(57)【要約】  【課題】  フォーカスサーチに要する時間を削減する。  【解決手段】  加速度センサをドライブ装置に設け、光ピックアップの対物レンズ８０にかかる重力などによる力を検出し、既知の対物レンズ８０の重量などの情報に基づき、対物レンズ８０の自重垂れによる、基準位置からの光軸方向のずれ量を算出し、推測移動量ａとする。対物レンズ８０の自重垂れ分を見込まないサーチ範囲Ｒ2を、対物レンズ８０の光軸方向に推測移動量ａだけシフトさせたサーチ範囲Ｒ3でフォーカスサーチを行う。サーチ範囲に対する対物レンズ８０の自重垂れ分のずれ量がキャンセルされ、フォーカスサーチを、ドライブ装置の姿勢に関わらず最小限の範囲で行うことができるため、フォーカスサーチに要する時間を短縮できると共に、アクチュエータの消費電力を削減できる。【選択図】  図４
2006228372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに光を照射することにより、光ディスクに対する情報の記録または光ディスクに記録された情報の再生を行う光ディスク装置において、
光ディスクに対して対物レンズを介して光を収束させて照射し、照射された該光の該光ディスクからの反射光に応じた検出信号を出力する光ピックアップと、
上記光ピックアップから出力された上記検出信号に基づき得られるフォーカスエラー信号に応じて、上記対物レンズを上記光の光軸方向に移動させてフォーカス状態を制御するフォーカス制御手段と、
上記対物レンズの基準位置からのずれ量を算出するずれ量算出手段と、
上記フォーカス制御手段による上記フォーカス状態の制御を行うために上記フォーカスエラー信号をサーチするフォーカスサーチのサーチ範囲を、上記ずれ量算出手段により検出された上記ずれ量に基づき変更するサーチ範囲設定手段と
を備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスク装置において、
上記ずれ量算出手段は、上記対物レンズにかかる力を検出し、該力に基づき上記ずれ量を算出するようにしたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光ディスク装置において、
上記ずれ量算出手段は、少なくとも、上記対物レンズの上記光軸方向にかかる上記力を検出するようにしたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光ディスク装置において、
上記サーチ範囲設定手段は、上記サーチ範囲を上記ずれ量算出手段により算出された上記ずれ量だけシフトさせるようにしたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
光ディスクに対して対物レンズを介して光を収束させて照射し、照射された該光の該光ディスクからの反射光に応じた検出信号を光ピックアップから出力するステップと、
上記光ピックアップから出力された上記検出信号に基づき得られるフォーカスエラー信号に応じて、上記対物レンズを上記光の光軸方向に移動させてフォーカス状態を制御するフォーカス制御のステップと、
上記対物レンズの基準位置からのずれ量を算出するずれ量算出のステップと、
上記フォーカス制御のステップによる上記フォーカス状態の制御を行うために上記フォーカスエラー信号をサーチするフォーカスサーチのサーチ範囲を、上記ずれ量算出のステップにより検出された上記ずれ量に基づき変更するサーチ範囲設定のステップと
を備えることを特徴とするフォーカスサーチ方法。
【請求項６】
被写体からの光を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段から出力された撮像信号を信号処理してビデオデータとして出力する信号処理手段と、
光ディスクに対して対物レンズを介して光を収束させて照射し、照射された該光の該光ディスクからの反射光に応じて検出信号を出力する光ピックアップを有し、該光ピックアップから出力された該検出信号に基づき得られるフォーカスエラー信号に応じて、上記対物レンズを上記光の光軸方向に移動させてフォーカス状態を制御し、上記対物レンズの基準位置からのずれ量を算出し、該フォーカス状態の制御を行うために上記フォーカスエラー信号をサーチするフォーカスサーチのサーチ範囲を、上記算出された上記ずれ量に基づき変更するようにされ、上記信号処理手段から出力された上記ビデオデータを上記光ピックアップを用いて光ディスクに記録し、光ディスクに記録されたデータを上記光ピックアップを用いて再生する記録再生手段と
を備えることを特徴とする記録再生装置。
【請求項７】
被写体からの光を撮像する撮像のステップと、
上記撮像のステップから出力された撮像信号を信号処理してビデオデータとして出力する信号処理のステップと、
光ディスクに対して対物レンズを介して光を収束させて照射し、照射された該光の該光ディスクからの反射光に応じて検出信号を出力する光ピックアップから出力された該検出信号に基づき得られるフォーカスエラー信号に応じて、上記対物レンズを上記光の光軸方向に移動させてフォーカス状態を制御し、上記対物レンズの基準位置からのずれ量を算出し、該フォーカス状態の制御を行うために上記フォーカスエラー信号をサーチするフォーカスサーチのサーチ範囲を、上記算出された上記ずれ量に基づき変更するようにされ、上記信号処理のステップから出力された上記ビデオデータを上記光ピックアップを用いて光ディスクに記録し、光ディスクに記録されたデータを上記光ピックアップを用いて再生する記録再生のステップと
を有することを特徴とする記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ピックアップのフォーカスサーチをより高速に行えるようにした光ピックアップ装置およびフォーカスサーチ方法、ならびに、記録再生装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像データや音声データを記録再生する記録媒体として多く用いられる光ディスクは、記録時には、光ピックアップにより記録面にレーザ光を照射してピットを形成してデータを記録する。また、再生時には、光ピックアップから照射されたレーザ光の記録面からの反射光を、再び光ピックアップで受光することで、ピットを読み取りデータを再生する。
【０００３】
光ピックアップは、レーザ光を、光ディスクの記録面で収束するように、対物レンズを介して照射する。そのため、光ディスクへのデータの記録時や、光ディスクからのデータの読み出し時には、通常、光ピックアップから照射され収束したレーザ光の焦点を光ディスクの記録面に合わせる、フォーカスと称される動作が行われる。フォーカス動作では、例えば、対物レンズの位置をレーザ光源に対して光軸方向に移動させることで、焦点の調整を行う。
【０００４】
図６は、収束したレーザ光が光ディスクの記録面で焦点を結び、光ピックアップの対物レンズが光ディスクの記録面に対してジャストフォーカスとなっている場合の例を概略的に示す。レーザ光源１０２から照射されたコヒーレントなレーザ光は、ビームスプリッタを透過して対物レンズ１００に到達し、対物レンズ１００で収束され光ディスク１１０の記録面に照射される。このレーザ光は、光ディスク１１０の記録面で反射され、再び対物レンズ１００に戻される。対物レンズ１００の焦点が光ディスク１１０の記録面にくるように、対物レンズ１００と光ディスク１１０の記録面との距離を調整することで、ジャストフォーカスが得られる。
【０００５】
フォーカス動作が正常に行われて対物レンズ１００の光ディスク１１０に対する距離が適切に制御されていれば、レーザ光源１０２側から入射し対物レンズ１００から照射されるレーザ光の角度と、記録面で反射されて再び対物レンズ１００に入射されるレーザ光の角度とが略等しくなる。そのため、光ディスク１１０の記録面で反射され発散光となった反射レーザ光は、対物レンズ１００でコヒーレントな光に戻されてビームスプリッタ１０１に到達する。ビームスプリッタ１０１に到達したこの反射レーザ光は、ビームスプリッタ１０１により反射されてフォトディテクタ１０３により検出される。
【０００６】
図７は、対物レンズ１００が光ディスク１１０の記録面に対して遠すぎる場合の例を概略的に示す。この場合には、光ディスク１１０の記録面で反射され再び対物レンズ１００に戻された反射レーザ光は、大きく発散されてしまい、対物レンズ１００で全ての反射レーザ光を受光しきれなくなり、フォトディテクタ１０３による受光効率が低下する。また、対物レンズ１００上で出射角と入射角とが異なってしまうため、光ディスク１１０の記録面からの戻りの経路で、レーザ光がコヒーレントな光にならず、フォトディテクタ１０３でレーザ光をうまく検出できないことになる。
【０００７】
図８は、対物レンズ１００が光ディスク１１０の記録面に対して近すぎる場合の例を概略的に示す。この場合にも、対物レンズ１００上で入射角と出射角とが異なってしまうため、光ディスク１１０の記録面で反射され、再び対物レンズ１００に戻された反射レーザ光は、対物レンズ１００を介して発散されてしまい、フォトディテクタ１０３で反射レーザ光をうまく検出できないことになる。
【０００８】
フォーカス動作は、光ピックアップの対物レンズ１００と光ディスク１１０との距離に応じた、フォトディテクタ１０３によるレーザ光の受光量の変化に基づきなされる。例えば、周知の技術である、シリンドリカルレンズと４分割ディテクタとを用いた非点収差法などの方法により、最初フォーカスサーボのループをＯＦＦとした状態で、アクチュエータを例えば上下に移動させて対物レンズ１００を光軸方向に変位させてＳ字カーブをなすフォーカスエラー信号を検出し、フォーカスエラー信号のゼロクロス点を探す。ゼロクロス点が見つかったら、アクチュエータの上下移動を停止し、フォーカスサーボループをＯＮとしてフォーカスサーボをかける。
【０００９】
このように、光ディスク１１０からの反射光を検出し、検出された反射光に基づくフォーカスエラー信号を用いてフォーカス動作を行うような光ディスク装置では、フォーカスサーボをかける前に、光ディスク１１０からの反射光が得られる、ジャストフォーカス位置にある程度近い位置に予め対物レンズ１００を移動させておく、フォーカスサーチが行われる。特許文献１には、前回のフォーカスサーボ時にメモリに記憶された情報を用いてフォーカスサーチをより高速に行うようにした技術が記載されている。
【特許文献１】特開平６−３０１９８６号公報
【００１０】
フォーカスサーチの際、対物レンズ１００を移動させる範囲は、光ディスク１１０の面振れ、アクチュエータの駆動感度のバラツキなどによる、対物レンズ１００に対する光ディスク１１０の記録面への相対的な位置変動を考慮した、十分に大きい範囲（例えば±３００μｍ〜±４００μｍ程度）とする必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年では、記録可能なタイプのＤＶＤ(Digital Versatile Disc)に代表される、記録可能な光ディスクを記録媒体に用いるビデオカメラ装置が普及し始めている。このようなビデオカメラ装置は、ポータブル機器であって、様々な姿勢で使用されることが想定される。そのため、位置を固定的に用いられる据え置きの機器と比較すると、対物レンズ１００の光ディスク１１０の記録面に対するジャストフォーカス位置は、対物レンズ１００に対する光ディスク１１０の記録面への相対的な位置変動に対して、対物レンズ１００の自重垂れ分、すなわち、対物レンズ１００自身の重みによる初期位置の変動がさらに加わると考えられる。したがって、ポータブル機器の場合、据え置きの機器と比較して、フォーカスサーチ時におけるアクチュエータの移動範囲を、対物レンズ１００の自重垂れ分だけ余分に見積もっておく必要がある。
【００１２】
このように、例えばビデオカメラといった、光ディスク１１０を記録媒体に用いたポータブル機器では、上述したような、例えば装置の姿勢に起因する様々な要因による、対物レンズ１００に対する光ディスク１１０の記録面への相対的な位置変動を考慮した、十分に大きなフォーカスサーチ範囲を持たせる必要があった。そのため、フォーカスサーチに長時間を要するようになり、機器の消費電力が大きくなってしまうという問題点があった。ポータブル機器では、電源の供給をバッテリから行うので、消費電力の大小は、操作性に直接的に影響してくる。
【００１３】
また、フォーカスサーチに要する時間は、光ディスク装置における、光ディスク１１０に対してアクセス可能となるまでの起動時間に直接的に関わってくる。ポータブル機器に対する使用において、フォーカスサーチ範囲をより広く持たせた結果、起動時間が長くなってしまい、それに伴い、ユーザ操作に対する機器のレスポンスが遅くなってしまうという問題点があった。このことは、特に光ディスク１１０を記録媒体に用いたビデオカメラなどでは、ユーザの撮影機会の損失にも繋がるという問題点があった。
【００１４】
したがって、この発明の目的は、フォーカスサーチに要する時間を削減することができる光ピックアップ装置およびフォーカスサーチ方法、ならびに、記録再生装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明は、上述した課題を解決するために、光ディスクに光を照射することにより、光ディスクに対する情報の記録または光ディスクに記録された情報の再生を行う光ディスク装置において、光ディスクに対して対物レンズを介して光を収束させて照射し、照射された光の光ディスクからの反射光に応じた検出信号を出力する光ピックアップと、光ピックアップから出力された検出信号に基づき得られるフォーカスエラー信号に応じて、対物レンズを光の光軸方向に移動させてフォーカス状態を制御するフォーカス制御手段と、対物レンズの基準位置からのずれ量を算出するずれ量算出手段と、フォーカス制御手段によるフォーカス状態の制御を行うためにフォーカスエラー信号をサーチするフォーカスサーチのサーチ範囲を、ずれ量算出手段により検出されたずれ量に基づき変更するサーチ範囲設定手段とを備えることを特徴とする光ディスク装置である。
【００１６】
また、この発明は、光ディスクに対して対物レンズを介して光を収束させて照射し、照射された光の光ディスクからの反射光に応じた検出信号を光ピックアップから出力するステップと、光ピックアップから出力された検出信号に基づき得られるフォーカスエラー信号に応じて、対物レンズを光の光軸方向に移動させてフォーカス状態を制御するフォーカス制御のステップと、対物レンズの基準位置からのずれ量を算出するずれ量算出のステップと、フォーカス制御のステップによるフォーカス状態の制御を行うためにフォーカスエラー信号をサーチするフォーカスサーチのサーチ範囲を、ずれ量算出のステップにより検出された移動量に基づき変更するサーチ範囲設定のステップとを備えることを特徴とするフォーカスサーチ方法である。
【００１７】
また、この発明は、被写体からの光を撮像する撮像手段と、撮像手段から出力された撮像信号を信号処理してビデオデータとして出力する信号処理手段と、光ディスクに対して対物レンズを介して光を収束させて照射し、照射された光の光ディスクからの反射光に応じて検出信号を出力する光ピックアップを有し、光ピックアップから出力された検出信号に基づき得られるフォーカスエラー信号に応じて、対物レンズを光の光軸方向に移動させてフォーカス状態を制御し、対物レンズの基準位置からのずれ量を算出し、フォーカス状態の制御を行うためにフォーカスエラー信号をサーチするフォーカスサーチのサーチ範囲を、算出されたずれ量に基づき変更するようにされ、信号処理手段から出力されたビデオデータを光ピックアップを用いて光ディスクに記録し、光ディスクに記録されたデータを光ピックアップを用いて再生する記録再生手段とを備えることを特徴とする記録再生装置である。
【００１８】
また、この発明は、被写体からの光を撮像する撮像のステップと、撮像のステップから出力された撮像信号を信号処理してビデオデータとして出力する信号処理のステップと、光ディスクに対して対物レンズを介して光を収束させて照射し、照射された光の光ディスクからの反射光に応じて検出信号を出力する光ピックアップから出力された検出信号に基づき得られるフォーカスエラー信号に応じて、対物レンズを光の光軸方向に移動させてフォーカス状態を制御し、対物レンズの基準位置からのずれ量を算出し、フォーカス状態の制御を行うためにフォーカスエラー信号をサーチするフォーカスサーチのサーチ範囲を、算出されたずれ量に基づき変更するようにされ、信号処理のステップから出力されたビデオデータを光ピックアップを用いて光ディスクに記録し、光ディスクに記録されたデータを光ピックアップを用いて再生する記録再生のステップとを有することを特徴とする記録再生方法である。
【００１９】
上述したように、この発明は、光ディスクに対して対物レンズを介して光を収束させて照射し、照射された光の光ディスクからの反射光に応じて検出信号を出力する光ピックアップから出力された検出信号に基づき得られるフォーカスエラー信号に応じて、対物レンズを光の光軸方向に移動させてフォーカス状態を制御し、フォーカス状態の制御を行うためにフォーカスエラー信号をサーチするフォーカスサーチのサーチ範囲を、算出された、対物レンズの基準位置からのずれ量に基づき変更するようにしているため、フォーカスサーチのサーチ範囲を最小限に設定することができ、フォーカスサーチに要する時間の短縮や、消費電力の削減が可能となる。
【００２０】
また、この発明は、被写体からの光を撮像して得られた撮像信号が信号処理されたビデオデータを光ピックアップを用いて光ディスクに記録し、光ディスクに記録されたデータを光ピックアップを用いて再生するようにされ、光ピックアップは、光ディスクに対して対物レンズを介して光を収束させて照射し、照射された光の光ディスクからの反射光に応じて検出信号を出力し、検出信号に基づき得られるフォーカスエラー信号に応じて、対物レンズを光の光軸方向に移動させてフォーカス状態を制御し、フォーカス状態の制御を行うためのフォーカスエラー信号をサーチするフォーカスサーチのサーチ範囲を、算出された、対物レンズの基準位置からのずれ量に基づき変更するようにしているため、フォーカスサーチのサーチ範囲を最小限に設定することができ、フォーカスサーチに要する時間が短縮され撮影者が撮影機会を逃すおそれが少なくなり、また、消費電力の削減が可能となるのでバッテリが長持ちする。
【発明の効果】
【００２１】
この発明は、光ピックアップにおいて対物レンズの自重垂れ分による移動量を考慮してフォーカスサーチ範囲を設定しているので、特に携帯されて用いられる記録再生装置に適用した場合、装置の姿勢差によるフォーカスサーチ時間の変動が無く、フォーカスサーチの高速化や、対物レンズのアクチュエータにおける消費電力の削減、さらに、より安定的な記録再生動作が実現できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の一形態について説明する。この発明では、センサの検出に基づき光ピックアップの対物レンズにおける自重垂れ分を求め、当該自重垂れ分を含まないフォーカスサーチ範囲を、基準位置に対して求められた自重垂れ分だけシフトさせるようにしている。フォーカスサーチ範囲に対して自重垂れ分により見込まれる範囲をさらに加える方法に比べ、サーチ範囲を狭くすることができ、フォーカスサーチに要する時間および消費電力を短縮できる。
【００２３】
図１は、この発明の実施の一形態に適用可能な撮像装置１の一例の構成を示す。システムバス１０に対して、システム制御部１１が接続される。システムバス１０に対して、さらに、ビデオおよびオーディオＩ／Ｆ１４、圧縮伸長エンコーダ／デコーダ１５、データ制御部１６およびドライブ制御部１７が接続される。
【００２４】
システム制御部１１は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)を有し、プログラムメモリ１２に予め格納されたプログラムに従い、図示されないＲＡＭ(Random Access Memory)をワークメモリとして用いて、この撮像装置１全体を制御する。すなわち、システム制御部１１は、プログラムに従い、システムバス１０を介してこれらビデオおよびオーディオＩ／Ｆ１４、圧縮伸長エンコーダ／デコーダ１５、データ制御部１６およびドライブ制御部１７とデータやコマンドのやりとりを行い、各部を制御する。
【００２５】
ユーザＩ／Ｆ（インターフェイス）１３は、入力キーやスイッチといった操作子に対するユーザの操作に応じて制御信号をシステム制御部１に供給すると共に、システム制御部１１から供給される制御信号に応じて表示および／または発光素子や音響素子を作動させ、ユーザに対して装置の状態などを通知する。
【００２６】
ビデオおよびオーディオＩ／Ｆ（インターフェイス）１４は、撮像部２１、マイクＭＩＣ２２、スピーカＳＰ２３および表示部２４に対する映像信号や音声信号の入出力インターフェイスとなっている。撮像部２１から出力された撮像信号や、マイクＭＩＣ２２から出力された音声信号は、それぞれ所定に信号処理およびＡ／Ｄ変換されて、それぞれディジタルビデオ信号およびディジタルオーディオ信号とされて出力される。また、ビデオおよびオーディオＩ／Ｆ１４に対してスクリーンメモリ２５を接続することができる。スクリーンメモリ２５は、例えば表示部２４に対してＧＵＩ(Graphical User Interface)を構成するアイコンや文字などを表示する際の表示出力信号の演算のために用いられる。
【００２７】
圧縮伸長エンコーダ／デコーダ（ＥＮＣ／ＤＥＣ）１５は、エンコーダ／デコーダ（ＥＮＣ／ＤＥＣ）メモリ２６を用いて、ベースバンドのディジタルビデオ信号およびディジタルオーディオ信号の圧縮符号化処理を行い、また、圧縮符号化されたディジタルビデオ信号およびディジタルオーディオ信号の伸長処理を行う。適用可能な圧縮符号化方式としては、例えばＭＰＥＧ１(Moving Pictures Experts Group 1)、ＭＰＥＧ２およびＭＰＥＧ４などが考えられる。なお、適用可能な圧縮符号化方式は、これらに限られない。圧縮伸長エンコーダ／デコーダ１５で圧縮符号化されたディジタルビデオ信号およびディジタルオーディオ信号は、ストリームデータとして出力される。
【００２８】
ドライブ制御部１７は、光ディスクドライブ１８と例えばＡＴＡ／ＡＴＡＰＩ(Attachment/Attachment Packet Interface)プロトコル標準に沿った非連続的なハンドシェークプロトコル処理を行って、光ディスクドライブ１８との間のデータ転送を制御する。
【００２９】
光ディスクドライブ１８は、供給されたデータに対して所定に記録符号化処理などを施して記録信号とし、この記録信号を光ディスク５０に対して書き込む。また、再生時には、光ディスクドライブ１８は、光ディスク５０から読み出した再生信号に対して所定に復調処理などを施して再生ディジタルデータとし、出力する。光ディスク５０としては、例えば記録可能なタイプのＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク、記録可能なタイプのＣＤ(Compact Disc)などを用いることができる。
【００３０】
データ制御部１６は、データメモリ２７をバッファメモリとして用いて、ストリーム転送が行われる圧縮伸長エンコーダ／デコーダ１５と、非連続的なデータ転送が行われるドライブ制御部１７との間で、ＦＩＦＯ(First In First Out)のバッファ動作を行い、データ転送を制御する。例えば、圧縮伸長エンコーダ／デコーダ１５から出力されたデータストリームは、データ制御部１６を介して一旦データメモリ２７に蓄えられ、ドライブ制御部１７からの転送要求に従い所定単位でデータメモリ２７から読み出される。また、ドライブ制御部１７から所定単位で供給されたデータは、データ制御部１６を介してデータメモリ２７に供給され、データメモリ２７に所定量以上が蓄えられたらデータメモリ２７から読み出され、圧縮伸長エンコーダ／デコーダ１５に供給される。
【００３１】
図２は、光ディスクドライブ１８の一例の構成を示す。光ディスク５０は、図示されないクランプ機構によってスピンドルモータ６４のシャフト６３に係合されて、スピンドルモータ６４により回転駆動可能とされている。
【００３２】
光ディスク５０の記録面に対向する位置に、光ピックアップ６０が配置される。光ピックアップ６０は、スレッドモータ６２により光ディスク５０の径方向に移動可能とされたスレッド６１に載置され、スレッド６１と共に光ディスク５０の径方向に移動される。
【００３３】
光ピックアップ６０は、レーザ光源、ビームスプリッタ、フォトディテクタ（以上図示しない）および対物レンズ８０を有する。光ピックアップ６０において、レーザ光源から発せられたコヒーレントなレーザ光は、ビームスプリッタを通過して対物レンズ８０に入射される。対物レンズ８０は、入射されたレーザ光を収束させ、光ディスク５０の記録面に照射する。光ディスク５０の記録面で反射されたレーザ光は、対物レンズ８０に入射され、再びコヒーレントなレーザ光とされて対物レンズ８０から出射され、ビームスプリッタで反射されてフォトディテクタに到達する。フォトディテクタから、光ピックアップ６０の出力が取り出される。
【００３４】
対物レンズ８０は、アクチュエータが接続されており（図示しない）、光ディスク５０の径方向および光ディスク５０のディスク面に対向する方向に位置制御が可能とされている。このアクチュエータにより対物レンズ８０が駆動され、対物レンズ８０から出射されたレーザ光が光ディスク５０の記録面近傍で収束するように、対物レンズ８０と光ディスク５０の記録面との間の距離が制御される。
【００３５】
光ピックアップ６０の出力は、信号処理部７２に供給される。信号処理部７２は、光ピックアップ６０から出力された信号に対してＲＦ信号処理、２値化処理、ＰＬＬ(Phase Locked Loop)同期処理およびＥＦＭ(Eight to Fourteen Modulation)復号処理など、所定の処理を施し、ディジタルデータを取り出す。
【００３６】
信号処理部７２から出力されたディジタルデータは、ホストＩ／Ｆ（インターフェイス）７３を介してドライブ制御部１７に供給される。ホストＩ／Ｆ７３は、マイコン（マイクロコンピュータ）７０の制御に基づき、例えばＡＴＡＰＩ規格に準じたプロトコルで光ディスクドライブ１８とドライブ制御部１７との間のデータ転送を行う。なお、マイコン７０は、図示されないＲＯＭ(Read Only Memory)に予め記憶されたプログラムに基づき、この光ディスクドライブ１８の動作を制御する。
【００３７】
ホストＩ／Ｆ７３およびドライブ制御部１７との間のデータ転送に適用可能なインターフェイス規格は、ＡＴＡＰＩに限られず、例えばＳＣＳＩ(Small Computer System Interface)やＵＳＢ(Universal Serial Bus)、ＩＥＥＥ１３９４(Institute Electrical and Electronics Engineers 1394)といった規格を適用することもできる。ホストＩ／Ｆ７３およびドライブ制御部１７との間のデータ転送は、既存の規格に限らず、独自のプロトコルに従って行うこともできる。
【００３８】
また、信号処理部７２は、光ピックアップ６０の出力に基づきフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などを生成し、マイコン７０に供給する。マイコン７０は、これらフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号に基づきサーボ制御部７１に対して制御信号を供給する。サーボ制御部７１は、供給された制御信号に基づき、スピンドルサーボ、スレッドサーボ、対物レンズ８０に対するサーボなど、各種のサーボ制御を行う。
【００３９】
さらに、マイコン７０に対して、加速度センサ８１が接続される。加速度センサ８１は、この光ディスクドライブ１８内に適当に配置され、光ディスクドライブ１８に加えられる重力および重力の方向に応じた信号を出力する。加速度センサ８１は、少なくとも、対物レンズ８０の光軸方向における変位を検出可能なように、配置される。
【００４０】
加速度センサ８１は、例えば、ポリシリコンの表面に作成されたマイクロマシンセンサにおけるポリシリコンによるスプリングの構造の振れを、独立固定電極と可動部に設けられた電極とからなる差動コンデンサを用いて測定し、加速度に比例した振幅の信号を出力するようにしたものを用いることができる。このような加速度センサ８１は、重力などの静的な加速度を計測することも可能とされ、傾斜センサとしても用いることができる。
【００４１】
加速度センサ８１の出力信号は、マイコン７０に供給される。マイコン７０は、例えば、この出力信号に基づき対物レンズ８０の光軸方向における変位を検出し、検出結果に基づき、対物レンズ８０を駆動するアクチュエータの初期動作を制御する。一例として、加速度センサ８１により光ディスクドライブ１８の傾斜角を求めることで、対物レンズ８０に加わる重力の光軸方向の成分を抽出することができ、これにより、光軸方向における対物レンズ８０の変位を検出できる。マイコン７０は、この検出結果に基づき、対物レンズ８０を駆動するアクチュエータの初期動作を制御する。このアクチュエータの初期動作制御については、後述する。
【００４２】
なお、加速度センサ８１の配置位置は、光ディスクドライブ１８内に限られない。すなわち、加速度センサ８１は、この撮像装置１内の任意の位置に配置可能である。また、加速度センサ８１の出力をシステム制御部１１に供給し、システム制御部１１で対物レンズ８０の光軸方向における変位を求めるようにしてもよい。システム制御部１１により求められた対物レンズ８０の変位量は、ドライブ制御部１７からホストＩ／Ｆ７３を介してマイコン７０に供給される。
【００４３】
図３は、対物レンズ８０および対物レンズ８０を駆動するアクチュエータの一例の外観を示す。この図３は、ワイヤ駆動方式によるアクチュエータの例である。固定部９０Ａおよび９０Ｂがスレッド６１に固定される。固定部９０Ａおよび９０Ｂには、それぞれマグネット９１Ａおよび９１Ｂが取り付けられる。対物レンズ８０は、４本のサスペンションワイヤ９４、９４、９４、９４（４本のうち１本は、図３において表示されていない）のみにより、固定部９０Ｂに支持される。すなわち、対物レンズ８０は、４本のサスペンションワイヤ９４、９４、９４、９４により、宙に浮いたような状態で支持されている。そのため、対物レンズ８０は、上下左右に容易に移動可能とされている。
【００４４】
トラッキングコイル９２およびフォーカスコイル９３が対物レンズ８０に設けられる。４本のサスペンションワイヤは、例えば２本ずつの対で、フォーカスコイル９２およびトラッキングコイル９３にそれぞれ電流を流すように接続される。サスペンションワイヤ９４、９４、９４、９４に電流を流すことで、フォーカスコイル９２およびトラッキングコイル９３に電磁誘導を発生させ、マグネット９１Ａおよび９１Ｂの磁力により、対物レンズ８０を上下左右に移動させることができる。
【００４５】
なお、アクチュエータと光ピックアップ６０との接合は、一般的には、アクチュエータ下面と光ピックアップ６０とを接合するような形態となっている。すなわち、アクチュエータ下面と光ピックアップ６０との間で、水平の調整を行う。
【００４６】
対物レンズ８０を駆動するアクチュエータの構造は、上述の例に限定されないが、フォーカスおよびトラッキングの制御のために対物レンズ８０が上下左右に移動可能な状態に支持される点は、他の構造においても共通である。
【００４７】
このような構成において、光ディスク５０にアクセスしていない状態から光ディスク５０に対するアクセス状態へと遷移する際に、フォーカスサーチ動作が行われる。すなわち、ドライブ制御部１７から光ディスクドライブ１８に対して、光ディスクへのアクセス要求があると、光ディスクドライブ１８において、マイコン７０の命令によりサーボ制御部７１が制御され、フォーカスサーボをＯＦＦとした状態で対物レンズ８０が予め決められたフォーカスサーチ範囲を移動させられる。フォーカスサーチ範囲の移動中に、光ピックアップ６０の出力に基づきフォーカスエラー信号が検出されると、フォーカスサーボがＯＮとされ、フォーカスサーボがかけられる。
【００４８】
ここで、対物レンズ８０は、サスペンションワイヤ９４、９４、・・・によって上述のように上下左右に移動可能に保持されているため、撮像装置１の姿勢によっては、対物レンズ８０が自重垂れを起こす可能性がある。既に説明したように、従来では、自重垂れの範囲を見込んで、フォーカスサーチ範囲を設定する必要があった。
【００４９】
この発明の実施の一形態では、加速度センサ８１を用いて、光ディスク５０にアクセスしていない状態からアクセス上へと遷移する際に対物レンズ８０に加えられている力を検出し、フォーカスサーチ範囲に対して、検出された力により移動すると推測される対物レンズ８０のずれ量（自重垂れ量）を算出し、予め設定されたフォーカスサーチ範囲に加える。これにより、予め想定しておく、対物レンズ８０に対する記録面への相対的な位置変動から、重力などによる対物レンズ８０の初期位置変動を差し引くことができる。
【００５０】
図４を用いて説明する。図４Ａは、従来技術による、対物レンズ８０の自重垂れ分を見込んだ、フォーカスサーチ範囲Ｒ1の例を示す。なお、対物レンズ８０は、自重垂れ分が無い場合、初期状態では所定の基準位置にあるものとする。図４Ａに示されるフォーカスサーチ範囲Ｒ1は、対物レンズ８０の自重垂れ分に相当する範囲Ｇがマージンとして上下に含まれている。この自重垂れ分の範囲Ｇを除いたフォーカスサーチ範囲を、最小フォーカスサーチ範囲Ｒ2とする。すなわち、対物レンズ８０の自重垂れが無い場合は、フォーカスサーチの際に、対物レンズ８０を、この最小フォーカスサーチ範囲Ｒ2内で移動させればよいことになる。
【００５１】
図４Ｂは、この発明の実施の一形態によるフォーカスサーチ範囲の例を示す。加速度センサ８１の検出結果に基づき算出される、対物レンズ８０が光軸方向に移動すると推測される移動量を、推測移動量ａとする。すなわち、対物レンズ８０の初期位置は、例えば光ディスクドライブ１８の姿勢などにより、所定の基準位置から推測移動量ａだけ光軸方向に沿ってずれていることになる。
【００５２】
そこで、上述した最小フォーカスサーチ範囲Ｒ2を、この推測移動量ａ分だけシフトさせた推測フォーカスサーチ範囲Ｒ3を求め、フォーカスサーチは、この推測フォーカスサーチ範囲Ｒ3内で対物レンズ８０を移動させて行う。すなわち、最小フォーカスサーチ範囲Ｒ2の上限および下限のそれぞれを、推測移動量ａに従い対物レンズ８０の光軸に沿って同一方向に向けて移動させ、推測フォーカスサーチ範囲Ｒ3とする。推測フォーカスサーチ範囲Ｒ3は、重力などによる対物レンズ８０の初期位置からの変動分が打ち消されているため、フォーカスサーチ範囲に対物レンズ８０の自重垂れ分の範囲Ｇを見込む必要が無い。
【００５３】
図５は、この発明の実施の一形態によるフォーカスサーチ範囲設定を行う一例の処理を示すフローチャートである。このフローチャートによる処理は、上述したように、光ディスク５０に対してアクセスがなされていない状態から、アクセスされる状態へと遷移する毎に行われる。
【００５４】
例えば、光ディスク５０に対してアクセスされていない状態で、ドライブ制御部１７から光ディスクドライブ１８に対して光ディスク５０に対するアクセス要求があると、ステップＳ１０で、マイコン７０は、加速度センサ８１の出力に基づき、対物レンズ８０の自重垂れ分による推測移動量ａが求められる。推測移動量ａは、対物レンズ８０の既知の重量と、サスペンションワイヤ９４、９４、９４、９４による張力などから力学的に求めることができる。推測移動量ａは、予めプログラムされた計算式により、その都度、求めてもよいし、予め計算されて求められたテーブルを参照して求めてもよい。テーブルは、例えばマイコン７０に接続されるＲＯＭに予め記憶される。
【００５５】
そして、次のステップＳ１１で、ステップＳ１０で求められた自重垂れ分による推測移動量ａが、予め決められているサーチ範囲定数、例えば、所定の基準位置に対する最小フォーカスサーチ範囲Ｒ2に足し合わされ、最小フォーカスサーチ範囲Ｒ2が光軸方向に沿って推測移動量ａだけシフトされ、推測フォーカスサーチ範囲Ｒ3が設定される。フォーカスサーチがこの推測フォーカスサーチ範囲Ｒ3の範囲で行われる。
【００５６】
このように、この発明では、対物レンズ８０の自重垂れ分による基準位置からのずれ量である推測移動量ａを考慮してフォーカスサーチ範囲を設定している。これにより、この発明は、従来技術による、対物レンズ８０に対する記録面への相対的な位置変動に対して十分にマージンを持たせた場合（図４Ａのフォーカスサーチ範囲Ｒ1参照）に比べ、光ディスクドライブ１８の姿勢による対物レンズ８０の初期位置変動分をフォーカスサーチ範囲に予め見込んでおく必要がない。
【００５７】
そのため、従来技術に比べ、より狭い範囲でフォーカスサーチを行うことができると共に、光ディスクドライブ１８の姿勢が変わっても確実にフォーカスサーチを行うことができ、また、光ディスクドライブ１８の姿勢差によるフォーカスサーチ時間の変動を無くすことができる。これにより、フォーカスサーチの高速化や、対物レンズ８０のアクチュエータにおける消費電力の削減、より安定的な記録再生動作が実現できる。
【００５８】
一例として、様々な要因により、対物レンズ８０の光ディスク５０の記録面に対する理想的な合焦点位置の距離の誤差が全体で±４００［μｍ］程度あり、そのうち、対物レンズ８０の自重垂れ分による範囲Ｇが±１００［μｍ］程度あったとする。この場合、この発明の実施の一形態による方法により、対物レンズ８０の自重垂れ分による範囲Ｇの±１００［μｍ］がキャンセルできたとすると、フォーカスサーチ範囲が±３００［μｍ］でよいことになり、略２５％の高速化が達成できる。
【００５９】
例えばフォーカスサーチ速度が８００［μｍ／ｓ］であって、フォーカスサーチにより対物レンズ８０を一度光ディスク５０とは反対側に引き戻し、次に光ディスク５０側に近づけていき、対物レンズ８０の初期位置でフォーカスサーチされた場合を考える。この場合、従来技術による方法では、フォーカスサーチにより対物レンズ８０を移動させる距離は、４００［μｍ］＋４００［μｍ］＝８００［μｍ］となり、移動に要する時間は、８００［μｍ］／８００［μｍ／ｓ］＝１．０［ｓ］となる。一方、この発明を適用してフォーカスサーチ範囲が±３００［μｍ］になると、対物レンズ８０を移動させる距離が３００［μｍ］＋３００［μｍ］＝６００［μｍ］、移動に要する時間が６００［μｍ］／８００［μｍ／ｓ］＝０．７５［ｓ］となり、従来技術による方法と比べ、移動に要する時間が０．２５［ｓ］の短縮になる。
【００６０】
なお、上述では、対物レンズ８０の基準位置からのずれ量を加速度センサ８１を用いて検出したが、これはこの例に限定されず、他の方法を用いて基準位置からのずれ量を検出しもよい。例えば、予め決められた対物レンズ８０の基準位置に対する光軸方向のずれ量を、電気的手段や光学的手段などを用いて計測する方法が考えられる。
【００６１】
また、上述では、対物レンズ８０の光軸方向に対するずれ量、すなわち、光ディスク５０のディスク面に対して垂直方向のずれ量を検出したが、これはこの例に限定されず、対物レンズ８０の光軸方向すなわちディスク面の垂直方向を含む例えば全方位のずれ量を検出するようにしてもよい。
【００６２】
さらに、上述では、この発明によるフォーカスサーチ範囲の設定方法が撮像され得られたビデオデータを光ディスクに記録する撮像装置に対して適用するように説明したが、これはこの例に限定されない。すなわち、この発明によるフォーカスサーチ範囲の設定方法は、光ディスクドライブ装置を有する装置であれば、他の様々な装置に適用可能である。このような装置としては、例えば光ディスクドライブ装置を有するパーソナルコンピュータや、ゲーム装置、オーディオ信号の記録装置などが考えられる。また、光ディスクを用いて記録のみ、再生のみを行う装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この発明の実施の一形態に適用可能な撮像装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図２】光ディスクドライブの一例の構成を示すブロック図である。
【図３】光ピックアップおよび光ピックアップを駆動するアクチュエータの一例の外観図である。
【図４】この発明の実施の一形態によるフォーカスサーチ範囲の設定方法を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の一形態による一例のフォーカスサーチ範囲設定処理を示すフローチャートである。
【図６】ジャストフォーカスとなっている場合の例を概略的に示す略線図である。
【図７】対物レンズが光ディスクの記録面に対して遠すぎる場合の例を概略的に示す略線図である。
【図８】対物レンズが光ディスクの記録面に対して近すぎる場合の例を概略的に示す略線図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  撮像装置
１８  光ディスクドライブ
５０  光ディスク
６０  光ピックアップ
６１  スレッド
６２  スレッドモータ
７０  マイコン
７１  サーボ制御部
７２  信号処理部
８０  対物レンズ
８１  加速度センサ
９４  サスペンションワイヤ
Ｒ2  最小フォーカスサーチ範囲
Ｒ3  推測フォーカスサーチ範囲
ａ  推測移動量
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図３】
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