JP2005025931A - フォーカス位置調整方法及び記録再生装置 - Google Patents

フォーカス位置調整方法及び記録再生装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 ランドトラック及びグルーブトラック共に良好な記録・再生特性を得ることができるフォーカス位置調整装置を提供する。
【解決手段】 ランドグルーブ検出部３４からのＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳに基づいて、フォーカス位置粗探査部５０及びフォーカス位置精密探査部６０は、光ビームスポットがランドトラックに位置するかグルーブトラックに位置するかを区別しながら、エラーレイト計測部３３で計測されるビットエラーレイトＢＥＲや再生信号ＲＦのエンベロープ及びジッタをより良好にするような新たな２つの（ランド用とグルーブ用の）フォーカス位置を探査し、それら新たなフォーカス位置に制御目標を変更するための２つの制御信号（ＦＢＡＬ、ＦＯＦＦ）をフォーカスエラー検出部３６に出力する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、記録及び再生が可能な光ディスクのフォーカス位置を調整するフォーカス位置調整方法、及び光ディスクドライブ装置（記録再生装置）に関する。
近年のマルチメディア技術の普及に伴い、パーソナルコンピュータや映像音響システムにおける大容量補助記憶装置として、光ディスクドライブ装置が広く使用されている。光ディスクドライブ装置は、コンパクトディスク（ＣＤ）やデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の光ディスクを記録媒体とし、その光ディスクに記録されたコンピュータデータや映像音響データ等の情報を再生したり、そのような情報を光ディスクに記録したりする。
このような光ディスクドライブ装置においては、従来より、情報の記録及び再生を正しく行うためにフォーカスサーボとトラッキングサーボが行われている。
ここで、フォーカスサーボとは、光ディスクに照射された光ビームが常に所定の収束状態となるように制御することであり、光ディスクに対する光ビームの位置（以下「フォーカス位置」という。）のずれを示すフォーカスエラー信号（光ディスク上の光ビームスポットでの反射光から生成される信号）に基づいて行われる。また、トラッキングサーボとは、光ディスク上にスパイラル状に形成されたトラックに光ビームを追従させる制御のことである。
光ディスクドライブ装置に装着された光ディスクは、スピンドルモータによって回転され、一定の回転数に達すると光ビームが照射される。そして、フォーカスサーボとトラッキングサーボが動作している状態で、光ディスクに記録された情報の再生や光ディスクへの情報の記録が行われる。
しかしながら、このようなフォーカスサーボやトラッキングサーボを行う従来の光ディスクドライブ装置には以下の問題点がある。
まず、従来の光ディスクドライブ装置は、シングルスパイラルランドグルーブフォーマット（ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴ）の光ディスクに対して、グルーブトラック（スパイラル状に形成されたトラックの案内溝の溝部）とランドトラック（その溝間部）を区別することなくフォーカスサーボを行っているために、特に高密度の光ディスクに対しては、十分に高い精度のフォーカスサーボが行われているとは言えないという問題がある。ここで、ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスクとは、記録・再生が可能なグルーブトラックとランドトラックが光ディスクの１周毎に交互に形成され、内周から外周までランドトラックとグルーブトラックとに対して連続して記録・再生することが可能な構造を有する光ディスクである。
このタイプの光ディスクでは、光ディスクからの反射光が対物レンズを通過して回折される際に対物レンズでの収差等の影響を受け、その回折光の分布はランドトラックとグルーブトラックとで異なる。その結果、ランドトラックとグルーブトラックとでは、フォーカスエラー信号のゼロレベル（フォーカス位置についての制御目標位置）とフォーカス位置との関係が異なったものになる。つまり、従来では、フォーカスサーボにおいてはフォーカス位置が同一の制御目標位置に集束するよう制御されるが、ランドトラックとグルーブトラックで異なったフォーカス位置が得られることになり、ランドトラックとグルーブトラックのどちらか一方で再生（記録可能な光ディスクでは記録を含む）状態が最適になるようにフォーカス位置が調整されても、他方において最適な再生（記録光ディスクでは
記録を含む）状態を得ることができない。
また、従来の光ディスクドライブ装置は、フォーカスエラー信号のゼロレベルが必ずしも最適なフォーカス位置ではないことが考慮されていないために、再生エラーが大きいという問題がある。つまり、フォーカスエラー信号のゼロレベルに対応する制御目標位置と、光ヘッドで検出される再生信号の振幅が最適（最大）となるフォーカス位置又は再生信号のジッタが最適（最小）となるフォーカス位置（以下「フォーカス最適位置」という。）とは必ずしも一致していない場合がある。このような場合には、フォーカスサーボがその制御目標位置を基準に行われても、得られる再生信号の振幅が小さかったり、再生ジッタが大きかったりするために、再生エラーが増えてしまう。そのために十分な記録・再生性能が確保されない。
また、ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスクの場合において、再生信号の振幅が最大又は再生ジッタが最小となるようにフォーカス位置を調整しようとしても、アドレス領域とデータ領域とでは再生信号の振幅及び再生ジッタの大きさが異なるために、フォーカス位置の調整において誤差を生じてしまうという問題がある。
ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスクでは、データが記録される領域であるセクタとセクタとの間に、それらセクタを識別するためのトラック番号とセクタ番号とが予め凹凸のピットで記録されたアドレス領域が形成され、そのアドレス領域は、データ領域とは異なる態様でピットが形成されている。そのために、再生信号の振幅又は再生ジッタの大きさをフォーカス位置情報（現在のフォーカス位置を示す情報、即ち、光ディスクに対する光ビームの位置のずれ状態を示す情報）としてフォーカス位置を調整する従来の方法では、フォーカス位置情報が示す値がデータ領域とアドレス領域とで異なるために、調整誤差が生じる。
また、光ディスクが回転されている状態においては、その光ディスクには一定周波数の面振れが生じているが、その面振れの変位が大きい場合には、その影響によってフォーカス位置情報に誤差が生じ、その結果、高精度なフォーカス位置の調整が妨げられるという問題がある。
また、ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスクでは、（１）フォーカス位置がフォーカス最適位置から大きくずれている場合には、フォーカス位置の調整を実施するための前提となるアドレス情報の獲得自体が正常に行われなくなる、（２）光ディスクのデータ領域は出荷時には未記録であるが、未記録光ディスクでは、そもそもデータ領域からフォーカス位置情報を得ることができない、（３）そのために予め、未記録光ディスクにテストパターンを記録しようとしても、フォーカス位置がフォーカス最適位置から大きくずれている状態では、もはや記録も正常にすることができない、等が考えられる。そのために、アドレス情報の読み出しが不可能となるほどフォーカス位置が大きくずれてしまった場合には、ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスクでは、もはやフォーカスの最適位置の探査を実施すること
ができないという問題がある。
また、ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスクでは、データ領域が未記録である場合、予め暫定的なテストパターンを光ディスクに記録しようとしても、ライトプロテクトされた光ディスクではもはやその方法を採用することができないという問題がある。
さらに、ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスクにおいて、正常に録再動作が行われていた場合でも、光ヘッドが環境温度の影響を受けてその特性が変化し、光ヘッドによって検出されるフォーカスエラー信号のゼロレベル、すなわちフォーカスサーボの制御目標位置が温度により変化することがある。その結果、光ディスクドライブ装置の起動時において最適なフォーカス位置を探査し録再動作を正常に行わせた場合であっても、その後の光ヘッド等の特性変化や経時的変化等により、記録・再生時のエラーレイトが許容値を超えるようになったり記録時の光ビームパワーが上限値に達してしまった場合には、もはやフォーカス位置の探査を開始することが不可能となってしまうという問題がある。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、ランドトラック及びグルーブトラック共に良好な記録・再生特性を得ることができるフォーカス位置調整装置及び光ディスクドライブ装置を提供することを第１の目的とする。
また、本発明の第２の目的は、フォーカスエラー信号のゼロレベルが必ずしも記録・再生に最適なフォーカス位置でない場合であっても、そのずれを考慮した高精度なフォーカス位置調整を行うフォーカス位置調整装置等を提供することである。具体的には、再生信号の振幅とジッタのいずれかが犠牲となることに起因する再生エラーの発生という不具合を回避する。
また、本発明の第３の目的は、データ領域とは異なる態様でピットが形成されたアドレス領域を有する光ディスクに対しても、そのようなアドレス領域によるフォーカス位置情報の乱れを回避した精度の高いフォーカス位置調整を行うフォーカス位置調整装置等を提供することである。
また、本発明の第４の目的は、光ディスクの面振れによる調整誤差が生じにくいフォーカス位置調整を行うフォーカス位置調整装置等を提供することである。
また、本発明の第５の目的は、アドレス情報を読み出すことができない程大きくフォーカス位置がずれた場合であっても、フォーカス位置の探査を再び実行することができるフォーカス位置調整装置等を提供することである。
また、本発明の第６の目的は、未記録であって、かつ、ライトプロテクトされた光ディスクであっても、最適なフォーカス位置の探査を実行することができるフォーカス位置調整装置等を提供することである。
また、本発明の第７の目的は、光学素子の温度特性等の変化により、記録・再生時のエラーレイトが許容範囲を超えたり記録時の光ビームパワーが上限値に達してしまった場合であっても、再び最適なフォーカス位置の探査を開始することが可能なフォーカス位置調整装置等を提供することである。
上記第１の目的を達成するために本発明は、第１及び第２の形状のトラックを有する光ディスクを対象とするフォーカス位置調整装置及びそのようなフォーカス位置調整装置を有する光ディスクドライブ装置であって、前記光ディスクに照射された光ビームの収束状態を検出し、その収束状態を示すフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー検出手段と、前記フォーカスエラー信号に基づいて前記収束状態が所定状態になるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス制御手段と、前記光ディスクに記録された情報を読み出したときの再生信号に基づいて前記光ディスクの再生状態を検出する再生状態検出手段と、光ビームスポットが前記光ディスクの第１及び第２の形状のトラックのいずれに位置するかを検出し、そのトラックを示すトラック識別信号を出力するトラック検出手段と、前記再生状態がより良好となるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス位置探査手段とを備え、前記フォーカス位置探査手段は、前記トラック識別信号が第１の形状のトラックを示すときにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第１の更新フォーカス位置を決定し、前記トラック識別信号が第２の形状のトラックを示すときにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第２の更新フォーカス位置を決定するフォーカス位置更新部と、前記トラック識別信号が第１の形状のトラックを示すときには、フォーカス位置が前記第１の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー信号に変更を加え、前記トラック識別信号が第２の形状のトラックを示すときには、フォーカス位置が前記第２の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー信号に変更を加えるフォーカスエラー信号変更部とを有し、前記フォーカス制御手段は、前記フォーカスエラー信号変更部によって変更を加えられたフォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカス位置を変化させることを特徴とする。
また、上記第２の目的を達成するために本発明は、前記フォーカス位置調整装置等であって、前記再生状態検出手段は、前記再生信号に加えて前記フォーカスエラー信号をも考慮して前記再生状態を検出する。そして、前記再生状態検出手段は、前記再生信号のエンベロープを検出するエンベロープ検出部と、前記再生信号のジッタを検出するジッタ検出部とを有し、検出されたエンベロープ、ジッタ及び前記フォーカスエラー信号に基づいて前記再生状態を検出する。
また、上記第３の目的を達成するために本発明は、前記フォーカス位置調整装置等であって、さらに、光ビームスポットが光ディスクのデータ領域及びアドレス領域のいずれに位置するかを検出する領域検出手段を含み、前記再生状態検出手段は、前記領域検出手段による検出に基づいて前記再生信号の一部を抽出し、抽出した再生信号の一部から前記再生状態を検出する。そして、前記再生状態検出手段は、前記領域検出手段により光ビームスポットがデータ領域に位置すると検出されているときにおける再生信号だけを対象として前記再生状態を検出する。
また、上記第４の目的を達成するために本発明は、前記フォーカス位置調整装置等であって、さらに、前記フォーカスエラー信号から前記光ディスクの面振れを示す周波数成分を除去する面振れ成分除去フィルタを含み、前記再生状態検出手段は、前記周波数成分が除去されたフォーカスエラー信号及び前記再生信号から前記再生状態を検出する。また、前記フォーカス位置調整装置はさらに、前記光ディスクの面振れ加速が小さくなる位置のセクタを特定するセクタ特定手段を含み、前記再生状態検出手段は、特定された前記セクタだけから得られる前記再生信号及び前記フォーカスエラー信号から前記再生状態を検出する。
また、上記第５の目的を達成するために本発明は、前記フォーカス位置調整装置等であって、前記フォーカス位置更新部は、所定の移動量だけフォーカス位置をずらした場合に前記再生状態がより良好になるか否かを判断することによって前記第１の更新フォーカス位置と第２の更新フォーカス位置を決定する。
また、上記第６の目的を達成するために本発明は、前記フォーカス位置調整装置等であって、さらに、前記光ディスクのリードイン領域及びリードアウト領域の少なくとも一方に設けられたテスト領域にテストデータを記録する記録手段を含み、前記再生状態検出手段は、前記テストデータを読み出したときの再生信号に基づいて前記再生状態を検出する。
また、上記第７の目的を達成するために本発明は、前記フォーカス位置調整装置等であって、さらに、前記再生状態が所定の許容範囲を超える不良状態であるか否かを判断する不良状態判断手段と、前記不良状態にあると判断された場合に、前記フォーカス位置更新部に新たな第１及び第２の更新フォーカス位置を決定させ、前記フォーカスエラー信号変更部に前記フォーカスエラー信号を変更させる再探査手段とを含む。
上記目的を達成するために本発明は、第１及び第２の形状のトラックを有する光ディスクを対象とするフォーカス位置調整装置及びそのようなフォーカス位置調整装置を有する光ディスクドライブ装置であって、前記光ディスクに照射された光ビームの収束状態を検出し、その収束状態を示すフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー検出手段と、前記フォーカスエラー信号に基づいて前記収束状態が所定状態になるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス制御手段と、前記光ディスクに記録された情報を読み出したときの再生信号に基づいて前記光ディスクの再生状態を検出する再生状態検出手段と、光ビームスポットが前記光ディスクの第１及び第２の形状のトラックのいずれに位置するかを検出し、そのトラックを示すトラック識別信号を出力するトラック検出手段と、前記再生状態がより良好となるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス位置探査手段とを備え、前記フォーカス位置探査手段は、前記トラック識別信号が第１の形状のトラックを示すときにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第１の更新フォーカス位置を決定し、前記トラック識別信号が第２の形状のトラックを示すときにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第２の更新フォーカス位置を決定するフォーカス位置更新部と、前記トラック識別信号が第１の形状のトラックを示すときには、フォーカス位置が前記第１の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー信号に変更を加え、前記トラック識別信号が第２の形状のトラックを示すときには、フォーカス位置が前記第２の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー信号に変更を加えるフォーカスエラー信号変更部とを有し、前記フォーカス制御手段は、前記フォーカスエラー信号変更部によって変更を加えられたフォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカス位置を変化させることを特徴とする。
この構成によれば、光ビームスポットが第１の形状のトラックに位置するときと、第２の形状のトラックに位置するときとでは区別され、独立して、再生状態がより良好となる新たなランドトラック用とグルーブトラック用のフォーカス位置が探査される。そして、それら新たなフォーカス位置が制御目標となるように、ランドトラックとグルーブトラックとで区別されてフォーカス位置の制御が行われる。従って、ランドトラックとグルーブトラックの一方では再生状態が良好であるが他方では良好ではないという従来の不具合が回避され、上記第１の目的が達成される。
ここで、前記再生状態検出手段は、前記再生信号に加えて前記フォーカスエラー信号をも考慮して前記再生状態を検出してもよい。そして、前記再生状態検出手段は、前記再生信号のエンベロープを検出するエンベロープ検出部と、前記再生信号のジッタを検出するジッタ検出部とを有し、検出されたエンベロープ、ジッタ及び前記フォーカスエラー信号に基づいて前記再生状態を検出してもよい。
この構成によれば、再生情報には再生信号のエンベロープとジッタの両方の情報が含まれ、そのような再生状態に基づいてフォーカス位置探査手段によるフォーカス位置の探査が行われるので、精度の高いフォーカス位置調整が実現される。つまり、従来のように再生信号の振幅だけに着目してフォーカス位置の制御を行う場合や再生信号のジッタだけに着目してフォーカス位置の制御を行う場合における再生エラーの増加という不具合が回避され、上記第２の目的が達成される。
また、前記フォーカス位置調整装置はさらに、光ビームスポットが光ディスクのデータ領域及びアドレス領域のいずれに位置するかを検出する領域検出手段を含み、前記再生状態検出手段は、前記領域検出手段による検出に基づいて前記再生信号の一部を抽出し、抽出した再生信号の一部から前記再生状態を検出してもよい。そして、前記再生状態検出手段は、前記領域検出手段により光ビームスポットがデータ領域に位置すると検出されているときにおける再生信号だけを対象として前記再生状態を検出してもよい。
この構成によれば、光ディスクのアドレス領域は除外されてフォーカス位置の調整が行われるので、アドレス領域とデータ領域とで異なる態様でピットが形成されているような光ディスクであっても、そのような相違に基づくフォーカス位置調整の乱れが回避され、上記第３の目的が実現される。
また、前記フォーカス位置調整装置はさらに、前記フォーカスエラー信号から前記光ディスクの面振れを示す周波数成分を除去する面振れ成分除去フィルタを含み、前記再生状態検出手段は、前記周波数成分が除去されたフォーカスエラー信号及び前記再生信号から前記再生状態を検出してもよい。また、前記フォーカス位置調整装置はさらに、前記光ディスクの面振れ加速が小さくなる位置のセクタを特定するセクタ特定手段を含み、前記再生状態検出手段は、特定された前記セクタだけから得られる前記再生信号及び前記フォーカスエラー信号から前記再生状態を検出してもよい。
この構成によれば、光ディスクの面振れ成分が除去された再生状態が得られ、そのような再生状態に基づいてフォーカス位置の調整が行われるので、光ディスクの面振れによる影響を受けにくい高精度なフォーカス位置調整が実現され、上記第４の目的が達成される。
また、前記フォーカス位置更新部は、所定の移動量だけフォーカス位置をずらした場合に前記再生状態がより良好になるか否かを判断することによって前記第１の更新フォーカス位置と第２の更新フォーカス位置を決定してもよい。
この構成によれば、フォーカス位置探査手段は予め決められた一定の移動量だけ強制的にフォーカス位置をずらし、その結果得られる再生状態から新たな目標フォーカス位置を決定するので、フォーカス位置が大きくずれたために精密な調整が不可能となってしまった場合であっても、再びフォーカス位置の調整が可能なように復旧され得る。よって、上記第５の目的が達成される。
また、前記フォーカス位置調整装置はさらに、前記光ディスクのリードイン領域及びリードアウト領域の少なくとも一方に設けられたテスト領域にテストデータを記録する記録手段を含み、前記再生状態検出手段は、前記テストデータを読み出したときの再生信号に基づいて前記再生状態を検出してもよい。
この構成によれば、テストデータはライトプロテクトの対象外とされる領域にテストデータが記録され、そのテストデータを用いてフォーカス位置の調整が行われるので、未記録であって、かつ、ライトプロテクトされた光ディスクであっても、フォーカス位置の探査が実行され得る。よって、上記第６の目的が達成される。
また、前記フォーカス位置調整装置はさらに、前記再生状態が所定の許容範囲を超える不良状態であるか否かを判断する不良状態判断手段と、前記不良状態にあると判断された場合に、前記フォーカス位置更新部に新たな第１及び第２の更新フォーカス位置を決定させ、前記フォーカスエラー信号変更部に前記フォーカスエラー信号を変更させる再探査手段とを含んでもよい。
この構成によれば、光ディスクの回転の起動時だけでなく、一定の不良状態が発生した場合にもフォーカス位置の調整が起動されるので、その不良状態が解消され、上記第７の目的が達成される。
以下、本発明に係る光ディスクドライブ装置１００について、図面を参照しながら具体的に説明する。
［光ディスクドライブ装置１００全体の構成］
図１は、光ディスクドライブ装置１００全体の構成を示すブロック図である。
この光ディスクドライブ装置１００は、大きく分けて、機構及び光学系部品１〜１３、信号処理部４０、光ヘッド制御部２０及びドライブコントローラ１４から構成される。
機構及び光学系部品は、光ディスク１、光ヘッド７（アクチュエータ２、対物レンズ３、再生信号検出器４、光検出器５、板バネ６、光ヘッド７、半導体レーザ８）、光ヘッド支持部材９、粗動モータ１０、シーク制御部１１、スピンドルモータ１２及び回転制御部１３からなる。
信号処理部４０は、光ディスク１への書込み信号や光ディスク１からの読み出し信号の処理を行う回路であり、レーザパワー駆動部４１、変調部４２、加算増幅器４３、加算増幅器４４、差分増幅器４５、加算増幅器４６及び復調部４７から構成される。
光ヘッド制御部２０は、信号処理部４０からの各種制御信号を用いて光ヘッド７のトラッキングサーボとフォーカスサーボの制御を行う回路であり、フォーカス駆動部２１、トラッキング駆動部２２、トラッキング制御部２３、加算部２４、外乱信号発生部２５、フォーカス制御部２６及びフォーカス位置調整部３０から構成される。
光ディスク１は書換え可能な情報記録媒体であり、スピンドルモータ１２上に装着されている。回転制御部１３はドライブコントローラ１４による制御の下でスピンドルモータ１２を駆動制御する。光ヘッド支持部材９は光ヘッド７を支持する部材であり、粗動モータ１０によって光ディスク１の半径方向にスライド移動する。シーク制御部１１は、ドライブコントローラ１４による制御の下で粗動モータ１０を駆動制御することによって、光ヘッド７のシーク動作を制御する。
変調部４２は、ドライブコントローラ１４から送られてくる信号パターンに対して一定の変換を行い、得られた信号を後にレーザパワー駆動部４１に出力する。レーザパワー駆動部４１は、変調部４２からの信号に基づいて半導体レーザ８の出力パワーを変調する。これによって、ドライブコントローラ１４からの信号パターンが光ディスク１に記録される。
光ヘッド７は、半導体レーザ８、対物レンズ３、光検出器５、再生信号検出器４、アクチュエータ２及び板バネ等の支持部材６の集合である。半導体レーザ８から出射された光ビームは光ヘッド７内の光学系を通過後、対物レンズ３で集光されて光ディスク１上に照射される。光ディスク１で反射した光ビームは対物レンズ３及び光ヘッド７内の光学系を通過後、光検出器５及び再生信号検出器４等に入射される。
光検出器５は光ディスク上に照射された光ビームのフォーカス位置を示す４分割フォトダイオードである。加算増幅器４３、４４それぞれは、光検出器５からの４つの光信号の２つを加算して増幅することによって、フォーカス信号ＶＦＳ１、ＶＦＳ２を出力する。これらフォーカス信号ＶＦＳ１、ＶＦＳ２は、光ビームの所定収束状態からのずれを示すフォーカスエラー信号ＦＥＳを生成するために用いられる。つまり、ここでは、非点収差法に基づくフォーカスエラー検出方式が採用されている。
再生信号検出器４は、光ディスク１からの反射光量を検出し、２つの反射光量信号を出力する広帯域の２分割フォトダイオードである。光ディスク１には情報（信号パターン）が反射率の変化で記録されているので、これら２つの反射光量信号により光ディスク１に記録された情報を読み出すことができる。
差分増幅器４５は、再生信号検出器４からの２つの反射光量信号の差分を算出し、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥとしてトラッキング制御部２３及びフォーカス位置調整部３０に出力する。この広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥは、光ディスク１上に凹凸ピットで形成されたアドレス部の再生信号（以下「アドレス信号」という）を含む信号である。光ディスク１上に形成されたアドレスピットは、グルーブトラックの中心とランドトラックの中心とからそれぞれ1/4トラックピッチずらした位置に形成されており、これらピットの状態を示す広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥは、光ディスク１のアドレス領域の検出、ランドトラック及びグルーブトラックの検出、トラッキングサーボ等に用いられる。
加算増幅器４６は、再生信号検出器４からの２つの光量信号を加算し、再生信号ＲＦとして復調部４７に出力する。この再生信号ＲＦは、光ディスク１に記録された全ての情報を示す広帯域の信号である。復調部４７は、加算増幅器４６からの再生信号ＲＦを所定のしきい値によって２値化し、変調部４２での変換に対応する逆変換を施すことによって、光ディスク１に記録されていた情報を示すＲＦパルス信号ＰＲＦを生成し、フォーカス位置調整部３０やドライブコントローラ１４に送る。
フォーカス位置調整部３０は、２つのフォーカス信号ＶＦＳ１、ＶＦＳ２からフォーカスエラー信号ＦＥＳを生成することを基本的な機能とするが、このときに、各種制御信号ＲＦＴＥ、ＲＦ、ＰＲＦを用いることによって、光ビームスポットの位置（光ディスク１のランドトラック及びグルーブトラックのいずれに位置するか）に依存する最適なフォーカス位置の探査を実行し、その結果をフォーカスエラー信号ＦＥＳに反映させる。また、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥに基づいて、現在の光ビームスポットがランドトラックに位置するかグルーブトラックに位置するかを示すランド（Ｌ）／グルーブ（Ｇ）切替え信号ＬＧＳと、光ビームスポットがアドレス領域に位置するタイミングを示すゲート信号ＩＤＧＡＴＥとを生成する。
なお、このフォーカス位置調整部３０によるフォーカス位置探査には、大きく分けて２種類のモード、即ち、光ディスク１が一定回転数に達した後に実施される粗い探査と、その粗い探査を終えた直後に実施される精密探査とがある。そして、精密探査においては、更に精度を向上させるための２つの機能（オプション機能）、つまり、フォーカスエラー信号ＦＥＳから面振れ成分を除外したり、特定のデータ領域だけを対象として探査させたりする機能を動作させることができる。これら２つの探査モードや２つのオプション機能はドライブコントローラ１４による制御の下で選択されたり追加されたりする。
フォーカス駆動部２１及びトラッキング駆動部２２は、それぞれ、加算部２４及びトラッキング制御部２３からの信号に基づいて対物レンズ３の位置を変化させるための駆動電流をアクチュエータ２へ供給する。アクチュエータ２は、マグネットやコイル等からなり、板バネ６の反動力に抗して対物レンズ３を動かすことにより、光ディスク１に照射される光ビームの収束状態（光ビームと光ディスク１の面との相対的な位置ずれ）や、光ビームスポットのトラックからの位置ずれ）を変化させる。
トラッキング制御部２３は、トラッキング・サーボのための制御を行う回路であり、差分増幅器４５からの広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥに基づいて、光ビームが光ディスク１上のトラックを追従するようにフィードバック制御する。また、このトラッキング制御部２３は、ドライブコントローラ１４からの指示により、フォーカス位置調整部３０から送られてくるＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳに基づいて、光ビームが常にランドトラック又はグルーブトラックだけを追従するような制御、即ち、光ディスク１の１回転毎に光ビームを光ディスク１の内周側へジャンプバック（スチルジャンプ）させるための制御も行う。
フォーカス制御部２６は、位相補償のためのループフィルタ等からなり、フォーカス位置調整部３０からのフォーカスエラー信号ＦＥＳに基づいて、その信号ＦＥＳが示すフォーカス位置とフォーカスサーボの制御目標位置との誤差をゼロとするような信号を生成し加算部２４に出力する。
なお、これらフォーカス制御部２６及びトラッキング制御部２３は、フォーカス位置調整部３０から送られてくるゲート信号ＩＤＧＡＴＥに基づいて、光ディスク１上に収束照射された光ビームがアドレス領域に位置する時間だけ、その領域に入る直前における出力信号をホールドする。これは、上述したように、光ディスク１上に形成されたアドレスピットは、グルーブトラックの中心とランドトラックの中心とからそれぞれ1/4トラックピッチだけずれた位置に形成されているので、このような不要な領域をフォーカスサーボ及びトラッキングサーボの対象から外すためである。
外乱信号発生部２５は、フォーカス位置調整部３０がフォーカス位置の精密探査を行うために必要な信号、具体的には、フォーカス位置が±０．４μｍ変化するような１ｋＨｚの正弦波信号等を加算部２４へ出力する。加算部２４は、ドライブコントローラ１４からの制御（粗い探査か精密探査かの指示）の下で、フォーカス制御部２６からの信号と外乱信号発生部２５からの信号とを加算してフォーカス駆動部２１に出力するか、又は、フォーカス制御部２６からの信号をそのまま通過させてフォーカス駆動部２１に出力する。
ドライブコントローラ１４は、マイクロプロセッサ、制御プログラムを記録したＲＯＭ及び作業域としてＲＡＭ等からなり、回転制御部１３、シーク制御部１１、信号処理部４０及び光ヘッド制御部２０を統括して制御する。例えば、一定条件を検出した場合に、フォーカス位置調整部３０等に対して、特定種類のフォーカス位置探査のための諸条件を設定し、その探査を実行させたりする。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は光ディスク１の物理的な構造を示す図であり、図２（ａ）は光ディスク１を上面から見たときの概略図、図２（ｂ）はＬ／Ｇ切替え点付近の拡大図である。この光ディスク１はＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスクである。つまり、スパイラル状に形成されたトラックのグルーブ（Ｇ）とランド（Ｌ）は共に記録再生可能であり、さらに光ディスク１の１周毎にランドとグルーブとが交互に形成されている。これによって、内周から外周までランドとグルーブとを連続して再生又は記録に用いることができる。
図２（ａ）に示されるように、この光ディスク１では、ランドトラック（図中白線で表示）とグルーブトラック（図中黒実線で表示）が１回転毎につながっており、１本のスパイラルを構成している。
図２（ｂ）に示されるように、この光ディスク１は、データ領域とデータ領域の間にセクターを識別するための凹凸のピット構造からなるアドレス領域を有しいる。また、Ｌ／Ｇ切替え点は光ディスクの１周毎に存在し、ちょうどアドレス領域でランドとグルーブが切り替わるよう構成されている。アドレス領域は、光ディスク１の内周側において１周につき１７個存在し、そのうちの一つはＬ／Ｇ切替え点である。そして、アドレス領域とデータ領域の１組でデータセクタを構成している。したがって、例えばディスク内周側の１周（＝１トラック）は１７セクタに分割されている。
また、図２（ｂ）に示されるように、光ディスク１のアドレス領域はセクタ先頭にトラック中心から光ディスク１の半径方向に１／２トラックピッチずらした位置に相補的に配置されたピット（以下「ＣＡＰＡ（Complementary Allocated Pit Address）」という。）で構成されている。より詳細には、Ｌ／Ｇ切替え点を含む第１データセクタ以外のデータ領域終端においては、グルーブトラックに対して光ディスク１の外周側へ１／２トラックピッチずらした位置に第１のアドレスが配置され、第１のアドレスの後に内周側へ１／２トラックピッチずらした位置に第２のアドレスが配置されている。一方、Ｌ／Ｇ切替え点を含む第１のデータセクタにおいては、第１データセクタの前に位置するデータセクの終端において、グルーブトラックに対して光ディスク１の内周側へ１／２トラックピッチずらした位置に第１のアドレスが配置され、第１のアドレスの後に外周側へ１／２トラックピッチずらした位置に第２のアドレスが配置されている。
図２（ｃ）は、ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスク１のランドに光ビームが照射されている場合における光ディスク１及び対物レンズ３の断面図、図２（ｄ）は、ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスク１のグルーブに光ビームが照射されている場合における光ディスク１及び対物レンズ３の断面図である。これらの図２（ｃ）、Ｄから分かるように、光ディスク１のランドとグルーブとでは形状が異なるので、光ディスク１からの反射光が対物レンズ３を通過し光ヘッド７において回折されると、その回折光の分布はランドトラックとグルーブトラックとで異なる。その結果、ランドトラックとグルーブトラックとでは、フォーカスエラー信号のゼロレベル（フォーカス位置についての制御目標位置）と現実のフォーカス位置との関係が異なったものになる。そのために、本光ディスクドライブ装置１００は、光ビームがランドトラックに位置するかグルーブトラックに位置するかによって異なるフォーカス位置の調整を行う。つまり、光ビームがランドトラックに位置するときの制御目標位置とグルーブトラックに位置するときの制御目標位置は独立している。
［フォーカス位置調整部３０の構成］
図３は、図１に示されたフォーカス位置調整部３０の詳細な構成を示すブロック図である。このフォーカス位置調整部３０は、大きく分けて、フォーカス位置の粗い探査のための構成要素（エラーレイト計測部３３、フォーカス位置粗探査部５０）と、精密探査のための構成要素（リードゲート検出部３２、面振れ成分除去部３５、切替え器３９、フォーカス位置精密探査部６０）と、それらに共通する構成要素（アドレス信号検出部３１、ランドグルーブ検出部３４、２つの切替え器３７、３８、フォーカスエラー検出部３６）とから構成される。
ランドグルーブ検出部３４は、信号処理部４０の差分増幅器４５から出力された広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥに基づいて、光ビームスポットの現在位置がグルーブ上に位置するのかランド上に位置するのかを示すＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳを生成する。具体的には、ランドグルーブ検出部３４は、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥのピークエンベロープを２値化した信号（以下「ピークエンベロープ信号ＰＥＰＳ」という。）と広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥのボトムエンベロープを２値化した信号（以下「ボトムエンベロープ信号ＢＥＰＳ」という。）を生成し、光ビームが光ディスク１上のトラックを追従してアドレス領域を通過したときにピークエンベロープ信号ＰＥＰＳの論理レベルが変化した後にボトムエンベロープ信号ＢＥＰＳの論理レベルが変化したらグルーブと判定し、逆に、ボトムエンベロープ信号ＢＥＰＳの論理レベルが変化した後にピークエンベロープ信号ＰＥＰＳが変化したらランドと判定し、それら判定結果を示す信号をＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳとして出力する。このＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳは、フォーカス位置の探査においてランドとグルーブを区別するために用いられたり、トラッキング制御部２３にスチルジャンプをさせるために用いられたりする。
図４（ａ）〜（ｃ）は、ランドグルーブ検出部３４の入出力信号ＲＦＴＥ、ＬＧＳのタイミングを示す図である。図４（ａ）は光ディスク１上のトラック構成の概略と光ビームスポットがグルーブトラックからＬ／Ｇ切り替わり点を通過してランドトラックへ移動する軌跡を示し、図４（ｂ）は光ビームスポットが図４（ａ）に示される軌跡のようにトラックを追従した場合における広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥの波形を示し、図４（ｃ）はＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳの波形である。
図４（ａ）に示されるように、光ディスク１のアドレス領域はセクタ先頭にトラック中心から光ディスク１半径方向に１／２トラックピッチずらした位置に相補的に配置されたピット（ＣＡＰＡ）で構成されている。なお、このようなＣＡＰＡの形成により、光ビームがアドレス領域を通過したときの広帯域のトラッキングエラー信号ＲＦＴＥにより、ピットで形成されたアドレス情報を再生することができる。
いま、光ビームスポットがグルーブトラックに追従しながら図４（ａ）に示されるアドレス領域を通過したとする。すると、図４（ｂ）のタイミングチャートの左側に示されるように、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥは、ゼロレベルに対して先ず正側にアドレス信号が現れ、次に負側に現れるような波形となる。続いて、光ビームスポットがＬ／Ｇ切替え点を通過すると、図４（ｂ）のタイミングチャートの右側に示されるように、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥは、ゼロレベルに対して先ず負側にアドレス信号が現れ、次に正側に現れるような波形となる。ランドグルーブ検出部３４は、図４（ｂ）に示されるような極性反転の順序からＬ／Ｇ切替え点を検出するので、図４（ｃ）に示されるようなＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳ（光ビームスポットがグルーブに位置するときに“Ｈｉ”レベルとなり、ランドに位置するときに“Ｌｏｗ”レベルとなる信号）を出力する。
アドレス信号検出部３１は、信号処理部４０の差分増幅器４５からの広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥを受け取り、その信号ＲＦＴＥを所定のしきい値によって２値化したアドレスパルス信号ＰＡＤＲを出力すると共に、光ビームスポットがアドレス領域に位置するタイミングを示すゲート信号ＩＤＧＡＴＥ（データ領域で“Ｌｏｗ”となり、アドレス領域で“Ｈｉ”となるゲート信号）を出力する。具体的には、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥのピークエンベロープを２値化した信号と、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥのボトムエンベロープを２値化した信号を反転した信号を生成し、この２信号の論理和によりゲート信号ＩＤＧＡＴＥを生成する。
図５は、アドレス信号検出部３１の詳細な構成を示すブロック図である。このアドレス信号検出部３１は、大きく分けて、ゲート信号ＩＤＧＡＴＥを生成するための構成要素３１０１〜３１０６と、アドレスパルス信号ＰＡＤＲを生成するための構成要素３１０７からなる。
ピークエンベロープ検出部３１０１は、再生信号検出器４からの広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥ）のピーク側エンベロープを検出する。ボトムエンベロープ検出部３１０２は、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥのボトム側エンベロープを検出する。２値化回路３１０３は、ピークエンベロープ検出部３１０１からの信号（広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥのピークエンベロープを示す信号）を所定のしきい値で２値化する。２値化回路３１０４は、ボトムエンベロープ検出部３１０２からの信号（広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥのボトムエンベロープを示す信号）を所定のしきい値で２値化する。ＮＯＴ回路３１０５は、２値化回路３１０４からの出力信号を反転して出力する。ＯＲ回路３１０６は、２値化回路３１０３からの出力信号とＮＯＴ回路３１０５からの出力信号とを論理和して得られるゲート信号ＩＤＧＡＴＥを出力する。２値化回路３１０７は、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥのゼロレベルに対して正側に現れるアドレス再生信号に対してはその振幅中心になるような正のしきい値で、負側に現れるアドレス再生信号に対してはその振幅中心となるような負のしきい値で、それぞれ２値化して得られるアドレスパルス信号ＰＡＤＲを出力する。
図６（ａ）〜（ｄ）は、アドレス信号検出部３１においてゲート信号ＩＤＧＡＴＥが生成される過程を示すためのタイミングチャートであり、図６（ａ）はアドレス信号検出部３１に入力される広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥ、図６（ｂ）は２値化回路３１０３の出力信号、図６（ｃ）は２値化回路３１０４の出力信号、図６（ｄ）はアドレス信号検出部３１から出力されるゲート信号ＩＤＧＡＴＥを示す。
図６（ａ）に示されるような広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥがアドレス信号検出部３１に入力されると、２値化回路３１０３の出力は、図６（ｂ）に示されるように、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥのゼロレベルに対して、正側にアドレス信号が現れたときに“Ｈｉ”となり、それ以外のときに“Ｌｏｗ”となるような波形になる。一方、２値化回路３１０４の出力は、図６（ｃ）に示されるように、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥのゼロレベルに対して、負側にアドレス信号が現れたときに“Ｌｏｗ”となり、それ以外のときに“Ｈｉ”となるような波形になる。したがって、ＯＲ回路３１０６の出力、すなわちゲート信号ＩＤＧＡＴＥは、図６（ｄ）に示されるように、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥにアドレス信号が現れているときに“Ｈｉ”となり、それ以外のときに“Ｌｏｗ”となるような波形になる。
エラーレイト計測部３３は、フォーカス位置の粗い探索に用いられる評価情報、即ち、光ディスク１のアドレス領域に記録された情報のエラー発生率又はデータ領域に記録された情報のエラー発生率を示す信号（ビットエラーレイトＢＥＲ）を生成する。具体的には、エラーレイト計測部３３は、アドレス信号検出部３１からゲート信号ＩＤＧＡＴＥに基づいて、復調部４７からのＲＦパルス信号ＰＲＦのエラーレイト（例えば、単位時間当たりのＲＦパルス信号ＰＲＦのパリティービットエラー数）、及び、アドレス信号検出部３１からのアドレスパルス信号ＰＡＤＲのエラーレイト（例えば、単位時間あたりのアドレスパルス信号ＰＡＤＲのパリティービットエラー数）のいずれかを選択して計測し、その結果をビットエラーレイトＢＥＲとしてフォーカス位置粗探査部５０に出力する。
図７は、エラーレイト計測部３３の詳細な構成を示すブロック図である。選択回路３３０１は、２入力１出力のセレクタであり、アドレス信号検出部３１からのゲート信号ＩＤＧＡＴＥが“Ｈｉ”のときには復調部４７からのＲＦパルス信号ＰＲＦを選択して出力し、ゲート信号ＩＤＧＡＴＥが“Ｌｏｗ”のときはアドレス信号検出部３１からのアドレスパルス信号ＰＡＤＲを選択して出力する。
パリティーエラー検出器３３０２は、選択回路３３０１から出力されたＲＦパルス信号ＰＲＦ又はアドレスパルス信号ＰＡＤＲにおける１シンボルデータ毎のパリティエラーの発生を検出し、エラーを検出する度に“Ｈｉ”レベルとする１個のパルス信号（パリティーエラー信号ＰＥ）を出力する。なお、光ディスク１に記録されているデータには、１つのシンボルデータ毎にパリティービットが付加されているので、パリティーエラー検出器３３０２は、１シンボルデータ毎に、そこに含まれるデータビットとパリティービットとからパリティーエラーを検出する。
周期カウンタ３３０３は、一定周期のクロック信号をビットエラー検出部３３０４に出力する。ビットエラー検出部３３０４は、周期カウンタ３３０３からのクロック信号の１周期の間に入力されたパリティーエラー信号ＰＥの個数をカウントし、その結果をビットエラーレイトＢＥＲとして出力する。
フォーカスエラー検出部３６は、光検出器５から加算増幅器４３、４４を経て入力された２つのフォーカス信号ＶＦＳ１、ＶＦＳ２に対して、以下の式１で表されるように、それらの差分に相当する情報を算出し、フォーカスエラー信号ＦＥＳとしてフォーカス制御部２６、面振れ成分除去部３５及び切替え器３９に出力する。
ＦＥＳ＝ｋ1×ＶＦＳ１−ｋ2×ＶＦＳ２＋ＯＦＦＳＥＴ …（式１）
つまり、各フォーカス信号ＶＦＳ１、ＶＦＳ２それぞれに対して一定の重みづけをした後にそれらの差分を算出し、一定のオフセット値を加算した値をフォーカスエラー信号ＦＥＳとして出力する。このとき、切替え器３７から入力されるバランス制御信号ＦＢＡＬに従って上記重み付け（ｋ1とｋ2）の比（フォーカスバランス）を決定し、切替え器３８から入力されるオフセット制御信号ＦＯＦＦに従って上記オフセット値ＯＦＦＳＥＴ（フォーカスオフセット）を決定する。このフォーカスエラー信号ＦＥＳがフォーカス制御部２６に入力されていることから分かるように、このフォーカスエラー検出部３６は、２つの制御信号ＦＢＡＬ、ＦＯＦＦに従ってフォーカスバランスとフォーカスオフセットを変更することにより、フォーカスエラー（ＶＦＳ１とＶＦＳ２との差）のゼロレベル、即ち、フォーカスサーボの制御目標位置を変更（設定）している。
図８は、フォーカスエラー検出部３６の詳細な構成を示すブロック図である。このフォーカスエラー検出部３６の前段部は、差動増幅器３６１３とフィードバック抵抗器３６１２とフォーカスバランス回路３６１１とＤ／Ａ変換器３６１８とからなる差動増幅回路である。フォーカスバランス回路３６１１は、電圧制御の可変抵抗部品（２つのトランジスタが相補的に接続されもの）等からなる。この差動増幅回路は、切替え器３７から送られてくるバランス制御信号ＦＢＡＬ（のアナログ値）に従って、２つの入力信号ＶＦＳ１、ＶＦＳ２の差分を算出する際のゲイン比（フォーカスバランス）を変更している。後段部は、３つの抵抗器３６１４〜３６１６と差動増幅器３６１７とＤ／Ａ変換器３６１９とからなるオフセット調整回路である。前段部からの差分信号に対して、切替え器３８から送られてくるオフセット制御信号ＦＯＦＦ（アナログ値）に基づく一定のオフセット値（フォーカスオフセット）を加算している。
切替え器３７、３８は、それぞれ、ドライブコントローラ１４によって制御される２入力１出力のセレクタであり、ドライブコントローラ１４からフォーカス位置の粗い探査を行っている旨の指示を受けた際には、フォーカス位置粗探査部５０からの制御信号ＦＢＡＬ１、ＦＯＦＦ１を選択して出力し、精密探査を行っている旨の指示を受けた際には、フォーカス位置精密探査部６０からの制御信号ＦＢＡＬ２、ＦＯＦＦ２を選択して出力する。
フォーカス位置粗探査部５０は、フォーカス引き込みの初期におけるフォーカス位置の探査、即ち、粗い探査を行う制御回路であり、アドレス信号検出部３１からのビットエラーレイトＢＥＲが一定値以下となるようにフォーカス位置を一定距離だけ強制的に動かすべく、２つの制御信号ＦＢＡＬ１、ＦＯＦＦ１を切替え器３７、３８に出力する。このとき、フォーカス位置粗探査部５０は、予めプログラムされた手順に従って、ランドグルーブ検出部３４からのＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳを参照しながら、光ビームスポットがランドトラック上に位置する場合とグルーブトラック上に位置する場合とで異なる制御を行う。これは、ランドトラックとグルーブトラックのどちらか一方のトラックのみを対象として再生状態が最適となるようにフォーカス位置を調整しても必ずしも他方のトラックにおいて最適な再生状態になるとは限らない、ことを考慮したためである。つまり、ランドトラックとグルーブトラックそれぞれを区別してフォーカス制御の目標値を探査することで、総合的に（ランドトラックとグルーブトラックの両方に対して）良好な再生特性を得るためである。
図９は、フォーカス位置粗探査部５０の詳細な構成を示すブロック図である。第１の記憶部５２は、複数のフォーカスバランス値（バランス制御信号ＦＢＡＬ１の大きさに相当する数値）を記録するための領域を有する書換え可能な不揮発性メモリであり、本光ディスクドライブ装置１００を組み立て調整した際に得られた光ディスク１のグルーブトラックにおけるフォーカス位置の調整値を示す１個のフォーカスバランス値を予め記憶している。第２の記憶部５３は、同様に、複数のフォーカスオフセット値（オフセット制御信号ＦＯＦＦ１の大きさに相当する数値）を記録するための領域を有する書換え可能な不揮発性メモリであり、本光ディスクドライブ装置１００を組み立て調整する際に得られた光ディスク１のランドトラックにおけるフォーカス位置の調整値を示す１個のフォーカスオフセット値を予め記憶している。
ＤＳＰ５１は、内部に制御プログラムを有するデジタルシグナルプロセッサであり、フォーカス位置探査をソフト処理する。具体的には、光ビームスポットが光ディスク１上のグルーブトラックに位置するときに、第１の記憶部５２に格納されたフォーカスバランス値を参照しながら、バランス制御信号ＦＢＡＬ１を出力することで、エラーレイト計測部３３からのビットエラーレイトＢＥＲが一定値以下となる最適なフォーカスバランス値を探査する。続いて、そのバランス制御信号ＦＢＡＬ１の出力を維持したまま、光ビームスポットが光ディスク１上のランドトラックに位置するときに、第２の記憶部５３に格納されたフォーカスオフセット値を参照しながらオフセット制御信号ＦＯＦＦ１を出力することで、エラーレイト計測部３３からのビットエラーレイトＢＥＲが一定値以下となる最適なフォーカスオフセット値を探査する。
そして、ＤＳＰ５１は、このような探査によって、より最適なフォーカスバランス値及びフォーカスオフセット値が得られた場合には、それらをランドトラック用とブルーブトラック用で区別して第１及び第２の記憶部５２、５３に格納すると共に、その探査後におけるフォーカス位置の新たな制御基準位置としてランドトラックとグルーブトラックとを区別しながら、それらフォーカスバランス値及びフォーカスオフセット値に相当する制御信号ＦＢＡｌ１、ＦＯＦＦ１を切替え器３７、３８に出力する。
リードゲート検出部３２は、精密なフォーカス位置探査を行う場合において、さらに精度を向上させるときにオプション的に用いられる回路であり、光ディスク１上のアドレス領域及び予めドライブコントローラ１４によって指定されたデータ領域において“Ｈｉ”となるようなゲート信号ＲＤＧＴをフォーカス位置精密探査部６０へ出力する。
具体的には、ドライブコントローラ１４は、予め、フォーカスエラー信号ＦＥＳを取り込んでＡ／Ｄ変換することで光ディスク１の回転時に生じる面振れ（交流信号）を検出し、その交流信号の変化分が小さい位置に相当するデータ領域においてゲート信号ＲＤＧＴが“Ｈｉ”となるようにそれらデータ領域のセクタをリードゲート検出部３２に通知しておく。そして、リードゲート検出部３２は、信号処理部４０からの広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥからアドレス領域とデータ領域（セクタ）を判別し、アドレス領域及び予めドライブコントローラ１４によって指定されたデータ領域（セクタ）において“Ｈｉ”となるようにゲート信号ＲＤＧＴを生成する。このゲート信号ＲＤＧＴは、精密なフォーカス位置探査において面振れの影響によってフォーカス制御の精度が劣化してしまう不具合を除去するために用いられる。
図１０は、リードゲート検出部３２の入力信号ＲＦＴＥ、アドレス領域を示すゲート信号ＩＤＧＡＴＥ及びリードゲート検出部３２からの出力信号ＲＤＧＴのタイミングチャートである。ゲート信号ＲＤＧＴは、アドレス領域及び予め指定されたデータセクタ（リードデータセクタ）を示している。なお、精密なフォーカス位置探査において、高い精度が要求されない場合は、ドライブコントローラ１４は、リードゲート検出部３２に指示することで、機能を停止させることができる。このときには、リードゲート検出部３２はゲート信号ＲＤＧＴを常時“Ｈｉ”とする。
面振れ成分除去部３５は、精密なフォーカス位置探査を行う場合にオプション的に用いられる回路であり、フォーカスエラー検出部３６からのフォーカスエラー信号ＦＥＳに含まれる光ディスク１の面振れ成分を除去し、それ以外の周波数成分（外乱信号発生部２５から印加した１ｋＨｚ信号等）を通過させるフィルタであり、通過させた信号を切替え器３９を介してフォーカス位置精密探査部６０に出力する。これは、リードゲート検出部３２の役割と同様であり、精密なフォーカス位置探査における面振れの影響を排除することで、さらに高精度のフォーカス位置制御を行うためである。
切替え器３９は、ドライブコントローラ１４によって制御される２入力１出力のセレクタであり、ドライブコントローラ１４から指示に基づいて面振れ成分除去部３５の入出力をバイパスする。具体的には、フォーカス位置の粗い探査を行う場合において、ドライブコントローラ１４からの指示に基づいて、面振れ成分除去部３５からの出力信号及びフォーカスエラー検出部３６からの出力信号ＦＥＳのいずれかを選択し、選択後フォーカスエラー信号ＦＥＳＳとしてフォーカス位置精密探査部６０に出力する。この切替え器３９は、フォーカス位置の精密探査において面振れ成分除去部３５を機能させるか否か、即ち、フォーカス位置の精密探査をより高精度に行うか否かを決定する機能を持つ。
フォーカス位置精密探査部６０は、フォーカス位置粗探査部５０による粗いフォーカス位置探査が終了した後に続いて行う細密なフォーカス位置探査のための制御を行う回路である。具体的には、切替え器３９から送られてくるフォーカスエラー信号ＦＥＳＳに含まれる外乱信号成分（外乱信号発生部２５から出力された外乱信号）と信号処理部４０から送られてくる再生信号ＲＦに基づいて、その再生信号ＲＦのエンベロープが大きくなり、かつ、その再生信号ＲＦのジッタが小さくなるような最適なフォーカス位置を探査し、そのようなフォーカス位置がフォーカス制御部２６によるフォーカスサーボによって維持されるように２つの制御信号ＦＢＡＬ２、ＦＯＦＦ２を切替え器３７、３８に出力する。これは、再生信号ＲＦのエンベロープとジッタの両方を考慮したフォーカス制御をすることで、総合的に良好な再生状態を得るためである。
また、フォーカス位置精密探査部６０は、フォーカス位置粗探査部５０と同様に、ランドグルーブ検出部３４からのＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳによって、光ビームスポットがランドトラック上に位置する場合とグルーブトラック上に位置する場合とで異なる制御を行う。これは、ランドトラックとグルーブトラックそれぞれを区別してフォーカス制御の目標値を探査することで、総合的に（ランドトラックとグルーブトラックの両方に対して）良好な再生特性を得るためである。
［粗いフォーカス位置探査］
次に、以上のように構成された本光ディスクドライブ装置１００が記録・再生時において粗いフォーカス位置探査を行う場合の動作について説明する。
まず、図１及び図３を用いて本光ディスクドライブ装置１００の全体的な動作を説明する。なお、この粗いフォーカス位置探査においては、ドライブコントローラ１４からの指示により、切替え器３７、３８はフォーカス位置粗探査部５０からの制御信号ＦＢＡＬ１、ＦＯＦＦ１を選択して通過させ、加算部２４はフォーカス制御部２６からの信号だけを通過させるので、精密なフォーカス探査にのみ用いられる構成要素（外乱信号発生部２５、リードゲート検出部３２、面振れ成分除去部３５、フォーカス位置精密探査部６０）は動作しない（直接には関連しない）。
まず、ドライブコントローラ１４は、回転制御部１３に指示を出すことでスピンドルモータ１２を一定の回転数で回転させた後に、シーク制御部１１に指示を出すことで粗動モータ１０による粗いシーク動作をさせる。続いて、変調部４２やレーザパワー駆動部４１を制御することで、半導体レーザ８から光ディスク１に向けて光ビームを照射させる。
光検出器５は、光ディスク１上の光ビームスポットで反射された光ビームを４分割されたレンズで検出した後に電気信号に変換し、加算増幅器４３、４４は、それら４つの信号の２つを加算することで、フォーカスエラー信号ＦＥＳの生成に用いられる２つのフォーカス信号ＶＦＳ１、ＶＦＳ２を生成する。
フォーカスエラー検出部３６は、２つのフォーカス信号ＶＦＳ１、ＶＦＳ２に対して、フォーカス位置粗探査部５０から切替え器３７、３８を経て入力される２つの制御信号ＦＢＡＬ、ＦＯＦＦに基づく上記式１の演算を施すことにより、フォーカスエラー信号ＦＥＳを生成する。つまり、フォーカスエラーのゼロレベル、すなわちフォーカスサーボの制御目標位置を変更する。
フォーカス制御部２６は、フォーカスエラー検出部３６からのフォーカスエラー信号ＦＥＳに基づき、加算部２４、フォーカス駆動部２１を介してアクチュエータ２を動かすことによって、フォーカスエラー信号ＦＥＳとフォーカスサーボの制御目標位置との差がゼロになるようなフォーカスサーボを行う。
このようなフォーカスサーボが動作した状態で、次にトラッキングサーボを開始させる。つまり、差分増幅器４５は、再生信号検出器４からの２つの信号の差分をとることで、光ディスク１上のトラック中心と光ビームスポットとの位置ずれを示す広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥを生成する。トラッキング制御部２３は、その広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥに基づいて光ビームが光ディスク１上のトラックを追従するようにトラッキング駆動部２２を介してアクチュエータ２を動かすことで、フィードバック制御を行う。
これらフォーカス制御及びトラッキング制御が動作した状態で、次に再生信号検出器４から加算増幅器４６を経て得られる再生信号ＲＦは、最大とならずともそこそこの振幅で一定振幅となる。これによって、安定で良好な再生が可能となる。
次に、フォーカス位置と再生特性の関係について説明する。図１１は、フォーカス位置の変化に対するＲＦパルス信号ＰＲＦのビットエラーレイトＢＥＲを示す一般的なグラフである。横軸はフォーカス位置、縦軸はビットエラーレイトＢＥＲを示す。いま、フォーカス最適位置を０μｍとすると、このフォーカス最適位置でのビットエラーレイトＢＥＲは１ｅ−４程度になっている。フォーカス最適位置からフォーカス位置がずれるにしたがってビットエラーレイトＢＥＲは２次関数的に増加していく。フォーカス位置が最適位置から±０．６μｍ程ずれたところでビットエラーレイトＢＥＲは１ｅ−３程度になっている。
フォーカス位置粗探査部５０はフォーカスエラー検出部３６でのフォーカスバランス又はフォーカスオフセットを変化させて光ディスク１上の光ビームの収束状態を意図的に変化させる。つまり、フォーカス位置粗探査部５０は、エラーレイト計測部３３で計測されたＲＦパルス信号ＰＲＦのエラーレイトが所定値以下、例えばビットエラーレイトが５ｅ−４以下、となるまで順次フォーカスバランス又はフォーカスオフセットを変化させることを繰り返すことによって、より最適なフォーカス位置を探査する。なお、図１１から分かるように、ビットエラーレイトＢＥＲが５ｅ−４以下となる再生状態をフォーカス位置のずれに換算すると、フォーカス最適位置に対して±０．３μｍの範囲に相当する。つまり、フォーカス位置粗探査部５０はビットエラーレイトに基づいてフォーカス最適位置からのずれが所定値以下となるように、フォーカスエラー検出部３６への２つの制御信号ＦＢＡＬ１、ＦＯＦＦ１を修正する。
それでは、粗いフォーカス位置探査について更に詳しく説明する。図１２はフォーカス位置粗探査部５０の詳細な動作を示すフローチャートである。
なお、フォーカス位置粗探査部５０は、図９に示されるように、制御プログラムを内蔵するＤＳＰ５１等によりソフトウエア的に実現されている。また、このフォーカス位置の粗い探査は、ドライブコントローラ１４がトラッキング制御部２３に指示することによって、特定のランドトラック又はグルーブトラックに光ビームを追従させるトラッキング制御を動作させた状態で行われる。つまり、光ディスク１が１回転する毎に光ディスク１の内周側へジャンプバックするスチルジャンプをさせることで光ディスク１上の特定のランドトラック、又は特定のグルーブトラックを光ビームが追従した状態で以下の手順が実行される。
いま、再生誤りが一定値以上発生しているために、粗いフォーカス位置探査の必要が生じているとする。つまり、フォーカス位置粗探査部５０のＤＳＰ５１は第１の記憶部５２及び第２の記憶部５３に予め記憶されていたフォーカスバランス値及びフォーカスオフセット値を制御信号ＦＢＡＬ１、ＦＯＦＦ１としてフォーカスエラー検出部３６に出力しているが、この状態では、エラーレイト計測部３３で計測されるビットエラーレイトＢＥＲが一定値（５ｅ−４）を越えているとする。
まず、フォーカス位置粗探査部５０は、ランドグルーブ検出部３４からのＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳの論理レベルによって、光ビームがランドトラックに位置しているかグルーブトラックに位置しているかの判断をする（ステップＳ１０）。具体的には、Ｌ／Ｇ切替え信号ＬＧＳを観察し、一定時間以上、“Ｌｏｗ”レベルであるか“Ｈｉ”レベルであるかによってこの判断をする。
その結果、グルーブトラックに位置していると判断した場合は、第１の記憶部５２に記憶されているフォーカスバランス値（現在のＦＢＡＬ値）を読み出し、その値をＡ（Ａ＝現在のＦＢＡＬ値）とする（ステップＳ１１）。次に、新たなフォーカスバランス値（更新ＦＢＡＬ値）を算出する（ステップＳ１２）。具体的には、ＦＢＡＬ値の変更量をＢ（フォーカス位置に換算して、例えば０．６μｍとなるようなフォーカスバランス値）、更新ＦＢＡＬ値をＸとして式２に示す演算を行う。
Ｘ＝Ａ＋Ｂ …（式２）
求めた更新ＦＢＡＬ値（Ｘ）をバランス制御信号ＦＢＡＬ１として切替え器３７を介してフォーカスエラー検出部３６に出力する（ステップＳ１３）。これは、フォーカスエラー検出部３６でのフォーカスバランスを変更前のフォーカス位置に対して＋０．６μｍだけフォーカス位置が変化するように変更したことを意味する。
このようにフォーカスバランスを変更した状態で、エラーレイト計測部３３からのビットエラーレイトＢＥＲを受け取り（ステップＳ１４）、ビットエラーレイトＢＥＲが５ｅ−４以下であるかどうかを判断する（ステップＳ１５）。その結果、ビットエラーレイトＢＥＲが５ｅ−４以下であれば、図１１を用いて先に説明したように、フォーカスバランス変更後のフォーカス位置とフォーカス最適位置とのずれが０．３μｍ以内であると判断し、その更新ＦＢＡＬ値（Ｘ）を第１の記憶部５２に格納した後にフォーカス位置探査を正常に終了する（ステップＳ２８）。
一方、ビットエラーレイトＢＥＲが５ｅ−４より大きい場合は、ＦＢＡＬ値の変更処理を何回行ったかを判断する（ステップＳ１６）。その結果、その回数が１回目であるときは、２回目の更新ＦＢＡＬ値の算出を行う（ステップＳ１７）。具体的には、式３に示す演算をする。
Ｘ＝Ａ−Ｂ …（式３）
そして、求めたＦＢＡＬ値（Ｘ）をバランス制御信号ＦＢＡＬ１として切替え器３７を介してフォーカスエラー検出部３６に出力する。これは、フォーカスエラー検出部３６でのフォーカスバランスを変更前のフォーカス位置に対して−０．６μｍだけフォーカス位置が変化するように変更したことを意味する。
そして、このようにフォーカスバランスを変更した状態で、上記ステップＳ１４、Ｓ１５を繰り返す。つまり、エラーレイト計測部３３からのビットエラーレイトＢＥＲを受け取り（ステップＳ１４）、ビットエラーレイトＢＥＲが５ｅ−４以下であるかどうかを判断し（ステップＳ１５）、ビットエラーレイトＢＥＲが５ｅ−４以下であれば、その更新ＦＢＡＬ値（Ｘ）を第１の記憶部５２に格納した後にフォーカス位置探査を正常に終了する（ステップＳ２８）。
一方、ビットエラーレイトＢＥＲが５ｅ−４より大きい場合は、ＦＢＡＬ値の変更処理を何回行ったかを判断し（ステップＳ１６）、その回数が２回目であるときは、フォーカス位置探査が正常終了できなかったものとみなしてフォーカス位置探査を終了する（ステップＳ２９）。
上記ステップＳ１０での判断において、フォーカス位置粗探査部５０が光ビームがランドトラックに位置していると判断した場合は、第２の記憶部５３に記憶されているフォーカスオフセット値（現在のＦＯＦＴ値）を読み出し、その値をＣ（Ｃ＝現在のＦＯＦＴ値）とする（ステップＳ２１）。次に、新たなフォーカスオフセット値（更新ＦＯＦＴ値）を算出する（ステップＳ２２）。具体的には、ＦＯＦＴ値の変更量をＤ（フォーカス位置に換算して、例えば０．６μｍとなるようなフォーカスオフセット値）、更新ＦＯＦＴ値をＹとして式４に示す演算をする。
Ｙ＝Ｃ＋Ｄ …（式４）
次に、求めたＦＯＦＴ値（Ｙ）をオフセット制御信号ＦＯＦＦ１として切替え器３８を介してフォーカスエラー検出部３６に出力する（ステップＳ２３）。これは、フォーカスエラー検出部３６でのフォーカスオフセットを変更前のフォーカス位置に対して＋０．６μｍだけフォーカス位置が変化するように変更したことを意味する。
このようにフォーカスオフセットを変更した状態で、エラーレイト計測部３３からのビットエラーレイトＢＥＲを受け取り（ステップＳ２４）、ビットエラーレイトＢＥＲが５ｅ−４以下であるかどうかを判断する（ステップＳ２５）。その結果、ビットエラーレイトＢＥＲが５ｅ−４以下であれば、フォーカスオフセット変更後のフォーカス位置とフォーカス最適位置とのずれが０．３μｍ以内であると判断して、そのＦＯＦＦ値（Ｙ）を第２の記憶部５３に格納した後にフォーカス位置探査を正常に終了する（ステップＳ２８）。
一方、ビットエラーレイトＢＥＲが５ｅ−４より大きい場合は、ＦＯＦＦ値の変更処理を何回行ったかを判断する（ステップＳ２６）。その結果、その回数が１回目であるときは、２回目の更新ＦＯＦＦ値の算出を行う（ステップＳ２７）。具体的には、式５に示す演算をする。
Ｙ＝Ｃ−Ｄ …（式５）
そして、求めたＦＯＦＦ値（Ｙ）をバランス制御信号ＦＯＦＦ１として切替え器３７を介してフォーカスエラー検出部３６に出力する。これは、フォーカスエラー検出部３６でのフォーカスオフセットを変更前のフォーカス位置に対して−０．６μｍだけフォーカス位置が変化するように変更したことを意味する。
そして、このようにフォーカスオフセットを変更した状態で、上記ステップＳ２４、Ｓ２５を繰り返す。つまり、エラーレイト計測部３３からのビットエラーレイトＢＥＲを受け取り（ステップＳ２４）、ビットエラーレイトＢＥＲが５ｅ−４以下であるかどうかを判断し（ステップＳ２５）、ビットエラーレイトＢＥＲが５ｅ−４以下であれば、そのＦＯＦＦ値（Ｙ）を第２の記憶部５３に格納した後にフォーカス位置探査を正常に終了する（ステップＳ２８）。
一方、ビットエラーレイトＢＥＲが５ｅ−４より大きい場合は、ＦＯＦＦ値の変更処理を何回行ったかを判断し（ステップＳ２６）、その回数が２回目であるときは、フォーカス位置探査が正常終了できなかったものとみなしてフォーカス位置探査を終了する（ステップＳ２９）。
なお、上記ステップＳ１５及びステップＳ２５において、新たなフォーカスバランス値及び／又はフォーカスオフセット値が探査された場合には、フォーカス位置粗探査部５０は、再び探査を実行するまでは、それら新たなフォーカスバランス値及び／又はフォーカスオフセット値を制御信号ＦＢＡＬ１、ＦＯＦＦ１としてフォーカスエラー検出部３６に出力し続ける。つまり、フォーカス位置粗探査部５０は、光ビームスポットがグルーブトラックに位置するときは第１の記憶部５２に格納された最新のフォーカスバランス値を用いてバランス制御信号ＦＢＡＬ１を出力し（オフセット制御信号ＦＯＦＦ１はゼロで出力する）、一方、光ビームスポットがランドトラックに位置するときは第１の記憶部５２に格納された最新のフォーカスバランス値を用いてバランス制御信号ＦＢＡＬ１を出力すると共に、第２の記憶部５３に格納された最新のフォーカスオフセット値を用いてオフセット制御信号ＦＯＦＦ１を出力する。これによって、フォーカス位置粗探査部５０によるフォーカス位置探査は、それ以降の記録・再生におけるビットエラーレイトＢＥＲの減少として反映される。
なお、本実施例におけるフォーカス位置の変更量を０．６μｍとしていることの理由は次の通りである。つまり、光ディスクドライブ装置の初期のフォーカス位置は、組み立て調整時に、アドレス又は光ディスク上のデータ領域に記録されている信号が良好に再生できるように調整されている。しかし、光ヘッドの温度特性や経時的な変化等によりフォーカスエラー信号の示すフォーカス位置が変化する、等により再生エラーが増加したり記録特性が悪化することがある。光ヘッドの温度特性については、光ヘッドの構成によっては０．０１１４μｍ／℃の変化特性を示す。すなわち、光ヘッド周辺温度が装置起動時の２５℃から６０℃まで上昇した場合、フォーカス位置が０．４μｍ相当変化することになる。この光ヘッドの温度特性に加えて更に光ヘッド特性の経時的な変化等があれば、アドレス又は光ディスク上のデータ領域に記録されている信号を再生できなくなることがある。
特に、アドレス領域においては、フォーカス位置が、アドレスパルス信号のビットエラーレイトＢＥＲが最小となるフォーカス位置から±０．６μｍ以上ずれると、アドレス読みが悪くなる。そこで、例えば、フォーカス位置が、＋０．６μｍ〜＋１．０μｍの範囲でビットエラーレイトＢＥＲが最小となるフォーカス位置からずれた場合、フォーカス位置を強制的に−０．６μｍ動かせば、フォーカス位置は０μｍ〜＋０．４μｍの範囲に入るのでアドレスを正常に読むことができる。また、例えば、フォーカス位置が、−０．６μｍ〜−１．０μｍの範囲でビットエラーレイトＢＥＲが最小となるフォーカス位置からずれた場合、フォーカス位置を強制的に＋０．６μｍ動かせば、フォーカス位置は０μｍ〜−０．４μｍの範囲に入るのでアドレスを正常に読むことができる。
以上の理由により、本実施例においては、フォーカス位置の変更量を０．６μｍとして、ビットエラーレイトＢＥＲが５ｅ−４以下となるフォーカス位置を探査しているのである。
以上のように、フォーカス位置粗探査部５０は、グルーブトラックだけを対象としてビットエラーレイトＢＥＲが一定値以下となるようにフォーカスエラー検出部３６でのフォーカスバランスを調整し、一方、ランドトラックだけを対象としてビットエラーレイトＢＥＲが一定値以下となるようにフォーカスエラー検出部３６でのフォーカスオフセットを調整することによって、フォーカスエラーのゼロレベル、即ち、フォーカスサーボの制御目標を決定した。このように、本実施例でのフォーカス位置粗探査では、グルーブトラックとランドトラックの両方が用いられてフォーカス位置が探査されるので、いずれか一方のトラックだけを用いて探査される従来方式とは異なり、いずれか一方のトラックにおける再生特性が著しく悪いという不具合が回避される。つまり、両方のトラックについて良好な再生特性を得ることができるフォーカス制御、即ち、再生誤りを総合的に低く抑えたフォーカス制御が実現される。
なお、本実施例では、フォーカス位置粗探査部５０は、グルーブトラックだけを対象としてフォーカスバランスを調整し、続いて、ランドトラックだけを対象としてフォーカスオフセットを調整することによって、両トラックにとって最適なフォーカス位置を探査したが、本発明はこのようなトラックの種類や手順に限定されない。
図１３は、本実施例の粗いフォーカス位置探査の変形例を示す。本図には、合計８個の異なる探査方法Ｎｏ．１〜８が示されており、各探査方法ごとに用いられる制御パラメータ（フォーカス位置粗探査部５０からフォーカスエラー検出部３６に出力される制御信号ＦＢＡＬ１，ＦＯＦＦ１）が示されている。図中において、四角のワクで囲まれた制御パラメータは、図１２に示された手順に基づく探査によって求められる対象であることを意味し、点線矢印は、そのようにして求められた制御パラメータがそのまま他方の制御パラメータとして用いられることを意味する。
なお、これら８個の方法は、いずれも、グルーブトラックとランドトラックの両方を考慮してフォーカス位置を別個に探査すること、及び、その探査手順は基本的に図１２に示されたフローチャートと同様である（ビットエラーレイトＢＥＲが一定値以下になるかを判断する）点で共通する。
図１３において、探査例Ｎｏ．１は、本実施例（図１２に示された手順）のことである。つまり、フォーカス位置粗探査部５０は、光ビームスポットがグルーブトラックに位置する場合には第１の記憶部５２に格納された最新のＦＢＡＬ値に対応するバランス制御信号ＦＢＡＬ１のみを出力し、ランドトラックに位置する場合にはそのバランス制御信号ＦＢＡＬ１と共に第２の記憶部５３に格納された最新のＦＯＦＦ値に対応するオフセット制御信号ＦＯＦＦ１を出力する場合において、グルーブトラックを対象としてＦＢＡＬ値を調整した後に、そのＦＢＡＬ値を維持したまま、次にランドトラックを対象としてＦＯＦＦ値を調整する。
探査例Ｎｏ．２は、本実施例（探査例Ｎｏ．１）におけるトラックの種類を入れ替えたものに相当する。
探査例Ｎｏ．３は、グルーブトラックとランドトラックそれぞれに対して異なるＦＢＡＬ値（第１及び第２ＦＢＡＬ値）を用いる方法であり、フォーカスオフセットについての調整は行わない方法である。つまり、フォーカス位置粗探査部５０は、光ビームスポットがグルーブトラックに位置する場合には第１の記憶部５２に格納された最新の第１ＦＢＡＬ値に対応するバランス制御信号ＦＢＡＬ１のみを出力し、ランドトラックに位置する場合には第１の記憶部５２に格納された最新の第２ＦＢＡＬ値に対応するバランス制御信号ＦＢＡＬ１のみを出力する場合において、グルーブトラックを対象として第１ＦＢＡＬ値を調整した後に、次にランドトラックを対象として第２ＦＢＡＬ値を調整する。
このように、ランドトラックとグルーブトラック共にフォーカスバランスによりフォーカス制御目標位置を変更するように構成することで、フォーカス制御部の目標値にオフセットを与えずにフォーカス位置を設定できる。従って、オフセットによりフォーカス制御系のダイナミックレンジが狭まるという不具合が回避される。例えば、記録再生動作中において装置に外乱振動が印加された場合には、オフセットによりフォーカス位置を調整した場合の不具合（フォーカス制御系が飽和しやすくなり、フォーカス制御目標位置への追従性能が劣化する等）が発生するが、この方法によれば、その不具合を回避して装置のプレイアビリティーを向上することができる。
探査例Ｎｏ．４は、グルーブトラックとランドトラックそれぞれに対して異なるＦＯＦＦ値（第１及び第２ＦＯＦＦ値）を用いる方法であり、フォーカスバランスの調整は行われない。つまり、フォーカス位置粗探査部５０は、光ビームスポットがグルーブトラックに位置する場合には第２の記憶部５３に格納された最新の第１ＦＯＦＦ値に対応するオフセット制御信号ＦＯＦＦ１のみを出力し、ランドトラックに位置する場合には第２の記憶部５３に格納された最新の第２ＦＯＦＦ値に対応するオフセット制御信号ＦＯＦＦ１のみを出力する場合において、グルーブトラックを対象として第１ＦＯＦＦ値を調整した後に、次にランドトラックを対象として第２ＦＯＦＦ値を調整する。
一般に、フォーカスオフセットの調整回路はフォーカスバランスの調整回路よりも簡単な構成で実現でき、さらに、フォーカスバランスの変更によるフォーカスサーボの応答はフォーカスオフセットの変更による場合に比べて応答性が悪いことから、この探査例によれば、簡単で高速なフォーカスサーボの制御回路が実現される。
探査例Ｎｏ．５は、基本的な制御方式は上記探査例Ｎｏ．１と同様である。つまり、フォーカス位置粗探査部５０は、光ビームスポットがグルーブトラックに位置する場合には第１の記憶部５２に格納された最新のＦＢＡＬ値に対応するバランス制御信号ＦＢＡＬ１のみを出力し、ランドトラックに位置する場合にはそのバランス制御信号ＦＢＡＬ１と共に第２の記憶部５３に格納された最新のＦＯＦＦ値に対応するオフセット制御信号ＦＯＦＦ１を出力する。
しかし、この探査例Ｎｏ．５では、まず、フォーカス位置粗探査部５０は、上記探査例Ｎｏ．１の手順などを実行することによって、グルーブトラックに対する最適なフォーカス位置とランドトラックに対する最適なフォーカス位置との差に相当するＦＯＦＦ値、つまり、グルーブトラック及びランドトラック両方に対して略々同様の（最適でなくてもよい）フォーカス状態が得られるようなＦＯＦＦ値を求め、それを第２の記憶部５３に予め格納しておく。そして、フォーカス位置粗探査部５０は、グルーブトラックだけを対象としてＦＢＡＬ値を調整する。
探査例Ｎｏ．６は、上記探査例Ｎｏ．５におけるトラックの種類を入れ替えたものに相当する。これら探査例Ｎｏ．５及び６によって、一方のトラックだけを対象としてフォーカスバランスの調整を行ったにも拘わらず、他方のトラックに対しても自動的に最適なフォーカス位置を得ることが可能となる。つまり、グルーブトラックとランドトラックとのどちらか一方のトラックにおけるフォーカス位置探査で他方のトラックのフォーカス位置も最適化され、フォーカス位置調整時間が短縮される。
探査例Ｎｏ．７は、グルーブトラックとランドトラックそれぞれに対して異なるＦＢＡＬ値（第１及び第２ＦＢＡＬ値）及び共通のＦＯＦＦ値を用いる方法であり、フォーカスバランスの調整は行われない。つまり、フォーカス位置粗探査部５０は、光ビームスポットがグルーブトラックに位置する場合には２つの記憶部５２、５３それぞれに格納された最新の第１ＦＢＡＬ値及びＦＯＦＦ値に対応する制御信号ＦＢＡＬ１、ＦＯＦＦ１を出力し、ランドトラックに位置する場合にはそのオフセット制御信号ＦＯＦＦ１と共に第１の記憶部５２に格納された最新の第２ＦＢＡＬ値に対応するバランス制御信号ＦＢＡＬ１を出力する場合において、フォーカス位置粗探査部５０は、まず、上記探査例Ｎｏ．３の手順などを実行することによって、グルーブトラック及びランドトラック両方に対して略々同様の（最適でなくてもよい）フォーカス状態が得られるような第１ＦＢＡＬ値及び第２ＦＢＡＬ値を求め、それらを第１の記憶部５２に予め格納しておく。そして、フォーカス位置粗探査部５０は、グルーブトラックだけを対象としてＦＯＦＦ値を調整する。
探査例Ｎｏ．８は、上記探査例Ｎｏ．７におけるトラックの種類を入れ替えたものに相当する。これら探査例Ｎｏ．７及び８においても、グルーブトラックとランドトラックとのどちらか一方のトラックにおけるフォーカス位置探査をすれば他方のトラックのフォーカス位置も最適化されるので、フォーカス位置調整時間が短縮される。
なお、本実施例において、再生時と記録時とで光ヘッド出力パワーが異なることにより再生時のフォーカス位置が最適化されていても記録時のフォーカス位置がフォーカス最適位置からずれることがある。この場合において、グルーブトラックとランドトラック共に再生時のフォーカス位置に対して記録時のフォーカス位置を同一のフォーカスオフセットで補正するようことにより、再生時と記録時とのフォーカス位置の差を補正する処理を簡単にすることができる。
また、本実施例においては、エラーレイト計測部３３はパリティーエラーを検出したが、これ以外に、例えば、ＣＲＣＣ（Cyclic Redundancy Check Code）と呼ばれる誤り訂正符号を用いて再生エラーを検出する方法等を採用してもよい。ＣＲＣＣを求めるには、光ディスク１に記録するデータをブロックに区切り、データビットを多項式で表現して、この式を生成多項式と呼ぶ定められた値で除算する。その除算した結果を検査ビットとしてデータビットの後ろに付加し、記録する。再生時に誤りの検出を行うには、データビットと検査ビットを含めたデータを生成多項式でもう一度除算する。このとき符号誤りがなければ割り切れて除算した結果はゼロになり、符号誤りが存在するときには割り切れず除算した結果はゼロにならないことから、誤りの有無が判定できる。したがって、本実施例のパリティーエラー検出器３３０２の代わりにＣＲＣＣによるエラー検出器を用いてエラーレイト計測部３３を構成することもできる。
また、本実施例では、図１２に示されるように、フォーカス位置粗探査部５０は、予め内部に記憶された調整値に対して＋０．６μｍと−０．６μｍだけずらした２箇所だけについてフォーカス位置探査を試みたが、フォーカス位置の変更量を０．６μｍより細かくして（例えば、変更量＝０．１μｍとして）フォーカス位置の探査をしてもよい。これによって、ビットエラーレイトＢＥＲが最小となるフォーカス位置をより高精度に探査することができる。
また、本実施例のフォーカス位置粗探査部５０は、ＲＦパルス信号ＰＲＦに基づいてフォーカス位置探査する場合にはＲＦパルス信号ＰＲＦのエラーレイトが所定値以下となるようにフォーカス位置を探査し、アドレスパルス信号ＰＡＤＲに基づいてフォーカス位置探査する場合にはアドレスパルス信号ＰＡＤＲのエラーレイトが所定値以下となるフォーカス位置を探査したが、アドレス領域とデータ領域とでそれぞれの位置に応じて、再生信号が最大となるフォーカス位置、又は、再生信号のジッタが最小となるフォーカス位置、又は、再生信号の振幅最大となるフォーカス位置と再生信号のジッタが最小となるフォーカス位置との中間のフォーカス位置、又は再生信号のエラーレイトが最小となるフォーカス位置を探査してもよい。
例えば、エラーレイト計測部３３のパリティーエラー検出器３３０２にアドレスパルス信号ＰＡＤＲだけを直接入力させることによって、エラーレイト計測部３３から出力されるビットエラーレイトＢＥＲは、光ディスク１のアドレス領域だけで発生するビットエラーレイトを示すこととなる。これによって、アドレス領域だけでのエラーレイトに基づくフォーカス位置探査が可能となり、例えば、フォーマット直後における書換え可能な光ディスクの如く、データ領域は未記録であるがアドレス領域には情報が記録されているような光ディスクに対してもフォーカス位置探査を行うことができる光ディスクドライブ装置が実現される。
［精密なフォーカス位置探査］
次に、本光ディスクドライブ装置１００が記録・再生時において精密なフォーカス位置探査を行う場合について、関連する構成要素をさらに詳細に説明する。なお、説明の便宜のため、まず、リードゲート検出部３２及び面振れ成分除去部３５を動作させない場合を説明する。
精密なフォーカス位置探査のために、ドライブコントローラ１４は、まず、光ディスク１上のドライブテスト領域へフォーカス位置探査用テスト信号を記録するために、その記録位置、記録の開始又は記録の停止を制御するテスト記録制御信号ＴＷＣＮＴを変調部４２に出力する。そして、その記録を終えた後に、フォーカス位置の精密探査の開始又は停止を制御するためのフォーカス位置精密探査制御信号ＦＰＳＯＮをフォーカス位置精密探査部６０へ出力する。
また、ドライブコントローラ１４は、アドレス信号検出部３１からの２値化されたアドレスパルス信号ＰＡＤＲを受け取り、光ヘッド７から光ディスク１上のトラックに収束照射された光ビームの現在位置を認識することができ、また、そのアドレスパルス信号ＰＡＤＲに基づいて、トラッキング制御部２３に指示することで、光ビームを光ディスク１上の任意のトラックに移動させることができる。
なお、フォーカス位置の精密探査の開始に先立って、予めフォーカス位置探査用テスト信号を光ディスク１に記録しておく理由は、次の通りである。つまり、本実施例の光ディスク１は記録可能なディスクであり、未記録時には、予めアドレス信号が記録されているアドレス領域等のプリフォーマット領域以外のデータ領域には全くデータが記録されていない。このような光ディスク１が本光ディスクドライブ装置１００に装着された場合には、データ領域の再生信号ＲＦに基づいてフォーカス位置の精密探査をするフォーカス位置精密探査部６０は、フォーカス探査を開始することができない。そのために、フォーカス位置探査に先立ち、未記録の光ディスク１のドライブテスト領域に予めフォーカス位置探査用テスト信号を記録しておくのである。
つまり、ドライブコントローラ１４は、フォーカス位置探査に先立ち、本光ディスクドライブ装置１００に装着された光ディスク１が未記録であるか否か判断し、未記録であると判断した場合には、ドライブテスト領域に予めフォーカス位置探査用テスト信号を記録しておき、後の再利用のために、そのドライブテスト領域（のトラック）を特定する情報を記憶しておく。なお、装着された光ディスク１が記録済みであると判断した場合には、その記録箇所（トラック）に光ヘッド７をシーク移動させてフォーカス位置探査を開始する。
図１４は、光ディスク１のドライブテスト領域について説明するための図であり、ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスク１の情報領域レイアウトを示す。本図に示されるように、光ディスク１の物理的なアドレスを示すセクタ番号が光ディスク１の位置に応じて割り当てられており、ディスク内周のリードイン領域（セクタ番号２７ＡＢ０ｈｅｘ〜３０ＦＦＦｈｅｘ）は、エンボスデータ領域（セクタ番号２７ＡＢ０ｈｅｘ〜２ＦＦＦｈｅｘ）、ミラー領域（アドレスの割り当てはなくエンボスデータ領域とリライタブルデータ領域の中間の領域）、及びリライタブルデータ領域（セクタ番号３００００ｈｅｘ〜３０ＦＦＦｈｅｘ）とから構成されており、リライタブルデータ領域の中にドライブテスト領域がある。また、ディスク外周のリードアウト領域（セクタ番号１６Ｂ４８０ｈｅｘ〜１７９６６Ｆｈｅｘ）はリライタブルデータ領域であり、この中にドライブテスト領域がある。光ディスク１のリードイン領域及びリードアウト領域にはテスト領域としてディスクテスト領域とドライブテスト領域とがあり、フォーカス位置探査で使用するのはドライブテスト領域（以下、ドライブテスト領域のことを単に「テスト領域」という。）である。このように、ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴタイプのこの光ディスク１には、ディスク内周のリードイン領域とディスク外周のリードアウト領域にそれぞれテスト領域が設けられている。
なお、ドライブコントローラ１４は、フォーカス位置精密探査を動作させる前、特に本光ディスクドライブ装置１００を起動する度に、フォーカス位置探査用テスト信号をテスト領域に記録するよう変調部４２に指示する。また、常に同じアドレスのトラックのみに記録を繰り返せば、該トラックの記録再生特性の劣化が著しくなるので、記録するトラックはテスト領域内で学習の度毎にランダムに変更する。また、フォーカス位置精密探査に必要な光ディスク１からの再生信号ＲＦは、光ディスク１上のランドトラックとグルーブトラックにそれぞれ連続して１回転以上記録されていることが必要なので、ドライブコントローラ１４は、ディスク内周のテスト領域とディスク外周のテスト領域とからグルーブトラックをランダムに決定して、決定したグルーブトラックの先頭アドレスから連続して１トラック（＝１回転）記録し、そのままランドトラックを連続して１トラック（＝１回転）記録するように変調部４２に指示する。
ドライブコントローラ１４によるテスト領域の具体的な決定手順は、次の通りである。いま、リードイン領域のテスト領域先頭トラックアドレスをＴＮｉｈ、リードイン領域のテスト領域最後尾トラックアドレスをＴＮｉｅ、リードアウト領域のテスト領域先頭トラックアドレスをＴＮｏｈ、リードアウト領域のテスト領域最後尾トラックアドレスをＴＮｏｅというとすると、テスト領域への記録は、グルーブトラックの先頭から次のランドトラックの最後尾までの２トラック（＝２回転）に対して行う。つまり、記録対称トラックはＴＮｉｈからＴＮｉｅ−１及びＴＮｏｈからＴＮｏｅ−１のトラックとなる。これを実際のセクタ番号でいえば、ＴＮｉｈ＝３０６００ｈ、ＴＮｉｅ−１＝３０ＣＤＤｈ、ＴＮｏｈ＝１６ＢＥ８０ｈ、ＴＮｏｅ−１＝１６Ｃ５２Ｆｈとなる。セクタ番号３０６００ｈ〜３０ＣＤＤｈ及び１６ＢＥ８０ｈ〜１６Ｃ５Ｆｈに含まれるゼロセクタのセクタ番号についてはランダムに決定する。
次に、本光ディスクドライブ装置１００が精密なフォーカス位置探査を行う場合の全体的な動作について図１及び図３を用いて説明する。
ドライブコントローラ１４による制御の下で、光ディスク１が所定の回転数で回転された後に、半導体レーザ８からの光ビームが光ディスク１に照射される。フォーカスエラー検出部３６は、光ディスク１から反射された光ビームに基づく２つのフォーカス信号ＶＦＳ１、ＶＦＳ２から、フォーカスエラー信号ＦＥＳを生成し出力する。このとき、フォーカスエラー検出部３６は、フォーカス位置精密探査部６０からの制御信号ＦＢＡＬ２、ＦＯＦＦ２に基づいてフォーカスバランスとフォーカスオフセットを変更することにより、フォーカスエラーのゼロレベル、すなわちフォーカスサーボの制御目標位置を変更する。
フォーカス制御部２６は、フォーカスエラー検出部３６からフォーカスエラー信号ＦＥＳに基づき、加算部２４及びフォーカス駆動部２１を介してアクチュエータ２を動かすことにより、フォーカスエラー検出部３６からのフォーカスエラー信号ＦＥＳに対応するフォーカス位置とフォーカス制御の目標位置との差がゼロになるようなフォーカスサーボを行う。なお、加算部２４は、ドライブコントローラ１４からの指示により、フォーカス位置の精密探査を実施している場合にのみ、外乱信号発生部２５からの外乱信号とフォーカス制御部２６からの信号を加算し、その加算信号をフォーカス駆動部２１に出力するが、フォーカス位置の精密探査を実施していない場合には、フォーカス制御部２６からの信号をそのままフォーカス駆動部２１に出力する。
フォーカス制御部２６によるフォーカスサーボを動作させた状態では、再生信号検出器４及び差分増幅器４５により、光ディスク１上のトラック中心と光ビームとの位置ずれを示す広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥが得られる。トラッキング制御部２３は、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥトに基づいて光ビームが光ディスク１上のトラックを追従するようにフィードバック制御する。フォーカス制御及びトラッキング制御が動作した状態になると、再生信号検出器４から最大とならずともそこそこの振幅で一定振幅となった再生信号が得られる。
ドライブコントローラ１４は、このようにフォーカス制御及びトラッキング制御が動作している状態で、光ビームが現在位置する光ディスク１上のアドレスを復調部４７を介して読み取ることができる。そして、ドライブコントローラ１４は、光ディスク１上のテスト領域のグルーブトラックをランダムに検索する。なお、ドライブコントローラ１４がテスト領域内の目的のグルーブトラックを検索する場合は、好ましくは、目的のグルーブトラックより１トラック内周側のトラックを検索し、光ビームが目的とするグルーブトラックの先頭セクタ（＝セクタゼロ）に到達したら記録信号を発生するためのコマンド（以下「テスト記録コマンド」という。）とフォーカス位置精密探査用のテスト信号を変調部４２へ送る。
変調部４２は、ドライブコントローラ１４からのテスト記録コマンドに基づいて、フォーカス位置精密探査用のテスト信号をレーザパワー駆動部４１へと出力する。レーザパワー駆動部４１は、変調部４２からのテスト信号を受け取り、そのテスト信号でレーザーパワーを変調する。
ドライブコントローラ１４は、ランダムに決定したグルーブトラックから連続して２トラック、すなわち光ディスク１の内周側からグルーブトラック、ランドトラックの順に２トラック連続でテスト信号を記録して記録動作を終了する。
次に、ドライブコントローラ１４は前記のように記録したテスト領域内のグルーブトラックへ光ヘッド７を移動させる。この場合も、好ましくは、目的のクルーブトラックの１トラック内周側へ移動して、目的のグルーブトラックに光ビームが位置したときに、光ビームが常に該グルーブトラックに追従するためのスチルジャンプのコマンドをトラッキング制御部２３に送る。トラッキング制御部２３は、光ディスク１の１回転毎にスチルジャンプを行い、光ビームがランダムに検索したテスト領域の一つのグルーブトラックのみを常に追従するようにトラッキング駆動部２２を制御する。
このようにフォーカス制御及びトラッキング制御を動作させ、光ディスク１の１回転ごとにスチルジャンプが行われ、光ビームが常にテスト領域内のグルーブトラックを追従する状態になった後に、ドライブコントローラ１４は、外乱信号発生部２５から外乱信号を発生させ、フォーカス制御系に外乱を印加させる。この印加によってフォーカス位置は強制的に変化することになり、フォーカスエラー信号ＦＥＳに外乱信号の周波数成分（外乱成分）が含まれることになる。そして、フォーカス位置精密探査部６０は、切替え器３９から送られてくるフォーカスエラー信号ＦＥＳＳに含まれる外乱成分と信号処理部４０から送られてくる再生信号ＲＦのエンベロープ及びジッタとから光ディスク１に対する光ビームの位置のずれを示す情報、すなわちフォーカス位置情報ＦＰＩＳを求め、求めたフォーカス位置情報ＦＰＩＳに基づいて再生信号ＲＦの振幅とジッタ両方にとって最適なフォーカス位置、すなわちフォーカス最適位置を探査する。また、フォーカス位置精密探査部６０は、アドレス信号検出部３１からのゲート信号ＩＤＧＡＴＥ及びリードゲート検出部３２からのゲート信号ＲＤＧＴに基づき、データ領域、又は、ドライブコントローラ１４によって指定された特定のデータ領域だけを対象として、フォーカス位置情報ＦＰＩＳを求めることにより、より精度の高いフォーカス最適位置の探査を行う。
図１５は、フォーカス位置の精密な探査におけるフォーカス最適位置を説明するための図であり、フォーカス位置に対する再生信号ＲＦのエンベロープＲＦＥＮＶ及び再生ジッタの大きさを示す。本図に示されるようにフォーカス位置（横軸）に対して、エンベロープは、あるフォーカス位置（本図では、−０．５０μｍ）で最大を示すような凸型の曲線になっており、ジッタは、エンベロープが最大となる位置とは異なるフォーカス位置（本図では、０μｍ）で最小となる凹型の曲線になっている。つまり、再生信号ＲＦのエンベロープが最大となるフォーカス位置（エンベロープ最大位置）と再生信号ＲＦのジッタが最小となるフォーカス位置（ジッタ最小位置）とはずれている。本実施例では再生信号のエンベロープと再生ジッタにそれぞれ係数を乗じた後に加算して得られる値（フォーカス位置情報ＦＰＩＳ）に基づいて、フォーカス最適位置を探査する。具体的には、フォーカス位置精密探査部６０は、エンベロープに乗じる係数とジッタに乗じる係数それぞれを調整することで、フォーカス最適位置をエンベロープ最大位置とジッタ最小位置の間に位置する所定位置（例えば、−０．２５μｍ）に調整している。
図１６は、フォーカス位置精密探査部６０の詳細な構成を示すブロック図である。エンベロープ検出部６１は、信号処理部４０からの再生信号ＲＦのエンベロープを検出する。第１の高域通過フィルタ６３は、エンベロープ検出部６１から出力される再生信号エンベロープの光ディスク１の回転周波数（例えば、３９．７８Ｈｚ）以下の周波数成分を遮断し、所定周波数以上の周波数、即ち、外乱信号発生部２５が出力する外乱信号の周波数（１ｋＨｚ）以上の信号成分を通過させるフィルタである。第１のゲイン調整部６６は、第１の高域通過フィルタ６３出力信号のゲインを所定の値に調整する。
ジッタ検出部６２は、再生信号ＲＦを所定のしきい値で２値化してＲＦパルス信号ＰＲＦを生成し、ＲＦパルス信号ＰＲＦと内部で生成する基準クロック信号とからジッタを検出する。第２の高域通過フィルタ６４は、第１の高域通過フィルタ６３と同様の特性を有し、ジッタ検出部６２で検出した再生信号の外乱信号の周波数（１ｋＨｚ）成分を通過させて光ディスク１の回転周波数（例えば、３９．７８Ｈｚ）以下の成分を遮断する。第２のゲイン調整部６７は、第２の高域通過フィルタ６４の出力信号のゲインを所定の値に調整する。
減算器６９は、第１のゲイン調整部６６の出力信号から第２のゲイン調整部６７の出力信号を減算する。このように減算するのは、フォーカス位置がフォーカス最適位置からずれるとエンベロープ検出部６１から出力されるエンベロープ信号は小さくなり、ジッタ検出部６２から出力されるジッタ信号は大きくなるという、エンベロープ信号及びジッタ信号それぞれの変化の極性の違いを考慮したからである。
第３の高域通過フィルタ６５は、第１の高域通過フィルタ６３と同様の特性を有し、切替え器３９から出力されるフォーカスエラー信号ＦＥＳＳのうち外乱信号の周波数（１ｋＨｚ）成分を通過させて光ディスク１の回転周波数（例えば、３９．７８Ｈｚ）以下の成分を遮断する。第３のゲイン調整部６８は、第３の高域通過フィルタ６５の出力信号のゲインを所定の値に調整する。乗算器７０は、減算器６９からの出力信号と第３のゲイン調整部６８からの出力信号とを乗算し、その結果をフォーカス位置情報ＦＰＩＳとして平均化処理部７１に出力する。
第３の記憶部７２は、フォーカス位置の精密探査においてグルーブトラックを対象として求めた最新のフォーカスバランス値を記憶するための書換え可能な不揮発メモリである。第４の記憶部７３は、フォーカス位置の精密探査においてランドトラックを対象として求めた最新のフォーカスオフセット値を記憶するための書換え可能な不揮発メモリである。
平均化処理部７１は、アドレス信号検出部３１から送られてくるゲート信号ＩＤＧＡＴＥ及びリードゲート検出部３２から送られてくるゲート信号ＲＤＧＴによって指定される期間だけを対象として、乗算器７０からのフォーカス位置情報ＦＰＩＳを平均化し、得られた平均値を記憶すると共にその平均値に対応する制御信号ＦＢＡＬ２、ＦＯＦＦ２を切替え器３７、３８を介してフォーカスエラー検出部３６に出力する。このとき、上述した粗い探査の場合と同様に、ランドグルーブ検出部３４からのＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳに基づいて、グルーブトラックとランドトラックとを区別して制御信号ＦＢＡＬ２、ＦＯＦＦ２を変化させる。具体的には、Ｌ／Ｇ切替え信号ＬＧＳがグルーブトラックを示す場合には、平均化処理部７１は、得られた平均値に基づき、より最適なフォーカス位置とするための制御信号（フォーカスバランス値）を決定し第３の記憶部７２に格納すると共に、そのフォーカスバランス値を制御信号ＦＢＡＬ２として出力し、一方、Ｌ／Ｇ切替え信号ＬＧＳがランドトラックを示す場合には、平均化処理部７１はその制御信号ＦＢＡＬ２の出力を維持したまま、得られた平均値に基づき、より最適なフォーカス位置とするための制御信号（フォーカスオフセット値）を決定し第４の記憶部７３に格納すると共に、そのフォーカスオフセット値を制御信号ＦＯＦＦ２として出力する。
図１７は、平均化処理部７１の詳細な構成を示すブロック図である。時間計測器７１０１は、アドレス信号検出部３１からのゲート信号ＩＤＧＡＴＥの立ち上がりエッジから所定のウエイト時間（２００μｓ）後に時間計測を開始し、外乱１周期分の時間（１ｍｓ）を計測し、その計測中の時間を示すタイマ信号ＴＭＳをＡＮＤ回路７１０９に出力する。ＡＮＤ回路７１０９は、時間計測器７１０１からのタイマ信号ＴＭＳとリードゲート検出部３２からのゲート信号ＲＤＧＴとの論理積をとり、その結果をデータ取得タイミング信号ＤＧＴＳとして第１の平均化回路７１０２及び第３の平均化回路７１０４に出力する。つまり、ゲート信号ＲＤＧＴが”Ｈｉ”で、かつ、時間計測器７１０１からのタイマ信号ＴＭＳが”Ｈｉ”のときにのみ、第１の平均化回路７１０２及び第３の平均化回路７１０４での平均化を許可する。
第１の選択回路７１０６は、Ｌ／Ｇ切替え信号ＬＧＳが“Ｈｉ”（グルーブトラック）のときに乗算器７０からのフォーカス位置情報ＦＰＩＳを第１の平均化回路７１０２に出力し、“Ｌｏｗ”（ランドトラック）のときに第３の平均化回路７１０４に出力するセレクタである。
第１の平均化回路７１０２は、ＡＮＤ回路７１０９からのタイミング信号ＤＧＴＳが“Ｈｉ”となる期間だけ、第１の選択回路７１０６からのフォーカス位置情報ＦＰＩＳを平均化処理する。これは、リードゲート検出部３２が動作していない場合であれば（ゲート信号ＲＤＧＴが常に“Ｈｉ”となっている場合）、外乱信号の１周期でのフォーカス位置情報ＦＰＩＳの平均値を算出することになる。第２の平均化回路７１０３は、制御プログラムを内蔵するＤＳＰ等からなり、第１の平均化回路７１０２で得られた平均値を所定回数分（例えば、外乱信号の２４周期分）さらに平均化処理を行い、その平均値に対応して定まるグルーブトラックについての新たなフォーカス目標位置Ｍｌ１（フォーカスバランス値）を出力する。なお、ここでのフォーカス位置情報と新たなフォーカス目標位置との関係（精密探査の具体的手順）は後述する。
第３の平均化回路７１０４及び第４の平均化回路７１０５は、それぞれ第１の平均化回路７１０２及び第２の平均化回路７１０３と同じ機能を有するが、これらはＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳが“Ｌｏｗ”で（ランドトラック）のときに機能する点だけ異なる。従って、第４の平均化回路７１０５は、ランドトラックについてのフォーカス目標位置Ｍｌ２（フォーカスオフセット値）を出力する。
第２の選択回路７１０７は、Ｌ／Ｇ切替え信号ＬＧＳが“Ｈｉ”（グルーブトラック）のときに第２の平均化回路７１０３を選択し、“Ｌｏｗ”（ランドトラック）のときに第４の平均化回路７１０５を選択し、それぞれの出力信号を第３の選択回路７１０８に出力するセレクタである。
第３の選択回路７１０８は、Ｌ／Ｇ切替え信号ＬＧＳが“Ｈｉ”のときにグルーブトラックにおけるフォーカス目標位置Ｍｌ１（フォーカスバランス値）を第３の記憶部７２へ出力し、Ｌ／Ｇ切替え信号ＬＧＳＬＧＳが“Ｌｏｗ”のときにランドトラックにおけるフォーカ目標位置Ｍｌ２（フォーカスオフセット値）を第４の記憶部７３へ出力する。さらに、この第３の選択回路７１０８は、グルーブトラックからの信号を再生するときには、第３の記憶部７２に記憶された最新のフォーカス目標位置Ｍｌ１（フォーカスバランス値）を読みだし、ランドトラックからの信号を再生するときには、第４の記憶部７３に記憶された最新のランドトラックにおけるフォカス目標位置Ｍｌ２（フォーカスオフセット値）を読み出して、切替え器３７、３８を介してフォーカスエラー検出部３６に出力する。
図１８は、リードゲート検出部３２が動作していない場合における、外乱信号、ゲート信号ＩＤＧＡＴＥ及びタイマ信号ＴＭＳのタイミングチャートである。ここでは、リードゲート検出部３２が動作していない（ゲート信号ＲＤＧＴが常に“Ｈｉ”）ので、タイマ信号ＴＭＳはタイミング信号ＤＧＴＳに等しくなる。本図には、アドレス信号検出部３１からのゲート信号ＩＤＧＡＴＥの立ち下がりエッジから所定のウエイト時間（２００μｓ）後に、時間計測器７１０１は計測を開始し、外乱信号の１周期分の時間経過したときに停止する様子が示されている。このようにして、データ領域において外乱１周期分のフォーカス位置情報ＦＰＩＳを平均化処理するためのデータ取得タイミング信号ＤＧＴＳが得られる。
図１９（ａ）及び（ｂ）は、リードゲート検出部３２が動作していない場合における、フォーカス位置精密探査時のグルーブ及びランドにおけるゲート信号ＩＤＧＡＴＥ、データ取得タイミング信号ＤＧＴＳ、及びＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳのタイミングチャートであり、図１９（ａ）はグルーブにおけるタイミング図で、図１９（ｂ）はランドにおけるタイミング図である。
なお、ドライブコントローラ１４は、フォーカス位置精密探査時においては、トラッキング制御部２３を制御することにより、光ディスク１の１回転毎にスチルジャンプを行わせ、光ディスク１上の光ビームが常にグルーブトラック又はランドトラックに追従するように制御している。したがって、光ディスク１上の光ビームがグルーブトラックに追従しているときは、Ｌ／Ｇ切替え信号ＬＧＳは、図１９（ａ）に示されるようにＬ／Ｇ切り替わり点でグルーブを示す“Ｈｉ”レベルからランドを示す“Ｌｏｗ”レベルに変化し、データセクタ１でスチルジャンプすることで再度グルーブを示す“Ｈｉ”レベルに変化する波形となる。すなわち、光ディスク１上の光ビームがグルーブトラックに追従している状態からランドトラックに追従している状態になった後、データセクタ１でスチルジャンプして先に追従していたグルーブトラックに戻る。
このＬ／Ｇ切替え点ではデータ取得タイミング信号ＤＧＴＳは、図１９（ａ）に示されるように、ゲート信号ＩＤＧＡＴＥが“Ｈｉ”レベルの期間とその前後及びデータセクタ０とデータセクタで１“Ｌｏｗ”レベルを示す波形となる。データ取得タイミング信号ＤＧＴＳが“Ｌｏｗ”レベルを示すときは、第１の平均化回路７１０２は第１の選択回路７１０６からのフォーカス位置情報ＦＰＩＳを取得しない（平均化を中断する）。
一方、光ディスク１上の光ビームがランドトラックに追従しているときは、Ｌ／Ｇ切替え信号ＬＧＳ信号は、図１９（ｂ）に示されるようにＬ／Ｇ切り替わり点でランドを示す“Ｌｏｗ”レベルからグルーブを示す“Ｈｉ”レベルに変化し、データセクタ１でスチルジャンプすることで再度ランドを示す“Ｌｏｗ”レベルに変化する波形となる。すなわち、光ディスク１上の光ビームがランドトラックに追従している状態からグルーブトラックに追従している状態になった後、データセクタ１でスチルジャンプして先に追従していたランドトラックに戻る。
このＬ／Ｇ切替え点ではデータ取得タイミング信号ＤＧＴＳは、図１９（ｂ）に示されるように、ゲート信号ＩＤＧＡＴＥが“Ｈｉ”レベルの期間とその前後及びデータセクタ０とデータセクタ１で“Ｌｏｗ”レベルを示す波形となる。データ取得タイミング信号ＤＧＴＳが“Ｌｏｗ”レベルを示すときは、第３の平均化回路７１０４は第１の選択回路７１０６からのフォーカス位置情報ＦＰＩＳを取得しない（平均化を中断する）。
これらタイミングチャートから分かるように、平均化処理部７１は、アドレス信号検出部３１からのゲート信号ＩＤＧＡＴＥに基づいてアドレス領域のフォーカス位置情報ＦＰＩＳを破棄しながらグルーブトラックとランドトラックとを区別してフォーカス位置情報ＦＰＩＳを平均化する。つまり、グルーブトラックにおけるデータ領域でのみ取得したフォーカス位置情報ＦＰＩＳと、ランドトラックにおけるデータ領域でのみ取得したフォーカス位置情報ＦＰＩＳとをそれぞれ独立に平均化処理する。
次に、図１６を用いてフォーカス位置精密探査部６０によるフォーカス位置精密探査の収束動作について説明する。
フォーカス位置精密探査部６０は、乗算器７０からのフォーカス位置情報ＦＰＩＳを平均化処理部７１で平均化処理して求めたフォーカス制御の目標位置に相当する制御信号ＦＢＡＬ２、ＦＯＦＦ２をフォーカスエラー検出部３６に出力する。このとき、理想的には、１回のフォーカス位置精密探査で求めた再生状態が最適となるようフォーカス位置情報ＦＰＩＳによりフォーカス制御の目標位置を変更すれば必ず最適なフォーカス位置が得られる、という探査が好ましい。これを数式で表現すれば、式６のようになる。
フォーカス位置情報ＦＰＩＳ×Ｋ＝目標位置変更量 …（式６）
ここで、Ｋは、フォーカス最適位置からのずれ量と制御目標位置の変更量とを関係づける定数（以下「補正ゲイン定数」という。）である。式６に基づいてフォーカス制御の目標位置を変更すれば、補正ゲイン定数Ｋ＝１のとき理想的には１回の変更でフォーカス位置が最適となるフォーカス制御の目標位置に設定することができる。
しかし、フォーカス位置精密探査時に、外乱信号発生部２５からの外乱信号に応答して変化するエンベロープ信号やジッタ信号の検出感度がばらつくので、本実施例では、フォーカス位置情報ＦＰＩＳとフォーカス制御の目標値とを関係づける補正ゲイン定数Ｋは１より小さく設定して、フォーカス位置の探査とフォーカス制御の目標値の更新を所定の回数繰り返すことでフォーカス位置が最適となるフォーカス制御の目標位置に収束動作するようにしている。ここで、本実施例でフォーカス位置精密探査を収束動作させる場合の補正ゲイン定数Ｋの値を、好ましくは０．７に設定して、フォーカス位置精密探査を４回で収束するようにすれば、例えば初期のフォーカス最適位置からのずれが１μｍであった場合でも±０．０５μｍ以下の精度でフォーカス最適位置を探査することができる。
このように、フォーカス位置精密探査部６０は、ランドトラックとグルーブトラックと別々にアドレス領域のフォーカス位置情報ＦＰＩＳを破棄したデータ領域のみのフォーカス位置情報ＦＰＩＳを取得し、ランドトラックとグルーブトラックそれぞれのトラック位置に応じたフォーカス位置が最適となるフォーカス目標位置を求めている。
次に、図２０、図２１、図２２を用いてジッタ検出部６２について説明する。図２０は、ジッタ検出部６２の詳細な構成を示すブロック図である。２値化回路６２０１は、信号処理部４０からの再生信号ＲＦを受け取り、所定のしきい値で２値化したＲＦパルス信号ＰＲＦを出力する。位相比較回路６２０２は、ＲＦパルス信号ＰＲＦとＶＣＯ（電圧制御発振器）６２０５から出力されるクロック信号ＣＬＫとの位相ずれを検出する。具体的には、ＲＦパルス信号ＰＲＦの位相がクロック信号ＣＬＫの位相に対して進んでいるか、遅れているかに応じて出力端子ＵＰ及びＤＮから位相ずれに対応するパルス幅をもったパルスを出力する。差動回路６２０３は、位相比較回路６２０２から出力されたパルス信号ＵＰ及びＤＮの差を計算し、積分回路６２０４に出力する。積分回路６２０４は、差動回路６２０３の出力信号を積分し、ＶＣＯ６２０５に出力する。ＶＣＯ６２０５は、積分回路６２０４の出力に応じた周波数をもつクロック信号ＣＬＫを位相比較回路６２０２に出力する。加算回路６２０６は、位相比較回路６２０２から出力されたパルス信号ＵＰ及びＤＮの和を計算し、後述のＬＰＦ（ローパスフィルタ）６２０７に出力する。ＬＰＦ６２０７は、加算回路６２０６からの出力信号のうち低い周波数成分をパルス幅変動信号ＰＤとして出力する。このようにして生成したパルス幅変動信号ＰＤがＲＦパルス信号ＰＲＦとクロック信号ＣＬＫとのジッタを表わすことになる。
図２１は、このジッタ検出部６２におけるＲＦパルス信号ＰＲＦ、クロック信号ＣＬＫ、位相比較回路出力のパルス信号ＵＰ及びＤＮのタイミングを示す図である。ＶＣＯ６２０５から出力されるクロック信号ＣＬＫとＲＦパルス信号ＰＲＦの関係は、例えばＥＦＭ（eight to fourteen modulation）等の場合、実際には最も短いパルス幅のＲＦパルス信号ＰＲＦのパルスに、ＶＣＯ６２０５から出力されるクロック信号ＣＬＫのパルスが３つ入るような関係になるのが一般的である。本図では、簡単のためＲＦパルス信号ＰＲＦとクロック信号ＣＬＫのパルス幅が等しいと仮定している。
位相比較回路６２０２、差動回路６２０３、積分回路６２０４、ＶＣＯ６２０５は、ＰＬＬ（phase locked loop）を構成する。まず、位相比較回路６２０２は，ＲＦパルス信号ＰＲＦとクロック信号ＣＬＫとの間の位相差に対応するパルス信号ＵＰ及びＤＮを図２１に示されるように出力する。すなわち、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジにおいて、ＲＦパルス信号ＰＲＦがクロック信号ＣＬＫよりも進んでいる場合、その進みに対応する幅をもつパルス信号ＵＰを出力する（図２１中のＡ参照）。一方、遅れている場合、その遅れに対応する幅をもつパルス信号ＤＮが出力される（図２１中のＢ参照）。位相の進み遅れは差動回路６２０３によって正負のパルス信号となり、さらに積分回路６２０４によって累積加算された信号となる。ＶＣＯ６２０５は、この加算された信号の電圧に応じた周波数のクロック信号ＣＬＫを発生し、位相比較回路６２０２へとフィードバックする。その結果、クロック信号ＣＬＫは、ＲＦパルス信号ＰＲＦに対して、位相差の平均がゼロになるように制御される。
もしパルス幅の変動がなければ、フィードバックの結果、パルス信号ＵＰ及びＤＮは、位相差に対するパルスをもたない（すなわち、ゼロレベルのままである）。ここで、ＲＦパルス信号ＰＲＦがクロック信号ＣＬＫよりもパルス幅が狭いとする（図２１中のＣ参照）。このとき、クロック信号ＣＬＫの立ち上がりエッジにおいてパルス信号ＤＮが発生し、ＲＦパルス信号ＰＲＦの立ち下がりエッジにおいてパルス信号ＵＰが発生する。反対に、ＲＦパルス信号ＰＲＦがクロック信号ＣＬＫよりもパルス幅が広いとする（図２１中のＤ参照）。このとき、ＲＦパルス信号ＰＲＦの立ち上がりエッジにおいてパルス信号ＵＰが発生し、クロック信号ＣＬＫの立ち下がりエッジにおいてパルス信号ＤＮが発生する。
前述のように、ＰＬＬによって位相比較回路６２０２の入力Ｕ及びＶの位相差の平均がゼロになるように、クロック信号ＣＬＫの周波数及び位相が制御される。よって、ＲＦパルス信号ＰＲＦのパルス幅が変動した場合、パルス信号ＵＰ及びＤＮとして、それぞれ同じ幅のパルスが出力される。その結果、加算回路６２０６は、パルス幅の変動成分のみを出力する。ＬＰＦ６２０７は、このパルス幅の変動成分を平滑化することによって、直流電圧化された信号をパルス幅変動信号ＰＤとして出力する。このようにして、ジッタ検出部６２は、パルス幅変動検出信号ＰＤをデータ領域の再生信号ＲＦのジッタとして出力する。
図２２は、図２０に示された位相比較回路６２０２の詳細な構成を示すブロック図である。本図に示されるように、ＲＦパルス信号ＰＲＦの立ち上がりエッジは、モノマルチ６２０２Ａで検出される。ＲＦパルス信号ＰＲＦの立ち下がりエッジは、反転回路６２０２Ｃによって立ち上がりエッジとなり、その立ち上がりエッジは、モノマルチ６２０２Ｂで検出される。それぞれのモノマルチ６２０２Ａ、６２０２Ｂの出力は、ＯＲ回路６２０２Ｄに入力され、ＯＲ回路６２０２Ｄは、その出力をフリップフロップ６２０２ＥのＣＫ入力へ送る。フリップフロップ６２０２ＦのＣＫ入力には、ＶＣＯ６２０５からのクロック信号ＣＬＫが入力されている。フリップフロップ６２０２Ｅからのパルス信号ＵＰとフリップフロップ６２０２Ｆからのパルス信号ＤＮはＮＡＮＤ回路６２０２Ｇへ入力されており、ＮＡＮＤ回路６２０２Ｇの出力信号は、フリップフロップ６２０２Ｅのリセット（Ｒ）端子とフリップフロップ６２０２Ｆのリセット（Ｒ）端子に入力されている。フリップフロップ６２０２ＥのＤ入力とフリップフロップ６２０２ＦのＤ入力は、電源電圧Ｖｃｃ（例えば、＋５Ｖ）に接続されている。このように構成された位相比較回路６２０２は、ＯＲ回路６２０２Ｄからのエッジ信号とクロック信号ＣＬＫのエッジとのうち、早い方の信号エッジでフリッププロップをセットし、遅い方でリセットするように動作する。
なお、位相比較回路６２０２の構成は、本図に示した構成の他に、結果的にパルス信号ＵＰ及びＤＮの差動出力及び加算出力を有する回路、つまり、（ＵＰ−ＤＮ）及び（ＵＰ＋ＤＮ）を出力端子として備えている回路であってもよい。（ＵＰ＋ＤＮ）だけならば、例えば、排他的論理和（エクスクルーシブＯＲ）で直接実現することができる。しかし、比較的簡易な構成で（ＵＰ−ＤＮ）及び（ＵＰ＋ＤＮ）を得るためには、パルス信号ＵＰ及びＤＮを独立に出力できる回路のほうが好ましい。また、位相比較回路６２０２の内部構成は、上述の機能があればよく、他の回路構成によって実現することもできる。
このように構成されたフォーカス位置精密探査部６０は、加算部２４を介して外乱信号発生部２５からの外乱信号をフォーカス制御系に印加したときの、再生信号ＲＦのジッタとエンベロープ及びフォーカスエラー信号ＦＥＳから、フォーカス目標位置を求める。求めたフォーカス目標位置に基づいてフォーカスサーボの制御目標位置を変更するための制御信号ＦＢＡＬ２、ＦＯＦＦ２をフォーカスエラー検出部３６へ出力する。フォーカスエラー検出部３６は、フォーカス位置精密探査部６０からの制御信号ＦＢＡＬ２、ＦＯＦＦ２に基づいてフォーカスバランスとフォーカスオフセットを変化させることでフォーカスエラー信号ＦＥＳを生成することにより、信号処理部４０から出力されたフォーカス信号ＶＦＳ１、ＶＦＳ２に基づくフォーカスエラーのゼロレベル、すなわちフォーカスサーボの制御目標位置を設定する。
制御目標位置の設定に関して、既にフォーカス位置精密探査の収束動作の説明のところで説明したように、フォーカス最適位置からのずれ量と制御目標位置の変更量とを関係づける補正ゲイン定数は、１回の補正動作でフォーカス最適位置からのずれを完全に補正するゲインを１とすれば、外乱信号発生部２５からの外乱信号に応答して変化する再生信号のエンベロープ信号やジッタ信号の検出感度バラツキを考慮して、１よりも小さな値（０．７）に設定している。そして、外乱信号の２４周期分でフォーカス位置情報ＦＰＩＳを平均化処理して得られる平均値に対応する制御信号ＦＢＡＬ２、ＦＯＦＦ２に基づくフォーカス位置の補正を１回とすれば、好ましくは４回程この補正動作を繰り返すことで再生信号の振幅又はジッタが最適となるようなフォーカス位置、すなわちフォーカス最適位置からのずれを所定値（例えば、フォーカス位置に換算して±０．０５μｍ）以下にすることができる。すなわち、４回の補正動作により収束誤差±０．０５μｍ以下の精度でフォーカス最適位置へ収束することができる。
次に、フォーカス位置精密探査部６０とフォーカス制御部２６がアドレス信号検出部３１からのゲート信号ＩＤＧＡＴＥに基づいた処理を行っていることの意義について説明する。
ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスク１は、データセクタとデータセクタの間にアドレス領域が存在する（図４（ａ）参照）。また、同図に示されるように、光ディスク１の１周毎にアドレス領域の後にランドとグルーブの切り替わり点が存在する。そして、同図に示されるように、データ領域の物理的な構造とアドレス領域の物理的な構造が異なる。その結果、フォーカスエラー信号ＦＥＳや広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥを検出する検出器４、５に入射される光ディスク１から反射された光ビームの状態がデータ領域とアドレス領域で異なり、データ領域とアドレス領域とではフォーカスエラー信号ＦＥＳ、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥともにオフセットを生じる。つまり、アドレス領域ではフォーカスエラー信号ＦＥＳ、広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥ共に検出したフォーカス位置、トラッキング位置に誤差を含むことになる。
したがって、光ディスク１上に照射された光ビームが常に所定の収束状態となるように制御するフォーカスサーボと光ビームが光ディスク１上のトラックに追従するように制御するトラッキングサーボとが動作した状態で、光ビームスポットがデータ領域からアドレス領域へ突入するとフォーカスサーボ、トラッキングサーボ共に乱れを生じる。この乱れを生じないようにするためには、光ビームがアドレス領域通過時にフォーカスサーボとトラッキングサーボが追従しないようにしなければならない。そこで、各サーボ共に（アドレス信号検出部３１で検出した図６（ｄ）に示すような）ゲート信号ＩＤＧＡＴＥに基づいてアドレス領域でサーボをホールドしている。
上述したように、ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスク１では、光ディスク１の１回転毎に追従するトラックをランドトラックからグルーブトラックへ、又はグルーブトラックからランドトラックへと交互に切り替えながらシングルスパイラルの記録再生動作が実現されている。ランドトラックとグルーブトラックではトラッキング極性が逆になっているので極性を切り替える必要がある。トラッキング極性を切り替えてトラックに追従するために用いる信号は、図４（ｃ）に示されるようなＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳである。
本実施例におけるフォーカス位置精密探査は、フォーカス制御及びトラッキング制御が動作し、光ディスク１の１回転毎にスチルジャンプが行われ、光ビームスポットが常にグルーブトラックに追従している状態でグルーブトラックのフォーカス位置精密探査を行い、グルーブトラックのフォーカス位置精密探査の終了後に次のランドトラックへ移動し、光ビームスポットが常にランドトラックに追従している状態でランドトラックのフォーカス位置精密探査をすることとしている。また、現在のフォーカス位置のフォーカス最適位置からのずれを算出するためのフォーカス位置情報ＦＰＩＳとしては再生信号のエンベロープとジッタを用いるので、フォーカス位置精密探査部６０によるフォーカス位置の探査は光ディスク１の記録済みの領域で行う必要がある。
次に、フォーカスエラー信号ＦＥＳにフォーカスサーボの残差として現れる面振れ成分、外乱信号発生部２５からの外乱信号及びデータセクタとの関係について図２３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図２３（ａ）は、フォーカスエラー信号ＦＥＳにフォーカスサーボの残差として現れる面振れ成分のディスク１回転あたりの波形図である。図２３（ｂ）は、外乱信号発生部２５から出力される外乱信号の波形である。図２３（ｃ）は、ディスク１回転、すなわち１トラックのデータセクタの概略図（例えば、光ディスク１内周側）である。
図２３（ａ）に示されるように、面振れ成分は光ディスク１の回転と同期してフォーカスサーボの残差として、ここでは光ディスク１回転で２周期変化する正弦波状の信号として、フォーカスエラー信号ＦＥＳに現れる。そして、図２３（ｃ）に示されるように、光ディスク１回転、すなわち１トラック内のセクター数は、例えば最内周でデータセクタ０（ＤＳ０）からデータセクタ１６（ＤＳ１６）の１７セクターである。ここで、光ディスク１の回転周波数は、光ディスク１最内周で３９．７８Ｈｚであり、光ディスク１回転にデータセクタが１７個存在することから、アドレス領域を含む１データセクタの周波数は６７６Ｈｚである。
本実施例のフォーカス位置精密探査では、アドレス領域のフォーカス位置情報ＦＰＩＳをアドレス領域のゲート信号（ゲート信号ＩＤＧＡＴＥ）に基づいて破棄して、データ領域のみでフォーカス位置情報ＦＰＩＳを取得する。データ領域のみでフォーカス位置情報ＦＰＩＳを取得すれば、フォーカス位置情報ＦＰＩＳを間欠的に取得することになる。したがって、フォーカス位置精密探査部６０によるフォーカス位置精密探査を行う時に、外乱信号発生部２５からフォーカス制御系に印加する外乱信号としては、好ましくは１データセクタのデータ領域内に１周期以上含まれることが必要となる。つまり、１データセクタのデータ領域に外乱信号が必ず１周期含まれるようにすることで、外乱に対応したフォーカス位置情報ＦＰＩＳを１データセクタ単位で取得できることになる。したがって、光ディスク１の回転数、１回転あたりのデータセクタ数及び外乱信号が１データセクタのデータ領域に１周期以上含まれること、等の条件を考慮して、本実施例では、フォーカス位置精密探査時にフォーカス制御系に印加する外乱信号の周波数を１ｋＨｚとしているのである。
次に図２４、図２５、図２６、及び図２７を用いてフォーカス最適位置の探査原理について説明する。図２４はフォーカス位置とエンベロープ検出部６１で検出される再生信号ＲＦのエンベロープとの関係、及び各フォーカス位置における外乱信号と再生信号ＲＦのエンベロープとの関係を示す図である。
フォーカス制御を動作させた状態で、Ａ点を基準に外乱信号発生部２５からフォーカス制御系に外乱信号を印加すると、対物レンズ３が光ディスク１に近づく方向を正方向、対物レンズ３が光ディスク１から離れる方向を負方向とすれば、フォーカス位置を正の方向に変化させると再生信号ＲＦのエンベロープは小さくなり、フォーカス位置を負の方向に変化させると再生信号ＲＦのエンベロープは大きくなる。一方、Ｂ点を基準に外乱信号を印加して、フォーカス位置を正の方向に変化させると再生信号ＲＦのエンベロープは大きくなり、フォーカス位置を負の方向に変化させると再生信号ＲＦのエンベロープは小さくなる。さらに、Ｃ点、すなわち再生信号ＲＦのエンベロープ最大点を基準に外乱信号を印加した場合は、フォカス位置を正負どちらに変化させても再生信号ＲＦのエンベロープは外乱信号に応じて小さくなるように変化する。
このように、フォーカス制御系に外乱信号発生部２５からの外乱信号を印加すると、フォーカスサーボは印加した外乱信号に応答してフォーカス位置が変化するので、再生信号ＲＦのエンベロープも変化する。そこで、加算部２４を介して外乱信号発生部２５からの外乱信号をフォーカス制御系に印加したときのフォーカスエラー信号ＦＥＳの外乱成分と再生信号ＲＦのエンベロープとを乗算するとフォーカス位置に対するデフォーカスの量と極性、すなわちフォーカス位置とフォーカス最適位置とのずれを示すフォーカス位置情報ＦＰＩＳを得ることができる。
ここで、フォーカスエラー信号の外乱成分と再生信号ＲＦのエンベロープとからフォーカス最適位置からのずれが得られる原理について図２４、図２５（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図２５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、外乱信号、図２４のＡ点、Ｂ点、Ｃ点ぞれぞれにおける再生信号ＲＦのエンベロープ、及び、外乱信号と図２４のＡ点、Ｂ点、Ｃ点ぞれぞれにおける再生信号ＲＦのエンベロープとを乗算した波形を示す。なお、説明の便宜のため、外乱信号及び再生信号ＲＦのエンベロープと外乱信号の乗算した波形は連続して得られると仮定する。図２４のＡ点において、図２５（ａ）に示されるような連続した正弦波状の外乱信号をフォーカス制御系に印加すると、再生信号ＲＦのエンベロープ波形は、図２５（ｂ）のＡ点波形に示されるように外乱信号と位相が１８０度ずれた正弦波状の波形になる。そして、再生信号ＲＦのエンベロープと外乱信号とを乗算した波形は、図２５（ｃ）のＡ点波形に示されるようにゼロレベルよりも負側で変化する波形になる。すなわち、再生信号ＲＦのエンベロープと外乱信号とを乗算して得られたフォーカス位置情報ＦＰＩＳ（以下「エンベロープによるフォーカス位置情報ＦＰＩＳ」という。）は、外乱信号に対して常に負側に変化する波形となる。この図２５（ｃ）に示されるＡ点波形を低域通過フィルタ等で平滑処理すれば、図２４のＡ点におけるフォーカス最適位置からのずれ量と極性とを得ることができる。
図２４のＢ点において、同様に正弦波状の外乱信号をフォーカス制御系に印加すると、再生信号ＲＦのエンベロープ波形は、図２５（ｂ）のＢ点波形に示されるように外乱信号と同位相の正弦波状の波形になる。そして、再生信号ＲＦのエンベロープと外乱信号とを乗算した波形は、図２５（ｃ）に示されるＢ点波形のようにゼロレベルよりも正側で変化する波形になる。すなわち、エンベロープによるフォーカス位置情報ＦＰＩＳは、外乱信号に対して常に正側に変化するような波形となる。この図２５（ｃ）に示されるＢ点波形を低域通過フィルタ等で平滑処理すれば、図２４のＢ点におけるフォーカス最適位置からのずれ量と極性とを得ることができる。
図２４のＣ点において、同様に正弦波状の外乱信号をフォーカス制御系に印加すると、再生信号ＲＦのエンベロープ波形は、図２５（ｂ）のＣ点波形に示されるようにゼロレベルに対して負側に折り返すような波形となる。そして、再生信号ＲＦのエンベロープと外乱信号とを乗算した波形は、図２５（ｃ）に示されるＣ点波形のように外乱信号と位相が１８０度ずれた正弦波状の波形になる。すなわち、エンベロープによるフォーカス位置情報ＦＰＩＳは、外乱信号に対して正負反転したような波形となる。この図２５（ｃ）に示されるＣ点波形を低域通過フィルタ等で平滑処理すれば、図２４のＣ点におけるフォーカス最適位置からのずれ量と極性とを得ることができる。
次に、フォーカス位置と再生信号ＲＦのジッタとの関係について図２６を用いて説明する。図２６はフォーカス位置とジッタ検出部６２からの再生信号ＲＦのジッタとの関係、及び各フォーカス位置における外乱信号と再生信号ＲＦのジッタとの関係を示す図である。フォーカス制御を動作させた状態で、Ａ点基準に外乱信号発生部２５からフォーカス制御系に外乱信号を印加すると、対物レンズ３が光ディスク１に近づく方向を正方向、対物レンズ３が光ディスク１から離れる方向を負方向とすれば、フォーカス位置を正の方向に変化させると再生信号ＲＦのジッタは大きくなり、フォーカス位置を負の方向に変化させると再生信号ＲＦのジッタは小さくなる。Ｂ点基準に外乱信号を印加してフォーカス位置を正の方向に変化させると再生信号ＲＦのジッタは小さくなり、フォーカス位置を負の方向に変化させると再生信号ＲＦのジッタは大きくなる。Ｃ点、すなわち再生信号ＲＦのジッタ最小点を基準に外乱信号を印加した場合は、フォカス位置を正負どちらに変化させても再生信号ＲＦのジッタは大きくなるように変化する。
このように、フォーカス制御系に外乱信号発生部２５からの外乱信号を印加すると、フォーカスサーボは印加した外乱信号に応答してフォーカス位置が変化するので、再生信号ＲＦのジッタも変化する。そこで、加算部２４を介して外乱信号発生部２５からの外乱信号をフォーカス制御系に印加したときのフォーカスエラー信号ＦＥＳの外乱成分と再生信号ＲＦのジッタを乗算するとフォーカス位置に対するデフォーカスの量と極性、すなわちフォーカス位置とフォーカス最適位置とのずれを示すフォーカス位置情報ＦＰＩＳを得ることができる。
但し、外乱信号に対するエンベロープ検出部６１からの再生信号ＲＦのエンベロープ応答特性とジッタ検出部６２からの再生信号ＲＦのジッタ応答特性とは、図２４に示されるエンベロープ波形と図２６に示されるジッタ波形からも明らかなように応答特性が逆になっている。したがって、エンベロープ検出部６１からの再生信号ＲＦのエンベロープによるフォーカス位置情報ＦＰＩＳとジッタ検出部６２からの再生信号ＲＦのジッタによるフォーカス位置情報ＦＰＩＳとに基づいてフォーカス位置精密探査をする場合は、例えば、エンベロープの極性にジッタ極性を合わせる等のエンベロープとジッタの極性を合わせる必要がある。本実施例では図１６に示されるように、減算器６９で、第１のゲイン調整部６６からのエンベロープ信号から第２のゲイン調整部６７からのジッタ信号を差演算することで極性合わせをしている。なお、フォーカスエラー信号の外乱成分と再生信号ＲＦのジッタとからフォーカス最適位置からのずれを算出する手順は、エンベロープによるフォーカス最適位置からのずれ検出の原理と同様の原理で求められるので、ジッタによるフォーカス最適位置とのずれ検出原理の説明は省略する。
次に、フォーカス位置精密探査部６０で得られるフォーカス最適位置からのずれ検出特性について図２７を用いて説明する。図２７はフォーカス位置とフォーカス最適位置からのずれ検出値との関係を示す図である。
フォーカス位置精密探査部６０でフォーカス位置を探査する場合に、例えば、第２のゲイン調整部６７のゲインをゼロとし、第１のゲイン調整部６６を適当に調整して再生信号ＲＦのエンベロープのみに基づいてフォーカス最適位置からのずれを検出すれば、図２７に示される曲線７１２０のように、フォーカス最適位置からのずれがゼロとなるのは再生信号ＲＦのエンベロープが最大となるフォーカス位置（例えば、−０．５０μｍ）となる。そして、エンベロープが最大となるフォーカス位置を中心にフォーカス位置が正の方向にずれるとフォーカス最適位置からのずれは正の方向に増加し、フォーカス位置が負の方向にずれるとフォーカス最適位置からのずれは負の方向に増加するような特性になる。
一方、第１のゲイン調整部６６のゲインをゼロとし、第２ゲイン調整部６７を適当に調整して再生信号ＲＦのジッタのみに基づいてフォーカス最適位置とのずれを検出すれば、図２７に示される曲線７１２２のように、フォーカス最適位置からのずれがゼロとなるのはジッタが最小となるフォーカス位置（例えば、0μｍ）となる。そして、ジッタが最小となるフォーカス位置中心にフォーカス位置が正の方向にずれるとフォーカス最適位置からのずれは正の方向に増加し、フォーカス位置が負の方向にずれるとフォーカス最適位置からのずれは負の方向に増加するような特性になる。
さらに、第１のゲイン調整部６６のゲインを適当な係数、例えばαとし、第２のゲイン調整部６７のゲインを適当な係数、例えばβとして、エンベロープによるフォーカス最適位置からのずれ検出感度とジッタによるフォーカス最適位置からのずれ検出感度とが等しくなるように調整すれば、フォーカス最適位置からのずれ検出特性は、図２７に示される曲線７１２１のように、フォーカス最適位置からのずれがゼロとなるのはエンベロープが最大となるフォーカス位置とジッタが最小となるフォーカス最適位置との中間の位置（例えば、０．２５μｍ）となる。そして、この場合のフォーカス最適位置からのずれ検出特性は、エンベロープによるフォーカス最適位置からのずれ検出特性とジッタによるフォーカス最適位置からのずれ検出特性の中間の特性となる。すなわち、エンベロープが最大となるフォーカス位置とジッタが最小となるフォーカス位置の中間位置を中心にフォーカス位置が正の方向にずれるとフォーカス最適位置からのずれは正の方向に増加し、フォーカス位置が負の方向にずれるとフォーカス最適位置からのずれは負の方向に増加するような特性になる。
このような理由から、本実施例では、再生信号ＲＦのエンベロープとジッタの両方を考慮した曲線７１２１を採用している。具体的には、フォーカス位置精密探査部６０の平均化処理部７１は、平均化によって得られたフォーカス位置情報に対応するずれ量を図２７に示された曲線７１２１から求め、そのずれ量に上記式６による補正を施して得られる量だけ、現在のフォーカス位置（Ｍｌ１、Ｍｌ２）をずらすことで、新たなフォーカス目標位置Ｍｌ１、Ｍｌ２を得ている。
次に、フォーカス位置精密探査部６０によりフォーカス最適位置を探査する場合の収束位置誤差とアドレス領域の影響との関係について説明する。本実施例におけるＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスク１ではセクタ間にアドレス領域が存在する。フォーカス位置精密探査はフォーカス制御とトラッキング制御を動作させた状態で行うが、上述したように、アドレス領域では正しいフォーカスエラー信号ＦＥＳ及び広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥが得られない。したがって、フォーカスサーボ、トラッキングサーボ共に、光ビームスポットがアドレス領域を通過するときは、アドレス信号検出部３１からのゲート信号ＩＤＧＡＴＥに基づいて、フォーカス制御部２６及びトラッキング制御部２３は、光ディスク１上に収束照射された光ビームがアドレス領域に入る直前におけるそれぞれの出力信号をホールドしている。そして、光ディスク１上に収束照射された光ビームがアドレス領域を通過してデータ領域に入ったら、アドレス信号検出部３１からのゲート信号ＩＤＧＡＴＥの基づいてホールドを解除し、フォーカスサーボとトラッキングサーボの動作を再開する。
フォーカス位置探査においてもアドレス領域で取得した再生信号ＲＦのエンベロープやジッタを含んだフォーカス位置情報ＦＰＩＳでフォーカス最適位置の探査を行うと、探査結果に最適位置との誤差を含むことになる。つまり、アドレス領域の影響によりフォーカス最適位置への収束誤差が増えることになる。したがって、本実施例では１つのデータセクタのデータ領域内に外乱１周期以上含まれるような周波数の外乱信号をフォーカス制御系に印加して、アドレス信号検出部３１からのゲート信号ＩＤＧＡＴＥに基づいてアドレス領域を除外したデータ領域のみでフォーカス位置情報ＦＰＩＳを検出するようにしている。これによって、フォーカス位置情報ＦＰＩＳに検出誤差を生じさせるようなアドレス領域を有する光ディスク１に対しても、アドレス領域の影響を受けることのない高精度なフォーカス最適位置探査が実現される。
以上のように、実施例のフォーカス位置精密探査部６０はフォーカス位置最適位置を再生信号ＲＦのエンベロープ最大と再生信号ＲＦのジッタ最小の中間に制御するので、フォーカス位置の調整後にフォーカスサーボの光ディスク１面振れへの追従残差等によりフォーカス位置が変化した場合であってもデフォーカスに対するマージンが最適化され良好な再生特性を得ることができる。いいかえれば、図１５に示されるように、ジッタ最小位置にフォーカス位置を調整した場合は、フォーカス位置が正方向にずれるとデフォーカスに対するジッタマージンが少なくなる。再生信号ＲＦのエンベロープ最大位置にフォーカス位置を調整した場合は、フォーカス位置が負方向にずれるとデフォーカスに対して再生信号ＲＦのエンベロープが極端に小さくなるような特性になり、その結果、ジッタも悪くなる。そこで、再生信号ＲＦの振幅最大となるフォーカス位置とジッタ最小となるフォーカス位置の中間点にフォーカス最適位置を調整することにしているので、再生信号ＲＦのエンベロープ最大となるフォーカス位置と再生信号ＲＦのジッタ最小となるフォーカス位置とが異なる場合において、フォーカスサーボのディスク面振れへの追従残差等によりフォーカス位置が変化した場合であっても良好な再生特性が得られる。
なお、本実施例のフォーカス位置精密探査部６０は、再生信号ＲＦの振幅が最大となるフォーカス位置と再生信号ＲＦのジッタが最小となるフォーカス位置との中間のフォーカス位置を探査したが、再生信号ＲＦのエラーレイトが所定値以下となるフォーカス位置、又は再生信号ＲＦの振幅が最大となるフォーカス位置、又は、再生信号ＲＦのジッタが最小となるフォーカス位置、又は再生信号ＲＦのエラーレイトが最小となるフォーカス位置を探査してもよい。
また、本実施例のフォーカス位置精密探査においては、まずグルーブトラックに光ビームスポットが追従するようスチルジャンプさせた状態でフォーカス位置の精密探査した後に、次に１トラック外周のランドトラックに移動させてスチルジャンプさせた状態でフォーカス位置の精密探査が行われたが、フォーカス位置の精密探査の手順としてはこれに限定されるものではなく、粗い探査における変形例と同様に、これらの順序を逆にしてもい。
つまり、本実施例のフォーカス位置の精密探査におけるフォーカス制御目標位置（フォーカスバランス値及びフォーカスオフセット値）の変更についても、粗いフォーカス位置探査における変形例（図１３に示される８種類の探査方法）を採用することができる。
［精密なフォーカス位置探査におけるオプション機能］
次に、フォーカス位置の精密探査における２つのオプション機能について説明する。まず、光ディスク１の特定のデータ領域だけに着目してフォーカス位置の精密探査を実施する第１のオプション機能、即ち、リードゲート検出部３２の機能について説明する。
リードゲート検出部３２は、上述したように、光ディスク１上のアドレス領域及び予めドライブコントローラ１４によって指定されたデータセクタ（リードデータセクタ）において“Ｈｉ”となるようなゲート信号ＲＤＧＴをフォーカス位置精密探査部６０へ出力する。本実施例では、ドライブコントローラ１４は、予め、フォーカスエラー信号ＦＥＳを取り込んでＡ／Ｄ変換することで光ディスク１の回転時に生じる面振れ（交流信号）を検出し、その交流信号の変化分が小さい位置に相当するデータ領域においてゲート信号ＲＤＧＴが“Ｈｉ”となるようにそれらデータセクタをリードデータセクタとして指定している。
そして、フォーカス位置精密探査部６０は、このようなゲート信号ＲＤＧＴに基づき、予め指定されたデータ領域のみに対して、フォーカス位置情報ＦＰＩＳを取得し、フォーカス位置の精密探査を実施する。このような、第１のオプション機能を動作させる意義は次の通りである。
フォーカス位置精密探査を行う場合、フォーカス制御部２６は、フォーカスエラー検出部３６からの信号に基づいて、加算部２４及びフォーカス駆動部２１を介してアクチュエータ２を駆動することにより、光ディスク１上に照射された光ビームが常に所定の収束状態となるよう制御している。しかし、光ディスク１の面振れが大きくなると、フォーカスエラー信号ＦＥＳに光ディスク１の面振れ成分の制御残差が現れる。従って、光ディスク１の面振れが大きい場合には、フォーカス位置情報ＦＰＩＳの検出を連続的に行うことで面振れの影響を平均化する等の処理を行わなければ、フォーカス位置検出の誤差が増えることになる。ところが、ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスク１では、データ領域が不連続であるのでフォーカス位置情報ＦＰＩＳも不連続に検出されることになり、面振れ成分の影響を受けやすい。そのために、この第１のオプション機能では、光ディスク１の面振れによる影響を低減させた状態でフォーカス位置情報ＦＰＩＳを検出することにより、フォーカス位置探査の精度をさらに向上させている。
図２８（ａ）〜（ｅ）は、リードゲート検出部３２の機能を説明するためのタイミングチャートであり、図２８（ａ）は光ディスク１の面振れ成分の波形、図２８（ｂ）はリードゲート検出部３２に設定されているリードデータセクタ（ハッチングされたデータセクタ）、図２８（ｃ）はリードゲート検出部３２から出力されるゲート信号ＲＤＧＴ、図２８（ｄ）は平均化処理部７１の時間計測器７１０１から出力されるタイマ信号ＴＭＳ、図２８（ｅ）は平均化処理部７１のＡＮＤ回路７１０９から出力されるデータ取得タイミング信号ＤＧＴＳを示す。なお、ここでは、説明の便宜のため、外乱信号発生部２５からの外乱信号は、１個のデータセクタのデータ領域につき１サイクルの交流信号が同期して印加されているとする。
フォーカス位置情報ＦＰＩＳの検出において光ディスク１の面振れ成分の影響を一番受けやすいのは、図２８（ａ）に示されるｔ（０）、ｔ（１）、ｔ（２）、ｔ（３）、ｔ（４）、即ち、面振れ成分の制御残差の変化が最大となる近傍である。そして、リードゲート検出部３２は、図２８（ｂ）に示されるように、面振れ成分の変化分が小さい位置、即ち、面振れ成分の極性が反転するタイミングに位置するデータセクタを除くデータセクタだけがリードデータセクタとして指定されている。このような指定においては、リードゲート検出部３２は、ドライブコントローラ１４からの指示に基づいて、図２８（ｃ）に示されるようなゲート信号ＲＤＧＴ、即ち、アドレス領域とリードデータセクタでのみ“Ｈｉ”となる信号を出力する。
このような信号RDGTは、フォーカス位置精密探査部６０の平均化処理部７１、より詳細には、図１７に示されるＡＮＤ回路７１０９に入力される。ＡＮＤ回路７１０９の他方の入力端子には時間計測器７１０１からのタイマ信号ＴＭＳが入力されている。この時間計測器７１０１は、図１８に示されるように、アドレス信号検出部３１からのゲート信号ＩＤＧＡＴＥの立ち上がりエッジから所定のウエイト時間（２００μｓ）後に時間計測を開始し、外乱１周期分の時間（ここでは、１個のデータセクタに相当する時間）を計測し、その計測中の時間を示すタイマ信号ＴＭＳを出力する。このようなタイマ信号ＴＭＳは、図２８（ｄ）に示される通りである。
そして、これらゲート信号ＲＤＧＴとタイマ信号ＴＭＳとは、ＡＮＤ回路７１０９において論理積がとられ、その結果がデータ取得タイミング信号ＤＧＴＳとして第１の平均化回路７１０２及び第３の平均化回路７１０４に出力される。このデータ取得タイミング信号ＤＧＴＳは、図２８（ｅ）に示されるように、面振れ成分の変化分が小さいタイミングにおけるデータ領域に対してのみ、外乱信号の１周期分だけ“Ｈｉ”となるパルス列となる。第１の平均化回路７１０２及び第３の平均化回路７１０４は、このようなデータ取得タイミング信号ＤＧＴＳが”Ｈｉ”の期間において、乗算器７０からのフォーカス位置情報ＦＰＩＳを平均化する。これによって、アドレス領域以外であり、かつ、リードデータセクタとして指定された領域においてのみ、即ち、フォーカス位置情報ＦＰＩＳに誤差を生じさせるアドレス領域及び面振れ成分の変化分が大きい領域を除く安定したデータ領域だけを対象として、フォーカス位置情報ＦＰＩＳが取得されて平均化され、フォーカス位置の精密探査に用いられることになる。
このようにして、第１のオプション機能により、面振れ成分による制御の乱れを回避した高精度なフォーカス位置の精密探査が実現される。
次に、フォーカスエラー信号ＦＥＳから直接に面振れ成分を除去して得られるフォーカスエラー信号ＦＥＳＳに基づいてフォーカス位置の精密探査を実施する第２のオプション機能、即ち、面振れ成分除去部３５の機能について説明する。
面振れ成分除去部３５は、上述したように、フォーカスエラー検出部３６からのフォーカスエラー信号ＦＥＳに含まれる光ディスク１の面振れ成分を除去し、それ以外の周波数成分（外乱信号発生部２５から印加した１ｋＨｚ信号等）を通過させるフィルタであり、通過させた信号を切替え器３９に出力する。
図２９は、面振れ成分除去部３５の詳細な構成を示すブロック図である。面振れ成分除去部３５は、予め知られた面振れ成分の周波数帯域だけを通過させる帯域通過フィルタ３５０１と減算器３５０２で構成されている。減算器３５０２のプラス端子にはフォーカスエラー信号ＦＥＳが入力され、マイナス端子には帯域通過フィルタ３５０１を通過した面振れ成分信号が入力されている。従って、減算器３５０２からの出力信号は、フォーカスエラー信号ＦＥＳから面振れ成分だけが除かれた信号となる。
なお、この第２のオプション機能を動作させる場合には、ドライブコントローラ１４からの指示によって、切替え器３９は、面振れ成分除去部３５からの信号がフォーカス位置精密探査部６０に入力されるよう切り替える。従って、フォーカス位置精密探査部６０は、面振れ成分除去部３５から出力された信号に基づいて、フォーカス位置の精密探査を行う。
これによって、光ディスク１の面振れ等の不要外乱に起因するフォーカス位置情報ＦＰＩＳの検出誤差の発生が軽減される。つまり、フォーカス位置精密探査部６０においては、面振れ成分除去部３５によりフォーカスエラー信号ＦＥＳから光ディスク１の面振れ成分が除去されたフォーカスエラー信号ＦＥＳＳと再生信号ＲＦのエンベロープとから、及び、そのようなフォーカスエラー信号ＦＥＳＳと再生信号ＲＦのジッタとから、フォーカス位置情報ＦＰＩＳが求められ、そのようなフォーカス位置情報ＦＰＩＳに基づくフォーカス位置の精密探査が行われるので、高精度なフォーカス位置の精密探査が実現される。
なお、本実施例にける面振れ成分除去部３５は、回転する光ディスク１に生じる面振れ成分を除去するフィルタであったが、例えば、電源周波数等の不要な低周波の信号成分をも除去するような特性であってもよい。
［フォーカス位置の再探査］
次に、本光ディスクドライブ装置１００がフォーカス位置の探査（粗い探査及び精密な探査）を再び開始するタイミングについて記録時と再生時に分けて説明する。つまり、本光ディスクドライブ装置１００のでは、標準的には、起動時、即ち、光ディスク１の回転が開始され一定回転数に達した後に、フォーカス位置の粗い探査とそれに続く精密な探査が実行される。しかし、これらの探査はそのような場合だけには限られない。つまり、ドライブコントローラ１４は、内蔵された制御プログラムに従って、記録時及び再生時において、以下に述べる一定条件が満たされた状態を検出した場合にも、フォーカス位置粗探査部５０及びフォーカス位置精密探査部６０によるフォーカス位置探査（粗い探査及び精密探査）を開始させる。ここでは、その条件及び動作について説明する。
まず、記録時におけるフォーカス位置の再探査の開始条件について説明する。
ドライブコントローラ１４は、光ディスク１へ情報を記録する場合は、光ディスク１へ記録しようとしている信号パターンに応じてレーザパワーを変調して光ディスク１上に情報を記録するようレーザパワー駆動部４１等を制御する。そして記録後には、所望の記録がなされているかを検証するベリファイ動作を行う。ベリファイ動作とは、光ディスク１上に情報を記録した後、すぐそれを再生し、正しく記録できたかどうかの判定をすることである。ベリファイ動作の結果、所望の記録特性（ビットエラーレイトＢＥＲ等）が得られていないと判明した場合には、記録パワーを上昇して再度記録とベリファイ動作を行う。このように、ドライブコントローラ１４は、所望の記録特性が得られるまで記録パワーを上昇するように制御する。ところが、記録パワーを上昇しても再生特性の改善が見られないような記録パワーの上限値が存在する。この記録パワーの上限値は、記録パワーを上昇し過ぎても次に消去する場合に完全に消去できなくなる、すなわち記録と消去におけるパワーマージン、及び半導体レーザの性能等から決定される値である。
このような理由から、レーザパワー駆動部４１には記録パワーの上限が設定されている。また、記録パワーを上昇していっても所望の記録特性が得られない場合は、記録パワー以外の要因による場合が考えられる。そこで、記録時においてフォーカス位置の再探査を開始させる条件として、記録パワーが上記上限値に到達した場合としている。これにより、上述のように記録パワーを上げてもビットエラーレイトＢＥＲが改善されなかった場合でも、フォーカス位置の再探査を行うことでビットエラーレイトＢＥＲが所定値以下になるような記録特性を得ることができる。
図３０は、このような記録時おけるフォーカス位置の再探査の具体的な手順を示すフローチャートである。光ディスク１に情報を記録する場合、ドライブコントローラ１４は記録するためのパワー設定値と記録信号パターンを変調部４２へ送る（ステップＳ４０）。
変調部４２はドライブコントローラ１４からの記録パワー設定値と記録信号パターンを受け取り、レーザパワーを変調するための信号をレーザパワー駆動部４１へ送り、レーザパワー駆動部４１は、変調部４２からの信号に基づいてレーザパワーを変調して光ディスク１に情報を記録する（ステップＳ４１）。なお、通常の記録パワー設定値としては、装置組み立て時に求めた記録パワー（以下「記録パワーの工程値」という。）を用いる。記録パワーの範囲は１１ｍＷ〜１４ｍＷで、通常の記録パワーは１２ｍＷ程である。従って、ここでは、光ディスク１へ情報を記録する時、ドライブコントローラ１４は、記録パワーの工程値を設定することで光ディスク１へ情報を記録させる。
記録動作終了後は、ドライブコントローラ１４は、記録が正しく行われたか検証するベリファイを行う（ステップＳ４２）。ドライブコントローラ１４は、ベリファイが正しく終了したか否か判断し（ステップＳ４３）、正しく終了していない場合は記録パワーを所定の単位（例えば、０．５ｍＷ単位）で上昇して再度、記録を行う（ステップＳ４４）。但し、記録を行う前に記録パワーの上限値と更新した記録パワーを比較し（ステップＳ４５）、記録パワーが記録パワー上限値を越えていなければ記録動作を行い（ステップＳ４１）、ベリファイを行う（ステップＳ４２）。
ベリファイが正しく終了しない場合は（ステップＳ４３）、以上の動作（ステップＳ４４、Ｓ４５、Ｓ４１〜Ｓ４３）を繰り返す。このように、記録（ステップＳ４１）、ベリファイ（ステップＳ４２）及び記録パワーの上昇（ステップＳ４４、Ｓ４５）を繰り返し、その結果、記録パワーが上限値を越えたら（ステップＳ４５）、ドライブコントローラ１４は、フォーカス位置粗探査部５０及びフォーカス位置精密探査部６０に指示することでフォーカス位置の再探査を実施させる（ステップＳ４６、Ｓ４７）。その再探査を終了したら、ドライブコントローラ１４は、再び記録パワーの工程値を設定し（ステップＳ４０）、上述の記録動作とベイリファイを行う（ステップＳ４１、Ｓ４２）。そして、ベリファイが正しく終了したら（ステップＳ４３）、記録動作を正常に終了する（ステップＳ４９）。一方、ベリファイが正しく終了しなかった場合は（ステップＳ４３）、記録パワーの上昇（ステップＳ４４、Ｓ４５）、記録（ステップＳ４１）及びベリファイ（ステップＳ４２）を繰り返す。
もし、記録パワーが上限値を越え（ステップＳ４５）、そして、連続して２回以上記録パワーが上限値を越えた場合は（ステップＳ４６）、記録動作が正常に終了しなかった場合の処理を行う（ステップＳ４８）。記録動作が正常に終了しなかった場合の処理としては、装置を再起動する等の処理を行う。
尚、ドライブコントローラ１４は、起動時においてフォーカス位置を探査するために使用したテスト領域のアドレスを記憶しておき、再探査するときには、そのアドレスを参照することで、起動時に使用したテスト領域（のトラック）と同一のトラックを用いてフォーカス位置の再探査を行う。
次に、再生時におけるフォーカス位置の再探査の開始条件について説明する。
既に光ディスク１に記録されている情報を再生中にビットエラーレイトＢＥＲが増加したために、光ディスク１に記録されている情報を再生できない場合がある。これは、一度はフォーカス位置の探査をしたにも拘わらず光ヘッドの温度特性等によりフォーカス位置がずれた場合に起こる。ビットエラーレイトＢＥＲが増加すると、光ディスク１再生装置は所望の記録情報を再生するために再生のリトライを行う。この再生のリトライは、所定回数を限度として、正しく再生できるまで連続して繰り返す。ところが、ビットエラーレイトＢＥＲが大きく増加した場合には、その所定回数だけ再生のリトライを繰り返しても正しく再生できない場合がある。
そこで、再生時においてフォーカス位置の再探査を開始させるもう一つの条件として、再生リトライが連続して所定回数以上発生したときとしている。これにより、所定回数だけ再生リトライを繰り返しても再生させないことが起こった場合であっても、フォーカス位置の再探査を行うことで、次の再生時において所定回数内で再生が可能となり得る。
図３１は、このような再生時おけるフォーカス位置の再探査の具体的な手順を示すフローチャートである。光ディスク１からの信号を再生する場合、ドライブコントローラ１４は、復調部４７からＲＦパルス信号ＰＲＦを受け取り（ステップＳ６０）、１６セクター毎に再生エラーチェックを行う（ステップＳ６１）。再生エラーチェックの結果、正常に終了しなかった場合（ステップＳ６２）、再生動作のリトライを繰り返す（ステップＳ６３、Ｓ６０〜Ｓ６２）。そして、再生動作のリトライが５０回を越えたら（ステップＳ６３）、フォーカス位置粗探査部５０及びフォーカス位置精密探査部６０に指示することでフォーカス位置の再探査を実施させる（ステップＳ６４、Ｓ６５）。
その再探査を終了したら、ドライブコントローラ１４は、上述の再生動作を行う（ステップＳ６０、Ｓ６１）。もし、再生エラーチェックが正しく終了したら（ステップＳ６２）、再生動作を正常に終了する（ステップＳ６７）。一方、再生エラーチェックが正しく終了しなかった場合は（ステップＳ６２）、再生リトライを繰り返す（ステップＳ６３、Ｓ６０〜６２）。
もし、リトライ回数が５０回を越え（ステップＳ６３）、そして、連続して２回以上再生リトライが５０回を越えた場合は（ステップＳ６４）、再生動作が正常に終了しなかった場合の処理を行う（ステップＳ６６）。再生動作が正常に終了しなかった場合の処理としては、装置を再起動する等の処理を行う。
また、ドライブコントローラ１４は、起動時にフォーカス位置を探査する時に使用したテスト領域のアドレスを記憶しておき、起動時に使用したテスト領域のアドレスに移動してフォーカス位置の再探査を行う。
このようなフォーカス位置の再探査により、起動時にフォーカス位置の探査を一度行ったにも関わらず光ディスクドライブ装置が動作している間にフォーカス位置が最適位置からずれて記録動作又は再生動作が正常に終了しない状態になった場合であっても、再び正常な記録動作や再生動作を行うことができる状態に復帰する。
以上、本発明に係る光ディスクドライブ装置１００について、実施例に基づいて説明したが、本発明はこの実施例に限られないことは勿論である。
すなわち、本実施例の光ディスクドライブ装置１００は、フォーカス位置の探査方法として、２種類のモード（粗い探査と精密な探査）を有し、さらに、精密探査については、2種類のオプション機能（リードゲート検出部３２と面振れ成分除去部３５）を有したが、本発明は、これら全てのモードとオプション機能を有していなくてもよい。
例えば、フォーカス位置の精密探査を行う機能を有しない簡易な光ディスクドライブ装置、即ち、フォーカス位置の粗い探査だけを実行する光ディスクドライブ装置とすることもできる。図３２は、フォーカス位置の粗い探査だけを実行する光ディスクドライブ装置１１０のフォーカス位置探査に関連する構成要素だけを示すブロック図である。本図から分かるように、この光ディスクドライブ装置１１０は、粗いフォーカス位置の探査を実行するための構成要素５０等を有するが、精密なフォーカス位置の探査を実行するための構成要素６０等を有しない。
また、フォーカス位置の粗い探査を行う機能を有しない簡易な光ディスクドライブ装置、即ち、フォーカス位置の精密探査だけを実行する光ディスクドライブ装置とすることもできる。図３３は、フォーカス位置の精密探査だけを実行する光ディスクドライブ装置１２０のフォーカス位置探査に関連する構成要素だけを示すブロック図である。本図から分かるように、この光ディスクドライブ装置１２０は、精密なフォーカス位置の探査を実行するための構成要素２５、６００等を有するが、粗いフォーカス位置の探査を実行するための構成要素５０等や、オプション機能に関する構成要素３２、３５等を有しない。図３４は、図３３に示された光ディスクドライブ装置１２０のフォーカス位置精密探査部６００の詳細な構成を示すブロック図であり、図１６に示されたフォーカス位置精密探査部６０と比較して分かるように、平均化処理部７１０にはゲート信号ＲＤＧＴが入力されていない。図３５は、図３４に示された平均化処理部７１０の詳細な構成を示すブロック図であり、図１７に示された平均化処理部７１と比較して分かるように、ゲート信号ＲＤＧＴに関連する構成要素（図１７のＡＮＤ回路７１０９）がない。
また、上述の第１のオプション機能（リードゲート検出部３２）を備えるフォーカス位置の精密探査だけを実行する光ディスクドライブ装置とすることもできる。図３６は、第１のオプション機能（リードゲート検出部３２）を備えるフォーカス位置の精密探査だけを実行する光ディスクドライブ装置１３０のフォーカス位置探査に関連する構成要素だけを示すブロック図である。本図から分かるように、この光ディスクドライブ装置１３０は、精密なフォーカス位置の探査を実行するための構成要素２５、６０等及びリードゲート検出部３２を有するが、粗いフォーカス位置の探査を実行するための構成要素５０等や第２のオプション機能に関する構成要素３５等を有しない。
さらに、上述の第２のオプション機能（面振れ成分除去部３５）を備えるフォーカス位置の精密探査だけを実行する光ディスクドライブ装置とすることもできる。図３７は、第２のオプション機能（面振れ成分除去部３５）を備えるフォーカス位置の精密探査だけを実行する光ディスクドライブ装置１４０のフォーカス位置探査に関連する構成要素だけを示すブロック図である。本図から分かるように、この光ディスクドライブ装置１４０は、精密なフォーカス位置の探査を実行するための構成要素２５、６０等及び面振れ成分除去部３５を有するが、粗いフォーカス位置の探査を実行するための構成要素５０等や第１のオプション機能に関する構成要素３２等を有しない。
また、本実施例におけるフォーカス位置の粗探査及び精密探査では、フォーカス制御及びトラッキング制御が動作し、光ディスク１の１回転毎にスチルジャンプを行わせることで、光ビームスポットを常にグルーブトラック（又はランドトラック）に追従させた状態でグルーブトラック（又はランドトラック）に対するフォーカス位置の粗探査及び精密探査を行ったが、本発明は、このようなスチルジャンプを用いる方法に限定されるものではない。例えば、スチルジャンプさせることなく、光ビームスポットを単にスパイラルに沿って連続的にトラックに追従させた状態で、フォーカス位置粗探査部５０（又はフォーカス位置精密探査部６０）は、Ｌ／Ｇ切替え信号ＬＧＳに基づいてランドトラックとグルーブトラックとを１回転毎に交互に切替えながら各トラックでのビットエラーレイトＢＥＲ（又はフォーカス位置情報ＦＰＩＳ）を連続的に計測し、各トラックに対するフォーカス制御目標位置（フォーカスバランス値及びフォーカスオフセット値）を常時更新してもよい。これによって、スチルジャンプの如く複雑なトラッキング制御を行うことなくフォーカス位置の粗探査（又は精密探査）を連続的に繰り返すことが可能となる。
本発明に係る光ディスクドライブ装置１００全体の構成を示すブロック図である。 （ａ）はＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスク１を上面から見たときの概略図、（ｂ）はその光ディスク１のＬ／Ｇ切替え点付近の上面拡大図、（ｃ）はその光ディスク１のランドに光ビームが照射されている場合における光ディスク１及び対物レンズ３の断面図、（ｄ）はその光ディスク１のグルーブに光ビームが照射されている場合における光ディスク１及び対物レンズ３の断面図である。 フォーカス位置調整部３０の詳細な構成を示すブロック図である。 （ａ）は光ディスク１上のトラックの概略構成、（ｂ）は広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥ、（ｃ）はＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳを示す。 アドレス信号検出部３１の詳細な構成を示すブロック図である。 （ａ）はアドレス信号検出部３１に入力される広帯域トラッキングエラー信号ＲＦＴＥ、（ｂ）は２値化回路３１０３の出力信号、（ｃ）は２値化回路３１０４の出力信号、（ｄ）はアドレス信号検出部３１から出力されるゲート信号ＩＤＧＡＴＥを示す。 エラーレイト計測部３３の詳細な構成を示すブロック図である。 フォーカスエラー検出部３６の詳細な構成を示すブロック図である。 フォーカス位置粗探査部５０の詳細な構成を示すブロック図である。 リードゲート検出部３２の入力信号ＲＦＴＥ、アドレス領域を示すゲート信号ＩＤＧＡＴＥ及びリードゲート検出部３２からの出力信号ＲＤＧＴを示す。 フォーカス位置の変化に対するＲＦパルス信号ＰＲＦのビットエラーレイトＢＥＲを示すグラフである。 フォーカス位置粗探査部５０の詳細な動作を示すフローチャートである。 本実施例の粗いフォーカス位置探査の変形例を示す。 ＳＳ−Ｌ／ＧＦＭＴの光ディスク１の情報領域レイアウトを示す。 フォーカス位置と再生信号ＲＦのエンベロープＲＦＥＮＶ及び再生ジッタの大きさとの関係を示すグラフである。 フォーカス位置精密探査部６０の詳細な構成を示すブロック図である。 平均化処理部７１の詳細な構成を示すブロック図である。 リードゲート検出部３２が動作していない場合における、外乱信号、ゲート信号ＩＤＧＡＴＥ及びタイマ信号ＴＭＳを示す。 （ａ）はリードゲート検出部３２が動作していない場合における、フォーカス位置精密探査時のグルーブにおけるゲート信号ＩＤＧＡＴＥ、データ取得タイミング信号ＤＧＴＳ、及びＬ／Ｇ切替え信号ＬＧＳのタイミングチャートであり、（ｂ）はランドにおける同様の図である。 ジッタ検出部６２の詳細な構成を示すブロック図である。 ジッタ検出部６２におけるＲＦパルス信号ＰＲＦ、クロック信号ＣＬＫ、位相比較回路出力のパルス信号ＵＰ及びＤＮを示す。 位相比較回路６２０２の詳細な構成を示すブロック図である。 （ａ）はフォーカスエラー信号ＦＥＳにフォーカスサーボの残差として現れる面振れ成分のディスク１回転あたりの波形であり、（ｂ）は外乱信号発生部２５から出力される外乱信号の波形、（ｃ）はディスク１回転分（１トラック）のデータセクタの概略を示す。 フォーカス位置とエンベロープ検出部６１で検出される再生信号ＲＦのエンベロープとの関係、及び、各フォーカス位置における外乱信号と再生信号ＲＦのエンベロープとの関係を示す。 （ａ）は外乱信号、（ｂ）は図２４のＡ点、Ｂ点、Ｃ点ぞれぞれにおける再生信号ＲＦのエンベロープ、（ｃ）は外乱信号と図２４のＡ点、Ｂ点、Ｃ点ぞれぞれにおける再生信号ＲＦのエンベロープとを乗算した波形を示す。 フォーカス位置とジッタ検出部６２からの再生信号ＲＦのジッタとの関係、及び、各フォーカス位置における外乱信号と再生信号ＲＦのジッタとの関係を示す図である。 フォーカス位置とフォーカス最適位置からのずれ検出値との関係を示す図である。 （ａ）は光ディスク１の面振れ成分の波形、（ｂ）はリードゲート検出部３２に設定されているリードデータセクタ、（ｃ）はリードゲート検出部３２から出力されるゲート信号ＲＤＧＴ、（ｄ）は平均化処理部７１の時間計測器７１０１から出力されるタイマ信号ＴＭＳ、（ｅ）は平均化処理部７１のＡＮＤ回路７１０９から出力されるデータ取得タイミング信号ＤＧＴＳを示す。 面振れ成分除去部３５の詳細な構成を示すブロック図である。 記録時おけるフォーカス位置の再探査の具体的な手順を示すフローチャートである。 再生時おけるフォーカス位置の再探査の具体的な手順を示すフローチャートである。 フォーカス位置の粗い探査だけを実行する光ディスクドライブ装置１１０の構成を示すブロック図である。 フォーカス位置の精密探査だけを実行する光ディスクドライブ装置１２０の構成を示すブロック図である。 図３３に示された光ディスクドライブ装置１２０のフォーカス位置精密探査部６００の詳細な構成を示すブロック図である。 図３４に示された平均化処理部７１０の詳細な構成を示すブロック図である。 第１のオプション機能（リードゲート検出部３２）を備えるフォーカス位置の精密探査だけを実行する光ディスクドライブ装置１３０の構成を示すブロック図である。 第２のオプション機能（面振れ成分除去部３５）を備えるフォーカス位置の精密探査だけを実行する光ディスクドライブ装置１４０の構成を示すブロック図である。
符号の説明
１ 光ディスク
２ アクチュエータ
３ 対物レンズ
４ 再生信号検出器
５ 光検出器
６ 板バネ
７ 光ヘッド
８ 半導体レーザ
９ 光ヘッド支持部材
１０ 粗動モータ
１１ シーク制御部
１２ スピンドルモータ
１３ 回転制御部
１４ ドライブコントローラ
２０ 光ヘッド制御部
２１ フォーカス駆動部
２２ トラッキング駆動部
２３ トラッキング制御部
２４ 加算部
２５ 外乱信号発生部
２６ フォーカス制御部
３０ フォーカス位置調整部
３１ アドレス信号検出部
３２ リードゲート検出部
３３ エラーレイト計測部
３４ ランドグルーブ検出部
３５ 面振れ成分除去部
３６ フォーカスエラー検出部
３７〜３９ 切替え器
４０ 信号処理部
４１ レーザパワー駆動部
４２ 変調部
４３、４４ 加算増幅器
４５ 差分増幅器
４６ 加算増幅器
４７ 復調部
５０ フォーカス位置粗探査部
５１ ＤＳＰ
５２ 第１の記憶部
５３ 第２の記憶部
６０ フォーカス位置精密探査部
６１ エンベロープ検出部
６２ ジッタ検出部
６３ 第１の高域通過フィルタ
６４ 第２の高域通過フィルタ
６５ 第３の高域通過フィルタ
６６ 第１のゲイン調整部
６７ 第２のゲイン調整部
６８ 第３のゲイン調整部
６９ 減算器
７０ 乗算器
７１ 平均化処理部
７２ 第３の記憶部
７３ 第４の記憶部
１００ 光ディスクドライブ装置
１１０ 光ディスクドライブ装置
１２０ 光ディスクドライブ装置
１３０ 光ディスクドライブ装置
１４０ 光ディスクドライブ装置
６００ フォーカス位置精密探査部

Claims (26)

  1. 光ディスクを対象とする記録再生装置であって、
    前記光ディスクに照射された光ビームの収束状態を検出し、その収束状態を示すフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー検出手段と、
    前記フォーカスエラー信号に基づいて前記収束状態が所定状態になるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス制御手段と、
    前記光ディスクに記録された情報を読み出したときの再生信号に基づいて前記光ディスクの再生状態を検出する再生状態検出手段と、
    前記再生状態がより良好となるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス位置探査手段と、
    前記フォーカス位置探査手段によるフォーカス位置探査に先立ち、前記光ディスクに情報が記録されているか否か判断し、記録されているときにはその情報について前記再生状態が検出されるよう前記光ビームの位置を移動させ、記録されていないときには所定領域に光ビームを移動させてテストデータを記録し、そのテストデータについて前記再生状態が検出されるよう制御する探査準備手段と、
    を備えることを特徴とする記録再生装置。
  2. 第１及び第２の形状のトラックを有する光ディスクを対象とする記録再生装置であって、
    前記光ディスクに照射された光ビームの収束状態を検出し、その収束状態を示すフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー検出手段と、
    前記フォーカスエラー信号に基づいて前記収束状態が所定状態になるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス制御手段と、
    前記光ディスクに記録された情報を読み出したときの再生信号に基づいて前記光ディスクの再生状態を検出する再生状態検出手段と、
    前記再生状態がより良好となるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス位置探査手段と、
    前記フォーカス位置探査手段によるフォーカス位置探査に先立ち、前記光ディスクに情報が記録されているか否か判断し、記録されているときにはその情報について前記再生状態が検出されるよう前記光ビームの位置を移動させ、記録されていないときには所定領域に光ビームを移動させてテストデータを記録し、そのテストデータについて前記再生状態が検出されるよう制御する探査準備手段とを備え、
    前記フォーカス位置探査手段は、
    前記光ディスクの第１の形状のトラックにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第１の更新フォーカス位置を決定し、前記光ディスクの第２の形状のトラックにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第２の更新フォーカス位置を決定するフォーカス位置更新部と、
    光ビームスポットが前記光ディスクの第１の形状のトラックに位置するときには、フォーカス位置が前記第１の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー検出手段に変更を加え、光ビームスポットが前記光ディスクの第２の形状のトラックに位置するときには、フォーカス位置が前記第２の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー検出手段に変更を加えるフォーカスエラー信号変更部とを有し、
    前記フォーカス制御手段は、前記フォーカスエラー信号変更部によって前記フォーカスエラー検出手段に変更を加えた後のフォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカス位置を変化させることを特徴とする記録再生装置。
  3. 前記第１の形状のトラックは前記光ディスクに形成されたトラックの案内溝部（グルーブトラック）であり、前記第２のトラックは前記案内溝部である第１の形状のトラックの溝間部（ランドトラック）であることを特徴とする請求項２記載の記録再生装置。
  4. 光ディスクを対象とする記録再生装置におけるフォーカス位置調整方法であって、
    前記光ディスクに照射された光ビームの収束状態を検出し、その収束状態を示すフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー検出ステップと、
    前記フォーカスエラー信号に基づいて前記収束状態が所定状態になるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス制御ステップと、
    前記光ディスクに記録された情報を読み出したときの再生信号に基づいて前記光ディスクの再生状態を検出する再生状態検出ステップと、
    前記再生状態がより良好となるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス位置探査ステップと、
    前記フォーカス位置探査ステップによるフォーカス位置探査に先立ち、前記光ディスクに情報が記録されているか否か判断し、記録されているときにはその情報について前記再生状態が検出されるよう前記光ビームの位置を移動させ、記録されていないときには所定領域に光ビームを移動させてテストデータを記録し、そのテストデータについて前記再生状態が検出されるよう制御する探査準備ステップと、
    を含むことを特徴とするフォーカス位置調整方法。
  5. 第１及び第２の形状のトラックを有する光ディスクを対象とする記録再生装置におけるフォーカス位置調整方法であって、
    前記光ディスクに照射された光ビームの収束状態を検出し、その収束状態を示すフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー検出ステップと、
    前記フォーカスエラー信号に基づいて前記収束状態が所定状態になるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス制御ステップと、
    前記光ディスクに記録された情報を読み出したときの再生信号に基づいて前記光ディスクの再生状態を検出する再生状態検出ステップと、
    前記再生状態がより良好となるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス位置探査ステップと、
    前記フォーカス位置探査ステップによるフォーカス位置探査に先立ち、前記光ディスクに情報が記録されているか否か判断し、記録されているときにはその情報について前記再生状態が検出されるよう前記光ビームの位置を移動させ、記録されていないときには所定領域に光ビームを移動させてテストデータを記録し、そのテストデータについて前記再生状態が検出されるよう制御する探査準備ステップとを含み、
    前記フォーカス位置探査ステップは、
    前記光ディスクの第１の形状のトラックにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第１の更新フォーカス位置を決定し、前記光ディスクの第２の形状のトラックにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第２の更新フォーカス位置を決定するフォーカス位置更新ステップと、
    光ビームスポットが前記光ディスクの第１の形状のトラックに位置するときには、フォーカス位置が前記第１の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー検出ステップに変更を加え、光ビームスポットが前記光ディスクの第２の形状のトラックに位置するときには、フォーカス位置が前記第２の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー検出ステップに変更を加えるフォーカスエラー信号変更ステップとを含み、
    前記フォーカス制御ステップは、前記フォーカスエラー信号変更ステップによって前記フォーカスエラー検出ステップに変更を加えた後のフォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカス位置を変化させることを特徴とするフォーカス位置調整方法。
  6. 前記第１の形状のトラックは前記光ディスクに形成されたトラックの案内溝部（グルーブトラック）であり、前記第２のトラックは前記案内溝部である第１の形状のトラックの溝間部（ランドトラック）であることを特徴とする請求項５記載のフォーカス位置調整方法。
  7. 光ディスクを対象とする記録再生装置であって、
    前記光ディスクに照射された光ビームの収束状態を検出し、その収束状態を示すフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー検出手段と、
    前記フォーカスエラー信号に基づいて前記収束状態が所定状態になるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス制御手段と、
    前記光ディスクのリードイン領域及びリードアウト領域の少なくとも一方に設けられたテスト領域内のトラックをランダムに選択し、そのトラックに前記テストデータを記録する記録手段と、
    前記テストデータを読み出したときの再生信号に基づいて前記光ディスクの再生状態を検出する再生状態検出手段と、
    前記再生状態がより良好となるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス位置探査手段と、
    有することを特徴とする記録再生装置。
  8. 第１及び第２の形状のトラックを有する光ディスクを対象とする記録再生装置であって、
    前記光ディスクに照射された光ビームの収束状態を検出し、その収束状態を示すフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー検出手段と、
    前記フォーカスエラー信号に基づいて前記収束状態が所定状態になるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス制御手段と、
    前記光ディスクのリードイン領域及びリードアウト領域の少なくとも一方に設けられたテスト領域内のトラックをランダムに選択し、そのトラックに前記テストデータを記録する記録手段と、
    前記テストデータを読み出したときの再生信号に基づいて前記光ディスクの再生状態を検出する再生状態検出手段と、
    前記再生状態がより良好となるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス位置探査手段とを備え、
    前記フォーカス位置探査手段は、
    前記光ディスクの第１の形状のトラックにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第１の更新フォーカス位置を決定し、前記光ディスクの第２の形状のトラックにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第２の更新フォーカス位置を決定するフォーカス位置更新部と、
    光ビームスポットが前記光ディスクの第１の形状のトラックに位置するときには、フォーカス位置が前記第１の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー検出手段に変更を加え、光ビームスポットが前記光ディスクの第２の形状のトラックに位置するときには、フォーカス位置が前記第２の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー検出手段に変更を加えるフォーカスエラー信号変更部とを有し、
    前記フォーカス制御手段は、前記フォーカスエラー信号変更部によって前記フォーカスエラー検出手段に変更を加えた後のフォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカス位置を変化させることを特徴とする記録再生装置。
  9. 前記第１の形状のトラックは前記光ディスクに形成されたトラックの案内溝部（グルーブトラック）であり、前記第２のトラックは前記案内溝部である第１の形状のトラックの溝間部（ランドトラック）であることを特徴とする請求項８記載の記録再生装置。
  10. 光ディスクを対象とする記録再生装置におけるフォーカス位置調整方法であって、
    前記光ディスクに照射された光ビームの収束状態を検出し、その収束状態を示すフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー検出ステップと、
    前記フォーカスエラー信号に基づいて前記収束状態が所定状態になるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス制御ステップと、
    前記光ディスクのリードイン領域及びリードアウト領域の少なくとも一方に設けられたテスト領域内のトラックをランダムに選択し、そのトラックに前記テストデータを記録する記録ステップと、
    前記テストデータを読み出したときの再生信号に基づいて前記光ディスクの再生状態を検出する再生状態検出ステップと、
    前記再生状態がより良好となるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス位置探査ステップと、
    を含むことを特徴とするフォーカス位置調整方法。
  11. 第１及び第２の形状のトラックを有する光ディスクを対象とする記録再生装置におけるフォーカス位置調整方法であって、
    前記光ディスクに照射された光ビームの収束状態を検出し、その収束状態を示すフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー検出ステップと、
    前記フォーカスエラー信号に基づいて前記収束状態が所定状態になるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス制御ステップと、
    前記光ディスクのリードイン領域及びリードアウト領域の少なくとも一方に設けられたテスト領域内のトラックをランダムに選択し、そのトラックに前記テストデータを記録する記録ステップと、
    前記テストデータを読み出したときの再生信号に基づいて前記光ディスクの再生状態を検出する再生状態検出ステップと、
    前記再生状態がより良好となるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス位置探査ステップとを含み、
    前記フォーカス位置探査ステップは、
    前記光ディスクの第１の形状のトラックにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第１の更新フォーカス位置を決定し、前記光ディスクの第２の形状のトラックにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第２の更新フォーカス位置を決定するフォーカス位置更新ステップと、
    光ビームスポットが前記光ディスクの第１の形状のトラックに位置するときには、フォーカス位置が前記第１の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー検出ステップに変更を加え、光ビームスポットが前記光ディスクの第２の形状のトラックに位置するときには、フォーカス位置が前記第２の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー検出ステップに変更を加えるフォーカスエラー信号変更ステップとを含み、
    前記フォーカス制御ステップは、前記フォーカスエラー信号変更部によって前記フォーカスエラー検出ステップに変更を加えた後のフォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカス位置を変化させることを特徴とするフォーカス位置調整方法。
  12. 前記第１の形状のトラックは前記光ディスクに形成されたトラックの案内溝部（グルーブトラック）であり、前記第２のトラックは前記案内溝部である第１の形状のトラックの溝間部（ランドトラック）であることを特徴とする請求項１１記載のフォーカス位置調整方法。
  13. 光ディスクを対象とする記録再生装置であって、
    前記光ディスクに照射された光ビームの収束状態を検出し、その収束状態を示すフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー検出手段と、
    前記フォーカスエラー信号に基づいて前記収束状態が所定状態になるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス制御手段と、
    前記光ディスクのトラックに前記データを記録する記録手段と、
    前記データを記録した領域を識別するトラック識別情報を記憶しておくトラック記憶手段と、
    前記データを読み出したときの再生信号に基づいて前記光ディスクの再生状態を検出する再生状態検出手段と、
    前記トラック記憶手段に記憶されたトラック識別情報が示すトラックに記録されたデータを用いて前記再生状態を検出するよう前記再生状態検出手段を制御するトラック指定手段と、
    前記再生状態がより良好となるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス位置探査手段と、を有することを特徴とする記録再生装置。
  14. 前記データは、再生状態検出に用いるためのテストデータであることを特徴とする請求項１３記載の記録再生装置。
  15. 前記記録手段は、前記光ディスクのリードイン領域及びリードアウト領域の少なくとも一方に設けられたテスト領域内にテストデータを記録することを特徴とする請求項１４記載の記録再生装置。
  16. 第１及び第２の形状のトラックを有する光ディスクを対象とする記録再生装置であって、
    前記光ディスクに照射された光ビームの収束状態を検出し、その収束状態を示すフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー検出手段と、
    前記フォーカスエラー信号に基づいて前記収束状態が所定状態になるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス制御手段と、
    前記光ディスクのトラックに前記データを記録する記録手段と、
    前記データを記録した領域を識別するトラック識別情報を記憶しておくトラック記憶手段と、
    前記データを読み出したときの再生信号に基づいて前記光ディスクの再生状態を検出する再生状態検出手段と、
    前記トラック記憶手段に記憶されたトラック識別情報が示すトラックに記録されたデータを用いて前記再生状態を検出するよう前記再生状態検出手段を制御するトラック指定手段と、
    前記再生状態がより良好となるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス位置探査手段とを備え、
    前記フォーカス位置探査手段は、
    前記光ディスクの第１の形状のトラックにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第１の更新フォーカス位置を決定し、前記光ディスクの第２の形状のトラックにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第２の更新フォーカス位置を決定するフォーカス位置更新部と、
    光ビームスポットが前記光ディスクの第１の形状のトラックに位置するときには、フォーカス位置が前記第１の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー検出手段に変更を加え、光ビームスポットが前記光ディスクの第２の形状のトラックに位置するときには、フォーカス位置が前記第２の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー検出手段に変更を加えるフォーカスエラー信号変更部とを有し、
    前記フォーカス制御手段は、前記フォーカスエラー信号変更部によって前記フォーカスエラー検出手段に変更を加えた後のフォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカス位置を変化させることを特徴とする記録再生装置。
  17. 前記第１の形状のトラックは前記光ディスクに形成されたトラックの案内溝部（グルーブトラック）であり、前記第２のトラックは前記案内溝部である第１の形状のトラックの溝間部（ランドトラック）であることを特徴とする請求項１６記載の記録再生装置。
  18. 前記データは、再生状態検出に用いるためのテストデータであることを特徴とする請求項１６記載の記録再生装置。
  19. 前記記録手段は、前記光ディスクのリードイン領域及びリードアウト領域の少なくとも一方に設けられたテスト領域内にテストデータを記録することを特徴とする請求項１６記載の記録再生装置。
  20. 光ディスクを対象とする記録再生装置におけるフォーカス位置調整方法であって、
    前記光ディスクに照射された光ビームの収束状態を検出し、その収束状態を示すフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー検出ステップと、
    前記フォーカスエラー信号に基づいて前記収束状態が所定状態になるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス制御ステップと、
    前記光ディスクのトラックに前記データを記録する記録ステップと、
    前記データを記録した領域を識別するトラック識別情報を記憶しておくトラック記憶ステップと、
    前記データを読み出したときの再生信号に基づいて前記光ディスクの再生状態を検出する再生状態検出ステップと、
    前記トラック記憶ステップで記憶されたトラック識別情報が示すトラックに記録されたデータを用いて前記再生状態を検出するよう前記再生状態検出ステップを制御するトラック指定ステップと、
    前記再生状態がより良好となるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス位置探査ステップと、
    を含むことを特徴とするフォーカス位置調整方法。
  21. 前記データは、再生状態検出に用いるためのテストデータであることを特徴とする請求項２０記載のフォーカス位置調整方法。
  22. 前記記録ステップは、前記光ディスクのリードイン領域及びリードアウト領域の少なくとも一方に設けられたテスト領域内にテストデータを記録することを特徴とする請求項２１記載のフォーカス位置調整方法。
  23. 第１及び第２の形状のトラックを有する光ディスクを対象とする記録再生装置におけるフォーカス位置調整方法であって、
    前記光ディスクに照射された光ビームの収束状態を検出し、その収束状態を示すフォーカスエラー信号を出力するフォーカスエラー検出ステップと、
    前記フォーカスエラー信号に基づいて前記収束状態が所定状態になるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス制御ステップと、
    前記光ディスクのトラックに前記データを記録する記録ステップと、
    前記データを記録した領域を識別するトラック識別情報を記憶しておくトラック記憶ステップと、
    前記データを読み出したときの再生信号に基づいて前記光ディスクの再生状態を検出する再生状態検出ステップと、
    前記トラック記憶ステップで記憶されたトラック識別情報が示すトラックに記録されたデータを用いて前記再生状態を検出するよう前記再生状態検出ステップを制御するトラック指定ステップと、
    前記再生状態がより良好となるよう前記光ビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス位置探査ステップとを備え、
    前記フォーカス位置探査ステップは、
    前記光ディスクの第１の形状のトラックにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第１の更新フォーカス位置を決定し、前記光ディスクの第２の形状のトラックにおける前記再生状態に基づいて、その再生状態がより良好となる第２の更新フォーカス位置を決定するフォーカス位置更新ステップと、
    光ビームスポットが前記光ディスクの第１の形状のトラックに位置するときには、フォーカス位置が前記第１の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー検出ステップに変更を加え、光ビームスポットが前記光ディスクの第２の形状のトラックに位置するときには、フォーカス位置が前記第２の更新フォーカス位置になるよう前記フォーカスエラー検出ステップに変更を加えるフォーカスエラー信号変更ステップとを有し、
    前記フォーカス制御ステップは、前記フォーカスエラー信号変更ステップによって前記フォーカスエラー検出ステップに変更を加えた後のフォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカス位置を変化させることを特徴とするフォーカス位置調整方法。
  24. 前記第１の形状のトラックは前記光ディスクに形成されたトラックの案内溝部（グルーブトラック）であり、前記第２のトラックは前記案内溝部である第１の形状のトラックの溝間部（ランドトラック）であることを特徴とする請求項２３記載のフォーカス位置調整方法。
  25. 前記データは、再生状態検出に用いるためのテストデータであることを特徴とする請求項２３記載のフォーカス位置調整方法。
  26. 前記記録ステップは、前記光ディスクのリードイン領域及びリードアウト領域の少なくとも一方に設けられたテスト領域内にテストデータを記録することを特徴とする請求項２３記載のフォーカス位置調整方法。
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