(57)【要約】      （修正有）【課題】多層光ディスクにおいてフォーカシングサーボを実現できる光ディスク装置を提供する。【解決手段】検出信号から非点収差法によるＦＥＳ（ａ−ＦＥＳ）と、差動非点収差法によるＦＥＳ（ｄ−ＦＥＳ）とを生成するサーボ信号生成回路と、ａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳとを切り替えるＦＥＳ切り替え処理回路とを備えさせ、ａ−ＦＥＳを用いサーチしフォーカシングを開始する時間をＴ１とし、Ｔ１の後、フォーカシングを実施中にシークを開始する時間をＴ２としたとき、Ｔ１とＴ２の間にａ−ＦＥＳからｄ−ＦＥＳに切り替えさせるようにＦＥＳ切り替え処理回路を制御するコントロール回路と、またＴ２の後、フォーカシングを実施中にシークを終了した時間をＴ３とし、Ｔ３の後に再びサーチを開始する時間をＴ４としたとき、Ｔ３とＴ４の間にｄ−ＦＥＳからａ−ＦＥＳに切り替えさせるようにＦＥＳ切り替え処理回路を制御するコントロール回路とを配置する。【選択図】  図３
2007328842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクからの信号を検出する光ピックアップと、
前記光ピックアップが検出した検出信号から第１のフォーカシングエラー信号と、第２のフォーカシングエラー信号とを生成するサーボ信号生成回路と、
前記第１と第２のフォーカシングエラー信号を切り替えるフォーカシングエラー信号切り替え処理回路とを備えた光ディスク装置であって、
前記第１のフォーカシングエラー信号を用い前記光ディスクの合焦点位置を探索し、前記探索結果に基づき前記合焦点位置へのフォーカシングを開始する時間をＴ１とし、
前記Ｔ１の後、前記フォーカシング実施中に前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向への駆動を開始する時間をＴ２としたとき、
前記Ｔ１とＴ２の間に使用するフォーカシングエラー信号を、前記第１のフォーカシングエラー信号から前記第２のフォーカシングエラー信号に切り替えさせるように前記フォーカシングエラー信号切り替え処理回路を制御するコントロール回路を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
光ディスクからの信号を検出する光ピックアップと、前記光ピックアップが検出した検出信号から第１のフォーカシングエラー信号と、第２のフォーカシングエラー信号とを生成するサーボ信号生成回路と、前記第１と第２のフォーカシングエラー信号と切り替えるフォーカシングエラー信号切り替え処理回路とを備えた光ディスク装置において、
第２のフォーカシングエラー信号を用いたフォーカシングの実施中に、光ピックアップの前記光ディスクの半径方向への駆動を終了した時間をＴ３とし、
前記Ｔ３の後、再び前記光ディスクの合焦点位置の探索を開始する時間をＴ４としたとき、
前記Ｔ３とＴ４の間に使用するフォーカシングエラー信号を、前記第２のフォーカシングエラー信号から前記第１のフォーカシングエラー信号に切り替えさせるように前記フォーカシングエラー信号切り替え処理回路を制御するコントロール回路を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
光ディスクからの信号を検出する光ピックアップと、前記光ピックアップが検出した検出信号から第１のフォーカシングエラー信号と、第２のフォーカシングエラー信号とを生成するサーボ信号生成回路と、前記第１と第２のフォーカシングエラー信号を切り替えるフォーカシングエラー信号切り替え処理回路とを備えた光ディスク装置において、
前記第１のフォーカシングエラー信号を用い前記光ディスクの合焦点位置を探索し、前記探索結果に基づき前記合焦点位置へのフォーカシングを開始する時間をＴ１とし、
前記Ｔ１の後、前記フォーカシング実施中に光ピックアップを前記光ディスクの半径方向への駆動を開始する時間をＴ２とし、
前記Ｔ１とＴ２の間に使用するフォーカシングエラー信号を、前記第１のフォーカシングエラー信号から前記第２のフォーカシングエラー信号に切り替えさせるように前記フォーカシングエラー信号切り替え処理回路を制御するコントロール回路を備え、
前記Ｔ２の後、前記第２のフォーカシングエラー信号を用いたフォーカシングの実施中に、光ピックアップの前記光ディスクの半径方向への駆動を終了した時間をＴ３とし、
前記Ｔ３の後、再び前記光ディスクの合焦点位置の探索を開始する時間をＴ４としたとき、
前記Ｔ３とＴ４の間に使用するフォーカシングエラー信号を、前記第２のフォーカシングエラー信号から前記第１のフォーカシングエラー信号に切り替えさせるように前記フォーカシングエラー信号切り替え処理回路を制御するコントロール回路を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項１ないし３記載の光ディスク装置であって、
光ディスク装置は、レーザ光源と、該レーザ光源から出射した光ビームをメイン光ビームと２本のサブ光ビームの少なくとも３本の光ビームに分岐する回折格子と、前記３本の光ビームを前記光ディスクの所定のデータ層に各々独立に集光する対物レンズと、前記３本の光ビームの前記光ディスクからの反射光ビームに所定の非点収差を与える光学部品と、前記３本の光ビームの前記光ディスクからの３本の反射光ビームを各々受光する少なくとも３個の受光領域をもつ光検出器とを備え、
前記３本の光ビームを受光する前記光検出器の各受光領域からそれぞれ非点収差法によるフォーカシングエラー信号に必要な検出信号を出力する光ピックアップを搭載したことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
請求項４記載の光ディスク装置であって、
前記サーボ信号生成回路は、メイン光ビームを受光する前記受光領域から検出した信号から所定の演算によって生成される非点収差法による前記第１のフォーカシングエラー信号と、メイン光ビームと２本のサブ光ビームを受光する各受光領域から検出した信号から所定の演算によって生成される差動非点収差法による前記第２のフォーカシングエラー信号とを生成することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項５記載の光ディスク装置であって、
光ディスク装置は、前記第１と第２のフォーカシングエラー信号の最大値と最小値を各々検出する最大最小検出回路と、前記第１または第２のフォーカシングエラー信号を係数倍するゲイン補正回路とを備え、
前記最大最小検出回路から検出された前記第１と第２のフォーカシングエラー信号の最大値と最小値から前記第１と第２のフォーカシングエラー信号の振幅を比較し、該振幅の振幅比が１になるように前記ゲイン補正回路に前記第１または第２のフォーカシングエラー信号を係数倍させるように制御するコントロール回路を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
請求項６記載の光ディスク装置であって、
前記ゲイン補正回路は、前記フォーカシングエラー信号切り替え処理回路の前段に配置したことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
光ディスクからの信号を検出する光ピックアップと、
前記光ピックアップが検出した検出信号から第１のフォーカシングエラー信号と、第２のフォーカシングエラー信号とを生成するサーボ信号生成回路と、
前記第１と第２のフォーカシングエラー信号を切り替えてフォーカスを制御する制御部と、
を備えた光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定した光ディスクのフォーカシングサーボを実現する光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術としては、例えば特開平４−１６８６３１号公報などがある。本公報には「第2のスポットの反射光から生成されるフォーカスエラー信号のクロスノイズ成分を補正することにより、クロスノイズの発生が押さえられ、安定した書き込み、再生特性が実現できる」と記載がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１６８６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フォーカシングサーボとは、光ビームの合焦点位置が光ディスクの所定データ層に合うように制御することである。また光ビームを合焦点位置に合うように制御している状態をフォーカシングと記す。光ディスク装置では、光ディスクのフォーカシングサーボには特許文献１に記載されている差動非点収差方式（以下ＤＡＤ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ａｓｔｉｇｍａｔｉｃ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）が一般的に用いられている。そのＤＡＤは、非点収差法（以下ＡＤ：Ａｓｔｉｇｍａｔｉｃ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）の課題であったフォーカシングの実施中に発生しているクロストラックノイズの低減に効果がある検出法である。
【０００５】
光ディスクの所定データ層における合焦点位置を探索することをサーチという。ところで、近年ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）では、２個のデータ層を持つ２層ＤＶＤが製品化されている。その２層ＤＶＤなどのように複数のデータ層を持つ光ディスクのフォーカシングサーボにＤＡＤを用いると、データ層の合焦点位置以外の位置にあたかも合焦点位置があるかのようなフォーカシングエラー信号（以下ＦＥＳ：Ｆｏｃｕｓｉｎｇ  Ｅｒｒｏｒ  Ｓｉｇｎａｌ）が出力されるため、サーチが困難になる。サーチが困難ということは、合焦点位置以外の位置にフォーカシングを実施してしまうことがある。このように合焦点位置以外にフォーカシングを実施してしまったことを誤フォーカシングと記す。また、所定データ層からその他のデータ層への移動、いわゆるフォーカシングジャンプの成功確率が低下し、光ディスク装置の高速動作を低下させることを意味する。
【０００６】
光ディスクの半径方向へ光ピックアップを動作させることをシークという。ＤＡＤを用いず、ＡＤを用いると、シーク中にＦＥＳに発生するクロストラックノイズにより、アクチュエータが高速に変動することで耳障りな音が発生するという課題に気付いた。またクロストラックノイズが大きい場合は、フォーカシングが外れてしまうという問題にも気付いた。
【０００７】
本発明は、安定した光ディスクのフォーカシングサーボを実現する光ディスク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】
【０００８】
上記目的は、その一例として特許請求の範囲に記載の構成により達成できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、安定した光ディスクのフォーカシングサーボを実現する光ディスク装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の各実施例では、ＤＶＤの記録または再生に対応した光ディスク装置を例に説明する。もちろん本発明の各実施例はＢＤ（ブルーレイディスク）やＣＤ（コンパクトディスク）などの光ディスクにも適用することが出来る。
【００１１】
以下、図に示す実施例に基づいて詳細に説明するが、これによりこの本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
本発明における実施例１について図を用いて詳細に説明する。ここでは２層ＤＶＤ―Ｒの記録、または再生に対応した光ディスク装置におけるフォーカシングサーボについて説明する。
【００１３】
図１は実施例１における光ディスク装置のフォーカシングサーボの概略を示す図である。まず光ディスク装置内に配備された光ピックアップ００１について説明する。
【００１４】
レーザ光源００２から光ビームが発散光として出射される。ＤＶＤに情報の記録または情報の再生を行うには、一般的に波長約６６０ｎｍの半導体レーザを用いるのが一般的であり、レーザ光源００２も波長約６６０ｎｍの光ビームを出射するものとする。レーザ光源００２から出射された光ビームの進路を点線００３にて図示した。
【００１５】
レーザ光源００２から出射した光ビームは回折格子００４に入射する。回折格子００４により光ビームは１本のメイン光ビームと２本のサブ光ビームに分岐される（サブ光ビームの進路は図示無し）。その２本のサブ光ビームはディファレンシャルプッシュプル（以下ＤＰＰ）によるトラッキングエラー信号（以下ＴＥＳ）と、ＤＡＤによるＦＥＳの生成に利用される。なお、ＤＰＰやＤＡＤは公知技術のため、説明は省略する。回折格子００４を通過した光ビームはビームスプリッタ００５を反射し、アクチュエータ００６に搭載された対物レンズ００７により光ディスク００８の所定のデータ層に集光される。
【００１６】
光ディスク００８は、回転時に面振れのため矢印０２５の方向に、また光ディスクの偏芯により光ディスクの半径方向、矢印０２６の方向に揺らぐものである。このため、アクチュエータ００５は矢印０２６の方向や矢印０２６に駆動できる機能を有している。光ディスク装置は、ＦＥＳとＴＥＳに基づきアクチュエータ００５をフィードバック制御することで、光ビームを常に所定データ層の所定トラックに追従させることができる。また、光ディスク００８は２層ＤＶＤ−Ｒを想定しているため、データ層が２個ある。対物レンズ００７により近いデータ層はＬａｙｅｒ０（以下Ｌ０）、遠いデータ層はＬａｙｅｒ１（以下Ｌ１）と規格により決められている。
【００１７】
光ディスク００８に集光された光ビームは光ディスク００８を反射し、対物レンズ００７、ビームスプリッタ００５、検出レンズ００９を経て、光検出器０１０（以下ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）に到達する。検出レンズ００９はシリンドリカルレンズ面を具備しており、光ビームは検出レンズ００９を透過するとき所定の非点収差が与えられ、ＡＤやＤＡＤによるＦＥＳの検出を可能にしている。尚、ＡＤもごく一般的なＦＥＳの検出法なので説明は省略する。検出レンズ００９は非点収差の方向を所定の方向に回転させると同時にＰＤ０１０上での光スポットの大きさを決める働きがある。ＰＤ０１０に導かれた光ビームは、光ディスク上に記録されている情報信号の検出と、ＴＥＳおよびＦＥＳなどの光ディスク上に集光された光スポットのサーボ信号の検出に使用される。
【００１８】
次に、光ピックアップ００１から検出された検出信号を用いてフォーカシングサーボを行う光ディスク装置の回路制御について説明する。
【００１９】
ＰＤ０１０にて検出された検出信号はサーボ信号生成回路０２０に送られる。サーボ信号生成回路０２０では、所定の演算によりＡＤによるＦＥＳ（以下ａ−ＦＥＳ）とＤＡＤによるＦＥＳ（以下ｄ−ＦＥＳ）の２個のＦＥＳ信号を生成する。ａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳはＦＥＳ切り替え処理回路０２１へ送られる。ＦＥＳ切り替え処理回路０２１は、ａ−ＦＥＳまたはｄ−ＦＥＳのどちらかのＦＥＳをアクチュエータ駆動回路へ送る。なおＦＥＳ切り替え処理回路０２１は、コントロール回路０２３からの制御信号に基づきａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳとを切り替える機能を有している。ＦＥＳ切り替え処理回路０２１から出力されたＦＥＳはアクチュエータ駆動回路０２２へ送られ、そのアクチュエータ駆動回路０２２は選択されたＦＥＳに基づき光ピックアップ内のアクチュエータ００６を駆動する。
【００２０】
次にコントロール回路０２３がＦＥＳ切り替え処理回路０２１へ送る制御信号について説明する。
【００２１】
まず、Ｌ０にフォーカシングを実施する場合を説明する。コントロール回路０２３はＬ０の合焦点位置をサーチさせるため、ａ−ＦＥＳを選択させる制御信号をＦＥＳ切り替え処理回路０２１へ送る。なおサーチ時、光ディスク装置は、対物レンズ００７を矢印０２５の方向へ駆動させるものである。アクチュエータ００６を駆動しサーチ後、Ｌ０の合焦点位置にフォーカシングを開始する。このフォーカシングを開始する時間をＴ１とする。フォーカシングを開始した後、最初にシークを開始する時間をＴ２とする。なおシーク時、光ディスク装置は光ピックアップ００１を矢印０２６の方向へ駆動させるものである。コントロール回路０２３はＴ１とＴ２の間にサーボ信号切り替え処理回路０２１へａ−ＦＥＳからｄ−ＦＥＳへ切り替える制御信号を送る。光ディスク装置では、ＦＥＳ切り替え処理回路０２１にてｄ−ＦＥＳへ切り替えられた後シークを開始させる。
【００２２】
次にＬ０からＬ１へのフォーカシングジャンプを実施する場合を説明する。現在は前記Ｔ２の後にＬ０を再生または記録動作をしているとする。つまり現在もｄ−ＦＥＳでＬ０のフォーカシングを実施し続けている。ｄ−ＦＥＳにてフォーカシングを実施している状態でＬ０での最後のシークが終了した時間をＴ３とする。Ｔ３の後、Ｌ０からＬ１へフォーカシングジャンプするため、Ｌ１の合焦点位置をサーチする。そのサーチを開始する時間をＴ４とすると、コントロール回路０２３は、Ｔ３とＴ４の間にｄ−ＦＥＳからａ−ＦＥＳを切り替える制御信号をＦＥＳ切り替え処理回路０２１へ送る。つまりＬ１の合焦点位置をサーチするときにはａ−ＦＥＳを使用する。アクチュエータ００６を駆動しサーチ後、Ｌ１の合焦点位置にフォーカシングを開始する。このフォーカシングを開始する時間をＴ５とする。その後フォーカシングを開始した後、Ｌ１層で最初のシークを開始する時間をＴ６とする。コントロール回路０２３はＴ５とＴ６の間にサーボ信号切り替え処理回路０２１へａ−ＦＥＳからｄ−ＦＥＳへ切り替える制御信号を送る。光ディスク装置では、ＦＥＳ切り替え処理回路０２１にてｄ−ＦＥＳへ切り替えられた後シークを開始させる。
【００２３】
上記Ｔ１とＴ５、Ｔ２とＴ６は同じ意味を持つ。つまり、本実施例では、フォーカシングジャンプは、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ１、Ｔ２・・・・と繰り返せば安定したフォーカシングジャンプ、およびシークを実現することが出来る。
【００２４】
さて、次には図２、３を用い、本実施例を用いると、上述の安定したフォーカシングサーボが実現できることを説明する。
【００２５】
図２はサーチ（対物レンズを光ディスクと直交する方向に駆動）時に得られるａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳの波形を示した概略図である。ここで図中左から右へは、対物レンズが光ディスクと遠い方向から光ディスクに近づいていく方向に一致する。
【００２６】
最初にａ−ＦＥＳについて説明する。対物レンズを光ディスクへ近づけていくとａ−ＦＥＳにはＬ０の層により最初のＳ字波形０５０が出現する。Ｓ字波形０５０と破線が交差する点がＬ０の合焦点位置である。そのａ−ＦＥＳの合焦点位置はクロストラックノイズが発生する。このクロストラックノイズはＡＤによるＦＥＳには特許文献１に示されているように原理的に発生するものである。
【００２７】
さらに対物レンズを光ディスクへ近づけていくとａ−ＦＥＳにはＬ１の層よりＳ字波形０５１が出現する。Ｓ字波形０５１と破線が交差する点がＬ１の合焦点位置である。Ｌ１の合焦点位置にもクロストラックノイズが発生する。これらクロストラックノイズは、シークしたときに対物レンズを大きく加振させるため、光ディスク装置から音を発生させる原因や、フォーカシングが外れるなどの原因となる。
【００２８】
次にｄ−ＦＥＳについて説明する。対物レンズを光ディスクへ近づけていくとｄ−ＦＥＳにはａ−ＦＥＳにはなかったＳ字波形が出現する。このＳ字波形の出現位置には光ディスク上の合焦点位置はない。いわゆる偽のＳ字波形であり、この偽のＳ字波形のことを以後オーバーシュートと記す。このオーバーシュートの発生理由については、以下で説明する。続けて対物レンズを光ディスクへ近づけていくと、Ｌ０の層によりＳ字波形０５２が出現する。Ｓ字波形０５２と破線が交差する点がＬ０の合焦点位置である。ｄ−ＦＥＳの合焦点位置にはクロストラックノイズが発生しない。ＤＡＤではサブ光ビームを利用することで、クロストラックノイズを光学的に除去することを目的に開発された技術である。
【００２９】
さらに対物レンズを光ディスクへ近づけていくとｄ−ＦＥＳにはＬ０層とＬ１の間に再びオーバーシュートが出現する。さらに対物レンズを光ディスクへ近づけていくとＬ１層からのＳ字波形０５３が出現する。Ｓ字波形０５３と破線が交差する点がＬ１の合焦点位置である。Ｌ１の合焦点位置にもクロストラックノイズが発生しない。さらに対物レンズを光ディスクへ近づけていくと三個目のオーバーシュートが発生する。ｄ−ＦＥＳでは、図示したようにＬ０、Ｌ１層以外の位置に３個のオーバーシュートが発生するため、誤フォーカシングが発生し易い。一旦誤フォーカシングを起こすと、光ディスク装置では、対物レンズの駆動位置が不明になるため、フォーカシングサーボのリトライを実施しなければならず、時間のロスが問題である。
【００３０】
このようにａ−ＦＥＳ、ｄ−ＦＥＳなどを光ディスク毎に切り替えてどちらか片方しか使わない従来の光ディスク装置では、クロストラックノイズ、またはオーバーシュートのどちらかが課題となっていた。本実施例では、図１で説明したようにａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳとを上記タイミングで切り替えるため、クロストラックノイズとオーバーシュートの両方を回避することが出来る。
【００３１】
図３はフォーカシングサーボ制御時のａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳ、および本実施例のＦＥＳとアクチュエータ駆動電圧の波形を示した概略図である。ここでは図３を用いフォーカシングサーボ制御時の本実施例の効果を具体的に説明する。
【００３２】
図３は上からａ−ＦＥＳ、ｄ−ＦＥＳ、本実施例のＦＥＳ、アクチュエータ駆動電圧を示している。ａ−ＦＥＳ、ｄ−ＦＥＳ、本実施例のＦＥＳの縦軸はＦＥＳ振幅、横軸は時間を表し、アクチュエータ駆動電圧の縦軸は駆動電圧、横軸は時間を表している。なお図３では、簡単に説明できるよう所定の層にフォーカシングを行う場合の例である。
【００３３】
時間Ｔ０からＦＥＳ波形をモニタしながらアクチュエータ駆動電圧を上げていく。アクチュエータ駆動電圧を上げていくと、対物レンズが光ディスクへ近づいていく。本実施例のＦＥＳは、最初ａ−ＦＥＳを使用しているため、ａ−ＦＥＳと同じ波形が出現している。そのＦＥＳは、所定の層が合焦点位置に近づいてくると振幅が段々小さくなり、最小値を跨いで次に段々大きくなる。この最小値を検出したタイミングをトリガーにフォーカシングを開始する。そのフォーカシングを開始した時間がＴ１である。
【００３４】
Ｔ１からアクチュエータ駆動電圧は所定層が常に合焦点位置ＶｏになるようにＦＥＳからの信号でフィードバック制御される。この動作により光ディスクの面振に合焦点位置を追従させることができる。フォーカシングを開始した後、ａ−ＦＥＳには大きくクロストラックノイズが発生する。同様に本実施例のＦＥＳにも大きくクロストラックノイズが発生するため、アクチュエータ駆動電圧の振れ幅も非常に大きくなる。通常このようにクロストラックノイズがＦＥＳに漏れ込んでいると、前述したようなシーク時の音、ＦＥＳ外れの問題が発生する。
【００３５】
フォーカシングを開始した後最初にシークを行う時間をＴ２とする。本実施例では、このＴ１とＴ２の間にａ−ＦＥＳからｄ−ＦＥＳへと切り替えるものである。ａ−ＦＥＳからｄ−ＦＥＳへと切り替えると、本実施例のＦＥＳはクロストラックノイズの発生が減少し、アクチュエータ駆動電圧の振れ幅も小さくなる。このため、Ｔ２の時間より後にシークすることで、音、フォーカシングが外れるという問題を回避できる。
【００３６】
光ディスク装置で所定データ層における最後のシークが終わった時間をＴ３とする。その後、他のデータ層へフォーカシングジャンプをするため、フォーカシングを終了して、他のデータ層における合焦点位置のサーチを開始する時間をＴ４とする場合、本実施例のＦＥＳでは、Ｔ３とＴ４の間にｄ−ＦＥＳからａ−ＦＥＳへと切り替える。サーチにはａ−ＦＥＳを用いる。ｄ−ＦＥＳではフォーカシングを開始するトリガーが所定データ層以外のオーバーシュート領域で検出されるため、誤ってオーバーシュート領域でフォーカシングサーボを開始してしまう。次の再生したいデータ層の合焦点位置を誤らないように切り替えをするものである。
【００３７】
つまり、上述したようにサーチはａ−ＦＥＳを用い、フォーカシングを開始するときにａ−ＦＥＳへと信号を切り替えれば、オーバーシュートによる誤フォーカシングを回避でき、さらにフォーカシングを実施中にシークする場合もクロストラックノイズがほとんど無いためスムーズなシークが実現できる。言い換えると、ａ−ＦＥＳはオーバーシュートが無くＬ０、Ｌ１層をサーチすることが容易であり、ｄ−ＦＥＳはクロストラックノイズがなくスムーズなシークが行えるという利点を一挙両得できるように本実施例は工夫を凝らしたものである。
【００３８】
なお、図３で説明したフォーカシングサーボの制御を他のデータ層で繰り返し利用することで、どのデータ層でも安定したフォーカシングサーボが実現できる。
【００３９】
なお、図３では、Ｔ２の寸前にａ−ＦＥＳからｄ−ＦＥＳへの切り替えを実行した図になっているが、もちろんＴ１とＴ２の間ならば、どこでも切り替えを実行してもなんら問題ない。また、Ｔ３の直後にｄ−ＦＥＳからａ−ＦＥＳｈの切り替えを実行した図になっているが、もちろんＴ３とＴ４の間ならば、どこでも切り替えを実行してもなんら問題が無い。
【００４０】
また、フォーカシングを開始するトリガーをＦＥＳの最小値の直後に、サーチを開始する時間Ｔ４をＦＥＳの最大値の直後に記載してあるが、本図に限定されるものではなく、例えば、フォーカシングを開始するトリガーやサーチを開始する時刻Ｔ４を合焦点位置にもってきてもなんら構わない。
【実施例２】
【００４１】
実施例２では、実施例１で説明した切り替えの処理をよりスムーズに行う手段について説明する。
【００４２】
図４は、サーボ信号生成処理回路から生成されたａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳのフォーカシングサーボゲインを一致させる処理を図示したものである。
【００４３】
サーボ信号生成回路０２０から生成されたａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳは、最大最小検出回路０３０へ送られる。最大最小検出回路０３０は、ａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳの各最小値と各最大値を検出するコンパレータであり、最大最小検出回路０３０で生成された信号はコントロール回路０２３へ送られる。検出された最大値と最小値によりａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳの振幅情報が得られる。コントロール回路０２３では、最大最小検出回路０３０で生成された信号からａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳの振幅を比較し、その振幅比（Ｋ２）を信号として、ゲイン補正回路０３１へ送る機能を有する。ゲイン補正回路では、その振幅比に応じてａ−ＦＥＳの振幅をＫ２倍する。この制御により、ａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳの振幅を一致させることが出来る。このゲイン補正回路の制御は時間Ｔ１を実施するより前段で実施すると良い。
【００４４】
ＦＥＳの最大値と最小値の間隔を光ディスクの面振れ方向に換算したものをＦＥＳ検出範囲といい、そのＦＥＳ検出範囲は光ディスクの面振れ方向の誤差が何μｍかに相当するものである。通常のＡＳにおけるＦＥＳ検出範囲は４〜７μｍ程度である。ＦＥＳ検出範囲と振幅はアクチュエータ駆動電圧をどれだけ印加するかを決めるパラメータであるが、ｄ−ＦＥＳとａ−ＦＥＳの検出範囲は等しいが振幅が２倍近く異なるため、アクチュエータ駆動電圧も同じく変わってしまう。もし、振幅が小さくなったにも関わらず、アクチュエータ駆動電圧を変えないとすると、例えばｄ−ＦＥＳでは２μｍだけ合焦点位置からずれるようにアクチュエータへ駆動電圧を印加させることは、ａ−ＦＥＳには４μｍ合号焦点位置からずれることに相当するアクチュエータ駆動電圧になり、例えばＦＥＳ検出範囲４μｍであった場合、合焦点位置からフォーカシングが外れる原因になってしまう。
【００４５】
上述したようにＦＥＳ切り替え処理回路の前段（時間Ｔ１より前の時間）に、ゲイン補正回路を制御させると。ｄ−ＦＥＳとａ−ＦＥＳを切り替えた瞬間からアクチュエータ電圧の感度を変化させないようにすることができ、切り替えた瞬間にフォーカシングが外れることを回避できる。
【００４６】
なお、例えば、ａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳへ信号を切り替えた時にアクチュエータ駆動電圧をＫ２だけ小さくするということでも実現される。しかし、多層ディスクなどで、複数回切り替えを実行させる場合には、ａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳを切り替える度にサーボゲインも切り替えなければならない。実施例２で説明したように前段にゲイン補正回路を配置させていると、一度ゲイン補正回路０３１を駆動させれば、ａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳを切り替える時にその都度サーボゲインを切り替えなくとも良いという効果が得られる。
【００４７】
なお本実施例ではａ−ＦＥＳの振幅を補正する構成としたが、もちろんｄ−ＦＥＳの振幅を補正する構成、ａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳの両方の振幅を補正する構成でもなんら構わない。
【実施例３】
【００４８】
実施例３では、ａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳを生成するＰＤとサーボ信号生成回路について説明する。
【００４９】
図５はＰＤと、サーボ信号生成回路の概略図である。
【００５０】
まず、ＰＤについて説明する。ＰＤには、３個の検出領域５００、５０１、５０２がある。検出領域５００は４個の検出面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなる。検出領域５０１は検出面Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４からなる。検出領域５０２は検出面Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４からなる。検出領域５００にはメイン光ビームを照射させ、検出領域５０１、５０２には、サブ光ビームを照射させる。検出領域５００の各検出面から検出される電流はＩ／Ｖ変換機（図中黒塗りされた三角）により電圧に変換された後サーボ信号生成回路に送られる。
【００５１】
検出面Ｅ１、Ｆ１から検出される電流は加算器５０３にて加算された後、Ｉ／Ｖ変換機（図中黒塗りされた三角）により電圧に変換された後サーボ信号生成回路に送られる。
検出面Ｅ２、Ｆ２から検出される電流は加算器５０４にて加算された後、Ｉ／Ｖ変換機（図中黒塗りされた三角）により電圧に変換された後サーボ信号生成回路に送られる。
検出面Ｅ３、Ｆ３から検出される電流は加算器５０５にて加算された後、Ｉ／Ｖ変換機（図中黒塗りされた三角）により電圧に変換された後サーボ信号生成回路に送られる。
検出面Ｅ４、Ｆ４から検出される電流は加算器５０３にて加算された後、Ｉ／Ｖ変換機（図中黒塗りされた三角）により電圧に変換された後サーボ信号生成回路に送られる。
【００５２】
なお、図５のＰＤでは、検出面Ｅ１、Ｆ１などを内部結線することで外部への出力ピン数の減少を図っている。
【００５３】
次にサーボ信号生成回路について説明する。ＰＤの各検出面からの信号は、例えば、検出面Ａからの出力信号は以後Ａ、検出面Ｅ１とＦ１の加算した出力信号をＥＦ１などと記す。
【００５４】
ＰＤから検出されたＡとＣとは加算器５０７にて加算され、またＢとＤとは加算器５０８にて加算される。加算器５０７、５０８からの出力信号は差動器５０９で引き算された信号がａ−ＦＥＳを生成する。
【００５５】
ＰＤから検出されたＥＦ１とＥＦ３とは加算器５１０にて加算され、またＥＦ２とＥＦ３とは加算器５１１にて加算される。次に加算器５１０、５１１からの出力信号は差動器５１２で引き算され、係数器５１３によりＫ１倍される。なお、Ｋ１は、メイン光ビームとサブ光ビームのパワー比を補正する係数である。差動器５０９と係数器５１３からの出力信号は差動器５１４にて引き算され、ｄ−ＦＥＳを生成する。
【００５６】
このようにａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳは従来よくあるＰＤからの検出信号から一般的な足し算、引き算、掛け算の回路で生成することができる。
【実施例４】
【００５７】
実施例４では、ｄ−ＦＥＳにオーバーシュートが発生するメカニズムについて説明する。
【００５８】
図６は合焦点位置から対物レンズを光ディスクに近づけていく時、ＰＤ上のメイン光ビームの振る舞いを示した図である。（Ａ）は合焦点位置、（Ｂ）は対物レンズを合焦点位置から光ディスクへ近づけ、ａ−ＦＥＳが最大値を取る時、（Ｃ）はａ−ＦＥＳ信号が約零となるところまでさらに対物レンズを光ディスクに近づけた場合のＰＤ上のメイン光ビーム７００である。
【００５９】
図６（Ａ）のようにａ−ＦＥＳの波形で示される合焦点位置にある時、メイン光ビーム７００は検出面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのパワーが等しくなり、形状は丸になる。対物レンズを合焦点位置から対物レンズを光ディスクに近づけて、ａ−ＦＥＳが最大値を取る時、メイン光ビーム７００は、図６（Ｂ）のように検出面Ａ、Ｃのパワーが最大となり、逆に検出面Ｂ、Ｄにはほとんどパワーが零になる。さらに対物レンズを上げ、ａ−ＦＥＳ信号が約零となるところまで上げると、メイン光ビーム７００は、図６（Ｃ）のように大きくぼやける。検出面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにはパワーが満遍なく入光するため、ａ−ＦＥＳは約零となる。メイン光ビーム７００は大きくぼやけたため、検出面Ｅ２やＦ４へ入光してしまう。この時、メイン光ビーム７００はかなり大きく合焦点位置からずれているため、デフォーカス収差や非点収差をもっているため、Ｅ２とＦ４へ入光するパワーに差がでてしまう。このパワー差がオーバーシュートを発生させる。Ｅ２やＦ４に入光するメイン光ビームのパワーは小さいが、サーボ信号生成回路によりＫ１倍されるため、発生するオーバーシュートは無視できないほど大きくなる。  
これは、一般的にメイン光ビームに対してサブ光ビームは、例えば、記録中にサブ光ビームが光ディスクを記録することを回避するためパワーを小さく取っているためである。一般的な光ディスク装置では、メイン光ビーム対サブ光ビームのパワー比は１０：１〜２０：１程度である。このため、サブ光ビームから得られる出力信号は実施例３で説明したようにＫ１倍しているのである。
【００６０】
このオーバーシュートは１層の光ディスクにも発生するものである。本実施例は多層光ディスクに限定されるものではなく、１層の光ディスクに用いることもできる。例えば、Ｌａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ構造でクロストラックノイズの大きいＤＶＤ−ＲＡＭに本実施例を用いると、クロストラックノイズの影響を受けないスムーズなシークとオーバーシュートでの誤フォーカシングを回避することができ、安定したフォーカシングサーボが実現できる。
【実施例５】
【００６１】
実施例５では、光ピックアップ００１を搭載した、光ディスク装置３００について説明する。図７に光ピックアップ００１を搭載した光ディスク装置３００の概略ブロック図を示す。光ピックアップ００１から検出された信号は光ディスク装置３００内に配備されたサーボ信号生成回路０２０、フロントモニタ用回路３０９、情報信号再生回路３１０に送られる。サーボ信号生成回路０２０では、光ピックアップの検出信号から各光ディスクに適したＴＥＳや、ａ−ＦＥＳ、ｄ―ＦＥＳが検出される。検出されたａ−ＦＥＳ、ｄ―ＦＥＳは最大最小検出回路０３０へ送られａ−ＦＥＳ、ｄ―ＦＥＳの各最大値と最小値の検出信号がコントロール回路０２３へ送られる。コントロール回路０２３ではその最大値と最小値から各振幅の振幅比を検出し、その振幅比を等しくさせるようにゲイン補正回路０３１を駆動する。ゲイン補正回路０３１では、コントロール回路０２３から送られてきた制御信号に基づき、ａ−ＦＥＳまたはｄ−ＦＥＳを係数倍し、ＦＥＳ切り替え処理回路０３１へ各ＦＥＳを送る。ＦＥＳ切り替え回路では、コントロール回路０２３から上述した命令を受け、ａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳを切り替え、選択されたＦＥＳがアクチュエータ駆動回路０２２へ送られ光ピックアップ１００内の対物レンズアクチュエータを駆動し、フォーカシングを行う。また、ＴＥＳはコントロール回路０２３へ送られ、必要に応じてコントロール回路０２３がＴＥＳに基づきアクチュエータ駆動回路０２２を駆動しトラッキングを行う。
【００６２】
フロントモニタ用回路３０９では、フロントモニタからの検出信号からレーザ光源のパワーモニタ信号を検出し、これをもとにレーザ光源制御回路３０３を駆動し光ディスク００８上のパワーを正確に制御する。また情報信号再生回路３１０では前記検出信号から光ディスク００８に記録された情報信号が再生され、その情報信号は情報信号出力端子３１０へ出力される。
【００６３】
また記録情報が記録情報入力端子３１２から入力されると、記録情報信号変換回路３１２で所定のレーザ駆動用記録信号に変換される。このレーザ駆動用記録信号はコントロール回路０２３に送られ、レーザ光源制御回路３０３を駆動させレーザ光源のパワー制御を行い、光ディスク００８に記録信号を記録する。なお、このコントロール回路０２３にはシーク制御回路３０２とスピンドルモータ駆動回路３０１が接続されており、それぞれ光ピックアップ００１のシーク方向の位置制御や光ディスク００８のスピンドルモータ３１４の回転制御が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施例１における光ディスク装置のフォーカシングサーボを示す図
【図２】実施例１におけるａ−ＦＥＳとａ−ＦＥＳの波形を示した概略図
【図３】実施例１におけるＦＥＳとアクチュエータ駆動電圧の関係を示した図
【図４】実施例２におけるサーボ信号生成処理回路から生成されたａ−ＦＥＳとｄ−ＦＥＳのフォーカシングサーボゲインを一致させる処理を図示したものである
【図５】実施例３におけるＰＤとサーボ信号生成回路を説明する図
【図６】実施例４におけるＰＤ上メイン光ビームの振る舞いを示した図
【図７】実施例５における光ディスク装置の処理を説明する図
【符号の説明】
【００６５】
００１…光ピックアップ、３００…光ディスク装置、０２０…サーボ信号生成回路、０２１…ＦＥＳ切り替え処理回路、０２２…アクチュエータ駆動回路、０２３…コントロール回路
【図１】
2007328842.tif 000003
【図２】
2007328842.tif 000004
【図３】
2007328842.tif 000005
【図４】
2007328842.tif 000006
【図５】
2007328842.tif 000007
【図６】
2007328842.tif 000008
【図７】
2007328842.tif 000009