JP4968753B2 - 情報記録再生装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば面ブレのある光学式情報記録ディスク（以下、単にディスクと称する）を用いて情報の記録又は再生をする情報記録再生装置及び方法の技術分野に関する。

この種の情報記録再生装置においては、対物レンズによってディスクの記録面上に収束せしめられた光ビームを照射し、その反射光（若しくは透過光）を用いて情報の記録又は再生がなされるため、ディスクの記録面上に常に正確に光ビームを収束させる（すなわち、ジャストフォーカスさせる）必要がある。したがって、対物レンズのその光軸方向における位置制御をなすフォーカスサーボ制御が不可欠である。フォーカスサーボ制御では、対物レンズと記録面との離間距離に対応するフォーカスエラー信号が基準レベル（例えば、零レベル）になるように、対物レンズをその光軸方向（すなわち、フォーカス方向）に駆動するフォーカスアクチュエータを制御する。

ところで、フォーカスサーボ制御をオンからオフにした後で、再度フォーカスサーボ制御をオンしようとしても、対物レンズの位置がフォーカス引き込み可能範囲の外である場合には、有効なフォーカスエラー信号が得られずに、フォーカスサーボ制御をオンにできない虞がある。かかる場合には、フォーカスサーチによって、対物レンズの位置をフォーカス引き込み可能範囲の内まで接近させてから、フォーカス引き込み制御を実施する必要がある。

そうすると、例えば面ブレのあるディスクを高速回転させている間に、フォーカスが外れてしまった場合（すなわち、対物レンズの位置がフォーカス引き込み可能範囲の外になってしまった場合）には、再度フォーカスサーチを行う必要が生じる。また、光ビームの記録パワーを較正する際には、一度フォーカスサーボ制御をオフにしてフォーカスを外すので、再度フォーカスサーチを行う必要が生じる。

ところが、情報記録媒体としてＢＤ（Ｂｌｕ-Ｒａｙ：ＢＤ）のようなディスクを用いる場合、反射光を受光する受光素子の周波数特性改善のため小型化されているので、フォーカス引き込み可能範囲（言い換えれば、キャプチャーレンジ）が極めて狭い。したがって、面ブレのあるディスクを高速回転させている間に、再度フォーカス引き込み制御を行うことは極めて困難といえる。

かかる課題を解決するべく、以下の特許文献に係る技術が開示されている。

特許文献１には、フォーカスが外れた場合に、ディスクの回転数を規格で定められた標準の線速度に対応する回転数近傍まで落とし、それからフォーカス引き込み制御を実施する技術が開示されている。

特許文献２には、フォーカスエラー信号のＳ字カーブの立上がりを取込み、ブレーキ信号を印加して減速させることにより、合焦点付近に近づいてからフォーカスアクチュエータの速度を合わせ込み、それからフォーカス引き込み制御を実施する技術が開示されている。

特許文献３には、多層ディスクにおいて各層で検出されるフォーカスエラー信号と面ブレにより上下するディスクと対物レンズの相対速度を検知することにより、合焦点付近に近づいてからフォーカスアクチュエータの速度を合わせ込み、それからフォーカス引き込み制御を実施する技術が開示されている。

特許文献４には、対物レンズとディスクの相対距離の近似信号を生成して、合焦点付近に近づいてからフォーカスアクチュエータの速度を合わせ込み、それからフォーカス引き込み制御を実施する技術が開示されている。

しかしながら、例えば前述の各特許文献に開示されている技術には、以下のような問題が生じ得る。すなわち、特許文献１に係る技術では、ディスクの回転数を落としてからフォーカス引き込み制御を実施するので、その後でディスクの回転数を元の回転数まで上げるために時間がかかってしまう。特許文献２に係る技術では、フォーカスアクチュエータとディスクの相対速度が、ディスクの面ブレ量やフォーカスアクチュエータ感度のバラツキに左右されてしまう。特許文献３に係る技術では、単層のディスクには適用できない。特許文献４に係る技術では、複雑なシステムとなってしまう。

特開平１０−１４３８７４号公報 特開平１１−３５３６５７号公報 特開平２００１−２４３６３７号公報 特開平２００４−０４６９２５号公報

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みてなされたものであり、例えば面ブレのあるディスクを高速回転させている間に、フォーカスが外れてしまった場合、再度フォーカスサーチを行い、フォーカス引き込み制御を実施するための情報記録再生装置及び方法であって、特に、単層又は複層の記録層を有するディスクに対して、比較的簡便な構成ながらも、ディスクの回転数を落とさず、且つディスクの面ブレ量やフォーカスアクチュエータ感度のバラツキに殆ど左右されることなく安定的かつ確実に、再度フォーカスサーチを行い、好適にフォーカス引き込み制御を実施することが可能な情報記録再生装置及び方法を提供することを課題とする。

本発明に係る情報記録再生装置は、上記課題を解決するために、対物レンズを光ビームの光軸方向に駆動するフォーカスアクチュエータを、前記対物レンズと回転するディスクの記録面との離間距離に対応するフォーカスエラー信号に基づいて制御することで、前記記録面上に前記光ビームを収束させるフォーカスサーボ制御を行い、もって該光ビームによって前記記録面に情報を記録するか、又は前記記録面に記録された情報を再生する情報記録再生装置であって、前記フォーカスサーボ制御がオンの期間に、前記フォーカスアクチュエータに対する駆動信号たるフォーカス駆動信号において、前記回転するディスクの面ブレに追随するためのＡＣ成分を、前記回転するディスクの回転角度に対応付けて予め記憶しておく記憶手段と、前記フォーカスサーボ制御がオフの期間には、前記記憶されたＡＣ成分を、前記回転するディスクの回転角度に対応付けて、前記フォーカス駆動信号に加算する加算手段とを備える。

本発明に係る情報記録再生装置によると、先ず以下のように、フォーカスサーボ制御が行われる。すなわち、フォーカスサーボ制御がオンになると、対物レンズと回転するディスクの記録面との離間距離に対応するフォーカスエラー信号が例えば４分割受光素子によって得られ、この信号に基づいてフォーカスアクチュエータが制御され、もって、記録面上に光ビームが収束されるように対物レンズが光ビームの光軸方向に駆動される。

ここで、回転するディスクに面ブレがある場合、上述のようにフォーカスサーボ制御がオンの期間に、フォーカス駆動信号において、面ブレに追随するためのＡＣ成分（すなわち、交流成分）が生じる。そこで、メモリ等からなる記憶手段は、このＡＣ成分を、回転するディスクの回転角度に対応付けて予め記憶しておく。

その後、フォーカスサーボ制御がオンからオフになり、再度フォーカスサーチを行い、フォーカス引き込み制御を実施するような場合には、例えば加算回路等からなる加算手段が、記憶手段に記憶されたＡＣ成分を、回転するディスクの回転角度に対応付けて、フォーカス駆動信号に加算する。そうすると、フォーカスアクチュエータとディスクとの相対速度が、フィードフォワード的に、略一定に維持可能となる。

尚、この際、ディスクは単層であるか複層であるかは問わない。また、記憶手段や加算手段を追加するだけでよいので比較的簡便な構成である。更に、フォーカスアクチュエータとディスクとの相対速度を略一定に保つので、ディスクの回転数を落とす必要はなく、ディスクの面ブレ量やフォーカスアクチュエータ感度のバラツキに殆ど左右されることもない。したがって、本発明に係る情報記録再生装置によれば、安定的かつ確実に、再度フォーカスサーチを行い、フォーカス引き込み制御を実施することが可能となり、実践上非常に有効である。

本発明に係る情報記録再生装置の一態様では、前記加算手段は、前記フォーカスサーボ制御がオフの期間には、前記記憶されたＡＣ成分をフェードインさせながら、前記回転するディスクの回転角度に対応付けて、前記フォーカス駆動信号に加算する。

この態様によると、フォーカス駆動信号に、急激なステップ応答を加算してしまうことを回避できる。尚、「フェードインさせながら」には、文字通りのフェードインの意味のみならず、広義には、記憶されたＡＣ成分のレベルを、少なくとも２段階で徐々に正しいレベルへと上昇させる意味も含まれる。

本発明に係る情報記録再生装置の他態様では、前記加算手段は、前記記憶されたＡＣ成分のうち、前記回転するディスクの回転角度に対応するＡＣ成分が、所定のＡＣ成分レベル内にある場合に、前記記憶されたＡＣ成分を前記フォーカス駆動信号に加算し始める。

この態様によると、フォーカス駆動信号に、急激なステップ応答を加算してしまうことを回避できる。尚、「所定のＡＣ成分レベル内」とは、当該レベルのＡＣ成分を加算した場合に、フォーカスアクチュエータの挙動が実用上問題のないＡＣ成分レベルとして、予め実験、経験、或いはシミュレーションによって定められる範囲であり、典型的には零である。

本発明に係る情報記録再生装置の他態様では、前記記憶されたＡＣ成分が前記フォーカス駆動信号に加算される際に、該加算されたＡＣ成分とは異なる周波数で振動する前記フォーカスアクチュエータの振動振幅が充分に減衰するであろう充分な時間を計測する第１時間計測手段を更に備え、当該情報記録再生装置は、前記振動振幅が減衰するであろう充分な時間経過後に、フォーカス引き込み制御を開始する。

この態様によると、ディスクの面ブレによるＡＣ成分の加算開始時期によっては、フォーカスアクチュエータが不要な振動を発生するので、例えば電子時計回路等を備える第１時間計測手段によって、加算開始時に発生した不要な振動が減衰するであろう充分な時間が経過したか否かが監視される。そして、この十分な時間経過後に、フォーカス引き込み制御を開始する。これにより、フォーカスアクチュエータの不要な振動とＡＣ成分が混在してしまい、フォーカスアクチュエータとディスクとの相対速度を略一定に維持できなくなることを回避し、もってフォーカス引き込み制御の失敗を回避できる。尚、「充分な時間」とは、当該振幅のフォーカスアクチュエータの不要な振動が混在する場合に、不要な振動が充分減衰するであろう時間として、予め実験、経験、或いはシミュレーションによって定められる範囲である。尚、第１時間計測手段は、例えば、その不要な振動の振動振幅を経時的に検出する回路、その振動振幅が充分減衰したといえる所定の振動振幅閾値内に収まったか否かを判定する回路、及び電子時計回路等を備えてもよい。ここで「所定の振動振幅閾値」とは、不要な振動が充分減衰したといえる程度に低い振動振幅値として、予め実験、経験、或いはシミュレーションによって定められる範囲である。

本発明に係る情報記録再生装置の他態様では、前記フォーカスサーボ制御がオフとなった後、フォーカスサーチが再度行われている間に、所定時期から、前記記録面上に前記光ビームが収束している合焦点位置に到達する時期までに要する到達時間を計測する第２時間計測手段を更に備え、前記加算手段は、前記フォーカスサーチが再度行われることにより、前記光ビームが前記合焦点位置に到達した時には、前記記憶されたＡＣ成分に加えて、前記計測される到達時間に比例したレベルのブレーキパルスを、前記フォーカス駆動信号に対して加算する。

この態様によると、フォーカスサーボ制御が再度実施されることにより、光ビームが合焦点位置に到達した時には、例えばフォーカスエラー信号の閾値判定回路、及び電子時計回路等を備える第２時間計測手段によって到達時間が計測され、この到達時間に比例したレベルにブレーキパルスが設定され、このブレーキパルスが、前述のように記憶されたＡＣ成分に加えて、フォーカス駆動信号に対して加算される。これにより、ディスクが高速回転していても、フォーカスアクチュエータとディスクとの相対速度をフィードバック的に素早く抑え込むことができる。また、フォーカスサーチを安定化できる。特に、面ブレ以外の外乱による振動にも対応できるので実践上有利である。

この態様では、前記時間計測手段は、前記所定時期として前記フォーカスエラー信号の信号レベルがそのＳ字カーブにおける最小値に到達した時期を用いる。

この態様によると、フォーカスエラー信号がそのＳ字カーブにおける最小値に到達した時期から始まるキャプチャーレンジ内で時間を計測することになるので、計測精度が比較的良好である。ただし、フォーカスエラー信号がそのＳ字カーブにおける最小値に到達しているか否かを確認する処理を要する。例えば、その後、フォーカスエラー信号の信号レベルを数回検出し、最小値の候補値と順次比較する必要がある。尚、「Ｓ字カーブにおける最小値」とは、文字通りの最小値のみに限られず、若干のマージンは許容されてもよい。

或いは、この態様では、前記時間計測手段は、前記所定時期として前記フォーカスエラー信号が所定のフォーカスエラー信号レベル閾値に到達した時期を用いる。

この態様によると、キャプチャーレンジ外で時間を計測するゆえ時間の計測精度は多少犠牲になるが、フォーカスエラー信号の信号レベルがそのＳ字カーブにおける最小値に到達したか否かを確認する必要がないので、比較的容易に実現できる。

本発明に係る情報記録再生方法は、上記課題を解決するために、対物レンズを光ビームの光軸方向に駆動するフォーカスアクチュエータを、前記対物レンズと回転するディスクの記録面との離間距離に対応するフォーカスエラー信号に基づいて制御することで、前記記録面上に前記光ビームを収束させるフォーカスサーボ制御を行い、もって該光ビームによって前記記録面に情報を記録するか、又は前記記録面に記録された情報を再生する情報記録再生方法であって、前記フォーカスサーボ制御がオンの期間に、前記フォーカスアクチュエータに対する駆動信号たるフォーカス駆動信号において、前記回転するディスクの面ブレに追随するためのＡＣ成分を、前記回転するディスクの回転角度に対応付けて予め記憶しておく記憶行程と、前記フォーカスサーボ制御がオフの期間には、前記記憶されたＡＣ成分を、前記回転するディスクの回転角度に対応付けて、前記フォーカス駆動信号に加算する加算行程とを備える。

本発明に係る情報記録再生方法によると、上述した本発明の情報記録再生装置と同様に、安定的かつ確実に、再度フォーカスサーチを行い、フォーカス引き込み制御を実施することが可能である。

尚、本発明の情報記録再生方法においても、上述した本発明の情報記録再生装置における各種態様に対応可能である。

以上、説明したように、本発明の情報記録再生装置によれば、記憶手段、及び加算手段を備えるので、また、本発明の情報記録再生方法によれば、記憶行程、及び加算行程を備えるので、安定的かつ確実に、再度フォーカスサーチを行い、フォーカス引き込み制御を実施することが可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされよう。

比較例に係る情報記録再生装置においてフォーカス引き込み制御が実施される様子とその課題を示す側面図である。 他の比較例に係る情報記録再生装置においてフォーカス引き込み制御が実施される様子とその課題を示す側面図である。 （ａ）受光素子１０の小型化前、及び（ｂ）小型化後の上面図と、受光素子１０によって得られるフォーカスエラー信号のキャプチャ―レンジを示す特性図である。 第１実施例に係る情報記録再生装置１のうち、特に必要な個所を部分的に示す構成図である。 第１実施例に係る情報記録再生装置１の記録又は再生対象となるディスク１００の回転角度（言い換えれば、該ディスク１００を回転させるスピンドルモータ２００の回転軸の回転角度）に応じて割り当てられた番号を示す、ディスク１００の平面図である。 第１実施例に係る情報記録再生装置１の記憶部２３２に記憶される、面ブレに追随したフォーカス駆動信号ＦＯＤと、ディスク１００の回転角度との関係を示す特性図である。 第１実施例に係る情報記録再生装置１において、再度フォーカスサーチを行う際の、フォーカス駆動信号ＦＯＤ及びその他の信号を示すタイムチャートである。 第１実施例に係る情報記録再生装置１において、再度フォーカスサーチを行う際に、記憶されたＡＣ成分をフォーカス駆動信号ＦＯＤに加算し始める条件を説明するためのタイムチャートである。 第１実施例の変形例に係る情報記録再生装置１において、（ａ）記憶されたＡＣ成分をフェードインさせながらフォーカス駆動信号ＦＯＤに加算する様子を示すタイムチャートである。 第１実施例の変形例に係る情報記録再生装置１において、予め記憶されたＡＣ成分と、ＡＣ成分の加算により生じるフォーカスアクチュエータ１２の不要な振動と、このＡＣ成分と不要な振動成分が合成して加算されたフォーカス駆動信号ＦＯＤを示すタイムチャートである。 第２実施例に係る情報記録再生装置１のうち、特に必要な個所を部分的に示す構成図である。 第２実施例に係る情報記録再生装置１において、到達時間Ｔｉｍｅ Ａの計測仕様と、その到達時間Ｔｉｍｅ Ａに比例したレベルのブレーキパルスをフォーカス駆動信号ＦＯＤに更に加算する様子を示すタイムチャートである。 第２実施例に係る情報記録再生装置１において、到達時間Ｔｉｍｅ Ａに比例したレベルのブレーキパルスをフォーカス駆動信号ＦＯＤに更に加算する様子を拡大して示すタイムチャートである。

符号の説明

１ 情報記録再生装置
１０ 受光素子
２ 制御部
２３２ 記憶部
２４ 演算器
２５ ローパスフィルタ
２６ スイッチ
２０ Ａ／Ｄ変換部
２８１ 時間計測部

以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例毎に順に図面に基づいて説明する。

（１）第１実施例
第１実施例に係る情報記録再生装置の構成及び動作について、図１から図１０を参照して説明する。

図１は、比較例に係る情報記録再生装置においてフォーカス引き込み制御が実施される様子とその課題を示す側面図である。図２は、他の比較例に係る情報記録再生装置においてフォーカス引き込み制御が実施される様子とその課題を示す側面図である。

図１に示すように、面ブレのあるディスク１００が例えば９４００rpmの高回転で回転しているときにフォーカスサーチを行うと、ディスク１００のフォーカス方向における移動速度Ｖdiscが、対物レンズ１１を光ビームの光軸方向に駆動するフォーカスアクチュエータ１２によるフォーカス方向における移動速度Ｖsweepを上回り、逆戻りしてしまい（図１の右下のフォーカスエラー信号ＦＥとフォーカス駆動信号ＦＯＤを参照）、不適切な位置でフォーカス引き込み制御を開始してしまう虞がある。したがって、フォーカスアクチュエータ１２の移動速度Vsweepを速くするか、フォーカスエラー信号ＦＥに係る閾値電圧fe_threshold1のレベルを上げる必要がある。

ところが、図２に示すように、単純にフォーカスアクチュエータ１２の移動速度Vsweepを速くしただけでは、ディスク１００の移動速度Ｖdiscが対物レンズ１１へ近づく方向になった場合に、ディスク１００とフォーカスアクチュエータ１２との相対速度が高くなり過ぎ、やはりフォーカス引き込みが失敗してしまう虞がある。したがって、ディスク１００とフォーカスアクチュエータ１２との相対速度が高くても安定してフォーカス引き込みが可能なフォーカスサーチの改善が必要である。

また、情報記録再生装置の光ピックアップ１５には、フォーカスアクチュエータ１２と共に、光ビームのディスク１００における反射光を受光する受光素子（ＯＥＩＣ：Opto-Electronic Integrated Circuit）１０が組み込まれている。ここで、ディスク１００としてBDを用いる場合、高倍速化のために、受光素子１０を小型化して各種信号品質を向上させる方法が有効であることが知られている。

ところが、受光素子１０を小型化すると、以下に詳述するように、フォーカス引き込みの難易度が更に上がってしまう虞がある。図３は、（ａ）受光素子１０の小型化前、及び（ｂ）小型化後の上面図と、受光素子１０によって得られるフォーカスエラー信号のキャプチャ―レンジを示す特性図である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）中の左図に示すように、受光素子１０は４分割ディテクタであり、そこで反射光がビームスポットＢＳを形成する。このときのフォーカスエラー信号ＦＥは、それぞれの検出素子１０ａ〜１０ｄで検出した反射光の受光量（Ｓ１〜Ｓ４）を用いて、加算器４１で演算した（Ｓ１＋Ｓ３）と、加算器４２で演算した（Ｓ２＋Ｓ４）から、減算器４３で（Ｓ１＋Ｓ３）−（Ｓ２＋Ｓ４）と演算することで求められる。このように求めたフォーカスエラー信号ＦＥが０となるフォーカス位置が、フォーカスサーボ制御のクローズ位置となる。この際、図３（ａ）及び図３（ｂ）中の右図のように、Ｓ字カーブ振幅のＰ−Ｐ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ｐｅａｋ）間に対応するフォーカス位置の距離としてキャプチャーレンジＣＲを定めると、受光素子１０の小型化に伴い、キャプチャーレンジＣＲが狭小化していることがわかる。そのため、フォーカス引き込みの難易度が更に上がってしまうのである。例えば、面ブレのあるディスク１００を高速回転させている間に、フォーカスが外れてしまった場合、再度フォーカスサーチを行い、フォーカス引き込み制御を実施することは容易でない。

そこで、第１実施例では、図４から図７を参照して以下に詳述するように、ディスク１００とフォーカスアクチュエータ１２との相対速度が高くても、この値をフィードフォワード的に、略一定に維持し、安定的かつ確実に再度フォーカスサーチを行うことが可能な構成とする。

図４は、第１実施例に係る情報記録再生装置１のうち、特に必要な個所を部分的に示す構成図である。尚、図４において、情報記録再生装置１に必要な他の公知の構成要素については、その図示を適宜省略してあるが、例えば、トラッキングサーボ系、スピンドルサーボ系、記録再生の信号処理系、信号入出力系等を備えることは当然である。

図４に示すように、第１実施例に係る情報記録再生装置１は、ＣＤ（CompactDisc）、ＤＶＤ、ＢＤ等のディスク１００の記録面に情報を記録するか、又は前記記録面に記録された情報を再生する装置である。

スピンドルモータ（ＳＰＤＬ：spindle motor）２００は、その出力回転軸にターンテーブルが固定されており、このターンテーブルのディスク載置面にディスク１００をクランプして、所定の回転速度で回転させる。また、スピンドルモータ２００にはＦＧ検出部２０１が設けられている。ここで、図５は、第１実施例に係る情報記録再生装置１の記録又は再生対象となるディスク１００の回転角度（言い換えれば、該ディスク１００を回転させるスピンドルモータ２００の回転軸の回転角度）に応じて割り当てられた番号を示す、ディスク１００の平面図である。

図５に示すように、ＦＧ（ＦＧ：Frequency Generator）検出部２０１は、ディスク１００の所定回転角度（例えば、１０°）ごとに１パルスをＦＧパルス信号として発する。生成されたＦＧパルス信号は制御部（ＤＳＰ：digital signal processor）２内の記憶部（ＭＥＭ：Memory）２３２に記憶される。これにより、制御部２は、回転するディスク１００の回転角度が把握できる。

一方、情報記録再生装置１は、光ピックアップ１５を備える。光ピックアップ１５には、光ビームを集光せしめる対物レンズ１１、フォーカスエラー信号ＦＥに基づいて対物レンズ１１をフォーカス方向に駆動制御するフォーカスアクチュエータ１２、図３（ｂ）に示したような受光素子１０が備わる。その他、光ビームを出射する光源やその他の光学系が備わるのは勿論である。

受光素子１０において受光された反射光の光量に基づいて、図３（ｂ）に示した加算器４１等からなる演算器４を介して、フォーカスエラー信号ＦＥが生成され、制御部２に入力される。そこで、フォーカスエラー信号ＦＥは、Ａ／Ｄ変換部２０において、アナログ信号からデジタル信号に変換され、イコライザ（ＥＱ：equalizer）回路２１で所定の位相補償が施され、後述のスイープ部２７からのスイープ指示や、ＡＣ成分の選択的な加算を経て、Ｄ／Ａ変換部２９において再びアナログ信号に変換され、ドライバ９を介して、フォーカス駆動信号ＦＯＤとして、フォーカスアクチュエータ１２に入力される。

ところで、回転するディスクに面ブレがある場合、フォーカスサーボ制御がオンの期間に、フォーカス駆動信号ＦＯＤにおいて、面ブレに追随するためのＡＣ成分が生じる。そこで、記憶部２３２は、このＡＣ成分を含むフォーカスエラー信号ＦＥ（言い換えれば、Ｄ／Ａ変換前のフォーカス駆動信号ＦＯＤ）を、ローパスフィルタ（ＬＰＦ：low-pass filter）２３１によってフィルタリング処理した後、ＦＧ検出部２０１に検出されるディスク１００の回転角度に対応付けて、予め記憶しておく。図６には、第１実施例に係る情報記録再生装置１の記憶部２３２に記憶される、面ブレに追随したフォーカス駆動信号ＦＯＤと、ディスク１００の回転角度との関係を示す。

上述のように予め記憶部２３２に記憶されている、面ブレに追随したフォーカス駆動信号ＦＯＤのＡＣ成分は、フォーカスサーボ制御がオフになっても、スイッチ２６をオンにすることで、フォーカス駆動信号ＦＯＤに選択的に加算される。具体的には、このＡＣ成分は、ＡＣ成分及びＤＣ成分が混在しているフォーカス駆動信号ＦＯＤから、そのＤＣ成分を、演算器２４において減算することで得られ、ローパスフィルタ２５を介して、スイッチ２６がオンの場合に加算される。尚、ＡＣ成分及びＤＣ成分は、増幅器２２４を介して、演算器２４に入力される。他方で、ＤＣ成分は、加算部２３３、及び増幅器２３４を介して、演算器２４に入力される。

続いて、上述のように予め記憶されているＡＣ成分を、フォーカス駆動信号ＦＯＤに選択的に加算する際の動作を、図７を参照して説明する。図７は、第１実施例に係る情報記録再生装置１において、再度フォーカスサーチを行う際の、フォーカス駆動信号ＦＯＤ及びその他の信号を示すタイムチャートである。

図７において、フォーカスサーボ制御がオンからオフになった場合に、再度フォーカスサーチ（図７の場合、アップサーチだが、ダウンサーチでもよい）を行い、フォーカス引き込み制御を実施し、再びフォーカスサーボ制御がオンにされるまでの一連の状況が示されている。すなわち、時間ｔ１〜ｔ２の間、アップサーチの準備として、フォーカスアクチュエータ１２が対物レンズ１１を一端、ディスク１００から遠い位置に移動させる。時間ｔ２〜ｔ３の間、フォーカス駆動信号ＦＯＤを最小値fe_minに維持し、対物レンズ１１をその位置で待機させる。その後、時間ｔ３〜ｔ６の間、フォーカスアクチュエータ１２が対物レンズ１１をディスク１００に近づける方向に移動させ、その過程で、フォーカスエラー信号ＦＥが所定の閾値fe_threshold1と交わる点を探し、フォーカス引き込み制御を実施することとなる。ところが、ディスク１００は、面ブレをもちながらも高速回転させている上に、図１から図３に示したような事情もあるので、フォーカスアクチュエータ１２とディスク１００との相対速度が比較的速く、または、遅く、再度フォーカス引き込み制御を行うことは極めて困難である。

然るに、本実施例では、フォーカスサーボ制御がオンの期間に記憶部２２３に、当該ディスク１００の面ブレに追随するためのＡＣ成分が予め記憶されている。そこで、例えば時間ｔ３〜ｔ６の間に、スイッチ２６をオンにして、予め記憶されているＡＣ成分を、回転するディスク１００の回転角度に対応付けて、フォーカス駆動信号ＦＯＤに選択的に加算する。そうすると、フォーカスアクチュエータ１２とディスク１００との相対速度が、フィードフォワード的に、略一定に維持される。

これにより、第１実施例に係る情報記録再生装置１によれば、安定的かつ確実に、再度フォーカスサーチを行い、フォーカス引き込み制御を実施することが可能となる。

ただし、このようなＡＣ成分の加算は、フォーカス駆動信号ＦＯＤとって、急激なステップ応答になりうる。そこで、記憶されたＡＣ成分を加算し始める条件として、記憶されたＡＣ成分のうち、回転するディスク１００の回転角度に対応するＡＣ成分が、所定のＡＣ成分レベル内（その境界値も含む）にある場合に、記憶されたＡＣ成分をフォーカス駆動信号ＦＯＤに加算し始めることが好ましい。この際、図７の例では、回転するディスク１００の回転角度に対応するＡＣ成分が略零の場合に、フォーカス駆動信号ＦＯＤに加算し始めているが、該ＡＣ成分が所定のＡＣ成分レベル内にある場合であれば、図８のように、加算開始時期をずらしてもよい。図８は、第１実施例に係る情報記録再生装置１において、再度フォーカスサーチを行う際に、記憶されたＡＣ成分をフォーカス駆動信号ＦＯＤに加算し始める条件を説明するためのタイムチャートである。例えば、図８の上段に示すように、回転するディスク１００の回転角度に対応するＡＣ成分が、所定のＡＣ成分レベルの上限値にある場合に、ＡＣ成分を加算し始めてもよい。或いは、図８の下段に示すように、回転するディスク１００の回転角度に対応するＡＣ成分が、所定のＡＣ成分レベルの下限値にある場合に、ＡＣ成分を加算し始めてもよい。いずれにせよ、回転するディスク１００の回転角度に対応するＡＣ成分が、所定のＡＣ成分レベル内にあるので、フォーカス駆動信号ＦＯＤに、急激なステップ応答を加算してしまうことを回避できる。

また、上述のように予め記憶されたＡＣ成分を、急にフォーカス駆動信号ＦＯＤに加算すると、急激なステップ応答を加算してしまうことになる。この対策について、図９を参照して説明する。図９は、第１実施例の変形例に係る情報記録再生装置１において、記憶されたＡＣ成分をフェードインさせながらフォーカス駆動信号ＦＯＤに加算する様子を示すタイムチャートである。

図９に示すように、フォーカス駆動信号ＦＯＤに、記憶されたＡＣ成分を加算する際には、フェードインさせながら加算する。これにより、フォーカス駆動信号ＦＯＤに、急激なステップ応答を加算してしまうことを回避できる。

また、上述のように予め記憶されたＡＣ成分をフォーカス駆動信号ＦＯＤに加算すると、その加算開始時期等によっては、フォーカスアクチュエータ１２が不要な振動をする場合がある。この対策について、図１０を参照して説明する。図１０は、第１実施例の変形例に係る情報記録再生装置１において、予め記憶されたＡＣ成分と、ＡＣ成分の加算により生じるフォーカスアクチュエータ１２の不要な振動と、このＡＣ成分と不要な振動成分が合成して加算されたフォーカス駆動信号ＦＯＤを示すタイムチャートである。

図１０に示すにように、フォーカスアクチュエータ１２の不要な振動と、回転するディスク１００の回転角度に対応するＡＣ成分が混在した期間では、フォーカスアクチュエータ１２とディスク１００との相対速度を略一定に維持できないので、フォーカス引き込み制御を開始しても、失敗する可能性が高い。そこで、制御部２は、加算開始時に発生した不要な振動が減衰するであろう充分な時間経過後、フォーカス引き込み制御を開始する。これによりフォーカス引き込み制御の失敗を回避できる。

（２）第２実施例
続いて、第２実施例に係る情報記録再生装置１の構成及び動作処理を、図１１から図１３を参照して説明する。尚、第２実施例において、図４に示す第１実施例と同様の構成に関しては同一の符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図１１は、第２実施例に係る情報記録再生装置１のうち、特に必要な個所を部分的に示す構成図である。

図１１に示すように、第２実施例に係る情報記録再生装置１は、第１実施例に係る情報記録再生装置１の構成対して、時間計測部２８１、及びブレーキパルス電圧係数Ｋ倍の増幅器２８２を更に備え、フォーカス駆動信号ＦＯＤに更にブレーキパルスを加算することを特徴とする。

時間計測部２８１は、フォーカスエラー信号ＦＥの閾値検出とその検出時刻を計測可能な回路を備え、例えばフォーカスサーチが再度行われている間に、所定時期から、記録面上に光ビームが収束している合焦点位置に到達する時期までに要する到達時間Ｔｉｍｅ Ａを計測する。到達時間Ｔｉｍｅ Ａの計測仕様は、２通り考えられる。この仕様につき、図１２を参照して説明を加える。ここで、図１２は、第２実施例に係る情報記録再生装置１において、到達時間Ｔｉｍｅ Ａの計測仕様と、その到達時間Ｔｉｍｅ Ａに比例したレベルのブレーキパルスをフォーカス駆動信号ＦＯＤに更に加算する様子を示すタイムチャートである。

第１の計測仕様は、図１２の上から１段目に示すように、到達時間Ｔｉｍｅ Ａの計測開始時期たる所定時期として、フォーカスエラー信号ＦＥの信号レベルがそのＳ字カーブにおける最小値に到達した時期Ｔｉｍｅ ｃａｐを用いる。この態様によると、キャプチャーレンジ内で時間を計測することになるので、計測精度が比較的良好である。ただし、上記最小値が真に最小値であるか否かを確認する必要がある。例えば、フォーカスエラー信号ＦＥの信号レベルが、所定のフォーカスエラー信号レベル閾値fe_threshold0以下となった場合に、その値を最小値と仮定し、その後、所定のサンプリング周期Ｔｓで、所定の確認回数Ｃｏｕｎｔの間、当該最小値が更新されていないことを確認する必要がある。この際、時期Ｔｉｍｅ ｃａｐを特定するために、確認した時点からＴｓ×Ｃｏｕｎｔに相当する時間だけ遡る必要があるので、比較的煩雑な処理を要する。

一方、第２の計測仕様は、図１２の２段目に示すように、到達時間Ｔｉｍｅ Ａの計測開始時期たる所定時期として、フォーカスエラー信号ＦＥが所定のフォーカスエラー信号レベル閾値に到達した時期を用いる。この態様によると、キャプチャーレンジ外で時間を計測するゆえ時間の計測精度は多少犠牲になるが、上述のような最小値の確認は不要なので、比較的容易に実現できる。

そして、第１又は第２の計測仕様に従って得られた到達時間Ｔｉｍｅ Ａが、増幅器２８２によってＫ倍に増幅され、図１２の３段目に示すように、Ｖｏｌｔ Ｂのレベルを有するブレーキパルスが得られる。すなわち、ブレーキパルスのレベルは、
「Ｖｏｌｔ Ｂ＝Ｔｉｍｅ Ａ×Ｋ」である。

ブレーキパルスをフォーカス駆動信号ＦＯＤに更に加算する様子を拡大したタイムチャートを図１３に示す。図１３に示すように、ブレーキパルス印加時間Ｔｉｍｅ Ｂは、フォーカス駆動信号ＦＯＤに係る面ブレ周期Ｔ＿ｍｅｎに比べて短い。このように設定されたブレーキパルスが、前述のように記憶されたＡＣ成分に加えて、フォーカス駆動信号に対して加算される。これにより、ディスク１００が高速回転していても、フォーカスアクチュエータ１２とディスク１００との相対速度をフィードバック的に素早く抑え込むことができる。また、フォーカスサーチを安定化できる。特に、ディスク１００の面ブレ以外の外乱による振動にも対応できるので実践上有利である。

尚、上述した実施例において、「情報記録再生装置１」が、本発明に係る「情報記録再生装置」、及び「情報記録再生方法」を実施する主体の一具体例であり、「ＦＧ検出部２０１」、「受光素子１０」、「記憶部２３２」が、本発明に係る「記憶手段」の一具体例であり、「演算器２４」、「ローパスフィルタ２５」、及び「スイッチ２６」が、本発明に係る「加算手段」の一具体例であり、「受光素子１０」、「Ａ／Ｄ変換部２０」、及び「制御部２」が、本発明に係る「第１時間計測手段」の一具体例であり、「時間計測部２８１」が、本発明に係る「第２時間計測手段」の一具体例である。

尚、本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うもまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明は、例えばＢＤやＤＶＤ、その他ディスク状の記録媒体を用いて情報の記録又は再生を行う際に、フォーカスサーチを行う情報記録再生装置及びその方法の技術分野に利用可能である。

Claims (8)

1. 対物レンズを光ビームの光軸方向に駆動するフォーカスアクチュエータを、前記対物レンズと回転するディスクの記録面との離間距離に対応するフォーカスエラー信号に基づいて制御することで、前記記録面上に前記光ビームを収束させるフォーカスサーボ制御を行い、もって該光ビームによって前記記録面に情報を記録するか、又は前記記録面に記録された情報を再生する情報記録再生装置であって、
   前記フォーカスサーボ制御がオンの期間に、前記フォーカスアクチュエータに対する駆動信号たるフォーカス駆動信号において、前記回転するディスクの面ブレに追随するためのＡＣ成分を、前記回転するディスクの回転角度に対応付けて予め記憶しておく記憶手段と、
   前記フォーカスサーボ制御がオンからオフになった後に再度フォーカスサーチを行うことでフォーカス引き込み制御を実施する場合には、前記ディスクと前記フォーカスアクチュエータとの間の相対速度が一定に保たれるように、前記記憶されたＡＣ成分を、前記回転するディスクの回転角度に対応付けて、前記フォーカス駆動信号に加算する加算手段と
   を備えることを特徴とする情報記録再生装置。
2. 前記加算手段は、前記フォーカスサーボ制御がオンからオフになった後に再度フォーカスサーチを行うことで前記フォーカスサーボ制御をオンにする場合には、前記記憶されたＡＣ成分をフェードインさせながら、前記回転するディスクの回転角度に対応付けて、前記フォーカス駆動信号に加算する
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生装置。
3. 前記加算手段は、前記記憶されたＡＣ成分のうち、前記回転するディスクの回転角度に対応するＡＣ成分が、所定のＡＣ成分レベル内にある場合に、前記記憶されたＡＣ成分を前記フォーカス駆動信号に加算し始める
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生装置。
4. 前記記憶されたＡＣ成分が前記フォーカス駆動信号に加算される際に、該加算されたＡＣ成分とは異なる周波数で振動する前記フォーカスアクチュエータの振動振幅が充分に減衰するであろう充分な時間を計測する第１時間計測手段を更に備え、
   当該情報記録再生装置は、前記振動振幅が減衰するであろう充分な時間経過後に、前記フォーカス引き込み制御を開始する
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生装置。
5. 前記フォーカスサーボ制御がオフとなった後、前記フォーカスサーチが再度行われている間に、所定時期から、前記記録面上に前記光ビームが収束している合焦点位置に到達する時期までに要する到達時間を計測する第２時間計測手段を更に備え、
   前記加算手段は、前記フォーカスサーチが再度行われることにより、前記光ビームが前記合焦点位置に到達した時には、前記記憶されたＡＣ成分に加えて、前記計測される到達時間に比例したレベルのブレーキパルスを、前記フォーカス駆動信号に対して加算する
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生装置。
6. 前記第２時間計測手段は、前記所定時期として前記フォーカスエラー信号の信号レベルがそのＳ字カーブにおける最小値に到達した時期を用いる
   ことを特徴とする請求項５に記載の情報記録再生装置。
7. 前記第２時間計測手段は、前記所定時期として前記フォーカスエラー信号が所定のフォーカスエラー信号レベル閾値に到達した時期を用いる
   ことを特徴とする請求項５に記載の情報記録再生装置。
8. 対物レンズを光ビームの光軸方向に駆動するフォーカスアクチュエータを、前記対物レンズと回転するディスクの記録面との離間距離に対応するフォーカスエラー信号に基づいて制御することで、前記記録面上に前記光ビームを収束させるフォーカスサーボ制御を行い、もって該光ビームによって前記記録面に情報を記録するか、又は前記記録面に記録された情報を再生する情報記録再生方法であって、
   前記フォーカスサーボ制御がオンの期間に、前記フォーカスアクチュエータに対する駆動信号たるフォーカス駆動信号において、前記回転するディスクの面ブレに追随するためのＡＣ成分を、前記回転するディスクの回転角度に対応付けて予め記憶しておく記憶行程と、
   前記フォーカスサーボ制御がオンからオフになった後に再度フォーカスサーチを行うことでフォーカス引き込み制御を実施する場合には、前記ディスクと前記フォーカスアクチュエータとの間の相対速度が一定に保たれるように、前記記憶されたＡＣ成分を、前記回転するディスクの回転角度に対応付けて、前記フォーカス駆動信号に加算する加算行程と
   を備えることを特徴とする情報記録再生方法。

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