WO2009118859A1 - 情報記録再生装置及び方法 - Google Patents

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WO2009118859A1
WO2009118859A1 PCT/JP2008/055870 JP2008055870W WO2009118859A1 WO 2009118859 A1 WO2009118859 A1 WO 2009118859A1 JP 2008055870 W JP2008055870 W JP 2008055870W WO 2009118859 A1 WO2009118859 A1 WO 2009118859A1
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focus
component
drive signal
time
information recording
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PCT/JP2008/055870
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English (en)
French (fr)
Inventor
克彦 谷本
憲一 大野
靖史 大島
Original Assignee
パイオニア株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/095—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
    • G11B7/0956—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for tilt, skew, warp or inclination of the disc, i.e. maintain the optical axis at right angles to the disc

Definitions

  • the present invention relates to a technical field of an information recording / reproducing apparatus and method for recording or reproducing information using, for example, an optical information recording disk (hereinafter, simply referred to as a disk) having surface wobbling.
  • an optical information recording disk hereinafter, simply referred to as a disk having surface wobbling.
  • a light beam converged on the recording surface of the disk by the objective lens is irradiated, and information is recorded or reproduced using the reflected light (or transmitted light). It is necessary to always accurately focus the light beam on the recording surface of the disk (ie, just focus). Therefore, focus servo control for controlling the position of the objective lens in the optical axis direction is indispensable.
  • the objective lens is driven in the optical axis direction (that is, the focus direction) so that the focus error signal corresponding to the separation distance between the objective lens and the recording surface becomes a reference level (for example, zero level). Control the focus actuator.
  • the focus is refocused.
  • a search needs to be performed.
  • the focus servo control is once turned off to remove the focus, so that it is necessary to perform the focus search again.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which when the focus is lost, the rotational speed of the disk is reduced to the vicinity of the rotational speed corresponding to the standard linear velocity defined by the standard, and then focus pull-in control is performed.
  • Patent Document 2 captures the rise of the S-curve of the focus error signal, applies a brake signal, and decelerates to match the speed of the focus actuator after approaching the in-focus point, and then performs focus pull-in control Techniques to do this are disclosed.
  • the speed of the focus actuator is adjusted after approaching the in-focus point by detecting the relative speed of the objective lens and the disc that moves up and down due to the focus error signal and surface blurring detected in each layer in the multilayer disc. Then, a technique for performing focus pull-in control is disclosed.
  • Patent Document 4 discloses a technique for generating an approximate signal of the relative distance between the objective lens and the disk, adjusting the speed of the focus actuator after approaching the focal point, and then performing focus pull-in control.
  • the following problems may occur in the techniques disclosed in the above-mentioned patent documents. That is, in the technique according to Patent Document 1, since the focus pull-in control is performed after the disk rotation speed is lowered, it takes time to increase the disk rotation speed to the original rotation speed thereafter. In the technique according to Patent Document 2, the relative speed between the focus actuator and the disk depends on variations in the surface blurring of the disk and the focus actuator sensitivity. The technique according to Patent Document 3 cannot be applied to a single-layer disc. The technique according to Patent Document 4 results in a complicated system.
  • JP 10-143874 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-353657 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-243637 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-046925
  • the present invention has been made in view of, for example, the above-described problems. For example, when focus is lost while a disc with surface blurring is rotated at a high speed, a focus search is performed again and focus pull-in control is performed.
  • an information recording / reproducing apparatus and method capable of performing focus search again and performing focus pull-in control in a stable and reliable manner almost without being influenced by variations in surface blur amount and focus actuator sensitivity. This is the issue.
  • the information recording / reproducing apparatus is configured to support a focus actuator that drives the objective lens in the optical axis direction of the light beam in accordance with a separation distance between the objective lens and the recording surface of the rotating disk. Control based on a focus error signal to perform focus servo control for converging the light beam on the recording surface, so that information is recorded on the recording surface by the light beam, or recorded on the recording surface.
  • An information recording / reproducing apparatus for reproducing recorded information, wherein an AC component for following surface rotation of the rotating disk in a focus drive signal as a drive signal for the focus actuator in a period in which the focus servo control is on Is stored in advance in association with the rotation angle of the rotating disk, The period when focus servo control is turned off, the stored AC components, in association with the rotation angle of the disk to the rotating, an adding means for adding the focus drive signal.
  • focus servo control is first performed as follows. That is, when the focus servo control is turned on, a focus error signal corresponding to the separation distance between the objective lens and the recording surface of the rotating disk is obtained by, for example, a four-divided light receiving element, and the focus actuator is controlled based on this signal, Accordingly, the objective lens is driven in the optical axis direction of the light beam so that the light beam is converged on the recording surface.
  • the storage means including a memory or the like stores the AC component in advance in association with the rotation angle of the rotating disk.
  • an adding unit composed of an adder circuit or the like uses the AC component stored in the storage unit as follows: It is added to the focus drive signal in association with the rotation angle of the rotating disk. Then, the relative speed between the focus actuator and the disk can be maintained substantially constant in a feed forward manner.
  • the disc is a single layer or multiple layers.
  • the configuration is relatively simple.
  • the relative speed between the focus actuator and the disk is kept substantially constant, it is not necessary to reduce the number of rotations of the disk, and it is hardly affected by variations in the surface blurring of the disk and the focus actuator sensitivity. Therefore, according to the information recording / reproducing apparatus of the present invention, the focus search can be performed again and the focus pull-in control can be performed stably and reliably, which is very effective in practice.
  • the adding means corresponds to the rotation angle of the rotating disk while fading in the stored AC component during the period when the focus servo control is off. In addition, it is added to the focus drive signal.
  • the adding means is configured such that, among the stored AC components, an AC component corresponding to a rotation angle of the rotating disk is within a predetermined AC component level. Then, it starts adding the stored AC component to the focus drive signal.
  • a predetermined AC component level means a range determined in advance by experiment, experience, or simulation as an AC component level in which the behavior of the focus actuator has no practical problem when the AC components of the level are added. And is typically zero.
  • the vibration amplitude of the focus actuator that vibrates at a frequency different from the added AC component.
  • the information recording / reproducing apparatus starts the focus pull-in control after a sufficient time that the vibration amplitude is attenuated. To do.
  • the focus actuator depending on the AC component addition start time due to disc surface vibration, the focus actuator generates unnecessary vibrations. Therefore, for example, the first time measuring means including an electronic clock circuit or the like does not need to be generated at the start of addition. It is monitored whether sufficient time has passed that would dampen any vibrations. Then, after the sufficient time has elapsed, the focus pull-in control is started. As a result, unnecessary vibrations of the focus actuator and AC components are mixed, so that the relative speed between the focus actuator and the disk cannot be maintained substantially constant, and failure of focus pull-in control can be avoided.
  • the “sufficient time” is a range determined in advance by experiment, experience, or simulation as the time that the unnecessary vibration will be sufficiently attenuated when unnecessary vibration of the focus actuator of the amplitude is mixed.
  • the first time measuring means is, for example, a circuit that detects the vibration amplitude of the unnecessary vibration over time, or a circuit that determines whether or not the vibration amplitude falls within a predetermined vibration amplitude threshold that can be said to be sufficiently attenuated.
  • a predetermined vibration amplitude threshold is a range determined in advance by experiment, experience, or simulation as a vibration amplitude value that is low enough to say that unnecessary vibration is sufficiently attenuated.
  • the light beam converges on the recording surface from a predetermined time while the focus search is performed again.
  • a second time measuring means for measuring an arrival time required to reach the in-focus position, and the adding means performs the focus search again so that the light beam is moved to the in-focus position.
  • a brake pulse of a level proportional to the measured arrival time is added to the focus drive signal.
  • the second time measuring means including, for example, a focus error signal threshold determination circuit and an electronic clock circuit.
  • Time is measured, a brake pulse is set to a level proportional to the arrival time, and this brake pulse is added to the focus drive signal in addition to the AC component stored as described above.
  • the time measuring means uses the time when the signal level of the focus error signal reaches the minimum value in the S-curve as the predetermined time.
  • the measurement accuracy is relatively good.
  • the “minimum value in the S curve” is not limited to the literal minimum value, and a slight margin may be allowed.
  • the time measuring means uses a time when the focus error signal reaches a predetermined focus error signal level threshold as the predetermined time.
  • the time measurement accuracy is somewhat sacrificed because the time is measured outside the capture range, but it is necessary to confirm whether or not the signal level of the focus error signal has reached the minimum value in the S-curve. This is relatively easy to implement.
  • the information recording / reproducing method is configured to allow a focus actuator that drives the objective lens in the optical axis direction of the light beam to correspond to a separation distance between the objective lens and the recording surface of the rotating disk. Control based on a focus error signal to perform focus servo control for converging the light beam on the recording surface, so that information is recorded on the recording surface by the light beam, or recorded on the recording surface.
  • An information recording / reproducing method for reproducing recorded information wherein an AC component for following a surface shake of the rotating disk in a focus drive signal as a drive signal for the focus actuator during a period in which the focus servo control is on Is stored in advance in association with the rotation angle of the rotating disk, and The period when focus servo control is turned off, the stored AC components, in association with the rotation angle of the disk to the rotating, an adding step for adding to the focus drive signal.
  • the information recording / reproducing method of the present invention can also cope with various aspects of the above-described information recording / reproducing apparatus of the present invention.
  • the storage means and the adding means are provided, and according to the information recording / reproducing method of the present invention, the storage process and the adding process are provided. It is possible to perform focus search again and perform focus pull-in control stably and reliably.
  • FIG. 4A is a characteristic view showing a focus error signal capture range obtained by the light receiving element 10 and a top view after the light receiving element 10 is downsized and FIG. It is a block diagram which partially shows the especially required location among the information recording / reproducing apparatuses 1 which concern on 1st Example.
  • FIG. FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a focus drive signal FOD following a surface blur and a rotation angle of the disc 100, which is stored in the storage unit 232 of the information recording / reproducing apparatus 1 in the first example. 6 is a time chart showing a focus drive signal FOD and other signals when performing a focus search again in the information recording / reproducing apparatus 1 in the first example.
  • FIG. 6 is a time chart for explaining conditions for starting to add a stored AC component to a focus drive signal FOD when performing a focus search again in the information recording / reproducing apparatus 1 in the first example.
  • the AC component stored in advance, the unnecessary vibration of the focus actuator 12 caused by the addition of the AC component, and the AC component and the unnecessary vibration component are combined.
  • 5 is a time chart showing a focus drive signal FOD added in the step.
  • the information recording / reproducing apparatus 1 which concerns on 2nd Example it is a time chart which shows a mode that the brake specification of the level proportional to the measurement specification of arrival time Time A and the arrival time Time A is further added to the focus drive signal FOD.
  • the information recording / reproducing apparatus 1 which concerns on 2nd Example it is a time chart which expands and shows a mode that the brake pulse of the level proportional to arrival time Time A is further added to the focus drive signal FOD.
  • FIG. 1 is a side view showing a state in which focus pull-in control is performed in an information recording / reproducing apparatus according to a comparative example, and its problems.
  • FIG. 2 is a side view showing how focus pull-in control is performed and its problems in an information recording / reproducing apparatus according to another comparative example.
  • the moving speed Vdisc in the focus direction of the disc 100 causes the objective lens 11 to pass through the light beam.
  • the movement speed Vsweep in the focus direction by the focus actuator 12 driven in the optical axis direction exceeds and reverses back (see the focus error signal FE and the focus drive signal FOD in the lower right in FIG. 1), and the focus is pulled in at an inappropriate position. There is a risk of starting control. Therefore, it is necessary to increase the moving speed Vsweep of the focus actuator 12 or increase the level of the threshold voltage fe_threshold1 related to the focus error signal FE.
  • the optical pickup 15 of the information recording / reproducing apparatus incorporates a focus actuator 12 and a light receiving element (OEIC: Opto-Electronic Integrated Circuit) 10 that receives the reflected light of the light beam on the disk 100.
  • OEIC Opto-Electronic Integrated Circuit
  • FIG. 3 is a characteristic diagram showing (a) a top view before the light receiving element 10 is downsized, and (b) a top view after the downsizing, and a capture error signal capture range obtained by the light receiving element 10.
  • the light receiving element 10 is a four-divided detector, and the reflected light forms a beam spot BS.
  • the focus error signal FE at this time was calculated by the adder 41 (S1 + S3) using the received light amounts (S1 to S4) of the reflected light detected by the respective detection elements 10a to 10d, and calculated by the adder 42. From (S2 + S4), the subtractor 43 calculates (S1 + S3) ⁇ (S2 + S4).
  • the focus position at which the focus error signal FE obtained in this way becomes 0 is the focus servo control close position.
  • the capture range CR is determined as the distance of the focus position corresponding to P (Peak to Peak) of the S-shaped curve amplitude. It can be seen that the capture range CR is narrowed as the light receiving element 10 is downsized. For this reason, the difficulty of pulling in the focus further increases. For example, if the focus is lost while the disk 100 with surface blurring is rotated at high speed, it is not easy to perform focus search again and perform focus pull-in control.
  • FIG. 4 is a block diagram partially showing particularly necessary portions in the information recording / reproducing apparatus 1 according to the first embodiment.
  • other known components necessary for the information recording / reproducing apparatus 1 are omitted as appropriate.
  • a signal input / output system or the like is provided.
  • the information recording / reproducing apparatus 1 records information on a recording surface of a disc 100 such as a CD (Compact Disc), a DVD, a BD or the like, or is recorded on the recording surface.
  • a device for reproducing information such as a CD (Compact Disc), a DVD, a BD or the like.
  • a spindle motor (SPDL: spindle motor) 200 has a turntable fixed to its output rotation shaft, and the disk 100 is clamped on the disk mounting surface of the turntable and rotated at a predetermined rotation speed. Further, the spindle motor 200 is provided with an FG detection unit 201.
  • FIG. 5 shows the rotation angle of the disk 100 to be recorded or reproduced by the information recording / reproducing apparatus 1 in the first embodiment (in other words, the rotation angle of the rotation shaft of the spindle motor 200 that rotates the disk 100).
  • FIG. 3 is a plan view of the disc 100 showing numbers assigned according to
  • an FG (FG: Frequency Generator) detector 201 emits one pulse as an FG pulse signal for each predetermined rotation angle (for example, 10 °) of the disk 100.
  • the generated FG pulse signal is stored in a storage unit (MEM: Memory) 232 in a control unit (DSP: digital signal processor) 2.
  • the control part 2 can grasp
  • the information recording / reproducing apparatus 1 includes an optical pickup 15.
  • the optical pickup 15 includes an objective lens 11 that condenses the light beam, a focus actuator 12 that drives and controls the objective lens 11 in the focus direction based on the focus error signal FE, and a light receiving element 10 as shown in FIG. Is provided.
  • a light source for emitting a light beam and other optical systems are provided.
  • a focus error signal FE is generated and input to the control unit 2 via the arithmetic unit 4 including the adder 41 shown in FIG.
  • the focus error signal FE is converted from an analog signal to a digital signal in the A / D conversion unit 20, subjected to predetermined phase compensation in an equalizer (EQ) circuit 21, and then swept from a later-described sweep unit 27.
  • the D / A converter 29 converts the signal again into an analog signal, and inputs it to the focus actuator 12 as the focus drive signal FOD via the driver 9.
  • the storage unit 232 performs a filtering process on the focus error signal FE including the AC component (in other words, the focus drive signal FOD before D / A conversion) by a low-pass filter (LPF: 231), It is stored in advance in association with the rotation angle of the disk 100 detected by the FG detection unit 201.
  • FIG. 6 shows a relationship between the focus drive signal FOD following the surface blur and the rotation angle of the disc 100, which are stored in the storage unit 232 of the information recording / reproducing apparatus 1 in the first example.
  • the AC component of the focus drive signal FOD which is stored in the storage unit 232 in advance and follows the surface shake, can be obtained by turning on the switch 26 even when the focus servo control is turned off. It is selectively added to FOD. Specifically, the AC component is obtained by subtracting the DC component from the focus drive signal FOD in which the AC component and the DC component are mixed in the arithmetic unit 24, and is switched via the low-pass filter 25. It is added when 26 is on. The AC component and the DC component are input to the computing unit 24 via the amplifier 224. On the other hand, the DC component is input to the calculator 24 via the adder 233 and the amplifier 234.
  • FIG. 7 is a time chart showing the focus drive signal FOD and other signals when performing the focus search again in the information recording / reproducing apparatus 1 in the first example.
  • the focus search is again performed (in the case of FIG. 7, it is an up search, but a down search may be performed), the focus pull-in control is performed, and the focus servo control is again performed.
  • a series of situations is shown until it is turned on. That is, during the time t1 to t2, the focus actuator 12 moves the objective lens 11 at one end to a position far from the disk 100 as preparation for the up search.
  • the focus drive signal FOD is maintained at the minimum value fe_min, and the objective lens 11 is put on standby at that position.
  • the focus actuator 12 moves the objective lens 11 in the direction to approach the disk 100, and in the process, the point where the focus error signal FE crosses the predetermined threshold value fe_threshold1 is searched and focus pull-in control is performed. Will be. However, since the disk 100 is rotated at a high speed while having surface blurring, and there are circumstances as shown in FIGS. 1 to 3, the relative speed between the focus actuator 12 and the disk 100 is relatively high. Or, it is very difficult to perform the focus pull-in control again late.
  • the AC component for following the surface shake of the disk 100 is stored in advance in the storage unit 223 during the period when the focus servo control is on. Therefore, for example, during time t3 to t6, the switch 26 is turned on, and the AC component stored in advance is selectively added to the focus drive signal FOD in association with the rotation angle of the rotating disk 100. As a result, the relative speed between the focus actuator 12 and the disk 100 is maintained substantially constant in a feed-forward manner.
  • the focus search can be performed again stably and reliably and the focus pull-in control can be performed.
  • FIG. 8 is a time chart for explaining conditions for starting to add the stored AC component to the focus drive signal FOD when performing the focus search again in the information recording / reproducing apparatus 1 in the first example.
  • the addition of the AC component may be started.
  • the AC component corresponding to the rotation angle of the rotating disk 100 is at the lower limit value of the predetermined AC component level, the addition of the AC component may be started.
  • the AC component corresponding to the rotation angle of the rotating disk 100 is within a predetermined AC component level, it is possible to avoid adding a sudden step response to the focus drive signal FOD.
  • FIG. 9 is a time chart showing how the stored AC component is added to the focus drive signal FOD while fading in the information recording / reproducing apparatus 1 according to the modification of the first embodiment.
  • FIG. 10 shows an AC component stored in advance in the information recording / reproducing apparatus 1 according to the modification of the first embodiment, unnecessary vibration of the focus actuator 12 caused by addition of the AC component, and this AC component and unnecessary vibration. It is a time chart which shows the focus drive signal FOD which the component synthesize
  • the relative speed between the focus actuator 12 and the disk 100 is maintained substantially constant during a period in which unnecessary vibration of the focus actuator 12 and an AC component corresponding to the rotation angle of the rotating disk 100 are mixed. Since it is not possible, even if focus pull-in control is started, there is a high possibility of failure. Therefore, the control unit 2 starts focus pull-in control after a sufficient time has elapsed when unnecessary vibrations generated at the start of addition will attenuate. Thereby, failure of focus pull-in control can be avoided.
  • FIG. 11 is a block diagram partially showing particularly necessary portions in the information recording / reproducing apparatus 1 according to the second embodiment.
  • the information recording / reproducing apparatus 1 according to the second embodiment is different from the information recording / reproducing apparatus 1 according to the first embodiment in terms of a time measuring unit 281 and an amplifier having a brake pulse voltage coefficient K times. 282 is further provided, and a brake pulse is further added to the focus drive signal FOD.
  • the time measuring unit 281 includes a circuit capable of detecting the threshold value of the focus error signal FE and measuring the detection time. For example, while the focus search is being performed again, the light beam converges on the recording surface from a predetermined time. The arrival time Time A required to reach the in-focus position is measured. There are two possible measurement specifications for arrival time Time A. This specification will be described with reference to FIG. Here, in FIG. 12, in the information recording / reproducing apparatus 1 according to the second embodiment, the measurement specification of the arrival time Time A and a brake pulse having a level proportional to the arrival time Time A are further added to the focus drive signal FOD. It is a time chart which shows a mode.
  • the signal level of the focus error signal FE reaches the minimum value in the S-curve as a predetermined time as the measurement start time of the arrival time Time A.
  • Time cap is used. According to this aspect, since the time is measured within the capture range, the measurement accuracy is relatively good. However, it is necessary to check whether the minimum value is truly the minimum value. For example, when the signal level of the focus error signal FE becomes equal to or lower than a predetermined focus error signal level threshold fe_threshold0, the value is assumed to be the minimum value, and then the predetermined number of confirmations Count is determined at a predetermined sampling period Ts. Meanwhile, it is necessary to confirm that the minimum value has not been updated. At this time, in order to specify the time Time cap, it is necessary to go back by the time corresponding to Ts ⁇ Count from the time point of confirmation, so that relatively complicated processing is required.
  • the second measurement specification is the time when the focus error signal FE reaches a predetermined focus error signal level threshold as the predetermined time as the measurement start time of the arrival time Time A.
  • the time measurement accuracy is somewhat sacrificed because the time is measured outside the capture range, but it is not necessary to confirm the minimum value as described above, and therefore it can be realized relatively easily.
  • FIG. 13 shows an enlarged time chart of how the brake pulse is further added to the focus drive signal FOD.
  • the brake pulse application time Time B is shorter than the surface shake period T_men related to the focus drive signal FOD.
  • the brake pulse set in this way is added to the focus drive signal in addition to the AC component stored as described above.
  • the “information recording / reproducing apparatus 1” is a specific example of the subject that implements the “information recording / reproducing apparatus” and the “information recording / reproducing method” according to the present invention.
  • 201 ”,“ light receiving element 10 ”, and“ storage unit 232 ” are specific examples of“ storage unit ”according to the present invention, and“ calculator 24 ”,“ low-pass filter 25 ”, and“ switch 26 ”
  • the “adding unit” according to the present invention and the “light receiving element 10”, the “A / D conversion unit 20”, and the “control unit 2” are the “first time measuring unit” according to the present invention.
  • the “time measuring unit 281” is a specific example of “second time measuring means” according to the present invention.
  • the present invention can be used in the technical field of an information recording / reproducing apparatus and method for performing a focus search when information is recorded or reproduced using, for example, a BD, DVD, or other disc-shaped recording medium.

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

Abstract

情報記録再生装置（１）は、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）を、対物レンズと回転するディスク（１００）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、記録面上に光ビームを収束させるフォーカスサーボ制御を行い、光ビームによって記録面に情報を記録するか、又は記録面に記録された情報を再生する。特に、フォーカスサーボ制御がオンの期間に、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、回転するディスクの面ブレに追随するための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記憶手段（２０１、１０、２３２）と、フォーカスサーボ制御がオフの期間には、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加算手段（２４、２５、２６）とを備える。

Description

情報記録再生装置及び方法
　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
    　ことを特徴とする請求の範囲第１項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の範囲第１項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、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の範囲第１項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、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の範囲第１項に記載の情報記録再生装置。
  6. 　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
    　ことを特徴とする請求の範囲第５項に記載の情報記録再生装置。
  7. 　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
    　ことを特徴とする請求の範囲第５項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
    　を備えることを特徴とする情報記録再生方法。
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