JPH08185636A - フォーカス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多層光ディスクの所望の記録層に対する正確
なフォーカス合わせが可能であり、正確なフォーカスサ
ーボが可能なフォーカス制御装置を提供する。 【構成】 多層光ディスクのフォーカス合わせを行う所
望の記録層を指定するための記録層指定部１０と、指定
された記録層にフォーカス合わせを行うフォーカスサー
チジェネレータ３、対物レンズ移動方向検出回路５と、
各記録層に対応するフォーカスエラー信号の最大値及び
最小値を検出する最大値検出回路１３及び最小値検出回
路１４と、これら各検出回路１３、１４からの最大デー
タ及び最小データを一旦記憶する記憶回路１５と、この
記憶回路１５から読み出された最大値データから最小値
データを減算処理する演算回路１６と、この演算回路１
６からの演算データに基づいてフォーカスエラー信号に
規格化処理を施すフォーカスエラー規格化回路１７とを
備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録層が複数積層され
てなる、例えば光磁気記録型，ピット記録型等の多層光
ディスクに対して記録データの記録再生を行う多層光デ
ィスク記録装置，多層光ディスク再生装置，多層光ディ
スク記録再生装置のフォーカス制御系として設けて好適
なフォーカス制御装置に関し、特に、ディスク毎或いは
記録層毎に反射光量が異なることにより生ずるフォーカ
スエラー信号のレベル変動の是正等を図ったフォーカス
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスクは、一般的には記録層
を１つのみ有する単層光ディスクとなっている。単層光
ディスクから記録データの再生を行う光ディスク再生装
置は、再生が開始されると、まず、フォーカス合わせを
行うために、図６（ａ）に示すような２Ｈｚ程度の三角
波で光ピックアップのフォーカスアクチュエータを駆動
する。これにより、レーザビームの焦点は、上記三角波
に従って合焦点近傍を変動することとなる。

【０００３】ここで、このような焦点の移動制御を行い
ジャストフォーカスとなると、和信号（ＲＦ信号）が所
定レベル以上となり、かつ、フォーカスエラー信号が零
レベルとなるはずである。

【０００４】このため、上記光ディスク再生装置は、上
述のフォーカス制御で形成される図６（ｂ）に示すよう
な和信号（ＲＦ信号）を検出し、これを所定レベルの基
準電圧と比較するとともに、同図（ｃ）に示すようなフ
ォーカスエラー信号を検出し、このレベルを検出する。
そして、図６（ｂ）の時刻ｔ８０〜時刻ｔ８２及び時刻
ｔ８３〜時刻ｔ８５に示す、上記ＲＦ信号が基準電圧の
レベルを越える間における、上記フォーカスエラー信号
の零レベルを検出し、同図（ｃ）の時刻ｔ８１及び時刻
ｔ８４に示す、該フォーカスエラー信号が零レベルとな
るタイミングでフォーカスサーボの引き込みを行う。

【０００５】これにより、図７（ａ）の時刻ｔ８１及び
時刻ｔ８４に示すように、上記フォーカスアクチュエー
タが合焦点に到達したタイミングでフォーカスサーボの
引き込みを行うことができる。

【０００６】従来の光ディスク再生装置は、このように
してフォーカスサーボの引き込みを行うが、同じ種類
（或いは、例えばコンパクトディスクと光磁気ディスク
のような異なる種類）の光ディスクであってもそれぞれ
レーザビームの反射光量に違いがあり、上記フォーカス
エラー信号のレベルにしても、各光ディスク毎に異なっ
て検出され、フォーカスサーボに悪影響を及ぼす。

【０００７】このため、従来の光ディスク再生装置は、
反射光量に応じて変動する上記ＲＦ信号を用い、このＲ
Ｆ信号でフォーカスエラー信号を除算処理する。

【０００８】これにより、ディスク毎に異なるフォーカ
スエラー信号のレベルを平均化することができ、フォー
カスエラー信号のレベルの違いにより、フォーカスサー
ボに悪影響がでる不都合を防止することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ここで、近年におい
て、光ディスクを高容量化するために、複数の記録層を
積層してなる、図７に示すような多層構造の多層光ディ
スク２０が提案されている。この多層光ディスク２０
は、透明基板６０とアルミ反射層６５との間に、例えば
第１〜第４の記録層６１〜６４を積層して構成されてい
る。上記第１〜第４の記録層６１〜６４は、それぞれ光
の透過率が順に小さくなっており、第１，第２の記録層
６１，６２の間，第２，第３の記録層６２，６３の間、
及び、第３，第４の記録層６３，６４の間には、それぞ
れ透明樹脂のスペーサ６６〜６８が設けられている。

【００１０】このような多層光ディスク２０に対してフ
ォーカス合わせを行う場合、まず、図８（ａ）に示すよ
うな三角波によりフォーカスアクチュエータを駆動する
のであるが、これにより、図９（ａ），（ｂ）に示すよ
うに対物レンズ２６を介して照射されたレーザビームの
焦点が、各記録層６１〜６４に順に移動することとな
る。また、上記光ディスク２０にレーザビームを照射す
ることにより、各記録層６１〜６４からの各反射光がそ
れぞれＲＦ信号形成用のフォトディテクタに照射される
ため、ＲＦ信号は、図８（ｂ）に示すように該各記録層
６１〜６４からの各反射光が重なったかたちで検出され
ることとなる。

【００１１】このため、上記多層光ディスク２０に対し
て従来のフォーカス制御を適用すると、図８（ｂ）に示
すＲＦ信号を基準電圧と比較し、該ＲＦ信号のレベルが
基準電圧のレベルを越える間である、時刻ｔ８８，時刻
９０の間，時刻ｔ９１，時刻９３の間，時刻ｔ９４，時
刻９６の間，時刻ｔ９７，時刻９９の間における、フォ
ーカスエラー信号の零レベルを検出することとなるた
め、同図（ｃ）に示す時刻ｔ８９，時刻ｔ９２，時刻ｔ
９５，時刻ｔ９８に、計４つの零レベルのフォーカスエ
ラー信号が検出されることとなる。

【００１２】従って、所望の記録層にフォーカス合わせ
を行うためには、上記４つの記録層の中から所望の記録
層に焦点が移動したタイミングでフォーカスサーボの引
き込みを行う必要がある。

【００１３】また、この多層光ディスクの場合、上記Ｒ
Ｆ信号は、上述のように各記録層６１〜６４からの各反
射光が重なり合って検出されるため、ディスク毎に異な
る反射光量の違いから生ずるフォーカスエラー信号のレ
ベル変動を是正するために該ＲＦ信号を用いることがで
きず、正確なフォーカスサーボを行うことができない。

【００１４】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
のであり、多層構造の光ディスクの所望の記録層に対し
て正確にフォーカス合わせを行うことができるうえ、デ
ィスク毎に異なる反射光量の違いから生ずるフォーカス
エラー信号のレベル変動を是正して正確なフォーカスサ
ーボを行うことができるようなフォーカス制御装置の提
供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】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てなる光ディスク
の、フォーカス合わせを行う所望の記録層を指定するた
めの記録層指定手段と、上記記録層指定手段により所望
の記録層が指定されると、該指定された記録層にフォー
カス合わせを行うフォーカス合わせ制御手段と、上記フ
ォーカス合わせ制御手段が指定された記録層にフォーカ
ス合わせを行う段階で、少なくとも上記記録層指定手段
で指定された記録層に対応するフォーカスエラー信号の
最大値及び最小値を検出するとともに、これらを最大値
データ及び最小値データとして一旦記憶する最大値最小
値検出手段とを有する。また、上記フォーカス合わせが
終了すると、上記最大値最小値検出手段から最大値デー
タ及び最小値データを読み出し、この最大値データ及び
最小値データに基づいて、上記光ディスクの再生に関す
る信号の信号レベルを調整するレベル調整手段を有す
る。

【００１６】また、本発明に係るフォーカス制御装置
は、上記レベル調整手段として、上記最大値最小値検出
手段から読み出した最大値データ及び最小値データの差
分を検出する差分検出手段と、上記差分検出手段からの
差分検出出力で、外部から供給されるフォーカスエラー
信号を除算処理することにより、信号レベルの調整を行
う除算手段とで構成されるものを有する。

【００１７】

【作用】本発明に係るフォーカス制御装置は、上記記録
層指定手段により複数の記録層が積層されてなる光ディ
スクの所望の記録層が指定されると、フォーカス合わせ
制御手段が、該指定された記録層にフォーカス合わせを
行う。

【００１８】最大値最小値検出手段は、このフォーカス
合わせを行う段階で、少なくとも上記記録層指定手段で
指定された記録層に対応するフォーカスエラー信号の最
大値及び最小値を検出するとともに、これらを最大値デ
ータ及び最小値データとして一旦記憶する。

【００１９】そして、上記フォーカス合わせが終了する
と、レベル調整手段が、上記最大値最小値検出手段から
最大値データ及び最小値データを読み出し、この最大値
データ及び最小値データに基づいて、外部から供給され
るフォーカスエラー信号の信号レベルを調整する。

【００２０】具体的には、上記レベル調整手段は、差分
検出手段と除算手段とで構成されており、該差分検出手
段は、上記最大値最小値検出手段から読み出した最大値
データ及び最小値データの差分を検出し、この差分出力
を除算手段に供給する。

【００２１】上記除算手段には、外部からのフォーカス
エラー信号が供給されている。上記除算手段は、このフ
ォーカスエラー信号を、上記差分検出手段からの差分検
出出力で除算処理することにより、信号レベルの調整を
行う。

【００２２】例えば光磁気記録タイプやピット記録タイ
プ等の異なる種類の多層光ディスクを再生した場合に
は、それぞれ反射光量が異なるものである。また、同じ
種類の多層光ディスクであっても該ディスク毎に反射光
量が異なるものである。さらに、多層光ディスクの各反
射光からの反射光量も異なるものである。

【００２３】しかし、このような信号レベルの調整を行
うことにより、ＲＦ信号を用いることなく反射光量の違
いから生ずる、フォーカスエラー信号のレベル変動を是
正することができ、正確なフォーカスサーボを行うこと
ができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明に係るフォーカス制御装置の好
ましい実施例について図面を参照しながら詳細に説明す
る。

【００２５】本発明の実施例に係るフォーカス制御装置
は、図１に示すように外部からのフォーカスエラー信号
が供給されるフォーカスエラー信号用の入力端子１と、
同じく外部からの和信号（ＲＦ信号）が供給されるＲＦ
信号用の入力端子２と、焦点移動用のフォーカス移動信
号を出力するフォーカスサーチジェネレータ３と、上記
フォーカスエラー信号とフォーカス移動信号とを切り換
えて出力する切り換えスイッチ４とを有している。

【００２６】また、上記フォーカス制御装置は、上記入
力端子１を介して供給されるフォーカスエラー信号と基
準電圧とを比較し、この比較パルスを出力する基準電圧
超過検出回路５と、上記入力端子２を介して供給される
ＲＦ信号に基づいて、焦点が後に説明する多層光ディス
クの記録層近傍に位置しているか否かを検出する合焦点
近傍到達検出回路６と、上記基準電圧超過検出回路５か
らの比較パルスをカウントするパルスカウンタ７とを有
している。

【００２７】また、上記フォーカス制御装置は、上記フ
ォーカスサーチジェネレータ３からのフォーカス移動信
号に基づいて、フォーカス合わせのために移動制御され
る対物レンズ２６の移動方向を検出する対物レンズ移動
方向検出回路８と、フォーカス合わせを行う上記多層光
ディスクの記録層を指定するための記録層指定部１０
と、上記記録層指定部１０により指定された記録層を示
す記録層指定データを出力するシステムコントローラ１
１とを有している。

【００２８】また、上記フォーカス制御装置は、上記パ
ルスカウンタ７からのカウンタ値，合焦点近傍到達検出
回路６からの検出出力，上記入力端子１を介して供給さ
れるフォーカスエラー信号，基準電圧超過検出回路５か
らの比較パルス及び上記記録層指定データに基づいて上
記切り換えスイッチ４を切り換え制御する零レベル検出
回路９と、上記パルスカウンタ７からのカウンタ値に基
づいて、現在装着されている光ディスクが単層光ディス
クであるか多層光ディスクであるかを検出し、この検出
出力を上記システムコントローラ１１に供給する単層多
層検出回路１２とを有している。

【００２９】そして、上記フォーカス制御装置は、上記
基準電圧超過検出回路５からの比較パルスに基づいて、
各記録層に対応するフォーカスエラー信号の最大値及び
最小値を検出する最大値検出回路１３及び最小値検出回
路１４と、上記各検出回路１３，１４からの最大値デー
タ及び最小値データを一旦記憶する記憶回路１５と、上
記記憶手段から読み出された最大値データから最小値デ
ータを減算処理する演算回路１６と、上記演算回路１６
からの演算データに基づいて、上記入力端子１を介して
供給されるフォーカスエラー信号に規格化処理を施す、
フォーカスエラー規格化回路１７とを有している。

【００３０】このような構成を有する実施例に係るフォ
ーカス制御装置は、図２に示すような光ディスク再生装
置のフォーカス制御部３６として適用することができ
る。

【００３１】以下、この光ディスク再生装置の動作説明
を含めて当該実施例に係るフォーカス制御装置（フォー
カス制御部３６）の動作説明をする。

【００３２】まず、図２において、再生が開始される
と、レーザ光源２１からレーザビームが出射される。こ
のレーザビームは、コリメータレンズ２２により平行光
とされ回折格子２３に入射される。

【００３３】当該光ディスク再生装置は、いわゆる３ス
ポット法によりトラッキングエラーを検出するようにな
っている。このため、上記回折格子２３は、上記レーザ
ビームを零次光及び±１次光に３分割して出射する。こ
の３分割されたレーザビームは、偏光ビームスプリッタ
２４に入射される。

【００３４】上記偏光ビームスプリッタ２４の偏光ビー
ムスプリッタ膜２４ａは、いわゆるＰ偏光成分の光を透
過し、該Ｐ偏光成分と直交する偏光方向を有するＳ偏光
成分の光を反射する特性を有している。上記レーザビー
ムは、大部分がＰ偏光成分であるため、この偏光ビーム
スプリッタ２４に入射されたレーザビームの大部分は該
偏光ビームスプリッタ２４を透過する。この偏光ビーム
スプリッタ２４を透過したレーザビームは、１／４波長
板２５に入射される。上記１／４波長板２５は、直線偏
光である上記Ｐ偏光成分のレーザビームを円偏光化して
出射する。この円偏光化されたレーザビームは、対物レ
ンズ２６により集束され多層光ディスク２０に照射され
る。

【００３５】次に、上記単層光ディスク２０にレーザビ
ームが照射されることにより反射光が生ずる。この反射
光は、上記対物レンズ２６を介して１／４波長板２５に
入射され、該１／４波長板２５によりＳ偏光成分の直線
偏光とされ上記偏光ビームスプリッタ２４に入射され
る。

【００３６】上述のように、上記偏光ビームスプリッタ
２４の偏光ビームスプリッタ膜２４ａは、Ｓ偏光成分の
光を反射する特性を有している。このため、上記偏光ビ
ームスプリッタ２４に入射されたＳ偏光成分の反射光
は、該偏光ビームスプリッタ２４により反射されフォー
カシングレンズ２７及びコリメータレンズ２８を介して
フォトディテクタ２９に照射される。

【００３７】上記フォトディテクタ２９は、例えば図３
に示すように零次光の反射光を受光する第１のフォトデ
ィテクタ４５と、±１次光の反射光をそれぞれ受光する
第２，第３のフォトディテクタ４６，４７とで構成され
ている。

【００３８】上記第１のフォトディテクタ４５は、その
受光領域が、光軸を中心として放射状に４等分割（受光
領域Ａ〜受光領域Ｄ）されている。また、上記第２，第
３のフォトディテクタ４６，４７は、それぞれ受光領域
が１つのみ（受光領域Ｅ及び受光領域Ｆ）となってい
る。

【００３９】上記各フォトディテクタ４５〜４７は、そ
れぞれ各受光領域で受光した反射光の光量に応じた光量
検出信号を形成し、これらをトラッキングエラー検出部
３０，フォーカスエラー検出部３１及びＲＦ信号検出部
３２に供給する。

【００４０】上記トラッキングエラー検出部３０は、上
記第２，第３のフォトディテクタ４６，４７の各受光領
域Ｅ，Ｆからの光量検出信号をそれぞれ“Ｅ”，“Ｆ”
として以下の演算式に基づいてトラッキングエラー信号
を検出する。

【００４１】トラッキングエラー信号＝Ｅ−Ｆ このようにトラッキングエラー検出部３０で検出された
トラッキングエラー信号は、電流／電圧変換回路（Ｉ／
Ｖ変換回路）３３に供給される。上記Ｉ／Ｖ変換回路３
３は、電流のかたちで供給される上記トラッキングエラ
ー信号を電圧に変換し、これをトラッキングドライバ３
９に供給する。上記トラッキングドライバ３９は、上記
トラッキングエラー信号に応じてトラッキングコイル４
０を駆動する。

【００４２】これにより、トラッキングエラーを是正す
る方向に対物レンズ２６を駆動することができ、常にジ
ャストトラックの状態で記録データの再生を行うことが
できる。

【００４３】次に、上記フォーカスエラー検出部３１
は、例えばいわゆる非点収差法によりフォーカスエラー
を検出するようになっており、上記第１のフォトディテ
クタ４５の各受光領域Ａ〜Ｄからの光量検出信号をそれ
ぞれ“Ａ〜Ｄ”として以下の演算式に基づいてフォーカ
スエラー信号を検出する。

【００４４】 フォーカスエラー信号＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ） このようにフォーカスエラー検出部３１で検出されたフ
ォーカスエラー信号は、Ｉ／Ｖ変換回路３４により電圧
に変換され、後に説明するフォーカス制御部３６を介し
てフォーカスドライバ４１に供給される。上記フォーカ
スドライバ４１は、上記フォーカスエラー信号に応じて
フォーカスコイル４２を駆動する。

【００４５】これにより、フォーカスエラーを是正する
方向に対物レンズ２６を駆動することができ、常にジャ
ストフォーカスの状態で記録データの再生を行うことが
できる。

【００４６】次に、上記ＲＦ信号検出部３２は、上記第
１のフォトディテクタ４５の各受光領域Ａ〜Ｄからの光
量検出信号をそれぞれ“Ａ〜Ｄ”として以下の演算式に
基づいてＲＦ信号を検出する。

【００４７】ＲＦ信号＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ このようにＲＦ信号検出部３２で検出されたＲＦ信号
は、Ｉ／Ｖ変換回路３５により電圧に変換され、後に説
明するフォーカス制御部３６に供給されるとともに、記
録データ検出部３７に供給される。上記記録データ検出
部３７は、上記ＲＦ信号に基づいて、例えばサーボパタ
ーンの再生信号等を除去した記録データのみを検出し、
これを出力端子３８を介してコンピュータ装置やスピー
カ装置等の外部機器に供給する。

【００４８】これにより、上記多層光ディスク２０から
再生された記録データを他の記録媒体に記録したり、該
記録データに応じた音響出力を得る等することができ
る。

【００４９】ここで、上記多層光ディスク２０は、図８
に示すように例えばポリカーボネート等の透明部材で形
成された厚さ１．１６〜１．２ｍｍの透明基板６０とア
ルミニウムで形成されたアルミ反射層６５との間に、例
えば第１〜第４の記録層６１〜６４を積層して構成され
ている。上記第１〜第４の記録層６１〜６４は、それぞ
れ光の透過率が順に小さくなっており、第１，第２の記
録層６１，６２の間，第２，第３の記録層６２，６３の
間、及び、第３，第４の記録層６３，６４の間には、そ
れぞれ透明樹脂のスペーサ６６〜６８が設けられてい
る。

【００５０】なお、上記各スペーサ６６〜６８の厚みが
大きいと、結像特性に悪影響を及ぼす。このため、上記
各スペーサ６６〜６８の厚みは対物レンズの結像特性で
補える範囲内とする必要があり、本実施例の場合、例え
ば３５〜４０μｍの厚さとなっている。

【００５１】このような多層光ディスク２０から記録デ
ータの再生を行う場合、まず、再生に先立って所望の記
録層にフォーカス合わせを行う必要がある。このため、
ユーザは、図１に示す記録層指定部１０を操作して再生
を行う所望の記録層を指定する。上記システムコントロ
ーラ１１は、ユーザにより所望の記録層が指定されると
これを検出してフォーカスサーチモードとなり、指定さ
れた記録層に対応する記録層指定データを上記零レベル
検出回路９に供給し、選択端子４ｃで被選択端子４ｂを
選択するように切り換えスイッチ４を切り換え制御する
とともに、フォーカスサーチ用の三角波を発生するよう
に上記フォーカスサーチジェネレータ３を駆動制御す
る。

【００５２】上記フォーカスサーチジェネレータ３は、
上記システムコントローラ１１からフォーカスサーチが
指定されると、図４（ａ）の時刻ｔ１〜時刻ｔ３２及び
図５（ａ）の時刻ｔ３２〜時刻ｔ６３に示すような、例
えば２Ｈｚ程度の周波数の三角波信号を形成し、これを
上記切り換えスイッチ４の被選択端子４ｂに供給する。
上述のように、このフォーカスサーチモード時には、上
記選択端子４ｃにより被選択端子４ｂを選択するように
上記切り換えスイッチ４が切り換え制御されている。こ
のため、上記選択端子４ｂに供給された三角波信号は、
切り換えスイッチ４を介して図２に示すフォーカスドラ
イバ４１を介してフォーカスコイル４２に供給される。

【００５３】これにより、上記対物レンズ２６が、上記
三角波信号に応じて多層光ディスク２０の径方向と直交
する方向に移動制御され、レーザビームの焦点が、図４
（ａ）の時刻ｔ１〜時刻ｔ３２の間は、第１の記録層６
１〜第４の記録層６４の順に移動し、図５（ａ）の時刻
ｔ３２〜時刻ｔ６３の間は、第４の記録層６４〜第１の
記録層６１の順に移動することとなる。また、上記フォ
ーカスエラー検出部３１及びＲＦ信号検出部３２におい
て、このレーザビームの焦点移動に応じたフォーカスエ
ラー信号及びＲＦ信号が検出される。そして、上記フォ
ーカスエラー信号は、入力端子１を介して切り換えスイ
ッチ４の被選択端子４ａ，基準電圧超過検出回路５及び
零レベル検出回路９に供給され、上記ＲＦ信号は合焦点
近傍到達検出回路６に供給される。

【００５４】上記基準電圧超過検出回路５は、図４
（ｃ）及び図５（ｃ）に示すようにジャストフォーカス
時のレベルである零レベルを基準として正負に振れるフ
ォーカスエラー信号を正の基準電圧（第１の基準電圧）
とレベル比較し、該フォーカスエラー信号が第１の基準
電圧以上となる間である、時刻ｔ３〜時刻ｔ５間，時刻
ｔ１０〜時刻ｔ１２間，時刻ｔ１７〜時刻ｔ１９間，時
刻ｔ２４〜時刻ｔ２６間、及び、時刻ｔ３８〜時刻ｔ４
０間，時刻ｔ４５〜時刻ｔ４７間，時刻ｔ５２〜時刻ｔ
５４間，時刻ｔ５９〜時刻ｔ６１間・・・に、それぞれ
図４（ｄ）及び図５（ｄ）に示すような第１の比較パル
スを形成し、これをパルスカウンタ７，零レベル検出回
路９及び最大値検出回路１３に供給する。

【００５５】また、上記基準電圧超過検出回路５は、図
４（ｃ）及び図５（ｃ）に示すように上記フォーカスエ
ラー信号を負の基準電圧（第２の基準電圧）とレベル比
較し、該フォーカスエラー信号が第２の基準電圧以下と
なる間である、時刻ｔ７〜時刻ｔ９間，時刻ｔ１４〜時
刻ｔ１６間，時刻ｔ２１〜時刻ｔ２３間、時刻ｔ２８〜
時刻ｔ３０間、及び、時刻ｔ３４〜時刻ｔ３６間，時刻
ｔ４１〜時刻ｔ４３間，時刻ｔ４８〜時刻ｔ５０間、時
刻ｔ５５〜時刻ｔ５７間・・・に、それぞれ図４（ｅ）
及び図５（ｅ）に示すような第２の比較パルスを形成
し、これをパルスカウンタ７，零レベル検出回路９及び
最小値検出回路１４に供給する。

【００５６】なお、上記第１，第２の比較パルスは、上
記多層光ディスク２０が４層構造であるため、上記焦点
が第１の記録層６１〜第４の記録層６４に移動する間、
及び、上記焦点が第４の記録層６４〜第１の記録層６１
に移動する間に、それぞれ４発ずつ形成される。

【００５７】ここで、上述のように三角波信号により対
物レンズ２６が移動制御されると、上記図４（ａ）の時
刻ｔ１〜時刻ｔ３２の間は、第１の記録層６１から第４
の記録層６４にかけて順に焦点が合うため、上記フォー
カスエラー信号は、図４（ｃ）の同時刻間に示すように
ジャストフォーカス時のレベルである零レベルを基準と
して正レベル，負レベルの順に検出される。この逆に、
上記図５（ａ）の時刻ｔ３２〜時刻ｔ６３の間は、第４
の記録層６４から第１の記録層６１にかけて順に焦点が
合うため、上記フォーカスエラー信号は、図５（ｃ）の
同時刻間に示すようにジャストフォーカス時のレベルで
ある零レベルを基準として負レベル，正レベルの順に検
出される。

【００５８】従って、上記第１の比較パルス及び第２の
比較パルスは、焦点が第１の記録層６１から第４の記録
層６４にかけて移動している間と、該焦点が第４の記録
層６４から第４の記録層６１にかけて移動している間と
で時間的に前後して検出されることとなる。

【００５９】後に説明するが、この実施例に係るフォー
カス制御装置は、指定された記録層に対応する比較パル
スが供給された後の最初に検出されるフォーカスエラー
信号の零レベルを検出し、この零レベルが検出されたタ
イミングで上記切り換えスイッチ４を切り換え制御する
ようにしているため、焦点が第１の記録層６１から第４
の記録層６４にかけて移動している間は、時間的に先に
検出される上記第１の比較パルスを用い、逆に、焦点が
第４の記録層６４から第１の記録層６１にかけて移動し
ている間は、時間的に先に検出される上記第２の比較パ
ルスを用いる必要がある。

【００６０】このため、対物レンズ移動方向検出回路８
は、このフォーカスサーチモード時に上記フォーカスサ
ーチジェネレータ３から供給されるフォーカス移動信号
の極性に基づいて対物レンズ２６の移動方向を検出し、
この移動方向検出信号を上記パルスカウンタ７及び零レ
ベル検出回路９に供給する。

【００６１】具体的には、上記対物レンズ移動方向検出
回路８は、焦点が第１の記録層６１から第４の記録層６
４にかけて移動している間は、図４（ｂ）の時刻ｔ１〜
時刻ｔ３２に示すように、ハイレベルの移動方向検出信
号を出力し、焦点が第４の記録層６４から第１の記録層
６１にかけて移動している間は、図５（ｂ）の時刻ｔ３
２〜時刻ｔ６３に示すように、ローレベルの移動方向検
出信号を出力する。

【００６２】上記パルスカウンタ７は、上記ハイレベル
の移動方向検出信号が供給されている間は、基準電圧超
過検出回路５からの２つの比較パルスのうち、上記第１
の比較パルスのパルス数をカウントし、上記ローレベル
の移動方向検出信号が供給されている間は、上記第２の
比較パルスのパルス数をカウントする。そして、このカ
ウント値をそれぞれ零レベル検出回路９及び単層多層検
出回路１２にそれぞれ供給する。

【００６３】また、上記パルスカウンタ７でカウントす
る比較パルスのパルス数は、焦点が第１の記録層６１〜
第４の記録層６４に移動される間と、第４の記録層６４
〜第１の記録層６１に移動される間とで別々にカウント
する必要があるとともに、零レベル検出回路９に供給さ
れるパルスカウンタ７からのカウント値は、焦点が上記
第１〜第４の記録層６１〜６４間の移動中に検出された
ものであることを示す必要がある。

【００６４】多層構造の光ディスクの場合、各記録層か
ら反射光が生ずるためＲＦ信号は、図４（ｆ）及び図５
（ｆ）に示すように各記録層からの反射光が重なり合っ
て検出されるが、上記合焦点近傍到達検出回路６は、こ
のＲＦ信号と基準電圧とをレベル比較することにより、
図４（ｇ）の時刻ｔ２〜時刻ｔ１５間及び図５（ｇ）の
時刻ｔ３３〜時刻ｔ６２間・・・に示すような、上記焦
点が第１の記録層６１〜第４の記録層６４の間に位置し
ていることを示す合焦点近傍到達検出信号を形成し、こ
れをパルスカウンタ７及び零レベル検出回路９に供給す
る。

【００６５】上記パルスカウンタ７は、図４（ｇ）の時
刻ｔ１５及び図５（ｇ）の時刻ｔ６２・・・に示す合焦
点近傍到達検出信号の立ち下がりでカウント値がリセッ
トされ、ここから新たなカウントを開始する。これによ
り、焦点が第１の記録層６１〜第４の記録層６４に移動
する間、及び、第４の記録層６４〜第１の記録層６１に
移動する間に、それぞれ４発ずつ上記第１或いは第２の
比較パルスを正確にカウントすることができる。

【００６６】次に、このように零レベル検出回路９に、
パルスカウンタ７からのカウント値，基準電圧超過検出
回路５からの第１，第２の比較パルス，合焦点近傍到達
検出回路６からの合焦点近傍到達検出信号，対物レンズ
移動方向検出回路８からの移動方向検出信号及び上記シ
ステムコントローラ１１からの記録層指定データがそれ
ぞれ供給されると、該零レベル検出回路９は、まず、上
記記録層指定データに基づいて、ユーザにより指定され
たフォーカス合わせを行う記録層を検出するとともに、
この指定された記録層に対応するパルスカウンタ７から
のカウント値を検出する。また、上記合焦点近傍到達検
出信号及び移動方向検出信号に基づいて、上記第１或い
は第２の比較パルスをカウントする。

【００６７】そして、上記指定された記録層に対応する
カウント値が供給されたときに供給される上記第１或い
は第２の比較パルスの後の、フォーカスエラー信号が最
初に零レベルとなるタイミングで、選択端子４ｃで被選
択端子４ａを選択するように上記切り換えスイッチ４を
切り換え制御する。

【００６８】具体的には、例えばユーザにより上記第２
の記録層６２が指定され、上記焦点が第１の記録層６１
〜第４の記録層６４に移動している場合、上記零レベル
検出回路９は、上記パルスカウンタ７からの“２”のカ
ウント値を検出する。そして、上記“２”のカウント値
とともに、基準電圧超過検出回路５から図４（ｄ）の時
刻ｔ１０〜時刻ｔ１２間に示す第１の比較パルスが供給
された後、フォーカスエラー信号が最初に零レベルとな
る、同図（ｃ）の時刻ｔ１３のタイミングで上記切り換
えスイッチ４を切り換え制御する。

【００６９】同様に、ユーザにより上記第１の記録層６
１，第３の記録層６３或いは第４の記録層６４が指定さ
れた場合、それぞれ図４（ｃ）の時刻ｔ６，時刻ｔ２
０，時刻ｔ２７のタイミングで上記切り換えスイッチ４
を切り換え制御する。

【００７０】また、例えばユーザにより上記第３の記録
層６３が指定され、上記焦点が第４の記録層６４〜第１
の記録層６１に移動している場合、上記零レベル検出回
路９は、上記パルスカウンタ７からの“３”のカウント
値を検出する。そして、上記“３”のカウント値ととも
に、基準電圧超過検出回路５から図５（ｅ）の時刻ｔ４
１〜時刻ｔ４３間に示す第２の比較パルスが供給された
後、フォーカスエラー信号が最初に零レベルとなる、同
図（ｃ）の時刻ｔ５１のタイミングで上記切り換えスイ
ッチ４を切り換え制御する。

【００７１】同様に、ユーザにより上記第１の記録層６
１，第２の記録層６２或いは第４の記録層６４が指定さ
れた場合、それぞれ図４（ｃ）の時刻ｔ３７，時刻ｔ４
４，時刻ｔ５８のタイミングで上記切り換えスイッチ４
を切り換え制御する。

【００７２】上記切り換えスイッチ４の被選択端子４ａ
には、上記入力端子１を介して供給されるフォーカスエ
ラー信号が供給されている。このため、上記図２に示す
フォーカスコイル４２には、上述のタイミングでフォー
カスエラー信号が供給されることとなる。

【００７３】これにより、所望の記録層に焦点が合うタ
イミングでフォーカスサーボをかけることができ、所望
の記録層にフォーカス合わせを行うことができる。

【００７４】次に、上記パルスカウンタ７からのカウン
タ値は、単層多層検出回路１２にも供給される。上述の
ように対物レンズ２６を駆動すると、装着された光ディ
スクが、記録層を１つのみ有する単層光ディスクであっ
た場合、上記パルスカウンタ７から供給されるカウンタ
値は１つのみであり、また、装着された光ディスクが、
記録層を複数有する多層光ディスクであった場合、上記
パルスカウンタ７から供給されるカウンタ値は、該記録
層分のカウンタ値が供給されるはずである。このため、
上記単層多層検出回路１２は、上記パルスカウンタ７か
らのカウント値が複数供給されるか否かを検出すること
により、現在装着されている光ディスクが単層光ディス
クであるか、多層光ディスクであるかを検出し、この検
出出力を上記システムコントローラ１１に供給する。

【００７５】上記システムコントローラ１１は、上記検
出出力に基づいて、例えば装着された光ディスクの種別
（単層であるか多層であるか）を表示するように表示パ
ネルを表示制御する。また、単層光ディスクと多層光デ
ィスクとで、上記各Ｉ／Ｖ変換回路３３〜３５のゲイン
の切り換えを行う。

【００７６】なお、例えば４層構造の多層光ディスクの
場合、１〜４のカウント値が供給されるため、これを検
出して記録層の数を表示したり、現在フォーカス合わせ
されている記録層を表示したり、或いは、記録層に応じ
たサーボゲインの切り換え等を行うようにしてもよい。

【００７７】ここで、同じ種類の多層光ディスクであっ
てもディスク毎に反射光量に違いがあり、また、記録層
毎にも反射光量が異なる。このため、検出されるフォー
カスエラー信号のレベルも各多層光ディスク及び記録層
毎に異なることとなり、このままでは正確なフォーカス
エラー信号に悪影響を及ぼす。

【００７８】従来は、このフォーカスエラー信号の変動
をＲＦ信号のレベルに基づいて是正していたのである
が、上記多層光ディスクの場合、上述のように各記録層
６１〜６４からの各反射光が重なり合ってＲＦ信号が検
出されるため、該フォーカスエラー信号の変動の是正に
ＲＦ信号は用いることができない。

【００７９】本実施例に係るフォーカス制御装置は、こ
のような不都合を防止するために、上記フォーカスサー
チモード時において記録層毎にフォーカスエラー信号の
レベルを検出し、この検出したレベルに応じて、ディス
ク毎或いは記録層毎に異なるフォーカスエラー信号の変
動を是正するようにしている。

【００８０】すなわち、上記フォーカスサーチモード時
において、基準電圧超過検出回路５で正レベルのフォー
カスエラー信号と第１の基準電圧とを比較して形成され
た第１の比較パルスは最大値検出回路１３に供給され、
該基準電圧超過検出回路５で負レベルのフォーカスエラ
ー信号と第２の基準電圧とを比較して形成された第２の
比較パルスは最小値検出回路１４に供給される。

【００８１】上記各検出回路１３，１４には、それぞれ
入力端子１を介して供給されるフォーカスエラー信号が
供給されている。

【００８２】上記最大値検出回路１３は、上記第１の比
較パルスが供給されると、図４（ｃ）の時刻ｔ４，時刻
ｔ１１，時刻ｔ１８，時刻ｔ２５、或いは、図５（ｃ）
の時刻ｔ３９，時刻ｔ４６，時刻ｔ５３，時刻ｔ６０に
示す、該第１の比較パルスが供給される間における、各
記録層６１〜６４に対応するフォーカスエラー信号の最
大値を検出し、この各最大値検出データをそれぞれ記憶
回路１５に供給する。

【００８３】上記最小値検出回路１４は、上記第２の比
較パルスが供給されると、図４（ｃ）の時刻ｔ８，時刻
ｔ１５，時刻ｔ２２，時刻ｔ２９、或いは、図５（ｃ）
の時刻ｔ３５，時刻ｔ４２，時刻ｔ４９，時刻ｔ５６に
示す、該第２の比較パルスが供給される間における、各
記録層６１〜６４に対応するフォーカスエラー信号の最
小値を検出し、この各最小値検出データをそれぞれ記憶
回路１５に供給する。

【００８４】上記記憶回路１５は、上記各記録層６１〜
６４に対応する最大値データ及び最小値データを一旦記
憶する。

【００８５】次に、上記システムコントローラ１１は、
上記フォーカスサーチモードが終了し、切り換えスイッ
チ４を切り換え制御してフォーカスサーボの引き込みを
行うと、上記記録層指定部１０からの記録層指定データ
で示される記録層に対応する上記最大値データ及び最小
値データを読み出すように、上記記憶回路１５を読み出
し制御する。具体的には、上記記録層指定部１９により
第２の記録層６２が指定されていた場合、上記システム
コントローラ１１は、この第２の記録層６２に対応して
形成された上記最大値データ及び最小値データを読み出
すように、上記記憶回路１５を読み出し制御する。

【００８６】この最大値データ及び最小値データは、そ
れぞれ演算回路１６に供給される。

【００８７】上記演算回路１６は、上記最大値データと
最小値データとの差分を検出し、この差分データをフォ
ーカスエラー規格化回路１７に供給する。

【００８８】上記フォーカスエラー規格化回路１７は、
上記入力端子１を介して供給されるフォーカスエラー信
号を上記差分データで除算処理し、これを上記切り換え
スイッチ４を介してフォーカスコイル４２に供給する。

【００８９】上記フォーカスエラー信号のレベルは、上
記ディスク毎或いは記録層毎に異なる反射光量に応じて
変動する。このため、フォーカスエラー信号の最大値及
び最小値を検出し、この差分でフォーカスエラー信号を
除算処理することにより、ＲＦ信号を用いることなくデ
ィスク毎或いは記録層毎のフォーカスエラー信号の変動
を是正することができる。

【００９０】従って、反射光量の異なるディスクを再生
した場合や、反射光量の異なる記録層を再生した場合で
も、平均的なレベルでフォーカスサーボを行うことがで
き、正確なフォーカスサーボを行うことができる。

【００９１】なお、上述の実施例の説明では、本発明に
係るフォーカス制御装置を光ディスク再生装置に適用す
ることとしたが、これは、例えば光ディスク記録装置或
いは光ディスク記録再生装置に適用してもよい。

【００９２】また、フォーカスエラー信号の最大値及び
最小値に基づいて、フォーカスエラー信号のレベル変動
を是正することとしたが、これは、例えばトラッキング
エラー信号や再生信号等の他の信号のレベル変動を是正
するようにしてもよい。

【００９３】また、上記光ディスク２０は、記録データ
が予めピット状に形成された光ディスクであることとし
たが、これは、多層構造であれば光磁気ディスク等の他
の光ディスクでもよいことは勿論である。

【００９４】

【発明の効果】本発明に係るフォーカス制御装置は、反
射光量の異なる多層光ディスクを記録再生した場合、或
いは、各記録層からの反射光量が異なる多層光ディスク
を記録再生した場合であっても、フォーカスエラー信号
のレベル変動を是正することができる。

【００９５】このため、正確なフォーカスサーボを可能
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るフォーカス制御装置のブ
ロック図である。

【図２】上記実施例に係るフォーカス制御装置が設けら
れる光ピックアップ装置の構成を示す図である。

【図３】上記光ピックアップ装置に設けられているフォ
トディテクタの模式図である。

【図４】上記実施例に係るフォーカス制御装置のフォー
カス合わせ動作を説明するためのタイムチャートであ
る。

【図５】上記実施例に係るフォーカス制御装置のフォー
カス合わせ動作を説明するためのタイムチャートであ
る。

【図６】従来のフォーカス制御装置のフォーカス合わせ
動作を説明するためのタイムチャートである。

【図７】多層光ディスクの構造を説明するための模式図
である。

【図８】多層光ディスクに対して従来のフォーカス合わ
せ動作を適用した場合に生ずる不都合を説明するための
タイムチャートである。

【図９】多層光ディスクの各記録層に対して焦点が移動
する様子を説明するための図である。

【符号の説明】

１ フォーカスエラー信号の入力端子 ２ ＲＦ信号の入力端子 ３ フォーカスサーチシグナルジェネレータ ４ 切り換えスイッチ ５ 基準電圧超過検出回路 ６ 合焦点近傍到達検出回路 ７ パルスカウンタ ８ 対物レンズ移動方向検出回路 ９ 零レベル検出回路 １０ 記録層指定部 １１ システムコントローラ １２ 単層多層検出回路 １３ 最大値検出回路 １４ 最小値検出回路 １５ 記憶回路 １６ 演算回路 １７ フォーカスエラー規格化回路 ２０ 多層光ディスク ６１〜６４ 多層光ディスクの第１〜第４の記録層 ６６〜６８ スペーサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の記録層が積層されてなる光ディス
   クの、フォーカス合わせを行う所望の記録層を指定する
   ための記録層指定手段と、 上記記録層指定手段により所望の記録層が指定される
   と、該指定された記録層にフォーカス合わせを行うフォ
   ーカス合わせ制御手段と、 上記フォーカス合わせ制御手段が指定された記録層にフ
   ォーカス合わせを行う段階で、少なくとも上記記録層指
   定手段で指定された記録層に対応するフォーカスエラー
   信号の最大値及び最小値を検出するとともに、これらを
   最大値データ及び最小値データとして一旦記憶する最大
   値最小値検出手段と、 上記フォーカス合わせが終了すると、上記最大値最小値
   検出手段から最大値データ及び最小値データを読み出
   し、この最大値データ及び最小値データに基づいて、外
   部から供給されるフォーカスエラー信号の信号レベルを
   調整するレベル調整手段とを有するフォーカス制御装
   置。
2. 【請求項２】 上記レベル調整手段は、上記最大値最小
   値検出手段から読み出した最大値データ及び最小値デー
   タの差分を検出する差分検出手段と、 上記差分検出手段からの差分検出出力で、上記光ディス
   クの再生に関する信号を除算処理することにより、信号
   レベルの調整を行う除算手段とで構成されていることを
   特徴とする請求項１記載のフォーカス制御装置。