JP4525616B2

JP4525616B2 - ディスクドライブ装置

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Publication number: JP4525616B2
Application number: JP2006057008A
Authority: JP
Inventors: 健一鈴木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2026-03-02
Also published as: JP2007234172A

Description

本発明は、光ディスクに情報信号の記録を行い、光ディスクに記録された情報信号の再生を行うディスクドライブ装置に関する。

光ディスクに対して情報信号の記録、再生を行うディスクドライブ装置は、光源から出射された光ビームを光ディスクの信号記録面上に合焦させるため、対物レンズをその光軸方向であり光ディスクの信号記録面に対して近接離間する方向であるフォーカス方向に駆動変位させるアクチュエータ等の対物レンズ駆動手段を設け、対物レンズのフォーカス方向の位置を制御して合焦状態とするようにフォーカスサーボを行うことが必要となる。

そして、かかるディスクドライブ装置において、フォーカスエラー信号に基づくフォーカスサーボが可能な範囲は比較的狭いため、記録・再生動作の開始時等においては、まず、フォーカス引き込み動作を実行してフォーカスサーボが可能な範囲にまで対物レンズを移動させて、その後にフォーカスサーボループをオン（以下、「フォーカスサーボオン」という。）させて、フォーカスサーボを開始するようにしている。

従来のディスクドライブ装置におけるフォーカスサーボオンのためには、例えば、以下の方法がとられていた。

このディスクドライブ装置は、光ビームを出射する光源と、この光ビームを集光する対物レンズと、対物レンズを少なくともフォーカス方向に駆動させるアクチュエータと、光ディスクで反射された光ビームを検出する光検出器と、アクチュエータを制御する制御部とを備える。

制御部は、光検出器で検出された戻りの光ビームに基づいて、図５（ａ）及び図５（ｃ）に示すように、フォーカスエラー信号と、全光量信号を生成する。また、制御部は、図５（ｂ）及び図５（ｄ）に示すように、このフォーカスエラー信号を所定のＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺと比較してＦＺＣ信号を生成し、また、この全光量信号を所定の全光量閾値Ｔｈ_ＤＲと比較して全光量識別信号を生成する。

かかるディスクドライブ装置において、記録又は再生動作が開始されると、制御部及びアクチュエータは、対物レンズを光ディスクの離間する側から近接する方向に移動させる。そして、フォーカスエラー信号に基づいてフォーカスサーボが可能な領域に対物レンズが位置したときに、フォーカスサーボオンを行う。

すなわち、図５（ｂ）、図５（ｄ）及び図５（ｅ）に示すように、全光量識別信号がＨレベルであり、且つ、ＦＺＣ信号の立ち下がりエッジを検出することで、この検出したタイミングをフォーカスサーボオンのタイミングとして、フォーカスサーボループをオンとして、フォーカスエラー信号に基づいてフォーカスサーボを開始する。

このように、フォーカスサーボオンのタイミングが検出されるまでは、フォーカス引き込み動作を実行して、フォーカスサーボが可能な範囲に対物レンズが位置されたときに、上述の信号に基づいてフォーカスサーボオンのタイミングを検出することにより、フォーカスサーボ動作を開始する。

かかるディスクドライブ装置は、光ディスクの表面に合焦した状態で出力されるフォーカスエラー信号の信号レベルが小さい場合には、このフォーカスエラー信号がＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを超えることがなく、この表面に合焦した状態で誤ってフォーカスサーボオンされることはなく、誤った位置でフォーカスサーボオンすることによりフォーカスサーボが正確に作動されない等の問題が発生することはない。

しかし、光ディスクの表面に合焦した状態で出力されるフォーカスエラー信号が大きい場合には、図６（ａ）に示すように、このフォーカスエラー信号がＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを超えてしまうことがあり、この場合には、図６（ａ）〜図６（ｅ）に示すように、対物レンズが光ディスクの表面に合焦する位置の付近でフォーカスサーボオンされることになり、信号記録面にフォーカスを行うことができなくなる。ここで、例えば、差動非点収差法等によりこのフォーカスエラー信号を生成する場合には、特に、光ディスク表面での反射による信号が大きくなり、ＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを超えてしまうことによる上述の問題が発生しやすかった。

このような表面反射で誤ってフォーカスサーボオンしてしまうことを避けるために、検出閾値であるＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを大きくする方法が考えられる。しかし、ＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを大きくしすぎると、図７（ａ）〜図７（ｆ）に示すように、光ディスクの信号記録面に合焦した状態で出力されるフォーカスエラー信号がＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを超えないことでこの信号を検出できずに、フォーカスサーボオンできなくなる問題が発生してしまうおそれがある。

また、信号記録面に合焦した状態で出力されるフォーカスエラー信号が僅かにＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを超えた状態に設定された場合にも、フォーカスエラー信号のＳ字バランスがくずれることにより、信号記録面でのフォーカスサーボオンできないことが発生してしまうおそれがある。

特開平５−２１７１７７号公報

本発明の目的は、光ディスクの表面による反射を誤って検出することによりフォーカスサーボ動作を開始してしまうことを防止して、正確に信号記録面の位置を検出してフォーカスサーボ動作を開始することができるディスクドライブ装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明に係るディスクドライブ装置は、光ビームを出射する光源と、上記光源から出射された光ビームを光ディスク上に集光する対物レンズと、上記対物レンズを少なくともフォーカス方向に駆動するアクチュエータと、上記光ディスクで反射された光ビームに基づいて少なくともフォーカスエラー信号及び全光量信号を検出する光検出手段と、上記アクチュエータを制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記対物レンズを上記フォーカスエラー信号に基づいて制御可能な範囲まで移動させるためのフォーカス引込信号を発生するフォーカス引込信号発生手段と、上記フォーカス引込信号発生手段からのフォーカス引込信号に基づいて、上記アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動手段と、上記光検出器からのフォーカスエラー信号を第１の閾値と比較して、上記対物レンズを通過した光ビームのスポットが少なくとも光ディスクの信号記録面から所定の範囲内に位置することを示す第１の識別信号を生成する第１の識別信号生成手段と、上記光検出器からの全光量信号を第２の閾値と比較して、上記スポットが光ディスクの表面又は信号記録面から所定の範囲内に位置することを示す第２の識別信号を生成する第２の識別信号生成手段と、上記第２の識別信号生成手段からの第２の識別信号に基づいて、１回目のフォーカス引き込み動作において、上記スポットを光ディスクから離間された位置から光ディスクに近接する方向に近づけた際に、上記第２の識別信号の上記スポットが光ディスクの表面から所定の範囲に位置することを示す立ち下がりエッジに対応する上記アクチュエータの第１の駆動電圧と、上記第２の識別信号の上記スポットが光ディスクの信号記録面から所定の範囲に位置することを示す立ち上がりエッジに対応する上記アクチュエータの第２の駆動電圧とに基づいて、上記スポットが光ディスクの表面と信号記録面との間の所定の位置に到着したことを示す第３の識別信号を生成する第３の識別信号生成手段と、２回目のフォーカス引き込み動作において、上記スポットを光ディスクから離間された位置から光ディスクに近接する方向に近づけた際に、上記第３の識別信号が立ち上がり、さらに上記第２の識別信号が立ち上がった後の上記第１の識別信号の立ち下がりエッジにおいて、上記アクチュエータ駆動手段に供給する信号を、上記フォーカス引込信号から上記フォーカスエラー信号に切り換える切換手段とを有する。

本発明は、光ディスクの表面による反射を誤って検出することによりフォーカスサーボ動作を開始してしまうことを防止して、正確に信号記録面の位置を検出してフォーカスサーボ動作を開始することができ、確実なフォーカスサーボを行うことができる。

以下、本発明を適用したディスクドライブ装置について、図面を参照して説明する。

ディスクドライブ装置１は、信号記録面を保護する保護基板の厚さの異なる複数の光ディスク２に対して情報信号の記録及び／又は再生を行うことができる記録再生装置である。

ここで用いられる光ディスク２は、例えば、ＣＤ(Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、情報の追記が可能とされるＣＤ−Ｒ（Recordable）及びＤＶＤ−Ｒ（Recordable）、情報の書換えが可能とされるＣＤ−ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ−ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ＋ＲＷ（ReWritable）等の光ディスクや、光磁気ディスク等である。

ディスクドライブ装置１は、図１に示すように、光ディスク２を回転操作する駆動手段としてスピンドルモータと、スピンドルモータにより回転される光ディスク２に光ビームを照射し光ディスク２で反射した戻りの光ビームを検出する光ピックアップ１０と、光ピックアップ１０に設けられた対物レンズ駆動手段を駆動制御する制御部２０とを備える。

この光ピックアップ１０は、装着された光ディスクに対応した所定の波長の光ビームを出射する光源１１と、光源１１から出射された光ビームを光ディスク上に集光する対物レンズ１２と、対物レンズ１２を少なくともフォーカス方向に駆動させる対物レンズ駆動手段としてアクチュエータ１３と、光源１１から出射された往路の光ビームを反射して対物レンズ１２側に導くとともに、光ディスクで反射された戻りの光ビームを透過してこの光路を往路の光ビームの光路と分離するビームスプリッタ１４と、ビームスプリッタ１４を透過した戻りの光ビームを検出する光検出器１５と、光源１１とビームスプリッタ１４との間に配置され、光源１１から出射された光ビームの発散角を変換して略平行光とするコリメータレンズ１６と、ビームスプリッタ１４と対物レンズ１２との間に配置される１／４波長板１７と、ビームスプリッタ１４と光検出器１５との間に配置され戻りの光ビームを光検出器１５の受光部に集束させる集束レンズ１８とを有する。

制御部２０は、供給された信号に基づいて、アクチュエータ１３を駆動するための駆動電圧を印加してアクチュエータ１３を駆動するアクチュエータ駆動回路２１と、対物レンズ１２をフォーカスエラー信号に基づいてフォーカス制御可能な範囲までフォーカス方向に移動させるためのフォーカス引込信号Ｓ_ＰＩを発生させ、アクチュエータ駆動回路２１にフォーカス引込信号Ｓ_ＰＩを供給するフォーカス引込信号発生回路２２と、光検出器１５で検出された戻りの光ビームに基づいてフォーカス誤差量を検出してフォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥを生成するフォーカス誤差量検出回路２３と、光検出器１５で検出された戻りの光ビームに基づいて全光量を検出して全光量信号Ｓ_ＲＦを生成する全光量検出回路２４と、フォーカス誤差量検出手段２３で検出されたフォーカス誤差量を第１の閾値であるＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺと比較してＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを超えたことを識別する第１の識別手段としてフォーカスゼロクロス（ＦＺＣ）生成回路２５と、全光量検出回路２４で検出された全光量を第２の閾値である全光量閾値Ｔｈ_ＤＲと比較して全光量閾値Ｔｈ_ＤＲを超えたことを識別する第２の識別手段として識別信号発生回路２６とを有する。

アクチュエータ駆動回路２１は、後述するコントロール回路３５に切り換えられる信号、すなわち、フォーカス引込信号発生回路２２で発生されたフォーカス引込信号Ｓ_ＰＩ又はフォーカス誤差量検出回路２３で生成されたフォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥに基づいて、アクチュエータ１３に印加する電圧を制御して対物レンズ１２のフォーカス方向の位置を変化させる。

フォーカス引込信号発生回路２２は、対物レンズ１２をフォーカスエラー信号に基づいてフォーカス制御可能な範囲までフォーカス引き込み動作させるためのフォーカス引込信号Ｓ_ＰＩをアクチュエータ駆動回路２１に供給することで、例えば、対物レンズ１２を光ディスク２から離間した位置から近接する方向に移動させたり、近接した状態から元の離間した位置まで移動させたりして、対物レンズ１２をフォーカス制御可能な範囲まで大きく移動させる。このフォーカス引込信号発生回路２２により発生されるフォーカス引込信号Ｓ_ＰＩは、例えば、三角波、鋸歯状波等で構成されている。

フォーカス誤差量検出回路２３は、光ディスク２で反射された戻りの光ビームを検出した光検出器１５の出力信号に基づいてフォーカス誤差量を検出して、図２（ａ）に示すように、フォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥを生成する。ここで、フォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥは、例えば、非点収差法や差動非点収差法によって生成される。

全光量検出回路２４は、光ディスク２で反射された戻りの光ビームを検出した光検出器１５の出力信号に基づいて全光量を検出して、図２（ｃ）に示すように、全光量信号Ｓ_ＲＦを生成する。

第１の識別手段としてのフォーカスゼロクロス生成回路２５は、図２（ｂ）に示すように、フォーカス誤差量検出回路２３から供給されたフォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥに基づいて、これを所定の値に設定された第１の閾値であるＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺとを比較して、検出されたフォーカス誤差量がＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを超えたときに例えばＨレベルとなり、ＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを超えないときにＬレベルとなる第１の識別信号としてＦＺＣ信号Ｓ_ＦＺを生成する。この第１の識別信号であるＦＺＣ信号Ｓ_ＦＺは、対物レンズ１２に集光されるスポットが少なくとも光ディスク２の信号記録面２ｂから所定の範囲内に位置することを示すものであり、第１の閾値であるＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺは、この所定の範囲内に位置することを検出できるように設定される。すなわち、このＦＺＣ信号Ｓ_ＦＺは、検出されたフォーカス誤差量とＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺとの関係を識別するための信号である。また、ここで、対物レンズ１２に集光されるスポットとは、対物レンズを通過した光ビームのスポットであり、このスポットの位置とは、対物レンズを通過した光ビームの光軸に直交する面内において最小の径となる位置であり、換言すると、この光ビームの集束位置である。

第２の識別手段としての識別信号発生回路２６は、図２（ｄ）に示すように、全光量検出回路２４から供給された全光量信号Ｓ_ＲＦに基づいて、これを所定の値に設定された第２の閾値である全光量閾値Ｔｈ_ＤＲとを比較して、検出された全光量が全光量閾値Ｔｈ_ＤＲを超えたときに例えばＨレベルとなり、全光量閾値Ｔｈ_ＤＲを超えないときにＬレベルとなる第２の識別信号として全光量識別信号Ｓ_ＤＲを生成する。この第２の識別信号である全光量識別信号Ｓ_ＤＲは、対物レンズ１２に集光されるスポットが光ディスク２の表面２ａ又は信号記録面２ｂから所定の範囲内に位置することを示すものであり、第２の閾値である全光量閾値Ｔｈ_ＤＲは、この所定の範囲内に位置することを検出できるように設定される。すなわち、この全光量識別信号Ｓ_ＤＲは、検出された全光量と全光量閾値Ｔｈ_ＤＲとの関係を検出するための信号である。

また、制御部２０は、全光量検出回路２４での検出結果に基づいて光ディスク２の表面２ａでの反射を検出していることを示す第１のタイミングＴ_１を検出する表面反射検出回路２７と、全光量検出回路２４での検出結果に基づいて光ディスク２の信号記録面２ｂでの反射を検出していることを示す第２のタイミングＴ_２を検出する信号面反射検出回路２８と、表面反射検出回路２７により検出された第１のタイミングＴ_１と、信号面反射検出回路２８により検出された第２のタイミングＴ_２との間隔に基づいて装着された光ディスクの種類を判別するディスク判別手段としてディスク判別回路２９と、表面２ａの位置を検出する第１のタイミングＴ_１におけるアクチュエータ１３を駆動するための第１の駆動電圧ＤＲＶ１を保持する第１の駆動電圧保持回路３１と、信号記録面２ｂの位置を検出する第２のタイミングＴ_２におけるアクチュエータ１３を駆動するための第２の駆動電圧ＤＲＶ２を保持する第２の駆動電圧保持回路３２と、第１及び第２の駆動電圧ＤＲＶ１，ＤＲＶ２の間の所定の駆動電圧を第３の閾値であるゲート電圧ＤＲＶｏｎとして設定するとともに、アクチュエータ１３を駆動する駆動電圧がゲート電圧ＤＲＶｏｎを超えたことを識別するフォーカスゲート信号Ｓ_ＧＡを生成する第３の識別手段としてフォーカスゲート生成回路３３とを有する。

表面反射検出回路２７は、図２（ｄ）に示すように、全光量検出回路２４での検出結果を識別した識別信号発生回路２６の全光量識別信号Ｓ_ＤＲに基づいて、光ディスク２の表面２ａでの反射を検出していることを示す第１のタイミングＴ_１を検出する。すなわち、表面反射検出回路２７は、光ディスク２の表面２ａの位置を検出する表面位置検出手段として機能する。例えば、表面反射検出回路２７は、対物レンズ１２に集光されるスポットを光ディスクから離間された位置から光ディスクに近接する方向に移動させた際に、このスポットが光ディスク２の表面２ａから所定の範囲に位置することを示す全光量識別信号Ｓ_ＤＲの立ち下がりエッジＥ_ＤＲ１を検出して、これを第１のタイミングＴ_１とする。尚、ここでは、全光量識別信号Ｓ_ＤＲの立ち下がりエッジを第１のタイミングＴ_１として説明したが、立ち上がりエッジを第１のタイミングとしてもよく、さらに、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの中間を第１のタイミングとしてもよい。

信号面反射検出回路２８は、図２（ｄ）に示すように、全光量検出回路２４での検出結果を識別した識別信号発生回路２６の全光量識別信号Ｓ_ＤＲに基づいて、光ディスク２の信号記録面２ｂでの反射を検出していることを示す第２のタイミングＴ_２を検出する。すなわち、信号面反射検出回路２８は、光ディスク２の信号記録面２ｂの位置を検出する信号面位置検出手段として機能する。例えば、信号面反射検出回路２８は、対物レンズ１２に集光されるスポットを光ディスクから離間された位置から光ディスクに近接する方向に移動された際に、このスポットが光ディスク２の信号記録面２ｂから所定の範囲に位置することを示す全光量識別信号Ｓ_ＤＲの立ち上がりエッジＥ_ＤＲ２を検出して、これを第２のタイミングＴ_２とする。尚、ここでは、全光量識別信号Ｓ_ＤＲの立ち上がりエッジを第２のタイミングＴ_２として説明したが、立ち下がりエッジを第２のタイミングとしてもよく、さらに、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの中間を第２のタイミングとしてもよい。

ディスク判別回路２９は、表面反射検出回路２７により光ディスク表面２ａの位置での反射を検出していることを示す第１のタイミングＴ_１と、信号面反射検出回路２８により光ディスク信号面の位置での反射を検出していることを示す第２のタイミングＴ_２との間隔に基づいて、すなわち、この間隔とフォーカス引込信号発生回路２２からアクチュエータ駆動回路２１に供給されるフォーカス引込信号Ｓ_ＰＩとに基づいて、装着されている光ディスク２の表面２ａと信号記録面２ｂとの間隔を算出して、この間隔から保護基板の厚みを算出することで、この間隔に基づいて光ディスクの種類を判別することができる。尚、ここでは、ディスク判別回路２９は、第１のタイミングＴ_１と第２のタイミングＴ_２との間隔に基づいて、光ディスクの種類を判別するように構成したが、第１のタイミングＴ_１における第１の駆動電圧と、第２のタイミングＴ_２における第２の駆動電圧との差分に基づいて、光ディスクの種類を判別するように構成してもよい。

第１の駆動電圧保持回路３１は、図２（ｄ）及び図２（ｅ）に示すように、表面反射検出回路２７が表面２ａの位置を検出した第１のタイミングＴ_１のときのアクチュエータ駆動回路２１がアクチュエータ１３を駆動している駆動電圧を第１の駆動電圧ＤＲＶ１として記憶して保持するものであり、第１の記憶手段として機能する。

第２の駆動電圧保持回路３２は、図２（ｄ）及び図２（ｅ）に示すように、信号面反射検出回路２８が信号記録面２ｂの位置を検出した第２のタイミングＴ_２のときのアクチュエータ駆動回路２１がアクチュエータ１３を駆動している駆動電圧を第２の駆動電圧ＤＲＶ２として記憶して保持するものであり、第２の記憶手段として機能する。

第３の識別手段としてのフォーカスゲート生成回路３３は、第１及び第２の駆動電圧保持回路３１，３２により保持された第１及び第２の駆動電圧ＤＲＶ１，ＤＲＶ２の間の任意の駆動電圧を駆動電圧閾値であるゲート電圧ＤＲＶｏｎとして設定して、すなわち、駆動電圧閾値を第３の閾値として設定する第３の閾値設定手段として機能するとともに、アクチュエータ駆動回路２１がアクチュエータ１３を駆動するための駆動電圧と、設定されたゲート電圧ＤＲＶｏｎとを比較して、アクチュエータ１３を駆動する駆動電圧がゲート電圧ＤＲＶｏｎを超えたことを識別する第３の識別手段として機能する。フォーカスゲート生成回路３３は、図３（ｇ）に示すように、アクチュエータ１３を駆動する駆動電圧を示す信号をアクチュエータ駆動回路２１から受け取り、この信号に基づいて、これを所定の値に設定された第３の閾値であるゲート電圧ＤＲＶｏｎと比較して、アクチュエータ１３を駆動する駆動電圧がゲート電圧ＤＲＶｏｎを超えたときに例えばＨレベルとなり、ゲート電圧ＤＲＶｏｎを超えないときにＬレベルとなる第３の識別信号としてフォーカスゲート信号Ｓ_ＧＡを生成する。この第３の識別信号であるフォーカスゲート信号Ｓ_ＧＡは、対物レンズ１２に集光されるスポットが光ディスク２の表面２ａと信号記録面２ｂとの間の所定の位置に到着したこと、すなわち、このスポットが所定の位置に対して信号記録面側に位置することを示すものであり、第３の閾値であるゲート電圧ＤＲＶｏｎは、この所定の位置に到着したことを検出できるように設定される。すなわち、このフォーカスゲート信号Ｓ_ＧＡは、アクチュエータ１３を駆動するための駆動電圧とゲート電圧ＤＲＶｏｎとの関係を検出するための信号である。

また、制御部２０は、フォーカスゲート生成回路３３によりアクチュエータ１３を駆動する駆動電圧がゲート電圧ＤＲＶｏｎを超えた状態であることを識別され、識別信号発生回路２６により全光量検出回路２４で検出された全光量が全光量閾値Ｔｈ_ＤＲを超えた状態であることを識別された状態で、フォーカスゼログロス生成回路２５によりフォーカス誤差量検出回路２３で検出されたフォーカス誤差量がＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを下回るタイミングを検出したときに、アクチュエータ駆動回路２１に供給する信号を、フォーカス引込信号Ｓ_ＰＩからフォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥに切り換える切換手段としてコントロール回路３５を有する。

コントロール回路３５は、フォーカスゲート回路３３から供給されるフォーカスゲート信号Ｓ_ＧＡと、識別信号発生回路２６から供給される全光量識別信号Ｓ_ＤＲと、フォーカスゼロクロス生成回路２５から供給されるＦＺＣ信号Ｓ_ＦＺとに基づいて、ループスイッチ３６の接点Ａ側及び接点Ｂ側を切換制御して、アクチュエータ駆動回路２１に供給する信号として、フォーカス引込信号発生回路２２で生成されたフォーカス引込信号Ｓ_ＰＩと、フォーカス誤差量検出回路２３で生成されたフォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥとを切り換える。

すなわち、コントロール回路３５は、フォーカスゲート信号Ｓ_ＧＡに基づいてフォーカスゲート生成回路３３により対物レンズ１２に集光されるスポットが所定の位置に対して信号記録面側に位置することを識別され、全光量識別信号Ｓ_ＤＲに基づいて識別信号発生回路２６により対物レンズ１２に集光されるスポットが光ディスク２の表面２ａ又は信号記録面２ｂから所定の範囲内に位置することを識別された状態で、ＦＺＣ信号Ｓ_ＦＺに基づいてフォーカス誤差量検出回路２３により対物レンズ１２に集光されるスポットが光ディスク２の信号記録面２ｂから所定の範囲内に位置することを示すＦＺＣ信号Ｓ_ＦＺの立ち下がりエッジＥ_ＦＺ１、すなわち、フォーカス誤差量がＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを超えた状態からＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを下回る状態となること、を検出したときに、ループスイッチ３６の接点を接点Ｂ側から接点Ａ側に切り換えて、制御ループを閉じて、アクチュエータ駆動回路２１に供給する信号を、フォーカス引込信号Ｓ_ＰＩからフォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥに切り換える。そして、コントロール回路３５により切り換えられ、フォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥが供給されたアクチュエータ駆動回路２１は、このフォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥに基づいて、信号記録面２ｂに適切な合焦状態となる位置に対物レンズ１２を移動制御させるようにアクチュエータ１３を駆動することが可能となる。

制御部２０は、コントロール回路３５がループスイッチ３６の接点を接点Ｂ側の状態で、アクチュエータ駆動回路２１にフォーカス引込信号Ｓ_ＰＩが供給され、アクチュエータ１３を駆動して対物レンズ１２をフォーカス制御可能な範囲まで移動させるフォーカス引き込み動作をさせ、コントロール回路３５がループスイッチ３６の接点をＡ側に切り換えた状態で、アクチュエータ駆動回路２１にフォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥが供給され、アクチュエータを駆動して対物レンズ１２のフォーカスサーボ動作を開始して適切に信号記録面２ｂに合焦状態を保持することを可能とする。

以上のように構成されたディスクドライブ装置１は、フォーカス引き込み動作時に光ディスクの表面反射の影響を受けることなく、確実に光ディスク２の信号記録面２ｂの位置でループスイッチ３６をＡ側に切り換えてフォーカスサーボループをオン（以下、「フォーカスサーボオン」という。）させて、フォーカスサーボ動作を開始することができ、確実に光ディスク２の信号記録面２ｂにビームスポットを合焦状態に保持することを可能とする。

よって、本発明を適用したディスクドライブ装置１は、光ディスク２の表面２ａによる反射を誤って検出することによりフォーカスサーボ動作を開始してしまうことを防止して、正確に信号記録面２ｂの位置を検出してフォーカスサーボ動作を開始することができ、フォーカスを確実に行うことができる。

この本発明を適用したディスクドライブ装置１は、光ディスクの表面反射でのフォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥが大きくなる場合、例えばフォーカスエラー信号として差動非点収差法を用いたような場合にも、正しく信号記録面２ｂの位置に対物レンズで集光されるスポットが位置した状態でフォーカスサーボ動作を開始することを可能とするものである。

次に、以上のように構成されたディスクドライブ装置１のフォーカスサーボオンの動作について説明する。

本発明を適用されたディスクドライブ装置１のフォーカスサーボの起動方法は、図４に示すように、装着された光ディスクの種類を判別するディスク判別ステップＳ１と、フォーカスサーボ動作を開始するフォーカス投入ステップＳ２とからなる。

ディスクドライブ装置１において、記録・再生動作が開始されると、ループスイッチ３６の接点が接点Ｂ側とされており、制御ループが開いた状態とされている。すなわち、アクチュエータ駆動回路２１の入力側は、フォーカス引込信号発生回路２２の出力に接続されている。フォーカス引込信号発生回路２２からフォーカス引込信号Ｓ_ＰＩを供給されたアクチュエータ駆動回路２１は、対物レンズ１２をフォーカス方向に移動させ、フォーカス引き込み動作を行う。このとき、まず、対物レンズ１２は、光ディスク２から離間された側から近接する方向に向けて駆動される。

まず、１回目のフォーカス引き込み動作では、図４に示すように、ディスク判別を行うとともに、後述のようにゲート電圧ＤＲＶｏｎを設定する。（ステップＳ１）。対物レンズ１２が光ディスク２に対して離間された側から近接する方向にフォーカス引き込み動作され、対物レンズ１２に集光されるスポットが光ディスク２の表面２ａから所定の範囲内に位置したときに、識別信号発生回路２６により、図２（ｄ）に示すように、全光量検出回路２４で検出された全光量が全光量閾値Ｔｈ_ＤＲを超えたことを検出すると、表面反射検出回路２７がこの立ち下がりエッジＥ_ＤＲ１の瞬間を第１のタイミングＴ_１として検出し、表面反射検出回路２７から第１のタイミング検出信号を受けた第１の駆動電圧保持回路３１がこの瞬間のアクチュエータ１３を駆動するための第１の駆動電圧ＤＲＶ１を「表面時駆動電圧」として保持する。

次に、対物レンズ１２に集光されるスポットが光ディスク２の信号記録面２ｂから所定の範囲内に位置したときに、識別信号発生回路２６により、図２（ｄ）に示すように、全光量検出回路２４で検出された全光量が再び全光量閾値Ｔｈ_ＤＲを超えたことを検出すると、信号面反射検出回路２８がこの立ち上がりエッジＥ_ＤＲ２の瞬間を第２のタイミングＴ_２として検出し、信号面反射検出回路２８から第２のタイミング検出信号を受けた第２の駆動電圧保持回路３２がこの瞬間のアクチュエータ１３を駆動するための第２の駆動電圧ＤＲＶ２を「信号面時駆動電圧」として保持する。

このとき、ディスク判別回路２９は、表面反射検出回路２７及び信号面反射検出回路２８で生成した第１及び第２のタイミングＴ_１，Ｔ_２の間隔に基づいて装着された光ディスクの種類を判別する。

また、このとき、フォーカスゲート生成回路３３では、第１及び第２の駆動電圧保持回路３１，３２から保持された第１及び第２の駆動電圧ＤＲＶ１，ＤＲＶ２を示す信号を受け取り、第３の閾値となるゲート電圧ＤＲＶｏｎを設定する。

このように、ディスク判別ステップＳ１は、装着された光ディスクの種類を判別するとともに、表面時駆動電圧ＤＲＶ１、信号面時駆動電圧ＤＲＶ２を検出するステップＳ１−１と、ゲート電圧ＤＲＶｏｎを決定するステップＳ１−２とを有する。

次に、２回目のフォーカス引き込み動作では、図４に示すように、フォーカス制御動作を開始するタイミングを検出し、そのタイミングでフォーカスサーボ動作を開始する（ステップＳ２）。対物レンズ１２が光ディスク２に対して離間された側から近接する方向にフォーカス引き込み動作され、対物レンズ１２に集光されるスポットが光ディスク２の表面２ａと信号記録面２ｂとの間の所定の位置に到着したときに、フォーカスゲート生成回路３３により、図３（ｆ）及び図３（ｇ）に示すように、アクチュエータ１３を駆動する駆動電圧がゲート電圧ＤＲＶｏｎを超えたことを識別してコントロール回路３５に供給するフォーカスゲート信号Ｓ_ＧＡをＨレベルとして供給する。

そして、対物レンズ１２に集光されるスポットが光ディスク２の信号記録面２ｂから所定の範囲内に位置されたときに、図３（ｃ）及び図３（ｄ）に示すように、識別信号発生回路２６により、全光量検出回路２４で検出される全光量が全光量閾値Ｔｈ_ＤＲを超えたことを識別して、コントロール回路３５に供給する全光量識別信号Ｓ_ＤＲをＨレベルとして供給する。

そして、対物レンズ１２に集光されるスポットが光ディスク２の信号記録面２ｂから所定の範囲内に位置されたときに、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、フォーカスゼロクロス生成回路２５により、フォーカス誤差量検出回路２３で検出されるフォーカス誤差量がＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを超えたことを識別して、コントロール回路３５に供給するＦＺＣ信号Ｓ_ＦＺがＨレベルとなり、この状態から、フォーカス誤差量がＦＺＣ閾値Ｔｈ_ＦＺを下回るタイミングでＦＺＣ信号Ｓ_ＦＺが立ち下がってＬレベルとなる。

このように、コントロール回路３５は、フォーカスゲート信号Ｓ_ＧＡがＨレベルに立ち上がり、全光量識別信号Ｓ_ＤＲがＨレベルに立ち上がった状態からＦＺＣ信号Ｓ_ＦＺの立ち下がりエッジＥ_ＦＺ１を検出すると、図３（ｅ）に示すように、この立ち下がりエッジＥ_ＦＺ１においてフォーカスオンのタイミングとして、ループスイッチ３６を接点Ａ側に切り換え、すなわち、アクチュエータ駆動回路２１の入力側をフォーカス誤差量検出回路２３の出力に接続されるようになる。フォーカス誤差量検出回路２３からフォーカスエラー信号Ｓ_ＦＥを供給されたアクチュエータ駆動回路２１は、この信号に基づいて、対物レンズ１２をフォーカス制御する。

すなわち、コントロール回路３５は、上述のような信号を受けて、ループスイッチ３６の接点を接点Ｂ側から接点Ａ側に制御することで制御ループが閉じられ、光ディスク２の信号記録面２ｂに合焦された状態でフォーカスサーボが開始される。

このように、フォーカス投入ステップＳ２は、駆動電圧をゲート電圧ＤＲＶｏｎと比較して識別するステップＳ２−１と、フォーカスゲート信号Ｓ_ＧＡをＨレベルとして出力するステップＳ２−２と、フォーカスゲート信号Ｓ_ＧＡ及び全光量識別信号Ｓ_ＤＲのＨレベルを検出した状態で、ＦＺＣ信号Ｓ_ＦＺの立ち下がりエッジＥ_ＦＺ１を検出したときにフォーカス制御を開始するステップＳ２−３とを有する。

以上のように、本発明を適用したディスクドライブ装置１は、光ディスクの入射面側から厚さ方向に近接する方向に対物レンズを可動させて、全光量識別信号Ｓ_ＤＲに基づいて、光ディスクの表面反射と、信号記録面反射とのタイミングの間隔に基づいて、装着された光ディスクの種類判別をするとともに、フォーカスゲート信号Ｓ_ＧＡ、全光量識別信号Ｓ_ＤＲ、ＦＺＣ信号Ｓ_ＦＺに基づいて、信号記録面２ｂの位置を正確且つ確実に検出して、フォーカスサーボ動作を適切なタイミングで開始することができる。

本発明を適用したディスクドライブ装置のブロック回路図である。本発明を適用したディスクドライブ装置のゲート電圧を設定するまでの各信号のタイミングチャートであり、（ａ）は、フォーカスエラー信号を示し、（ｂ）は、ＦＺＣ信号を示し、（ｃ）は、全光量信号を示し、（ｄ）は、全光量識別信号を示し、（ｅ）は、駆動電圧を示すものである。本発明を適用したディスクドライブ装置のフォーカスサーボオンまでの各信号のタイミングチャートであり、（ａ）は、フォーカスエラー信号を示し、（ｂ）は、ＦＺＣ信号を示し、（ｃ）は、全光量信号を示し、（ｄ）は、全光量識別信号を示し、（ｅ）は、フォーカスオンのタイミングを示し、（ｆ）は、駆動電圧を示し、（ｇ）は、フォーカスゲート信号を示すものである。本発明を適用したディスクドライブ装置のフォーカスサーボオンの動作を示すフローチャートである。従来のディスクドライブ装置のフォーカスサーボオンまでの各信号のタイミングチャートである。従来のディスクドライブ装置において、誤検出により表面でフォーカスオンした場合の各信号のタイミングチャートである。従来のディスクドライブ装置において、信号記録面でのフォーカスエラー信号が閾値を超えずにフォーカスオンできない場合の各信号のタイミングチャートである。

符号の説明

１ディスクドライブ装置、２光ディスク、１０光ピックアップ、１１光源、１２対物レンズ、１３アクチュエータ、１５光検出器、２０制御部、２１アクチュエータ駆動回路、２２フォーカス引込信号発生回路、２３フォーカス誤差量検出回路、２４全光量検出回路、２５フォーカスゼロクロス生成回路、２６識別信号発生回路、２７ディスク判別回路、３３フォーカスゲート生成回路、３５コントロール回路、

Claims

光ビームを出射する光源と、
上記光源から出射された光ビームを光ディスク上に集光する対物レンズと、
上記対物レンズを少なくともフォーカス方向に駆動するアクチュエータと、
上記光ディスクで反射された光ビームに基づいて少なくともフォーカスエラー信号及び全光量信号を検出する光検出手段と、
上記アクチュエータを制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記対物レンズを上記フォーカスエラー信号に基づいて制御可能な範囲まで移動させるためのフォーカス引込信号を発生するフォーカス引込信号発生手段と、
上記フォーカス引込信号発生手段からのフォーカス引込信号に基づいて、上記アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動手段と、
上記光検出器からのフォーカスエラー信号を第１の閾値と比較して、上記対物レンズを通過した光ビームのスポットが少なくとも光ディスクの信号記録面から所定の範囲内に位置することを示す第１の識別信号を生成する第１の識別信号生成手段と、
上記光検出器からの全光量信号を第２の閾値と比較して、上記スポットが光ディスクの表面又は信号記録面から所定の範囲内に位置することを示す第２の識別信号を生成する第２の識別信号生成手段と、
上記第２の識別信号生成手段からの第２の識別信号に基づいて、１回目のフォーカス引き込み動作において、上記スポットを光ディスクから離間された位置から光ディスクに近接する方向に近づけた際に、上記第２の識別信号の上記スポットが光ディスクの表面から所定の範囲に位置することを示す立ち下がりエッジに対応する上記アクチュエータの第１の駆動電圧と、上記第２の識別信号の上記スポットが光ディスクの信号記録面から所定の範囲に位置することを示す立ち上がりエッジに対応する上記アクチュエータの第２の駆動電圧とに基づいて、上記スポットが光ディスクの表面と信号記録面との間の所定の位置に到着したことを示す第３の識別信号を生成する第３の識別信号生成手段と、
２回目のフォーカス引き込み動作において、上記スポットを光ディスクから離間された位置から光ディスクに近接する方向に近づけた際に、上記第３の識別信号が立ち上がり、さらに上記第２の識別信号が立ち上がった後の上記第１の識別信号の立ち下がりエッジにおいて、上記アクチュエータ駆動手段に供給する信号を、上記フォーカス引込信号から上記フォーカスエラー信号に切り換える切換手段とを有するディスクドライブ装置。
上記第１の駆動電圧と上記第２の駆動電圧との差分に基づいて、光ディスクの種類を判別することを特徴とする請求項１記載のディスクドライブ装置。