(57)【要約】複数の情報面を有する光ディスクの目標情報面に対して短時間でフォーカス引き込みを行うことの可能な光ディスク制御装置を提供する。駆動信号発生回路の出力信号で対物レンズを複数の情報面を有する光ディスクに近づけていき、合焦点通過検出回路により最初の合焦点位置の通過が検出され、その位置からさらに所定量だけ対物レンズが光ディスクに近づくと、ｎ回転分遅延回路が反転指令ｆを出力し、対物レンズの向きを変えて光ディスクから遠ざけた後、フォーカス引き込み回路が、アクチュエータ駆動回路に出力する信号ａを、駆動信号発生回路から制御回路の出力信号に切り換えると共に、制御回路を起動してフォーカス引き込みを行う。
2004093067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の情報面を有する情報担体に対物レンズを介して光ビームを収束照射する収束照射手段と、
前記対物レンズを移動させることで前記収束照射手段によって収束された光ビームの焦点を前記情報担体の面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記情報担体の各面に対する光ビームの焦点の位置ずれに応じたフォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差検出手段と、
光ビームの合焦点が前記情報担体の表面および各情報面を通過したことを検出する合焦点通過検出手段と、
前記合焦点通過検出手段からの出力信号を用いて反転指令を出力する反転指令手段と、
前記フォーカス移動手段に対して、前記対物レンズを前記情報担体に近づける信号を出力するとともに、前記反転指令に応じて前記対物レンズを前記情報担体から遠ざける信号に切り換えて出力する駆動信号発生手段と、
前記フォーカス誤差信号を用いて合焦点が前記情報担体の各情報面を追従するように前記フォーカス移動手段を制御する制御手段と、
前記駆動信号発生手段から前記制御手段に動作を切り換えて、前記フォーカス移動手段によりフォーカス引き込み動作を行わせるフォーカス引き込み手段とを備えた光ディスク制御装置。
【請求項２】
前記光ディスク制御装置は、
前記フォーカス誤差信号の振幅を検出し学習する学習手段と、
前記学習手段による合焦点通過時の学習内容を用いて、フォーカス引き込み後の制御動作を安定させるよう前記制御手段による制御のゲイン特性を補正する特性補正手段とを備えた請求項１記載の光ディスク制御装置。
【請求項３】
前記光ディスク制御装置は、
前記情報担体からの反射光の光量に応じた信号を検出する反射光量検出手段を備え、
前記合焦点通過検出手段は、前記反射光量検出手段からの出力信号に基づいて合焦点の通過を検出する請求項１記載の光ディスク制御装置。
【請求項４】
前記駆動信号発生手段は、前記反転指令に応じた信号の切り換え時に駆動波形の傾きが徐々に変化する信号を出力する請求項１記載の光ディスク制御装置。
【請求項５】
前記光ディスク制御装置は、
前記フォーカス誤差信号の振幅を検出する振幅検出手段と、
前記収束照射手段によって収束された光ビームの焦点の球面収差量を目標面に応じて可変設定する球面収差調節手段と、
前記振幅検出手段からの出力信号を用いて前記情報担体の複数の情報面から前記目標面を検出する情報面検出手段とを備えた請求項３記載の光ディスク制御装置。
【請求項６】
前記光ディスク制御装置は、
前記フォーカス誤差信号が極大値および極小値をとる時の前記反射光量検出手段からの反射光量信号のレベルと、前記反射光量検出手段からの反射光量信号の極大値とに基づいて、前記フォーカス誤差信号と前記反射光量信号との位相関係を検出する位相関係検出手段を備え、
前記情報面検出手段は、前記位相関係検出手段から出力される位相関係に基づいて、前記情報担体の複数の情報面から前記目標面を検出する請求項５記載の光ディスク制御装置。
【請求項７】
前記位相関係検出手段が前記フォーカス誤差信号と前記反射光量信号との位相関係を検出する際に、前記フォーカス誤差信号が極大値および極小値をとる時の前記反射光量検出手段からの反射光量信号のレベルが所定値以上であることを条件とする請求項６記載の光ディスク制御装置。
【請求項８】
前記光ディスク装置は、
前記合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出してから合焦点が所定量移動するのを管理および検出する移動量管理検出手段Ａを備え、
前記反転指令手段は、前記移動量管理検出手段Ａからの出力信号に基づいて反転指令を出力する請求項１記載の光ディスク制御装置。
【請求項９】
前記光ディスク制御装置は、
前記情報担体を所定の回転速度で回転駆動する回転駆動手段と、
前記合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出した前記情報担体の位置を基準とし、前記情報担体が所定の回転数だけ回転した後に前記基準位置に来たことを管理および検出する回転数管理検出手段とを備え、
前記反転指令手段は、前記移動量管理検出手段Ａからの出力信号に加えて、前記回転数管理検出手段からの出力信号を用いて、前記反転指令を出力する請求項８記載の光ディスク制御装置。
【請求項１０】
前記光ディスク制御装置は、
前記合焦点通過検出手段が検出した面が引き込みを行う目標面であるかどうかを判別する情報面判別手段を備え、
前記反転指令手段は、前記移動量管理検出手段Ａからの出力信号に加えて、前記情報面判別手段からの出力信号を用いて、前記反転指令を出力する請求項８記載の光ディスク制御装置。
【請求項１１】
前記光ディスク制御装置は、
前記焦点位置検出手段が前記情報担体の各情報面に対する光ビームの焦点位置を検出する際に、前記フォーカス誤差信号による極大値と極小値とで形成するＳ字信号を出力し、極大値の次に極小値の順が、極小値の次に極大値の順かを判別するＳ字極性判別手段と、
前記情報担体内の各情報面に対する光ビームの焦点位置を検出する焦点位置検出手段とを備えた請求項１記載の光ディスク制御装置。
【請求項１２】
前記光ディスク制御装置は、
前記情報担体からの反射光量に応じた信号を検出する反射光量検出手段を備え、
前記焦点位置検出手段が前記情報担体内の各情報面に対する光ビームの焦点位置を検出する際に、前記フォーカス誤差信号が極大値および極小値をとる時の前記反射光量検出手段からの反射光量信号のレベルが所定値以上であることを条件とする請求項１１記載の光ディスク制御装置。
【請求項１３】
前記光ディスク制御装置は、
前記合焦点通過検出手段により検出された面が前記情報担体に含まれる所定の面であることを判別する面判別手段と、
前記面判別手段からの出力信号に基づいて前記対物レンズの移動量を設定する移動量設定手段と、
前記合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出してから合焦点が前記移動量設定手段により設定された所定量Ｂだけ移動するのを管理および検出する移動量管理検出手段Ｂと、
前記移動量管理検出手段Ｂからの出力信号を用いて反転指令を出力する反転指令手段とを備えた請求項１記載の光ディスク制御装置。
【請求項１４】
前記光ディスク制御装置は、
前記情報担体を所定の回転速度で回転駆動する回転駆動手段と、
前記合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出した前記情報担体の位置を基準とし、前記情報担体が所定の回転数だけ回転した後に前記基準位置に来たことを管理および検出する回転数管理検出手段とを備え、
前記反転指令手段は、前記移動量管理検出手段Ｂからの出力信号に加えて、前記回転数管理検出手段からの出力信号を用いて、前記反転指令を出力する請求項１３記載の光ディスク制御装置。
【請求項１５】
前記光ディスク制御装置は、
前記合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出してから合焦点が所定量Ａだけ移動するのを管理および検出する移動量管理検出手段Ａと、
前記合焦点通過検出手段により検出された面が前記情報担体に含まれる所定の面であることを判別する面判別手段と、
前記面判別手段からの出力信号に基づいて前記対物レンズの移動量を設定する移動量設定手段と、
前記合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出してから合焦点が前記移動量設定手段により設定された所定量Ｂだけ移動するのを管理および検出する移動量管理検出手段Ｂとを備え、
前記反転指令手段は、前記移動量管理検出手段Ｂからの出力信号の発生タイミングと前記移動量管理検出手段Ａからの出力信号の発生タイミングとのうちのいずれかに応じて反転指令を出力する請求項１記載の光ディスク制御装置。
【請求項１６】
前記光ディスク制御装置は、
前記情報担体を所定の回転速度で回転駆動する回転駆動手段と、
前記合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出した前記情報担体の位置を基準とし、前記情報担体が所定の回転数だけ回転した後に前記基準位置に来たことを管理および検出する回転数管理検出手段を備え、
前記反転指令手段は、前記移動量管理検出手段Ａからの出力信号および前記移動量管理検出手段Ａからの出力信号に加えて、前記回転数管理検出手段からの出力信号を用いて、前記反転指令を出力する請求項１５記載の光ディスク制御装置。
【請求項１７】
前記光ディスク制御装置は、
前記情報担体の回転速度に応じて前記所定の回転数を算出し、算出した前記所定の回転数を前記回転数管理検出手段に設定する回転数設定手段を備えた請求項９、１４または１６記載の光ディスク制御装置
【請求項１８】
前記光ディスク制御装置は、
前記情報担体の回転速度に応じて前記対物レンズを駆動する速度を算出し、算出した速度を前記駆動信号発生手段に設定する速度設定手段を備えた請求項８、１３または１５記載の光ディスク制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、レーザ等の光源を用いて光学的に情報担体（光ディスク）上に信号を記録し、あるいは情報担体から信号を再生する光ディスク制御装置に関し、特に光ビームの合焦点を制御するフォーカス制御を行うディスク制御装置に関する。
【背景技術】  レーザ等の光源を用いて情報担体に対し光学的に情報の記録／再生を行うためには、情報担体の情報面が光ビームの焦点（収束点）位置に常にあるようにフォーカス制御を行う必要がある。これを実現するためには、フォーカス制御の前に、対物レンズを動かして光ビームの焦点位置を情報担体の情報面まで持っていく、いわゆるフォーカス引込み動作が行われる。
そして、従来の光ディスク制御装置は、情報担体と対物レンズ間の距離、いわゆるワーキングディスタンス（以下、ＷＤとも略称する）を短くすることで、光ピックアップの小型化を実現しようとしている（例えば、特開平５−３３４６８７号公報参照）。
以下、従来の光ディスク制御装置について、図１４、図１５および図１６を参照して説明する。
図１４は、従来の光ディスク制御装置の構成例を示すブロック図である。
図１４において、鋸歯状波信号発生回路４５は、その振幅が徐々に大きくなる鋸歯状波信号を出力する。切換回路３１は、鋸歯状波信号発生回路４５の出力信号あるいは制御回路２０の出力信号を切り換えて信号ａとしてアクチュエータ駆動回路２１に送り、アクチュエータ駆動回路２１は、信号ａに応じてアクチュエータ２２を作動させることで、対物レンズ２３を駆動する。
フォーカス誤差検出回路１２は、対物レンズ２３の焦点位置と光ディスク２の情報面２Ａとのずれ量を示すフォーカス誤差信号ｂを出力する回路であり、その詳細については後述する。フォーカス引き込み回路３２Ｂは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を行い、切換回路３１に指令ｇを出すことによりフォーカス引き込み動作を実現する。
図１５は、図１４のフォーカス誤差検出回路１２の内部構成例を示す回路図である。図１５において、フォーカス誤差検出回路１２は、光ピックアップ３内の４分割光検出器３０１により、入射した光ビームスポット３０２に応じて検出された信号から、２つの加算器１２０１、１２０２により４分割光検出器３０１の対角和である（Ａ＋Ｄ）と（Ｂ＋Ｃ）の加算信号を生成し、さらに減算器１２０３により（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）の差分信号を生成するという非点収差法によりフォーカス誤差信号ｂを生成する。
次に、以上のように構成された従来の光ディスク制御装置におけるフォーカス引き込み動作について、図１６を参照して説明する。図１６は、図１４における各部信号の波形図である。
システムコントローラ３０からフォーカス引き込み指令ｈが出力されると、対物レンズ２３は、鋸歯状波信号発生回路４５から出力される順次振幅の変化する鋸歯状波信号に基づいて、アクチュエータ駆動回路２１、アクチュエータ２２を介して駆動される。そして、その鋸歯状波信号の振幅が徐々に大きくなって、対物レンズ２３の焦点が情報面２Ａに到達すると、フォーカス引き込み回路３２Ｆは、フォーカス誤差検出回路１２から出力されるフォーカス誤差信号ｂのレベル判定を行い、そのレベルが引き込みレベルに到達したタイミングで、切換回路３１に切換指令ｇを出力して、アクチュエータ駆動回路２１に出力する信号ａを鋸歯状波発生回路４５の出力信号から制御回路２０の出力信号に切り換えるとともに、制御回路２０を起動することで、フォーカス引き込み動作が行われる。
このような光ディスク制御装置は、鋸歯状波信号の振幅を徐々に大きくするため、フォーカス誤差信号が検出されるまでに時間がかかり、その結果、フォーカス引き込み動作に時間を要する。
特に、光ディスクの面振れや対物レンズの垂れにより、光ディスクと対物レンズとの間隔が広がっている場合には、フォーカス誤差信号が検出されるまでの時間が長くなり、フォーカス引き込み動作に要する時間がさらに長くなる。
また、光ディスクが複数の情報面を有する場合は、検出されるフォーカス誤差信号がどの情報面のものであるか識別することができないために、目標とする情報面にフォーカス引き込みを行うことができないという問題もあった。
特に、目標とする情報面が対物レンズから遠いほど多くのフォーカス誤差信号が検出されるため、目標とする情報面に引き込むことは困難であった。
【発明の開示】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光ディスクが内部に複数の情報面を有している場合でも、目標情報面に対して短時間でフォーカス引き込みを行うことの可能な光ディスク制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る光ディスク制御装置は、収束照射手段と、フォーカス移動手段と、フォーカス誤差検出手段と、合焦点通過検出手段と、反転指令手段と、駆動信号発生手段と、制御手段と、フォーカス引き込み手段とを備えた構成を有する。
収束照射手段は、複数の情報面を有する情報担体に対物レンズを介して光ビームを収束照射する。フォーカス移動手段は、対物レンズを移動させることで収束照射手段によって収束された光ビームの焦点を情報担体の面の法線方向に移動させる。フォーカス誤差検出手段は、情報担体の各面に対する光ビームの焦点の位置ずれに応じたフォーカス誤差信号を生成する。合焦点通過検出手段は、光ビームの合焦点が情報担体の表面および各情報面を通過したことを検出する。反転指令手段は、合焦点通過検出手段からの出力信号を用いて反転指令を出力する。駆動信号発生手段は、フォーカス移動手段に対して、対物レンズを情報担体に近づける信号を出力するとともに、反転指令に応じて対物レンズを情報担体から遠ざける信号に切り換えて出力する。制御手段は、フォーカス誤差信号を用いて合焦点が情報担体の各情報面を追従するようにフォーカス移動手段を制御する。フォーカス引き込み手段は、駆動信号発生手段から制御手段に動作を切り換えて、フォーカス移動手段によりフォーカス引き込み動作を行わせる。
この構成によれば、対物レンズは上下動作を繰り返すこと無くすぐに引き込み動作に入ることが出来て、引き込み動作に要する時間を短縮することが出来る。さらに、対物レンズを情報担体に近づけていき、合焦点通過後すぐに向きを変えることにより、対物レンズが不必要に情報担体に近づくことを防ぎ、対物レンズのＷＤが狭い場合でも、対物レンズと情報担体の衝突を防ぐことができる。
また、本発明に係る光ディスク制御装置は、駆動信号発生手段からの出力信号が対物レンズを情報担体に近づけたり遠ざけたりする時の切り替わり点で、駆動波形の傾きを徐々に変化させる構成を有する。
この構成によれば、対物レンズが慣性力に起因する反作用で振動的になることを防ぐことが出来、不安定なフォーカス誤差信号が発生することがなく、常に安定したフォーカス誤差信号を得ることが出来、フォーカス引き込み動作についても安定性を確保できる。
また、本発明に係る光ディスク制御装置は、複数の情報面を持つ情報担体に対し目標情報面に応じた収差設定を行い、フォーカス誤差信号の振幅値から目標情報面を判別する構成を有する。この場合、フォーカス誤差信号が極大および極小となる時の反射光量信号のレベルと、反射光量信号のレベルの極大値とに基づいて、フォーカス誤差信号と反射光量信号の位相関係を検出することにより、目標とする情報面を判別することが好ましい。
この構成によれば、複数の情報面を有する情報担体から検出される複数のフォーカス誤差信号のうちから目標とする情報面によるフォーカス誤差信号を正しく判別することができ、フォーカス引き込み時にも確実に目標とする情報面に引き込むことができる。
また、本発明に係る光ディスク制御装置は、対物レンズを複数の情報面を有する情報担体に近づけていき、最初の合焦点位置の通過が検出されると、その位置からさらに所定量だけ対物レンズを情報担体に近づけ、向きを変えて情報担体から遠ざけた後に、フォーカス引き込み手段によりフォーカス引き込み動作を行う構成を有する。
この構成によれば、最初の合焦点から所定量のみ対物レンズを情報担体に近づけることにより、対物レンズが不必要に情報担体に近づくことを防ぎ、ＷＤが狭い場合でも対物レンズと情報担体の衝突を防ぐことができる。その上、複数の情報面を有する情報担体に対して情報面が目標面であるかを判別する必要が無いので、判別誤りによる誤引き込みや対物レンズと情報担体の衝突を回避することができる。さらに、情報面の判別を行わなくても、対物レンズの移動量である所定量を調節することにより、目標とする情報面に対してフォーカス引き込みを行うことが可能となる。
また、本発明に係る光ディスク制御装置は、複数の情報面を有する情報担体に対して、フォーカス誤差信号の極大値と極小値が現れる順番から光ビームの焦点位置を検出することにより、目標とする情報面を判別する構成を有する。
この構成によれば、複数の情報面を内部に有する情報担体から検出される複数のフォーカス誤差信号のうちから目標とする情報面によるフォーカス誤差信号を正しく判別することができ、フォーカス引き込み時にも確実に目標とする情報面に引き込むことができる。
さらに、本発明に係る光ディスク制御装置は、複数の情報面を有する情報担体に対して、合焦点通過検出手段により検出された面が情報担体に含まれる所定の面であることを判別する面判別手段と、面判別手段からの出力信号に基づいて対物レンズの移動量を設定する移動量設定手段と、合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出してから合焦点が移動量設定手段により設定された所定量Ｂだけ移動するのを管理および検出する移動量管理検出手段Ｂと、移動量管理検出手段Ｂからの出力信号を用いて反転指令を出力する反転指令手段とを備えた構成を有する。
この構成によれば、面判別手段が判別した面は情報担体内部に備える情報面であることを確定でき、当該確定した情報面から目標とする情報面まで移動するため、フォーカス引き込みの確実性と迅速性とを達成することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の実施の形態１に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。
図２は、図１の光ディスク制御装置における各部信号の波形図である。
図３Ａは、球面収差が無い場合における、図１のフォーカス誤差信号ｂのＳ字波形の各ポイントにおける４分割光検出器３０１上の光ビームスポット３０２の形状を示す図である。
図３Ｂは、球面収差が有る場合における、図１のフォーカス誤差信号ｂのＳ字波形の各ポイントにおける４分割光検出器３０１上の光ビームスポット３０２の形状を示す図である。
図４は、本発明の実施の形態２に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。
図５は、光ディスクの回転速度が比較的速い場合における図４の各部信号の波形図である。
図６は、光ディスクの回転速度が比較的遅い場合における図４の各部信号の波形図である。
図７は、本発明の実施の形態３に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。
図８Ａは、球面収差が無い場合における、図７のフォーカス誤差信号ｂのＳ字波形と反射光量信号ｃの関係を説明する図である。
図８Ｂは、球面収差が有る場合における、図７のフォーカス誤差信号ｂのＳ字波形と反射光量信号ｃの関係を説明する図である。
図９は、図７の光ディスク制御装置における各部信号の波形図（例えば、光ディスクの回転速度が比較的速い場合等）である。
図１０は、本発明の実施の形態４に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。
図１１は、図１０の光ディスク制御装置における各部信号の波形図である。
図１２は、本発明の実施の形態５に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。
図１３は、光ディスクに面振れがある場合における図１２の各部信号の波形図である。
図１４は、従来の光ディスク制御装置の構成例を示すブロック図である。
図１５は、図１４のフォーカス誤差検出回路１２の内部構成を示す回路図である。
図１６は、図１４の光ディスク制御装置における各部信号の波形図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。なお、図１において、従来例と同じ構成要素については、同一番号を付してその説明を省略する。
図１において、ディスク１は、第１の情報面１Ａに加えて第２の情報面１Ｂを有する２層積層ディスクである。収差設定器６３は、システムコントローラ３０が指定した情報面に対し、光ビームに球面収差が発生しないようにする収差設定値を出力する。収差調節器６５は、収差設定器６３の設定値により、収差調節器駆動回路６４を介して光ビームの焦点の球面収差を調節する。
反射光量検出回路４１は、ディスク１から反射した光の量に比例した信号（以下、反射光量信号と称する）ｃを出力する。合焦点通過検出手段４４は、反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃが所定値Ｃｌｖｌ以上という条件で、フォーカス誤差検出回路１２から出力されるフォーカス誤差信号ｂのＳ字波形を識別し、反射光量信号ｃが所定値Ｃｌｖｌよりも小さくなったという条件で合焦点を通過したことを検出する。
また、振幅検出回路６２は、フォーカス誤差信号ｂと合焦点通過検出回路４４から出力される合焦点通過信号ｄとに基づき、フォーカス誤差信号ｂのＳ字波形の振幅を検出する。情報面検出回路６１は、合焦点通過検出回路４４からの信号出力時に、振幅検出回路６２から出力される振幅値が所定値Ｂｃｍｐよりも大きければ、引き込みを行うべき目標の情報面を通過したことを検出する。
特性補正回路４３は、情報面検出回路６１が目標の情報面であることを検出した場合、振幅検出回路６２から出力されるＳ字波形の振幅値ｂ１Ａと基準値Ｂｓｔｄとの比から、制御回路２０のゲイン設定を補正する。
反転指令回路４０は、情報面検出回路６１が目標の情報面を通過したことを検出したら、フォーカス引き込み回路３２Ａと駆動信号発生回路４２Ａとに反転指令ｆを出力する。駆動信号発生回路４２Ａは、対物レンズ２３をディスク１から遠ざけたり近づけたりする信号を出す場合に、駆動波形の傾きが急激に変化しないように滑らかに傾きを変えるように出力するものであり、システムコントローラ３０により起動ｈされると、最初に対物レンズ２３をディスク１から遠ざけるような駆動信号を一定期間出力し、それから向きを変え、ディスク１に近づける駆動信号を出力する。フォーカス引き込み回路３２Ａは、反転指令回路４０が反転指令ｆを出力し、既に反転状態にあるという条件で、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を行い、切換回路３１に指令ｇを出すことにより、フォーカス引き込み動作を実現する。
次に、以上のように構成されたディスク制御装置の動作について、図１に加えて、図２および図３を参照して説明する。
図２は、図１の光ディスク制御装置における各部信号の波形図である。システムコントローラ３０からフォーカス引き込み指令ｈと、目標情報面（本例では、第１の情報面１Ａ）の情報とが、それぞれ駆動信号発生回路４２Ａと収差設定器６３とに送られる。収差設定器６３は、指定された第１の情報面１Ａに対して球面収差が発生しないように、収差調整器６５を調整する。同時に、駆動信号発生回路４２Ａは、駆動波形の傾きの変化が急激にならないように、対物レンズ２３をディスク１から遠ざける方向の駆動信号を出力する。駆動信号発生回路４２Ａは、対物レンズ２３をディスク１から所定量遠ざけた後に、駆動波形の傾きの変化が急激にならないように、対物レンズ２３をディスク１に近づける方向の駆動信号に切り換える。対物レンズ２３がディスク１に近づいていくと、その合焦点が第２の情報面１Ｂを通過し、第２の情報面１Ｂに対する合焦点通過によるＳ字波形ｂ１が、フォーカス誤差検出回路１２から出力される。
ここで、球面収差が発生していない場合のＳ字波形と、球面収差が発生している場合のＳ字波形について、図３Ａおよび図３Ｂを参照して説明する。図３Ａおよび図３Ｂは、それぞれ、球面収差が発生していない場合および発生している場合におけるＳ字波形の各ポイントにおける４分割光検出器３０１上の光ビームスポット３０２の形状を示す図である。
図３Ａに示すように、球面収差が発生していない場合は、Ｓ字波形のピークおよびボトムにおい光ビームスポット３０２は細く線状になる。これに対して、図３Ｂに示すように、球面収差が発生している場合は、対物レンズ２３の中央部と外周部とで光ビームの集まり方が異なるため、光ビームスポット内での光強度にばらつきが発生する（中央部の光ビームスポット３０２ａ、外周部の光ビームスポット３０２ｂ）。そして、Ｓ字波形のピークとボトムとにおける光ビームスポットの形状が細い線状にならなくなる。そのため、Ｓ字波形のピークとボトムの絶対値が小さくなり、Ｓ字波形としてはその振幅が小さくなる。
このように、球面収差が発生しているためその振幅が小さくなっている第２の情報面１Ｂに対するＳ字波形ｂ１の振幅値（ｂ１Ｂ）は、情報面検出回路６１に入力され所定値（Ｂｃｍｐ）と比較され、それが目標の情報面のものではないと判断される。そして、対物レンズ２３がさらにディスク１に近づくと、その合焦点が第１の情報面１Ａを通過し、第１の情報面１Ａに対する合焦点通過によるＳ字波形ｂ２がフォーカス誤差検出回路１２から出力される。情報面検出回路６１は、第２の情報面１Ｂの場合と同様に、合焦点通過信号ｄのタイミングで検出されるＳ字波形ｂ２の振幅（ｂ１Ａ）が所定値（Ｂｃｍｐ）よりも大きいことから、そのＳ字波形が目標の情報面のものであると判断する。
情報面検出回路６１が目標の情報面（本例では、第１の情報面１Ａ）を検出すると、反転指令回路４０は、反転指令ｆをフォーカス引き込み回路３２Ａと駆動信号発生回路４２Ａに出力する。駆動信号発生回路４２Ａは反転指令を受けて、駆動波形の傾きの変化が急激にならないように対物レンズ２３をディスク１から遠ざける方向の駆動信号に切り換えていく。また同時に、情報面が検出されると、特性補正回路４３は、振幅検出回路６２から出力される第１の情報面１Ａに対するＳ字波形ｂ２の振幅値（ｂ１Ａ）を基準の振幅値（Ｂｓｔｄ）と比較し、その比からフォーカス引き込み後の制御ゲインが適切になるように制御回路２０のゲイン調整を行う。同時に、反転指令ｆを受けたフォーカス引き込み回路３２Ａは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定による引き込み動作可能状態となっている。
そして、対物レンズ２３はディスク１から遠ざかる方向に動き出し、フォーカス誤差検出回路１２からＳ字波形ｂ３が出力されると、フォーカス引き込み回路３２Ａはフォーカス誤差信号ｂ（ｂ３）のレベル判定を行い、そのレベルが引き込みレベルに到達したタイミングで切換回路３１に切換指令ｇを出力し、アクチュエータ駆動回路２１に出力する信号ａを駆動信号発生回路４２Ａの出力信号から制御回路２０の出力信号に切り換えるとともに、制御回路２０を起動することでフォーカス引き込み動作を行う。
以上のように、本実施の形態によれば、駆動信号発生回路４２からの出力信号で、対物レンズ２３をディスク１から所定量遠ざけた後に向きを変えて近づけていき、フォーカス誤差信号から目標の情報面に対する合焦点位置の通過が検出されるとすぐに向きを変えてディスク１から離れるように駆動し、次に発生するフォーカス誤差信号を用いてフォーカス引き込み動作を行うことにより、対物レンズ２３が上下動作を繰り返すこと無く、直ちに引き込み動作に入ることが出来、引き込み動作に要する時間を短縮する事が出来る。さらに、対物レンズ２３をディスク１に近づけていき合焦点通過後すぐに向きを変えることにより、対物レンズ２３が不必要にディスク１に近づくことを防ぎ、ＷＤが狭い場合でも対物レンズ２３とディスク１の衝突を防ぐことができる。
また、目標の情報面に対するＳ字波形が検出されたとき、その振幅から特性補正回路４３が制御回路２０のゲインを最適化することにより、Ｓ字振幅の学習のためだけに対物レンズ２３を駆動する必要が無くなり、さらにフォーカス引き込み動作の時間を短縮できる。
その上、合焦点通過検出回路４４が合焦点位置の通過を検出するために、フォーカス誤差信号とともに、反射光量検出回路４１からの反射光量信号をあわせて使用することにより、フォーカス誤差信号のノイズを除去し、確実な合焦点検出を行うことで、安定したフォーカス引き込み動作を実現できる。
さらに、駆動信号発生回路４２Ａの出力信号が対物レンズ２３の動きの向きを変えるとき、その駆動波形の傾きの変化が急激にならないように徐々に変化させることにより、対物レンズ２３が振動的になることを防ぐことが出来、不安定なフォーカス誤差信号が発生することがなく、安定したフォーカス誤差信号で確実にフォーカス引き込み動作を実現することが出来る。
また、複数の情報面を持つディスク１に対し、収差調節器６５を用いて光ビームの収差をコントロールし、目標の情報面での球面収差が発生しないように光ビームを設定することにより、フォーカス誤差信号ｂのＳ字信号の振幅から目標の情報面を判別でき、複数の情報面を有するディスク１に対して簡単な構成で目標とする情報面を判別し、その情報面に確実にフォーカス引き込みをすることが出来る。
なお、本実施形態では、駆動信号発生回路４２が最初に対物レンズ２３をディスク１から遠ざけるように駆動しているが、スタート時の対物レンズ２３の位置やディスク１の面振れの大きさによっては、すぐに対物レンズ２３をディスク１に近づけるように駆動してもよく、本実施の形態に限定されるものでない。
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。なお、図４において、従来例および実施の形態１と同じ構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図４において、定数算出回路７１は、合焦点通過検出回路４４が最初のＳ字波形を検出してから対物レンズ２３が光ディスク１に近づくべき距離Ｌと、ディスクモータ２４の回転速度Ｖｒｏｔとに基づいて、ｎ回転分遅延回路７０に設定する回転待ち回数ｎと、駆動信号発生回路４２Ａに設定する対物レンズ２３の駆動速度Ｖｌｎｓを以下の式（１）および式（２）より算出する。
ｎ＝Ｋ×Ｌ×Ｖｒｏｔ                  …（１）
Ｖｌｎｓ＝（Ｌ×Ｖｒｏｔ）／ｎ        …（２）
上記式（２）において、Ｋは、駆動速度Ｖｌｎｓを一定範囲に収めるための定数である。
特に、回転待ち回数ｎは、式（１）の結果から四捨五入により整数で求める。ここで、所定距離Ｌとしては、少なくとも対物レンズ２３の焦点を表面１Ｃから第１の情報面１Ａに移動させるために対物レンズ２３が移動しなければならない距離を確保する。
そして、ｎ回転分遅延回路７０は、フォーカス誤差信号ｂと合焦点通過信号ｄに基づいて、最初のＳ字波形のゼロクロス点から光ディスク１がｎ回転後に駆動信号発生回路４２Ａに反転指令ｆを出力する。駆動信号発生回路４２Ｂは、対物レンズ２３を光ディスク１から遠ざけたり近づけたりする信号を出力するものであり、少なくとも対物レンズ２３を光ディスク１に近づける速度は、定数算出回路７１によって設定される。フォーカス引き込み回路３２Ｂは、ｎ回転分遅延回路７０が反転指令ｆを出力しすでに反転状態にあるという条件で、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を行い、その判定結果に応じて切換回路３１に指令ｇを出すことにより、フォーカス引き込み動作を実現する。
次に、以上のように構成された光ディスク制御装置の動作について、図４に加えて、図５および図６を参照して説明する。
図５は、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔが比較的速い場合における図４の各部信号の波形図である。
まず、システムコントローラ３０からフォーカス引き込み指令ｈが駆動信号発生回路４２Ｂに送られる。同時に、定数算出回路７１は、その時の光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔより上記式（１）および式（２）を用いて、待ち回転数ｎ（＝３）と対物レンズ２３の速度Ｖｌｎｓとを算出し、それぞれｎ回転分遅延回路７０と駆動信号発生回路４２Ｂとに設定する。
駆動信号発生回路４２Ｂは、定数算出回路７１により設定された駆動速度Ｖｌｎｓで、対物レンズ２３を光ディスク１に近づけるように駆動信号を出力する。対物レンズ２３が光ディスク１に近づいていくと、その焦点が光ディスク１の表面１Ｃを通過し、それによるＳ字波形（ｂ１）がフォーカス誤差検出回路１２から出力される。ｎ回転分遅延回路７０は、最初のＳ字波形ｂ１のゼロクロス点を起点として、光ディスク１が３回転する時間（この間に、第２の情報面１Ｂに対するＳ字波形ｂ２、第１の情報面１Ａに対するＳ字波形ｂ３が出力される）の後に、反転指令ｆを出力する。これは、最初のＳ字波形ｂ１が検出されてから対物レンズ２３が光ディスク１に所定距離Ｌだけ近づいたタイミングに相当する。
ｎ回転分遅延回路７０が出力する反転指令ｆは、フォーカス引き込み回路３２Ｂと駆動信号発生回路４２Ｂに入力される。駆動信号発生回路４２Ｂは、反転指令を受けて、対物レンズ２３を光ディスク１から遠ざける方向の駆動信号に切り換える。同時に、反転指令ｆを受けたフォーカス引き込み回路３２Ｂは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定による引き込み動作可能状態となっている。
そして、対物レンズ２３が光ディスク１から遠ざかる方向に移動し、フォーカス誤差検出回路１２からＳ字波形（ｂ４）が出力されると、フォーカス引き込み回路３２Ｂは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を行い、そのレベルが引き込みレベルに到達したタイミングで切換回路３１に切換指令ｇを出力し、アクチュエータ駆動回路２１に出力する信号ａを、駆動信号発生回路４２Ｂの出力信号から制御回路２０の出力信号に切り換えるとともに、制御回路２０を起動することで、第１の情報面１Ａへのフォーカス引き込み動作を行う。
図６は、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔが比較的遅い場合における図４の各部信号の波形図である。
システムコントローラ３０からのフォーカス引き込み指令ｈに対する引き込みの基本動作は、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔが比較的速い場合と同じであるが、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔが遅いことにより、回転待ち回数ｎが３から２となり、それに対応した対物レンズ２３の速度Ｖｌｎｓが設定される。そして、この場合でも、反転指令ｆが出力されるのは、最初のＳ字波形ｂ１が検出されてから対物レンズ２３が光ディスク１に所定距離Ｌだけ近づいたタイミングに相当する。
以上のように、本実施の形態では、定数算出回路７１により光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔと、最初のＳ字波形ｂ１を検出してから対物レンズ２３を光ディスク１に近づけるべき距離Ｌとから、ｎ回転分遅延回路７０に設定する回転待ち回数ｎと、駆動信号発生回路４２Ｂに設定する対物レンズ２３の駆動速度Ｖｌｎｓとを算出する。これによって、対物レンズ２３が上下動作を繰り返すこと無くすぐに引き込み動作に入ることができるので、引き込み動作に要する時間を短縮することができる。さらに、対物レンズ２３を光ディスク１に近づけていき、最初のＳ字波形ｂ１から所定距離Ｌだけ光ディスク１に近づけた時点で、対物レンズ２３の向きを変えることにより、対物レンズ２３が不必要に光ディスク１に近づかず、ＷＤが狭い場合でも対物レンズ２３と光ディスク１の衝突を防ぐことができる。
また、対物レンズ２３の向きを変えて引き込みのためにフォーカス誤差信号ｂのレベル判定を開始するタイミングを、最初のＳ字波形ｂ１のゼロクロスから光ディスク１のｎ回転後（ｎは整数）とすることにより、光ディスク１が面振れ成分を持っていた場合でも、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を開始するときには、焦点が必ず第１の情報面１Ａよりも奥にあることが保証され、確実に情報面１Ａにフォーカス引き込みを行うことができる。
さらに、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔから回転待ち回数ｎとレンズ移動速度Ｖｌｎｓを算出することにより、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔの違いに対しても、レンズ移動速度Ｖｌｎｓをほぼ一定に保てるので、フォーカス引き込み時の安定性を確保できる。さらに、最初のＳ字波形検出から光ディスク１のｎ回転後までの対物レンズ２３の移動量を常に所定距離Ｌに保つことができ、対物レンズ２３が光ディスク１に不必要に接近することを回避できる。また、対物レンズ２３を止めることなく駆動できるので、速度切換り点を少なくでき、対物レンズ２３の揺れによる悪影響を最低限に抑えることができる。
その上、合焦点通過検出回路４４が合焦点位置の通過を検出する際に、フォーカス誤差信号ｂに加えて、反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃを用いることにより、フォーカス誤差信号ｂのノイズを除去し、確実な合焦点検出を行うことで、安定したフォーカス引き込みを実現できる。
なお、本実施の形態では、駆動信号発生回路４２Ｂは最初から対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向に駆動するものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、光ディスク１の面振れ等を考慮して最初に対物レンズ２３を光ディスク１から所定距離だけ遠ざけるように駆動してから向きを変えて光ディスク１に近づけるように駆動してもよい。
また、対物レンズ２３の移動量を所定距離Ｌに保つ方法としては、レンズ移動速度Ｖｌｎｓを光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔに関係なく一定とし、対物レンズ２３が所定距離Ｌだけ移動した後は、光ディスク１のｎ回転後までその位置で止め、最初のＳ字波形検出から光ディスク１のｎ回転後に向きを変えるような構成でもよく、本実施の形態に限定されるものではない。同様に、回転待ち回数ｎも回転速度Ｖｒｏｔに関係なく設定することが可能であり、本実施の形態に限定されるものではない。
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。なお、図７において、従来例、実施の形態１および実施の形態２と同じ構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図７において、極大値／極小値検出回路８０は、反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃが所定値Ｃｌｖｌ以上という条件のもと、フォーカス誤差検出回路１２からのフォーカス誤差信号ｂの極大値および極小値を検出する。反射光量差検出回路８１は、極大値／極小値検出回路８０が極大値および極小値を検出したそれぞれのタイミングでの反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃのレベル差ΔＶを検出する。最大値検出回路８２は、反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃの最大値を常に検出しており、合焦点通過検出回路４４から合焦点通過検出信号ｄが出力されたタイミングでその最大値を確定し、正規化回路８３にその最大値情報を送る。正規化回路８３は、反射光量差検出回路８１からの反射光量のレベル差ΔＶを、最大値検出回路８２からの最大値Ｖｍａｘで除算することで正規化する。情報面判別回路８４は、正規化回路８３からの正規化反射光量差を所定値Ｎｃｍｐと比較することで、目標情報面に対応するかどうかを判別する。反転指令回路４０は、ｎ回転分遅延回路７０からの出力信号と情報面判別回路８４からの出力信号のどちらか早い方のタイミングで反転指令ｆを出力し、フォーカス引き込み回路３２Ｃと駆動信号発生回路４２Ｃに送る。
次に、以上のように構成された光ディスク制御装置の動作について、図７に加えて、図８Ａ、図８Ｂおよび図９を参照して説明する。
図８Ａおよび図８Ｂは、それぞれ、球面収差が無い場合および有る場合におけるフォーカス誤差信号ｂのＳ字波形と反射光量信号ｃの関係を説明する図で、図９は、図７の光ディスク制御装置における各部信号の波形図（例えば、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔが比較的速い場合等）である。
図９において、まず、システムコントローラ３０からフォーカス引き込み指令ｈが駆動信号発生回路４２Ｃに送られる。収差設定器６３は、指定された第１の情報面１Ａに対して球面収差が発生しないように、収差調節器駆動回路６４を介して収差調節器６５により収差を調節する。そして、駆動信号発生回路４２Ｃは、定数算出回路７１により、実施の形態２で説明した式（１）および式（２）を用いて算出されたレンズ移動速度Ｖｌｎｓで、対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向の駆動信号を出力する。対物レンズ２３が光ディスク１に近づいていくと、その焦点が表面１Ｃおよび第２の情報面１Ｂを通過し、それによるＳ字波形ｂ１およびｂ２がフォーカス誤差検出回路１２から出力される。
ここで、球面収差が発生していない場合のＳ字波形と球面収差が発生している場合のＳ字波形について、図８Ａおよび図８Ｂを参照して説明する。
図８Ａは、球面収差が発生していない場合のＳ字波形の各ポイントにおける４分割光検出器３０１上の光ビームスポット３０２の形状を示しており、球面収差が無い場合は、Ｓ字波形のピークおよびボトムにおい光ビームスポット３０２は細く線状になる。これに対して、図８Ｂは、球面収差が発生している場合のＳ字波形の各ポイントにおける４分割光検出器３０１上の光ビームスポットの形状を示している。球面収差が発生している場合は、対物レンズ２３の内周側と外周側で光ビームの集まり方が異なるため、光ビームスポット内での光強度にばらつきが発生する（内周側の光ビームスポット３０２ａ、外周側の光ビームスポット３０２ｂ）。そして、Ｓ字波形のピークとボトムにおける光ビームスポットの形状が細い線状にならなくなる。特に、４分割光検出器３０１を小さくした場合は、Ｓ字波形のボトム（あるいはピーク）で光ビームスポットが４分割光検出器３０１からはみ出してしまう。一方、Ｓ字波形のピーク（あるいはボトム）側では、さらにゼロクロス点から離れた位置でも４分割光検出器３０１からはみ出さないという状態になる。つまり、フォーカス誤差信号ｂのＳ字波形と反射光量信号ｃの盛り上がりの位相がずれるようになる。
このように、球面収差が発生している表面１Ｃおよび第２の情報面１Ｂに対して、Ｓ字波形と反射光量信号ｃの位相はずれることになる。極大値／極小値検出回路８０（図７）は、これらのＳ字波形のピークとボトムのタイミングを検出し、反射光量差検出回路８１は、それぞれのタイミングでの反射光量検出回路４１からの反射光量信号のレベル差ΔＶを算出する。合焦点通過検出回路４４がＳ字波形の通過を検出すると、最大値検出回路８２は最大値Ｖｍａｘを確定し正規化回路８３に送る。正規化回路８３は、ΔＶとＶｍａｘより正規化データＮ（＝ΔＶ／Ｖｍａｘ）を算出し、情報面判別回路８４は、正規化データＮ（図８ＢのＮ２）を所定値Ｎｃｍｐと比較し、Ｎ２≧Ｎｃｍｐであるので、そのＳ字波形が目標とする第１の情報面１Ａに対応しないと判断する。
そして、図９に示すように、対物レンズ２３がさらに光ディスク１に近づくと、その合焦点が第１の情報面１Ａを通過してそれによるＳ字波形ｂ３がフォーカス誤差検出回路１２から出力される。表面１Ｃや第２の情報面１Ｂの場合と同様に、極大値／極小値検出回路８０、反射光量差検出回路８１および最大値検出回路８２が動作し、正規化回路８３からの正規化データＮ（図８ＡのＮ１）を情報面判別回路８４が所定値Ｎｃｍｐと比較し、Ｎ１＜Ｖｃｍｐであるので、そのＳ字波形が目標情報面１Ａに対応すると判断する。
情報面判別回路８４が目標とする第１の情報面１Ａを検出したことが反転指令回路４０に伝えられると、ｎ回転分遅延回路７０からの反転指令はまだの状況であり、反転指令回路４０は、反転指令ｆ１をフォーカス引き込み回路３２Ｃと駆動信号発生回路４２Ｃに出力する。駆動信号発生回路４２Ｃは、反転指令ｆ１を受けて対物レンズ２３を光ディスク１から遠ざける方向の駆動信号に切り換える。また同時に、反転指令ｆ１を受けたフォーカス引き込み回路３２Ｃは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定によるフォーカス引き込み動作が可能な状態となっている。
そして、対物レンズ２３は光ディスク１から遠ざかる方向に動き出し、フォーカス誤差検出回路１２からＳ字波形ｂ４が出力されると、フォーカス引き込み回路３２Ｃは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を行い、そのレベルが引き込みレベルに到達したタイミングで、切換回路３１に切換指令ｇ１を出力し、アクチュエータ駆動回路２１に出力する信号ａを、駆動信号発生回路４２Ｃから制御回路２０の出力信号に切り換えるとともに制御回路２０を起動することで、フォーカス引き込み動作を行う。
一方、本実施の形態においても、実施の形態２と同様に、ｎ回転分遅延回路７０を備えており、定数算出回路７１により光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔから式（１）を用いて算出された回転待ち回数ｎがｎ回転分遅延回路７０に設定され、最初に検出されたＳ字波形ｂ１のゼロクロスから光ディスク１がｎ回転する時間遅延後に出力信号を反転指令回路４０に供給する。反転指令回路４０は、情報面判別回路８４での情報面判別が適正に動作し既に反転指令が入力されていた場合は、ｎ回転分遅延回路７０からの入力は無視する。しかし、反射光量信号ｃに含まれるノイズ等の原因により、情報面判別回路８４での情報面判別が適正に動作せず反転指令が入力されなかった場合は、ｎ回転分遅延回路７０からの入力信号により反転指令ｆ２が出力される。以降の動作については、実施の形態２と同様であるので説明を省略する。
以上のように、本実施の形態では、駆動信号発生回路４２Ｃの出力信号で対物レンズ２３を光ディスク１に近づけていき、フォーカス誤差信号ｂのピークとボトムのタイミングでの反射光量信号のレベル差を算出し、それを反射光量の最大値で正規化したものを所定値と比較することで目標情報面を検出する。そして、目標情報面を検出するとすぐに向きを変えて光ディスク１から離れるように対物レンズ２３を駆動し、次に発生するフォーカス誤差信号を用いてフォーカス引き込み動作を行う。これによって、対物レンズ２３が上下動作を繰り返すこと無くすぐに引き込み動作に入ることができるので、フォーカス引き込み動作に要する時間を短縮することができる。さらに、対物レンズ２３を光ディスク１に近づけていき目標情報面を検出した後すぐに向きを変えることにより、対物レンズ２３が不必要に光ディスク１に近づかず、ＷＤが狭い場合でも対物レンズ２３と光ディスク１の衝突を防ぐことができる。
また、合焦点通過検出回路４４が合焦点位置の通過を検出する際に、フォーカス誤差信号ｂに加えて、反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃを用いることにより、フォーカス誤差信号ｂのノイズを除去し、確実な合焦点検出を行うことで、安定したフォーカス引き込みを実現できる。
さらに、反射光量信号ｃにノイズ等が載っており、反射光量信号のレベル差を反射光量の最大値で正規化した正規化データＮが乱れて、情報面判別回路８４が情報面判別に失敗した場合でも、ｎ回転分遅延回路７０により反転指令が出力される。このため、確実にフォーカス引き込み動作が行えるとともに、対物レンズ２３が光ディスク１に衝突することを防ぐことができ、信頼性の高い光ディスク制御装置を実現できる。
また、情報面判別に失敗した場合、対物レンズ２３の向きを変えて引き込みのためにフォーカス誤差信号ｂのレベル判定を開始するタイミングを最初のＳ字波形のゼロクロスから光ディスク１のｎ回転後（ｎは整数）とすることにより、光ディスク１が面振れ成分を持っていた場合でも、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を開始するときには焦点が必ず情報面１Ａよりも奥にあることが保証される。これによって、失敗することなく確実に第１の情報面１Ａに対してフォーカス引き込み動作を行うことができる。
さらに、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔから回転待ち回数ｎとレンズ移動速度Ｖｌｎｓを算出することにより、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔの違いに対してもレンズ移動速度Ｖｌｎｓをほぼ一定に保てることで、フォーカス引き込み時の安定性を確保できる。さらに、情報面判別に失敗した場合、最初のＳ字波形検出から光ディスク１のｎ回転後までの対物レンズ２３の移動量を常に所定距離Ｌに保つことができ、対物レンズ２３が光ディスク１に不必要に接近することを回避できる。
なお、本実施の形態では、駆動信号発生回路４２Ｃは最初から対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向に駆動するものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、光ディスク１の面振れ等を考慮して最初に対物レンズ２３を光ディスク１から所定距離だけ遠ざけるように駆動してから向きを変えて光ディスク１に近づけるように駆動してもよい。
また、対物レンズ２３の移動量を所定距離Ｌに保つ方法としては、レンズ移動速度Ｖｌｎｓを光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔに関係なく一定とし、対物レンズ２３が所定距離Ｌだけ移動した後は、光ディスク１のｎ回転後までその位置で止め、最初のＳ字波形検出から光ディスク１のｎ回転後に向きを変えるような構成でもよく、本実施の形態に限定されるものではない。同様に、回転待ち回数ｎも回転速度Ｖｒｏｔに関係なく設定することが可能であり、本実施の形態に限定されるものではない。
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態３に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。なお、図１０において、従来例、実施の形態１、実施の形態２、および実施の形態３と同じ構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図１０において、情報面判別回路８４Ａは、正規化回路８３が出力する正規化された反射光量差からそのＳ字波形が表面１Ｃ以外、すなわち第１の情報面１Ａあるいは第２の情報面１ＢのＳ字波形であることを判別する。つまり、本実施の形態では、実施の形態３の情報面判別回路８４に比べて情報面判別の精度が悪く、第２の情報面１Ｂと第１の情報面１Ａを正確に区別できない場合があることを想定している。
定数算出回路７１Ａは、情報面判別回路８４Ａが表面１Ｃ以外のＳ字波形を検出するまでは、実施の形態３と同様に、距離Ｌと回転待ち回数ｎと駆動速度Ｖｌｎｓを上記式（１）および式（２）より算出するとともに、情報面判別回路８４Ａが表面１Ｃ以外のＳ字波形を検出すると、第２の情報面１ＢのＳ字波形を検出してから対物レンズ２３が光ディスク１に近づくべき距離Ｓと、ディスクモータ２４の回転速度Ｖｒｏｔとから、後述するｍ回転分遅延回路７２に設定する回転待ち回数ｍと、駆動信号発生回路４２Ｄに設定する対物レンズ２３の駆動速度Ｖｌｎｓ２とを以下の式（３）および式（４）より算出する。
ｍ＝Ｋ×Ｓ×Ｖｒｏｔ                  …（３）
Ｖｌｎｓ２＝（Ｓ×Ｖｒｏｔ）／ｍ      …（４）
ここで、所定距離Ｓとして、少なくとも対物レンズ２３の焦点を第２の情報面１Ｂから第１の情報面１Ａに移動させるために対物レンズ２３が移動しなければならない距離が確保される。ＬとＳの関係はＬ＞Ｓであり、個体バラツキを含めて確実に所定量移動させることを考慮すると、ＬとＳの差は、表面１Ｃから第２の情報面１Ｂまでの距離よりも大きくなる。
ｍ回転分遅延回路７２は、情報面判別回路８４Ａからの出力信号と合焦点通過検出回路４４からの出力信号とに基づいて、第１の情報面１Ａあるいは第２の情報面１ＢのＳ字波形のゼロクロス点から光ディスク１がｍ回転後に、反転指令回路４０Ａに信号を出力する。
反転指令回路４０Ａは、ｎ回転分遅延回路７０からの出力信号とｍ回転分遅延回路７２からの出力信号のどちらか早い方のタイミングで反転指令ｆを出力し、引き込み回路３２Ａと駆動信号発生回路４２Ｄに送る。
次に、以上のように構成された光ディスク制御装置の動作について、図１１を参照して説明する。図１１は、図１０の光ディスク制御装置における各部信号の波形図である。
図１１において、システムコントローラ３０からフォーカス引き込み指令ｈが駆動信号発生回路４２Ｄに送られる。収差設定器６３は、指定された第１の情報面１Ａに対して球面収差が発生しないように収差調整器６５を調整する。そして、駆動信号発生回路４２Ｄは、定数算出回路７１Ａが式（１）および式（２）から算出したレンズ移動速度Ｖｌｎｓで対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向の駆動信号を出力する。対物レンズ２３が光ディスク１に近づいていくと、その焦点が表面１Ｃおよび第２の情報面１Ｂを通過し、それによるＳ字波形ｂ１およびｂ２がフォーカス誤差検出回路１２から出力される。
極大値／極小値検出回路８０は、これらのＳ字波形ｂ１、ｂ２のピークとボトムのタイミングを出力し、反射光量差検出回路８１は、そのタイミングでの反射光量検出回路４１の出力値の差ΔＶを算出する。合焦点通過検出回路４４がＳ字波形の通過を検出すると、最大値検出回路８２は、最大値Ｖｍａｘを確定し正規化回路８３に送る。正規化回路８３は、ΔＶとＶｍａｘより正規化データＮ（＝ΔＶ／Ｖｍａｘ）を算出し、情報面判別回路８４Ａが正規化データＮを所定値Ｎｃｍｐと比較することで、２つ目のＳ字波形ｂ２が表面１Ｃのもので無いと判断する。このとき、矢印ＡＲで示すように、情報面の判別ができると、ディスクモータ２４の回転位相信号は判別したＳ字波形ｂ２のゼロクロス点に合う。
定数算出回路７１Ａは、その時の光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔから上記式（３）および式（４）を用いて、待ち回転数ｍ＝１と対物レンズ２３の速度Ｖｌｎｓ２を算出し、駆動信号発生回路４２Ｄとｍ回転分遅延回路７２に設定する。駆動信号発生回路４２Ｄは、定数算出回路７１Ａが算出した駆動速度Ｖｌｎｓ２で対物レンズ２３を光ディスク１に近づけるように駆動信号を出力する。ｍ回転分遅延回路７２は、第２の情報面１ＢのＳ字波形ｂ２のゼロクロス点を起点として、光ディスク１が１回転する時間の後に反転指令回路４０Ａに信号を出力する。これは、２番目のＳ字波形ｂ２が検出されてから対物レンズ２３が光ディスク１に所定距離Ｓだけ近づいたタイミングに相当する。
反転指令回路４０Ａには、ｎ回転遅延回路７０の出力信号よりも先にｍ回転遅延回路７２の出力信号が入力されるため、反転指令回路４０Ａはｍ回転遅延回路７２の出力タイミングで反転指令ｆ１を出力する。駆動信号発生回路４２Ｄは、反転指令ｆ１を受けて、対物レンズ２３を光ディスク１から遠ざける方向の駆動信号に切り換える。また同時に、反転指令ｆ１を受けたフォーカス引き込み回路３２Ｄは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定による引き込み動作可能状態となっている。
そして、対物レンズ２３はディスク１から遠ざかる方向に動き出し、フォーカス誤差検出回路１２からＳ字波形ｂ４が出力されると、フォーカス引き込み回路３２Ｄは、フォーカス誤差信号ｂ４のレベル判定を行い、そのレベルが引き込みレベルに到達したタイミングで切換回路３１に切換指令ｇを出力し、アクチュエータ駆動回路２１に出力する信号ａを駆動信号発生回路４２Ｄの出力信号から制御回路２０の出力信号に切り換えるとともに制御回路２０を起動することでフォーカス引き込み動作を行う。
一方、本実施の形態においては、実施の形態１および実施の形態２と同じくｎ回転遅延回路７０が設けられており、反射光量検出回路４１の出力信号に含まれるノイズ等の原因により情報面判別回路８４Ａでの情報面判別ができなかった場合は、ｎ回転分遅延回路７０からの入力信号により反転指令ｆが出力される。
以上のように、本実施の形態によれば、駆動信号発生回路４２Ｄの出力信号で対物レンズ２３を光ディスク１に近づけていき、フォーカス誤差信号ｂのピークとボトムのタイミングでの反射光量差を算出し、それを反射光量の最大値で正規化したものを所定値と比較することで、情報面判別回路８４Ａが表面１Ｃ以外の情報面を検出してからｍ回転分遅延回路７２が１（＝ｍ）回転後に信号を出力し、反転指令回路４０Ａが反転指令ｆを出力する。これにより、第２の情報面１Ｂを検出してから距離Ｓだけ対物レンズ２３を光ディスク１に近づけることで、情報面判別回路８４Ａの精度が低くても、対物レンズ２３が光ディスク１に近づかないようにして、ＷＤが狭い場合でも対物レンズ２３が光ディスク１に衝突するのを防ぐことができる。
また、合焦点通過検出回路４４が合焦点位置の通過を検出するのに、フォーカス誤差信号ｂとともに反射光量信号ｃをあわせて使用することにより、フォーカス誤差信号ｂのノイズを除去し確実な合焦点検出を行うことで安定したフォーカス引き込みを実現できる。
さらに、反射光量信号ｃにノイズ等が載っており、反射光量差を反射光量の最大値で正規化した値Ｎが乱れて、情報面判別回路８４が情報面判別に失敗したときにも、ｎ回転分遅延回路７０により反転指令が出力されるため確実にフォーカス引き込み動作が行えるとともに、対物レンズ２３が光ディスク１に衝突することを防ぐことができ、信頼性の高い光ディスク制御装置を実現できる。
また、対物レンズ２３の向きを変えて引き込みのためにフォーカス誤差信号ｂのレベル判定を開始するタイミングを最初のＳ字波形のゼロクロスから光ディスク１のｎ回転後（ｎは整数）、および表面１Ｃ以外のＳ字波形のゼロクロスから光ディスク１のｍ回転後（ｍは整数）とすることにより、光ディスク１が面振れ成分を持っていた場合でも、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を開始するときには焦点が必ず第１の情報面１Ａよりも奥にあることが保証され、確実に第１の情報面１Ａにフォーカス引き込みを行うことができる。
また、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔから回転待ち回数ｎおよびｍと、レンズ移動速度ＶｌｎｓおよびＶｌｎｓ２とを算出することにより、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔの違いに対しても、レンズ移動速度ＶｌｎｓおよびＶｌｎｓ２をほぼ一定に保てることで、フォーカス引き込み時の安定性を確保できる。
さらに、最初のＳ字波形の検出から光ディスク１のｎ回転後までの対物レンズ２３の移動量および表面１Ｃ以外のＳ字波形の検出から光ディスク１のｍ回転後までの対物レンズ２３の移動量をそれぞれ常に所定距離ＬおよびＳに保つことができ、対物レンズ２３が光ディスク１に不必要に接近することを回避できる。
なお、本実施の形態では、駆動信号発生回路４２Ｄは最初から対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向に駆動するものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、光ディスク１の面振れ等を考慮して最初に対物レンズ２３を光ディスク１から所定距離だけ遠ざけるように駆動してから向きを変えて光ディスク１に近づけるように駆動してもよい。
また、対物レンズ２３の移動量を所定距離ＬあるいはＳに保つ方法としては、レンズ移動速度ＶｌｎｓあるいはＶｌｎｓ２を光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔに関係なく一定とし、対物レンズ２３が所定距離ＬあるいはＳだけ移動後は、光ディスク１のｎあるいはｍ回転後までその位置で止め、ｎあるいはｍ回転後に向きを変えるようにするような構成でもよく、本実施の形態に限定されるものではない。同様に、回転待ち回数ｎあるいはｍについても、回転速度Ｖｒｏｔに関係なく設定することが可能であり、本実施の形態に限定されるものではない。
（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の形態５に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。なお、図１２において、従来例、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、および実施の形態４と同じ構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
Ｓ字極性判別回路９０は、反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃが所定値Ｃｌｖｌ以上という条件のもとで、フォーカス誤差検出回路１２からのフォーカス誤差信号ｂの極大値と極小値が現れる順番に基づいて、例えば極大値の次に極小値が現れた場合は＋１を、極小値の次に極大値が現れた場合は−１を出力する。焦点位置判別回路９１は、反射光量信号ｃが所定値Ｃｌｖｌ以下となった時に、Ｓ字極性判別回路９０からの出力信号を加算して、その加算値に基づいて現在の焦点位置を判別するとともに、それにより焦点が目標情報面を通過したことを検出し反転指令ｆを出力する。駆動信号発生回路４２Ｅは、対物レンズ２３を光ディスク１から遠ざけたり近づけたりする信号を出力する。
次に、以上のように構成された光ディスク制御装置の動作について、図１２に加えて、図１３の波形図を参照して説明する。
図１３において、光ディスク１は面振れ成分を持っており、光ディスク１の回転によりレーザビームが照射される部分が上下に揺れていることを模式的に表現したのが、図１３中の駆動信号発生回路４２Ｅの出力信号ａと重なっている正弦波である。これら正弦波のうち、実線、破線、一点鎖線はそれぞれ表面１Ｃ、第２の情報面１Ｂ、第１の情報面１Ａにおける面振れ成分を示している。
まず、システムコントローラ３０からフォーカス引き込み指令ｈが駆動信号発生回路４２Ｅに送られる。駆動信号発生回路４２Ｅは、所定の速度で対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向の駆動信号を出力する。対物レンズ２３が光ディスク１に近づいていくと、その焦点が表面１Ｃを通過することで、フォーカス誤差検出回路１２からは極大値の次に極小値となるＳ字波形ｂ１が出力され、Ｓ字極性判別回路９０は＋１を出力する。この時点で、焦点位置判別回路９１内部のカウント値が＋１となる。
さらに、対物レンズ２３が光ディスク１に近づいていくと、その焦点が第２の情報面１Ｂを通過することにより、フォーカス誤差検出回路１２からは極大値の次に極小値となるＳ字波形ｂ２が出力され、再度、Ｓ字極性判別回路９０は＋１を出力する。この時点で、焦点位置判別回路９１内部のカウント値が＋２となる。
このまま対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向に駆動したときに、光ディスク１が持つ面振れにより対物レンズ２３と光ディスク１の距離が遠くなり、焦点が第２の情報面１Ｂ、表面Ｃと順次通過することにより、フォーカス誤差検出回路１２からは極小値の次に極大値となるＳ字波形が２回連続して出力され（ｂ３、ｂ４）、Ｓ字極性判別回路９０は−１を２回出力する。これにより、焦点位置判別回路９１内部のカウント値は＋１、０へと変化する。
対物レンズ２３がそのまま光ディスク１に近づく方向に駆動されると、面振れによる光ディスク１の揺れはおさまり、焦点は順次表面１Ｃ（Ｓ字波形ｂ５）、第２の情報面１Ｂ（Ｓ字波形ｂ６）、第１の情報面１Ａ（Ｓ字波形ｂ７）を通過し、その度にＳ字極性判別回路９０は＋１を出力する。この時、焦点位置判別回路９１は、内部のカウント値が＋１、＋２、＋３へと変化し、＋３となったタイミングで、反転指令ｆをフォーカス引き込み回路３２Ｅと駆動信号発生回路４２Ｅに出力する。
駆動信号発生回路４２Ｅは、反転指令ｆを受けて、対物レンズ２３を光ディスク１から遠ざける方向の駆動信号に切り換える。また同時に、反転指令ｆを受けたフォーカス引き込み回路３２Ｅは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定による引き込み動作が可能な状態となっている。
そして、対物レンズ２３は光ディスク１から遠ざかる方向に動き出し、フォーカス誤差検出回路１２からＳ字波形ｂ８が出力されると、フォーカス引き込み回路３２Ｅは、フォーカス誤差信号ｂ８のレベル判定を行い、そのレベルが引き込みレベルに到達したタイミングで切換回路３１に切換指令ｇを出力し、アクチュエータ駆動回路２１に出力する信号ａを、駆動信号発生回路４２Ｅから制御回路２０の出力信号に切り換えるとともに、制御回路２０を起動することで、フォーカス引き込み動作を行う。
以上のように、本実施の形態では、駆動信号発生回路４２Ｅの出力信号で対物レンズ２３を光ディスク１に近づけていき、フォーカス誤差信号ｂのピークとボトムが現れる順番からＳ字極性を判別し、その判別結果から焦点の位置を判別することで目標情報面を検出する。次に、目標情報面を検出するとすぐに向きを変えて光ディスク１から離れるように対物レンズ２３を駆動し、次に発生するフォーカス誤差信号ｂを用いてフォーカス引き込み動作を行う。これによって、対物レンズ２３が上下動作を繰り返すこと無く、すぐにフォーカス引き込み動作に入ることができるので、フォーカス引き込み動作に要する時間を短縮することができる。さらに、対物レンズ２３を光ディスク１に近づけていき、目標情報面を検出した後すぐに向きを変えることにより、対物レンズ２３が不必要に光ディスク１に近づかず、ＷＤが狭い場合でも対物レンズ２３と光ディスク１の衝突を防ぐことができる。
また、Ｓ字極性判別回路９０および焦点位置判別回路９１がそれぞれの動作において、フォーカス誤差信号ｂに加えて、反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃを用いることにより、フォーカス誤差信号ｂのノイズを除去し、確実な動作を行うことで、安定したフォーカス引き込みを実現できる。
なお、本実施の形態では、駆動信号発生回路４２Ｅは最初から対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向に駆動するものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、光ディスク１の面振れ等を考慮して最初に対物レンズ２３を光ディスク１から所定距離だけ遠ざけるように駆動してから向きを変えて光ディスク１に近づけるように駆動してもよい。
以上説明したように、本発明によれば、対物レンズは上下動作を繰り返すこと無く、すぐにフォーカス引き込み動作に入ることができるので、フォーカス引き込み動作に要する時間を短縮することができる。
また、対物レンズが不必要に光ディスクに近づがず、ＷＤが狭い場合でも対物レンズと光ディスクの衝突を防ぐことができる。
さらに、複数の情報面を内部に有する光ディスクに対しても、目標情報面を確実に検出することができ、目標情報面に対する確実なフォーカス引き込み動作が可能となる。
【図１】
2004093067.tif 000003
【図２】
2004093067.tif 000004
2004093067.tif 000005
【図４】
2004093067.tif 000006
【図５】
2004093067.tif 000007
【図６】
2004093067.tif 000008
【図７】
2004093067.tif 000009
2004093067.tif 000010
【図９】
2004093067.tif 000011
【図１０】
2004093067.tif 000012
【図１１】
2004093067.tif 000013
【図１２】
2004093067.tif 000014
【図１３】
2004093067.tif 000015
【図１４】
2004093067.tif 000016
【図１５】
2004093067.tif 000017
【図１６】
2004093067.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月4日(2005.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の情報面を有する情報担体に対物レンズを介して光ビームを収束照射する収束照射手段と、
前記対物レンズを移動させることで前記収束照射手段によって収束された光ビームの焦点を前記情報担体の面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記情報担体の各面に対する光ビームの焦点の位置ずれに応じたフォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差検出手段と、
光ビームの合焦点が前記情報担体の表面および各情報面を通過したことを検出する合焦点通過検出手段と、
前記合焦点通過検出手段からの出力信号を用いて反転指令を出力する反転指令手段と、
前記フォーカス移動手段に対して、前記対物レンズを前記情報担体に近づける信号を出力するとともに、前記反転指令に応じて前記対物レンズを前記情報担体から遠ざける信号に切り換えて出力する駆動信号発生手段と、
前記フォーカス誤差信号を用いて合焦点が前記情報担体の各情報面を追従するように前記フォーカス移動手段を制御する制御手段と、
前記駆動信号発生手段から前記制御手段に動作を切り換えて、前記フォーカス移動手段によりフォーカス引き込み動作を行わせるフォーカス引き込み手段とを備えた光ディスク制御装置。
【請求項２】
前記光ディスク制御装置は、
前記フォーカス誤差信号の振幅を検出し学習する学習手段と、
前記学習手段による合焦点通過時の学習内容を用いて、フォーカス引き込み後の制御動作を安定させるよう前記制御手段による制御のゲイン特性を補正する特性補正手段とを備えた請求項１記載の光ディスク制御装置。
【請求項３】
前記光ディスク制御装置は、
前記情報担体からの反射光の光量に応じた信号を検出する反射光量検出手段を備え、
前記合焦点通過検出手段は、前記反射光量検出手段からの出力信号に基づいて合焦点の通過を検出する請求項１記載の光ディスク制御装置。
【請求項４】
前記駆動信号発生手段は、前記反転指令に応じた信号の切り換え時に駆動波形の傾きが徐々に変化する信号を出力する請求項１記載の光ディスク制御装置。
【請求項５】
前記光ディスク制御装置は、
前記フォーカス誤差信号の振幅を検出する振幅検出手段と、
前記収束照射手段によって収束された光ビームの焦点の球面収差量を目標面に応じて可変設定する球面収差調節手段と、
前記振幅検出手段からの出力信号を用いて前記情報担体の複数の情報面から前記目標面を検出する情報面検出手段とを備えた請求項３記載の光ディスク制御装置。
【請求項６】
前記光ディスク制御装置は、
前記フォーカス誤差信号が極大値および極小値をとる時の前記反射光量検出手段からの反射光量信号のレベルと、前記反射光量検出手段からの反射光量信号の極大値とに基づいて、前記フォーカス誤差信号と前記反射光量信号との位相関係を検出する位相関係検出手段を備え、
前記情報面検出手段は、前記位相関係検出手段から出力される位相関係に基づいて、前記情報担体の複数の情報面から前記目標面を検出する請求項５記載の光ディスク制御装置。
【請求項７】
前記位相関係検出手段が前記フォーカス誤差信号と前記反射光量信号との位相関係を検出する際に、前記フォーカス誤差信号が極大値および極小値をとる時の前記反射光量検出手段からの反射光量信号のレベルが所定値以上であることを条件とする請求項６記載の光ディスク制御装置。
【請求項８】
前記光ディスク装置は、
前記合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出してから合焦点が所定量移動するのを管理および検出する移動量管理検出手段Ａを備え、
前記反転指令手段は、前記移動量管理検出手段Ａからの出力信号に基づいて反転指令を出力する請求項１記載の光ディスク制御装置。
【請求項９】
前記光ディスク制御装置は、
前記情報担体を所定の回転速度で回転駆動する回転駆動手段と、
前記合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出した前記情報担体の位置を基準とし、前記情報担体が所定の回転数だけ回転した後に前記基準位置に来たことを管理および検出する回転数管理検出手段とを備え、
前記反転指令手段は、前記移動量管理検出手段Ａからの出力信号に加えて、前記回転数管理検出手段からの出力信号を用いて、前記反転指令を出力する請求項８記載の光ディスク制御装置。
【請求項１０】
前記光ディスク制御装置は、
前記合焦点通過検出手段が検出した面が引き込みを行う目標面であるかどうかを判別する情報面判別手段を備え、
前記反転指令手段は、前記移動量管理検出手段Ａからの出力信号に加えて、前記情報面判別手段からの出力信号を用いて、前記反転指令を出力する請求項８記載の光ディスク制御装置。
【請求項１１】
前記光ディスク制御装置は、
前記焦点位置検出手段が前記情報担体の各情報面に対する光ビームの焦点位置を検出する際に、前記フォーカス誤差信号による極大値と極小値とで形成するＳ字信号を出力し、極大値の次に極小値の順か、極小値の次に極大値の順かを判別するＳ字極性判別手段と、
前記情報担体内の各情報面に対する光ビームの焦点位置を検出する焦点位置検出手段とを備えた請求項１記載の光ディスク制御装置。
【請求項１２】
前記光ディスク制御装置は、
前記情報担体からの反射光量に応じた信号を検出する反射光量検出手段を備え、
前記焦点位置検出手段が前記情報担体内の各情報面に対する光ビームの焦点位置を検出する際に、前記フォーカス誤差信号が極大値および極小値をとる時の前記反射光量検出手段からの反射光量信号のレベルが所定値以上であることを条件とする請求項１１記載の光ディスク制御装置。
【請求項１３】
前記光ディスク制御装置は、
前記合焦点通過検出手段により検出された面が前記情報担体に含まれる所定の面であることを判別する面判別手段と、
前記面判別手段からの出力信号に基づいて前記対物レンズの移動量を設定する移動量設定手段と、
前記合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出してから合焦点が前記移動量設定手段により設定された所定量Ｂだけ移動するのを管理および検出する移動量管理検出手段Ｂと、
前記移動量管理検出手段Ｂからの出力信号を用いて反転指令を出力する反転指令手段とを備えた請求項１記載の光ディスク制御装置。
【請求項１４】
前記光ディスク制御装置は、
前記情報担体を所定の回転速度で回転駆動する回転駆動手段と、
前記合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出した前記情報担体の位置を基準とし、前記情報担体が所定の回転数だけ回転した後に前記基準位置に来たことを管理および検出する回転数管理検出手段とを備え、
前記反転指令手段は、前記移動量管理検出手段Ｂからの出力信号に加えて、前記回転数管理検出手段からの出力信号を用いて、前記反転指令を出力する請求項１３記載の光ディスク制御装置。
【請求項１５】
前記光ディスク制御装置は、
前記合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出してから合焦点が所定量Ａだけ移動するのを管理および検出する移動量管理検出手段Ａと、
前記合焦点通過検出手段により検出された面が前記情報担体に含まれる所定の面であることを判別する面判別手段と、
前記面判別手段からの出力信号に基づいて前記対物レンズの移動量を設定する移動量設定手段と、
前記合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出してから合焦点が前記移動量設定手段により設定された所定量Ｂだけ移動するのを管理および検出する移動量管理検出手段Ｂとを備え、
前記反転指令手段は、前記移動量管理検出手段Ｂからの出力信号の発生タイミングと前記移動量管理検出手段Ａからの出力信号の発生タイミングとのうちのいずれかに応じて反転指令を出力する請求項１記載の光ディスク制御装置。
【請求項１６】
前記光ディスク制御装置は、
前記情報担体を所定の回転速度で回転駆動する回転駆動手段と、
前記合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出した前記情報担体の位置を基準とし、前記情報担体が所定の回転数だけ回転した後に前記基準位置に来たことを管理および検出する回転数管理検出手段を備え、
前記反転指令手段は、前記移動量管理検出手段Ａからの出力信号および前記移動量管理検出手段Ａからの出力信号に加えて、前記回転数管理検出手段からの出力信号を用いて、前記反転指令を出力する請求項１５記載の光ディスク制御装置。
【請求項１７】
前記光ディスク制御装置は、
前記情報担体の回転速度に応じて前記所定の回転数を算出し、算出した前記所定の回転数を前記回転数管理検出手段に設定する回転数設定手段を備えた請求項９、１４または１６記載の光ディスク制御装置
【請求項１８】
前記光ディスク制御装置は、
前記情報担体の回転速度に応じて前記対物レンズを駆動する速度を算出し、算出した速度を前記駆動信号発生手段に設定する速度設定手段を備えた請求項８、１３または１５記載の光ディスク制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ等の光源を用いて光学的に情報担体（光ディスク）上に信号を記録し、あるいは情報担体から信号を再生する光ディスク制御装置に関し、特に光ビームの合焦点を制御するフォーカス制御を行うディスク制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ等の光源を用いて情報担体に対し光学的に情報の記録／再生を行うためには、情報担体の情報面が光ビームの焦点（収束点）位置に常にあるようにフォーカス制御を行う必要がある。これを実現するためには、フォーカス制御の前に、対物レンズを動かして光ビームの焦点位置を情報担体の情報面まで持っていく、いわゆるフォーカス引込み動作が行われる。
【０００３】
そして、従来の光ディスク制御装置は、情報担体と対物レンズ間の距離、いわゆるワーキングディスタンス（以下、ＷＤとも略称する）を短くすることで、光ピックアップの小型化を実現しようとしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、従来の光ディスク制御装置について、図１４、図１５および図１６を参照して説明する。
【０００５】
図１４は、従来の光ディスク制御装置の構成例を示すブロック図である。
【０００６】
図１４において、鋸歯状波信号発生回路４５は、その振幅が徐々に大きくなる鋸歯状波信号を出力する。切換回路３１は、鋸歯状波信号発生回路４５の出力信号あるいは制御回路２０の出力信号を切り換えて信号ａとしてアクチュエータ駆動回路２１に送り、アクチュエータ駆動回路２１は、信号ａに応じてアクチュエータ２２を作動させることで、対物レンズ２３を駆動する。
【０００７】
フォーカス誤差検出回路１２は、対物レンズ２３の焦点位置と光ディスク２の情報面２Ａとのずれ量を示すフォーカス誤差信号ｂを出力する回路であり、その詳細については後述する。フォーカス引き込み回路３２Ｂは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を行い、切換回路３１に指令ｇを出すことによりフォーカス引き込み動作を実現する。
【０００８】
図１５は、図１４のフォーカス誤差検出回路１２の内部構成例を示す回路図である。図１５において、フォーカス誤差検出回路１２は、光ピックアップ３内の４分割光検出器３０１により、入射した光ビームスポット３０２に応じて検出された信号から、２つの加算器１２０１、１２０２により４分割光検出器３０１の対角和である（Ａ＋Ｄ）と（Ｂ＋Ｃ）の加算信号を生成し、さらに減算器１２０３により（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）の差分信号を生成するという非点収差法によりフォーカス誤差信号ｂを生成する。
【０００９】
次に、以上のように構成された従来の光ディスク制御装置におけるフォーカス引き込み動作について、図１６を参照して説明する。図１６は、図１４における各部信号の波形図である。
【００１０】
システムコントローラ３０からフォーカス引き込み指令ｈが出力されると、対物レンズ２３は、鋸歯状波信号発生回路４５から出力される順次振幅の変化する鋸歯状波信号に基づいて、アクチュエータ駆動回路２１、アクチュエータ２２を介して駆動される。そして、その鋸歯状波信号の振幅が徐々に大きくなって、対物レンズ２３の焦点が情報面２Ａに到達すると、フォーカス引き込み回路３２Ｆは、フォーカス誤差検出回路１２から出力されるフォーカス誤差信号ｂのレベル判定を行い、そのレベルが引き込みレベルに到達したタイミングで、切換回路３１に切換指令ｇを出力して、アクチュエータ駆動回路２１に出力する信号ａを鋸歯状波発生回路４５の出力信号から制御回路２０の出力信号に切り換えるとともに、制御回路２０を起動することで、フォーカス引き込み動作が行われる。
【特許文献１】特開平５−３３４６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような光ディスク制御装置は、鋸歯状波信号の振幅を徐々に大きくするため、フォーカス誤差信号が検出されるまでに時間がかかり、その結果、フォーカス引き込み動作に時間を要する。
【００１２】
特に、光ディスクの面振れや対物レンズの垂れにより、光ディスクと対物レンズとの間隔が広がっている場合には、フォーカス誤差信号が検出されるまでの時間が長くなり、フォーカス引き込み動作に要する時間がさらに長くなる。
【００１３】
また、光ディスクが複数の情報面を有する場合は、検出されるフォーカス誤差信号がどの情報面のものであるか識別することができないために、目標とする情報面にフォーカス引き込みを行うことができないという問題もあった。
【００１４】
特に、目標とする情報面が対物レンズから遠いほど多くのフォーカス誤差信号が検出されるため、目標とする情報面に引き込むことは困難であった。
【００１５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光ディスクが内部に複数の情報面を有している場合でも、目標情報面に対して短時間でフォーカス引き込みを行うことの可能な光ディスク制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の目的を達成するため、本発明に係る光ディスク制御装置は、収束照射手段と、フォーカス移動手段と、フォーカス誤差検出手段と、合焦点通過検出手段と、反転指令手段と、駆動信号発生手段と、制御手段と、フォーカス引き込み手段とを備えた構成を有する。
【００１７】
収束照射手段は、複数の情報面を有する情報担体に対物レンズを介して光ビームを収束照射する。フォーカス移動手段は、対物レンズを移動させることで収束照射手段によって収束された光ビームの焦点を情報担体の面の法線方向に移動させる。フォーカス誤差検出手段は、情報担体の各面に対する光ビームの焦点の位置ずれに応じたフォーカス誤差信号を生成する。合焦点通過検出手段は、光ビームの合焦点が情報担体の表面および各情報面を通過したことを検出する。反転指令手段は、合焦点通過検出手段からの出力信号を用いて反転指令を出力する。駆動信号発生手段は、フォーカス移動手段に対して、対物レンズを情報担体に近づける信号を出力するとともに、反転指令に応じて対物レンズを情報担体から遠ざける信号に切り換えて出力する。制御手段は、フォーカス誤差信号を用いて合焦点が情報担体の各情報面を追従するようにフォーカス移動手段を制御する。フォーカス引き込み手段は、駆動信号発生手段から制御手段に動作を切り換えて、フォーカス移動手段によりフォーカス引き込み動作を行わせる。
【００１８】
この構成によれば、対物レンズは上下動作を繰り返すこと無くすぐに引き込み動作に入ることが出来て、引き込み動作に要する時間を短縮することが出来る。さらに、対物レンズを情報担体に近づけていき、合焦点通過後すぐに向きを変えることにより、対物レンズが不必要に情報担体に近づくことを防ぎ、対物レンズのＷＤが狭い場合でも、対物レンズと情報担体の衝突を防ぐことができる。
【００１９】
また、本発明に係る光ディスク制御装置は、駆動信号発生手段からの出力信号が対物レンズを情報担体に近づけたり遠ざけたりする時の切り替わり点で、駆動波形の傾きを徐々に変化させる構成を有する。
【００２０】
この構成によれば、対物レンズが慣性力に起因する反作用で振動的になることを防ぐことが出来、不安定なフォーカス誤差信号が発生することがなく、常に安定したフォーカス誤差信号を得ることが出来、フォーカス引き込み動作についても安定性を確保できる。
【００２１】
また、本発明に係る光ディスク制御装置は、複数の情報面を持つ情報担体に対し目標情報面に応じた収差設定を行い、フォーカス誤差信号の振幅値から目標情報面を判別する構成を有する。この場合、フォーカス誤差信号が極大および極小となる時の反射光量信号のレベルと、反射光量信号のレベルの極大値とに基づいて、フォーカス誤差信号と反射光量信号の位相関係を検出することにより、目標とする情報面を判別することが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、複数の情報面を有する情報担体から検出される複数のフォーカス誤差信号のうちから目標とする情報面によるフォーカス誤差信号を正しく判別することができ、フォーカス引き込み時にも確実に目標とする情報面に引き込むことができる。
【００２３】
また、本発明に係る光ディスク制御装置は、対物レンズを複数の情報面を有する情報担体に近づけていき、最初の合焦点位置の通過が検出されると、その位置からさらに所定量だけ対物レンズを情報担体に近づけ、向きを変えて情報担体から遠ざけた後に、フォーカス引き込み手段によりフォーカス引き込み動作を行う構成を有する。
【００２４】
この構成によれば、最初の合焦点から所定量のみ対物レンズを情報担体に近づけることにより、対物レンズが不必要に情報担体に近づくことを防ぎ、ＷＤが狭い場合でも対物レンズと情報担体の衝突を防ぐことができる。その上、複数の情報面を有する情報担体に対して情報面が目標面であるかを判別する必要が無いので、判別誤りによる誤引き込みや対物レンズと情報担体の衝突を回避することができる。さらに、情報面の判別を行わなくても、対物レンズの移動量である所定量を調節することにより、目標とする情報面に対してフォーカス引き込みを行うことが可能となる。
【００２５】
また、本発明に係る光ディスク制御装置は、複数の情報面を有する情報担体に対して、フォーカス誤差信号の極大値と極小値が現れる順番から光ビームの焦点位置を検出することにより、目標とする情報面を判別する構成を有する。
【００２６】
この構成によれば、複数の情報面を内部に有する情報担体から検出される複数のフォーカス誤差信号のうちから目標とする情報面によるフォーカス誤差信号を正しく判別することができ、フォーカス引き込み時にも確実に目標とする情報面に引き込むことができる。
【００２７】
さらに、本発明に係る光ディスク制御装置は、複数の情報面を有する情報担体に対して、合焦点通過検出手段により検出された面が情報担体に含まれる所定の面であることを判別する面判別手段と、面判別手段からの出力信号に基づいて対物レンズの移動量を設定する移動量設定手段と、合焦点通過検出手段が合焦点の通過を検出してから合焦点が移動量設定手段により設定された所定量Ｂだけ移動するのを管理および検出する移動量管理検出手段Ｂと、移動量管理検出手段Ｂからの出力信号を用いて反転指令を出力する反転指令手段とを備えた構成を有する。
【００２８】
この構成によれば、面判別手段が判別した面は情報担体内部に備える情報面であることを確定でき、当該確定した情報面から目標とする情報面まで移動するため、フォーカス引き込みの確実性と迅速性とを達成することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、光ディスクが内部に複数の情報面を有している場合でも、目標情報面に対して短時間でフォーカス引き込みを行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。なお、図１において、従来例と同じ構成要素については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００３２】
図１において、ディスク１は、第１の情報面１Ａに加えて第２の情報面１Ｂを有する２層積層ディスクである。収差設定器６３は、システムコントローラ３０が指定した情報面に対し、光ビームに球面収差が発生しないようにする収差設定値を出力する。収差調節器６５は、収差設定器６３の設定値により、収差調節器駆動回路６４を介して光ビームの焦点の球面収差を調節する。
【００３３】
反射光量検出回路４１は、ディスク１から反射した光の量に比例した信号（以下、反射光量信号と称する）ｃを出力する。合焦点通過検出手段４４は、反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃが所定値Ｃｌｖｌ以上という条件で、フォーカス誤差検出回路１２から出力されるフォーカス誤差信号ｂのＳ字波形を識別し、反射光量信号ｃが所定値Ｃｌｖｌよりも小さくなったという条件で合焦点を通過したことを検出する。
【００３４】
また、振幅検出回路６２は、フォーカス誤差信号ｂと合焦点通過検出回路４４から出力される合焦点通過信号ｄとに基づき、フォーカス誤差信号ｂのＳ字波形の振幅を検出する。情報面検出回路６１は、合焦点通過検出回路４４からの信号出力時に、振幅検出回路６２から出力される振幅値が所定値Ｂｃｍｐよりも大きければ、引き込みを行うべき目標の情報面を通過したことを検出する。
【００３５】
特性補正回路４３は、情報面検出回路６１が目標の情報面であることを検出した場合、振幅検出回路６２から出力されるＳ字波形の振幅値ｂ１Ａと基準値Ｂｓｔｄとの比から、制御回路２０のゲイン設定を補正する。
【００３６】
反転指令回路４０は、情報面検出回路６１が目標の情報面を通過したことを検出したら、フォーカス引き込み回路３２Ａと駆動信号発生回路４２Ａとに反転指令ｆを出力する。駆動信号発生回路４２Ａは、対物レンズ２３をディスク１から遠ざけたり近づけたりする信号を出す場合に、駆動波形の傾きが急激に変化しないように滑らかに傾きを変えるように出力するものであり、システムコントローラ３０により起動ｈされると、最初に対物レンズ２３をディスク１から遠ざけるような駆動信号を一定期間出力し、それから向きを変え、ディスク１に近づける駆動信号を出力する。フォーカス引き込み回路３２Ａは、反転指令回路４０が反転指令ｆを出力し、既に反転状態にあるという条件で、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を行い、切換回路３１に指令ｇを出すことにより、フォーカス引き込み動作を実現する。
【００３７】
次に、以上のように構成されたディスク制御装置の動作について、図１に加えて、図２および図３を参照して説明する。
【００３８】
図２は、図１の光ディスク制御装置における各部信号の波形図である。システムコントローラ３０からフォーカス引き込み指令ｈと、目標情報面（本例では、第１の情報面１Ａ）の情報とが、それぞれ駆動信号発生回路４２Ａと収差設定器６３とに送られる。収差設定器６３は、指定された第１の情報面１Ａに対して球面収差が発生しないように、収差調整器６５を調整する。同時に、駆動信号発生回路４２Ａは、駆動波形の傾きの変化が急激にならないように、対物レンズ２３をディスク１から遠ざける方向の駆動信号を出力する。駆動信号発生回路４２Ａは、対物レンズ２３をディスク１から所定量遠ざけた後に、駆動波形の傾きの変化が急激にならないように、対物レンズ２３をディスク１に近づける方向の駆動信号に切り換える。対物レンズ２３がディスク１に近づいていくと、その合焦点が第２の情報面１Ｂを通過し、第２の情報面１Ｂに対する合焦点通過によるＳ字波形ｂ１が、フォーカス誤差検出回路１２から出力される。
【００３９】
ここで、球面収差が発生していない場合のＳ字波形と、球面収差が発生している場合のＳ字波形について、図３Ａおよび図３Ｂを参照して説明する。図３Ａおよび図３Ｂは、それぞれ、球面収差が発生していない場合および発生している場合におけるＳ字波形の各ポイントにおける４分割光検出器３０１上の光ビームスポット３０２の形状を示す図である。
【００４０】
図３Ａに示すように、球面収差が発生していない場合は、Ｓ字波形のピークおよびボトムにおい光ビームスポット３０２は細く線状になる。これに対して、図３Ｂに示すように、球面収差が発生している場合は、対物レンズ２３の中央部と外周部とで光ビームの集まり方が異なるため、光ビームスポット内での光強度にばらつきが発生する（中央部の光ビームスポット３０２ａ、外周部の光ビームスポット３０２ｂ）。そして、Ｓ字波形のピークとボトムとにおける光ビームスポットの形状が細い線状にならなくなる。そのため、Ｓ字波形のピークとボトムの絶対値が小さくなり、Ｓ字波形としてはその振幅が小さくなる。
【００４１】
このように、球面収差が発生しているためその振幅が小さくなっている第２の情報面１Ｂに対するＳ字波形ｂ１の振幅値（ｂ１Ｂ）は、情報面検出回路６１に入力され所定値（Ｂｃｍｐ）と比較され、それが目標の情報面のものではないと判断される。そして、対物レンズ２３がさらにディスク１に近づくと、その合焦点が第１の情報面１Ａを通過し、第１の情報面１Ａに対する合焦点通過によるＳ字波形ｂ２がフォーカス誤差検出回路１２から出力される。情報面検出回路６１は、第２の情報面１Ｂの場合と同様に、合焦点通過信号ｄのタイミングで検出されるＳ字波形ｂ２の振幅（ｂ１Ａ）が所定値（Ｂｃｍｐ）よりも大きいことから、そのＳ字波形が目標の情報面のものであると判断する。
【００４２】
情報面検出回路６１が目標の情報面（本例では、第１の情報面１Ａ）を検出すると、反転指令回路４０は、反転指令ｆをフォーカス引き込み回路３２Ａと駆動信号発生回路４２Ａに出力する。駆動信号発生回路４２Ａは反転指令を受けて、駆動波形の傾きの変化が急激にならないように対物レンズ２３をディスク１から遠ざける方向の駆動信号に切り換えていく。また同時に、情報面が検出されると、特性補正回路４３は、振幅検出回路６２から出力される第１の情報面１Ａに対するＳ字波形ｂ２の振幅値（ｂ１Ａ）を基準の振幅値（Ｂｓｔｄ）と比較し、その比からフォーカス引き込み後の制御ゲインが適切になるように制御回路２０のゲイン調整を行う。同時に、反転指令ｆを受けたフォーカス引き込み回路３２Ａは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定による引き込み動作可能状態となっている。
【００４３】
そして、対物レンズ２３はディスク１から遠ざかる方向に動き出し、フォーカス誤差検出回路１２からＳ字波形ｂ３が出力されると、フォーカス引き込み回路３２Ａはフォーカス誤差信号ｂ（ｂ３）のレベル判定を行い、そのレベルが引き込みレベルに到達したタイミングで切換回路３１に切換指令ｇを出力し、アクチュエータ駆動回路２１に出力する信号ａを駆動信号発生回路４２Ａの出力信号から制御回路２０の出力信号に切り換えるとともに、制御回路２０を起動することでフォーカス引き込み動作を行う。
【００４４】
以上のように、本実施の形態によれば、駆動信号発生回路４２からの出力信号で、対物レンズ２３をディスク１から所定量遠ざけた後に向きを変えて近づけていき、フォーカス誤差信号から目標の情報面に対する合焦点位置の通過が検出されるとすぐに向きを変えてディスク１から離れるように駆動し、次に発生するフォーカス誤差信号を用いてフォーカス引き込み動作を行うことにより、対物レンズ２３が上下動作を繰り返すこと無く、直ちに引き込み動作に入ることが出来、引き込み動作に要する時間を短縮する事が出来る。さらに、対物レンズ２３をディスク１に近づけていき合焦点通過後すぐに向きを変えることにより、対物レンズ２３が不必要にディスク１に近づくことを防ぎ、ＷＤが狭い場合でも対物レンズ２３とディスク１の衝突を防ぐことができる。
【００４５】
また、目標の情報面に対するＳ字波形が検出されたとき、その振幅から特性補正回路４３が制御回路２０のゲインを最適化することにより、Ｓ字振幅の学習のためだけに対物レンズ２３を駆動する必要が無くなり、さらにフォーカス引き込み動作の時間を短縮できる。
【００４６】
その上、合焦点通過検出回路４４が合焦点位置の通過を検出するために、フォーカス誤差信号とともに、反射光量検出回路４１からの反射光量信号をあわせて使用することにより、フォーカス誤差信号のノイズを除去し、確実な合焦点検出を行うことで、安定したフォーカス引き込み動作を実現できる。
【００４７】
さらに、駆動信号発生回路４２Ａの出力信号が対物レンズ２３の動きの向きを変えるとき、その駆動波形の傾きの変化が急激にならないように徐々に変化させることにより、対物レンズ２３が振動的になることを防ぐことが出来、不安定なフォーカス誤差信号が発生することがなく、安定したフォーカス誤差信号で確実にフォーカス引き込み動作を実現することが出来る。
【００４８】
また、複数の情報面を持つディスク１に対し、収差調節器６５を用いて光ビームの収差をコントロールし、目標の情報面での球面収差が発生しないように光ビームを設定することにより、フォーカス誤差信号ｂのＳ字信号の振幅から目標の情報面を判別でき、複数の情報面を有するディスク１に対して簡単な構成で目標とする情報面を判別し、その情報面に確実にフォーカス引き込みをすることが出来る。
【００４９】
なお、本実施形態では、駆動信号発生回路４２が最初に対物レンズ２３をディスク１から遠ざけるように駆動しているが、スタート時の対物レンズ２３の位置やディスク１の面振れの大きさによっては、すぐに対物レンズ２３をディスク１に近づけるように駆動してもよく、本実施の形態に限定されるものでない。
【００５０】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。なお、図４において、従来例および実施の形態１と同じ構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図４において、定数算出回路７１は、合焦点通過検出回路４４が最初のＳ字波形を検出してから対物レンズ２３が光ディスク１に近づくべき距離Ｌと、ディスクモータ２４の回転速度Ｖｒｏｔとに基づいて、ｎ回転分遅延回路７０に設定する回転待ち回数ｎと、駆動信号発生回路４２Ａに設定する対物レンズ２３の駆動速度Ｖｌｎｓを以下の式（１）および式（２）より算出する。
【００５２】
ｎ＝Ｋ×Ｌ×Ｖｒｏｔ                  …（１）
Ｖｌｎｓ＝（Ｌ×Ｖｒｏｔ）／ｎ        …（２）
上記式（２）において、Ｋは、駆動速度Ｖｌｎｓを一定範囲に収めるための定数である。
【００５３】
特に、回転待ち回数ｎは、式（１）の結果から四捨五入により整数で求める。ここで、所定距離Ｌとしては、少なくとも対物レンズ２３の焦点を表面１Ｃから第１の情報面１Ａに移動させるために対物レンズ２３が移動しなければならない距離を確保する。
【００５４】
そして、ｎ回転分遅延回路７０は、フォーカス誤差信号ｂと合焦点通過信号ｄに基づいて、最初のＳ字波形のゼロクロス点から光ディスク１がｎ回転後に駆動信号発生回路４２Ａに反転指令ｆを出力する。駆動信号発生回路４２Ｂは、対物レンズ２３を光ディスク１から遠ざけたり近づけたりする信号を出力するものであり、少なくとも対物レンズ２３を光ディスク１に近づける速度は、定数算出回路７１によって設定される。フォーカス引き込み回路３２Ｂは、ｎ回転分遅延回路７０が反転指令ｆを出力しすでに反転状態にあるという条件で、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を行い、その判定結果に応じて切換回路３１に指令ｇを出すことにより、フォーカス引き込み動作を実現する。
【００５５】
次に、以上のように構成された光ディスク制御装置の動作について、図４に加えて、図５および図６を参照して説明する。
【００５６】
図５は、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔが比較的速い場合における図４の各部信号の波形図である。
【００５７】
まず、システムコントローラ３０からフォーカス引き込み指令ｈが駆動信号発生回路４２Ｂに送られる。同時に、定数算出回路７１は、その時の光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔより上記式（１）および式（２）を用いて、待ち回転数ｎ（＝３）と対物レンズ２３の速度Ｖｌｎｓとを算出し、それぞれｎ回転分遅延回路７０と駆動信号発生回路４２Ｂとに設定する。
【００５８】
駆動信号発生回路４２Ｂは、定数算出回路７１により設定された駆動速度Ｖｌｎｓで、対物レンズ２３を光ディスク１に近づけるように駆動信号を出力する。対物レンズ２３が光ディスク１に近づいていくと、その焦点が光ディスク１の表面１Ｃを通過し、それによるＳ字波形（ｂ１）がフォーカス誤差検出回路１２から出力される。ｎ回転分遅延回路７０は、最初のＳ字波形ｂ１のゼロクロス点を起点として、光ディスク１が３回転する時間（この間に、第２の情報面１Ｂに対するＳ字波形ｂ２、第１の情報面１Ａに対するＳ字波形ｂ３が出力される）の後に、反転指令ｆを出力する。これは、最初のＳ字波形ｂ１が検出されてから対物レンズ２３が光ディスク１に所定距離Ｌだけ近づいたタイミングに相当する。
【００５９】
ｎ回転分遅延回路７０が出力する反転指令ｆは、フォーカス引き込み回路３２Ｂと駆動信号発生回路４２Ｂに入力される。駆動信号発生回路４２Ｂは、反転指令を受けて、対物レンズ２３を光ディスク１から遠ざける方向の駆動信号に切り換える。同時に、反転指令ｆを受けたフォーカス引き込み回路３２Ｂは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定による引き込み動作可能状態となっている。
【００６０】
そして、対物レンズ２３が光ディスク１から遠ざかる方向に移動し、フォーカス誤差検出回路１２からＳ字波形（ｂ４）が出力されると、フォーカス引き込み回路３２Ｂは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を行い、そのレベルが引き込みレベルに到達したタイミングで切換回路３１に切換指令ｇを出力し、アクチュエータ駆動回路２１に出力する信号ａを、駆動信号発生回路４２Ｂの出力信号から制御回路２０の出力信号に切り換えるとともに、制御回路２０を起動することで、第１の情報面１Ａへのフォーカス引き込み動作を行う。
【００６１】
図６は、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔが比較的遅い場合における図４の各部信号の波形図である。
【００６２】
システムコントローラ３０からのフォーカス引き込み指令ｈに対する引き込みの基本動作は、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔが比較的速い場合と同じであるが、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔが遅いことにより、回転待ち回数ｎが３から２となり、それに対応した対物レンズ２３の速度Ｖｌｎｓが設定される。そして、この場合でも、反転指令ｆが出力されるのは、最初のＳ字波形ｂ１が検出されてから対物レンズ２３が光ディスク１に所定距離Ｌだけ近づいたタイミングに相当する。
【００６３】
以上のように、本実施の形態では、定数算出回路７１により光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔと、最初のＳ字波形ｂ１を検出してから対物レンズ２３を光ディスク１に近づけるべき距離Ｌとから、ｎ回転分遅延回路７０に設定する回転待ち回数ｎと、駆動信号発生回路４２Ｂに設定する対物レンズ２３の駆動速度Ｖｌｎｓとを算出する。これによって、対物レンズ２３が上下動作を繰り返すこと無くすぐに引き込み動作に入ることができるので、引き込み動作に要する時間を短縮することができる。さらに、対物レンズ２３を光ディスク１に近づけていき、最初のＳ字波形ｂ１から所定距離Ｌだけ光ディスク１に近づけた時点で、対物レンズ２３の向きを変えることにより、対物レンズ２３が不必要に光ディスク１に近づかず、ＷＤが狭い場合でも対物レンズ２３と光ディスク１の衝突を防ぐことができる。
【００６４】
また、対物レンズ２３の向きを変えて引き込みのためにフォーカス誤差信号ｂのレベル判定を開始するタイミングを、最初のＳ字波形ｂ１のゼロクロスから光ディスク１のｎ回転後（ｎは整数）とすることにより、光ディスク１が面振れ成分を持っていた場合でも、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を開始するときには、焦点が必ず第１の情報面１Ａよりも奥にあることが保証され、確実に情報面１Ａにフォーカス引き込みを行うことができる。
【００６５】
さらに、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔから回転待ち回数ｎとレンズ移動速度Ｖｌｎｓを算出することにより、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔの違いに対しても、レンズ移動速度Ｖｌｎｓをほぼ一定に保てるので、フォーカス引き込み時の安定性を確保できる。さらに、最初のＳ字波形検出から光ディスク１のｎ回転後までの対物レンズ２３の移動量を常に所定距離Ｌに保つことができ、対物レンズ２３が光ディスク１に不必要に接近することを回避できる。また、対物レンズ２３を止めることなく駆動できるので、速度切換り点を少なくでき、対物レンズ２３の揺れによる悪影響を最低限に抑えることができる。
【００６６】
その上、合焦点通過検出回路４４が合焦点位置の通過を検出する際に、フォーカス誤差信号ｂに加えて、反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃを用いることにより、フォーカス誤差信号ｂのノイズを除去し、確実な合焦点検出を行うことで、安定したフォーカス引き込みを実現できる。
【００６７】
なお、本実施の形態では、駆動信号発生回路４２Ｂは最初から対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向に駆動するものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、光ディスク１の面振れ等を考慮して最初に対物レンズ２３を光ディスク１から所定距離だけ遠ざけるように駆動してから向きを変えて光ディスク１に近づけるように駆動してもよい。
【００６８】
また、対物レンズ２３の移動量を所定距離Ｌに保つ方法としては、レンズ移動速度Ｖｌｎｓを光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔに関係なく一定とし、対物レンズ２３が所定距離Ｌだけ移動した後は、光ディスク１のｎ回転後までその位置で止め、最初のＳ字波形検出から光ディスク１のｎ回転後に向きを変えるような構成でもよく、本実施の形態に限定されるものではない。同様に、回転待ち回数ｎも回転速度Ｖｒｏｔに関係なく設定することが可能であり、本実施の形態に限定されるものではない。
【００６９】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。なお、図７において、従来例、実施の形態１および実施の形態２と同じ構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７０】
図７において、極大値／極小値検出回路８０は、反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃが所定値Ｃｌｖｌ以上という条件のもと、フォーカス誤差検出回路１２からのフォーカス誤差信号ｂの極大値および極小値を検出する。反射光量差検出回路８１は、極大値／極小値検出回路８０が極大値および極小値を検出したそれぞれのタイミングでの反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃのレベル差ΔＶを検出する。最大値検出回路８２は、反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃの最大値を常に検出しており、合焦点通過検出回路４４から合焦点通過検出信号ｄが出力されたタイミングでその最大値を確定し、正規化回路８３にその最大値情報を送る。正規化回路８３は、反射光量差検出回路８１からの反射光量のレベル差ΔＶを、最大値検出回路８２からの最大値Ｖｍａｘで除算することで正規化する。情報面判別回路８４は、正規化回路８３からの正規化反射光量差を所定値Ｎｃｍｐと比較することで、目標情報面に対応するかどうかを判別する。反転指令回路４０は、ｎ回転分遅延回路７０からの出力信号と情報面判別回路８４からの出力信号のどちらか早い方のタイミングで反転指令ｆを出力し、フォーカス引き込み回路３２Ｃと駆動信号発生回路４２Ｃに送る。
【００７１】
次に、以上のように構成された光ディスク制御装置の動作について、図７に加えて、図８Ａ、図８Ｂおよび図９を参照して説明する。
【００７２】
図８Ａおよび図８Ｂは、それぞれ、球面収差が無い場合および有る場合におけるフォーカス誤差信号ｂのＳ字波形と反射光量信号ｃの関係を説明する図で、図９は、図７の光ディスク制御装置における各部信号の波形図（例えば、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔが比較的速い場合等）である。
【００７３】
図９において、まず、システムコントローラ３０からフォーカス引き込み指令ｈが駆動信号発生回路４２Ｃに送られる。収差設定器６３は、指定された第１の情報面１Ａに対して球面収差が発生しないように、収差調節器駆動回路６４を介して収差調節器６５により収差を調節する。そして、駆動信号発生回路４２Ｃは、定数算出回路７１により、実施の形態２で説明した式（１）および式（２）を用いて算出されたレンズ移動速度Ｖｌｎｓで、対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向の駆動信号を出力する。対物レンズ２３が光ディスク１に近づいていくと、その焦点が表面１Ｃおよび第２の情報面１Ｂを通過し、それによるＳ字波形ｂ１およびｂ２がフォーカス誤差検出回路１２から出力される。
【００７４】
ここで、球面収差が発生していない場合のＳ字波形と球面収差が発生している場合のＳ字波形について、図８Ａおよび図８Ｂを参照して説明する。
【００７５】
図８Ａは、球面収差が発生していない場合のＳ字波形の各ポイントにおける４分割光検出器３０１上の光ビームスポット３０２の形状を示しており、球面収差が無い場合は、Ｓ字波形のピークおよびボトムにおい光ビームスポット３０２は細く線状になる。これに対して、図８Ｂは、球面収差が発生している場合のＳ字波形の各ポイントにおける４分割光検出器３０１上の光ビームスポットの形状を示している。球面収差が発生している場合は、対物レンズ２３の内周側と外周側で光ビームの集まり方が異なるため、光ビームスポット内での光強度にばらつきが発生する（内周側の光ビームスポット３０２ａ、外周側の光ビームスポット３０２ｂ）。そして、Ｓ字波形のピークとボトムにおける光ビームスポットの形状が細い線状にならなくなる。特に、４分割光検出器３０１を小さくした場合は、Ｓ字波形のボトム（あるいはピーク）で光ビームスポットが４分割光検出器３０１からはみ出してしまう。一方、Ｓ字波形のピーク（あるいはボトム）側では、さらにゼロクロス点から離れた位置でも４分割光検出器３０１からはみ出さないという状態になる。つまり、フォーカス誤差信号ｂのＳ字波形と反射光量信号ｃの盛り上がりの位相がずれるようになる。
【００７６】
このように、球面収差が発生している表面１Ｃおよび第２の情報面１Ｂに対して、Ｓ字波形と反射光量信号ｃの位相はずれることになる。極大値／極小値検出回路８０（図７）は、これらのＳ字波形のピークとボトムのタイミングを検出し、反射光量差検出回路８１は、それぞれのタイミングでの反射光量検出回路４１からの反射光量信号のレベル差ΔＶを算出する。合焦点通過検出回路４４がＳ字波形の通過を検出すると、最大値検出回路８２は最大値Ｖｍａｘを確定し正規化回路８３に送る。正規化回路８３は、ΔＶとＶｍａｘより正規化データＮ（＝ΔＶ／Ｖｍａｘ）を算出し、情報面判別回路８４は、正規化データＮ（図８ＢのＮ２）を所定値Ｎｃｍｐと比較し、Ｎ２≧Ｎｃｍｐであるので、そのＳ字波形が目標とする第１の情報面１Ａに対応しないと判断する。
【００７７】
そして、図９に示すように、対物レンズ２３がさらに光ディスク１に近づくと、その合焦点が第１の情報面１Ａを通過してそれによるＳ字波形ｂ３がフォーカス誤差検出回路１２から出力される。表面１Ｃや第２の情報面１Ｂの場合と同様に、極大値／極小値検出回路８０、反射光量差検出回路８１および最大値検出回路８２が動作し、正規化回路８３からの正規化データＮ（図８ＡのＮ１）を情報面判別回路８４が所定値Ｎｃｍｐと比較し、Ｎ１＜Ｖｃｍｐであるので、そのＳ字波形が目標情報面１Ａに対応すると判断する。
【００７８】
情報面判別回路８４が目標とする第１の情報面１Ａを検出したことが反転指令回路４０に伝えられると、ｎ回転分遅延回路７０からの反転指令はまだの状況であり、反転指令回路４０は、反転指令ｆ１をフォーカス引き込み回路３２Ｃと駆動信号発生回路４２Ｃに出力する。駆動信号発生回路４２Ｃは、反転指令ｆ１を受けて対物レンズ２３を光ディスク１から遠ざける方向の駆動信号に切り換える。また同時に、反転指令ｆ１を受けたフォーカス引き込み回路３２Ｃは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定によるフォーカス引き込み動作が可能な状態となっている。
【００７９】
そして、対物レンズ２３は光ディスク１から遠ざかる方向に動き出し、フォーカス誤差検出回路１２からＳ字波形ｂ４が出力されると、フォーカス引き込み回路３２Ｃは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を行い、そのレベルが引き込みレベルに到達したタイミングで、切換回路３１に切換指令ｇ１を出力し、アクチュエータ駆動回路２１に出力する信号ａを、駆動信号発生回路４２Ｃから制御回路２０の出力信号に切り換えるとともに制御回路２０を起動することで、フォーカス引き込み動作を行う。
【００８０】
一方、本実施の形態においても、実施の形態２と同様に、ｎ回転分遅延回路７０を備えており、定数算出回路７１により光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔから式（１）を用いて算出された回転待ち回数ｎがｎ回転分遅延回路７０に設定され、最初に検出されたＳ字波形ｂ１のゼロクロスから光ディスク１がｎ回転する時間遅延後に出力信号を反転指令回路４０に供給する。反転指令回路４０は、情報面判別回路８４での情報面判別が適正に動作し既に反転指令が入力されていた場合は、ｎ回転分遅延回路７０からの入力は無視する。しかし、反射光量信号ｃに含まれるノイズ等の原因により、情報面判別回路８４での情報面判別が適正に動作せず反転指令が入力されなかった場合は、ｎ回転分遅延回路７０からの入力信号により反転指令ｆ２が出力される。以降の動作については、実施の形態２と同様であるので説明を省略する。
【００８１】
以上のように、本実施の形態では、駆動信号発生回路４２Ｃの出力信号で対物レンズ２３を光ディスク１に近づけていき、フォーカス誤差信号ｂのピークとボトムのタイミングでの反射光量信号のレベル差を算出し、それを反射光量の最大値で正規化したものを所定値と比較することで目標情報面を検出する。そして、目標情報面を検出するとすぐに向きを変えて光ディスク１から離れるように対物レンズ２３を駆動し、次に発生するフォーカス誤差信号を用いてフォーカス引き込み動作を行う。これによって、対物レンズ２３が上下動作を繰り返すこと無くすぐに引き込み動作に入ることができるので、フォーカス引き込み動作に要する時間を短縮することができる。さらに、対物レンズ２３を光ディスク１に近づけていき目標情報面を検出した後すぐに向きを変えることにより、対物レンズ２３が不必要に光ディスク１に近づかず、ＷＤが狭い場合でも対物レンズ２３と光ディスク１の衝突を防ぐことができる。
【００８２】
また、合焦点通過検出回路４４が合焦点位置の通過を検出する際に、フォーカス誤差信号ｂに加えて、反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃを用いることにより、フォーカス誤差信号ｂのノイズを除去し、確実な合焦点検出を行うことで、安定したフォーカス引き込みを実現できる。
【００８３】
さらに、反射光量信号ｃにノイズ等が載っており、反射光量信号のレベル差を反射光量の最大値で正規化した正規化データＮが乱れて、情報面判別回路８４が情報面判別に失敗した場合でも、ｎ回転分遅延回路７０により反転指令が出力される。このため、確実にフォーカス引き込み動作が行えるとともに、対物レンズ２３が光ディスク１に衝突することを防ぐことができ、信頼性の高い光ディスク制御装置を実現できる。
【００８４】
また、情報面判別に失敗した場合、対物レンズ２３の向きを変えて引き込みのためにフォーカス誤差信号ｂのレベル判定を開始するタイミングを最初のＳ字波形のゼロクロスから光ディスク１のｎ回転後（ｎは整数）とすることにより、光ディスク１が面振れ成分を持っていた場合でも、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を開始するときには焦点が必ず情報面１Ａよりも奥にあることが保証される。これによって、失敗することなく確実に第１の情報面１Ａに対してフォーカス引き込み動作を行うことができる。
【００８５】
さらに、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔから回転待ち回数ｎとレンズ移動速度Ｖｌｎｓを算出することにより、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔの違いに対してもレンズ移動速度Ｖｌｎｓをほぼ一定に保てることで、フォーカス引き込み時の安定性を確保できる。さらに、情報面判別に失敗した場合、最初のＳ字波形検出から光ディスク１のｎ回転後までの対物レンズ２３の移動量を常に所定距離Ｌに保つことができ、対物レンズ２３が光ディスク１に不必要に接近することを回避できる。
【００８６】
なお、本実施の形態では、駆動信号発生回路４２Ｃは最初から対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向に駆動するものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、光ディスク１の面振れ等を考慮して最初に対物レンズ２３を光ディスク１から所定距離だけ遠ざけるように駆動してから向きを変えて光ディスク１に近づけるように駆動してもよい。
【００８７】
また、対物レンズ２３の移動量を所定距離Ｌに保つ方法としては、レンズ移動速度Ｖｌｎｓを光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔに関係なく一定とし、対物レンズ２３が所定距離Ｌだけ移動した後は、光ディスク１のｎ回転後までその位置で止め、最初のＳ字波形検出から光ディスク１のｎ回転後に向きを変えるような構成でもよく、本実施の形態に限定されるものではない。同様に、回転待ち回数ｎも回転速度Ｖｒｏｔに関係なく設定することが可能であり、本実施の形態に限定されるものではない。
【００８８】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態３に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。なお、図１０において、従来例、実施の形態１、実施の形態２、および実施の形態３と同じ構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８９】
図１０において、情報面判別回路８４Ａは、正規化回路８３が出力する正規化された反射光量差からそのＳ字波形が表面１Ｃ以外、すなわち第１の情報面１Ａあるいは第２の情報面１ＢのＳ字波形であることを判別する。つまり、本実施の形態では、実施の形態３の情報面判別回路８４に比べて情報面判別の精度が悪く、第２の情報面１Ｂと第１の情報面１Ａを正確に区別できない場合があることを想定している。
【００９０】
定数算出回路７１Ａは、情報面判別回路８４Ａが表面１Ｃ以外のＳ字波形を検出するまでは、実施の形態３と同様に、距離Ｌと回転待ち回数ｎと駆動速度Ｖｌｎｓを上記式（１）および式（２）より算出するとともに、情報面判別回路８４Ａが表面１Ｃ以外のＳ字波形を検出すると、第２の情報面１ＢのＳ字波形を検出してから対物レンズ２３が光ディスク１に近づくべき距離Ｓと、ディスクモータ２４の回転速度Ｖｒｏｔとから、後述するｍ回転分遅延回路７２に設定する回転待ち回数ｍと、駆動信号発生回路４２Ｄに設定する対物レンズ２３の駆動速度Ｖｌｎｓ２とを以下の式（３）および式（４）より算出する。
【００９１】
ｍ＝Ｋ×Ｓ×Ｖｒｏｔ                  …（３）
Ｖｌｎｓ２＝（Ｓ×Ｖｒｏｔ）／ｍ      …（４）
【００９２】
ここで、所定距離Ｓとして、少なくとも対物レンズ２３の焦点を第２の情報面１Ｂから第１の情報面１Ａに移動させるために対物レンズ２３が移動しなければならない距離が確保される。ＬとＳの関係はＬ＞Ｓであり、個体バラツキを含めて確実に所定量移動させることを考慮すると、ＬとＳの差は、表面１Ｃから第２の情報面１Ｂまでの距離よりも大きくなる。
【００９３】
ｍ回転分遅延回路７２は、情報面判別回路８４Ａからの出力信号と合焦点通過検出回路４４からの出力信号とに基づいて、第１の情報面１Ａあるいは第２の情報面１ＢのＳ字波形のゼロクロス点から光ディスク１がｍ回転後に、反転指令回路４０Ａに信号を出力する。
【００９４】
反転指令回路４０Ａは、ｎ回転分遅延回路７０からの出力信号とｍ回転分遅延回路７２からの出力信号のどちらか早い方のタイミングで反転指令ｆを出力し、引き込み回路３２Ａと駆動信号発生回路４２Ｄに送る。
【００９５】
次に、以上のように構成された光ディスク制御装置の動作について、図１１を参照して説明する。図１１は、図１０の光ディスク制御装置における各部信号の波形図である。
【００９６】
図１１において、システムコントローラ３０からフォーカス引き込み指令ｈが駆動信号発生回路４２Ｄに送られる。収差設定器６３は、指定された第１の情報面１Ａに対して球面収差が発生しないように収差調整器６５を調整する。そして、駆動信号発生回路４２Ｄは、定数算出回路７１Ａが式（１）および式（２）から算出したレンズ移動速度Ｖｌｎｓで対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向の駆動信号を出力する。対物レンズ２３が光ディスク１に近づいていくと、その焦点が表面１Ｃおよび第２の情報面１Ｂを通過し、それによるＳ字波形ｂ１およびｂ２がフォーカス誤差検出回路１２から出力される。
【００９７】
極大値／極小値検出回路８０は、これらのＳ字波形ｂ１、ｂ２のピークとボトムのタイミングを出力し、反射光量差検出回路８１は、そのタイミングでの反射光量検出回路４１の出力値の差ΔＶを算出する。合焦点通過検出回路４４がＳ字波形の通過を検出すると、最大値検出回路８２は、最大値Ｖｍａｘを確定し正規化回路８３に送る。正規化回路８３は、ΔＶとＶｍａｘより正規化データＮ（＝ΔＶ／Ｖｍａｘ）を算出し、情報面判別回路８４Ａが正規化データＮを所定値Ｎｃｍｐと比較することで、２つ目のＳ字波形ｂ２が表面１Ｃのもので無いと判断する。このとき、矢印ＡＲで示すように、情報面の判別ができると、ディスクモータ２４の回転位相信号は判別したＳ字波形ｂ２のゼロクロス点に合う。
【００９８】
定数算出回路７１Ａは、その時の光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔから上記式（３）および式（４）を用いて、待ち回転数ｍ＝１と対物レンズ２３の速度Ｖｌｎｓ２を算出し、駆動信号発生回路４２Ｄとｍ回転分遅延回路７２に設定する。駆動信号発生回路４２Ｄは、定数算出回路７１Ａが算出した駆動速度Ｖｌｎｓ２で対物レンズ２３を光ディスク１に近づけるように駆動信号を出力する。ｍ回転分遅延回路７２は、第２の情報面１ＢのＳ字波形ｂ２のゼロクロス点を起点として、光ディスク１が１回転する時間の後に反転指令回路４０Ａに信号を出力する。これは、２番目のＳ字波形ｂ２が検出されてから対物レンズ２３が光ディスク１に所定距離Ｓだけ近づいたタイミングに相当する。
【００９９】
反転指令回路４０Ａには、ｎ回転遅延回路７０の出力信号よりも先にｍ回転遅延回路７２の出力信号が入力されるため、反転指令回路４０Ａはｍ回転遅延回路７２の出力タイミングで反転指令ｆ１を出力する。駆動信号発生回路４２Ｄは、反転指令ｆ１を受けて、対物レンズ２３を光ディスク１から遠ざける方向の駆動信号に切り換える。また同時に、反転指令ｆ１を受けたフォーカス引き込み回路３２Ｄは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定による引き込み動作可能状態となっている。
【０１００】
そして、対物レンズ２３はディスク１から遠ざかる方向に動き出し、フォーカス誤差検出回路１２からＳ字波形ｂ４が出力されると、フォーカス引き込み回路３２Ｄは、フォーカス誤差信号ｂ４のレベル判定を行い、そのレベルが引き込みレベルに到達したタイミングで切換回路３１に切換指令ｇを出力し、アクチュエータ駆動回路２１に出力する信号ａを駆動信号発生回路４２Ｄの出力信号から制御回路２０の出力信号に切り換えるとともに制御回路２０を起動することでフォーカス引き込み動作を行う。
【０１０１】
一方、本実施の形態においては、実施の形態１および実施の形態２と同じくｎ回転遅延回路７０が設けられており、反射光量検出回路４１の出力信号に含まれるノイズ等の原因により情報面判別回路８４Ａでの情報面判別ができなかった場合は、ｎ回転分遅延回路７０からの入力信号により反転指令ｆが出力される。
【０１０２】
以上のように、本実施の形態によれば、駆動信号発生回路４２Ｄの出力信号で対物レンズ２３を光ディスク１に近づけていき、フォーカス誤差信号ｂのピークとボトムのタイミングでの反射光量差を算出し、それを反射光量の最大値で正規化したものを所定値と比較することで、情報面判別回路８４Ａが表面１Ｃ以外の情報面を検出してからｍ回転分遅延回路７２が１（＝ｍ）回転後に信号を出力し、反転指令回路４０Ａが反転指令ｆを出力する。これにより、第２の情報面１Ｂを検出してから距離Ｓだけ対物レンズ２３を光ディスク１に近づけることで、情報面判別回路８４Ａの精度が低くても、対物レンズ２３が光ディスク１に近づかないようにして、ＷＤが狭い場合でも対物レンズ２３が光ディスク１に衝突するのを防ぐことができる。
【０１０３】
また、合焦点通過検出回路４４が合焦点位置の通過を検出するのに、フォーカス誤差信号ｂとともに反射光量信号ｃをあわせて使用することにより、フォーカス誤差信号ｂのノイズを除去し確実な合焦点検出を行うことで安定したフォーカス引き込みを実現できる。
【０１０４】
さらに、反射光量信号ｃにノイズ等が載っており、反射光量差を反射光量の最大値で正規化した値Ｎが乱れて、情報面判別回路８４が情報面判別に失敗したときにも、ｎ回転分遅延回路７０により反転指令が出力されるため確実にフォーカス引き込み動作が行えるとともに、対物レンズ２３が光ディスク１に衝突することを防ぐことができ、信頼性の高い光ディスク制御装置を実現できる。
【０１０５】
また、対物レンズ２３の向きを変えて引き込みのためにフォーカス誤差信号ｂのレベル判定を開始するタイミングを最初のＳ字波形のゼロクロスから光ディスク１のｎ回転後（ｎは整数）、および表面１Ｃ以外のＳ字波形のゼロクロスから光ディスク１のｍ回転後（ｍは整数）とすることにより、光ディスク１が面振れ成分を持っていた場合でも、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定を開始するときには焦点が必ず第１の情報面１Ａよりも奥にあることが保証され、確実に第１の情報面１Ａにフォーカス引き込みを行うことができる。
【０１０６】
また、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔから回転待ち回数ｎおよびｍと、レンズ移動速度ＶｌｎｓおよびＶｌｎｓ２とを算出することにより、光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔの違いに対しても、レンズ移動速度ＶｌｎｓおよびＶｌｎｓ２をほぼ一定に保てることで、フォーカス引き込み時の安定性を確保できる。
【０１０７】
さらに、最初のＳ字波形の検出から光ディスク１のｎ回転後までの対物レンズ２３の移動量および表面１Ｃ以外のＳ字波形の検出から光ディスク１のｍ回転後までの対物レンズ２３の移動量をそれぞれ常に所定距離ＬおよびＳに保つことができ、対物レンズ２３が光ディスク１に不必要に接近することを回避できる。
【０１０８】
なお、本実施の形態では、駆動信号発生回路４２Ｄは最初から対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向に駆動するものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、光ディスク１の面振れ等を考慮して最初に対物レンズ２３を光ディスク１から所定距離だけ遠ざけるように駆動してから向きを変えて光ディスク１に近づけるように駆動してもよい。
【０１０９】
また、対物レンズ２３の移動量を所定距離ＬあるいはＳに保つ方法としては、レンズ移動速度ＶｌｎｓあるいはＶｌｎｓ２を光ディスク１の回転速度Ｖｒｏｔに関係なく一定とし、対物レンズ２３が所定距離ＬあるいはＳだけ移動後は、光ディスク１のｎあるいはｍ回転後までその位置で止め、ｎあるいはｍ回転後に向きを変えるようにするような構成でもよく、本実施の形態に限定されるものではない。同様に、回転待ち回数ｎあるいはｍについても、回転速度Ｖｒｏｔに関係なく設定することが可能であり、本実施の形態に限定されるものではない。
【０１１０】
（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の形態５に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。なお、図１２において、従来例、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、および実施の形態４と同じ構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１１１】
Ｓ字極性判別回路９０は、反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃが所定値Ｃｌｖｌ以上という条件のもとで、フォーカス誤差検出回路１２からのフォーカス誤差信号ｂの極大値と極小値が現れる順番に基づいて、例えば極大値の次に極小値が現れた場合は＋１を、極小値の次に極大値が現れた場合は−１を出力する。焦点位置判別回路９１は、反射光量信号ｃが所定値Ｃｌｖｌ以下となった時に、Ｓ字極性判別回路９０からの出力信号を加算して、その加算値に基づいて現在の焦点位置を判別するとともに、それにより焦点が目標情報面を通過したことを検出し反転指令ｆを出力する。駆動信号発生回路４２Ｅは、対物レンズ２３を光ディスク１から遠ざけたり近づけたりする信号を出力する。
【０１１２】
次に、以上のように構成された光ディスク制御装置の動作について、図１２に加えて、図１３の波形図を参照して説明する。
【０１１３】
図１３において、光ディスク１は面振れ成分を持っており、光ディスク１の回転によりレーザビームが照射される部分が上下に揺れていることを模式的に表現したのが、図１３中の駆動信号発生回路４２Ｅの出力信号ａと重なっている正弦波である。これら正弦波のうち、実線、破線、一点鎖線はそれぞれ表面１Ｃ、第２の情報面１Ｂ、第１の情報面１Ａにおける面振れ成分を示している。
【０１１４】
まず、システムコントローラ３０からフォーカス引き込み指令ｈが駆動信号発生回路４２Ｅに送られる。駆動信号発生回路４２Ｅは、所定の速度で対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向の駆動信号を出力する。対物レンズ２３が光ディスク１に近づいていくと、その焦点が表面１Ｃを通過することで、フォーカス誤差検出回路１２からは極大値の次に極小値となるＳ字波形ｂ１が出力され、Ｓ字極性判別回路９０は＋１を出力する。この時点で、焦点位置判別回路９１内部のカウント値が＋１となる。
【０１１５】
さらに、対物レンズ２３が光ディスク１に近づいていくと、その焦点が第２の情報面１Ｂを通過することにより、フォーカス誤差検出回路１２からは極大値の次に極小値となるＳ字波形ｂ２が出力され、再度、Ｓ字極性判別回路９０は＋１を出力する。この時点で、焦点位置判別回路９１内部のカウント値が＋２となる。
【０１１６】
このまま対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向に駆動したときに、光ディスク１が持つ面振れにより対物レンズ２３と光ディスク１の距離が遠くなり、焦点が第２の情報面１Ｂ、表面Ｃと順次通過することにより、フォーカス誤差検出回路１２からは極小値の次に極大値となるＳ字波形が２回連続して出力され（ｂ３、ｂ４）、Ｓ字極性判別回路９０は−１を２回出力する。これにより、焦点位置判別回路９１内部のカウント値は＋１、０へと変化する。
【０１１７】
対物レンズ２３がそのまま光ディスク１に近づく方向に駆動されると、面振れによる光ディスク１の揺れはおさまり、焦点は順次表面１Ｃ（Ｓ字波形ｂ５）、第２の情報面１Ｂ（Ｓ字波形ｂ６）、第１の情報面１Ａ（Ｓ字波形ｂ７）を通過し、その度にＳ字極性判別回路９０は＋１を出力する。この時、焦点位置判別回路９１は、内部のカウント値が＋１、＋２、＋３へと変化し、＋３となったタイミングで、反転指令ｆをフォーカス引き込み回路３２Ｅと駆動信号発生回路４２Ｅに出力する。
【０１１８】
駆動信号発生回路４２Ｅは、反転指令ｆを受けて、対物レンズ２３を光ディスク１から遠ざける方向の駆動信号に切り換える。また同時に、反転指令ｆを受けたフォーカス引き込み回路３２Ｅは、フォーカス誤差信号ｂのレベル判定による引き込み動作が可能な状態となっている。
【０１１９】
そして、対物レンズ２３は光ディスク１から遠ざかる方向に動き出し、フォーカス誤差検出回路１２からＳ字波形ｂ８が出力されると、フォーカス引き込み回路３２Ｅは、フォーカス誤差信号ｂ８のレベル判定を行い、そのレベルが引き込みレベルに到達したタイミングで切換回路３１に切換指令ｇを出力し、アクチュエータ駆動回路２１に出力する信号ａを、駆動信号発生回路４２Ｅから制御回路２０の出力信号に切り換えるとともに、制御回路２０を起動することで、フォーカス引き込み動作を行う。
【０１２０】
以上のように、本実施の形態では、駆動信号発生回路４２Ｅの出力信号で対物レンズ２３を光ディスク１に近づけていき、フォーカス誤差信号ｂのピークとボトムが現れる順番からＳ字極性を判別し、その判別結果から焦点の位置を判別することで目標情報面を検出する。次に、目標情報面を検出するとすぐに向きを変えて光ディスク１から離れるように対物レンズ２３を駆動し、次に発生するフォーカス誤差信号ｂを用いてフォーカス引き込み動作を行う。これによって、対物レンズ２３が上下動作を繰り返すこと無く、すぐにフォーカス引き込み動作に入ることができるので、フォーカス引き込み動作に要する時間を短縮することができる。さらに、対物レンズ２３を光ディスク１に近づけていき、目標情報面を検出した後すぐに向きを変えることにより、対物レンズ２３が不必要に光ディスク１に近づかず、ＷＤが狭い場合でも対物レンズ２３と光ディスク１の衝突を防ぐことができる。
【０１２１】
また、Ｓ字極性判別回路９０および焦点位置判別回路９１がそれぞれの動作において、フォーカス誤差信号ｂに加えて、反射光量検出回路４１からの反射光量信号ｃを用いることにより、フォーカス誤差信号ｂのノイズを除去し、確実な動作を行うことで、安定したフォーカス引き込みを実現できる。
【０１２２】
なお、本実施の形態では、駆動信号発生回路４２Ｅは最初から対物レンズ２３を光ディスク１に近づける方向に駆動するものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、光ディスク１の面振れ等を考慮して最初に対物レンズ２３を光ディスク１から所定距離だけ遠ざけるように駆動してから向きを変えて光ディスク１に近づけるように駆動してもよい。
【０１２３】
以上説明したように、本発明によれば、対物レンズは上下動作を繰り返すこと無く、すぐにフォーカス引き込み動作に入ることができるので、フォーカス引き込み動作に要する時間を短縮することができる。
【０１２４】
また、対物レンズが不必要に光ディスクに近づがず、ＷＤが狭い場合でも対物レンズと光ディスクの衝突を防ぐことができる。
【０１２５】
さらに、複数の情報面を内部に有する光ディスクに対しても、目標情報面を確実に検出することができ、目標情報面に対する確実なフォーカス引き込み動作が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明によれば、光ディスクが内部に複数の情報面を有している場合でも、目標情報面に対して短時間でフォーカス引き込みを行うことが可能であり、光ディスク制御装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の光ディスク制御装置における各部信号の波形図である。
【図３Ａ】球面収差が無い場合における、図１のフォーカス誤差信号ｂのＳ字波形の各ポイントにおける４分割光検出器３０１上の光ビームスポット３０２の形状を示す図である。
【図３Ｂ】球面収差が有る場合における、図１のフォーカス誤差信号ｂのＳ字波形の各ポイントにおける４分割光検出器３０１上の光ビームスポット３０２の形状を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。
【図５】光ディスクの回転速度が比較的速い場合における図４の各部信号の波形図である。
【図６】光ディスクの回転速度が比較的遅い場合における図４の各部信号の波形図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。
【図８Ａ】球面収差が無い場合における、図７のフォーカス誤差信号ｂのＳ字波形と反射光量信号ｃの関係を説明する図である。
【図８Ｂ】球面収差が有る場合における、図７のフォーカス誤差信号ｂのＳ字波形と反射光量信号ｃの関係を説明する図である。
【図９】図７の光ディスク制御装置における各部信号の波形図（例えば、光ディスクの回転速度が比較的速い場合等）である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１０の光ディスク制御装置における各部信号の波形図である。
【図１２】本発明の実施の形態５に係る光ディスク制御装置の一構成例を示すブロック図である。
【図１３】光ディスクに面振れがある場合における図１２の各部信号の波形図である。
【図１４】従来の光ディスク制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図１５】図１４のフォーカス誤差検出回路１２の内部構成を示す回路図である。
【図１６】図１４の光ディスク制御装置における各部信号の波形図である。
【国際調査報告】
2004093067.tif 000019
2004093067.tif 000020
2004093067.tif 000021
2004093067.tif 000022