(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源からのレーザ光を光ディスクに照射してこの光ディスクからの反射光をフォトディテクタで受けて焦点の位置エラーについての位置エラー検出信号を発生し、検出回路でこの位置エラー検出信号を受けて自動フォーカス制御ループに入る焦点位置を検出してこの検出信号に応じて自動フォーカス制御ループに切換えて、前記位置エラーの検出信号に応じて前記光ディスクに対して前記レーザ光を自動焦点合わせするフォーカスサーボ装置を有する光ディスク再生装置において、
前記光ディスクに対して前記レーザ光の焦点位置を連続的に前進移動あるいは後退移動させるサーチ信号を発生するサーチ信号発生手段と、
前記検出回路からの検出信号に応じてそのときの前記レーザ光の焦点位置あるいはこれに対応する前記サーチ信号発生手段の信号出力値を記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された前記レーザ光の焦点位置あるいは前記出力値に基づいて前記レーザ光の焦点の移動が前記自動フォーカス制御ループに入る焦点位置の前または後から前記自動フォーカス制御ループに入る焦点位置に向かうリトライサーチ信号を前記サーチ信号発生手段に発生させるリトライサーチ制御回路と、
前記検出回路による検出信号が停止したときあるいは前記位置エラーについての検出信号が前記自動フォーカス制御ループに入る焦点位置から外れた状態になったときに前記自動フォーカス制御ループを解除して前記リトライサーチ制御回路を動作させるフォーカス制御回路とを備え、
前記レーザ光源と前記フォトディテクタと前記レーザ光源からのレーザ光の焦点位置を前記光ディスクに対して調整するフォーカス位置調整機構とを有するピックアップユニットを有し、
前記検出回路は、前記レーザ光の焦点位置が前記自動フォーカス制御ループに入る焦点位置にあるときに前記検出信号を発生し続けるものであり、
前記サーチ信号発生手段は、クロックをカウントするカウンタとＤ／Ａ変換回路とを有し、前記カウンタのカウント値を前記Ｄ／Ａ変換回路によりＤ／Ａ変換することによりランプ電圧の前記サーチ信号を発生するものであり、
前記記憶手段は、前記レーザ光の焦点位置として前記検出回路からの検出信号に応じて前記カウンタのカウント値を記憶するものであり、
前記リトライサーチ制御回路は、前記記憶手段に記憶された前記カウンタのカウント値からリトライサーチを行う範囲の下限値および上限値を算出してこれら下限値および上限値のいずれか一方のカウント値を前記カウンタに設定して、前記サーチ信号発生手段に前記リトライサーチ信号を発生させることで前記自動フォーカス制御ループに入る焦点位置の所定距離手前から前記光ディスクに対して前記レーザ光の焦点位置を連続的に前進移動させあるいは所定距離後ろから前記レーザ光の焦点位置を連続的に後退移動させて前記カウンタのカウント値が前記下限値および前記上限値のいずれか他方になったときには前記範囲において前記リトライサーチ信号を再発生させる光ディスク再生装置。
【請求項２】
前記リトライサーチ制御回路とフォーカス制御回路とは、１つの制御回路として構成される請求項１記載の光ディスク再生装置。
【請求項３】
さらに前記サーチ信号発生手段と同様にクロックをカウントするカウンタとＤ／Ａ変換回路とを有し、前記リトライサーチ信号を発生するリトライサーチ信号発生回路を有し、前記リトライサーチ制御回路は、前記サーチ信号発生手段に換えて前記リトライサーチ信号発生回路に前記リトライサーチ信号を発生させる請求項２記載の光ディスク再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスク再生装置に関し、詳しくは、フォーカスサーボ外れからフォーカスサーボ状態に短時間で復帰することができるような光ディスク再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＤ−ＲＯＭ装置にあっては、１倍速から３２倍速まで、そのデータ読出し速度が急速に高速化され、そのために、１倍速から３２倍速までの速度範囲でデータの読出しが要求されている。また、光ディスク記憶装置においても、その記憶密度は、２倍、４倍、６倍、８倍…と急速に増加してきている。
この種の光ディスク再生装置では、非常に高精度なフォーカシングサーボが要求される。
【０００３】
ＣＤの再生装置におけるそのフォーカスサーボ装置は、ピックアップユニットにおいて、４分割フォトディテクタ（ピックアップ）で、ＣＤからの反射光を受けてフォーカス位置エラー生成回路により各受光エリアのトータル受光量についての検出信号であるＲＦ検出信号と、対向する受光エリアの検出信号の和について相互の差を採った検出信号である位置エラー検出信号ＦＥとを発生させる。
そして、位置エラー検出信号ＦＥあるいはＲＦ検出信号のレベル検出によりジャストフォーカス制御範囲に入ったか否かが検出される。位置エラー検出信号ＦＥあるいはＲＦ検出信号がジャストフォーカス制御レベルになると、アナログ制御では、ピックアップユニットと、フォーカス位置エラー生成回路におけるアンプ（あるいはゲイン調整用アンプ）、サーボフィルタ、そしてピックアップユニットのフォーカス位置調整機構（レンズ移動機構）とからなるフォーカスサーボループが形成され、位置エラー検出信号ＦＥがゼロとなるように自動的に制御されて光ディスクの照射面がレーザ光の合焦点位置となるようにピックアップユニットから出力される前記のレーザ光の焦点合わせが行われる。この焦点合わせとしては、例えば、フォーカス位置調整機構においてレーザ光の光路に挿入されたレンズの焦点合わせ位置への移動による。
【０００４】
同様なことがデジタル制御においても行われ、デジタル制御では、前記に対応する各回路の機能に対応する処理がＭＰＵにより所定のプログラムが実行されて実現される。そして、位置エラー検出信号ＦＥがゼロとなるような信号値がエラー修正値として算出され、これがＤ／Ａ変換回路によりアナログ値に変換され、光ディスクの照射面にレーザ光が合焦点するように変換されたアナログ信号をフォーカス位置調整機構に駆動信号として送出する。
【０００５】
図３は、この種の従来のフォーカスサーボ装置の説明図である。
図３において、１は、フォーカスサーボ装置であって、２は、その光ディスク（その回転機構は省略）、３は、そのピックアップユニットであって、４分割フォトディテクタ（ピックアップ）と、レーザ光源、レーザ光源の光路に挿入されたレンズ、そしてこのレンズを前後移動させるフォーカス位置調整機構とを有していて、レンズを移動させることで光ディスク２の照射面に対してレーザ光源から出力されるレーザ光の焦点位置を前後移動させることができる。
【０００６】
４は、ドライバであって、駆動信号を受けてドライバ４は、前記のフォーカス位置調整機構のレンズを前後移動させる。
５は、ＲＦアンプであって、内部にフォーカス位置エラー生成回路を有していて、ピックアップユニット３の４分割フォトディテクタ（ピックアップ）から検出信号を受けて前記のＲＦ検出信号と位置エラー検出信号ＦＥとを出力させる。６は、ジャストフォーカス検出回路であり、クロック発生回路１１からのクロックＣＬＫと焦点の位置エラー検出信号ＦＥとを受けて、クロックＣＬＫに同期して位置エラー検出信号ＦＥのゼロクロス点およびそのレベルがゼロクロス点を基準とした一定範囲（自動フォーカス制御ループに入る焦点位置に対応）にあるかを検出することでジャストフォーカス位置を検出して、その検出信号Ｄjをフォーカスコントローラ７に送出する。そしてこのときの位置エラー検出信号ＦＥのレベルが前記の一定範囲に維持される限り、検出信号Ｄjを発生し続ける。
【０００７】
フォーカスコントローラ７は、クロック発生回路１１からのクロックＣＬＫとジャストフォーカス位置検出信号Ｄjとを受けてクロックＣＬＫに同期してサーボループＯＮ信号として制御信号LOOPONを発生してこれを切換回路９に出力し、サーボ制御側Ａに切換える（図示した状態）。これにより自動フォーカス制御ループに入る。なお、フォーカスコントローラ７は、ジャストフォーカス位置検出信号Ｄjを受けている間は制御信号LOOPONを発生し続け、ジャストフォーカス位置検出信号Ｄjを受けていないときには制御信号LOOPONを停止する。制御信号LOOPONが発生していないときには、切換回路９は、フォーカスサーチ側Ｂに切換えられている。また、このときにはフォーカスコントローラ７は、サーチ信号発生回路８を動作させる制御信号SSをサーチ信号発生回路８に送出する。
サーボフィルタ回路１０は、ＲＦアンプ５から位置エラー検出信号ＦＥを受けて焦点合わせについての位置エラーを修正するサーボフィルタ処理（位相補償フィルタ処理）をしてその出力を切換回路９に送出し、サーボ制御側Ａを経てドライバ４に出力する。その結果、ピックアップユニット３との間に自動フォーカス制御のサーボループが形成されてレーザ光が光ディスク２の照射面に合焦する。
【０００８】
８は、サーチ信号発生回路であって、アップ・ダウンカウンタ８１とＤ／Ａ変換回路（Ｄ／Ａ）８２とで構成され、フォーカスコントローラ７からの制御信号SSにより動作し、アップ・ダウンカウンタ８１がクロック発生回路１１からのクロックＣＬＫをカウントしてカウント値をＤ／Ａ８２がアナログ値に変換することでランプ電圧を発生する。このランプ電圧は、切換回路９に加えられ、フォーカスサーチ側Ｂを経てドライバ４に加えられる。これによりピックアップユニット３から光ディスク２の照射面に照射されるレーザ光の焦点位置が連続的に前進移動あるいは後退移動される。
【０００９】
その全体的な動作としては、最初は、切換回路９は、フォーカスコントローラ７によりフォーカスサーチ側Ｂに設定されていて、光ディスク２の回転駆動に応じてフォーカスコントローラ７が制御信号SSによりサーチ信号発生回路８を起動してランプ電圧を発生してドライバ４を駆動する。これによりドライバ４は、前記のランプ電圧に応じてピックアップユニット３のフォーカス位置調整機構を駆動してレンズを移動させる。その結果、レーザ光源から光ディスク２に照射されるレーザ光の焦点位置が最下点から上昇する。そして、位置エラー検出信号ＦＥを受けるジャストフォーカス検出回路６によりジャストフォーカス位置が検出された時点でフォーカスコントローラ７が制御信号LOOPONを発生して切換回路９をサーボ制御側Ａに切り換える。その結果、ピックアップユニット３と、ＲＦアンプ５、サーボフィルタ回路１０、そしてドライバ４とにより自動フォーカシングサーボループが形成されてピックアップユニット３から出力されるレーザ光が光ディスク２の照射面に合焦する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
さて、前記のような従来のフォーカス制御は、外部振動等を受けると、４分割フォトディテクタの受光位置がずれるのでピックアップユニット３から出力される位置エラー検出信号ＦＥのレベルが変化して自動フォーカシングサーボループの維持ができなくなる。自動フォーカシングサーボループが維持できなくなったときには、再度、フォーカシング制御が必要になる。
図４は、そのフォーカシング制御の説明図である。
縦軸は、光ディスク２に対するピックアップユニット３が出力するレーザ光の焦点の移動範囲であって、横軸は時間ｔである。
▲１▼の期間は、初回のフォーカスサーチを行っている期間である。そして検出信号Ｄjが発生してレーザ光の焦点がジャストフォーカス検出点の位置Ｊ（合焦位置）に達すると、自動フォーカシングサーボループが形成されてその位置（合焦位置）が維持される。これが▲２▼の期間である。このときにはジャストフォーカス検出回路６から検出信号Ｄjが発生し続ける。
ここで、外部振動等を受けたときには、４分割フォトディテクタの受光位置がずれ、自動フォーカシングサーボループから外れる。これが外れると、検出信号Ｄjが停止してフォーカスコントローラ７の出力LOOPONが停止する。そこで、フォーカスサーチが行われることになる。▲３▼の期間はこれである。そして、再び、自動フォーカシングサーボループが形成されてレーザ光の焦点が合焦位置に維持される。これが期間▲４▼である。
【００１１】
この場合、自動フォーカシングサーボループが外れたときには、フォーカスサーチが繰り返されることになる。そのため自動フォーカシングサーボループが外れると元のフォーカス状態に戻るまで初回のときと同じように時間がかかる。しかも、ジャストフォーカス検出点の位置Ｊ（合焦位置）が検出されないときには、レーザ光の焦点の移動範囲は、下限値〜上限値の範囲での繰り返しになり、さらに時間がかかる。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、フォーカスサーボ外れからフォーカスサーボ状態に短時間で復帰することができる光ディスク再生装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための発明の光ディスク再生装置の特徴は、レーザ光源からのレーザ光を光ディスクに照射してこの光ディスクからの反射光をフォトディテクタで受けて焦点の位置エラーについての位置エラー検出信号を発生し、検出回路でこの位置エラー検出信号を受けて自動フォーカス制御ループに入る焦点位置を検出してこの検出信号に応じて自動フォーカス制御ループに切換えて、位置エラーの検出信号に応じて光ディスクに対してレーザ光を自動焦点合わせするフォーカスサーボ装置を有する光ディスク再生装置において、光ディスクに対してレーザ光の焦点位置を連続的に前進移動あるいは後退移動させるサーチ信号を発生するサーチ信号発生手段と、検出回路からの検出信号に応じてそのときのレーザ光の焦点位置あるいはこれに対応するサーチ信号発生手段の信号出力値を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されたレーザ光の焦点位置あるいは出力値に基づいてレーザ光の焦点の移動が自動フォーカス制御ループに入る焦点位置の前または後から自動フォーカス制御ループに入る焦点位置に向かうリトライサーチ信号をサーチ信号発生手段に発生させるリトライサーチ制御回路と、検出回路による検出信号が停止したときあるいは位置エラーについての検出信号が自動フォーカス制御ループに入る焦点位置から外れた状態になったときに自動フォーカス制御ループを解除して第１の制御回路を動作させるフォーカス制御回路とを備えていて、
レーザ光源とフォトディテクタとレーザ光源からのレーザ光の焦点位置を光ディスクに対して調整するフォーカス位置調整機構とを有するピックアップユニットを有し、
検出回路が、レーザ光の焦点位置が自動フォーカス制御ループに入る焦点位置にあるときに検出信号を発生し続けるものであり、
サーチ信号発生手段が、クロックをカウントするカウンタとＤ／Ａ変換回路とを有し、カウンタのカウント値をＤ／Ａ変換回路によりＤ／Ａ変換することによりランプ電圧の前記サーチ信号を発生するものであり、
記憶手段が、レーザ光の焦点位置として検出回路からの検出信号に応じてカウンタのカウント値を記憶するものであり、
リトライサーチ制御回路が、記憶手段に記憶された前記カウンタのカウント値からリトライサーチを行う範囲の下限値および上限値を算出してこれら下限値および上限値のいずれか一方に対応する値を前記カウンタに設定して、前記サーチ信号発生手段に前記リトライサーチ信号を発生させることで前記自動フォーカス制御ループに入る焦点位置の所定距離手前から前記光ディスクに対して前記レーザ光の焦点位置を連続的に前進移動させあるいは所定距離後ろから前記レーザ光の焦点位置を連続的に後退移動させて前記カウンタのカウント値が前記下限値および前記上限値のいずれか他方になったときには前記範囲において前記リトライサーチ信号を再発生させるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
このように、第１の制御回路によりレーザ光の焦点の移動が自動フォーカス制御ループに入る焦点位置の前または後に設定して合焦位置をサーチするリトライサーチ信号をサーチ信号発生手段に発生させることで、自動フォーカシングサーボループが維持できなくなったときの再度フォーカシング制御は、自動フォーカス制御ループの焦点位置の手前あるいは後ろからスタートさせることができる。その結果、即座に自動フォーカス制御ループに入ることができ、フォーカスサーボ外れからフォーカスサーボ状態に短時間で復帰することができる。
【００１４】
【実施例】
図１は、この発明の光ディスク再生装置を適用した光ディスク再生装置のフォーカスサーボ装置の説明図であり、図２は、そのフォーカスサーボ動作の説明図である。なお、図３と同一の構成要素は、同一の符号で示し、その説明を割愛する。
図１のフォーカスサーボ装置２０においては、図３のフォーカスサーボ装置１のフォーカスコントローラ７がフォーカスコントローラ１２に置換えられ、サーチ信号発生回路８がサーチ信号発生回路１３に置換えられている。
フォーカスコントローラ１２は、フォーカスコントローラ７の制御信号LOOPONと制御信号SSのほかに、さらに、制御信号FSを発生する。この制御信号FSは、ジャストフォーカス検出回路６のジャストフォーカスの検出信号Ｄjが停止したときに発生する。
【００１５】
また、サーチ信号発生回路１３は、サーチ信号発生回路８に対して、アップ・ダウンカウンタ８１とＤ／Ａ変換回路８２のほかに、さらにジャストフォーカス位置に対応する駆動信号のレベルを記憶するレジスタ８３とリトライサーチ制御回路８４とを有している。
このサーチ信号発生回路１３は、サーチ信号発生回路８と同様にサーチ波形の信号を発生するとともに、ジャストフォーカス検出回路６のジャストフォーカスの検出信号Ｄjを受けてその立上がりタイミング（前縁）でそのレジスタ８３がそのときのアップ・ダウンカウンタ８１の値（合焦位置に対応）を記憶する。そして、フォーカスコントローラ１２から制御信号FSを受けたときに、リトライサーチ制御回路８４を動作させる。
【００１６】
リトライサーチ制御回路８４は、レジスタ８３から前回のジャストフォーカス位置に対応する駆動信号のレベルＬ（ジャストフォーカス位置Ｊに対応）を読出して、これを基準としたカウント範囲Ｃ1（＝Ｌ−α）〜Ｃ2（＝Ｌ＋β）を算出してアップ・ダウンカウンタ８１にスタートカウント値Ｃ1（図２参照）を設定する。そしてアップ・ダウンカウンタ８１にクロックＣＬＫをカウント（カウントアップ）させて、Ｄ／Ａ８２からアナログのドライブ信号をドライバ４に出力し、アップ・ダウンカウンタ８１のカウント値を監視してカウント値がＣ2（図２参照）になったときには、再びカウント値Ｃ1を設定してアップ・ダウンカウンタ８１にクロックＣＬＫをカウントさせる。これによりサーチ信号発生回路１３は、レーザ光の焦点の移動範囲をジャストフォーカス位置Ｊの前後に制限したリトライサーチ信号を発生することができる。
ここで、カウント値Ｃ1は、前回の最初のジャストフォーカス位置Ｊに対して手前のレーザ光の焦点位置であり、カウント値Ｃ2は、前回の最初のジャストフォーカス位置Ｊに対して後ろのレーザ光の焦点位置である。
ところで、前記の場合、カウント値Ｃ2を初期値としてアップ・ダウンカウンタ８１に設定して、クロックＣＬＫに応じて設定値をカウントダウンさせてもよい。すなわち、いずれか、一方からジャストフォーカス位置Ｊに向かうように制御されればよい。なお、カウント範囲Ｃ1〜Ｃ2は、実際の制御外れ範囲に対応して選択されるものであり、実測等により適切な値を選択するとよい。
【００１７】
図４に対応する図２を参照してフォーカスサーボ装置２０のフォーカシング制御を説明すると、図２の縦軸は、光ディスクに対するピックアップユニット３が出力するレーザ光の焦点の移動範囲であって、その横軸は時間である。
▲１▼の期間は、初回のフォーカスサーチを行っている期間である。そして検出信号Ｄjが発生してジャストフォーカス検出点の位置Ｊに達すると、自動フォーカシングサーボループが形成されてその位置が維持される。これが▲２▼の期間である。このときにはジャストフォーカス検出回路６から検出信号Ｄjが発生し続ける。
このときには、ジャストフォーカス検出回路６から検出信号Ｄjを受けてその立上がりタイミング（前縁）でアップ・ダウンカウンタ８１の値Ｌがレジスタ８３に記憶される。
【００１８】
ここで、外部振動等を受けたときには、４分割フォトディテクタの受光位置がずれ、自動フォーカシングサーボループが外れる。これが外れると、検出信号Ｄjが停止し、フォーカスコントローラ７の出力LOOPONが停止して、フォーカスサーチを行うことになる。▲３▼の期間はこれである。この期間は、図４の▲３▼の期間よりも短い。
それは、リトライサーチ制御回路８４によりフォーカスサーチの開始点Ｃ1（アップ・ダウンカウンタ８１の値）からＣ2（アップ・ダウンカウンタ８１の値）に向けてフォーカスサーチが行われるからである。そして、再び、自動フォーカシングサーボループが形成されてその位置がジャストフォーカス位置ＪあるいはほぼＪの位置（近傍）に維持される。これが期間▲４▼である。
ここで、１回でリトライフォーカスサーチでジャストフォーカス位置Ｊが検出されない場合には、この範囲Ｃ1〜Ｃ2での繰り返しになる。
その結果、従来よりも短い時間でジャストフォーカス位置Ｊに復帰できる。この点、従来では、レーザ光の焦点は、移動範囲下限値〜上限値の繰り返しになるので時間がかかる。
【００１９】
以上説明してきたが、実施例では、アナログ処理を中心に説明しているが、フォーカスコントローラ７の内部にプログラムを内蔵して位置エラー検出信号ＦＥをＡ／Ｄ変換してＭＰＵのプログラム実行により実施例のような各回路機能を実現してフォーカス制御をしてもよい。この場合には、特に、レジスタ８１とリトライサーチ制御回路８４とフォーカスコントローラ１２とは、例えば、１つの演算処理装置等により１つの制御回路として実現することができる。
また、実施例では、光ディスクに対してレーザ光の焦点位置を最下点から上昇させることでレーザ光の焦点位置を連続的に前進移動させているが、これは、逆にレーザ光の焦点位置を最上点から降下させる後退移動を行うものであってもよい。同様に、ジャストフォーカス後に、その位置から外れた場合の手前からのリトライフォーカスサーチも、最上点側のフォーカス位置近傍から降下させる後退移動を行うものであってもよい。さらに、このジャストフォーカス後のリトライフォーカスサーチ信号は、実施例では、サーチ信号発生回路により発生させているが、これとは別のリトライフォーカスサーチ信号の発生回路により行われてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
この発明にあっては、制御回路によりレーザ光の焦点の移動が自動フォーカス制御ループに入る焦点位置の前または後に設定して合焦位置をサーチするリトライサーチ信号をサーチ信号発生手段に発生させることで、自動フォーカシングサーボループが維持できなくなったときの再度フォーカシング制御は、自動フォーカス制御ループの焦点位置の手前あるいは後ろからスタートさせることができる。
その結果、即座に自動フォーカス制御ループに入ることができ、フォーカスサーボ外れからフォーカスサーボ状態に短時間で復帰することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の光ディスク再生装置を適用した光ディスク再生装置のフォーカスサーボ装置の説明図である。
【図２】図２は、そのフォーカスサーボ動作の説明図である。
【図３】図３は、従来の光ディスク再生装置のフォーカスサーボ装置の説明図である。
【図４】図４は、そのフォーカスサーボ動作の説明図である。
【符号の説明】
１，２０…フォーカスサーボ装置、２…光ディスク、
３…ピックアップユニット、４…ドライバ、
５…ＲＦアンプ、６…ジャストフォーカス検出回路、
７，１２…フォーカスコントローラ、
８，１３…サーチ信号発生回路、
９…切換回路、１０…サーボフィルタ回路、
１１…クロック発生回路、
８１…アップ・ダウンカウンタ、８２…Ｄ／Ａ変換回路、
８３…レジスタ、８４…リトライサーチ制御回路。
【図１】
0003734640.tif 000002
【図２】
0003734640.tif 000003
【図３】
0003734640.tif 000004
【図４】
0003734640.tif 000005