JP2015170382A

JP2015170382A - 光ディスク再生装置およびフォーカス引込制御方法

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Publication number: JP2015170382A
Application number: JP2014047352A
Authority: JP
Inventors: 山本　浩道; Hiromichi Yamamoto; 浩道山本; 工藤　健二; Kenji Kudo; 健二工藤
Original assignee: Alpine Electronics Inc; Toshiba Alpine Automotive Technology Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc; Toshiba Alpine Automotive Technology Inc
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2015-09-28
Anticipated expiration: 2034-03-11
Also published as: JP6180347B2

Abstract

【課題】音切れや映像飛びの発生を最小限に抑制しつつ消費電力の低減を図ることができる「光ディスク再生装置およびフォーカス引込み制御方法」を提供する。
【解決手段】本発明の光ディスク再生装置は、光ディスクを回転する回転手段と、光ディスクに記録されたデータを光学的に読取る読取り手段と、読取手段で読み取られたデータを一時的に記憶するバッファ手段と、バッファ手段から出力されたデータを再生する再生手段と、バッファ手段のデータ残量を検出する検出手段と、読取り手段の位置をサーボ制御するサーボ制御手段とを有する。サーボ制御手段は、フォーカスサーボが解除されたとき、バッファのデータ残量に応じてフォーカス引込み処理の動作モードを決定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ディスク状の記憶媒体に記憶されたデータを光学的に読取りこれを再生する機能を備えた光ディスク再生装置に関し、特に、フォーカスが外れたときのフォーカス引込み処理に関する。

光ディスク再生装置は、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーディスク等の記録媒体（以下、光ディスクという）に渦巻状に記録されたデータを光学的に読取るための光学ピックアップを備えている。光学ピックアップは、光ディスクの記録面に光を照射する発光素子、記録面で反射された光を集光する対物レンズ、対物レンズで集光された光を受光する受光素子等を備えている。記録面からデータを正確に読取るため、光学ピックアップは、トラッキングサーボおよびフォーカスサーボにより位置制御されるのが通常である。トラッキングサーボは、トラッキングエラー信号に基づき光学ピックアップの半径方向の位置を制御し、フォーカスサーボは、フォーカスエラー信号に基づき光学ピックアップの光ディスクとの距離を制御する。

フォーカスサーボには、一般に、非点収差法などが用いられる。非点収差法は、光ディスクの反射面で反射された光を４分割された受光素子により受光し、その対角の受光素子の出力電圧の差分に基づきフォーカスを制御している。出力電圧の差分は、図９に示すようなＳ字特性のフォーカスエラー信号ＦＥとなり、対物レンズと光ディスクの反射面との距離が近ければ正側にピーク値が生じ、距離が遠ければ負側にピーク値が生じ、焦点が一致していればゼロとなる。フォーカスエラー信号ＦＥの正側と負側のピークの間ＦＳがフォーカスサーボがオンする期間、すなわち、光学ピックアップの合焦点位置の追従を行うことができる期間である。外乱等によりフォーカスサーボ期間ＦＳを外れると、フォーカス引込み処理が実行される。

フォーカス引込み処理を実行するとき、光学ピックアップを一気に光ディスクへ接近させると、光学ピックアップが光ディスクの記録面にぶつかり、記録面を傷つけてしまうおそれがある。そこで、光学ピックアップの移動距離が徐々に大きくなるような制御が行われている。その一例を図１０に示す。同図に示すように、光学ピックアップを移動させるためのフォーカスサーチ信号を三角波または鋸波とし、その振幅に応じて光学ピックアップを移動させ、合焦点可能な位置、つまりフォーカスサーボ可能な位置がシークされる。

また、光ディスクには、反りがあるため、光ディスクを回転させると面振れが生じる。光ディスクを高速回転させたとき、面振れ量が小さければフォーカス引込み処理が成功し易いが、面振れ量が大きくなると光ディスク面の振れと対物レンズの相対速度が速くなり、フォーカス引込み処理が失敗する可能性がある。特許文献１は、フォーカス引込み処理が失敗したとき、リカバリ処理時に、メモリに記憶された光ディスクの回転速度、対物レンズの移動速度および移動量を用いて光学ピックアップの移動を制御させ、光ディスクの面振れ量の大小にかかわらず早期のフォーカス引込み処理を可能にしている。

光ディスクの回転数制御を行うとき、光ディスクに急激なトルクが加わると光ディスクに変形が生じ面振れ量が増加し、フォーカスサーボが許容する面振れ量を超えてしまうことがある。特許文献２は、こうした不具合を解消するために、ディスクの面振れ量を検出し、面振れ量に対する利得を増大させた制御信号によりシーク動作を行う光ディスク装置を開示している。特許文献３は、面振れの周期に同期する再生信号のジッタ量が閾値を超えたとき、面振れの光ディスクを再生していると判断し、光学ピックアップのサーボ系のゲインを増加させる光ディスク装置を開示している。特許文献４は、光ディスクから読み取った情報を格納する情報格納手段を含み、情報格納手段に格納された情報を監視し、情報が一定以上または一定時間以上である場合にのみフォーカスオフセット調整を行うようにすることで音声や映像の途切れを防止する光ディスク再生装置を開示している。

特開２００４−１８５７４１号公報特開２０００−２０９８９号公報特開２００４−２８０９９０号公報特開２０００−１６３７７８号公報

上記したように、従来の光ディスク再生装置は、振動や面振れ等の外乱によりフォーカス外れが発生したとき、フォーカス引込み処理を実行し、フォーカス引込み処理が成功すればフォーカスサーボによる制御に移行し、フォーカス引込み処理が失敗すればリカバリ処理を実行しフォーカス引込み処理が繰り返される。また、特許文献４に示すように、光ディスクから高速で読み出したデータをバッファメモリ等に蓄積し、バッファメモリから読み出したデータを再生することで、フォーカス外れが発生したときに、音切れや映像飛びのような再生切れの発生を防止している。

しかしながら、従来の光ディスク再生装置のフォーカス引込み処理には、次のような課題がある。フォーカス引込み処理は、ディスクの回転速度、面振れ量、フォーカスサーボのゲイン等などによって成功率が変わるが、従来の光ディスク再生装置は、一定の条件（回転速度／ゲイン等）で再引き込み処理を行っていたため、場合によっては、フォーカス引込み処理の失敗の回数が多くなり、つまり、リトライ（リカバリ処理）の回数が多くなってしまう。フォーカス再引込み処理のための時間が、バッファメモリに蓄積されたデータによる再生可能な時間を超えると、その間、音切れや映像飛びが発生してしまう。

他方、フォーカス引込み処理の際に、フォーカスサーチ速度やディスクの回転速度を低速とし、フォーカスサーボのゲインを増加させれば、１回のフォーカス引込み処理で成功する確率は高くなるが、フォーカスサーチのゲインを増加させることおよび、スピンドルモータの加減速によりディスクの回転数を変更させることは、消費電力を増加させることになり、必ずしも好ましい方法ではない。

本発明は、上記のような従来の課題を解決するものであり、フォーカス外れが発生したときに、音切れや映像飛びの発生を最小限に抑制しつつ消費電力の低減を図ることができる光ディスク再生装置およびフォーカス引込み制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る光ディスク再生装置は、ディスクを回転する回転手段と、前記ディスクに記録されたデータを光学的に読取る読取り手段と、前記読取り手段で読取られたデータを一時的に記憶するバッファ手段と、前記バッファ手段から出力されたデータを再生する再生手段と、前記バッファ手段に記憶されたデータ量を検出する検出手段と、前記読取り手段の位置をサーボ制御するサーボ制御手段とを有し、前記サーボ制御手段は、フォーカスサーボが解除されたとき、前記検出手段により検出されたデータ量に基づきフォーカス引込み処理の動作モードを決定する。

好ましくは前記サーボ制御手段は、予め用意された複数の動作モードの中から一つの動作モードを選択し、選択された動作モードに基づきフォーカス引込み処理を実行する。好ましくは前記サーボ制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づき前記バッファ手段のデータ残量が複数段階のいずれに該当するかを判別し、前記サーボ制御手段は、判別された段階に応じた動作モードに従いフォーカス引込み処理を実行する。好ましくは前記動作モードは、ディスクの回転速度、フォーカスサーチ振幅、フォーカスサーチ速度または時間、フォーカス引込みゲインの少なくとも１つにより設定される。好ましくは光ディスク再生装置はさらに、ディスク再生時の面振れ量を検出する面振れ量検出手段を含み、前記サーボ制御手段は、前記面振れ量と前記バッファ手段のデータ量とに基づきフォーカス再引込処理時のディスク回転速度を設定する。好ましくは前記サーボ制御手段は、前記バッファ手段のデータ量が第１のしきい値より大きいか否かを判定し、第１のしきい値よりも大きいとき、第１のフォーカス引込みゲインを有する第１の動作モードを選択し、前記データ量が第１のしきい値よりも小さいとき、第２のフォーカス引込みゲインを有する第２の動作モードを選択し、第１のフォーカス引込みゲインは、第２のフォーカス引込みゲインよりも小さい。好ましくは前記サーボ制御手段は、前記バッファ手段のデータ量が第１のしきい値より大きいか否かを判定し、第１のしきい値よりも大きいとき、第１のフォーカスサーチ振幅を有する第１の動作モードを選択し、前記データ量が第１のしきい値よりも小さいとき、第２のフォーカスサーチ振幅を有する第２の動作モードを選択し、第１のフォーカスサーチ振幅は、第２のフォーカスサーチ振幅よりも小さい。好ましくは前記サーボ制御手段は、前記バッファ手段のデータ量が第１のしきい値より大きいか否かを判定し、第１のしきい値よりも大きいとき、第１のフォーカスサーチ速度を有する第１の動作モードを選択し、前記データ量が第１のしきい値よりも小さいとき、第２のフォーカスサーチ速度を有する第２の動作モードを選択し、第１のフォーカスサーチ速度は、第２のフォーカスサーチ速度よりも速い。好ましくは前記サーボ制御手段は、前記バッファ手段のデータ量が第１のしきい値より大きいか否かを判定し、第１のしきい値よりも大きいとき、前記回転手段が第１の回転速度を有する第１の動作モードを選択し、前記データ量が第１のしきい値よりも小さいとき、第２の回転速度を有する第２の動作モードを選択し、第１の回転速度は、第２の回転速度よりも高速である。好ましくは光ディスク再生装置はさらに、ディスク再生時の面振れ量を検出する面振れ量検出手段を含み、前記サーボ制御手段は、前記面振れ量が一定以上であるとき、前記第１の回転速度よりも低い第３の回転速度に設定する。好ましくは前記回転手段の回転速度は前記バッファ手段のデータ量が少ないほど小さく、前記フォーカスサーチ速度は前記バッファのデータ量が少ないほど小さく、前記フォーカスサーチ振幅は前記バッファのデータ量が少ないほど大きく、前記フォーカス引込みゲインは前記バッファのデータ量が少ないほど大きくなるように動作モードが設定される。好ましくは前記回転手段の回転速度は面振れ量が大きいほど低速になるように動作モードが設定される。好ましくは前記サーボ制御手段はさらに、フォーカスサーボ引込み処理が成功したか否かを判定する判定手段を含み、前記判定手段により成功しないと判定されたとき前記バッファ手段のデータ量に応じた処理内容が設定されたリカバリ処理を実行する。好ましくは前記リカバリ処理は、前記バッファ手段のデータ量が一定値以下であるとき、フォーカス引込みゲインを増加する処理内容を有する。好ましくは前記リカバリ処理はさらに、前記回転手段の回転速度を高速から低速に減少させる処理内容を含む。好ましくは前記リカバリ処理は、前記バッファ手段のデータ量が一定値を超えるとき、前記回転手段の回転速度をリトライ回数に応じて段階的に減少させる。好ましくは前記リカバリ処理はさらに、フォーカス引込みゲインをリトライ回数に応じて段階的に増加させる。

本発明に係るフォーカス引込み制御方法は、ディスクから通常再生速度よりも速い速度でデータを読出し、読み出したデータをバッファに記憶し、当該バッファから前記通常再生速度でデータを読み出して再生を行う光ディスク再生装置で行われるものであって、フォーカスサーボが解除されたことが検出されたとき、前記バッファに記憶されたデータ量を判定し、前記判定されたデータ量に基づき、フォーカス引込み処理の動作モードを決定し、前記動作モードは、ディスクの回転速度、フォーカスサーチ振幅、フォーカスサーチ速度または時間、フォーカス引込みゲインの少なくとも１つにより設定される。

本発明によれば、バッファに記憶されたデータ量に応じてフォーカス引込み処理の動作モードを決定するようにしたので、音切れや映像飛びの発生を抑制しつつ消費電力の抑制を行うことができる。

本発明の実施例に係る光ディスク再生装置の概略構成を示すブロック図である。本発明の実施例に係る光ディスク再生装置のフォーカス引込み処理の動作を説明するフローチャートである。本発明の第１の実施例によるバッファのデータ残量に応じた動作モードの一例を説明する図である。フォーカス引込みゲインと消費電力との関係を説明する図である。フォーカスオープンループ特性の一例を示すグラフである。本発明の第２の実施例による面振れ量と光ディスクの回転速度との関係を説明する図である。本発明の第１および第２の実施例におけるフォーカス引込み処理の動作モードの電力消費例を示す図である。本発明の第３の実施例によるフォーカス引込み処理の動作モードを説明する図である。図７に示すリカバリ処理の詳細を説明する図である。光ディスク再生装置のフォーカスエラー信号のＳ字特性を示す図である。従来の光ディスク再生装置のフォーカスサーチ信号の一例を示す図である。

本発明に係る光ディスク再生装置は、好ましくは、車両などに搭載されるオーディオシステムやナビゲーションシステムにおいて実施される。また、光ディスク再生装置において再生される記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク等の光ディスクであって、このような光ディスクは、音声データ、映像データその他の必要なデータ等を記憶する。記録されるデータは、所定のフォーマットに圧縮されるものであってもよい。以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係る光ディスク再生装置の概略構成を示すブロック図である。光ディスク再生装置１は、ターンテーブル等に搭載された光ディスク１０を回転するスピンドルモータ１２、対物レンズ１４や図示しない発光素子および受光素子を含み、光ディスクの記録面に光を照射し、記録面からの反射光を電気信号に変換する光学ピックアップ１６、光学ピックアップ１６からの電気信号を受け取るデータ読取部１８、バッファ２０および再生部２２を含む。

データ読取部１８は、再生のためのＲＦ信号を生成するアンプ、生成されたＲＦ信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換器を含み、さらにサーボ制御等に必要なフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成する。

バッファ２０は、データ読取部１８から出力された読取データを順次蓄積する。バッファ２０は、例えば、ファーストイン・ファーストアウトでデータの読み書きが可能なＦＩＦＯメモリから構成される。データ読取部１８のデータの読取速度は、光ディスク１０の回転速度に依存するが、データ読取部１８の読取速度が再生部２２の通常再生速度よりも速いとき、すなわち、データ読取部１８からバッファ２０に供給される単位時間当たりのデータ量がバッファ２０から再生部２２へ提供される単位時間当たりのデータ量よりも大きいとき、バッファ２０には、読取データが蓄積される。記憶容量の大きいバッファ２０を用いれば、それだけ多くの読取データを蓄積することが可能となり、光学ピックアップ１６による読取が一時的に中断しても、バッファ２０に蓄積された読取データの再生が可能となり、音切れや映像飛びの発生が抑制される。

再生部２２は、バッファ２０から出力された読取データを受け取り、オーディオデータおよびビデオデータの分離を行い、さらに分離されたオーディオデータおよびビデオデータのデコード等を行う。再生されたデータは、図示しない音声出力部や表示部へ提供される。

光ディスク再生装置１はさらに、バッファ２０に記憶されたデータ量を検出する検出部２４、データ読取部１８からのフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を受け取り、光学ピックアップ１６のトラッキングサーボおよびフォーカスサーボを行うサーボ回路２６、サーボ回路２６からの信号に基づきトラッキング駆動信号やフォーカス駆動信号を生成する駆動回路２８、駆動回路２８からのトラッキング駆動信号やフォーカス駆動信号に基づき光学ピックアップ１６を駆動するアクチュエータ３０、検出部２４からの検出結果やトラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号等を受け取り、サーボ回路２６やその他を制御するコントローラ３２、コントローラ３２からの制御に基づきスピンドルモータ１２の回転速度を設定するモータ駆動部３４、コントローラ３２が必要とする情報やプログラム等を記憶するメモリ３６を備えている。

検出部２４は、バッファ２０に蓄積されたデータ残量あるいは空き容量を監視し、この結果をコントローラ３２へ提供する。好ましくは、検出部２４は、常時、データ残量を検出し、これをコントローラ３２へ提供する。コントローラ３２は、再生中であれば、バッファ２０のデータ残量がオーバーフローしないように、あるいは一定のデータ残量が保たれるように、バッファ２０のデータ残量に基づき光ディスク１０の回転速度を制御することができる。また、後述するフォーカス引込み処理中であれば、コントローラ３２は、バッファ２０のデータ残量に応じたフォーカス引込み処理および／またはリカバリ処理の動作モードを実行させる。

サーボ回路２６は、サーボ制御がオン状態のとき、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号に基づきエラーがゼロとなるように駆動回路２８を制御し、駆動回路２８は、それに従いトラッキング駆動信号およびフォーカス駆動信号を生成し、これをアクチュエータ３０へ出力する。一方、サーボ制御が外れたとき、サーボ回路２６は、サーボ制御が可能となるようなサーボ引込み処理を実行する。一つの実施態様では、コントローラ３２は、トラッキングエラー信号および／またはフォーカスエラー信号に基づきサーボ制御が解除されたか否かを判定し、外れたと判定された場合には、コントローラ３２の制御によりサーボ回路３０がサーボ引込み処理を行う。他の実施態様では、サーボ回路３２自身によってサーボが解除されか否かを判定し、サーボ引込み処理を実行するようにしてもよい。さらに好ましい態様では、コントローラ３２は、データ読取部１８で生成されたフォーカスエラー信号の電圧またはＲＦ信号の電圧等に基づき光ディスクの面振れ量を検出することが可能である。コントローラ３２は、面振れ量に応じてサーボ引込み処理の動作モードを決定することができる。

本実施例の光ディスク再生装置１は、フォーカスサーボが外れたとき、バッファ２０のデータ残量に応じて、音切れや映像飛びの発生を最小限に抑制しつつ消費電力の低減を図るフォーカス引込み処理を行う。以下、本発明の実施例によるフォーカス引込み処理の動作について説明する。

図２は、データ再生中にフォーカス外れが発生したときのフォーカス引込み処理を説明するフローチャートである。光ディスク１０が所定の回転速度で回転され、光学ピックアップ１６を介して得られた電気信号がデータ読取部１８に供給され、データの読取が行われる（Ｓ１００）。読取られたデータは、バッファ２０に蓄積されつつ（Ｓ１０２）、再生部２２へ出力され、再生部２２によって再生されたデータは、音声出力および／または画像出力される（Ｓ１０４）。

コントローラ３２は、フォーカスエラー信号を監視し、フォーカス外れが生じたか否かを判定する（Ｓ１０６）。フォーカスサーボは、図８に示すように、フォーカスエラー信号が範囲ＦＳ内のとき実施可能（オン状態）であるが、範囲ＦＳを外れたとき、フォーカスサーボが外れたと判定される。フォーカス外れが発生していなければ、サーボ回路２６によるフォーカスサーボが行われ、ステップＳ１００ないしＳ１０４が繰り返される。

コントローラ３２は、フォーカス外れが生じたと判定すると、フォーカス引込み処理に移行する。先ず、コントローラ３２は、検出部２４からの検出結果に基づきバッファ２０に蓄積されているデータ残量を判定する（Ｓ１０８）。１つの好ましい例では、データ残量を１つまたは複数のしきい値と比較し、データ残量のレベルを判定する。例えば、１つのしきい値と比較すれば、データ残量がしきい値よりも大きいか否か２つのレベルが判定される。Ｎ個（Ｎは、１以上の整数）しきい値と比較すれば、データ残量がＮ＋１のレベルのどのレベルにあるかが判定される。データ残量の判定は、バッファ２０に蓄積されたデータの絶対量を判定するものであってもよいし、バッファ２０の全体の記憶容量に占める割合を判定するものであってもよい。

コントローラ３２は、バッファ２０のデータ残量に応じて、フォーカス引込み処理の動作モードを決定する。上記したように、データ残量をＮ＋１のレベルで判定した場合、フォーカス引込み処理には、Ｎ＋１の動作モードが存在し得る。１つの好ましい例では、予めＮ＋１の動作モードを用意しておき、その中から最適な動作モードを選択することができる。図２のフローチャートでは、説明を容易にするため、データ残量が大、小の２つのレベルで判定した例を示している。

コントローラ３２は、データ残量が一定以上であると判定した場合、フォーカス引込み処理時の消費電力が抑制される動作モードを選択する（Ｓ１１２）。この動作モードの詳細は後述するが、バッファ２０に一定以上のデータ残量が蓄積されている場合には、フォーカス引込み処理に要する時間の制約は少なく、フォーカス引込み処理の成功率が必ずしも高くなくても良い。つまり、１回のフォーカス引込み処理で成功しなくてもリトライが可能である。それ故、データ残量が一定以上であれば、成功率よりも、できるだけ消費電力を抑制する動作モードが優先される。

他方、データ残量が一定未満であると判定された場合、コントローラ３２は、フォーカス引込み処理の成功率が高い動作モードを選択する（Ｓ１１４）。この動作モードの詳細は後述するが、バッファ２０に一定未満のデータ残量しか蓄積されていない場合には、音切れや映像飛びの発生を抑制するためにフォーカス引込み処理を短時間で終了させることが望まれる。それ故、消費電力の抑制よりも、成功率が高くなるような動作モードが優先される。

コントローラ３２は、選択された動作モードに従いサーボ回路２６およびモータ駆動部３４を制御し、アクチュエータ３０からのフォーカスサーチ信号に基づき光学ピックアップが移動され、フォーカス引込み処理が実行される（Ｓ１１６）。ここで、フォーカス引込み処理とは、アクチュエータ３０で光学ピックアップ１６を移動させて、光ディスク１０の合焦位置を通過したときに検出されるフォーカスエラー信号によりフォーカスサーボをオンさせ、フォーカス合焦させる処理である。

フォーカス引込み処理が成功したとき（Ｓ１１８）、サーボ回路２６によるフォーカスサーボが再開される。フォーカス引込み処理が失敗した場合には、リカバリ処理が行われる（Ｓ１２０）。１つの好ましい例では、リカバリ処理において、再びバッファ２０のデータ残量のレベルが判定され、当該レベルに応じた動作モードが選択され、その動作モードに従いリカバリ処理が実行される。これについては後述する。また、他の例では、前回選択された動作モードと同じ動作モードに従いリカバリ処理が実行される。リカバリ処理は、フォーカス合焦が見つかるまで繰り返される。

次に、フォーカス引込み処理の動作モードについて図３を参照して説明する。図３に示す例では、しきい値の数Ｎ＝３のときの例であり、バッファ２０のデータ残量Ｄが４つのレベル、すなわち、１００％≧Ｄ＞７５％、７５％≧Ｄ＞５０％、５０％≧Ｄ＞２５％、２５％≧Ｄ≧０％のレベルに判定される。データ残量Ｄのレベルに応じて、引込み処理の成功率が７０％、８０％、９０％、１００％となるような動作モードが設定される。本実施例では、動作モードは、４つのファクター、すなわち、ディスクの回転速度、フォーカスサーチ速度（またはフォーカスサーチ時間）Ｆｓ、フォーカスサーチ振幅Ｆａ、フォーカス引込みゲインから設定される。

データ残量Ｄが７５％よりも大であるとき、成功率が７０％に設定される。ディスクの回転速度は高速に設定されるが、低速回転への減速が必要とされないので、回転速度を低速に設定するときと比較して消費電力が抑制される。また、フォーカスサーチ信号のフォーカスサーチ速度Ｆｓが速く、フォーカスサーチ振幅Ｆａが最小に設定される。フォーカスサーチ信号は、アクチュエータ３０が光学ピックアップ１６を移動させる信号であり、フォーカスサーチ速度（または時間）Ｆｓが速く、振幅Ｆａが最小であれば、光学ピックアップ１６の移動時間および移動量も制限されるので、アクチュエータ３０による消費電力が抑制される。

さらに、フォーカス引込みゲインが最小に設定される。図４に、フォーカス引込みゲインと電力消費の関係を示す。サーボ回路２６は、その内部にフォーカスゲインを設定するためのゲイン設定部２６Ａを備える。ここでは、ゲイン設定部２６Ａが入力されるフォーカスエラー信号に対し、ゲイン＝等倍、ゲイン＝２倍のときの波形を模式的に表している。ゲインが等倍であれば、ゲイン設定部２６Ａは、入力されたフォーカスエラー信号を等倍のまま駆動回路２８へ出力し、駆動回路２８は、等倍の駆動出力をアクチュエータ３０に出力する。ゲインが２倍であれば、ゲイン設定部２６Ａは、入力されたフォーカスエラー信号の２倍の振幅をもつ信号を駆動回路２８へ出力し、駆動回路２８は、ゲインがアップされた駆動信号をアクチュエータ３０へ出力する。従って、フォーカス引込み処理時のゲインを増加させると、アクチュエータ３０による駆動量が増加するため、それに応じて消費電力も増加する。

データ残量Ｄが７５％以下のとき、およびデータ残量Ｄが５０％以下のときには、光ディスクの回転速度が幾分減速され、フォーカスサーチ速度Ｆｓがそのまま維持され、フォーカスサーチ振幅Ｆａは中間に設定され、フォーカス引込みゲインが中間に設定される。その結果、成功率が８０％、および９０％になり得る。

データ残量が２５％以下の場合、光ディスクの回転速度が低速に設定され、フォーカスサーチ速度Ｆｓが遅く、フォーカスサーチ振幅Ｆａが最大に設定され、フォーカス引込みゲインが増加するように設定される。それ故、成功率が１００％となり得る。回転数を減速させることで、スピンドルモータ１２の加速／停止のための駆動電流が増加し、消費電力が増加する。また、フォーカスサーチ振幅Ｆａおよびフォーカス引込みゲインの増加は、アクチュエータ３０による駆動量が増加するので消費電力が増加する。その代わり、フォーカスサーチ速度Ｆｓを遅くすることで、フォーカスが引込み易くなる。

図５に、フォーカスオープン特性を示す。これは、偏差（加速度）に追従するために必要なゲインを表したものである。同図に示すように、フォーカスサーボ系を+６ｄＢすることにより、通常に対し、２倍の加速度を抑圧することができる。同一加速度の場合は、目標値の残差を１／２にすることが出来る。すなわち、フォーカス引込みゲインを増加させることは抑圧力増加となり、フォーカスが引き込み易くなる。

なお、ディスクの回転速度、フォーカスサーチ速度、フォーカスサーチ振幅、フォーカス引込みゲインで用いられる「速い」、「遅い」、「最小」、「中間」、「最大」等の意味するところは、データ残量Ｄに対応する各レベル間の相対的な関係を表すために用いられていることに留意すべきである。

このように本実施例によれば、バッファのデータ残量に応じてフォーカス引込み処理の動作モードを決定ないし選択するようにしたので、音切れや映像飛びの発生を最小限に抑制しつつ消費電力の低減を図ることができる。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。第２の実施例は、ディスクの面振れ量を考慮してディスクの回転速度を設定する。上記したようにコントローラ３２は、フォーカスエラー信号の電位やＲＦ信号に基づき光ディスクの回転時の面振れ量を検出することができる。光ディスクを高速回転させたとき、面振れ量が小さければフォーカス引込み処理が成功する確率が増加するが、面振れ量が大きくなると、光ディスクの記録面と対物レンズとの相対速度が速くなるためフォーカス引込み処理が失敗する確率が増加する。

図６に、面振れ量を考慮したときのバッファのデータ残量と光ディスクの回転数変化との関係を示す。第１の実施例では、データ残量Ｄが５０％以上のとき、光ディスクを高速回転させるようにしたが、上記したように、面振れ量が大きくなると、目標とする成功率７０％、８０％が低下するおそれがある。そこで、第２の実施例では、面振れ量が一定値以上であると判定した場合には、コントローラ３２は、仮にデータ残量Ｄが５０％以上であっても、光ディスクの回転速度が中速となるように、モータ駆動部３４を制御する。なお、上記の例では、面振れ量が一定以上か否かを判定したが、面振れ量の大きさをさらに詳細な複数のレベルで判定し、その詳細な複数のレベルに応じた回転数を決定するようにしてもよい。

このように第２の実施例によれば、面振れ量を考慮して回転速度を設定するようにしたので、特に、データ残量Ｄが大きい場合のフォーカス引込み処理の成功率の低下を抑制することができる。

図６Ａに、各動作モードでフォーカス引込み処理を行ったときの電力消費の比較例を示す。データ残量Ｄは、同図に示すように、それぞれレベル１、レベル２、レベル３に分類されている。レベル１、２、３に対応する動作モードは、ディスクの回転速度以外は、図３に示す内容であるが、回転速度は、図６に示す面振れ量を考慮したものである。例えば、データ残量が７５％以上のレベル１において、フォーカスサーチ時間Ｆｓ＝０．１、フォーカスサーチ振幅Ｆａ＝０．０１４、フォーカス引込みゲインが最小のときの必要電力＝０．０５７である。そして、スピンドルモータによる電力消費を加えたフォーカス引込み処理１回当たりの電力は、約０．２２ｍＷである。リトライ（リカバリ処理）の回数が３回を基準としたときの電力消費は、約０．７ｍＷとなる。これに対し、レベル３に対応する動作は、データ残量が少ないので、消費電力の抑制よりも成功率が優先されるため、フォーカス引込み処理１回当たりの電力消費は約３．１１であり、レベル１のときの電力消費の約１４倍である。

次に、本発明の第３の実施例について説明する。第３の実施例は、フォーカス引込み処理時のリカバリ処理に関するものである。リカバリ処理は、図２のフローのステップＳ１１８、Ｓ１２０で説明したように、フォーカス引込み処理が成功しなかった場合に引き続き行われる処理である。

図７に、再生条件とリカバリ処理との関係を示す。ここでは、バッファのデータ残量が２つのレベルにあるときのリカバリ処理を示している。データ残量が少ない場合には、ディスクの回転数と面振れ量に応じてリカバリ処理が選択される。

同図に示すように、データ残量が少なく、回転数が低速であり、面振れ量が小さい場合には、通常のリカバリ動作が実施される。但し、面振れ量が大きい場合には、リカバリ１が選択される。また、データ残量が少なく、回転数が高速である場合には、面振れ量に応じてリカバリ２またはリカバリ３が選択される。データ残量が大である場合には、回転数ないし面振れ量に無関係にリカバリ４が選択される。

図８に、リカバリ１ないし４の処理内容を示す。データ残量が小さいときのリカバリ１ないし３では、基本的に、消費電力の低減を優先することなく、確実にフォーカス引込み処理が成功する処理内容が設定される。リカバリに要する時間を最小限に抑え、不要なフォーカスリトライ動作を削減可能にし、音切れや映像飛びの発生を抑制する。具体的には、リカバリ１では、面振れ量が大きいので、引込みゲインをアップすることで、フォーカス引込みがされやすくする。リカバリ２では、回転数を高速から低速に減速させることで、引込みをされ易くする。リカバリ３では、面振れ量が大きいので、回転数を高速から低速に減速させ、かつ引込みゲインをアップさせる。

データ残量が大であるリカバリ４では、データ残量に応じて処理を段階的に切り替える処理内容が設定される。リカバリ４では、フォーカスリトライの回数には比較的余裕があるので、例えば、リトライ回数に応じて光ディスクの回転数を段階的に低速に切り替えるようにし、１回で回転数を急激に減速するときよりもスピンドルモータの消費電力を抑制する。また、引込みゲインもリトライ回数に応じて段階的に増加させるようにして、消費電力を抑制する。

このように本実施例によれば、音切れや映像飛びを抑制しつつ消費電力を最小限する最適なリカバリ処理を選択することが可能となる。さらに、第３の実施例を第１および第２の実施例との組み合わせにより、フォーカス引込み処理の動作モードおよびリカバリ処理の成功率および消費電力の最適化を図ることができる。

上記実施例では、コントローラ３２がデータ残量に応じて、図３、図６、図７および図８に規定するような動作モードないし処理内容を選択する例を示したが、これらの動作モードないし処理内容を決定する情報は、例えば、メモリ３６に格納することができる。コントローラ３２は、フォーカスが外れたと判定したとき、メモリ３６に記憶された動作モードないし処理内容に従いフォーカス引込み処理を実行させることが可能である。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１：光ディスク装置１０：光ディスク
１２：スピンドルモータ１４：対物レンズ
１６：光学ピックアップ１８：データ読取部
２０：バッファ２２：再生部
２４：検出部２６：サーボ回路
２６Ａ：ゲイン設定回路２８：駆動回路
３０：アクチュエータ３２：コントローラ
３４：モータ駆動部３６：メモリ

Claims

ディスクを回転する回転手段と、
前記ディスクに記録されたデータを光学的に読取る読取り手段と、
前記読取り手段で読取られたデータを一時的に記憶するバッファ手段と、
前記バッファ手段から出力されたデータを再生する再生手段と、
前記バッファ手段に記憶されたデータ量を検出する検出手段と、
前記読取り手段の位置をサーボ制御するサーボ制御手段とを有し、
前記サーボ制御手段は、フォーカスサーボが解除されたとき、前記検出手段により検出されたデータ量に基づきフォーカス引込み処理の動作モードを決定する、光ディスク再生装置。
前記サーボ制御手段は、予め用意された複数の動作モードの中から一つの動作モードを選択し、選択された動作モードに基づきフォーカス引込み処理を実行する、請求項１に記載の光ディスク再生装置。
前記サーボ制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づき前記バッファ手段のデータ残量が複数段階のいずれに該当するかを判別し、前記サーボ制御手段は、判別された段階に応じた動作モードに従いフォーカス引込み処理を実行する、請求項１または２に記載の光ディスク再生装置。
前記動作モードは、ディスクの回転速度、フォーカスサーチ振幅、フォーカスサーチ速度または時間、フォーカス引込みゲインの少なくとも１つにより設定される、請求項１ないし３いずれか１つに記載の光ディスク再生装置。
光ディスク再生装置はさらに、ディスク再生時の面振れ量を検出する面振れ量検出手段を含み、前記サーボ制御手段は、前記面振れ量と前記バッファ手段のデータ量とに基づきフォーカス再引込処理時のディスク回転速度を設定する、請求項１ないし４いずれか１つに記載の光ディスク再生装置。
前記サーボ制御手段は、前記バッファ手段のデータ量が第１のしきい値より大きいか否かを判定し、第１のしきい値よりも大きいとき、第１のフォーカス引込みゲインを有する第１の動作モードを選択し、前記データ量が第１のしきい値よりも小さいとき、第２のフォーカス引込みゲインを有する第２の動作モードを選択し、第１のフォーカス引込みゲインは、第２のフォーカス引込みゲインよりも小さい、請求項１ないし５いずれか１つに記載の光ディスク再生装置。
前記サーボ制御手段は、前記バッファ手段のデータ量が第１のしきい値より大きいか否かを判定し、第１のしきい値よりも大きいとき、第１のフォーカスサーチ振幅を有する第１の動作モードを選択し、前記データ量が第１のしきい値よりも小さいとき、第２のフォーカスサーチ振幅を有する第２の動作モードを選択し、第１のフォーカスサーチ振幅は、第２のフォーカスサーチ振幅よりも小さい、請求項１ないし６いずれか１つに記載の光ディスク再生装置。
前記サーボ制御手段は、前記バッファ手段のデータ量が第１のしきい値より大きいか否かを判定し、第１のしきい値よりも大きいとき、第１のフォーカスサーチ速度を有する第１の動作モードを選択し、前記データ量が第１のしきい値よりも小さいとき、第２のフォーカスサーチ速度を有する第２の動作モードを選択し、第１のフォーカスサーチ速度は、第２のフォーカスサーチ速度よりも速い、請求項１ないし７いずれか１つに記載の光ディスク再生装置。
前記サーボ制御手段は、前記バッファ手段のデータ量が第１のしきい値より大きいか否かを判定し、第１のしきい値よりも大きいとき、前記回転手段が第１の回転速度を有する第１の動作モードを選択し、前記データ量が第１のしきい値よりも小さいとき、第２の回転速度を有する第２の動作モードを選択し、第１の回転速度は、第２の回転速度よりも高速である、請求項１ないし８いずれか１つに記載の光ディスク再生装置。
光ディスク再生装置はさらに、ディスク再生時の面振れ量を検出する面振れ量検出手段を含み、前記サーボ制御手段は、前記面振れ量が一定以上であるとき、前記第１の回転速度よりも低い第３の回転速度に設定する、請求項９に記載の光ディスク再生装置。
前記回転手段の回転速度は前記バッファ手段のデータ量が少ないほど小さく、前記フォーカスサーチ速度は前記バッファのデータ量が少ないほど小さく、前記フォーカスサーチ振幅は前記バッファのデータ量が少ないほど大きく、前記フォーカス引込みゲインは前記バッファのデータ量が少ないほど大きくなるように動作モードが設定される、請求項１ないし１０いずれか１つに記載の光ディスク装置。
前記回転手段の回転速度は面振れ量が大きいほど低速になるように動作モードが設定される、請求項１ないし１１いずれか１つに記載の光ディスク再生装置。
前記サーボ制御手段はさらに、フォーカスサーボ引込み処理が成功したか否かを判定する判定手段を含み、前記判定手段により成功しないと判定されたとき前記バッファ手段のデータ量に応じた処理内容が設定されたリカバリ処理を実行する、請求項１ないし１２いずれか１つに記載の光ディスク再生装置。
前記リカバリ処理は、前記バッファ手段のデータ量が一定値以下であるとき、フォーカス引込みゲインを増加する処理内容を有する、請求項１３に記載の光ディスク再生装置。
前記リカバリ処理はさらに、前記回転手段の回転速度を高速から低速に減少させる処理内容を含む、請求項１４に記載の光ディスク再生装置。
前記リカバリ処理は、前記バッファ手段のデータ量が一定値を超えるとき、前記回転手段の回転速度をリトライ回数に応じて段階的に減少させる、請求項１３ないし１５いずれか１つに記載の光ディスク再生装置。
前記リカバリ処理はさらに、フォーカス引込みゲインをリトライ回数に応じて段階的に増加させる、請求項１６に記載の光ディスク再生装置。
ディスクから通常再生速度よりも速い速度でデータを読出し、読み出したデータをバッファに記憶し、当該バッファから前記通常再生速度でデータを読み出して再生を行う光ディスク再生装置のフォーカス引込み制御方法であって、
フォーカスサーボが解除されたことが検出されたとき、前記バッファに記憶されたデータ量を判定し、
前記判定されたデータ量に基づき、フォーカス引込み処理の動作モードを決定し、
前記動作モードは、ディスクの回転速度、フォーカスサーチ振幅、フォーカスサーチ速度または時間、フォーカス引込みゲインの少なくとも１つにより設定される、フォーカス引込み制御方法。
フォーカス引込み制御方法はさらに、ディスクの面振れ量を検出することを含み、前記回転速度は、前記面振れ量に基づき設定される、請求項１８に記載のフォーカス引込み制御方法。
前記回転手段の回転速度は前記バッファ手段のデータ量が少ないほど小さく、前記フォーカスサーチ速度は前記バッファのデータ量が少ないほど小さく、前記フォーカスサーチ振幅は前記バッファのデータ量が少ないほど大きく、前記フォーカス引込みゲインは前記バッファのデータ量が少ないほど大きくなるように動作モードが設定される、請求項１８または１９に記載のフォーカス引込み制御方法。
フォーカス引込み制御方法はさらに、フォーカスサーボ引込み処理が成功したか否かを判定し、成功しないと判定されたとき前記バッファ手段のデータ量に応じた処理内容が設定されたリカバリ処理を実行する、請求項１８ないし２０いずれか１つに記載のフォーカス引込み制御方法。