JP2005310275A - 再生装置、フォーカスサーチ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２層ディスクの各記録層に対する迅速且つ正確なフォーカスサーチの実現
【解決手段】
第１記録層（レイヤ０）と第２記録層（レイヤ１）を有する２層ディスクに対して、第１記録層にアクセスする場合はアップサーチ、第２記録層にアクセスする場合はダウンサーチとしてフォーカスサーチを実行する。その上で、サーチ動作中におけるフォーカスエラー信号上の擬似信号期間を除いたゼロクロスタイミングを判別してフォーカスサーボをオンとする。擬似信号によるゼロクロスポイントを除外するには、フォーカスエラー信号と所定スライスレベルとの比較に基づいて、フォーカスエラー信号のＳ字波形の前半部分でイネーブル信号をオンとする。このイネーブル信号がオンとされた後におけるゼロクロスタイミングを有効なゼロクロスタイミングとする。
【選択図】 図５

Description

本発明は光ディスク等の記録媒体であって、記録層が２層構造とされる記録媒体に対する再生装置及びフォーカスサーチ方法に関するものである。

特開２００１−３２５７３４号公報 特開２０００−２１５４６７号公報 特開平１０−１２４８８３号公報

光学的に情報の記録または再生が可能な光記録媒体として光ディスクが広く知られている。光ディスクに対しては、半導体レーザ等のレーザ光を光源として用い、レンズを介して微小に集光した光ビームを照射することで、情報の記録あるいは再生を行う。
光ディスクの記録層に対してレーザ光を合焦状態に保つためにはフォーカスサーボ動作が行われるが、フォーカスサーボをかけるためには、それに先だってフォーカスサーチ動作を行うことが知られている。
フォーカスサーチ動作は、光学ヘッドのレーザ出射端である対物レンズを強制的にフォーカス方向（ディスクに対して接離する方向）に移動させながら、反射光信号から得られるフォーカスエラー信号を観測する。そしてフォーカスエラー信号におけるいわゆるＳ字波形内のゼロクロスポイントを探し、そのタイミングでフォーカスサーボをオンとする動作である。

また近年、光ディスクとして複数の記録層を有するディスク、例えば２層ディスクが開発されており、その場合、各記録層に対してフォーカスをかける必要が生ずる。
２層ディスクの場合、記録層として第１レイヤ（レイヤ０）、第２レイヤ（レイヤ１）が存在するが、上記特許文献には、各レイヤに効率的にフォーカスサーチをかけてフォーカスサーボをオンとする技術や、レイヤ間のフォーカス移動（フォーカスジャンプ）に関する技術が開示されている。

ところで従来より、フォーカスサーチの際はダウンサーチを行うことが多かった。
ダウンサーチとは、対物レンズを、その可動範囲内で最もディスクに近くなる位置を初期位置とし、その位置から対物レンズをディスクから遠ざけていくように移動させ、その過程においてフォーカスエラー信号のＳ字波形のゼロクロスポイントを探す動作である。
逆にアップサーチは、対物レンズを、ディスクから遠い位置から近づける方向に移動させて、その過程で、フォーカスエラー信号のＳ字波形のゼロクロスポイントを探す動作である。

ダウンサーチが多く行われるのは、フォーカスエラー信号にあらわれる擬似信号を回避するという理由からである。
光ディスクに対して対物レンズを強制的に移動させていくと、フォーカスエラー信号としては、記録層に対する合焦点付近でＳ字波形が得られることが知られているが、例えばディスクの表面や或いは記録層間膜に合焦状態となっている場合などにおいて、フォーカスエラー信号上に或る程度大きな振幅が発生することがあり、これがＳ字波形に対する擬似信号となる。

２層ディスクの場合で説明する。２層ディスクにはレーザ入射面側からレイヤ０，レイヤ１が順に形成されているとする。
図９は、２層ディスクに対してアップサーチ方向に対物レンズを移動させた場合に観測される各種波形を示している。図９（ａ）はフォーカスエラー信号ＦＥであり、図示するように、対物レンズを強制的に移動させていくと、レイヤ０、レイヤ１の各合焦ポイントの前後でＳ字波形が得られる。ところが、例えば矢印Ｚとして示すように、Ｓ字波形の近辺で擬似信号としての振幅が発生することがある。この例では、最も起こりやすい擬似信号として、ディスク表面でのレーザ光反射によって擬似信号Ｚが発生した場合を示しているが、ディスクの層構造の影響により各Ｓ字波形の前後に擬似信号としての振幅があらわれることもある。

ここでフォーカスサーチ動作を考える。一般にフォーカスサーチの際には、図９（ａ）のフォーカスエラー信号ＦＥと、図９（ｂ）の和信号を観測する。和信号とは光学ヘッドで得られる反射光の光量信号である。和信号としては、図９（ｂ）のように、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字波形が発生する期間に信号レベルが大きくなる。このため、所定のレベルに設定されたＦＯＫスライスレベルと和信号を比較することで図９（ｃ）のＦＯＫ信号が得られる。
このＦＯＫ信号は、Ｓ字波形区間を示す信号となるため、フォーカスサーチ動作としては、ＦＯＫ信号がＨレベルとなっている際に、フォーカスエラー信号ＦＥのゼロクロスポイントを探せばよいことになる。
ゼロクロスポイントは、フォーカスエラー信号ＦＥと、ＦＺＣスライスレベル（ゼロレベル、もしくは所定のフォーカスオフセットを持ったレベル）を比較して得られる図８（ｄ）のＦＺＣ信号（フォーカスゼロクロス信号）で判別される。

例えばアップサーチによりレイヤ０にフォーカスサーボをかけるとする。その場合、ＦＯＫ期間におけるＦＺＣ信号の立ち上がりタイミング（つまり図９（ｄ）の「Ｂ」で示す立ち上がりタイミング）でフォーカスサーボをオンとすればよい。ところが、擬似信号Ｚとして示すようにＦＺＣスライスレベルを越える擬似信号振幅が発生していると、その際に図９（ｄ）において「Ａ」として示すＦＺＣ信号の立ち上がりが発生する。いうまでもなく、この「Ａ」のタイミングでフォーカスサーボをオンとしてしまうと、適正な合焦状態にフォーカスサーボを引き込めないことになる。

このような引込失敗を避けるためには、ダウンサーチが好ましいことになる。つまり擬似信号Ｚの発生は図９（ａ）のようにアップサーチ方向に考えて最初のＳ字波形の直前に発生することが多いためである。
ダウンサーチの場合は、Ｓ字波形等の信号極性が逆になり、例えば図９のアップサーチの場合の逆を考えると、ＦＯＫ期間におけるＦＺＣ信号の立ち下がりタイミングでフォーカスサーボをオンとすればよい。その場合、最初のＦＺＣ信号の立ち下がりは、図９（ｄ）の「Ｃ」のタイミングに相当することになり、そのタイミングでフォーカスサーボをオンとすれば、レイヤ１に対して適正にフォーカス引込ができる。
さらにレイヤ１にフォーカスサーボがかかっている状態からフォーカスジャンプ（ダウンサーチ）を行い、同様にＦＺＣ信号タイミングでフォーカスサーボをオンとすれば、レイヤ０にフォーカスサーボ引込ができる。

つまりは、従来の２層ディスクに対するフォーカスサーチ動作は、レイヤ１（第２記録層）を目標とする場合はダウンサーチでフォーカスサーボ引込を行い、またレイヤ０（第１記録層）を目標とする場合はダウンサーチでまずレイヤ１にフォーカスサーボ引込を行い、その後フォーカスジャンプを行ってレイヤ０にフォーカスサーボ引込を行うという動作となっている。

ところがこれにより次のような問題が生ずる。
即ち、レイヤ０に対してフォーカスサーボ引込までの時間が長くなる。記録再生装置にディスクが装填された際に最初に読み込むべき管理情報は、レイヤ０のリードイン領域に記録されている。そして、リードイン領域の情報を読み込むことでディスクに対する記録再生動作が可能となる。つまり記録再生装置は必ず最初にレイヤ０にアクセスするが、その際にフォーカスサーチに時間がかかることは、記録再生可能となるまでの時間が長くなることで、装置として好ましい動作とは言えない。
また、多くの場合、レイヤ０からレイヤ１に順に記録又は再生が行われることを考えると、総体的にレイヤ０に対する記録又は再生の機会が、レイヤ１よりも多くなる。レイヤ０における記録再生中に何らかの事情でフォーカスが外れたような場合、フォーカスサーチを行ってフォーカスオン状態に復帰させるが、その場合にフォーカスサーチ時間が長くなることは、記録再生動作として不利である。

このようなことを考えると、レイヤ０を目標とする場合はアップサーチを、レイヤ１を目標とする場合はダウンサーチを行うことが、フォーカスサーチの時短化に有利であり、記録再生装置の動作として適切である。
そして上記特許文献１などには、レイヤによってアップサーチ、ダウンサーチを切り換える技術が開示されている。

しかしながら、レイヤ０に対してアップサーチを行うと、上記の擬似信号によりフォーカスサーボ引込に失敗する可能性が高いという問題が生ずる。フォーカスサーボ引込を失敗すると、フォーカスサーチのリトライを行わなければならず、サーチ時間の迅速化という点でも都合が悪い。
なお、上記各特許文献には、擬似信号を考慮したフォーカスサーチ動作については記載されていない。

そこで本発明は、フォーカスサーチ動作の迅速化を図ると共に、擬似信号によるサーボ引込失敗を回避できるようにすることを目的とする。

本発明の再生装置は、レーザ光の入射面側から順に第１，第２の記録層を有する記録媒体に対して再生を行う再生装置において、上記第１又は第２の記録層に対してレーザ光の照射を行い、その反射光情報として上記第１又は第２の記録層に記録された情報を読み出す光学ヘッド手段と、上記光学ヘッド手段で読み出された反射光情報から得られるフォーカスエラー信号に基づいて、上記光学ヘッド手段のレーザ出力端となる対物レンズを記録媒体に接離する方向に駆動することで、上記レーザ光のフォーカス状態が、再生を行う記録層に対して合焦状態に保たれるように制御するフォーカスサーボ手段と、上記第１の記録層に対して再生を行う際には、上記対物レンズを記録媒体から遠い位置から近づく方向に駆動させながら上記フォーカスエラー信号を監視し、上記フォーカスエラー信号上の擬似信号期間を除いたゼロクロスタイミングで上記フォーカスサーボ手段を機能させ、また上記第２の記録層に対して再生を行う際には、上記対物レンズを記録媒体に近い位置から遠ざかる方向に駆動させながら上記フォーカスエラー信号を監視し、上記フォーカスエラー信号上の擬似信号期間を除いたゼロクロスタイミングで上記フォーカスサーボ手段を機能させるフォーカスサーチ制御手段とを備える。
また上記フォーカスサーチ制御手段は、上記フォーカスエラー信号と所定スライスレベルとの比較に基づいて、上記フォーカスエラー信号のＳ字波形の前半部分でイネーブル信号をオンとし、該イネーブル信号がオンとされた後に検出されるゼロクロスタイミングを、上記擬似信号期間を除いたゼロクロスタイミングとする。

本発明のフォーカスサーチ方法は、レーザ光の入射面側から順に第１，第２の記録層を有する記録媒体に対して再生を行う再生装置におけるフォーカスサーチ方法として、レーザ光を合焦状態とする目標の記録層を判別する判別ステップと、上記判別ステップで第１の記録層が目標の記録層と判別された場合に、光学ヘッドのレーザ出力端となる対物レンズを、記録媒体から遠い位置から近づく方向に駆動させながらフォーカスエラー信号を監視し、上記フォーカスエラー信号上の擬似信号期間を除いたゼロクロスタイミングでフォーカスサーボをオンとするアップサーチステップと、上記判別ステップで第２の記録層が目標の記録層と判別された場合に、上記対物レンズを記録媒体に近い位置から遠ざかる方向に駆動させながら上記フォーカスエラー信号を監視し、上記フォーカスエラー信号上の擬似信号期間を除いたゼロクロスタイミングでフォーカスサーボをオンとするダウンサーチステップとを有する。
また上記アップサーチステップ及び上記ダウンサーチステップにおいては、上記フォーカスエラー信号と所定スライスレベルとの比較に基づいて、上記フォーカスエラー信号のＳ字波形の前半部分でイネーブル信号をオンとし、該イネーブル信号がオンとされた後に検出されるゼロクロスタイミングを、上記擬似信号期間を除いたゼロクロスタイミングとする。

即ち本発明では、第１記録層（レイヤ０）と第２記録層（レイヤ１）を有する２層ディスクに対して、第１記録層にアクセスする場合はアップサーチとしてフォーカスサーチを実行し、第２記録層にアクセスする場合はダウンサーチとしてフォーカスサーチを実行する。その上で、サーチ動作中におけるフォーカスエラー信号上の擬似信号期間を除いたゼロクロスタイミングを判別してフォーカスサーボをオンとする。
擬似信号によるゼロクロスポイントを除外するには、フォーカスエラー信号と所定スライスレベルとの比較に基づいて、フォーカスエラー信号のＳ字波形の前半部分でイネーブル信号をオンとする。このイネーブル信号がオンとされた後におけるゼロクロスタイミングを有効なゼロクロスタイミングとする。

本発明によれば、第１記録層にアクセスする場合はアップサーチ、第２記録層にアクセスする場合はダウンサーチとしてフォーカスサーチを実行することで、いずれの記録層を目標とする場合でも、効率的で迅速なフォーカスサーチが実行できる。
そして特に、フォーカスエラー信号上の擬似信号期間によるゼロクロスタイミングでフォーカスサーボをオンとしないことで、アップサーチ、ダウンサーチいずれの場合も、正確にＳ字波形のゼロクロスポイントでサーボ引込を行うことができる。これによりフォーカスサーチ動作の正確性を向上させ、且つこれによってフォーカスサーチのリトライの頻度も低減できる。そしてフォーカスサーチ動作の正確性が向上されることで、記録層に応じてアップサーチ、ダウンサーチを切り換えることによるフォーカスサーチの時短化を一層有効なものとできる。

以下、本発明の再生装置及びフォーカスサーチ方法の実施の形態を説明する。
図１は実施の形態の再生装置のブロック図である。また、図２、図３、図４に、本例の再生装置が再生を行うディスクとその記録層を示している。

まず図２，図３、図４によりディスク１について説明しておく。
ディスク１は図２に示すように、ディスクカートリッジ５０に収納される形態を採っている。
ディスクカートリッジ５０の内部には、図中の破線により示すようにディスク１が格納される。このディスク１は、直径が６０ｍｍ程度とされ、例えば２層記録方式により１．６ＧＢ（ギガバイト）程度のデータ記憶容量を有するものとされている。
ディスクカートリッジ５０は、その平面における片側半面が、図示するように内部に格納されるディスク１の円弧に沿った半円形状とされる。また、他方の片側半面は、その外形辺が図のように２つの角部が丸みを帯びた略コの字とされて、略方形状とされている。そして、図に示すＸ方向のサイズが約６５ｍｍとされ、Ｙ方向のサイズが約６４ｍｍとされる。

ディスク１は図３に示すように、２つの記録層としてレイヤ０（Layer0），レイヤ１（Layer1）を有する構造とされる。ディスク１は例えば０．４ｍｍの厚みのディスクの張り合わせ構造とされることで、０．８ｍｍ厚となる。
そして、再生装置のピックアップ３によってレーザ光が入射される側のディスク表面に近い方から、レイヤ０，レイヤ１が順に形成されている。
このような２層ディスクの再生時においては、光ピックアップ３から対物レンズ３ａを介して出射するレーザ光をいずれかの記録層に絞り込み、その記録層からの反射光情報を読み出す。図３（ａ）はレイヤ０に対する再生時のフォーカス状態、図３（ｂ）はレイヤ１に対する再生時のフォーカス状態を示している。

図４に各レイヤとそのアドレスを模式的に示している。
２層ディスクの場合、パラレルトラックパスとオポジットトラックパスという２つの記録方式が考えられるが、ここではオポジットトラックパスの例を挙げている。
オポジットトラックパスの場合は、図示するように、データの記録順序（アドレッシング）はレイヤ０の内周から始まりレイヤ０の終わりに向かい、その後に、レイヤ１の外周から内周へ向かう順序となる。
アドレスとしては、ディスク盤面上に記録されている実アドレスとして物理セクターナンバＰＳＮ(Physical Sector Number)が与えられる。これに対してコンピューター等のホスト機器で扱う論理的なデータの並びに対して付けられるアドレスとして、論理ブロックアドレスＬＢＡ(Logical Block Number)が与えられる。このＰＳＮとＬＢＡは一対一に対応される。

図示するように、オポジットトラックパスの場合、レイヤ０では内周側から外周側にかけてリードインエリア、データエリア、ミドルエリアが形成される。またレイヤ１では外周側から内周側にかけて、ミドルエリア、データエリア、リードアウトエリアが形成される。
リードインエリアには、ディスクの実データの記録再生のための管理情報やディスクの物理情報などが記録される。
ミドルエリアやリードアウトエリアには、ダミーデータが記録されている。なお、管理情報などが記録される場合もある。
そして実データ（ユーザーデータ）の記録はレイヤ０の内周のStart PSNから始まりレイヤ０のデータエリアの最終であるEnd PSN(0)まで記録される。その、続きはレイヤ１のデータエリアの外周側（反転End PSN(0)）から内周側のEnd PSN(1)までという記録順序となる。
論理ブロックアドレスＬＢＡは、図４（ｂ）に示すように、レイヤ０の内周側から外周側まで連続に割り振られた後、レイヤ１では折り返すように外周側から内周側までという方向性で、順番に連続に割り振られる。

図１で再生装置の構成を説明する。
上記のようなディスク１は、図示しないターンテーブルに積載され、再生動作時においてスピンドルモータ２によって一定線速度（ＣＬＶ）もしくは一定角速度（ＣＡＶ）で回転駆動される。そしてピックアップ（光学ヘッド）３によってディスク１に例えばエンボスピット形態で記録されているデータの読み出しが行なわれることになる。
なお、ここでは一例として、ディスク１はエンボスピット形態でデータ記録が行われた再生専用ディスク（ＲＯＭタイプディスク）を想定しているが、例えば色素変化ピット形態でピットマークが形成されるライトワンスタイプのディスクや、或いは相変化ピット形態や磁界ピット形態などでピットマークが形成される書換可能型ディスクも考えられる。それらの記録可能型のディスクに対する再生装置とすることも考えられる。

ピックアップ３内には、レーザ光源となるレーザダイオードや、反射光を検出するためのフォトディテクタ、レーザ光の出力端となる対物レンズ、レーザ光を対物レンズを介してディスク記録面に照射し、またその反射光をフォトディテクタに導く光学系、対物レンズをトラッキング方向及びフォーカス方向に移動可能に保持する二軸機構などが形成される。
またピックアップ３全体はスライド駆動部４によりディスク半径方向に移動可能とされている。

ディスク１からの反射光情報はフォトディテクタによって検出され、受光光量に応じた電気信号とされてＲＦアンプ８に供給される。
ＲＦアンプ８には、ピックアップ３内の複数のフォトディテクタからの出力電流に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算／増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な信号を生成する。例えば再生データであるＲＦ信号、サーボ制御のためのフォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥなどを生成する。
ＲＦアンプ８から出力される再生ＲＦ信号は再生信号処理部９へ、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥはサーボ制御部１０へ供給される。

ＲＦアンプ８で得られた再生ＲＦ信号は再生信号処理部９において、２値化、ＰＬＬクロック生成、デコード処理、エラー訂正処理等が行われる。これらの処理によりディスク１からの再生データＤＴが得られ、所定の部位もしくは外部機器に出力される。
また再生信号処理部９では、ＲＦ信号に対するデコード並びにエラー訂正により得られた情報の中から、サブコード情報やアドレス情報を抽出し、これらの情報をコントローラ１２に供給する。
コントローラ１２は、例えばマイクロコンピュータで形成され、装置全体の制御を行う。

サーボ制御部１０は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）により形成され、ＲＦアンプ８からのフォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥや、再生信号処理部９もしくはコントローラ１２からのスピンドルエラー信号ＳＰＥ等から、フォーカス、トラッキング、スレッド、スピンドルの各種サーボドライブ信号を生成しサーボ動作を実行させる。
即ちフォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥに応じてフォーカスドライブ信号、トラッキングドライブ信号を生成し、フォーカス／トラッキング駆動回路６に供給する。フォーカス／トラッキング駆動回路６は、ピックアップ３における二軸機構のフォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動することになる。これによってピックアップ３、ＲＦアンプ８、サーボ制御部１０、フォーカス／トラッキング駆動回路６、二軸機構によるトラッキングサーボループ及びフォーカスサーボループが形成される。

なおフォーカスサーボをオンとする際には、まずフォーカスサーチ動作を実行しなければならない。上述したように、フォーカスサーチ動作とは、フォーカスサーボオフの状態で対物レンズを強制的に移動させながらフォーカスエラー信号ＦＥのＳ字波形のゼロクロスポイントが得られる位置を検出するものである。公知の通り、フォーカスエラー信号のＳ字波形のうちのゼロクロスポイントの前後のリニア領域は、フォーカスサーボループを閉じることで対物レンズ３ａの位置を合焦位置に引き込むことのできる範囲である。従ってフォーカスサーチ動作として対物レンズ３ａを強制的に移動させながら、ゼロクロスポイントのタイミングでフォーカスサーボをオンとすることで、以降、レーザースポットが合焦状態に保持されるフォーカスサーボ動作が実現されるものである。

また本例の場合、ディスク１は、上述のようにレイヤ０，レイヤ１としての２層構造となっている。
当然ながら、レイヤ０に対して記録再生を行う場合はレーザ光はレイヤ０に対して合焦状態となっていなければならない。またレイヤ１に対して記録再生を行う場合はレーザ光はレイヤ１に対して合焦状態となっていなければならない。
レイヤ０，１間でのフォーカス位置の移動はフォーカスジャンプ動作により行われる。
フォーカスジャンプ動作は、一方のレイヤで合焦状態にあるときに、フォーカスサーボをオフとして対物レンズを強制的に移動させ、他方のレイヤに対するＳ字波形のゼロクロスポイントのタイミングでフォーカスサーボをオンとすることで実行される。

サーボ制御部１０はさらに、スピンドルモータ駆動回路７に対してスピンドルエラー信号に応じて生成したスピンドルドライブ信号を供給する。スピンドルモータ駆動回路７はスピンドルドライブ信号に応じて例えば３相駆動信号をスピンドルモータ２に印加し、スピンドルモータ２の回転を実行させる。またサーボ制御部１０はコントローラ１２からのスピンドルキック／ブレーキ制御信号に応じてスピンドルドライブ信号を発生させ、スピンドルモータ駆動回路７によるスピンドルモータ２の起動、停止、加速、減速などの動作も実行させる。

またサーボ制御部１０は、例えばトラッキングエラー信号ＴＥの低域成分として得られるスライドエラー信号や、コントローラ１２からのアクセス実行制御などに基づいてスライドドライブ信号を生成し、スライド駆動回路５に供給する。スライド駆動回路５はスライドドライブ信号に応じてスライド駆動部４を駆動する。スライド駆動部４には図示しないが、ピックアップ３を保持するメインシャフト、スレッドモータ、伝達ギア等による機構を有し、スライド駆動回路５がスライドドライブ信号に応じてスライド駆動部４を駆動することで、ピックアップ３の所要のスライド移動が行なわれる。

図５は、サーボ制御部１０におけるフォーカス制御系のみを示している。ここでのフォーカス制御系とは、フォーカスサーボ及びフォーカスサーチ（フォーカスジャンプを含む）を行うための構成であり、サーボ信号生成部３１，スイッチ３２，サーチ信号発生部３３、サーチ制御演算部３４、Ａ／Ｄ変換器３５、ＰＷＭ変調部３６を備える。

ＲＦアンプ８から供給されるフォーカスエラー信号ＦＥは、サーボ制御部１０においてＡ／Ｄ変換器３５でデジタルデータ化され、サーボ信号生成部３１及びサーチ制御演算部３４に供給される。
サーボ信号生成部３１は、フォーカスエラー信号ＦＥに対して位相補償等のためのフィルタリング処理を行ってフォーカスサーボ信号を生成する。
スイッチ３２は、サーボオン／サーボオフ／サーチを切り換えるスイッチであり、端子ＳＶが接続されることで、フォーカスサーボループがオンとされる。その場合、フォーカスエラー信号ＦＥに基づいてサーボ信号生成部３１で生成されたフォーカスサーボ信号は、ＰＷＭ変調部３６でＰＷＭ信号とされ、図１のフォーカス／トラッキング駆動回路６のフォーカスドライブ系に供給される。フォーカス／トラッキング駆動回路６のフォーカスドライブ系は、供給されたＰＷＭ信号に基づいて、二軸機構のフォーカスコイルに対して電流印加を行う。

サーチ信号発生部３３は、フォーカスサーチのための駆動信号を生成し、出力する。即ちアップサーチを行う場合は、対物レンズ３ａをディスクから遠い位置から近づく方向に強制的に駆動させるために二軸機構に与える信号を生成する。また、ダウンサーチを行う場合は、対物レンズ３ａをディスクに近い位置から遠ざける方向に強制的に駆動させるために二軸機構に与える信号を生成する。
フォーカスサーチの際には、スイッチ３２が端子ＳＣ端子に接続されることで、フォーカスサーボがオフとされる。そしてサーチ信号発生部３３からのサーチ信号がＰＷＭ変調部３６でＰＷＭ信号とされ、フォーカス／トラッキング駆動回路６のフォーカスドライブ系に供給され、これによって対物レンズ３ａがサーチ移動される。

サーチ制御演算部３４は、フォーカスサーチの実行制御を行う。サーチ制御演算部３４に対しては、コントローラ１２からサーチ開始指示や、サーチ目標とするレイヤ（レイヤ０かレイヤ１か）の情報が与えられる。
サーチ制御演算部３４はコントローラ１２からのサーチ開始指示に従って、サーチ信号発生部３３及びスイッチ３２を制御して、フォーカスサーチ（又はフォーカスジャンプ）を実行させる。また、サーチ動作中はフォーカスエラー信号ＦＥを監視し、フォーカスサーボをオンとするタイミング、つまりスイッチ３２を端子ＳＶに切り換えるタイミングを得る。

サーチ制御演算部３４によって行われるフォーカスサーチ制御について図６、図７，図８で説明する。
概略的に言えば、サーチ制御演算部３４は、レイヤ０に対するフォーカスサーチを行う場合は、アップサーチを実行させ、かつ擬似信号によるゼロクロスタイミングを避けて、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字波形のゼロクロスタイミングでフォーカスサーボをオンとする処理を行う。またレイヤ１に対するフォーカスサーチを行う場合は、ダウンサーチを実行させ、かつ擬似信号によるゼロクロスタイミングを避けて、フォーカスエラー信号ＦＥのＳ字波形のゼロクロスタイミングでフォーカスサーボをオンとする処理を行う。
このためのサーチ制御演算部３４の処理を図６に示す。

サーチ制御演算部３４は、コントローラ１２からサーチ指示があると、処理をステップＦ１０１からＦ１０２に進め、目標のレイヤを判別する。サーチ目標のレイヤがレイヤ０であるかレイヤ１であるかは、コントローラ１２から指示される。
コントローラ１２からの指示を確認して目標レイヤがレイヤ０と判別した場合は、ステップＦ１０３に進み、アップサーチとしてレイヤ０に対するフォーカスサーチを開始させる。即ち、スイッチ３２を端子ＳＣに接続させるとともに、サーチ信号発生部３３に対して、アップサーチ信号の出力を開始させる。アップサーチ信号は、まず対物レンズ３ａをディスク１から最も遠い位置に移動させ、その初期位置からディスク１に近づく方向に移動させる信号となる。

アップサーチが開始されたら、サーチ制御演算部３４は、入力されるフォーカスエラー信号ＦＥを監視する。具体的にはステップＦ１０４で、フォーカスエラー信号ＦＥから生成されるＦＯＮイネーブル信号が「Ｈ」になるタイミングをまず待機する。
またＦＯＮイネーブル信号が「Ｈ」になったら、ステップＦ１０５でＦＺＣ信号によるゼロクロスタイミングを待機する。そしてゼロクロスタイミングとなったら、ステップＦ１０６で、スイッチ３２を端子ＳＶに切り換え、フォーカスサーボループをオンとすることになる。
このステップＦ１０３〜Ｆ１０６の処理による動作を図７で説明する。
アップサーチの場合、図７（ａ）のようにフォーカスエラー信号ＦＥとしては、サーチ開始後に、レイヤ０の合焦ポイント付近で最初のＳ字信号が得られることになる。このＳ字信号とＦＺＣスライスレベルを比較することで、ゼロクロスタイミングがわかる。
但し図示するようにＳ字信号の前後でＦＺＣスライスレベルを越える擬似信号Ｚが発生する場合がある。

このためサーチ制御演算部３４は、図７（ａ）に示すように、アップサーチ用プリＦＺＣスライスレベルを設定し、入力されるフォーカスエラー信号ＦＥと、このアップサーチ用プリＦＺＣスライスレベルの比較処理を行う。この比較処理によって、図７（ｂ）のプリＦＺＣ信号が生成される。このプリＦＺＣ信号は、Ｓ字信号波形の前半部分で値が変化する信号となる。
サーチ制御演算部３４は、プリＦＺＣ信号としてのパルスが発生したら、そのパルスの終端のエッジタイミング、つまりこの場合矢印で示す立ち上がりタイミングで、図７（ｃ）のＦＯＮイネーブル信号を立ち上げる。
なお、ＦＯＮイネーブル信号は、サーチ開始時点で「Ｌ」レベルにリセットされる信号である。
そしてサーチ制御演算部３４は、ＦＯＮイネーブル信号が「Ｈ」となった後に、フォーカスエラー信号ＦＥとＦＺＣスライスレベルとの比較結果として得られる図７（ｄ）のＦＺＣ信号に基づいて、ゼロクロスタイミングを判別し、フォーカスサーボをオンとする。従ってこの図の場合、擬似信号Ｚの影響であらわれるＦＺＣ信号の「Ａ」の立ち上がりは無効とされ、「Ｂ」の立ち上がりタイミングが、ゼロクロスタイミングと判別されてサーボループが閉じられることになる。このため擬似信号Ｚの影響で、ゼロクロスタイミングを誤ってサーボループを閉じることはなく、正確にレイヤ０に対してフォーカスサーチを完了することができる。

一方、ステップＦ１０２で、目標レイヤがレイヤ１であると判別した場合は、ステップＦ１０７に進み、ダウンサーチとしてレイヤ１に対するフォーカスサーチを開始させる。即ち、スイッチ３２を端子ＳＣに接続させるとともに、サーチ信号発生部３３に対して、ダウンサーチ信号の出力を開始させる。ダウンサーチ信号は、まず対物レンズ３ａをディスク１に最も近づける位置に移動させ、その初期位置から、ディスク１に対して遠ざかる方向に移動させる信号となる。

ダウンサーチが開始されたら、サーチ制御演算部３４は、入力されるフォーカスエラー信号ＦＥを監視する。具体的にはステップＦ１０８で、フォーカスエラー信号ＦＥから生成されるＦＯＮイネーブル信号が「Ｈ」になるタイミングをまず待機する。
またＦＯＮイネーブル信号が「Ｈ」になったら、ステップＦ１０９でＦＺＣ信号によるゼロクロスタイミングを待機する。そしてゼロクロスタイミングとなったら、ステップＦ１１０で、スイッチ３２を端子ＳＶに切り換え、フォーカスサーボループをオンとすることになる。
このステップＦ１０７〜Ｆ１１０の処理による動作を図８で説明する。
ダウンサーチの場合、図８（ａ）のようにフォーカスエラー信号ＦＥとしては、サーチ開始後に、レイヤ１の合焦ポイント付近で最初のＳ字信号が得られることになる。このＳ字信号とＦＺＣスライスレベルを比較することで、ゼロクロスタイミングがわかる。
なお、破線で示すようにＳ字信号の前後でＦＺＣスライスレベルを越える擬似信号が発生する場合もある。

サーチ制御演算部３４は、図８（ａ）に示すように、ダウンサーチ用プリＦＺＣスライスレベルを設定し、入力されるフォーカスエラー信号ＦＥと、このダウンサーチ用プリＦＺＣスライスレベルの比較処理を行う。この比較処理によって、図８（ｂ）のプリＦＺＣ信号が生成される。このプリＦＺＣ信号は、Ｓ字信号波形の前半部分で値が変化する信号となる。
サーチ制御演算部３４は、プリＦＺＣ信号としてのパルスが発生したら、そのパルスの終端のエッジタイミング、つまりこの場合矢印で示す立ち下がりタイミングで、図８（ｃ）のＦＯＮイネーブル信号を立ち上げる。なお上述のように、ＦＯＮイネーブル信号は、サーチ開始時点で「Ｌ」レベルにリセットされている。
そしてサーチ制御演算部３４は、ＦＯＮイネーブル信号が「Ｈ」となった後に、フォーカスエラー信号ＦＥとＦＺＣスライスレベルとの比較結果として得られる図８（ｄ）のＦＺＣ信号に基づいて、ゼロクロスタイミングを判別し、フォーカスサーボをオンとする。従ってこの図の場合、「Ｃ」の立ち下がりタイミングが、ゼロクロスタイミングと判別されてサーボループが閉じられることになる。
この場合も、もし仮に図８（ａ）の破線で示したような擬似信号が発生しても、その擬似信号によるＦＺＣパルスをＳ字波形のゼロクロスタイミングと判断してサーボループを閉じることはなく、正確にレイヤ１に対してフォーカスサーチを完了することができる。

本実施の形態では、以上のようにレイヤ０にアクセスする場合はアップサーチ、レイヤ１にアクセスする場合はダウンサーチとしてフォーカスサーチを実行することで、いずれの記録層を目標とする場合でも、効率的で迅速なフォーカスサーチが実行できる。
そして特に、フォーカスエラー信号上の擬似信号期間によるゼロクロスタイミングでフォーカスサーボをオンとしないことで、アップサーチ、ダウンサーチいずれの場合も、正確にＳ字波形のゼロクロスポイントでサーボ引込を行うことができる。これによりフォーカスサーチ動作の正確性を向上させ、且つこれによってフォーカスサーチのリトライの頻度も低減できる。そしてフォーカスサーチ動作の正確性が向上されることで、アクセスする記録層に応じてアップサーチ、ダウンサーチを切り換えることによるフォーカスサーチの時短化を一層有効なものとできる。

なお、フォーカスジャンプにおいてアップサーチ又はダウンサーチを行う場合に、上記同様にして擬似信号を避けるようにもできる。
即ち、レイヤ０に合焦状態にある場合にレイヤ１にフォーカスジャンプする場合は、その時点の対物レンズ位置を初期位置としてアップサーチを行うが、その際にステップＦ１０４〜Ｆ１０６と同様の処理でレイヤ１に対してフォーカス引込を行う。またレイヤ１に合焦状態にある場合にレイヤ０にフォーカスジャンプする場合は、その時点の対物レンズ位置を初期位置としてダウンサーチを行うが、その際にステップＦ１０８〜Ｆ１１０と同様の処理でレイヤ０に対してフォーカス引込を行う。
フォーカスサーチの場合も、層間膜での乱反射等の影響でＳ字波形の前後で擬似信号があらわれる場合があるが、このようにすることで、擬似信号の影響を受けずに正確なフォーカスサーボ引込が可能となる。

以上、実施の形態を説明してきたが、本発明のフォーカスサーチ方式は再生装置だけでなく、記録再生装置でも適用できる。
また上記したディスク１だけでなく、他の種の光ディスク、光磁気ディスク、光カードなどの記録媒体であって、記録層が２層の場合の再生装置、記録再生装置として好適であり、特には、Ｓ字波形の前後に擬似信号が出やすいメディアの場合に有用である。

本発明の実施の形態の再生装置のブロック図である。 実施の形態のディスクの構造の説明図である。 実施の形態のディスクの記録層の説明図である。 実施の形態のディスクの記録層のアドレス構造の説明図である。 実施の形態のフォーカス制御系のブロック図である。 実施の形態のフォーカスサーチ処理のフローチャートである。 実施の形態のアップサーチ動作の説明図である。 実施の形態のダウンサーチ動作の説明図である。 フォーカスサーチ方式の説明図である。

符号の説明

１ ディスク、３ ピックアップ、６ フォーカス／トラッキング駆動回路、８ ＲＦアンプ、９ 再生信号処理部、１０ サーボ制御部、３１ サーボ信号生成部、３２ スイッチ、３３ サーチ信号発生部、３４ サーチ制御演算部

Claims (4)

1. レーザ光の入射面側から順に第１，第２の記録層を有する記録媒体に対して再生を行う再生装置において、
   上記第１又は第２の記録層に対してレーザ光の照射を行い、その反射光情報として上記第１又は第２の記録層に記録された情報を読み出す光学ヘッド手段と、
   上記光学ヘッド手段で読み出された反射光情報から得られるフォーカスエラー信号に基づいて、上記光学ヘッド手段のレーザ出力端となる対物レンズを記録媒体に接離する方向に駆動することで、上記レーザ光のフォーカス状態が、再生を行う記録層に対して合焦状態に保たれるように制御するフォーカスサーボ手段と、
   上記第１の記録層に対して再生を行う際には、上記対物レンズを記録媒体から遠い位置から近づく方向に駆動させながら上記フォーカスエラー信号を監視し、上記フォーカスエラー信号上の擬似信号期間を除いたゼロクロスタイミングで上記フォーカスサーボ手段を機能させ、また上記第２の記録層に対して再生を行う際には、上記対物レンズを記録媒体に近い位置から遠ざかる方向に駆動させながら上記フォーカスエラー信号を監視し、上記フォーカスエラー信号上の擬似信号期間を除いたゼロクロスタイミングで上記フォーカスサーボ手段を機能させるフォーカスサーチ制御手段と、
   を備えたことを特徴とする再生装置。
2. 上記フォーカスサーチ制御手段は、上記フォーカスエラー信号と所定スライスレベルとの比較に基づいて、上記フォーカスエラー信号のＳ字波形の前半部分でイネーブル信号をオンとし、該イネーブル信号がオンとされた後に検出されるゼロクロスタイミングを、上記擬似信号期間を除いたゼロクロスタイミングとすることを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
3. レーザ光の入射面側から順に第１，第２の記録層を有する記録媒体に対して再生を行う再生装置におけるフォーカスサーチ方法として、
   レーザ光を合焦状態とする目標の記録層を判別する判別ステップと、
   上記判別ステップで第１の記録層が目標の記録層と判別された場合に、光学ヘッドのレーザ出力端となる対物レンズを、記録媒体から遠い位置から近づく方向に駆動させながらフォーカスエラー信号を監視し、上記フォーカスエラー信号上の擬似信号期間を除いたゼロクロスタイミングでフォーカスサーボをオンとするアップサーチステップと、
   上記判別ステップで第２の記録層が目標の記録層と判別された場合に、上記対物レンズを記録媒体に近い位置から遠ざかる方向に駆動させながら上記フォーカスエラー信号を監視し、上記フォーカスエラー信号上の擬似信号期間を除いたゼロクロスタイミングでフォーカスサーボをオンとするダウンサーチステップと、
   を有することを特徴とするフォーカスサーチ方法。
4. 上記アップサーチステップ及び上記ダウンサーチステップにおいては、上記フォーカスエラー信号と所定スライスレベルとの比較に基づいて、上記フォーカスエラー信号のＳ字波形の前半部分でイネーブル信号をオンとし、該イネーブル信号がオンとされた後に検出されるゼロクロスタイミングを、上記擬似信号期間を除いたゼロクロスタイミングとすることを特徴とする請求項３に記載のフォーカスサーチ方法。

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