光ディスク装置
【課題】回折構造を有する対物レンズで色収差があっても安定した記録や再生が可能な光ディスク装置のサーボ制御を提供する。
【解決手段】光ディスク装置は光源１０２から出射される光ビームの強度を制御する出射強度制御回路と、対物レンズ１０５と光検出器１０８と、フォーカスエラー信号を生成するサーボ信号生成回路とを備え、光ビームの強度である第一の光ビーム強度から第一の光ビーム強度とは異なる第二の光ビーム強度まで変化させる際、第一の光ビーム強度と第二の光ビーム強度の間の強度である第三の光ビーム強度に一旦変化させるように出射強度制御回路を制御するコントロール回路を備える。コントロール回路は、第一の光ビーム強度から記第三の光ビーム強度に光ビームの強度を変化させる際フォーカスエラー信号の変化が所定の範囲を超えないように出射強度制御回路を制御させる。
【解決手段】光ディスク装置は光源１０２から出射される光ビームの強度を制御する出射強度制御回路と、対物レンズ１０５と光検出器１０８と、フォーカスエラー信号を生成するサーボ信号生成回路とを備え、光ビームの強度である第一の光ビーム強度から第一の光ビーム強度とは異なる第二の光ビーム強度まで変化させる際、第一の光ビーム強度と第二の光ビーム強度の間の強度である第三の光ビーム強度に一旦変化させるように出射強度制御回路を制御するコントロール回路を備える。コントロール回路は、第一の光ビーム強度から記第三の光ビーム強度に光ビームの強度を変化させる際フォーカスエラー信号の変化が所定の範囲を超えないように出射強度制御回路を制御させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光ディスクの再生または記録可能な光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特許文献１（特開平３−１４１０３９）では、ＦＥにオフセットを付与する色収差補正手段が記載されている。また、特許文献２（特開２００４−１９９７６８）では、光学部品により色収差を発生させない色収差補正手段が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１４１０３９
【特許文献２】特開２００４−１９９７６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光ディスクでは、ＢＤ（Blu-ray Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ（Compact Disc）などが規格化されている。このような光ディスクを記録または再生する光ディスク装置では、光源である半導体レーザダイオード（以下ＬＤ）から出射した光ビームを対物レンズにより光ディスクに集光し、光ディスクで反射した光ビームを光検出器で検出し、トラックエラー信号（以下ＴＥと記す）やフォーカスエラー信号（以下ＦＥと記す）などを生成し、光ディスク上で所定の位置に光ビームが集光されるように対物レンズの位置をサーボ制御している。
その光ディスク装置では、光ディスクに情報を記録する際に、ＬＤから出射した光ビームを瞬時に所定強度まで上げる必要がある。ＬＤから出射した光ビームの強度を以下ではＬＤ強度と記す。ＬＤ強度を上げると、ＬＤから出射した光ビームは波長が変化するため、光ディスク上に集光された光ビームには色収差が発生し、合焦点位置からフォーカスがずれ、デフォーカス状態となる。斯様な瞬時の色収差は、サーボ制御可能な周波数より高いため、デフォーカスにより所定時間の記録品質の劣化を引き起こす。
光ディスク装置に具備されている光学部品は波長により屈折率が変わる分散特性が少なからずあり、波長が変わることで、光学部品を通過するときの光路が変化し、それが、上記の色収差となる。特に対物レンズは、焦点距離が１ｍｍから３ｍｍ程度と短いため、レンズの曲率半径が小さく色収差を発生させる主要因となっている。
上記したＢＤとＤＶＤなどの複数の規格を１個の対物レンズで実現するには、ＮＡ（Numerical Aperture）やカバーガラスの厚みなどの誤差を補正する必要があり、回折現象を用いなければならない。通常回折現象は、波長ずれによる回折角度の変化が大きい。このため、回折現象を用いる対物レンズでは、上記した色収差が大きく発生する。
【０００５】
さて、斯様な色収差が大きい対物レンズを用いる場合、特許文献１のようにＦＥにオフセットを付与すると、ＦＥのオフセットが大きすぎトラック制御が不能となる、また対物レンズが加速しすぎてフォーカス制御が不安定になるなど新しい課題が発生する。特許文献２のような光学部品を用いると、その光学部品で不要な光ビームが外乱として発生する、透過効率が低い、コストＵＰが回避できない等の課題がある。
本発明では、回折現象を用いた対物レンズで発生する色収差においても、安定した記録や再生が可能な光ディスク装置を簡素な構成で実現するサーボ制御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】
【０００６】
上記目的は、その一例として特許請求の範囲に記載の構成により達成できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、安価な光ディスク装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１における光学ヘッド１０１の概略構成図を示す。
【図２】実施例１における色収差を説明する概略図を示す。
【図３】実施例１におけるＦＥを説明する図を示す。
【図４】実施例１における光ディスク装置００１の制御方法を説明する図を示す。
【図５】実施例１における光ディスク装置００１の動作フローを説明する図を示す。
【図６】実施例１における光ディスクの面振れとＦＥの関係を説明する図を示す。
【図７】実施例１におけるアクチュエータ駆動信号を説明する図を示す。
【図８】実施例１における光ディスク装置００１を説明する概略構成図を示す。
【図９】実施例１における欠陥処理を説明する図を示す。
【図１０】実施例２における光ディスク装置の制御方法を説明する図を示す。
【図１１】実施例２における光ディスク装置の動作フローを説明する図を示す。
【図１２】実施例３における光ディスク装置の制御方法を説明する図を示す。
【図１３】実施例３における光ディスク装置の動作フローを説明する図を示す。
【図１４】実施例４における回転速度の制御方法１を説明する図を示す。
【図１５】実施例４における回転速度の制御方法２を説明する図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図に示す実施例に基づいて詳細に説明するが、これによりこの本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
本発明における実施例１について図を用い説明する。ここでは記録する際の動作を例に光ディスク装置００１について説明する。
まず光ディスク装置００１内に具備されている光学ヘッド１０１について説明する。図１は、光学ヘッド１０１の概略構成図を示す図である。ＬＤ１０２から光ビームが発散光として出射される。光ディスクの情報の記録または情報の再生を行うには、半導体レーザを用いるのが一般的であり、ＬＤ１０２は所定の波長で出射する半導体レーザである。ＬＤ１０２から出射した光ビームは光ビームスプリッタ１０３に入射する。光ビームスプリッタ１０３は、入射した光ビームの所定のＬＤ強度を透過させ、その残りを反射させる、すなわち光ビームを２本に分岐する光学素子である。このような機能は例えば、ハーフプリズム、偏光性プリズムなどで実現できる。光ビームスプリッタ１０３に入射した光ビームのうち反射した光ビームはコリメートレンズ１０９へ進行し、透過した光ビームは光強度検知器であるフロントモニタ１０５へ進行する。
さて、一般的にＬＤ強度は注入する信号量に比例するが、そのＬＤ強度は、個別のオフセットが大きい、周辺温度により変化するなどの課題がある。光ディスクの再生、特に記録する際には光ディスクへ照射するＬＤ強度を正確に制御しなければならない。このため、光学ヘッド１０１は、光ビームスプリッタ１０３を透過し分岐されたＬＤ強度をフロントモニタ１０５にて検出することで、光ディスク上のＬＤ強度が所定値になるようフィードバック制御できる構成になっている。
コリメートレンズ１０９に進行した光ビームはコリメートレンズ１０９により略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ１０９を通過した光ビームは対物レンズ１０５により光ディスク（図示無し）の情報面に集光照射される。対物レンズ１０５は対物レンズ駆動装置であるアクチュエータ１０６に搭載されており、少なくとも光ディスクの情報面にあるトラックと直交する方向と光ディスクの情報面の法線方向（図中紙面上下方向）とに駆動できる構成になっている。なお、トラックと直交する方向はＴＥによるトラック制御、およびレンズシフト時の駆動に用いられ、情報面の法線方向はＦＥによるフォーカス制御に用いられる。 光ディスクで反射した光ビームは、対物レンズ１０５、コリメートレンズ１０９、光ビームスプリッタ１ 光ディスクで反射した光ビームは、対物レンズ１０５、コリメートレンズ１０９、光ビームスプリッタ１０３、検出光学素子１０７を通過し、光検出器１０８にて検出される。検出光学素子１０７は、非点収差方式によるＦＥやプッシュプル方式によるＴＥを生成するために非点収差を付与する光学素子である。このような光学素子は、シリンドリカルレンズなどで実現できるものである。光検出器１０８からは、ＦＥ、ＴＥ、再生信号など必要な光ディスクの光学情報が信号として出力される。なお、光学ヘッドの構成は、ＦＥやＴＥが生成できれば、どのような構成であっても構わなく、非点収差方式やプッシュプル方式と異なるＦＥやＴＥの生成方式を用いたものであっても良い。
【００１１】
次に図２を用い色収差について説明する。図２は、光ディスク００２と対物レンズ１０５の関係を図示したものである。図２Ａに示すようにコリメートレンズ１０９を出射した光ビーム１２１は、対物レンズ１０５により光ディスク００２へ照射される。このとき、光ディスク００２上で合焦点となっている。さて、例えばＬＤ強度を大きくすると、図２Ｂに示すように対物レンズ１０５を通過した光ビーム１２１は、光ディスク００２よりも遠く（図中上側）で合焦点となるような光ビームに変換される。これは、ＬＤ強度を大きくしたため、ＬＤの波長が長波長側へと変化し、対物レンズ１０５の波長依存性により、仮想的に焦点距離が伸びるためである。この現象を本実施例において色収差と呼ぶ。前述の通り回折現象を用いた対物レンズは色収差が原理的に大きく発生する。斯様な色収差が発生したとき、光ディスク装置では、再生や記録できなくなるのはもちろんのこと、トラック制御やフォーカス制御のどちらのサーボ制御も不能になる。このため、図２Ｃに示すように対物レンズ１０５を光ディスク００２から遠ざけることで、再度光ディスク上で光ビームが合焦点となるよう制御する必要がある。さて、対物レンズ１０５が光ディスク００２へ近づく方向をインフォーカスとし、対物レンズ１０５が光ディスク００２から遠ざかる方向をアウトフォーカスと定義する。
【００１２】
次に図３を用いフォーカス制御について説明する。図３はＦＥを示す図である。横軸は、対物レンズ１０５の光ディスク法線方向の位置であり、紙面右側は、インフォーカスになる方向である。ＦＥ１３０は、図３に示すように通常Ｓ字カーブとなる。そのＳ字の中間である位置が合焦点１３１を示す。合焦点１３１からインフォーカスになると、ＦＥ１３０は正側（紙面上）に、合焦点位置からアウトフォーカスになると、ＦＥ１３０は負側（紙面下）に変位する。デフォーカス状態になるとプッシュプル方式などによるＴＥはその信号振幅がデフォーカスの量に拠って減少する。ＴＥは所定の振幅より小さくなるとトラック制御ができなくなるため、トラック制御が可能なＦＥの範囲をＴＥ許容範囲１３７とする。制御系の構成によるが、通常ＴＥの振幅が−６ｄＢとなるとトラック制御が不能となる。このため、例えばＴＥ許容範囲１３７はマージンを含め−４ｄＢとなる範囲と設定すると良い。
【００１３】
フォーカス制御は、ＦＥが負となると対物レンズを動かしＦＥが正となるようにアクチュエータを制御することである。逆にＦＥが正となると対物レンズを動かしＦＥが負となるようにアクチュエータを制御することでもある。このようにフォーカス制御では、常にＦＥが合焦点１３１となるように制御するものである。例えば、ＬＤ強度を上昇させ色収差が発生し点１３３までＦＥが変位したとする。このときＦＥが正であるため、対物レンズをＦＥが負に変位する方向（矢印１３４）、すなわちアウトフォーカスする方向にアクチュエータは制御され、合焦点１３１へ戻る。斯様なフォーカス制御では、合焦点１３１からＦＥの変位量に応じて合焦点１３１へ戻るまでの時間を要する。また、点１３３は、ＴＥ許容範囲１３７の範囲を超えるため、トラック制御は不能になる。つまり、トラック制御を一度ＯＦＦしたことと同じなので、再度トラック制御を開始するため、指定のトラックを探す必要がある。このような動作には時間を要する。前述した回折現象を用いた対物レンズでは、色収差が大きく発生するため、点１３５までＦＥが変位することがある。この場合もＦＥが正であるため、対物レンズをＦＥが負に変位する方向（矢印１３６）、すなわちインフォーカスする方向にアクチュエータは制御されてしまう。すなわち光ディスク装置は合焦点１３１に戻れなくなり、フォーカス制御が不能状態になる。上記のようにトラック制御およびフォーカス制御が不能にならないように光ディスク装置では、サーボ制御しなければならない。
【００１４】
次に図４を用いて記録時の光ディスク装置００１の制御方法について説明する。図４は、ＬＤ強度を再生時のＩ０から記録時の目標のＬＤ強度であるＩ３まで上げるときの光ディスク装置００１における制御例を示すものである。図４は横軸に時刻、縦軸にＡがＬＤ強度、ＢがＦＥ、Ｃがアクチュエータ駆動信号、Ｄが対物レンズ位置をとったものである。また、紙面右側は時刻が進んでいることを示している。対物レンズ位置は正（紙面上側）がインフォーカス側の位置に相当する。紙面右側は時刻が経過する方向になっている。
【００１５】
図では、時刻Ｔｓより前のとき、フォーカス制御、トラック制御がされている状態を想定している。すなわち時刻Ｔｓより前のとき、ＬＤ強度１４０は再生時のものでＩ０、フォーカス制御中のためＦＥ１４１は合焦点ＦＥｊであり、アクチュエータ駆動信号１４２は所定値Ａ０、対物レンズ位置は所定値Ｌ０とした。なお矢印はＴＥ許容範囲１３７を示すもので、ＦＥｐがＴＥ許容範囲１３７の上限を超えない範囲で設定し、ＦＥｎがＴＥ許容範囲１３７の下限を超えない範囲で設定した値を示すものである。
時刻Ｔｓに記録の命令を光ディスク装置００１が受けると、フォーカス制御を一時停止し、アクチュエータ駆動信号１４２にアウトフォーカスとなるように所定のＡ１の信号を入力する。入力されたアクチュエータ駆動信号１４２により、対物レンズ位置１４３はＬ０からアウトフォーカス側へ移動する。このとき、ＦＥ１４１は対物レンズ位置１４３の位置に応じて負側へと変位する。
ＦＥ１４１がＦＥｎに達したとき、すなわち時刻ｔ１のとき、ＬＤ強度１４０をＩ０からＩ１へ上昇させる。Ｉ１へ上昇させた瞬間、光ビームには色収差が発生する。その色収差によるデフォーカスはサーボ制御可能な周波数帯域より早いため、ＦＥ１４１は、正であるＦＥｐまで一瞬で変位することになる。光ディスク装置００１は、ＬＤ強度と色収差によるＦＥの変位量の関係を事前に学習させておく。そして事前に学習してあるデータから、ＦＥ１４１がＦＥｐを超えない範囲でＬＤ強度１４０を上昇させる。
時刻ｔ１でＬＤ強度１４０を上昇させる動作中もアクチュエータ駆動信号１４２はＡ１の信号が入力され続けている。このため、対物レンズ位置１４３はアウトフォーカス側へ移動し続ける。その対物レンズ位置の移動に伴いＦＥ１４１はＦＥｐから負側へと変位する。なお、ＬＤ強度１４０を上昇させたとき、色収差によりＦＥ１４１は変位するが、対物レンズ位置１４３は、アクチュエータ駆動信号１４２のみに依存し、色収差の影響は受けない。
【００１６】
時刻ｔ２を経てＦＥ１４１が再びＦＥｎに達したとき、すなわち時刻ｔ３のとき、ＬＤ強度１４０をＩ１からＩ２へ上昇させる。Ｉ２へ上昇させた瞬間、上記同様にＦＥ１４１は、ＦＥｐまで一瞬で変位する。時刻ｔ３でＬＤ強度１４０を上昇させたときもアクチュエータ駆動信号１４２はＡ１の信号が入力され続けており、対物レンズ位置１４３は、アウトフォーカス側への移動を続ける。その対物レンズ位置の移動に伴いＦＥ１４１もＦＥｐから負側へと変位する。
時刻ｔ４を経てＦＥ１４１が３回目のＦＥｎに達したとき、すなわち時刻ｔ５のとき、ＬＤ強度１４０をＩ２からＩ３へ上昇させる。Ｉ３へ上昇させた瞬間、同様に光ビームには色収差が発生する。目標のＬＤ強度１４０であるＩ３となったとき、フォーカス制御を開始する必要がある。Ｉ２からＩ３へ上昇させるとき、ＦＥ１４１がＦＥｐでなくＦＥｊに変位するようにＬＤ強度１４０を上昇させる。
時刻ｔ５のとき、アクチュエータ駆動信号１４２はＡ１からＡ０に戻した後、フォーカス制御を開始させる。対物レンズ位置１４３は、時刻ｔ５のタイミングでアクチュエータ駆動信号１４２の信号が無くなるため、フォーカス制御が開始された位置のＬ１で止まる。
【００１７】
上記のように制御することで、トラック制御は不能になることなく、ＬＤ強度を目標まで上昇させることが可能になる。なお、ＬＤ強度１４０をＩ２からＩ３まで上昇させるとき、必要なＬＤ強度の上昇量がＦＥｎからＦＥｊまで変位するより小さい場合は、もちろんＦＥ１４１がＦＥｎに達するまで待つ必要は無く、ＦＥｊとＦＥｎの間の値にＬＤ強度１４０を上昇させてもなんら構わない。また、実施例では、Ｉ０からＩ３まで３回のステップでＬＤ強度を上昇させる例を説明したが、２回や４回のステップであってもなんら構わない。ＦＥ１４１がＴＥ許容範囲１３７を超えないようモニタする制御であればどのような制御でも良い。
【００１８】
次に図５を用いて動作フローについて説明する。図５は、記録時にＬＤ強度を上昇させるフローを図示したものである。最初に光ディスク装置００１は記録の動作を開始させる命令を受ける（符号１５０）。次にフォーカス制御を停止させる（符号１５１）。次にアクチュエータ駆動信号を注入する（符号１５２）。次にＦＥをモニタし、ＴＥ許容範囲１３７を超えない範囲で設定した値となるまで待たせる（符号１５３）。ＦＥが設定値になったとき、ＬＤ強度を上昇させる（符号１５４）。このとき、フロントモニタでＬＤ強度をモニタする。（符号１５５）。ＬＤ強度が目標に達していない場合、再度ＦＥをモニタし、ＴＥ許容範囲１３７を超えない範囲で設定した値となるまで待たせる（符号１５３）。そして、ＦＥが設定値になったとき、ＬＤ強度を上昇させる（符号１５４）。このフローを繰り返し、フロントモニタでＬＤ強度が目標値になった場合（符号１５５）、アクチュエータに駆動する信号を止める（符号１５６）。その次に、フォーカス制御を開始させる（符号１５７）。
以上で、目標のＬＤ強度に達し、かつフォーカス制御もトラック制御も正常であり、記録を開始できる（符号１５８）。
【００１９】
図６に光ディスクの面振れとＦＥの関係を示す。光ディスクでは、製造の誤差や、光ディスク装置への光ディスクの取り付け誤差等により、光ディスクの回転周期でデフォーカスに相当する面振れが発生する。この面振れにより回転周期Ｔで、ＦＥ１６０は図のように変位する。上記では、簡単のため面振れを無視して原理的な動作について説明した。ＦＥ１６０は、常に面振れにより変位するものであるため、実際の光ディスク装置では、面振れによるＦＥの変位を事前に学習し、アクチュエータ駆動信号１４２に面振れによる信号を重畳して動作させると良い。光ディスクの面振れを考慮することで、光ディスクの回転位置による上記したＬＤ強度の上昇フローの失敗を無くすことができる。
【００２０】
図７は、アクチュエータ駆動信号１７０を示す。アクチュエータ駆動信号１７０は、アクチュエータ駆動信号１４２の変形例である。アクチュエータは対物レンズの重さで初動が遅くなり、単純な矩形信号を入力するだけでは線形な対物レンズの移動が実現できない。このため、初動の速度を向上させるため、図７のアクチュエータ駆動信号１７０のように開始直後の駆動信号を大きくすると良い。上記した光ディスクの面振れによる信号をアクチュエータ駆動信号１７０などに重畳してやることで、さらに正確な制御が可能になる。
【００２１】
次に図８を用い光ディスク装置００１について説明する。図８は光ディスク装置００１の概略構成図を示す図である。光ディスク装置００１内には、光ディスク００２がスピンドル００３に固定されており、スピンドル００３は光ディスク００２を回転させる機能を有する。また光ディスク装置００１内には、ガイドバー０３０があり、光学ヘッド１０１はそのガイドバー０３０に沿って、光ディスク００２の所定半径位置にアクセスすることができる。
ホスト、例えばパソコンなどの光ディスク装置を用いる情報家電装置から光ディスク００２の情報を再生する旨の指示が光ディスク装置００１内のコントロール回路００９へ入力されると、コントロール回路００９は、スピンドルモータ駆動回路００８を駆動し、スピンドル００３を駆動することで光ディスク００２の回転を開始する。次にコントロール回路００９はＬＤ制御回路００６を駆動し、光学ヘッド１０１内のＬＤを点灯させる。このときフロントモニタ回路００４は、ＬＤ強度をモニタする。コントロール回路００９はＬＤ制御回路００６を駆動し、光ヘッド１０１内のフロントモニタ回路００４から得られるＬＤ強度をＬＤ制御回路００６にフィードバックし、再生のＬＤ強度で点灯させる。次にコントロール回路００９はアクチュエータ駆動回路００５を駆動させ、光学ヘッド１０１内のアクチュエータを高さ方向に駆動させる。光学ヘッド１０１の光検出器から検出された信号は信号生成回路００７に送られ、ＦＥとＴＥのサーボ信号を生成する。生成されたサーボ信号はコントロール回路００９から必要に応じて、アクチュエータ駆動回路００５へ送られ光学ヘッド１０１内のアクチュエータを駆動し、フォーカス制御、トラック制御の順でサーボ制御を行い、光ディスク００２の所定トラックへ光ビームを集光照射させる。その後、光学ヘッド１０１内の光検出器からの検出信号は情報信号再生回路（図示無し）で情報信号が再生され、その情報信号がホストに出力される。 光ディスク装置００１は、フロントモニタ回路００４から得られるＬＤ強度と、ＦＥの変位量の関係をデータ保存回路０１１に持たせておく。また、ＴＥ許容範囲もデータ保存回路０１１へ記憶させておく。
【００２２】
光ディスク装置００１は、フロントモニタ回路００４から得られるＬＤ強度と、ＦＥの変位量の関係をデータ保存回路０１１に持たせておく。また、ＴＥ許容範囲もデータ保存回路０１１へ記憶させておく。
さて、ホストから光ディスク００２へ情報を記録するという指示がコントロール回路００９へ入力されると、上記再生のときと同様に再生信号が得られるまでの動作を行う。この時、コントロール回路００９は、回転周期に応じたＦＥの変位をデータ保存回路０１１に学習し記憶させる。 コントロール回路００９は、アクチュエータ駆動回路００５を駆動し、フォーカス制御をＯＦＦにして、アクチュエータを下降させる。コントロール回路００９はＦＥをモニタし、決定したフローに従い、ＴＥ許容範囲を超えないようにＬＤ制御回路００６を駆動させ、段階的にＬＤ強度を上昇させる。
コントロール回路００９は、決定したフローで、ＬＤ強度が目標値に達したことをフロントモニタで確認すると、アクチュエータ駆動 コントロール回路００９は、アクチュエータ駆動回路００５を駆動し、フォーカス制御をＯＦＦにして、アクチュエータを下降させる。コントロール回路００９はＦＥをモニタし、決定したフローに従い、ＴＥ許容範囲を超えないようにＬＤ制御回路００６を駆動させ、段階的にＬＤ強度を上昇させる。
コントロール回路００９は、決定したフローで、ＬＤ強度が目標値に達したことをフロントモニタで確認すると、アクチュエータ駆動回路００５を駆動し、アクチュエータの下降させる指令を止めフォーカス制御を開始させる。コントロール回路００９は、フォーカス制御を開始させた後、光ディスク００２に記録信号に応じてＬＤ制御回路００６を制御し、ＬＤ強度を高速に変化させ記録を実施する。高速にＬＤ強度を変化させながら記録する際の色収差によるデフォーカスも平均化される。このため、ＬＤ強度の平均値を大きく変化させる際に、上記した色収差の影響を高速にＬＤ強度を変化させながら記録する際の色収差によるデフォーカスも平均化される。このため、ＬＤ強度の平均値を大きく変化させる際に、上記した色収差の影響を考慮すれば良い。
コントロール回路００９は、記録信号に応じ光学ヘッド１０１のアクセス制御や、光ディスク００２の回転制御なども行いながら記録を実施する。また、記録終了時はＬＤ強度を下げるが、その時色収差によりＦＥは正の方向の変位が発生する。このため、ＬＤ強度を下げるときに、上記と同様の動作を行うことで、正常な再生状態に戻すことができる。また例えば、記録終了と同時にフォーカス制御をＯＦＦにして光ディスクから一気に遠ざけるようにアクチュエータを駆動しても良い。この制御によれば、光ディスクと対物レンズが衝突するのを完全に防止できる。
上記のように光ディスク装置００１の回路を駆動させることで、ホストから受けた記録情報を光ディスク００２へ記録することができる。
【００２３】
図９を用い欠陥処理について説明する。図９は、光ディスクのトラックを図示したものである。光ディスクの回転方向は矢印１９７で図示した。光ディスクには、トラック１９０、１９１、１９２がある。例えば、記録する際に、ＬＤ強度を上昇させるまで、すなわち、時刻Ｔｓから時刻Ｔｗまでの間トラック１９０、１９２には、データとして意味を成さない領域１９５、１９６などが発生する。このため、この領域１９５を欠陥として登録する。欠陥の登録としては、所定の記録信号の最後に欠陥情報を追加して記録するなどで実現できる。また例えば、光ディスクに欠陥登録を可能な範囲があれば、そこに記録しても良い。
【実施例２】
【００２４】
本発明における実施例２について図を用い説明する。ここでは実施例１とは異なる記録の動作について説明する。
図１０を用いて記録時の光ディスク装置の制御方法について説明する。図１０は、ＬＤ強度を再生時のＩ０から目標のＩ３まで上げるときの光ディスク装置における制御例を示すものである。図１０は、図４同様の図であり、同様の点の説明は割愛する。まず、時刻Ｔｓより前のとき、ＬＤ強度２４０は再生時のものでＩ０、フォーカス制御中のためＦＥ２４１は合焦点ＦＥｊであり、アクチュエータ駆動信号２４２は所定値Ａ０、対物レンズ位置は初期値Ｌ０とした。
【００２５】
時刻Ｔｓに記録の命令を光ディスク装置が受けると、フォーカス制御を一時停止し、アクチュエータ駆動信号２４２にアウトフォーカスとなるように所定のＡ１の信号を入力する。入力されたアクチュエータ駆動信号２４２により、対物レンズ位置２４３は、Ｌ０からアウトフォーカス側へ移動する。このとき、ＦＥ２４１は対物レンズ位置２４３の位置に応じて負側へと変位する。
ＦＥ２４１がＦＥｎに達したとき、すなわち時刻ｔ１のとき、ＬＤ強度２４０をＩ０からＩ１へ上昇させる。Ｉ１へ上昇させた瞬間、光ビームには色収差が発生する。このためＦＥ２４１は、正の方向であるＦＥｊ側へ一瞬に変位する。光ディスク装置は、ＬＤ強度と色収差によるＦＥの変位量の関係を事前に学習させておく。このため、ＦＥ２４１がＦＥｊに近づくようにＬＤ強度２４０を上昇させることができる。
時刻ｔ１でＬＤ強度２４０を上昇させた直後にアクチュエータ駆動信号２４２はＦＥｊ付近であるため、フォーカス制御が直ちに開始できる。
【００２６】
フォーカス制御が安定する時刻ｔ２まで、光ディスク装置は待ち、時刻ｔ２になった後、フォーカス制御を一時停止して、アクチュエータ駆動信号２４２にアウトフォーカスとなるように再度Ａ１の信号を入力する。上記同様に、対物レンズ位置２４３はＬ０からアウトフォーカス側へ移動する。また、ＦＥ２４１は対物レンズ位置２４３の位置に応じて負側へと変位する。
ＦＥ２４１が再びＦＥｎに達したとき、すなわち時刻ｔ３のときＬＤ強度２４０をＩ１からＩ２へ上昇させる。Ｉ２へ上昇させた瞬間、上記同様にＦＥ２４１は、ＦＥｊ側へ一瞬で変位する。
時刻ｔ２でＬＤ強度２４０を上昇させた直後にアクチュエータ駆動信号２４２はＦＥｊ付近であるため、フォーカス制御が開始できる。
【００２７】
フォーカス制御が安定する時刻ｔ４まで、光ディスク装置は待ち、時刻ｔ４になった後、フォーカス制御を一時停止して、アクチュエータ駆動信号２４２にアウトフォーカスとなるように３回目となるＡ１の信号を入力する。このため、対物レンズ位置２４３は、Ｌ０からアウトフォーカス側へ移動し、ＦＥ２４１は対物レンズ位置２４３の位置に応じて負側へと変位する。
ＦＥ２４１がＦＥｎに達したとき、すなわち時刻ｔ５のとき、ＬＤ強度２４０をＩ２からＩ３へ上昇させる。Ｉ２へ上昇させた瞬間、上記同様にＦＥ２４１は、ＦＥｊ側へ一瞬で変位する。
時刻ｔ５でＬＤ強度２４０を上昇させた直後にアクチュエータ駆動信号２４２はＦＥｊ付近であるため、また安定したフォーカス制御がすぐに開始できる。フォーカス制御が安定する時刻Ｔｗまで、光ディスク装置は待ち、記録を開始する。
【００２８】
上記制御においてもトラック制御が不能となることなく、ＬＤ強度を目標まで上昇させることができる。実施例１と異なり、フォーカス制御のＯＮ、ＯＦＦを切り替えるため、時刻は要するが、フォーカス制御がＯＦＦとなる時刻が短いため、実施例１より、安定した制御であると言える。
なお、ＬＤ強度２４０をＩ２から目標のＩ３まで上昇させるとき、必要なＬＤ強度の上昇量がＦＥｎからＦＥｊまで変位するより小さい場合は、もちろんＦＥ２４１がＦＥｎになるまで待つ必要は無く、ＦＥｊとＦＥｎの間の値にＬＤ強度２４０を上昇させてもなんら構わない。
また、実施例では、Ｉ０からＩ３まで３ステップでＬＤ強度を上昇させる例を説明したが、２ステップや４ステップであってもなんら構わなく、ＦＥ２４１をモニタしＴＥ許容範囲１３７を超えないようにすれば良い。
また、時刻Ｔｓと時刻ｔ１の間でのアクチュエータ駆動信号２４２に対するＦＥ２４１の変位をデータとして光ディスク装置が記憶することで、ＦＥをモニタすることなく、アクチュエータ駆動信号２４２を注入したあと時刻Ｔｓと時刻ｔ１の間の時刻だけ待つという手段でも上記は実現できる。
【００２９】
次に図１１を用いて動作フローについて説明する。図１１は、記録時にＬＤ強度を上昇させるフローを図示したものである。また、この動作フローにおける光ディスク装置は、時刻Ｔｓと時刻ｔ１の間でのアクチュエータ駆動信号２４２に対するＦＥ２４１の変位をデータとして記憶していることを想定している。
光ディスク装置は記録の動作を開始させる命令を受ける（符号２５０）。次にフォーカス制御を停止させる（符号２５１）。次にアクチュエータ駆動信号を注入する（符号２５２）。所定時間を空けてＬＤ強度を上昇させる（符号２５３）。続けてアクチュエータ駆動信号への注入を停止し（符号２５７）、フォーカス制御を開始する（符号２５４）。このとき、フロントモニタでＬＤ強度をモニタする（符号２５５）。ＬＤ強度が目標に達していない場合、再度フォーカス制御をＯＦＦして、符号２５１から２５５までをＬＤ強度が目標に達するまで繰り返す。フロントモニタで目標のＬＤ強度になった後（符号２５５）、記録を開始させる（符号２５６）
時刻Ｔｓと時刻Ｔ１の間でのＦＥ２４１の変位をデータとして持たせたことで、ＦＥをモニタすることなく、目標のＬＤ強度まで上昇させることが可能である。すなわち時刻は要するものの実施例１よりも簡単に制御ができるといえる。
【実施例３】
【００３０】
本発明における実施例３について図を用い説明する。ここでは実施例１とは異なる記録の動作について説明する。
図１２を用いて記録時の光ディスク装置の制御方法について説明する。図１２は、ＬＤ強度を再生時のＩ０から目標のＩ３まで上げるときの光ディスク装置における制御例を示すものである。図１２は、図４同様の図であり、同様の点の説明は割愛する。まず、時刻Ｔｓより前のとき、ＬＤ強度３４０は再生時のものでＩ０、フォーカス制御中のため、ＦＥ３４１は合焦点ＦＥｊであり、アクチュエータ駆動信号３４２は所定値Ａ０、対物レンズ位置は初期値Ｌ０とする。
時刻Ｔｓに記録の命令を光ディスク装置が受けると、光ディスク装置は、ＬＤ強度３４０をＩ０からＩ１へ上昇させる。光ディスク装置は、ＬＤ強度と色収差によるＦＥの変位量の関係を事前に学習させておき、フォーカス制御が不能にならない範囲、すなわちＦＥがＦＥｐを超えない範囲で、Ｉ０とＩ１の差分を設定する。ＬＤ強度３４０をＩ１へ上昇させた瞬間、色収差により、ＦＥ３４１は、正の方向へと動く。実施例３ではフォーカス制御を続ける状態を想定している。このため、ＦＥはＦＥｊを目指したフォーカス制御がなされる。この時アクチュエータ駆動信号３４２は、ＦＥの波形に応じてＦＥｊとＦＥｐの差分信号の逆信号として出力される。対物レンズ位置３４３は、アクチュエータ駆動信号３４２の信号に対応して、その位置を変える。
【００３１】
光ディスク装置は、フォーカス制御が安定するｔ１まで時間を置き、ＬＤ強度３４０をＩ１からＩ２へ上昇させる。ＬＤ強度３４０をＩ２へ上昇させた瞬間、同様にＦＥ３４１は、正の方向へと変位し、その直後にＦＥｊを目指したフォーカス制御がなされる。この時アクチュエータ駆動信号３４２は、前記同様に、ＦＥの波形に応じてＦＥｊとＦＥｐの差分信号の逆信号として出力される。対物レンズ位置３４３は、アクチュエータ駆動信号３４２の信号に対応して、その位置を変える。
【００３２】
光ディスク装置は、フォーカス制御が安定するｔ２まで時間を置き、ＬＤ強度３４０をＩ２から目標のＩ３へ上昇させる。ＬＤ強度３４０をＩ３へ上昇させた瞬間、前記同様にＦＥ３４１は、正の方向へと変位し、その直後にＦＥｊを目指したフォーカス制御がなされる。この時アクチュエータ駆動信号３４２は、前記同様に、ＦＥの波形に応じてＦＥｊとＦＥｐの差分信号の逆信号として出力される。 対物レンズ位置３４３は、アクチュエータ駆動信号３４２の信号に対応して、その位置がＬ１まで変わる。フォーカス制御が安定する時刻Ｔｗまで、光ディスク装置は待ち、記録を開始する。
【００３３】
上記のように制御することで、フォーカス制御と、トラック制御をしたまま、ＬＤ強度を目標まで上昇させることが可能になる。実施例１や２と異なり、フォーカス制御を続けるため、フォーカス制御が安定するまでの待ち時間を要するが、フォーカス制御の切り替えが無い分、実施例１や２より、簡素な制御であると言える。ここでも、ＴＥ許容範囲１３７を超えないようにＬＤ強度の上昇量を設定することが重要である。
【００３４】
次に図１３を用いて動作フローについて説明する。図１３は、ＬＤ強度を上昇させるフローを図示したものである。
光ディスク装置は記録の動作を開始させる命令を受ける（符号３５０）。次にＬＤ強度を上昇させる（符号３５１）。次にフロントモニタでＬＤ強度をモニタする（符号３５２）。ＬＤ強度が目標に達していない場合、フォーカス制御が安定する時間だけ空けて再度ＬＤ強度を上昇させる（符号３５０）という具合に目標に達するまで繰り返す。フロントモニタでＬＤ強度が目標値になった後（符号３５２）、記録を開始できる（符号３５３）
上記のように、ＦＥをモニタすることなく、かつフォーカス制御のＯＮ、ＯＦＦをすることなく目標のＬＤ強度まで上昇させることが可能となる。すなわち時間は要するものの実施例１、２よりも簡単な制御であると言える。
【実施例４】
【００３５】
本発明における実施例４について図を用い説明する。ここでは実施例１において説明した欠陥を減らす方法について説明する。
図１４を用いて記録する際の光ディスクの回転制御方法１について説明する。図１４は、横軸が時刻、縦軸が光ディスクの回転速度を示したグラフである。欠陥の領域を小さくするためには、記録開始可能までの時間Ｔｓと時刻Ｔｗの間の時間光ディスクの回転速度を下げると、仮想的に欠陥の領域を小さくできる。このため、図の回転速度４０１で示すように、記録開始する時刻Ｔｓの上記した他処理を開始すると同時に光ディスクの回転速度を下げる。そして、記録のＬＤ強度となるときに元の光ディスクの回転速度となるように変える。このように回転速度を可変とすることで、欠陥の領域を小さくすることが可能となる。
【００３６】
次に図１５に回転制御の変形例である光ディスクの回転制御方法２について説明する。図１５も図１４同様の図である。これは再生と記録のときの回転速度が異ならせた場合を想定している。仮想的に欠陥の領域を小さくするため、回転速度４０２で示すように再生調整は低速で行い、記録のＬＤ強度となるときに所定の光ディスクの回転速度となるように変える。このように回転速度を可変とすることで、欠陥の領域を小さくすることが可能となる。
【００３７】
図１４、図１５で示したように光ディスクの回転速度を落とすことで、実質的な欠陥領域を小さくすることが出来る。
【００３８】
本実施形態の光ディスク装置は、上記した様に記録するＬＤ強度となった後、すなわちＴｗから記録を開始するとしたが、もちろん記録は、記録開始Ｔｓから開始しても良い。この場合は、ＴｓからＴｗの間は後で再生できない領域となるため、所定の記録データの記録が終了した後にＴｓからＴｗの時刻のデータを再度記録するような処理をしても良い。
また、本実施例においては、ＬＤ強度を上昇させるときの動作を説明したが、逆にＬＤ強度を下降させるときに用いてもなんら構わない。ＬＤ強度を変化させるときの動作であれば、本実施例に記載した内容に限るものではなく、記録から再生に戻る際の動作などに適用してもなんらかまわない。
また、実施例における光学ヘッドはＬＤが１個の構成で説明したが、もちろんＬＤが２個や３個の構成であっても良い。例えば、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤなど３個のメディアに対応した回折現象を用いる互換の対物レンズを搭載した光学ヘッドでは、色収差が大きいことが課題として上げられる。斯様な光学ヘッドには、本発明は有効であると言える。
【００３９】
以上説明したように、実施例における光ディスク装置は、光ビームを出射する光源、すなわちＬＤと、光ビームを光ディスクへ集光する対物レンズと、ＬＤから出射されるＬＤ強度を制御する出射強度制御回路、すなわちＬＤ制御回路とを少なくとも備えている。
【００４０】
また、実施例における光ディスク装置は、所定のＬＤ強度である第一の光ビーム強度、すなわちＩ０からＩ０とは異なる第二の光ビーム強度、すなわちＩ３まで変化させるとき、第一の光ビーム強度と第二の光ビーム強度の間の強度、すなわちＩ１やＩ２を経てから変化させるようにＬＤ制御回路を制御するコントロール回路を備えている。
【００４１】
また、実施例における光ディスク装置は、光ディスクを反射した光ビームを受光する光検出器と、その光検出器からＦＥを生成するサーボ信号生成回路、すなわち信号生成回路とを備え、コントロール回路は、強度を１回変化させる際に、ＦＥの変化が所定の範囲１、すなわちＴＥ許容範囲に抑えるようにＬＤ制御回路を制御させる。
【００４２】
また、実施例における光ディスク装置は、対物レンズの位置を少なくとも光ディスクの法線方向と半径方向に駆動できる対物レンズ駆動装置、すなわちアクチュエータと、アクチュエータを制御するアクチュエータ駆動回路とを備え、信号生成回路は、光検出器から
ＴＥを生成する機能を備えさせ、コントロール回路は、ＴＥに基づき光ビームを所定のトラックに追従させるようにアクチュエータ駆動回路を制御する機能を備えさせ、ＴＥ許容範囲は、アクチュエータ駆動回路でトラックに追従できる範囲とする。
【００４３】
また、ＴＥ許容範囲は、ＴＥの振幅が半分となる範囲よりも小さく設定させる。
【００４４】
また、実施例１ないし２における光ディスク装置のコントロール回路は、Ｉ０からＩ３まで変化させるとき、ＬＤ制御回路によりＬＤ強度を変化させる時刻と同時または先に対物レンズが光ディスクの法線方向に駆動するようにアクチュエータ駆動回路を制御させる機能を有している。
また、実施例１の光ディスク装置では、ＴＥ許容範囲の一方を第一の閾値、すなわちＦＥｎ、他方を第二の閾値、すなわちＦＥｐとすると、Ｉ０からＩ３まで変化させるとき、コントロール回路は、対物レンズが光ディスクの法線方向に駆動するようにアクチュエータ駆動回路を制御し、ＦＥｎまでＦＥが変化したときに、ＦＥｐまでＦＥが変化するようにＬＤ制御回路によりＬＤ強度を変化させる機能を有している。
【００４５】
また、実施例１の光ディスク装置では、対物レンズが光ディスクの法線方向に駆動したときにＦＥがＦＥｎまたはＦＥｐとなるのに必要なＬＤ制御回路の制御量を記憶するデータ保存回路を備え、Ｉ０からＩ３まで変化させるとき、コントロール回路はデータ保存回路から制御量を読み出し、アクチュエータ駆動回路を制御した後に、ＬＤ制御回路によりＬＤ強度を変化させる機能を有している。
【００４６】
また、実施例の光ディスク装置では、光ディスクへ記録する際に、Ｉ０を再生に必要なＬＤ強度、Ｉ３を記録に必要なＬＤ強度とすると、Ｉ０からＩ３へ変化させる間に光ディスクの回転速度を少なくとも１回変化させる機能を有している。
【００４７】
また、実施例の光ディスク装置では、光ディスクへ記録する際に、Ｉ０を再生に必要なＬＤ強度、Ｉ３を記録に必要なＬＤ強度とすると、Ｉ０からＩ３へ変化させる間に光ビームが照射されたトラックの領域を欠陥領域として扱う機能を有する。
【００４８】
また、実施例の光ディスク装置では、光ビームから出射したＬＤ強度を検知する光強度検知器、すなわちフロントモニタを備え、コントロール回路は、フロントモニタからの信号によりＬＤ制御回路を制御する機能を有している。
【符号の説明】
【００４９】
００１・・・光ディスク装置
００２・・・光ディスク
１０１・・・光学ヘッド
１０２・・・ＬＤ
１０４・・・フロントモニタ
１０５・・・対物レンズ
１０８・・・光検出器
１０６・・・アクチュエータ
【技術分野】
【０００１】
光ディスクの再生または記録可能な光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特許文献１（特開平３−１４１０３９）では、ＦＥにオフセットを付与する色収差補正手段が記載されている。また、特許文献２（特開２００４−１９９７６８）では、光学部品により色収差を発生させない色収差補正手段が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１４１０３９
【特許文献２】特開２００４−１９９７６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光ディスクでは、ＢＤ（Blu-ray Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ（Compact Disc）などが規格化されている。このような光ディスクを記録または再生する光ディスク装置では、光源である半導体レーザダイオード（以下ＬＤ）から出射した光ビームを対物レンズにより光ディスクに集光し、光ディスクで反射した光ビームを光検出器で検出し、トラックエラー信号（以下ＴＥと記す）やフォーカスエラー信号（以下ＦＥと記す）などを生成し、光ディスク上で所定の位置に光ビームが集光されるように対物レンズの位置をサーボ制御している。
その光ディスク装置では、光ディスクに情報を記録する際に、ＬＤから出射した光ビームを瞬時に所定強度まで上げる必要がある。ＬＤから出射した光ビームの強度を以下ではＬＤ強度と記す。ＬＤ強度を上げると、ＬＤから出射した光ビームは波長が変化するため、光ディスク上に集光された光ビームには色収差が発生し、合焦点位置からフォーカスがずれ、デフォーカス状態となる。斯様な瞬時の色収差は、サーボ制御可能な周波数より高いため、デフォーカスにより所定時間の記録品質の劣化を引き起こす。
光ディスク装置に具備されている光学部品は波長により屈折率が変わる分散特性が少なからずあり、波長が変わることで、光学部品を通過するときの光路が変化し、それが、上記の色収差となる。特に対物レンズは、焦点距離が１ｍｍから３ｍｍ程度と短いため、レンズの曲率半径が小さく色収差を発生させる主要因となっている。
上記したＢＤとＤＶＤなどの複数の規格を１個の対物レンズで実現するには、ＮＡ（Numerical Aperture）やカバーガラスの厚みなどの誤差を補正する必要があり、回折現象を用いなければならない。通常回折現象は、波長ずれによる回折角度の変化が大きい。このため、回折現象を用いる対物レンズでは、上記した色収差が大きく発生する。
【０００５】
さて、斯様な色収差が大きい対物レンズを用いる場合、特許文献１のようにＦＥにオフセットを付与すると、ＦＥのオフセットが大きすぎトラック制御が不能となる、また対物レンズが加速しすぎてフォーカス制御が不安定になるなど新しい課題が発生する。特許文献２のような光学部品を用いると、その光学部品で不要な光ビームが外乱として発生する、透過効率が低い、コストＵＰが回避できない等の課題がある。
本発明では、回折現象を用いた対物レンズで発生する色収差においても、安定した記録や再生が可能な光ディスク装置を簡素な構成で実現するサーボ制御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】
【０００６】
上記目的は、その一例として特許請求の範囲に記載の構成により達成できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、安価な光ディスク装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１における光学ヘッド１０１の概略構成図を示す。
【図２】実施例１における色収差を説明する概略図を示す。
【図３】実施例１におけるＦＥを説明する図を示す。
【図４】実施例１における光ディスク装置００１の制御方法を説明する図を示す。
【図５】実施例１における光ディスク装置００１の動作フローを説明する図を示す。
【図６】実施例１における光ディスクの面振れとＦＥの関係を説明する図を示す。
【図７】実施例１におけるアクチュエータ駆動信号を説明する図を示す。
【図８】実施例１における光ディスク装置００１を説明する概略構成図を示す。
【図９】実施例１における欠陥処理を説明する図を示す。
【図１０】実施例２における光ディスク装置の制御方法を説明する図を示す。
【図１１】実施例２における光ディスク装置の動作フローを説明する図を示す。
【図１２】実施例３における光ディスク装置の制御方法を説明する図を示す。
【図１３】実施例３における光ディスク装置の動作フローを説明する図を示す。
【図１４】実施例４における回転速度の制御方法１を説明する図を示す。
【図１５】実施例４における回転速度の制御方法２を説明する図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図に示す実施例に基づいて詳細に説明するが、これによりこの本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
本発明における実施例１について図を用い説明する。ここでは記録する際の動作を例に光ディスク装置００１について説明する。
まず光ディスク装置００１内に具備されている光学ヘッド１０１について説明する。図１は、光学ヘッド１０１の概略構成図を示す図である。ＬＤ１０２から光ビームが発散光として出射される。光ディスクの情報の記録または情報の再生を行うには、半導体レーザを用いるのが一般的であり、ＬＤ１０２は所定の波長で出射する半導体レーザである。ＬＤ１０２から出射した光ビームは光ビームスプリッタ１０３に入射する。光ビームスプリッタ１０３は、入射した光ビームの所定のＬＤ強度を透過させ、その残りを反射させる、すなわち光ビームを２本に分岐する光学素子である。このような機能は例えば、ハーフプリズム、偏光性プリズムなどで実現できる。光ビームスプリッタ１０３に入射した光ビームのうち反射した光ビームはコリメートレンズ１０９へ進行し、透過した光ビームは光強度検知器であるフロントモニタ１０５へ進行する。
さて、一般的にＬＤ強度は注入する信号量に比例するが、そのＬＤ強度は、個別のオフセットが大きい、周辺温度により変化するなどの課題がある。光ディスクの再生、特に記録する際には光ディスクへ照射するＬＤ強度を正確に制御しなければならない。このため、光学ヘッド１０１は、光ビームスプリッタ１０３を透過し分岐されたＬＤ強度をフロントモニタ１０５にて検出することで、光ディスク上のＬＤ強度が所定値になるようフィードバック制御できる構成になっている。
コリメートレンズ１０９に進行した光ビームはコリメートレンズ１０９により略平行な光ビームに変換される。コリメートレンズ１０９を通過した光ビームは対物レンズ１０５により光ディスク（図示無し）の情報面に集光照射される。対物レンズ１０５は対物レンズ駆動装置であるアクチュエータ１０６に搭載されており、少なくとも光ディスクの情報面にあるトラックと直交する方向と光ディスクの情報面の法線方向（図中紙面上下方向）とに駆動できる構成になっている。なお、トラックと直交する方向はＴＥによるトラック制御、およびレンズシフト時の駆動に用いられ、情報面の法線方向はＦＥによるフォーカス制御に用いられる。 光ディスクで反射した光ビームは、対物レンズ１０５、コリメートレンズ１０９、光ビームスプリッタ１ 光ディスクで反射した光ビームは、対物レンズ１０５、コリメートレンズ１０９、光ビームスプリッタ１０３、検出光学素子１０７を通過し、光検出器１０８にて検出される。検出光学素子１０７は、非点収差方式によるＦＥやプッシュプル方式によるＴＥを生成するために非点収差を付与する光学素子である。このような光学素子は、シリンドリカルレンズなどで実現できるものである。光検出器１０８からは、ＦＥ、ＴＥ、再生信号など必要な光ディスクの光学情報が信号として出力される。なお、光学ヘッドの構成は、ＦＥやＴＥが生成できれば、どのような構成であっても構わなく、非点収差方式やプッシュプル方式と異なるＦＥやＴＥの生成方式を用いたものであっても良い。
【００１１】
次に図２を用い色収差について説明する。図２は、光ディスク００２と対物レンズ１０５の関係を図示したものである。図２Ａに示すようにコリメートレンズ１０９を出射した光ビーム１２１は、対物レンズ１０５により光ディスク００２へ照射される。このとき、光ディスク００２上で合焦点となっている。さて、例えばＬＤ強度を大きくすると、図２Ｂに示すように対物レンズ１０５を通過した光ビーム１２１は、光ディスク００２よりも遠く（図中上側）で合焦点となるような光ビームに変換される。これは、ＬＤ強度を大きくしたため、ＬＤの波長が長波長側へと変化し、対物レンズ１０５の波長依存性により、仮想的に焦点距離が伸びるためである。この現象を本実施例において色収差と呼ぶ。前述の通り回折現象を用いた対物レンズは色収差が原理的に大きく発生する。斯様な色収差が発生したとき、光ディスク装置では、再生や記録できなくなるのはもちろんのこと、トラック制御やフォーカス制御のどちらのサーボ制御も不能になる。このため、図２Ｃに示すように対物レンズ１０５を光ディスク００２から遠ざけることで、再度光ディスク上で光ビームが合焦点となるよう制御する必要がある。さて、対物レンズ１０５が光ディスク００２へ近づく方向をインフォーカスとし、対物レンズ１０５が光ディスク００２から遠ざかる方向をアウトフォーカスと定義する。
【００１２】
次に図３を用いフォーカス制御について説明する。図３はＦＥを示す図である。横軸は、対物レンズ１０５の光ディスク法線方向の位置であり、紙面右側は、インフォーカスになる方向である。ＦＥ１３０は、図３に示すように通常Ｓ字カーブとなる。そのＳ字の中間である位置が合焦点１３１を示す。合焦点１３１からインフォーカスになると、ＦＥ１３０は正側（紙面上）に、合焦点位置からアウトフォーカスになると、ＦＥ１３０は負側（紙面下）に変位する。デフォーカス状態になるとプッシュプル方式などによるＴＥはその信号振幅がデフォーカスの量に拠って減少する。ＴＥは所定の振幅より小さくなるとトラック制御ができなくなるため、トラック制御が可能なＦＥの範囲をＴＥ許容範囲１３７とする。制御系の構成によるが、通常ＴＥの振幅が−６ｄＢとなるとトラック制御が不能となる。このため、例えばＴＥ許容範囲１３７はマージンを含め−４ｄＢとなる範囲と設定すると良い。
【００１３】
フォーカス制御は、ＦＥが負となると対物レンズを動かしＦＥが正となるようにアクチュエータを制御することである。逆にＦＥが正となると対物レンズを動かしＦＥが負となるようにアクチュエータを制御することでもある。このようにフォーカス制御では、常にＦＥが合焦点１３１となるように制御するものである。例えば、ＬＤ強度を上昇させ色収差が発生し点１３３までＦＥが変位したとする。このときＦＥが正であるため、対物レンズをＦＥが負に変位する方向（矢印１３４）、すなわちアウトフォーカスする方向にアクチュエータは制御され、合焦点１３１へ戻る。斯様なフォーカス制御では、合焦点１３１からＦＥの変位量に応じて合焦点１３１へ戻るまでの時間を要する。また、点１３３は、ＴＥ許容範囲１３７の範囲を超えるため、トラック制御は不能になる。つまり、トラック制御を一度ＯＦＦしたことと同じなので、再度トラック制御を開始するため、指定のトラックを探す必要がある。このような動作には時間を要する。前述した回折現象を用いた対物レンズでは、色収差が大きく発生するため、点１３５までＦＥが変位することがある。この場合もＦＥが正であるため、対物レンズをＦＥが負に変位する方向（矢印１３６）、すなわちインフォーカスする方向にアクチュエータは制御されてしまう。すなわち光ディスク装置は合焦点１３１に戻れなくなり、フォーカス制御が不能状態になる。上記のようにトラック制御およびフォーカス制御が不能にならないように光ディスク装置では、サーボ制御しなければならない。
【００１４】
次に図４を用いて記録時の光ディスク装置００１の制御方法について説明する。図４は、ＬＤ強度を再生時のＩ０から記録時の目標のＬＤ強度であるＩ３まで上げるときの光ディスク装置００１における制御例を示すものである。図４は横軸に時刻、縦軸にＡがＬＤ強度、ＢがＦＥ、Ｃがアクチュエータ駆動信号、Ｄが対物レンズ位置をとったものである。また、紙面右側は時刻が進んでいることを示している。対物レンズ位置は正（紙面上側）がインフォーカス側の位置に相当する。紙面右側は時刻が経過する方向になっている。
【００１５】
図では、時刻Ｔｓより前のとき、フォーカス制御、トラック制御がされている状態を想定している。すなわち時刻Ｔｓより前のとき、ＬＤ強度１４０は再生時のものでＩ０、フォーカス制御中のためＦＥ１４１は合焦点ＦＥｊであり、アクチュエータ駆動信号１４２は所定値Ａ０、対物レンズ位置は所定値Ｌ０とした。なお矢印はＴＥ許容範囲１３７を示すもので、ＦＥｐがＴＥ許容範囲１３７の上限を超えない範囲で設定し、ＦＥｎがＴＥ許容範囲１３７の下限を超えない範囲で設定した値を示すものである。
時刻Ｔｓに記録の命令を光ディスク装置００１が受けると、フォーカス制御を一時停止し、アクチュエータ駆動信号１４２にアウトフォーカスとなるように所定のＡ１の信号を入力する。入力されたアクチュエータ駆動信号１４２により、対物レンズ位置１４３はＬ０からアウトフォーカス側へ移動する。このとき、ＦＥ１４１は対物レンズ位置１４３の位置に応じて負側へと変位する。
ＦＥ１４１がＦＥｎに達したとき、すなわち時刻ｔ１のとき、ＬＤ強度１４０をＩ０からＩ１へ上昇させる。Ｉ１へ上昇させた瞬間、光ビームには色収差が発生する。その色収差によるデフォーカスはサーボ制御可能な周波数帯域より早いため、ＦＥ１４１は、正であるＦＥｐまで一瞬で変位することになる。光ディスク装置００１は、ＬＤ強度と色収差によるＦＥの変位量の関係を事前に学習させておく。そして事前に学習してあるデータから、ＦＥ１４１がＦＥｐを超えない範囲でＬＤ強度１４０を上昇させる。
時刻ｔ１でＬＤ強度１４０を上昇させる動作中もアクチュエータ駆動信号１４２はＡ１の信号が入力され続けている。このため、対物レンズ位置１４３はアウトフォーカス側へ移動し続ける。その対物レンズ位置の移動に伴いＦＥ１４１はＦＥｐから負側へと変位する。なお、ＬＤ強度１４０を上昇させたとき、色収差によりＦＥ１４１は変位するが、対物レンズ位置１４３は、アクチュエータ駆動信号１４２のみに依存し、色収差の影響は受けない。
【００１６】
時刻ｔ２を経てＦＥ１４１が再びＦＥｎに達したとき、すなわち時刻ｔ３のとき、ＬＤ強度１４０をＩ１からＩ２へ上昇させる。Ｉ２へ上昇させた瞬間、上記同様にＦＥ１４１は、ＦＥｐまで一瞬で変位する。時刻ｔ３でＬＤ強度１４０を上昇させたときもアクチュエータ駆動信号１４２はＡ１の信号が入力され続けており、対物レンズ位置１４３は、アウトフォーカス側への移動を続ける。その対物レンズ位置の移動に伴いＦＥ１４１もＦＥｐから負側へと変位する。
時刻ｔ４を経てＦＥ１４１が３回目のＦＥｎに達したとき、すなわち時刻ｔ５のとき、ＬＤ強度１４０をＩ２からＩ３へ上昇させる。Ｉ３へ上昇させた瞬間、同様に光ビームには色収差が発生する。目標のＬＤ強度１４０であるＩ３となったとき、フォーカス制御を開始する必要がある。Ｉ２からＩ３へ上昇させるとき、ＦＥ１４１がＦＥｐでなくＦＥｊに変位するようにＬＤ強度１４０を上昇させる。
時刻ｔ５のとき、アクチュエータ駆動信号１４２はＡ１からＡ０に戻した後、フォーカス制御を開始させる。対物レンズ位置１４３は、時刻ｔ５のタイミングでアクチュエータ駆動信号１４２の信号が無くなるため、フォーカス制御が開始された位置のＬ１で止まる。
【００１７】
上記のように制御することで、トラック制御は不能になることなく、ＬＤ強度を目標まで上昇させることが可能になる。なお、ＬＤ強度１４０をＩ２からＩ３まで上昇させるとき、必要なＬＤ強度の上昇量がＦＥｎからＦＥｊまで変位するより小さい場合は、もちろんＦＥ１４１がＦＥｎに達するまで待つ必要は無く、ＦＥｊとＦＥｎの間の値にＬＤ強度１４０を上昇させてもなんら構わない。また、実施例では、Ｉ０からＩ３まで３回のステップでＬＤ強度を上昇させる例を説明したが、２回や４回のステップであってもなんら構わない。ＦＥ１４１がＴＥ許容範囲１３７を超えないようモニタする制御であればどのような制御でも良い。
【００１８】
次に図５を用いて動作フローについて説明する。図５は、記録時にＬＤ強度を上昇させるフローを図示したものである。最初に光ディスク装置００１は記録の動作を開始させる命令を受ける（符号１５０）。次にフォーカス制御を停止させる（符号１５１）。次にアクチュエータ駆動信号を注入する（符号１５２）。次にＦＥをモニタし、ＴＥ許容範囲１３７を超えない範囲で設定した値となるまで待たせる（符号１５３）。ＦＥが設定値になったとき、ＬＤ強度を上昇させる（符号１５４）。このとき、フロントモニタでＬＤ強度をモニタする。（符号１５５）。ＬＤ強度が目標に達していない場合、再度ＦＥをモニタし、ＴＥ許容範囲１３７を超えない範囲で設定した値となるまで待たせる（符号１５３）。そして、ＦＥが設定値になったとき、ＬＤ強度を上昇させる（符号１５４）。このフローを繰り返し、フロントモニタでＬＤ強度が目標値になった場合（符号１５５）、アクチュエータに駆動する信号を止める（符号１５６）。その次に、フォーカス制御を開始させる（符号１５７）。
以上で、目標のＬＤ強度に達し、かつフォーカス制御もトラック制御も正常であり、記録を開始できる（符号１５８）。
【００１９】
図６に光ディスクの面振れとＦＥの関係を示す。光ディスクでは、製造の誤差や、光ディスク装置への光ディスクの取り付け誤差等により、光ディスクの回転周期でデフォーカスに相当する面振れが発生する。この面振れにより回転周期Ｔで、ＦＥ１６０は図のように変位する。上記では、簡単のため面振れを無視して原理的な動作について説明した。ＦＥ１６０は、常に面振れにより変位するものであるため、実際の光ディスク装置では、面振れによるＦＥの変位を事前に学習し、アクチュエータ駆動信号１４２に面振れによる信号を重畳して動作させると良い。光ディスクの面振れを考慮することで、光ディスクの回転位置による上記したＬＤ強度の上昇フローの失敗を無くすことができる。
【００２０】
図７は、アクチュエータ駆動信号１７０を示す。アクチュエータ駆動信号１７０は、アクチュエータ駆動信号１４２の変形例である。アクチュエータは対物レンズの重さで初動が遅くなり、単純な矩形信号を入力するだけでは線形な対物レンズの移動が実現できない。このため、初動の速度を向上させるため、図７のアクチュエータ駆動信号１７０のように開始直後の駆動信号を大きくすると良い。上記した光ディスクの面振れによる信号をアクチュエータ駆動信号１７０などに重畳してやることで、さらに正確な制御が可能になる。
【００２１】
次に図８を用い光ディスク装置００１について説明する。図８は光ディスク装置００１の概略構成図を示す図である。光ディスク装置００１内には、光ディスク００２がスピンドル００３に固定されており、スピンドル００３は光ディスク００２を回転させる機能を有する。また光ディスク装置００１内には、ガイドバー０３０があり、光学ヘッド１０１はそのガイドバー０３０に沿って、光ディスク００２の所定半径位置にアクセスすることができる。
ホスト、例えばパソコンなどの光ディスク装置を用いる情報家電装置から光ディスク００２の情報を再生する旨の指示が光ディスク装置００１内のコントロール回路００９へ入力されると、コントロール回路００９は、スピンドルモータ駆動回路００８を駆動し、スピンドル００３を駆動することで光ディスク００２の回転を開始する。次にコントロール回路００９はＬＤ制御回路００６を駆動し、光学ヘッド１０１内のＬＤを点灯させる。このときフロントモニタ回路００４は、ＬＤ強度をモニタする。コントロール回路００９はＬＤ制御回路００６を駆動し、光ヘッド１０１内のフロントモニタ回路００４から得られるＬＤ強度をＬＤ制御回路００６にフィードバックし、再生のＬＤ強度で点灯させる。次にコントロール回路００９はアクチュエータ駆動回路００５を駆動させ、光学ヘッド１０１内のアクチュエータを高さ方向に駆動させる。光学ヘッド１０１の光検出器から検出された信号は信号生成回路００７に送られ、ＦＥとＴＥのサーボ信号を生成する。生成されたサーボ信号はコントロール回路００９から必要に応じて、アクチュエータ駆動回路００５へ送られ光学ヘッド１０１内のアクチュエータを駆動し、フォーカス制御、トラック制御の順でサーボ制御を行い、光ディスク００２の所定トラックへ光ビームを集光照射させる。その後、光学ヘッド１０１内の光検出器からの検出信号は情報信号再生回路（図示無し）で情報信号が再生され、その情報信号がホストに出力される。 光ディスク装置００１は、フロントモニタ回路００４から得られるＬＤ強度と、ＦＥの変位量の関係をデータ保存回路０１１に持たせておく。また、ＴＥ許容範囲もデータ保存回路０１１へ記憶させておく。
【００２２】
光ディスク装置００１は、フロントモニタ回路００４から得られるＬＤ強度と、ＦＥの変位量の関係をデータ保存回路０１１に持たせておく。また、ＴＥ許容範囲もデータ保存回路０１１へ記憶させておく。
さて、ホストから光ディスク００２へ情報を記録するという指示がコントロール回路００９へ入力されると、上記再生のときと同様に再生信号が得られるまでの動作を行う。この時、コントロール回路００９は、回転周期に応じたＦＥの変位をデータ保存回路０１１に学習し記憶させる。 コントロール回路００９は、アクチュエータ駆動回路００５を駆動し、フォーカス制御をＯＦＦにして、アクチュエータを下降させる。コントロール回路００９はＦＥをモニタし、決定したフローに従い、ＴＥ許容範囲を超えないようにＬＤ制御回路００６を駆動させ、段階的にＬＤ強度を上昇させる。
コントロール回路００９は、決定したフローで、ＬＤ強度が目標値に達したことをフロントモニタで確認すると、アクチュエータ駆動 コントロール回路００９は、アクチュエータ駆動回路００５を駆動し、フォーカス制御をＯＦＦにして、アクチュエータを下降させる。コントロール回路００９はＦＥをモニタし、決定したフローに従い、ＴＥ許容範囲を超えないようにＬＤ制御回路００６を駆動させ、段階的にＬＤ強度を上昇させる。
コントロール回路００９は、決定したフローで、ＬＤ強度が目標値に達したことをフロントモニタで確認すると、アクチュエータ駆動回路００５を駆動し、アクチュエータの下降させる指令を止めフォーカス制御を開始させる。コントロール回路００９は、フォーカス制御を開始させた後、光ディスク００２に記録信号に応じてＬＤ制御回路００６を制御し、ＬＤ強度を高速に変化させ記録を実施する。高速にＬＤ強度を変化させながら記録する際の色収差によるデフォーカスも平均化される。このため、ＬＤ強度の平均値を大きく変化させる際に、上記した色収差の影響を高速にＬＤ強度を変化させながら記録する際の色収差によるデフォーカスも平均化される。このため、ＬＤ強度の平均値を大きく変化させる際に、上記した色収差の影響を考慮すれば良い。
コントロール回路００９は、記録信号に応じ光学ヘッド１０１のアクセス制御や、光ディスク００２の回転制御なども行いながら記録を実施する。また、記録終了時はＬＤ強度を下げるが、その時色収差によりＦＥは正の方向の変位が発生する。このため、ＬＤ強度を下げるときに、上記と同様の動作を行うことで、正常な再生状態に戻すことができる。また例えば、記録終了と同時にフォーカス制御をＯＦＦにして光ディスクから一気に遠ざけるようにアクチュエータを駆動しても良い。この制御によれば、光ディスクと対物レンズが衝突するのを完全に防止できる。
上記のように光ディスク装置００１の回路を駆動させることで、ホストから受けた記録情報を光ディスク００２へ記録することができる。
【００２３】
図９を用い欠陥処理について説明する。図９は、光ディスクのトラックを図示したものである。光ディスクの回転方向は矢印１９７で図示した。光ディスクには、トラック１９０、１９１、１９２がある。例えば、記録する際に、ＬＤ強度を上昇させるまで、すなわち、時刻Ｔｓから時刻Ｔｗまでの間トラック１９０、１９２には、データとして意味を成さない領域１９５、１９６などが発生する。このため、この領域１９５を欠陥として登録する。欠陥の登録としては、所定の記録信号の最後に欠陥情報を追加して記録するなどで実現できる。また例えば、光ディスクに欠陥登録を可能な範囲があれば、そこに記録しても良い。
【実施例２】
【００２４】
本発明における実施例２について図を用い説明する。ここでは実施例１とは異なる記録の動作について説明する。
図１０を用いて記録時の光ディスク装置の制御方法について説明する。図１０は、ＬＤ強度を再生時のＩ０から目標のＩ３まで上げるときの光ディスク装置における制御例を示すものである。図１０は、図４同様の図であり、同様の点の説明は割愛する。まず、時刻Ｔｓより前のとき、ＬＤ強度２４０は再生時のものでＩ０、フォーカス制御中のためＦＥ２４１は合焦点ＦＥｊであり、アクチュエータ駆動信号２４２は所定値Ａ０、対物レンズ位置は初期値Ｌ０とした。
【００２５】
時刻Ｔｓに記録の命令を光ディスク装置が受けると、フォーカス制御を一時停止し、アクチュエータ駆動信号２４２にアウトフォーカスとなるように所定のＡ１の信号を入力する。入力されたアクチュエータ駆動信号２４２により、対物レンズ位置２４３は、Ｌ０からアウトフォーカス側へ移動する。このとき、ＦＥ２４１は対物レンズ位置２４３の位置に応じて負側へと変位する。
ＦＥ２４１がＦＥｎに達したとき、すなわち時刻ｔ１のとき、ＬＤ強度２４０をＩ０からＩ１へ上昇させる。Ｉ１へ上昇させた瞬間、光ビームには色収差が発生する。このためＦＥ２４１は、正の方向であるＦＥｊ側へ一瞬に変位する。光ディスク装置は、ＬＤ強度と色収差によるＦＥの変位量の関係を事前に学習させておく。このため、ＦＥ２４１がＦＥｊに近づくようにＬＤ強度２４０を上昇させることができる。
時刻ｔ１でＬＤ強度２４０を上昇させた直後にアクチュエータ駆動信号２４２はＦＥｊ付近であるため、フォーカス制御が直ちに開始できる。
【００２６】
フォーカス制御が安定する時刻ｔ２まで、光ディスク装置は待ち、時刻ｔ２になった後、フォーカス制御を一時停止して、アクチュエータ駆動信号２４２にアウトフォーカスとなるように再度Ａ１の信号を入力する。上記同様に、対物レンズ位置２４３はＬ０からアウトフォーカス側へ移動する。また、ＦＥ２４１は対物レンズ位置２４３の位置に応じて負側へと変位する。
ＦＥ２４１が再びＦＥｎに達したとき、すなわち時刻ｔ３のときＬＤ強度２４０をＩ１からＩ２へ上昇させる。Ｉ２へ上昇させた瞬間、上記同様にＦＥ２４１は、ＦＥｊ側へ一瞬で変位する。
時刻ｔ２でＬＤ強度２４０を上昇させた直後にアクチュエータ駆動信号２４２はＦＥｊ付近であるため、フォーカス制御が開始できる。
【００２７】
フォーカス制御が安定する時刻ｔ４まで、光ディスク装置は待ち、時刻ｔ４になった後、フォーカス制御を一時停止して、アクチュエータ駆動信号２４２にアウトフォーカスとなるように３回目となるＡ１の信号を入力する。このため、対物レンズ位置２４３は、Ｌ０からアウトフォーカス側へ移動し、ＦＥ２４１は対物レンズ位置２４３の位置に応じて負側へと変位する。
ＦＥ２４１がＦＥｎに達したとき、すなわち時刻ｔ５のとき、ＬＤ強度２４０をＩ２からＩ３へ上昇させる。Ｉ２へ上昇させた瞬間、上記同様にＦＥ２４１は、ＦＥｊ側へ一瞬で変位する。
時刻ｔ５でＬＤ強度２４０を上昇させた直後にアクチュエータ駆動信号２４２はＦＥｊ付近であるため、また安定したフォーカス制御がすぐに開始できる。フォーカス制御が安定する時刻Ｔｗまで、光ディスク装置は待ち、記録を開始する。
【００２８】
上記制御においてもトラック制御が不能となることなく、ＬＤ強度を目標まで上昇させることができる。実施例１と異なり、フォーカス制御のＯＮ、ＯＦＦを切り替えるため、時刻は要するが、フォーカス制御がＯＦＦとなる時刻が短いため、実施例１より、安定した制御であると言える。
なお、ＬＤ強度２４０をＩ２から目標のＩ３まで上昇させるとき、必要なＬＤ強度の上昇量がＦＥｎからＦＥｊまで変位するより小さい場合は、もちろんＦＥ２４１がＦＥｎになるまで待つ必要は無く、ＦＥｊとＦＥｎの間の値にＬＤ強度２４０を上昇させてもなんら構わない。
また、実施例では、Ｉ０からＩ３まで３ステップでＬＤ強度を上昇させる例を説明したが、２ステップや４ステップであってもなんら構わなく、ＦＥ２４１をモニタしＴＥ許容範囲１３７を超えないようにすれば良い。
また、時刻Ｔｓと時刻ｔ１の間でのアクチュエータ駆動信号２４２に対するＦＥ２４１の変位をデータとして光ディスク装置が記憶することで、ＦＥをモニタすることなく、アクチュエータ駆動信号２４２を注入したあと時刻Ｔｓと時刻ｔ１の間の時刻だけ待つという手段でも上記は実現できる。
【００２９】
次に図１１を用いて動作フローについて説明する。図１１は、記録時にＬＤ強度を上昇させるフローを図示したものである。また、この動作フローにおける光ディスク装置は、時刻Ｔｓと時刻ｔ１の間でのアクチュエータ駆動信号２４２に対するＦＥ２４１の変位をデータとして記憶していることを想定している。
光ディスク装置は記録の動作を開始させる命令を受ける（符号２５０）。次にフォーカス制御を停止させる（符号２５１）。次にアクチュエータ駆動信号を注入する（符号２５２）。所定時間を空けてＬＤ強度を上昇させる（符号２５３）。続けてアクチュエータ駆動信号への注入を停止し（符号２５７）、フォーカス制御を開始する（符号２５４）。このとき、フロントモニタでＬＤ強度をモニタする（符号２５５）。ＬＤ強度が目標に達していない場合、再度フォーカス制御をＯＦＦして、符号２５１から２５５までをＬＤ強度が目標に達するまで繰り返す。フロントモニタで目標のＬＤ強度になった後（符号２５５）、記録を開始させる（符号２５６）
時刻Ｔｓと時刻Ｔ１の間でのＦＥ２４１の変位をデータとして持たせたことで、ＦＥをモニタすることなく、目標のＬＤ強度まで上昇させることが可能である。すなわち時刻は要するものの実施例１よりも簡単に制御ができるといえる。
【実施例３】
【００３０】
本発明における実施例３について図を用い説明する。ここでは実施例１とは異なる記録の動作について説明する。
図１２を用いて記録時の光ディスク装置の制御方法について説明する。図１２は、ＬＤ強度を再生時のＩ０から目標のＩ３まで上げるときの光ディスク装置における制御例を示すものである。図１２は、図４同様の図であり、同様の点の説明は割愛する。まず、時刻Ｔｓより前のとき、ＬＤ強度３４０は再生時のものでＩ０、フォーカス制御中のため、ＦＥ３４１は合焦点ＦＥｊであり、アクチュエータ駆動信号３４２は所定値Ａ０、対物レンズ位置は初期値Ｌ０とする。
時刻Ｔｓに記録の命令を光ディスク装置が受けると、光ディスク装置は、ＬＤ強度３４０をＩ０からＩ１へ上昇させる。光ディスク装置は、ＬＤ強度と色収差によるＦＥの変位量の関係を事前に学習させておき、フォーカス制御が不能にならない範囲、すなわちＦＥがＦＥｐを超えない範囲で、Ｉ０とＩ１の差分を設定する。ＬＤ強度３４０をＩ１へ上昇させた瞬間、色収差により、ＦＥ３４１は、正の方向へと動く。実施例３ではフォーカス制御を続ける状態を想定している。このため、ＦＥはＦＥｊを目指したフォーカス制御がなされる。この時アクチュエータ駆動信号３４２は、ＦＥの波形に応じてＦＥｊとＦＥｐの差分信号の逆信号として出力される。対物レンズ位置３４３は、アクチュエータ駆動信号３４２の信号に対応して、その位置を変える。
【００３１】
光ディスク装置は、フォーカス制御が安定するｔ１まで時間を置き、ＬＤ強度３４０をＩ１からＩ２へ上昇させる。ＬＤ強度３４０をＩ２へ上昇させた瞬間、同様にＦＥ３４１は、正の方向へと変位し、その直後にＦＥｊを目指したフォーカス制御がなされる。この時アクチュエータ駆動信号３４２は、前記同様に、ＦＥの波形に応じてＦＥｊとＦＥｐの差分信号の逆信号として出力される。対物レンズ位置３４３は、アクチュエータ駆動信号３４２の信号に対応して、その位置を変える。
【００３２】
光ディスク装置は、フォーカス制御が安定するｔ２まで時間を置き、ＬＤ強度３４０をＩ２から目標のＩ３へ上昇させる。ＬＤ強度３４０をＩ３へ上昇させた瞬間、前記同様にＦＥ３４１は、正の方向へと変位し、その直後にＦＥｊを目指したフォーカス制御がなされる。この時アクチュエータ駆動信号３４２は、前記同様に、ＦＥの波形に応じてＦＥｊとＦＥｐの差分信号の逆信号として出力される。 対物レンズ位置３４３は、アクチュエータ駆動信号３４２の信号に対応して、その位置がＬ１まで変わる。フォーカス制御が安定する時刻Ｔｗまで、光ディスク装置は待ち、記録を開始する。
【００３３】
上記のように制御することで、フォーカス制御と、トラック制御をしたまま、ＬＤ強度を目標まで上昇させることが可能になる。実施例１や２と異なり、フォーカス制御を続けるため、フォーカス制御が安定するまでの待ち時間を要するが、フォーカス制御の切り替えが無い分、実施例１や２より、簡素な制御であると言える。ここでも、ＴＥ許容範囲１３７を超えないようにＬＤ強度の上昇量を設定することが重要である。
【００３４】
次に図１３を用いて動作フローについて説明する。図１３は、ＬＤ強度を上昇させるフローを図示したものである。
光ディスク装置は記録の動作を開始させる命令を受ける（符号３５０）。次にＬＤ強度を上昇させる（符号３５１）。次にフロントモニタでＬＤ強度をモニタする（符号３５２）。ＬＤ強度が目標に達していない場合、フォーカス制御が安定する時間だけ空けて再度ＬＤ強度を上昇させる（符号３５０）という具合に目標に達するまで繰り返す。フロントモニタでＬＤ強度が目標値になった後（符号３５２）、記録を開始できる（符号３５３）
上記のように、ＦＥをモニタすることなく、かつフォーカス制御のＯＮ、ＯＦＦをすることなく目標のＬＤ強度まで上昇させることが可能となる。すなわち時間は要するものの実施例１、２よりも簡単な制御であると言える。
【実施例４】
【００３５】
本発明における実施例４について図を用い説明する。ここでは実施例１において説明した欠陥を減らす方法について説明する。
図１４を用いて記録する際の光ディスクの回転制御方法１について説明する。図１４は、横軸が時刻、縦軸が光ディスクの回転速度を示したグラフである。欠陥の領域を小さくするためには、記録開始可能までの時間Ｔｓと時刻Ｔｗの間の時間光ディスクの回転速度を下げると、仮想的に欠陥の領域を小さくできる。このため、図の回転速度４０１で示すように、記録開始する時刻Ｔｓの上記した他処理を開始すると同時に光ディスクの回転速度を下げる。そして、記録のＬＤ強度となるときに元の光ディスクの回転速度となるように変える。このように回転速度を可変とすることで、欠陥の領域を小さくすることが可能となる。
【００３６】
次に図１５に回転制御の変形例である光ディスクの回転制御方法２について説明する。図１５も図１４同様の図である。これは再生と記録のときの回転速度が異ならせた場合を想定している。仮想的に欠陥の領域を小さくするため、回転速度４０２で示すように再生調整は低速で行い、記録のＬＤ強度となるときに所定の光ディスクの回転速度となるように変える。このように回転速度を可変とすることで、欠陥の領域を小さくすることが可能となる。
【００３７】
図１４、図１５で示したように光ディスクの回転速度を落とすことで、実質的な欠陥領域を小さくすることが出来る。
【００３８】
本実施形態の光ディスク装置は、上記した様に記録するＬＤ強度となった後、すなわちＴｗから記録を開始するとしたが、もちろん記録は、記録開始Ｔｓから開始しても良い。この場合は、ＴｓからＴｗの間は後で再生できない領域となるため、所定の記録データの記録が終了した後にＴｓからＴｗの時刻のデータを再度記録するような処理をしても良い。
また、本実施例においては、ＬＤ強度を上昇させるときの動作を説明したが、逆にＬＤ強度を下降させるときに用いてもなんら構わない。ＬＤ強度を変化させるときの動作であれば、本実施例に記載した内容に限るものではなく、記録から再生に戻る際の動作などに適用してもなんらかまわない。
また、実施例における光学ヘッドはＬＤが１個の構成で説明したが、もちろんＬＤが２個や３個の構成であっても良い。例えば、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤなど３個のメディアに対応した回折現象を用いる互換の対物レンズを搭載した光学ヘッドでは、色収差が大きいことが課題として上げられる。斯様な光学ヘッドには、本発明は有効であると言える。
【００３９】
以上説明したように、実施例における光ディスク装置は、光ビームを出射する光源、すなわちＬＤと、光ビームを光ディスクへ集光する対物レンズと、ＬＤから出射されるＬＤ強度を制御する出射強度制御回路、すなわちＬＤ制御回路とを少なくとも備えている。
【００４０】
また、実施例における光ディスク装置は、所定のＬＤ強度である第一の光ビーム強度、すなわちＩ０からＩ０とは異なる第二の光ビーム強度、すなわちＩ３まで変化させるとき、第一の光ビーム強度と第二の光ビーム強度の間の強度、すなわちＩ１やＩ２を経てから変化させるようにＬＤ制御回路を制御するコントロール回路を備えている。
【００４１】
また、実施例における光ディスク装置は、光ディスクを反射した光ビームを受光する光検出器と、その光検出器からＦＥを生成するサーボ信号生成回路、すなわち信号生成回路とを備え、コントロール回路は、強度を１回変化させる際に、ＦＥの変化が所定の範囲１、すなわちＴＥ許容範囲に抑えるようにＬＤ制御回路を制御させる。
【００４２】
また、実施例における光ディスク装置は、対物レンズの位置を少なくとも光ディスクの法線方向と半径方向に駆動できる対物レンズ駆動装置、すなわちアクチュエータと、アクチュエータを制御するアクチュエータ駆動回路とを備え、信号生成回路は、光検出器から
ＴＥを生成する機能を備えさせ、コントロール回路は、ＴＥに基づき光ビームを所定のトラックに追従させるようにアクチュエータ駆動回路を制御する機能を備えさせ、ＴＥ許容範囲は、アクチュエータ駆動回路でトラックに追従できる範囲とする。
【００４３】
また、ＴＥ許容範囲は、ＴＥの振幅が半分となる範囲よりも小さく設定させる。
【００４４】
また、実施例１ないし２における光ディスク装置のコントロール回路は、Ｉ０からＩ３まで変化させるとき、ＬＤ制御回路によりＬＤ強度を変化させる時刻と同時または先に対物レンズが光ディスクの法線方向に駆動するようにアクチュエータ駆動回路を制御させる機能を有している。
また、実施例１の光ディスク装置では、ＴＥ許容範囲の一方を第一の閾値、すなわちＦＥｎ、他方を第二の閾値、すなわちＦＥｐとすると、Ｉ０からＩ３まで変化させるとき、コントロール回路は、対物レンズが光ディスクの法線方向に駆動するようにアクチュエータ駆動回路を制御し、ＦＥｎまでＦＥが変化したときに、ＦＥｐまでＦＥが変化するようにＬＤ制御回路によりＬＤ強度を変化させる機能を有している。
【００４５】
また、実施例１の光ディスク装置では、対物レンズが光ディスクの法線方向に駆動したときにＦＥがＦＥｎまたはＦＥｐとなるのに必要なＬＤ制御回路の制御量を記憶するデータ保存回路を備え、Ｉ０からＩ３まで変化させるとき、コントロール回路はデータ保存回路から制御量を読み出し、アクチュエータ駆動回路を制御した後に、ＬＤ制御回路によりＬＤ強度を変化させる機能を有している。
【００４６】
また、実施例の光ディスク装置では、光ディスクへ記録する際に、Ｉ０を再生に必要なＬＤ強度、Ｉ３を記録に必要なＬＤ強度とすると、Ｉ０からＩ３へ変化させる間に光ディスクの回転速度を少なくとも１回変化させる機能を有している。
【００４７】
また、実施例の光ディスク装置では、光ディスクへ記録する際に、Ｉ０を再生に必要なＬＤ強度、Ｉ３を記録に必要なＬＤ強度とすると、Ｉ０からＩ３へ変化させる間に光ビームが照射されたトラックの領域を欠陥領域として扱う機能を有する。
【００４８】
また、実施例の光ディスク装置では、光ビームから出射したＬＤ強度を検知する光強度検知器、すなわちフロントモニタを備え、コントロール回路は、フロントモニタからの信号によりＬＤ制御回路を制御する機能を有している。
【符号の説明】
【００４９】
００１・・・光ディスク装置
００２・・・光ディスク
１０１・・・光学ヘッド
１０２・・・ＬＤ
１０４・・・フロントモニタ
１０５・・・対物レンズ
１０８・・・光検出器
１０６・・・アクチュエータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、
前記光ビームを光ディスクへ集光する対物レンズと、
前記光源から出射される光ビームの強度を制御する出射強度制御回路と、
を少なくとも備えた光ディスク装置であって、
前記出射強度制御回路により、所定の光ビームの強度である第一の光ビーム強度から該第一の光ビーム強度とは異なる第二の光ビーム強度まで光ビームの強度を変化させる際、
該第一の光ビーム強度と第二の光ビーム強度の間の強度である第三の光ビーム強度に一旦変化させるように前記出射強度制御回路を制御するコントロール回路を備えさせたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の光ディスク装置であって、
更に、前記光ディスクを反射した前記光ビームを受光する光検出器と、
該光検出器からフォーカスエラー信号を生成するサーボ信号生成回路と、を備え、
前記コントロール回路は、前記第一の光ビーム強度から前記第三の光ビーム強度に光ビームの強度を変化させる際、前記フォーカスエラー信号の変位が所定の範囲内となるように前記出射強度制御回路を制御させる機能を持たせたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項２記載の光ディスク装置であって、
更に、前記対物レンズの位置を少なくとも前記光ディスクの法線方向と半径方向に駆動できる対物レンズ駆動装置と、
該対物レンズ駆動装置を制御する対物レンズ位置制御回路と、を備え、
前記サーボ信号生成回路は、前記光検出器からトラックエラー信号を生成する機能を備え、
前記コントロール回路は、前記トラックエラー信号に基づき前記光ビームを所定のトラックに追従させるように前記対物レンズ位置制御回路を制御する機能を備え、
前記所定の範囲は、前記対物レンズ位置制御回路でトラックに追従できる範囲としたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項３記載の光ディスク装置であって、
前記所定の範囲は、前記トラックエラー信号の振幅が半分となる範囲よりも小さくしたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
請求項３記載の光ディスク装置であって、
前記コントロール回路は、前記第一の光ビーム強度から前記第二の光ビーム強度まで変化させる際、
前記対物レンズが前記光ディスクの法線方向に駆動する駆動開始時刻は、前記出射強度制御回路により強度を変化させる変化開始時刻と略同時か、又は該変化開始時刻よりも先であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項３記載の光ディスク装置であって、
前記所定の範囲の一端を第一の閾値、他端を第二の閾値とすると、
前記第一の光ビーム強度から前記第二の光ビーム強度まで変化させる際、
前記コントロール回路は、前記対物レンズが前記光ディスクの法線方向に駆動するように前記対物レンズ駆動装置を制御し、
前記出射強度制御回路は、前記フォーカスエラー信号が第一の閾値に到達すると略同時に、前記第二の閾値まで前記フォーカスエラー信号を変化させるように光ビームの強度を変化させること特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
請求項３記載の光ディスク装置であって、
前記所定の範囲の一端を第一の閾値、他端を第二の閾値とすると、
前記フォーカスエラー信号が前記第一の閾値または前記第二の閾値となるための前記出射強度制御回路の制御量を記憶するデータ保存回路を備え、
前記第一の光ビーム強度から前記第二の光ビーム強度まで変化させる際、
前記コントロール回路は、前記データ保存回路から前記制御量を読み出して前記対物レンズ駆動装置を制御した後に、前記出射強度制御回路により光ビームの強度を変化させること特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
請求項３ないし７記載の光ディスク装置であって、
前記光ディスクへ記録する際に、前記第一の光ビーム強度を再生に必要な強度とし、前記第二の光ビーム強度を記録に必要な強度とすると、
前記第一の光ビーム強度から前記第二の光ビーム強度へ変化させる間に、光ディスクの回転速度を少なくとも１回変化させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】
請求項３ないし７記載の光ディスク装置であって、
前記光ディスクへ記録する際に、前記第一の光ビーム強度を再生に必要な強度とし、前記第二の光ビーム強度を記録に必要な強度とすると、
前記第一の光ビーム強度から前記第二の光ビーム強度へ変化させる間に光ビームが照射されたトラックの領域を欠陥領域として扱うことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】
請求項８または９記載の光ディスク装置であって、
前記光ビームから出射した光ビームの強度を検知する光強度検知器を備え、
前記コントロール回路は、前記光強度検知器からの信号により前記出射強度制御回路を制御することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、
前記光ビームを光ディスクへ集光する対物レンズと、
前記光源から出射される光ビームの強度を制御する出射強度制御回路と、
を少なくとも備えた光ディスク装置であって、
前記出射強度制御回路により、所定の光ビームの強度である第一の光ビーム強度から該第一の光ビーム強度とは異なる第二の光ビーム強度まで光ビームの強度を変化させる際、
該第一の光ビーム強度と第二の光ビーム強度の間の強度である第三の光ビーム強度に一旦変化させるように前記出射強度制御回路を制御するコントロール回路を備えさせたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の光ディスク装置であって、
更に、前記光ディスクを反射した前記光ビームを受光する光検出器と、
該光検出器からフォーカスエラー信号を生成するサーボ信号生成回路と、を備え、
前記コントロール回路は、前記第一の光ビーム強度から前記第三の光ビーム強度に光ビームの強度を変化させる際、前記フォーカスエラー信号の変位が所定の範囲内となるように前記出射強度制御回路を制御させる機能を持たせたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項２記載の光ディスク装置であって、
更に、前記対物レンズの位置を少なくとも前記光ディスクの法線方向と半径方向に駆動できる対物レンズ駆動装置と、
該対物レンズ駆動装置を制御する対物レンズ位置制御回路と、を備え、
前記サーボ信号生成回路は、前記光検出器からトラックエラー信号を生成する機能を備え、
前記コントロール回路は、前記トラックエラー信号に基づき前記光ビームを所定のトラックに追従させるように前記対物レンズ位置制御回路を制御する機能を備え、
前記所定の範囲は、前記対物レンズ位置制御回路でトラックに追従できる範囲としたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項３記載の光ディスク装置であって、
前記所定の範囲は、前記トラックエラー信号の振幅が半分となる範囲よりも小さくしたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
請求項３記載の光ディスク装置であって、
前記コントロール回路は、前記第一の光ビーム強度から前記第二の光ビーム強度まで変化させる際、
前記対物レンズが前記光ディスクの法線方向に駆動する駆動開始時刻は、前記出射強度制御回路により強度を変化させる変化開始時刻と略同時か、又は該変化開始時刻よりも先であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項３記載の光ディスク装置であって、
前記所定の範囲の一端を第一の閾値、他端を第二の閾値とすると、
前記第一の光ビーム強度から前記第二の光ビーム強度まで変化させる際、
前記コントロール回路は、前記対物レンズが前記光ディスクの法線方向に駆動するように前記対物レンズ駆動装置を制御し、
前記出射強度制御回路は、前記フォーカスエラー信号が第一の閾値に到達すると略同時に、前記第二の閾値まで前記フォーカスエラー信号を変化させるように光ビームの強度を変化させること特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
請求項３記載の光ディスク装置であって、
前記所定の範囲の一端を第一の閾値、他端を第二の閾値とすると、
前記フォーカスエラー信号が前記第一の閾値または前記第二の閾値となるための前記出射強度制御回路の制御量を記憶するデータ保存回路を備え、
前記第一の光ビーム強度から前記第二の光ビーム強度まで変化させる際、
前記コントロール回路は、前記データ保存回路から前記制御量を読み出して前記対物レンズ駆動装置を制御した後に、前記出射強度制御回路により光ビームの強度を変化させること特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
請求項３ないし７記載の光ディスク装置であって、
前記光ディスクへ記録する際に、前記第一の光ビーム強度を再生に必要な強度とし、前記第二の光ビーム強度を記録に必要な強度とすると、
前記第一の光ビーム強度から前記第二の光ビーム強度へ変化させる間に、光ディスクの回転速度を少なくとも１回変化させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】
請求項３ないし７記載の光ディスク装置であって、
前記光ディスクへ記録する際に、前記第一の光ビーム強度を再生に必要な強度とし、前記第二の光ビーム強度を記録に必要な強度とすると、
前記第一の光ビーム強度から前記第二の光ビーム強度へ変化させる間に光ビームが照射されたトラックの領域を欠陥領域として扱うことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】
請求項８または９記載の光ディスク装置であって、
前記光ビームから出射した光ビームの強度を検知する光強度検知器を備え、
前記コントロール回路は、前記光強度検知器からの信号により前記出射強度制御回路を制御することを特徴とする光ディスク装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１７８２０２（Ｐ２０１２−１７８２０２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４１０９６（Ｐ２０１１−４１０９６）
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００１５３５３５）株式会社日立メディアエレクトロニクス (452)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００１５３５３５）株式会社日立メディアエレクトロニクス (452)
【Ｆターム（参考）】
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