(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体に記録・再生用光スポットを形成するための対物レンズを光記録媒体の記録面と垂直な方向に移動するフォーカス引き込み開始後に検出されるトラッキングエラー信号に応じてフォーカス引き込みが成功したか否かを判定する光記録・再生装置のフォーカス引き込み判定方法において、トラッキングアクチュエータにて光スポットをつり合い位置から光記録媒体の内周側と外周側とへ記録面と平行な方向に所定量だけ移動させた後に光記録媒体を回転させて光記録媒体の偏心により検出されるトラッキングエラー信号に基づいて光スポット上を通過した光記録媒体の記録トラックの数を求め、内周側へ移動させた場合の記録トラックの数、外周側へ移動させた場合の記録トラックの数、及び、両記録トラックの数の差に基づいて、フォーカス引き込みに成功したか否かを判定することを特徴とするフォーカス引き込み判定方法。
【請求項２】
光記録媒体に記録・再生用光スポットを形成するための対物レンズ、該対物レンズを光記録媒体の記録面と垂直な方向に移動させるための第１移動手段、及び、光スポットを光記録媒体の記録面と平行な方向に移動させるための第２移動手段を有する光ヘッドと、該光ヘッドを移動させるキャリッジと、光スポットの焦点が光記録媒体の記録面近傍に来るように前記第１移動手段を制御するフォーカス引き込み回路と、光スポットが光記録媒体の記録面に合焦するように追従制御をかけるフォーカスサーボ回路とを備えた光記録・再生装置において、光スポットを光記録媒体の記録面と平行な方向に所定量だけ移動させるために前記第２移動手段を制御する制御手段と、光スポットをつり合い位置から光記録媒体の内周側と外周側とへ記録面と平行な方向に所定量だけ移動させた後に回転する光記録媒体の光スポット上を通過した記録トラックの数をそれぞれ計数する計数手段と、内周側へ移動させた場合に前記計数手段が計数した記録トラックの数、外周側へ移動させた場合に前記計数手段が計数した記録トラックの数、及び、両記録トラックの数の差に基づいて、フォーカス引き込みに成功したか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする光記録・再生装置。
【請求項３】
前記計数手段は、検出したトラッキングエラー信号から光スポット上を通過した光記録媒体の記録トラックの数を計数するように構成したことを特徴とする請求項２記載の光記録・再生装置。
【請求項４】
前記対物レンズ，前記第１移動手段及び前記第２移動手段を搭載したキャリッジを備え、前記判定手段は、前記計数手段の計数結果に基づいて該キャリッジの光記録媒体に対する相対位置を検出するように構成したことを特徴とする請求項２記載の光記録・再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光記録・再生装置に関し、特に、それに用いられる光記録媒体のフォーカス引き込み方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置においては、記録担体である光ディスクの記録トラックに対物レンズにより光ビームを収束させて、情報を記録／再生している。このような光ディスク装置にあっては、回転する光ディスクの記録トラックに光スポットを収束させながら追従させる必要があるので、記録トラックに常に光スポットを収束させるためのフォーカシング制御と、光スポットを記録トラックに常に追従させるためのトラッキング制御とを行っている。
【０００３】
このフォーカシング制御を実施するためには、まず、フォーカスサーボループを開いて、光ディスク記録面近傍のフォーカスサーボ可能位置に光スポットが来るように対物レンズを光ディスクのフォーカス方向へ移動させる、所謂フォーカス引き込みを行う。次に、フォーカスサーボループを閉じて、対物レンズのフォーカス深度内に常に光ディスク記録面が存在するようにフォーカシング制御を行う。このようなフォーカシング制御が終了した後に、近くの記録トラックに対するトラッキング制御を実施する。
【０００４】
フォーカシング制御におけるフォーカシングエラー信号のダイナミックレンジは一般的に数μｍ程度しかないので、フォーカシングエラー信号を検出できるのは、フォーカス位置前後の数μｍ〜十数μｍの範囲である。従って、このような狭い範囲に対物レンズを位置決めしなければならないので、フォーカス引き込みに失敗することがしばしば発生する。よって、このフォーカス引き込みに成功したか失敗したかを判定する必要性がある。従来から、フォーカス引き込み動作開始後にトラッキングエラー信号が検出された場合には、このフォーカス引き込みが成功したと判定している。
【０００５】
従来の光ディスク装置においては、フォーカシング制御後に近傍のトラックにトラッキング制御を行うため、また、フォーカス引き込みの判定にトラッキングエラー信号を用いているため、光スポットは光ディスクの回転に伴う偏心分も含めて記録トラックが存在する領域の上になければならない。そこで、対物レンズ，これを駆動するための駆動機構等の各部材を搭載した光ヘッドキャリッジを、光ディスクの記録トラック存在領域まで移動させる際に、光ヘッドキャリッジの現在位置を検出できるセンサを用いて、光ディスクの偏心に関わらずに常に記録トラック存在領域に光スポットが位置するようにしている。
【０００６】
ところで、近年、システムのパーソナル化に伴って、その大容量，可換性によって需要が高まってきた光ディスク装置では、更なる小型化，低コスト化が求められており、そのため部品点数を削減することが重要な課題となっている。光ヘッドキャリッジの位置を検出する上述したようなセンサは、このような流れに逆行するものと言えるので、この光ヘッドキャリッジの位置センサを使用しなくても良い方法が望まれている。
【０００７】
光ヘッドキャリッジの位置センサを用いずに上述した動作を行うためには、取り敢えずフォーカス引き込みを行い、引き込み成功の判定が得られないときに、現在の光ヘッドキャリッジの位置が記録トラック存在領域外であると判断して、光ヘッドキャリッジを光ディスクの外周側または内周側へ所定量だけ加速させて、記録トラック存在領域内へ移動させる手順が考えられる。
【０００８】
ところが、現在位置が分からないので、記録トラック存在領域が現在位置のどちら側にあるかを判断することができず、内周側と外周側との両方に所定量だけ加速を行ってその都度フォーカス引き込み判定を行わなければならない。そして、引き込み成功の判定が得られればその時点でトラックサーボへと移行し、両方向に光ヘッドキャリッジを動かしても引き込み成功の判定が得られないときは再びフォーカス引き込み動作からやり直すこととなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、例えば光ヘッドキャリッジが最内周位置にあった場合、１回目の内周側への加速では光ヘッドキャリッジを移動できないので、再びフォーカス引き込み失敗の判定となって、次は外周側へ加速を行わなければならず、最大２回分の光ヘッドキャリッジ加速が必要となり、処理終了までに長時間を要するという問題がある。更に、位置センサを用いずに光ヘッドキャリッジの加速を行うので、加速機構の性能または設置条件のばらつきによりどの程度だけ光ヘッドキャリッジを移動させたのかが分からないという問題もある。
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、光ヘッドキャリッジを移動させることなく、フォーカス引き込みの成否の判定を行い、速やかにトラッキング制御に移行することができるフォーカス引き込み判定方法及び光記録・再生装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、従来のような位置センサがなくても、光ヘッドキャリッジの大凡の位置を検出できる光記録・再生装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のフォーカス引き込み判定方法は、光記録媒体に記録・再生用光スポットを形成するための対物レンズを光記録媒体の記録面と垂直な方向に移動するフォーカス引き込み開始後に検出されるトラッキングエラー信号に応じてフォーカス引き込みが成功したか否かを判定する光記録・再生装置のフォーカス引き込み判定方法において、トラッキングアクチュエータにて光スポットをつり合い位置から光記録媒体の内周側と外周側とへ記録面と平行な方向に所定量だけ移動させた後に光記録媒体を回転させて光記録媒体の偏心により検出されるトラッキングエラー信号に基づいて光スポット上を通過した光記録媒体の記録トラックの数を求め、内周側へ移動させた場合の記録トラックの数、外周側へ移動させた場合の記録トラックの数、及び、両記録トラックの数の差に基づいて、フォーカス引き込みに成功したか否かを判定することを特徴とする。
【００１３】
本発明の光記録・再生装置は、光記録媒体に記録・再生用光スポットを形成するための対物レンズ、該対物レンズを光記録媒体の記録面と垂直な方向に移動させるための第１移動手段、及び、光スポットを光記録媒体の記録面と平行な方向に移動させるための第２移動手段を有する光ヘッドと、該光ヘッドを移動させるキャリッジと、光スポットの焦点が光記録媒体の記録面近傍に来るように前記第１移動手段を制御するフォーカス引き込み回路と、光スポットが光記録媒体の記録面に合焦するように追従制御をかけるフォーカスサーボ回路とを備えた光記録・再生装置において、光スポットを光記録媒体の記録面と平行な方向に所定量だけ移動させるために前記第２移動手段を制御する制御手段と、光スポットをつり合い位置から光記録媒体の内周側と外周側とへ記録面と平行な方向に所定量だけ移動させた後に回転する光記録媒体の光スポット上を通過した記録トラックの数をそれぞれ計数する計数手段と、内周側へ移動させた場合に前記計数手段が計数した記録トラックの数、外周側へ移動させた場合に前記計数手段が計数した記録トラックの数、及び、両記録トラックの数の差に基づいて、フォーカス引き込みに成功したか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、前記計数手段が、検出したトラッキングエラー信号から光スポット上を通過した光記録媒体の記録トラックの数を計数することを特徴とする。更に、前記対物レンズ，前記第１移動手段及び前記第２移動手段を搭載したキャリッジを備え、前記判定手段が、前記計数手段の計数結果に基づいてキャリッジの光記録媒体に対する相対位置を検出することを特徴とする。
【００１５】
【作用】
本発明では、光ヘッドキャリッジの位置に関わらずに、フォーカス引き込み回路によって、光記録媒体の記録面近傍に光スポットが位置するように第１移動手段を駆動して対物レンズを位置決めした後、フォーカスサーボ回路を閉じる。第２移動手段の駆動により光スポットを同量分だけ光記録媒体の内周側と外周側とへ移動させる。その後、光記録媒体を回転させて偏心量を与え、その偏心により所定時間内に光スポット上を通過した光記録媒体の記録トラックの数をトラッキングエラー信号から計数する。そして、２つの計数値が何れも基準値を超えない場合には、フォーカス引き込み失敗と判定する。また、２つの計数値の差が所定値を超える場合、内周側に移動させたときの計数値が外周側に移動させたときの計数値より大きいと光ヘッドキャリッジが光記録媒体の最外周近傍に位置してフォーカス引き込みに成功したと判定し、逆に、外周側に移動させたときの計数値が内周側に移動させたときの計数値より大きいと光ヘッドキャリッジが光記録媒体の最内周近傍に位置してフォーカス引き込みに成功したと判定する。更に、２つの計数値の差が上記所定値を超えない場合には、光ヘッドキャリッジが光記録媒体の記録トラック存在領域に位置してフォーカス引き込みに成功したと判定する。
【００１６】
以上のように本発明では、トラッキング制御に用いる第２移動手段の可動範囲を利用してフォーカス引き込みの成功，失敗の判定を行う。よって、光ヘッドキャリッジが、記録トラックが存在しない光記録媒体の平坦部に位置決めされてもフォーカス引き込みを行える。また、光スポット上を通過した記録トラックの横断回数に応じて、光ヘッドキャリッジの現在位置を３種類（光記録媒体の最外周近傍，光記録媒体の最内周近傍，記録トラック存在領域）に場合分けして検出できる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００１８】
（第１実施例）
図１は、本発明の光ディスク装置の第１実施例における構成を示す模式図である。図中、３０は光記録媒体としての光ディスク、２０は光ヘッドである。光ヘッド２０は、記録再生用の光スポットを光ディスク３０上に集光させるための対物レンズ１と、対物レンズ１をフォーカス方向（光軸方向）に移動させる駆動機構としてのフォーカシングアクチュエータ２と、対物レンズ１を光ディスク３０の径方向に移動させる駆動機構としてのトラッキングアクチュエータ３と、光ディスク３０からの反射光を受光する光検出器４とを有している。光ヘッド２０は、光ディスク３０の径方向に移動可能な光ヘッドキャリッジ５に搭載されている。
【００１９】
フォーカシングアクチュエータ２は、スイッチ８を介して、対物レンズ１をフォーカス方向へ移動させて光スポットの焦点位置が光ディスク３０の記録面近傍に来るようにフォーカシングアクチュエータ２を駆動制御するフォーカス引き込み回路６と、光スポットの焦点が光ディスク３０の記録面に追従するようにフォーカシングアクチュエータ２を駆動制御するフォーカスサーボ回路７とに接続されている。
【００２０】
また、光検出器４には、フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成するエラー信号生成回路１０が接続されている。そして、光検出器４が受光量変化を電気信号に変換してエラー信号生成回路１０ヘ出力し、エラー信号生成回路１０がこれに基づいて両エラー信号を生成するようになっている。エラー信号生成回路１０は、生成したフォーカシングエラー信号をフォーカス引き込み回路６及びフォーカスサーボ回路７へ出力し、生成したトラッキングエラー信号をフォーカ引き込みが成功したか否かを判定するフォーカス判定部９へ出力する。
【００２１】
フォーカス判定部９は、トラッキングエラー信号を入力して所定時間内に光スポット上を通過した光ディスク３０の記録トラックの数を計数するカウンタ回路９ａと、対物レンズ１の光ディスク３０に対する径方向位置を決定するためにトラッキングアクチュエータ３の駆動量を制御するトラッキング位置決め回路９ｂと、カウンタ回路９ａにて得られた計数値と所定値との比較等の演算を行う演算回路９ｃと、フォーカス判定部９内の各回路を制御するＣＰＵ９ｄとを有している。
【００２２】
上述の光ヘッドキャリッジ５は、キャリッジ駆動回路１２から駆動制御されるキャリッジ移動機構１１の作用により、光ディスク３０の径方向に移動する。また、キャリッジ駆動回路１２の動作は、フォーカス判定部９内のＣＰＵ９ｄからの制御信号により制御されるようになっている。
【００２３】
次に、このような構成をなす光ディスク装置におけるフォーカス引き込み動作について説明する。図２は、このフォーカス引き込み動作の手順を示すフローチャートである。
【００２４】
まず、ＣＰＵ９ｄからの制御により、キャリッジ駆動回路１２を介してキャリッジ移動機構１１を駆動して、光ヘッド２０を搭載した光ヘッドキャリッジ５を光ディスク３０の下方の適当な位置に移動した後、スイッチ８をフォーカス引き込み回路６側に接続して、光ディスク３０の記録面近傍に光スポットが焦点を結ぶようにフォーカシングアクチュエータ２を駆動する（ステップＳ１）。光検出器４による反射光量の検出結果に基づいてエラー信号生成回路１０にて生成されたフォーカシングエラー信号においてゼロクロス点を検出するか否かによって、光スポットがフォーカス位置近傍にあるか否かを判断する（ステップＳ２）。光スポットがフォーカス位置近傍になければ、ステップＳ１に戻ってフォーカス引き込み動作を続ける。
【００２５】
ゼロクロス点を検出すればフォーカス引き込み動作は終了して、スイッチ８をフォーカス引き込み回路６側からフォーカスサーボ回路７側に切り換え、フォーカスサーボループを閉じる（オンする）（ステップＳ３）。フォーカス判定部９内のトラッキング位置決め回路９ｂからの指示により、トラッキングアクチュエータ３を駆動させて対物レンズ１を移動させ、光スポットをトラッキング機構のつりあい位置から所定量だけ光ディスク３０の内周側に移動させる（ステップＳ４）。光検出器４による反射光量の検出結果に基づいてエラー信号生成回路１０にて生成されたトラッキングエラー信号から、フォーカス判定部９内のカウンタ回路９ａにて、固定させた光スポット上を所定時間内に偏心に伴って通過した光ディスク３０の記録トラックの横断回数を計数し、その計数値Ｃ１  を記憶しておく（ステップＳ５）。このように、光スポットの移動中には横断回数の計数は行わず、光スポットの移動終了後に計数動作を開始する。次に、元のつりあい位置に戻した後、同様に、トラッキング位置決め回路９ｂからの指示にてトラッキングアクチュエータ３を駆動させて対物レンズ１を移動させ、今度は光スポットを所定量だけ光ディスク３０の外周側に移動させる（ステップＳ６）。その後、同様に、カウンタ回路９ａにて、光スポット上を所定時間内に通過した光ディスク３０の記録トラックの横断回数を計数し、その計数値Ｃ２  を記憶しておく（ステップＳ７）。
【００２６】
得られた計数値Ｃ１  ，Ｃ２  を演算回路９ｃに出力し、各計数値Ｃ１  ，Ｃ２  の何れもが基準値以下であるか否かを判断する（ステップＳ８）。何れもが基準値以下である場合には、フォーカス引き込みに失敗したと判定して、ステップＳ１に戻って再びフォーカス引き込み動作を行う。一方、少なくとも一方が基準値より大きい場合には、ステップＳ９に進む。
【００２７】
計数値Ｃ１  とＣ２  との差（＝Ｃ１  −Ｃ２  ）を求め、この差が負の所定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ９）。所定値以下である場合には、光ディスク３０の最内周位置近傍でフォーカス引き込みに成功したと判定して（ステップＳ１１）、リターンする。一方、所定値より大きい場合には、ステップＳ１０に進む。計数値Ｃ２  とＣ１  との差（＝Ｃ２  −Ｃ１  ）を求め、この差が負の所定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。所定値以下である場合には、光ディスク３０の最外周位置近傍でフォーカス引き込みに成功したと判定して（ステップＳ１２）、リターンする。一方、所定値より大きい場合には、光ディスク３０の記録トラック存在領域内でフォーカス引き込みに成功したと判定して（ステップＳ１３）、リターンする。
【００２８】
以上のようにしてフォーカス引き込み処理を行った後、光ヘッドキャリッジ５が光ディスク３０の最内周または最外周位置近傍に存在する場合には、ＣＰＵ９ｄからの指示により、キャリッジ駆動回路１２を介してキャリッジ移動機構１１を駆動して、光ヘッドキャリッジ５を記録トッラク存在領域の中央に移動させる。その後、トラッキングサーボループを閉じて、近くの記録トラックに対するトラッキング制御を行う。
【００２９】
図３は、光ディスク３０の最内周の平坦部付近でトラッキングアクチュエータ３を駆動させて対物レンズ１を移動させた場合のフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号の変化をオシロスコープにて観察した波形図である。波形図において、信号Ａはフォーカシングエラー信号、信号Ｂはトラッキングエラー信号をそれぞれ示す。図３（ａ）はトラッキング機構がつりあっている状態、図３（ｂ）はトラッキングアクチュエータ３の可動範囲の５０％だけ対物レンズ１（光スポット）を移動させた状態、図３（ｃ）は同じくその７５％だけ対物レンズ１（光スポット）を移動させた状態をそれぞれ示している。図３（ａ）では光ディスク３０が最大に偏心しても光スポットが記録トラック存在領域に形成されずトラッキングエラー信号が得られない。図３（ｂ）では光ディスク３０の偏心に合わせて光スポットが記録トラック存在領域と平坦部との何れかに形成されるのでトラッキングエラー信号が部分的に得られている。図３（ｃ）では、光ディスク３０が偏心しても光スポットが常に記録トラック存在領域に形成されるので常にトラッキングエラー信号が得られている。このように、光ディスク３０の偏心範囲内に記録トラック存在領域が占めている割合によって、光スポット上を通過する記録トラックの横断回数が変化することがわかる。そして、本発明ではトラッキングアクチュエータ３の可動範囲を利用してフォーカス引き込み判定を行える。
【００３０】
なお、本発明ではトラッキング制御に必要なトラッキング機構を駆動してフォーカス引き込み判定を行うので、特に新たな部材を追加する必要はなく、光ヘッドキャリッジ５の位置センサが不要な分だけ、小型化及び低コスト化が可能である。
【００３１】
（第２実施例）
図４は、本発明の光ディスク装置の第２実施例における構成を示す模式図である。図４において、図１と同一番号を付したものは同一または同様の部分を示すので、それらの説明は省略する。図４において１３はガルバノミラーであり、ガルバノミラー１３は、その設置角度を変更することにより光軸を傾けて、光スポットを光ディスク３０の径方向に移動させる。第２実施例におけるフォーカス引き込み動作は、前述した第１実施例の動作は基本的に同じであるので、説明は省略する。但し、第２実施例において、光スポットを光ディスク３０の内周側及び外周側に移動させる場合には、ＣＰＵ９ｄからトラッキング位置決め回路９ｂに指示してガルバノミラー１３の支持バネのつりあい位置からそれぞれ同量分だけ傾けるようにすればよい。
【００３２】
（第３実施例）
上述した第１実施例において、フォーカシングアクチュエータ２及びトラッキングアクチュエータ３は、復元力を有さないような軸摺動型アクチュエータであっても良い。この場合には、フォーカス引き込み時の記録トラック横断回数の計数動作は、ＣＰＵ９ｄからトラッキング位置決め回路９ｂに指示して、トラッキングアクチュエータの正負方向に電流を流して可動範囲の両極に張り付け、それぞれの位置において記録トラックの横断回数を計数すれば良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明では、光ヘッドキャリッジを移動させることなく、速やかにトラッキング制御に移行でき、信頼性が高いフォーカス引き込みを行えると共にフォーカス引き込みに要する時間を短縮して速やかにトラッキング制御に移行できる。また、光ヘッドキャリッジ用の位置センサが不要であるので、低コスト化，小型化も図れる。更に、この位置センサがなくても、光ヘッドキャリッジの大凡の位置を３段階に分けて検出可能である等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ディスク装置の第１実施例の構成図である。
【図２】本発明の光ディスク装置におけるフォーカス引き込み動作のフローチャートである。
【図３】本発明の光ディスク装置におけるフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号の波形図である。
【図４】本発明の光ディスク装置の第２実施例の構成図である。
【符号の説明】
１  対物レンズ
２  フォーカシングアクチュエータ
３  トラッキングアクチュエータ
４  光検出器
５  光ヘッドキャリッジ
６  フォーカス引き込み回路
７  フォーカスサーボ回路
９  フォーカス判定部
９ａ  カウンタ回路
９ｂ  トラッキング位置決め回路
９ｃ  演算回路
９ｄ  ＣＰＵ
１１    キャリッジ移動機構
１３    ガルバノミラー
２０  光ヘッド
３０  光ディスク
【図１】
0003590912.tif 000002
【図２】
0003590912.tif 000003
【図３】
0003590912.tif 000004
【図４】
0003590912.tif 000005