JP4708305B2 - 光ディスク駆動制御回路 - Google Patents

Description

本発明は、ディスク媒体から光学的に信号（データ／情報）を再生（読み取り）、もしくは、記録及び再生する光ディスク装置及びそれに備える回路やそのＩＣ（半導体集積回路装置）等の技術に関し、特に、フォーカス系やトラッキング系などのサーボ制御に係わる処理、及びディスク媒体の傷や欠陥に対処する処理に関する。

従来の光ディスク装置の技術において、傷や欠陥など（以下、単に「傷」とも略称する）に対する対処として、前置ホールド制御、即ちサーボ制御によりディスク上の傷通過後に傷通過直前の状態となるようにする制御を行うものがある。

特開２０００−９０４６７号公報（特許文献１）には、傷検出信号（ＤＥＦＥＣＴ信号）の生成直前にサーボエラー信号に大きな変動成分が含まれると、そのサーボエラー信号の極性と逆極性の信号を傷検出信号生成直後に含むサーボホールド信号を生成し、傷検出信号生成中にはサーボ駆動信号に代えてサーボホールド信号に応じてピックアップの読取動作を制御するので、読取点が記録媒体上の傷の箇所を通過しても傷通過直前のサーボ状態を維持することができる、ということが記載されている。
特開２０００−９０４６７号公報

しかしながら、前記背景技術のような傷検出時の制御方式では、傷検出前の大きな変動成分を傷検出後にその逆極性の変動成分を含むホールド信号としてアクチュエータに供給して対物レンズが移動する場合、その変動成分の大きさ自体は相殺されるが、傷検出前の大きな変動成分によって生じる加速度と、傷検出後にその逆極性の変動成分によって生じる加速度とは全く同じとは限らないため、傷を通過中のホールド信号の制御では対物レンズが等速度運動を行ってしまい、対物レンズは、傷通過直前のサーボ状態つまり傷通過前の位置を維持することができないという問題があった。

本発明は以上のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光ディスク装置の技術において、上記のような問題を解決し、光ディスクの信号の再生／記録中において、傷や欠陥を光ビームスポットが通過する際に対物レンズを制御することにより、傷や欠陥を通過後に対物レンズが正常位置すなわち合焦点位置やオントラック位置からあまり逸脱することなく、換言すれば正常位置に早く復帰させて、再生／記録動作が再開できる技術を提供することを目的とする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。前記目的を達成するために、本発明の技術は、光学的にディスク媒体のデータ／情報の再生もしくは記録及び再生を行う光ディスク装置（ディスク駆動装置）及びそれに備える回路やそのＩＣであって、以下に示す技術的手段を備えることを特徴とする。本ディスク装置は、セットされたディスク媒体からの信号の読み取り（再生）を行う、レンズや半導体レーザー部やアクチュエータ等を具備する光学ピックアップ乃至ヘッド、モータ、センサ等のハードウェア、それらを駆動して動作させる駆動回路、及び、駆動回路を制御する駆動制御回路などを有し、回路部分がＩＣとして実装されるものである。

本発明の回路では、ディスク上の傷の部分を光ビームスポットが通過する時に、対物レンズに、変位を打ち消すように正逆の加速度を交互に与えて、ディスクに対するレンズの位置を静止させる。この制御により、傷通過直後にもなるべく正常位置又はその近くの位置（ディスク上から信号が正しく読み取りできる位置）にいるようにする。換言すれば、傷通過直後に、レンズの、正常位置すなわち合焦点位置やオントラック位置の状態への復帰を早くする。詳しくは例えば以下の構成である。

（１） 本回路は、ディスクの記録層にレーザー光線を集光するための対物レンズと、ディスクにレーザー光線の焦点を合わせディスクからの反射光を検出するための光学ピックアップとを具備した光ディスク装置に備える回路である。本回路は、対物レンズを駆動させる信号（ＦＣやＴｒＣ、もしくはＦＤやＴｒＤ）を保持する第１の手段と、対物レンズが動く方向を検出する第２の手段と、対物レンズに加速度を与える信号を発生させる第３の手段とを有する。そして、本回路は、ディスク上に存在する傷や欠陥を対物レンズの光ビームスポットが通過する際に、第１及び第２の手段による対物レンズが動く方向の検出に基づき、第３の手段により対物レンズに正負方向（変位を打ち消す極性）に加速度を交互に与えて、対物レンズを傷や欠陥に突入時の位置つまりは、信号読み取りの正常位置（合焦点やオントラック位置）に静止させる。これにより、傷や欠陥を通過後（直後）も、対物レンズが、正常位置又はその近くの位置からあまり逸脱することなく、換言すれば速やかに正常位置へ復帰して、再生／記録動作が再開できる。

（２） 本回路は、前記第１と第２の手段は、ピックアップからの信号をもとにフォーカスエラー信号（ＦＥ）を検出して対物レンズに対するフォーカスアクチュエータを制御するための信号（ＦＣもしくはＦＤ）を出力する第１の駆動制御回路と、ピックアップからの信号をもとにトラッキングエラー信号（ＴＥ）を検出して対物レンズに対するトラッキングアクチュエータを制御するための信号（ＴｒＣもしくはＴｒＤ）を出力する第２の駆動制御回路と、傷や欠陥を検出してその通過中の期間を規定する信号（ＤＥＦ）を出力する回路とを有する。そして、本回路は、信号（ＤＥＦ）に従い、傷や欠陥を通過中に、前記第３の手段により対物レンズに正負方向に加速度を交互に与えて対物レンズを静止させ、傷や欠陥を通過直後に、対物レンズが正常位置又はその近くの位置にいるように、換言すれば速やかに正常位置へ復帰するように、制御する。

（３） 本回路は、前記第２の手段は、対物レンズをフォーカス方向やトラッキング方向に駆動させる信号（ＦＣやＴｒＣ）を微分する微分回路を有し、前記第３の手段は、微分回路の出力を用いて対物レンズに正負方向に加速度を交互に与えて対物レンズを静止させる波形を発生させる回路（加速度発生回路）を有する。

（４） 本回路は、前記第１と第２の手段は、前記第１の駆動制御回路と、前記第２の駆動制御回路と、前記信号（ＤＥＦ）を出力する回路と、前記信号（ＤＥＦ）を延長する信号（ＤＥＦＥ）を出力する回路とを有する。そして、本回路は、信号（ＤＥＦＥ）に従い、傷や欠陥を通過中に、前記第３の手段により対物レンズに正負方向に加速度を交互に与えて対物レンズを静止させ、傷や欠陥を通過直後に、対物レンズを合焦点位置及びオントラック位置に復帰させ、それと共に前記対物レンズへの加速度の印加を停止させる。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。本発明によれば、光ディスクの再生／記録中において傷や欠陥を光ビームスポットが通過している期間中にピックアップのアクチュエータを制御して対物レンズをフィードフォワード制御で対物レンズに正負方向に加速度を交互に与えて対物レンズを静止させることにより、傷や欠陥を通過後に、対物レンズが合焦点やトラッキング位置からあまり逸脱することなく、換言すれば正常位置へ速やかに復帰して、再生／記録動作が再開できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。図１〜図８は、本実施の形態を説明するためのものであり、図９は、従来技術を説明するためのものである。

本実施の形態は、概要としては、光ディスク装置のサーボ制御におけるフォーカス系とトラッキング系とにおいて、傷通過（検出）時に対物レンズを振動させる（実施の形態１）。もしくは、傷通過（検出）時に対物レンズに正負方向に加速度を交互に与えて対物レンズを静止させる（実施の形態２）。これにより正常位置を保持して傷通過直後の復帰を速やかにするものである。

＜従来技術＞
まず、本実施の形態との比較のために従来技術（前記背景技術）及び前記発明が解決しようとする課題で示した問題について図９を参照して説明する。図９において、（ａ）はエラー信号、（ｂ）は駆動信号、（ｃ）は対物レンズ位置、（ｄ）はＤＥＦＥＣＴ信号を示す。（ａ）エラー信号は、サーボ制御でディスク及びピックアップ側からの読み取りにより得られる信号である。（ｂ）駆動信号は、サーボ制御でディスク及びピックアップ側へ与える信号である。（ｄ）ＤＥＦＥＣＴ信号（ＤＥＦ）は、換言すれば傷検出信号、すなわち傷や欠陥を通過する期間を示す信号である。

まず、ａ区間では、傷を検出する前、つまりは（ｄ）ＤＥＦＥＣＴ信号が“ＨＩＧＨ”になる前の（ａ）エラー信号は、傷の通過開始により大きな変動成分を持つ。これにより、その変動成分が（ｂ）駆動信号となりアクチュエータに与えられて対物レンズが動作する。そのため、対物レンズはある加速度を持って移動を始める。この変動成分により、本来正しい位置（点線上）にいた（ｃ）対物レンズ位置は、次第に正しい位置から変位し始める。

次にｂ区間で、（ｄ）ＤＥＦＥＣＴ信号が“ＨＩＧＨ”（即ち傷通過状態）になったときに、前記ａ区間の変動成分と逆極性の変動成分が（ｂ）駆動信号となり、アクチュエータに与えられ対物レンズが移動する。これにより、ｂ区間では、対物レンズがａ区間で移動を始めた時とは逆の加速度が発生する。このとき傷（ｂ，ｃ区間）に突入し始めた際に発生したａ区間の加速度と、（ｄ）ＤＥＦＥＣＴ信号が“ＨＩＧＨ”になった際に発生したｂ区間の加速度との大きさが異なった場合、最初に与えられた速度を相殺することができず、例えば図９に示すように（ｃ）対物レンズ位置はｃ区間においても変位を続けてしまう。（ｄ）ＤＥＦＥＣＴ信号が“ＨＩＧＨ”になった際にｂ区間で逆極性の変動成分は常に与えられるのではなく、与えた後はｃ区間で（ｂ）駆動信号の駆動電圧を同じ電圧値にしている。これはアクチュエータの駆動電圧を保持することになり、対物レンズに加速度を与えないので、電圧を保持する前の速度を保持することになる。つまり対物レンズは等速度運動をすることになる。このため（ｄ）ＤＥＦＥＣＴ信号が“ＨＩＧＨ”の期間（ｂ，ｃ区間）中は、対物レンズは位置を変位させてしまい、傷を通過後、（ｃ）対物レンズ位置は、情報が読み出せる正常な位置（点線上）よりも離れた位置まで移動してしまっている。このため、傷通過後に正常な位置まで（ｃ）対物レンズ位置が復帰するまで、ｄ区間で時間を要し、正常な位置の状態に戻るのはｅ区間以降となる。前記正常な位置の状態とは、フォーカス系における合焦点位置や、トラッキング系におけるオントラック位置にいる状態をいう。

上記のように、従来技術の制御では、結果的に、傷の大きさ（即ち、正しい情報の読み取りがエラーとなるエラー範囲）に対応するｂ，ｃ区間以上に、即ち特にｄ区間において、光ディスクからの情報を正しく読み出すことができないという問題があった。

（実施の形態１）
＜装置構成＞
図１は、本発明の実施の形態１における光ディスク装置の構成として、特にサーボ制御に係わる回路（駆動制御回路）部分について詳しく示す。本光ディスク装置は、ディスク１を駆動するためのハードウェア及びドライバ（駆動回路）部分として、クランパ２ａ、ターンテーブル２ｂ、対物レンズ３、ピックアップ（光学ピックアップ）４、スレッドモータ５、スピンドルモータ６を有し、これらを駆動する各駆動回路（Dr）１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄを有する。また本光ディスク装置は、サーボ制御を中心とした駆動制御を行うための回路が実装されたＩＣ（半導体集積回路装置）１００部分を有する。ピックアップ４には、対物レンズ３が接続されていると共に、対物レンズ３を動作させるためのアクチュエータ（２１，２２）を具備している。

ＩＣ１００は、信号処理回路７、フォーカス補償器８、トラッキング補償器９、スレッド補償器１０、スピンドル補償器１１、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２ａ，１２ｂ、微分回路１３ａ，１３ｂ、振動波形発生回路１４ａ，１４ｂ、延長回路１５ａ，１５ｂ、及び切り替えのためのスイッチ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを有する。なお、ＩＣ１００としては、他の制御回路や、駆動回路部分を含めて一つに実装した形態なども可能である。

フォーカス系の駆動制御回路として、信号処理回路７、フォーカス補償器８、ＬＰＦ１２ａ、微分回路１３ａ、振動波形発生回路１４ａ、延長回路１５ａ、スイッチ１６ａ，１６ｃ、及び駆動回路１８ａを有する。同様の構成で、トラッキング系の駆動制御回路として、信号処理回路７、トラッキング補償器９、ＬＰＦ１２ｂ、微分回路１３ｂ、振動波形発生回路１４ｂ、延長回路１５ｂ、スイッチ１６ｂ，１６ｄ、及び駆動回路１８ｂを有する。制御は、フォーカス系（ＦＥ関連）とトラッキング系（ＴＥ関連）とで略同様であり、対応する回路も同様の構成としている。これらの系の制御は同時に行うことが望ましいので本実施の形態では双方を実装しているが、独立しても実行可能であり、いずれかの系の回路のみ実装した形態なども可能である。

本実施の形態では、対物レンズ３を駆動させる信号を保持する手段として、フォーカス系やトラッキング系の駆動制御回路及び駆動回路で実現している。また、対物レンズ３が動く方向を検出する手段として、信号処理回路７及び各補償器などの回路での演算により検出している。これは、回路による実現に限らず、例えばピックアップ４に対物レンズ３位置を検出するセンサ等を直接取り付ける等の構成としてもよい。また、対物レンズ３を振動させる信号を発生させる手段として、振動波形発生回路１４ａ，１４ｂを中心としたフィードフォワード制御系として実現している。

ターンテーブル２ｂ上にセットされるディスク１は、クランパ２ａでターンテーブル２ｂに固定される。スピンドルモータ６が回転することでディスク１が回転する。

図２は、ピックアップ４の半導体レーザー部及び光学系と、信号処理回路７のフォーカス誤差信号（フォーカスエラー信号：ＦＥ）検出のための回路との部分（データ読み取り部）の構成例を示す。本構成例において、ディスク１に対し、ピックアップ４において、対物レンズ３、ハーフプリズム６１、半導体レーザー部６２、集光レンズ６３、光検出器６４を有し、信号処理回路７において、誤差演算器６５を有する。また、対物レンズ３を動作させるための図示しないフォーカスアクチュエータ２１、トラッキングアクチュエータ２２を有し、それぞれフォーカス方向（ディスク１の垂直方向）、トラッキング方向（ディスク１の水平方向）に動作させる。

半導体レーザー部６２の発する光束は、ハーフプリズム６１を通過して、対物レンズ３で焦点を絞られて、ディスク１上にビームスポットを結ぶ。ディスク１からのレーザー反射光は、再び対物レンズ３を通って、ハ−フプリズム６１で反射され、集光レンズ６３を通過して光検出器６４にビームスポットを結ぶ。

ここで図２には光検出器６４におけるフォーカスエラー信号（ＦＥ）の検出のための具体的構成例を示している。光検出器６４は、４つのエリア｛Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ｝から成り、対角線上でペアを組んで電気的に接続されている。ディスク１と対物レンズ３が焦点位置（合焦点）にある時に光検出器６４に入射するビームスポットの形状が円になるように、光検出器６４を配置する。すると、光検出器６４の対角線上のエリア｛Ａ，Ｃ｝及び｛Ｂ，Ｄ｝の各加算出力を、誤差演算器６５で入力して増幅した出力（ＦＥ）は、零となる。ここで対物レンズ３の焦点位置に対してディスク１の位置が上下にずれた場合、光検出器６４に入射するビームスポットの形状が、縦長または横長になることを利用する。すると、誤差演算器６５からは、焦点位置からのずれ量及びずれた方向に応じた、図３に示すような信号ＦＥが検出される（いわゆる非点収差法）。

図３において、信号ＦＥについて、横軸は対物レンズ３とディスク１との距離（ディスク変位）、縦軸は信号レベルである。対物レンズ３の焦点がディスク１記録面に合った地点（合焦点）で、信号ＦＥのＳ字曲線がゼロクロスする特徴を有する。＋（正）側は対物レンズ３がディスク１に近づく場合、−（負）側は対物レンズ３がディスク１から遠ざかる場合に対応している。なお、このＳ字曲線の極性は、誤差演算器６５への入力の違いよって逆になる場合もあり得るが、そのようなシステムの場合には信号レベルとディスク変位の考え方を逆にすればよいことは言うまでもない。

図１において、誤差演算器６５で生成された信号ＦＥは、フォーカス補償器８に供給される。このフォーカス補償器８において遅れ補償器や進み補償器などを用いて、信号ＦＥのＳ字曲線におけるゼロクロス地点付近でフィードバック制御を行い、対物レンズ３をフォーカス方向に動かすアクチュエータ（２１）の制御のための制御信号（フォーカス制御信号：ＦＣ）を生成し出力する。この出力信号（ＦＣ）が、スイッチ１６ａに供給される。このスイッチ１６ａは、定常時には対物レンズ３をフォーカス方向に動作させる制御ループを閉じた状態（端子Ａ側）になっており、駆動回路１８ａに信号（ＦＣ）を供給している。駆動回路１８ａでは、アクチュエータ（２１）を動作させる電圧を生成してピックアップ４に供給する。この駆動回路１８ａからの電圧（フォーカス駆動信号：ＦＤ）によるアクチュエータ（２１）の動作により、対物レンズ３がフォーカス方向に制御され、前記フィードバック制御ループのフォーカス制御を実現し、常に合焦点にいる状態を保つ。

一方、信号処理回路７で生成されるトラッキングエラー信号（ＴＥ）は、トラッキング補償器９に供給される。トラッキング補償器９において遅れ補償器や進み補償器などを用いて、フィードバック制御を行い、対物レンズ３をトラッキング方向に動かすアクチュエータ（２２）のための制御信号（トラッキング制御信号：ＴｒＣ）を生成する。この出力信号（ＴｒＣ）が、スイッチ１６ｂに供給される。このスイッチ１６ｂは、定常時には対物レンズ３をトラッキング方向に動作させる制御ループを閉じた状態（端子Ｃ側）になっており、駆動回路１８ｂに信号（ＴｒＣ）を供給している。駆動回路１８ｂでは、アクチュエータ（２２）を動作させる電圧を生成してピックアップ４に供給する。この駆動回路１８ｂからの電圧（駆動信号）によるアクチュエータ（２２）の動作により、対物レンズ３がトラッキング方向に制御され、前記フィードバック制御ループのトラッキング制御を実現し、常にディスク１の記録面におけるピット上にいるオントラック状態を保つ。

また、このトラッキング補償器９から出力された制御信号（ＴｒＣ）は、スイッチ１６ｂを経由してスレッド補償器１０にも供給される。スレッド補償器１０で遅れ補償器や進み補償器などを用いてフィードバック制御を行い、対物レンズ３のトラッキング方向へのずれに応じてスレッドモータ５を制御する制御信号を生成し、これを駆動回路１８ｄに供給している。駆動回路１８ｄでは、スレッドモータ５を動作させる電圧（駆動信号）を生成してスレッドモータ５に供給し、これによりスレッドモータ５を動かしてピックアップ４自体を移動させる。

また、信号処理回路７では、ディスク１から読み取った回転周期情報を、スピンドル補償器１１に供給する。スピンドル補償器１１で遅れ補償器や進み補償器などを用いてフィードバック制御を行い、この回転周期情報に基づいて、スピンドルモータ６を制御する信号を生成して駆動回路１８ｃに供給している。駆動回路１８ｃでは、スピンドルモータ６を動作させる電圧（駆動信号）を生成してスピンドルモータ６に供給して動作させる。

以上が、光ディスク装置において、定常時において対物レンズ３が合焦点上でさらにオントラック位置にあって、フォーカス、トラッキング、スピンドルとスレッドが制御された、記録や再生の状態である。

ここで、ディスク１上における傷や欠陥などによりディスク１からの光の反射による情報が得られなくなる場合がある。この場合は、光の反射による情報が得られないために信号ＦＥや信号ＴＥが信号処理回路７において正しく生成できない。即ち、ディスク１上における「傷」の状態や領域とは、ディスク１からの反射光が読み取れないことに対応しており、このことがＤＥＦＥＣＴ信号として検出される。

このため、上記傷を光ビームスポットが通過する場合に、この傷の影響を回避するために、傷通過期間中には、フォーカス方向やトラッキング方向の対物レンズ３の制御（従来制御）を基本的に行わないようにする。本ＩＣ１００においては、この傷通過時の制御として、制御ループを開くように、スイッチ１６ａを端子Ｂ側に、スイッチ１６ｂを端子Ｄ側に、また、スイッチ１６ｃを端子Ｆ側に、スイッチ１６ｄを端子Ｈ側に、それぞれ切り替える。大別すると、スイッチ１６ａの端子Ａ側やスイッチ１６ｂの端子Ｃ側でフィードバック制御が行われ、スイッチ１６ａの端子Ｂ側やスイッチ１６ｂの端子Ｄ側でフィードフォワード制御が行われるようにする。

＜フォーカス制御＞
上記傷の場合の制御として、まず、ディスク１に対して垂直方向に対物レンズ３を制御するフォーカス制御に関して説明する。まず、これまで定常的に合焦点位置へのフォーカス制御が行われている状態で、フォーカス補償器８からの出力（ＦＣ）が、スイッチ１６ｃに供給される。スイッチ１６ｃは、定常状態では端子Ｅ側に切り替わっており、スイッチ１６ｃからは、フォーカス補償器８の出力（ＦＣ）がそのままＬＰＦ１２ａへ出力される。

このＬＰＦ１２ａでは、フォーカス系の対物レンズ３を制御する帯域より１０分の１程度低い帯域を持つローパスフィルタを構成してある。このローパスフィルタでは、スピンドルモータ６の回転周波数程度の信号を通過させる特性を持つので、ノイズなどの高周波的な波形には反応しない。つまりＬＰＦ１２ａは、傷を通過する直前の制御電圧値を保持している。このＬＰＦ１２ａからの出力（ＬＰＦ信号：Ｃｖ）が、振動波形発生回路１４ａ及びスイッチ１６ｃに供給される。

一方、フォーカス補償器８から出力されるフォーカス制御信号（ＦＣ）は、微分回路１３ａに供給される。微分回路１３ａは、入力信号（ＦＣ）を微分する。この微分回路１３ａに入力された信号（ＦＣ）を微分した信号（ＦＣ’：フォーカス微分信号）の符号情報（方向判定信号：Ｃｄ）を、振動波形発生回路１４ａに供給する。上記符号情報は、例えば信号（ＦＣ’）の最上位ビットを使用する。

この振動波形発生回路１４ａでは、微分回路１３ａから供給された符号情報（Ｃｄ）に基づき、対物レンズ３を振動させる方向（ｄ）と、ＬＰＦ１２ａから供給された信号（Ｃｖ）のレベルから振動させる波形（Ｐ）を生成する。この振動させる波形（Ｐ）には、情報として振動させる方向（ｄ）も内包される。この振動させる波形（Ｐ）は、アクチュエータ（２１）が充分応答する周波数にする必要がある。例えば光ディスクのアクチュエータでは、１ｋＨｚ（キロヘルツ）程度以下の周波数で正弦波とする。この振動波形生成回路１４ａで生成した信号（Ｐ）を、スイッチ１６ａに供給する。傷を通過している期間は、スイッチ１６ａは端子Ｂ側に切り替わっており、振動波形生成回路１４ａで生成した信号（Ｐ）は、スイッチ１６ａを経由して駆動回路１８ａに供給される。この信号（Ｐ）により、駆動回路１８ａでは、アクチュエータ（２１）を動作させる電圧（ＦＤ）を生成してピックアップ４内に供給する。この駆動回路１８ａからの電圧（ＦＤ）により対物レンズ３がフォーカス方向に振動をするように制御される（後述の図４の（ｅ）及び（ｆ）等も参照）。

ここで、上記傷を光ビームスポットが通過する場合は、信号処理回路７においてＤＥＦＥＣＴ信号（ＤＥＦ）が生成される。このＤＥＦＥＣＴ信号(ＤＥＦ)は、傷を通過している時に“ＨＩＧＨ”になる信号である。この信号処理回路７から出力される信号ＤＥＦは、延長回路１５ａと振動波形発生回路１４ａに供給される。また、振動波形発生回路１４ａからタイミング信号（Ｔ）が、延長回路１５ａに供給される。タイミング信号Ｔは、ＤＥＦＥＣＴ延長時間、即ち図４における期間Ｃ−Ｄの時間が判るような信号である。

この延長回路１５ａでは、信号処理回路７から供給された信号ＤＥＦと振動波形発生回路１４ａから供給されたタイミング信号Ｔから、ＤＥＦＥＣＴ信号（ＤＥＦ）を延長する信号（ＤＥＦＥ：ＤＥＦＥＣＴ延長信号）を生成する。この延長回路１５ａで生成した信号ＤＥＦＥを、スイッチ１６ａとスイッチ１６ｃに供給する。信号処理回路７で生成された信号ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”になると、振動波形発生回路１４ａは、微分回路１３ａから入力された方向判定信号(Ｃｄ)とＬＰＦ１２ａから入力された信号(Ｃｖ)のレベルとから、振動波形（Ｐ）のレベルと振動を開始させる方向（ｄ）を決めた、対物レンズ３を振動させる振動波形（Ｐ）を出力する。振動波形（Ｐ）は、信号ＤＥＦの“ＨＩＧＨ”期間と対応する期間に振動する波形（“ＨＩＧＨ”と“ＬＯＷ”の間で変化する繰り返し波形）である。

また、この振動波形発生回路１４ａでは、信号ＤＥＦの“ＨＩＧＨ”期間の始まりに振動波形（Ｐ）の振動を開始させたのち、傷を通過して信号ＤＥＦが“ＬＯＷ”になった場合に、即座に振動波形（Ｐ）の出力（振動）を停止するようにはしない。そうではなく、振動波形発生回路１４ａでは、傷通過後に対物レンズ３が合焦点の位置になるまで振動波形（Ｐ）の振動を継続させるために、信号ＤＥＦが“ＬＯＷ”になってからタイミング信号Ｔを生成して延長回路１５ａに供給し、この延長回路１５ａでは、信号ＤＥＦが“ＬＯＷ”になった後でもタイミング信号Ｔに基づきＤＥＦＥＣＴ延長信号（ＤＥＦＥ）を生成する。この延長回路１５ａで生成した信号ＤＥＦＥにより、信号処理回路７で生成した信号ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”から“ＬＯＷ”になった直後も、信号ＤＥＦＥはしばらく“ＨＩＧＨ”期間を継続する。そして、それに応じてスイッチ１６ａを端子Ｂ側に、スイッチ１６ｃを端子Ｆ側に切り替わったままの状態となる。

スイッチ１６ａが端子Ｂ側、スイッチが端子Ｆ側に切り替わっている状態では、フォーカス制御の制御ループは開かれていて、前述したフィードバック制御は行われなくなる。即ち、振動波形発生回路１４ａからの信号（Ｐ）によりフィードフォワード制御の状態となる。この信号ＤＥＦＥが“ＨＩＧＨ”の期間では、スイッチ１６ｃが端子Ｆ側に切り替わっているので、ＬＰＦ１２ａからの出力は再びＬＰＦ１２ａに供給され、そのためＬＰＦ１２ａの出力値(Ｃｖ)は一定の値となる。

＜フォーカス制御−第１ケース＞
さらに、図４を用いて上記フォーカス系の動作を説明する。図４において、（ａ）はフォーカス制御信号（ＦＣ）、（ｂ）はＬＰＦ信号（Ｃｖ）、（ｃ）はフォーカス微分信号（ＦＣ’）、（ｄ）は方向判定信号（Ｃｄ）、（ｅ）はフォーカス駆動信号（ＦＤ）、（ｆ）は対物レンズ３位置、（ｇ）はＤＥＦＥＣＴ信号（ＤＥＦ）、（ｈ）はタイミング信号（Ｔ）、（ｉ）はＤＥＦＥＣＴ延長信号（ＤＥＦＥ）である。Ａ〜Ｄは時点を表す。

ここで図４では、第１ケースとして、傷を通過し始める際に対物レンズ３がディスク１から離れる方向に移動してしまう場合（ディスク変位が−の場合）を説明する。まず、Ａ点より前の期間では傷が検出されず定常状態であり、（ｇ）ＤＥＦは“ＬＯＷ”である。Ａ点で、光ビームスポットが傷を通過し始める。この時、（ｇ）ＤＥＦは、まだ“ＬＯＷ”である。傷の通過により、信号ＦＥが変動し始め、それに応じて（ａ）ＦＣも変動する。この（ａ）ＦＣは、そのまま（ｅ）ＦＤとなり、フォーカスアクチュエータ２１は、この駆動信号（ＦＤ）に応じて動作を始め、対物レンズ３が移動する（期間Ａ−Ｂ、下方向）。

Ｂ点に至る時間で、傷を通過し始めると、この段階で、（ｇ）ＤＥＦが“ＬＯＷ”から“ＨＩＧＨ”となる。Ａ点からＢ点までの（ａ）ＦＣの出力信号を位置情報とみなすと、これを微分した信号である（ｃ）ＦＣ’により、Ａ点からＢ点までの移動する速度と方向がわかる。図４では（ｃ）ＦＣ’の極性でその方向を判別している。（ｃ）ＦＣ’が中点（基準線）より下（負方向）に振れることにより、（ｄ）Ｃｄは“ＨＩＧＨ”になる。図４の場合、例えば（ｅ）ＦＤが中点より下（負方向）になるときは、フォーカスアクチュエータ２１は、ディスク１から離れる方向に動作し対物レンズ３もディスク１から離れる方向に移動する。すると、上記（ｄ）Ｃｄの“ＨＩＧＨ”は、ディスク１から離れる方向を示すことになる。（ｆ）対物レンズ３位置は、中点が合焦点位置を表し、中点より下（負方向）がディスク１から離れる方向で、中点より上（正方向）がディスク１に近づく方向を表す。

Ｂ点で、（ｇ）ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”になった時点で、（ｂ）Ｃｖは値を保持する。この保持した（ｂ）Ｃｖの値と（ｄ）Ｃｄから、（ｇ）ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”になった後に振動波形（Ｐ）で振動させるための方向と値が決まる。図４では、（ｄ）Ｃｄが“ＨＩＧＨ”つまり期間Ａ−Ｂでは、対物レンズ３はディスク１から離れる方向に移動を始めているので、その移動方向を維持するように対物レンズ３を移動させるように、フォーカスアクチュエータ２１に（ｅ）ＦＤを出力するようにする。Ｂ点から（ｇ）ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”期間を継続するが、この期間中（傷通過中）は、フォーカスアクチュエータ２１には、対物レンズ３が振動（図４中の上下方向）するような（ｅ）ＦＤを与えて、対物レンズ３を常にフィードフォワード制御する。そのため（ｆ）対物レンズ３位置も、（ｅ）ＦＤに応じてディスク１から離れたり近づいたりする。このとき、この振動させる（ｅ）ＦＤは、前述したようにアクチュエータ(２１)が充分応答する周波数にする必要がある。例えば、光ディスクのアクチュエータでは１ｋＨｚ程度以下の周波数で正弦波的に振動させる。

次に、Ｃ点で光ビームスポットが傷を通過する。このとき（ｇ）ＤＥＦは“ＨＩＧＨ”から“ＬＯＷ”になる。この段階で対物レンズ３を振動させている制御を停止させてしまうと、対物レンズ３が合焦点から離れた位置となる場合がある。従って、（ｆ）対物レンズ３位置が合焦点（図４の場合、中点付近）になるＤ点まで、（ｅ）ＦＤを継続して出力する。この継続（延長）を（ｈ）Ｔ及び（ｉ）ＤＥＦＥにより行う。Ｄ点では、既に（ｇ）ＤＥＦは“ＬＯＷ”になっていて、この（ｄ）ＤＥＦそのものを制御に用いると対物レンズ３を振動させている（ｅ）ＦＤによるフィードフォワード制御から通常のフィードバックループ制御に切り替わってしまうので、（ｇ）ＤＥＦが“ＬＯＷ”になるＣ点から（ｆ）対物レンズ３位置が合焦点になるＤ点まで、（ｈ）Ｔを“ＨＩＧＨ”にする。この（ｈ）Ｔと（ｇ）ＤＥＦとの論理和(ＯＲ)からなる信号を（ｉ）ＤＥＦＥとして対物レンズ３の制御に用いる。これにより、（ｆ）対物レンズ３位置が合焦点になるまで対物レンズ３を振動させる（ｅ）ＦＤを用いたフィードフォワード制御が行えるようになる。上記制御により、傷を通過直後、フィードバック制御における合焦点への引き込み（正常位置への復帰）が速やかに行われ、ディスク１からの情報を早く読み出すことができるようになる。

＜フォーカス制御−第２ケース＞
図５を参照して、第２ケースとして、傷を通過し始める際に対物レンズ３がディスク１に近づく方向に移動してしまう場合（ディスク変位が＋の場合）を説明する。なお本第２ケースは前述した第１ケースと逆で、以下の説明の内容は略同様であり制御の方向や信号値などが異なるものである。この場合、まず、Ａ点で傷を通過し始める。このときは、（ｇ）ＤＥＦは“ＬＯＷ”である。傷の通過によりＦＥが変動し始め、それに応じて（ａ）ＦＣも変動する。この（ａ）ＦＣは、そのまま（ｅ）ＦＤとなるので、フォーカスアクチュエータ２１は、この駆動信号に応じて動作を始め、対物レンズ３が移動する。Ｂ点に至る時間で、傷を通過し始めると、この段階で（ｇ）ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”となる。Ａ点からＢ点までの（ａ）ＦＣの出力信号を位置情報とみなすと、これを微分した信号である（ｃ）ＦＣ’によりＡ点からＢ点までの移動する速度と方向がわかる。図５では（ｃ）ＦＣ’が中点より上（正方向）に振れることにより、（ｄ）Ｃｄは“ＬＯＷ”になる。図５の場合、（ｅ）ＦＤが中点より上（正方向）になるときは、フォーカスアクチュエータ２１は、ディスク１に近づく方向に動作し、対物レンズ３もディスク１に近づく方向に移動する。すると、上記（ｄ）Ｃｄの“ＬＯＷ”は、ディスク１に近づく方向を示すことになる。（ｆ）対物レンズ３位置は、中点が合焦点位置を表し、中点より下（負方向）はディスク１から離れる方向で、中点より上（正方向）はディスク１に近づく方向を表す。

Ｂ点で（ｇ）ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”になった時点で、（ｂ）Ｃｖは値を保持する。この保持した（ｂ）Ｃｖの値と（ｄ）Ｃｄから（ｇ）ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”になった後に振動させるための方向と値が決まる。図５では、（ｄ）Ｃｄが“ＬＯＷ”つまり期間Ａ−Ｂでは対物レンズ３はディスク１に近づく方向に移動を始めているので、その移動方向を維持するように対物レンズ３を移動させるように、フォーカスアクチュエータ２１に（ｅ）ＦＤを出力するようにする。Ｂ点から（ｇ）ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”期間を継続するが、この期間中はフォーカスアクチュエータ２１には対物レンズ３が振動するような（ｅ）ＦＤを与えて対物レンズ３を常にフィードフォワード制御する。そのため、（ｆ）対物レンズ３位置も、（ｅ）ＦＤに応じてディスク１から離れたり近づいたりする。Ｃ点で傷を通過する。このとき（ｇ）ＤＥＦは“ＬＯＷ”になる。この段階で対物レンズ３を振動させている制御を停止させると、対物レンズ３が合焦点から離れた位置となる場合がある。従って、（ｆ）対物レンズ３位置が合焦点になるＤ点まで（ｅ）ＦＤを継続して出力する。Ｄ点では、既に（ｇ）ＤＥＦは“ＬＯＷ”になっていて、この（ｄ）ＤＥＦそのものを制御に用いると、（ｅ）ＦＤによるフィードフォワード制御から通常のフィードバックループ制御に切り替わってしまうので、（ｇ）ＤＥＦが“ＬＯＷ”になるＣ点から（ｆ）対物レンズ３位置が合焦点になるＤ点まで、（ｈ）Ｔを“ＨＩＧＨ”にする。この（ｈ）Ｔと（ｇ）ＤＥＦとの論理和（ＯＲ）からなる信号を（ｉ）ＤＥＦＥとして対物レンズ３の制御に用いることにより、（ｆ）対物レンズ３位置が合焦点になるまで対物レンズ３を振動させる（ｅ）ＦＤを用いたフィードフォワード制御が行えるようになる。上記制御により、傷を通過直後、フィードバック制御における合焦点への引き込みが速やかに行われディスク１からの正しい情報を早く読み出すことができるようになる。

＜トラッキング制御＞
次に、上記傷の場合の制御として、ディスク１に対して水平方向に対物レンズ３を制御するトラッキング制御に関して説明する。本制御の考え方は、フォーカス制御の場合と基本的に同様であり、各波形も図４及び図５と類似となるので省略する。なお信号ＤＥＦＥ，Ｃｖ，Ｃｄ，Ｐ，Ｔ等の機能はフォーカス制御の場合と同様であるが信号値などが異なるものである。まず、これまで定常的にオントラック状態でトラッキング制御が行われている状態で、トラッキング補償器９からの出力（ＴｒＣ）が、スイッチ１６ｄに供給される。スイッチ１６ｄは、定常状態では端子Ｇ側に切り替わっており、スイッチ１６ｄからは、トラッキング補償器９の出力（ＴｒＣ）がそのままＬＰＦ１２ｂへ出力される。

このＬＰＦ１２ｂでは、トラッキング系の対物レンズ３を制御する帯域より１０分の１程度低い帯域を持つローパスフィルタを構成してある。このローパスフィルタでは、スピンドルモータ６の回転周波数程度の信号を通過させる特性を持つので、ノイズなどの高周波的な波形には反応しない。つまりは傷を通過する直前の制御電圧値を保持している。このＬＰＦ１２ｂからの出力（Ｃｖ）は、振動波形発生回路１４ｂ及びスイッチ１６ｄに供給される。

一方、トラッキング補償器９から出力されるトラッキング制御信号（ＴｒＣ）は、微分回路１３ｂに供給される。この微分回路１３ｂに入力されたトラッキング制御信号（ＴｒＣ）を微分した信号（ＴｒＣ’）の符号情報（方向判定信号：Ｃｄ）を、振動波形発生回路１４ｂに供給する。この振動波形発生回路１４ｂでは、微分回路１３ｂから供給された符号情報（Ｃｄ）に基づき、振動させる方向（ｄ）と、ＬＰＦ１２ｂから供給された信号（Ｃｖ）のレベルから振動させる波形（Ｐ）を生成する。この振動させる波形（Ｐ）は、アクチュエータ（２２）が充分応答する周波数にする必要がある。例えば、光ディスクのアクチュエータでは１ｋＨｚ程度以下の周波数で正弦波とする。この振動波形生成回路１４ｂで生成した信号（Ｐ）を、スイッチ１６ｂに供給する。傷を通過している期間は、スイッチ１６ｂは、端子Ｃ側に切り替わっており、振動波形生成回路１４ｂで生成した信号（Ｐ）は、スイッチ１６ｂを経由して駆動回路１８ｂに供給される。駆動回路１８ｂでは、アクチュエータ（２２）を動作させる電圧（トラッキング駆動信号：ＴｒＤ）を生成してピックアップ４に供給する。この駆動回路１８ｂからの電圧によるアクチュエータ（２２）の動作により、対物レンズ３はディスク１に水平なトラッキング方向に振動をするように制御される。

ここで、フォーカス制御の場合と同様に、傷を光ビームスポットが通過する場合は、信号処理回路７において信号ＤＥＦが生成される。信号ＤＥＦは延長回路１５ｂと振動波形発生回路１４ｂに供給される。また振動波形発生回路１４ｂからタイミング信号Ｔが延長回路１５ｂに供給される。この延長回路１５ｂでは、信号処理回路７から供給された信号ＤＥＦと振動波形発生回路１４ｂから供給されたタイミング信号ＴからＤＥＦＥＣＴ延長信号（ＤＥＦＥ）を生成する。この信号ＤＥＦＥを、スイッチ１６ｂとスイッチ１６ｄに供給する。信号ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”になると、振動波形発生回路１４ｂは微分回路１３ｂから入力された方向判定信号（Ｃｄ）とＬＰＦ１２ｂから入力された信号（Ｃｖ）のレベルとから、振動波形（Ｐ）のレベルと振動を開始させる方向（ｄ）を決めた、対物レンズ３を振動させる振動波形（Ｐ）を出力する。

また、フォーカス制御の場合と同様に、この振動波形発生回路１４ｂでは、ＤＥＦ信号が“ＨＩＧＨ”期間に振動を開始させたのち、傷を通過して信号ＤＥＦが“ＬＯＷ”になった場合に、即座に振動波形（Ｐ）の出力を停止するようにはしない。そうではなく、傷通過後に対物レンズ３がピット上となるオントラッキング位置になるまで振動を継続させるために、信号ＤＥＦが“ＬＯＷ”になってからタイミング信号Ｔを生成して延長回路１５ｂに供給し、この延長回路１５ｂでは、信号ＤＥＦが“ＬＯＷ”になった後でもタイミング信号Ｔに基づき信号ＤＥＦを延長させるＤＥＦＥＣＴ延長信号（ＤＥＦＥ）を生成する。この信号ＤＥＦＥにより信号処理回路７で生成した信号ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”から“ＬＯＷ”になった後も、信号ＤＥＦＥはしばらく“ＨＩＧＨ”期間が継続され、それに応じてスイッチ１６ｂは端子Ｄ側に、スイッチ１６ｄは端子Ｈ側に切り替わったままの状態となる。

スイッチ１６ｂが端子Ｄ側、スイッチ１６ｄが端子Ｈ側に切り替わっていると、トラッキング制御の制御ループは開かれていて、フィードバックループ制御は行われなくなる。即ち振動波形発生回路１４ｂからの信号（Ｐ）によりフィードフォワード制御となる。この信号ＤＥＦＥが“ＨＩＧＨ”の期間は、スイッチ１６ｄが端子Ｈ側に切り替わっているので、ＬＰＦ１２ｂからの出力（Ｃｖ）は再びＬＰＦ１２ｂに供給され、ＬＰＦ１２ｂの出力値（Ｃｖ）は一定の値となる。

上記のように傷を通過中はトラッキング方向に対物レンズ３を振動させる制御を行うようにする。これにより、傷を通過直後は、フィードバック制御におけるトラッキング引き込みが速やかに行われ、ディスク１からの情報を早く読み出すことができるようになる。

以上説明したように、本実施の形態１の光ディスク装置によれば、光ディスク（１）の再生／記録中において、傷を光ビームスポットが通過している期間中に、アクチュエータ（２１，２２）を制御して対物レンズ３をフィードフォワード制御で振動させるようにする。これにより、傷を通過後に、対物レンズ３が合焦点やトラッキング位置からあまり逸脱することなく、換言すれば正常位置へ速やかに復帰させて、再生／記録動作が再開できる。従来技術と比較すれば、本実施の形態１では、図９に示した、情報を正しく読み出すことができない区間（ｄ）を、図４や図５の期間Ｃ−Ｄのように、短くすることができる。

（実施の形態２）
次に、図６〜図８を用いて、本発明の実施の形態２における光ディスク装置について説明する。実施の形態２では、対物レンズを正常位置へ復帰させるための駆動制御及び波形が、実施の形態１と少し異なる。

＜装置構成＞
図６は、本発明の実施の形態２における光ディスク装置の構成として、特にサーボ制御に係わる回路（駆動制御回路）部分について詳しく示す。図６の構成において、図１の構成と異なる部分として、振動波形発生回路１９ａ，１９ｂではなく、加速度発生回路１９ａ，１９ｂを備える。以下、実施の形態１と異なる部分のみ説明する。

対物レンズ３に加速度を与える信号を発生させる手段として、加速度発生回路１９ａ，１９ｂを中心としたフィードフォワード制御系として実現している。

＜フォーカス制御＞
フォーカス制御に関して説明する。図７，図８は、図６の構成に対応したフォーカス制御の動作・波形を示している。ＬＰＦ１２ａからの出力（ＬＰＦ信号：Ｃｖ）が、加速度発生回路１９ａ及びスイッチ１６ｃに供給される。微分回路１３ａに入力された信号（ＦＣ）を微分した信号（ＦＣ’：フォーカス微分信号）の符号情報（方向判定信号：Ｃｄ）を、加速度発生回路１９ａに供給する。

この加速度発生回路１９ａでは、微分回路１３ａから供給された符号情報（Ｃｄ）に基づき、対物レンズ３に加速度を与える方向（ｄ）と、ＬＰＦ１２ａから供給された信号（Ｃｖ）のレベルから加速度波形（Ｐ）を生成する。この対物レンズに加速度を与える信号（Ｐ）には、情報として加速度を与える方向（ｄ）も内包される。この加速度を与える波形（Ｐ）は、一定の時間の後最初に加速度を与えた方向（極性）とは逆の方向（極性）に加速度を与える。さらに一定時間の後最初に加速度を与えた方向（極性）に加速度を与える。これを交互に繰り返すものである。

この加速度の方向を正逆変化させて与える波形（Ｐ）は、結果的に例えば矩形波となる。この波形（Ｐ）は、アクチュエータ（２１）が充分応答する周波数にする必要がある。例えば光ディスクのアクチュエータでは、１ｋＨｚ（キロヘルツ）程度以下の周波数で矩形はとする。この加速度発生回路１９ａで生成した信号（Ｐ）を、スイッチ１６ａに供給する。傷を通過している期間は、スイッチ１６ａは端子Ｂ側に切り替わっており、加速度発生回路１９ａで生成した信号（Ｐ）は、スイッチ１６ａを経由して駆動回路１８ａに供給される。この信号（Ｐ）により、駆動回路１８ａでは、アクチュエータ（２１）を動作させる電圧（ＦＤ）を生成してピックアップ４内に供給する。この駆動回路１８ａからの電圧（ＦＤ）により対物レンズ３にフォーカス方向へ加速度を与えられる。最初に与えた加速度の方向、次に逆の方向の加速度を交互に与えることにより、対物レンズを静止するように制御される（図７の（ｅ）及び（ｆ）等も参照）。

信号処理回路７から出力される信号ＤＥＦは、延長回路１５ａと加速度発生回路１９ａに供給される。また、加速度発生回路１９ａからタイミング信号（Ｔ）が、延長回路１５ａに供給される。

延長回路１５ａでは、信号処理回路７から供給された信号ＤＥＦと加速度発生回路１９ａから供給されたタイミング信号Ｔから、信号ＤＥＦＥを生成する。信号処理回路７で生成された信号ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”になると、加速度発生回路１９ａは、微分回路１３ａから入力された方向判定信号(Ｃｄ)とＬＰＦ１２ａから入力された信号(Ｃｖ)のレベルとから、加速度波形（Ｐ）のレベルと最初に加速度を与える方向（ｄ）を決め、対物レンズ３を静止させるために、その後一定の時間で正負が反転する加速度波形（Ｐ）を出力する。加速度波形（Ｐ）は、信号ＤＥＦの“ＨＩＧＨ”期間と対応する期間に出力される波形（“ＨＩＧＨ”と“ＬＯＷ”の間で変化する矩形波）である。

また、この加速度発生回路１９ａでは、信号ＤＥＦの“ＨＩＧＨ”期間の始まりに加速度波形（Ｐ）で加速度を印加させたのち、傷を通過して信号ＤＥＦが“ＬＯＷ”になった場合に、即座に加速度波形（Ｐ）の出力（矩形波）を停止するようにはしない。そうではなく、加速度発生回路１９ａでは、傷通過後に加速度の与え方が均等になるように加速度波形（Ｐ）の矩形波を継続させるために、信号ＤＥＦが“ＬＯＷ”になってからタイミング信号Ｔを生成して延長回路１５ａに供給し、この延長回路１５ａでは、信号ＤＥＦが“ＬＯＷ”になった後でもタイミング信号Ｔに基づき信号ＤＥＦＥを生成する。信号ＤＥＦＥにより、信号ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”から“ＬＯＷ”になった直後も、信号ＤＥＦＥはしばらく“ＨＩＧＨ”期間を継続する。そして、それに応じてスイッチ１６ａを端子Ｂ側に、スイッチ１６ｃを端子Ｆ側に切り替わったままの状態となる。

スイッチ１６ａが端子Ｂ側、スイッチが端子Ｆ側に切り替わっている状態では、フォーカス制御の制御ループは開かれていて、前述したフィードバック制御は行われなくなる。即ち、加速度発生回路１９ａからの信号（Ｐ）によりフィードフォワード制御の状態となる。

＜フォーカス制御−第１ケース＞
さらに、図７を用いて上記フォーカス系の動作を説明する。図７において、（ｅ）フォーカス駆動信号（ＦＤ）、（ｆ）対物レンズ３位置の詳細が、図４（ｅ），（ｆ）とは異なる。また期間Ｄ−Ｅ部分が異なる。Ａ〜Ｅは時点を表す。

図７では、第１ケースとして、傷を通過し始める際に対物レンズ３がディスク１から離れる方向に移動してしまう場合（ディスク変位が−（負）の場合）を説明する。

Ｂ点で、（ｇ）ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”になった時点で、（ｂ）Ｃｖは値を保持する。この保持した（ｂ）Ｃｖの値と（ｄ）Ｃｄから、（ｇ）ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”になった後に加速度波形（Ｐ）は最初に加速度を与える方向と値が決まる。図７では、（ｄ）Ｃｄが“ＨＩＧＨ”つまり期間Ａ−Ｂでは、対物レンズ３はディスク１から離れる方向に移動を始めているので、その移動方向を維持するように対物レンズ３を移動させるように、フォーカスアクチュエータ２１に（ｅ）ＦＤを出力するようにする。Ｂ点から（ｇ）ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”期間を継続するが、この期間中（傷通過中）は、フォーカスアクチュエータ２１には、対物レンズ３が静止（図７（ｆ）中の一定位置期間）するような（ｅ）ＦＤを与えて、対物レンズ３を常にフィードフォワード制御する。そのため（ｆ）対物レンズ３位置は、（ｅ）ＦＤに応じてディスク１から離れたり近づいたりする加速度を交互に与えられることにより結果的に静止するようになる。このとき、この静止させるために印加する加速度波形である（ｅ）ＦＤは、前述したようにアクチュエータ(２１)が充分応答する周波数にする必要がある。例えば、光ディスクのアクチュエータでは１ｋＨｚ程度以下の周波数で矩形波的に加速度を交互に与えて静止させる。

次に、Ｃ点で光ビームスポットが傷を通過する。このとき（ｇ）ＤＥＦは“ＨＩＧＨ”から“ＬＯＷ”になる。この段階で対物レンズ３に加速度を与える信号を印加する制御を停止させてしまうと、対物レンズ３に与えられる加速度によって合焦点から離れた位置となる場合がある。従って、（ｆ）対物レンズ３位置に与える加速度が正逆均一（図７の場合、正側と負側の加速度印加時間が均一になる）になるＤ点まで、（ｅ）ＦＤを継続して出力する。この継続（延長）を（ｈ）Ｔ及び（ｉ）ＤＥＦＥにより行う。Ｄ点では、既に（ｇ）ＤＥＦは“ＬＯＷ”になっていて、この（ｄ）ＤＥＦそのものを制御に用いると対物レンズ３に加速度を与えている（ｅ）ＦＤによるフィードフォワード制御から通常のフィードバックループ制御に切り替わってしまうので、（ｇ）ＤＥＦが“ＬＯＷ”になるＣ点から正側と負側の加速度印加時間が均一になるＤ点まで、（ｈ）Ｔを“ＨＩＧＨ”にする。この（ｈ）Ｔと（ｇ）ＤＥＦとの論理和（ＯＲ）からなる信号を（ｉ）ＤＥＦＥとして対物レンズ３の制御に用いる。これにより、正側と負側の加速度印加時間が均一になるＤ点まで、対物レンズ３に加速度を印加する（ｅ）ＦＤを用いたフィードフォワード制御が行えるようになる。上記制御により、傷を通過直後、フィードバック制御における合焦点への引き込み（正常位置への復帰）が速やかに行われ（Ｅ点）、ディスク１からの情報を早く読み出すことができるようになる。

＜フォーカス制御−第２ケース＞
図８を参照して、第２ケースとして、傷を通過し始める際に対物レンズ３がディスク１に近づく方向に移動してしまう場合（ディスク変位が＋（正）の場合）を説明する。なお本第２ケースは前述した第１ケースと逆で、以下の説明の内容は略同様であり制御の方向や信号値などが異なるものである。

Ｂ点で（ｇ）ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”になった時点で、（ｂ）Ｃｖは値を保持する。この保持した（ｂ）Ｃｖの値と（ｄ）Ｃｄから（ｇ）ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”になった後に加速度波形（Ｐ）は最初に加速度を与える方向と値が決まる。図８では、（ｄ）Ｃｄが“ＬＯＷ”つまり期間Ａ−Ｂでは対物レンズ３はディスク１に近づく方向に移動を始めているので、その移動方向を維持するように対物レンズ３を移動させるように、フォーカスアクチュエータ２１に（ｅ）ＦＤを出力するようにする。Ｂ点から（ｇ）ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”期間を継続するが、この期間中はフォーカスアクチュエータ２１には対物レンズ３が静止（図８（ｆ）中の一定位置期間）するような（ｅ）ＦＤを与えて対物レンズ３を常にフィードフォワード制御する。そのため、（ｆ）対物レンズ３位置は、（ｅ）ＦＤに応じてディスク１から離れたり近づいたりする加速度を交互に与えられることにより結果的に静止するようになる。Ｃ点で傷を通過する。このとき（ｇ）ＤＥＦは“ＬＯＷ”になる。この段階で対物レンズ３に加速度を与える信号を印加する制御を停止させると、対物レンズ３に与えられる加速度によって合焦点位置から離れた位置となる場合がある。従って、（ｆ）対物レンズ３位置に与える加速度が正逆均一（正側と負側の加速度印加時間が均一になる）になるＤ点まで（ｅ）ＦＤを継続して出力する。Ｄ点では、既に（ｇ）ＤＥＦは“ＬＯＷ”になっていて、この（ｄ）ＤＥＦそのものを制御に用いると、（ｅ）ＦＤによるフィードフォワード制御から通常のフィードバックループ制御に切り替わってしまうので、（ｇ）ＤＥＦが“ＬＯＷ”になるＣ点から正側と負側の加速度印加時間が均一になるＤ点まで、（ｈ）Ｔを“ＨＩＧＨ”にする。この（ｈ）Ｔと（ｇ）ＤＥＦとの論理和（ＯＲ）からなる信号を（ｉ）ＤＥＦＥとして対物レンズ３の制御に用いる。これにより、正側と負側の加速度印加時間が均一になるＤ点まで対物レンズ３に加速度を印加する（ｅ）ＦＤを用いたフィードフォワード制御が行えるようになる。上記制御により、傷を通過直後、フィードバック制御における合焦点への引き込みが速やかに行われ（Ｅ点）ディスク１からの正しい情報を早く読み出すことができるようになる。

＜トラッキング制御＞
次に、トラッキング制御に関して説明する。本制御の考え方は、フォーカス制御の場合と基本的に同様であり、各波形も図７及び図８と類似となるので省略する。

ＬＰＦ１２ｂからの出力（Ｃｖ）は、加速度発生回路１９ｂ及びスイッチ１６ｄに供給される。

一方、トラッキング補償器９から出力されるトラッキング制御信号（ＴｒＣ）は、微分回路１３ｂに供給される。この微分回路１３ｂに入力されたトラッキング制御信号（ＴｒＣ）を微分した信号（ＴｒＣ’）の符号情報（方向判定信号：Ｃｄ）を、加速度発生回路１９ｂに供給する。この加速度発生回路１９ｂでは、微分回路１３ｂから供給された符号情報（Ｃｄ）に基づき、対物レンズ３に加速度を与える方向（ｄ）と、ＬＰＦ１２ｂから供給された信号（Ｃｖ）のレベルから加速度波形（Ｐ）を生成する。この対物レンズ３に加速度を与える信号（Ｐ）には、情報として加速度を与える方向（ｄ）も内包される。この加速度を与える波形（Ｐ）は、一定の時間の後最初に加速度を与えた方向とは逆の方向に加速度を与える。さらに一定時間の後最初に加速度を与えた方向に加速度を与える。これを交互に繰り返すものである。

この加速度の方向を正逆変化させて与える波形（Ｐ）は、結果的に例えば矩形波となる。この波形（Ｐ）は、アクチュエータ（２２）が充分応答する周波数にする必要がある。例えば、光ディスクのアクチュエータでは１ｋＨｚ程度以下の周波数で矩形波とする。この加速度発生回路１９ｂで生成した信号（Ｐ）を、スイッチ１６ｂに供給する。傷を通過している期間は、スイッチ１６ｂは、端子Ｃ側に切り替わっており、加速度発生回路１９ｂで生成した信号（Ｐ）は、スイッチ１６ｂを経由して駆動回路１８ｂに供給される。駆動回路１８ｂでは、アクチュエータ（２２）を動作させる電圧（トラッキング駆動信号：ＴｒＤ）を生成してピックアップ４に供給する。この駆動回路１８ｂからの電圧により対物レンズ３にトラッキング方向へ加速度を与えられる。最初に与えた加速度の方向、次に逆の方向の加速度を交互に与えることにより対物レンズ３を静止するように制御される。

ここで、フォーカス制御の場合と同様に、傷を光ビームスポットが通過する場合は、信号処理回路７において信号ＤＥＦが生成される。信号ＤＥＦは延長回路１５ｂと加速度発生回路１９ｂに供給される。また加速度発生回路１９ｂからタイミング信号Ｔが延長回路１５ｂに供給される。この延長回路１５ｂでは、信号処理回路７から供給された信号ＤＥＦと加速度発生回路１９ｂから供給されたタイミング信号Ｔから信号ＤＥＦＥを生成する。この信号ＤＥＦＥを、スイッチ１６ｂとスイッチ１６ｄに供給する。信号ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”になると、加速度発生回路１９ｂは微分回路１３ｂから入力された方向判定信号（Ｃｄ）とＬＰＦ１２ｂから入力された信号（Ｃｖ）のレベルとから、加速度波形（Ｐ）のレベルと最初に加速度を与える方向（ｄ）を決め、対物レンズ３を静止させるために、その後一定の時間で正負が反転する加速度波形（Ｐ）を出力する。

また、フォーカス制御の場合と同様に、この加速度発生回路１９ｂでは、ＤＥＦ信号が“ＨＩＧＨ”期間の始まりに加速度波形（Ｐ）で加速度を印加させたのち、傷を通過して信号ＤＥＦが“ＬＯＷ”になった場合に、即座に加速度波形（Ｐ）の出力（矩形波）を停止するようにはしない。そうではなく、傷通過後に加速度の与え方が均等になるように加速度波形（Ｐ）の矩形波を継続させるために、信号ＤＥＦが“ＬＯＷ”になってからタイミング信号Ｔを生成して延長回路１５ｂに供給し、この延長回路１５ｂでは、信号ＤＥＦが“ＬＯＷ”になった後でもタイミング信号Ｔに基づき信号ＤＥＦを延長させる信号ＤＥＦＥを生成する。この信号ＤＥＦＥにより信号処理回路７で生成した信号ＤＥＦが“ＨＩＧＨ”から“ＬＯＷ”になった後も、信号ＤＥＦＥはしばらく“ＨＩＧＨ”期間が継続され、それに応じてスイッチ１６ｂは端子Ｄ側に、スイッチ１６ｄは端子Ｈ側に切り替わったままの状態となる。

スイッチ１６ｂが端子Ｄ側、スイッチ１６ｄが端子Ｈ側に切り替わっていると、トラッキング制御の制御ループは開かれていて、フィードバックループ制御は行われなくなる。即ち加速度発生回路１９ｂからの信号（Ｐ）によりフィードフォワード制御となる。この信号ＤＥＦＥが“ＨＩＧＨ”の期間は、スイッチ１６ｄが端子Ｈ側に切り替わっているので、ＬＰＦ１２ｂからの出力（Ｃｖ）は再びＬＰＦ１２ｂに供給され、ＬＰＦ１２ｂの出力値（Ｃｖ）は一定の値となる。

上記のように傷を通過中はトラッキング方向に正側と負側の加速度印加時間が均一になるＤ点まで対物レンズ３に加速度を印加する（ｅ）ＦＤを用いたフィードフォワード制御が行えるようになる。上記制御により、傷を通過直後、フィードバック制御におけるトラッキング引き込みが速やかに行われ（Ｅ点）、ディスク１からの情報を早く読み出すことができるようになる。

以上説明したように、本実施の形態２の光ディスク装置によれば、光ディスク（１）の再生／記録中において、傷を光ビームスポットが通過している期間中に、アクチュエータ（２１，２２）を制御して対物レンズ３をフィードフォワード制御で最初に与えた加速度の方向、次に逆の方向の加速度を交互に与えることにより対物レンズ３を静止するようにする。これにより、傷を通過後に、対物レンズ３が合焦点やトラッキング位置からあまり逸脱することなく、換言すれば正常位置へ速やかに復帰させて、再生／記録動作が再開できる。従来技術と比較すれば、本実施の形態２では、図９に示した、情報を正しく読み出すことができない区間（ｄ）を、図７や図８の期間Ｄ−Ｅのように、短くすることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

光ディスクを対象媒体とした光学的なデータ読み取り部（対物レンズ、半導体レーザー部、光検出器、アクチュエータなど）の構成を持つ光ディスク装置以外にも、それに準ずる構成（媒体の傷を検出するための機構、及びデータ読み取り部を動作させる機構が異なる構成など）を持つディスク装置に対しても同様に適用することが可能である。

本発明は、ディスク媒体を駆動制御する回路やそのディスク装置（ディスク駆動装置）などに利用可能である。

本発明の実施の形態１である光ディスク装置の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態である光ディスク装置における、ピックアップとフォーカスエラー信号検出のための信号処理回路との構成例を示す図である。 本発明の一実施の形態である光ディスク装置における、ディスク変位に対するフォーカスエラー信号を示す図である。 本発明の実施の形態１である光ディスク装置における、フォーカス制御の第１ケースの動作・波形を示す図である。 本発明の実施の形態１である光ディスク装置における、フォーカス制御の第２ケースの動作・波形を示す図である。 本発明の実施の形態２である光ディスク装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態２である光ディスク装置における、フォーカス制御の第１ケースの動作・波形を示す図である。 本発明の実施の形態２である光ディスク装置における、フォーカス制御の第２ケースの動作・波形を示す図である。 従来技術の光ディスク装置における動作・波形の例を示す図である。

符号の説明

１…ディスク、２ａ…クランパ、２ｂ…ターンテーブル、３…対物レンズ、４…ピックアップ、５…スレッドモータ、６…スピンドルモータ、７…信号処理回路、８…フォーカス補償器、９…トラッキング補償器、１０…スレッド補償器、１１…スピンドル補償器、１２ａ，１２ｂ…ローパスフィルタ、１３ａ，１３ｂ…微分回路、１４ａ，１４ｂ…振動波形発生回路、１５ａ，１５ｂ…延長回路、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ…スイッチ、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ…駆動回路（Dr）、１９ａ，１９ｂ…加速度発生回路、２１…フォーカスアクチュエータ、２２…トラッキングアクチュエータ、６１…ハーフプリズム、６２…半導体レーザー部、６３…集光レンズ、６４…光検出器、６５…誤差演算器、１００…ＩＣ。

Claims (2)

1. ディスクの記録層にレーザー光線を集光するための対物レンズと、前記ディスクに前記レーザー光線の焦点を合わせ前記ディスクからの反射光を検出するためのピックアップとを具備した、光学的に前記ディスクの信号の再生もしくは記録及び再生を行う光ディスク装置に備える光ディスク駆動制御回路であって、
   前記対物レンズが動く方向として、正常位置に対する正負の極性に対応した第１、第２の方向を有し、
   前記ピックアップからの信号をもとにフォーカスエラー信号を検出して前記対物レンズに対するフォーカスを制御するためのフォーカス制御信号を出力する回路、及び前記ピックアップからの信号をもとにトラッキングエラー信号を検出して前記対物レンズに対するトラッキングを制御するためのトラッキング制御信号を出力する回路と、
   前記ピックアップからの信号をもとに前記ディスク上の傷や欠陥を検出してその通過中の期間を規定する信号DEFを出力する回路と、
   前記対物レンズを駆動させる信号を生成するための前記フォーカス制御信号を微分して前記対物レンズが動く方向の情報を含む信号を出力する微分回路、及び前記トラッキング制御信号を微分して前記対物レンズが動く方向の情報を含む信号を出力する微分回路と、
   前記対物レンズが動く方向の情報を含む信号と、前記傷や欠陥の通過直前の制御電圧レベルを出力する回路からの信号とを用いて、前記対物レンズを前記正常位置を中心とした正負の極性を含む範囲内で振動させるためのレベル及び方向を含んだ振動波形を出力する回路と、
   前記信号DEFに基づき、前記傷や欠陥の通過直後の期間を含む延長信号を出力する回路と、を有し、
   前記ディスク上に存在する傷や欠陥を前記対物レンズの光ビームスポットが通過する際に、前記微分回路を用いて前記対物レンズが動く方向を検出し、前記振動波形を出力する回路を用いて、前記信号DEFの期間で、前記対物レンズが動く第１または第２の方向に対応して同じ極性の開始の方向を持つ前記振動波形を出力することにより、前記対物レンズの位置を前記正常位置を中心とした正負の極性を含む範囲内で振動する形で収め、前記延長信号の期間で前記振動波形の出力を継続することにより、前記対物レンズの位置を前記範囲内から正常位置へ復帰させることを特徴とする、光ディスク駆動制御回路。
2. ディスクの記録層にレーザー光線を集光するための対物レンズと、前記ディスクに前記レーザー光線の焦点を合わせ前記ディスクからの反射光を検出するためのピックアップとを具備した、光学的に前記ディスクの信号の再生もしくは記録及び再生を行う光ディスク装置に備える光ディスク駆動制御回路であって、
   前記対物レンズが動く方向として、正常位置に対する正負の極性に対応した第１、第２の方向を有し、
   前記ピックアップからの信号をもとにフォーカスエラー信号を検出して前記対物レンズに対するフォーカスを制御するためのフォーカス制御信号を出力する回路、及び前記ピックアップからの信号をもとにトラッキングエラー信号を検出して前記対物レンズに対するトラッキングを制御するためのトラッキング制御信号を出力する回路と、
   前記ピックアップからの信号をもとに前記ディスク上の傷や欠陥を検出してその通過中の期間を規定する信号DEFを出力する回路と、
   前記フォーカス制御信号を微分して前記対物レンズが動く方向の情報を含む信号を出力する微分回路、及び前記トラッキング制御信号を微分して前記対物レンズが動く方向の情報を含む信号を出力する微分回路と、
   前記対物レンズが動く方向の情報を含む信号と、前記傷や欠陥の通過直前の制御電圧レベルを出力する回路からの信号とを用いて、前記対物レンズを前記正常位置を中心とした正負の極性を含む範囲内で一定させるための加速度を当該対物レンズに与えるためのレベル及び方向を含んだ加速度波形を出力する回路と、
   前記信号DEFに基づき、前記傷や欠陥の通過直後の期間を含む延長信号を出力する回路と、を有し、
   前記ディスク上に存在する傷や欠陥を前記対物レンズの光ビームスポットが通過する際に、前記微分回路を用いて前記対物レンズが動く方向を検出し、前記加速度波形を生成して出力する回路は、前記信号DEFの期間で、前記対物レンズが動く第１または第２の方向に対応して逆極性の方向を持つ加速度を与える前記加速度波形を出力することにより、前記対物レンズの位置を前記正常位置を中心とした正負の極性を含む範囲内に一定させる形で収め、前記延長信号の期間で前記加速度波形の出力を継続することにより、前記対物レンズの位置を前記範囲内から正常位置へ復帰させることを特徴とする、光ディスク駆動制御回路。

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