JP4124088B2 - フォーカス制御装置及びフォーカス制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＤ（Compact Disc：コンパクトディスク）プレーヤ、ＣＤ−ＲＯＭ（CD-Read Only Memory：読出専用コンパクトディスク）プレーヤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc - Read Only Memory：読出専用ＤＶＤ）プレーヤ等の光ディスク記録再生装置に組み込まれるフォーカス制御装置及びフォーカス制御方法に関し、特に、多層の記録層を備えた光ディスクの記録再生装置に組み込まれるフォーカス制御装置及びフォーカス制御方法に関する。

ＣＤ及びＤＶＤ等の光ディスクの記録再生装置には、記録又は再生を行うためのレーザ光の焦点を記録層に合わせるためのフォーカス制御装置が組み込まれている。このフォーカス制御装置は、フォーカスを検出し、この検出結果に基づいて光ディスクとピックアップの対物レンズとの間の距離を制御することにより、フォーカスを制御するものである。そして、フォーカス検出の原理として、非点収差法及びナイフエッジ法が知られている。これらの方法によれば、焦点の位置が合焦点位置から両方向に離れるに従って夫々極大値及び極小値を持つように変化し、焦点の位置に対してＳ字カーブを描くフォーカスエラー信号を得ることができる。そして、フォーカス制御装置は、フォーカスエラー信号の値が、焦点が合焦点（記録層）と一致したときの値（ゼロクロス値）になるように、ピックアップのアクチュエータを駆動してフォーカスサーボを行うことにより、フォーカスを制御する。

一方、近時、複数の記録層が多層に形成された光ディスク（以下、多層型光ディスクという）が開発されている。このような多層の記録層を持つ光ディスクに対して情報の記録及び再生を行う際には、レーザ光の焦点を一の記録層から他の記録層へと移動（以下、レイヤージャンプという）させる必要があり、フォーカス制御装置は、ジャンプした先の記録層において、焦点を速やかに適正な位置に調整する必要がある。

特許文献１（特開平１０−１８８２９４号公報）には、多層型光ディスクのフォーカス制御方法が開示されている。以下、この特許文献１に開示された多層型光ディスクのフォーカス制御方法について説明する。図９（ａ）乃至（ｃ）は、特許文献１に開示された従来のフォーカス制御方法を示すグラフ図であり、（ａ）は横軸に時間をとり縦軸に焦点位置をとった図であり、（ｂ）は横軸に時間をとり縦軸にフォーカスエラー信号をとった図であり、（ｃ）は横軸に時間をとり縦軸にフォーカスエラー信号と基準電圧Ｆ１との比較信号をとった図である。

図９（ａ）に示すように、焦点をレイヤー０からレイヤー３へレイヤージャンプさせる際に、一旦、フォーカスエラー信号に基づくフォーカスサーボをオフにし、フォーカスアクチュエータがピックアップの対物レンズに対して、レイヤージャンプのための加速（以下、キックともいう）を与える。これにより、焦点がレイヤー０からレイヤー３に向かって移動する。

このとき、図９（ｂ）に示すように、焦点がレイヤーを通過する度にフォーカスエラー信号がＳ字カーブを描き、予め設定された基準電圧Ｆ１を超える。そして、フォーカスエラー信号が基準電圧Ｆ１よりも大きいときにハイになる比較信号を生成する。そうすると、図９（ｃ）に示すように、焦点がレイヤーに近づく度に、この比較信号はパルスを形成する。そして、このパルスの数を数えることにより、焦点が目的とする記録層に到達したことを知見することができる。

そして、焦点が目的とする記録層に到達した後、最初にフォーカスエラー信号が０レベルとなった時点で、即ち、焦点がレイヤー３と一致した時点で、再びフォーカスサーボをオンにする。これにより、焦点を目的の記録層に引き込む引込動作が開始される。特許文献１には、これにより、多層型光ディスクに対して、レイヤージャンプを行うことができると記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載された技術には以下の問題点がある。レイヤージャンプにおいては、焦点をレイヤー間で移動させる必要があることから、フォーカスアクチュエータに、フォーカスサーボ時よりも強い加速力（キック）を出力させている。このため、焦点がレイヤー３と一致した時点でフォーカスサーボをオンにしても、対物レンズが慣性により比較的高速で移動しているため、焦点がレイヤー３を通り過ぎてオーバーシュートしてしまう。そして、このオーバーシュートが大きいと、焦点の位置がフォーカスエラー信号がＳ字カーブを描く範囲から外れてしまい、フォーカスサーボが機能しなくなる。この結果、焦点が暴走してしまい、レイヤージャンプが失敗する。また、キックの強さ及びタイミングを焦点位置に基づいて適切に制御していないため、キックが適切な範囲よりも強すぎるか又は弱すぎることになりやすい。キックが強すぎると焦点位置がオーバーシュートして暴走し、キックが弱すぎるとレイヤージャンプに時間がかかってしまう。

特許文献２（特開平１１−２１９５３０号公報）には、上述のレイヤージャンプにおける焦点の暴走を防止することを図ったフォーカス制御装置が開示されている。以下、この特許文献２に開示されたフォーカス制御装置について説明する。図１０は、特許文献２に開示されている従来のＤＶＤプレーヤを示すブロック図であり、図１１は、このプレーヤにおけるレイヤージャンプを示すタイミング図であり、図１２は、横軸に時間をとり、縦軸にフォーカスエラー信号及びＲＦレベル信号をとって、図１０に示すＤＶＤプレーヤにおけるフォーカス制御方法を示すグラフ図である。

先ず、光ディスク１１の単一の記録層に記録されている情報を再生する場合の動作について説明する。図１０に示すように、光ディスク１１からピックアップ１２によって読み出された信号が、ＲＦアンプ１１５に入力される。そして、ＲＦアンプ１１５が、トラッキングエラー信号（ＴＥ信号）をトラッキングサーボ制御回路１１６に対して出力し、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）を、サーボオンオフスイッチ２０を介してサンプルホールド回路３０に対して出力し、情報（データ）信号であるＲＦ信号をＲＦ信号レベル検出器３１並びにデータ抜き取り回路及びＣＤ／ＤＶＤデータ信号処理回路２６に対して出力する。なお、単一の記録層から情報を再生するときは、サーボオンオフスイッチ２０は常にオンになっている。

サンプルホールド回路３０においては、スイッチ３０ａ及びバッファ３０ｂが直列に接続されており、スイッチ３０ａとバッファ３０ｂとの接続点と接地電位との間に容量３０ｃが設けられている。そして、バッファ３０ｂの出力はフォーカスサーボイコライザ（ＥＱ）１２１に入力されるようになっている。そして、スイッチ３０ａがオンになっているときには、サーボオンオフスイッチ２０を介して入力されたＦＥ信号が、スイッチ３０ａ及びバッファ３０ｂを介して、フォーカスサーボイコライザ１２１に対して出力される。

また、フォーカスサーボイコライザ１２１がＦＥ信号に基づいてＦＥドライブ信号を生成し、フォーカスアクチュエータドライバ２２に対して出力する。そして、フォーカスアクチュエータドライバ２２がこのＦＥドライブ信号に基づいてピックアップ１２のフォーカスアクチュエータを駆動する。これにより、フォーカス制御が行われる。

更に、ＲＦ信号レベル検出器３１はＲＦ信号のレベルを検出する回路であり、通常はＲＦ信号の振幅を検出する回路である。そして、ＲＦ信号レベル検出器３１の出力はコンパレータ３２に入力されるようになっている。また、コンパレータ３２の入力端子には、電圧源３３も接続されている。電流源３３は所定の電位レベルＥを出力するものである。コンパレータ３２は、ＲＦ信号のレベルとレベルＥとを比較し、ＲＦ信号のレベルがレベルＥ以上であるときには、サンプルホールド回路３０のスイッチ３０ａを閉じ、ＲＦアンプ１１５から出力されたＦＥ信号をそのままフォーカスサーボイコライザ１２１に対して出力させ、ＲＦ信号のレベルがレベルＥ未満であるときには、サンプルホールド回路３０のスイッチ３０ａを開き、容量３０ｃにホールドされたＦＥ信号をフォーカスサーボイコライザ１２１に対して出力させる。なお、単一の記録層から情報を再生するときは、ＲＦ信号のレベルは常にレベルＥ以上であるため、フォーカス制御はリアルタイムなＦＥ信号に基づいて行われる。

次に、焦点位置を１層目の記録層から２層目の記録層までレイヤージャンプさせる場合の動作について説明する。図１１及び図１２に示すように、レイヤージャンプを行う際には、サーボオンスイッチ２０をオフにして、ＦＥ信号がフォーカスサーボイコライザ１２１に入力されないように遮断する。それと共に、レンズ駆動信号発生回路２３がフォーカスアクチュエータドライバ２２に対して加速電圧を出力し、焦点を１層目から２層目に向けて移動させる。なお、図１２に示す「ケース１」及び「ケース２」は、ＦＥ信号のＳ字カーブの極性が相互に逆になる場合を示している。

そして、焦点が２層目の記録層に到達したところで、再びサーボスイッチ２０ａをオンにして、ＦＥ信号をフォーカスサーボイコライザ１２１に入力させる。これにより、フォーカスサーボが開始され、２層目の記録層に対する焦点の引込動作が開始される。

そして、焦点が２層目の記録層を通過してオーバーシュートした場合は、ＲＦ信号レベルが低下してレベルＥ未満となる。これにより、コンパレータ３２がサンプルホールド回路３０のスイッチ３０ａを開き、容量３０ｃにホールドされたＦＥ信号をフォーカスサーボイコライザ１２１に対して出力させる。この結果、フォーカスサーボイコライザ１２１に入力されるＦＥ信号が一定値にホールドされ、ピックアップ１２に焦点を２層目の記録層に引き戻す力が印加され続ける。そして、焦点が２層目の記録層に再び近づき、ＲＦ信号レベルがレベルＥ以上になると、コンパレータ３２がサンプルホールド回路３０のスイッチ３０ａを閉じ、再びリアルタイムなＦＥ信号に基づいたフォーカス制御動作を開始する。

特許文献２には、これにより、オーバーシュートにより一旦目的の記録層から遠ざかりかかった焦点を、ホールド動作により目的の記録層に引き戻すことができ、また、焦点が目的とする記録層の近傍まで引き戻されてＲＦ信号レベルがレベルＥ以上となった時点でＦＥ信号のホールド動作を終了させて通常のフォーカス制御動作に戻ることにより、焦点を目的の記録層に収束させることができると記載されている。

特開平１０−１８８２９４号公報 特開平１１−２１９５３０号公報

しかしながら、上述の従来の技術には以下に示すような問題点がある。特許文献２には、焦点がいつ目的の記録層に到達したのかを判断する方法は記載されていない。そして、焦点がいつ目的の記録層に到達したのかを的確に判断できないと、レイヤージャンプを精度よく行うことができない。例えば、ディスクの面ぶれ等により、予想よりも早く焦点が目的の記録層に到達してしまうと、目的の記録層を通過した後にサーボスイッチ２０ａをオンにすることになり、フォーカス制御が誤動作する。なお、特許文献２に記載の技術においては、レイヤージャンプ時にはＦＥ信号を遮断してしまうため、特許文献１に記載されたＦＥ信号のＳ字カーブから焦点位置を判断する方法は使用できない。

また、特許文献２に記載の技術においては、ＦＥ信号のＳ字カーブを途中でホールドすることにより、ピックアップに焦点を目標とする記録面に引き戻す力を印加し続けているだけであり、焦点が実際にレイヤーに対してどの位置にあるのかを認識しているわけではない。このため、何らかの原因により焦点の位置が大きくずれた場合には、それに対応することができず、レイヤージャンプが失敗する。例えば、記録層が３層以上設けられており、焦点を１層目の記録層から２層目の記録層にレイヤージャンプさせたときに、焦点の位置がオーバーシュートして３層目の記録層の近傍、即ち、ＦＥ信号がＳ字特性を示す範囲に達してしまった場合、誤って焦点を３層目の記録層に収束させてしまう。

更に、ＦＥ信号のホールド値の範囲は、ＦＥ信号の振幅範囲に限定されるため、焦点を目標の記録層に引き戻す力が、通常のフォーカスサーボにおいて使用する力の範囲に限定されてしまい、必ずしも最適な大きさの力を得ることができない。このため、レイヤージャンプを正確且つ迅速に行うことができない。

更にまた、特許文献２においても、特許文献１と同様に、キックの強さ及びタイミングを焦点位置に基づいて適切に制御していないため、レイヤージャンプを速やかに行うことができない。即ち、キックが強すぎると焦点位置が大きくオーバーシュートしてしまい、レイヤージャンプが失敗したり、焦点位置を目的の記録層に収束させるまでに時間がかかったりする。一方、キックが弱すぎると、やはりレイヤージャンプに時間がかかってしまう。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、多層型の光媒体に対して速やかに且つ精度よくレイヤージャンプを行うことができるフォーカス制御装置及びフォーカス制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係るフォーカス制御装置は、複数の記録層が積層された光媒体に対して光を照射して情報を記録又は再生する記録再生装置に組み込まれ、前記光の焦点位置を制御するフォーカス制御装置において、
前記焦点を一の前記記録層から他の前記記録層まで移動させるときに、前記焦点位置に対してＳ字カーブを示すフォーカス誤差信号の値を前記焦点が合焦点にあるときのゼロクロス値と極大値との間にある第１の基準値及び前記ゼロクロス値と極小値との間にある第２の基準値と比較して、前記焦点が前記第１の基準値と前記第２の基準値との間の範囲にあるかこの範囲の外にあるかを出力する比較部と、
前記フォーカス誤差信号の値が前記範囲内から前記範囲外へ変化したとき及び前記範囲外から前記範囲内へ変化したときに初期値が０であるカウント値を１ずつ増加させるカウント部と、
前記一の記録層と前記他の記録層との間に存在する更に他の記録層の層数を（ｍ−１）（ｍは自然数）とするとき、前記カウント値が０にて前記焦点を前記他の記録層に向かって加速開始させ、前記カウント値が２乃至（４ｍ−１）にて前記焦点を減速に切り替え、前記カウント値が４ｍである場合及び前記カウント値が（４ｎ＋３）（ｎはｍ以上の整数）である場合は前記フォーカス誤差信号の値が前記ゼロクロス値になるように前記焦点の位置制御に切り替え、前記カウント値が（４ｎ＋２）である場合は、前記焦点の移動速度を前記焦点が前記他の記録層に近づく方向に加減速させるコントロール部と、を有することを特徴とする。

本発明においては、レイヤージャンプ時において、カウント部の計測結果に基づいて焦点の位置を追跡し、この結果に基づいて、レイヤージャンプの各ステップで焦点位置を適切に制御することができる。即ち、焦点が一の記録層から他の記録層に向かって最初に移動しているときは、先ず焦点を他の記録層に向かって加速させ、その後減速させ、その後フォーカス誤差信号に基づいて焦点の位置を制御することができる。これにより、レイヤージャンプが速すぎたり遅すぎたりすることを防止できる。また、焦点が他の記録層を通過してオーバーシュートしたときは、先ず焦点の移動速度を焦点が他の記録層に近づく方向に加減速させ、その後フォーカス誤差信号に基づいて焦点の位置を制御することができる。これにより、速やかにオーバーシュートを解消することができる。この結果、レイヤージャンプを速やかに且つ精度よく行うことができる。

また、前記フォーカス制御装置は、前記フォーカス誤差信号の値を前記基準値と比較してその比較結果を出力する比較部を有し、この比較部は、前記フォーカス誤差信号の値を前記焦点が合焦点にあるときのゼロクロス値と極大値との間にある第１の基準値及び前記ゼロクロス値と極小値との間にある第２の基準値と比較して、前記焦点が前記第１の基準値と前記第２の基準値との間の範囲にあるかこの範囲の外にあるかを出力するものであり、前記カウント部は、前記フォーカス誤差信号の値が前記範囲内から前記範囲外へ変化したとき及び前記範囲外から前記範囲内へ変化したときに初期値が０であるカウント値を１ずつ増加させるものであり、前記コントロール部は、前記一の記録層と前記他の記録層との間に存在する更に他の記録層の層数を（ｍ−１）（ｍは自然数）とするとき、前記カウント値が０又は１である場合は前記焦点を前記他の記録層に向かって加速させ、前記カウント値が２乃至（４ｍ−２）である場合は前記焦点に実質的な等速度運動をさせ、前記カウント値が（４ｍ−１）である場合は前記焦点を減速させ、前記カウント値が４ｍである場合及び前記カウント値が（４ｎ＋１）（ｎはｍ以上の整数）である場合は前記フォーカス誤差信号の値が前記ゼロクロス値になるように前記焦点の位置を制御し、前記カウント値が（４ｎ＋２）である場合は、前記焦点の移動速度を前記焦点が前記他の記録層に近づく方向に加減速させるものであってもよい。

更に、前記光媒体からの反射光が入力され情報信号を出力する情報信号検出部と、前記情報信号の強度を第３の基準値と比較して前記情報信号が前記第３の基準値以上である場合にＨを出力し前記情報信号が前記第３の基準値未満である場合にＬを出力する情報信号比較部と、この情報信号比較部の出力信号と前記比較部の出力信号との論理積を前記カウント部に対して出力するＡＮＤ回路と、を有し、前記比較部は前記焦点が前記範囲外にある場合にＨを出力し前記焦点が前記範囲内にある場合にＬを出力するものであり、前記カウント部は前記論理積の値が変化したときに前記カウント値を１ずつ増加させるものであることが好ましい。これにより、フォーカス誤差信号にノイズが含まれていても、カウント部が誤動作することがない。なお、フォーカス誤差信号が前記範囲外にあるとき、即ち、比較部の比較結果がＨであるときは、焦点が記録層のフォーカスサーボ範囲にあるときであり、このとき、情報信号の強度は焦点が記録層のフォーカスサーボ範囲にないときよりも高くなる。従って、フォーカス誤差信号が前記範囲外にあるときに、情報信号が第３の基準値以上になるように第３の基準値を設定すれば、比較部の比較結果がＨであるときは必ず情報信号比較部の出力信号もＨになるため、カウント部に入力される信号はＨになる。

更にまた、前記カウント値が４ｎになったときに第１の所定時間の計測を開始し、前記カウント値が（４ｎ＋１）になる前に前記計測を終了した場合に前記コントロール部に対して第１の終了信号を出力する第１のタイマー回路を有し、前記コントロール部は前記第１の終了信号が入力されたときに前記カウント部に前記カウント値をリセットさせることが好ましい。これにより、レイヤージャンプが終了したときにカウント値がリセットされ、次のレイヤージャンプに備えることができる。

更にまた、前記カウント値が４ｍになったときに第２の所定時間の計測を開始し、この計測が終了したときに前記コントロール部に対して第２の終了信号を出力する第２のタイマー回路を有し、前記コントロール部は前記第２の終了信号が入力された後前記カウント値が最初に（４ｎ＋３）になった時点から、前記カウント値に拘らず前記フォーカス誤差信号に基づいて前記焦点の位置を制御することが好ましい。これにより、ハンティングの発生をより確実に防止することができる。

本発明に係るフォーカス制御方法は、複数の記録層が積層された光媒体に対して光を照射して情報を記録又は再生するときに前記光の焦点を一の前記記録層から他の前記記録層まで移動させるフォーカス制御方法において、
前記焦点を前記一の記録層から前記他の記録層に向かって移動させるときに、焦点位置に対してＳ字カーブを示すフォーカス誤差信号の値を前記焦点が合焦点にあるときのゼロクロス値と極大値との間にある第１の基準値及び前記ゼロクロス値と極小値との間にある第２の基準値と比較して、前記焦点が前記第１の基準値と前記第２の基準値との間の範囲にあるかこの範囲の外にあるかを出力する比較工程と、
前記フォーカス誤差信号の値が前記範囲内から前記範囲外へ変化したとき及び前記範囲外から前記範囲内へ変化したときに初期値が０であるカウント値を１ずつ増加させるカウント工程と、
前記一の記録層と前記他の記録層との間に存在する更に他の記録層の層数を（ｍ−１）（ｍは自然数）とするとき、前記カウント値が０にて前記焦点を前記他の記録層に向かって加速開始させ、前記カウント値が２乃至（４ｍ−１）にて前記焦点を減速に切り替え、前記カウント値が４ｍである場合及び前記カウント値が（４ｎ＋３）（ｎはｍ以上の整数）である場合は前記フォーカス誤差信号の値が前記ゼロクロス値になるように前記焦点の位置制御に切り替え、前記カウント値が（４ｎ＋２）である場合は、前記焦点の移動速度を前記焦点が前記他の記録層に近づく方向に加減速させるコントロール工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、レイヤージャンプの開始から終了までの一連のシーケンス動作(加速、減速、記録面の判別、フォーカスサーボ、ホールド)を実現することができる。これにより、レイヤージャンプを確実且つ迅速に行うことができる。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るフォーカス制御装置を示すブロック図であり、図２は、このフォーカス制御装置の動作を示すタイミング図である。本実施形態においては、光ディスク１１として、２層の記録層が形成された２層型のＤＶＤを使用する。また、本実施形態に係るフォーカス制御装置は、ＤＶＤプレーヤに組み込まれたフォーカス制御装置である。

図１に示すように、本実施形態に係るフォーカス制御装置１においては、光ディスク１１に対してレーザ光を照射すると共に、光ディスク１１からの反射光を検出するピックアップ１２が設けられている。ピックアップ１２には前記レーザ光を光ディスク１１の記録面に対して集光する対物レンズ（図示せず）が設けられており、この対物レンズと記録面との間の距離を制御することにより、フォーカス制御が行われる。また、ピックアップ１２には、非点収差法又はナイフエッジ法により、光ディスク１１からの反射光に基づいてフォーカスエラー信号（ＦＥ信号）を生成し、これを出力するフォーカスエラー検出部（図示せず）が設けられている。ＦＥ信号は、焦点が１層目の記録層近傍に位置しているとすると、焦点が合焦点位置にあるときにゼロクロス点となり、焦点が合焦点位置から基板側にずれたときに極大値に達し、２層目の記録層側にずれたときに極小値に達するようなＳ字カーブを示す信号である。

また、フォーカス制御装置１においては、ピックアップ１２からＦＥ信号が入力されるＦＥ信号比較回路１０２が設けられている。このＦＥ信号比較回路１０２は、ＦＥ信号を予め設定された正の値（＋α）及び負の値（−β）（α、β＞０）と比較し、ＦＥ信号が（＋α）より大きいか（−β）未満であるときに比較信号としてＨ（ハイ）を出力し、ＦＥ信号が（−β）乃至（＋α）であるときに比較信号としてＬ（ロウ）を出力するものである。なお、（＋α）は、ＦＥ信号のゼロクロス点と極大値との間の値であり、（−β）は、ＦＥ信号のゼロクロス点と極小値との間の値である。

更に、フォーカス制御装置１には、ＦＥ信号Ｓ字ピークカウント回路９、システムコントローラ２９及び駆動信号発生回路１０が設けられている。システムコントローラ２９及び駆動信号発生回路１０はコントロール部を形成している。ＦＥ信号Ｓ字ピークカウント回路９は、ＦＥ信号比較回路１０２から出力された比較信号が入力され、この比較信号のピークの立ち上がり及び立ち下がりをカウントし、そのカウント値をシステムコントローラ２９に対して出力するものである。

また、システムコントローラ２９は、ＦＥ信号Ｓ字ピークカウント回路９の出力信号（カウント値）に基づいて、駆動信号発生回路１０に対して制御信号を出力し、また、ＦＥ信号Ｓ字ピークカウント回路９に対してリセット信号を出力するものである。カウント回路９は、このリセット信号がＨのときにカウント動作を行い、Ｌのときにカウント値を０にリセットする。

更に、駆動信号発生回路１０は、ピックアップ１２からＦＥ信号が入力され、ピックアップ１２の駆動信号、即ち、ＦＥドライブ信号として、６種類の信号を生成し、システムコントローラ２９から入力される制御信号に基づいて、この６種類の信号のなかから１種類の信号を選択し、ピックアップ１２に対して出力するものである。この６種類の信号とは、レイヤージャンプの初期段階において対物レンズに対して強い加速力（キック）を与えるキック信号、レイヤージャンプの中間段階において対物レンズに力を与えずにほぼ等速度運動させる等速信号、レイヤージャンプの末期段階において対物レンズに強い減速力（ブレーキ）を与えるブレーキ信号、焦点が目標記録層の周辺におけるＦＥ信号がＳ字カーブを示す範囲（以下、フォーカスサーボ範囲という）に到達したときにＦＥ信号に追従してフォーカス制御を行うフォーカスサーボ信号、並びに焦点がオーバーシュートして目標記録層のフォーカスサーボ範囲から外れたときに、焦点を目標記録層に引き戻す方向に、対物レンズに弱い力に与えるホールド信号であり、ホールド信号には正のホールド信号及び負のホールド信号がある。例えば、正のホールド信号は焦点を上方、即ち、光ディスクの基板から遠ざかる方向に移動させるように、ピックアップ１２を駆動する信号であり、負のホールド信号は焦点を下方、即ち、光ディスクの基板に近づく方向に移動させるように、ピックアップ１２を駆動する信号であり、目標記録層に対する焦点の相対的な位置によって、正又は負のホールド信号が選択される。

なお、レイヤージャンプの方向によって、キック信号及びブレーキ信号はその極性を変化させる。また、等速信号は例えば値が０である信号である。更に、フォーカスサーボ信号は、駆動信号発生回路１０において、ピックアップ１２から入力されたＥＦ信号にフォーカスループフィルタをかけて生成される信号である。

次に、上述の如く構成された本実施形態に係るフォーカス制御装置の動作、即ち、本実施形態に係るフォーカス制御方法について説明する。本実施形態においては、光ディスク１１（図１参照）における基板側から１層目の記録層から２層目の記録層までレイヤージャンプを行う。図２に示すように、レイヤージャンプ前の状態においては、レーザ光の焦点は１層目の記録層に位置しており、駆動信号発生回路１０は、ＦＥドライブ信号としてフォーカスサーボ信号をピックアップ１２に対して出力している。これにより、光ディスク１１の面ずれ等によるフォーカス誤差を補正し、常にレーザ光の焦点を１層目の記録層に一致させている。

この状態から、２層目の記録層に向かって、レイヤージャンプを行う。このとき、システムコントローラ２９が駆動信号発生回路１０に対して命令を出し、レイヤージャンプの方向に応じてキック信号及びブレーキ信号の極性を設定した上で、ＦＥドライブ信号としてキック信号をピックアップ１２に対して出力させる。これにより、ピックアップ１２がレイヤージャンプを開始する。また、このとき、システムコントローラ２９がリセット信号をＬからＨに変化させ、ＦＥ信号Ｓ字ピークカウント回路９のリセットを解除してカウントを開始させる。この時点では、カウント回路９が出力するカウント値は０であり、ＦＥ信号は（−β）乃至（＋α）の範囲にあり、ＦＥ信号比較回路１０２が出力する比較信号はＬである。

図２に示すように、焦点が１層目の記録層から離れるにつれてＦＥ信号が低下する。そして、ＦＥ信号のレベルが（−β）未満になると、比較信号がＨに変わり、カウント値が１になる。

更に焦点が１層目の記録層から離れると、ＦＥ信号が更に低下して極小値に達し、その後増加に転じる。そして、ＦＥ信号のレベルが（−β）乃至（＋α）になると、比較信号がＬに変わり、カウント値が２になる。カウント値が２になると、システムコントローラ２９は、駆動信号発生回路１０に、ＦＥドライブ信号としてキック信号の替わりに等速信号（０レベル信号）を出力させる。これにより、ピックアップ１２の対物レンズには力が印加されなくなり、対物レンズはほぼ等速度運動を行う。この間、ＦＥ信号は０レベルとなっている。

そして、焦点が２層目の記録層に近づくと、ＦＥ信号が再び増加する。そして、ＦＥ信号が（＋α）より大きくなると、比較信号がＨに変わり、カウント値が３になる。このとき、システムコントローラ２９は、駆動信号発生回路１０に、ＦＥドライブ信号として等速信号の替わりにブレーキ信号を出力させる。これにより、焦点が２層目の記録層の手前で減速する。

焦点が２層目の記録層に更に近づくと、ＦＥ信号が更に増加して極大値に達した後、低化して（＋α）以下となる。これにより、比較信号がＬに変わり、カウント値が４になる。このとき、システムコントローラ２９は、駆動信号発生回路１０に、ＦＥドライブ信号としてフォーカスサーボ信号を出力させる。これにより、フォーカスサーボがロックオンされ、ＦＥ信号に追従してピックアップ１２が制御されるようになり、２層目の記録層に対する焦点の引き込みが開始される。

この段階で、焦点が２層目の記録層に収束した場合は、それでレイヤージャンプが終了する。しかし、焦点の位置が２層目の記録層を突き抜けてオーバーシュートする場合もある。以下、オーバーシュートした場合について説明する。オーバーシュートして焦点が２層目の記録層から離れると、ＦＥ信号が低下する。そして、ＦＥ信号が（−β）未満になると、比較信号がＨに変わり、カウント値が５になる。このとき、焦点は２層目の記録層の上方に位置している。

焦点が更にオーバーシュートすると、ＦＥ信号が更に低下して極小値に達した後、増加に転じる。そして、ＦＥ信号が（−β）以上となると、比較信号がＬに変わり、カウント値が６になる。カウント値が６になると、システムコントローラ２９が駆動信号発生回路１０に、ＦＥドライブ信号として負のホールド信号を出力させる。これにより、焦点がオーバーシュートを打ち消す方向、即ち、下方に加速されるように、対物レンズに力が印加される。この結果、焦点が２層目の記録層に引き戻される。

そして、焦点が再び２層目の記録層のフォーカスサーボ範囲に入ると、ＦＥ信号が再び低下して（−β）未満になる。この結果、比較信号がＨに変わり、カウント値が７になる。カウント値が７になると、システムコントローラ２９が駆動信号発生回路１０に、ＦＥドライブ信号としてフォーカスサーボ信号を出力させる。これにより、フォーカスサーボがロックオンされ、ＦＥ信号に追従してピックアップ１２が制御されるようになる。

そして、焦点が更に２層目の記録層に近づくと、ＦＥ信号が極小値に達した後増加して（−β）以上となり、カウント値が８になる。

仮に、この段階でまだ焦点が２層目の記録層に収束せず、再び、下方にオーバーシュートしたとしても、ＦＥ信号が（＋α）より大きくなりカウント値が９になった後、ＦＥ信号が（＋α）以下となりカウント値が１０になった時点で、システムコントローラ２９が駆動信号発生回路１０に、ＦＥドライブ信号として正のホールド信号を出力させる。これにより、焦点がオーバーシュートを打ち消す方向、即ち、上方に加速されるように、対物レンズに力が印加される。この結果、焦点が２層目の記録層に引き戻される。なお、このとき、焦点は２層目の記録層の下方、即ち、１層目の記録層と２層目の記録層との間に位置している。

そして、再び焦点が２層目の記録層のフォーカスサーボ範囲に入ると、ＦＥ信号が（＋α）より大きくなりカウント値が１１になり、システムコントローラ２９が駆動信号発生回路１０に、ＦＥドライブ信号としてフォーカスサーボ信号を出力させる。これにより、フォーカスロックオンの状態になり、焦点が２層目の記録層に収束していく。これにより、レイヤージャンプが終了する。そして、ＦＥ信号が（−β）乃至（＋α）の範囲に入り、カウント値が１２になる。

本実施形態においては、カウント値が１２のときに、焦点が２層目の記録層に収束する場合を示しているが、カウント値が１２のときに更にオーバーシュートが発生したとしても、以後、焦点が２層目の記録層に収束するまで、同様な動作を繰り返すことができる。

上述の如く、本実施形態によれば、レイヤージャンプの開始から終了まで、カウント値に基づいて焦点の位置を常に把握することができ、一連のシーケンス動作、即ち、キック、等速、ブレーキ、記録面の判別、フォーカスサーボ及びホールドを実現することができる。例えば、カウント値に基づいて、焦点が１層目の記録層と２層目の記録層の間におけるどの範囲に位置しているのかを把握することができ、これに基づいて、キック信号及びブレーキ信号を的確に出力することができる。このため、正確且つ迅速にレイヤージャンプを行うことができる。また、カウント値が４、８、１２のときに焦点が２層目の記録層に到達していることがわかる。このため、目的の記録層を見失うことがなく、レイヤージャンプに失敗する可能性が低い。更に、キック信号、ブレーキ信号及びホールド信号を任意の最適な値に設定できるため、レイヤージャンプを正確且つ迅速に行うことができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図３は、本実施形態に係るフォーカス制御装置が組み込まれたＤＶＤプレーヤを示すブロック図である。なお、前述の第１の実施形態に係るフォーカス制御装置１（図１参照）と同じ部分には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図３に示すように、本実施形態に係るフォーカス制御装置は、前述の第１の実施形態に係るフォーカス制御装置と比較して、ＦＥ信号Ｓ字ピークカウント回路９の替わりにカウント回路１０１が設けられており、情報（データ）信号であるＲＦ信号から和信号ＳＵＭを生成し、和信号比較回路１００によってこの和信号を基準値と比較することにより和信号比較信号を生成し、この和信号比較信号と前述のＦＥ信号比較回路１０２から出力される比較信号との論理積をカウント回路１０１によりカウントする点が異なっている。また、本実施形態に係るフォーカス制御装置においては、第１のタイマー回路１０９が設けられており、焦点が目的の記録層に収束したことをより確実に判断することができる。更に、前述の第１の実施形態における駆動信号発生回路１０の替わりに、複数の信号を生成する回路及びこの複数の信号から１の信号を選択するセレクタ１０４が設けられている。なお、本実施形態においては、ＤＶＤプレーヤにおけるフォーカス制御動作以外の動作についても簡単に説明する。

先ず、本実施形態のＤＶＤプレーヤのうち、フォーカス制御装置を構成する部分について説明する。図３に示すように、本実施形態に係るＤＶＤプレーヤのフォーカス制御装置においては、前述の第１の実施形態において説明したピックアップ１２、ＦＥ信号比較回路１０２、システムコントローラ２９の他に、プリアンプ１５、ＦＥ信号極性判定回路１０３、和信号比較回路１００、ＡＮＤ回路１０５、フォーカスアクチュエータドライバ２２及び第１のタイマー回路１０９が設けられており、前述の第１の実施形態におけるＦＥ信号Ｓ字ピークカウント回路９（図１参照）の替わりに、カウント回路１０１が設けられており、駆動信号発生回路１０の替わりに、サーボ部としてのフォーカスループフィルタ２１、第１の固定値出力回路１０６、第２の固定値出力回路１０７、第３の固定値出力回路１０８、レンズ加速信号発生回路１１１、レンズ減速信号発生回路１１２及びセレクタ１０４が設けられている。

本実施形態においては、ピックアップ１２において光ディスク１１からの反射光から情報（データ）信号であるＲＦ信号を検出する情報信号検出部（図示せず）が設けられている。これにより、ピックアップ１２は、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）の他に、トラッキングエラー信号（ＴＥ信号）及びＲＦ信号を検出し、プリアンプ１５に対して出力する。

プリアンプ１５は、ＦＥ信号をＦＥ信号比較回路１０２、ＦＥ信号極性判定回路１０３及びフォーカスループフィルタ２１に対して出力すると共に、ＲＦ信号をローパスフィルタにかけて高周波成分を除去して和信号を生成し、この和信号を情報信号比較部としての和信号比較回路１００に対して出力するものである。和信号はフォーカスの合焦点にて最大値をとる信号である。なお、和信号の替わりにＲＦ信号をそのまま使用することもできる。また、ＴＥ信号を後述するトラックループフィルタ１６に対して出力し、ＲＦ信号を後述するデータ抜き取り回路及びＣＤ／ＤＶＤデータ信号処理回路２６に対して出力する。

ＦＥ信号比較回路１０２は、前述の第１の実施形態と同様に、ＦＥ信号を予め設定された正の値（＋α）及び負の値（−β）（α、β＞０）と比較し、その結果を比較信号としてシステムコントローラ２９及びＡＮＤ回路１０５に対して出力する。このとき、ＦＥ信号が（＋α）より大きいか（−β）未満であるときに比較信号としてＨ（ハイ）を出力し、ＦＥ信号が（−β）乃至（＋α）であるときに比較信号としてＬ（ロウ）を出力する。

ＦＥ信号極性判定回路１０３は、ＦＥ信号を０と比較し、ＦＥ信号が０以上である場合はＨを出力し、ＦＥ信号が０未満である場合はＬを出力する。

フォーカスループフィルタ２１はＦＥ信号のゲイン及び位相を補償してフォーカスサーボ信号を生成し、セレクタ１０４に対して出力する。

和信号比較回路１００は、プリアンプ１５から入力された和信号と予め設定されたレベルγとを比較し、その結果を和信号比較信号としてシステムコントローラ２９及びＡＮＤ回路１０５に対して出力する。和信号がレベルγより大きいときには和信号比較信号をＨとし、和信号がレベルγより小さいときには和信号比較信号をＬとする。

ＡＮＤ回路１０５は、ＦＥ信号比較回路１０２から比較信号が入力されると共に、和信号比較回路１００から和信号比較信号が入力され、両信号の論理積をカウント回路１０１に対して出力する。

カウント回路１０１は、ＡＮＤ回路１０５の出力信号がクロックとして入力され、この出力信号のピークの両エッジ、即ち、ピークの立ち上がり及び立ち下がりをカウントし、そのカウント値をシステムコントローラ２９に対して出力する。また、システムコントローラ２９からリセット信号が入力され、このリセット信号がＨのときにカウント動作を行い、Ｌのときにカウント値を０にリセットする。

第１の固定値出力回路１０６は、負のホールド信号として、予め定められた０未満の第１の固定値をセレクタ１０４に対して出力するものである。また、第２の固定値出力回路１０７は、正のホールド信号として、予め定められた０より大きい第２の固定値をセレクタ１０４に対して出力するものである。更に、第３の固定値出力回路１０８は、等速信号として、第３の固定値をセレクタ１０４に対して出力するものである。第３の固定値は、第１の固定値と第２の固定値との間の値であり、例えば０である。

レンズ加速信号発生回路１１１は、目標の記録面に到達できる加速レベルに設定されたキック信号として、予め定められた第４の固定値を保持しており、システムコントローラ２９からの制御信号により、この第４の固定値の極性を切替えてセレクタ１０４に対して出力するものである。

レンズ減速信号発生回路１１２は、前記キック信号により加速された対物レンズを減速するブレーキ信号として、予め定められた第５の固定値を保持しており、システムコントローラ２９からの制御信号により、この第５の固定値の極性を切替えてセレクタ１０４に対して出力するものである。

セレクタ１０４は、フォーカスループフィルタ２１から出力されたフォーカスサーボ信号、第１の固定値出力回路１０６から出力された第１の固定値（負のホールド信号）、第２の固定値出力回路１０７から出力された第２の固定値（正のホールド信号）、第３の固定値出力回路１０８から出力された第３の固定値（等速信号）、レンズ加速信号発生回路１１１から出力された第４の固定値（キック信号）、レンズ減速信号発生回路１１２から出力された第５の固定値（ブレーキ信号）の６種類の信号が入力される。そして、システムコントローラ２９からの信号に基づいて、この６種類の信号のうちいずれかの信号を選択し、ＦＥドライブ信号としてフォーカスアクチュエータドライバ２２に対して出力する。

フォーカスアクチュエータドライバ２２は、セレクタ１０４から入力されたＦＥドライブ信号に基づいてピックアップ１２の駆動信号を出力し、ピックアップ１２のフォーカスアクチュエータを駆動する。

第１のタイマー回路１０９は、システムコントローラ２９から入力される制御信号がＬのときは、システムコントローラ２９に対してＬを出力する。システムコントローラ２９からの制御信号がＬからＨに切替った時点から時間を計測し、予め定められた所定時間Ｔ１が経過した後、システムコントローラ２９に対して終了信号としてＨを出力する。時間Ｔ１はセレクタ１０４の出力信号（ＦＥドライブ信号）がフォーカスループフィルタ２１から出力されるフォーカスサーボ信号に切替ってから、フォーカスサーボが追従している記録面に整定するまでに要すると予測される時間であり、例えば約５ｍ秒に設定されている。

システムコントローラ２９は、カウント回路１０１の出力信号（カウント値）に基づいて、セレクタ１０４に対して制御信号を出力する。また、カウント回路１０１に対してリセット信号を出力すると共に、第１のタイマー回路１０９に対して制御信号を出力する。

以下、レイヤージャンプ動作時のシステムコントローラ２９の動作を詳細に説明する。レイヤージャンプの開始と共に、システムコントローラ２９は、カウント回路１０１に対して出力するリセット信号をＬからＨに切替えて、カウント回路１０１にリセットを解除させ、カウントを開始させる。このとき、カウント値は０である。また、レイヤージャンプの方向に応じてレンズ加速信号発生回路１１１に保持されている第４の固定値及びレンズ減速信号発生回路１１２に保持されている第５の固定値の極性を決定し、キック信号及びブレーキ信号を設定する。その後、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてレンズ加速信号発生回路１１１の出力信号（キック信号）を出力させる。なお、この時点では、第１のタイマー回路１０９に対して出力する制御信号はＬとし、第１のタイマー回路は作動させない。

カウント回路１０１の出力（カウント値）が１である場合は、セレクタ１０４に引き続きキック信号を出力させる。

カウント値が２である場合は、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号として第３の固定値出力回路１０８の出力信号（等速信号）を出力させる。

カウント値が３である場合は、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてレンズ減速信号発生回路１１２の出力信号（ブレーキ信号）を出力させる。

カウント値が４ｎ（ｎは自然数）である場合は、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてフォーカスループフィルタ２１の出力信号（フォーカスサーボ信号）を出力させる。また、カウント値が４ｎに切替った時点で、第１のタイマー回路１０９に対して出力する制御信号をＬからＨに切替えて、第１のタイマー回路１０９を起動させる。そして、カウント値が４ｎである期間中、第１のタイマー回路１０９の出力をモニタし続け、この出力がＨとなったら、焦点が目標とする記録層に整定したと判断し、カウント回路１０１に対して出力するリセット信号をＨからＬに切替えてカウント値をリセットさせると共に、第１のタイマー回路１０９に対して出力する制御信号をＨからＬに切替えてタイマーを停止させる。なお、第１のタイマー回路１０９の出力がＨになる前にカウント値が（４ｎ＋１）にカウントアップしたら、オーバーシュートが発生したと判断し、上述のカウント値のリセットは行わない。

カウント値が（４ｎ＋１）である場合は、セレクタ１０４に引き続きフォーカスループフィルタ２１の出力信号（フォーカスサーボ信号）を出力させると共に、第１のタイマー回路１０９に対して出力する制御信号をＨからＬに切替えてタイマーを停止させる。

カウント値が（４ｎ＋２）であり、且つ、和信号比較回路１００から出力された和信号比較信号がＬであり、且つ、カウント値がこの値に切替る時点でＦＥ信号極性判定回路１０３の出力がＬ（ＦＥ信号が負）である場合は、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号として第１の固定値出力回路１０６の出力信号（負のホールド信号）を出力させる。

カウント値が（４ｎ＋２）であり、且つ、和信号比較信号がＬであり、且つ、カウント値がこの値に切替る時点でＦＥ信号極性判定回路１０３の出力がＨ（ＦＥ信号が正）である場合は、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号として第２の固定値出力回路１０７の出力信号（正のホールド信号）を出力させる。

カウント値が（４ｎ＋３）である場合は、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてフォーカスループフィルタ２１の出力信号（フォーカスサーボ信号）を出力させる。

次に、本実施形態のＤＶＤプレーヤにおけるフォーカス制御装置以外の部分について説明する。このＤＶＤプレーヤにおいては、トラッキング制御装置として、トラックループフィルタ１６、送りモータ制御回路１７、モータドライバ１８、アクチュエータドライバ１９及び送りモータ１４が設けられている。

トラックループフィルタ１６は、プリアンプ１５から出力されたトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）が入力され、このＴＥ信号に対してゲイン及び位相を補償すると共にシーク制御等を行い、アクチュエータドライバ１９に対して出力する。アクチュエータドライバ１９はこの信号に基づいてピックアップ１２のトラッキングアクチュエータを駆動する。また、トラックループフィルタ１６は、その出力イコライザの出力を送りモータ制御回路１７に対して出力し、送りモータ制御回路１７はモータドライバ１８を介して送りモータ１４を駆動する。これにより、光ディスク１１のトラッキングが制御される。

また、本実施形態のＤＶＤプレーヤには、データ出力装置として、データ抜き取り回路及びＣＤ／ＤＶＤデータ信号処理回路２６、訂正ＲＡＭ２７、データ出力回路２８が設けられている。

データ抜き取り回路及びＣＤ／ＤＶＤデータ信号処理回路２６は、プリアンプ１５からＲＦ信号が入力され、このＲＦ信号をデータ抜き取り回路において２値化し、ビットクロック及び同期信号を抽出する。その後、この信号を復調し、訂正ＲＡＭ２７を使用して訂正処理を行い、データ出力回路２８に対して出力する。

データ出力回路２８は、ＭＰＥＧビデオデコーダ処理回路、オーディオデコーダ処理回路、及びデータバッファ回路を備えた回路である。そして、光ディスク１１がＤＶＤムービーである場合は、データ信号処理回路２６の出力信号をＭＰＥＧビデオデコーダ処理回路及びオーディオデコーダ処理回路に入力し、夫々ビデオ信号及びオーディオ信号としてＤＶＤプレーヤの外部に出力する。また、光ディスク１１がＤＶＤ−ＲＯＭである場合は、データ信号処理回路２６の出力信号をデータバッファ回路に入力し、ディジタルデータとしてホストパソコン等に対して出力する。

更に、本実施形態のＤＶＤプレーヤには、ディスク駆動装置として、ディスクモータ制御回路２４、ディスクモータドライバ２５、及びディスクモータ１３が設けられている。ディスクモータ制御回路２４は、データ信号処理回路２６において抽出された同期信号が入力され、この同期信号のピッチが一定になるようにディスクモータの駆動信号を生成し、これをディスクモータドライバ２５に対して出力する。ディスクモータドライバ２５はこの駆動信号に基づいてディスクモータ１３を駆動させ，ディスク１１の回転数を制御する。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。

次に、上述の如く構成された本実施形態に係るフォーカス制御装置の動作、即ち、本実施形態に係るフォーカス制御方法について説明する。図４は本実施形態に係るフォーカス制御装置の動作を示すタイミング図である。図４に示すように、本実施形態においては、光ディスク１１（図３参照）における基板側から１層目の記録層から２層目の記録層までレイヤージャンプを行う。レイヤージャンプ前の状態においては、レーザ光の焦点は１層目の記録層に位置しており、セレクタ１０４は、ＦＥドライブ信号として、フォーカスループフィルタ２１の出力信号（フォーカスサーボ信号）をピックアップ１２に対して出力している。これにより、光ディスク１１の面ずれ等によるフォーカス誤差を補正し、常にレーザ光の焦点を１層目の記録層に一致させている。

この状態から、２層目の記録層に向かって、レイヤージャンプを行う。このとき、システムコントローラ２９がレイヤージャンプの方向に応じてレンズ加速信号発生回路１１１に保持されている第４の固定値及びレンズ減速信号発生回路１１２に保持されている第５の固定値の極性を決定し、キック信号及びブレーキ信号を設定する。その上で、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてレンズ加速信号発生回路１１１の出力信号（キック信号）を出力させる。これにより、ピックアップ１２がレイヤージャンプを開始する。

また、システムコントローラ２９は、カウント回路１０１に対して出力するリセット信号をＬからＨに切替えて、カウント回路１０１にリセットを解除させ、カウントを開始させる。この時点ではカウント値は０である。なお、このとき、第１のタイマー回路１０９に対して出力する制御信号はＬとし、第１のタイマー回路は作動させない。

このとき、ＦＥ信号は（−β）乃至（＋α）の範囲にあり、ＦＥ信号比較回路１０２が出力する比較信号はＬである。また、和信号のレベルはレベルγ以上であり、和信号比較回路１００が出力する和信号比較信号はＨである。従って、比較信号と和信号比較信号との論理積であるＡＮＤ回路１０５の出力信号はＬである。

そして、焦点が１層目の記録層から離れるにつれてＦＥ信号が低下する。ＦＥ信号のレベルが（−β）未満になると、比較信号がＨに変わる。また、和信号のレベルはレベルγ以上のままであり、和信号比較信号はＨのままである。従って、ＡＮＤ回路１０５の出力信号はＬからＨに変わり、カウント値が１になる。カウント値が１になっても、システムコントローラ２９は、セレクタ１０４に引き続きキック信号を出力させる。

焦点が１層目の記録層から更に離れると、ＦＥ信号が更に低下して極小値に達し、その後増加に転じる。そして、ＦＥ信号のレベルが（−β）乃至（＋α）になると、比較信号がＬに変わる。従って、ＡＮＤ回路１０５の出力信号はＨからＬに変わり、カウント値が２になる。なお、ＦＥ信号が（−β）乃至（＋α）になるのに前後して、和信号のレベルもレベルγ未満になり、和信号比較信号はＬになる。カウント値が２になると、システムコントローラ２９は、セレクタ１０４にＦＥドライブ信号として第３の固定値出力回路１０８の出力信号（等速信号）を出力させる。この出力信号は０レベル信号であるため、この間、対物レンズには力が印加されず、焦点は惰性で、即ち、ほぼ等速度で２層目の記録層に向かう。

焦点が２層目の記録層に近づくと、ＦＥ信号が再び増加する。そして、ＦＥ信号が（＋α）より大きくなると、比較信号がＨに変わる。また、和信号がレベルγ以上になり、和信号比較信号はＨになる。この結果、ＡＮＤ回路１０５の出力信号はＨになり、カウント値が３になる。このとき、システムコントローラ２９は、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてレンズ減速信号発生回路１１２の出力信号（ブレーキ信号）を出力させる。これにより、焦点が２層目の記録層の手前で減速する。

焦点が２層目の記録層に更に近づくと、ＦＥ信号が更に増加して極大値に達した後、低化して（＋α）以下となる。これにより、比較信号がＬに変わる。従って、ＡＮＤ回路１０５の出力信号はＬに変わり、カウント値が４になる。なお、和信号はレベルγ以上のままであり、和信号比較信号はＨのままである。これは、前述のカウント値が４ｎ（ｎ＝１）の場合であるから、システムコントローラ２９は、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてフォーカスループフィルタ２１の出力信号（フォーカスサーボ信号）を出力させる。これにより、フォーカスサーボがロックオンされ、ＦＥ信号に追従してピックアップ１２が制御されるようになり、２層目の記録層に対する焦点の引き込みが開始される。また、システムコントローラ２９は、第１のタイマー回路１０９に対して出力する制御信号をＬからＨに切替えて、第１のタイマー回路１０９を起動させる。

この段階で、焦点が２層目の記録層に収束した場合は、それでレイヤージャンプが終了する。しかし、焦点の位置が２層目の記録層を突き抜けてオーバーシュートする場合もある。本実施形態においては、この段階では焦点が２層目の記録層に収束せずに、オーバーシュートする場合を説明する。この場合、オーバーシュートして焦点が２層目の記録層から離れると、ＦＥ信号が低下する。そして、ＦＥ信号が（−β）未満になると、比較信号がＨに変わる。また、和信号はレベルγ以上のままであり、和信号比較信号はＨのままである。従って、ＡＮＤ回路１０５の出力信号はＨに変わり、カウント値が５になる。これは、カウント値が（４ｎ＋１、ｎ＝１）の場合である。このとき、焦点は２層目の記録層の上方に位置している。

カウント値が５になったとき、セレクタ１０４に引き続きフォーカスループフィルタ２１の出力信号（フォーカスサーボ信号）を出力させると共に、第１のタイマー回路１０９に対して出力する制御信号をＨからＬに切替えてタイマーを停止させる。第１のタイマー回路１０９が時間Ｔ１を計測し終わる前に、カウント値が５にカウントアップしたため、オーバーシュートが発生したと判断する。

焦点が更にオーバーシュートすると、ＦＥ信号が更に低下して極小値に達した後、増加に転じる。そして、ＦＥ信号が（−β）以上となると、比較信号がＬに変わる。また、和信号がレベルγ未満になり、和信号比較信号がＬに変わる。従って、ＡＮＤ回路１０５の出力信号はＬに変わり、カウント値が６になる。更に、カウント値が５から６に変わる時点で、ＦＥ信号は０未満であり、ＦＥ信号極性判定回路１０３の出力がＬである。これは、前述のカウント値が（４ｎ＋２）であり、和信号比較信号がＬであり、カウント値が５から６に変わる時点のＦＥ信号極性判定回路１０３の出力がＬである場合であるため、システムコントローラ２９はセレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号として第１の固定値出力回路１０６の出力信号（負のホールド信号）を出力させる。これにより、焦点がオーバーシュートを打ち消す方向、即ち、下方に加速されるように、対物レンズに力が印加される。この結果、焦点が２層目の記録層に引き戻される。

そして、焦点が再び２層目の記録層のフォーカスサーボ範囲に入ると、ＦＥ信号が再び低下して（−β）未満になり、比較信号がＨに変わる。また、これに前後して和信号がレベルγ以上になり、和信号比較信号がＨに変わる。従って、ＡＮＤ回路１０５の出力信号はＨに変わり、カウント値が７になる。これは、前述のカウント値が（４ｎ＋３）の場合であるため、システムコントローラ２９がセレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてフォーカスループフィルタ２１の出力信号（フォーカスサーボ信号）を出力させる。これにより、フォーカスサーボがロックオンされ、ＦＥ信号に追従してピックアップ１２が制御され、焦点を２層目の記録層に引き込む。

そして、焦点が更に２層目の記録層に近づくと、ＦＥ信号が極小値に達した後増加して（−β）以上となり、比較信号がＬになる。一方、和信号はレベルγ以上のままであり、和信号比較信号はＨのままである。従って、ＡＮＤ回路１０５の出力信号はＬに変わり、カウント値が８になる。これは、カウント値が４ｎ（ｎ＝２）の場合であるから、セレクタ１０４の出力信号はフォーカスサーボ信号のままであり、システムコントローラ２９は、第１のタイマー回路１０９に対して出力する制御信号をＬからＨに切替えて、第１のタイマー回路１０９を起動させる。

この段階で、焦点が２層目の記録層に収束した場合は、それでレイヤージャンプが終了する。しかし、本実施形態においては、焦点が再びオーバーシュートする場合について説明する。

この場合、焦点が２層目の記録層の下方、即ち１層目の記録層側にオーバーシュートする。このとき、ＦＥ信号が（＋α）より大きくなり、比較信号がＨに変わるため、カウント値が９になる。これは、カウント値が（４ｎ＋１、ｎ＝２）の場合に相当し、システムコントローラ２９は、第１のタイマー回路１０９の動作を停止させる。この場合、カウント値が８のときに起動した第１のタイマー回路１０９は、時間Ｔ１を計測し終わる前に停止する。

その後、ＦＥ信号が（＋α）以下となり、比較信号がＬになる。また、和信号がレベルγ未満になり、和信号比較信号がＬになる。従って、ＡＮＤ回路１０５の出力信号はＬに変わり、カウント値が１０になる。更に、カウント値が９から１０に変わる時点で、ＦＥ信号は０より大きく、ＦＥ信号極性判定回路１０３の出力がＨである。これは、カウント値が（４ｎ＋２）であり、和信号比較信号がＬであり、カウント値が切替る時点のＦＥ信号極性判定回路１０３の出力がＨである場合であるため、システムコントローラ２９は、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号として第２の固定値出力回路１０７の出力信号（正のホールド信号）を出力させる。これにより、焦点がオーバーシュートを打ち消す方向、即ち、上方に加速されるように、対物レンズに力が印加される。この結果、焦点が２層目の記録層に引き戻される。なお、このとき、焦点は２層目の記録層の下方、即ち、１層目の記録層と２層目の記録層との間に位置している。

そして、再び焦点が２層目の記録層のフォーカスサーボ範囲に入ると、ＦＥ信号が（＋α）より大きくなり、比較信号がＨとなり、また、和信号がレベルγよりも大きくなり、和信号比較信号がＨとなるため、ＡＮＤ回路１０５の出力信号がＨに変わり、カウント値が１１（４ｎ＋３、ｎ＝２）になる。このとき、システムコントローラ２９がセレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてフォーカスサーボ信号を出力させる。これにより、フォーカスロックオンの状態になり、焦点が２層目の記録層に収束していく。

そして、ＦＥ信号が（−β）乃至（＋α）の範囲に入り、比較信号がＬに変わると、ＡＮＤ回路１０５の出力信号がＬに変わり、カウント値が１２（４ｎ、ｎ＝３）になる。そして、システムコントローラ２９が第１のタイマー回路１０９に対して出力する制御信号をＬからＨに切替え、第１のタイマー回路１０９が時間の計測を開始する。

本実施形態においては、カウント値が１２のときに、焦点が２層目の記録層に収束し、それ以上オーバーシュートしないものとする。この場合、第１のタイマー回路１０９が時間Ｔ１を計測し終わるまで、カウント値は変化しない。従って、時間Ｔ１が経過した後、第１のタイマー回路１０９の出力がＨに変わる。これにより、システムコントローラ２９は、焦点が目標とする記録層に整定したと判断し、カウント回路１０１に対して出力するリセット信号をＨからＬに切替えてカウント値をリセットさせると共に、第１のタイマー回路１０９に対して出力する制御信号をＨからＬに切替えてタイマーを停止させる。これにより、レイヤージャンプの一連のシーケンスが終了し、レイヤージャンプが完了する。なお、この段階で更にオーバーシュートが発生する場合は、前述のカウント値が（４ｎ＋１）乃至４ｎである場合の動作を繰り返す。本実施形態における上記以外の動作は、前述の第１の実施形態と同様である。

本実施形態においては、カウント値の更新を、ＦＥ信号比較回路１０２が出力する比較信号と、和信号比較回路１００が出力する和信号比較信号との論理積によって行っている。このため、ＦＥ信号にノイズが発生しても、カウント回路１０１が誤動作することがなく、カウント値の計測を誤ることがない。この結果、フォーカス制御動作の信頼性がより向上する。また、第１のタイマー回路１０９を設けているため、レイヤージャンプが終了したことを判断することができる。これにより、カウント値を０にリセットし、次のレイヤージャンプに備えることができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。

なお、本実施形態においては、光ディスク１１において、基板から１層目の記録層から２層目の記録層に向かってレイヤージャンプをする例を示したが、２層目の記録層から１層目の記録層までレイヤージャンプしてもよい。この場合、キック信号及びブレーキ信号の極性は、１層目から２層目にレイヤージャンプする場合と比較して、逆の極性になる。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態は、３層以上の記録層を備えた光ディスクにおいても適用可能なフォーカス制御装置及び方法の実施形態である。本実施形態においては、２層以上の記録層を備える多層型光ディスクについて、ある記録層からｍ層（ｍは自然数）離れた記録層にレイヤージャンプする場合について説明する。即ち、レイヤージャンプの出発点となる記録層と、到達点となる記録層との間には、（ｍ−１）層の記録層が存在するものとする。本実施形態は、前述の第２の実施形態をより一般化したものであり、本実施形態におけるｍ＝１の場合が、前述の第２の実施形態に相当する。

図５は本実施形態に係るフォーカス制御装置の動作を示すタイミング図であり、１層目の記録層から３層の記録層を挟んで４層目の記録層までレイヤージャンプする場合の動作を例示する。図５に示すように、本実施形態に係るフォーカス制御装置においては、システムコントローラ２９の動作を、前述の第２の実施形態と比較して、より一般的に規定する。以下、本実施形態におけるシステムコントローラ２９の動作を詳細に説明する。

カウント回路１０１の出力（カウント値）が０及び１である場合のシステムコントローラ２９の動作は、前述の第２の実施形態において、カウント値が０及び１である場合の動作と同様である。即ち、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてキック信号を出力させる。

カウント値が２乃至（４ｍ−２）である場合のシステムコントローラ２９の動作は、前述の第２の実施形態において、カウント値が２である場合の動作と同様である。即ち、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号として等速信号を出力させる。なお、このとき、焦点はレイヤージャンプの出発点となる記録層と到達点となる記録層との間に存在する（ｍ−１）層の記録層をほぼ等速度で移動しながら通過する。このとき、ＦＥ信号がＳ字カーブを示し、それに応じてカウント値がカウントアップする。

カウント値が（４ｍ−１）である場合のシステムコントローラ２９の動作は、前述の第２の実施形態において、カウント値が３である場合の動作と同様である。即ち、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてブレーキ信号を出力させる。

カウント値が４ｍである場合のシステムコントローラ２９の動作は、前述の第２の実施形態において、カウント値が４ｎである場合の動作と同様である。即ち、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてフォーカスサーボ信号を出力させる。また、第１のタイマー回路１０９を起動させる。

カウント値が（４ｎ_１＋１）（ｎ_１はｍ以上の整数）である場合のシステムコントローラ２９の動作は、前述の第２の実施形態において、カウント値が（４ｎ＋１）である場合の動作と同様である。即ち、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてフォーカスサーボ信号を出力させる。また、第１のタイマー回路１０９を停止させる。

カウント値が（４ｎ_１＋２）である場合のシステムコントローラ２９の動作は、前述の第２の実施形態において、カウント値が（４ｎ＋２）である場合の動作と同様である。即ち、カウント値がこの値に切替る時点でＦＥ信号極性判定回路１０３の出力がＬ（ＦＥ信号が負）であれば、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号として負のホールド信号を出力させる。また、カウント値がこの値に切替る時点でＦＥ信号極性判定回路１０３の出力がＨ（ＦＥ信号が正）である場合は、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号として正のホールド信号を出力させる。

カウント値が（４ｎ_１＋３）である場合のシステムコントローラ２９の動作は、前述の第２の実施形態において、カウント値が（４ｎ＋３）である場合の動作と同様である。即ち、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてフォーカスサーボ信号を出力させる。本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第２の実施形態と同様である。

本実施形態においては、３層以上の記録層が形成された光ディスクにおいても、任意の記録層間でレイヤージャンプを行うことができる。また、本実施形態においては、カウント値を計測すると共に、ＦＥ信号の極性を検出することにより、レイヤージャンプ中の全期間において、焦点が記録層に対してどの位置にあるのかを認識している。このため、例えば、記録層が３層以上設けられており、焦点を１層目の記録層から２層目の記録層にレイヤージャンプさせたときに、焦点が２層目の記録層をオーバーシュートして３層目の記録層におけるフォーカスサーボ範囲に達してしまった場合、誤って焦点を３層目の記録層に収束させてしまうことがない。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第２の実施形態と同様である。

次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図６は本実施形態に係るフォーカス制御装置の動作を示すタイミング図である。図６に示すように、本実施形態は、前述の第３の実施形態と比較して、カウント回路１０１の出力信号（カウント値）が（４ｎ_１＋３）である場合のシステムコントローラ２９の動作が異なっている。即ち、前述の第３の実施形態においては、カウント値が（４ｎ_１＋３）である場合は、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号としてフォーカスサーボ信号を出力させる。これに対して、本実施形態においては、カウント値が（４ｎ_１＋３）である場合は、システムコントローラ２９は、セレクタ１０４にＦＥドライブ信号として第３の固定値出力回路１０８の出力信号、即ち、０レベルの等速信号である第３の固定値をピックアップ１２に対して出力させる。そして、カウント値が４ｎ_１にカウントアップしたときに、前述の第３の実施形態と同様に、セレクタ１０４の出力をフォーカスループフィルタ２１の出力信号（フォーカスサーボ信号）に切替える。本実施形態における上記以外の構成及び動作は、前述の第３の実施形態と同様である。

本実施形態においては、焦点が目的とする記録層をオーバーシュートした場合、前述の第３の実施形態と同様に、ＦＥドライブ信号に強制的に固定値（正又は負のホールド信号）を印加して、焦点を目的の記録層に向かう方向に加速し、目的の記録層に引き戻す。しかし、前述の第３の実施形態とは異なり、焦点が目的の記録層に近づいてＦＥ信号が検出され始めた時点で、ＦＥドライブ信号を０レベルにして焦点を目的の記録層に引き戻す加速度を弱め、惰性で焦点を目的の記録層に近づける。そして、更に焦点が目的の記録層に近づいた時点で、フォーカスサーボをロックオンして、フォーカスサーボ本来の引き込み能力のみで、焦点を目的の記録層に収束させる。これにより、焦点が目的の記録層を突き抜けて逆方向にオーバーシュートして、サーボが外れかかることを防止できる。この結果、焦点が何度もオーバーシュートを繰り返してハンチィングし、目的の記録層への収束が遅くなることを防止できる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第３の実施形態と同様である。

次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図７は本実施形態に係るフォーカス制御装置を示すブロック図である。図７に示すように、本実施形態に係るフォーカス制御装置においては、前述の第２の実施形態に係るフォーカス制御装置（図３参照）と比較して、システムコントローラ２９に接続された第２のタイマー回路１１０が設けられている点が異なっている。

この第２のタイマー回路１１０は、システムコントローラ２９から制御信号（以下、第２タイマー制御信号という）が入力され、この第２タイマー制御信号がＬであるときは、システムコントローラ２９に対してＬを出力する。また、第２タイマー制御信号がＬからＨに切替ってから、予め定められた所定時間Ｔ２の計測を開始し、時間Ｔ２が経過した後、システムコントローラ２９に対して終了信号としてＨを出力する。時間Ｔ２は、レイヤージャンプにより焦点が目的の記録層を最初に通過してから、焦点が目的の記録層に整定するまでの予想時間であり、例えば１０乃至２０ｍ秒程度に設定されている。

また、システムコントローラ２９は、レイヤージャンプ開始と共に、第２タイマー制御信号をＬとし、カウント値が４ｍになったときにこの第２タイマー制御信号をＬからＨに切替え、第２のタイマー回路１１０を起動させる。そして、カウント値が４ｍ以上である間、第２のタイマー回路１１０の出力信号をモニタする。そして、第２のタイマー回路１１０の出力信号がＨになった後、最初にカウント値が（４ｎ＋３）になった時点から第１のタイマー回路１０９の出力信号がＨに変わるまでの間、セレクタ１０４の出力をフォーカスループフィルタ２１の出力信号（フォーカスサーボ信号）に固定する。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第３の実施形態と同様である。

次に、上述の如く構成された本実施形態に係るフォーカス制御装置の動作、即ち、本実施形態に係るフォーカス制御方法について説明する。図８は本実施形態に係るフォーカス制御装置の動作を示すタイミング図である。なお、図８は、１層目の記録層から２層目の記録層までレイヤージャンプする場合について示しているが、本実施形態はこれに限定されず、ｍ層離れた記録層にレイヤージャンプする場合についても一般的に適応できる。

図８に示すように、本実施形態においては、レイヤージャンプを開始するときに、システムコントローラ２９が第２タイマー制御信号をＬとする。そして、カウント値が４ｍ（図８では４）になったときに、システムコントローラ２９が第２タイマー制御信号をＨに切替える。これにより、第２のタイマー回路１１０が時間Ｔ２の計測を開始する。

そして、本実施形態においては、カウント値が１０であるときに、第２のタイマー回路１１０が時間Ｔ２の計測を終了し、システムコントローラ２９に対してＨの信号を出力する。このとき、セレクタ１０４は例えば第２の固定値（正のホールド信号）をピックアップ１２に対して出力している。

そして、カウント値が１１になったときに、システムコントローラ２９は、セレクタ１０４に、ＦＥドライブ信号をフォーカスループフィルタ２１の出力信号（フォーカスサーボ信号）に固定させる。これにより、以後、フォーカス制御動作がフォーカスサーボ信号によってのみ行われる。

そして例えばカウント値が１６であるときに、焦点が２層目の記録層に収束し、第１のタイマー回路１０９が時間Ｔ１を計測し終えることができる。これにより、第１のタイマー回路１０９がシステムコントローラ２９に対してＨの信号を出力し、レイヤージャンプが終了する。本実施形態における上記以外の動作は、前述の第３の実施形態と同様である。

前述の第１乃至第４の実施形態においては、第１及び第２の固定値、即ち正負のホールド信号等の設定値が不適切であると、焦点がオーバーシュートを繰り返してハンティングしてしまい、いつまでもレイヤージャンプが完了しないことが起こり得る。そこで、本実施形態においては、カウント値が４ｍになったとき、即ち、最初に焦点が目的とする記録層の近傍に達したときに、第２のタイマー回路１１０を起動させる。そして、この時点から時間Ｔ２が経過した時点でレイヤージャンプが終了していなければ、焦点がハンティングしていると判断し、ＦＥドライブ信号に固定値を印加することをやめ、ＦＥ信号に基づく本来のフォーカスサーボ動作によって、焦点を目的の記録層に収束させる。これにより、焦点がハンティングし続けることを防止できる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第３の実施形態と同様である。

なお、前述の各実施形態は、記録層間のレイヤージャンプに限らず、１層目の記録層から基板表面へのジャンプ、又は基板表面から１層目の記録層へのジャンプにも適用することが可能である。

また、上述のＦＥ信号のＳ字振幅を＋側と−側とで別々のスレッショルド（＋側は＋α、−側は−β）でモニタする場合、ＤＶＤプレーヤにおいて光ディスクを交換後、最初のレイヤージャンプのときに、α及びβの値を学習させてもよい。即ち、予め、α及びβの値を仮に設定しておく。そして、ＤＶＤプレーヤに新しい光ディスクを挿入した後、最初のレイヤージャンプの際に、ＦＥ信号を測定する。すると、ＦＥ信号がＳ字カーブを示し、このＳ字カーブの＋側の振幅ピーク（極大値）及び−側の振幅ピーク（極小値）が夫々１回ずつ出現するため、前述のカウント動作とは別に、この極大値及び極小値の絶対値を夫々測定して、Ｓ＿ｐｅｅｋ^＋及びＳ＿ｐｅｅｋ⁻とする。そして、Ｓ＿ｐｅｅｋ^＋の値より小さい値としてαを決定し、Ｓ＿ｐｅｅｋ⁻の値より小さい値としてβを決定し、上述の仮に設定したα及びβの値を更新する。このような初期動作により、光ディスク毎に異なるＦＥ信号のＳ字カーブの非対称性に対応させて、α及びβの値を最適に設定することができる。

更に、フォーカスループフィルタ２１においてＦＥ信号に位相補償フィルタをかける際に、ＦＥ信号のＳ字カーブのゼロクロス点における値を測定し、この測定値を第３の固定値出力回路１０８の出力値、即ち第３の固定値（等速信号）としてもよい。これにより、ＦＥ信号のＳ字カーブのゼロクロス点に、光ビームの焦点を留めることができる。

更にまた、前述の各実施形態においては、ＤＶＤプレーヤ、即ちＤＶＤ再生装置にフォーカス制御装置を組み込む例を示したが、本発明のフォーカス制御装置は、ＤＶＤ記録専用装置及びＤＶＤ記録再生装置に組み込んでもよく、ＣＤの記録及び／又は再生装置に組み込んでもよい。

本発明の第１の実施形態に係るフォーカス制御装置を示すブロック図である。 このフォーカス制御装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の第２の実施形態に係るフォーカス制御装置が組み込まれたＤＶＤプレーヤを示すブロック図である。 本実施形態に係るフォーカス制御装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の第３の実施形態に係るフォーカス制御装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の第４の実施形態に係るフォーカス制御装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の第５の実施形態に係るフォーカス制御装置を示すブロック図である。 本実施形態に係るフォーカス制御装置の動作を示すタイミング図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、特許文献１に開示された従来のフォーカス制御方法を示すグラフ図であり、（ａ）は横軸に時間をとり縦軸に焦点位置をとった図であり、（ｂ）は横軸に時間をとり縦軸にフォーカスエラー信号をとった図であり、（ｃ）は横軸に時間をとり縦軸にフォーカスエラー信号と基準電圧Ｆ１との比較信号をとった図である。 特許文献２に開示されている従来のＤＶＤプレーヤを示すブロック図である。 この従来のＤＶＤプレーヤにおけるレイヤージャンプを示すタイミング図である。 横軸に時間をとり、縦軸にフォーカスエラー信号及びＲＦレベル信号をとって、図１０に示すＤＶＤプレーヤにおけるフォーカス制御方法を示すグラフ図である。

符号の説明

１；フォーカス制御装置
９；ＦＥ信号Ｓ字ピークカウント回路
１０；駆動信号発生回路
１１；光ディスク
１２；ピックアップ
１３；ディスクモータ
１４；送りモータ
１５；プリアンプ
１７；送りモータ制御回路
１８；モータドライバ
１９；トラックアクチュエータドライバ
２１；フォーカスループフィルタ
２２；フォーカスアクチュエータドライバ
２４；ディスクモータ制御回路
２５；ディスクモータドライバ
２６；信号処理回路
２７；訂正ＲＡＭ
２８；データ出力回路
２９；システムコントローラ
３０；サンプルホールド回路
３０ａ；スイッチ
３０ｂ；バッファ
３０ｃ；容量
１００；和信号比較回路
１０１；カウント回路
１０２；ＦＥ信号比較回路
１０３；ＦＥ信号極性判定回路
１０４；セレクタ
１０５；ＡＮＤ回路
１０６；第１の固定値出力回路
１０７；第２の固定値出力回路
１０８；第３の固定値出力回路
１０９；第１のタイマー回路
１１０；第２のタイマー回路
１１１；レンズ加速信号発生回路
１１２；レンズ減速信号発生回路
１１５；ＲＦアンプ
１１６；トラッキングサーボ制御回路
１２１；フォーカスサーボイコライザ

Claims (16)

1. 複数の記録層が積層された光媒体に対して光を照射して情報を記録又は再生する記録再生装置に組み込まれ、前記光の焦点位置を制御するフォーカス制御装置において、
   前記焦点を一の前記記録層から他の前記記録層まで移動させるときに、前記焦点位置に対してＳ字カーブを示すフォーカス誤差信号の値を前記焦点が合焦点にあるときのゼロクロス値と極大値との間にある第１の基準値及び前記ゼロクロス値と極小値との間にある第２の基準値と比較して、前記焦点が前記第１の基準値と前記第２の基準値との間の範囲にあるかこの範囲の外にあるかを出力する比較部と、
   前記フォーカス誤差信号の値が前記範囲内から前記範囲外へ変化したとき及び前記範囲外から前記範囲内へ変化したときに初期値が０であるカウント値を１ずつ増加させるカウント部と、
   前記一の記録層と前記他の記録層との間に存在する更に他の記録層の層数を（ｍ−１）（ｍは自然数）とするとき、前記カウント値が０にて前記焦点を前記他の記録層に向かって加速開始させ、前記カウント値が２乃至（４ｍ−１）にて前記焦点を減速に切り替え、前記カウント値が４ｍである場合及び前記カウント値が（４ｎ＋３）（ｎはｍ以上の整数）である場合は前記フォーカス誤差信号の値が前記ゼロクロス値になるように前記焦点の位置制御に切り替え、前記カウント値が（４ｎ＋２）である場合は、前記焦点の移動速度を前記焦点が前記他の記録層に近づく方向に加減速させるコントロール部と、を有することを特徴とするフォーカス制御装置。
2. 前記コントロール部は、前記カウント値が２乃至（４ｍ−２）にて前記焦点を実質的な等速度運動に切り替え、等速度運動の後に前記カウント値が３乃至（４ｍ−１）にて前記焦点を減速に切り替えるものであることを特徴とする請求項１に記載のフォーカス制御装置。
3. 前記光媒体からの反射光が入力され情報信号を出力する情報信号検出部と、前記情報信号の強度を第３の基準値と比較して前記情報信号が前記第３の基準値以上である場合にＨを出力し前記情報信号が前記第３の基準値未満である場合にＬを出力する情報信号比較部と、この情報信号比較部の出力信号と前記比較部の出力信号との論理積を前記カウント部に対して出力するＡＮＤ回路と、を有し、前記比較部は前記焦点が前記範囲外にある場合にＨを出力し前記焦点が前記範囲内にある場合にＬを出力するものであり、前記カウント部は前記論理積の値が変化したときに前記カウント値を１ずつ増加させるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォーカス制御装置。
4. 前記コントロール部は、前記カウント値が（４ｎ＋３）にて前記焦点を実質的な等速度運動に切り替え、前記カウント値が４（ｎ＋１）にて前記フォーカス誤差信号の値が前記ゼロクロス値になるように前記焦点の位置制御に切り替えるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置。
5. 前記カウント値が４ｎになったときに第１の所定時間の計測を開始し、前記カウント値が（４ｎ＋１）になる前に前記計測を終了した場合に前記コントロール部に対して第１の終了信号を出力する第１のタイマー回路を有し、前記コントロール部は前記第１の終了信号が入力されたときに前記カウント部に前記カウント値をリセットさせることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置。
6. 前記カウント値が４ｍになったときに第２の所定時間の計測を開始し、この計測が終了したときに前記コントロール部に対して第２の終了信号を出力する第２のタイマー回路を有し、前記コントロール部は前記第２の終了信号が入力された後前記カウント値が最初に（４ｎ＋３）になった時点から、前記カウント値に拘らず前記フォーカス誤差信号に基づいて前記焦点の位置を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置。
7. 前記光を集光して前記焦点を形成する対物レンズと、この対物レンズの位置を制御するアクチュエータと、を有し、前記コントロール部は、前記焦点が前記他の記録層を通過して前記一の記録層から遠ざかる方向にオーバーシュートしたときに前記焦点を前記他の記録層から前記一の記録層に向かう方向に加減速させる第１の固定値を出力する第１の固定値出力部と、前記焦点が前記他の記録層を通過して前記一の記録層に向かう方向にオーバーシュートしたときに前記焦点を前記一の記録層から前記他の記録層に向かう方向に加減速させる第２の固定値を出力する第２の固定値出力部と、前記焦点に実質的に等速度運動をさせる第３の固定値を出力する第３の固定値出力部と、前記焦点が前記一の記録層から前記他の記録層に向かって最初に移動しているときに前記焦点を前記他の記録層に向かって加速させる第４の固定値を出力する第４の固定値出力部と、前記焦点が前記一の記録層から前記他の記録層に向かって最初に移動しているときに前記焦点を減速させる第５の固定値を出力する第５の固定値出力部と、前記フォーカス誤差信号に基づいて前記焦点の位置を制御するフォーカスサーボ信号を出力するフォーカスサーボ部と、前記第１乃至第５の固定値及び前記フォーカスサーボ信号が入力され、前記カウント値に基づいて前記第１乃至第５の固定値及び前記フォーカスサーボ信号のいずれかを前記アクチュエータに対して出力するセレクタ部と、を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置。
8. 前記光媒体が２層の前記記録層が積層されたＤＶＤであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のフォーカス制御装置。
9. 複数の記録層が積層された光媒体に対して光を照射して情報を記録又は再生するときに前記光の焦点を一の前記記録層から他の前記記録層まで移動させるフォーカス制御方法において、
   前記焦点を前記一の記録層から前記他の記録層に向かって移動させるときに、焦点位置に対してＳ字カーブを示すフォーカス誤差信号の値を前記焦点が合焦点にあるときのゼロクロス値と極大値との間にある第１の基準値及び前記ゼロクロス値と極小値との間にある第２の基準値と比較して、前記焦点が前記第１の基準値と前記第２の基準値との間の範囲にあるかこの範囲の外にあるかを出力する比較工程と、
   前記フォーカス誤差信号の値が前記範囲内から前記範囲外へ変化したとき及び前記範囲外から前記範囲内へ変化したときに初期値が０であるカウント値を１ずつ増加させるカウント工程と、
   前記一の記録層と前記他の記録層との間に存在する更に他の記録層の層数を（ｍ−１）（ｍは自然数）とするとき、前記カウント値が０にて前記焦点を前記他の記録層に向かって加速開始させ、前記カウント値が２乃至（４ｍ−１）にて前記焦点を減速に切り替え、前記カウント値が４ｍである場合及び前記カウント値が（４ｎ＋３）（ｎはｍ以上の整数）である場合は前記フォーカス誤差信号の値が前記ゼロクロス値になるように前記焦点の位置制御に切り替え、前記カウント値が（４ｎ＋２）である場合は、前記焦点の移動速度を前記焦点が前記他の記録層に近づく方向に加減速させるコントロール工程と、を有することを特徴とするフォーカス制御方法。
10. 前記カウント値が２乃至（４ｍ−２）にて前記焦点を実質的な等速度運動に切り替え、等速度運動の後に前記カウント値が３乃至（４ｍ−１）にて前記焦点を減速に切り替えることを特徴とする請求項１０に記載のフォーカス制御方法。
11. 前記フォーカス誤差信号の値と基準値との比較結果は前記焦点が前記範囲外にある場合にＨとなり前記焦点が前記範囲内にある場合にＬとなるものであり、前記複数の記録層に対する前記焦点の位置の認識は、更に、前記光媒体からの反射光に基づいて情報信号を生成し、この情報信号の強度を第３の基準値と比較して、前記情報信号が前記第３の基準値以上である場合にＨとなり前記情報信号が前記第３の基準値未満である場合にＬとなる情報信号比較結果を出力し、この情報信号比較結果と前記フォーカス誤差信号の値及び基準値の比較結果との論理積を求め、前記カウントは前記論理積の値が変化したときに前記カウント値を１ずつ増加させるものであることを特徴とする請求項９又は１０に記載のフォーカス制御方法。
12. 前記カウント値が（４ｎ＋３）にて前記焦点を実質的な等速度運動に切り替え、前記カウント値が４（ｎ＋１）にて前記フォーカス誤差信号の値が前記ゼロクロス値になるように前記焦点の位置制御に切り替えることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法。
13. 前記カウント値が４ｎになった時点から時間の計測を開始して前記カウント値が（４ｎ＋１）になる前に第１の所定時間が経過した場合に、前記カウント値をリセットさせることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法。
14. 前記カウント値が４ｍになった時点から計測を開始して第２の所定時間が経過した後、前記カウント値が最初に（４ｎ＋３）になった時点から、前記カウント値に拘らず前記制御工程を行うことを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法。
15. 予め、前記焦点が前記他の記録層を通過して前記一の記録層から遠ざかる方向にオーバーシュートしたときに前記焦点を前記他の記録層から前記一の記録層に向かう方向に加減速させる第１の固定値、前記焦点が前記他の記録層を通過して前記一の記録層に向かう方向にオーバーシュートしたときに前記焦点を前記一の記録層から前記他の記録層に向かう方向に加減速させる第２の固定値、前記焦点に実質的に等速度運動をさせる第３の固定値、前記焦点が前記一の記録層から前記他の記録層に向かって最初に移動しているときに前記焦点を前記他の記録層に向かって加速させる第４の固定値、及び前記焦点が前記一の記録層から前記他の記録層に向かって最初に移動しているときに前記焦点を減速させる第５の固定値を設定しておき、前記加速工程においては前記第４の固定値を前記アクチュエータに対して出力し、前記減速工程においては前記第５の固定値を前記アクチュエータに対して出力し、前記加減速工程において前記焦点が前記他の記録層を通過して前記一の記録層から遠ざかる方向にオーバーシュートしたときは前記第１の固定値を前記アクチュエータに対して出力し、前記加速減工程において前記焦点が前記他の記録層を通過して前記一の記録層に向かう方向にオーバーシュートしたときは前記第２の固定値を前記アクチュエータに対して出力することを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法。
16. 前記光媒体が２層の前記記録層が積層されたＤＶＤであることを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法。」

Images