(57)【要約】フォーカス制御が動作状態にあるか不動作状態にあるかに関わらず、集光レンズと光ディスクとの衝突を回避し、集光レンズや光ディスクが損傷することを防止することのできる、信頼性の高い光ディスク装置を提供する。フォーカス制御が不動作状態である場合に、光ディスク（１）からの反射光量を用いて、光ビームの焦点が情報面近傍にあることを検出し、集光レンズ（１５）を光ディスク（１）から離間するように駆動する。
2002089124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光ビームを、回転している情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
前記フォーカス制御手段が不動作状態にある場合に、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面近傍にあることを検出する情報面検出手段と、
前記情報面検出手段から信号が発生した場合に、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような前記フォーカス移動手段への駆動信号を発生させる衝突回避手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
光源からの光ビームを、回転している情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
装置の振動を検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段から所定値以上の信号が発生した場合に、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような前記フォーカス移動手段への駆動信号を発生させる衝突回避手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
前記衝突回避手段が発生させる駆動信号が、基準レベルの信号と、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような一定レベルの信号との２値信号である請求項１又は２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記衝突回避手段が発生させる駆動信号が、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような所定の波高値を有するパルス信号である請求項１又は２に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記衝突回避手段が発生させる駆動信号が、予め設定された所定値で出力が飽和するように構成されている請求項４に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記衝突回避手段が発生させる駆動信号が、一定の傾きを有するランプ信号である請求項１又は２に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記衝突回避手段が発生させる駆動信号が、予め設定された所定値で出力が飽和するように構成されている請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記情報面検出手段又は前記振動検出手段から信号が発生していない場合に前記衝突回避手段が発生させる駆動信号は、前記収束手段が前記情報担体に近づく方向に所定の傾きで変位するような信号である請求項１又は２に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記衝突回避手段が発生させる駆動信号が、予め設定された所定値で出力が飽和するように構成されている請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
光源からの光ビームを、回転している情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
前記フォーカス制御手段が不動作状態にある場合に、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような前記フォーカス移動手段への駆動信号を常時発生させる衝突回避手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１１】
光源からの光ビームを、特定の周期で微少な半径方向の揺らぎを持ったスパイラル状のトラックを有する情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
前記トラックの揺らぎの振幅を検出する揺らぎ振幅検出手段と、
所定時間の前記揺らぎ振幅検出手段からの信号の振幅変化によって前記フォーカス制御手段の動作が異常であると判断し、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような前記フォーカス移動手段への駆動信号を発生させる異常検出手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１２】
前記揺らぎ振幅検出手段が、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、前記トラックの揺らぎの振幅を検出する検出感度を切り替える揺らぎ検出感度切替手段を備えた請求項１１に記載の光ディスク装置。
【請求項１３】
前記異常検出手段が、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、異常であると判断する前記揺らぎ振幅検出手段の信号変化レベルを切り替える異常レベル切替手段を備えた請求項１１に記載の光ディスク装置。
【請求項１４】
前記光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかを検出する記録済み領域検出手段と、前記記録済み領域検出手段の検出結果に応じて、前記揺らぎ振幅検出手段の検出感度を切り替える揺らぎ検出感度切替手段とをさらに備えた請求項１１に記載の光ディスク装置。
【請求項１５】
前記光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかを検出する記録済み領域検出手段と、前記記録済み領域検出手段の検出結果に応じて、異常であると判断する前記揺らぎ振幅検出手段の信号変化レベルを切り替える異常レベル切替手段とをさらに備えた請求項１１に記載の光ディスク装置。
【請求項１６】
前記情報担体の前記トラックに対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるトラックずれ信号検出手段と、前記収束手段を前記情報担体の前記トラックを横切る方向に移動させるトラック移動手段と、前記トラックずれ信号検出手段からの信号に応じて前記トラック移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の前記トラックを追従するように制御するトラッキング制御手段とをさらに備え、前記トラッキング制御手段が動作状態にある場合にのみ前記異常検出手段が動作する請求項１１に記載の光ディスク装置。
【請求項１７】
前記情報担体の前記トラックに対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるトラックずれ信号検出手段と、前記収束手段を前記情報担体の前記トラックを横切る方向に移動させるトラック移動手段と、前記トラックずれ信号検出手段からの信号に応じて前記トラック移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の前記トラックを追従するように制御するトラッキング制御手段とをさらに備え、前記トラッキング制御手段が動作状態にある場合と不動作状態にある場合とで、前記異常検出手段が、前記フォーカス制御手段の動作が異常であると判断する前記揺らぎ振幅検出手段の信号振幅変化の検出時間又は振幅変化レベルを切り替える請求項１１に記載の光ディスク装置。
【請求項１８】
光源からの光ビームを、回転している情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
所定時間の前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化が所定範囲内である場合に、前記フォーカス制御手段の動作が異常であると判断し、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような前記フォーカス移動手段への駆動信号を発生させる異常検出手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１９】
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に所定値を乗じる乗算手段と、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、前記乗算手段の乗数を切り替えるゲイン切替手段とをさらに備えた請求項１８に記載の光ディスク装置。
【請求項２０】
前記異常検出手段が、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、異常であると判断する前記フォーカスずれ信号検出手段の信号と比較する信号レベルを切り替える判断レベル切替手段を備えた請求項１８に記載の光ディスク装置。
【請求項２１】
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に所定値を乗じる乗算手段と、前記光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかを検出する記録済み領域検出手段と、前記記録済み領域検出手段の検出結果に応じて、前記乗算手段の乗数を切り替えるゲイン切替手段とをさらに備えた請求項１８に記載の光ディスク装置。
【請求項２２】
前記光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかを検出する記録済み領域検出手段と、前記記録済み領域検出手段の検出結果に応じて、異常であると判断する前記フォーカスずれ信号検出手段の信号と比較する信号レベルを切り替える判断レベル切替手段をさらに備えた請求項１８に記載の光ディスク装置。
【請求項２３】
前記情報担体のトラックに対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるトラックずれ信号検出手段と、前記収束手段を前記情報担体の前記トラックを横切る方向に移動させるトラック移動手段と、前記トラックずれ信号検出手段からの信号に応じて前記トラック移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の前記トラックを追従するように制御するトラッキング制御手段とをさらに備え、前記トラッキング制御手段が動作状態にある場合にのみ前記異常検出手段が動作する請求項１８に記載の光ディスク装置。
【請求項２４】
光源からの光ビームを、回転している情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化が所定範囲内である場合に、前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号を積分するフォーカス積分手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化が前記所定範囲を超えている場合に、前記フォーカス積分手段の積分値をクリアするクリア手段と、
前記フォーカス積分手段の積分値の絶対値が所定値以上である場合に、前記フォーカス制御手段の動作が異常であると判断し、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような前記フォーカス移動手段への駆動信号を発生させる異常検出手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２５】
前記フォーカス積分手段が、情報を記録する場合と情報を再生する場合とに対応する少なくとも２種類の乗数を前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に乗じる乗算手段を備え、前記乗算手段で乗算した結果を積分する請求項２４に記載の光ディスク装置。
【請求項２６】
前記クリア手段が、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化を検出比較する範囲を切り替える請求項２４に記載の光ディスク装置。
【請求項２７】
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に所定値を乗じる乗算手段と、前記光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかを検出する記録済み検出手段と、前記記録済み領域検出手段の検出結果に応じて、前記乗算手段の乗数を切り替えるゲイン切替手段とをさらに備えた請求項２４に記載の光ディスク装置。
【請求項２８】
前記光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかを検出する記録済み検出手段をさらに備え、前記クリア手段が、前記記録済み検出手段の検出結果に応じて、前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化を検出比較する範囲を切り替える請求項２４に記載の光ディスク装置。
【請求項２９】
光源からの光ビームを、回転している情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体で反射した前記光ビームを分割して受光する光検出手段と、
前記光検出手段の分割された領域の差動演算により、前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号にオフセットを印加するオフセット印加手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段及び前記オフセット印加手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
装置の振動を検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段からの信号に基づき、前記オフセット印加手段が、前記収束手段が前記情報担体から遠ざかる方向に変位するようなオフセットを印加することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３０】
前記オフセット印加手段が、前記振動検出手段からの信号が大きいほど、印加するオフセット量を大きくする請求項２９に記載の光ディスク装置。
【請求項３１】
前記フォーカスずれ信号検出手段が、差動演算前の信号のそれぞれに対して個別のゲインを与えるバランス乗算手段を備え、前記バランス乗算手段は、前記オフセット印加手段が印加するオフセットに応じて、前記フォーカス制御手段の動作点が変化しないように各ゲインを切り替える請求項２９に記載の光ディスク装置。
【請求項３２】
前記オフセット印加手段が印加するオフセットが、所定のレベルで飽和させるように構成されている請求項２９に記載の光ディスク装置。
【請求項３３】
光源からの光ビームを、回転している情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
前記光ビームが前記情報担体内の所望のトラックを照射するように前記収束手段を移動させる検索手段とを備え、
前記検索手段が、前記前記フォーカス制御手段の動作時に前記フォーカス制御手段を不動作状態にすることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３４】
前記検索手段は、前記光ビームの焦点が横切って移動するトラック本数が所定本数以上である場合に、前記フォーカス制御手段を不動作状態にする請求項３３に記載の光ディスク装置。
【請求項３５】
前記検索手段は、前記光ビームの焦点がトラックを横切って移動する方向が前記情報担体の外周方向である場合に、前記フォーカス制御手段を不動作状態にする請求項３３に記載の光ディスク装置。
【請求項３６】
前記検索手段は、前記光ビームの焦点が横切って移動するべき目的トラックが前記情報担体の最外周から所定距離の範囲内にある場合に、前記フォーカス制御手段を不動作状態にする請求項３３に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、光源からの光ビームを、回転している円盤状の情報担体（以下『光ディスク』と呼ぶ）に向けて収束照射することにより、光ディスクに情報を記録し、あるいは光ディスクに記録された情報を再生する光ディスク装置に関する。さらに詳細には、情報の記録・再生を行う際の、光ディスクと光ビームを集光する集光レンズとの衝突を回避する機構を備えた光ディスク装置に関する。
背景技術
従来の光ディスク装置における情報の再生は、比較的弱い一定光量の光ビームを、情報担体である光ディスク上に照射し、光ディスクによって強弱に変調された反射光を検出することにより行われる。また、情報の記録は、記録する情報に応じてその光量を強弱に変調した光ビームを、光ディスク上の記録材料膜に照射することにより行われる（例えば、特開昭５２−８０８０２号公報参照）。
再生専用の光ディスクにおいては、ピットによる情報が予めスパイラル状に記録されている。また、記録・再生が可能な光ディスクは、スパイラル状の凹凸構造のトラックを有する基材表面に、光学的に記録・再生が可能な材料からなる膜（記録材料膜）を蒸着等の手法によって形成することにより作製される。光ディスクに情報を記録し、あるいは光ディスクに記録された情報を再生するためには、光ビームが記録材料膜上で常に所定の収束状態となるように、光ビームの焦点を光ディスクの面の法線方向（以下『フォーカス方向』と呼ぶ）に制御するフォーカス制御が必要となる。
以下、従来の光ディスク装置の制御動作について、図１４を参照しながら説明する。図１４に示すように、光ヘッド１１０は、半導体レーザ１１１と、カップリングレンズ１１２と、偏光ビームスプリッタ１１３と、１／４波長板１１４と、収束手段である集光レンズ１１５と、フォーカス移動手段であるフォーカスアクチュエータ（以下『Ｆｃアクチュエータ』と呼ぶ）１１６と、トラック移動手段であるトラッキングアクチュエータ（以下『Ｔｋアクチュエータ』と呼ぶ）１１７と、検出レンズ１１８と、円筒レンズ１１９と、光検出器１２０とにより構成されている。
半導体レーザ１１１から出射された光ビームは、カップリングレンズ１１２によって平行光に変換される。この平行光は、偏光ビームスプリッタ１１３と１／４波長板１１４を通過した後、集光レンズ１１５によって円盤状の光ディスク１０１の情報面上に集光される。次いで、光ディスク１０１で反射された光ビームは、集光レンズ１１５と１／４波長板１１４を再び通過した後、偏光ビームスプリッタ１１３で反射される。そして、この反射光は、検出レンズ１１８と円筒レンズ１１９を通過した後、４つに分割された光検出器１２０に照射される。集光レンズ１１５は、弾性体（図示せず）によって支持されており、Ｆｃアクチュエータ１１６に電流を流すことにより、電磁気力によってフォーカス方向に移動する。
光検出器１２０は、検出された光量信号をフォーカスずれ信号検出手段であるフォーカスエラー生成器（以下『ＦＥ生成器』と呼ぶ）１３０に送る。ＦＥ生成器１３０は、光検出器１２０からの光量信号を用いて、光ディスク１０１の情報面上における光ビームの収束状態を示すエラー信号、つまり、光ディスク１０１の情報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エラー信号（以下『ＦＥ信号』と呼ぶ）を演算する。そして、ＦＥ生成器１３０は、フォーカス制御の制御動作を安定にするために、このＦＥ信号を、位相補償を行うフォーカス制御用フィルタ（以下『Ｆｃフィルタ』と呼ぶ）１３１と駆動セレクタ１３２とフォーカスドライバ（以下『Ｆｃドライバ』と呼ぶ）１３７を介してＦｃアクチュエータ１１６に送る。Ｆｃアクチュエータ１１６は、光ビームが光ディスク１０１の情報面上に所定の状態で収束するように、集光レンズ１１５をフォーカス方向に駆動する。
固定駆動信号発生器１３６は、Ｆｃアクチュエータ１１６が機械的に自然な状態、すなわち、Ｆｃアクチュエータ１１６に対して何も力が加わらない状態となる駆動信号を、駆動セレクタ１３２に送る。光ディスク１０１の情報面に対する光ビームの焦点の位置ずれが生じており、情報の記録・再生を行う際に、その位置ずれを補正する必要がある場合には、駆動セレクタ１３２は、Ｆｃフィルタ１３１からの信号をＦｃドライバ１３７に送る。Ｆｃドライバ１３７は、駆動セレクタ１３２からの信号に基づいて、Ｆｃアクチュエータ１１６を駆動する。そして、Ｆｃアクチュエータ１１６は、光ビームが光ディスク１０１の情報面上に収束するように、集光レンズ１１５をフォーカス方向に駆動する。このような状態を、『フォーカス制御が動作状態にある』という。光ディスク１０１の情報面に対する光ビームの焦点の位置ずれを補正する必要がない場合には、駆動セレクタ１３２は、固定駆動信号発生器１３６からの信号をＦｃドライバ１３７に送る。このような状態を、『フォーカス制御が不動作状態にある』という。Ｆｃドライバ１３７は、駆動セレクタ１３２からの信号に基づいて、Ｆｃアクチュエータ１１６を駆動する。フォーカス制御が不動作状態にある場合に、Ｆｃアクチュエータ１１６は自然な状態となる。
また、光検出器１２０の光量信号は、反射光量検出器１６１にも送られる。反射光量検出器１６１は、光検出器１２０の光量信号に基づいて光ディスク１０１の反射光量に応じた信号を検出し、それをフォーカス異常検出器（以下『Ｆｃ異常検出器』と呼ぶ）１８１に送る。Ｆｃ異常検出器１８１は、反射光量検出器１６１からの信号が所定レベル以下となる時間が異常検出時間ＴＷ以上連続した場合に、その内部ステータスをフォーカス制御が外れた状態にする。すなわち、Ｆｃ異常検出器１８１は、光ディスク１０１の情報面に対する光ビームの焦点の位置ずれが発生していると判断する。
光ディスクの高密度化に伴い、光ビームの焦点が光ディスクの情報面上に位置する場合の光ディスクと集光レンズとが接近し、光ディスクと集光レンズとが衝突する可能性が高くなる。そして、この場合の課題としては、以下の二点が挙げられる。すなわち、
（１）フォーカス制御が不動作状態にある場合、すなわち、光ディスク装置を輸送したり移動させたりする場合に、集光レンズと光ディスクとが衝突し易い。
（２）反射光量を用いたフォーカス異常検出では、検出速度が遅く、集光レンズと光ディスクとが衝突し易い。特に、光ヘッドを移送して光ビームの焦点を所望のトラックへ検索する場合や光ディスク装置に外部から振動や衝撃が加わった場合に、フォーカス制御が外れ、集光レンズと光ディスクとが衝突してしまう。
発明の開示
本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、フォーカス制御が動作状態にあるか不動作状態にあるかに関わらず、集光レンズと光ディスクとの衝突を回避し、集光レンズや光ディスクが損傷することを防止することのできる、信頼性の高い光ディスク装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため、本発明に係る光ディスク装置の第１の構成は、光源からの光ビームを、回転している情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
前記フォーカス制御手段が不動作状態にある場合に、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面近傍にあることを検出する情報面検出手段と、
前記情報面検出手段から信号が発生した場合に、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような前記フォーカス移動手段への駆動信号を発生させる衝突回避手段とを備えたことを特徴とする。
この光ディスク装置の第１の構成によれば、フォーカス制御手段が不動作状態にある場合に、情報担体と収束手段とが、光ビームの焦点が情報担体の情報面に位置する状態よりも接近しないため、情報担体と収束手段との衝突を回避し、情報担体や収束手段が損傷することを防止して、信頼性の高い光ディスク装置を実現することができる。
本発明に係る光ディスク装置の第２の構成は、光源からの光ビームを、回転している情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
装置の振動を検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段から所定値以上の信号が発生した場合に、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような前記フォーカス移動手段への駆動信号を発生させる衝突回避手段とを備えたことを特徴とする。
この光ディスク装置の第２の構成によれば、装置の振動により情報担体と収束手段との衝突の発生の可能性が高い状態にある場合において、情報担体と収束手段との衝突を回避し、情報担体や収束手段が損傷することを防止して、信頼性の高い光ディスク装置を実現することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第１又は第２の構成においては、前記衝突回避手段が発生させる駆動信号が、基準レベルの信号と、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような一定レベルの信号との２値信号であるのが好ましい。この好ましい例によれば、簡素な仕組で情報担体と収束手段との衝突を回避することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第１又は第２の構成においては、前記衝突回避手段が発生させる駆動信号が、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような所定の波高値を有するパルス信号であるのが好ましい。この好ましい例によれば、衝突回避手段の駆動信号を発生させる時間が短くなるので、低い電力で、情報担体と収束手段との衝突を回避することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第１又は第２の構成においては、前記衝突回避手段が発生させる駆動信号が、一定の傾きを有するランプ信号であるのが好ましい。この好ましい例によれば、衝突回避手段の発生させる駆動信号が連続信号となるので、収束手段及びフォーカス移動手段に対する負担を少なくした状態で、情報担体と収束手段との衝突を回避することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第１又は第２の構成においては、前記情報面検出手段又は前記振動検出手段から信号が発生していない場合に前記衝突回避手段が発生させる駆動信号は、前記収束手段が前記情報担体に近づく方向に所定の傾きで変位するような信号であるのが好ましい。この好ましい例によれば、情報担体と収束手段とが十分離間したときに、衝突回避手段の発生させる駆動信号が小さくなるので、低い電力で、情報担体と収束手段との衝突を回避することができる。
これらの場合、前記衝突回避手段が発生させる駆動信号が、予め設定された所定値で出力が飽和するように構成されているのが好ましい。この好ましい例によれば、衝突回避手段から大きな駆動信号を印加することによる、収束手段あるいはフォーカス移動手段の破損を防止しながら、情報担体と収束手段との衝突を回避することができる。
本発明に係る光ディスク装置の第３の構成は、光源からの光ビームを、回転している情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
前記フォーカス制御手段が不動作状態にある場合に、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような前記フォーカス移動手段への駆動信号を常時発生させる衝突回避手段とを備えたことを特徴とする。
この光ディスク装置の第３の構成によれば、フォーカス制御手段が不動作状態の場合に、情報担体と収束手段との位置関係が、常時、衝突の発生し得ない状態となるので、情報担体や収束手段が損傷することを防止して、信頼性の高い光ディスク装置を実現することができる。
本発明に係る光ディスク装置の第４の構成は、光源からの光ビームを、特定の周期で微少な半径方向の揺らぎを持ったスパイラル状のトラックを有する情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
前記トラックの揺らぎの振幅を検出する揺らぎ振幅検出手段と、
所定時間の前記揺らぎ振幅検出手段からの信号の振幅変化によって前記フォーカス制御手段の動作が異常であると判断し、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような前記フォーカス移動手段への駆動信号を発生させる異常検出手段とを備えたことを特徴とする。
この光ディスク装置の第４の構成によれば、情報担体に記録された情報を再生する際に得られる再生信号の振幅からフォーカス制御手段の動作が異常であることを検出する手法を採ることができない記録メディアにおいても、迅速にフォーカス制御手段の動作が異常であることを検出し、情報担体と収束手段との衝突を回避して、情報担体や収束手段が損傷することを防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第４の構成においては、前記揺らぎ振幅検出手段が、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、前記トラックの揺らぎの振幅を検出する検出感度を切り替える揺らぎ検出感度切替手段を備えているのが好ましい。この好ましい例によれば、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、光ビームの出力が変化して情報担体からの反射光量が変化しても、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、揺らぎ振幅検出手段の検出感度を切り替えて反射光量の変化を打ち消すことができるので、異常検出手段の誤検出を防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第４の構成においては、前記異常検出手段が、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、異常であると判断する前記揺らぎ振幅検出手段の信号変化レベルを切り替える異常レベル切替手段を備えているのが好ましい。この好ましい例によれば、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、光ビームの出力が変化して情報担体からの反射光量が変化し、揺らぎ振幅検出手段からの信号が変化しても、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、異常であると判断する揺らぎ振幅検出手段の信号変化レベルを切り替えて揺らぎ振幅検出手段からの信号の変化を打ち消すことができるので、異常検出手段の誤検出を防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第４の構成においては、前記光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかを検出する記録済み領域検出手段と、前記記録済み領域検出手段の検出結果に応じて、前記揺らぎ振幅検出手段の検出感度を切り替える揺らぎ検出感度切替手段とをさらに備えているのが好ましい。この好ましい例によれば、光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかによって情報担体からの反射光量が変化しても、光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかによって揺らぎ振幅検出手段の検出感度を切り替えて反射光量の変化を打ち消すことができるので、異常検出手段の誤検出を防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第４の構成においては、前記光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかを検出する記録済み領域検出手段と、前記記録済み領域検出手段の検出結果に応じて、異常であると判断する前記揺らぎ振幅検出手段の信号変化レベルを切り替える異常レベル切替手段とをさらに備えているのが好ましい。この好ましい例によれば、光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかによって情報担体からの反射光量が変化して揺らぎ振幅検出手段からの信号が変化しても、光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかによって異常であると判断する揺らぎ振幅検出手段の信号変化レベルを切り替えて揺らぎ振幅検出手段からの信号の変化を打ち消すことができるので、異常検出手段の誤検出を防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第４の構成においては、前記情報担体の前記トラックに対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるトラックずれ信号検出手段と、前記収束手段を前記情報担体の前記トラックを横切る方向に移動させるトラック移動手段と、前記トラックずれ信号検出手段からの信号に応じて前記トラック移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の前記トラックを追従するように制御するトラッキング制御手段とをさらに備え、前記トラッキング制御手段が動作状態にある場合にのみ前記異常検出手段が動作するのが好ましい。この好ましい例によれば、トラッキング制御手段が不動作状態にある場合に、揺らぎ振幅検出手段からの信号あるいはフォーカスずれ信号検出手段からの信号の乱れによる異常検出手段の誤検出を防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第４の構成においては、前記情報担体の前記トラックに対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるトラックずれ信号検出手段と、前記収束手段を前記情報担体の前記トラックを横切る方向に移動させるトラック移動手段と、前記トラックずれ信号検出手段からの信号に応じて前記トラック移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の前記トラックを追従するように制御するトラッキング制御手段とをさらに備え、前記トラッキング制御手段が動作状態にある場合と不動作状態にある場合とで、前記異常検出手段が、前記フォーカス制御手段の動作が異常であると判断する前記揺らぎ振幅検出手段の信号振幅変化の検出時間又は振幅変化レベルを切り替えるのが好ましい。この好ましい例によれば、トラッキング制御手段が不動作状態にある場合に、揺らぎ振幅検出手段からの信号あるいはフォーカスずれ信号検出手段からの信号の乱れによる異常検出手段の誤検出を防止することができる。
本発明に係る光ディスク装置の第５の構成は、光源からの光ビームを、回転している情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
所定時間の前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化が所定範囲内である場合に、前記フォーカス制御手段の動作が異常であると判断し、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような前記フォーカス移動手段への駆動信号を発生させる異常検出手段とを備えたことを特徴とする。
この光ディスク装置の第５の構成によれば、情報担体に記録された情報を再生する際に得られる再生信号の振幅からフォーカス制御手段の動作が異常であることを検出する手法を採ることができない記録メディアにおいても、迅速にフォーカス制御手段の動作が異常であることを検出し、情報担体と収束手段との衝突を回避して、情報担体や収束手段が損傷することを防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第５の構成においては、前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に所定値を乗じる乗算手段と、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、前記乗算手段の乗数を切り替えるゲイン切替手段とをさらに備えているのが好ましい。この好ましい例によれば、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、光ビームの出力が変化して情報担体からの反射光量が変化しても、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、乗算手段の乗数を切り替えて反射光量の変化を打ち消すことができるので、異常検出手段の誤検出を防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第５の構成においては、前記異常検出手段が、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、異常であると判断する前記フォーカスずれ信号検出手段の信号と比較する信号レベルを切り替える判断レベル切替手段を備えているのが好ましい。この好ましい例によれば、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、光ビームの出力が変化して情報担体からの反射光量が変化し、フォーカスずれ信号検出手段からの信号が変化しても、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、判断レベル切替手段の信号レベルを切り替えてフォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化を打ち消すことができるので、異常検出手段の誤検出を防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第５の構成においては、前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に所定値を乗じる乗算手段と、前記光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかを検出する記録済み領域検出手段と、前記記録済み領域検出手段の検出結果に応じて、前記乗算手段の乗数を切り替えるゲイン切替手段とをさらに備えているのが好ましい。この好ましい例によれば、光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかによって情報担体からの反射光量が変化しても、光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかによって乗算手段の乗数を切り替えて反射光量の変化を打ち消すことができるので、異常検出手段の誤検出を防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第５の構成においては、前記光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかを検出する記録済み領域検出手段と、前記記録済み領域検出手段の検出結果に応じて、異常であると判断する前記フォーカスずれ信号検出手段の信号と比較する信号レベルを切り替える判断レベル切替手段をさらに備えているのが好ましい。この好ましい例によれば、光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかによって情報担体からの反射光量が変化してフォーカスずれ信号検出手段からの信号が変化しても、光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかによって判断レベル切替手段の信号レベルを切り替えてフォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化を打ち消すことができるので、異常検出手段の誤検出を防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第５の構成においては、前記情報担体のトラックに対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるトラックずれ信号検出手段と、前記収束手段を前記情報担体の前記トラックを横切る方向に移動させるトラック移動手段と、前記トラックずれ信号検出手段からの信号に応じて前記トラック移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の前記トラックを追従するように制御するトラッキング制御手段とをさらに備え、前記トラッキング制御手段が動作状態にある場合にのみ前記異常検出手段が動作するのが好ましい。
本発明に係る光ディスク装置の第６の構成は、光源からの光ビームを、回転している情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化が所定範囲内である場合に、前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号を積分するフォーカス積分手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化が前記所定範囲を超えている場合に、前記フォーカス積分手段の積分値をクリアするクリア手段と、
前記フォーカス積分手段の積分値の絶対値が所定値以上である場合に、前記フォーカス制御手段の動作が異常であると判断し、前記収束手段が前記情報担体から離れる方向に変位するような前記フォーカス移動手段への駆動信号を発生させる異常検出手段とを備えたことを特徴とする。
この光ディスク装置の第６の構成によれば、情報担体に記録された情報を再生する際に得られる再生信号の振幅からフォーカス制御手段の動作が異常であることを検出する手法を採ることができない記録メディアにおいても、迅速にフォーカス制御手段の動作が異常であることを検出し、情報担体と収束手段との衝突を回避して、情報担体や収束手段が損傷することを防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第６の構成においては、前記フォーカス積分手段が、情報を記録する場合と情報を再生する場合とに対応する少なくとも２種類の乗数を前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に乗じる乗算手段を備え、前記乗算手段で乗算した結果を積分するのが好ましい。この好ましい例によれば、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、光ビームの出力が変化して情報担体からの反射光量が変化しても、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、フォーカスずれ信号検出手段からの信号に乗じる乗数を切り替えて反射光量の変化を打ち消すことができるので、異常検出手段の誤検出を防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第６の構成においては、前記クリア手段が、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化を検出比較する範囲を切り替えるのが好ましい。この好ましい例によれば、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、光ビームの出力が変化して情報担体からの反射光量が変化し、フォーカスずれ信号検出手段からの信号が変化しても、フォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化を検出比較する範囲を切り替えてフォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化を打ち消すことができるので、異常検出手段の誤検出を防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第６の構成においては、前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に所定値を乗じる乗算手段と、前記光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかを検出する記録済み検出手段と、前記記録済み領域検出手段の検出結果に応じて、前記乗算手段の乗数を切り替えるゲイン切替手段とをさらに備えているのが好ましい。この好ましい例によれば、光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかによって情報担体からの反射光量が変化しても、光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかによって乗算手段の乗数を切り替えて反射光量の変化を打ち消すことができるので、異常検出手段の誤検出を防止することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第６の構成においては、前記光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかを検出する記録済み検出手段をさらに備え、前記クリア手段が、前記記録済み検出手段の検出結果に応じて、前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化を検出比較する範囲を切り替えるのが好ましい。この好ましい例によれば、光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかによって情報担体からの反射光量が変化してフォーカスずれ信号検出手段からの信号が変化しても、光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかによってフォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化を検出比較する範囲を切り替えてフォーカスずれ信号検出手段からの信号の変化を打ち消すことができるので、異常検出手段の誤検出を防止することができる。
本発明に係る光ディスク装置の第７の構成は、光源からの光ビームを、回転している情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体で反射した前記光ビームを分割して受光する光検出手段と、
前記光検出手段の分割された領域の差動演算により、前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号にオフセットを印加するオフセット印加手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段及び前記オフセット印加手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
装置の振動を検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段からの信号に基づき、前記オフセット印加手段が、前記収束手段が前記情報担体から遠ざかる方向に変位するようなオフセットを印加することを特徴とする。
この光ディスク装置の第７の構成によれば、フォーカス制御手段が異常状態となり、異常状態であることが検出されるまでの間に装置に振動が加わった場合、フォーカス制御手段は、収束手段が情報担体から遠ざかる方向に変位するような駆動信号を発生させるので、情報担体と収束手段との衝突を回避し、情報担体や収束手段が損傷することを防止して、信頼性の高い光ディスク装置を実現することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第７の構成においては、前記オフセット印加手段が、前記振動検出手段からの信号が大きいほど、印加するオフセット量を大きくするのが好ましい。この好ましい例によれば、フォーカス制御手段は、装置に加わる振動が大きいほど、収束手段が情報担体から遠ざかる方向に大きく変位するような駆動信号を発生させるので、情報担体と収束手段との衝突を確実に回避することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第７の構成においては、前記フォーカスずれ信号検出手段が、差動演算前の信号のそれぞれに対して個別のゲインを与えるバランス乗算手段を備え、前記バランス乗算手段は、前記オフセット印加手段が印加するオフセットに応じて、前記フォーカス制御手段の動作点が変化しないように各ゲインを切り替えるのが好ましい。この好ましい例によれば、フォーカス制御手段は、動作点を変化させずに、収束手段が情報担体から遠ざかる方向に大きく変位するような駆動信号を発生させるので、情報担体と収束手段との衝突を確実に回避することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第７の構成においては、前記オフセット印加手段が印加するオフセットが、所定のレベルで飽和させるように構成されているのが好ましい。この好ましい例によれば、大きな駆動信号を印加することによる、収束手段あるいはフォーカス移動手段の破損を防止しながら、情報担体と収束手段との衝突を回避することができる。
本発明に係る光ディスク装置の第８の構成は、光源からの光ビームを、回転している情報担体に向けて収束照射する収束手段と、
前記情報担体の情報面に対する前記光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段と、
前記収束手段を前記情報担体の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段と、
前記フォーカスずれ信号検出手段からの信号に応じて前記フォーカス移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点が前記情報担体の情報面を追従するように制御するフォーカス制御手段と、
前記光ビームが前記情報担体内の所望のトラックを照射するように前記収束手段を移動させる検索手段とを備え、
前記検索手段が、前記前記フォーカス制御手段の動作時に前記フォーカス制御手段を不動作状態にすることを特徴とする。
この光ディスク装置の第８の構成によれば、検索手段が検索動作時に発生させる振動により情報担体と収束手段との衝突の発生の可能性が高い状態にある場合において、情報担体と収束手段との衝突を回避し、情報担体や収束手段が損傷することを防止して、信頼性の高い光ディスク装置を実現することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第８の構成においては、前記検索手段は、前記光ビームの焦点が横切って移動するトラック本数が所定本数以上である場合に、前記フォーカス制御手段を不動作状態にするのが好ましい。この好ましい例によれば、検索手段が移動距離の長い検索動作時に発生させる大きな振動により情報担体と収束手段との衝突の発生の可能性が高い状態にある場合において、情報担体と収束手段との衝突を回避することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第８の構成においては、前記検索手段は、前記光ビームの焦点がトラックを横切って移動する方向が前記情報担体の外周方向である場合に、前記フォーカス制御手段を不動作状態にするのが好ましい。この好ましい例によれば、情報担体の面ぶれ等の影響のために情報担体と収束手段との衝突の可能性が高い情報担体の外周方向への検索動作時に発生する大きな振動により、情報担体と収束手段との衝突の発生の可能性が高い状態にある場合において、情報担体と収束手段との衝突を回避することができる。
また、前記本発明の光ディスク装置の第８の構成においては、前記検索手段は、前記光ビームの焦点が横切って移動するべき目的トラックが前記情報担体の最外周から所定距離の範囲内にある場合に、前記フォーカス制御手段を不動作状態にするのが好ましい。この好ましい例によっても、情報担体の面ぶれ等の影響のために情報担体と収束手段との衝突の可能性が高い情報担体の外周方向への検索動作時に発生する大きな振動により、情報担体と収束手段との衝突の発生の可能性が高い状態にある場合において、情報担体と収束手段との衝突を回避することができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態における光ディスク装置を示すブロック図である。
図１に示すように、光ヘッド１０は、光源としての半導体レーザ１１と、カップリングレンズ１２と、偏光ビームスプリッタ１３と、１／４波長板１４と、光源からの光ビームを、回転している情報担体としての円盤状の光ディスク１に向けて収束照射する収束手段としての集光レンズ１５と、集光レンズ１５を光ディスク１の情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動手段としてのフォーカスアクチュエータ（以下『Ｆｃアクチュエータ』と呼ぶ）１６と、集光レンズ１５を光ディスク１のトラックを横切る方向に移動させるトラック移動手段としてのトラッキングアクチュエータ（以下『Ｔｋアクチュエータ』と呼ぶ）１７と、検出レンズ１８と、円筒レンズ１９と、光検出器２０とにより構成されている。
半導体レーザ１１から出射された光ビームは、カップリングレンズ１２によって平行光に変換される。この平行光は、偏光ビームスプリッタ１３と１／４波長板１４を通過した後、集光レンズ１５によって光ディスク１の情報面上に集光される。
光ディスク１で反射された光ビームは、集光レンズ１５と１／４波長板１４を再び通過した後、偏光ビームスプリッタ１３で反射される。そして、この反射光は、検出レンズ１８と円筒レンズ１９を通過した後、４つに分割された光検出器２０に照射される。集光レンズ１５は、弾性体（図示せず）によって支持されており、Ｆｃアクチュエータ１６に電流を流すことにより、電磁気力によってフォーカス方向に移動する。
光検出器２０は、検出された光量信号を、光ディスク１の情報面に対する光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるフォーカスずれ信号検出手段としてのフォーカスエラー生成器（以下『ＦＥ生成器』と呼ぶ）３０に送る。ＦＥ生成器３０は、光検出器２０からの光量信号を用いて、光ビームの光ディスク１の情報面上における収束状態を示すエラー信号、つまり、光ディスク１の情報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エラー信号（以下『ＦＥ信号』と呼ぶ）を演算する。そして、ＦＥ生成器３０は、フォーカス制御の制御動作を安定にするために、このＦＥ信号を、位相補償を行うフォーカス制御用フィルタ（以下『Ｆｃフィルタ』と呼ぶ）３１と駆動セレクタ３２とフォーカスドライバ（以下『Ｆｃドライバ』と呼ぶ）３７を介してＦｃアクチュエータ１６に送る。Ｆｃアクチュエータ１６は、光ビームが光ディスク１の情報面上に所定の状態で収束するように、集光レンズ１５をフォーカス方向に駆動する。
反射光量検出器６１と情報面検出器６２とにより、光ビームの焦点が光ディスク１の情報面近傍にあることを検出する情報面検出手段が構成されており、光検出器２０の光量信号は反射光量検出器６１に送られる。反射光量検出器６１は、光検出器２０の光量信号に基づいて光ディスク１の反射光量に応じた信号（反射光量信号）を検出し、それを情報面検出器６２に送る。情報面検出器６２は、コンパレータ等によって構成することができる。情報面検出器６２は、反射光量検出器６１からの反射光量信号が比較レベルＡよりも大きい場合にはハイレベルの信号を、比較レベルＡよりも小さい場合にはローレベルの信号を、衝突回避手段である回避駆動信号生成器６３に送る。
駆動リミッタ６４は、回避駆動信号生成器６３からの信号がゼロレベルよりも大きくならないように制限するための信号を回避駆動信号生成器６３に送る。駆動リミッタ６４からの信号がローレベルの場合、回避駆動信号生成器６３は、情報面検出器６２からの信号がハイレベルのときは、集光レンズ１５が光ディスク１から離れる方向に所定の速度（傾き）で変位するような駆動信号を生成し、情報面検出器６２からの信号がローレベルのときは、集光レンズ１５が光ディスク１に近づく方向に所定の速度（傾き）で変位するような駆動信号を生成する。そして、回避駆動信号生成器６３は、生成した駆動信号を駆動セレクタ３２と駆動リミッタ６４に送る。
駆動リミッタ６４からの信号がハイレベルの場合、回避駆動信号生成器６３は、出力する駆動信号を０にクリアして、生成した駆動信号を駆動セレクタ３２と駆動リミッタ６４に送る。駆動リミッタ６４は、回避駆動信号生成器６３からの駆動信号が０以上のときは、ハイレベルの信号を、回避駆動信号生成器６３からの駆動信号が０よりも小さいときは、ローレベルの信号を回避駆動信号生成器６３に送る。駆動セレクタ３２は、フォーカス制御が動作状態にある場合には、Ｆｃフィルタ３１からの信号を、Ｆｃドライバ３７を介してＦｃアクチュエータ１６に送り、フォーカス制御が不動作状態にある場合には、回避駆動信号生成器６３からの信号をＦｃドライバ３７を介してＦｃアクチュエータ１６に送るような信号切替を行う。
以下、フォーカス制御が不動作状態にある場合の、集光レンズ１５と光ディスク１との衝突回避の動作について、図２を参照しながら説明する。図２Ａは反射光量検出器６１から出力される反射光量信号を、図２Ｂは情報面検出器６２から出力される信号を、図２Ｃは回避駆動信号生成器６３から出力される駆動信号を、図２Ｄは駆動リミッタ６４から出力される信号をそれぞれ示している。また、図２Ｅは光ディスク１（破線で表示）と集光レンズ（実線で表示）との位置関係を示している。
フォーカス制御が不動作状態にある場合、駆動セレクタ３２は、常に、回避駆動信号生成器６３からの信号をＦｃアクチュエータ１６に送る。フォーカス制御が不動作状態にあるため、集光レンズ１５と光ディスク１との距離は、光ディスク１の面ぶれ等によって変化する。集光レンズ１５と光ディスク１とが近づき、それに伴って光ビームの焦点が光ディスク１の情報面に近づくと、図２Ａに示すように、反射光量検出器６１から出力される反射光量信号が増加する。光ビームの焦点が光ディスク１の情報面にさらに近づき、反射光量検出器６１から出力される反射光量信号が比較レベルＡを超えると、図２Ｂに示すように、情報面検出器６２から出力される信号がハイレベルとなる。
情報面検出器６２から出力される信号がハイレベルになると、図２Ｃに示すように、回避駆動信号生成器６３は、集光レンズ１５が光ディスク１から離れる方向に変位するようなＦｃアクチュエータ１６への駆動信号を発生させる。これにより、集光レンズ１５と光ディスク１とが徐々に離れていき、反射光量検出器６１から出力される反射光量信号が図２Ａに示すように減少していく。
集光レンズ１５と光ディスク１とが所定距離以上離れ、反射光量検出器６１から出力される反射光量信号が比較レベルＡを下回ると、図２Ｂに示すように、情報面検出器６２から出力される信号がローレベルとなる。情報面検出器６２から出力される信号がローレベルになると、図２Ｃに示すように、回避駆動信号生成器６３は、集光レンズ１５が光ディスク１に近づく方向に変位するようなＦｃアクチュエータ１６への駆動信号を発生させる。
回避駆動信号生成器６３から出力される駆動信号（図２Ｃ）が０になると、図２Ｄに示すように、駆動リミッタ６４から出力される信号がハイレベルとなる。そして、図２Ｃ、図２Ｄに示すように、駆動リミッタ６４から出力される信号がハイレベルの場合、回避駆動信号生成器６３から出力される駆動信号は、０よりも大きくなることなく一定値となる。
以上のように、集光レンズ１５と光ディスク１とが接近しようとすると、集光レンズ１５は光ディスク１から離れる方向に変位するように駆動されるので、集光レンズ１５と光ディスク１との衝突を回避することができる。
尚、本実施の形態においては、集光レンズ１５と光ディスク１との距離が近づいた度合いを、反射光量を用いて検出しているが、本発明は必ずしもこの構成に限定されるものではない。例えば、光ディスク１の情報面に記録されている信号の振幅、フォーカス制御に用いられる誤差信号であるＦＥ信号の振幅、トラッキング制御に用いられる誤差信号であるトラッキングエラー信号（以下『ＴＥ信号』と呼ぶ）の振幅を用いて、集光レンズ１５と光ディスク１との距離が近づいた度合いを検出するようにしてもよい。
また、図４Ｂに示すように、光ディスク１の情報面がウォブルを有するトラックである場合には、情報面検出器６２によってそのトラックのウォブル成分に相当する信号を検出し、その信号の振幅を用いて集光レンズ１５と光ディスク１との距離が近づいたことを検出するようにしてもよい。さらに、光ヘッド１０に位置センサを取り付けて情報面検出器６２を構成し、光ディスク１との距離を直接検出するようにしてもよい。
また、装置全体の筐体に振動検出手段である加速度センサを取り付けて、その検出した加速度信号、すなわち、外部振動に相当する信号を検出し、回避駆動信号生成器６３は、振動によって集光レンズ１５と光ディスク１との距離が近くなることを予測してそれらの衝突を回避するような駆動信号を生成するように構成してもよい。
また、本実施の形態においては、集光レンズ１５と光ディスク１とが近づき始めた場合には、一定の傾きで減少し、その後再び集光レンズ１５と光ディスク１とが離れ始めた場合には、一定の傾きで増加する三角状の駆動信号が回避駆動信号生成器６３から出力されるように構成されているが（図２Ｃ参照）、本発明は必ずしもこの構成に限定されるものではない。例えば、集光レンズ１５が光ディスク１から離れる方向に変位するような所定の波高値を有するパルス信号が回避駆動信号生成器６３から出力されるように構成しても、同様の効果を得ることができる。また、一定の傾きを有するランプ信号が回避駆動信号生成器６３から出力されるように構成しても、同様の効果を得ることができる。
回避駆動信号生成器６３から出力される駆動信号は、駆動リミッタ６４の作用により、予め設定された所定値で飽和するように構成されている。このため、回避駆動信号生成器６３から出力される駆動信号によって必要以上の電流がＦｃアクチュエータ１６に流れることはない。その結果、Ｆｃアクチュエータ１６に必要以上の熱が発生することはないので、光ヘッド１０の破損を防止することができる。
さらに、集光レンズ１５と光ディスク１とが離れている場合に対応する基準レベルの信号と、集光レンズ１５と光ディスク１とが近づいたときに集光レンズ１５が光ディスク１と衝突することのない微少な一定レベルの信号との２値信号を回避駆動信号生成器６３から出力するように構成しても、同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態においては、フォーカス制御が不動作状態にあり、かつ、集光レンズ１５が光ディスク１に近づいたときに、回避駆動信号生成器６３から集光レンズ１５が光ディスク１から離れる方向に所定速度で変位するような駆動信号を発生させるように構成されているが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。例えば、集光レンズ１５が光ディスク１に近づかなくても、フォーカス制御が不動作状態にあれば、常に集光レンズ１５が光ディスク１から離れる方向に変位するような微少な一定値信号を回避駆動信号生成器６３から発生させるように構成することにより、フォーカス制御が不動作状態にあるときに集光レンズ１５が光ディスク１に衝突することを確実に防止することができる。
［第２の実施の形態］
図３は本発明の第２の実施の形態における光ディスク装置を示すブロック図である。尚、上記第１の実施の形態の図１と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
図３に示すように、本実施の形態においては、半導体レーザとして可変パワーレーザ２１が用いられている。また、本実施の形態の光ディスク装置において、ＦＥ生成器３０は、ＦＥ信号を、Ｆｃフィルタ３１とＦｃドライバ３７を介してＦｃアクチュエータ１６に送る。つまり、ＦＥ生成器３０からのＦＥ信号は、上記第１の実施の形態の場合と異なり、駆動セレクタ３２（図１参照）を介することなく、Ｆｃフィルタ３１とＦｃドライバ３７のみを経由してＦｃアクチュエータ１６に送られる。
光検出器２０は、検出された光量信号を、ＦＥ生成器３０と、光ディスク１のトラックに対する光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生させるトラックずれ信号検出手段としてのトラッキングエラー生成器（以下『ＴＥ生成器』と呼ぶ）４０と、光ディスク１上にある特定の周期で微少な半径方向の揺らぎを持ったスパイラル状のトラックの揺らぎの振幅を検出する揺らぎ振幅検出手段としてのウォブル振幅検出器６５と、光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかを検出する記録済み領域検出手段としての記録領域検出器７０とに送る。
ＴＥ生成器４０は、光検出器２０からの光量信号を用いて、光ビームの焦点と光ディスク１上のトラックとの位置ずれに応じたトラッキングエラー信号（以下『ＴＥ信号』と呼ぶ）を演算する。そして、ＴＥ生成器４０は、このＴＥ信号をトラッキング制御手段としてのトラッキング制御用フィルタ４１（以下『Ｔｋフィルタ』と呼ぶ）４１に送る。Ｔｋフィルタ４１は、ＴＥ生成器４０からのＴＥ信号に基づいて、光ビームの焦点がトラック上を追従するような駆動信号を、スイッチ４２とトラッキングドライバ（以下『Ｔｋドライバ』と呼ぶ）４４を介してＴｋアクチュエータ１７に送る。
Ｔｋアクチュエータ１７は、Ｔｋドライバ４４からの駆動信号にしたがって、集光レンズ１５を光ディスク１の半径方向に移動させる。トラッキング制御動作指示器（以下『Ｔｋ制御動作指示器』と呼ぶ）６８は、トラッキング制御を行なう場合にはハイレベルの信号を、トラッキング制御を行なわない場合にはローレベルの信号を、異常検出手段としてのフォーカス異常検出器（以下『Ｆｃ異常検出器』と呼ぶ）６７とスイッチ４２とに送る。
スイッチ４２は、Ｔｋ制御動作指示器６８からの信号がハイレベルの場合にはＴｋフィルタ４１からの信号をＴｋアクチュエータ１７に送り、Ｔｋ制御動作指示器６８からの信号がローレベルの場合には０をＴｋアクチュエータ１７に送るように作動する。
以下、トラックのウォブルについて、図４を参照しながら説明する。図４Ａはウォブルがない場合の光ディスク１を示す拡大図であり、図４Ｂはウォブルがある場合の光ディスク１を示す拡大図である。図４Ｂに示すトラックのウォブルは、トラッキング制御の帯域よりも高い周波数を有するため、光ビームの焦点はウォブルの有無に関わらずトラックの中心付近を走査する。ウォブル振幅検出器６５は、図４Ｂに示す光ディスク１上のトラックの特定周波数のウォブルの振幅を検出し、それを可変乗算器６６に送る。
記録済み領域検出手段としての記録領域検出器７０は、光検出器２０からの光量信号の振幅値を検出することにより、光ビームが光ディスク１の記録領域を照射している場合にはハイレベルの信号を可変乗算器６６に送り、光ビームが光ディスク１の未記録領域を照射している場合にはローレベルの信号を可変乗算器６６に送る。
記録動作指示器６９は、光ディスク１に記録されている情報を再生する場合にはローレベルの信号を可変乗算器６６と可変パワーレーザ２１に送り、光ディスク１に情報を記録する場合にはハイレベルの信号を可変乗算器６６と可変パワーレーザ２１に送る。可変パワーレーザ２１は、記録動作指示器６９からの信号がローレベルの場合には再生パワーで発光し、記録動作指示器６９からの信号がハイレベルの場合には記録パワーでパルス発光する。
可変乗算器６６は、記録動作指示器６９からの信号と記録領域検出器７０からの信号の論理状態に応じて、ウォブル振幅検出器６５からの信号に乗算する乗数を切り替え、このようにして得られた信号をＦｃ異常検出器６７に送る。Ｆｃ異常検出器６７は、可変乗算器６６からの信号が基準レベルに対し所定レベル以下となる時間が異常検出時間ＴＷ以上連続した場合に、その内部ステータスをフォーカス制御が外れた状態にする。Ｆｃ異常検出器６７は、Ｔｋ制御動作指示器６８からの信号に基づいて異常検出時間ＴＷを切り替える。
以下、トラッキング制御が不動作状態にある場合のフォーカス異常検出の動作について、図５を参照しながら説明する。図５Ａはウォブル振幅検出器６５から出力される信号を、図５Ｂは記録動作指示器６９から出力される信号を、図５Ｃは記録領域検出器７０から出力される信号を、図５Ｄは可変乗算器６６から出力される信号をそれぞれ示している。また、図５ＥはＦｃ異常検出器６７の内部ステータスを示している。
以下の説明では、まず、未記録領域において情報の記録を行い、次いで、未記録領域において情報の再生を行い、次いで、記録領域において情報の再生を行い、この記録領域における再生動作中にフォーカス制御が外れる場合を想定する。
トラッキング制御を行なわない場合、すなわち、トラッキング制御が不動作状態にある場合であるから、Ｔｋ制御動作指示器６８からの信号はローレベルであり、Ｔｋアクチュエータ１７に送られる駆動信号は０である。光ディスク１のトラックの偏芯状態に応じて、光ビームはトラックを横断する。ウォブル振幅検出器６５は、オントラック状態の場合にはウォブルを検出するが、オフトラック状態となるにしたがってウォブルを検出しなくなる。このため、図５Ａに示すように、ウォブル振幅検出器６５から出力される信号は揺らいでしまう。
情報を記録する状態から情報を再生する状態に遷移すると、図５Ｂに示すように、記録動作指示器６９から出力される信号がハイレベルからローレベルに変化する。
光ビームが照射する位置が光ディスク１の未記録領域から記録領域へ遷移すると、図５Ｃに示すように、記録領域検出器７０から出力される信号がローレベルからハイレベルに変化する。ウォブル振幅検出器６５は反射光からウォブルの振幅を検出するため、反射光量によって検出結果が異なってくる。
すなわち、図５Ａに示すように、同じ未記録領域（図５Ｃの記録領域検出器７０から出力される信号がローレベルの場合）であっても、情報を再生する場合（図５Ｂの記録動作指示器６９から出力される信号がローレベルの場合）よりも情報を記録する場合（図５Ｂの記録動作指示器６９から出力される信号がハイレベルの場合）の方がウォブル振幅検出器６５によって検出されるウォブルの振幅は大きい。また、同じ情報を再生する状態（図５Ｂの記録動作指示器６９から出力される信号がローレベルの場合）であっても、光ビームが記録領域を照射する場合（図５Ｃの記録領域検出器７０から出力される信号がハイレベルの場合）よりも未記録領域を照射する場合（図５Ｃの記録領域検出器７０から出力される信号がローレベルの場合）の方がウォブル振幅検出器６５によって検出されるウォブルの振幅は大きい。
以上のようなウォブル振幅検出器６５における検出感度の変化は一定であるため、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、可変乗算器６６の乗数を可変パワーレーザ２１の発光パワーと光ディスク１の反射率に対応させて切り替える信号を可変乗算器６６に送る揺らぎ検出感度切替手段（図示せず）を、ウォブル振幅検出器６５に設けることにより、ウォブル振幅検出器６５における検出感度の変化を補正することができる。すなわち、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、光ビームの出力が変化して光ディスク１からの反射光量が変化しても、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、ウォブル振幅検出器６５の検出感度を切り替えて反射光量の変化を打ち消すことができるので、図５Ｄに示すように、可変乗算器６６から出力される信号の振幅を一定にすることができる。その結果、Ｆｃ異常検出器６７の誤検出を防止することができる。また、光ビームが照射している領域が記録済みであるか未記録状態であるかによって可変乗算器６６の乗数を切り替える信号を可変乗算器６６に送る揺らぎ検出感度切替手段（図示せず）を、ウォブル振幅検出器６５に設けることにより、光ビームが記録領域を照射する場合と未記録領域を照射する場合とで、光ビームの出力が変化して光ディスク１からの反射光量が変化しても、同様に、ウォブル振幅検出器６５の検出感度を切り替えて反射光量の変化を打ち消すことができるので、Ｆｃ異常検出器６７の誤検出を防止することができる。
Ｔｋ制御動作指示器６８からの信号がローレベルであるため、Ｆｃ異常検出器６７は、トラッキング制御が不動作状態にある場合の異常検出時間ＴＷを選択する。そして、Ｆｃ異常検出器６７は、可変乗算器６６からの信号が異常検出レベルＴＬを下回る状態が持続する時間を計測し、この時間が異常検出時間ＴＷよりも長くなった時点で、Ｆｃ異常検出器６７が、その内部ステータスをフォーカス制御が外れた状態にする。この場合、異常検出時間ＴＷを光ビームがトラックを横断する周期よりも長くすることにより、オフトラック状態における誤検出を防止することができる。フォーカス制御が外れると、ウォブル振幅検出器６５から出力される信号は０になるので、Ｆｃ異常検出器６７は、異常が発生した後で、かつ、異常検出時間ＴＷを経過した後に、その内部ステータスをフォーカス制御が外れた状態にする。
反射光は、光ビームの焦点が光ディスク１の情報面に位置する状態から広い範囲にわたって検出されることから、反射光量を用いたフォーカス異常検出の検出速度には一定の限界がある。これに対して、ウォブルの振幅は、反射光に比べて検出される範囲が狭いため、ウォブルの振幅を用いたフォーカス異常検出では検出速度を速くすることができる。
トラッキング制御が動作状態にある場合には、光ビームは常にトラックを追従しているため、トラッキング制御が不動作状態にある場合のようなウォブル振幅検出器６５から出力される信号の揺らぎはない。このため、Ｆｃ異常検出器６７の異常検出時間ＴＷがウォブル周期よりも長ければ、Ｆｃ異常検出器６７の誤検出を防止することができるので、トラッキング制御が不動作状態にある場合よりも異常検出時間ＴＷを短く設定することができる。従って、異常検出を迅速に行うことが可能となる。
尚、本実施の形態においては、トラッキング制御が不動作状態にある場合にも異常検出手段としてのＦｃ異常検出器６７を動作させている。ところが、トラッキング制御が不動作状態にある場合には、光ビームの焦点が光ディスク１のトラックを横断し、ウォブル振幅検出は、光ビームがトラックを照射する場合とトラック間を照射する場合とで、検出感度が異なる（光ビームがトラック間を照射する場合には、検出感度が下がる）。そのため、正確なウォブル振幅を得ることができず、Ｆｃ異常検出器６７の誤検出が生じてしまう。従って、トラッキング制御が動作状態にある場合にのみＦｃ異常検出器６７を動作させるようにすれば、Ｆｃ異常検出器６７が偏芯によるトラック横断の影響を受けなくなり、ウォブルの信号成分が強調されるので、Ｆｃ異常検出器６７の検出精度を上げることが可能となる。
また、本実施の形態においては、光ビームが光ディスク１の記録領域を照射している場合と未記録領域を照射している場合とで、ウォブル振幅検出器６５からの信号に異なる値を乗算することにより、Ｆｃ異常検出器６７の誤検出を防止するようにしているが、光ビームが光ディスク１の記録領域を照射している場合と未記録領域を照射している場合とで、Ｆｃ異常検出器６７においてフォーカス制御が外れたと判断する信号レベルを変化させるように構成しても、同等の効果を得ることができる。または、光ビームが光ディスク１の記録領域を照射している場合と未記録領域を照射している場合とで、記録領域検出器７０によって検出された結果に応じて、フォーカス制御が外れたと判断する、すなわち、異常であると判断するウォブル振幅検出器６５の信号変化レベルを切り替える異常レベル切替手段（図示せず）を、Ｆｃ異常検出器６７に設ける構成としてもよい。
また、本実施の形態においては、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、可変乗算器６６においてウォブル振幅検出器６５からの信号に乗算する値を切り替えることにより、Ｆｃ異常検出器６７の誤検出を防止する場合を例に挙げて説明したが、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、Ｆｃ異常検出器６７においてフォーカス制御が外れたと判断する信号レベルを変化させるように構成してもよい。または、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、記録領域検出器７０によって検出された結果に応じて、フォーカス制御が外れたと判断する、すなわち、異常であると判断するウォブル振幅検出器６５の信号変化レベルを切り替える異常レベル切替手段（図示せず）を、Ｆｃ異常検出器６７に設ける構成としてもよい。
［第３の実施の形態］
図６は本発明の第３の実施の形態における光ディスク装置を示すブロック図である。尚、上記第１の実施の形態の図１と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
図６に示すように、本実施の形態においても、上記第２の実施の形態と同様に、半導体レーザとして可変パワーレーザ２１が用いられている。また、本実施の形態の光ディスク装置においても、上記第２の実施の形態と同様に、ＦＥ生成器３０は、ＦＥ信号を、Ｆｃフィルタ３１とＦｃドライバ３７を介してＦｃアクチュエータ１６に送る。つまり、ＦＥ生成器３０からのＦＥ信号は、上記第１の実施の形態の場合と異なり、駆動セレクタ３２（図１参照）を介することなく、Ｆｃフィルタ３１とＦｃドライバ３７のみを経由してＦｃアクチュエータ１６に送られる。また、ＦＥ生成器３０のＦＥ信号は、乗算手段及びゲイン切替え手段である可変乗算器６６にも送られる。
光検出器２０は、検出された光量信号を、ＦＥ生成器３０と、記録領域検出器７０とに送る。
記録領域検出器７０は、光検出器２０からの光量信号の振幅値を検出することにより、光ビームが光ディスク１の記録領域を照射している場合にはハイレベルの信号を、光ビームが光ディスク１の未記録領域を照射している場合にはローレベルの信号をそれぞれ可変乗算器６６に送る。
記録動作指示器６９は、光ディスク１に記録されている情報を再生する場合にはローレベルの信号を、光ディスク１に情報を記録する場合にはハイレベルの信号をそれぞれ可変乗算器６６と可変パワーレーザ２１に送る。可変パワーレーザ２１は、記録動作指示器６９からの信号がローレベルの場合には再生パワーで発光し、記録動作指示器６９からの信号がハイレベルの場合には記録パワーでパルス発光する。
可変乗算器６６は、記録動作指示器６９からの信号と記録領域検出器７０からの信号の論理状態に応じて、ＦＥ生成器３０からの信号に乗算する乗数を切り替えると共に、この乗数とＦＥ生成器３０からの信号とを乗算し、これによって得られた信号をレベル変化検出器７１に送る。
レベル変化検出器７１は、可変乗算器６６からの信号が基準レベルに対し所定レベル範囲Ｗ以内に入る場合に、カウンタ値を上昇させることにより、フォーカスずれ信号の積分を行う。
また、レベル変化検出器７１は、可変乗算器６６からの信号が基準レベルに対し所定レベル範囲Ｗ以内に入らない（つまり、所定レベル範囲Ｗを超えている）場合に、レベル変化検出器７１に設けられたクリア手段（図示せず）により、カウンタ値を０にクリアし、可変乗算器６６の信号レベルを基準レベルにする。さらに、レベル変化検出器７１は、レベル変化検出器７１に設けられたカウンタによるカウンタ値と基準レベルを乗算器７２に送る。乗算器７２は、カウンタと乗算器７２とにより構成されるフォーカス積分手段において、可変乗算器６６のカウンタ値と基準レベルの絶対値を乗算することにより、フォーカスずれ信号を積分したものに対応する値を算出し、その乗算結果を、異常検出手段としてのＦｃ異常検出器７３に送る。
Ｆｃ異常検出器７３は、乗算器７２からの信号が異常検出レベル以下である場合に、その内部ステータスをフォーカス制御が正常な状態にし、乗算器７２からの信号が異常検出レベルよりも大きい場合に、その内部ステータスをフォーカス制御が外れた状態にする。
以下、本実施の形態におけるフォーカス異常検出の動作について、図７〜図９を参照しながら説明する。
図７に、光ビームの焦点が光ディスク１の情報面をフォーカス方向に通過した場合のＦＥ生成器３０の信号を示す。図７に示すように、光ビームの焦点が光ディスク１の情報面近傍にある場合には、フォーカス方向の誤差信号が現れ、光ビームの焦点が光ディスク１の情報面からある程度離れると、ＦＥ生成器３０の信号は一定値となる。
図８に、検出信号生成の様子を示す。図８ＡはＦＥ生成器３０から出力される信号を、図８Ｂは記録動作指示器６９から出力される信号を、図８Ｃは記録領域検出器７０から出力される信号を、図８Ｄは可変乗算器６６から出力される信号をそれぞれ示している。
以下では、動作を分かり易くするために、まず、未記録領域において情報の記録を行ない、未記録領域から記録領域にかけて情報の再生を行なう場合について説明する。フォーカス制御が動作状態にある場合においても、完全に誤差がなくなるのではなく、図８Ａに示すように、面振れやディスクの傷や表面荒さに応じた残差が残る。
情報を記録する状態から情報を再生する状態に遷移すると、図８Ｂに示すように、記録動作指示器６９から出力される信号がハイレベルからローレベルに変化する。
光ビームが照射する位置が光ディスク１の未記録領域から記録領域に遷移すると、図８Ｃに示すように、記録領域検出器７０から出力される信号がローレベルからハイレベルに変化する。
ＦＥ生成器３０は反射光からＦＥ信号を検出するため、反射光量によって検出結果が異なってくる。すなわち、図８Ａに示すように、同じ未記録領域（図８Ｃの記録領域検出器７０から出力される信号がローレベルの場合）であっても、情報を再生する場合（図８Ｂの記録動作指示器６９から出力される信号がローレベルの場合）よりも情報を記録する場合（図８Ｂの記録動作指示器６９から出力される信号がハイレベルの場合）の方がＦＥ生成器３０によって生成されるＦＥ信号の振幅は大きい。また、同じ情報を再生する状態（図８Ｂの記録動作指示器６９から出力される信号がローレベルの場合）であっても、光ビームが記録領域を照射する場合（図８Ｃの記録領域検出器７０から出力される信号がハイレベルの場合）よりも未記録領域を照射する場合（図８Ｃの記録領域検出器７０から出力される信号がローレベルの場合）の方がＦＥ生成器３０によって生成されるＦＥ信号の振幅は大きい。
以上のようなＦＥ生成器３０における検出感度の変化は一定であるため、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、可変乗算器６６の乗数を可変パワーレーザ２１の発光パワーと光ディスク１の反射率に対応させて切り替えるゲイン切替手段（図示せず）を、可変乗算器６６に設けることにより、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、光ビームの出力が変化して光ディスク１からの反射光量が変化しても、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、可変乗算器６６の乗数を切り替えて反射光量の変化を打ち消すことができるので、図８Ｄに示すように、可変乗算器６６から出力される信号の振幅を一定にすることができる。その結果、Ｆｃ異常検出器７３の誤検出を防止することができる。
また、光ビームが記録領域を照射する場合と未記録領域を照射する場合とで、可変乗算器６６の乗数を切り替えるゲイン切替手段（図示せず）を、可変乗算器６６に設けることにより、光ビームが記録領域を照射する場合と未記録領域を照射する場合とで、光ビームの出力が変化して光ディスク１からの反射光量が変化しても、同様に、可変乗算器６６の乗数を切り替えて反射光量の変化を打ち消すことができるので、Ｆｃ異常検出器７３の誤検出を防止することができる。
図９に、フォーカス制御が動作状態にある場合に、フォーカス制御が正常な状態から外れる様子を示す。図９Ａは可変乗算器６６から出力される信号を、図９Ｂはレベル変化検出器７１の基準レベルを、図９Ｃはレベル変化検出器７１のカウンタ値を、図９Ｄは乗算器７２から出力される信号をそれぞれ示している。また、図９ＥはＦｃ異常検出器７３の内部ステータスを示している。
図９Ａに示すように、レベル変化検出器７１の基準レベルを変更する条件である、比較するレベル範囲Ｗを、フォーカス制御の残差量よりも小さくすることにより、フォーカス制御が正常な状態にある場合には、図９Ｂに示すように、レベル変化検出器７１の基準レベルがフォーカス制御の残差によって頻繁に書き換わるため、図９Ｃに示すように、レベル変化検出器７１のカウンタ値は大きくならない。
フォーカス制御が正常な状態から外れると、図９Ａに示すように、可変乗算器６６から出力される信号が一定値となるので、図９Ｃに示すように、レベル変化検出器７１のカウンタ値がカウントアップし、同時に、図９Ｄに示すように、乗算器７２から出力される信号も大きくなっていく。この乗算器７２から出力される信号が異常検出レベルに達したところで、図９Ｅに示すように、Ｆｃ異常検出器７３は、その内部ステータスをフォーカス制御が外れた状態にする。
ここで、光ディスク１からの反射光量は、光ビームの焦点が光ディスク１のトラック上に位置する場合とトラック間に位置する場合とで異なる。このため、トラッキング制御が不動作状態にある場合に反射光量によるフォーカス異常検出の検出速度を速くすると、Ｆｃ異常検出器７３が誤検出することがある。
本実施の形態に示すフォーカス異常検出によれば、トラッキング制御が動作状態にあるか不動作状態にあるかに関わらず、検出速度を速くすることが可能となる。
尚、本実施の形態においては、レベル変化検出器７１の基準レベルとカウンタ値との乗算結果をＦｃ異常検出器７３に送るようにしているが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。例えば、カウンタ値のみをＦｃ異常検出器７３に送り、カウンタ値と異常検出レベルとを比較して、カウンタ値が異常検出レベル以上である場合に、Ｆｃ異常検出器７３が、その内部ステータスをフォーカス制御が外れた状態とするようにしてもよい。
また、本実施の形態においては、光ビームが記録領域を照射する場合と未記録領域を照射する場合とで、あるいは情報を記録する場合と情報を再生する場合とで、それぞれ可変乗算器６６の乗数を切り替え、この乗数とＦＥ生成器３０からの信号とを乗算することにより、Ｆｃ異常検出器７３の誤検出を防止するようにしているが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。例えば、レベル変化検出器７１の基準レベルを変更する条件である、比較するレベル範囲Ｗを、情報を記録する場合と情報を再生する場合とで変化させることにより、異常であると判断するＦｃ生成器３０の信号レベルを切り替える判断レベル切替え手段（図示せず）を設けるような構成にしても、可変乗算器６６を設けることなく同等の効果を得ることができる。または、比較するレベル範囲Ｗを、光ビームが記録領域を照射する場合と未記録領域を照射する場合とで変化させることにより、異常であると判断するＦｃ生成器３０の信号レベルを切り替える判断レベル切替え手段（図示せず）を設けるような構成にしてもよい。
［第４の実施の形態］
図１０は本発明の第４の実施の形態における光ディスク装置を示すブロック図である。尚、上記第１の実施の形態の図１と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
図１０に示すように、本実施の形態においては、バランス演算器３３と差動増幅器３４と加算器３５とにより、図１のＦＥ生成器３０に相当するフォーカスずれ信号検出手段が構成されている。また、光検出器としては、図１の光検出器２０と異なる光検出器２２が用いられている。図１の光検出器２０は、検出器内の複数の受光部からそれぞれ受光量に応じた信号を出力するのに対し、本実施の形態の光検出器２２は、さらにフォーカスずれ信号を生成するための差動信号を演算してから出力する。
光検出器２２は、検出された光量信号からフォーカスエラーを検出するための２つの差動入力信号を生成し、それらをバランス演算器３３に送る。
バランス演算器３３は、バランス信号発生器７６からのバランス信号が０（基準レベル）よりも大きい場合には、光検出器２２から出力された２つの差動入力信号の一方を大きく増幅し、他方を小さく増幅するバランス演算を行なう。すなわち、例えば、“差動入力信号の一方”×（１＋バランス信号）、“差動入力信号の他方”×（１−バランス信号）のようなバランス演算が行われる。そして、バランス演算器３３は、両方の信号を差動増幅器３４に送る。差動増幅器３４は、バランス演算器３３からの２つの信号の差動出力を生成し、それを加算器３５に送る。
加算器３５は、差動増幅器３４からの信号とオフセット発生器７５からの信号を加算し、これによって得られた信号をＦｃフィルタ３１に送る。
振動検出手段としての圧電素子等のデバイスからなる加速度センサ７４は、光ディスク装置に加わる振動を電荷量として検出し、これを電圧に変換することにより、光ディスク装置の振動を検出する。この加速度センサ７４によって検出された振動量に応じた加速度信号は、オフセット発生器７５を介してリミッタ７７に送られる。
図１１に、オフセット発生器７５の入出力特性の一例を示す。図１１に示すように、オフセット発生器７５は、加速度センサ７４からの加速度信号が大きいほど、その出力が大きくなるように設計されている。
リミッタ７７は、オフセット発生器７５からの信号を、所定レベル以下となるように制限し、その信号を加算器３５とバランス信号発生器７６に送る。バランス信号発生器７６は、オフセット発生器７５からの信号に応じて、加算器３５の動作点が変化しないようにバランス演算器３３の各ゲインを切り替えるためのバランス信号を生成し、それをバランス演算器３３に送る。加算器３５の動作点が変化しないようにすることにより、Ｆｃフィルタ３１の動作点は変化しなくなる。
以下、本実施の形態における衝突回避の動作について、図１２を参照しながら説明する。図１２Ａは振動がない場合の加算器３５から出力される信号を、図１２Ｂは振動が検出された場合で、かつ、バランス信号発生器７６から出力がない場合の加算器３５から出力される信号を、図１２Ｃは振動が検出された場合で、かつ、バランス信号発生器７６からの出力がある場合の加算器３５から出力される信号を示している。図１２はすべて、フォーカス制御が不動作状態で、かつ、光ビームの焦点が光ディスク１の情報面を通過する際の信号である。
振動がない場合には、加算器３５から出力される信号が図１２Ａに示すような状態となり、フォーカス制御によって光ビームの焦点が光ディスク１の情報面に制御される。
振動が発生すると、その量に応じたオフセット信号がオフセット発生器７５で発生し、もし、振動が発生し、オフセット発生器７５からのオフセット信号が変化する前と後において、バランス信号が変化しなければ、加算器３５から出力される信号が図１２Ｂに示すような状態となる。すなわち、フォーカスエラー（ＦＥ）検出範囲外において加算器３５から出力される信号がより小さくなる。Ｆｃフィルタ３１は、加算器３５から出力される信号が小さくなるほど（装置に加わる振動が大きいほど）、集光レンズ１５が光ディスク１から遠ざかる方向に大きく変位するようなＦｃアクチュエータ１６への駆動信号を発生させることができる。
このように、振動や衝撃によってフォーカス制御が外れ、光ビームの焦点がＦＥ検出範囲外に出たとしても、光ディスク装置に加わる振動量に応じて、集光レンズ１５が光ディスク１から遠ざかる方向に大きく変位するような駆動信号がＦｃアクチュエータ１６に印加されるので、集光レンズ１５と光ディスク１との衝突を防止することができる。
図１２Ｂに示すように、フォーカス制御が正常な状態の場合に振動が発生すると、光ビームの焦点は光ディスク１の情報面に制御されなくなる。この場合には、バランス信号発生器７６がオフセット発生器７５のオフセット値に応じたバランス信号をバランス演算器３３に送り、バランス演算器３３でバランス演算が行なわれることにより、図１２Ｃに示すように、光ビームの焦点が光ディスク１の情報面に制御される。
また、オフセット発生器７５が過度に大きなオフセット量を発生させると、フォーカス制御が外れた場合にＦｃアクチュエータ１６への大きな駆動信号が発生し、Ｆｃアクチュエータ１６が発生する熱によって光ヘッド１０が破損する可能性がある。これを防止するために、オフセット発生器７５が発生させるオフセット信号はリミッタ７７によって所定のレベルで飽和するように構成されている。
以上説明したように、本実施の形態によれば、フォーカス制御が正常な状態の場合にのみ光ビームの焦点が光ディスク１の情報面に制御される状態を維持しつつ、フォーカス制御が外れた場合に、集光レンズ１５を光ディスク１から遠ざける方向に駆動する力を、光ディスク装置に加わる振動に応じて増やすことができるので、集光レンズ１５と光ディスク１との衝突を防止することができる。
［第５の実施の形態］
図１３は本発明の第５の実施の形態における光ディスク装置を示すブロック図である。尚、上記第１の実施の形態の図１と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
図１３に示すように、Ｆｃフィルタ３１からの信号は、スイッチ４２とＦｃドライバ３７を介してＦｃアクチュエータ１６に送られる。光ビームが光ディスク１内の所望のトラックを照射するように集光レンズ１５を移動させる検索手段としての検索動作指示器７８から指令される移動距離に関する信号は、検索駆動信号発生器７９、フォーカス制御動作指示器（以下『Ｆｃ制御動作指示器』と呼ぶ）８０に送られる。
また、検索駆動信号発生器７９からの駆動信号は、移送モータ４３とＦｃ制御動作指示器８０に送られる。
移送モータ４３は、検索駆動信号発生器７９からの駆動信号にしたがって、光ヘッド１０を光ディスク１の半径方向へ移送する。ここで、光ディスク１は、その外周で面ぶれ量が増えるため、フォーカス制御が不動作状態にある場合に、光ディスク１の外周で集光レンズ１５と光ディスク１とが衝突する可能性が極めて高い。
また、長距離の検索を行なうと、その振動等により光ヘッド１０の筐体を通じて集光レンズ１５が振られ、フォーカス制御が外れる危険性がある。
そこで、光ビームの焦点がトラックを横切って移動する方向が光ディスク１の外周方向で、かつ、フォーカス制御が外れる危険性がある検索距離を危険距離Ｋと定義し、検索動作指示器７８から指令される移動距離が危険距離Ｋ以上である場合に、Ｆｃ制御動作指示器８０からスイッチ４２に次のような信号を出力させるようにした。すなわち、Ｆｃ制御動作指示器８０は、検索駆動信号発生器７９で駆動信号が発生している場合にはローレベルの信号を、検索駆動信号発生器７９で駆動信号が発生していない場合にはハイレベルの信号をスイッチ４２に送る。
Ｆｃ制御動作指示器８０は、検索動作指示器７８から指令される移動距離が危険距離Ｋよりも小さければ、常に、ハイレベルの信号をスイッチ４２に送る。そして、スイッチ４２は、Ｆｃ制御動作指示器８０からの信号がハイレベルの場合にはＦｃフィルタ３１からの信号をＦｃアクチュエータ１６に送り、Ｆｃ制御動作指示器８０からの信号がローレベルの場合には０をＦｃアクチュエータ１６に送る。
次に、検索動作指示器７８から指令される移動距離（検索距離）が危険距離Ｋよりも長い場合の動作について説明する。検索動作を行なっている間、検索駆動信号発生器７９から駆動信号が発生し、Ｆｃ制御動作指示器８０からスイッチ４２にローレベルの信号が送られる。その間、スイッチ４２は、０をＦｃアクチュエータ１６に送るため、フォーカス制御は不動作状態となり、集光レンズ１５は光ディスク１と衝突しない位置に離間する。
検索動作が終わって、検索駆動信号発生器７９から駆動信号が発生しなくなると、スイッチ４２にハイレベルの信号が送られるため、フォーカス制御は再び動作状態となる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、例えば、光ディスク１の外周方向で１／３ストローク以上の長い距離を検索する場合に、フォーカス制御を不動作状態にし、さらに集光レンズ１５と光ディスク１との距離を大きく離間することにより、集光レンズ１５と光ディスク１との衝突を防止することができるので、その実用的効果は極めて大きい。
また、光ビームの焦点が横切って移動するべき目的トラックが光ディスク１の最外周から所定距離の範囲内にある場合に、検索動作指示器７８がフォーカス制御を不動作状態にするように構成してもよい。
また、光ビームの焦点が横切って移動する距離を、これに対応するトラックの本数に換算し、換算したトラックの本数が所定本数（例えば、危険距離Ｋに対応するトラックの本数）以上である場合に、検索動作指示器７８がフォーカス制御を不動作状態にするように構成してもよい。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明によれば、フォーカス制御が動作状態にあるか不動作状態にあるかに関わらず、集光レンズと光ディスクとの衝突を回避することができるので、集光レンズと光ディスクとの衝突の可能性の高い、高密度の光ディスクを搭載した光ディスク装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の第１の実施の形態における光ディスク装置を示すブロック図、
図２Ａは本発明の第１の実施の形態における反射光量検出器から出力される信号を示す図、図２Ｂは本発明の第１の実施の形態における情報面検出器から出力される信号を示す図、図２Ｃは本発明の第１の実施の形態における回避駆動信号生成器から出力される信号を示す図、図２Ｄは本発明の第１の実施の形態における駆動リミッタから出力される信号を示す図、図２Ｅは本発明の第１の実施の形態における光ディスクと集光レンズとの位置関係を示す図、
図３は本発明の第２の実施の形態における光ディスク装置を示すブロック図、
図４Ａは本発明の第２の実施の形態における、ウォブルがない場合の光ディスクの拡大図、図４Ｂは本発明の第２の実施の形態における、ウォブルがある場合の光ディスクの拡大図、
図５Ａは本発明の第２の実施の形態におけるウォブル振幅検出器から出力される信号を示す図、図５Ｂは本発明の第２の実施の形態における記録動作指示器から出力される信号を示す図、図５Ｃは本発明の第２の実施の形態における記録領域検出器から出力される信号を示す図、図５Ｄは本発明の第２の実施の形態における可変乗算器から出力される信号を示す図、図５Ｅは本発明の第２の実施の形態におけるＦｃ異常検出器の内部ステータスを示す図、
図６は本発明の第３の実施の形態における光ディスク装置を示すブロック図、
図７は本発明の第３の実施の形態における光ビームの焦点が光ディスクの情報面をフォーカス方向に通過した場合のＦＥ生成器の信号を示す図、
図８Ａは本発明の第３の実施の形態におけるＦＥ生成器から出力される信号を示す図、図８Ｂは本発明の第３の実施の形態における記録動作指示器から出力される信号を示す図、図８Ｃは本発明の第３の実施の形態における記録領域検出器から出力される信号を示す図、図８Ｄは本発明の第３の実施の形態における可変乗算器から出力される信号を示す図、
図９Ａは本発明の第３の実施の形態における可変乗算器から出力される信号を示す図、図９Ｂは本発明の第３の実施の形態におけるレベル変化検出器の基準レベルを示す図、図９Ｃは本発明の第３の実施の形態におけるレベル変化検出器のカウンタ値を示す図、図９Ｄは本発明の第３の実施の形態における乗算器から出力される信号を示す図、図９Ｅは本発明の第３の実施の形態におけるＦｃ異常検出器の内部ステータスを示す図、
図１０は本発明の第４の実施の形態における光ディスク装置を示すブロック図、
図１１は本発明の第４の実施の形態におけるオフセット発生器の入出力特性図、
図１２Ａは本発明の第４の実施の形態における振動がない場合の加算器から出力される信号を示す図、図１２Ｂは本発明の第４の実施の形態における振動が検出された場合で、かつ、バランス信号発生器から出力がない場合の加算器から出力される信号を示す図、図１２Ｃは本発明の第４の実施の形態における振動が検出された場合で、かつ、バランス信号発生器からの出力がある場合の加算器から出力される信号を示す図、
図１３は本発明の第５の実施の形態における光ディスク装置を示すブロック図、
図１４は従来の光ディスク装置を示すブロック図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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