に誤ってフォーカス引き込みを行うことなく、記録再生層の面ａにのみフォーカス引き込み動作を行うことが計算によって判っている。
【００２７】
これはすなわち、フォーカス誤差信号の最大値のタイミングから最小値のタイミングまでの時間を１としたとき、フォーカス和信号のピークのタイミングからフォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングまでの時間が０．２以内である場合に、両者は一致したものとみなして、記録再生層の面ａからの反射光によるフォーカス誤差信号と判断して、フォーカス引き込み動作を実行するということを意味するものである。
【００２８】
このように本発明に係るフォーカス制御装置によれば、フォーカス和信号のピークのタイミングとフォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとが、所定時間内で一致していれば、記録再生層の面ａからの反射光によるフォーカス誤差信号と判断して、フォーカス引き込み動作を実行することにより、従来装置では識別できない場合がある、記録再生層の面ａからのフォーカス誤差信号と光ディスクの表面である光透過層の面ｂからのフォーカス誤差信号とを識別することにより、誤って光ディスクの表面にフォーカスを合わせてしまうという不具合を解消するフォーカス制御装置を提供するものである。
【００２９】
＜光ディスク装置＞
次に、上述したフォーカス制御装置を用いた情報記録再生装置の一例として、光ディスク装置を例にあげて説明する。
【００３０】
（光ディスク装置の基本構成）
図５において、本発明に係るフォーカス制御装置を用いた光ディスク装置Ａは光ディスクＤに対するデータ記録又はデータ再生を行うものである。上記光ディスク装置Ａは、ディスクカートリッジに収納された光ディスクＤを搬送するトレー３２と、このトレーを駆動するモータ３３と、光ディスクＤを保持するクランパ３４と、これにより保持された光ディスクＤを所定回転数で回転させるスピンドルモータ３５とを有している。更に、制御部として全体の動作制御を行うＣＰＵ４６と、この制御動作の基本的なプログラム等を格納するＲＯＭ４７と、各制御プログラムやアプリケーションデータ等を書替可能に格納するＲＡＭ４８とが制御バスを介して接続されている。更にこれらのＣＰＵ４６等の制御部にそれぞれ接続されて、ピックアップＰＵの搬送を行う送りモータ３６と、ピックアップのフォーカスやトラッキング制御を行うフォーカス／トラッキングアクチュエータドライバ／送りモータドライバ４０、更にスピンドルモータ３５を駆動するスピンドルモータドライバ４１、トレーモータを駆動するトレーモータドライバ４２がそれぞれ設けられている。
【００３１】
又更に、ピックアップヘッドＰＵに接続され検出信号を増幅するプリアンプ３０と、サーボアンプ３８，更にシーク動作を行うためのシーク信号をドライバに供給するサーボシーク制御ユニット３９とを有している。更にピックアップヘッドＰＵとプリアンプ３０、サーボシーク制御ユニット３９等に接続され、検出信号及び記録信号を処理するためのデータ処理ユニット１、この各種処理に用いるデータを格納するためのＲＡＭ４３が設けられている。このデータ処理ユニット１からの信号を外部装置との間で送受信するべく、インタフェース制御部４５がＲＡＭ４４を伴って設けられている。
【００３２】
（光ディスク装置の基本動作）
このような構成を有する本発明のフォーカス制御装置が適用される光ディスク装置は、以下のように光ディスクの再生処理及び記録処理を行う。すなわち、光ディスクＤが光ディスク装置Ａへ装填されると、ピックアップヘッドＰＵとデータ処理ユニット１を用いて、光ディスクＤのリードインエリアのエンボスデータゾーン内のコントロールデータゾーンに記録されている光ディスクＤの制御情報が読み取られ、ＣＰＵ４６に供給されるようになっている。
【００３３】
本発明のフォーカス制御装置が適用される光ディスク装置Ａでは、ユーザの操作による操作情報や光ディスク内のコントロールデータゾーンに記録されている光ディスクＤの制御情報、現在のステータス等に基づいて、ＣＰＵ４６の制御下において、ＬＤ光源２０によって付勢されてレーザ光を発生する。
【００３４】
発生したレーザ光は、対物レンズ１３により収束され、光ディスクＤの記録領域へと照射される。これにより、光ディスクＤの記憶領域にデータが記録され（マーク列の生成：可変長のマークとマークの間隔と、可変長の各マークの長さにより光ディスクＤにデータが記録される）、或いは、格納されているデータに対応する強度の光が反射されこれが検出されて、このデータの再生が行われる。
【００３５】
図５ではピックアップヘッドＰＵに含まれるレーザ制御ユニットは、データ処理ユニット１によってその設定がセットされるが、その設定は、再生信号ＲＦを得る再生パワー、データを記録する記録パワー及びデータを消去する消去パワーで異なっている。レーザ光は、再生パワー、記録パワー及び消去パワーの３つのパワーでそれぞれ異なるレベルのパワーを有し、それぞれのパワーのレーザ光が発生されるように半導体レーザユニットがレーザ制御ユニットによって付勢される。
【００３６】
このレーザ制御ユニットは、図示しない抵抗とトランジスタにより構成され、電源電圧が抵抗とトランジスタと半導体レーザユニットとしての半導体レーザに印加されるようになっている。これにより、トランジスタのベース電流により増幅率が異なり、半導体レーザ発振器に異なる電流が流れ、強度の異なったレーザ光が発生されるようになっている。
【００３７】
又、光ディスクＤが対物レンズ１３に対向して配置されるように、この光ディスクＤは、直接或いはディスクカートリッジに収納されてトレー３２によって装置内に搬送される。このトレー３２を駆動するためのトレーモータ３３が装置内に設けられている。又、装填された光ディスクＤは、クランパ３４によって回転可能にスピンドルモータ３５上に保持され、このスピンドルモータ３５によって所定回転数に回転される。
【００３８】
ピックアップヘッドＰＵは、その内にレーザ光を検出する光検出器１８を有している。この光検出器１８は、光ディスクＤで反射されて対物レンズ１３を介して戻されたレーザ光を検出する。光検出器１８からの検出信号に基づき、上述したように、フォーカス和信号のピークのタイミングとフォーカス誤差信号のゼロクロスのタイミングとが、所定時間内で一致していれば、記録再生層の面ａからの反射光によるフォーカス誤差信号と判断して、フォーカス引き込み動作を実行することにより、従来装置では識別できない場合がある記録再生層の面ａからのフォーカス誤差信号と光ディスクの表面である光透過層の面ｂからのフォーカス誤差信号とを識別することにより、誤って光ディスクの表面にフォーカスを合わせてしまうという不具合を解消するフォーカス制御装置を提供するものである。
【００３９】
又、この検出信号は、プリアンプ３０及びサーボアンプ３４に供給される。プリアンプ３０からは、ヘッダ部のデータの再生用と記録領域のデータの再生用信号がデータ処理ユニット１に出力される。サーボアンプ３４からのトラックエラー信号は、サーボシーク制御ユニット３９に出力される。
【００４０】
ここで、フォーカスずれ量を光学的に検出する方法としては、たとえば次のような非点収差法や上述したナイフエッジ法がある。
【００４１】
非点収差法、すなわち、光ディスクＤの光透過層の面ｂ又は光反射性の記録再生層の面ａで反射されたレーザ光の検出光路に非点収差を発生させる光学素子（図示せず）を配置し、光検出器上に照射されるレーザ光の形状変化を検出する方法である。光検出領域は対角線状に４分割されている。各検出領域から得られる検出信号に対し、サーボシーク制御ユニット３９内で対角和間の差を取ってフォーカス誤差信号（フォーカス信号）を得る。
【００４２】
ナイフエッジ法、すなわち、光ディスクＤで反射されたレーザ光に対して非対称に一部を遮光するナイフエッジを配置する方法である。光検出領域は２分割され、各検出領域から得られる検出信号間の差を取ってフォーカス誤差信号を得る。
【００４３】
なお、上記非点収差法とナイフエッジ法とは、フォーカス制御方法の一例に過ぎず、他のフォーカス制御方法も同様に本発明に適用することができる。
【００４４】
光ディスクＤはスパイラル状又は同心円状のトラックを有し、トラック上に情報が記録される。このトラックに沿って集光スポットをトレースさせて情報の再生又は記録／消去を行う。安定して集光スポットをトラックに沿ってトレースさせるため、トラックと集光スポットの相対的位置ずれを光学的に検出する必要がある。
【００４５】
このトラック制御により、サーボシーク制御ユニット３９からトラッキング信号及び送り信号が上述したレンズアクチュエータドライバ１１及びトラッキングアクチュエータドライバ並びに送りモータドライバ４０に送られ、このドライバ４０によってトラッキングサーボ制御される。更に、アクセス信号に応じてドライバ４０から付勢信号が送りモータ３６に供給されピックアップヘッドＰＵが搬送制御される。
【００４６】
又、サーボシーク制御ユニット３９は、データ処理ユニット１によって制御される。例えば、データ処理ユニット１からアクセス信号がサーボシーク制御ユニット３９に供給されて送り信号が生成される。
【００４７】
又、データ処理ユニット１からの制御信号でスピンドルモータドライバ４１及びトレーモータドライバ４２が制御され、スピンドルモータ３５及びトレーモータ３３が付勢され、スピンドルモータ３５が所定回転数で回転され、トレーモータ３３がトレーを適切に制御することとなる。
【００４８】
データ処理ユニット１に供給されたヘッダ部のデータに対応する再生信号ＲＦは、ＣＰＵ４６に供給される。これによりＣＰＵ４６は、その再生信号ＲＦによりヘッダ部のアドレスとしてのセクタ番号を判断し、アクセスする（データを記録する又は記録されているデータを再生する）アドレスとしてのセクタ番号との比較を行うようになっている。
【００４９】
データ処理ユニット１に供給された記録領域のデータに対応する再生信号ＲＦは、ＲＡＭ４８に必要なデータが格納され、再生信号ＲＦがこのデータ処理ユニット１で処理されてインタフェース制御部４５に供給され、例えばパーソナルコンピュータ等の外部装置に再生処理信号が供給される。
【００５０】
このように、本発明に係るフォーカス制御装置を適用することにより、光ディスク装置において、光ディスクＤの記録再生層の面ａからの反射光によるフォーカス誤差信号と、光ディスクＤの表面である光透過層の面ｂからの反射光によるフォーカス誤差信号とを区別することができる。そのため、どのような光ディスクＤに対しても安定して確実なフォーカス制御を行うことができ、確実な記録処理及び再生処理を実現するものである。
【００５１】
なお、この例では光ディスク装置を挙げて説明したが、本発明に係るフォーカス制御装置は、光ディスク装置のみではなく、例えば、光透過層を有する情報記憶媒体用の光ヘッドに対して広く適用することができる。すなわち、記録及び再生の対象となる情報記憶媒体は再生専用光ディスク、光磁気ディスク又は光カード等であってもよく、同等の発明の動作原理により、同等の作用効果を発揮しえるものである。
【００５２】
以上記載した様々な実施形態により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、光ディスクの光透過層の面と記録再生層の面とを区別して安定したフォーカス動作を行うことができるフォーカス制御装置及び光ディスク装置とその方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフォーカス制御装置の一例を示す説明図。
【図２】光ディスクの記録再生層と光ディスク表面とにおけるフォーカス和信号とフォーカス誤差信号の一例を示す図。
【図３】光ディスクの記録再生層と光ディスク表面とにおけるフォーカス和信号とフォーカス誤差信号の他の一例を示す図。
【図４】本発明に係るフォーカス制御装置のフォーカス制御方法を説明するフローチャート。
【図５】本発明に係るフォーカス制御装置を適用した光ディスク装置の一例の構造を示すブロック図。
【符号の説明】
Ｄ…光ディスク、ａ…光ディスクの記録再生層の面、ｂ…光ディスクの光透過層の面、１２…レンズアクチュエータ、１３…対物レンズ、１４…λ／４波長板、１５…偏向ビームスプリッタ、１６…検出レンズ、１７…回折素子、１８…光検出器、１９…コリメータレンズ、２０…ＬＤ光源、３５…スピンドルモータ、１１１…フォーカス和信号、１１２…フォーカス誤差信号、１１３…記録再生層からの信号、１１４，１１５…光透過層からの信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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