(57)【要約】【課題】光学ピックアップのデフォーカスが大きくなるような場合であっても、安定したフォーカス引き込み動作を行うことができるフォーカス制御装置及び制御方法並びにフォーカス制御用プログラムを提供する。【解決手段】ディスクに照射したレーザ光の反射光を電気信号に変換する光学ピックアップ４に、レーザ光の照射及び反射光の受光を行う対物レンズ４２、対物レンズ４２を駆動する２軸アクチュエータ４３を設ける。光学ピックアップ４からの電気信号に基づいて、対物レンズ４２がフォーカス引き込み動作を行うように、２軸アクチュエータ４３の駆動を制御するアクチュエータ駆動部５６、対物レンズ４２によるフォーカス合焦点と動作点との差の基準となるデフォーカス値を設定するデフォーカス設定部５３、デフォーカス値を設定値若しくは零に切り替えるデフォーカス切替部５４を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学式記録媒体に照射したレーザ光の反射光を電気信号に変換する光学ピックアップと、前記光学ピックアップに設けられ、レーザ光の照射及び反射光の受光を行う光学部材と、前記光学部材を駆動するアクチュエータと、前記光学ピックアップからの電気信号に基づいて、前記光学部材がフォーカス引き込み動作を行うように、前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ駆動部とを有するフォーカス制御装置において、
前記光学部材によるフォーカス合焦点と前記光学部材の動作点との差の基準となるデフォーカス値を設定するデフォーカス設定部と、
前記デフォーカス値を前記デフォーカス設定部による設定値若しくは零に切り替えるデフォーカス切替部と、
を有することを特徴とするフォーカス制御装置。
【請求項２】
前記デフォーカス設定部によって設定される前記デフォーカス値を記憶する設定記憶部を有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】
光学ピックアップが光学部材を介して光学式記録媒体にレーザ光を照射するとともに反射光を電気信号に変換し、前記光学ピックアップからの電気信号に基づいて、前記光学部材によるフォーカスサーボが可能となるように、前記光学部材がフォーカス引き込み動作を行うフォーカス制御方法において、
前記光学部材によるフォーカス合焦点と前記光学部材の動作点との差の基準となるデフォーカス値を設定し、
フォーカスサーボ開始前に、前記デフォーカス値を零とし、
フォーカスサーボ開始後に、前記デフォーカス値を前記デフォーカス設定部による設定値に切り替えることを特徴とするフォーカス制御装置。
【請求項４】
前記フォーカスサーボ開始後、前記光学ピックアップからの電気信号が安定した後に、前記デフォーカス値を前記デフォーカス設定部による設定値に切り替えることを特徴とする請求項３記載のフォーカス制御方法。
【請求項５】
前記光学部材の動作点は、前記光学ピックアップからの電気信号におけるＲＦ信号の振幅が最大となる点であることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のフォーカス制御方法。
【請求項６】
光学ピックアップに光学部材を介して光学式記録媒体にレーザ光を照射させるとともに反射光を電気信号に変換させる機能と、前記光学ピックアップからの電気信号に基づいて、前記光学部材によるフォーカスサーボが可能となるように、前記光学部材にフォーカス引き込み動作を行わせる機能とを、コンピュータに実現させるフォーカス制御用プログラムにおいて、
前記光学部材によるフォーカス合焦点と前記光学部材の動作点との差の基準となるデフォーカス値を設定する機能と、
フォーカスサーボ開始前に、前記デフォーカス値を零とする機能と、
フォーカスサーボ開始後に、前記デフォーカス値を前記デフォーカス設定部による設定値に切り替える機能とを、コンピュータに実現させることを特徴とするフォーカス制御用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学式記録媒体の記録再生装置における光学ピックアップのフォーカス制御技術に係り、特に、デフォーカスの調整に改良を施したフォーカス制御装置及び制御方法並びにフォーカス制御用プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤやＤＶＤ等の光学式のディスクを記録再生するディスク装置においては、対物レンズを含む光学ピックアップを介してレーザ光を記録面に照射し、その反射光を電気信号に変換することにより、ディスクに記録された信号を読み取っている。この光学ピックアップは、アクチュエータのコイルに流れる電流に応じて、フォーカス方向（上下）、トラッキング方向（左右）に移動可能に設けられているが、再生時には、記録面に対して焦点が合った状態を維持している必要がある。
【０００３】
このため、かかるディスク装置においては、対物レンズが受光して、ビームスプリッターによって分光された記録面からの反射光が、ディテクターと呼ばれるフォトダイオードに導かれ、このディテクターが反射光量に応じて流す電流に応じて、対物レンズの位置を微調整するフォーカスサーボが行われるように構成されている。例えば、焦点が合わないとメインスポットが真円を描かないことを利用して、メインスポットの中心を基準として４等分した区画における光量のうち、所定の対となる区画の光量の差に基づいて、これをフォーカスエラー信号として検出し、光学ピックアップが誤差を打ち消す方向に移動するように、これに応じた電圧でコイルに電流を流すように制御している。
【０００４】
このようなフォーカスサーボにおける動作を、一般的にフォーカス引き込み動作ともいうが、フォーカス引き込み動作は、フォーカスエラー信号の検出可能な範囲、すなわち、焦点位置の前後の僅かな範囲内でしか行うことができない。このため、かかるディスク装置においては、フォーカスサーチと称して対物レンズを上下に動かし、フォーカスエラー信号が得られた時点でフォーカスサーボをオンにする動作を行うように構成されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
ところで、図４に示すように、フォーカス引き込み時、初めにフォーカスが合うポイントであるフォーカス合焦点と、実際にフォーカスサーボを動作させるポイントであるフォーカス動作点にはデフォーカスと呼ばれるずれが生じるように調整される。このデフォーカス調整は、フォーカスサーボをオンにした後の動作点としてＲＦ信号（読み取り情報信号）が最良となるように、フォーカス合焦点に対してプラス側、マイナス側にフォーカス移動させ、ＲＦ信号の振幅が最大になるポイントを検出し、そのポイントをフォーカス動作点とするものである。
【０００６】
かかるデフォーカス調整は、再生装置の停止状態からディスク再生状態へ切り換わるとき、傷や振動等によるフォーカス外れが生じたときにそれぞれ行われるフォーカスサーチ時、ＤＶＤ等の多層ディスクにおいて再生する層を切り換えるときに行われるレイヤジャンプ時などに実施される。
【０００７】
例えば、フォーカスサーチ時に行われるデフォーカス調整手順を、図５のフローチャートを参照して説明する。すなわち、フォーカスサーボオフ状態から（ステップ５０１）、フォーカスサーチを開始してフォーカス引き込み動作を行う（ステップ５０２）。フォーカス引き込み動作後、フォーカスサーボオン状態とし（ステップ５０３）、その他のサーボ（スピンドルサーボ、トラッキングサーボ、スレッドサーボ）をオンとする（ステップ５０４）。以上のステップ５０１〜ステップ５０４の間は、デフォーカス値は、前回のデフォーカス調整時に設定された値Ａが使用される。
【０００８】
次に、新たにデフォーカス調整が行われ、デフォーカス値Ａ´が設定される（ステップ５０５）。そして、調整結果の設定値がアクチュエータの駆動回路に入力されることにより、デフォーカスの設定値Ａが、新たなデフォーカス値Ａ´に入れ替えられる（ステップ５０６）とともに、この設定値がメモリに蓄積される（ステップ５０７）。このように、新たに設定されたデフォーカス値Ａ´に基づいて、ディスクの再生が行われる（ステップ５０８）。
【０００９】
一方、レイヤジャンプ時のデフォーカス設定手順を、図６のフローチャートを参照して説明する。すなわち、現在の層におけるデフォーカス値Ａに基づいて、ディスクを再生している状態から（ステップ６０１）、レイヤジャンプが行われると（ステップ６０２）、アクチュエータの駆動回路に移動先の層の前回のデフォーカス値Ｂが入力されることにより、デフォーカスの設定値Ａが、新たなデフォーカス値Ｂに入れ替えられる（ステップ６０３）。
【００１０】
そして、このデフォーカス値Ｂに基づいて、フォーカス引き込み動作が行われた後（ステップ６０４）、フォーカスサーボオン状態とし（ステップ６０５）、その他のサーボをオンとして（ステップ６０６）、移動先の層のディスク再生が行われる（ステップ６０７）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平６−６８４７７号公報
【特許文献２】
特開平８−３３９５５０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のデフォーカス調整においては、デフォーカス調整後の動作点は、ＲＦ振幅が最大であるため、フォーカスサーボオンの後の動作点としては最良であるが、フォーカスサーボオンとした瞬間には、波形が大きく振られることになる。このため、デフォーカス値が大きくなるような場合には、図７に示すフォーカス信号の制御範囲を逸脱する可能性がある。
【００１３】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、光学ピックアップのデフォーカスが大きくなるような場合であっても、安定したフォーカス引き込み動作を行うことができるフォーカス制御装置及び制御方法並びにフォーカス制御用プログラムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、光学式記録媒体に照射したレーザ光の反射光を電気信号に変換する光学ピックアップと、前記光学ピックアップに設けられ、レーザ光の照射及び反射光の受光を行う光学部材と、前記光学部材を駆動するアクチュエータと、前記光学ピックアップからの電気信号に基づいて、前記光学部材がフォーカス引き込み動作を行うように、前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ駆動部とを有するフォーカス制御装置において、前記光学部材によるフォーカス合焦点と前記光学部材の動作点との差の基準となるデフォーカス値を設定するデフォーカス設定部と、前記デフォーカス値を前記デフォーカス設定部による設定値若しくは零に切り替えるデフォーカス切替部とを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明を方法の観点から捉えたものであり、光学ピックアップが光学部材を介して光学式記録媒体にレーザ光を照射するとともに反射光を電気信号に変換し、前記光学ピックアップからの電気信号に基づいて、前記光学部材によるフォーカスサーボが可能となるように、前記光学部材がフォーカス引き込み動作を行うフォーカス制御方法において、前記光学部材によるフォーカス合焦点と前記光学部材の動作点との差の基準となるデフォーカス値を設定し、フォーカスサーボ開始前に、前記デフォーカス値を零とし、フォーカスサーボ開始後に、前記デフォーカス値を前記デフォーカス設定部による設定値に切り替えることを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１及び請求項３記載の発明をコンピュータプログラムの観点から捉えたものであり、光学ピックアップに光学部材を介して光学式記録媒体にレーザ光を照射させるとともに反射光を電気信号に変換させる機能と、前記光学ピックアップからの電気信号に基づいて、前記光学部材によるフォーカスサーボが可能となるように、前記光学部材にフォーカス引き込み動作を行わせる機能とを、コンピュータに実現させるフォーカス制御用プログラムにおいて、前記光学部材によるフォーカス合焦点と前記光学部材の動作点との差の基準となるデフォーカス値を設定する機能と、フォーカスサーボ開始前に、前記デフォーカス値を零とする機能と、フォーカスサーボ開始後に、前記デフォーカス値を前記デフォーカス設定部による設定値に切り替える機能とを、コンピュータに実現させることを特徴とする。
【００１７】
以上のような請求項１、３及び６記載の発明によれば、フォーカスサーボ開始前に、一時的にデフォーカス値を零にすることができるので、設定されたデフォーカス値が大きい場合であっても、フォーカス引き込み動作を安定させることができる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のフォーカス制御装置において、前記デフォーカス設定部によって設定される前記デフォーカス値を記憶する設定記憶部を有することを特徴とする。
以上のような請求項２記載の発明では、デフォーカス値を記憶させておくことにより、デフォーカス値を零とする前の設定に復帰させることができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のフォーカス制御方法において、前記フォーカスサーボ開始後、前記光学ピックアップからの電気信号が安定した後に、前記デフォーカス値を前記デフォーカス設定部による設定値に切り替えることを特徴とする。
以上のような請求項４記載の発明では、フォーカスサーボを行うための信号波形が安定してから、デフォーカス調整を行うので、デフォーカス値が大きい場合の光学部材の制御範囲からの逸脱が、確実に防止される。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項３又は請求項４記載のフォーカス制御方法において、前記光学部材の動作点は、前記光学ピックアップからの電気信号におけるＲＦ信号の振幅が最大となる点であることを特徴とする。
以上のような請求項５記載の発明では、光学部材の制御範囲の逸脱を防止しつつ、ＲＦ信号（読み取り情報信号）が最良となる位置で、フォーカスサーボを動作させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下には、本発明を適用した実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、本実施形態は、コンピュータ及びその周辺回路を、以下に述べる各部の機能を実現するためのプログラムに従って動作させることにより、光学ピックアップを制御するものであり、ハードウェアやプログラムの実現態様は各種変更可能である。従って、以下の説明では、本発明の各機能を実現する仮想的回路ブロックを用いる。
【００２２】
［構成］
本実施形態は、図１に示すように、ターンテーブル１上にチャッキングされたディスクＤを、スピンドルモータ２によって回転させながら、制御装置５によって光学ピックアップ４を走査させることにより、ディスクＤの記録面への情報の記録及び再生を行うディスク装置である。光学ピックアップ４は、レーザダイオード４１、対物レンズ４２、２軸アクチュエータ４３、ディテクター４４、シリンドリカルレンズ４７、コリメータレンズ４６、ビームスプリッタ４５等を備えている。
【００２３】
レーザダイオード４１は、ディスクＤに照射するレーザ光を発光する光源である。対物レンズ４２は、レーザ光をディスクＤの記録面に集束させるレンズである。２軸アクチュエータ４３は、駆動電圧によって対物レンズ４２をトラッキング方向及びフォーカス方向の２方向に駆動するアクチュエータである。ディテクター４４は、ディスクＤからの反射光を電気信号に変換するフォトダイオードである。ビームスプリッタ４５は、レーザダイオード４１からのレーザ光をコリメータレンズ４６を介して対物レンズ４２に導くとともに、ディスクＤからの反射光をシリンドリカルレンズ４７を介してディテクター４４に導く分光器である。なお、信号増幅のためのアンプ、光学ピックアップ送り機構等は、公知のあらゆる技術を適用可能であり、説明を省略する。
【００２４】
制御装置５は、光学ピックアップ４の駆動を制御する装置であり、反射信号処理部５１、フォーカスエラー信号検出部５２、デフォーカス設定部５３、デフォーカス切替部５４、設定記憶部５５、アクチュエータ駆動部５６等を備えている。反射信号処理部５１は、ディテクター４４からの信号（ＲＦ信号、フォーカスエラー信号等）を処理する手段である。フォーカスエラー信号検出部５２は、反射信号処理部５１に入力された信号から、フォーカスエラー信号を検出する手段である。デフォーカス設定部５３は、ＲＦ信号及びフォーカスエラー信号に基づいて、デフォーカス値を調整し設定する手段である。デフォーカス切替部５４は、デフォーカス値を適宜選択して切り替える手段である。
【００２５】
設定記憶部５５は、デフォーカス値、フォーカスサーボの制御範囲等の各種の設定を記憶するメモリである。アクチュエータ駆動部５６は、フォーカスエラー信号、デフォーカス値等に基づいて、２軸アクチュエータ４３に適宜駆動電圧を印加する手段である。なお、制御装置５における光学ピックアップ４の走査制御、その他のサーボ（スピンドルサーボ、トラッキングサーボ、スレッドサーボ）等のための構成は、公知のあらゆる技術を適用可能であり、説明を省略する。
【００２６】
［作用］
以上のような構成を有する本実施形態の作用を説明する。
［フォーカスサーチ時］
まず、フォーカスサーチ時におけるデフォーカス設定手順を、図２のフローチャートを参照して説明する。すなわち、フォーカスサーボオフ状態においては、デフォーカス値としては、前回のデフォーカス調整時に設定された値Ａが、設定記憶部５５に記憶されている（ステップ２０１）。そして、フォーカスサーチを開始する前に、デフォーカス切替部５４が、アクチュエータ駆動部５６を制御するためのデフォーカス値をＡから０に入れ替える（ステップ２０２）。次に、フォーカスサーチを開始してフォーカス引き込み動作を行う（ステップ２０３）。フォーカス引き込み後、フォーカスサーボオン状態とする（ステップ２０４）。このように、フォーカス引き込み動作からフォーカスサーボオンまでの期間、デフォーカス値を０にして、フォーカスサーボオンをフォーカスエラー波形の中心で行う。
【００２７】
そして、フォーカスサーボの波形が安定してから（例えば、３２ｍｓｅｃ後）、デフォーカス切替部５４が、アクチュエータ駆動部５６を制御するためのデフォーカス値を、前回のデフォーカス値Ａに戻す（ステップ２０５）。さらに、従来技術と同様に、その他のサーボをオンとした後（ステップ２０６）、デフォーカス設定部５３によって、新たにデフォーカス調整が行われてデフォーカス値Ａ´が設定され（ステップ２０７）、デフォーカス切替部５４がデフォーカスの設定値Ａを、新たなデフォーカス値Ａ´に入れ替える（ステップ２０８）とともに、この調整結果を設定記憶部５５に蓄積する（ステップ２０９）。このように、新たに設定されたデフォーカス値Ａ´に基づいて、ディスクの再生が行われる（ステップ２１０）。
【００２８】
［レイヤジャンプ時］
次に、レイヤジャンプ時におけるデフォーカス設定手順を説明する。すなわち、現在の層におけるデフォーカス値Ａに基づいて、ディスクを再生している状態から（ステップ３０１）、レイヤジャンプ移動が行われる前に、デフォーカス切替部５４が、アクチュエータ駆動部５６を制御するためのデフォーカス値をＡから０に入れ替える（ステップ３０２）。次に、レイヤジャンプが行われると（ステップ３０３）、このデフォーカス値０に基づいて、フォーカス引き込み動作が行われ（ステップ３０４）、フォーカス引き込み後、フォーカスサーボオン状態とする（ステップ３０５）。このように、フォーカス引き込み動作からフォーカスサーボオンまでの期間、デフォーカス値を０にして、フォーカスサーボオンをフォーカスエラー波形の中心で行う。
【００２９】
そして、フォーカスサーボの波形が安定してから、デフォーカス切替部５４が、アクチュエータ駆動部５６を制御するためのデフォーカス値を、当該層における前回のデフォーカス値Ｂに切り替える（ステップ３０６）。さらに、従来技術と同様に、その他のサーボをオンとした後（ステップ３０７）、移動先の層の再生が行われる（ステップ３０８）。
【００３０】
［効果］
以上のような本実施形態によれば、フォーカスサーボオンとする前には、デフォーカス値を０としておき、フォーカスサーボオン後に、デフォーカス値の前回値の入力を行うことによって、デフォーカス値が大きい場合であっても、制御範囲からの逸脱を防止してフォーカス引き込み動作を安定させることができる。特に、フォーカスサーボの波形が安定してから、デフォーカス値を入力するので、フォーカス信号の制御範囲の逸脱を確実に防止できる。従って、光学ピックアップがディスクに衝突する等の事態が生じることがない。一方、フォーカスサーボの波形安定後は、ＲＦ信号が最良となる位置で、フォーカスサーボを動作させることができる。
【００３１】
［他の実施形態］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。例えば、光学ピックアップの構造、フォーカスエラー信号の検出方法、フォーカスエラー信号による制御範囲、デフォーカス値、フォーカスサーボの波形安定のための時間設定等は、特定の構造や数値には限定されない。また、本発明の対象となる光学式記録媒体は、ＣＤやＤＶＤには限定されず、あらゆるタイプの光学式記録媒体に適用できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光学ピックアップのデフォーカスが大きくなるような場合であっても、安定したフォーカス引き込み動作を行うことが可能なフォーカス制御装置及び制御方法並びにフォーカス制御用プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフォーカス制御装置の実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】図１の実施形態によるフォーカスサーチ時のデフォーカス設定手順を示すフローチャートである。
【図３】図１の実施形態によるレイヤジャンプ時のデフォーカス設定手順を示すフローチャートである。
【図４】一般的なデフォーカス設定点を示す説明図である。
【図５】従来技術におけるフォーカスサーチ時のデフォーカス設定手順を示すフローチャートである。
【図６】従来技術におけるレイヤジャンプ時のデフォーカス設定手順を示すフローチャートである。
【図７】フォーカス信号の制御範囲を示す説明図である。
【符号の説明】
１…ターンテーブル
２…スピンドルモータ
４…光学ピックアップ
５…制御装置
４１…レーザダイオード
４２…対物レンズ
４３…軸アクチュエータ
４４…ディテクター
４５…ビームスプリッタ
４６…コリメータレンズ
４７…シリンドリカルレンズ
５１…反射信号処理部
５２…フォーカスエラー信号検出部
５３…デフォーカス設定部
５４…デフォーカス切替部
５５…設定記憶部
５６…アクチュエータ駆動部
【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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