聚焦位置调整装置及光盘驱动装置的制作方法

专利名称：聚焦位置调整装置及光盘驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对可记录和再生光盘的聚焦位置进行调整的聚焦位置调整装置及光盘驱动装置。
背景技术：
伴随着近年来的多媒体技术的普及，作为个人计算机或图象音响系统中的大容量辅助存储装置，广泛使用着光盘驱动装置。光盘驱动装置，以压缩光盘(CD)或数字视盘(DVD)等光盘作为记录媒体，并对该光盘所记录的计算机数据或图象音响数据等信息进行再生，或将这样的信息记录在光盘上。
在这种光盘驱动装置中，为正确地进行信息的记录和再生，迄今为止，一直进行着聚焦伺服和跟踪伺服。其中，所谓聚焦伺服，是进行控制使照射在光盘上的光束始终为规定会聚状态，根据表示光束相对于光盘的位置(以下，称「聚焦位置」)的偏差的聚焦误差信号(由光束光点在光盘上的反射光生成的信号)进行。而所谓跟踪伺服，是进行控制使光束跟踪在光盘上按螺旋状形成的光道。
安放在光盘驱动装置内的光盘，由主轴电机带动旋转，并当达到一定转速时对其照射光束。并且，在进行着聚焦伺服和跟踪伺服动作的状态下，对记录在光盘上的信息进行再生或对光盘进行信息的记录。
但是，进行这种聚焦伺服或跟踪伺服的现有的光盘驱动装置，存在以下问题。
首先，现有的光盘驱动装置，对单螺旋凸纹沟纹格式(SS-L/GFMT)的光盘，在进行聚焦伺服时并不区分沟纹光道(按螺旋状形成的光道导向槽的沟槽部)及凸纹光道(其槽间部)，所以，特别是对于高密度光盘，存在着不能以足够高的精度进行聚焦伺服的问题。这里，所谓SS-L/GFMT光盘，指的是结构为可记录和再生的沟纹光道及凸纹光道在光盘上每隔一周交替形成并可以从内周到外周连续地对沟纹光道及凸纹光道进行记录和再生的光盘。
在这种类型的光盘上，从光盘反射的光在通过物镜而发生衍射时会受到物镜上的像差等的影响，因此其衍射光的分布在沟纹光道及凸纹光道上是不同的。其结果是，在沟纹光道及凸纹光道上，聚焦误差信号的零电平(对聚焦位置的控制目标位置)与聚焦位置间的关系不同。就是说，以往，在聚焦伺服中所进行的控制是使聚焦位置会聚在同一个控制目标位置上，但在沟纹光道及凸纹光道上就会得到不同的聚焦位置，所以，即使能将聚焦位置调整到使沟纹光道及凸纹光道中的任何一个为最佳的再生(对于可记录光盘还包括记录)状态，但在另一个上却不能得到最佳再生(对于可记录光盘还包括记录)状态。
另外，现有的光盘驱动装置，由于没有考虑到聚焦误差信号的零电平不一定是最佳聚焦位置，所以存在着再生误差大的问题。就是说，与聚焦误差信号的零电平对应的控制目标位置与由光学头检出的再生信号振幅为最佳(最大)的聚焦位置或再生信号的抖动变为最佳(最小)的聚焦位置(以下，称「聚焦最佳位置」)有时不一定一致。在这种情况下，即使以该控制目标位置为基准进行聚焦伺服，也会使所得到的再生信号的振幅小，或使再生抖动大，因而使再生误差增加。因此，不能确保满意的记录和再生性能。
另外，在SS-L/GFMT光盘的情况下，即使想要调整到再生信号的振幅最大或再生抖动最小的聚焦位置，但由于在地址区和数据区中再生信号的振幅及再生抖动的大小不同，所以存在着在聚焦位置的调整中将会产生误差的问题。在SS-L/GFMT光盘上，在记录数据的区域即扇区与扇区之间，预先形成以我们的坑点记录了用于识别这些扇区的光道编号和扇区编号的地址区，该地址区，以与数据区不同的形态形成坑点。因此，在以再生信号的振幅及再生抖动的大小作为聚焦位置信息(表示当前聚焦位置的信息，即表示光束相对于光盘的位置偏差状态的信息)进行聚焦位置调整的现有方法中，由于在地址区和数据区中表示聚焦位置信息的值不同，所以将产生调整误差。
另外，在光盘旋转着的状态下，在该光盘上将产生一定频率的振摆，在该振摆的位移大的情况下，将使聚焦位置信息受其影响而产生误差，其结果是，存在着妨碍高精度聚焦位置调整的问题。
在SS-L/GFMT光盘上，还应考虑到，(1)当聚焦位置与聚焦最佳位置发生较大偏离时，用作实施聚焦位置调整的前提的地址信息的获得本身不能正常进行；(2)光盘的数据区在出厂时是未记录的，在未记录光盘上，不能从起始的数据区得到聚焦位置信息；(3)因此，即使想要预先在未记录光盘上记录测试模式，但在聚焦位置与聚焦最佳位置发生较大偏离的状态下，也已经不可能正常进行记录等。因此，在SS-L/GFMT光盘上，存在着已不能实施对聚焦最佳位置进行探测的问题。
另外，在SS-L/GFMT光盘上，当数据区为未记录时，即使想要预先在未记录光盘上记录临时性的测试模式，但对设置了写保护的光盘也存在着已不能采用这种方法的问题。
进一步，在SS-L/GFMT光盘上，即使是在正常进行记录再生动作的情况下，光学头的特性也会受温度影响而发生变化，因而由光学头检出的聚焦误差信号的零电平、即聚焦伺服的控制目标位置将随温度而变化。其结果是，即使在光盘驱动装置起动时能够探测最佳聚焦位置并正常地进行记录再生动作，也存在着因随后的光学头等的特性变化或老化等而使记录和再生时的误码率超过容许值、或在记录时的光束功率已达到上限值的情况下已经不可能开始聚焦位置的探测的问题。

发明内容
因此，鉴于所述问题，本发明的第一目的是提供一种使沟纹光道及凸纹光道都能得到良好的记录和再生特性的聚焦位置调整装置及光盘驱动装置。
另外，本发明的第二目的是提供一种即使是在聚焦误差信号的零电平不一定是记录和再生中的最佳聚焦位置的情况下也能进行考虑到该偏差的高精度聚焦位置调整的聚焦位置调整装置等。具体地说，可以避免因未能控制再生信号的振幅和抖动而产生再生误差的异常状况。
另外，本发明的第三目的是提供一种即使是对具有以与数据区不同的形态形成坑点的地址区的光盘也能消除由这种地址区引起的聚焦位置信息的紊乱从而能进行高精度聚焦位置调整的聚焦位置调整装置等。
另外，本发明的第四目的是提供一种能够进行使光盘的振摆难于产生调整误差的聚焦位置调整的聚焦位置调整装置等。
另外，本发明的第五目的是提供一种即使是在聚焦位置发生了几乎不能读出地址信息的较大偏差的情况下也能再次执行最佳聚焦位置探测的聚焦位置调整装置等。
另外，本发明的第六目的是提供一种即使是未记录且设置了写保护的光盘也能执行最佳聚焦位置探测的聚焦位置调整装置等。
另外，本发明的第七目的是提供一种即使是在因光学元件的温度特性等的变化而使记录和再生时的误码率超过容许范围或在记录时的光束功率已达到上限值的情况下也能再次开始最佳聚焦位置探测的聚焦位置调整装置等。
为达到所述目的，根据本发明的一种聚焦位置调整装置，以具有在其上形成的沟状光道和在该沟状光道之间形成的光道的其中之一的第一形状光道和其中另一的第二形状光道的光盘为对象，该聚焦位置调整装置包括聚焦误差检测装置，用于检测照射在所述光盘上的光束的会聚状态，并输出表示该会聚状态的聚焦误差信号；聚焦控制装置，根据所述聚焦误差信号改变所述光束的聚焦位置，使所述会聚状态为规定状态；再生状态检测装置，根据读出所述光盘所记录的信息时的再生信号检测所述光盘的再生状态；光道检测装置，检测光束光点位于所述光盘的第一和第二形状光道中的哪一个上，并输出指示该光道的光道识别信号；及聚焦位置探测装置，具有聚焦位置更新部，根据所述光道识别信号指示第一形状光道时的所述再生状态，决定使该再生状态变得更为良好的第一更新聚焦位置，并根据所述光道识别信号指示第二形状光道时的所述再生状态，决定使该再生状态变得更为良好的第二更新聚焦位置；及聚焦误差信号变更部，当所述光道识别信号指示第一形状光道时，对所述聚焦误差信号加以变更，使聚焦位置为所述第一更新聚焦位置，当所述光道识别信号指示第二形状光道时，对所述聚焦误差信号加以变更，使聚焦位置为所述第二更新聚焦位置，其中，所述聚焦控制装置根据被加以变更后的聚焦误差信号改变所述光束的聚焦位置，并且，所述聚焦位置更新部判断使聚焦位置仅偏移规定的移动量时所述再生状态是否变得更为良好，从而决定所述第一更新聚焦位置和第二更新聚焦位置，其特征在于所述再生状态检测装置，检测所述再生信号的差错发生率作为所述再生状态，所述聚焦位置更新部，决定使所述光道识别信号指示第一形状光道时的所述差错发生率变得更低的第一更新聚焦位置，并决定使所述光道识别信号指示第二形状光道时的所述差错发生率变得更低的第二更新聚焦位置。
在根据本发明的聚焦位置调整装置中，还包含区域检测装置，用于检测光束光点位于光盘的数据区和地址区中的哪一个上，所述再生状态检测装置，仅以光束光点位于地址区时的再生信号为对象检测所述差错发生率。
根据本发明的一种以有第一与第二形状轨道的光盘为对象的记录再现装置，其特征在于该装置设有聚焦误差检测部件，该部件检测照射在所述光盘上的光束的会聚状态，并输出表示该会聚状态的聚焦误差信号，聚焦控制部件，该部件根据所述聚焦误差信号改变所述光束的聚焦位置，使所述会聚状态成为预定状态，
再现状态检测部件，该部件检测读出所述光盘上记录的信息后的再现信号中的误差发生率作为所述光盘的再现状态，以及聚焦位置探测部件，该部件改变所述光束的聚焦位置以使所述再现状态成为更好；所述第一形状轨道是在所述光盘上形成的轨道的导向槽部分，所述第二轨道是所述导向槽部分即第一形状轨道的槽间部分；所述聚焦位置探测部件设有聚焦位置更新部，该部确定所述光盘的第一形状轨道上的所述误差发生率成为更低的第一更新聚焦位置，并确定所述光盘的第二形状轨道上的所述误差发生率成为更低的第二更新聚焦位置，以及聚焦误差信号变更部，该部在光束光点位于所述光盘的第一形状轨道上时对所述聚焦误差检测部件加以变更，以使聚焦位置成为所述第一更新聚焦位置，并在光束光点位于所述光盘的第二形状轨道上时对所述聚焦误差检测部件加以变更，以使聚焦位置成为所述第二更新聚焦位置；所述聚焦控制部件根据由所述聚焦误差信号变更部对所述聚焦误差检测部件作了变更后的聚焦误差信号，改变所述光束的聚焦位置；上述聚焦位置更新部，判断使聚焦位置仅偏移规定的移动量时上述再生状态是否变得更为良好，从而决定上述第1更新聚焦位置和第2更新聚焦位置；上述聚焦误差检测装置，包括平衡调整部，用于取得表示上述会聚状态的2个聚焦信号，并在分别对这2个聚焦信号加权后计算差分；及偏移调整部，对上述差分加上偏移，并作为上述聚焦误差信号输出；上述聚焦误差信号变更部，通过变更由上述平衡调整部分别对2个聚焦信号的权重比率及由上述偏移调整部所加上的偏移量中的至少一方，对上述聚焦误差信号加以变更。
根据本发明的一种以有第一与第二形状轨道的光盘为对象的记录再现装置，其特征在于该装置设有
聚焦误差检测部件，该部件由平衡调整部和偏移调整部组成，前者检测照射在所述光盘上的光束的会聚状态，取得表示所述会聚状态的两个聚焦信号，将该两个聚焦信号分别加权后求得差分，后者在所述差分上加偏移量，作为所述聚焦误差信号输出，聚焦控制部件，该部件根据所述聚焦误差信号改变所述光束的聚焦位置，使所述会聚状态成为预定状态，再现状态检测部件，该部件根据读出所述光盘上记录的数据后的再现信号检测所述光盘的再现状态，以及聚焦位置探测部件，该部件改变所述光束的聚焦位置以使所述再现状态成为更好；所述第一形状轨道是在所述光盘上形成的轨道的导向槽部分，所述第二轨道是所述导向槽部分即第一形状轨道的槽间部分；所述聚焦位置探测部件设有聚焦位置更新部，该部根据所述光盘的第一形状轨道上的所述再现状态确定使该再现状态成为更好的第一更新聚焦位置，并根据所述光盘的第二形状轨道上的所述再现状态确定使该再现状态成为更好的第二更新聚焦位置，以及聚焦误差信号变更部，该部通过改变由所述平衡调整部分别对所述两个聚焦信号加权的比率和由所述偏移调整部所加的偏移量中的至少一方，在光束光点位于所述光盘的第一形状轨道时对所述聚焦误差检测部件加以变更，以使聚焦位置成为所述第一更新聚焦位置，并在光束光点位于所述光盘的第二形状轨道上时对所述聚焦误差检测部件加以变更，以使聚焦位置成为所述第二更新聚焦位置；所述聚焦控制部件根据由所述聚焦误差信号变更部对所述聚焦误差检测部件作了变更后的聚焦误差信号，改变所述光束的聚焦位置。
根据本发明的一种以有第一与第二形状轨道的光盘为对象的记录再现装置的聚焦位置调整方法，其特征在于该方法包括聚焦误差检测步骤，该步骤中检测照射于所述光盘的光束的会聚状态并将表示该会聚状态的聚焦误差信号输出，聚焦控制步骤，该步骤中根据所述聚焦误差信号改变所述光束的聚焦位置，使所述会聚状态成为预定状态，再现状态检测步骤，该步骤中根据读出所述光盘上记录的信息后的再现信号检测所述光盘的再现状态，以及聚焦位置探测步骤，该步骤中改变所述光束的聚焦位置以使所述再现状态成为更好；所述第一形状轨道是在所述光盘上形成的轨道的导向槽部分，所述第二轨道是所述导向槽部分即第一形状轨道的槽间部分；所述聚焦位置探测步骤包括聚焦位置更新步骤，该步骤中根据所述光盘的第一形状轨道上的所述再现状态确定使该再现状态成为更好的第一更新聚焦位置，并根据所述光盘的第二形状轨道上的所述再现状态确定使该再现状态成为更好的第二更新聚焦位置，以及聚焦误差信号变更步骤，该步骤中通过在光束光点位于所述光盘的第一形状轨道时对所述聚焦误差检测步骤加以变更，以使聚焦位置成为所述第一更新聚焦位置，并在光束光点位于所述光盘的第二形状轨道上时对所述聚焦误差检测步骤加以变更，以使聚焦位置成为所述第二更新聚焦位置；所述聚焦控制步骤中，根据由所述聚焦误差信号变更步骤对所述聚焦误差检测步骤作了变更后的聚焦误差信号改变所述光束的聚焦位置；上述聚焦位置更新步骤，判断使聚焦位置仅偏移规定的移动量时上述再生状态是否变得更为良好，从而决定上述第1更新聚焦位置和第2更新聚焦位置；上述聚焦误差检测步骤，包括平衡调整步骤，用于取得表示上述会聚状态的2个聚焦信号，并在分别对这2个聚焦信号加权后计算差分；及偏移调整步骤，对上述差分加上偏移，并作为上述聚焦误差信号输出；上述聚焦误差信号变更步骤，通过变更由上述平衡调整步骤分别对2个聚焦信号的权重比率及由上述偏移调整步骤所加上的偏移量中的至少一方，对上述聚焦误差信号加以变更。
根据本发明的一种以有第一与第二形状轨道的光盘为对象的记录再现装置的聚焦位置调整方法，其特征在于该方法包括聚焦误差检测步骤，该步骤包括平衡调整步骤和偏移调整步骤，前者检测照射在所述光盘上的光束的会聚状态，取得表示所述会聚状态的两个聚焦信号，并将该两个聚焦信号分别加权后算出差分，后者在所述差分上加偏移量，作为所述聚焦误差信号输出，聚焦控制步骤，该步骤中根据所述聚焦误差信号改变所述光束的聚焦位置，使所述会聚状态成为预定状态，再现状态检测步骤，该步骤中根据读出所述光盘上记录的信息后的再现信号检测所述光盘的再现状态，以及聚焦位置探测步骤，该步骤中改变所述光束的聚焦位置以使所述再现状态成为更好；所述第一形状轨道是在所述光盘上形成的轨道的导向槽部分，所述第二轨道是所述导向槽部分即第一形状轨道的槽间部分；所述聚焦位置探测步骤包括聚焦位置更新步骤，该步骤中根据所述光盘的第一形状轨道上的所述再现状态确定使该再现状态成为更好的第一更新聚焦位置，并根据所述光盘的第二形状轨道上的所述再现状态确定使该再现状态成为更好的第二更新聚焦位置，以及聚焦误差信号变更步骤，该步骤中通过改变由所述平衡调整步骤分别对所述两个聚焦信号加权的比率和由所述偏移调整步骤所加的偏移量中的至少一方，在光束光点位于所述光盘的第一形状轨道时对所述聚焦误差检测步骤加以变更，以使聚焦位置成为所述第一更新聚焦位置，并在光束光点位于所述光盘的第二形状轨道上时对所述聚焦误差检测步骤加以变更，以使聚焦位置成为所述第二更新聚焦位置；所述聚焦控制步骤中，根据由所述聚焦误差信号变更步骤对所述聚焦误差检测步骤作了变更后的聚焦误差信号，改变所述光束的聚焦位置。


从以下参照示出本发明特定实施例的附图所进行的说明可以清楚地看出本发明的所述及其他目的、优点及特征。
图1是表示本发明的光盘驱动装置100的总体结构的框图。
图2A是从上面俯视SS-L/GFMT光盘1时的简图，图2B是该光盘1的L/G切换点附近的俯视放大图，图2C是当光束照射在该光盘1的凸纹上时的光盘1及物镜3的断面图，图2D是当光束照射在该光盘1的沟纹上时的光盘1及物镜3的断面图。
图3是表示聚焦位置调整部30的详细结构的框图。
图4A示出光盘1上的光道的简略结构，图4B示出宽频带跟踪误差信号RFTE，图4C示出L/G切换信号LGS。
图5是表示地址信号检测部31的详细结构的框图。
图6A示出输入到地址信号检测部31的宽频带跟踪误差信号RFTE，图6B示出双值化电路3103的输出信号，图6C示出双值化电路3104的输出信号，图6D示出从地址信号检测部31输出的选通信号IDGATE。
图7是表示误码率计测部33的详细结构的框图。
图8是表示聚焦误差检测部36的详细结构的框图。
图9是表示聚焦位置粗探测部50的详细结构的框图。
图10示出读出门检测部32的输入信号RFTE、指示地址区的选通信号IDGATE及从读出门检测部32输出的信号RDGT。
图11是表示与聚焦位置的变化对应的RF脉冲信号PRF的位误码率BER的曲线图。
图12是表示聚焦位置粗探测部50的详细动作的流程图。
图13示出本实施例的聚焦位置粗探测的变形例。
图14示出SS-L/GFMT光盘1的信息区配置格式。
图15是表示聚焦位置与再生信号RF的包络RFENV及再生抖动的大小间的关系的曲线图。
图16是表示聚焦位置精密探测部60的详细结构的框图。
图17是表示平均化处理部71的详细结构的框图。
图18示出在读出门检测部32不动作的情况下的扰动信号、选通信号IDGATE及定时器信号TMS。
图19A是在读出门检测部32不动作的情况下当进行聚焦位置精密探测时沟纹的选通信号IDGATE、数据取得定时信号DGTS、及L/G切换信号LGS的时间图，图19B是凸纹的同样的图。
图20是表示抖动检测部62的详细结构的框图。
图21示出抖动检测部62的RF脉冲信号PRF、时钟信号CLK、相位比较电路输出的脉冲信号UP及DN。
图22是表示相位比较电路6202的详细结构的框图。
图23A是每当光盘旋转1周时在聚焦误差信号FES中作为聚焦伺服残余偏差出现的振摆分量的波形，图23B是从扰动信号发生部25输出的扰动信号的波形，图23C简略示出光盘旋转1周(1条光道)的数据扇区。
图24示出聚焦位置与由包络检测部61检测的再生信号RF的包络间的关系及各聚焦位置的扰动信号与再生信号RF的包络间的关系。
图25A示出扰动信号，图25B分别示出图24中各A点、B点、C点的再生信号RF的包络，图25C示出将扰动信号与图24中各A点、B点、C点的再生信号RF的包络相乘后的波形。
图26是表示聚焦位置与由抖动检测部62检测的再生信号RF的抖动间的关系及各聚焦位置的扰动信号与再生信号RF的抖动间的关系的图。
图27是表示聚焦位置和与聚焦最佳位置的偏差检测值间的关系的图。
图28A示出光盘1的振摆分量的波形，图28B示出由读出门检测部32设定的读出数据扇区，图28C示出从读出门检测部32输出的选通信号RDGT，图28D示出从平均化处理部71的时间计测器7101输出的定时器信号TMS，图28E示出从平均化处理部71的的AND电路7109输出的数据取得定时信号DGTS。
图29是表示振摆分量除去部35的详细结构的框图。
图30是表示记录时聚焦位置的重新探测的具体程序的流程图。
图31是表示再生时聚焦位置的重新探测的具体程序的流程图。
图32是表示仅执行聚焦位置粗探测的光盘驱动装置110的结构的框图。
图33是表示仅执行聚焦位置精密探测的光盘驱动装置120的结构的框图。
图34是表示图33所示光盘驱动装置120的聚焦位置精密探测部600的详细结构的框图。
图35是表示图34所示平均化处理部710的详细结构的框图。
图36是表示仅执行备有第一任选功能(读出门检测部32)的聚焦位置精密探测的光盘驱动装置130的结构的框图。
图37是表示仅执行备有第二任选功能(振摆分量除去部35)的聚焦位置精密探测的光盘驱动装置140的结构的框图。
具体实施例方式
以下，参照附图具体说明本发明的光盘驱动装置100。
图1是表示本发明的光盘驱动装置100的总体结构的框图。从大体上划分，该光盘驱动装置100，由机构和光学系统部件1～13、信号处理部40、光学头控制部20及驱动控制器14构成。
机构和光学系统部件，包括光盘1、光学头7(致动器2、物镜3、再生信号检测器4、光检测器5、片簧6、光学头7、半导体激光器8)、光学头支承构件9、粗调电机10、搜索控制部11、主轴电机12及旋转控制部13。
信号处理部40，是进行对光盘1的写入信号或从光盘1读出的信号的处理的电路，由激光器功率驱动部41、调制部42、加法放大器43、加法放大器44、差分放大器45、加法放大器46及解调部47构成。
光学头控制部20，是利用来自信号处理部40的各种控制信号对光学头7进行聚焦伺服和跟踪伺服控制的电路，由聚焦驱动部21、跟踪驱动部22、跟踪控制部23、加法部24、扰动信号发生部25、聚焦控制部26及聚焦位置调整部30构成。
光盘1是可重写的信息记录媒体，安放在主轴电机12上。旋转控制部13在驱动控制器14的控制下对主轴电机12进行驱动控制。光学头支承构件9是支承光学头7的构件，在粗调电机10的带动下沿光盘1的半径方向滑动移动。搜索控制部11，在驱动控制器14的控制下对粗调电机10进行驱动控制，从而控制光学头7的搜索动作。
调制部42，对由驱动控制器14发送来的信号模式进行一定的变换，然后将所得到的信号输出到激光器功率驱动部41。激光器功率驱动部41，根据来自调制部42的信号对半导体激光器8的输出功率进行调制。由此，将来自驱动控制器14的信号模式记录在光盘1上。
光学头7，是半导体激光器8、物镜3、光检测器5、再生信号检测器4、致动器2、及片簧等支承构件6的集合。从半导体激光器8射出的光束，通过光学头7内的光学系统后，由物镜3聚光并照射在光盘1上。从光盘1上反射的光束，通过物镜3及光学头7内的光学系统后，入射到光检测器5及再生信号检测器4等。
光检测器5，是指示照射在光盘上的光束焦位置的4分段光电二极管。加法放大器43、44分别将来自光检测器5的4个光信号中的2个相加并进行放大，从而输出聚焦信号VFS1、VFS2。该聚焦信号VFS1、VFS2，用于生成表示与光束的规定会聚状态的偏差的聚焦误差信号FES。就是说，这里，采用的是基于象散法的聚焦误差检测方式。
再生信号检测器4，是检测从光盘1的反射光量并输出2个反射光量信号的宽频带的2分段光电二极管。由于在光盘1上按反射率的变化记录着信息(信号模式)，所以，可以根据这2个反射光量信号读出记录在光盘1上的信息。
差分放大器45，计算来自再生信号检测器4的2个反射光量信号的差分，并将其作为宽频带跟踪误差信号RFTE输出到跟踪控制部23及聚焦位置调整部30。该宽频带跟踪误差信号RFTE，是含有在光盘1上以凹凸坑点形成的地址部的再生信号(以下，简称「地址信号」)的信号。在光盘1上形成的地址坑点，在分别从沟纹光道的中心及凸纹光道的中心错开1/4光道间距的位置形成。表示这些坑点的状态的宽频带跟踪误差信号RFTE，用于光盘1的地址区检测、凸纹光道和沟纹光道的检测、跟踪伺服等。
加法放大器46，将来自再生信号检测器4的2个光量信号相加，并作为再生信号RF输出到解调部47。该再生信号RF，是表示记录在光盘1上的全部信息的宽频带信号。解调部47，根据规定的阈值将来自加法放大器46的再生信号RF双值化，通过进行与调制部42中的变换对应的反变换，生成表示记录在光盘1上的信息的RF脉冲信号PRF，并传送到聚焦位置调整部30及驱动控制器14。
聚焦位置调整部30，虽然其基本功能是根据2个聚焦信号VFS1、VFS2生成聚焦误差信号FES，但这时也可以通过使用各种控制信号RFTE、RF、PRF执行依赖于光束光点位置(位于光盘1的凸纹光道和沟纹光道的哪一个上)的最佳聚焦位置的探测，并将其结果反映在聚焦误差信号FES内。此外，还可以根据宽频带跟踪误差信号RFTE生成表示当前的光束光点是位于凸纹光道上还是位于沟纹光道上的凸纹(L)/沟纹(G)切换信号LGS、及指示光束光点位于地址区的时序的选通信号IDGATE。
另外，在聚焦位置调整部30的聚焦位置探测中，从大体上划分可以有2种方式，即，在光盘1达到一定转速后实施的粗探测、及在该粗探测结束后紧接着实施的精密探测。并且，在精密探测中，可以进行用于使精度进一步提高的2种功能(任选功能)的动作，即，将振摆分量从聚焦误差信号FES中除去、或仅以特定的数据区为对象进行探测的功能。这2种探测方式及2种任选功能，可以在驱动控制器14的控制下进行选择或追加。
聚焦驱动部21及跟踪驱动部22，分别根据来自加法部24及跟踪控制部23的信号将用于改变物镜3的位置的驱动电流供给致动器2。致动器2，由磁铁和线圈等构成，通过克服片簧6的反作用力而使物镜3移动，从而改变照射在光盘1上的光束的会聚状态(光束与光盘1表面的相对位置偏差)、及光束光点与光道的位置偏差。
跟踪控制部23，是进行用于跟踪伺服的控制的电路，根据来自差分放大器45的宽频带跟踪误差信号RFTE进行反馈控制，使光束跟踪光盘1上的光道。此外，跟踪控制部23，还按照来自驱动控制器14的指示根据由聚焦位置调整部30所发送的L/G切换信号LGS进行控制，使光束始终只跟踪凸纹光道或沟纹光道，即，还进行每当光盘1旋转1周时用于使光束向光盘1的内周侧跳回(平稳跳转)的控制。
聚焦控制部26，由相位补偿用的环路滤波器等构成，根据来自聚焦位置调整部30的聚焦误差信号FES，生成使该信号FES表示的聚焦位置与聚焦伺服的控制目标位置的误差为零的信号，并输出到加法部24。
另外，该聚焦控制部26和跟踪控制部23，根据由聚焦位置调整部30所发送的选通信号IDGATE，仅在会聚照射在光盘1上的光束位于地址区的时间内使进入该区域之前的输出信号为保持状态。这是因为，如上所述，在光盘1上形成的地址坑点，在分别从沟纹光道的中心及凸纹光道的中心仅错开1/4光道间距的位置形成，所以，应将这种不需要的区域从聚焦伺服和跟踪伺服的对象中排除。
扰动信号发生部25，将为使聚焦位置调整部30进行聚焦位置精密探测所需的信号、具体地说就是使聚焦位置改变±0.4μm的1kHz正弦波信号等输出到加法部24。加法部24，在由驱动控制器14进行的控制(粗探测或精密探测指示)下，将来自聚焦控制部26的信号和来自扰动信号发生部25的信号相加，并输出到聚焦驱动部21，或者使来自聚焦控制部26的信号直接通过并输出到聚焦驱动部21。
驱动控制器14，由微处理器、记录控制程序的ROM及作为工作区的RAM等构成，将旋转控制部13、搜索控制部11、信号处理部40及光学头控制部20总括在一起进行控制。例如，当检测出一定条件时，对聚焦位置调整部30等设定用于特定种类的聚焦位置探测的各项条件，并执行该探测。
图2A和图2B是表示光盘1的物理结构的图，图2A是从上面俯视光盘1时的简图，图2B是L/G切换点附近的放大图。该光盘1是SS-L/GFMT光盘。就是说，按螺旋状形成的光道的沟纹(G)及凸纹(L)，都能进行记录再生，在光盘1上每隔一周交替形成。因此，可以从内周到外周连续地对凸纹和沟纹进行再生或记录。
如图2A所示，在该光盘1上，凸纹光道(图中用白线表示)与沟纹光道(图中用黑线表示)每转一周联结在一起，构成1条螺旋线。
如图2B所示，该光盘1，在数据区与数据区之间，有由用于识别扇区的凹凸坑点结构形成的地址区。此外，L/G切换点存在于光盘的每一周上，并且，在结构上使凸纹与沟纹正好在地址区切换。地址区，在光盘的内周侧每一周有17个，其中一个是L/G切换点。并且，由一组地址区和数据区构成数据扇区。因此，例如光盘内周侧的一周(＝1条光道)，被分成17个扇区。
另外，如图2B所示，光盘1的地址区，在扇区的开头，由在从光道的中心沿光盘1的半径方向错开1/2光道间距的位置上以互补的形式配置的坑点(以下简称为「CAPA(互补配置的坑点地址)」)构成。更详细地说，在包含L/G切换点的第一数据扇区以外的数据区终端，在相对于沟纹光道向光盘1的外周侧错开1/2光道间距的位置上配置第一地址，在第一地址后面，在向内周侧错开1/2光道间距的位置上配置第二地址。另一方面，在包含L/G切换点的第一数据扇区，在位于第一数据扇区前面的数据扇区的终端，在相对于沟纹光道向光盘1的内周侧错开1/2光道间距的位置上配置第一地址，在第1地址后面，在向外周侧错开1/2光道间距的位置上配置第二地址。
图2C是当光束照射在SS-L/GFMT光盘1的凸纹上时的光盘1及物镜3的断面图，图2D是当光束照射在SS-L/GFMT光盘1的沟纹上时的光盘1及物镜3的断面图。从该图2C、D可以看出，由于在光盘1的凸纹和沟纹上形状不同，所以当从光盘1反射的光通过物镜3并在光学头7内衍射时，其衍射光的分布在凸纹光道和沟纹光道上是不同的。其结果是，在凸纹光道和沟纹光道上，聚焦误差信号的零电平(对聚焦位置的控制目标位置)与实际聚焦位置的关系不同。因此，本光盘驱动装置100，根据光束是位于凸纹光道上还是位于沟纹光道上而进行不同的聚焦位置调整。就是说，光束位于凸纹光道时的控制目标位置与位于沟纹光道时的控制目标位置是独立存在的。
图3是表示图1所示聚焦位置调整部30的详细结构的框图。该聚焦位置调整部30，从大体上划分，由用于聚焦位置粗探测的构成要素(误码率计测部33、聚焦位置粗探测部50)、用于精密探测的构成要素(读出门检测部32、振摆分量除去部35、切换器39、聚焦位置精密探测部60)、所述各构成要素公用的构成要素(地址信号检测部31、凸纹沟纹检测部34、2个切换器37、38、聚焦误差检测部36)构成。
凸纹沟纹检测部34，根据从信号处理部40的差分放大器45输出的宽频带跟踪误差信号RFTE，生成指示当前的光束光点是位于凸纹光道上还是位于沟纹光道上的L/G切换信号LGS。具体地说，凸纹沟纹检测部34，生成将宽频带跟踪误差信号RFTE的波峰包络双值化后的信号(以下称「波峰包络信号PEPS」)及将宽频带跟踪误差信号RFTE的波底包络双值化后的信号(以下称「波底包络信号BEPS」)，当光束跟踪光盘1上的光道并通过地址区时，如果在波峰包络信号PEPS的逻辑电平改变后波底包络信号BEPS的逻辑电平发生变化，则判定为沟纹，相反，如果在波底包络信号BEPS的逻辑电平改变后波峰包络信号PEPS的逻辑电平发生变化，则判定为凸纹，并将表示所述判定结果的信号作为L/G切换信号LGS输出。该L/G切换信号LGS，在聚焦位置探测中用于区分凸纹和沟纹，或由跟踪控制部23用于进行平稳跳转。
图4A～C是表示凸纹沟纹检测部34的输入输出信号RFTE、LGS的时序的图。图4A示出光盘1上的光道的简略结构及光束光点从沟纹光道通过L/G切换点向凸纹光道移动的轨迹，图4B示出光束光点按图4A所示轨迹跟踪光道时的宽频带跟踪误差信号RFTE的波形，图4C示出L/G切换信号LGS的波形。
如图4A所示，光盘1的地址区，在扇区的开头，由在从光道的中心沿光盘1的半径方向错开1/2光道间距的位置上以互补的形式配置的坑点(CAPA)构成。通过形成所述CAPA，可以根据光束通过地址区时的宽频带跟踪误差信号RFTE对以坑点形成的地址信息进行再生。
现假定光束光点一面跟踪沟纹光道一面通过如图4A所示的地址区。于是，如图4B时间图的左侧所示，宽频带跟踪误差信号RFTE，变为相对于零电平先在正侧出现地址信号、然后在负侧出现的波形。接着，当光束光点通过L/G切换点时，如图4B的时间图的右侧所示，宽频带跟踪误差信号RFTE，变为相对于零电平先在负侧出现地址信号、然后在正侧出现的波形。凸纹沟纹检测部34，根据图4B所示的极性反转顺序检测L/G切换点，所以，输出如图4C所示的L/G切换信号LGS(当光束光点位于沟纹时为“高”电平，当位于凸纹时为“低”电平信号)。
地址信号检测部31，接受从信号处理部40的差分放大器45输出的宽频带跟踪误差信号RFTE，并输出根据规定的阈值将该信号RFTE双值化后的地址脉冲信号PADR，同时输出指示光束光点位于地址区的时序的选通信号IDGATE(在数据区变“低”、在地址区变“高”的选通信号)。具体地说，生成将宽频带跟踪误差信号RFTE的波峰包络双值化后的信号及将宽频带跟踪误差信号RFTE的波底包络双值化后的信号，并根据这2个信号的逻辑和生成选通信号IDGATE。
图5是表示地址信号检测部31的详细结构的框图。该地址信号检测部31，从大体上划分，由用于生成选通信号IDGATE的构成要素3101～3106、及用于生成地址脉冲信号PADR的构成要素3107构成。
波峰包络检测部3101，检测来自再生信号检测器4的宽频带跟踪误差信号RFTE的波峰侧包络。波底包络检测部3102，用于检测宽频带跟踪误差信号RFTE的波底侧包络。双值化电路3103，根据规定的阈值将来自波峰包络检测部3101的信号(表示宽频带跟踪误差信号RFTE的波峰包络的信号)双值化。双值化电路3104，根据规定的阈值将来自波底包络检测部3102的信号(表示宽频带跟踪误差信号RFTE的波底包络的信号)双值化。NOT电路3105，用于将双值化电路3104的输出信号反相后输出。OR电路3106，用于求取双值化电路3103的输出信号及NOT电路3105的输出信号的逻辑和，并输出所求得的选通信号IDGATE。双值化电路3107，对相对于宽频带跟踪误差信号RFTE的零电平出现在正侧的地址再生信号根据相当于其振幅中心的正阈值、对出现在负侧的地址再生信号根据相当于其振幅中心的负阈值分别双值化，并输出所求得的地址脉冲信号PADR。
图6A～D是用于表示在地址信号检测部31中生成选通信号IDGATE的过程的时间图，图6A示出输入到地址信号检测部31的宽频带跟踪误差信号RFTE，图6B示出双值化电路3103的输出信号，图6C示出双值化电路3104的输出信号，图6D示出从地址信号检测部31输出的选通信号IDGATE。
当如图6A所示的宽频带跟踪误差信号RFTE输入地址信号检测部31时，双值化电路3103的输出，如图6B所示，是当相对于宽频带跟踪误差信号RFTE的零电平在正侧出现地址信号时变“高”、除此以外的情况时变“低”的波形。另一方面，双值化电路3104的输出，如图6C所示，是当相对于宽频带跟踪误差信号RFTE的零电平在负侧出现地址信号时变“低”、除此以外的情况时变“高”的波形。OR电路3106的输出、即选通信号IDGATE，如图6D所示，是当宽频带跟踪误差信号RFTE中出现地址信号时变“高”、除此以外的情况时变“低”的波形。
误码率计测部33，用于生成在聚焦位置粗探测中使用的评价信息、即表示记录在光盘1的地址区内的信息的差错发生率或记录在数据区内的信息的差错发生率的信号(位误码率BER)。具体地说，误码率计测部33，根据来自地址信号检测部31的选通信号IDGATE，对来自解调部47的RF脉冲信号PRF的误码率(例如，每单位时间的RF脉冲信号PRF的奇偶校验位差错数)、及来自地址信号检测部31的地址脉冲信号PADR的误码率(例如，每单位时间的地址脉冲信号PADR的奇偶校验位差错数)中的任何一个进行选择和计测，并将其结果作为位误码率BER输出到聚焦位置粗探测部50。
图7是表示误码率计测部33的详细结构的框图。选择电路3301，是2输入1输出的选择器，当来自地址信号检测部31的选通信号IDGATE为“高”时，选择并输出来自解调部47的RF脉冲信号PRF，当选通信号IDGATE为“低”时，选择并输出来自地址信号检测部31的地址脉冲信号PADR。
奇偶校验差错检测器3302，检测在由选择电路3301输出的RF脉冲信号PRF或地址脉冲信号PADR中发生的每1个符号数据的奇偶校验差错，并每当检测到差错时输出1个“高”电平的脉冲信号(奇偶校验差错信号PE)。而由于在光盘1所记录的数据中对每1个符号数据都附加有奇偶校验位，所以，奇偶校验差错检测器3302，对每1个符号数据，从其所含数据位和奇偶校验位检测奇偶校验差错。
周期计数器3303，向位差错检测部3304输出一定周期的时钟信号。位差错检测部3304，对在来自周期计数器3303的时钟信号的一个周期内输入的奇偶校验差错信号PE的个数进行计数，并将其结果作为位误码率BER输出。
聚焦误差检测部36，对从光检测器5经加法放大器43、44输入的2个聚焦信号VFS1、VFS2，按下列的式(1)所示，计算与其差分相当的信息，并作为聚焦误差信号FES输出到聚焦控制部26、振摆分量除去部35及切换器39。
FES＝k1×VFS1-k2×VFS2+OFFSET...(式1)就是说，分别对各聚焦信号VFS1、VFS2进行规定的加权，然后计算其差分，并将加上一定偏移值后的值作为聚焦误差信号FES输出。这时，根据从切换器39输入的平衡控制信号FBAL决定所述权重(k1和k2)之比(聚焦平衡)，并根据从切换器38输入的偏移控制信号FOFF决定所述的偏移值OFFSET(聚焦偏移)。从将该聚焦误差信号FES输入到聚焦控制部26可知，该聚焦误差检测部36，根据2个控制信号FBAL、FOFF变更聚焦平衡和聚焦偏移，从而改变(设定)聚焦误差(VFS1与VFS2之差)的零电平、即聚焦伺服的控制目标位置。
图8是表示聚焦误差检测部36的详细结构的框图。该聚焦误差检测部36的前级部，是由差动放大器3613、反馈电阻器3612、聚焦平衡电路3611及D/A转换器3618构成的差动放大电路。聚焦平衡电路3611，由电压控制的可变电阻器件(2个晶体管互补连接)等构成。该差动放大电路，根据从切换器37发送来的平衡控制信号FBAL(的模拟值)，改变计算二个输入信号VFS1、VFS2的差分时的增益比(聚焦平衡)。后级部，是由3个电阻器3614～3616、差动放大器3617及A/D转换器3619构成的偏移调整电路。根据从切换器38发送来的偏移控制信号FOFF(模拟值)，将一定的偏移值(聚焦偏移)与来自前级部的差分信号相加。
切换器37、38，是分别由驱动控制器14控制的2输入1输出的选择器，当从驱动控制器14接收到进行聚焦位置粗探测的指示时，选择并输出来自聚焦位置粗探测部50的控制信号FBAL1、FOFF1，当接收到进行精密探测的指示时，选择并输出来自聚焦位置精密探测部60的控制信号FBAL2、FOFF2。
聚焦位置粗探测部50，是在进入聚焦状态的初期进行聚焦位置探测、即粗探测的控制电路，为了强制性地将聚焦位置仅移动一定距离从而使来自误码率计测部33的位误码率BER变为一定值以下，将2个控制信号FBAL、FOFF输出到切换器37、38。这时，聚焦位置粗探测部50，按照预先编制的程序，一面参照来自凸纹沟纹检测部34的L/G切换信号LGS，一面在光束光点位于凸纹光道时及位于沟纹光道上时进行不同的控制。这是因为考虑到避免发生以下的情况，即只将凸纹光道及沟纹光道中的任何一个光道作为对象调整聚焦位置使其再生状态为最佳状态、而另一个光道上不一定是最佳再生状态。就是说，区分凸纹光道和沟纹光道并分别探测聚焦控制的目标值，从而能从总体上(对凸纹光道和沟纹光道双方都)获得良好的再生特性。
图9是表示聚焦位置粗探测部50的详细结构的框图。第一存储部52，是具有用于记录多个聚焦平衡值(与平衡控制信号FBAL1的大小相当的数值)的区域的可重写非易失性存储器，预先存储着表示在组装和调整本光盘驱动装置100时得到的光盘1的沟纹光道聚焦位置调整值的1个聚焦平衡值。同样，第二存储部53，是具有用于记录多个聚焦偏移值(与偏移控制信号FOFF1的大小相当的数值)的区域的可重写非易失性存储器，预先存储着表示在组装和调整本光盘驱动装置100时得到的光盘1的凸纹光道聚焦位置调整值的1个聚焦偏移值。
DSP51，是在内部装有控制程序的数字信号处理器，用于对聚焦位置探测进行软处理。具体地说，当光束光点位于光盘1上的沟纹光道时，一面参照存储在第一存储部52内的聚焦平衡值一面输出平衡控制信号FBAL1，从而探测使来自误码率计测部33的位误码率BER变为一定值以下的最佳聚焦平衡值。接着，在保持该平衡控制信号FBAL1的输出的状态下，当光束光点位于光盘1上的凸纹光道时，一面参照存储在第2存储部53内的聚焦偏移值一面输出偏移控制信号FOFF1，从而探测使来自误码率计测部33的位误码率BER变为一定值以下的最佳聚焦偏移值。
然后，当通过这种探测得到了最佳聚焦平衡值及最佳聚焦偏移值时，DSP51，在将其区分为凸纹光道用及沟纹光道用之后存储在第一和第二存储部52、53内，同时，作为该探测后的聚焦位置的新控制基准位置，一面区分凸纹光道和沟纹光道，一面将与该聚焦平衡值及聚焦偏移值相当的控制信号FBAL1、FOFF1输出到切换器37、38。
读出门检测部32，是在进行聚焦位置精密探测的情况下进一步提高精度时作为任选功能使用的电路，用于向聚焦位置精密探测部60输出在光盘1的地址区及预先由驱动控制器14指定的数据区变“高”的选通信号RDGT。
具体地说，预先由驱动控制器14通过取入聚焦误差信号FES并进行A/D转换对光盘1旋转时产生的振摆(交流信号)进行检测，并将与该交流信号变化小的位置相当的数据区中使选通信号RDGT变“高”的那些数据区的扇区通知读出门检测部32。然后，读出门检测部32，根据来自信号处理部40的宽频带跟踪误差信号RFTE判别地址区和数据区(扇区)，并生成在地址区和预先由驱动控制器14指定的数据区(扇区)中变“高”的选通信号RDGT。该选通信号RDGT，用于消除在聚焦位置精密探测中因受振摆的影响而使聚焦控制精度恶化的异常状况。
图10是读出门检测部32的输入信号RFTE、指示地址区的选通信号IDGATE及从读出门检测部32输出的信号RDGT的时间图。选通信号RDGT，用于指示地址区及预先指定的数据扇区(读出数据扇区)。在精密的聚焦位置探测中，当不要求高精度时，驱动控制器14，可以指示读出门检测部32，使其功能停止。这时，读出门检测部32使选通信号RDGT总是为“高”电平。
振摆分量除去部35，是在进行聚焦位置精密探测时作为任选功能使用的电路，是将来自聚焦误差检测部36的聚焦误差信号FES中所包含的光盘1的振摆分量除去并使该分量以外的频率分量(由扰动信号发生部25施加的1kHz信号等)通过的滤波器，并将所通过的信号经由切换器39输出到聚焦位置精密探测部60。这是因为，其作用与读出门检测部32相同，在将聚焦位置精密探测中的振摆影响排除的情况下，可以进行精度更高的聚焦位置探测。
切换器39，是由驱动控制器14控制的2输入1输出的选择器，根据来自驱动控制器14的指示对振摆分量除去部35的输入输出进行旁路。具体地说，当进行聚焦位置的精密探测时，根据来自驱动控制器14的指示，选择振摆分量除去部35的输出信号及聚焦误差检测部36的输出信号FES中的任何一个，并作为选择后的聚焦误差信号FESS输出到聚焦位置精密探测部60。该切换器39，具有在聚焦位置的精密探测中决定是否使振摆分量除去部35起作用、即是否以更高的精度进行聚焦位置精密探测的功能。
聚焦位置精密探测部60，是用于对在聚焦位置粗探测部50的聚焦位置粗探测结束后接着进行的细密聚焦位置探测进行控制的电路。具体地说，根据从切换器39发送来的聚焦误差信号FESS中所包含的扰动信号分量(从扰动信号发生部25输出的扰动信号)及从信号处理部40发送来的再生信号RF，探测使该再生信号的包络变大、且使该再生信号的抖动变小的最佳聚焦位置，并向切换器37、38输出2个控制信号FBAL2、FOFF2，以便通过聚焦控制部26的聚焦伺服保持该最佳聚焦位置。这是因为，通过进行考虑到再生信号RF的包络和抖动两个方面的聚焦控制，可以从总体上获得良好的再生状态。
另外，与聚焦位置粗探测部50一样，聚焦位置精密探测部60，还可以根据来自凸纹沟纹检测部34的L/G切换信号LGS，在光束光点位于凸纹光道时及位于沟纹光道时进行不同的控制。这是为了能区分凸纹光道和沟纹光道并分别探测聚焦控制的目标值，从而可以综合性地(对凸纹光道和沟纹光道双方都)获得良好的再生特性。
其次，说明结构如上所述的本光盘驱动装置100在记录和再生过程中进行聚焦位置粗探测时的动作。
首先，参照图1和图3说明本光盘驱动装置100的总体动作。在该聚焦位置的粗探测中，切换器37、38，根据从驱动控制器14来的指示，选择来自聚焦位置粗探测部50的控制信号FBAL1、FOFF1并使其通过，由于加法器24仅使来自聚焦控制部26的信号通过，所以与只在精密的聚焦探测中使用的构成要素(扰动信号发生部25、读出门检测部32、振摆分量除去部35、聚焦位置精密探测部60)不进行动作(没有直接联系)。
驱动控制器14，先向旋转控制部13发出指示，使主轴电机12以一定转速转动，然后，通过向探测控制部11发出指示，由粗调电机10进行粗搜索动作。接着，控制调制部42和激光器功率驱动部41，从而由半导体激光器8向光盘1照射光束。
光检测器5，在以4分段光电二极管检测到由光束光点在光盘1上反射的光束后变换为电信号，并由加法放大器43、44将该4个信号中的2个相加，从而生成在聚焦误差信号FES的生成中使用的2个聚焦信号VFS1、VFS2。
聚焦误差检测部36，根据从聚焦位置粗探测部50经切换器37、38输入的2个控制信号FBAL1、FOFF1，对2个聚焦信号VFS1、VFS2进行上列式1的运算，从而生成聚焦误差信号FES。也就是说，改变聚焦误差的零电平、即聚焦伺服的控制目标位置。
聚焦控制部26，根据来自聚焦误差检测部36的聚焦误差信号FES，通过加法器24、聚焦驱动部21使致动器2动作，从而进行使聚焦误差信号FES与聚焦伺服的控制目标位置之差变为零的聚焦伺服。
在这种聚焦伺服进行动作的状态下，开始下一步的跟踪伺服。就是说，差分放大器45，通过求取来自再生信号检测器4的2个信号的差分，生成表示光盘1的光道中心与光束光点间的位置偏差的宽频带跟踪误差信号RFTE。跟踪控制部23，根据该宽频带跟踪误差信号RFTE，通过跟踪驱动部22使致动器2动作进行反馈控制，以便使光束跟踪光盘1上的光道。
在该聚焦控制和跟踪控制进行动作的状态下，接着，使从再生信号检测器4经加法放大器46得到的再生信号RF在虽然不是最大但接近最大的振幅上保持恒定振幅。因此，可以稳定地进行良好的再生。
以下，说明聚焦位置与再生特性的关系。图11是表示与聚焦位置的变化对应的RF脉冲信号PRF的位误码率BER的一般曲线图。横轴表示聚焦位置，纵轴表示位误码率BER。现假定聚焦最佳位置为0.μm。在该聚焦最佳位置上的位误码率BER为1e-4左右。随着聚焦位置从聚焦最佳位置偏移，位误码率BER按2次函数增加。在聚焦位置从最佳位置偏移±0.6μm的情况下，位误码率BER为1e-3左右。
聚焦位置粗探测部50，改变聚焦误差检测部36中的聚焦平衡或聚焦偏移而有意图地改变光束在光盘1上的会聚状态。就是说，聚焦位置粗探测部50，依次地反复改变聚焦平衡或聚焦偏移，直到使由误码率计测部33计测到的RF脉冲信号PRF的误码率变为规定值以下、例如位误码率为5e-4以下为止，从而探测最佳的聚焦位置。从图11还可以看出，如将位误码率BER在5e-4以下的再生状态换算为聚焦位置的偏差，则相当于对聚焦最佳位置的±0.3μm的范围。就是说，聚焦位置粗探测部50，根据位误码率修正输入到聚焦误差检测部36的2个控制信号FBAL1、FOFF1，以使来自最佳聚焦位置的偏差在规定值以下。
下面，对聚焦位置的粗探测进行更为详细的说明。图12是表示聚焦位置粗探测部50的详细动作的流程图。
如图9所示，聚焦位置粗探测部50是用内装控制程序的DSP51等以软件方式实现的。此外，该聚焦位置粗探测，在由驱动控制器14向跟踪控制部23发出指示从而使光束跟踪特定凸纹光道或沟纹光道的跟踪控制已进行动作的状态下进行。就是说，在使光束跟踪光盘1上的特定凸纹光道或特定沟纹光道并每当光盘旋转一周时进行向光盘1的内周侧光束跳回的平稳跳转的状态下，执行以下程序。
现假定由于发生了一定值以上的再生误差而必须进行聚焦位置的粗探测。就是说，聚焦位置粗探测部50的DSP51，将预先存储在第一存储部52和第二存储部53内的聚焦平衡值及聚焦偏移值作为控制信号FBAL1、FOFF1向聚焦误差检测部36输出，但在这种状态下，假定由误码率计测部33计测的位误码率BER超过一定值(5e-4)。
首先，聚焦位置粗探测部50，根据来自凸纹沟纹检测部34的L/G切换信号LGS的逻辑电平，判断光束位于凸纹光道还是位于沟纹光道(步骤S10)。具体地说，观察L/G切换信号LGS，并在一定时间以后，根据是“低”电平还是“高”电平进行所述判断。
当判断的结果是位于沟纹光道时，读出存储在第一存储部52内的聚焦平衡值(当前的FBAL值)，并设该值为A(A＝当前FBAL值)(步骤S11)。然后，计算新的聚焦平衡值(更新FBAL值)(步骤S12)。具体地说，设FBAL值的变更量为B(换算为聚焦位置，例如相当于0.6μm的聚焦平衡值)并设更新FBAL值为X，进行式2所示的运算。
X＝A+B ...(式2)将所求得的更新FBAL值(X)作为平衡控制信号FBAL1通过切换器37输出到聚焦误差检测部36(步骤S13)。这意味着变更了聚焦误差检测部36中的聚焦平衡，使聚焦位置相对于变更前的聚焦位置只改变+0.6μm。
在按所述方式变更了聚焦平衡的状态下，接收来自误码率计测部33的位误码率BER(步骤S14)，并判断位误码率BER是否在5e-4以下(步骤S15)。如判断结果为位误码率BER在5e-4以下，则如在前面用图11说明过的那样，可判定聚焦平衡变更后的聚焦位置与聚焦最佳位置的偏差在0.3μm以内，并将该更新FBAL值(X)存储在第一存储部52内，然后使聚焦位置探测正常结束(步骤S28)。
另一方面，当位误码率BER大于5e-4时，判断已对FBAL值进行了几次变更处理(步骤S16)。当判断结果表明该次数为第一次时，进行第二次的更新FBAL值的计算(步骤S17)。具体地说，进行式3所示的运算。
X＝A-B...(式3)然后，将所求得的FBAL值(X)作为平衡控制信号FBAL1通过切换器37输出到聚焦误差检测部36。这意味着变更了聚焦误差检测部36中的聚焦平衡，使聚焦位置相对于变更前的聚焦位置只改变-0.6μm。
接着，在按所述方式变更了聚焦平衡的状态下，反复进行所述步骤S14、S15。就是说，接收来自误码率计测部33的位误码率BER(步骤S14)，并判断位误码率BER是否在5e-4以下(步骤S15)。如判断结果为位误码率BER在5e-4以下，则将该更新FBAL值(X)存储在第一存储部52内，然后使聚焦位置探测正常结束(步骤S28)。
另一方面，当位误码率BER大于5e-4时，判断已对FBAL值进行了几次变更处理(步骤S16)。如判断结果表明该次数为第二次时，则视为聚焦位置探测不能正常完成而结束聚焦位置探测(步骤S29)。
在所述步骤S10的判断中，当聚焦位置粗探测部50判定光束位于凸纹光道时，读出存储在第二存储部53内的聚焦谝移值(当前的FOFF值)，并设该值为C(C＝当前FOFF值)(步骤S21)。然后，计算新的聚焦谝移值(更新FOFF值)(步骤S22)。具体地说，设FOFF值的变更量为D(换算为聚焦位置，例如相当于0.6μm的聚焦谝移值)并设更新FOFF值为Y，进行式4所示的运算。
Y＝C+D...(式4)然后，将所求得的FOFF值(Y)作为偏移控制信号FOFF1通过切换器38输出到聚焦误差检测部36(步骤S23)。这意味变更了聚焦误差检测部36中的聚焦谝移，使聚焦位置相对于变更前的聚焦位置只改变+0.6μm。
在按所述方式变更了聚焦谝移的状态下，接收来自误码率计测部33的位误码率BER(步骤S24)，并判断位误码率BER是否在5e-4以下(步骤S25)。如判断结果为位误码率BER在5e-4以下，则判断聚焦谝移变更后的聚焦位置与聚焦最佳位置的偏差在0.3μm以内，并将该FOFF值(Y)存储在第二存储部53内，然后使聚焦位置探测正常结束(步骤S28)。
另一方面，当位误码率BER大于5e-4时，判断已对FOFF值进行了几次变更处理(步骤S26)。当判断结果表明该次数为第一次时，进行第二次的更新FOFF值的计算(步骤S27)。具体地说，进行式5所示的运算。
Y＝C-D...(式5)然后，将所求得的FOFF值(Y)作为偏移控制信号FOFF1通过切换器38输出到聚焦误差检测部36。这意味着变更了聚焦误差检测部36中的聚焦偏移，使聚焦位置相对于变更前的聚焦位置只改变-0.6μm。
接着，在按所述方式变更了聚焦偏移的状态下，反复进行所述步骤S24、S25。就是说，接收来自误码率计测部33的位误码率BER(步骤S24)，并判断位误码率BER是否在5e-4以下(步骤S25)。如判断结果为位误码率BER在5e-4以下，则将该FOFF值(Y)存储在第二存储部53内，然后使聚焦位置探测正常结束(步骤S28)。
另一方面，当位误码率BER大于5e-4时，判断已对FOFF值进行了几次变更处理(步骤S26)。如判断结果表明该次数为第二次时，则视为聚焦位置探测不能正常完成而结束聚焦位置探测(步骤S29)。
另外，在所述步骤S15和步骤S25中，当探测到新的聚焦平衡值和(或)聚焦偏移值时，聚焦位置粗探测部50，在执行再一次的探测之前，将该新的聚焦平衡值和(或)聚焦偏移值作为控制信号FBAL1、FOFF1继续输出到聚焦误差检测部36。就是说，当光束光点位于沟纹光道时，聚焦位置粗探测部50，用存储在第一存储部52内的最新聚焦平衡值输出平衡控制信号FBAL1(偏移控制信号FOFF1以零输出)，另一方面，当光束光点位于凸纹光道时，用存储在第一存储部52内的最新聚焦平衡值输出平衡控制信号FBAL1。同时用存储在第二存储部53中的最新聚焦偏移值输出偏移控制信号FOFF1。因此，聚焦位置粗探测部50进行的聚焦位置探测，反映为在其后的记录和再生中的位误码率BER的减小。
将本实施例的聚焦位置变更量设定为0.6μm的理由如下。就是说，光盘驱动装置的初始聚焦位置，在组装和调整时，调整为使地址或记录在光盘上的数据区内的信号能够良好地再生。但是，由于聚焦误差信号表示的聚焦位置随着光学头的温度特性的变化或老化等而发生变化等原因，有时将使再生误差增加或使记录特性恶化。关于光学头的温度特性，按照光学头的结构，显示出0.0114μm/℃的变化特性。即，光学头周围温度从起动时的25℃上升到60℃，相当于聚焦位置发生0.4μm的变化。除该光学头的温度特性外，如进一步还存在着光学头特性的老化等，则地址或记录在光盘上的数据区内的信号，在某些情况下不能再生。
特别是，在地址区中，如聚焦位置从地址脉冲的位误码率BER最小的聚焦位置偏离±0.6μm以上，则地址读出将会恶化。因此，例如，当聚焦位置从位误码率BER最小的聚焦位置偏离+0.6μm～+1.0μm的范围时，如强制性地使聚焦位置移动-0.6μm，则由于聚焦位置进入0μm～+0.4μm的范围，所以能够正常地读出地址。另外，例如，当聚焦位置从位误码率BER最小的聚焦位置偏离-0.6μm～-1.0μm的范围时，如强制性地使聚焦位置移动+0.6μm，则由于聚焦位置进入0μm～-0.4μm的范围，所以能够正常地读出地址。
根据以上的理由，在本实施例中，将聚焦位置变更量设定为0.6μm，并对位误码率BER在5e-4以下的聚焦位置进行探测。
如上所述，聚焦位置粗探测部50，仅以沟纹光道为对象调整聚焦误差检测部36中的聚焦平衡，使位误码率BER在一定值以下，另一方面，仅以凸纹光道为对象调整聚焦误差检测部36中的聚焦偏移，使位误码率BER在一定值以下，从而决定出聚焦误差的零电平、即聚焦伺服的控制目标。这样，在本实施例中的聚焦位置粗探测，由于采用沟纹光道及凸纹光道两种光道探测聚焦位置，所以，与仅用其中一种光道进行探测的现有方式不同，可以避免任何一种光道的再生特性严重恶化的异常状况。就是说，可以实现在两种光道上都能获得良好再生特性的聚焦控制、即从总体上使再生误差降低的聚焦控制。
另外，在本实施例中，聚焦位置粗探测部50，仅以沟纹光道为对象调整聚焦平衡，接着仅以凸纹光道为对象调整聚焦偏移，从而探测到对两种光道都是最佳的聚焦位置，但本发明并不限定于所述光道的种类和探测顺序。
图13示出本实施例的聚焦位置粗探测的变形例。在本图中，示出总计8个不同的探测方法N0.1～8，并示出在各探测方法中采用的控制参数(从聚焦位置粗探测部50输出到聚焦误差检测部36的控制信号FBAL1、FOFF1)。在图中，围有方框的控制参数，意味着通过根据图12所示的程序进行的探测求得的对象，虚线箭头，意味着将按如上方式求得的控制参数直接用作另一方的控制参数。
这8个方法，在考虑到沟纹光道及凸纹光道两个方面并分别进行聚焦位置探测、及其探测程序与图12所示流程图基本相同(判断位误码率是否在一定值以下)这两点上，都是共同的。
在图13中，探测例N0.1，是本实施例的情况(图12所示的程序)。就是说，聚焦位置粗探测部50，当光束光点位于沟纹光道时，仅输出与存储在第一存储部52内的最新FBAL值对应的平衡控制信号FBAL1，当光束光点位于凸纹光道时，将该平衡控制信号FBAL1与对应于存储在第二存储部53内的最新FOFF值的偏移控制信号FOFF1一起输出，在该情况下以沟纹光道为对象调整了FBAL后，将该FBAL值保持原状态，接着以凸纹为对象调整FOFF值。
探测例No.2，相当于将本实施例(探测例No1)中的光道种类交换后的情况。
探测例No.3，是对沟纹光道及凸纹光道分别采用不同的FBAL值(第一和第二FBAL值)的方法，是对聚焦偏移不进行调整的方法。就是说，聚焦位置粗探测部50，当光束光点位于沟纹光道时，仅输出与存储在第一存储部52内的最新第一FBAL值对应的平衡控制信号FBAL1，当光束光点位于凸纹光道时，仅输出与存储在第一存储部52内的最新第二FBAL值对应的平衡控制信号FBAL1，在该情况下以沟纹光道为对象调整了第一FBAL值后，接着以凸纹为对象调整第二FBAL值。
这样，在结构上使沟纹光道及凸纹光道都通过聚焦平衡变更聚焦控制目标位置，所以无需对聚焦控制部的目标值施加偏移就可以设定聚焦位置。因此，可以避免发生因偏移而导致的聚焦控制系统动态范围变窄的异常状况。例如，在记录再生动作中，在对装置施加干扰振动的情况下，将会发生根据偏移调整聚焦位置时的异常状况(聚焦控制系统易于饱和、对聚焦控制目标位置跟踪性能不良等)，但按照本方法，则可以避免这种异常，从而使装置的播放能力提高。
探测例No.4，是对沟纹光道及凸纹光道分别采用不同的FOFF值(第一和第二FOFF值)的方法，不进行聚焦平衡的调整就是说，聚焦位置粗探测部50，当光束光点位于沟纹光道时，仅输出与存储在第二存储部53内的最新的第一FOFF值对应的偏移控制信号FOFF1，当光束光点位于凸纹光道时，仅输出与存储在第二存储部53内的最新第二FOFF值对应的偏移控制信号FOFF1，在该情况下以沟纹光道为对象调整了第一FOFF后，接着以凸纹为对象调整第二FOFF值。
一般说来，聚焦偏移的调整电路，能以比聚焦平衡调整电路简单的结构实现，另外，变更聚焦平衡时引起的聚焦伺服响应，其响应特性比变更聚焦偏移时差，所以，按照本探测例，能以简单的结构实现高速的聚焦伺服控制电路。
探测例No.5，其基本控制方式与所述探测例No.1相同。就是说，聚焦位置粗探测部50，当光束光点位于沟纹光道时，仅输出与存储在第一存储部52内的最新FBAL值对应的平衡控制信号FBAL1，当光束光点位于凸纹光道时，将该平衡控制信号FBAL1与对应于存储在第二存储部53内的最新FOFF值的偏移控制信号FOFF1一起输出。
但是，在本探测例No.5中，首先，聚焦位置粗探测部50，通过执行所述探测例No.1的程序等，求出与对应于沟纹光道的最佳聚焦位置和对应于凸纹光道的最佳聚焦位置之差相当的FOFF值、即求出可得到对沟纹光道及凸纹光道双方大致相同的(也可以不是最佳的)聚焦状态的FOFF值，并预先将其存储在第二存储部53内。然后，聚焦位置粗探测部50，以沟纹光道为对象调整FBAL值。
探测例No.6，相当于将所述探测例No.5中的光道种类交换后的情况。按照该探测例No.5和6，尽管仅以一种光道为对象进行聚焦平衡调整，但对另一种光道也还是能自动地得到最佳聚焦位置。就是说，只要对沟纹光道及凸纹光道中的任何一种光道进行聚焦位置探测，也能使另一种光道上的聚焦位置最佳化，所以能缩短聚焦位置调整时间。
探测例No.7，是对沟纹光道及凸纹光道分别采用不同FBAL值(第一和第二FBAL值)及公用FOFF值的方法，不进行聚焦平衡调整。就是说，聚焦位置粗探测部50，当光束光点位于沟纹光道时，输出分别与存储在第一和第二存储部52、53内的最新的第一FBAL值和FOFF值对应的控制信号FBAL1、FOFF1，当光束光点位于凸纹光道时，将该偏移控制信号FOFF1与对应于存储在第一存储部52内的最新的第2FBAL值的平衡控制信号FBAL1一起输出。在该情况下，首先，聚焦位置粗探测部50，通过执行所述探测例No.3的程序等，求出可得到对沟纹光道及凸纹光道双方大致相同的(也可以不是最佳的)聚焦状态的第一FBAL值和第二FBAL值，并预先将其存储在第一存储部52内。然后，聚焦位置粗探测部50，只以沟纹光道为对象调整FOFF值。
探测例No.8，相当于将所述探测例No.7中的光道种类交换后的情况。按照该探测例No.7和8，也是只要对沟纹光道及凸纹光道中的任何一种光道进行聚焦位置探测，也能使另一种光道上的聚焦位置最佳化，所以能缩短聚焦位置调整时间。
另外，在本实施例中，由于再生时和记录时光学头的输出功率不同，所以，即使再生时的聚焦位置已最佳化，但记录时的聚焦位置有时会偏离聚焦最佳位置。在这种情况下，可以相对于沟纹光道及凸纹光道都进行再生时的聚焦位置，以同一聚焦偏移对记录时的聚焦位置进行校正，从而能以简单的方式对再生时和记录时的聚焦位置偏差进行校正处理。
另外，在本实施例中，由误码率计测部33检测奇偶校验差错，但除此以外，也可以采用例如用被称作CRCC(循环冗余校验码)的纠错码检测再生差错的方法。为求得CRCC，可将在光盘1上记录的数据分割为数据块，并以多项式表示数据位，将该式除以称作生成多项式的预定值。将该除法运算后的结果作为检查位附加在数据位的末尾并进行记录。为了在再生时进行差错检测，将包含数据位和检查位的数据用生成多项式再除一次，如这时没有代码错误，则能整除，且除法运算的结果变为零，如存在代码错误，则不能整除，且除法运算的结果不是零，因而可以判定有无代码错误。因此，可以用CRCC的差错检测器代替奇偶校验差错检测器3302构成误码率计测部33。
另外，在本实施例中，如图12所示，聚焦位置粗探测部50，只在相对于预先存储在内部的调整值偏移+0.6μm和-0.6μm的2个部位上尝试着进行聚焦位置探测，但在进行聚焦位置探测时，也可以使聚焦位置的变更量比0.6μm更加细微(例如，变更量＝0.1μm)。因此，能以更高的精度探测位误码率BER最小的聚焦位置。
此外，本实施例的聚焦位置粗探测部50，当根据RF脉冲信号PRF进行聚焦位置探测时，探测RF脉冲信号PRF的误码率在规定值以下的聚焦位置，当根据地址脉冲信号PADR进行聚焦位置探测时，探测地址脉冲信号PADR的误码率在规定值以下的聚焦位置，但也可以相应于地址区和数据区内的各个位置探测再生信号最大的聚焦位置、或再生信号抖动最小的聚焦位置、或再生信号振幅最大的聚焦位置与再生信号抖动最小的聚焦位置的中间聚焦位置、或再生信号的误码率最小的聚焦位置。
例如，通过只将地址脉冲信号PADR直接输入误码率计测部33的奇偶校验差错检测器3302，可以使从误码率计测部33输出的位误码率BER表示仅在光盘1的地址区发生的位误码率。因此，可以根据仅在地址区发生的误码率进行聚焦位置探测，因而可以实现对例如象格式化后可重写的光盘那样的数据区虽未记录但可以在地址区记录信息的光盘也可以进行聚焦位置探测的光盘驱动装置。
下面，对本光盘驱动装置100在记录和再生时进行聚焦位置精密探测的情况下的相关构成要素进行更详细的说明。另外，为便于说明，先说明读出门检测部32和振摆分量除去部35不动作的情况。
为了进行聚焦位置精密探测，首先，驱动控制器14，为将聚焦位置探测用测试信号记录于光盘1上的驱动测试区而将控制其记录位置、记录的开始或停止的测试记录控制信号TWCNT输出到调制部42，。接着，在该记录结束后，将用于控制聚焦位置精密探测的开始或停止的聚焦位置精密探测控制信号FPSON输出到聚焦位置精密探测部60。
另外，驱动控制器14，接收来自地址信号检测部31的双值化后的地址脉冲信号PADR，因而可以识别从光学头7会聚照射在光盘1的光道上的光束当前位置，还可以根据该地址脉冲信号PADR指示跟踪控制部23将光束移动到光盘1上的任意光道。
在开始进行聚焦位置精密探测之前预先将聚焦位置探测用测试信号记录在光盘1上的原因如下。就是说，本实施例的光盘1是可记录光盘，当未记录时，在预先记录着地址信号的地址区等预格式化区域以外的数据区内没有记录任何数据。在将这样的光盘1安放在本光盘驱动装置100内时，根据数据区的再生信号RF进行聚焦位置精密探测的聚焦位置精密探测部60就不能开始聚焦位置探测。因此，在进行聚焦位置探测之前，应预先将聚焦位置探测用测试信号记录于光盘1上的驱动测试区。
也就是说，驱动控制器14，在进行聚焦位置探测之前，先判断安放在本光盘驱动装置100内光盘1是否是未记录的，并当判定为未记录时，将聚焦位置探测用测试信号预先记录于驱动测试区，为了在以后再次利用，存储用于特定该驱动测试区(的光道)的信息。而当判定所安放的光盘1已完成记录时，使光学头7对该记录部位(光道)进行移动搜索，从而开始聚焦位置探测。
图14是用于说明光盘1的驱动测试区的图，示出SS-L/GFMT光盘1的信息区配置格式。指示光盘1的物理地址的扇区编号，按光盘1的位置进行分配，光盘内周的导入区(扇区编号27AB0hex～30FFFhex)，由蚀刻数据区(扇区编号27AB0hex～2FFFhex)、镜像区(在蚀刻数据区与可重写数据区中间的未分配地址区)、及可重写数据区(扇区编号30000hex～30FFFhex)构成，驱动测试区存在于可重写数据区中。另外，光盘外周的导出区(扇区编号16B480hex～17966hex)，是可重写数据区，其中有驱动测试区。在光盘1的导入区及导出区中，作为测试区，有光盘测试区和驱动测试区，在聚焦位置探测中使用的是驱动测试区(以下，将驱动测试区简称为「测试区」)。这样，在SS-L/GFMT型的光盘1上，在光盘内周的导入区及光盘外周的导出区中分别设有测试区。
另外，驱动控制器14，在进行聚焦位置精密探测动作之前，特别是每当起动本光盘驱动装置100时，指示调制部42将聚焦位置探测用测试信号记录于测试区。此外，如果总是只在同一地址的光道上反复进行记录，将会使该光道的记录再生特性显著恶化，所以当每次在测试区内进行探测练习时应随机地变更进行记录的光道。在聚焦位置精密探测中所需要的来自光盘1的再生信号RF，必须旋转1周以上分别对光盘1的凸纹光道及沟纹光道连续进行记录，所以，驱动控制器14指示调制部42，从光盘内周的测试区及光盘外周的测试区中随机确定一条沟纹光道，并从所确定的沟纹光道的起始地址起连续记录1条光道(＝旋转1周)，并以同样方式对凸纹光道连续记录1条光道(＝旋转1周)。
由驱动控制器14确定测试区的具体步骤如下。现假定导入区的测试区起始光道地址为TNih、导入区的测试区最末尾的光道地址为TNie、导出区的测试区起始光道地址为TNoh、导出区的测试区最末尾的光道地址为TNoe，并对从沟纹光道的开头到接着的凸纹光道的最末尾的2条光道(＝旋转2周)进行对测试区的记录。即，对称记录光道为从TNih到TNie-1及从TNoh到TNoe-1的光道。如将其用实际的扇区编号表示，则为TNih＝30600h、TNie-1＝30CDDh、TNoh＝16BE80h、TNoe-1＝16C52Fh。关于在扇区编号30600h～30CDDh及16BE80h～16C52Fh中包含的零扇区的扇区编号，可随机确定。
以下，参照图1和图3说明本光盘驱动装置100进行聚焦位置精密探测时的总体动作。
在驱动控制器14的控制下，使光盘1按规定的转速旋转，然后，使由半导体激光器8向光盘1射出的光束照射在光盘1上。聚焦误差检测部36，根据从光盘1反射的光束，从2个聚焦信号VFS1、VFS2生成并输出聚焦误差信号FES。这时，聚焦误差检测部36，根据来自聚焦位置精密探测部60的控制信号FBAL2、FOFF2，变更聚焦平衡及聚焦偏移，从而改变聚焦误差的零电平、即聚焦伺服的控制目标位置。
聚焦控制部26，根据来自聚焦误差检测部36的聚焦误差信号FES，通过加法器24及聚焦驱动部21使致动器2动作，从而进行使与来自聚焦误差检测部36的聚焦误差信号FES对应的聚焦位置与聚焦控制的目标位置之差变为零的聚焦伺服。加法部24，根据来自驱动控制器14的指示，仅在实施聚焦位置的精密探测时，将来自扰动信号发生部25的扰动信号和来自聚焦控制部26的信号相加，并将该相加信号输出到聚焦驱动部21，但如不实施聚焦位置精密探测，则将来自聚焦控制部26的信号直接输出到聚焦驱动部21。
在由聚焦控制部26进行聚焦伺服动作的状态下，由再生信号检测器4和差分放大器45求得表示光盘1上的光道中心与光束的位置偏差的宽频带跟踪误差信号RFTE。跟踪控制部23，根据宽频带跟踪误差信号RFTE进行反馈控制，使光束跟踪光盘1上的光道。在该聚焦控制和跟踪控制进行动作的状态下，可从再生信号检测器4得到在虽然不是最大但接近最大的振幅上保持恒定振幅的再生信号。
驱动控制器14，在所述的聚焦控制和跟踪控制进行着动作的状态下，可以通过解调部47读取光束在光盘1上的当前位置的地址。然后，驱动控制器14，对光盘1上的测试区的沟纹光道进行随机检索。在驱动控制器14检索测试区内的目的沟纹光道时，最好是检索自该目的沟纹光道起1条光道的内周侧光道，并当光束到达作为目的的沟纹光道的起始扇区(零扇区)时，立即向调制部42发送用于产生记录信号的命令(以下称「测试记录命令」)及聚焦位置精密探测用的测试信号。
调制部42，根据来自驱动控制器14的测试记录命令，向激光器功率驱动部41输出聚焦位置精密探测用的测试信号。激光器功率驱动部41，接收来自调制部42的测试信号并以该测试信号对激光器的功率进行调制。
驱动控制器14，从随机确定出的沟纹光道起连续地在2条光道、从光盘1的内周侧起按沟纹光道和凸纹光道的顺序联结的2条光道上记录测试信号，并结束记录动作。
接着，驱动控制器14，将光学头7移动到已按如上所述方式进行了记录的测试区域内的沟纹光道。在这种情况下，最好也是先移动到目的沟纹光道的1条光道的内周侧，并当光束位于目的沟纹光道时，将用于使光束始终跟踪该沟纹光道的平稳跳转命令发送到跟踪控制部23。跟踪控制部23，每当光盘1旋转1周时进行平稳跳转，并控制跟踪驱动部22，使光束始终仅跟踪随机检索到的测试区的一个沟纹光道。
在按所述方式使聚焦控制和跟踪控制进行动作且每当光盘1旋转1周时进行平稳跳转从而使光束始终跟踪测试区内的沟纹光道后，驱动控制器14，由扰动信号发生部25产生干扰信号，并将扰动施加于聚焦控制系统。通过这种施加，可强制性地使聚焦位置改变，并使聚焦误差信号FES内包含扰动信号的频率分量(扰动分量)。然后，聚焦位置精密探测部60，根据从切换器39发送来的聚焦误差信号FESS所包含的扰动分量及从信号处理部40传送来的再生信号RF的包络和抖动求出表示光束相对于光盘1的位置偏差的信息、即聚焦位置信息FPIS，并根据所求得的聚焦位置信息FPIS探测对再生信号RF的振幅和抖动两个方面都是最佳的聚焦位置、即聚焦最佳位置。此外，聚焦位置精密探测部60，还根据来自地址信号检测部31的选通信号IDGATE及来自读出门检测部32的选通信号KEDT，仅以数据区、或由驱动控制器14指定的特定数据区为对象求出聚焦位置信息FPIS，从而以更高的精度进行聚焦最佳位置的探测。
图15是用于说明聚焦位置精密探测中的聚焦最佳位置的图，示出与聚焦位置对应的再生信号RF的包络RFENV及再生抖动的大小。如本图所示，相对于聚焦位置(横轴)，包络为在某个聚焦位置(在本图中为-0.5μm)上显示最大值的凸型曲线，抖动为在与包络最大的位置不同的聚焦位置(在本图中为0μm)上变为最小的凹型曲线。就是说，再生信号RF的包络为最大的聚焦位置(包络最大位置)与再生信号RF的抖动最小的聚焦位置(抖动最小位置)相互错开。在本实施例中，根据将再生信号的包络和再生抖动分别乘以系数后相加所得到的值(聚焦位置信息FPIS)探测聚焦最佳位置。具体地说，聚焦位置精密探测部60，分别调整对包络所乘的系数和对抖动所乘的系数，从而将聚焦最佳位置调整到位于包络最大位置与抖动最小位置之间的规定位置(例如，-0.25μm)。
图16是表示聚焦位置精密探测部60的详细结构的框图。包络检测部61，用于检测来自信号处理部40的再生信号RF的包络。第一高通滤波器63，是将从包络检测部61输出的再生信号包络的低于光盘1旋转频率(例如，39.78Hz)的频率分量切断、而仅使规定频率以上的频率、即扰动信号发生部25输出的扰动信号频率(1kHz)以上的信号分量通过的滤波器。第一增益调整部66，用于将第一高通滤波器63输出信号的增益调整为规定值。
抖动检测部62，按规定的阈值将再生信号RF双值化以生成RF脉冲PRF，并根据RF脉冲信号PRF及在内部生成的基准时钟信号检测抖动。第二高通滤波器64，具有与第一高通滤波器63相同的特性，可使由抖动检测部62检测到的再生信号的扰动信号频率(1kHz)分量通过，而将低于光盘1旋转频率(例如，39.78Hz)的分量切断。第二增益调整部67，用于将第二高通滤波器64输出信号的增益调整为规定值。
减法器69，用于从第一增益调整部66的输出信号减去第二增益调整部67的输出信号。之所以进行这种减法运算，是由于考虑到当聚焦位置偏离聚焦最佳位置时从包络检测部61输出的包络信号变小而从抖动检测部62输出的抖动信号变大、即包络信号与抖动信号各自的变化极性不同。
第三高通滤波器65，具有与第一高通滤波器63相同的特性，用于使从切换器39输出的聚焦误差信号FESS中的扰动信号的频率(1kHz)分量通过，而将低于光盘1旋转频率(例如，39.78Hz)的分量切断。第三增益调整部68，用于将第三高通滤波器65的输出信号的增益调整为规定值。乘法器70，用于将来自减法器69的输出信号与第三增益调整部68的输出信号相乘，并将其结果作为聚焦位置信息FPIS输出到平均化处理部71。
第三存储部72，是在聚焦位置精密探测中用于存储以沟纹光道为对象求得的最新聚焦平衡值的可重写的非易失性存储器。第四存储部73，是在聚焦位置精密探测中用于存储以凸纹光道为对象求得的最新聚焦偏移值的可重写的非易失性存储器。
平均化处理部71，仅以由来自地址信号检测部31的选通信号IDGATE和来自读出门检测部32的选通信号RDGT指定的期间为对象，将来自乘法器70的聚焦位置信息FPIS平均化，并存储所求得的平均值，同时将与该平均值对应的控制信号FBAL2、FOFF2通过切换器37、38输出到聚焦误差检测部36。这时，与所述粗探测时一样，根据来自凸纹沟纹检测部34的L/G切换信号LGS，区分沟纹光道和凸纹光道，从而改变控制信号FBAL2、FOFF2。具体地说，当L/G切换信号LGS指示沟纹光道时，平均化处理部71，根据所求得的平均值，决定用于得到最佳聚焦位置的控制信号(聚焦平衡值)并存储在第三存储部72内，同时将该聚焦平衡值作为控制信号FBAL2输出，另一方面，当L/G切换信号LGS指示凸纹光道时，平均化处理部71，在保持该控制信号FBAL2的输出的状态下，根据所求得的平均值，决定用于得到最佳聚焦位置的控制信号(聚焦偏移值)并存储在第四存储部73内，同时将该聚焦偏移值作为控制信号FOFF2输出。
图17是表示平均化处理部71的详细结构的框图。时间计测部7101，从来自地址信号检测部31的选通信号IDGATE的上升沿起在规定的等待时间(200μS)后开始时间计测，计测1个扰动周期的时间(1mS)，并将指示该计测中的时间的定时器信号TMS输出到AND电路7109。AND电路7109，求取来自时间计测部7101的定时器信号TMS与来自读出门检测部32的选通信号RDGT的逻辑积，并将其结果作为数据取得定时信号DGTS输出到第一平均化电路7102及第三平均化电路7104。就是说，仅当选通信号RDGT为“高”、且来自时间计测部7101的定时器信号TMS为“高”时，允许由第一平均化电路7102及第三平均化电路7104进行平均化。
第一选择电路7106，是当L/G切换信号LGS为“高”(沟纹光道)时将来自乘法器70的聚焦位置信息FPIS输出到第一平均化电路7102、而当为“低”(凸纹光道)时输出到第三平均化电路7104的选择器。
第一平均化电路7102，仅在来自AND电路7109的定时信号DGTS为“高”的期间内，对来自第一选择电路7106的聚焦位置信息FPIS进行平均化处理。这样，如读出门检测部32不动作时(选通信号RDGT始终为“高”时)，可以计算在扰动信号的1个周期中的聚焦位置信息FPIS平均值。第二平均化电路7103，由内装控制程序的DSP等构成，用于对由第一平均化电路7102求得的平均值按规定次数(例如，扰动信号的24个周期)进一步进行平均化处理，并输出与根据该平均值确定的沟纹光道有关的新的聚焦目标位置M11(聚焦平衡值)。而这里提到的聚焦位置信息与新的聚焦位置目标位置之间的关系(精密探测的具体程序)，将在后文中说明。
第三平均化电路7104及第四平均化电路7105，具有分别与第一平均化电路7102及第二平均化电路7103相同的功能。其不同之处仅在于，这两个电路在L/G切换信号LGS为“低”(凸纹光道)时起作用。因此，第四平均化电路7105，输出与凸纹光道有关的聚焦目标位置M12(聚焦偏移值)。
第二选择电路7107，是当L/G切换信号LGS为“高”(沟纹光道)时选择第二平均化电路7103、而当为“低”(凸纹光道)时选择第四平均化电路7105、并将其各自的输出信号输出到第三选择电路7108的选择器。
第三选择电路7108，当L/G切换信号LGS为“高”时，将沟纹光道的聚焦目标位置M11(聚焦平衡值)输出到第三存储部72，当L/G切换信号LGS为“低”时，将凸纹光道的聚焦目标位置M12(聚焦偏移值)输出到第四存储部73。另外，该第三选择电路7108，当对来自沟纹光道的信号进行再生时，读出存储在第三存储部72内的最新聚焦目标位置M11(聚焦平衡值)，当对来自凸纹光道的信号进行再生时，读出存储在第四存储部73内的最新的凸纹光道的聚焦目标位置M12(聚焦偏移值)，并通过切换器37、38输出到聚焦误差检测部36。
图18示出在读出门检测部32不动作的情况下的扰动信号、选通信号IDGATE及定时器信号TMS的时间图。这里，由于读出门检测部32不动作(选通信号RDGT始终为“高”)，所以定时器信号TMS与定时信号DGTS相等。在该图中，示出从来自地址信号检测部31的选通信号IDGATE的下降沿起经规定的等待时间(200μS)后时间计测器7101开始计测并当经过了扰动信号的1个周期的时间时停止的情况。按照这种方式，可以得到用于在数据区对1个扰动周期的聚焦位置信息FPIS进行平均化处理的数据取得定时信号DGTS。
图19A和B是在读出门检测部32不动作的情况下当进行聚焦位置精密探测时沟纹和凸纹的选通信号IDGATE、数据取得定时信号DGTS、及L/G切换信号LGS的时间图，图19A是沟纹的时间图，图19B是凸纹的时间图。
驱动控制器14，在进行聚焦位置精密探测时，通过控制跟踪控制部23，每当光盘1旋转一周时进行控制使其平稳跳转，从而使光盘1上的光束始终跟踪沟纹光道或凸纹光道。因此在光盘1上的光束跟踪沟纹光道时，L/G切换信号LGS的波形，如图19A所示，在L/G切换点从表示沟纹的“高”电平变为表示凸纹的“低”电平，并在数据扇区1通过平稳跳转再次变为表示沟纹的“高”电平。即，在光盘1上的光束从跟踪着沟纹光道的状态变为跟踪凸纹光道的状态后，在数据扇区1进行平稳跳转，从而返回到原先跟踪的沟纹光道。
在该L/G切换点，数据取得定时信号DGTS的波形，如图19A所示，在选通信号IDGATE为“高”电平期间及其前后以及数据扇区0和数据扇区1中显示“低”电平。当数据取得定时信号DGTS显示“低”电平时，第一平均化电路7102不从第一选择电路7106取得聚焦位置信息FPIS(使平均化中断)。
另一方面，当光盘1上的光束跟踪着凸纹光道时，L/G切换信号LGS的波形，如图19B所示，在L/G切换点，从表示凸纹的“低”电平变为表示沟纹的“高”电平，并在数据扇区1通过平稳跳转再次变为表示凸纹的“低”电平。即，在光盘1上的光束从跟踪着凸纹光道的状态变为跟踪沟纹光道的状态后，在数据扇区1进行平稳跳转，从而返回到原先跟踪的凸纹光道。
在该L/G切换点，数据取得定时信号DGTS的波形，如图19B所示，在选通信号IDGATE为“高”电平期间及其前后以及数据扇区0和数据扇区1中显示“低”电平。当数据取得定时信号DGTS显示“低”电平时，第三平均化电路7104不从第一选择电路7106取得聚焦位置信息FPIS(使平均化中断)。
从所述时间图可以看出，平均化处理部71，根据来自地址信号检测部31的选通信号IDGATE，一面将地址区的聚焦位置信息FPIS废弃，一面区分沟纹光道和凸纹光道并对聚焦位置信息FPIS进行平均化处理。就是说，对仅在沟纹光道的数据区取得的聚焦位置信息FPIS及仅在凸纹光道的数据区取得的聚焦位置信息FPIS分别独立地进行平均化处理。
下面，参照图16说明聚焦位置精密探测部60的聚焦位置精密探测的会聚动作。
聚焦位置精密探测部60，将由平均化处理部71对来自乘法器70的聚焦位置信息FPIS进行平均化处理后求得的与聚焦控制的目标位置相当的控制信号FBAL2、FOFF2输出到聚焦误差检测部36。这时，在理想情况下，最好是这样的探测，即，如根据通过1次聚焦位置精密探测求得的使再生状态变为最佳的聚焦位置信息FPIS变更聚焦控制的目标位置，则必定可以得到最佳的聚焦位置。这种状态如用公式表示，则如式6所示。
聚焦位置信息FPIS×K＝目标位置变更量 ...(式6)式中，K是确定与聚焦最佳位置的偏差值和控制目标位置变更量的关系的常数(以下称「校正增益常数」)。如根据式6变更聚焦控制的目标位置，则当校正增益常数K＝1时，在理想的情况下，通过1次变更即可设定为使聚焦位置变为最佳的聚焦控制目标位置。
但是，在进行聚焦位置精密探测时，由于响应来自扰动信号发生部25的扰动信号而变化的包络信号或抖动信号的检测灵敏度不稳定，所以，在本实施例中，将确定聚焦位置信息FPIS与聚焦控制目标值的关系的校正增益常数K设定为小于1，因而必须按规定次数反复进行聚焦位置的探测和聚焦控制目标值的更新才能完成对使聚焦位置变为最佳的聚焦控制目标位置的会聚动作。这里，在本实施例中，最好将使聚焦位置精密探测进行会聚动作时的校正增益常数K设定为0.7，这时，如果使聚焦位置精密探测进行4次会聚，则即使例如开始时与聚焦最佳位置的偏差值为1μm，也能以±0.05μm以内的精度探测聚焦最佳位置。
这样，聚焦位置精密探测部60，对沟纹光道和凸纹光道分别只取得将地址区的聚焦位置信息FPIS废弃后的数据区的聚焦位置信息FPIS，并求得使与沟纹光道和凸纹光道的各光道位置对应的聚焦位置变为最佳的聚焦目标位置。
以下，参照图20、图21、图22说明抖动检测部62。图20是表示抖动检测部62的详细结构的框图。双值化电路6201，接收来自信息处理部40的再生信号RF，并按规定的阈值输出双值化后的RF脉冲信号PRF。相位比较电路6202，检测RF脉冲信号PRF与从VCO(电压控制振荡器)6205输出的时钟信号CLK的相位差。具体地说，根据RF脉冲信号PRF的相位超前或滞后于时钟信号CLK的相位，从输出端子UP和DN输出具有与相位差对应的脉冲宽度的脉冲。差动电路6203，计算从相位比较电路6202输出的脉冲信号UP与DN之差，并输出到积分电路6204。积分电路6204，对差动电路6203的输出信号进行积分，并输出到VCO6205。VCO6205，将具有与积分电路6204的输出对应的频率的时钟信号CLK输出到相位比较电路6202。加法电路6206，计算从相位比较电路6202输出的脉冲信号UP与DN之和，并输出到后文所述的LPF(低通滤波器)6207。LPF6207，将来自加法电路6206的输出信号中的低频分量作为脉宽变化信号PD输出。按如上方式生成的脉宽变化信号PD就表示RF脉冲信号PRF和时钟信号CLK的抖动。
图21是表示出该抖动检测部62的RF脉冲信号PRF、时钟信号CLK、相位比较电路输出的脉冲信号UP及DN的时序的图。从VCO6205输出的时钟信号CLK与RF脉冲信号PRF的关系，例如在EFM(8到14调制编码)等情况下，实际上一般为对脉宽最短的RF脉冲信号PRF的脉冲加入3个从VCO6205输出的时钟信号CLK的脉冲。在本图中，为简单起见假定RF脉冲信号PRF与时钟信号CLK的脉冲宽度相等。
相位比较电路6202、差动电路6203、积分电路6204、VCO6205，构成PLL(锁相环路)。首先，相位比较电路6202，如图21所示输出与RF脉冲信号PRF和时钟信号CLK的相位差对应的脉冲信号UP和DN。即，在上升沿和下降沿，当RF脉冲信号PRF超前于时钟信号CLK时，输出具有与该超前对应的宽度的脉冲信号UP(参照图21中的A)。另一方面，当滞后时，输出具有与该滞后对应的宽度的脉冲信号DN(参照图21中的B)。相位的超前滞后，通过差动电路6203变成正负的脉冲信号，进一步由积分电路6204变成积算后的信号。VCO6205，产生频率与该积算后信号的电压对应的时钟信号CLK，并将其反馈到相位比较电路6202。其结果是，可以将时钟信号CLK控制为相对于RF脉冲信号PRF的相位差的平均值为零。
如果脉冲宽度不发生变化，则反馈的结果是脉冲信号UP和DN都不具有与相位差对应的脉冲(即，保持零电平状态)。这里，假定RF脉冲信号PRF比时钟信号CLK脉冲宽度窄(参照图21中的C)。这时，在时钟信号CLK的上升沿产生脉冲信号DN，在RF脉冲信号PRF的下降沿产生脉冲信号UP。反之，假定RF脉冲信号PRF比时钟信号CLK脉冲宽度宽(参照图21中的D)。这时，在RF脉冲信号PRF的上升沿产生脉冲信号UP，在时钟信号CLK的下降沿产生脉冲信号DN。
如上所述，由PLL控制时钟信号CLK的频率和相位，使相位比较电路6202的输入U和V的相位差平均值为零。因此，当RF脉冲信号PRF的脉冲宽度变化时，作为脉冲信号UP和DN，分别输出脉宽相同的脉冲。其结果是，加法电路6206只输出脉宽变化分量。LPF6207，对该脉宽变化分量进行平滑滤波，从而将变成直流电压的信号作为脉宽变化信号PD输出。按照如上方式，抖动检测部62即可将脉宽变化检测信号PD作为数据区的再生信号RF的抖动输出。
图22是表示图20所示相位比较电路6202的详细结构的框图。如本图所示，RF脉冲信号PRF的上升沿，由单稳态多谐振荡器6202A检测。RF脉冲信号PRF的下降沿，通过反相电路6202C变为上升沿，该上升沿由单稳态多谐振荡器6202B检测。各单稳态多谐振荡器6202A、6202B的输出，输入到OR电路6202D。OR电路6202D将其输出传送到双稳态多谐振荡器6202E的CK输入端。来自VCO6205的时钟信号CLK输入到双稳态多谐振荡器6202F的CK输入端。从双稳态多谐振荡器6202E输出的脉冲信号UP及从双稳态多谐振荡器6202F输出的脉冲信号DN，输入到NAND电路6202G。NAND电路6202G的输出信号，输入到双稳态多谐振荡器6202E的复位(R)端子及双稳态多谐振荡器6202F的复位(R)端子。双稳态多谐振荡器6202E的D输入端及双稳态多谐振荡器6202F的D输入端，连接于电源电压(例如，+5V)。按如上方式构成的相位比较电路6202的动作，是使双稳态多谐振荡器由来自OR电路6202D的边沿信号与时钟信号CLK的边沿中的时间在前的边沿置位，而由时间在后的边沿复位。
另外，相位比较电路6202的结构，除本图所示结构外，也可以是作为结果具有脉冲信号UP和DN的差动输出及相加输出的电路、即作为输出端子备有(UP-DN)及(UP+DN)的电路。如果只有(UP+DN)，则例如可以直接由“异”(exclusive-OR)运算实现。但是，为用比较简单的结构获得(UP-DN)及(UP+DN)，最好是能独立输出脉冲信号UP和DN的电路形式。此外，相位比较电路6202的内部结构，也可以采用其他电路结构实现，只要具有所述功能即可。
结构如上所述的聚焦位置精密探测部60，根据将来自扰动信号发生部25的扰动信号通过加法部24施加于聚焦控制系统时的再生信号RF的抖动和包络以及聚焦误差信号FES，求取聚焦目标位置。将用于根据所求得的聚焦目标位置变更聚焦伺服的控制目标位置的控制信号FBAL2、FOFF2输出到聚焦误差检测部36。聚焦误差检测部36，在根据来自聚焦位置精密探测部60的控制信号FBAL2、FOFF2改变聚焦平衡及聚焦偏移的情况下生成聚焦误差信号FES，从而根据从信息处理部40输出的聚焦信号VFS1、VFS2，设定聚焦误差的零电平、即聚焦伺服的控制目标位置。
关于控制目标位置的设定，如以上在聚焦位置精密探测的会聚动作的说明中所述，用于确定与聚焦最佳位置的偏差值和控制目标位置变更量的关系的校正增益常数，假如设定为使通过1次校正动作即可将完全校正聚焦最佳位置的偏差的增益为1，那么，考虑到响应来自扰动信号发生部25的扰动信号而变化的再生信号的包络信号或抖动信号的检测灵敏度不稳定，可将其设定为小于1的值(0.7)。并且，如果是根据与按扰动信号的24个周期对聚焦位置信息FPIS进行平均化处理后所得到的平均值对应的控制信号FBAL2、FOFF2进行1次聚焦位置的校正，则最好是将这种校正动作反复进行4次，即可将与再生信号的振幅或抖动变为最佳的聚焦位置、即聚焦最佳位置的偏差校正到规定值(例如，换算成聚焦位置后为±0.05μm)以下。即，通过4次会聚动作，就能以会聚误差在±0.05μm以内的精度会聚到聚焦最佳位置。
以下，说明聚焦位置精密探测部60和聚焦控制部26根据来自地址信号检测部31的选通信号IDGATE进行处理的意义。
SS-GFMT光盘1，在数据扇区和数据扇区之间设有地址区(参照图4)，此外，如该图所示，在光盘1的每1周，在地址区后面设有凸纹和沟纹的切换点。并且，如该图所示，数据区的物理结构与地址区的物理结构不同。因此，入射到用于检测聚焦误差信号FES及宽频带跟踪误差信号RFTE的检测器4、5的从光盘1反射的光束的状态，在数据区和地址区是不同的，在数据区和地址区中聚焦误差信号FES及宽频带跟踪误差信号RFTE都产生偏移。就是说，在地址区内，在对聚焦误差信号FES及宽频带跟踪误差信号RFTE都进行检测的聚焦位置、跟踪位置上存在误差。
因此，在使照射在光盘1上的光束始终为规定会聚状态的聚焦伺服控制及使光束跟踪光盘1上的光道的跟踪伺服控制已进行动作的情况下，当光束光点从数据区进入地址区时，聚焦伺服和跟踪伺服都将发生紊乱。为了不发生这种紊乱，在光束通过地址区时必须使聚焦伺服和跟踪伺服不进行跟踪。因此，在地址区内各伺服都应根据(由地址信号检测部31检出的如图6(d)所示的)选通信号IDGATE使伺服处于保持状态。
如上所述，在SS-L/GFMT光盘1中，一面在光盘1每旋转1周时使跟踪的光道从凸纹光道到沟纹光道、或从沟纹光道到凸纹光道交替地切换，一面实现单螺旋的记录再生动作。在凸纹光道和沟纹光道上，因跟踪极性相反，所以必须对极性进行切换。用于切换跟踪极性并跟踪光道的信号，是如图4(C)所示的L/G切换信号LGS。
本实施例的聚焦位置精密探测，进行聚焦控制和跟踪控制动作，并在光盘1每旋转1周时进行平稳跳转，在光束光点始终跟踪沟纹光道的状态下进行沟纹光道的聚焦位置精密探测，在沟纹光道的聚焦位置精密探测结束后，移动到接着的凸纹光道，并在光束光点始终跟踪凸纹光道的状态下，进行凸纹光道的聚焦位置精密探测。此外，由于采用再生信号的包络和抖动作为用于计算当前聚焦位置与聚焦最佳位置的偏差的聚焦位置信息FPIS，所以，聚焦位置精密探测部60的聚焦位置探测必须在光盘1的已完成记录的区域进行。
下面，参照图23A～C说明在聚焦误差信号FES中作为聚焦伺服残余偏差出现的振摆分量与从扰动信号发生部25输出的扰动信号及数据扇区的关系。图23A是在聚焦误差信号FES中作为聚焦伺服残余偏差出现的振摆分量每当光盘旋转1周时的波形图。图23B是从扰动信号发生部25输出的扰动信号的波形图。图23C是光盘旋转1周、即1条光道的数据扇区的简图(例如，光盘1的内周侧)。
如图23A所示，振摆分量与光盘1的旋转同步并作为聚焦伺服残余偏差、图中是作为光盘旋转1周时变化2个周期的正弦波信号出现在聚焦误差信号FES中。并且，如图23(C)所示，光盘旋转1周、即1条光道的扇区数，例如，在最内周为从数据扇区0(DS0)到数据扇区16(DS16)共17个扇区。这里，光盘1的旋转频率，在光盘1的最内周为39.78Hz，因光盘旋转1周存在着17个数据扇区，所以包含地址区的1个数据扇区的频率为676Hz。
在本实施例的聚焦位置精密探测中，根据地址区的选通信号(选通信号IDGATE)将地址区的聚焦位置信息FPIS废弃，并仅取得数据区内的聚焦位置信息FPIS。如仅取得数据区内的聚焦位置信息FPIS，则将按间断的方式取得聚焦位置信息FPIS。因此，当由聚焦位置精密探测部60进行聚焦位置精密探测时，作为从扰动信号发生部25施加于聚焦控制系统的扰动信号，在1个数据扇区的数据区内最好包含1个周期以上。就是说，在1个数据扇区的数据区内必须包含1个周期的扰动信号，从而能以1个数据扇区为单位取得与扰动对应的聚焦位置信息FPIS。因此，考虑到光盘1的转速、每旋转1周的扇区数及在1个数据扇区的数据区内包含1个周期以上的扰动信号等条件，在本实施例中，将进行聚焦位置精密探测时施加于聚焦控制系统的扰动信号的频率设定为1kHz。
以下，参照图24、图25、图26、及图27说明聚焦最佳位置的探测原理。图24是表示聚焦位置与由包络检测部61检测的再生信号RF的包络间的关系及各聚焦位置的扰动信号与再生信号RF的包络间的关系的图。
在使聚焦控制动作的状态下，当以A点为基准从扰动信号发生部25向聚焦控制系统施加扰动信号时，如假定物镜3趋近光盘1的方向为正方向、物镜3离开光盘1的方向为负方向，则当使聚焦位置向正的方向变化时，再生信号RF的包络变小，当使聚焦位置向负的方向变化时，再生信号RF的包络变大。另一方面，当以B点为基准施加扰动信号、并使聚焦位置向正的方向变化时，再生信号RF的包络变大，当使聚焦位置向负的方向变化时，再生信号RF的包络变小。进一步，当以C点、即再生信号RF的包络的最大点为基准施加扰动信号时，无论使聚焦位置向正负哪个方向变化，再生信号RF的包络，都是响应扰动信号而变小。
这样，当从扰动信号发生部25向聚焦控制系统施加扰动信号时，聚焦伺服响应所施加的扰动信号而改变聚焦位置，所以也使再生信号RF的包络发生变化。因此，如果将通过加法部24对聚焦控制系统施加来自扰动信号发生部25的扰动信号时的聚焦误差信号FES的扰动分量与再生信号RF的包络相乘，则可以求得表示与聚焦位置对应的散焦量和极性、即聚焦位置与聚焦最佳位置的偏差的聚焦位置信息FPIS。
这里，参照图24、图25A～C说明根据聚焦误差信号FES的扰动分量与再生信号RF的包络求得与聚焦最佳位置的偏差的原理。图25A～C分别示出扰动信号、图24中各A点、B点、C点的再生信号RF的包络线、及将扰动信号与图24中各A点、B点、C点的再生信号RF的包络相乘后的波形。另外，为便于说明，假定扰动信号及再生信号RF的包络与扰动信号相乘后的波形连续获得。当在图24的A点对聚焦控制系统施加图25A所示的连续正弦波状的扰动信号时，再生信号RF的包络波形，如图25B的A点波形所示，成为与扰动信号相位相差180度的正弦波状的波形。并且，将再生信号RF的包络与扰动信号相乘后的波形，如图25C的A点波形所示，成为在零电平的负侧变化的波形。即，将再生信号RF的包络与扰动信号相乘后所得到的聚焦位置信息FPIS(以下称「包络的聚焦位置信息FPIS」)，是始终相对于扰动信号在负侧变化的波形。如果用低通滤波器等对该图25C所示的A点波形进行平滑滤波处理，则可以求得图24中A点的与聚焦最佳位置的偏差值和极性。
当在图24的B点对聚焦控制系统施加同样的的正弦波状的扰动信号时，再生信号RF的包络波形，如图25B的B点波形所示，为与扰动信号同相的正弦波状的波形。并且，将再生信号RF的包络与扰动信号相乘后的波形，如图25C的B点波形所示，成为在零电平的正侧变化的波形。即，包络的聚焦位置信息FPIS，是始终相对于扰动信号在正侧变化的波形。如果用低通滤波器等对该图25C所示的B点波形进行平滑滤波处理，则可以求得图24中B点的与聚焦最佳位置的偏差值和极性。
当在图24的C点对聚焦控制系统施加同样的的正弦波状的扰动信号时，再生信号RF的包络波形，如图25B的C点波形所示，为相对于零电平在负侧反复变化的波形。并且，将再生信号RF的包络与扰动信号相乘后的波形，如图25C的C点波形所示，为与扰动信号相位相差180度的正弦波状的波形。即，包络的聚焦位置信息FPIS，是相对于扰动信号正负反相的波形。如果用低通滤波器等对该图25C所示的C点波形进行平滑滤波处理，则可以求得图24中C点的与聚焦最佳位置的偏差值和极性。
以下，参照图26说明聚焦位置与再生信号RF的抖动的关系。图26是表示聚焦位置与由抖动检测部62检测的再生信号RF的抖动间的关系及各聚焦位置的扰动信号与再生信号RF的抖动间的关系的图。在使聚焦控制动作的状态下，当以A点为基准从扰动信号发生部25向聚焦控制系统施加扰动信号时，如假定物镜3趋近光盘1的方向为正方向、物镜3离开光盘1的方向为负方向，则当使聚焦位置向正的方向变化时，再生信号RF的抖动变大，当使聚焦位置向负的方向变化时，再生信号RF的抖动变小。另一方面，当以B点为基准施加扰动信号、并使聚焦位置向正的方向变化时，再生信号RF的抖动变小，当使聚焦位置向负的方向变化时，再生信号RF的抖动变大。当以C点、即再生信号RF抖动的最小点为基准施加扰动信号时，无论使聚焦位置向正负哪个方向变化，再生信号RF的抖动都是变大。
这样，当从扰动信号发生部25向聚焦控制系统施加扰动信号时，聚焦伺服响应所施加的扰动信号而改变聚焦位置，所以也使再生信号RF的抖动发生变化。因此，如果将通过加法部24对聚焦控制系统施加来自扰动信号发生部25的扰动信号时的聚焦误差信号FES的扰动分量与再生信号RF的抖动相乘，则可以求得表示与聚焦位置对应的散焦量和极性、即聚焦位置与聚焦最佳位置的偏差的聚焦位置信息FPIS。
但是，与扰动信号对应的来自包络检测部61的再生信号RF的包络响应特性及来自抖动检测部62的再生信号的抖动响应特性，从图24所示的包络波形及图26所示的抖动波形可以看出，其响应特性是相反的。因此，当根据来自包络检测部61的再生信号RF的包络的聚焦位置信息FPIS及根据来自抖动检测部62的再生信号RF的抖动的聚焦位置信息FPIS进行聚焦位置精密探测时，必须以例如使抖动的极性符合包络的极性等方式使包络与抖动的极性一致。在本实施例中，如图16所示，由减法器69进行从来自第一增益调整部66的包络信号减去来自第二增益调整部67的抖动信号的运算，从而使二者的极性一致。另外，根据聚焦误差信号的扰动分量与再生信号RF的抖动计算与聚焦最佳位置的偏差的程序，可按照与包络的对聚焦最佳位置的偏差检测原理相同的原理求得，所以将基于抖动的与聚焦最佳位置的偏差检测原理的说明省略。
下面，参照图27说明由聚焦位置精密探测部60得到的与聚焦最佳位置的偏差的检测特性。图27是表示聚焦位置和与聚焦最佳位置的偏差检测值间的关系的图。
当由聚焦位置精密探测部60探测聚焦位置时，例如，如设第二增益调整部67的增益为零并适当调整第一增益调整部66从而仅根据再生信号RF的包络检测与聚焦最佳位置的偏差，则如图27中的曲线7120所示，与聚焦最佳位置的偏差为零，意味着再生信号RF的包络变为最大的聚焦位置(例如，-0.50μm)。并且，其检测特性为，当以包络变为最大的聚焦位置为中心使聚焦位置向正的方向偏移时，与聚焦最佳位置的偏差沿正的方向增加，使聚焦位置向负的方向偏移时，与聚焦最佳位置的偏差沿负的方向增加。
另一方面，如设第一增益调整部66的增益为零并适当调整第二增益调整部67从而仅根据再生信号RF的抖动检测与聚焦最佳位置的偏差，则如图27中的曲线7122所示，与聚焦最佳位置的偏差为零，意味着再生信号RF的抖动变为最小的聚焦位置(例如，0μm)。并且，其检测特性为，当以抖动变为最小的聚焦位置为中心使聚焦位置向正的方向偏移时，与聚焦最佳位置的偏差沿正的方向增加，使聚焦位置向负的方向偏移时，与聚焦最佳位置的偏差沿负的方向增加。
进一步，如将第一增益调整部66的增益设定为适当的系数、例如设定为α，将第二增益调整部67的增益设定为适当的系数、例如设定为β，并将包络的对聚焦最佳位置的偏差检测灵敏度及抖动的对聚焦最佳位置的偏差检测灵敏度调整得相等，则对聚焦最佳位置的偏差检测特性，如图27中的曲线7121所示，与聚焦最佳位置的偏差为零，意味着在包络变为最大的聚焦位置与抖动变为最小的聚焦位置中间的位置(例如，0.25μm)。并且，这时的对聚焦最佳位置的偏差检测特性，是基于包络的对聚焦最佳位置的偏差检测特性与基于抖动的对聚焦最佳位置的偏差检测特性的中间的特性。即其检测特性为，当以包络变为最大的聚焦位置与抖动变为最小的聚焦位置的中间位置为中心使聚焦位置向正的方向偏移时，与聚焦最佳位置的偏差沿正的方向增加，使聚焦位置向负的方向偏移时，与聚焦最佳位置的偏差沿负的方向增加。
根据如上所述的理由，在本实施例中，采用考虑到再生信号RF的包络及抖动两个方面的曲线7121。具体地说，聚焦位置精密探测部60的平均化处理部71，从图27所示的曲线7121求出与通过平均化求得的聚焦位置信息对应的偏差值，并将当前的聚焦位置(M11、M12)仅挪动按所述式6对该偏差值进行校正后所得到的值，从而求得新的聚焦目标位置M11、M12。
以下，说明由聚焦位置精密探测部60探测聚焦最佳位置时的会聚位置误差与地址区的影响之间的关系。在本实施例的SS-L/GFMT光盘1中，在扇区间设有地址区。聚焦位置精密探测，在使聚焦控制和跟踪控制动作的状态下进行，但如上所述，在地址区中，不能得到正确的聚焦误差信号FES及宽频带跟踪误差信号RFTE。因此，当聚焦伺服、跟踪伺服都使光束光点通过地址区时，根据来自地址信号检测部31的选通信号IDGATE，聚焦控制部26和跟踪控制部23使会聚照射在光盘1上的光束进入地址区前的各自的输出信号为保持状态。然后，当会聚照射在光盘1上的光束通过地址区后进入数据区时，根据来自地址信号检测部31的选通信号IDGATE将保持状态解除，并使聚焦伺服和跟踪伺服的动作重新开始。
在聚焦位置探测中，当以含有在地址区取得的再生信号的包络或抖动的聚焦位置信息FPIS进行聚焦最佳位置的探测时，在探测结果中也将包含与最佳位置的误差。就是说，对聚焦最佳位置的会聚误差因受地址区的影响而增加。因此，在本实施例中，对聚焦控制系统施加频率为在1个数据扇区的数据区内包含1个以上扰动周期的扰动信号，并根据来自地址信号检测部31的选通信号IDGATE仅在除地址区以外的数据区内检测聚焦位置信息FPIS。因此，即使对具有在聚焦位置信息FPIS中产生检测误差的地址区的光盘1，也能实现不受地址区影响的高精度聚焦最佳位置探测。
如上所述，由于聚焦位置精密探测部60将聚焦位置最佳位置控制在再生信号RF的包络最大与抖动最小的中间，所以，在调整聚焦位置后，即使聚焦位置因聚焦伺服对光盘1振摆的跟踪残余偏差等而发生变化，也能使与散焦对应的容限最佳化，因而能获得良好的再生特性。换句话说，如图15所示，在将聚焦位置调整到抖动最小位置的情况下，如聚焦位置向正方向偏移，则与散焦对应的抖动容许界限减小。在将聚焦位置调整到再生信号RF的包络最大位置的情况下，如聚焦位置向负方向偏移，则其特性为相对于散焦的再生信号RF的包络将减小到极低的程度，其结果是，抖动也变得恶化。因此，由于将聚焦最佳位置调整在再生信号RF的振幅最大的聚焦位置与抖动最小的聚焦位置的中间点，所以，在再生信号RF的包络最大的聚焦位置与再生信号RF的抖动最小的聚焦位置不同的情况下，即使当聚焦位置因聚焦伺服对光盘1振摆的跟踪残余偏差等而发生变化时，也能得到良好的再生特性。
另外，本实施例的聚焦位置精密探测部60，对在再生信号RF的振幅最大的聚焦位置与再生信号RF的抖动最小的聚焦位置中间的聚焦位置进行了探测，但也可以探测再生信号RF的误码率在规定值以下的聚焦位置、或再生信号RF的振幅最大的聚焦位置、或再生信号RF的抖动最小的聚焦位置、或再生信号RF的误码率最小的聚焦位置。
另外，在本实施例的聚焦位置精密探测中，首先在使光束光点跟踪沟纹光道的平稳跳转的状态下进行聚焦位置精密探测，然后移动到接着的外周1条光道的凸纹光道并在平稳跳转状态下进行聚焦位置精密探测，但作为聚焦位置精密探测的顺序，并不限定于此，也可以与聚焦位置粗探测的变形例一样，按相反的顺序进行。
就是说，对于本实施例的聚焦位置精密探测的聚焦控制目标位置(聚焦平衡值及聚焦偏移值)的变更，可以采用聚焦位置粗探测的变形例(图13所示的8种探测方法)。
以下，说明聚焦位置精密探测的2种任选功能。首先，仅着眼于光盘1的特定数据区说明实施聚焦位置精密探测的第一任选功能、即读出门检测部32的功能。
读出门检测部32，如上所述，将在光盘1的地址区及预先由驱动控制器14指定的数据扇区(读出数据扇区)中变“高”的选通信号RDGT输出到聚焦位置精密探测部60。在本实施例中，驱动控制器14，预先通过取入聚焦误差信号FES并进行A/D转换，检测光盘1旋转时产生的振摆(交流信号)，并将与该交流信号的变化小的位置相当的数据区中选通信号RDGT变“高”的那些数据扇区指定为读出数据扇区。
然后，聚焦位置精密探测部60，根据所述的选通信号RDGT，仅对预先指定的数据区取得聚焦位置信息FPIS，并实施聚焦位置精密探测。使这种第一任选功能动作的意义如下。
当进行聚焦位置精密探测时，聚焦控制部26，根据来自聚焦误差检测部36的信号，通过加法器24及聚焦驱动部21使致动器2动作，从而进行使照射在光盘1上的光束始终为规定的会聚状态的控制。但是，当光盘1的振摆变大时，在聚焦误差信号FES中出现光盘1的振摆分量的控制残余偏差。因此，在光盘1的振摆大的情况下，如不连续检测聚焦位置信息FPIS从而对振摆的影响进行平均化等处理，则聚焦位置的检测误差将会增加。可是，在SS-L/GFMT光盘1中，数据区是不连续的，所以对聚焦位置信息FPIS也只能进行不连续的检测，因而很容易受到振摆分量的影响。因此，在该第一任选功能中，可在使光盘1的振摆影响减低的状态下检测聚焦位置信息FPIS，因而能进一步提高聚焦位置探测精度。
图28A～E是用于说明读出门检测部32的功能的时间图，图28A示出光盘1的振摆分量的波形，图28B示出由读出门检测部32设定的读出数据扇区(有阴影的数据扇区)，图28C示出从读出门检测部32输出的选通信号RDGT，图28D示出从平均化处理部71的时间计测器7101输出的定时器信号TMS，图28E示出从平均化处理部71的AND电路7109输出的数据取得定时信号DGTS。另外，这里为便于说明，假定来自扰动信号发生器25的扰动信号，对1个数据扇区的数据区同步地施加1个周期的交流信号。
在聚焦位置信息FPIS的检测中，最容易受光盘1的振摆分量影响的是图28A所示的t(0)、t(1)、t(2)、t(3)、t(4)、即振摆分量的控制残余偏差变化最大的时刻附近。并且，如图28(B)所示，读出门检测部32，仅将位于振摆分量变化小的位置的数据扇区、即位于振摆分量的极性反转时刻的数据扇区以外的数据扇区指定为读出数据扇区。在所述的指定中，读出门检测部32，根据来自驱动控制器14的指示，输出如图28(C)所示的选通信号RDGT、即仅在地址区和读出数据扇区变“高”的信号。
这样的选通信号RDGT，输入到聚焦位置精密探测部60的平均化处理部71，更详细地说，是输入到图17所示的AND电路7109。在AND电路7109的另一个输入端子上输入着来自时间计测器7101的定时器信号TMS。该定时器信号TMS，如图18所示，从来自地址信号检测部31的选通信号IDGATE的上升沿起在规定的等待时间(200μS)后开始时间计测，计测1个扰动周期的时间(这里，是与1个数据扇区相当的时间)，并输出指示该计测中的时间的定时器信号TMS。该定时器信号TMS，如图28(D)所示。
然后，由AND电路7109求取该选通信号RDGT与定时器信号TMS的逻辑积，并将其结果作为数据取得定时信号DGTS输出到第一平均化电路7102及第三平均化电路7104。该数据取得定时信号DGTS，如图28(E)所示，是仅对振摆分量变化小的时刻的数据区只在1个扰动周期内变“高”的脉冲串。第一平均化电路7102及第三平均化电路7104，在所述数据取得定时信号DGTS变“高”的期间，将来自乘法器70的聚焦位置信息FPIS平均化。因此，仅在地址区以外且作为读出数据扇区指定的区域中、即仅将除在聚焦位置信息FPIS中产生误差的地址区及振摆分量变化大的区域以外的稳定的数据区作为对象，取得聚焦位置信息FPIS并进行平均化后，将其用于聚焦位置精密探测。
这样，利用第一任选功能，可实现避免发生振摆分量造成控制的紊乱的高精度聚焦位置精密探测。
以下，说明根据将振摆分量直接从聚焦误差信号FES中除去所得到的聚焦误差信号FESS实施聚焦位置精密探测的第二任选功能、即振摆分量除去部35的功能。
振摆分量除去部35，如上所述，是将来自聚焦误差检测部36的聚焦误差信号FES中所包含的光盘1的振摆分量除去并使该分量以外的频率分量(由扰动信号发生部25施加的1kHz信号等)通过的滤波器，所通过的信号输出到切换器39。
图29是表示振摆分量除去部35的详细结构的框图。振摆分量除去部35，由仅使预先已知的振摆分量频带通过的带通滤波器3501及减法器3502构成。在减法器3502的正端子上输入聚焦误差信号FES，在负端子上输入通过带通滤波器3501后的振摆分量信号。因此，从减法器3502输出的信号，是仅将振摆分量从聚焦误差信号FES中除去后的信号。
当使该第二任选功能进行动作时，切换器39，按照来自驱动控制器14的指示，将来自振摆分量除去部35的信号切换输入到聚焦位置精密探测部60。因此，聚焦位置精密探测部60，根据从振摆分量除去部35输出的信号，进行聚焦位置精密探测。
因此，能减少由光盘1的振摆等有害扰动引起的聚焦位置信息FPIS的检测误差的发生。就是说，在聚焦位置精密探测部60中，可根据已由振摆分量除去部35将光盘1的振摆分量从聚焦误差信号FES中除去的聚焦误差信号FESS与再生信号RF的包络、以及根据所述聚焦误差信号FESS与再生信号RF的抖动求取聚焦位置信息FPIS，并根据所求得的聚焦位置信息FPIS进行聚焦位置精密探测，所以，能实现高精度的聚焦位置精密探测。
另外，本实施例的振摆分量除去部35，是将旋转的光盘1上产生的振摆分量除去的滤波器，但也可以是将电源频率等不需要的低频信号分量除去的特性。
以下，按记录时和再生时两种情况说明光盘驱动装置100重新开始聚焦位置探测(粗探测和精密探测)的时序。就是说，在本光盘驱动装置100中，按照标准方式，是在起动时、即光盘1开始旋转并达到一定的转速后，执行聚焦位置的粗探测及接在其后的精密探测。但是，这些探测不仅限于所述情况。就是说，驱动控制器14，根据内装的控制程序，如在记录时和再生时检测到满足如下所述一定条件的状态，则都要开始聚焦位置粗探测部50和聚焦位置精密探测部60的聚焦位置探测(粗探测和精密探测)。这里，说明其条件和动作。
首先，说明记录时的聚焦位置重新探测的开始条件。
在对光盘1记录信息时，驱动控制器14，按照对光盘1进行记录的信号模式调制激光器功率，并对在光盘1上记录信息的激光功率驱动部41等进行控制。并且，在记录后，进行验证所需要的记录是否完成的检验动作。所谓检验动作，指的是在将信息记录在光盘1上之后立即对其进行再生并判定是否能正确地进行了记录。当检验动作的结果判定不能得到所需要的记录特性(位误码率BER等)时，使记录功率提高后再次进行记录和检验动作。这样，在获得所需记录特性之前，驱动控制器14进行使记录功率提高的控制。可是，存在着即使提高记录功率也观察不到再生特性改善的记录功率上限值。该记录功率上限值，是即使提高并超过记录功率但在接着进行删除时也不能进行完全删除的功率值、即由记录和删除时的功率容限及半导体激光器的性能决定的值。
由所述的理由可知，在激光功率驱动部41中设定着记录功率的上限。此外，当即使提高记录功率也得不到所需要的记录特性时，就必须考虑由记录功率以外的原因引起的情况。因此，可以将记录功率到达所述上限值时作为记录时开始聚焦位置重新探测的条件。由此可见，当如上所述即使提高记录功率也不能改善位误码率BER时，可以通过进行聚焦位置的重新探测，得到使位误码率BER在规定值以下的记录特性。
图30是表示所述记录时聚焦位置重新探测的具体程序的流程图。在对光盘1记录信息时，驱动控制器14将用于记录的功率设定值及记录信号模式发送到调制部42(步骤S40)。
调制部42接收来自驱动控制器14的记录功率设定值及记录信号模式，并将用于调制激光器功率的信号发送到激光功率驱动部41，激光功率驱动部41，根据来自调制部42的信号，调制激光器功率并在光盘1上记录信息(步骤S41)。作为通常的记录功率设定值，采用装置组装时求得的记录功率(以下称「记录功率的工程值」)。记录功率的范围为11mW～14mW，通常的记录功率在12mW左右。因此，这里，在对光盘1记录信息时，驱动控制器14，通过设定记录功率的工程值，对光盘1记录信息。
记录动作结束后，驱动控制器14进行验证是否正确地进行了记录的检验(步骤S42)。驱动控制器14，判断检验是否正常结束(步骤S43)，当不是正常结束时，按规定的单位(例如，0.5mW)提高记录功率，并再次进行记录(步骤S44)。但是，在进行记录前，将记录功率上限值与更新后的记录功率进行比较(步骤S45)，如记录功率未超过记录功率上限值，则进行记录动作(步骤S41)，并进行检验(步骤S42)。
当检验不是正常结束时(步骤S43)，反复进行以上的动作(步骤S44、S45、S41～S43)。按所述方式，反复进行记录(步骤S41)、检验(步骤S42)及记录功率的提高(步骤S44、S45)，其结果是，如果超过记录功率上限值(步骤S45)，则驱动控制器14，向聚焦位置粗探测部50及聚焦位置精密探测部60发出指示，从而实施聚焦位置的重新探测(步骤S46。S47)。当该重新探测结束时，驱动控制器14，重新设定记录功率的工程值(步骤S40)，并进行所述的记录动作和检验(步骤S41、S42)。然后，当检验正常结束时(步骤S43)，正常地结束记录动作(步骤S49)。另一方面，如检验不是正常结束(步骤S43)，则反复进行记录功率的提高(步骤S44、S45)、记录(步骤S41)及检验(步骤S42)。
如果超过记录功率上限值(步骤S45)，并当连续2次以上超过记录功率上限值时(步骤S46)，进行记录动作不能正常结束时的处理(步骤S48)。作为记录动作不能正常结束时的处理，是进行使装置重新起动等的处理。
另外，驱动控制器14，在起动时存储用于探测聚焦位置的测试区的地址，当进行重新探测时，可通过参照该地址，利用与起动时使用的测试区(的光道)相同的光道进行聚焦位置的重新探测。
以下，说明再生时的聚焦位置重新探测的开始条件。
在将已记录在光盘1上的信息再生的过程中，由于位误码率BER的增加，有时不能再生光盘1所记录的信息。当尽管进行过一次聚焦位置探测但因光学头的温度特性等使聚焦位置偏移时，就会发生这种情况。当位误码率BER增加时，光盘1再生装置进行再生的重试操作，以便对所需的记录信息进行再生。该再生的重试，以规定次数为限反复连续地进行，直到能够正确再生为止。可是，在位误码率BER显著增加的情况下，有时只反复进行该限定次数的再生重试操作也仍不能正确地再生。
因此，将连续进行再生重试操作并超过了规定次数时作为再生时开始聚焦位置重新探测的另一个条件。因此，即使当发生了反复进行规定次数的再生重试操作也不能再生的情况时，可以进行聚焦位置的重新探测，从而在下一次再生时可以在规定次数内进行再生。
图31是表示所述再生时聚焦位置的重新探测的具体程序的流程图。当从光盘1进行信号的再生时，驱动控制器14，从解调部47接收RF脉冲信号PRF(步骤S60)，并每隔16个扇区进行再生差错检查(步骤S61)。当再生差错检查的结果不是正常结束时(步骤S62)，反复进行再生动作的重试(步骤S63、S60、S61)。并且，当再生动作的重试超过50次时(步骤S63)，向聚焦位置粗探测部50及聚焦位置精密探测部60发出指示，从而实施聚焦位置的重新探测(步骤S64。S65)。
当该重新探测结束时，驱动控制器14进行所述再生动作(步骤S60。S61)。如再生差错检查的结果是正常结束(步骤S62)，则使再生动作正常结束(步骤S67)。而当再生差错检查不是正常结束时(步骤S62)，反复进行再生重试(步骤S63、S60～S62)。
如重试次数超过50次(步骤S63)、且重试次数连续2次以上超过50次时(步骤S64)，进行再生动作不能正常结束时的处理(步骤S66)。作为再生动作不能正常结束时的处理，是进行使装置重新起动等的处理。
另外，驱动控制器14，在起动时存储用于探测聚焦位置的测试区的地址，并移动到起动时使用的测试区的地址，以便进行聚焦位置的重新探测。通过所述聚焦位置的重新探测，当尽管在起动时进行过一次聚焦位置探测但在光盘驱动装置100动作的过程中聚焦位置偏离最佳位置因而变成记录动作或再生动作不能正常结束的状态时，也仍然能够恢复到可以重新进行正常记录动作或再生动作的状态。
以上，根据实施例说明了本发明的光盘驱动装置100，但本发明当然不限于该实施例。
即，本实施例的光盘驱动装置100，作为聚焦位置探测方法，有两种方式，(粗探测和精密探测)，进一步，在精密探测中，有两种任选功能(读出门检测部32和振摆分量除去部35)，但本发明也可以不具备所述的所有方式和任选功能。
例如，可以采用不具备进行聚焦位置精密探测的功能的简易光盘驱动装置、即仅执行聚焦位置粗探测的光盘驱动装置。图32是只表示出仅执行聚焦位置粗探测的光盘驱动装置110的与聚焦位置探测有关的构成要素的框图。从本图可以看出，该光盘驱动装置110，具有用于执行聚焦位置粗探测的构成要素50等，但不具备用于执行聚焦位置精密探测的构成要素60等。
另外，也可以采用不具备进行聚焦位置粗探测的功能的简易光盘驱动装置，即仅执行聚焦位置精密探测的光盘驱动装置。图33是只表示出仅执行聚焦位置精密探测的光盘驱动装置120的与聚焦位置探测有关的构成要素的框图。从本图可以看出，该光盘驱动装置120，具有用于执行聚焦位置精密探测的构成要素25、600等，但不具备用于执行聚焦位置粗探测的构成要素50等、及与任选功能有关的构成要素32、35等。图34是表示图33所示光盘驱动装置120的聚焦位置精密探测部600的详细结构的框图，与图16所示聚焦位置精密探测部60比较后可以看出，不对平均化电路710输入选通信号RDGT。图35是表示图34所示平均化处理部710的详细结构的框图，与图17所示平均化电路71比较后可以看出，没有与选通信号RDGT有关的结构要素(图17的AND电路7109)。
另外，也可以采用仅执行备有所述第一任选功能(读出门检测部32)的聚焦位置精密探测的光盘驱动装置。图36是表示仅执行备有第一任选功能(读出门检测部32)的聚焦位置精密探测的光盘驱动装置130的与聚焦位置探测有关的构成要素的框图。从本图可以看出，该光盘驱动装置130，具有用于执行聚焦位置精密探测的构成要素25、600等及读出门检测部32，但不具备用于执行聚焦位置粗探测的构成要素50等、及与第二任选功能有关的构成要素35等。
另外，也可以采用仅执行备有所述第二任选功能(振摆分量除去部35)的聚焦位置精密探测的光盘驱动装置。图37是表示仅执行备有第二任选功能(振摆分量除去部35)的聚焦位置精密探测的光盘驱动装置140的与聚焦位置探测有关的构成要素的框图。从本图可以看出，该光盘驱动装置140，具有用于执行聚焦位置精密探测的构成要素25、60等及振摆分量除去部35，但不具备用于执行聚焦位置粗探测的构成要素50等、及与第一任选功能有关的构成要素32等。
另外，在本发明的聚焦位置粗探测及精密探测中，通过使聚焦控制及跟踪控制进行动作并当光盘1每旋转1周时进行平稳跳转，从而在使光束光点始终跟踪沟纹光道(或凸纹光道)的状态下对沟纹光道(或凸纹光道)进行聚焦位置粗探测及精密探测，但本发明并不限定于采用这种平稳跳转的方法。例如，也可以在不进行平稳跳转而是使光束光点只沿着螺旋线连续跟踪光道的状态下，由聚焦位置粗探测部50(或聚焦位置精密探测部60)一面根据L/G切换信号LGS在每旋转1周时交替地切换凸纹光道和沟纹光道，一面对各光道上的位误码率BER(或聚焦位置信息FPIS)连续进行计测，并随时更新与各光道对应的聚焦控制目标位置(聚焦平衡值及聚焦偏移值)。因此，可以反复连续地进行聚焦位置的粗探测(或精密探测)，而无需进行象平稳跳转那样的复杂的跟踪控制。
权利要求
1.一种以有第一与第二形状轨道的光盘为对象的记录再现装置，其特征在于该装置设有聚焦误差检测部件，该部件检测照射在所述光盘上的光束的会聚状态，并输出表示该会聚状态的聚焦误差信号，聚焦控制部件，该部件根据所述聚焦误差信号改变所述光束的聚焦位置，使所述会聚状态成为预定状态，再现状态检测部件，该部件检测读出所述光盘上记录的信息后的再现信号中的误差发生率作为所述光盘的再现状态，以及聚焦位置探测部件，该部件改变所述光束的聚焦位置以使所述再现状态成为更好；所述第一形状轨道是在所述光盘上形成的轨道的导向槽部分，所述第二轨道是所述导向槽部分即第一形状轨道的槽间部分；所述聚焦位置探测部件设有聚焦位置更新部，该部确定所述光盘的第一形状轨道上的所述误差发生率成为更低的第一更新聚焦位置，并确定所述光盘的第二形状轨道上的所述误差发生率成为更低的第二更新聚焦位置，以及聚焦误差信号变更部，该部在光束光点位于所述光盘的第一形状轨道上时对所述聚焦误差检测部件加以变更，以使聚焦位置成为所述第一更新聚焦位置，并在光束光点位于所述光盘的第二形状轨道上时对所述聚焦误差检测部件加以变更，以使聚焦位置成为所述第二更新聚焦位置；所述聚焦控制部件根据由所述聚焦误差信号变更部对所述聚焦误差检测部件作了变更后的聚焦误差信号，改变所述光束的聚焦位置；上述聚焦位置更新部，判断使聚焦位置仅偏移规定的移动量时上述再生状态是否变得更为良好，从而决定上述第1更新聚焦位置和第2更新聚焦位置；上述聚焦误差检测装置，包括平衡调整部，用于取得表示上述会聚状态的2个聚焦信号，并在分别对这2个聚焦信号加权后计算差分；及偏移调整部，对上述差分加上偏移，并作为上述聚焦误差信号输出；上述聚焦误差信号变更部，通过变更由上述平衡调整部分别对2个聚焦信号的权重比率及由上述偏移调整部所加上的偏移量中的至少一方，对上述聚焦误差信号加以变更。
2.如权利要求1所述的记录再现装置，其特征在于还包括区域检测部件，该部件检测光束光点是否位于光盘的数据区和地址区这两个区域之一；所述再现状态检测部件将在光束光点位于地址区时的再现信号为对象检测所述误差发生率。
3.一种以有第一与第二形状轨道的光盘为对象的记录再现装置，其特征在于该装置设有聚焦误差检测部件，该部件由平衡调整部和偏移调整部组成，前者检测照射在所述光盘上的光束的会聚状态，取得表示所述会聚状态的两个聚焦信号，将该两个聚焦信号分别加权后求得差分，后者在所述差分上加偏移量，作为所述聚焦误差信号输出，聚焦控制部件，该部件根据所述聚焦误差信号改变所述光束的聚焦位置，使所述会聚状态成为预定状态，再现状态检测部件，该部件根据读出所述光盘上记录的数据后的再现信号检测所述光盘的再现状态，以及聚焦位置探测部件，该部件改变所述光束的聚焦位置以使所述再现状态成为更好；所述第一形状轨道是在所述光盘上形成的轨道的导向槽部分，所述第二轨道是所述导向槽部分即第一形状轨道的槽间部分；所述聚焦位置探测部件设有聚焦位置更新部，该部根据所述光盘的第一形状轨道上的所述再现状态确定使该再现状态成为更好的第一更新聚焦位置，并根据所述光盘的第二形状轨道上的所述再现状态确定使该再现状态成为更好的第二更新聚焦位置，以及聚焦误差信号变更部，该部通过改变由所述平衡调整部分别对所述两个聚焦信号加权的比率和由所述偏移调整部所加的偏移量中的至少一方，在光束光点位于所述光盘的第一形状轨道时对所述聚焦误差检测部件加以变更，以使聚焦位置成为所述第一更新聚焦位置，并在光束光点位于所述光盘的第二形状轨道上时对所述聚焦误差检测部件加以变更，以使聚焦位置成为所述第二更新聚焦位置；所述聚焦控制部件根据由所述聚焦误差信号变更部对所述聚焦误差检测部件作了变更后的聚焦误差信号，改变所述光束的聚焦位置。
4.如权利要求3所述的记录再现装置，其特征在于所述聚焦误差信号变更部在所述轨道识别信号表示第一形状轨道时，通过改变所述平衡调整部的加权的比率对所述聚焦误差检测部件加以变更，并在所述轨道识别信号表示第二形状轨道时，通过改变由所述偏移调整部加的偏移量对所述聚焦误差检测部件加以变更。
5.如权利要求3所述的记录再现装置，其特征在于所述聚焦误差信号变更部，设有预先存储偏移量的偏移量存储部，该偏移量使在所述轨道识别信号表示第一形状轨道时的所述光束的会聚状态和表示第二形状轨道时的所述光束的会聚状态大致相同；所述轨道识别信号表示第一形状轨道时，通过将所述平衡调整部的加权的比率变更为新的平衡值对所述聚焦误差检测部件加以变更；所述轨道识别信号表示第二形状轨道时，通过将所述平衡调整部的加权的比率变更为所述新的平衡值，并将所述偏移调整部所加的偏移量变更为所述偏移量存储部存储的偏移量对所述聚焦误差检测部件加以变更。
6.如权利要求3所述的记录再现装置，其特征在于所述聚焦误差信号变更部，设有将所述平衡调整部的加权比率在不同轨道时分别作为第一与第二平衡值预先存储的平衡值存储部，使在所述轨道识别信号表示第一形状轨道时的所述光束的会聚状态和表示第二形状轨道时的所述光束的会聚状态大致相同；所述轨道识别信号表示第一形状轨道时，通过将所述平衡调整部的加权的比率变更为所述平衡值存储部存储的第一平衡值并将所述偏移调整部所加的偏移量变更为新的偏移量，对所述聚焦误差检测部件加以变更；所述轨道识别信号表示第二形状轨道时，通过将所述平衡调整部的加权的比率变更为所述平衡值存储部存储的第二平衡值并将所述偏移调整部所加的偏移量变更为所述新的偏移量，对所述聚焦误差检测部件加以变更。
7.一种以有第一与第二形状轨道的光盘为对象的记录再现装置的聚焦位置调整方法，其特征在于该方法包括聚焦误差检测步骤，该步骤中检测照射于所述光盘的光束的会聚状态并将表示该会聚状态的聚焦误差信号输出，聚焦控制步骤，该步骤中根据所述聚焦误差信号改变所述光束的聚焦位置，使所述会聚状态成为预定状态，再现状态检测步骤，该步骤中根据读出所述光盘上记录的信息后的再现信号检测所述光盘的再现状态，以及聚焦位置探测步骤，该步骤中改变所述光束的聚焦位置以使所述再现状态成为更好；所述第一形状轨道是在所述光盘上形成的轨道的导向槽部分，所述第二轨道是所述导向槽部分即第一形状轨道的槽间部分；所述聚焦位置探测步骤包括聚焦位置更新步骤，该步骤中根据所述光盘的第一形状轨道上的所述再现状态确定使该再现状态成为更好的第一更新聚焦位置，并根据所述光盘的第二形状轨道上的所述再现状态确定使该再现状态成为更好的第二更新聚焦位置，以及聚焦误差信号变更步骤，该步骤中通过在光束光点位于所述光盘的第一形状轨道时对所述聚焦误差检测步骤加以变更，以使聚焦位置成为所述第一更新聚焦位置，并在光束光点位于所述光盘的第二形状轨道上时对所述聚焦误差检测步骤加以变更，以使聚焦位置成为所述第二更新聚焦位置；所述聚焦控制步骤中，根据由所述聚焦误差信号变更步骤对所述聚焦误差检测步骤作了变更后的聚焦误差信号改变所述光束的聚焦位置；上述聚焦位置更新步骤，判断使聚焦位置仅偏移规定的移动量时上述再生状态是否变得更为良好，从而决定上述第1更新聚焦位置和第2更新聚焦位置；上述聚焦误差检测步骤，包括平衡调整步骤，用于取得表示上述会聚状态的2个聚焦信号，并在分别对这2个聚焦信号加权后计算差分；及偏移调整步骤，对上述差分加上偏移，并作为上述聚焦误差信号输出；上述聚焦误差信号变更步骤，通过变更由上述平衡调整步骤分别对2个聚焦信号的权重比率及由上述偏移调整步骤所加上的偏移量中的至少一方，对上述聚焦误差信号加以变更。
8.如权利要求7所述的聚焦位置调整方法，其特征在于还包括区域检测步骤，该步骤中检测光束光点是否位于光盘的数据区和地址区这两个区域之一；所述再现状态检测步骤以光束光点位于地址区时的再现信号为对象检测所述误差发生率。
9.一种以有第一与第二形状轨道的光盘为对象的记录再现装置的聚焦位置调整方法，其特征在于该方法包括聚焦误差检测步骤，该步骤包括平衡调整步骤和偏移调整步骤，前者检测照射在所述光盘上的光束的会聚状态，取得表示所述会聚状态的两个聚焦信号，并将该两个聚焦信号分别加权后算出差分，后者在所述差分上加偏移量，作为所述聚焦误差信号输出，聚焦控制步骤，该步骤中根据所述聚焦误差信号改变所述光束的聚焦位置，使所述会聚状态成为预定状态，再现状态检测步骤，该步骤中根据读出所述光盘上记录的信息后的再现信号检测所述光盘的再现状态，以及聚焦位置探测步骤，该步骤中改变所述光束的聚焦位置以使所述再现状态成为更好；所述第一形状轨道是在所述光盘上形成的轨道的导向槽部分，所述第二轨道是所述导向槽部分即第一形状轨道的槽间部分；所述聚焦位置探测步骤包括聚焦位置更新步骤，该步骤中根据所述光盘的第一形状轨道上的所述再现状态确定使该再现状态成为更好的第一更新聚焦位置，并根据所述光盘的第二形状轨道上的所述再现状态确定使该再现状态成为更好的第二更新聚焦位置，以及聚焦误差信号变更步骤，该步骤中通过改变由所述平衡调整步骤分别对所述两个聚焦信号加权的比率和由所述偏移调整步骤所加的偏移量中的至少一方，在光束光点位于所述光盘的第一形状轨道时对所述聚焦误差检测步骤加以变更，以使聚焦位置成为所述第一更新聚焦位置，并在光束光点位于所述光盘的第二形状轨道上时对所述聚焦误差检测步骤加以变更，以使聚焦位置成为所述第二更新聚焦位置；所述聚焦控制步骤中，根据由所述聚焦误差信号变更步骤对所述聚焦误差检测步骤作了变更后的聚焦误差信号，改变所述光束的聚焦位置。
10.如权利要求9所述的聚焦位置调整方法，其特征在于所述聚焦误差信号变更步骤中，在所述轨道识别信号表示第一形状轨道时，通过改变所述平衡调整步骤的加权比率对所述聚焦误差检测步骤加以变更，并在所述轨道识别信号表示第二形状轨道时，通过改变由所述偏移调整步骤所加的偏移量对所述聚焦误差检测步骤加以变更。
11.如权利要求9所述的聚焦位置调整方法，其特征在于所述聚焦误差信号变更步骤中包括预先存储偏移量的偏移量存储步骤，该偏移量使在所述轨道识别信号表示第一形状轨道时的所述光束的会聚状态和表示第二形状轨道时的所述光束的会聚状态大致相同；所述轨道识别信号表示第一形状轨道时，通过将所述平衡调整步骤的加权的比率变更为新的平衡值对所述聚焦误差检测步骤加以变更；所述轨道识别信号表示第二形状轨道时，通过将所述平衡调整步骤的加权的比率变更为新的平衡值，并将所述偏移调整步骤所加的偏移量变更为所述偏移存储步骤中存储的偏移量对所述聚焦误差检测步骤加以变更。
12.如权利要求9所述的聚焦位置调整方法，其特征在于所述聚焦误差信号变更步骤中包括将所述平衡调整步骤的加权比率在不同轨道时分别作为第一与第二平衡值预先存储的平衡值存储步骤，使在所述轨道识别信号表示第一形状轨道时的所述光束的会聚状态和表示第二形状轨道时的所述光束的会聚状态大致相同；所述轨道识别信号表示第一形状轨道时，通过将所述平衡调整步骤的加权的比率变更为所述平衡值存储步骤中存储的第一平衡值并将所述偏移调整步骤所加的偏移量变更为新的偏移量，对所述聚焦误差检测步骤加以变更；所述轨道识别信号表示第二形状轨道时，通过将所述平衡调整步骤的加权的比率变更为所述平衡值存储步骤中存储的第二平衡值并将所述偏移调整步骤所加的偏移量变更为所述新的偏移量，对所述聚焦误差检测步骤加以变更。
全文摘要
聚焦位置粗探测部50和聚焦位置精密探测部60，根据来自凸纹沟纹检测部34的L/G切换信号LGS，一面区分光束光点位于凸纹光道还是位于沟纹光道，一面探测使由误码率计测部33计测的位误码率BER以及再生信号RF的包络和抖动变得更为良好的两个(凸纹用和沟纹用的)新的聚焦位置，并向聚焦误差检测部36输出两个用于将控制目标变更为该新的聚焦位置的控制信号(FBAL、FOFF)。
文档编号G11B7/09GK1700319SQ20051007401
公开日2005年11月23日 申请日期1998年11月25日 优先权日1997年11月26日
发明者高峰浩一, 藤亩健司, 初濑川明广, 山口博之 申请人:松下电器产业株式会社