(57)【要約】【課題】相関関係値の軌跡に非線形な部分が含まれる場合でも、光の焦点を光ディスクの反射膜面に精度良く追従させること。【解決手段】制御部１０が、光ヘッド２を一定速度で移動させ、誤差信号を取得し、誤差信号と光ヘッド２の位置とを対応付けた相関関係値を記憶部１３に出力する。基準位置検出部１２ａが、光ヘッド２の基準位置を検出し、感度算出部１２ｃが、記憶された相関関係値に基づいて基準位置に対する感度を算出し、感度補正値算出部１２ｄが、算出された感度に基づいて基準位置での誤差信号を正規化するための感度補正値を算出する。そして、ＭＰＵ１２は感度補正値と基準位置とを示す信号感度補正値を信号感度補正部７に出力し、信号感度補正部７は、信号感度補正値に基づいて入力される誤差信号を正規化して、駆動信号を生成し、アクチュエータ３に出力し、アクチュエータ３は、光ヘッド２と光ディスクとの位置とを常に保持する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ヘッドを用いて光ディスクに光を照射し、該光の焦点と前記光ディスクの反射膜面との誤差を示す誤差信号を生成し、前記誤差信号に基づいて前記光ヘッドの位置を制御するフォーカス制御装置であって、
前記誤差信号と前記光ヘッドの位置との関係を示す相関関係値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記相関関係値に基づいて、前記光ヘッドを駆動制御する駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とするフォーカス制御装置。
【請求項２】
前記光ヘッドが駆動する際の基準となる基準位置を検出する基準位置検出手段と、前記相関関係値に基づいて、前記光ヘッドの位置に対する前記誤差信号の変化を示す感度値を算出する感度算出手段と、前記基準位置で前記光ヘッドを駆動させる際に、前記基準位置に対応する前記感度値に基づいて前記誤差信号を正規化する感度補正値を算出する感度補正値算出手段と、をさらに備え、前記駆動制御手段は前記感度補正値を用いて前記光ヘッドを駆動制御することを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記光が前記光ディスクの鏡面部に位置するように前記光ヘッドを前記光ディスクの半径方向に駆動して位置決めし、かつ前記光ディスクの回転を停止した状態で取得された前記相関関係値を記憶することを特徴とする請求項１または２に記載のフォーカス制御装置。
【請求項４】
光ヘッドを用いて光ディスクに光を照射し、該光の焦点と前記光ディスクの反射膜面との誤差を示す誤差信号を生成し、前記誤差信号に基づいて前記光ヘッドの位置を制御するフォーカス制御方法であって、
前記誤差信号と前記光ヘッドの位置との関係を示す相関関係値を記憶する記憶工程と、
前記記憶工程で記憶された前記相関関係値に基づいて、前記光ヘッドを駆動制御する駆動制御工程と、
を含んだことを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項５】
前記光ヘッドが駆動する際の基準となる基準位置を検出する基準位置検出工程と、前記相関関係値に基づいて、前記光ヘッドの位置に対する前記誤差信号の変化を示す感度値を算出する感度算出工程と、前記基準位置で前記光ヘッドを駆動させる際に、前記基準位置に対応する前記感度値に基づいて前記誤差信号を正規化する感度補正値を算出する感度補正値算出工程と、をさらに含み、前記駆動制御工程は前記感度補正値を用いて前記光ヘッドを駆動制御することを特徴とする請求項４に記載のフォーカス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ヘッドを用いて光ディスクに光を照射し、該光の焦点と前記光ディスクの反射膜面との誤差を示す誤差信号を生成し、前記誤差信号に基づいて前記光ヘッドの位置を制御するフォーカス制御装置およびフォーカス制御方法に関し、特に、誤差信号と光ヘッドの位置との関係に非線形な部分が含まれる場合でも、精度良く光ディスクの反射膜面に対して光の焦点を合わせることができるフォーカス制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
CD-R（Compact Disk Recordable）やCD-RW（Compact Disk ReWritable）等の光ディスクに対して情報を読み書きする際、光ヘッドから照射される光の焦点が光ディスクの情報記録面上に位置するように、光ヘッドの位置を制御するフォーカス制御装置が不可欠である。
【０００３】
このフォーカス制御装置において利用される具体的な手法の１つとして、誤差信号を用いたフォーカス制御があった。この誤差信号は、光ディスクの反射膜面と光の焦点との誤差を示すものであり、フォーカス制御装置は、この誤差信号に基づいて光ヘッドの位置を常に制御し、光の焦点を光ディスクの反射膜面に追従させる。
【０００４】
また、光ヘッドを制御する際には、誤差信号を正規化するための指標となる補正値が用いられる。この補正値を設定する際に基準となるのが誤差信号と光ヘッドの位置との関係を示す相関関係値の軌跡である。
【０００５】
この相関関係値の軌跡は、特許文献１に開示されているように光ヘッドを光ディスクの近傍から遠方へ移動させると、略整ったS字状になり、光ヘッドに取り付けられた光電変換器が、光を正確に検出することができる範囲では略直線で近似することができると考えられていた。
【０００６】
なお、光源のパワー変動やディスクの反射率にばらつきが存在する場合には、特許文献２に開示されたフォーカス制御装置のように、光ディスクの反射膜面と光の焦点とが合致した位置を中心に光ヘッドを複数回上下動させ、その際に得られた複数の相関関係値の軌跡を用いて補正値を算出し、この補正値に基づいて光ヘッドを制御することで光源のパワー変動やディスクの反射率の影響を受けにくくしていた。
【０００７】
【特許文献１】特開平２−２４６０２６号公報
【特許文献２】特開平７−１８２６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のフォーカス制御装置は、相関関係値の軌跡が整ったS字状になることを前提としていたが、例えば光ヘッドに調整ばらつきが存在する場合には相関関係値の軌跡が整ったS字状にならない。そのため相関関係値の軌跡を有効範囲内において直線で近似することが出来ず、従来のフォーカス制御装置では、光ヘッドを正確に制御することが出来なかった。
【０００９】
具体的には、誤差信号を正規化するための補正値を、相関関係値の軌跡が直線で近似できることを前提として算出していたので、相関関係値の軌跡に非線形部が存在する場合、非線形部近傍で補正値が適切な値から乖離し、光ヘッドの制御が不安定になっていた。
【００１０】
また、従来のフォーカス制御装置は、光ディスク装置内部に温度変化が生じた場合には、再度光ヘッドの駆動の基準となる基準位置を割り出していた。しかし、光ヘッドの基準位置を割り出す場合にも、相関関係値の軌跡を直線で近似し、その近似直線から基準位置を割り出していたため、相関関係値の軌跡に非線形部が存在する場合には、非線形部分近傍で適切な光ヘッドの位置を割り出すことが出来なかった。
【００１１】
すなわち、従来のフォーカス制御装置では光の焦点が光ディスクの反射膜面に必ずしも精度良く追従しないという問題があった。従って、相関関係値の軌跡に非線形な部分が含まれる場合でも正確に光ヘッドの駆動制御を行い、光の焦点を光ディスクの反射膜面に精度良く追従させることが重要な課題となっていた。
【００１２】
また、光ヘッドに温度変化が生じ、再度光ヘッドの基準位置を割り出す場合に、相関関係値の軌跡に非線形な部分が含まれる場合でも精度良く光ヘッドの基準位置を割り出すことが重要な課題となっていた。
【００１３】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、課題を解決するためになされたものであり、相関関係値の軌跡の非線形な部分に基づいて、補正値や基準位置を検出することで、光の焦点の追従精度を向上させたフォーカス制御装置およびフォーカス制御方法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】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係るフォーカス制御装置は、光ヘッドを用いて光ディスクに光を照射し、該光の焦点と前記光ディスクの反射膜面との誤差を示す誤差信号を生成し、前記誤差信号に基づいて前記光ヘッドの位置を制御するフォーカス制御装置であって、前記誤差信号と前記光ヘッドの位置との関係を示す相関関係値を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記相関関係値に基づいて、前記光ヘッドを駆動制御する駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この請求項１の発明によれば、フォーカス制御装置は、光ヘッドから照射される光の焦点と光ディスクの反射膜面との誤差を示す誤差信号と、光ヘッドの位置とを示す相関関係値を記憶し、この記憶した相関関係値に基づいて光ヘッドを駆動制御し、光ヘッドと光ディスクの位置を保持する。
【００１６】
また、請求項２の発明に係るフォーカス制御装置は、請求項１の発明において、前記光ヘッドが駆動する際に、駆動の基準となる基準位置を検出する基準位置検出手段と、前記相関関係値に基づいて、前記光ヘッドの位置に対する前記誤差信号の変化を示す感度値を算出する感度算出手段と、前記基準位置で前記光ヘッドを駆動させる際に、前記基準位置に対応する前記感度値に基づいて前記誤差信号を正規化する感度補正値を算出する感度補正値算出手段と、をさらに備え、前記駆動制御手段は前記感度補正値を用いて前記光ヘッドを駆動制御することを特徴とする。
【００１７】
この請求項２の発明によれば、フォーカス制御装置は、光ヘッドの駆動の基準となる基準位置を検出し、記憶部に記憶された相関関数に基づいて光ヘッドの基準位置に対する誤差信号の変化を示す感度値を算出し、この感度値に基づいて誤差信号を正規化するための感度補正値を算出し、この感度補正値に基づいて光ヘッドを駆動制御し、光ヘッドと光ディスクの位置を保持する。
【００１８】
また、請求項３の発明に係るフォーカス制御装置は、請求項１または２の発明において、前記記憶手段は、前記光が前記光ディスクの鏡面部に位置するように前記光ヘッドを前記光ディスクの半径方向に駆動して位置決めし、かつ前記光ディスクの回転を停止した状態で取得された前記相関関係値を記憶することを特徴とする。
【００１９】
この請求項３の発明に係るフォーカス制御装置は、光ヘッドから照射される光が、光ディスクの鏡面部に位置するように光ヘッドを光ディスクの半径方向に駆動して位置決めし、かつ光ディスクの回転を停止した状態で、相関関係値を取得する。
【００２０】
また、請求項４の発明に係るフォーカス制御方法は、光ヘッドを用いて光ディスクに光を照射し、該光の焦点と前記光ディスクの反射膜面との誤差を示す誤差信号を生成し、前記誤差信号に基づいて前記光ヘッドの位置を制御するフォーカス制御方法であって、前記誤差信号と前記光ヘッドの位置との関係を示す相関関係値を記憶する記憶工程と、前記記憶工程で記憶された前記相関関係値に基づいて、前記光ヘッドを駆動制御する駆動制御工程と、を含んだことを特徴とする。
【００２１】
この請求項４の発明によれば、フォーカス制御方法は、光ヘッドから照射される光の焦点と光ディスクの反射膜面との誤差を示す誤差信号と、光ヘッドの位置とを示す相関関係値を記憶し、この記憶した相関関係値に基づいて光ヘッドを制御する。
【００２２】
また、請求項５の発明に係るフォーカス制御方法は、請求項４の発明において、前記光ヘッドが駆動する際に、駆動の基準となる基準位置を検出する基準位置検出工程と、前記相関関係値に基づいて、前記光ヘッドの位置に対する前記誤差信号の変化を示す感度値を算出する感度算出工程と、前記基準位置で前記光ヘッドを駆動させる際に、前記基準位置に対応する前記感度値に基づいて前記誤差信号を正規化する感度補正値を算出する感度補正値算出工程と、をさらに含み、前記駆動制御工程は前記感度補正値を用いて前記光ヘッドを駆動制御することを特徴とする。
【００２３】
この請求項５の発明によれば、フォーカス制御方法は、光ヘッドの駆動の基準となる基準位置を検出し、記憶部に記憶された相関関数に基づいて光ヘッドの基準位置に対する誤差信号の変化を示す感度値を算出し、この感度値に基づいて誤差信号を正規化するための感度補正値を算出し、この感度補正値に基づいて光ヘッドを駆動制御する。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１の発明によれば、フォーカス制御装置は、光ヘッドから誤差信号を取得し、誤差信号と光ヘッドの位置との関係を示す相関関係値を記憶手段に記憶させ、記憶した相関関係値に基づいて光ヘッドを駆動制御し、光ヘッドと光ディスクの反射膜面との位置を保持させるので、相関関係値に非線形な部分が含まれる場合でも、光の焦点の追従精度を向上させたフォーカス制御装置を得られるという効果を奏する。
【００２５】
また、請求項２の発明によれば、フォーカス制御装置は、光ヘッドの駆動の基準となる基準位置を検出し、記憶した相関関係値に基づいて光ヘッドの位置に対する誤差信号の変化を示す感度を算出し、基準位置に対する感度に基づいて誤差信号を正規化するための感度補正値を算出し、感度補正値に基づいて光ヘッドを駆動制御するので、相関関係値に非線形な部分が含まれる場合でも、光の焦点の追従精度を向上させたフォーカス制御装置を得られるという効果を奏する。
【００２６】
また、請求項３の発明によれば、フォーカス制御装置は、光ヘッドからの照射光が、光ディスクの鏡面部に位置するように光ヘッドを光ディスクの半径方向に駆動して位置決めし、かつ光ディスクの回転を停止した状態で誤差信号を取得するので、より正確な相関関係値を得られるという効果を奏する。
【００２７】
また、請求項４の発明によれば、フォーカス制御方法は、光ヘッドから誤差信号を取得し、誤差信号と光ヘッドの位置との関係を示す相関関係値を記憶工程で記憶させ、記憶した相関関係値に基づいて光ヘッドを駆動制御し、光ヘッドと光ディスクの反射膜面との位置を保持させるので相関関係値に非線形な部分が含まれる場合でも、光の焦点の追従精度を向上させたフォーカス制御方法を得られるという効果を奏する。
【００２８】
また、請求項５の発明によれば、フォーカス制御方法は、光ヘッドの駆動の基準となる基準位置を検出し、記憶した相関関係値に基づいて光ヘッドの位置に対する誤差信号の変化を示す感度を算出し、基準位置に対する感度に基づいて誤差信号を正規化するための感度補正値を算出し、感度補正値に基づいて光ヘッドを駆動制御するので、相関関係値に非線形な部分が含まれる場合でも、光の焦点の追従精度を向上させたフォーカス制御方法を得られるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るフォーカス制御装置およびフォーカス制御方法の好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００３０】
まず、本実施例にかかるフォーカス制御の概念について説明する。フォーカス制御装置は、光ヘッドから照射される光の焦点と光ディスクの反射膜面との誤差を示す誤差信号を取得し、この誤差信号に基づいて光ヘッドを駆動制御し、光の焦点を光ディスクの反射膜面に追従させる。
【００３１】
実施例に示すフォーカス制御装置は、組み立て調整時に誤差信号値と光ヘッドの位置との関係を示す相関関係値と光ヘッドの駆動の基準となる基準位置と誤差信号を正規化するための補正値とを検出し、相関関係値と基準位置と補正値とを関連づけて記憶する。そして、フォーカス制御装置は、組み立て調整後に光ディスク装置内部の温度変化の影響などで再度光ヘッドの基準位置や補正値を検出する場合に、予め記憶しておいた相関関係値と基準位置と補正値とを用いて検出することで光の焦点の追従精度を向上させる。
【００３２】
図１は、本実施例にかかるフォーカス制御装置の概要構成を示す概要構成図である。同図に示すように、フォーカス制御装置１は、光ヘッド２、アクチュエータ３および温度検出部４に接続されている。
【００３３】
光ヘッド２はアクチュエータ３と一体となって移動し、図示しない光ディスクに光を照射し、この光ディスクからの反射光に基づいて光の焦点と光ディスクの反射膜面との誤差を示す誤差信号をフォーカス制御装置１に出力する。
【００３４】
なお、光ヘッド２は、フォトダイオードやフォトトランジスタなどの光検出器を用いて、反射光の強度を電圧信号に変換し、この電圧信号を誤差信号として出力している。
【００３５】
フォーカス制御装置１は、入力された誤差信号に基づいてアクチュエータ３を駆動させ、光の焦点と光ディスクの反射膜面と合致させる。また、フォーカス制御装置１は、温度検出部４から入力される温度に基づいてアクチュエータ３の駆動の基準位置を調節し、アクチュエータ３をその基準位置に移動させることで、光の焦点と光ディスクの反射膜面を一致させる。
【００３６】
フォーカス制御装置１は、その内部に光ヘッド調節部５、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）１２および記憶部１３を有する。光ヘッド調節部５は、その内部にAD（Analogue Digital）変換器６、信号感度補正部７、ループスイッチ８、駆動感度補正部９、制御部１０および一時記憶部１１を有する。
【００３７】
AD変換器６は、光ヘッド２より入力された誤差信号をディジタル値に変換し、このディジタル値に変換された誤差信号をディジタル誤差信号として制御部１０および信号感度補正部７に出力する。制御部１０は、光ヘッド調整部５の各部の制御をおこなう。また、制御部１０は、温度検出部４から温度をＭＰＵ１２に出力する。
【００３８】
信号感度補正部７は、予め制御部１０より信号感度補整値が入力されており、誤差信号が入力されると、この信号感度補正値に基づいて誤差信号を正規化して、駆動信号を生成する。この駆動信号は、光の焦点が光ディスクの反射膜面に追従するようにアクチュエータ３を駆動させる信号である。そして、信号感度補正部７は、ループスイッチ８を介して駆動信号を駆動感度補正部９に出力する。
【００３９】
駆動感度補正部９は、信号感度補正部７より入力された駆動信号を制御部１０から入力される駆動補正値に基づいて補正し、この補正された駆動信号をアクチュエータ３に出力する。アクチュエータ３は、入力された駆動信号に基づいて光ヘッド２を駆動させ、光の焦点を光ディスクの反射膜面に一致させる。
【００４０】
このように、光ヘッド調節部５は、光ヘッド２から誤差信号をもとに駆動信号を生成し、アクチュエータ３を駆動させ、光ヘッド２と光ディスクとの位置関係を保持する動作を行う。以降この動作を通常動作とする。
【００４１】
ところで、光ヘッド調節部５は、ＭＰＵ１２が光ヘッド２の基準位置や誤差信号の補正値を検出する場合に、もう１つの動作をおこなう。具体的には、ＭＰＵ１２から基準位置および誤差信号の補正値を検出する命令が、制御部１０に入力されたならば、制御部１０は、ループスイッチ８をオフにし、光ヘッド２をニアストッパからファーストッパまで一定の速度で移動させ、その際に得られる誤差信号を一定の間隔でサンプリングする。
【００４２】
ここで、ニアストッパは、光ヘッド２を過度に光ディスクに接近させないためのストッパであり、ファーストッパは、光ヘッド２を過度に光ディスクから移動させないためのストッパである。
【００４３】
また、光ヘッド調整部５は、この駆動の際に得られる誤差信号と光ヘッド２の移動時間とを示す相関関係値を一次記憶部１１に記憶させる。そして、光ヘッド２が、ニアストッパからファーストッパまで駆動が終了したならば、一時記憶部１１に記憶された相関関係値をＭＰＵ１２に出力する。
【００４４】
すなわち、光ヘッド調節部５は、誤差信号から駆動信号を生成しアクチュエータ３を常に駆動制御する通常動作と、ループスイッチ８をオフにしてアクチュエータ３を一定の時間間隔で駆動させ、その際に得られる誤差信号と光ヘッド２の移動時間とを示す相関関係値をＭＰＵ１２に出力する調整動作との２種の動作を行う。
【００４５】
ＭＰＵ１２は、フォーカス制御装置１の各部の制御をおこない、記憶部１３は、ＭＰＵ１２から入力されるデータを記録する。ＭＰＵ１２は、基準位置検出部１２ａ、温度補正処理部１２ｂ、感度算出部１２ｃおよび感度補正算出部１２ｄを有し、記憶部１３は、誤差信号記憶部１３ａ、オフセット記憶部１３ｂおよび感度補正値記憶部１３ｃを有する。
【００４６】
基準位置検出部１２ａは、基準位置を検出し、この基準位置をオフセット記憶部１３ｂに出力する。温度補正処理部１２ｂは、光ヘッド２の基準温度を予め記憶している。ここで、基準温度とはＭＰＵ１２が、光ヘッド調整部５から相関関係値を取り込んだ時点での光ディスク装置内部の温度を示す。
【００４７】
また、温度補正処理部１２ｂは、光ヘッド調整部５から温度が入力されたなら、基準温度に対する温度変化に基づいて基準位置を調節するための値を算出し、基準位置算出部１２ａに出力する。
【００４８】
感度算出部１２ｃは、光ヘッド調節部５から入力される相関関係値に基づいて、所定の光ヘッド２の移動時間に対する誤差信号の変化量を示す感度を算出し、誤差信号記憶部１３ａに出力する。感度補正値算出部１２ｄは、光ヘッド２の基準位置に対応する感度に基づいて誤差信号を正規化するための感度補正値を算出し、感度補正値記憶部１３ｃに出力する。
【００４９】
次に、フォーカス制御装置１が、相関関係値を取得する際の取得方法について説明する。図２は、誤差信号と光ヘッドの移動時間との関係を示した図である。同図において、横軸は、光ヘッド２の移動時間を表し、縦軸は、誤差信号の値を示す。誤差信号２３の大きさは、光ディスク２の移動時間に伴って一旦第１の基準レベル２４を上回り、第２の基準レベル２５を下回った後、第３の基準レベル２６を下回る。
【００５０】
フォーカス制御装置１は、誤差信号２３の大きさが第２の基準レベル２５から第３の基準レベル２６までの値を用いる。そのため、フォーカス制御装置１は、誤差信号２３が、第２の基準レベル２５を下回った時点で誤差信号２３のサンプリングを開始する。その後、一定の時間間隔で誤差信号２３の値をサンプリングし、誤差信号値２３の値が第３の基準レベル２６を下回った時点で終了する。
【００５１】
具体的にはフォーカス制御装置１は、移動時間ｔ1と移動時間ｔ1での誤差信号ｖ1、移動時間ｔ2と移動時間ｔ2での誤差信号ｖ2・・・移動時間ｔnと移動時間ｔnでの誤差信号ｖnを順次取り込んで一時記憶部１１に記憶する。
【００５２】
次に、フォーカス制御装置１が移動時間ｔ1〜ｔnと誤差信号ｖ1〜ｖnを記憶部１３に記憶させる処理動作について説明する。図３は、フォーカス制御装置が移動時間と誤差信号とをサンプリングする工程を示したフローチャートである。
【００５３】
同図に示すように制御部１０は、ＭＰＵ１２から相関関係値の取り込み開始の命令が入力されたならばループスイッチ８をオフにする（ステップＳ１０１）。その後、ＭＰＵ１２は、図示しない光ディスク装置に対してスピンドルモータの停止を要求し（ステップＳ１０２）、光ディスクの鏡面部に照射光があたるように光ヘッド２の位置をあわせ（ステップＳ１０３）、図示しないレーザーダイオードをオンにする（ステップＳ１０４）。
【００５４】
その後、光ヘッド調節部５は、光ヘッド２をニアストッパまで移動させる（ステップＳ１０５）。また、一時記憶部１１は、内部のデータを初期化する（ステップＳ１０６）。次に、光ヘッド調節部５は、一定速度で光ヘッド２を光ディスクから移動させる（ステップＳ１０７）。
【００５５】
そして、制御部１０は、光ヘッド２から入力される誤差信号２３が第１の基準レベル２４以上か否か確認し（ステップＳ１０８）、第１の基準レベル２４未満ならば（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、アクチュエータ３がファーストッパまで駆動したか否か確認する（ステップＳ１０９）。
【００５６】
アクチュエータ３がファーストッパまで駆動しているなら（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、エラーと判断し（ステップＳ１２０）、処理を終了する。アクチュエータ３が、ファーストッパまで移動していないなら（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、引き続き一定速度で光ヘッド２を光ディスクから移動させる（ステップＳ１０７）。
【００５７】
一方、誤差信号２３が第１の基準レベル２４以上ならば（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、光ヘッド調節部５は、一定速度で光ヘッド２を光ディスクから移動させる（ステップＳ１１０）。そして、制御部１０は、誤差信号が第２の基準レベル２５以下か否か確認し（ステップＳ１１１）、誤差信号２３が第２の基準レベル２５より大きい場合は（ステップＳ１１１，Ｎｏ）、アクチュエータ３がファーストッパまで駆動したか否かを判断する（ステップＳ１１２）。
【００５８】
アクチュエータ３が、ファーストッパまで駆動しているなら（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、エラーと判断し（ステップＳ１２０）、処理を終了する。アクチュエータ３が、ファーストッパまで移動していないなら（ステップＳ１１２，Ｎｏ）、引き続き一定速度で光ヘッド２を光ディスクから移動させる（ステップＳ１１０）。
【００５９】
一方、誤差信号２３が、第２の基準レベル２５以下ならば（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、制御部１０は、誤差信号のサンプリングを開始し、一時記憶部１１に光ヘッド２の移動時間とその移動時間での誤差信号とを順次記憶させていく（ステップＳ１１３）。
【００６０】
その後、光ヘッド調節部５は、引き続き光ヘッド２を光ディスクから移動させ（ステップＳ１１４）、制御部１０は、誤差信号２３が第３の基準レベル２６以下か否かを判断する（ステップＳ１１５）。そして、誤差信号２３が第３の基準レベル２６より大きい場合には（ステップＳ１１５，Ｎｏ）、アクチュエータ３がファーストッパまで駆動したか否か確認する（ステップＳ１１６）。
【００６１】
アクチュエータ３が、ファーストッパまで駆動したなら（ステップＳ１１６，Ｙｅｓ）、エラーと判断し（ステップＳ１２０）、処理を終了する。アクチュエータ３が、ファーストッパまで駆動していないなら（ステップＳ１１６，Ｎｏ）、引き続き一定速度で光ヘッド２を光ディスクから移動させる（ステップＳ１１４）。
【００６２】
一方、誤差信号２３が第３の基準レベル２６以下ならば（ステップＳ１１５，Ｙｅｓ）、制御部１０は、誤差信号２３のサンプリングを終了し（ステップＳ１１７）、一時記憶部１１に記憶された誤差信号ｖ1〜ｖnと光ヘッド２の移動時間ｔ1〜ｔnとをＭＰＵ１２を介して誤差信号記憶部１３ａに記憶させる（ステップＳ１１８）。そして、制御部１０は、この時点での光ヘッド２の温度を温度検出部４から取得し、温度補正記憶部に出力し（ステップＳ１１９）、処理を終了する。
【００６３】
このようにフォーカス制御装置１は、光ヘッド２の相関関係値をサンプリングする際に、この相関関係値の移動時間に対する誤差信号が第１の基準レベル２４を上回り、かつ第２の基準レベル２５を下回ってから相関関係値のサンプリングを開始し、さらに第３の基準レベルを下回った時点でサンプリングを終了し、そのサンプリングした相関関係値を誤差信号記憶部１３ａに記憶する。
【００６４】
すなわち、光ヘッド２や光ヘッド調整部５にエラーが存在する場合には、相関関係値の移動時間に対する誤差信号が、第１の基準レベル２５を上回らないか、第２の基準レベル２５または第３の基準レベル２６を下回らないため、相関関係値は、誤差信号記憶部１３ａに記憶されない。従って、誤差信号記憶部１３ａは、常にエラーの無い相関関係値を記憶することができる。
【００６５】
次に、感度算出部１２ｃが、感度を算出する方法をについて説明する。感度算出部１２ｃは、誤差信号記憶部１３ａに記憶された相関関係値を表す光ヘッド２の移動時間ｔ1〜ｔnと誤差信号ｖ1〜ｖnとを取得した後、移動時間ｔ1〜ｔ3に対する誤差信号ｖ1〜ｖ3の変化量を示す感度ｓ2、移動時間ｔ2〜ｔ4に対する誤差信号ｖ2〜ｖ4の変化量を示す感度ｓ3・・・移動時間ｔn〜ｔn-2に対する誤差信号ｖn〜ｖn-2の変化量を示す感度ｓnを順次算出し、誤差信号記憶部１３ａに記憶させる。
【００６６】
感度算出部１２ｃが、感度ｓ2〜ｓn-1を算出する具体的な算出方法は、感度ｓ2〜ｓn-1を、ｓ2＝（ｖ3−ｖ1）÷（ｔ3−ｔ1）、ｓ3＝（ｖ4−ｖ2）÷（ｔ4−ｔ3）・・・ｓn-1＝（ｖn−ｖn-2）÷（ｔn−ｔn-2）の算定式から順次算出する。
【００６７】
そして感度算出部１２ｃは、感度ｓ2〜ｓn-1を算出した後、図４−１に示すように、誤差信号記憶部１３ａに誤差信号ｖ1〜ｖnと光ヘッド２の移動時間ｔ1〜ｔnと感度ｓ2〜ｓn-1とを対応付けて記憶する。
【００６８】
ただし、感度算出部１２ｃが、取得した誤差信号と光ヘッド２の移動時間と感度とを誤差信号記憶部１３ａに記憶させる方法は、図４−１に限定されるものではなく例えば図４−２のように記憶しても良い。具体的には同図に示すように誤差信号ｖ1〜ｖnを記憶させる際にそのまま記憶させるのではなく、ｖ´2＝（ｖ1＋ｖ2＋ｖ3）、ｖ´3＝（ｖ2＋ｖ3＋ｖ4）・・・ｖ´n-2＝（ｖn-3＋ｖn-2＋ｖn-1）の算定式から誤差信号の平均値を算出して、この平均した誤差信号ｖ´2〜ｖ´n-2を新たな誤差信号として誤差信号記憶部１３ａに記憶してもよい。
【００６９】
また、上述した誤差信号ｖ´2〜ｖ´n-2は、感度ｓ2〜ｓn-1を算出した後に算出され、誤差信号記憶部１３ａに記憶されているが、これに限定されるものではなく誤差信号ｖ´2〜ｖ´n-2を先に算出し、この誤差信号ｖ´2〜ｖ´n-2から上述した算定式を基にして感度ｓ3〜ｓn-3を算出しても良い。また、感度は所定範囲の移動時間に対する誤差信号の変化量の一次近似をとり、この一次近似の傾きの値を新たな感度として誤差信号１３ａに記憶してもよい。
【００７０】
次に、基準位置検出部１２ａが、光ヘッド２の駆動する際に基準となる基準位置を検出し、感度補正値算出部１２ｄが、この基準位置に基づいて誤差信号を正規化するための補正値である感度補正値を検出する方法について説明する。なお、この基準位置や感度補正値の検出は、フォーカス制御装置１の組み立て調整時に行われる。
【００７１】
図５は、基準位置検出部が、光ヘッドの基準位置を検出し、感度補正値算出部が、この基準位置に基づいて感度補正値を検出する工程を示したフローチャートである。同図に示すように制御部１０は、ＭＰＵ１２から基準位置検出および感度補正値検出の命令を受けたならループスイッチ８をオフにする（ステップＳ２０１）。
【００７２】
その後、ＭＰＵ１２は、図示しない光ディスク装置に対してスピンドルモータの停止を要求し（ステップＳ２０２）、光ヘッド調節部５は、光ディスクの鏡面部に照射光があたるように光ヘッド２の位置を合わせ（ステップＳ２０３）、図示しないレーザーダイオードをオンにする（ステップＳ２０４）。
【００７３】
その後、光ヘッド調節部５は、光ヘッド２をニアストッパまで移動させる（ステップＳ２０５）。基準位置検出部１２ａは、誤差信号記憶部１３ａから誤差信号ｖ1〜ｖn、移動時間ｔ1〜ｔnおよび感度ｓ2〜ｓn-1を取得する（ステップＳ２０６）。
【００７４】
次に、光ヘッド調節部５は、光ディスクに対して光ヘッド２を一定速度で移動させる（ステップＳ２０７）。そして、基準位置検出部１２ａは、図６に示すように、光ヘッド２の基準位置Ａを検出する。この基準位置Ａは、トラックエラー信号が最大となる位置、再生信号が最大となる位置もしくは再生エラーレートが最小となる位置等いずれかの手法によって求められたデータの記録再生に最も適した位置である。
【００７５】
つぎに、光ヘッド２の基準位置Ａまでの移動時間ｔmとその移動時間ｔmに対応する誤差信号ｖmを取得する（ステップＳ２０８）。その際、基準位置検出部１２ａは、予め取得しておいた誤差信号ｖ1〜ｖn、移動時間ｔ1〜ｔnおよび感度ｓ2〜ｓn-1から、基準位置Ａの誤差信号ｖmと移動時間ｔmに対する感度ｓmを検出する（ステップＳ２０９）。
【００７６】
その後、基準位置検出部１２ａは、検出した誤差信号ｖm、移動時間ｔmおよび感度ｓmを誤差信号記憶部１３ａに出力し、誤差信号記憶部１３ａは入力された誤差信号ｖm、移動時間ｔmおよび感度ｓmを基準位置Ａに対する誤差信号、移動時間および感度に登録する（ステップＳ２０９）。
【００７７】
また、基準位置検出部１２ａは、誤差信号ｖmをオフセット値ｖmとしてオフセット記憶部１３ｂに出力し、オフセット記憶部１３ｂは、このオフセット値ｖmを記憶する（ステップＳ２１０）。その後、ＭＰＵ１２は、オフセット記憶部１３からオフセット値ｖmを取得し、制御部１０を介してオフセット値ｖmを信号感度補正部７に入力する（ステップＳ２１１）。
【００７８】
その後、感度補正値算出部１２ｄは、基準位置Ａで駆動する光ヘッド２の誤差信号を正規化するための補正値を検出し（ステップＳ２１２）、この補正値を初期感度補正値として感度補正ゲイン記憶部１３ｃに記憶させて（ステップＳ２１３）処理を終了する。
【００７９】
このように図５に示したフローチャートでは、基準位置検出部１２ａが、光ヘッド２の基準位置Ａを検出し、感度補正算出部１２ｄが、基準位置Ａに基づいて初期感度補正値を検出し、調整動作を終了させる。
【００８０】
従って、フォーカス制御装置１は、調整動作終了後、基準位置Ａを中心に光ヘッド２を駆動させ、基準位置Ａに対応した初期感度補正値を用いて誤差信号を正規化し、アクチュエータ３を制御する通常動作に移行する。
【００８１】
ところで、フォーカス制御装置１は、長い期間使用することにより、光ヘッド２の特性が変化する場合がある。従って、組み立て調整前に検出した基準位置Ａで光ヘッド２を制御しても、光ヘッド２の特性が変化しているために、正確に光の焦点と光ディスクの反射膜面とを追従させることができない。従って、フォーカス制御装置１は、光ヘッド２の特性が変化した場合に、再度基準位置を検出する。
【００８２】
フォーカス制御装置１が、組み立て調整後に基準位置を検出する場合について説明する。第７図は、フォーカス制御装置が、組み立て調整後に基準位置を検出する場合の処理手段を示したフローチャートである。同図に示すように、ＭＰＵ１２から再度基準位置を検出する命令を受けたならば、光ヘッド調節部５は、光ヘッド２を駆動させ、基準位置検出部１２ａは、基準位置Ｂを検出する（ステップＳ３０１）。
【００８３】
ここで、基準位置Ｂは図８に示すように、トラックエラー信号が最大となる位置、再生信号が最大となる位置もしくは再生エラーレートが最小となる位置等いずれかの手法によって求められたデータの記録再生に最も適した位置である。
【００８４】
そして、基準位置検出部１２ａは、基準位置Ｂに対する誤差信号ｖLを検出する（ステップＳ３０２）。基準位置検出部１２ａは、誤差信号記憶部１３ａから誤差信号ｖLに対応する光ヘッド２の移動時間ｔLと感度ｓLをそれぞれ検出し（ステップＳ３０３）、感度補正値算出部１２ｄは、感度ｓLに基づいて基準位置Ｂに対する感度補正値を算出する（ステップＳ３０４）。
【００８５】
基準位置Ｂに対する感度補正値を算出する具体的な算定式は、
基準位置Ｂに対する感度補正値＝（基準位置Ａに対する感度ｓm／基準位置Ｂに対する感度ｓL）×基準位置Ａに対する初期感度補正値
を用いて算出する。
【００８６】
その後、基準位置検出部１２ａは、誤差信号ｖLを新たなオフセット値ｖLとし、このオフセット値ｖLをオフセット記憶部１３ｂに入力する(ステップＳ３０５)。感度補正値算出部１２ｄは、算出した基準位置Ｂに対する感度補正値を感度補正値記憶部１３ｃに入力する(ステップＳ３０６)。
【００８７】
そして、ＭＰＵ１２は、オフセット記憶部１３ｂからオフセット値ｖLを取得し、感度補正値記憶部１３ｃから基準位置Ｂに対する感度補正値を取得し、このオフセット値ｖLと感度補正値とを新たな信号感度補正値として制御部１０に出力し、制御部１０はこの新たな信号感度補正値を信号感度補正部７に入力し（ステップＳ３０７）、調整動作を終了する。
【００８８】
このように、フォーカス制御装置１は、組み立て調整後に光ヘッド２の特性の変化の影響で調整動作を行う場合に、光ヘッド２の基準位置Ｂを検出し、基準位置Ｂに対する感度補正値を記憶された相関関係値に基づいて検出することで、光ヘッド２の移動時間と誤差信号との関係に非線形な部分が存在し、その非線形な部分にこの基準位置Ｂが位置されても、基準位置Ｂに対する感度ｓmと基準位置Ａに対する感度ｓLを用いることで安定した通常動作を行うことができる。
【００８９】
次に、フォーカス制御装置１が、温度の変化に基づいて再度光ヘッド２の基準位置を補正する場合について説明する。図９は、フォーカス制御装置が、温度の変化に基づいて基準位置を補正する場合の処理手段を示したフローチャートである。
【００９０】
同図に示すように、制御部１０は、ＭＰＵ１２から光ヘッド２の温度を検出する命令を受けたならば、温度検出部４から温度を取得し（ステップＳ４０１）、取得した温度を温度補正処理部１２ｂに出力する（ステップＳ４０２）。
【００９１】
温度補正処理部１２ｂは、入力した温度と予め記憶されている基準温度との温度変化量ΔＴを検出する（ステップＳ４０３）。そして、温度補正処理部１２ｂは、温度変化ΔＴ
に基づいて図１０に示す基準位置Ｃに対応する移動時間ｔkを検出する（ステップＳ４０４）。
【００９２】
移動時間ｔkを検出する具体的な方法は、移動時間ｔkをｔk＝α×ΔＴ＋ｔmの算定式を用いて算出する。ここで、αは温度係数を表し、ｔmは基準位置Ａの移動時間を表す。なお、移動時間は、光ヘッド２をファーストッパ側からニアストッパ側まで一定速度で移動させた時間である。従って移動時間は光ヘッド２の移動距離も表している。
【００９３】
温度補正処理部１２ｂは、算出した移動時間ｔkを基準位置検出部１２ａに出力し、基準位置検出部１２ａは、誤差信号記憶部１３ａから移動時間ｔkに対応する誤差信号ｖkおよび感度ｓkを検出し（ステップＳ４０５）、感度補正値算出部１２ｄは、感度ｓkに基づいて基準位置Ｃに対する感度補正値を算出する（ステップＳ４０６）。
【００９４】
基準位置Ｃに対する感度補正値を算出する具体的な算定式は、
基準位置Ｃに対する感度補正値＝（基準位置Ａに対する感度ｓm／基準位置Ｃに対する感度ｓk）×基準位置Ａに対する初期感度補正値
を用いて算出する。
【００９５】
その後、基準位置検出部１２ａは、誤差信号ｖkを新たなオフセット値ｖkとし、このオフセット値ｖkをオフセット記憶部１３ｂに入力する(ステップＳ４０７)。感度補正値算出部１２ｄは、算出した基準位置Ｃに対する感度補正値を感度補正値記憶部１３ｃに入力する（ステップＳ４０８）。
【００９６】
そして、ＭＰＵ１２は、オフセット記憶部１３ｂからオフセット値ｖkを取得し、感度補正ゲイン記憶部１３ｃから基準位置Ｃに対する感度補正値を取得し、このオフセット値ｖkと感度補正値とを新たな信号感度補正値として制御部１０に出力し、制御部１０はこの新たな信号感度補正値を信号感度補正部に入力し、処理を終了する。
【００９７】
上述してきたように、図９のフローチャートでは、組み立て調整後に光ヘッド２の温度変化を検出し、基準位置の補正を行う場合に、その温度変化と記憶された相関関係値とに基づいて基準位置Ｃと基準位置Ｃに対する感度補正値を算出するので、相関関係値の非線形な部分に対応することができ、安定した通常動作を行うことができる。
【００９８】
（付記１）光ヘッドを用いて光ディスクに光を照射し、該光の焦点と前記光ディスクの反射膜面との誤差を示す誤差信号を生成し、前記誤差信号に基づいて前記光ヘッドの位置を制御するフォーカス制御装置であって、
前記誤差信号と前記光ヘッドの位置との関係を示す相関関係値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記相関関係値に基づいて、前記光ヘッドを駆動制御する駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とするフォーカス制御装置。
【００９９】
（付記２）前記光ヘッドが駆動する際の基準となる基準位置を検出する基準位置検出手段と、前記相関関係値に基づいて、前記光ヘッドの位置に対する前記誤差信号の変化を示す感度値を算出する感度算出手段と、前記基準位置で前記光ヘッドを駆動させる際に、前記基準位置に対応する前記感度値に基づいて前記誤差信号を正規化する感度補正値を算出する感度補正値算出手段と、をさらに備え、前記駆動制御手段は前記感度補正値を用いて前記光ヘッドを駆動制御することを特徴とする付記１に記載のフォーカス制御装置。
【０１００】
（付記３）前記相関関係値を記憶した時点の前記光ディスク近傍の温度である基準温度からの温度変化に基づいて前記記憶手段から前記基準位置を補正する温度補正手段をさらに備えたことを特徴とする付記２に記載のフォーカス制御装置。
【０１０１】
（付記４）前記相関関係値は、前記光ヘッドを一定速度で移動させ、一定の時間間隔で前記誤差信号をサンプリングし、サンプリングした前記誤差信号と前記誤差信号のサンプリングタイミングとを関連付けた値であることを特徴とする付記１、２または３に記載のフォーカス制御装置。
【０１０２】
（付記５）前記記憶手段は、前記光が前記光ディスクの鏡面部に位置するように前記光ヘッドを前記光ディスクの半径方向に駆動して位置決めし、かつ前記光ディスクの回転を停止した状態で取得された前記相関関係値を記憶することを特徴とする付記１〜４のいずれか１つに記載のフォーカス制御装置。
【０１０３】
（付記６）光ヘッドを用いて光ディスクに光を照射し、該光の焦点と前記光ディスクの反射膜面との誤差を示す誤差信号を生成し、前記誤差信号に基づいて前記光ヘッドの位置を制御するフォーカス制御方法であって、
前記誤差信号と前記光ヘッドの位置との関係を示す相関関係値を記憶する記憶工程と、
前記記憶工程で記憶された前記相関関係値に基づいて、前記光ヘッドを駆動制御する駆動制御工程と、
を含んだことを特徴とするフォーカス制御方法。
【０１０４】
（付記７）前記光ヘッドが駆動する際の基準となる基準位置を検出する基準位置検出工程と、前記相関関係値に基づいて、前記光ヘッドの位置に対する前記誤差信号の変化を示す感度値を算出する感度算出工程と、前記基準位置で前記光ヘッドを駆動させる際に、前記基準位置に対応する前記感度値に基づいて前記誤差信号を正規化する感度補正値を算出する感度補正値算出工程と、をさらに含み、前記駆動制御工程は前記感度補正値を用いて前記光ヘッドを駆動制御することを特徴とする付記６に記載のフォーカス制御方法。
【０１０５】
（付記８）前記相関関係値を記憶した時点の前記光ディスク近傍の温度である基準温度からの温度変化に基づいて前記記憶工程から前記基準位置を補正する温度補正工程をさらに含んだことを特徴とする付記７に記載のフォーカス制御方法。
【０１０６】
（付記９）前記相関関係値は、前記光ヘッドを一定速度で移動させ、一定の時間間隔で前記誤差信号をサンプリングし、サンプリングした前記誤差信号と前記誤差信号のサンプリングタイミングとを関連付けた値であることを特徴とする付記６，７または８に記載のフォーカス制御方法。
【０１０７】
（付記１０）前記記憶工程は、前記光が前記光ディスクの鏡面部に位置するように前記光ヘッドを前記光ディスクの半径方向に駆動して位置決めし、かつ前記光ディスクの回転を停止した状態で取得された前記相関関係値を記憶することを特徴とする付記６〜９のいずれか１つに記載のフォーカス制御方法。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
以上のように、本発明にかかるフォーカス制御装置およびフォーカス制御方法は、高精度かつ安定な位置決めが要求される大容量光ディスクドライブなどに対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本実施例にかかるフォーカス制御装置の概要構成を示す概要構成図である。
【図２】誤差信号と光ヘッドの移動時間との関係を示した図である。
【図３】フォーカス制御装置が移動時間と誤差信号とをサンプリングする工程を示したフローチャートである。
【図４−１】移動時間と誤差信号と感度とを誤差信号記憶部に記憶させた状態を示す図である。
【図４−２】移動時間と誤差信号と感度とを違う状態で誤差信号記憶部に記憶させた状態を示す図である。
【図５】基準位置検出部が、光ヘッドの基準位置を検出し、感度補正値算出部が、この基準位置に基づいて感度補正値を検出する工程を示したフローチャートである。
【図６】組み立て調整時に、調整動作で検出する基準位置を説明する図である。
【図７】フォーカス制御装置が、組み立て調整後に再度基準位置を検出する場合の処理手段を示したフローチャートである。
【図８】組み立て調整後に、調整動作で検出する基準位置を説明する図である。
【図９】フォーカス制御装置が、温度の変化に基づいて基準位置を補正する場合の処理手段を示したフローチャートである。
【図１０】組み立て調整後に、温度変化に基づいて調整動作で算出する基準位置を説明する図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１    フォーカス制御装置
２    光ヘッド
３    アクチュエータ
４    温度検出部
５    光ヘッド調節部
６    Ａ／Ｄ変換器
７    信号感度補正部
８    スイッチ
９    駆動感度補正部
１０    制御部
１１    一時記憶部
１２    ＭＰＵ
１２ａ  基準位置検出部
１２ｂ  温度補正処理部
１２ｃ  感度算出部
１２ｄ  感度補正値算出部
１３    記憶部
１３ａ  誤差信号記憶部
１３ｂ  オフセット記憶部
１３ｃ  感度補正値記憶部
２３    誤差信号
２４    第１の基準レベル
２５    第２の基準レベル
２６    第３の基準レベル
【図１】
2005038517.tif 000003
【図２】
2005038517.tif 000004
【図３】
2005038517.tif 000005
【図４−１】
2005038517.tif 000006
【図４−２】
2005038517.tif 000007
【図５】
2005038517.tif 000008
【図６】
2005038517.tif 000009
【図７】
2005038517.tif 000010
【図８】
2005038517.tif 000011
【図９】
2005038517.tif 000012
【図１０】
2005038517.tif 000013