(57)【要約】【課題】本発明は記録層が積層された記録媒体におけるレイヤージャンプを記録媒体の種類や記録状態に左右されることなく精度良く行うものである。【解決手段】複数の記録層が積層されている光ディスク１０の記録層に対物レンズ１８により光ビームを集光させ、上記光ディスクから反射された光ビームをディテクタ２１により検出する記録再生装置１は、上記対物レンズによる光ビームの集光点を記録層間で移動させるフォーカスアクチュエータ４５と、この対物レンズがの目的の層に到達した以降、フォーカスバランス信号（ＦＢＣ）を用いた可変増幅器２７，２８の増幅率の設定、若しくは差動増幅回路３３へのオフセット信号（ＯＳＴ）の入力により、減算回路２９より出力されるフォーカスエラー信号のレベルを変更してフォースサーボを行うフォースサーボアンプ４３を有する【選択図】　　図１
2004030781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録層が積層されている光ディスクを再生するディスク再生装置において、
上記光ディスクの記録層に光ビームを集光させる対物レンズと、
上記上記光ディスクから反射された光ビームを検出する検出手段と、
上記検出手段から得られる検出信号からフォーカスエラー信号を生成する生成手段と、
上記対物レンズによる光ビームの集光点を記録層間で移動させるために対物レンズを移動する手段と、
この移動手段による対物レンズの移動終了時に上記生成手段から出力されるフォーカスエラー信号に所定レベルのオフセットを加える手段と、
上記フォーカスエラー信号に基づきフォースサーボを行う手段と、
上記生成手段から出力されるフォーカスエラー信号に基づくフォースサーボにより上記対物レンズの集光点が目的の記録層を通り過ぎるのを阻止する能力が増加するように上記対物レンズの集光点が目的の記録層に到達したタイミング以降のフォーカスエラー信号のレベルを変更する手段を有することを特徴とするディスク再生装置。
【請求項２】
複数の記録層が積層されている光ディスクを再生するディスク再生装置において、
上記光ディスクの記録層に光ビームを集光させる対物レンズと、
少なくとも第１の領域と第２の領域の２つ以上に分割された検出領域を有し上記上記光ディスクから反射された光ビームを検出する検出手段と、
上記検出手段の第１の領域から得られる検出信号を増幅する第１の増幅手段と、
上記検出手段の第２の領域から得られる検出信号を増幅する第２の増幅手段と、上記第１の増幅手段の出力信号と第２の増幅手段の出力信号とからフォーカスエラー信号を生成する生成手段と、
上記対物レンズによる光ビームの集光点を記録層間で移動させるために対物レンズを移動する手段と、
この移動手段による対物レンズの移動終了時に上記第１の増幅手段の増幅率と第２の増幅手段の増幅率とを異なる増幅率に設定する設定手段と、
この設定手段により上記第１の増幅手段の増幅率と第２の増幅手段が異なる増幅率に設定された状態で上記生成手段から出力されるフォーカスエラー信号に基づきフォースサーボを行う手段とを有することを特徴とするディスク再生装置。
【請求項３】
請求項２に記載のディスク再生装置において、上記設定手段は上記生成手段から出力されるフォーカスエラー信号に基づくフォースサーボにより対物レンズの通り過ぎ阻止能力が増加するように上記第１の増幅手段の増幅率と第２の増幅手段の増幅率とを異ならせることを特徴とするディスク再生装置。
【請求項４】
請求項３に記載のディスク再生装置において、上記対物レンズの集光点を記録層間で移動させる方向に応じて上記設定手段は上記第１の増幅手段の増幅率と第２の増幅手段の増幅率を異なる増幅率に設定することを特徴とするディスク再生装置。
【請求項５】
複数の記録層が積層されている光ディスクを再生するディスク再生装置において、
上記光ディスクの記録層に光ビームを集光させる対物レンズと、
少なくとも第１の領域と第２の領域の２つ以上に分割された検出領域を有し上記上記光ディスクから反射された光ビームを検出する検出手段と、
上記検出手段の第１の領域から得られる検出信号と第２の領域から得られる検出信号とからフォーカスエラー信号を生成する生成手段と、
上記対物レンズによる光ビームの集光点を記録層間で移動させるために対物レンズを移動する手段と、
この移動手段による対物レンズの移動終了時に上記生成手段から出力されるフォーカスエラー信号に所定レベルのオフセットを加える手段と、
このオフセットが加えられたフォーカスエラー信号に基づきフォースサーボを行う手段とを有することを特徴とするディスク再生装置。
【請求項６】
請求項５に記載のディスク再生装置において、上記オフセットを加える手段は上記生成手段から出力されるフォーカスエラー信号に基づくフォースサーボにより対物レンズの集光点が目的の記録層を通り過ぎるのを阻止する能力が増加するようにフォーカスエラー信号のレベルを変更することを特徴とするディスク再生装置。
【請求項７】
請求項５に記載のディスク再生装置において、上記オフセットを加える手段は上記生成手段から出力されるフォーカスエラー信号に基づくフォースサーボにより対物レンズの集光点が目的の記録層を通り過ぎてもこれを引き戻すよう所定の期間フォーカスエラー信号のレベルを変更することを特徴とするディスク再生装置。
【請求項８】
請求項５に記載のディスク再生装置において、上記対物レンズの集光点を記録層間で移動させる方向に応じて上記オフセットを加える手段はオフセットのレベルを変更することを特徴とするディスク再生装置。
【請求項９】
複数の記録層が積層されている光ディスクの記録層に対物レンズにより光ビームを集光させ、少なくとも第１の領域と第２の領域の２つ以上に分割された検出領域を有する検出手段により上記光ディスクから反射された光ビームを検出するディスク再生方法において、
上記対物レンズによる光ビームの集光点を記録層間で移動させ、
この対物レンズの移動終了時に上記検出手段の第１の領域から得られる検出信号と第２の領域から得られる検出信号とを異なる増幅率で増幅し、
異なる増幅率で増幅された第１の領域の検出信号と第２の領域の検出信号とからフォーカスエラー信号を生成してフォースサーボを行うことを特徴とするディスク再生方法。
【請求項１０】
複数の記録層が積層されている光ディスクの記録層に対物レンズにより光ビームを集光させ、上記光ディスクから反射された光ビームを検出手段により検出するディスク再生方法において、
上記対物レンズによる光ビームの集光点を記録層間で移動させ、
この対物レンズがの目的の層に到達した以降の所定時間上記検出手段により検出された信号に基づき生成されるフォーカスエラー信号に所定レベルのオフセットを加え、
このオフセットが加えられたフォーカスエラー信号に基づきフォースサーボを行うことを特徴とするディスク再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高密度光ディスクを再生する再生装置、特に、多層光ディスクの再生装置および再生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスクの高密度化が加速され、これにつれて、ディスクの厚みが薄くなってきている。
【０００３】
例えば、ＣＤでは、１．２ｍｍ　ＤＶＤでは、０．６ｍｍ　ブルーレーザーを使用した次世代のディスクは、０．１ｍｍが予定されている。また、記録容量を増やすため、記録層が多層とされ、たとえば、片面２層のものは、ＤＶＤ−ＲＯＭにおいて実用化されている。
【０００４】
多層（片面２層の）のＤＶＤ−ＲＯＭにおいて、レイヤー０とレイヤー１と呼ばれている２層の記録層が設けられており、この記録層に情報が記録されている。これら２層間の読み取りスポットの移動は、レイヤージャンプと呼ばれているフォーカスジャンプにより行われており、ＤＶＤ−ＲＯＭにおけるレイヤー０とレイヤー１の２層間の距離は、５０μｍ程度である。
【０００５】
ディスクが薄くなるに従い、ピックアップのワーキングディスタンス、即ち、対物レンズとディスク表面との間隔も少なくなり、次世代ディスクでは、０．１ｍｍ程度となる。一方、ディスクの面振れや、ソリは、ワーキングディスタンスを上回る可能性があり、このため、フォーカスアクチュエータの稼動距離は、０．１ｍｍ以上を必要とする。また、ワーキングディスタンスの縮小に伴い、ディスク表面に照射されるビームのスポットサイズも縮小する。このことは、ディスク表面の汚れやキズの影響をより受けやすくなることを意味している。
【０００６】
このように、ディスクの面振れやソリがワーキングディスタンスを上回った状態では、レイヤージャンプを失敗した場合に、対物レンズがディスクに衝突し、ディスク表面にキズを付ける危険性が十分考えられる。
【０００７】
レイヤージャンプの失敗により対物レンズがディスクに衝突することを防止するために各種の技術が提案されている。例えば、フォーカスジャンプの誤動作を防止するため、一定時間内にヘッドアンプからフォーカスエラー信号のレベルが検出されなければ逆向きジャンプをスタートさせ、ピックアップがディスクに衝突するのを防止するもの（特開２０００−２００４２７号）があるが、この技術では逆向きジャンプをスタートさせる時間がワーキングディスタンス内の移動時間の範囲内であるため、ディスクの面振れやソリがワーキングディスタンスを上回った状態では有効ではない。
【０００８】
一方、ＲＦ信号のレベルをモニターして、フォーカスエラー信号を強制的にホールドし、レイヤージャンプが失敗した場合でも、強制的に目的の層に引き戻すことができるＤＶＤシステム等のフォーカスサーボ制御装置が発明されている（特開平１１−２１９５３０号）。
【０００９】
この特開平１１−２１９５３０号に示される装置においては、ＤＶＤ−ＲＯＭディスクの面振れやソリが生じている場合であっても、レイヤージャンプを精度良く行うことが可能である。
【００１０】
しかしながら、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等の記録可能媒体が今後多層化された場合には、未記録の領域においてはＲＦ信号が得られないため、特開平１１−２１９５３０号の技術を使用することができないという問題がある。
【００１１】
従って、記録媒体の種類や記録状態に左右されることなく、記録層が多層とされた記録媒体において、レイヤージャンプを精度良く行うことが可能な技術が必要とされている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述したように、記録媒体の種類や記録状態に左右されることなく、記録層が多層とされた記録媒体において、レイヤージャンプを精度良く行うことが可能な再生装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、複数の記録層が積層されている光ディスクを再生するディスク再生装置において、上記光ディスクの記録層に光ビームを集光させる対物レンズと、上記上記光ディスクから反射された光ビームを検出する検出手段と、上記検出手段から得られる検出信号からフォーカスエラー信号を生成する生成手段と、上記対物レンズによる光ビームの集光点を記録層間で移動させるために対物レンズを移動する手段と、この移動手段による対物レンズの移動終了時に上記生成手段から出力されるフォーカスエラー信号に所定レベルのオフセットを加える手段と、上記フォーカスエラー信号に基づきフォースサーボを行う手段と、上記生成手段から出力されるフォーカスエラー信号に基づくフォースサーボにより上記対物レンズの集光点が目的の記録層を通り過ぎるのを阻止する能力が増加するように上記対物レンズの集光点が目的の記録層に到達したタイミング以降のフォーカスエラー信号のレベルを変更する手段を備える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施の形態に係わるディスク記録再生装置１のブロック図である。この記録再生装置１は、例えばＤＶＤ等のような直径が１２ｃｍの光ディスクに対して、その片面側からレーザ光を照射することにより、光ディスクへのデータの記録、若しくは、光ディスクに記録されているデータの再生を行なうものである。
【００１６】
図１に示すように、ディスク記録再生装置１において、光ディスク１０は、記録／再生時にはモータ駆動回路１２によって駆動されるスピンドルモータ１１により適切な回転数で回転され、またＬＤ駆動回路１３により半導体レーザ（ＬＤ）１４が駆動されて光ビームが出射される。
【００１７】
上記光ディスク１０は、それぞれが信号記録層を有する２枚のディスクを張り合わせて多層（２層以上）構造にしたものであり、この光ディスク１０の各信号記録層には、それぞれ、同心円状あるいはスパイラル状にトラック（溝、グルーブ）が形成されている。
【００１８】
半導体レーザ１４から出射した光ビームは、コリメートレンズ１５で平行光とされた後、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１６および１／４波長板１７を順次介して対物レンズ１８に入射し、この対物レンズ１８によって光ディスク１０に光ビームが照射される。このとき、光ディスク１０に照射された光ビームが記録層１９上に微小ビームスポットを形成するように、図示しないフォーカスサーボ系により対物レンズ１８が制御される。
【００１９】
光ディスク１０の記録層１９上に集束された光ビームは、記録層１９上に成膜された反射膜により反射されて対物レンズ１８に戻り、再び平行光となる。
平行光となった反射光は、１／４波長板１７を透過することにより１／４波長板１７へ入射した光に対して垂直な偏光を持つようになるので、偏光ビームスプリッタ１６で反射される。偏光ビームスプリッタ１６で反射された光ビームは、集光レンズ２０により収束光となり、ディテクタ２１に入射される。
【００２０】
ディテクタ２１は、トラック接線方向に平行な分割線とトラック接線方向に垂直な分割線によって、受光面が少なくとも４つの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割されている。ディテクタ２１に入射した光ディスク１０からの反射光は光電変換され、受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各々の入射光量にほぼ比例した電流が発生され、出力される。
【００２１】
図１中、鎖線にて囲った部分はピックアップヘッド（ＰＵＨ）としてユニット化されており、このピックアップヘッドはスレッドモータ２３を駆動することによりトラッキング方向に移動可能となっている。
【００２２】
またピックアップヘッド（ＰＵＨ）の対物レンズ１８は、フォーカス方向（光軸方向）とトラッキング方向（光ディスク１０の半径方向）とに、それぞれ移動可能に支持されている。そして、この対物レンズ１８の周囲にはフォーカスコイル２２が配置されていて、このフォーカスコイルに制御信号が供給され駆動することにより、対物レンズ１８はフォーカス方向に移動される。又、図示しないトラッキング駆動コイルに制御信号が供給されることによって対物レンズ１８はトラッキング方向に移動される。
【００２３】
上記ディテクタ２１の受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各々の出力信号（電流）は、電流−電圧変換増幅器２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄにより電圧信号に変換された後、電流−電圧変換増幅器２４ａ，２４ｄの出力は加算器２５の入力端子に入力され、電流−電圧変換増幅器２４ｂ，２４ｃの出力は加算器２６の入力端子に入力される。従って、加算器２５は（Ａ＋Ｃ）の信号を出力し、加算器２６は（Ｂ＋Ｄ）の信号を出力する。加算器２５の出力は可変増幅器２７に入力され、加算器２６の出力は可変増幅器２８に入力される。
【００２４】
本実施形態では、非点収差法のフォーカスエラー検出とし、フォーカスエラー生成演算は（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）である。これは、加算器２５，２６で加算され、それぞれ可変増幅器２７，２８を通して、減算回路２９で可変増幅器２７の出力（Ａ＋Ｃ）から可変増幅器２８の出力（Ｂ＋Ｄ）を減算することによりフォーカスエラー信号を得る。
【００２５】
尚、可変増幅器２７，２８の増幅度は、コントローラ３０の指示により、Ｄ／Ａコンバータ３１を介して設定される。即ち、Ｄ／Ａコンバータ３１の出力は可変増幅器２７に供給され、又、反転増幅器３２により得られる反転信号が可変増幅器２８に供給されており、可変増幅器２７の増幅度が上がる場合には、可変増幅器２８の増幅度が下がり、可変増幅器２７の増幅度が下がる場合には、可変増幅器２８の増幅度が上がるように構成される。
【００２６】
減算回路２９の出力は差動増幅回路３３に入力されており、差動増幅回路３３の他方の入力端子には、コントローラ３０から与えられたＤＣオフセットがＤ／Ａコンバータ３４を介して入力されている。従って、差動増幅回路３３は減算回路２９の出力であるフォーカスエラー信号からコントローラ３０から与えられたＤＣオフセットを減算した結果が信号として出力される。
上記のコントローラー３０はタイマーを内蔵しており、タイマーを用いてＤＣオフセットを設定するタイミングを制御する。
【００２７】
減算回路２９の出力であるフォーカスエラー信号は、フォーカスエラー部３５を介して、レベルコンバータ３６，３７、０クロス検出部３８、セレクター３９に入力される。但し、減算回路２９の出力をそのままレベルコンバータ３６，３７、０クロス検出部３８、セレクター３９に入力し、用いても何ら支障はない。尚、フォーカスエラー信号を図示しないＡＤコンパータを介して直接コントローラ３０に取り込み、制御タイミングをコントローラ３０が知るようにしても良い。
【００２８】
レベルコンパレータ３６は入力信号であるフォーカスエラー信号（ＦＥ）の＋側をコントローラ３０の設定するＤ／Ａコンバータ４０の基準（基準電圧＋Ｆ）により監視し、フォーカスエラー信号（ＦＥ）が基準を超えた場合はその結果をコントローラ３０に出力する。又、レベルコンパレータ３７は入力信号であるフォーカスエラー信号（ＦＥ）のー側をコントローラ３０の設定するＤ／Ａコンバータ４１の基準（基準電圧−Ｆ）により監視し、フォーカスエラー信号（ＦＥ）が基準を超えた場合はその結果をコントローラ３０に出力する。
【００２９】
レベルコンパレータ３６の出力を用いるかレベルコンパレータ３７の出力を用いるかは、コントローラ３０によって選択される。つまり、レイヤー０からレイヤー１にレイヤージャンプが行なわれる際には、レベルコンパレータ３７の出力が選択され、レイヤー１からレイヤー０にレイヤージャンプが行なわれる際には、レベルコンパレータ３６の出力が選択されるようになっている。
【００３０】
コントローラ３０はレベルコンパレータ３６若しくはレベルコンパレータ３７の出力によってレイヤージャンプ時のフォーカスエラー信号（ＦＥ）の変化を確認し、対物レンズ１８の焦点が特定のレイヤーに近づきつつあることを検出する。
【００３１】
０クロス検出部３８は、フォーカスエラー信号（ＦＥ）をハイパスフィルターを通したものを監視する。ハイパスフィルターは、入力のＤＣオフセットを取り除くためであり、入力にＤＣオフセットが少ない場合には、必要ない。コントローラ３０は、０クロス検出部３８の出力により、フォーカスエラー信号（ＦＥ）の０クロスの立ち上がり、または、立下りを検出できる。
【００３２】
セレクター３９は、コントローラに指示により、フォーカスエラー（ＦＥ）と信号発生器４２の出力とを切り替えてフォーカスサーボアンプ４３に送るとともに、切断する機能を持ち、セレクタ３９がオン状態の場合には、差動増幅回路３３から出力されたフォーカスエラー信号がフォーカスサーボアンプ４３に供給され、セレクタ３９ががオフ状態の場合には、差動増幅回路３３から出力されたフォーカスエラー信号がフォーカスサーボアンプ４３に供給されず、信号発生器４２の出力がフォーカスサーボアンプ４３に供給される。
【００３３】
信号発生器４２は、フォーカスジャンプの駆動信号を発生するものであり、コントローラー３０から出力される駆動波形がＤ／Ａコンバータ４４を介して入力され、コントローラー３０からの駆動波形および発生タイミングを受けてフォーカスジャンプの駆動信号を出力する。又、信号発生器４２はレベルコンパレータ３６若しくはレベルコンパレータ３７の出力に基づいてコントローラー３０から出力される駆動波形がＤ／Ａコンバータ４４を介して入力され、フォーカスジャンプ後の減速パルスを発生し出力する。
【００３４】
フォーカスサーボアンプ４３は、位相補償を含むデジタル処理システムであり、コントローラ３０からの指示により、前置ホールドや、周波数特性変更が行える。又、図示していないが、入力部にＡ／Ｄコンバータ、出力部にＤ／Ａコンバータを内蔵する。言うまでも無いが、電流電圧変換器２４ａ乃至２４ｄ以降の回路をデジタル処理システムにしても良い。但し、アナログ回路で構成しても何ら問題ない。
【００３５】
フォーカスアクチュエータ４５は、対物レンズをフォーカス方向に駆動するアクチュエータで、ここでは、ムービングコイル式の駆動である。
【００３６】
尚、図示していないが、ディテクタ２１の４つの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力に基づきトラッキングエラー信号が生成されてコントローラ３０に入力されており、コントローラ３０はトラッキングエラー信号に基づき、トラッキング制御回路４６に信号を出力し、トラッキング制御回路４６は入力された信号に基づきスレッドモータ駆動回路４７に信号を出力してスレッドモータ２３を駆動することによりトラッキング方向に移動ピックアップヘッド（ＰＵＨ）を移動し、又、図示しないトラッキングコイルに信号を出力して対物レンズ１８をトラッキング方向に移動させることができる。
【００３７】
上記のフォーカスサーボアンプ４３は、入力されたフォーカスエラー信号が０レベルとなるようにフォーカスアクチュエータ４５に与える制御信号を生成し、ここに、対物レンズ１８に対するフォーカスサーボが行なわれる。
【００３８】
ここで、差動増幅回路３３から出力されるフォーカスエラー信号は、対物レンズ１８をその初期位置からフォーカス方向に順次移動た場合、対物レンズ１８によるレーザ光の焦点位置が、第１の信号記録層（レイヤー０）並びに第２の信号記録層（レイヤー１）を通過するのに伴なって、各々、Ｓ字特性を描くようになる。このため、レイヤージャンプを行う場合には、フォーカスエラー信号が、一旦所定の基準電圧（＋Ｆ又は−Ｆ）を越えた後、最初に０レベル（フォーカスサーボ動作の中心レベル）となった時点で、フォーカスサーボをオン（セレクタ３９をオン）状態とすることにより、目的のレイヤーに対するジャンプが終了される。
【００３９】
次に、図２以降の図面を用いて、図１に示したディスク記録再生装置１の基本的な動作を説明する。
【００４０】
まず、図２（ａ）にピックアップ（ＰＵＨ）の対物レンズ１８とディスク１０との位置関係を示し、図２（ｂ）にその位置関係に対応した、フォーカスエラー信号（ＦＥ１）１を示す。尚、図２（ａ）に示したフォーカスエラー信号（ＦＥ）は、コントローラ３０からＤ／Ａコンバータ３１に対して増幅度が設定されておらず可変増幅器２７，２８の増幅度は同じであり、かつ、コントローラ３０からＤ／Ａコンバータ３４に対してＤＣオフセットが設定されていない状態を示している。
【００４１】
この場合、対物レンズ１８がＡ位置からＤ位置に移動すると、フォーカスエラー信号ＦＥ１は、ディスクの０層および１層に応答して、図中ＢおよびＤの位置においてＳ字状のフォーカスエラーが生じる。また、対物レンズ１８が図中ＥからＩに移動すると、図中ＦおよびＨの位置においてＳ字状のフォーカスエラーが生じる。
【００４２】
尚、図２（ｃ）はフォーカスサーチ時のフォーカスアクチュエータの駆動信号ＦＳを模式的に示したものであり、駆動信号を増加させることによりピックアップ（ＰＵＨ）はディスクに近づく方向に移動し、駆動信号を減少させることによりピックアップ（ＰＵＨ）はディスクから離れる方向に移動する。
【００４３】
次に、対物レンズ１８が図２中Ｂの位置で、０層に合焦している状態から、１層にフォーカスジャンプする場合を図２（ｄ），（ｅ）（ｆ）により説明する。
【００４４】
コントローラ３０によりフォーカスジャンプ命令が生じると図２（ｅ）に示すように信号発生器４２によりフォーカスジャンプのための駆動信号ｎ１が出力され、セレクター３９を介してフォーカスサーボアンプ４３に入力される。従ってピックアップ（ＰＵＨ）は１層に向かって移動する。
【００４５】
フォーカスサーボは、フォーカスジャンプのための駆動信号ｎ１が出力されるタイミングｐ１までオンしており、この時のフォーカスエラー信号ＦＥ１は、通常のフォーカスエラー信号であり、フォーカスサーボ４３の出力によるフォーカス駆動２は、所定のフォーカスサーボ信号で駆動されている。
【００４６】
フォーカスジャンプ命令が生じると、フォーカスサーボＦＳＶは、ＯＦＦする。これは、フォーカスエラー２をフォーカス駆動２に伝達させないように動作させ、その代わりにフォーカス駆動信号（ＦＫ）のｎ１のタイミングで信号発生器４２により生成されたキックパルスを伝達するようにセレクター３９およびフォーカスサーボアンプ４３は動作する。
【００４７】
ｎ１のキックパルスがフォーカスアクチュエータ４５に加わると、対物レンズ１８は、図２（ａ）中Ｂの位置からＣ方向に、パルスが加わった期間加速され、パルスが無くなった時点の速度を維持する。これは、いわゆる慣性制御領域である。
【００４８】
時間経過とともに対物レンズ１８は、図２（ａ）中Ｄの位置に到達する。この時、０クロス検出部３８の出力に基づきコントローラ３０はフォーカスサーボをＯＮするのであるが、フォーカスサーボの引き込み能力の限界よりも対物レンズとディスク間の相対速度が速すぎると、１層を補足することができなくなり、オーバーランする。この場合対物レンズがディスクに衝突する可能性が出てくる。
【００４９】
従って、フォーカスサーボの引き込みを楽にするように、減速パルスｏ１をフォーカス駆動信号（ＦＤ）として加えるのが一般的に適用されている。この減速パルスは、フォーカスサーボＯＮのタイミングｑ１の直前に挿入する。
【００５０】
コントローラ３０はレベルコンパレータ３６若しくはレベルコンパレータ３７の出力によってレイヤージャンプ後に対物レンズ１８の焦点が特定のレイヤーに近づきつつあることを検出するので、レベルコンパレータ３６若しくはレベルコンパレータ３７の出力に基づいて、信号発生器４２が減速パルスを出力し、フォーカスアクチュエータ４５に加えられる。
【００５１】
原理的には、加速パルスｎ１と原則パルスｏ１とが同じ大きさで逆極性ならば、減速パルスｏ１の終了時点で、対物レンズの速度は、加速パルスｎの直前速度と同じになる。例えば、加速パルスｎの直前速度が０とすれば減速パルスｏ１の直後速度も０になることを意味している。
【００５２】
従って、図２（ｆ）のフォーカスサーボＯＮのタイミングｑでは対物レンズ１８の速度が０となっており、フォーカスサーボにより目的の１層を捕らえることができる。図２（ｄ）に示すようにフォーカスサーボＯＮのタイミングｑの後に、フォーカスエラー信号ＦＥ１は０レベルへと収束していることが分かる。
【００５３】
図２（ｇ），（ｈ）（ｉ）は、上記とは逆に対物レンズ１８が図２中Ｅの位置で、１層に合焦している状態から、０層にフォーカスジャンプする場合を示しており、図２（ｉ）に示すタイミングｐ２でフォーカスサーボをオフとし、図２（ｇ）に示すｎ２のタイミングでキックパルスをフォーカスアクチュエータ４５に加える。その後、対物レンズ１８の焦点位置が０層に到達する直前のｏ２のタイミングで減速パルスをフォーカス駆動信号（ＦＤ）として加え、そしてフォーカスサーボをＯＮとする。
【００５４】
このように加速パルスによりレイヤージャンプを開始し、目的位置に到達してフォーカスサーボをＯＮとするタイミングの直前に減速パルスを加えることにより、原理的には速度が０となり、フォーカスサーボにより目的層を捕らえることが可能である。
【００５５】
しかしながら、ディスクは、回転しており、面触れがある。このため、ジャンプ目標の層は、加速パルスｎの直前位置とフォーカスサーボＯＮ時点では、絶対位置が異なっている場合がある。このことは、前記原理を適用した場合、
１）フォーカスサーボＯＮ時点で、目標の層が遠くなりつつあった場合には、減速パルスｏの終了時点では、対物レンズ１８とディスク１０間の速度は、マイナスになる。つまり目標の層に到達できない。これは、１層から０層にレイヤージャンプする場合に、対物レンズ１８の位置が位置Ｈに到達できず、Ｆの方向に戻ってしまい、ｆの位置を通り過ぎて、対物レンズ１８がディスク１０に衝突する危険が生じる。
２）フォーカスサーボＯＮ時点で、目標の層が近くなりつつあった場合には、減速パルスｏの終了時点では、対物レンズ１８とディスク１０間の速度は、プラスになる。つまり、目標の層を通り過ぎてしまう可能性が生じる。これは、０層から１層にレイヤージャンプする場合に、対物レンズ１８の位置が位置Ｄを通り過ぎて、対物レンズ１８がディスク１０に衝突する危険が生じる。
【００５６】
このような危険が生じる要因としてしは、ディスクの記録面の面振れが大きくなる場合、層間距離のディスク１回転のバラツキが大きくなる場合であり、又、ディスクの回転速度が速くなるほどこの現象が顕著となる。また、ディスクには、ごみ、ホコリ、キズが存在し、このような場所でレイヤージャンプを行うと、失敗して、対物レンズがディスクに衝突する危険が生じる。
【００５７】
このような危険を解消するために、本実施形態では、まず、可変増幅器２７と可変増幅器２８の増幅率を制御している。
【００５８】
以下、図３を参照しながら増幅率の制御について説明する。図３は対物レンズ１８が０層の位置（Ｂ）から１層の位置（Ｄ１）へとレイヤージャンプを行う場合、並びに、対物レンズ１８が１層の位置（Ｄ２）から１層の位置Ｈ）へとレイヤージャンプを行う場合の各信号波形を示している。図３（ａ）にピックアップ（ＰＵＨ）の対物レンズ１８とディスク１０との位置関係を示し、図３（ｂ）にその位置関係に対応した、フォーカスエラー信号（ＦＥ１）を示している。図２にて説明したのと同様に、図３（ｃ）に示すトラックジャンプのキックパルスと減速パルス、又、図３（ｄ）に示すフォーカスサーボのオン／オフ信号（ＦＳ　Ｏｎ／Ｏｆｆ）が用いられる。
【００５９】
ここで本実施形態では、コントローラ−３０はレイヤージャンプのキックパルスｎ１が出力されレイヤージャンプが開始されてから所定時間経過すると、Ｄ／Ａコンバータ３１に対して増幅度を設定するための信号を出力し、Ｄ／Ａコンバータ３１からは図３（ｅ）に示すフォーカスバランス制御信号（ＦＢＣ）が出力される。
【００６０】
図３（ｅ）に示すように、フォーカスバランス制御信号（ＦＢＣ）はレイヤージャンプの開始前にはＶ１のレベルを有しており、この信号が可変増幅器２７に入力されており、又、反転増幅器３２を介して反転された信号が可変増幅器２８に入力されている。この状態では可変増幅器２７と可変増幅器２８の増幅率は同じ率となるよう予め調整されている。
【００６１】
そして、０層から１層へのレイヤージャンプの開始から所定時間、ｔ１経過するとフォーカスバランス制御信号（ＦＢＣ）はＶ１のレベルより高いＶ２のレベルへと変更する。従って、可変増幅器２７の増幅率は増加し、可変増幅器２８の増幅率は減少する。可変増幅器２７と可変増幅器２８の増幅率を変えることにより、フォーカスエラー信号ＦＥ１において＋側の信号の増幅率が増加し、マイナス側の信号の増幅率は減少することとなり、図３（ｆ）に示すようなフォーカスエラー信号（ＦＥ２）が差動増幅回路３３から出力される。
【００６２】
図３（ｆ）に示したフォーカスエラー信号（ＦＥ２）を拡大した図を図４に示す。図４から明らかなようにフォーカスエラー信号（ＦＥ２）の＋側の信号成分（図４中斜線にて示す部分）が大きくなっているため、図３（ｄ）のタイミングｑ１にて示すタイミングでフォーカスサーボがオンされた際には、対物レンズ１８が目的の１層を通り過ぎるのを阻止するフォーカスサーボが強化されることとなる。
【００６３】
一方、対物レンズ１８が１層の位置（Ｄ２）から０層の位置（Ｈ）へとレイヤージャンプを行う場合には、レイヤージャンプの開始から所定時間経過するとフォーカスバランス制御信号（ＦＢＣ）はＶ１のレベルより低いＶ３のレベルへと変更する。従って、可変増幅器２７の増幅率は減少し、可変増幅器２８の増幅率が増加し、この結果、フォーカスエラー信号ＦＥ２においてマイナス側の信号の増幅率が増加し、プラス側の信号の増幅率は減少することとなる。そして、図３（ｄ）のｑ２にて示すタイミングでフォーカスサーボがオンされた際には、対物レンズ１８が目的の０層を通り過ぎるのを阻止するフォーカスサーボが強化されることとなる。
【００６４】
以上のように、フォーカスバランス制御信号（ＦＢＣ）を用いて可変増幅器２７と可変増幅器２８の増幅率を変えることにより、フォーカスサーボＯＮ時の対物レンズ１８の通り過ぎを阻止する能力を上げるようにしているため、対物レンズ１８が目的の層を通り過ぎてディスク１０に衝突することを防止することができる。
【００６５】
本実施の形態では、上記のフォーカスバランス制御に加えてオフセット信号を用いることにより、対物レンズ１８とディスク１０との衝突防止をさらに強化することができる。
【００６６】
即ち、減算器３３に入力されるオフセット信号（ＯＳＴ）は図３（ｇ）に示すような波形を有する。オフセット信号（ＯＳＴ）は通常０レベル（Ｖ４）を維持しているが、レイヤージャンプの開始から所定時間、ｔ４経過するとマイナスレベル（Ｖ５）に変更する。減算器３３の減算入力端子に入力されるオフセット信号（ＯＳＴ）がマイナスとなるため、減算器３３から出力されるフォーカスエラー信号はオフセット信号（ＯＳＴ）のマイナスレベル分だけ増加することとなる。この結果、減算器３３から出力されるフォーカスエラー信号ＦＥ３は図３（ｈ）に示すような波形となる。
【００６７】
図３（ｈ）のフォーカスエラー信号ＦＥ３を拡大した図を図５に示す。図５から明らかなように、オフセット信号（ＯＳＴ）を用いた場合のフォーカスエラー信号ＦＥ３は、図４に示したフォーカスエラー信号ＦＥ２に対してオフセット信号（ＯＳＴ）のマイナスレベル分だけ増加した波形を有し、このフォーカスエラー信号ＦＥ３はＳ字状の波形に続いて、図３，図５中Ｓ２のタイミングまでプラスレベル（Ｖ６）を維持し、図３，図５中ｔ６のタイミングで０レベルへ戻る。このため、対物レンズ１８が目的の０層を通り過ぎるのを阻止するフォーカスサーボは図４で説明した場合よりもさらに強化され、かつ、ｔ６のタイミングまで対物レンズ１８を戻すフォーカスサーボが作用する。従って、万一、対物レンズ１８が目的の０層を通り過ぎたとしてもｔ６のタイミングまで対物レンズ１８を戻すフォーカスサーボが作用することにより、対物レンズ１８を確実に目的の０層に戻すことができる。
【００６８】
上記図３乃至図５の信号波形に基づくディスク記録再生装置１の動作について図６のフローチャートに基づき説明する。
レイヤージャンプを行おうとする場合、コントローラ３０はまず、欠陥位置情報を参照する（ＳＴ１）。即ち、傷や汚れ、ホコリなどはディスクの特定位置に存在しているため、その位置をあらかじめ覚えておき、この特定位置を避けたところ、若しくは、レイヤージャンプに必要な時間の間にそれらが存在しない場所でレイヤージャンプを行うようにする。ディスクには、アドレス情報か記録されているので、これと欠陥情報を対比して、図示しないメモリに記録しておけばよい。
【００６９】
また、アドレス情報の替わりにディスクモーターのＦＧを利用しても良い。ディスクの欠陥は、ディスクの反射光の変化から容易に知ることができる。
【００７０】
さらに、レイヤージャンプを行うディスク位置は、レイヤージャンプを行うべき位置よりもディスクの内周で行うことが好ましい。なぜなら、ディスクの外周の方が面振れ量が大きいことと、ＣＬＶディスクでは、ディスクモータの負担を軽くするために、ＣＡＶ再生が行われていることが多く、この場合は、ディスク位置によらず、ディスク回転数が一定であるため、ディスク内周のほうが、フォーカス方向の加速度が小さいためである。
【００７１】
コントローラ３０は欠陥位置情報を参照したうえで、トラッキング制御回路４６へ信号を出力し、ディスク内周側（非欠陥位置）へとピックアップヘッド（ＰＵＨ）を移動させる（ＳＴ２）。
【００７２】
次に、コントローラ３０はセレクタ３９へオフ信号を出力し、フォーカスサーボアンプ４３によるフォーカスサーボをオフとする（ＳＴ３）。又、この際にセレクタ３９はオフとされるため、信号発生器４２の出力側を選択する。
【００７３】
コントローラ３０はＤＡコンバータ４４を介して信号発生器４２へ信号を入力し、信号発生器４２はレイヤージャンプのためのキックパルスを生成する（ＳＴ４）。このキックパルスはセレクタ３９、フォーカスサーボアンプ４３を介してフォーカスアクチュエータ４５に入力され、対物レンズ１８がレイヤージャンプの目的層に向かって移動する。
【００７４】
そして、コントローラ３０は０クロス検出部３８の出力に基づいて、フォーカスエラー信号に０クロスが発生したかを判定する（ＳＴ５）。フォーカスエラー信号に０クロスが発生している場合は、対物レンズ１８の焦点が目的層に到達しているので、フォーカスサーボをオンし（ＳＴ６）。レイヤージャンプを終了することとなる。
【００７５】
フォーカスエラー信号に０クロスが発生していない場合（ＳＴ５）は、コントローラ３０はトラッキングエラー信号が発生したかを判定し、（ＳＴ７）、トラッキングエラー信号が発生していない場合は、ディスク情報が読めたかを判定する（ＳＴ８）。トラッキングエラー信号が発生した場合、若しくは、ディスク情報が読めた場合は、対物レンズ１８の焦点が目的層に到達しているので、フォーカスサーボをオンし（ＳＴ６）、レイヤージャンプを終了することとなる。レイヤージャンプ終了後の処理として、フォーカスバランス信号（ＦＢＣ）及びオフセット信号（ＯＳＴ）を所定値に戻す。
【００７６】
尚、ステップ８（ＳＴ８）のディスク情報が読めたか否かの判定は、対象ディスクが未記録ディスクの場合、ディスクの反射光量が所定値以上有るか無いかにより代替することができる。
【００７７】
フォーカスエラー信号の０クロス、トラッキングエラー信号の何れも発生しておらず、ディスク情報も読めていない場合、コントローラ３０は内蔵タイマーにより、レイヤージャンプから第１の所定時間（ｔ１）が経過したか判定する（ＳＴ９）。
【００７８】
レイヤージャンプから第１の所定時間（ｔ１）が経過していない場合にはステップ５に戻り、レイヤージャンプから第１の所定時間（ｔ１）が経過した場合には、フォーカスエラー信号にオフセットを与える（ＳＴ１０）。
【００７９】
さらに、コントローラ３０は内蔵タイマーにより、レイヤージャンプ開始から第２の所定時間（ｔ２）が経過したか判定する（ＳＴ１１）。レイヤージャンプ開始から第２の所定時間（ｔ２）が経過していない場合にはステップ５に戻り、レイヤージャンプ開始から第２の所定時間（ｔ２）が経過した場合には、コントローラ３０はＤＡコンバータ３１に対してフォーカスバランス信号を出力し、可変増幅器３７，３８の増幅率を変更する（ＳＴ１２）。
【００８０】
続いて、コントローラ３０は内蔵タイマーにより、レイヤージャンプ開始から第３の所定時間（ｔ３）が経過したかを判定する（ＳＴ１３）。第３の所定時間（ｔ３）が経過している場合には、対物レンズ１８の減速のためのキックパルスを印加する（ＳＴ１４）。
【００８１】
ステップ１３にてレイヤージャンプ開始から第３の所定時間（ｔ３）が経過していない場合、及びステップ１４にてキックパルスを印加した後、コントローラ３０は内蔵タイマーにより、レイヤージャンプ開始からの時間がタイムオーバーとなったかどうかを判定し（ＳＴ１５）、タイムオーバーでなければステップ５に戻る。
【００８２】
対物レンズ１８の焦点が目的層に到達していれば、フォーカスエラー信号の０クロス発生、トラッキングエラー信号の発生、若しくは、ディスク情報が読めたことが、ステップ５，ステップ７，若しくはステップ８により判定されるので、コントローラ３０はフォーカスサーボをオン（ＳＴ６）とすることで目的層を捕らえ、レイヤージャンプを終了することとなる。
【００８３】
レイヤージャンプ開始からの時間がタイムオーバーとなった場合には（ＳＴ１５）、コントローラ３０は対物レンズをディスクから離れる方向へ駆動し（ＳＴ１６）、レイヤージャンプを中止するとともに、フォーカスサーボをオフとする（ＳＴ１７）。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態では、フォーカスサーボＯＮ時の対物レンズの通り過ぎ阻止能力を上げるために、フォーカスバランスを変更している。フォーカスジャンプの終了以前にフォーカスエラーにオフセットを加えておくことで対物レンズの通り過ぎ阻止能力をさらに強化している。
【００８５】
従って、対物レンズがディスクの０層から１層へとディスクに近づく方向でレイヤージャンプを行う場合には、ディスクから遠ざかるようにフォーカスサーボが作用し、対物レンズとディスクとの衝突が防止できる。
【００８６】
又、対物レンズがディスクの１層から０層へとディスクから遠ざかる方向にレイヤージャンプを行う場合には、対物レンズが０層から通り過ぎるのを防止し、かつ万一、０層から通り過ぎても０層に引き戻すようにフォーカスサーボが作用し、レイヤージャンプの失敗を防止する。さらに、レイヤージャンプの失敗によるリトライ等の処理が不要となるため処理時間の短縮も図れる。
【００８７】
上述したように第１の実施形態には従来の装置にない効果が得られるが、ＲＦ信号をモニタすることなく、フォーカスエラー信号の波形を制御するものであるため、ＤＶＤ−ＲＯＭのみならず、多層化されたＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等の記録可能ディスクの未記録領域においても適用することができるため、第１の実施形態における記録再生装置１は各種の多層光ディスク利用することができる。
【００８８】
次に、本発明の第２の実施形態に関わる記録再生装置２００を図７及び図８に基づき説明する。図７は第２の実施形態に関わる記録再生装置２００のブロック図であり、図１に示した構成と同一部分には同一符号を付与している。
【００８９】
記録再生装置２００は図１に示した記録再生装置１と比較してＤＡコンバータ３４が設けられていない点で相違する。
【００９０】
即ち、記録再生装置２００はフォーカスエラー信号のオフセットを用いず、フォーカスバランス制御信号（ＦＢＣ）により変増幅器２７と可変増幅器２８の増幅率の制御を行って、フォーカスサーボがオンされた際に、対物レンズ１８が目的の層を通り過ぎるのを阻止するフォーカスサーボを強化するものである。
【００９１】
図８は記録再生装置２００の動作手順を示すフローチャートであり、図６のフローチャートにおけるステップ９（ＳＴ９）とステップ１０（ＳＴ１０）が削除されている点を除いて図６のフローチャートと同様である。また、記録再生装置２００の動作波形図は図３の（ａ）乃至（ｆ）と同様となるので、重複する説明は省略する。
【００９２】
従って、記録再生装置２００は記録再生装置１と同様にフォーカスバランス制御を実行するものであり、フォーカスバランス制御信号（ＦＢＣ）を用いて可変増幅器２７と可変増幅器２８の増幅率を変えることにより、フォーカスサーボＯＮ時の対物レンズ１８の通り過ぎを阻止する能力を上げるようにしているため、対物レンズ１８が目的の層を通り過ぎてディスク１０に衝突することを防止することができる。
【００９３】
次に、本発明の第３の実施形態に関わる記録再生装置３００を図９及び図１０に基づき説明する。図９は第３の実施形態に関わる記録再生装置３００のブロック図であり、図１に示した構成と同一部分には同一符号を付与している。
【００９４】
記録再生装置３００は図１に示した記録再生装置１と比較してＤＡコンバータ３１、反転増幅器３２が設けられていない点で相違する。
【００９５】
即ち、記録再生装置３００はフォーカスバランス信号（ＦＢＣ）のを用いず、オフセット信号（ＯＳＴ）によりフォーカスエラー信号にオフセットを加え、フォーカスサーボがオンされた際に、対物レンズ１８が目的の層を通り過ぎるのを阻止するフォーカスサーボが強化するものである。
【００９６】
図１０は記録再生装置２００の動作手順を示すフローチャートであり、図６のフローチャートにおけるステップ１１（ＳＴ１１）とステップ１２（ＳＴ１２）が削除されている点を除いて図６のフローチャートと同様である。また、記録再生装置３００の動作波形図は図３の（ａ）乃至（ｅ），（ｇ），（ｈ）と同様となるので、重複する説明は省略する。
【００９７】
記録再生装置３００は記録再生装置１と同様にフォーカスエラー信号バランス制御を実行し、図３中ｔ６のタイミングまで対物レンズ１８を戻すフォーカスサーボが作用する。従って、万一、対物レンズ１８が目的の０層を通り過ぎたとしてもｔ６のタイミングまで対物レンズ１８を戻すフォーカスサーボが作用することにより、対物レンズ１８を確実に目的の０層に戻すことができ、対物レンズとディスクとの衝突が防止できる。
【００９８】
また、本発明の第２の実施形態に関わる記録再生装置２００並びに第３の実施形態に関わる記録再生装置３００は、ＲＦ信号をモニタすることなく、フォーカスエラー信号の波形を制御するものであるため、ＤＶＤ−ＲＯＭのみならず、多層化されたＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等の記録可能ディスクの未記録領域においても適用することができるため、各種の多層光ディスク利用することができる。
【００９９】
【発明の効果】
以上の様に、本発明によれば、記録媒体の種類や記録状態に左右されることなく、記録層が積層された記録媒体において、レイヤージャンプを精度良く行うことが可能な再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる光ディスクの記録再生装置に関するのブロック図。
【図２】記録再生装置におけるトラックジャンプ動作を説明するための波形図。
【図３】本発明によるトラックジャンプ制御を説明するための波形図。
【図４】フォーカスバランス制御を説明するため図３に示した波形の一部を拡大した図。
【図５】オフセット制御を説明するため図３に示した波形の一部を拡大した図。
【図６】図１に示した記録再生装置の動作手順を説明するためのフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施形態に係わる光ディスクの記録再生装置２００に関するのブロック図。
【図８】図７に示した記録再生装置２００の動作手順を説明するためのフローチャート。
【図９】本発明の第３の実施形態に係わる光ディスクの記録再生装置３００に関するのブロック図。
【図１０】図９に示した記録再生装置３００の動作手順を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１……記録再生装置
１８……対物レンズ
２１……ディテクタ
２７，２８……可変増幅器
２９……減算回路
３０……コントローラ
３３……差動増幅回路
３８……０クロス検出部
４３……フォーカスサーボアンプ
２００……記録再生装置
３００……記録再生装置
【図１】
2004030781.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004030781.tif 000009
【図８】
2004030781.tif 000010
【図９】
2004030781.tif 000011
【図１０】
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