光ディスク装置
【課題】フォーカスサーチの失敗を検出してフォーカスサーチのリカバリーを実施し、フォーカス制御を迅速に行うことができる光ディスク装置を提供する。
【解決手段】対物レンズ及び光検出器を含み、ディスク媒体１に記録された情報を読み取る光ピックアップ３と、フォーカスサーチ用の駆動電圧を可変して対物レンズをディスク媒体１のフォーカス方向に移動させてフォーカスサーチを行うフォーカス制御回路７と、フォーカスサーチによって得たフォーカスエラー信号の振幅と、フォーカスエラー信号のピーク値及びボトム値の割合をもとにフォーカスサーチの成否を判定するサーチ判定部１２２とを具備し、フォーカス制御回路７は、サーチ判定部１２２での判定結果をもとにフォーカスサーチが失敗した場合はリカバリーを実施する。
【解決手段】対物レンズ及び光検出器を含み、ディスク媒体１に記録された情報を読み取る光ピックアップ３と、フォーカスサーチ用の駆動電圧を可変して対物レンズをディスク媒体１のフォーカス方向に移動させてフォーカスサーチを行うフォーカス制御回路７と、フォーカスサーチによって得たフォーカスエラー信号の振幅と、フォーカスエラー信号のピーク値及びボトム値の割合をもとにフォーカスサーチの成否を判定するサーチ判定部１２２とを具備し、フォーカス制御回路７は、サーチ判定部１２２での判定結果をもとにフォーカスサーチが失敗した場合はリカバリーを実施する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク媒体に記録された情報を再生する光ディスク装置に係り、特にフォーカス制御を迅速化した光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスク装置では、光ピックアップからディスク媒体（光ディスク）に対してレーザ光を照射してディスク媒体に情報を記録したり、ディスク媒体に記録された情報を読み取って再生するようにしている。光ピックアップには、対物レンズと、フォーカス／トラッキング制御を行うアクチュエータが搭載されており、光ピックアップは、スレッドモータによって光ディスクの径方向に順次移動し、アクチュエータによりトラッキング方向及びフォーカス方向への移動制御が行われる。
【０００３】
フォーカス制御では、光ピックアップから出力されるレーザ光をディスク記録面上において適正な焦点状態となるように制御しなければならない。このため光ピックアップの対物レンズを光ディスクの記録面に対して近づけたり、離れる方向に駆動してフォーカス制御を行なうフォーカスサーボ装置が設けられている。
【０００４】
ところで、フォーカスサーボが可能な範囲（フォーカス引込可能範囲）は比較的狭いため、記録／再生動作の開始時等において、先ずフォーカスサーチを行ってフォーカス引込可能範囲にまで対物レンズの位置を移動させ、その後フォーカスサーボループをオンにしてフォーカスサーボを実行するようにしている。フォーカスサーチでは、例えば対物レンズをディスク面から最も離れた位置と最も近接した位置の間において移動させ、ディスクからの反射光を光検出器で検出して、フォーカスエラー信号（Ｓ字カーブ）等を得てフォーカス引込可能範囲内に対物レンズの位置を制御する。その後、フォーカスサーボ動作により対物レンズの位置を合焦点位置に収束させる。
【０００５】
しかしながら、面振れ量の大きいディスクでは、フォーカスサーチにおいて、レーザのスポット光がディスクのデータ層まで到達（又は通過）できず、フォーカスエラー信号等の各種の信号振幅レベルが通常の半分程度しか取得できない場合があり、フォーカスサーチを失敗してしまうことがあった。例えばフォーカスエラー信号を元にディスクの種類を判別する場合、正常な振幅レベルの信号を取得できないため、ディスク判別を失敗する。このため、再生までに時間がかかったり、再生できないといった不具合を生じる。
【０００６】
またフォーカスサーチの失敗は、フォーカスサーボの過剰制御を招くことがあり、光ピックアップがディスクに衝突してディスク及び光ピックアップを破損してしまうこともある。またディスクの面振れ以外に、低反射ディスクや、煙草の煙等により対物レンズが汚れている場合には、反射光が低減することがあり、フォーカスサーチ時に正確なフォーカスエラー信号が得られず、誤検出することがある。特に車載用のディスク装置では車室内で喫煙したときの煙により対物レンズが汚れやすい。
【０００７】
したがって、確実にデータ層を通過するようにフォーカスサーチ振幅を大きくすると、メカ公差要因等によりフォーカスサーチ中に光ピックアップがディスクに衝突する可能性がある。またディスクへの衝突を回避するためフォーカスサーチの振幅を小さくすると、レーザのスポット光がディスクのデータ層まで届かず、フォーカスサーチの失敗を招いてしまうというジレンマがある。
【０００８】
特許文献１には、フォーカスサーチの際に、初めに空振りでフォーカスサーチを行い、フォーカスエラー信号のＳ字カーブのピーク及びボトムの各タイミングでサーチ駆動信号の値を検出し、実際のフォーカスサーチの際には、ピーク時とボトム時のサーチ駆動電圧の間をサーチ範囲としてサーチを実行する再生装置について記載されている。
【０００９】
しかしながら、面振れ量の大きいディスクや低反射ディスクの再生時、或いは対物レンズが汚れているような場合には、中途半端な信号が検出される可能性があり、フォーカスサーチに失敗する可能性があり、更なる改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３８５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の光ディスク装置では、面振れ量の大きいディスクにおいてフォーカスサーチを実施した場合、或いは低反射ディスクを再生する場合や対物レンズが汚れている場合にフォーカスサーチを失敗してしまうことがあった。またフォーカスサーボの過剰制御により、光ピックアップがディスクに衝突してしまうことがあった。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑み、フォーカスサーチの失敗を検出して、フォーカスサーチのリカバリーを実施することで正常レベルの信号振幅を取得し、フォーカス制御を正確かつ迅速に行うことができ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】
【００１３】
請求項１記載の光ディスク装置は、対物レンズ及び光検出器を含み、ディスク媒体に記録された情報を読み取る光ピックアップと、フォーカスサーチ用の駆動電圧を可変して前記対物レンズを前記ディスク媒体のフォーカス方向に移動させてフォーカスサーチを行う第１のフォーカス制御部と、前記フォーカスサーチによって得たフォーカスエラー信号の振幅と、前記フォーカスエラー信号のピーク値及びボトム値の割合をもとに前記フォーカスサーチの成否を判定する第１の判定部と、を具備し、前記第１のフォーカス制御部は、前記第１の判定部での判定結果をもとに前記フォーカスサーチが失敗した場合はリカバリーを実施することを特徴とする。
【００１４】
また請求項４記載の光ディスク装置は、対物レンズ及び光検出器を含み、ディスク媒体に記録された情報を読み取る光ピックアップと、フォーカスサーチ用の駆動電圧を可変して前記対物レンズを前記ディスク媒体のフォーカス方向に移動させてフォーカスサーチを行う第２のフォーカス制御部と、前記フォーカスサーチによって得たフォーカスエラー信号の振幅と、前記光検出器からの全加算信号の振幅の割合をもとに前記フォーカスサーチの成否を判定する第２の判定部と、を具備し、前記第２のフォーカス制御部は、前記第２の判定部の判定結果をもとに前記フォーカスサーチが失敗した場合はリカバリーを実施することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光ディスク装置では、ディスクの面振れ或いはフォーカスエラー信号等にノイズが含まれていても、フォーカスサーチのリカバリーを実施することで正常にフォーカス制御を行うことができ、速やかに再生動作に移行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置を示すブロック図。
【図２】一実施形態におけるフォーカスサーチの基本動作を示す説明図。
【図３】フォーカスサーチの失敗時の動作を示す波形図。
【図４】フォーカスサーチのリカバリー動作を示す波形図。
【図５】一実施形態におけるフォーカスサーチの動作を示すフローチャート。
【図６】本発明の第２の実施形態におけるフォーカスサーチの基本動作を示す説明図。
【図７】フォーカスサーチの失敗時の動作を示す波形図。
【図８】フォーカスサーチ失敗時の各部の信号振幅を示す波形図。
【図９】フォーカスサーチのリカバリー動作を示す波形図。
【図１０】第２の実施形態におけるフォーカスサーチの動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の全体構成を示すブロック図である。図１において、ＣＤ、ＤＶＤ等のディスク媒体１（以下、ディスク１と称す）は、スピンドルモータ２によって回転する。ディスク１に対する情報の記録・再生は、光ピックアップ３によって行われる。光ピックアップ３は、スレッドモータ４によってディスク１の径方向に駆動され、スレッドモータ４は、モータ制御回路５により制御される。
【００１９】
光ピックアップ３には、対物レンズ３１を設けており、この対物レンズ３１は、アクチュエータ２０によってフォーカス方向（レンズ３１の光軸方向）への移動とトラッキング方向（レンズ３１の光軸と直交する方向）への移動が制御される。またチルト制御が可能となっている。
【００２０】
ディスク１への情報の書き込みは、半導体レーザ発振器３２から発せられた光ビームを、コリメータレンズ３３及びビームスプリッタ３４を介してディスク１に照射して行う。またディスク１からの情報の読取り（リード）は、ディスク１からの反射光を、対物レンズ３１、ビームスプリッタ３４、集光レンズ３５、及びシリンドリカルレンズ３６を介して、光検出器３７に導くことによって行う。半導体レーザ発振器３２は、レーザ制御回路６によって駆動制御され、レーザ制御回路６は、半導体レーザ発振器３２から発せられる光ビームを記録／再生に応じて制御する。
【００２１】
光検出器３７は、例えば４分割の光検出セルから成り、各光検出セルの出力信号は、電流／電圧変換用のアンプを介して信号処理回路３８に供給される。信号処理回路３８は、光検出器３７の出力信号を基に、フォーカス制御用の信号Ｆｏ、トラッキング制御用の信号Ｔｒ、全加算信号Ａｄｄ、及びデータ再生用の信号を出力する。
【００２２】
フォーカス制御用の信号Ｆｏは、フォーカス制御回路７に供給され、フォーカス制御回路７の出力信号は、アクチュエータ２０に供給される。これにより、光ビームがディスク１上に常時ジャストフォーカスする。トラッキング制御用の信号Ｔｒはトラッキング制御回路８に供給され、トラッキング制御回路８は、トラック駆動信号を作成してアクチュエータ２０に供給する。これにより、光ピックアップ３のトラッキング方向の移動が制御される。
【００２３】
トラッキング制御回路８からのトラック駆動信号は、モータ制御回路５にも供給され、スレッドモータ４を制御する。トラッキング制御回路８によって対物レンズ３１が移動しているとき、スレッドモータ４を制御することで、対物レンズ３１が光ピックアップ３内の中心位置近傍に位置するよう光ピックアップ３が移動する。尚、アクチュエータ２０には、フォーカス制御、トラッキング制御及びチルト制御のための各コイルが設けられている。
【００２４】
また、光検出器３７からの全加算信号Ａｄｄは、後述するコントローラ１２に供給され、信号処理回路３８からのデータ再生用の信号は、ＲＦアンプを介してデータ再生回路９に供給される。データ再生回路９は、ＲＦアンプの出力をアナログ・デジタル変換回路によってデジタル化（２値化）し、デジタル化された信号を、ＰＬＬ回路１０からの再生用クロックに基づいて再生する。またＰＬＬ回路１０はモータ制御回路１１にＣＬＶ用（Constant Angular Velocity）の信号を供給し、モータ制御回路１１は、ディスク１が一定の線速度で回転するようにスピンドルモータ２を制御する。
【００２５】
スレッドモータ制御回路５、レーザ制御回路６、データ再生回路９、ＰＬＬ回路１０及びスピンドルモータ制御回路１１は、コントローラ１２に接続され、コントローラ１２によって制御される。コントローラ１３はＣＰＵ１２１を含み、このＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ（図示せず）に記録されたプログラムに従って各部の動作を制御する。
【００２６】
またコントローラ１２には、インターフェース回路１３（Ｉ／Ｆ１３）が接続され、インターフェース回路１３にはホスト１４が接続されている。インターフェース回路１３は、ホスト１４からのコマンドをコントローラ１２に送ったり、ディスク１のデータをホスト１４を介して外部に出力する役割を有する。例えば、音楽、画像ＤＶＤを再生可能なディスク装置では、ホスト１４からのデータリード要求（読取り指令）に応じて目標アドレスの情報を読取る。
【００２７】
さらにコントローラ１２はサーチ判定部１２２を有する。サーチ判定部１２２は、フォーカスサーチの結果をもとにフォーカスサーチの成否を判断し、フォーカスサーチが成功したとき、フォーカス制御回路７及びトラッキング制御回路８のサーボループをオンにして駆動信号を供給する。
【００２８】
以下、本発明の特徴部であるフォーカス制御の動作を具体的に説明する。即ち、フォーカス制御では、光学ピックアップ３から出力されるレーザ光をディスク１の記録面上において適正な焦点状態となるように制御するため、光ディスク装置の起動時等に先ずフォーカスサーチを行ってフォーカス引込可能範囲にまで対物レンズ位置を移動させ、その後フォーカスサーボループをオンにしてフォーカスサーボを実行する。
【００２９】
図２は、フォーカスサーチの動作を示す説明図である。図２（ａ）はディスク１のデータ層Ｄに対して対物レンズ３１を離れた位置から徐々に近づけ、データ層Ｄまで到達（又は通過）した位置まで駆動した状態を示している。図２（ｂ）の太線Ｖ１はフォーカスサーチ用の駆動電圧Ｖ１を示し、Ａはディスク１の面振れを示している。
【００３０】
図２（ｃ）は、フォーカスエラー信号Ｅｒを示している。フォーカスサーチを行うとき、フォーカスサーボループはオフにされ、フォーカスサーチ用の駆動電圧Ｖ１がアクチュエータ２０のフォーカスコイルに印加される。駆動電圧Ｖ１を可変すると対物レンズ３１が移動し、その移動過程でフォーカスエラー信号Ｅｒが得られる。
【００３１】
フォーカスエラー信号Ｅｒは、対物レンズ３１からの光スポットが合焦地点付近にくるとＳ字状に変化する。したがって、Ｓ字カーブが得られる位置を検出して、所定タイミングでフォーカスサーボをオンにすれば、以降、光スポットが合焦状態に保持され、フォーカスサーボ動作が行われる。
【００３２】
ところで、図２ではディスク１に面振れがあっても、対物レンズ３１の光スポットがディスク１のデータ層Ｄまで到達した場合を示しているが、ディスク１の面振れのタイミングによっては、図３で示すように光スポットがディスク１のデータ層Ｄまで届かない場合がある。
【００３３】
図３（ａ）は、フォーカスサーチにおいて、ディスク１に対して対物レンズ３１を離れた位置から徐々に近づけたが、面振れによって光スポットがデータ層Ｄまで到達できなかった状態を示している。即ち、図３（ｂ）に示すように、駆動電圧Ｖ１を可変しても光りスポットは合焦地点付近まで到達するものの合焦点を通過できない。またフォーカスエラー信号ＥｒのＳ字特性は、上下アンバランスな波形となり、下側の振幅が小さくなり正常振幅のフォーカスエラー信号Ｅｒが得られない。したがって、フォーカスサーチは失敗してしまう。
【００３４】
そこで本発明では、フォーカスサーチ時のフォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値とボトム値を取得して演算処理を行い、フォーカスサーチのリカバリーを行う。つまり、本発明の一実施形態では、フォーカスサーチ時に以下の（１）〜（４）の処理を行う。
【００３５】
（１）フォーカスサーチにて、フォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値とボトム値を取得する。（２）フォーカスエラー信号Ｅｒの基準電圧を基準にしてピーク値とボトム値の振幅レベルを比較する。（３）ピーク値とボトム値の振幅レベルの割合が一定以上であればフォーカスサーチ失敗と判定する。（４）フォーカスサーチに失敗したときは、例えばフォーカスサーチ用の駆動電圧Ｖ１の設定を変更し、フォーカスサーチのリカバリーを実施する。こうして、フォーカスサーチに成功したとき及びリカバリーに成功したときは、フォーカスサーボループをオンにしてフォーカスサーボを実行する。
【００３６】
尚、コントローラ１２とフォーカス制御回路７は、フォーカスサーチ用の駆動電圧Ｖ１を可変してフォーカスサーチを行う第１のフォーカス制御部を構成する。またコントローラ１２のサーチ判定部１２２は、フォーカスサーチによって得たフォーカスエラー信号の振幅と、フォーカスエラー信号のピーク値及びボトム値の割合をもとにフォーカスサーチの成否を判定する第１の判定部を構成する。
【００３７】
以下、図４、図５を参照してフォーカスサーチの動作を具体的に説明する。図４（ａ）は、１回目のフォーカスサーチにおいてサーチを失敗したときの駆動電圧の振幅Ｖ１と、フォーカスエラー信号Ｅｒを示している。このときのフォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値をＥ１、ボトム値をＥ２とする。図４（ｂ）はフォーカスサーチのリカバリー時の駆動電圧Ｖ２と、フォーカスエラー信号Ｅｒを示している。このときのフォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値をＥ１１、ボトム値をＥ１２とする。尚、ディスクの面振れをＡで示している。
【００３８】
図５は、フォーカスサーチの動作を示すフローチャートである。図５において、ステップＳ０で例えばディスク１の再生を起動すると、ステップＳ１ではフォーカスサーチを開始し、ステップＳ２ではフォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値の計測を開始し、ステップＳ３ではフォーカスエラー信号Ｅｒのボトム値の計測を開始する。ステップＳ４では、フォーカスサーチ用の駆動電圧Ｖ１を徐々に高くし、対物レンズ３１をディスク１に近付ける（レンズアップする）。
【００３９】
ステップＳ５では、フォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値Ｅ１とボトム値Ｅ２を取得し、ステップＳ６でフォーカスサーチを終了する。次のステップＳ７では、フォーカスエラー信号Ｅｒの振幅（ピーク値＋ボトム値）と、ピーク値及びボトム値の割合を算出しフォーカスサーチが正常に行われたか否かを判断する。即ち、
（ピーク値−ボトム値）／（ピーク値＋ボトム値）×１００％ …（１）
を計算し、計算結果と予め設定した閾値を比較する。計算結果が閾値に等しいか小さい場合は、ステップＳ８に進み、フォーカスサーボループをオンにしてフォーカス電圧等の各種の信号振幅を調整し、ステップＳ９で起動後の後処理を行い、再生状態に移行する。こうしてフォーカス引込可能範囲にまで対物レンズ位置を移動させ、その後フォーカスサーボループをオンにしてフォーカスサーボを実行する。
【００４０】
一方、計算結果が閾値よりも大きい場合は、ステップＳ１０で対物レンズ３１を元の位置（ダウン位置）に戻し、ステップＳ１１でフォーカスサーチ用の駆動電圧の振幅を大振幅モード（駆動電圧の振幅をＶ２とする）に変更し、ステップＳ１に戻ってフォーカスサーチのリカバリーを実施する。
【００４１】
例えば最初のフォーカスサーチにて、ピーク値Ｅ１がβ（Ｖ）で、ボトム値が０．２×βであったとすると、（１）式は、
（β−０．２×β）／（β＋０．２×β）×１００％≒６７％となる。
【００４２】
閾値を４０％とすると、（１）式の計算結果は閾値よりも大きいためフォーカスサーチは失敗と判断し、ステップＳ１０に移行する。次のステップＳ１１では、図４（ｂ）に示すように、振幅の大きい駆動電圧Ｖ２によってフォーカスサーチを行いステップＳ１に戻ってリカバリーを実施する。
【００４３】
リカバリーによるフォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値Ｅ１１及びボトム値Ｅ１２がほぼ等しく、ともにα（Ｖ）であったとすると、（１）式は、
（α−α）／（α＋α）×１００％≒０となる。
【００４４】
閾値は、４０％であるから、（１）式の計算結果は閾値よりも小さいためフォーカスサーチは成功と判断し、ステップＳ８に移行する。つまり、フォーカスサーチが成功したときは、フォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値Ｅ１１及びボトム値Ｅ１２が近似するため、計算結果は閾値よりも小さくなる。尚、閾値は実験結果・経験則に基づいて、約４０に設定している。
【００４５】
フォーカスサーチ失敗時のリカバリーの方法としては、同じ振幅の駆動電圧Ｖ１で再度フォーカスサーチを行ってもよいが、ファーカスサーチの成功率を高めるには、リカバリー時にフォーカスサーチ用の駆動電圧の振幅Ｖ２を高くしたほうがよい。また駆動電圧の振幅Ｖ２は、対物レンズ３１がディスク１に衝突するのを防ぐ値に設定する。
【００４６】
このように、第１の実施形態によれば、ディスク１の面振れ等による異常を検出した場合に、フォーカスサーチのリカバリーを実施することで正常にフォーカス制御することができ、面振れ等があっても速やかに再生動作に移行することができる。
【実施例２】
【００４７】
次に本発明の光ディスク装置の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、ノイズ対策を施した点に特徴がある。即ち、面振れ量の大きいディスク１を起動してフォーカスサーチを行った場合には、対物レンズ３１からのスポット光がディスク１のデータ層まで到達（通過）できず、フォーカスサーチを失敗することがあるが、さらにフォーカスエラー信号にノイズ成分が含まれるとフォーカスサーチは失敗する可能性がさらに高くなる。
【００４８】
図６は、フォーカスエラー信号にノイズ成分が含まれたときの動作を示す説明図である。図６（ａ）はディスク１のデータ層Ｄに対して対物レンズ３１を離れた位置から徐々に近づけ、データ層に到達した位置まで駆動した状態を示している。図６（ｂ）の太線Ｖ１はフォーカスサーチ用の駆動電圧を示し、Ａはディスク１の面振れを示している。
【００４９】
図６（ｃ）は、フォーカスエラー信号Ｅｒを示している。フォーカスエラー信号Ｅｒは、通常であれば対物レンズ３１からの光スポットが合焦地点付近でＳ字状に変化する。また低反射ディスクや、煙草の煙等により対物レンズが汚れている場合には、反射光が低減することがあり、図６（ｃ）に示すようにフォーカスエラー信号ＥｒにノイズＮが乗ることがある。また光ピックアップ３の光検出器３７の４分割光検出セルから得られる全加算信号Ｅaddもノイズの影響を受ける。しかしながら、フォーカスエラー信号ＥｒのＳ字カーブのピーク値とボトム値がほぼ等しければ、フォーカスサーチは成功する可能性が高い。
【００５０】
一方、図７（ａ）で示すように光スポットがディスク１のデータ層まで届かず、かつフォーカスエラー信号ＥｒにノイズＮが乗ると、図７（ｂ）に示すように、ファーカスエラー信号ＥｒのＳ字特性は、光スポットが合焦地点まで到達しないため正常なものとならずノイズしか得られない。また図７（ｄ）で示すように、全加算信号Ｅaddもノイズ成分が加算された振幅となり、正常な全加算信号が得られない。このため、再度フォーカスサーチをやり直しても成功するとは限らない。
【００５１】
そこで第２の実施形態では、フォーカスサーチ時のフォーカスエラー信号Ｅｒ及び光検出器３７からの全加算信号Ｅaddを取得して、両信号の振幅をもとに演算処理を行い、フォーカスサーチのリカバリーを行うようにしたものである。つまり、第２の実施形態では、フォーカスサーチ時に以下の（１）〜（４）の処理を行う。
【００５２】
（１）フォーカスサーチにて、フォーカスエラー信号と全加算信号のピーク値とボトム値をそれぞれ取得する。（２）フォーカスエラー信号、全加算信号の振幅を算出する。（３）フォーカスエラー信号振幅÷全加算信号振幅を算出する。（４）算出した信号振幅の比率が予め設定した閾値以下の場合、フォーカスサーチ失敗と判定する。（５）フォーカスサーチ用の駆動電圧の振幅が大きくなるように変更し、再度フォーカスサーチを実施する。
【００５３】
尚、コントローラ１２とフォーカス制御回路７は、フォーカスサーチ用の駆動電圧を可変してフォーカスサーチを行う第２のフォーカス制御部を構成する。またコントローラ１２のサーチ判定部１２２は、フォーカスサーチによって得たフォーカスエラー信号の振幅と、光検出器からの全加算信号の振幅の割合をもとにフォーカスサーチの成否を判定する第２の判定部を構成する。
【００５４】
以下、図８〜図１０を参照して第２の実施形態におけるフォーカスサーチの動作を具体的に説明する。図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、１回目のフォーカスサーチにおいてサーチを失敗したときの駆動電圧の振幅Ｖ１と、フォーカスエラー信号Ｅｒと、全加算信号Ｅaddをそれぞれ示している。このときのフォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値とボトム値を加算したフォーカスエラー信号Ｅｒの振幅をＥ２１とする。また全加算信号Ｅaddの振幅をＥ３１とする。
【００５５】
図９（ａ），（ｂ），（ｃ）はフォーカスサーチのリカバリー時の駆動電圧Ｖ２と、フォーカスエラー信号Ｅｒと、全加算信号Ｅaddをそれぞれ示している。このときのフォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値とボトム値を加算したフォーカスエラー信号Ｅｒの振幅をＥ２２とする。また全加算信号Ｅaddの振幅をＥ３２とする。尚、図８（ａ），図９（ａ）において、ディスクの面振れをＡで示している。
【００５６】
図１０は、フォーカスサーチの動作を示すフローチャートである。図１０において、ステップＳ２０で例えばディスク１の再生を起動すると、ステップＳ２１ではフォーカスサーチを開始し、ステップＳ２２ではフォーカスエラー信号Ｅｒ及び全加算信号Ｅaddのピーク値の計測を開始し、ステップＳ２３ではフォーカスエラー信号Ｅｒ及び全加算信号Ｅaddのボトム値の計測を開始する。ステップＳ２４では、フォーカスサーチ駆動電圧Ｖ１を可変して、対物レンズ３１をディスク１に近付ける（レンズアップする）。
【００５７】
ステップＳ２５では、フォーカスエラー信号Ｅｒ及び全加算信号Ｅaddのピーク値とボトム値を取得し、ステップＳＳ２６でフォーカスサーチを終了する。次のステップＳ２７では、取得したフォーカスエラー信号Ｅｒの最大振幅を算出し、また全加算信号Ｅaddの最大振幅を算出する。ステップＳ２８では、取得したフォーカスエラー信号Ｅｒの振幅値と全加算信号の割合をもとに、フォーカスサーチの成否を判定する。即ち、
（フォーカスエラー信号の振幅／全加算信号の振幅）×１００％ …（２）
を計算し、計算結果と予め設定した閾値を比較する。
【００５８】
計算結果が閾値に等しいか大きい場合は、ステップＳ２９に進み、フォーカスサーボループをオンにしてフォーカス電圧等の各種の信号振幅を調整し、ステップＳ３０で起動後の後処理を行い、再生状態に移行する。こうしてフォーカス引込可能範囲にまで対物レンズ位置を移動させ、その後フォーカスサーボループをオンにしてフォーカスサーボを実行する。
【００５９】
一方、計算結果が閾値よりも小さい場合は、ステップＳ３１で対物レンズ３１を元の位置（ダウン位置）に戻し、ステップＳ３２でフォーカスサーチ用の駆動電圧の振幅を大振幅モード（このときの駆動電圧の振幅をＶ２とする）に変更し、ステップＳ２１に戻ってフォーカスサーチのリカバリーを行う。
【００６０】
例えば最初のフォーカスサーチにて、フォーカスエラー信号の振幅が０．１×β（Ｖ）で、全加算信号の振幅が０，７×β（Ｖ）であったとすると、（２）式は、
（０．１×β）／（０．７×β）×１００％≒１４％となる。
【００６１】
閾値を例えば８０％とすると、（２）式の計算結果は閾値よりも小さいためフォーカスサーチは失敗と判断し、ステップＳ３１に移行する。ステップＳ３２では、図９に示すように振幅の大きい駆動電圧Ｖ２によりフォーカスサーチを行い、リカバリーを実施する。
【００６２】
リカバリーによるフォーカスエラー信号Ｅｒの振幅Ｅ２２及び全加算信号Ｅaddの振幅Ｅ３２がほぼ等しく、ともにα（Ｖ）であったとすると、（２）式は、
（α／α）×１００％≒１００となる。
【００６３】
閾値は８０％であるから、（２）式の計算結果は閾値よりも大きいためフォーカスサーチは成功と判断し、ステップＳ２９に移行する。つまり、フォーカスサーチが成功したときは、フォーカスエラー信号Ｅｒの振幅と全加算信号の振幅が近似するため、計算結果は閾値よりも大きくなる。閾値は実験結果・経験則に基づいて、約８０に設定している。
【００６４】
尚、フォーカスサーチ失敗時のリカバリーの方法としては、同じ振幅の駆動電圧Ｖ１で再度フォーカスサーチを行ってもよいが、ファーカスサーチの成功率を高めるには、リカバリー時にフォーカスサーチ用の駆動電圧の振幅を高くした方がよい。またこのときの駆動電圧の振幅Ｖ２は、対物レンズ３１がディスク１に衝突するのを防ぐ値に設定する。
【００６５】
このように、第２の実施形態によれば、ディスク１の面振れやノイズの影響があっても、フォーカスサーチのリカバリーを実施することで正常にフォーカス制御することができ、速やかに再生動作に移行することができる。
【００６６】
尚、本発明の実施形態は、以上説明した構成に限定されるものではない。例えば、第１の実施形態でのフォーカスサーチ手法と第２の実施形態でのフォーカスサーチ手法とを組み合わせて、一方のフォーカスサーチ手法でリカバリーできなかったときは、他方のフォーカスサーチ手法でリカバリーするようにしてもよい。
【００６７】
また、特許請求の範囲を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１…ディスク媒体
２…スピンドルモータ
３…光ピックアップ
４…スレッドモータ
５…スレッドモータ制御回路
６…レーザ制御回路
７…フォーカス制御回路
８…トラッキング制御回路
９…データ再生回路
１０…ＰＬＬ回路
１１…スピンドルモータ制御回路
１２…コントローラ（制御部）
１３…インターフェース（Ｉ／Ｆ）
１４…ホスト
２０…アクチュエータ
３１…対物レンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク媒体に記録された情報を再生する光ディスク装置に係り、特にフォーカス制御を迅速化した光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスク装置では、光ピックアップからディスク媒体（光ディスク）に対してレーザ光を照射してディスク媒体に情報を記録したり、ディスク媒体に記録された情報を読み取って再生するようにしている。光ピックアップには、対物レンズと、フォーカス／トラッキング制御を行うアクチュエータが搭載されており、光ピックアップは、スレッドモータによって光ディスクの径方向に順次移動し、アクチュエータによりトラッキング方向及びフォーカス方向への移動制御が行われる。
【０００３】
フォーカス制御では、光ピックアップから出力されるレーザ光をディスク記録面上において適正な焦点状態となるように制御しなければならない。このため光ピックアップの対物レンズを光ディスクの記録面に対して近づけたり、離れる方向に駆動してフォーカス制御を行なうフォーカスサーボ装置が設けられている。
【０００４】
ところで、フォーカスサーボが可能な範囲（フォーカス引込可能範囲）は比較的狭いため、記録／再生動作の開始時等において、先ずフォーカスサーチを行ってフォーカス引込可能範囲にまで対物レンズの位置を移動させ、その後フォーカスサーボループをオンにしてフォーカスサーボを実行するようにしている。フォーカスサーチでは、例えば対物レンズをディスク面から最も離れた位置と最も近接した位置の間において移動させ、ディスクからの反射光を光検出器で検出して、フォーカスエラー信号（Ｓ字カーブ）等を得てフォーカス引込可能範囲内に対物レンズの位置を制御する。その後、フォーカスサーボ動作により対物レンズの位置を合焦点位置に収束させる。
【０００５】
しかしながら、面振れ量の大きいディスクでは、フォーカスサーチにおいて、レーザのスポット光がディスクのデータ層まで到達（又は通過）できず、フォーカスエラー信号等の各種の信号振幅レベルが通常の半分程度しか取得できない場合があり、フォーカスサーチを失敗してしまうことがあった。例えばフォーカスエラー信号を元にディスクの種類を判別する場合、正常な振幅レベルの信号を取得できないため、ディスク判別を失敗する。このため、再生までに時間がかかったり、再生できないといった不具合を生じる。
【０００６】
またフォーカスサーチの失敗は、フォーカスサーボの過剰制御を招くことがあり、光ピックアップがディスクに衝突してディスク及び光ピックアップを破損してしまうこともある。またディスクの面振れ以外に、低反射ディスクや、煙草の煙等により対物レンズが汚れている場合には、反射光が低減することがあり、フォーカスサーチ時に正確なフォーカスエラー信号が得られず、誤検出することがある。特に車載用のディスク装置では車室内で喫煙したときの煙により対物レンズが汚れやすい。
【０００７】
したがって、確実にデータ層を通過するようにフォーカスサーチ振幅を大きくすると、メカ公差要因等によりフォーカスサーチ中に光ピックアップがディスクに衝突する可能性がある。またディスクへの衝突を回避するためフォーカスサーチの振幅を小さくすると、レーザのスポット光がディスクのデータ層まで届かず、フォーカスサーチの失敗を招いてしまうというジレンマがある。
【０００８】
特許文献１には、フォーカスサーチの際に、初めに空振りでフォーカスサーチを行い、フォーカスエラー信号のＳ字カーブのピーク及びボトムの各タイミングでサーチ駆動信号の値を検出し、実際のフォーカスサーチの際には、ピーク時とボトム時のサーチ駆動電圧の間をサーチ範囲としてサーチを実行する再生装置について記載されている。
【０００９】
しかしながら、面振れ量の大きいディスクや低反射ディスクの再生時、或いは対物レンズが汚れているような場合には、中途半端な信号が検出される可能性があり、フォーカスサーチに失敗する可能性があり、更なる改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３８５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の光ディスク装置では、面振れ量の大きいディスクにおいてフォーカスサーチを実施した場合、或いは低反射ディスクを再生する場合や対物レンズが汚れている場合にフォーカスサーチを失敗してしまうことがあった。またフォーカスサーボの過剰制御により、光ピックアップがディスクに衝突してしまうことがあった。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑み、フォーカスサーチの失敗を検出して、フォーカスサーチのリカバリーを実施することで正常レベルの信号振幅を取得し、フォーカス制御を正確かつ迅速に行うことができ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】
【００１３】
請求項１記載の光ディスク装置は、対物レンズ及び光検出器を含み、ディスク媒体に記録された情報を読み取る光ピックアップと、フォーカスサーチ用の駆動電圧を可変して前記対物レンズを前記ディスク媒体のフォーカス方向に移動させてフォーカスサーチを行う第１のフォーカス制御部と、前記フォーカスサーチによって得たフォーカスエラー信号の振幅と、前記フォーカスエラー信号のピーク値及びボトム値の割合をもとに前記フォーカスサーチの成否を判定する第１の判定部と、を具備し、前記第１のフォーカス制御部は、前記第１の判定部での判定結果をもとに前記フォーカスサーチが失敗した場合はリカバリーを実施することを特徴とする。
【００１４】
また請求項４記載の光ディスク装置は、対物レンズ及び光検出器を含み、ディスク媒体に記録された情報を読み取る光ピックアップと、フォーカスサーチ用の駆動電圧を可変して前記対物レンズを前記ディスク媒体のフォーカス方向に移動させてフォーカスサーチを行う第２のフォーカス制御部と、前記フォーカスサーチによって得たフォーカスエラー信号の振幅と、前記光検出器からの全加算信号の振幅の割合をもとに前記フォーカスサーチの成否を判定する第２の判定部と、を具備し、前記第２のフォーカス制御部は、前記第２の判定部の判定結果をもとに前記フォーカスサーチが失敗した場合はリカバリーを実施することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光ディスク装置では、ディスクの面振れ或いはフォーカスエラー信号等にノイズが含まれていても、フォーカスサーチのリカバリーを実施することで正常にフォーカス制御を行うことができ、速やかに再生動作に移行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置を示すブロック図。
【図２】一実施形態におけるフォーカスサーチの基本動作を示す説明図。
【図３】フォーカスサーチの失敗時の動作を示す波形図。
【図４】フォーカスサーチのリカバリー動作を示す波形図。
【図５】一実施形態におけるフォーカスサーチの動作を示すフローチャート。
【図６】本発明の第２の実施形態におけるフォーカスサーチの基本動作を示す説明図。
【図７】フォーカスサーチの失敗時の動作を示す波形図。
【図８】フォーカスサーチ失敗時の各部の信号振幅を示す波形図。
【図９】フォーカスサーチのリカバリー動作を示す波形図。
【図１０】第２の実施形態におけるフォーカスサーチの動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の全体構成を示すブロック図である。図１において、ＣＤ、ＤＶＤ等のディスク媒体１（以下、ディスク１と称す）は、スピンドルモータ２によって回転する。ディスク１に対する情報の記録・再生は、光ピックアップ３によって行われる。光ピックアップ３は、スレッドモータ４によってディスク１の径方向に駆動され、スレッドモータ４は、モータ制御回路５により制御される。
【００１９】
光ピックアップ３には、対物レンズ３１を設けており、この対物レンズ３１は、アクチュエータ２０によってフォーカス方向（レンズ３１の光軸方向）への移動とトラッキング方向（レンズ３１の光軸と直交する方向）への移動が制御される。またチルト制御が可能となっている。
【００２０】
ディスク１への情報の書き込みは、半導体レーザ発振器３２から発せられた光ビームを、コリメータレンズ３３及びビームスプリッタ３４を介してディスク１に照射して行う。またディスク１からの情報の読取り（リード）は、ディスク１からの反射光を、対物レンズ３１、ビームスプリッタ３４、集光レンズ３５、及びシリンドリカルレンズ３６を介して、光検出器３７に導くことによって行う。半導体レーザ発振器３２は、レーザ制御回路６によって駆動制御され、レーザ制御回路６は、半導体レーザ発振器３２から発せられる光ビームを記録／再生に応じて制御する。
【００２１】
光検出器３７は、例えば４分割の光検出セルから成り、各光検出セルの出力信号は、電流／電圧変換用のアンプを介して信号処理回路３８に供給される。信号処理回路３８は、光検出器３７の出力信号を基に、フォーカス制御用の信号Ｆｏ、トラッキング制御用の信号Ｔｒ、全加算信号Ａｄｄ、及びデータ再生用の信号を出力する。
【００２２】
フォーカス制御用の信号Ｆｏは、フォーカス制御回路７に供給され、フォーカス制御回路７の出力信号は、アクチュエータ２０に供給される。これにより、光ビームがディスク１上に常時ジャストフォーカスする。トラッキング制御用の信号Ｔｒはトラッキング制御回路８に供給され、トラッキング制御回路８は、トラック駆動信号を作成してアクチュエータ２０に供給する。これにより、光ピックアップ３のトラッキング方向の移動が制御される。
【００２３】
トラッキング制御回路８からのトラック駆動信号は、モータ制御回路５にも供給され、スレッドモータ４を制御する。トラッキング制御回路８によって対物レンズ３１が移動しているとき、スレッドモータ４を制御することで、対物レンズ３１が光ピックアップ３内の中心位置近傍に位置するよう光ピックアップ３が移動する。尚、アクチュエータ２０には、フォーカス制御、トラッキング制御及びチルト制御のための各コイルが設けられている。
【００２４】
また、光検出器３７からの全加算信号Ａｄｄは、後述するコントローラ１２に供給され、信号処理回路３８からのデータ再生用の信号は、ＲＦアンプを介してデータ再生回路９に供給される。データ再生回路９は、ＲＦアンプの出力をアナログ・デジタル変換回路によってデジタル化（２値化）し、デジタル化された信号を、ＰＬＬ回路１０からの再生用クロックに基づいて再生する。またＰＬＬ回路１０はモータ制御回路１１にＣＬＶ用（Constant Angular Velocity）の信号を供給し、モータ制御回路１１は、ディスク１が一定の線速度で回転するようにスピンドルモータ２を制御する。
【００２５】
スレッドモータ制御回路５、レーザ制御回路６、データ再生回路９、ＰＬＬ回路１０及びスピンドルモータ制御回路１１は、コントローラ１２に接続され、コントローラ１２によって制御される。コントローラ１３はＣＰＵ１２１を含み、このＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ（図示せず）に記録されたプログラムに従って各部の動作を制御する。
【００２６】
またコントローラ１２には、インターフェース回路１３（Ｉ／Ｆ１３）が接続され、インターフェース回路１３にはホスト１４が接続されている。インターフェース回路１３は、ホスト１４からのコマンドをコントローラ１２に送ったり、ディスク１のデータをホスト１４を介して外部に出力する役割を有する。例えば、音楽、画像ＤＶＤを再生可能なディスク装置では、ホスト１４からのデータリード要求（読取り指令）に応じて目標アドレスの情報を読取る。
【００２７】
さらにコントローラ１２はサーチ判定部１２２を有する。サーチ判定部１２２は、フォーカスサーチの結果をもとにフォーカスサーチの成否を判断し、フォーカスサーチが成功したとき、フォーカス制御回路７及びトラッキング制御回路８のサーボループをオンにして駆動信号を供給する。
【００２８】
以下、本発明の特徴部であるフォーカス制御の動作を具体的に説明する。即ち、フォーカス制御では、光学ピックアップ３から出力されるレーザ光をディスク１の記録面上において適正な焦点状態となるように制御するため、光ディスク装置の起動時等に先ずフォーカスサーチを行ってフォーカス引込可能範囲にまで対物レンズ位置を移動させ、その後フォーカスサーボループをオンにしてフォーカスサーボを実行する。
【００２９】
図２は、フォーカスサーチの動作を示す説明図である。図２（ａ）はディスク１のデータ層Ｄに対して対物レンズ３１を離れた位置から徐々に近づけ、データ層Ｄまで到達（又は通過）した位置まで駆動した状態を示している。図２（ｂ）の太線Ｖ１はフォーカスサーチ用の駆動電圧Ｖ１を示し、Ａはディスク１の面振れを示している。
【００３０】
図２（ｃ）は、フォーカスエラー信号Ｅｒを示している。フォーカスサーチを行うとき、フォーカスサーボループはオフにされ、フォーカスサーチ用の駆動電圧Ｖ１がアクチュエータ２０のフォーカスコイルに印加される。駆動電圧Ｖ１を可変すると対物レンズ３１が移動し、その移動過程でフォーカスエラー信号Ｅｒが得られる。
【００３１】
フォーカスエラー信号Ｅｒは、対物レンズ３１からの光スポットが合焦地点付近にくるとＳ字状に変化する。したがって、Ｓ字カーブが得られる位置を検出して、所定タイミングでフォーカスサーボをオンにすれば、以降、光スポットが合焦状態に保持され、フォーカスサーボ動作が行われる。
【００３２】
ところで、図２ではディスク１に面振れがあっても、対物レンズ３１の光スポットがディスク１のデータ層Ｄまで到達した場合を示しているが、ディスク１の面振れのタイミングによっては、図３で示すように光スポットがディスク１のデータ層Ｄまで届かない場合がある。
【００３３】
図３（ａ）は、フォーカスサーチにおいて、ディスク１に対して対物レンズ３１を離れた位置から徐々に近づけたが、面振れによって光スポットがデータ層Ｄまで到達できなかった状態を示している。即ち、図３（ｂ）に示すように、駆動電圧Ｖ１を可変しても光りスポットは合焦地点付近まで到達するものの合焦点を通過できない。またフォーカスエラー信号ＥｒのＳ字特性は、上下アンバランスな波形となり、下側の振幅が小さくなり正常振幅のフォーカスエラー信号Ｅｒが得られない。したがって、フォーカスサーチは失敗してしまう。
【００３４】
そこで本発明では、フォーカスサーチ時のフォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値とボトム値を取得して演算処理を行い、フォーカスサーチのリカバリーを行う。つまり、本発明の一実施形態では、フォーカスサーチ時に以下の（１）〜（４）の処理を行う。
【００３５】
（１）フォーカスサーチにて、フォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値とボトム値を取得する。（２）フォーカスエラー信号Ｅｒの基準電圧を基準にしてピーク値とボトム値の振幅レベルを比較する。（３）ピーク値とボトム値の振幅レベルの割合が一定以上であればフォーカスサーチ失敗と判定する。（４）フォーカスサーチに失敗したときは、例えばフォーカスサーチ用の駆動電圧Ｖ１の設定を変更し、フォーカスサーチのリカバリーを実施する。こうして、フォーカスサーチに成功したとき及びリカバリーに成功したときは、フォーカスサーボループをオンにしてフォーカスサーボを実行する。
【００３６】
尚、コントローラ１２とフォーカス制御回路７は、フォーカスサーチ用の駆動電圧Ｖ１を可変してフォーカスサーチを行う第１のフォーカス制御部を構成する。またコントローラ１２のサーチ判定部１２２は、フォーカスサーチによって得たフォーカスエラー信号の振幅と、フォーカスエラー信号のピーク値及びボトム値の割合をもとにフォーカスサーチの成否を判定する第１の判定部を構成する。
【００３７】
以下、図４、図５を参照してフォーカスサーチの動作を具体的に説明する。図４（ａ）は、１回目のフォーカスサーチにおいてサーチを失敗したときの駆動電圧の振幅Ｖ１と、フォーカスエラー信号Ｅｒを示している。このときのフォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値をＥ１、ボトム値をＥ２とする。図４（ｂ）はフォーカスサーチのリカバリー時の駆動電圧Ｖ２と、フォーカスエラー信号Ｅｒを示している。このときのフォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値をＥ１１、ボトム値をＥ１２とする。尚、ディスクの面振れをＡで示している。
【００３８】
図５は、フォーカスサーチの動作を示すフローチャートである。図５において、ステップＳ０で例えばディスク１の再生を起動すると、ステップＳ１ではフォーカスサーチを開始し、ステップＳ２ではフォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値の計測を開始し、ステップＳ３ではフォーカスエラー信号Ｅｒのボトム値の計測を開始する。ステップＳ４では、フォーカスサーチ用の駆動電圧Ｖ１を徐々に高くし、対物レンズ３１をディスク１に近付ける（レンズアップする）。
【００３９】
ステップＳ５では、フォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値Ｅ１とボトム値Ｅ２を取得し、ステップＳ６でフォーカスサーチを終了する。次のステップＳ７では、フォーカスエラー信号Ｅｒの振幅（ピーク値＋ボトム値）と、ピーク値及びボトム値の割合を算出しフォーカスサーチが正常に行われたか否かを判断する。即ち、
（ピーク値−ボトム値）／（ピーク値＋ボトム値）×１００％ …（１）
を計算し、計算結果と予め設定した閾値を比較する。計算結果が閾値に等しいか小さい場合は、ステップＳ８に進み、フォーカスサーボループをオンにしてフォーカス電圧等の各種の信号振幅を調整し、ステップＳ９で起動後の後処理を行い、再生状態に移行する。こうしてフォーカス引込可能範囲にまで対物レンズ位置を移動させ、その後フォーカスサーボループをオンにしてフォーカスサーボを実行する。
【００４０】
一方、計算結果が閾値よりも大きい場合は、ステップＳ１０で対物レンズ３１を元の位置（ダウン位置）に戻し、ステップＳ１１でフォーカスサーチ用の駆動電圧の振幅を大振幅モード（駆動電圧の振幅をＶ２とする）に変更し、ステップＳ１に戻ってフォーカスサーチのリカバリーを実施する。
【００４１】
例えば最初のフォーカスサーチにて、ピーク値Ｅ１がβ（Ｖ）で、ボトム値が０．２×βであったとすると、（１）式は、
（β−０．２×β）／（β＋０．２×β）×１００％≒６７％となる。
【００４２】
閾値を４０％とすると、（１）式の計算結果は閾値よりも大きいためフォーカスサーチは失敗と判断し、ステップＳ１０に移行する。次のステップＳ１１では、図４（ｂ）に示すように、振幅の大きい駆動電圧Ｖ２によってフォーカスサーチを行いステップＳ１に戻ってリカバリーを実施する。
【００４３】
リカバリーによるフォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値Ｅ１１及びボトム値Ｅ１２がほぼ等しく、ともにα（Ｖ）であったとすると、（１）式は、
（α−α）／（α＋α）×１００％≒０となる。
【００４４】
閾値は、４０％であるから、（１）式の計算結果は閾値よりも小さいためフォーカスサーチは成功と判断し、ステップＳ８に移行する。つまり、フォーカスサーチが成功したときは、フォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値Ｅ１１及びボトム値Ｅ１２が近似するため、計算結果は閾値よりも小さくなる。尚、閾値は実験結果・経験則に基づいて、約４０に設定している。
【００４５】
フォーカスサーチ失敗時のリカバリーの方法としては、同じ振幅の駆動電圧Ｖ１で再度フォーカスサーチを行ってもよいが、ファーカスサーチの成功率を高めるには、リカバリー時にフォーカスサーチ用の駆動電圧の振幅Ｖ２を高くしたほうがよい。また駆動電圧の振幅Ｖ２は、対物レンズ３１がディスク１に衝突するのを防ぐ値に設定する。
【００４６】
このように、第１の実施形態によれば、ディスク１の面振れ等による異常を検出した場合に、フォーカスサーチのリカバリーを実施することで正常にフォーカス制御することができ、面振れ等があっても速やかに再生動作に移行することができる。
【実施例２】
【００４７】
次に本発明の光ディスク装置の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、ノイズ対策を施した点に特徴がある。即ち、面振れ量の大きいディスク１を起動してフォーカスサーチを行った場合には、対物レンズ３１からのスポット光がディスク１のデータ層まで到達（通過）できず、フォーカスサーチを失敗することがあるが、さらにフォーカスエラー信号にノイズ成分が含まれるとフォーカスサーチは失敗する可能性がさらに高くなる。
【００４８】
図６は、フォーカスエラー信号にノイズ成分が含まれたときの動作を示す説明図である。図６（ａ）はディスク１のデータ層Ｄに対して対物レンズ３１を離れた位置から徐々に近づけ、データ層に到達した位置まで駆動した状態を示している。図６（ｂ）の太線Ｖ１はフォーカスサーチ用の駆動電圧を示し、Ａはディスク１の面振れを示している。
【００４９】
図６（ｃ）は、フォーカスエラー信号Ｅｒを示している。フォーカスエラー信号Ｅｒは、通常であれば対物レンズ３１からの光スポットが合焦地点付近でＳ字状に変化する。また低反射ディスクや、煙草の煙等により対物レンズが汚れている場合には、反射光が低減することがあり、図６（ｃ）に示すようにフォーカスエラー信号ＥｒにノイズＮが乗ることがある。また光ピックアップ３の光検出器３７の４分割光検出セルから得られる全加算信号Ｅaddもノイズの影響を受ける。しかしながら、フォーカスエラー信号ＥｒのＳ字カーブのピーク値とボトム値がほぼ等しければ、フォーカスサーチは成功する可能性が高い。
【００５０】
一方、図７（ａ）で示すように光スポットがディスク１のデータ層まで届かず、かつフォーカスエラー信号ＥｒにノイズＮが乗ると、図７（ｂ）に示すように、ファーカスエラー信号ＥｒのＳ字特性は、光スポットが合焦地点まで到達しないため正常なものとならずノイズしか得られない。また図７（ｄ）で示すように、全加算信号Ｅaddもノイズ成分が加算された振幅となり、正常な全加算信号が得られない。このため、再度フォーカスサーチをやり直しても成功するとは限らない。
【００５１】
そこで第２の実施形態では、フォーカスサーチ時のフォーカスエラー信号Ｅｒ及び光検出器３７からの全加算信号Ｅaddを取得して、両信号の振幅をもとに演算処理を行い、フォーカスサーチのリカバリーを行うようにしたものである。つまり、第２の実施形態では、フォーカスサーチ時に以下の（１）〜（４）の処理を行う。
【００５２】
（１）フォーカスサーチにて、フォーカスエラー信号と全加算信号のピーク値とボトム値をそれぞれ取得する。（２）フォーカスエラー信号、全加算信号の振幅を算出する。（３）フォーカスエラー信号振幅÷全加算信号振幅を算出する。（４）算出した信号振幅の比率が予め設定した閾値以下の場合、フォーカスサーチ失敗と判定する。（５）フォーカスサーチ用の駆動電圧の振幅が大きくなるように変更し、再度フォーカスサーチを実施する。
【００５３】
尚、コントローラ１２とフォーカス制御回路７は、フォーカスサーチ用の駆動電圧を可変してフォーカスサーチを行う第２のフォーカス制御部を構成する。またコントローラ１２のサーチ判定部１２２は、フォーカスサーチによって得たフォーカスエラー信号の振幅と、光検出器からの全加算信号の振幅の割合をもとにフォーカスサーチの成否を判定する第２の判定部を構成する。
【００５４】
以下、図８〜図１０を参照して第２の実施形態におけるフォーカスサーチの動作を具体的に説明する。図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、１回目のフォーカスサーチにおいてサーチを失敗したときの駆動電圧の振幅Ｖ１と、フォーカスエラー信号Ｅｒと、全加算信号Ｅaddをそれぞれ示している。このときのフォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値とボトム値を加算したフォーカスエラー信号Ｅｒの振幅をＥ２１とする。また全加算信号Ｅaddの振幅をＥ３１とする。
【００５５】
図９（ａ），（ｂ），（ｃ）はフォーカスサーチのリカバリー時の駆動電圧Ｖ２と、フォーカスエラー信号Ｅｒと、全加算信号Ｅaddをそれぞれ示している。このときのフォーカスエラー信号Ｅｒのピーク値とボトム値を加算したフォーカスエラー信号Ｅｒの振幅をＥ２２とする。また全加算信号Ｅaddの振幅をＥ３２とする。尚、図８（ａ），図９（ａ）において、ディスクの面振れをＡで示している。
【００５６】
図１０は、フォーカスサーチの動作を示すフローチャートである。図１０において、ステップＳ２０で例えばディスク１の再生を起動すると、ステップＳ２１ではフォーカスサーチを開始し、ステップＳ２２ではフォーカスエラー信号Ｅｒ及び全加算信号Ｅaddのピーク値の計測を開始し、ステップＳ２３ではフォーカスエラー信号Ｅｒ及び全加算信号Ｅaddのボトム値の計測を開始する。ステップＳ２４では、フォーカスサーチ駆動電圧Ｖ１を可変して、対物レンズ３１をディスク１に近付ける（レンズアップする）。
【００５７】
ステップＳ２５では、フォーカスエラー信号Ｅｒ及び全加算信号Ｅaddのピーク値とボトム値を取得し、ステップＳＳ２６でフォーカスサーチを終了する。次のステップＳ２７では、取得したフォーカスエラー信号Ｅｒの最大振幅を算出し、また全加算信号Ｅaddの最大振幅を算出する。ステップＳ２８では、取得したフォーカスエラー信号Ｅｒの振幅値と全加算信号の割合をもとに、フォーカスサーチの成否を判定する。即ち、
（フォーカスエラー信号の振幅／全加算信号の振幅）×１００％ …（２）
を計算し、計算結果と予め設定した閾値を比較する。
【００５８】
計算結果が閾値に等しいか大きい場合は、ステップＳ２９に進み、フォーカスサーボループをオンにしてフォーカス電圧等の各種の信号振幅を調整し、ステップＳ３０で起動後の後処理を行い、再生状態に移行する。こうしてフォーカス引込可能範囲にまで対物レンズ位置を移動させ、その後フォーカスサーボループをオンにしてフォーカスサーボを実行する。
【００５９】
一方、計算結果が閾値よりも小さい場合は、ステップＳ３１で対物レンズ３１を元の位置（ダウン位置）に戻し、ステップＳ３２でフォーカスサーチ用の駆動電圧の振幅を大振幅モード（このときの駆動電圧の振幅をＶ２とする）に変更し、ステップＳ２１に戻ってフォーカスサーチのリカバリーを行う。
【００６０】
例えば最初のフォーカスサーチにて、フォーカスエラー信号の振幅が０．１×β（Ｖ）で、全加算信号の振幅が０，７×β（Ｖ）であったとすると、（２）式は、
（０．１×β）／（０．７×β）×１００％≒１４％となる。
【００６１】
閾値を例えば８０％とすると、（２）式の計算結果は閾値よりも小さいためフォーカスサーチは失敗と判断し、ステップＳ３１に移行する。ステップＳ３２では、図９に示すように振幅の大きい駆動電圧Ｖ２によりフォーカスサーチを行い、リカバリーを実施する。
【００６２】
リカバリーによるフォーカスエラー信号Ｅｒの振幅Ｅ２２及び全加算信号Ｅaddの振幅Ｅ３２がほぼ等しく、ともにα（Ｖ）であったとすると、（２）式は、
（α／α）×１００％≒１００となる。
【００６３】
閾値は８０％であるから、（２）式の計算結果は閾値よりも大きいためフォーカスサーチは成功と判断し、ステップＳ２９に移行する。つまり、フォーカスサーチが成功したときは、フォーカスエラー信号Ｅｒの振幅と全加算信号の振幅が近似するため、計算結果は閾値よりも大きくなる。閾値は実験結果・経験則に基づいて、約８０に設定している。
【００６４】
尚、フォーカスサーチ失敗時のリカバリーの方法としては、同じ振幅の駆動電圧Ｖ１で再度フォーカスサーチを行ってもよいが、ファーカスサーチの成功率を高めるには、リカバリー時にフォーカスサーチ用の駆動電圧の振幅を高くした方がよい。またこのときの駆動電圧の振幅Ｖ２は、対物レンズ３１がディスク１に衝突するのを防ぐ値に設定する。
【００６５】
このように、第２の実施形態によれば、ディスク１の面振れやノイズの影響があっても、フォーカスサーチのリカバリーを実施することで正常にフォーカス制御することができ、速やかに再生動作に移行することができる。
【００６６】
尚、本発明の実施形態は、以上説明した構成に限定されるものではない。例えば、第１の実施形態でのフォーカスサーチ手法と第２の実施形態でのフォーカスサーチ手法とを組み合わせて、一方のフォーカスサーチ手法でリカバリーできなかったときは、他方のフォーカスサーチ手法でリカバリーするようにしてもよい。
【００６７】
また、特許請求の範囲を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１…ディスク媒体
２…スピンドルモータ
３…光ピックアップ
４…スレッドモータ
５…スレッドモータ制御回路
６…レーザ制御回路
７…フォーカス制御回路
８…トラッキング制御回路
９…データ再生回路
１０…ＰＬＬ回路
１１…スピンドルモータ制御回路
１２…コントローラ（制御部）
１３…インターフェース（Ｉ／Ｆ）
１４…ホスト
２０…アクチュエータ
３１…対物レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズ及び光検出器を含み、ディスク媒体に記録された情報を読み取る光ピックアップと、
フォーカスサーチ用の駆動電圧を可変して前記対物レンズを前記ディスク媒体のフォーカス方向に移動させてフォーカスサーチを行う第１のフォーカス制御部と、
前記フォーカスサーチによって得たフォーカスエラー信号の振幅と、前記フォーカスエラー信号のピーク値及びボトム値の割合をもとに前記フォーカスサーチの成否を判定する第１の判定部と、を具備し、
前記第１のフォーカス制御部は、前記第１の判定部での判定結果をもとに前記フォーカスサーチが失敗した場合はリカバリーを実施することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記第１の判定部は、前記フォーカスエラー信号の振幅に対する前記ピーク値及びボトム値の割合を算出して予め設定した閾値と比較し、前記算出結果が前記閾値以上の場合は、前記フォーカスサーチが失敗したと判定することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記第１のフォーカス制御部は、前記フォーカスサーチが失敗したときは、前記フォーカスサーチ用の駆動電圧の振幅を大きくして前記リカバリーを実施することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項４】
対物レンズ及び光検出器を含み、ディスク媒体に記録された情報を読み取る光ピックアップと、
フォーカスサーチ用の駆動電圧を可変して前記対物レンズを前記ディスク媒体のフォーカス方向に移動させてフォーカスサーチを行う第２のフォーカス制御部と、
前記フォーカスサーチによって得たフォーカスエラー信号の振幅と、前記光検出器からの全加算信号の振幅の割合をもとに前記フォーカスサーチの成否を判定する第２の判定部と、を具備し、
前記第２のフォーカス制御部は、前記第２の判定部の判定結果をもとに前記フォーカスサーチが失敗した場合はリカバリーを実施することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
前記第２の判定部は、前記全加算信号の振幅に対する前記フォーカスエラー信号の振幅の割合を算出して予め設定した閾値と比較し、前記算出結果が前記閾値以下の場合は、前記フォーカスサーチが失敗したと判定することを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記第２のフォーカス制御部は、前記フォーカスサーチが失敗したときは、前記フォーカスサーチ用の駆動電圧の振幅を大きくして前記リカバリーを実施することを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。
【請求項１】
対物レンズ及び光検出器を含み、ディスク媒体に記録された情報を読み取る光ピックアップと、
フォーカスサーチ用の駆動電圧を可変して前記対物レンズを前記ディスク媒体のフォーカス方向に移動させてフォーカスサーチを行う第１のフォーカス制御部と、
前記フォーカスサーチによって得たフォーカスエラー信号の振幅と、前記フォーカスエラー信号のピーク値及びボトム値の割合をもとに前記フォーカスサーチの成否を判定する第１の判定部と、を具備し、
前記第１のフォーカス制御部は、前記第１の判定部での判定結果をもとに前記フォーカスサーチが失敗した場合はリカバリーを実施することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記第１の判定部は、前記フォーカスエラー信号の振幅に対する前記ピーク値及びボトム値の割合を算出して予め設定した閾値と比較し、前記算出結果が前記閾値以上の場合は、前記フォーカスサーチが失敗したと判定することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記第１のフォーカス制御部は、前記フォーカスサーチが失敗したときは、前記フォーカスサーチ用の駆動電圧の振幅を大きくして前記リカバリーを実施することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項４】
対物レンズ及び光検出器を含み、ディスク媒体に記録された情報を読み取る光ピックアップと、
フォーカスサーチ用の駆動電圧を可変して前記対物レンズを前記ディスク媒体のフォーカス方向に移動させてフォーカスサーチを行う第２のフォーカス制御部と、
前記フォーカスサーチによって得たフォーカスエラー信号の振幅と、前記光検出器からの全加算信号の振幅の割合をもとに前記フォーカスサーチの成否を判定する第２の判定部と、を具備し、
前記第２のフォーカス制御部は、前記第２の判定部の判定結果をもとに前記フォーカスサーチが失敗した場合はリカバリーを実施することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
前記第２の判定部は、前記全加算信号の振幅に対する前記フォーカスエラー信号の振幅の割合を算出して予め設定した閾値と比較し、前記算出結果が前記閾値以下の場合は、前記フォーカスサーチが失敗したと判定することを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記第２のフォーカス制御部は、前記フォーカスサーチが失敗したときは、前記フォーカスサーチ用の駆動電圧の振幅を大きくして前記リカバリーを実施することを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−４０１３９（Ｐ２０１１−４０１３９Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８９２５９（Ｐ２００９−１８９２５９）
【出願日】平成２１年８月１８日（２００９．８．１８）
【出願人】（５０４１１３００８）東芝アルパイン・オートモティブテクノロジー株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１８日（２００９．８．１８）
【出願人】（５０４１１３００８）東芝アルパイン・オートモティブテクノロジー株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
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