(57)【要約】【課題】  光ディスクの起動シーケンスを高速に行うことができる「フォーカスサーボ制御装置」を提供する。【解決手段】  本発明に係るフォーカスサーボ制御装置は、フォーカスサーチ信号ＦＳまたはフォーカスエラー信号ＦＥをアクチュエータに供給し、対物レンズを光ディスク反射面に接近もしくは離間する方向に駆動可能である。光ディスクの起動時に、三角波Ｓ０を階段状に変化させたフォーカスサーチ信号ＦＳをアクチュエータに供給するようにし、対物レンズが光ディスクから必要以上離れないようにし、フォーカスサーチ時間を短縮する。【選択図】  図３
2006302339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスサーチ信号またはフォーカスエラー信号に基づき対物レンズを光ディスクに接近もしくは離間する方向に駆動可能なフォーカスサーボ制御装置であって、
光ディスクの起動時に、三角波を階段状に変化させたフォーカスサーチ信号に基づき対物レンズを駆動する制御手段を有する、フォーカスサーボ制御装置。
【請求項２】
フォーカスサーチ信号は、同一波形の三角波を繰り返し含む信号である、請求項１に記載のフォーカスサーボ制御装置。
【請求項３】
フォーカスサーチ信号は、同一波形の三角波をオフセットさせた信号である、請求項１または２に記載のフォーカスサーボ制御装置。
【請求項４】
オフセット量は、三角波の振幅よりも小さい、請求項３に記載のフォーカスサーボ制御装置。
【請求項５】
フォーカスサーボ制御装置はさらに、対物レンズの位置変化に応じてフォーカスエラー信号を生成する生成手段と、
フォーカスサーチ信号により対物レンズが駆動されたとき、前記生成手段により生成されたフォーカスエラー信号に基づき光ディスクの種別を判別するディスク判別手段を含む、請求項１に記載のフォーカスサーボ制御装置。
【請求項６】
フォーカスサーボ制御装置はさらに、フォーカスサーチ信号により対物レンズが駆動されたとき、前記生成手段により生成されたフォーカスエラー信号に基づき対物レンズがフォーカスサーボ可能な位置か否かを判定する判定手段を含む、請求項５に記載のフォーカスサーボ制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか１つに記載のフォーカスサーボ制御装置を含み、当該フォーカスサーボ制御装置の制御により光ディスクに記録されたデータの再生および／またはデータの書き込みを行う光ディスク装置。
【請求項８】
フォーカスサーボ制御装置の起動シーケンス制御方法であって、
光ディスクの起動時に、三角波を階段状に変化させたフォーカスサーチ信号に基づき対物レンズを光ディスクに接近または離間する方向に駆動するステップと、
対物レンズの位置変化に応じて得られたフォーカスエラー信号に基づき対物レンズがフォーカスサーボ可能な位置か否かを判定するステップと、
を有する起動シーケンス制御方法。
【請求項９】
起動シーケンス制御方法はさらに、フォーカスエラー信号に基づき光ディスクの種類を判別するステップを含む、請求項８に記載の起動シーケンス制御方法。
【請求項１０】
フォーカスサーチ信号は、同一波形の三角波をオフセットさせた階段状の信号である、請求項８または９に記載の起動シーケンス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤ（Compact Disk）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)などのディスク状の記録媒体（以下、光ディスクという）に記録されたデータを光学的に読取りおよび／または書き込みを可能とする光ディスク装置のフォーカスサーボ制御装置に関し、特に、光ディスク起動時のシーケンス制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク装置は、光ディスクに渦巻状に記録されたデータを光学的に読取り、これを電子信号に変換し、音楽や映像を再生している。光ディスク再生装置において、データの読取りや書き込みを行うとき、光学ピックアップからの再生信号に基づきトラッキングサーボ制御、フォーカスサーボ制御が行われている。フォーカスサーボ制御は、光学ピックアップの対物レンズの焦点が反射面に合致するように、光学ピックアップまたは対物レンズを光ディスクに接近または離間する方向へ移動させる。
【０００３】
フォーカスサーボ制御には、一般に、非収差法などが用いられる。非点収差法は、光ディスクの反射面で反射された光を４分割された受光素子により受光し、その対角の受光素子の出力電圧の差分に基づきフォーカス制御をしている。出力電圧の差分は、図５に示すようなＳ字特性のフォーカスエラー信号ＦＥとなり、対物レンズと光ディスクの反射面との距離が近ければ正側にピーク値が生じ、距離が遠ければ負側にピーク値が生じ、焦点が一致していればゼロとなる。従って、フォーカスサーボ制御では、フォーカスエラー信号ＦＥがゼロとなるように対物レンズの位置を制御する。
【０００４】
フォーカスサーボ制御を可能にするためには、対物レンズが光ディスクの反射面から一定の距離に近づいている必要がある。言い換えれば、図５に示すようにフォーカスエラー信号の極大値と極小値の距離を越えるエラー量になると、フォーカスサーボ制御を行うことができない。このため、光ディスク起動時に、対物レンズのフォーカスサーチが行われる。対物レンズのフォーカスサーチは、図６（ａ）に示すようなフォーカスサーチ信号ＦＳをアクチュエータに供給し、アクチュエータによって対物レンズが駆動され、その焦点が光ディスクの反射面を通過すると、それに応答してフォーカスエラー信号ＦＥが生成される。なお、図中のレイヤ１、２は、ＤＶＤディスクの記録面である。
【０００５】
光ディスクがターンテーブルに装着されたとき、対物レンズと光ディスク間の距離は、光ディスクの厚さ、そり、光学ピックアップの取り付け誤差等のバラツキにより、一定ではない。このバラツキがあるため、対物レンズを一気に光ディスクへ接近させると、対物レンズが光ディスクにぶつかり、記録面を傷つけてしまうおそれがある。従って、対物レンズを光ディスクへ接近させるときは、最初に小さな距離から始まり、その後、漸次距離を大きくするようなフォーカスサーチ信号が生成される。対物レンズのフォーカス距離が求まると、フォーカスサーチ信号によるフォーカスサーチ（引き込み動作）が終了し、以降は、フォーカスエラー信号ＦＥにおるフォーカスサーボ制御が行われる。
【０００６】
特許文献１は、光ディスクとアクチュエータの対物レンズとの作動距離を小さくすることで、光学ピックアップ系の小型化を図るものである。光ディスクと対物レンズ間の作動距離を小さくし、図７に示すように、アクチュエータの駆動コイルに供給する、鋸歯状のフォーカスサーチ信号を順次振幅が増大するようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−３３４６８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のフォーカスサーボ制御装置、次のような課題がある。上記したように光ディスクの起動時、対物レンズのフォーカスサーチが行われると、フォーカスエラー信号ＦＥのピーク値（ＦＥＰＰ）が検出され、これにより、以降のフォーカスサーボ制御が自動調整される。フォーカスエラー信号ＦＥのピーク値を正常に取得できなければ、フォーカスサーボ制御システムを正常に動作することができない。このため、図８に示すように、最初は小振幅のフォーカスサーチ信号を与え、漸次その振幅を大きくするような制御が行われている。すなわち、最初のフォーカスサーチ信号ＦＳの三角波Ｓ１により対物レンズが駆動されたとき、その焦点はＦ１であり、光ディスクの反射面（レイヤ０、レイヤ１）まで到達していない。次の三角波Ｓ２は、最初の三角波Ｓ１よりも大きな振幅であり、対物レンズをディスク側により接近させる。この時点でも、対物レンズの焦点Ｆ２は反射面まで到達していない。次の三角波Ｓ３は、前の三角波Ｓ２よりも大きな振幅であり、ここで、焦点Ｆ３が反射面を通過し、フォーカスエラー信号ＦＥが生成される。
【０００９】
しかしながら、図８に示すように、振幅を漸次大きくして行った場合、その負側の勾配も大きくなってしまい、その極小値から再び正側に勾配させているため、実質的にフォーカスサーチに寄与しない無駄な期間ｔｄが大きくなってしまう。これにより、光ディスク起動時の時間が長くなり、光ディスクの再生または書き込みまでの時間が遅延してしまうという課題がある。
【００１０】
一方、フォーカスサーチを早めるには、波形の傾き勾配を大きくすること、言い換えれば、対物レンズの速度を速くすることも可能であるが、その場合には、図６（ｂ）に示すように、引き込み動作によって得られるフォーカスエラー信号のピーク値が、インパルス波形に近くなり、ピーク値を取得しづらくなるという課題があった。さらに、光ディスク起動時にフォーカスエラー信号ＦＥの数をカウントすることでディスクの種類を判別している場合には、この判別も難しくなってしまうという課題がある。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、光ディスクの起動シーケンスを高速に行うことができるフォーカスサーボ制御装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、光ディスク起動時にディスクの種類の判別を容易に行うことができるフォーカスサーボ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るフォーカスサーボ制御装置は、フォーカスサーチ信号またはフォーカスエラー信号に基づき対物レンズを光ディスクに接近もしくは離間する方向に駆動可能であり、光ディスクの起動時に、三角波を階段状に変化させたフォーカスサーチ信号に基づき対物レンズを駆動する制御手段を有するものである。
【００１３】
好ましくは、フォーカスサーチ信号は、同一波形の三角波を繰り返し含む信号であり、例えば、同一波形の三角波をオフセットさせた信号である。三角波の信号波形は、鋸状の波形であってもよい。また、光ディスク起動時は、例えば光ディスクをターンテーブルに搭載したとき、光ディスク装置やパーソナルコンピュータにおいて光ディスク装置の電源をオン状態にしたときなどである。
【００１４】
フォーカスサーボ制御装置はさらに、対物レンズの位置変化に応じてフォーカスエラー信号を生成する生成手段と、フォーカスサーチ信号により対物レンズが駆動されたとき、前記生成手段により生成されたフォーカスエラー信号に基づき光ディスクの種別を判別するディスク判別手段を含む。好ましくは、フォーカスサーチ信号により対物レンズが駆動されたとき、前記生成手段により生成されたフォーカスエラー信号に基づき対物レンズがフォーカスサーボ可能な位置か否かを判定する判定手段を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のフォーカスサーボ制御装置によれば、光ディスク起動時に、三角波を階段状に変化させたフォーカスサーチ信号をアクチュエータに供給し、対物レンズを駆動するようにしたので、対物レンズが光ディスクから離間する時間を軽減することができ、フォーカスサーチや光ディスク判別等の起動シーケンスに要する時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の最良の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の実施例に係るフォーカスサーボ制御装置の構成を示すブロック図である。フォーカスサーボ制御装置１は、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク１０を回転するスピンドルモータ１２、回転された光ディスクに対物レンズ１４を介して光ビームを照射し、その反射光を電気信号に変換する光学ピックアップ１６、光学ピックアップ１４からの電気信号に基づき非点収差法等によりフォーカスエラー信号ＦＥを生成するフォーカスエラー信号生成回路１８、フォーカスサーチ制御時に、フォーカスサーチ信号により対物レンズ１４の焦点が光ディスク１０の反射面を通過したときのフォーカスエラー信号ＦＥのピーク値を検出するレベル検出回路２０、フォーカスサーチやディスクの種類の判別等の起動シーケンスを制御するシステムコントローラ２２、フォーカスエラー信号ＦＥを受け取りこの信号のゲインを調整するゲイン調整回路２４、ゲイン調整回路２４から出力されるフォーカスエラー信号ＦＥの位相を補償する位相補償回路２６、システムコントローラ２２からの制御によりフォーカスサーチ時にフォーカスサーチ信号ＦＳを発生するＦＳ信号発生回路２８、システムコントローラ２２の切替制御信号Ｃに応答してフォーカスエラー信号ＦＥまたはフォーカスサーチ信号ＦＳを選択して出力する切替回路３０、切替回路３０からの出力によりアクチュエータへの駆動信号を供給する駆動回路３２、駆動信号に基づき対物レンズ１４を光ディスク１０に接近する方向または離間する方向に駆動するアクチュエータ３４を備えている。なお、光ディスク装置に含まれるその他の構成、例えば、トラッキング制御回路や再生信号による音声や映像の出力回路等は、ここには省略されている。
【００１８】
次に、フォーカスサーボ制御装置の起動シーケンスについて図２の動作フローを参照して説明する。始めに、ＤＶＤ等の光ディスク１０がターンテーブルに搭載されると（ステップＳ１０１）、光ディスクの装着を検出するセンサーから検出結果がシステムコントローラ２２へ供給され、システムコントローラ２２は起動シーケンスを開始する（ステップＳ１０２）。起動シーケンスは、例えばプログラムとしてメモリに格納されており、これをシステムコントローラが実行する。
【００１９】
システムコントローラ２２は、切替制御信号Ｃによりフォーカスサーチ信号ＦＳの出力が選択されるように切替回路３０を制御し、かつ、ＦＳ信号発生回路２８からフォーカスサーチ信号ＦＳを出力させる。これにより、フォーカスサーチが開始される（ステップＳ１０３）。
【００２０】
図３は、ＦＳ信号発生回路２８により発生されたフォーカスサーチ信号ＦＳの波形と対物レンズ１４の焦点位置との関係を示す図である。本実施例では、図示するように、フォーカスサーチ信号ＦＳは、同一振幅の三角波をオフセットさせた階段状の信号である。三角波Ｓ０の振幅Ａは、ＤＶＤ等の多層記録面（図では、ＤＶＤのレイヤＬ０、Ｌ１を示している）の距離ｄよりも大きく、かつ、経験則上、最初の三角波Ｓ０により対物レンズ１４を駆動したとき対物レンズ１４が光ディスク１０の反射面に一気に接触する距離よりも小さく設定される。さらに、三角波Ｓ０の勾配は、フォーカスエラー信号ＦＥがインパルス状にならないように一定の角度以下とする。
【００２１】
こうして、フォーカスサーチの開始後、期間ｔ１において、最初の三角波Ｓ０を含むフォーカスサーチ信号Ｓ０が発生され、これが駆動回路３２に供給される（ステップＳ１０４）。アクチュエータ３４は、三角波Ｓ０の波形に応じて対物レンズ１４を光ディスク１０に接近および離間するように駆動する（ステップＳ１０５）。期間ｔ１では、対物レンズ１４の焦点Ｆ１は、光ディスク１０に到達しないので、フォーカスエラー信号ＦＥは生成されない（ステップＳ１０６）。このため、システムコントローラ２２は、継続してフォーカスサーチ信号ＦＳを発生させる。
【００２２】
フォーカスサーチ信号ＦＳは、最初の三角波Ｓ０の次に、対物レンズ１４の振動を停止させるため、対物レンズ１４を期間ｔｓで静止させる。期間ｔ１および期間ｔｓを１周期として、２番目の三角波Ｓ０が発生される。２番目の三角波Ｓ０は、最初の三角波Ｓ０と同一波形、すなわち振幅、勾配が等しい。ただし、最初の三角波Ｓ０よりもレベルＰだけ正側にオフセットされている。オフセットレベルＰは、Ｐ＜Ａの関係にある。なお、図では、オフセットレベルＰは、便宜上、垂直に立ち上がるように示しているが、ある程度勾配をもたせてもよい。２番目の三角波Ｓ０が供給されたとき、対物レンズ１４の焦点Ｆ２は、オフセット量Ｐに対応する距離だけ光ディスク１０の反射面に接近することになる。
【００２３】
複数の周期で三角波Ｓ０を有するフォーカスサーチ信号ＦＳが駆動回路３２に供給され、そして図３に示すように、第４番目の三角波Ｓ０が供給されたとき、対物レンズ１４の焦点Ｆ４が、光ディスクのレイヤＬ０、Ｌ１を通過すると、ＦＥ信号生成回路１８からフォーカスエラー信号ＦＥが生成される（ステップＳ１０６）。レベル検出回路２０は、フォーカスエラー信号ＦＥのピーク値を検出し、システムコントローラ２２は、ピーク値を受け取ると、ピーク値に基づき対物レンズ１４がフォーカスサーボ可能な位置にあると判定し、対物レンズ１４と光ディスク１０の距離をメモリ等に記憶し、フォーカスサーチを終了する（ステップＳ１０７）。
【００２４】
次に、システムコントローラ２２は、切替制御信号Ｃによりフォーカスエラー信号ＦＥの出力が選択されるように切替回路３０を制御する。さらに、システムコントローラ２２は、第４番目の三角波Ｓ０によるフォーカスサーチにより生成されたフォーカスエラー信号ＦＥをカウントし、光ディスクの種類を判別する（ステップＳ１０８）。図３の場合には、フォーカスエラー信号ＦＥが、レイヤ０とレイヤ１を通過するので、フォーカスエラー信号ＦＥが２つであるため、光ディスクをＤＶＤであると判定する。こうして、光ディスク起動時のシーケンスが終了される（ステップＳ１０９）。
【００２５】
このように本実施例によれば、フォーカスサーチ信号ＦＳは、三角波Ｓ０を階段状に変化させ、三角波の振幅を越える負の方向への変化をなくしたため、対物レンズ１４が必要以上に光ディスク１０から離れる無駄な移動を軽減し、これによりフォーカスサーチ時間（ｔ１+ｔｓ・・・ｔｓ+ｔ４）を従来手法よりも短縮することができる。
【００２６】
なお、上記実施例では、フォーカスサーチ信号ＦＳにおいて同一波形の三角波を繰り返し含むようにしたが、三角波の振幅を越える負の変化がなければ、必ずしも同一波形である必要はない。オフセット量Ｐも必ずしも一定である必要はない。例えば、図４（ａ）に示すように、三角波Ｓ０の負の勾配を途中までとしてもよい。さらに、三角波の波形は、特に限定的に解釈されるべきものではなく、図４（ｂ）に示すような鋸波状の波形であっても良い。なお、フォーカスサーチ信号の生成および発生を行うＦＳ信号発生回路は、特別な回路構成を用いることなく公知の回路構成を用いて信号波形を生成することができる。
【００２７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明に係るフォーカスサーボ制御装置は、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ等の光ディスクの再生または書込みを可能とする光ディスク装置、パーソナルコンピュータ等において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例に係るフォーカスサーボ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】フォーカスサーボ制御装置の起動シーケンスを説明する動作フローである。
【図３】フォーカスサーチ信号の波形を示す図である。
【図４】フォーカスサーチ信号の他の波形を示す図である。
【図５】フォーカスエラー信号のＳ字特性を示す図である。
【図６】フォーカスサーチ信号とフォーカスエラー信号の関係を示す図である。
【図７】従来のフォーカスサーチ信号を示す図である。
【図８】従来のフォーカスサーチ信号を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１：光ディスク装置                １０：光ディスク
１２：スピンドルモータ            １４：対物レンズ
１６：光学ピックアップ            １８：ＦＥ信号生成回路
２２：システムコントローラ        ２８：ＦＳ信号発生回路
３０：切替回路                    ３２：駆動回路
３４：アクチュエータ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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