(57)【要約】  ディスク仕様で規定される多層光ディスクの層間距離が各層間で異なっても安定に層間移動できる光ディスク装置の層間移動装置を提供する。  レーザ光の焦点を光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、前記フォーカスアクチュエータを、前記フォーカスエラー検出手段の出力信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間と、光ディスク仕様に規定された各層間距離とを用いて算出した、前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて制御し、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ移動させる層間移動制御系とを備えるものとした。
2009084204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの層間で移動させる層間移動装置において、
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、
前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、
前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、
前記光ディスク仕様に規定された各層間距離と、前記フォーカスエラー検出手段の出力信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間とを用いて算出した、前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて、前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項２】
複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの層間で移動させる層間移動装置において、
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、
前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、
前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、
前記光ディスクの所定の情報層上のレーザ光が所定の収束状態となるように、前記フォーカスアクチュエータを制御するフォーカス制御系と、
前記光ディスク仕様に規定された各層間距離と、前記フォーカスエラー信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間とを用いて算出した前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて、前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ層間移動させる第１の層間移動と、前記レーザ光の焦点を隣接する層へ層間移動させる第２の層間移動とのいずれか、または双方を実行して、前記レーザ光の焦点を、目的の情報層に移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の層間移動装置において、
前記レーザ光の焦点を、前記対物レンズから最も離れた前記光ディスクの情報層へ移動させる際、前記レーザ光の焦点を目的の情報層の１つ手前の情報層まで前記第１の層間移動により移動させた後に、前記フォーカス制御系によるフォーカス制御を一旦クローズし、その後に、前記第２の層間移動により前記レーザ光の焦点を目的の情報層に移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項４】
複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、
前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、
前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号の対称性を補正し、該補正後のフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の層間移動装置において、
前記層間移動制御系は、前記光ディスクに対してデータの記録、再生を行う前に、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態における前記光ディスクの各情報層での前記フォーカスエラー信号の対称性を測定しておき、該測定結果に応じてフォーカスエラー信号の対称性を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項６】
複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、
前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、
前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の傾きに基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項７】
請求項６に記載の層間移動装置において、
前記層間移動制御系は、予め前記フォーカスアクチュエータを一定速度で駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の傾きを測定しておき、該測定された傾きに応じてフォーカスエラー信号を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項８】
複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、
前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、
前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の振幅に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項９】
請求項８に記載の層間移動装置において、
前記層間移動制御系は、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の振幅を測定しておき、該測定された振幅に応じてフォーカスエラー信号を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１０】
複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、
前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、
前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の非対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の層間移動装置において、
前記層間移動制御系は、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の非対称性を測定しておき、該測定された非対称性に応じてフォーカスエラー信号を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１２】
請求項６に記載の層間移動装置において、
前記層間移動制御系は、
前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の傾きの関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の傾きを補正する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１３】
請求項８に記載の層間移動装置において、
前記層間移動制御系は、
前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の振幅の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の振幅を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の層間移動装置において、
前記層間移動制御系は、
前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の非対称性の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の対称性を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１５】
請求項６ないし１１のいずれかに記載の層間移動装置において、
レーザ光の焦点が目的の層に移動した後に、球面収差が目的の情報層に応じた球面収差補正値に整定する前に、情報の再生を開始する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１６】
請求項６ないし１１のいずれかに記載の層間移動装置において、
レーザ光の焦点が目的の層に移動した後に、球面収差が目的の情報層に応じた球面収差補正値に整定する前に、情報の再生を開始するとともに、前記球面収差補正値に整定した後に、情報の記録を開始する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１７】
複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、
前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、
前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、
前記光ディスク仕様に規定される複数の層間距離に応じた、前記フォーカスアクチュエータを駆動するパルスの、パルス発生タイミング、加速パルス、及び減速パルスのうちの少なくとも１つを格納する記憶手段と、
レーザ光の焦点の移動元の情報層と移動先の情報層のディスク仕様に基づいた層間距離に応じて選択した前記パルス発生タイミング、加速パルス、及び減速パルスのうちの少なくとも１つと、前記フォーカスエラー信号とに基づいて、前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を前記移動先の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１８】
光ディスクの情報層に光源からのレーザ光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、
前記フォーカスエラー検出手段の出力信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間と、前記光ディスク仕様に規定された各層間距離とを用いて算出した、前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項１９】
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、前記光ディスクの所定の情報層上のレーザ光が所定の収束状態となるように、前記フォーカスアクチュエータを制御するフォーカス制御系とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、
前記フォーカスエラー信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間と、前記光ディスクの各層間距離とを用いて算出した前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて前記フォーカスアクチュエータを駆動し、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ層間移動させる第１の層間移動と、前記レーザ光の焦点を隣接する層へ層間移動させる第２の層間移動とのいずれか、または双方を実行して、前記レーザ光の焦点を目的の情報層に移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２０】
請求項１９に記載の層間移動装置の集積回路において、
前記レーザ光の焦点を、前記対物レンズから最も離れた前記光ディスクの情報層へ移動させる際、前記該レーザ光の焦点を目的の情報層の１つ手前の情報層まで前記第１の層間移動により移動させた後に、前記フォーカス制御系によるフォーカス制御を一旦クローズし、その後に、前記第２の層間移動によりレーザ光の焦点を目的の情報層に移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２１】
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２２】
請求項２１に記載の層間移動装置の集積回路において、
前記光ディスクに対してデータの記録、再生を行う前に、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態における前記光ディスクの各情報層での前記フォーカスエラー信号の対称性を測定しておき、該測定結果に応じてフォーカスエラー信号の対称性を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２３】
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディクス装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の傾きに基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２４】
請求項２３に記載の層間移動装置の集積回路において、
予め前記フォーカスアクチュエータを一定速度で駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の傾きを測定しておき、該測定された傾きに応じてフォーカスエラー信号を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２５】
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の振幅に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２６】
請求項２５に記載の層間移動装置の集積回路において、
予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の振幅を測定しておき、該測定された振幅に応じてフォーカスエラー信号を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２７】
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の非対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づいて、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２８】
請求項２７に記載の層間移動装置の集積回路において、
予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の非対称性を測定しておき、該測定された非対称性に応じてフォーカスエラー信号を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２９】
請求項２３に記載の層間移動装置の集積回路において、
前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の傾きの関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に、前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の傾きを補正する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項３０】
請求項２５に記載の層間移動装置の集積回路において、
前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の振幅の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に、前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の振幅を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項３１】
請求項２７に記載の層間移動装置の集積回路において、
前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の非対称性の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に、前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の対称性を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項３２】
請求項２３ないし２８のいずれかに記載の層間移動装置の集積回路において、
レーザ光の焦点が目的の層に移動した後に、球面収差が目的の情報層に応じた球面収差補正値に整定する前に、情報の再生を開始する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項３３】
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、光ディスク仕様に規定される複数の層間距離に応じた、前記フォーカスアクチュエータを駆動するパルスの、パルス発生タイミング、加速パルス値、及び減速パルス値のうちの少なくとも１つを格納する記憶手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が前記光ディスク仕様において異なる光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置の集積回路において、
レーザ光の焦点の移動元の情報層と移動先の情報層との層間距離に応じて選択した前記パルス発生タイミング、加速パルス、及び減速パルスのうちの少なくとも１つと、前記フォーカスエラー信号とに基づいて、前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を前記移動先の情報層へ移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層光ディスクに情報を記録し、又は、記録された情報を再生するための光ディスク装置の技術分野に属し、特に光ヘッドによる情報記録／再生位置を複数の情報層を跨いで移動させる層間移動装置、および層間移動装置の集積回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より光ディスク１枚当たりの記録容量を増大させる技術開発が行われている。その１つとして、光ディスク１枚当たりの記録容量を２倍にする技術として、２つの記録層を多層化した２層ディスクが実用化されている。【０００３】
層間移動は、一旦フォーカス制御をオープンにして、目的の層に向けて対物レンズが移動するような加速パルスをフォーカスアクチュエータに印加し、目的の層の近傍で減速パルスを印加した後に再度フォーカス制御をクローズする。減速パルスの幅は、移動元の層から目的の層の近傍までの予め決められた距離を移動するのに要した時間を測定して決めている。なお、層間距離は、ディスクによってばらつくので予め対物レンズを上下させた際のフォーカスエラー信号に基づいて求めている。（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
ところで、現在２層以上の多層ディスクの開発が進められている。例えば、４層、６層の多層ディスクである。【０００５】
図１８は、４層ディスクの一例を示す図である。図１８では、各層間距離が１５ｕｍであり、対物レンズで集光されたレーザ光が、Ｌ０層で合焦点状態となる場合を示している。この状態では、中間のＬ１層で一部反射されたレーザ光がＬ２層で合焦点状態となり、Ｌ０層からの反射光に重畳される。したがって、再生信号の品質が劣化する。そこで、図２に示すような各層間隔が異なるディスク仕様の多層光ディスクが提案されている。【０００６】
また、ディスク１枚当たりの記録容量を増大させるために、光源の短波長化と対物レンズの開口数（ＮＡ）の増大が図られている。例えば、波長が４０５ｎｍで、ＮＡ０．８５の光ヘッドが実用化されている。ここで、ディスクのカバー層の厚みがずれると、球面収差が発生し、その球面収差は対物レンズの開口数の増加に伴って増大する。従って、そのような高密度ディスクにおいては、球面収差の影響によりフォーカスエラー信号に歪みが生じるため、発生する収差を補正するための補正機構が光ヘッドに設けられている。【０００７】
ところで、フォーカスアクチュエータは、一般的にボイスコイル型にすることで応答速度が早くなるように設計されているのに対し、球面収差補正機構は、液晶やステッピングモータを使用しており、応答速度はフォーカスアクチュエータに比べて１０倍程度遅く設計されている。よって、ある情報層から別の情報層へ層間移動を行う際に、球面収差補正値を、移動元の層で、移動先の層の最適値に切り換えた後に、フォーカスアクチュエータを駆動してレーザ光の焦点位置を移動先の層へ移動する（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−１４３８７２号公報（第１頁、第１図等）
【特許文献２】特開２００３−２２５４５号公報（第１頁、第１図等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の光ディスク装置の層間移動装置において、光ディスクの情報層が４層、６層と増えてくると、１層の層間移動の繰返しでは最大５回の繰り返し処理が発生する。このために層間移動時間が増大し、画像の連続再生が中断する等の課題が発生する。【０００９】
また、波長が４０５ｎｍで、ＮＡ０．８５の光ヘッドの場合には、温度や経時によって生じる光検出器等のずれによるフォーカスエラー信号の歪みと、球面収差の影響による歪みとを区別して補正する必要がある。【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、開口数の高い対物レンズを使用して多層ディスクを再生する際にも、安定した層間移動を行える層間移動装置、および層間移動装置の集積回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に係る層間移動装置は、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの層間で移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、前記光ディスク仕様に規定された各層間距離と、前記フォーカスエラー検出手段の出力信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間とを用いて算出した、前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて、前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、正確に相対速度が検出できるので、レーザ光の焦点を移動させる際の速度制御を正確に行うことができ、レーザ光の層間移動を安定に行うことが可能となる。【００１２】
また、本発明の請求項２に係る層間移動装置は、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの層間で移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、前記光ディスクの所定の情報層上のレーザ光が所定の収束状態となるように、前記フォーカスアクチュエータを制御するフォーカス制御系と、前記光ディスク仕様に規定された各層間距離と、前記フォーカスエラー信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間とを用いて算出した前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて、前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ層間移動させる第１の層間移動と、前記レーザ光の焦点を隣接する層へ層間移動させる第２の層間移動とのいずれか、または双方を実行して、前記レーザ光の焦点を、目的の情報層に移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、レーザ光の焦点を、短時間に目的の層に層間移動することができる。【００１３】
また、本発明の請求項３に係る層間移動装置は、請求項２に記載の層間移動装置において、前記レーザ光の焦点を、前記対物レンズから最も離れた前記光ディスクの情報層へ移動させる際、前記レーザ光の焦点を目的の情報層の１つ手前の情報層まで前記第１の層間移動により移動させた後に、前記フォーカス制御系によるフォーカス制御を一旦クローズし、その後に、前記第２の層間移動により前記レーザ光の焦点を目的の情報層に移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、対物レンズとディスクが衝突する頻度を低減することがきる。【００１４】
また、本発明の請求項４に係る層間移動装置は、複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号の対称性を補正し、該補正後のフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の歪があっても、温度や経時変化によるフォーカスエラー信号の非対称性を検出できるので、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００１５】
また、本発明の請求項５に係る層間移動装置は、請求項４に記載の層間移動装置において、前記層間移動制御系は、前記光ディスクに対してデータの記録、再生を行う前に、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態における前記光ディスクの各情報層での前記フォーカスエラー信号の対称性を測定しておき、該測定結果に応じてフォーカスエラー信号の対称性を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の歪があっても、温度や経時変化によるフォーカスエラー信号の非対称性を検出できるので、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００１６】
また、本発明の請求項６に係る層間移動装置は、複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の傾きに基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー検出感度のずれを補正できるのでフォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００１７】
また、本発明の請求項７に係る層間移動装置は、請求項６に記載の層間移動装置において、前記層間移動制御系は、予め前記フォーカスアクチュエータを一定速度で駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の傾きを測定しておき、該測定された傾きに応じてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー検出感度のずれを補正できるのでフォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００１８】
また、本発明の請求項８に係る層間移動装置は、複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の振幅に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の振幅変動を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００１９】
また、本発明の請求項９に係る層間移動装置は、請求項８に記載の層間移動装置において、前記層間移動制御系は、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の振幅を測定しておき、該測定された振幅に応じてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の振幅変動を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００２０】
また、本発明の請求項１０に係る層間移動装置は、複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の非対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の非対称性を補正できるのでフォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００２１】
また、本発明の請求項１１に係る層間移動装置は、請求項１０に記載の層間移動装置において、前記層間移動制御系は、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の非対称性を測定しておき、該測定された非対称性に応じてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の非対称性を補正できるのでフォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００２２】
また、本発明の請求項１２に係る層間移動装置は、請求項６に記載の層間移動装置において、前記層間移動制御系は、記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の傾きの関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の傾きを補正する、ことを特徴とする。
これにより、いずれの層間での層間移動の際にも、球面収差によるフォーカスエラー検出感度のずれを補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００２３】
また、本発明の請求項１３に係る層間移動装置は、請求項８に記載の層間移動装置において、前記層間移動制御系は、前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の振幅の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の振幅を補正することを特徴とする。
これにより、いずれの層間での層間移動の際にも、球面収差によるフォーカスエラー信号の振幅変動を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００２４】
また、本発明の請求項１４に係る層間移動装置は、請求項１０に記載の層間移動装置において、前記層間移動制御系は、前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の非対称性の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の対称性を補正することを特徴とする。
これにより、いずれの層間での層間移動の際にも、球面収差によるフォーカスエラー信号の非対称性を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００２５】
また、本発明の請求項１５に係る層間移動装置は、請求項６ないし１１のいずれかに記載の層間移動装置において、レーザ光の焦点が目的の層に移動した後に、球面収差が目的の情報層に応じた球面収差補正値に整定する前に、情報の再生を開始する、ことを特徴とする。
これにより、情報を再生する際のデータの転送レートを向上させることができる。【００２６】
また、本発明の請求項１６に係る層間移動装置は、請求項６ないし１１のいずれかに記載の層間移動装置において、レーザ光の焦点が目的の層に移動した後に、球面収差が目的の情報層に応じた球面収差補正値に整定する前に、情報の再生を開始するとともに、前記球面収差補正値に整定した後に、情報の記録を開始することを特徴とする。
これにより、情報を再生する際のデータの転送レートの向上を図りつつ、確実にデータの記録をすることができる。【００２７】
また、本発明の請求項１７に係る層間移動装置は、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、前記光ディスク仕様に規定される複数の層間距離に応じた、前記フォーカスアクチュエータを駆動するパルスの、パルス発生タイミング、加速パルス、及び減速パルスのうちの少なくとも１つを格納する記憶手段と、レーザ光の焦点の移動元の情報層と移動先の情報層のディスク仕様に基づいた層間距離に応じて選択した前記パルス発生タイミング、加速パルス、及び減速パルスのうちの少なくとも１つと、前記フォーカスエラー信号とに基づいて、前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を前記移動先の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、各層間で層間距離が異なっても、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００２８】
また、本発明の請求項１８に係る層間移動装置の集積回路は、光ディスクの情報層に光源からのレーザ光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、前記フォーカスエラー検出手段の出力信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間と、前記光ディスク仕様に規定された各層間距離とを用いて算出した、前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ移動させることを特徴とする。
これにより、正確に相対速度が検出できるので、レーザ光の焦点を移動させる際の速度制御を正確に行うことができ、レーザ光の層間移動を安定に行うことが可能となる。【００２９】
また、本発明の請求項１９に係る層間移動装置の集積回路は、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、前記光ディスクの所定の情報層上のレーザ光が所定の収束状態となるように、前記フォーカスアクチュエータを制御するフォーカス制御系とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、前記フォーカスエラー信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間と、前記光ディスクの各層間距離とを用いて算出した前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて前記フォーカスアクチュエータを駆動し、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ層間移動させる第１の層間移動と、前記レーザ光の焦点を隣接する層へ層間移動させる第２の層間移動とのいずれか、または双方を実行して、前記レーザ光の焦点を目的の情報層に移動させることを特徴とする。
これにより、レーザ光の焦点を、短時間に目的の層に層間移動することができる。【００３０】
また、本発明の請求項２０に係る層間移動装置の集積回路は、請求項１９に記載の層間移動装置の集積回路において、前記レーザ光の焦点を、前記対物レンズから最も離れた前記光ディスクの情報層へ移動させる際、前記該レーザ光の焦点を目的の情報層の１つ手前の情報層まで前記第１の層間移動により移動させた後に、前記フォーカス制御系によるフォーカス制御を一旦クローズし、その後に、前記第２の層間移動によりレーザ光の焦点を目的の情報層に移動させる、ことを特徴とする。
これにより、対物レンズとディスクが衝突する頻度を低減することがきる。【００３１】
また、本発明の請求項２１に係る層間移動装置の集積回路は、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の歪があっても、温度や経時変化によるフォーカスエラー信号の非対称性を検出できるので、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００３２】
また、本発明の請求項２２に係る層間移動装置は、請求項２１に記載の層間移動装置の集積回路において、前記光ディスクに対してデータの記録、再生を行う前に、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態における前記光ディスクの各情報層での前記フォーカスエラー信号の対称性を測定しておき、該測定結果に応じてフォーカスエラー信号の対称性を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の歪があっても、温度や経時変化によるフォーカスエラー信号の非対称性を検出できるので、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００３３】
また、本発明の請求項２３に係る層間移動装置の集積回路は、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディクス装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の傾きに基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー検出感度のずれを補正することができ、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００３４】
また、本発明の請求項２４に係る層間移動装置は、請求項２３に記載の層間移動装置の集積回路において、予め前記フォーカスアクチュエータを一定速度で駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の傾きを測定しておき、該測定された傾きに応じてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー検出感度のずれを補正できるのでフォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００３５】
また、本発明の請求項２５に係る層間移動装置の集積回路は、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の振幅に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の振幅変動を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００３６】
また、本発明の請求項２６に係る層間移動装置は、請求項２５に記載の層間移動装置の集積回路において、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の振幅を測定しておき、該測定された振幅に応じてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の振幅変動を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００３７】
また、本発明の請求項２７に係る層間移動装置の集積回路は、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の非対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づいて、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の非対称性を補正できるのでフォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００３８】
また、本発明の請求項２８に係る層間移動装置は、請求項２７に記載の層間移動装置の集積回路において、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の非対称性を測定しておき、該測定された非対称性に応じてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の非対称性を補正できるのでフォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００３９】
また、本発明の請求項２９に係る層間移動装置の集積回路は、請求項２３に記載の層間移動装置の集積回路において、前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の傾きの関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に、前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の傾きを補正することを特徴とする。
これにより、いずれの層間での層間移動の際にも、球面収差によるフォーカスエラー検出感度のずれを補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００４０】
また、本発明の請求項３０に係る層間移動装置の集積回路は、請求項２５に記載の層間移動装置の集積回路において、前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の振幅の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に、前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の振幅を補正することを特徴とする。
これにより、いずれの層間での層間移動の際にも、球面収差によるフォーカスエラー信号の振幅変動を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００４１】
また、本発明の請求項３１に係る層間移動装置の集積回路は、請求項２７に記載の層間移動装置の集積回路において、前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の非対称性の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に、前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の対称性を補正することを特徴とする。
これにより、いずれの層間での層間移動の際にも、球面収差によるフォーカスエラー信号の非対称性を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。【００４２】
また、本発明の請求項３２に係る層間移動装置の集積回路は、請求項２３ないし２８のいずれかに記載の層間移動装置の集積回路において、レーザ光の焦点が目的の層に移動した後に、球面収差が目的の情報層に応じた球面収差補正値に整定する前に、情報の再生を開始することを特徴とする。
これにより、情報を再生する際のデータの転送レートを向上させることができる。【００４３】
また、本発明の請求項３３に係る層間移動装置の集積回路は、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、光ディスク仕様に規定される複数の層間距離に応じた、前記フォーカスアクチュエータを駆動するパルスの、パルス発生タイミング、加速パルス値、及び減速パルス値のうちの少なくとも１つを格納する記憶手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が前記光ディスク仕様において異なる光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置の集積回路において、レーザ光の焦点の移動元の情報層と移動先の情報層との層間距離に応じて選択した前記パルス発生タイミング、加速パルス、及び減速パルスのうちの少なくとも１つと、前記フォーカスエラー信号とに基づいて、前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を前記移動先の情報層へ移動させることを特徴とする。
これにより、各層間で層間距離が異なっても、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明による層間移動装置によれば、光ディスクの情報層とレーザ光の焦点の相対速度を求め、当該相対速度に基づいて、フォーカスアクチュエータを駆動するパルスのパルス振幅を決定して、レーザの焦点を移動させるので、各層の層間距離が異なる場合であっても、層間移動を安定して行うことが可能となる。【００４５】
また、あらかじめ、フォーカスアクチュエータを駆動して、目的の情報層の球面収差状態で、各情報層におけるフォーカスエラー信号の傾きや非対称性を測定し、該測定結果に応じてフォーカスエラー信号を補正し、該補正後のフォーカスエラー信号に基づいて層間移動を行うので、球面収差可変素子の応答がフォーカスアクチュエータに比べて遅い場合でも、安定に層間移動を行うことが可能となる。【００４６】
また、フォーカスエラー信号の補正を行なうことで、ＦＥ検出感度の低下を防止し、フォーカスエラー信号の対称性をほぼ維持することができ、目的とする情報層でフォーカス制御をクローズした際の制御を安定させることができる。【００４７】
また、レーザ光の焦点を、レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ層間移動させる第１の層間移動によりＬ５層からＬ１層へ移動した後に、一旦、フォーカス制御をクローズし、その状態で球面収差可変素子をＬ０層の最適値に変移させ、その後に、レーザ光の焦点を隣接する層へ層間移動させる第２の層間移動によりＬ０層へ移動するので、Ｌ０層でのフォーカス引込みを安定して行うことが可能となり、レーザ光の層間移動を安定して行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１における層間移動装置のブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１における多層の光ディスクの一例を示す模式図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１における層間移動装置の起動時に得られる焦点位置に対するＦＥ信号を示す波形図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１における層間移動装置の起動時の処理の流れを示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１におけるカバー層の厚み差（薄い場合）に対するＦＥ検出感度比と対称性の劣化を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１におけるカバー層の厚み差（厚い場合）に対するＦＥ検出感度比と、対称性の劣化を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１における層間移動の流れを示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１における層間移動の際のＦＥ信号、フォーカスアクチュエータへの印加信号、焦点の位置情報を示す波形図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１における焦点の位置情報に対する層番号、及びカバー層厚みを示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１における球面収差可変素子を変移させる処理の流れを示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１における隣接する層へ層間移動する第２の層間移動の流れを示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１における第２の層間移動における加速パルス、及び減速パルスの波高値を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１における第２の層間移動におけるＦＥ信号、及びフォーカスアクチュエータへの印加信号の波形を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２における層間移動装置のブロック図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態２における層間移動装置の起動時の処理の流れを示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態２におけるＬ０層、及びＬ１層におけるＦＥ信号の波形を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態１における第１の層間移動時の加速パルスと減速パルスの波高値を示す図である。
【図１８】図１８は、従来の多層光ディスクの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００  光ディスク
１０１  レーザ
１０２  カップリングレンズ
１０３  偏向ビームスプリッタ
１０４  １／４波長板
１０５  球面収差可変素子
１０６  対物レンズ
１０７  フォーカスアクチュエータ
１０８  バランス回路
１０９  全反射ミラー
１１０  検出レンズ
１１１  円筒レンズ
１１２  光検出器
１１３  光ビーム
１１４  光学ヘッド
１１５  減算回路
１１６  乗算回路
１１７  零クロス検出回路
１１８  位相補償回路
１１９  スイッチ
１２０  カウンター
１２１  タイマー
１２２  三角波発生回路
１２３  パルス発生回路
１２４  電力増幅回路
１２５  駆動回路
１２６  ステッピングモータ
１２７  マイコン
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１による層間移動装置を、図面を用いて説明する。【００５１】
図１は、本発明の実施の形態１による層間移動装置の構成を表すブロック図である。【００５２】
図１において、光ディスク１００は、モータ（図示せず。）に取り付けられ、所定の回転数で回転する。光ディスク１００は、情報面にスパイラル状に凹凸で形成されたトラックを有する。【００５３】
光学ヘッド１１４には、レーザ１０１、カップリングレンズ１０２、偏光ビームスプリッタ１０３、１／４波長板１０４、球面収差可変素子１０５、全反射ミラー１０９、光検出器１１２、検出レンズ１１０、円筒レンズ１１１、フォーカスアクチュエータ１０７、トラッキングアクチュエータ（図示せず。）、対物レンズ１０６が取り付けられている。【００５４】
レーザ１０１より発生したレーザ光１１３は、カップリングレンズ１０２で平行光にされた後に、偏光ビームスプリッタ１０３、１／４波長板１０４、球面収差可変素子１０５を通過し、全反射ミラー１０９で反射され、対物レンズ１０６により光ディスク１００の情報面上に集束して照射される。【００５５】
光ディスク１００の情報面により反射された反射光は、対物レンズ１０６を通過して全反射ミラー１０９で反射され、球面収差可変素子１０５、１／４波長板１０４、偏光ビームスプリッタ１０３、検出レンズ１１０、円筒レンズ１１１を通過して光検出器１１２に入射する。【００５６】
フォーカスアクチュエータ１０７は、フォーカス用コイルと、フォーカス用の永久磁石とより構成されている。またフォーカスアクチュエータ１０７の可動部には、対物レンズ１０６が取り付けられている。フォーカスアクチュエータ１０７のフォーカス用コイルに電力増幅回路１２４を用いて電圧を加えると、コイルに電流が流れ、コイルはフォーカス用の永久磁石から磁気力を受け、これにより対物レンズ１０６は、光ディスク１００の情報面と垂直な方向（図では上下方向）に移動する。【００５７】
光検出器１１２上に入射した光ディスク１００からの反射光は、バランス回路１０８を介して減算回路１１５へ送られる。減算回路１１５は、レーザ光１１３の焦点と、光ディスク１００の情報層とのずれを示すフォーカスエラー信号（以下、「ＦＥ信号」と記す。）を生成するものである。バランス回路１０８は、端子ｃに設定される値に応じてＦＥ信号の対称性を変える。図１に示した光学系は一般に非点収差法と呼ばれるＦＥ信号の検出方式を構成している。減算回路１１５より出力されたＦＥ信号は、乗算回路１１６、位相補償回路１１８、スイッチ１１９を介して、電力増幅回路１２４へ送られる。【００５８】
位相補償回路１１８は、フォーカス制御系を安定にするための位相を進めるフィルタである。電力増幅回路１２４は、フォーカスアクチュエータ１０７のフォーカス用コイルに電流を供給するものである。位相補償回路１１８、及び電力増幅回路１２４により、ＦＥ信号に応じて対物レンズ１０６が駆動され、レーザ光１１３の焦点が常に情報面上に位置するよう制御される。なお、レーザ光１１３の焦点と、光ディスク１００の情報層とのずれ量に対するＦＥ信号のレベルの変化を、以下「ＦＥ検出感度」と記す。ＦＥ検出感度は、レーザ光１１３の焦点での球面収差量が増大すると低下する。【００５９】
球面収差可変素子１０５は、レーザ光１１３の焦点での球面収差量を変えるものであり、ステッピングモータ１２６によって光軸方向に変位する構成になっている。ステッピングモータ１２６は、駆動回路１２５を介しマイコン１２７に接続されている。【００６０】
三角波発生回路１２２は、三角波を発生してスイッチ１１９の端子ｂへ送るものである。パルス発生回路１２３は、マイコン１２７により指令された波高、波幅のパルスをスイッチ１１９の端子ｃに出力する。マイコン１２７は、スイッチ１１９の端子ｅの設定値を変えることで、スイッチ１１９の切換えを制御する。乗算回路１１６は、端子ｂからの設定値を、端子ａに入力されるＦＥ信号に乗算して端子ｃに出力する。零クロス検出回路１１７は、ＦＥ信号が零クロスするタイミングを検出して、パルスをカウンター１２０、及びタイマー１２１へ出力する。カウンター１２０は、零クロス検出回路１１７より出力されるパルスをカウントして、マイコン１２７へ送る。また、タイマー１２１は、零クロス検出回路１１７より出力されるパルスの時間間隔を測定して、マイコン１２７へ送る。【００６１】
以上のように構成される本実子の形態１の層間移動装置において、光検出器１１２、バランス回路１０８、減算回路１１５、位相補償回路１１８、電力増幅回路１２４、及びフォーカスコイルを含むフォーカスアクチュエータ１０７により、レーザ光の焦点が光ディスク１００の情報層上にあるように制御するフォーカス制御手段が構成される。【００６２】
次に、多層光ディスクである光ディスク１００の一例を、図２を用いて説明する。【００６３】
光ディスク１００は、片面から再生可能な６層の情報層を有している。レーザ光は、カバー層の表面から入射する。図２の光ディスク１００では、成型基板側をＬ０層とし、カバー層側をＬ５層とする。各層間距離は、多重反射の影響を低減するために異なる値に設定されている。【００６４】
レーザ光１１３は、光ディスク１００の表面より入射する。Ｌ０層の情報を再生する場合は、焦点がＬ０層に位置するようにフォーカス制御を行う。また、球面収差可変素子１０５の位置を、Ｌ０層で球面収差が最少になるような位置へ変移させる。なお、駆動回路１２５に “１１６”と設定すると、ステッピングモータ１２６によって、球面収差可変素子１０５の位置がカバー層厚（Ｌ０層からカバー層表面までの厚み）１１６ｕｍにおける最適位置、すなわちＬ０層で球面収差が最小となる位置に変位するものとする。このカバー層厚１１６ｕｍにおいて球面収差が最少となる球面収差可変素子１０５の位置は、光学および機構設計により決まる。また、Ｌ１層の情報を再生する場合は、Ｌ１層に焦点が位置するようにフォーカス制御を行い、また、球面収差可変素子１０５の位置を、Ｌ１層で球面収差が最少になる位置へ変移させる。即ち、駆動回路１２５に“９９”を設定する。【００６５】
次に、レーザ光の焦点位置に対するＦＥ信号の波形、及びレーザ光の反射光量について、図３を用いて説明する。【００６６】
図３において、波形ａはレーザ光１１３の焦点位置に対するＦＥ信号を示す。このＦＥ信号の波形は、球面収差可変素子１０５の位置がＬ０で球面収差が最小となる位置に変移している状態での特性を示す。即ち、駆動回路１２５に“１１６”が設定されている状態である。横軸は、焦点位置を示し、縦軸はＦＥ信号のレベルを示す。【００６７】
波形ｂは、ディスク１００からの反射光量（以下、「ＡＳ信号」と記す。）を示す。横軸は、焦点の位置を示し、縦軸はＡＳ信号のレベルを示す。【００６８】
ＦＥ信号は、焦点が層を通過する際にＳ字状の波形となり、零レベルとクロスする位置が合焦点である。図３において、Ｚ０からＺ５は、零クロスの位置を示す。即ち、Ｌ０層からＬ５層の位置を示す。【００６９】
ディスク１００の各層間距離は、図２に示す値をとり、Ｚ０からＺ１の間隔は１７ｕｍ、Ｚ１からＺ２の間隔は２１ｕｍ、Ｚ２からＺ３の間隔は１３ｕｍ、Ｚ３からＺ４の間隔は１５ｕｍ、Ｚ４からＺ５の間隔は１０ｕｍとなっている。【００７０】
Ｌ０層で生じるＳ字状の波形は、球面収差可変素子１０５によって球面収差が補正されているので、歪のない波形になっている。しかしながら、Ｌ５層で生じるＳ字波形は、カバー層厚が約７６ｕｍ薄くなった状態であるので、それに相当する球面収差が発生し、歪んだ波形になる。【００７１】
なお、ＡＳ信号の波形は、球面収差の影響を受けにくく、かつ、各層の反射率がほぼ等しくなるようにディスクが設計されているので、図３の波形ｂに示すように全ての層でほぼ同じレベルになる。【００７２】
次に、本実施の形態１の層間移動装置において、光ディスク１００が装着されてから、指定された情報層の情報の読出しが開始されるまでの動作を、図４のフローチャートを用いて説明する。【００７３】
まず、ステップＳ１０１において、光ディスク１００が装着され、ディスク１００の所定の情報層の再生指令がなされる。ステップＳ１０２では、マイコン１２７は、球面収差可変素子１０５の位置を、Ｌ０層での球面収差が最少となるように変移させる。【００７４】
ステップＳ１０３では、マイコン１２７の制御指令により、スイッチ１１９を切り換え、三角波発生回路１２２の出力を電力増幅回路１２４に供給させる。電力増幅回路１２４は、入力される三角波に応じた出力をフォーカスアクチュエータ１０７のフォーカスコイルに出力し、対物レンズ１０６をディスク１００の情報層に垂直方向に沿って上下に移動させて、フォーカスサーチ動作を行う。【００７５】
このフォーカスサーチ動作により、対物レンズ１０６とディスク１００との相対距離が変化し、図３に示すように、減算回路１１５の出力側において、６つの情報層に対応して６つのＳ字状の特性を有するＦＥ信号が、三角波の出力に応じて出力される。【００７６】
また、このステップＳ１０３では、Ｌ０層の合焦位置付近において、ＦＥ信号が最小となるＸ０ａの位置と、その時のＦＥ信号のレベルＦＥ０ｍｉｎと、ＦＥ信号が最大となるＸ０ｂの位置と、その時のＦＥ信号のレベルＦＥ０ｍａｘを、マイコン１２７のＲＡＭ等の記憶手段に記憶する。Ｘ０ａ、Ｘ０ｂは、対物レンズ１０６を一定速度で変移させているので、フォーカスアクチュエータ１０７の感度と電力増幅回路１２４の設定値とによって求めることができる。【００７７】
Ｌ１層からＬ５層についても同様に測定して記憶する。一例としてＬ５層の場合は、Ｘ５ａ、ＦＥ５ｍｉｎ、Ｘ５ｂ、ＦＥ５ｍａｘの値が記憶される。【００７８】
なお、球面収差可変素子１０５の位置は、Ｌ０層で球面収差が最小になるように設定されている。即ち、カバー層の厚みが１１６ｕｍの場合に球面収差が最小になる位置である。従って、図３のＺ１の位置であるＬ１層で合焦点状態の場合は、中間層の厚みである１７ｕｍに相当する球面収差が発生している。同様に、Ｚ２の位置であるＬ２層で合焦点状態の場合は、１７ｕｍと２１ｕｍとを加算した３８ｕｍに相当する球面収差が発生している。Ｌ３層からＬ５層についても同様に考えることができる。【００７９】
またステップＳ１０３では、マイコン１２７は、Ｘ０ａ、ＦＥ０ｍｉｎ、Ｘ０ｂ、ＦＥ０ｍａｘより、下記式１に基づいてＦＥ信号の傾きであるＦＥ検出感度ＳＦＥを計算する。【００８０】
ＳＦＥ０＝（ＦＥ０ｍａｘ−ＦＥ０ｍｉｎ）／（Ｘ０ｂ−Ｘ０ａ）  （式１）【００８１】
同様に、Ｌ１層からＬ５層のＦＥ検出感度ＳＦＥ１からＳＦＥ５を計算し、各層でのＦＥ信号の傾きＳＦＥｎを測定する。また、ステップＳ１０４では、ＳＦＥ０に対するＳＦＥ１の比率Ｈ１を、下記式２により計算する。【００８２】
Ｈ１＝ＳＦＥ１／ＳＦＥ０  （式２）【００８３】
同様に、Ｌ２層からＬ５層についても、Ｈ２からＨ５を計算し、図５に示すテーブルのＨｎの値を算出する。図５において、Ｈｎは、Ｈ１からＨ５を示す。そして、最小２乗法等を用いて、Ｌ０層のカバー層の厚みを基準にして、そのカバー層厚み１１６ｕｍからのずれ（図５のテーブルでは厚み差（Ｒ）と記す。）に対するＦＥ検出感度の変動量の関係式を、下記式３のように得る。【００８４】
Ｇｓｄ＝ｆｓｄ（Ｒ）  （式３）【００８５】
Ｒは、図５に示した厚み差を示し、Ｇｓｄはその位置でのＦＥ検出感度比Ｈを示す。【００８６】
例えば、Ｌ１層では、Ｌ＝１７ｕｍとなり、Ｇｓｄは、ほぼＨ１となる。【００８７】
従って、Ｇｓｄは、球面収差が最小となるように補正された状態のＳＦＥを１とした場合に、カバー層がＲだけ薄くなった場合のＳＦＥの変動量を示している。【００８８】
次のステップＳ１０５では、マイコン１２７は、上述したＦＥ０ｍｉｎ、ＦＥ０ｍａｘより、ＦＥ信号の非対称性を示すＦＥ非対称性ＢＦＥ０を、下記式４に基づいて計算する。【００８９】
ＢＦＥ０＝（ＦＥ０ｍａｘ＋ＦＥ０ｍｉｎ）／（ＦＥ０ｍａｘ−ＦＥ０ｍｉｎ）  （式４）【００９０】
例えば、ＦＥ０ｍａｘ＝１０でＦＥ０ｍｉｎ＝−１０の場合は、ＢＦＥ０＝０となり、ＦＥ信号は完全に対称と分かる。【００９１】
同様に、Ｌ１層からＬ５層のそれぞれについてＦＥ非対称性を計算し、各層でのＦＥ非対称性ＢＦＥｎを測定する。【００９２】
次に、ステップ１０６では、ＢＦＥ０とＢＦＥ１の差を、下記式５により計算する。【００９３】
Ｂ１＝ＢＦＥ１−ＢＦＥ０  （式５）【００９４】
同様に、Ｌ２層からＬ５層についても計算してＢ２からＢ５を求め、図５に示すテーブルを作成する。図５において、Ｂｎは、Ｂ１からＢ５を示す。そして、最小２乗法等を用いて、Ｌ０層のカバー層の厚みを基準にして、そのカバー層厚み１１６ｕｍからのずれに対するＦＥ非対称性の変動量の関係式を、下記式６のように得る。【００９５】
Ｇｂｄ＝ｆｂｄ（Ｒ）  （式６）【００９６】
Ｒは、上述したように厚み差を示し、Ｇｂｄはその位置でのＦＥ非対称性差Ｂを示す。【００９７】
例えば、Ｌ１層では、Ｌ＝１７ｕｍとなり、Ｇｂｄは、ほぼＢ１となる。【００９８】
従って、Ｇｂｄは、球面収差が最小となるように補正された状態のＢＦＥを０とした場合に、カバー層がＲだけ薄くなった場合のＢＦＥの変化量を示している。【００９９】
次のステップＳ１０７では、マイコン１２７は、一旦、対物レンズ１０６をディスクから遠ざける。ステップＳ１０８では、マイコン１２７は、球面収差可変素子１０５の位置をＬ５層での球面収差が最少となるように変移させる。【０１００】
ステップＳ１０９では、マイコン１２７は、ステップＳ１０３と同様に、対物レンズ１０６をディスクの情報層に垂直方向に沿って上下に移動させることによりフォーカスサーチ動作を行う。【０１０１】
これにより、対物レンズ１０６と、ディスク１００との相対距離が変化し、図３に示すように、減算回路１１５の出力側において、６つの情報層に対応して６つのＳ字状の特性を有するＦＥ信号が、三角波の出力に応じて出力される。ただし、球面収差可変素子１０５の位置は、Ｌ５層で球面収差が最小となる位置に設定されているので、Ｌ５層でのＦＥ信号振幅が最大となり、Ｌ０層に近づくにつれて振幅が低下し、歪が大きくなる。【０１０２】
また、このステップＳ１０９では、Ｌ５層の合焦位置付近において、ＦＥ信号が最小となるＸ５ａの位置と、その時のＦＥ信号のレベルＦＥ５ｍｉｎと、ＦＥ信号が最大となるＸ５ｂの位置と、その時のＦＥ信号のレベルＦＥ５ｍａｘを、マイコン１２７のＲＡＭ等の記憶手段に記憶する。Ｌ０層からＬ４層についても同様に測定して記憶する。一例としてＬ０層の場合は、Ｘ０ａ、ＦＥ０ｍｉｎ、Ｘ０ｂ、ＦＥ０ｍａｘの値が記憶される。【０１０３】
なお、球面収差可変素子１０５の位置ＤＬ５は、Ｌ５層で球面収差が最小になるように設定されている。すなわち、カバー層の厚みが４０ｕｍの場合に球面収差が最小になる位置である。従って、図３のＺ４の位置であるＬ４層で合焦点状態の場合は、中間層の厚みである１０ｕｍに相当する球面収差が発生している。同様に、Ｚ３の位置であるＬ３層で合焦点状態の場合は、１０ｕｍと１５ｕｍを加算した２５ｕｍに相当する球面収差が発生している。Ｌ０層からＬ２層についても同様に考えることができる。【０１０４】
次のステップＳ１１０では、マイコン１２７は、Ｘ５ａ、ＦＥ５ｍｉｎ、Ｘ５ｂ、ＦＥ５ｍａｘより、ＦＥ信号の傾きであるＦＥ検出感度ＳＦＥを、下記式７に基づいて計算する。【０１０５】
ＳＦＥ５＝（ＦＥ５ｍａｘ−ＦＥ５ｍｉｎ）／（Ｘ５ｂ−Ｘ５ａ）  （式７）【０１０６】
同様に、Ｌ０層からＬ４層のＦＥ検出感度ＳＦＥ０からＳＦＥ４を計算し、各層でのＦＥ信号の傾きＳＦＥｎを測定する。【０１０７】
ステップＳ１１０では、ＳＦＥ５に対するＳＦＥ４の比率Ｈ４を、下記式８より計算する。【０１０８】
Ｈ４＝ＳＦＥ４／ＳＦＥ５  （式８）【０１０９】
同様に、Ｌ０層からＬ４層についてもＨ０からＨ４を求め、図６に示すテーブルのＨｎを算出する。そして、最小２乗法等を用いて、Ｌ５層のカバー層の厚みを基準にして、そのカバー層厚み４０ｕｍからのずれ（テーブルでは厚み差と記す。）に対するＦＥ検出感度の変動量の関係式を、下記式９のように得る。【０１１０】
Ｇｓｕ＝ｆｓｕ（Ｒ）  （式９）【０１１１】
Ｒは、図６に示した厚み差を示し、Ｇｓｕはその位置でのＦＥ検出感度比Ｈを示す。例えば、Ｌ４層では、Ｒ＝１０ｕｍとなり、Ｇｓｕは、ほぼＨ４となる。従って、Ｇｓｕは、球面収差が最小となるように補正された状態のＳＦＥを１とした場合に、カバー層がＬだけ厚くなった場合のＳＦＥの変動量を示している。【０１１２】
次のステップＳ１１１では、マイコン１２７は、上述したＦＥ５ｍｉｎ、ＦＥ５ｍａｘより、ＦＥ信号の非対称性を示すＦＥ非対称性ＢＦＥ５を、下記式１１に基づいて計算する。【０１１３】
ＢＦＥ５＝（ＦＥ５ｍａｘ＋ＦＥ５ｍｉｎ）／（ＦＥ５ｍａｘ−ＦＥ５ｍｉｎ）  （式１１）【０１１４】
同様に、Ｌ０層からＬ４層のＦＥ非対称性ＢＦＥ０からＢＦＥ４を計算し、各層でのＦＥ非対称性ＢＦＥｎを測定する。【０１１５】
ステップＳ１１２では、ＢＦＥ５に対するＢＦＥ４の差Ｂ４を下記式１２により計算する。【０１１６】
Ｂ４＝ＢＦＥ４−ＢＦＥ５  （式１２）【０１１７】
同様に、Ｌ０層からＬ４層についても計算してＢ０からＢ４を求め、図６に示すテーブルのＢｎを算出する。そして、最小２乗法等を用いてＬ５層のカバー層の厚みを基準にして、そのカバー層厚み４０ｕｍからのずれに対するＦＥ非対称性の変動量の関係式を下記式１３のように得る。【０１１８】
Ｇｂｕ＝ｆｂｕ（Ｒ）  （式１３）【０１１９】
Ｒは、上述したように厚み差を示し、Ｇｂｕはその位置でのＦＥ非対称性差Ｂを示す。【０１２０】
例えば、Ｌ４層では、Ｒ＝１０ｕｍとなり、Ｇｂｕは、ほぼＢ４となる。【０１２１】
従って、Ｇｂｕは、球面収差が最小となるように補正された状態のＢＦＥを０とした場合に、カバー層がＲだけ厚くなった場合のＢＦＥの変化量を示している。【０１２２】
次のステップＳ１１３で、マイコン１２７は、ディスク１００を回転させた後、ステップＳ１１４でフォーカス制御をＯＮし、ステップＳ１１５でトラッキング制御をＯＮして装置の起動が終了する。【０１２３】
なお、本実施の形態１では光ディスク装置の起動時にｆｓｕ、ｆｓｄ、ｆｂｕ、ｆｂｄの関数を求めるものとしたが、光ヘッドの経時変化が小さい場合は、予め光ディスク装置の製造時に各関数を求めて、これを光ディスク装置のメモリに記憶しておいてもよい。【０１２４】
例えば、予め光ディスク装置の製造時点で、装置内部の光ヘッド１１４、電力増幅回路１２４、駆動回路１２５、及び製造時用のプログラムを備えたマイコン１２７を用いて測定したフォーカスエラー信号をマイコン１２７のプログラムで処理することで各関数を求めておき、得られた関数のパラメータを不揮発性メモリに記憶しておいてもよい。【０１２５】
この場合、光ディスク装置の起動時にそのパラメータを不揮発性メモリから読み出して使用するようにすれば、必ずしも製造後のマイコン１２７に、フォーカスエラー信号を測定するためのプログラムや、関数のパラメータを求めるためのプログラムを備える必要はなく、さらに、光ディスク１００を装填した場合の装置の起動時間を短くすることができる。【０１２６】
また、光学ヘッド１１４の光学的なバラつきが小さい場合は、全ての光ディスク装置で関数のパラメータを求めず、所定台数の光ディスク装置で求めた関数のパラメータの平均値に基づく関数のパラメータを不揮発性メモリに記憶しておいてもよい。【０１２７】
また、装置内部の電力増幅回路１２４、駆動回路１２５、及び製造時用のプログラムを備えたマイコン１２７と等価な測定装置に光ヘッドを搭載して各関数を求めておき、得られた関数のパラメータを光ディスク装置の不揮発性メモリに記憶しておいてもよい。また、光ディスク装置や測定装置を用いた実測によって各関数を求めるのではなく、光ヘッドの光学的なパラメータに基づいてシミュレーションなどの解析等で求めた関数のパラメータを、不揮発性メモリに記憶しておいてもよい。【０１２８】
また、球面収差可変素子１０５の位置をＬ０層の最適値に変移させた状態と、Ｌ５層の最適値に変移させた状態、の２つ状態でのＦＥ信号を用いることで、カバー層の厚みが薄い場合と厚い場合のそれぞれについて、ＦＥ検出感度変動の関係式を求めるものとしたが、球面収差可変素子１０５の位置をＬ２層の最適値に変移させた状態のＦＥ信号を用いれば、１つの状態でのＦＥ信号により、カバー層の厚みが薄い場合と厚い場合のそれぞれの関係式を求めることができる。【０１２９】
次に、本実施の形態１の層間移動装置による、異なる情報層の情報を再生する場合に行われるレーザ光の焦点の層間移動について説明する。【０１３０】
まず、レーザ光の焦点をＬ０層からＬ５層へ移動させる動作を、図７のフローチャートを用いて説明する。【０１３１】
層間移動が指令されると、ステップＳ２００で、マイコン１２７は、図１のスイッチ１１９の端子ａと端子ｄをオープンにすることで、フォーカス制御をオープンにする。ステップＳ２０１では、タイマー１２１をクリアーし、タイマー１２１をスタートさせる。【０１３２】
ステップＳ２０２ａでは、層間移動を開始する際に最初にフォーカスアクチュエータ１０７に印加する加速パルスと、目的の層の直前で印加する減速パルスの波高値をそれぞれ決定する。加速パルスの波高値は、ディスク仕様で規定されるＬ０層とＬ１層の層間距離に基づいて決定する。また、減速パルスの波高値についても同様に、ディスク仕様で規定されるＬ４層とＬ５層の層間距離に基づいて決定する。【０１３３】
図１７は、ディスク仕様で規定される層間距離に対する加速パルス波高値と減速パルス波高値の関係を示すテーブルである。図１７のテーブルの各値は、各層間距離に対する最適な加速パルス波高値と、減速パルス波高値とを、予め実験等により求めたものであり、本実施の形態１に係る層間移動装置は、該テーブルを図示しないメモリに記憶している。【０１３４】
次に、ステップＳ２０２ｂでは、マイコン１２７は、スイッチ１１９の端子ｃと端子ｄを接続し、パルス発生回路１２３に指令を与えて、Ｌ１層に向けて焦点が移動するような加速パルスを発生させる。【０１３５】
ステップＳ２０３では、次の層が目的の層か否かを判断する。すなわち、カウンター１２０の値を読み取り、焦点がＬ４層を通過したか否かを判断する。ＮＯの場合は、ステップＳ２０４で、カウンター１２０の値が増加したか否かを判断し、次の層に焦点が移動するのを待つ。【０１３６】
次の層に焦点が移動すると、ステップＳ２０５に進み、ステップＳ２０５においてタイマー１２１をストップし、タイマー１２１の値Ｔｎを取り込む。そして、ステップＳ２０６で、焦点がいずれの層に位置するかを示す焦点の位置情報Ｐを更新し、ステップＳ２０７で、タイマー１２１による計数を再開する。【０１３７】
ステップＳ２０８では、タイマー値Ｔｎと、層間距離Ｑｎとに基づいて、ディスク１００の情報面と焦点との相対速度Ｖｎを計算する。層間距離は、ディスク仕様で規定された値を用いる。【０１３８】
ステップＳ２０９では、速度制御の目標速度Ｖｏと、ステップＳ２０８で求めた相対速度Ｖｎとの差Ｖｓを求める。【０１３９】
ステップＳ２１０では、差Ｖｓに所定の係数Ｋを乗算してパルスの波高値を求め、パルス発生回路１２３から所定のパルス振幅のパルスを印加して、電力増幅回路１２４を介しフォーカスアクチュエータを駆動し、ステップＳ２０３に戻る。【０１４０】
その後、焦点がＬ４層に到達するまで、ステップＳ２０３からステップＳ２１０のループを繰り返し、ステップＳ２０３で、次の層が目的の層であるＬ５層と判断すると、ステップＳ２１１へ進む。【０１４１】
ステップＳ２１１では、マイコン１２７は、ＦＥ信号のレベルが所定のレベルＦＥＨより大きいか否かを判断することで、ＦＥ＞ＦＥＨとなるタイミングを検出する。ステップＳ２１１においてＦＥ＞ＦＥＨと判断されると、ステップＳ２１２に進み、ステップＳ２１２において減速パルスを出力する。【０１４２】
そして、ステップ２１３で、焦点の位置情報Ｐを目的の層に更新し、ステップ２１４でマイコン１２７は、スイッチ１１９の端子ａと端子ｄとを接続して、フォーカス制御をクローズし、層間移動を終了する。【０１４３】
上述したＬ０層からＬ５層への層間移動を、図８に示す波形図を用いて説明する。【０１４４】
図８において、ａは乗算回路１１６の出力波形を、ｂは零クロス検出回路１１７の出力を、ｃはパルス発生回路１２３の出力を、ｄはカウンター１２０の出力値をそれぞれ示す。【０１４５】
図８のｔ１００は、上述のステップＳ２００において、フォーカス制御をオープンにしたタイミングであり、このｔ１００で、ｃで示すように加速パルスＰｕがフォーカスアクチュエータに印加される。また、タイマー１２１がスタートする。【０１４６】
ｔ１０１で、焦点はＬ１層に到達し、タイマー１２１はストップする。そのときのタイマー値はＴ０である。タイマー１２１は一旦リセットされた後に再度動作を開始する。Ｌ１層とＬ０層の層間距離はＤ０であり、具体的にＤ０は、ディスク仕様で規定されている１７ｕｍである。よって、情報層と焦点の相対速度Ｖ０は、Ｑ０／Ｔ０となる。なお、図８ではＶｏに対しＶ０が早い場合を示しており、従って、減速する方向のパルスＰ１が出力される。Ｐ１の波高値は、Ｋ＊Ｖｓである。Ｖｓは、具体的には、Ｖｓ＝Ｖ０−Ｖｏである。【０１４７】
また、ｔ１０１のタイミングでカウンター１２０のカウンター値は、１となる。カウンター１２０のカウンター値は、初期に０が設定されており、Ｌ０層からＬ５層への層間移動の場合は、アップカウンターとして動作するように設定されている。このカウンター値が、位置情報Ｐを示し、１の場合にＬ１層を示し、２の場合にＬ２層を示す。図９に、位置情報Ｐ、層番号、及びカバー層厚Ｄｐの関係を示す。【０１４８】
ｔ１０４のタイミングで、焦点がＬ４層に到達すると、パルスＰ４がフォーカスアクチュエータ１０７に印加される。その後、焦点はさらにＬ５層に向かって移動する。【０１４９】
ｔ１０５でＦＥ信号のレベルがＦＥＨより大きくなると、上述のステップＳ２１２が実行される。すなわち、減速パルスＰｄがアクチュエータに印加され、ｔ１０６のタイミングでパルスの印加が終了すると、フォーカス制御がクローズされる。このときのカウンター１２０のカウンター値は５となり、位置情報Ｐは、Ｌ５層となる。【０１５０】
次に、Ｌ０層からＬ５層へ層間移動する場合の、球面収差可変素子１０５の制御を、図１０のフローチャートを用いて説明する。【０１５１】
層間移動の開始前は、焦点がＬ０層にあるので、球面収差可変素子１０５の位置は、Ｌ０層のカバー層厚みである１１６ｕｍに対応した位置となっている。すなわち、駆動回路１２５には“１１６”が設定されている。【０１５２】
マイコン１２７は、先ず、球面収差可変素子１０５の位置をＬ５層のカバー層厚である４０ｕｍにおいて球面収差がゼロになるような位置に変えるように駆動を開始するが、上述したステッピングモータ１２６の特性により、駆動回路１２５に“４０”を設定してもステッピングモータ１２６が脱調を起こして確実に球面収差可変素子１０５を変位させることが出来ない。従って、ステッピングモータ１２６を、所定の速度プロフィールに沿って駆動する必要がある。【０１５３】
まず、ステップＳ３００では、焦点はカバー層厚１１６ｕｍのＬ０層にあるので、ステッピングモータ１２６の駆動回路１２５に、Ｄｎ＝１１６が設定された状態となっていることを確認する。Ｄｎは、ステッピングモータ１２６の駆動回路１２５に設定される設定値である。【０１５４】
ステップＳ３０１では、駆動回路１２５の設定値が、Ｄｎ＝Ｄ５であるか否か、すなわち、Ｄｎ＝４０になっているか否かを判断する。ＮＯであれば、ステップＳ３０２へ進み、Ｄｎ＝Ｄｎ＋Ｍの演算を行い、次のステップＳ３０３で、球面収差補正素子１０５の位置をＭだけ変える。Ｍは、ステッピングモータ１２６の送りの最小単位である。【０１５５】
ステップＳ３０４では、ステッピングモータ１２６が応答するまで待ち、ステップＳ３０５で、上述の位置情報Ｐに相当するＤｐと、現時点での球面収差補正素子１０５の位置Ｄｐとの差Ｄｓａを演算する。位置情報Ｐは、層間移動中の焦点がどの層に位置するかを示すもので、図９に示すように位置情報Ｐに対応した層のカバー層厚Ｄｐと、球面収差可変素子１０５の位置Ｄｎとの差が球面収差発生量に比例する。すなわち、Ｄｓａの大きさに応じて、ＦＥ信号の歪の程度が決まる。【０１５６】
次にステップＳ３０６で、ＦＥ検出感度の比率を計算する。ここで、Ｄｓａ≧０の場合は、球面収差可変素子１０５による補正量よりもカバー層が厚い場合に相当するので、上述の関数ｆｓｕを使ってＦＥ検出感度の比率Ｇｓｕを計算する。一方、Ｄｓａ＜０の場合は、球面収差可変素子１０５による補正量よりもカバー層が薄い場合に相当するので、上述の関数ｆｓｄを使ってＦＥ検出感度の比率Ｇｓｄを計算する。【０１５７】
次にステップＳ３０７で、ＦＥ非対称性変動量Ｇｂｕを計算する。Ｄｓａ≧０の場合は上述の関数ｆｂｕを使ってＦＥ非対称性変動量Ｇｂｕを計算し、Ｄｓａ＜０の場合は、上述の関数ｆｂｄを使ってＦＥ非対称性変動量Ｇｂｄを計算する。【０１５８】
そして、ステップＳ３０８において、ステップＳ３０６の演算結果であるＧｓｕの逆数１／Ｇｓｕ、またはＧｓｄの逆数１／Ｇｓｄを、図１の乗算器１１６の端子ｂに設定し、ＦＥ信号のゲイン設定を行なう。これにより、Ｄｓａに応じた球面収差により生じるＦＥ信号の歪に起因するＦＥ検出感度の低下が補正される。【０１５９】
ステップＳ３０８にてゲイン設定を行った後、ステップＳ３０９にて、ステップＳ３０７の演算結果であるＧｂｕの逆数極性の値−Ｇｂｕ、またはＧｂｄ逆数極性の値−Ｇｂｄを、図１のバランス回路１０８の端子ｃに設定し、ＦＥ信号のバランス設定を行なう。これにより、Ｄｓａに応じた球面収差により生じるＦＥ信号の歪に起因するＦＥ非対称が補正される。【０１６０】
その後上記ステップＳ３０１に戻り、ＤｎがＬ５層の設定値である４０になるまで、上記ステップＳ３０３からステップＳ３０９のループを繰り返し行い、ステップＳ３０１で、Ｄｎ＝Ｄ５であると判断した場合は、球面収差可変素子１０５の駆動を終了する。【０１６１】
なお、本実施の形態１では、ＦＥ信号の傾き、すなわちＦＥ検出感度を測定して、球面収差の発生によるＦＥ検出感度の低下を補正するとしたが、この球面収差の発生によるＦＥ検出感度の低下の補正は、ＦＥ信号の振幅を測定して、該振幅が一定となるように該補正を行ってもよい。なぜなら、図３のＦＥ信号のレベルがＦＥ０ｍａｘとなる焦点位置Ｘ０ｂと、ＦＥ信号のレベルがＦＥ０ｍｉｎとなる焦点位置Ｘ０ａとは、球面収差が生じたとしてもそれぞれほぼ同じ位置になり、ＦＥ信号の振幅は、ほぼＦＥ信号の傾きに比例することになるからである。【０１６２】
また、本実施の形態１では、Ｌ０層からＬ５層への層間移動を説明したが、Ｌ５層からＬ０層への層間移動も、Ｌ０層からＬ５層への層間移動と同様に行うことができる。また、Ｌ１層からＬ４層への層間移動も関係式Ｇｓｄ＝ｆｓｄ（Ｒ）、Ｇｂｄ＝ｆｂｄ（Ｒ）、Ｇｓｕ＝ｆｓｕ（Ｒ）、Ｇｂｕ＝ｆｂｕ（Ｒ）を用いて同様に行うことができる。【０１６３】
また、フォーカスアクチュエータ１０７の応答速度は、球面収差補正機構に比べ早く、このため、Ｌ５層に焦点が移動した時点で、球面収差補正素子はＬ５層の最適値に整定していない状態が生じるが、情報の再生は、この状態で開始すればよく、球面収差可変素子１０５が整定していないためにデータの再生ができない場合は、リトライを行う。通常の情報再生時は、球面収差可変素子１０５が整定する前に再生可能になるので、上記のタイミングで情報の再生を行うことで、データの転送レートを向上することができる。また、情報の記録を行う場合は、記録の品質を保証するために、球面収差可変素子１０５が整定した後に記録の実行を行う。【０１６４】
以上のように、本実施の形態１による層間移動装置によれば、フォーカスエラー信号の零クロス点を検出することでレーザの焦点が層間を移動する時間を測定し、ディスク仕様で規定される各層間距離と、測定した層間移動時間とを用いて、光ディスクの情報層とレーザ光の焦点の相対速度を演算し、該演算結果に基づいて、フォーカスアクチュエータを駆動するパルスのパルス振幅を決定して、フォーカスアクチュエータを駆動し、レーザの焦点を移動させるので、レーザの焦点を、多層光ディスクのある情報層から２層以上離れた情報層へ移動させる場合、各層間の層間距離に応じてフォーカスアクチュエータの速度制御を正確に行うことができ、これにより、各層の層間距離が異なる場合であっても、レーザ光の層間移動を安定して行うことが可能となる。【０１６５】
また、装置の起動時に、フォーカスアクチュエータを駆動して、各情報層におけるフォーカスエラー信号の傾きや非対称性を、目的の情報層の球面収差状態で測定し、該測定結果に応じてフォーカスエラー信号を補正し、該補正後のフォーカスエラー信号に基づいてレーザ光の層間移動を行うので、球面収差可変素子の応答がフォーカスアクチュエータに比べて遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことが可能となる。【０１６６】
また、フォーカスエラー信号の補正を行なうことにより、ＦＥ検出感度の低下を防止し、フォーカスエラー信号の対称性をほぼ維持することができ、これにより、目的とする情報層でフォーカス制御をクローズした際の制御を安定させることができる。また、層間移動の際の、フォーカスエラー信号の零クロスの検出が安定するので、レーザ光の焦点の速度制御を安定して行うことができる。また、目的とする情報層の手前で減速パルスを出力するタイミングを正確に検出することができ、レーザ光の層間移動を安定して行うことが可能となる。【０１６７】
なお、上述したレーザ光の層間移動は、レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ移動させるものであるが（以下、レーザの焦点を２層以上離れた情報層へ移動させる層間移動を、「第１の層間移動」とする。）、レーザ光の焦点を、Ｌ５層からＬ０層へ移動する場合には、Ｌ０層でのフォーカス引込みの失敗や、層のカウント失敗によって対物レンズ１０６がディスク１００の表面に衝突する場合が生じる。【０１６８】
そこで、レーザ光の焦点をＬ５層からＬ０層へ層間移動する場合は、レーザ光の焦点を、Ｌ５層からＬ１層まで第１の層間移動で移動させ、一旦、Ｌ１層でフォーカス制御をクローズして、球面収差可変素子１０５が整定するのを待ち、その後、レーザ光の焦点を隣接するＬ０層へ移動することもできる。【０１６９】
以下、レーザ光の焦点を隣接する層へ移動させる第２の層間移動について、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。図１１は、レーザ光の焦点が、Ｌ１層からＬ０層へ層間移動する場合の動作を表す。【０１７０】
第２の層間移動の開始時は、Ｌ１層に焦点があるので、球面収差可変素子１０５の駆動値は、カバー層厚９９ｕｍに対応した位置となっている。即ち、駆動回路１２５には“９９”が設定されている。【０１７１】
第２の層間移動が指令されると、マイコン１２７は、球面収差可変素子１０５の位置がＬ０層の最適値になるように、駆動回路１２５を介してステッピングモータ１２６を駆動する。【０１７２】
まずステップＳ４０１で、駆動回路１２５の設定値が、Ｄｎ＝Ｄ０であるか否か、すなわち、Ｄｎ＝１１６になっているか否かを判断する。ＮＯであれば、次のステップＳ４０２へ進み、Ｄｎ＝Ｄｎ＋Ｍの演算を行い、その後ステップＳ４０３で、球面収差補正素子１０５の位置をＭだけ変える。Ｍは、ステッピングモータ１２６の送りの最小単位である。【０１７３】
そしてステップＳ４０４で、ステッピングモータ１２６が応答するまで待った後にステップＳ４０１に戻り、球面収差可変素子１０５の位置がＬ０層の最適値になったと判断するまで、ステップＳ４０１ないしステップＳ４０４を繰り返し行う。【０１７４】
ステップＳ４０１で、Ｄｎ＝Ｄ０と判断すると、ステップＳ４０５へ進み、ステップＳ４０５では、図１のスイッチ１１９の端子ａと端子ｄをオープンにすることで、フォーカス制御をオープンにする。ステップＳ４０６では、層間距離に基づいて、加速パルスの波高値と減速パルスの波高値を、図１２のテーブルより選択する。図１２は、ディスク仕様で規定される各層間距離に対する最適な加速パルス波高値、及び減速パルス波高値を、予め実験等により求めたものであり、図示しないメモリに格納されている。Ｌ１層とＬ０層の層間距離は、ディスク仕様で１７ｕｍと規定されているので層間距離１７ｕｍ用の波高値であるＪｕｓ１７、Ｊｄｓ１７が選択される。【０１７５】
その後ステップＳ４０７で、パルス発生回路１２３に指令を与えて、Ｌ０層に向けて焦点が移動するような加速パルスＰｕｓを発生させる。このパルスＰｕｓの波高値は、Ｊｕｓ１７である。【０１７６】
ステップＳ４０８では、マイコン１２７は、ＦＥ信号のレベルが所定のレベルＦＥＬより小さいか否かを判断し、ＦＥ＜ＦＥＨとなるタイミングを検出する。ステップＳ４０８においてＦＥ＜ＦＥＨと判断されると、ステップＳ４０９で減速パルスＰｄｓを出力させる。【０１７７】
そして、マイコン１２７は、ステップ４１０で、スイッチ１１９の端子ａと端子ｄとを接続して、フォーカス制御をクローズし、第２の層間移動を終了する。【０１７８】
上述したＬ１層からＬ０層への層間移動を、図１３に示す波形図を用いて説明する。【０１７９】
図１３において、ａは、乗算回路１１６の出力を、ｂはパルス発生回路１２３の出力をそれぞれ示す。【０１８０】
ｔ２００において球面収差可変素子１０５の位置は、Ｌ１層に最適な位置になっている。即ち、カバー層厚９９ｕｍに対応した位置である。ｔ２００で、球面収差可変素子１０５を、Ｌ０層に最適な位置へ駆動を開始する。すなわち、上記ステップＳ４０１からＳ４０４が実行される。【０１８１】
ｔ２０１で球面収差可変素子１０５の変移が完了すると、フォーカス制御がオープンになり、加速パルスＰｕｓがフォーカスアクチュエータに印加される。ｔ２０２でＦＥ信号がＦＥＬより小さくなると、減速パルスＰｄｓがフォーカスアクチュエータに印加され、その後ｔ２０３で、フォーカス制御がクローズされ、層間移動が終了する。【０１８２】
このように、本実施の形態１による層間移動装置において、レーザ光の焦点を、第１の層間移動によりＬ５層からＬ１層へ移動した後に、一旦、フォーカス制御をクローズし、その状態で球面収差可変素子１０５をＬ０層の最適値に変移させ、その後に第２の層間移動によりＬ０層へ移動することで、Ｌ０層でのフォーカス引込みの失敗や、層のカウント失敗によって対物レンズ１０６がディスク１００の表面に衝突する頻度を低減することができる。【０１８３】
また、Ｌ０層でのＦＥ信号の検出感度や対称性を改善することができるので、Ｌ０層でのフォーカス引き込みを安定して行うことができ、これにより、レーザ光の焦点の層間移動を安定して行うことが可能となる。【０１８４】
（実施の形態２）
図１４は、本発明の実施の形態２による層間移動装置のブロック図である。なお、図１４において、上記実施の形態１と同じ構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。【０１８５】
本実施の形態２による層間移動装置は、ＦＥ信号の対称性が経時変化等によってずれている場合であっても、ずれを補正して安定な層間移動を実現するものである。【０１８６】
本実施の形態２における光ヘッド１１４は、光検出器１１２が経時変化等によりずれた状態となっている。従って、球面収差可変素子１０５がＬ０層に最適な位置に変移しているにもかかわらず、ＦＥ信号の対称性が劣化する。この波形を図１６の波形ａに示す。ＦＥ信号の対称性が劣化した場合、球面収差が発生しているＬ１層のＦＥ信号の非対称性は更に劣化する。【０１８７】
以下、本実施の形態２の層間移動装置によるＦＥ信号を補正する動作について説明する。【０１８８】
図１５は、光ディスク１００が装着されてから、指定された情報層の情報の読出しが開始されるまでの過程を示すフローチャートである。【０１８９】
先ず、ステップＳ５００にて、光ディスク１００が装着され、光ディスク１００の所定の情報層の再生指令がなされる。【０１９０】
ステップＳ５０１では、マイコン１２７は、球面収差可変素子１０５の位置がＤ０になるように、駆動回路１２５を介してステッピングモータ１２６を制御し、球面収差可変素子１０５を駆動する。【０１９１】
ステップ５０２では、マイコン１２７は、スイッチ１１９の端子ｂと端子ｄとを接続して三角波発生回路１２２の出力を電力増幅回路１２４に供給させる。電力増幅回路１２４は、入力される三角波に応じた出力をフォーカスアクチュエータ１０７のフォーカスコイルに出力し、対物レンズ１０６を光ディスク１００の情報層に垂直方向に沿って上下に移動させてフォーカスサーチ動作を行う。これにより、対物レンズ１０６と、光ディスク１００との相対距離が変化し、減算回路１１５の出力側において、６つの情報層に対応して６つのＳ字状の特性を有するＦＥ信号が、三角波の出力に応じて出力される。図１６の波形ａは、かかる６つのＳ字状の特性を有するＦＥ信号のうち、Ｌ１層とＬ０層のＦＥ信号を示している。【０１９２】
そして、ＦＥ０ｍａｘ，ＦＥ０ｍｉｎを測定し、ＦＥ信号の非対称性ＢＦＥを、下記式（１３）により演算して、マイコン１２７のＲＡＭ等の記憶手段に記憶する。【０１９３】
ＢＦＥ０＝（ＦＥ０ｍａｘ＋ＦＥ０ｍｉｎ）／（ＦＥ０ｍａｘ−ＦＥ０ｍｉｎ）  （式１３）【０１９４】
次に、ステップＳ５０３で、一旦、対物レンズ１０６を下げ、ステップＳ５０４でバランス回路１０８の端子ｃに−ＢＦＥ０を設定する。【０１９５】
ステップＳ５０５で、マイコン１２７は、ディスク１００を回転させた後、ステップＳ５０６でフォーカス制御をＯＮし、ステップＳ５０７でトラッキング制御をＯＮして装置の起動を終了する。【０１９６】
図１６の波形ｂは、ステップＳ５０４でバランス回路１０８の端子ｃに−ＢＦＥ０を設定した後のＦＥ信号の波形、すなわち、ＦＥ信号の対称性を補正した後の波形を示す。このようにＦＥ信号を補正することで、Ｌ０層の対称性が改善されると共にＬ１層の対称性も改善されるので層間移動が安定になる。【０１９７】
なお、球面収差可変素子１０５をＬ０層に最適な位置に変移させて、Ｌ０層でのＦＥ信号の非対称性を測定するものとしたが、球面収差可変素子１０５をＬ１層に最適な位置に変移させ、Ｌ１層でのＦＥ信号の非対称性を測定するものとしてもよい。すなわち、球面収差可変素子１０５の位置に応じた層におけるＦＥ信号の非対称性を測定してバランス回路１０８の設定値を決定すればよい。【０１９８】
以上のように、本実施の形態２による層間移動装置によれば、装置起動時に、目的の情報層の球面収差状態での各情報層におけるフォーカスエラー信号の非対称性を測定し、該測定結果に応じてフォーカスエラー信号を補正するようにしたので、温度や経時によって光検出器等がずれた場合であっても、安定して層間移動を行うことが可能となる効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１９９】
本発明にかかる光ディスク装置の層間移動装置は、ディスク仕様の規定により各層間の層間距離が異なっても安定に層間移動でき、また、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも安定に層間移動ができるという効果を有し、多層の光ディスクを用いる光ディスク層において有用である。
【図１】
2009084204.tif 000003
【図２】
2009084204.tif 000004
【図３】
2009084204.tif 000005
【図４】
2009084204.tif 000006
【図５】
2009084204.tif 000007
【図６】
2009084204.tif 000008
【図７】
2009084204.tif 000009
【図８】
2009084204.tif 000010
【図９】
2009084204.tif 000011
【図１０】
2009084204.tif 000012
【図１１】
2009084204.tif 000013
【図１２】
2009084204.tif 000014
【図１３】
2009084204.tif 000015
【図１４】
2009084204.tif 000016
【図１５】
2009084204.tif 000017
【図１６】
2009084204.tif 000018
【図１７】
2009084204.tif 000019
【図１８】
2009084204.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月24日(2010.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層光ディスクに情報を記録し、又は、記録された情報を再生するための光ディスク装置の技術分野に属し、特に光ヘッドによる情報記録／再生位置を複数の情報層を跨いで移動させる層間移動装置、および層間移動装置の集積回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より光ディスク１枚当たりの記録容量を増大させる技術開発が行われている。その１つとして、光ディスク１枚当たりの記録容量を２倍にする技術として、２つの記録層を多層化した２層ディスクが実用化されている。
【０００３】
層間移動は、一旦フォーカス制御をオープンにして、目的の層に向けて対物レンズが移動するような加速パルスをフォーカスアクチュエータに印加し、目的の層の近傍で減速パルスを印加した後に再度フォーカス制御をクローズする。減速パルスの幅は、移動元の層から目的の層の近傍までの予め決められた距離を移動するのに要した時間を測定して決めている。なお、層間距離は、ディスクによってばらつくので予め対物レンズを上下させた際のフォーカスエラー信号に基づいて求めている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、現在２層以上の多層ディスクの開発が進められている。例えば、４層、６層の多層ディスクである。
【０００５】
図１８は、４層ディスクの一例を示す図である。図１８では、各層間距離が１５ｕｍであり、対物レンズで集光されたレーザ光が、Ｌ０層で合焦点状態となる場合を示している。この状態では、中間のＬ１層で一部反射されたレーザ光がＬ２層で合焦点状態となり、Ｌ０層からの反射光に重畳される。したがって、再生信号の品質が劣化する。そこで、図２に示すような各層間隔が異なるディスク仕様の多層光ディスクが提案されている。
【０００６】
また、ディスク１枚当たりの記録容量を増大させるために、光源の短波長化と対物レンズの開口数（ＮＡ）の増大が図られている。例えば、波長が４０５ｎｍで、ＮＡ０．８５の光ヘッドが実用化されている。ここで、ディスクのカバー層の厚みがずれると、球面収差が発生し、その球面収差は対物レンズの開口数の増加に伴って増大する。従って、そのような高密度ディスクにおいては、球面収差の影響によりフォーカスエラー信号に歪みが生じるため、発生する収差を補正するための補正機構が光ヘッドに設けられている。
【０００７】
ところで、フォーカスアクチュエータは、一般的にボイスコイル型にすることで応答速度が早くなるように設計されているのに対し、球面収差補正機構は、液晶やステッピングモータを使用しており、応答速度はフォーカスアクチュエータに比べて１０倍程度遅く設計されている。よって、ある情報層から別の情報層へ層間移動を行う際に、球面収差補正値を、移動元の層で、移動先の層の最適値に切り換えた後に、フォーカスアクチュエータを駆動してレーザ光の焦点位置を移動先の層へ移動する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１４３８７２号公報（第１頁、第１図等）
【特許文献２】特開２００３−２２５４５号公報（第１頁、第１図等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の光ディスク装置の層間移動装置において、光ディスクの情報層が４層、６層と増えてくると、１層の層間移動の繰返しでは最大５回の繰り返し処理が発生する。このために層間移動時間が増大し、画像の連続再生が中断する等の課題が発生する。
【００１０】
また、波長が４０５ｎｍで、ＮＡ０．８５の光ヘッドの場合には、温度や経時によって生じる光検出器等のずれによるフォーカスエラー信号の歪みと、球面収差の影響による歪みとを区別して補正する必要がある。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、開口数の高い対物レンズを使用して多層ディスクを再生する際にも、安定した層間移動を行える層間移動装置、および層間移動装置の集積回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１に係る層間移動装置は、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの層間で移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、前記光ディスク仕様に規定された各層間距離と、前記フォーカスエラー検出手段の出力信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間とを用いて算出した、前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて、前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、正確に相対速度が検出できるので、レーザ光の焦点を移動させる際の速度制御を正確に行うことができ、レーザ光の層間移動を安定に行うことが可能となる。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係る層間移動装置は、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの層間で移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、前記光ディスクの所定の情報層上のレーザ光が所定の収束状態となるように、前記フォーカスアクチュエータを制御するフォーカス制御系と、前記光ディスク仕様に規定された各層間距離と、前記フォーカスエラー信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間とを用いて算出した前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて、前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ層間移動させる第１の層間移動と、前記レーザ光の焦点を隣接する層へ層間移動させる第２の層間移動とのいずれか、または双方を実行して、前記レーザ光の焦点を、目的の情報層に移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、レーザ光の焦点を、短時間に目的の層に層間移動することができる。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係る層間移動装置は、請求項２に記載の層間移動装置において、前記レーザ光の焦点を、前記対物レンズから最も離れた前記光ディスクの情報層へ移動させる際、前記レーザ光の焦点を目的の情報層の１つ手前の情報層まで前記第１の層間移動により移動させた後に、前記フォーカス制御系によるフォーカス制御を一旦クローズし、その後に、前記第２の層間移動により前記レーザ光の焦点を目的の情報層に移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、対物レンズとディスクが衝突する頻度を低減することがきる。
【００１５】
また、本発明の請求項４に係る層間移動装置は、複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号の対称性を補正し、該補正後のフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の歪があっても、温度や経時変化によるフォーカスエラー信号の非対称性を検出できるので、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００１６】
また、本発明の請求項５に係る層間移動装置は、請求項４に記載の層間移動装置において、前記層間移動制御系は、前記光ディスクに対してデータの記録、再生を行う前に、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態における前記光ディスクの各情報層での前記フォーカスエラー信号の対称性を測定しておき、該測定結果に応じてフォーカスエラー信号の対称性を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の歪があっても、温度や経時変化によるフォーカスエラー信号の非対称性を検出できるので、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００１７】
また、本発明の請求項６に係る層間移動装置は、複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の傾きに基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー検出感度のずれを補正できるのでフォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００１８】
また、本発明の請求項７に係る層間移動装置は、請求項６に記載の層間移動装置において、前記層間移動制御系は、予め前記フォーカスアクチュエータを一定速度で駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の傾きを測定しておき、該測定された傾きに応じてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー検出感度のずれを補正できるのでフォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００１９】
また、本発明の請求項８に係る層間移動装置は、複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の振幅に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の振幅変動を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００２０】
また、本発明の請求項９に係る層間移動装置は、請求項８に記載の層間移動装置において、前記層間移動制御系は、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の振幅を測定しておき、該測定された振幅に応じてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の振幅変動を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００２１】
また、本発明の請求項１０に係る層間移動装置は、複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の非対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の非対称性を補正できるのでフォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００２２】
また、本発明の請求項１１に係る層間移動装置は、請求項１０に記載の層間移動装置において、前記層間移動制御系は、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の非対称性を測定しておき、該測定された非対称性に応じてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の非対称性を補正できるのでフォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００２３】
また、本発明の請求項１２に係る層間移動装置は、請求項６に記載の層間移動装置において、前記層間移動制御系は、記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の傾きの関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の傾きを補正する、ことを特徴とする。
これにより、いずれの層間での層間移動の際にも、球面収差によるフォーカスエラー検出感度のずれを補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００２４】
また、本発明の請求項１３に係る層間移動装置は、請求項８に記載の層間移動装置において、前記層間移動制御系は、前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の振幅の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の振幅を補正することを特徴とする。
これにより、いずれの層間での層間移動の際にも、球面収差によるフォーカスエラー信号の振幅変動を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００２５】
また、本発明の請求項１４に係る層間移動装置は、請求項１０に記載の層間移動装置において、前記層間移動制御系は、前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の非対称性の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の対称性を補正することを特徴とする。
これにより、いずれの層間での層間移動の際にも、球面収差によるフォーカスエラー信号の非対称性を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００２６】
また、本発明の請求項１５に係る層間移動装置は、請求項６ないし１１のいずれかに記載の層間移動装置において、レーザ光の焦点が目的の層に移動した後に、球面収差が目的の情報層に応じた球面収差補正値に整定する前に、情報の再生を開始する、ことを特徴とする。
これにより、情報を再生する際のデータの転送レートを向上させることができる。
【００２７】
また、本発明の請求項１６に係る層間移動装置は、請求項６ないし１１のいずれかに記載の層間移動装置において、レーザ光の焦点が目的の層に移動した後に、球面収差が目的の情報層に応じた球面収差補正値に整定する前に、情報の再生を開始するとともに、前記球面収差補正値に整定した後に、情報の記録を開始することを特徴とする。
これにより、情報を再生する際のデータの転送レートの向上を図りつつ、確実にデータの記録をすることができる。
【００２８】
また、本発明の請求項１７に係る層間移動装置は、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、前記光ディスク仕様に規定される複数の層間距離に応じた、前記フォーカスアクチュエータを駆動するパルスの、パルス発生タイミング、加速パルス、及び減速パルスのうちの少なくとも１つを格納する記憶手段と、レーザ光の焦点の移動元の情報層と移動先の情報層のディスク仕様に基づいた層間距離に応じて選択した前記パルス発生タイミング、加速パルス、及び減速パルスのうちの少なくとも１つと、前記フォーカスエラー信号とに基づいて、前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を前記移動先の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備えることを特徴とする。
これにより、各層間で層間距離が異なっても、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００２９】
また、本発明の請求項１８に係る層間移動装置の集積回路は、光ディスクの情報層に光源からのレーザ光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、前記フォーカスエラー検出手段の出力信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間と、前記光ディスク仕様に規定された各層間距離とを用いて算出した、前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ移動させることを特徴とする。
これにより、正確に相対速度が検出できるので、レーザ光の焦点を移動させる際の速度制御を正確に行うことができ、レーザ光の層間移動を安定に行うことが可能となる。
【００３０】
また、本発明の請求項１９に係る層間移動装置の集積回路は、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、前記光ディスクの所定の情報層上のレーザ光が所定の収束状態となるように、前記フォーカスアクチュエータを制御するフォーカス制御系とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、前記フォーカスエラー信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間と、前記光ディスクの各層間距離とを用いて算出した前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて前記フォーカスアクチュエータを駆動し、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ層間移動させる第１の層間移動と、前記レーザ光の焦点を隣接する層へ層間移動させる第２の層間移動とのいずれか、または双方を実行して、前記レーザ光の焦点を目的の情報層に移動させることを特徴とする。
これにより、レーザ光の焦点を、短時間に目的の層に層間移動することができる。
【００３１】
また、本発明の請求項２０に係る層間移動装置の集積回路は、請求項１９に記載の層間移動装置の集積回路において、前記レーザ光の焦点を、前記対物レンズから最も離れた前記光ディスクの情報層へ移動させる際、前記該レーザ光の焦点を目的の情報層の１つ手前の情報層まで前記第１の層間移動により移動させた後に、前記フォーカス制御系によるフォーカス制御を一旦クローズし、その後に、前記第２の層間移動によりレーザ光の焦点を目的の情報層に移動させる、ことを特徴とする。
これにより、対物レンズとディスクが衝突する頻度を低減することがきる。
【００３２】
また、本発明の請求項２１に係る層間移動装置の集積回路は、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の歪があっても、温度や経時変化によるフォーカスエラー信号の非対称性を検出できるので、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００３３】
また、本発明の請求項２２に係る層間移動装置は、請求項２１に記載の層間移動装置の集積回路において、前記光ディスクに対してデータの記録、再生を行う前に、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態における前記光ディスクの各情報層での前記フォーカスエラー信号の対称性を測定しておき、該測定結果に応じてフォーカスエラー信号の対称性を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の歪があっても、温度や経時変化によるフォーカスエラー信号の非対称性を検出できるので、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００３４】
また、本発明の請求項２３に係る層間移動装置の集積回路は、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディクス装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の傾きに基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー検出感度のずれを補正することができ、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００３５】
また、本発明の請求項２４に係る層間移動装置は、請求項２３に記載の層間移動装置の集積回路において、予め前記フォーカスアクチュエータを一定速度で駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の傾きを測定しておき、該測定された傾きに応じてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー検出感度のずれを補正できるのでフォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００３６】
また、本発明の請求項２５に係る層間移動装置の集積回路は、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の振幅に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の振幅変動を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００３７】
また、本発明の請求項２６に係る層間移動装置は、請求項２５に記載の層間移動装置の集積回路において、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の振幅を測定しておき、該測定された振幅に応じてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の振幅変動を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００３８】
また、本発明の請求項２７に係る層間移動装置の集積回路は、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の非対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づいて、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させることを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の非対称性を補正できるのでフォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００３９】
また、本発明の請求項２８に係る層間移動装置は、請求項２７に記載の層間移動装置の集積回路において、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の非対称性を測定しておき、該測定された非対称性に応じてフォーカスエラー信号を補正することを特徴とする。
これにより、球面収差によるフォーカスエラー信号の非対称性を補正できるのでフォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００４０】
また、本発明の請求項２９に係る層間移動装置の集積回路は、請求項２３に記載の層間移動装置の集積回路において、前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の傾きの関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に、前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の傾きを補正することを特徴とする。
これにより、いずれの層間での層間移動の際にも、球面収差によるフォーカスエラー検出感度のずれを補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００４１】
また、本発明の請求項３０に係る層間移動装置の集積回路は、請求項２５に記載の層間移動装置の集積回路において、前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の振幅の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に、前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の振幅を補正することを特徴とする。
これにより、いずれの層間での層間移動の際にも、球面収差によるフォーカスエラー信号の振幅変動を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００４２】
また、本発明の請求項３１に係る層間移動装置の集積回路は、請求項２７に記載の層間移動装置の集積回路において、前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の非対称性の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に、前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の対称性を補正することを特徴とする。
これにより、いずれの層間での層間移動の際にも、球面収差によるフォーカスエラー信号の非対称性を補正できるので、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【００４３】
また、本発明の請求項３２に係る層間移動装置の集積回路は、請求項２３ないし２８のいずれかに記載の層間移動装置の集積回路において、レーザ光の焦点が目的の層に移動した後に、球面収差が目的の情報層に応じた球面収差補正値に整定する前に、情報の再生を開始することを特徴とする。
これにより、情報を再生する際のデータの転送レートを向上させることができる。
【００４４】
また、本発明の請求項３３に係る層間移動装置の集積回路は、光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、光ディスク仕様に規定される複数の層間距離に応じた、前記フォーカスアクチュエータを駆動するパルスの、パルス発生タイミング、加速パルス値、及び減速パルス値のうちの少なくとも１つを格納する記憶手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が前記光ディスク仕様において異なる光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置の集積回路において、レーザ光の焦点の移動元の情報層と移動先の情報層との層間距離に応じて選択した前記パルス発生タイミング、加速パルス、及び減速パルスのうちの少なくとも１つと、前記フォーカスエラー信号とに基づいて、前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を前記移動先の情報層へ移動させることを特徴とする。
これにより、各層間で層間距離が異なっても、レーザ光の層間移動を安定して行うことができる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明による層間移動装置によれば、光ディスクの情報層とレーザ光の焦点の相対速度を求め、当該相対速度に基づいて、フォーカスアクチュエータを駆動するパルスのパルス振幅を決定して、レーザの焦点を移動させるので、各層の層間距離が異なる場合であっても、層間移動を安定して行うことが可能となる。
【００４６】
また、あらかじめ、フォーカスアクチュエータを駆動して、目的の情報層の球面収差状態で、各情報層におけるフォーカスエラー信号の傾きや非対称性を測定し、該測定結果に応じてフォーカスエラー信号を補正し、該補正後のフォーカスエラー信号に基づいて層間移動を行うので、球面収差可変素子の応答がフォーカスアクチュエータに比べて遅い場合でも、安定に層間移動を行うことが可能となる。
【００４７】
また、フォーカスエラー信号の補正を行なうことで、ＦＥ検出感度の低下を防止し、フォーカスエラー信号の対称性をほぼ維持することができ、目的とする情報層でフォーカス制御をクローズした際の制御を安定させることができる。
【００４８】
また、レーザ光の焦点を、レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ層間移動させる第１の層間移動によりＬ５層からＬ１層へ移動した後に、一旦、フォーカス制御をクローズし、その状態で球面収差可変素子をＬ０層の最適値に変移させ、その後に、レーザ光の焦点を隣接する層へ層間移動させる第２の層間移動によりＬ０層へ移動するので、Ｌ０層でのフォーカス引込みを安定して行うことが可能となり、レーザ光の層間移動を安定して行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１における層間移動装置のブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１における多層の光ディスクの一例を示す模式図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１における層間移動装置の起動時に得られる焦点位置に対するＦＥ信号を示す波形図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１における層間移動装置の起動時の処理の流れを示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１におけるカバー層の厚み差（薄い場合）に対するＦＥ検出感度比と対称性の劣化を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１におけるカバー層の厚み差（厚い場合）に対するＦＥ検出感度比と、対称性の劣化を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１における層間移動の流れを示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１における層間移動の際のＦＥ信号、フォーカスアクチュエータへの印加信号、焦点の位置情報を示す波形図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１における焦点の位置情報に対する層番号、及びカバー層厚みを示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１における球面収差可変素子を変移させる処理の流れを示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１における隣接する層へ層間移動する第２の層間移動の流れを示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１における第２の層間移動における加速パルス、及び減速パルスの波高値を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１における第２の層間移動におけるＦＥ信号、及びフォーカスアクチュエータへの印加信号の波形を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２における層間移動装置のブロック図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態２における層間移動装置の起動時の処理の流れを示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態２におけるＬ０層、及びＬ１層におけるＦＥ信号の波形を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態１における第１の層間移動時の加速パルスと減速パルスの波高値を示す図である。
【図１８】図１８は、従来の多層光ディスクの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１による層間移動装置を、図面を用いて説明する。
【００５１】
図１は、本発明の実施の形態１による層間移動装置の構成を表すブロック図である。
【００５２】
図１において、光ディスク１００は、モータ（図示せず。）に取り付けられ、所定の回転数で回転する。光ディスク１００は、情報面にスパイラル状に凹凸で形成されたトラックを有する。
【００５３】
光学ヘッド１１４には、レーザ１０１、カップリングレンズ１０２、偏光ビームスプリッタ１０３、１／４波長板１０４、球面収差可変素子１０５、全反射ミラー１０９、光検出器１１２、検出レンズ１１０、円筒レンズ１１１、フォーカスアクチュエータ１０７、トラッキングアクチュエータ（図示せず。）、対物レンズ１０６が取り付けられている。
【００５４】
レーザ１０１より発生したレーザ光１１３は、カップリングレンズ１０２で平行光にされた後に、偏光ビームスプリッタ１０３、１／４波長板１０４、球面収差可変素子１０５を通過し、全反射ミラー１０９で反射され、対物レンズ１０６により光ディスク１００の情報面上に集束して照射される。
【００５５】
光ディスク１００の情報面により反射された反射光は、対物レンズ１０６を通過して全反射ミラー１０９で反射され、球面収差可変素子１０５、１／４波長板１０４、偏光ビームスプリッタ１０３、検出レンズ１１０、円筒レンズ１１１を通過して光検出器１１２に入射する。
【００５６】
フォーカスアクチュエータ１０７は、フォーカス用コイルと、フォーカス用の永久磁石とより構成されている。またフォーカスアクチュエータ１０７の可動部には、対物レンズ１０６が取り付けられている。フォーカスアクチュエータ１０７のフォーカス用コイルに電力増幅回路１２４を用いて電圧を加えると、コイルに電流が流れ、コイルはフォーカス用の永久磁石から磁気力を受け、これにより対物レンズ１０６は、光ディスク１００の情報面と垂直な方向（図では上下方向）に移動する。
【００５７】
光検出器１１２上に入射した光ディスク１００からの反射光は、バランス回路１０８を介して減算回路１１５へ送られる。減算回路１１５は、レーザ光１１３の焦点と、光ディスク１００の情報層とのずれを示すフォーカスエラー信号（以下、「ＦＥ信号」と記す。）を生成するものである。バランス回路１０８は、端子ｃに設定される値に応じてＦＥ信号の対称性を変える。図１に示した光学系は一般に非点収差法と呼ばれるＦＥ信号の検出方式を構成している。減算回路１１５より出力されたＦＥ信号は、乗算回路１１６、位相補償回路１１８、スイッチ１１９を介して、電力増幅回路１２４へ送られる。
【００５８】
位相補償回路１１８は、フォーカス制御系を安定にするための位相を進めるフィルタである。電力増幅回路１２４は、フォーカスアクチュエータ１０７のフォーカス用コイルに電流を供給するものである。位相補償回路１１８、及び電力増幅回路１２４により、ＦＥ信号に応じて対物レンズ１０６が駆動され、レーザ光１１３の焦点が常に情報面上に位置するよう制御される。なお、レーザ光１１３の焦点と、光ディスク１００の情報層とのずれ量に対するＦＥ信号のレベルの変化を、以下「ＦＥ検出感度」と記す。ＦＥ検出感度は、レーザ光１１３の焦点での球面収差量が増大すると低下する。
【００５９】
球面収差可変素子１０５は、レーザ光１１３の焦点での球面収差量を変えるものであり、ステッピングモータ１２６によって光軸方向に変位する構成になっている。ステッピングモータ１２６は、駆動回路１２５を介しマイコン１２７に接続されている。
【００６０】
三角波発生回路１２２は、三角波を発生してスイッチ１１９の端子ｂへ送るものである。パルス発生回路１２３は、マイコン１２７により指令された波高、波幅のパルスをスイッチ１１９の端子ｃに出力する。マイコン１２７は、スイッチ１１９の端子ｅの設定値を変えることで、スイッチ１１９の切換えを制御する。乗算回路１１６は、端子ｂからの設定値を、端子ａに入力されるＦＥ信号に乗算して端子ｃに出力する。零クロス検出回路１１７は、ＦＥ信号が零クロスするタイミングを検出して、パルスをカウンター１２０、及びタイマー１２１へ出力する。カウンター１２０は、零クロス検出回路１１７より出力されるパルスをカウントして、マイコン１２７へ送る。また、タイマー１２１は、零クロス検出回路１１７より出力されるパルスの時間間隔を測定して、マイコン１２７へ送る。
【００６１】
以上のように構成される本実子の形態１の層間移動装置において、光検出器１１２、バランス回路１０８、減算回路１１５、位相補償回路１１８、電力増幅回路１２４、及びフォーカスコイルを含むフォーカスアクチュエータ１０７により、レーザ光の焦点が光ディスク１００の情報層上にあるように制御するフォーカス制御手段が構成される。
【００６２】
次に、多層光ディスクである光ディスク１００の一例を、図２を用いて説明する。
【００６３】
光ディスク１００は、片面から再生可能な６層の情報層を有している。レーザ光は、カバー層の表面から入射する。図２の光ディスク１００では、成型基板側をＬ０層とし、カバー層側をＬ５層とする。各層間距離は、多重反射の影響を低減するために異なる値に設定されている。
【００６４】
レーザ光１１３は、光ディスク１００の表面より入射する。Ｌ０層の情報を再生する場合は、焦点がＬ０層に位置するようにフォーカス制御を行う。また、球面収差可変素子１０５の位置を、Ｌ０層で球面収差が最少になるような位置へ変移させる。なお、駆動回路１２５に “１１６”と設定すると、ステッピングモータ１２６によって、球面収差可変素子１０５の位置がカバー層厚（Ｌ０層からカバー層表面までの厚み）１１６ｕｍにおける最適位置、すなわちＬ０層で球面収差が最小となる位置に変位するものとする。このカバー層厚１１６ｕｍにおいて球面収差が最少となる球面収差可変素子１０５の位置は、光学および機構設計により決まる。また、Ｌ１層の情報を再生する場合は、Ｌ１層に焦点が位置するようにフォーカス制御を行い、また、球面収差可変素子１０５の位置を、Ｌ１層で球面収差が最少になる位置へ変移させる。即ち、駆動回路１２５に“９９”を設定する。
【００６５】
次に、レーザ光の焦点位置に対するＦＥ信号の波形、及びレーザ光の反射光量について、図３を用いて説明する。
【００６６】
図３において、波形ａはレーザ光１１３の焦点位置に対するＦＥ信号を示す。このＦＥ信号の波形は、球面収差可変素子１０５の位置がＬ０で球面収差が最小となる位置に変移している状態での特性を示す。即ち、駆動回路１２５に“１１６”が設定されている状態である。横軸は、焦点位置を示し、縦軸はＦＥ信号のレベルを示す。
【００６７】
波形ｂは、ディスク１００からの反射光量（以下、「ＡＳ信号」と記す。）を示す。横軸は、焦点の位置を示し、縦軸はＡＳ信号のレベルを示す。
【００６８】
ＦＥ信号は、焦点が層を通過する際にＳ字状の波形となり、零レベルとクロスする位置が合焦点である。図３において、Ｚ０からＺ５は、零クロスの位置を示す。即ち、Ｌ０層からＬ５層の位置を示す。
【００６９】
ディスク１００の各層間距離は、図２に示す値をとり、Ｚ０からＺ１の間隔は１７ｕｍ、Ｚ１からＺ２の間隔は２１ｕｍ、Ｚ２からＺ３の間隔は１３ｕｍ、Ｚ３からＺ４の間隔は１５ｕｍ、Ｚ４からＺ５の間隔は１０ｕｍとなっている。
【００７０】
Ｌ０層で生じるＳ字状の波形は、球面収差可変素子１０５によって球面収差が補正されているので、歪のない波形になっている。しかしながら、Ｌ５層で生じるＳ字波形は、カバー層厚が約７６ｕｍ薄くなった状態であるので、それに相当する球面収差が発生し、歪んだ波形になる。
【００７１】
なお、ＡＳ信号の波形は、球面収差の影響を受けにくく、かつ、各層の反射率がほぼ等しくなるようにディスクが設計されているので、図３の波形ｂに示すように全ての層でほぼ同じレベルになる。
【００７２】
次に、本実施の形態１の層間移動装置において、光ディスク１００が装着されてから、指定された情報層の情報の読出しが開始されるまでの動作を、図４のフローチャートを用いて説明する。
【００７３】
まず、ステップＳ１０１において、光ディスク１００が装着され、ディスク１００の所定の情報層の再生指令がなされる。ステップＳ１０２では、マイコン１２７は、球面収差可変素子１０５の位置を、Ｌ０層での球面収差が最少となるように変移させる。
【００７４】
ステップＳ１０３では、マイコン１２７の制御指令により、スイッチ１１９を切り換え、三角波発生回路１２２の出力を電力増幅回路１２４に供給させる。電力増幅回路１２４は、入力される三角波に応じた出力をフォーカスアクチュエータ１０７のフォーカスコイルに出力し、対物レンズ１０６をディスク１００の情報層に垂直方向に沿って上下に移動させて、フォーカスサーチ動作を行う。
【００７５】
このフォーカスサーチ動作により、対物レンズ１０６とディスク１００との相対距離が変化し、図３に示すように、減算回路１１５の出力側において、６つの情報層に対応して６つのＳ字状の特性を有するＦＥ信号が、三角波の出力に応じて出力される。
【００７６】
また、このステップＳ１０３では、Ｌ０層の合焦位置付近において、ＦＥ信号が最小となるＸ０ａの位置と、その時のＦＥ信号のレベルＦＥ０ｍｉｎと、ＦＥ信号が最大となるＸ０ｂの位置と、その時のＦＥ信号のレベルＦＥ０ｍａｘを、マイコン１２７のＲＡＭ等の記憶手段に記憶する。Ｘ０ａ、Ｘ０ｂは、対物レンズ１０６を一定速度で変移させているので、フォーカスアクチュエータ１０７の感度と電力増幅回路１２４の設定値とによって求めることができる。
【００７７】
Ｌ１層からＬ５層についても同様に測定して記憶する。一例としてＬ５層の場合は、Ｘ５ａ、ＦＥ５ｍｉｎ、Ｘ５ｂ、ＦＥ５ｍａｘの値が記憶される。
【００７８】
なお、球面収差可変素子１０５の位置は、Ｌ０層で球面収差が最小になるように設定されている。即ち、カバー層の厚みが１１６ｕｍの場合に球面収差が最小になる位置である。従って、図３のＺ１の位置であるＬ１層で合焦点状態の場合は、中間層の厚みである１７ｕｍに相当する球面収差が発生している。同様に、Ｚ２の位置であるＬ２層で合焦点状態の場合は、１７ｕｍと２１ｕｍとを加算した３８ｕｍに相当する球面収差が発生している。Ｌ３層からＬ５層についても同様に考えることができる。
【００７９】
またステップＳ１０３では、マイコン１２７は、Ｘ０ａ、ＦＥ０ｍｉｎ、Ｘ０ｂ、ＦＥ０ｍａｘより、下記式１に基づいてＦＥ信号の傾きであるＦＥ検出感度ＳＦＥを計算する。
【００８０】
ＳＦＥ０＝（ＦＥ０ｍａｘ−ＦＥ０ｍｉｎ）／（Ｘ０ｂ−Ｘ０ａ）  （式１）
【００８１】
同様に、Ｌ１層からＬ５層のＦＥ検出感度ＳＦＥ１からＳＦＥ５を計算し、各層でのＦＥ信号の傾きＳＦＥｎを測定する。また、ステップＳ１０４では、ＳＦＥ０に対するＳＦＥ１の比率Ｈ１を、下記式２により計算する。
【００８２】
Ｈ１＝ＳＦＥ１／ＳＦＥ０  （式２）
【００８３】
同様に、Ｌ２層からＬ５層についても、Ｈ２からＨ５を計算し、図５に示すテーブルのＨｎの値を算出する。図５において、Ｈｎは、Ｈ１からＨ５を示す。そして、最小２乗法等を用いて、Ｌ０層のカバー層の厚みを基準にして、そのカバー層厚み１１６ｕｍからのずれ（図５のテーブルでは厚み差（Ｒ）と記す。）に対するＦＥ検出感度の変動量の関係式を、下記式３のように得る。
【００８４】
Ｇｓｄ＝ｆｓｄ（Ｒ）  （式３）
【００８５】
Ｒは、図５に示した厚み差を示し、Ｇｓｄはその位置でのＦＥ検出感度比Ｈを示す。
【００８６】
例えば、Ｌ１層では、Ｌ＝１７ｕｍとなり、Ｇｓｄは、ほぼＨ１となる。
【００８７】
従って、Ｇｓｄは、球面収差が最小となるように補正された状態のＳＦＥを１とした場合に、カバー層がＲだけ薄くなった場合のＳＦＥの変動量を示している。
【００８８】
次のステップＳ１０５では、マイコン１２７は、上述したＦＥ０ｍｉｎ、ＦＥ０ｍａｘより、ＦＥ信号の非対称性を示すＦＥ非対称性ＢＦＥ０を、下記式４に基づいて計算する。
【００８９】
ＢＦＥ０＝（ＦＥ０ｍａｘ＋ＦＥ０ｍｉｎ）／（ＦＥ０ｍａｘ−ＦＥ０ｍｉｎ）  （式４）
【００９０】
例えば、ＦＥ０ｍａｘ＝１０でＦＥ０ｍｉｎ＝−１０の場合は、ＢＦＥ０＝０となり、ＦＥ信号は完全に対称と分かる。
【００９１】
同様に、Ｌ１層からＬ５層のそれぞれについてＦＥ非対称性を計算し、各層でのＦＥ非対称性ＢＦＥｎを測定する。
【００９２】
次に、ステップ１０６では、ＢＦＥ０とＢＦＥ１の差を、下記式５により計算する。
【００９３】
Ｂ１＝ＢＦＥ１−ＢＦＥ０  （式５）
【００９４】
同様に、Ｌ２層からＬ５層についても計算してＢ２からＢ５を求め、図５に示すテーブルを作成する。図５において、Ｂｎは、Ｂ１からＢ５を示す。そして、最小２乗法等を用いて、Ｌ０層のカバー層の厚みを基準にして、そのカバー層厚み１１６ｕｍからのずれに対するＦＥ非対称性の変動量の関係式を、下記式６のように得る。
【００９５】
Ｇｂｄ＝ｆｂｄ（Ｒ）  （式６）
【００９６】
Ｒは、上述したように厚み差を示し、Ｇｂｄはその位置でのＦＥ非対称性差Ｂを示す。
【００９７】
例えば、Ｌ１層では、Ｌ＝１７ｕｍとなり、Ｇｂｄは、ほぼＢ１となる。
【００９８】
従って、Ｇｂｄは、球面収差が最小となるように補正された状態のＢＦＥを０とした場合に、カバー層がＲだけ薄くなった場合のＢＦＥの変化量を示している。
【００９９】
次のステップＳ１０７では、マイコン１２７は、一旦、対物レンズ１０６をディスクから遠ざける。ステップＳ１０８では、マイコン１２７は、球面収差可変素子１０５の位置をＬ５層での球面収差が最少となるように変移させる。
【０１００】
ステップＳ１０９では、マイコン１２７は、ステップＳ１０３と同様に、対物レンズ１０６をディスクの情報層に垂直方向に沿って上下に移動させることによりフォーカスサーチ動作を行う。
【０１０１】
これにより、対物レンズ１０６と、ディスク１００との相対距離が変化し、図３に示すように、減算回路１１５の出力側において、６つの情報層に対応して６つのＳ字状の特性を有するＦＥ信号が、三角波の出力に応じて出力される。ただし、球面収差可変素子１０５の位置は、Ｌ５層で球面収差が最小となる位置に設定されているので、Ｌ５層でのＦＥ信号振幅が最大となり、Ｌ０層に近づくにつれて振幅が低下し、歪が大きくなる。
【０１０２】
また、このステップＳ１０９では、Ｌ５層の合焦位置付近において、ＦＥ信号が最小となるＸ５ａの位置と、その時のＦＥ信号のレベルＦＥ５ｍｉｎと、ＦＥ信号が最大となるＸ５ｂの位置と、その時のＦＥ信号のレベルＦＥ５ｍａｘを、マイコン１２７のＲＡＭ等の記憶手段に記憶する。Ｌ０層からＬ４層についても同様に測定して記憶する。一例としてＬ０層の場合は、Ｘ０ａ、ＦＥ０ｍｉｎ、Ｘ０ｂ、ＦＥ０ｍａｘの値が記憶される。
【０１０３】
なお、球面収差可変素子１０５の位置ＤＬ５は、Ｌ５層で球面収差が最小になるように設定されている。すなわち、カバー層の厚みが４０ｕｍの場合に球面収差が最小になる位置である。従って、図３のＺ４の位置であるＬ４層で合焦点状態の場合は、中間層の厚みである１０ｕｍに相当する球面収差が発生している。同様に、Ｚ３の位置であるＬ３層で合焦点状態の場合は、１０ｕｍと１５ｕｍを加算した２５ｕｍに相当する球面収差が発生している。Ｌ０層からＬ２層についても同様に考えることができる。
【０１０４】
次のステップＳ１１０では、マイコン１２７は、Ｘ５ａ、ＦＥ５ｍｉｎ、Ｘ５ｂ、ＦＥ５ｍａｘより、ＦＥ信号の傾きであるＦＥ検出感度ＳＦＥを、下記式７に基づいて計算する。
【０１０５】
ＳＦＥ５＝（ＦＥ５ｍａｘ−ＦＥ５ｍｉｎ）／（Ｘ５ｂ−Ｘ５ａ）  （式７）
【０１０６】
同様に、Ｌ０層からＬ４層のＦＥ検出感度ＳＦＥ０からＳＦＥ４を計算し、各層でのＦＥ信号の傾きＳＦＥｎを測定する。
【０１０７】
ステップＳ１１０では、ＳＦＥ５に対するＳＦＥ４の比率Ｈ４を、下記式８より計算する。
【０１０８】
Ｈ４＝ＳＦＥ４／ＳＦＥ５  （式８）
【０１０９】
同様に、Ｌ０層からＬ４層についてもＨ０からＨ４を求め、図６に示すテーブルのＨｎを算出する。そして、最小２乗法等を用いて、Ｌ５層のカバー層の厚みを基準にして、そのカバー層厚み４０ｕｍからのずれ（テーブルでは厚み差と記す。）に対するＦＥ検出感度の変動量の関係式を、下記式９のように得る。
【０１１０】
Ｇｓｕ＝ｆｓｕ（Ｒ）  （式９）
【０１１１】
Ｒは、図６に示した厚み差を示し、Ｇｓｕはその位置でのＦＥ検出感度比Ｈを示す。例えば、Ｌ４層では、Ｒ＝１０ｕｍとなり、Ｇｓｕは、ほぼＨ４となる。従って、Ｇｓｕは、球面収差が最小となるように補正された状態のＳＦＥを１とした場合に、カバー層がＬだけ厚くなった場合のＳＦＥの変動量を示している。
【０１１２】
次のステップＳ１１１では、マイコン１２７は、上述したＦＥ５ｍｉｎ、ＦＥ５ｍａｘより、ＦＥ信号の非対称性を示すＦＥ非対称性ＢＦＥ５を、下記式１１に基づいて計算する。
【０１１３】
ＢＦＥ５＝（ＦＥ５ｍａｘ＋ＦＥ５ｍｉｎ）／（ＦＥ５ｍａｘ−ＦＥ５ｍｉｎ）  （式１１）
【０１１４】
同様に、Ｌ０層からＬ４層のＦＥ非対称性ＢＦＥ０からＢＦＥ４を計算し、各層でのＦＥ非対称性ＢＦＥｎを測定する。
【０１１５】
ステップＳ１１２では、ＢＦＥ５に対するＢＦＥ４の差Ｂ４を下記式１２により計算する。
【０１１６】
Ｂ４＝ＢＦＥ４−ＢＦＥ５  （式１２）
【０１１７】
同様に、Ｌ０層からＬ４層についても計算してＢ０からＢ４を求め、図６に示すテーブルのＢｎを算出する。そして、最小２乗法等を用いてＬ５層のカバー層の厚みを基準にして、そのカバー層厚み４０ｕｍからのずれに対するＦＥ非対称性の変動量の関係式を下記式１３のように得る。
【０１１８】
Ｇｂｕ＝ｆｂｕ（Ｒ）  （式１３）
【０１１９】
Ｒは、上述したように厚み差を示し、Ｇｂｕはその位置でのＦＥ非対称性差Ｂを示す。
【０１２０】
例えば、Ｌ４層では、Ｒ＝１０ｕｍとなり、Ｇｂｕは、ほぼＢ４となる。
【０１２１】
従って、Ｇｂｕは、球面収差が最小となるように補正された状態のＢＦＥを０とした場合に、カバー層がＲだけ厚くなった場合のＢＦＥの変化量を示している。
【０１２２】
次のステップＳ１１３で、マイコン１２７は、ディスク１００を回転させた後、ステップＳ１１４でフォーカス制御をＯＮし、ステップＳ１１５でトラッキング制御をＯＮして装置の起動が終了する。
【０１２３】
なお、本実施の形態１では光ディスク装置の起動時にｆｓｕ、ｆｓｄ、ｆｂｕ、ｆｂｄの関数を求めるものとしたが、光ヘッドの経時変化が小さい場合は、予め光ディスク装置の製造時に各関数を求めて、これを光ディスク装置のメモリに記憶しておいてもよい。
【０１２４】
例えば、予め光ディスク装置の製造時点で、装置内部の光ヘッド１１４、電力増幅回路１２４、駆動回路１２５、及び製造時用のプログラムを備えたマイコン１２７を用いて測定したフォーカスエラー信号をマイコン１２７のプログラムで処理することで各関数を求めておき、得られた関数のパラメータを不揮発性メモリに記憶しておいてもよい。
【０１２５】
この場合、光ディスク装置の起動時にそのパラメータを不揮発性メモリから読み出して使用するようにすれば、必ずしも製造後のマイコン１２７に、フォーカスエラー信号を測定するためのプログラムや、関数のパラメータを求めるためのプログラムを備える必要はなく、さらに、光ディスク１００を装填した場合の装置の起動時間を短くすることができる。
【０１２６】
また、光学ヘッド１１４の光学的なバラつきが小さい場合は、全ての光ディスク装置で関数のパラメータを求めず、所定台数の光ディスク装置で求めた関数のパラメータの平均値に基づく関数のパラメータを不揮発性メモリに記憶しておいてもよい。
【０１２７】
また、装置内部の電力増幅回路１２４、駆動回路１２５、及び製造時用のプログラムを備えたマイコン１２７と等価な測定装置に光ヘッドを搭載して各関数を求めておき、得られた関数のパラメータを光ディスク装置の不揮発性メモリに記憶しておいてもよい。また、光ディスク装置や測定装置を用いた実測によって各関数を求めるのではなく、光ヘッドの光学的なパラメータに基づいてシミュレーションなどの解析等で求めた関数のパラメータを、不揮発性メモリに記憶しておいてもよい。
【０１２８】
また、球面収差可変素子１０５の位置をＬ０層の最適値に変移させた状態と、Ｌ５層の最適値に変移させた状態、の２つ状態でのＦＥ信号を用いることで、カバー層の厚みが薄い場合と厚い場合のそれぞれについて、ＦＥ検出感度変動の関係式を求めるものとしたが、球面収差可変素子１０５の位置をＬ２層の最適値に変移させた状態のＦＥ信号を用いれば、１つの状態でのＦＥ信号により、カバー層の厚みが薄い場合と厚い場合のそれぞれの関係式を求めることができる。
【０１２９】
次に、本実施の形態１の層間移動装置による、異なる情報層の情報を再生する場合に行われるレーザ光の焦点の層間移動について説明する。
【０１３０】
まず、レーザ光の焦点をＬ０層からＬ５層へ移動させる動作を、図７のフローチャートを用いて説明する。
【０１３１】
層間移動が指令されると、ステップＳ２００で、マイコン１２７は、図１のスイッチ１１９の端子ａと端子ｄをオープンにすることで、フォーカス制御をオープンにする。ステップＳ２０１では、タイマー１２１をクリアーし、タイマー１２１をスタートさせる。
【０１３２】
ステップＳ２０２ａでは、層間移動を開始する際に最初にフォーカスアクチュエータ１０７に印加する加速パルスと、目的の層の直前で印加する減速パルスの波高値をそれぞれ決定する。加速パルスの波高値は、ディスク仕様で規定されるＬ０層とＬ１層の層間距離に基づいて決定する。また、減速パルスの波高値についても同様に、ディスク仕様で規定されるＬ４層とＬ５層の層間距離に基づいて決定する。
【０１３３】
図１７は、ディスク仕様で規定される層間距離に対する加速パルス波高値と減速パルス波高値の関係を示すテーブルである。図１７のテーブルの各値は、各層間距離に対する最適な加速パルス波高値と、減速パルス波高値とを、予め実験等により求めたものであり、本実施の形態１に係る層間移動装置は、該テーブルを図示しないメモリに記憶している。
【０１３４】
次に、ステップＳ２０２ｂでは、マイコン１２７は、スイッチ１１９の端子ｃと端子ｄを接続し、パルス発生回路１２３に指令を与えて、Ｌ１層に向けて焦点が移動するような加速パルスを発生させる。
【０１３５】
ステップＳ２０３では、次の層が目的の層か否かを判断する。すなわち、カウンター１２０の値を読み取り、焦点がＬ４層を通過したか否かを判断する。ＮＯの場合は、ステップＳ２０４で、カウンター１２０の値が増加したか否かを判断し、次の層に焦点が移動するのを待つ。
【０１３６】
次の層に焦点が移動すると、ステップＳ２０５に進み、ステップＳ２０５においてタイマー１２１をストップし、タイマー１２１の値Ｔｎを取り込む。そして、ステップＳ２０６で、焦点がいずれの層に位置するかを示す焦点の位置情報Ｐを更新し、ステップＳ２０７で、タイマー１２１による計数を再開する。
【０１３７】
ステップＳ２０８では、タイマー値Ｔｎと、層間距離Ｑｎとに基づいて、ディスク１００の情報面と焦点との相対速度Ｖｎを計算する。層間距離は、ディスク仕様で規定された値を用いる。
【０１３８】
ステップＳ２０９では、速度制御の目標速度Ｖｏと、ステップＳ２０８で求めた相対速度Ｖｎとの差Ｖｓを求める。
【０１３９】
ステップＳ２１０では、差Ｖｓに所定の係数Ｋを乗算してパルスの波高値を求め、パルス発生回路１２３から所定のパルス振幅のパルスを印加して、電力増幅回路１２４を介しフォーカスアクチュエータを駆動し、ステップＳ２０３に戻る。
【０１４０】
その後、焦点がＬ４層に到達するまで、ステップＳ２０３からステップＳ２１０のループを繰り返し、ステップＳ２０３で、次の層が目的の層であるＬ５層と判断すると、ステップＳ２１１へ進む。
【０１４１】
ステップＳ２１１では、マイコン１２７は、ＦＥ信号のレベルが所定のレベルＦＥＨより大きいか否かを判断することで、ＦＥ＞ＦＥＨとなるタイミングを検出する。ステップＳ２１１においてＦＥ＞ＦＥＨと判断されると、ステップＳ２１２に進み、ステップＳ２１２において減速パルスを出力する。
【０１４２】
そして、ステップ２１３で、焦点の位置情報Ｐを目的の層に更新し、ステップ２１４でマイコン１２７は、スイッチ１１９の端子ａと端子ｄとを接続して、フォーカス制御をクローズし、層間移動を終了する。
【０１４３】
上述したＬ０層からＬ５層への層間移動を、図８に示す波形図を用いて説明する。
【０１４４】
図８において、ａは乗算回路１１６の出力波形を、ｂは零クロス検出回路１１７の出力を、ｃはパルス発生回路１２３の出力を、ｄはカウンター１２０の出力値をそれぞれ示す。
【０１４５】
図８のｔ１００は、上述のステップＳ２００において、フォーカス制御をオープンにしたタイミングであり、このｔ１００で、ｃで示すように加速パルスＰｕがフォーカスアクチュエータに印加される。また、タイマー１２１がスタートする。
【０１４６】
ｔ１０１で、焦点はＬ１層に到達し、タイマー１２１はストップする。そのときのタイマー値はＴ０である。タイマー１２１は一旦リセットされた後に再度動作を開始する。Ｌ１層とＬ０層の層間距離はＤ０であり、具体的にＤ０は、ディスク仕様で規定されている１７ｕｍである。よって、情報層と焦点の相対速度Ｖ０は、Ｑ０／Ｔ０となる。なお、図８ではＶｏに対しＶ０が早い場合を示しており、従って、減速する方向のパルスＰ１が出力される。Ｐ１の波高値は、Ｋ＊Ｖｓである。Ｖｓは、具体的には、Ｖｓ＝Ｖ０−Ｖｏである。
【０１４７】
また、ｔ１０１のタイミングでカウンター１２０のカウンター値は、１となる。カウンター１２０のカウンター値は、初期に０が設定されており、Ｌ０層からＬ５層への層間移動の場合は、アップカウンターとして動作するように設定されている。このカウンター値が、位置情報Ｐを示し、１の場合にＬ１層を示し、２の場合にＬ２層を示す。図９に、位置情報Ｐ、層番号、及びカバー層厚Ｄｐの関係を示す。
【０１４８】
ｔ１０４のタイミングで、焦点がＬ４層に到達すると、パルスＰ４がフォーカスアクチュエータ１０７に印加される。その後、焦点はさらにＬ５層に向かって移動する。
【０１４９】
ｔ１０５でＦＥ信号のレベルがＦＥＨより大きくなると、上述のステップＳ２１２が実行される。すなわち、減速パルスＰｄがアクチュエータに印加され、ｔ１０６のタイミングでパルスの印加が終了すると、フォーカス制御がクローズされる。このときのカウンター１２０のカウンター値は５となり、位置情報Ｐは、Ｌ５層となる。
【０１５０】
次に、Ｌ０層からＬ５層へ層間移動する場合の、球面収差可変素子１０５の制御を、図１０のフローチャートを用いて説明する。
【０１５１】
層間移動の開始前は、焦点がＬ０層にあるので、球面収差可変素子１０５の位置は、Ｌ０層のカバー層厚みである１１６ｕｍに対応した位置となっている。すなわち、駆動回路１２５には“１１６”が設定されている。
【０１５２】
マイコン１２７は、先ず、球面収差可変素子１０５の位置をＬ５層のカバー層厚である４０ｕｍにおいて球面収差がゼロになるような位置に変えるように駆動を開始するが、上述したステッピングモータ１２６の特性により、駆動回路１２５に“４０”を設定してもステッピングモータ１２６が脱調を起こして確実に球面収差可変素子１０５を変位させることが出来ない。従って、ステッピングモータ１２６を、所定の速度プロフィールに沿って駆動する必要がある。
【０１５３】
まず、ステップＳ３００では、焦点はカバー層厚１１６ｕｍのＬ０層にあるので、ステッピングモータ１２６の駆動回路１２５に、Ｄｎ＝１１６が設定された状態となっていることを確認する。Ｄｎは、ステッピングモータ１２６の駆動回路１２５に設定される設定値である。
【０１５４】
ステップＳ３０１では、駆動回路１２５の設定値が、Ｄｎ＝Ｄ５であるか否か、すなわち、Ｄｎ＝４０になっているか否かを判断する。ＮＯであれば、ステップＳ３０２へ進み、Ｄｎ＝Ｄｎ＋Ｍの演算を行い、次のステップＳ３０３で、球面収差補正素子１０５の位置をＭだけ変える。Ｍは、ステッピングモータ１２６の送りの最小単位である。
【０１５５】
ステップＳ３０４では、ステッピングモータ１２６が応答するまで待ち、ステップＳ３０５で、上述の位置情報Ｐに相当するＤｐと、現時点での球面収差補正素子１０５の位置Ｄｐとの差Ｄｓａを演算する。位置情報Ｐは、層間移動中の焦点がどの層に位置するかを示すもので、図９に示すように位置情報Ｐに対応した層のカバー層厚Ｄｐと、球面収差可変素子１０５の位置Ｄｎとの差が球面収差発生量に比例する。すなわち、Ｄｓａの大きさに応じて、ＦＥ信号の歪の程度が決まる。
【０１５６】
次にステップＳ３０６で、ＦＥ検出感度の比率を計算する。ここで、Ｄｓａ≧０の場合は、球面収差可変素子１０５による補正量よりもカバー層が厚い場合に相当するので、上述の関数ｆｓｕを使ってＦＥ検出感度の比率Ｇｓｕを計算する。一方、Ｄｓａ＜０の場合は、球面収差可変素子１０５による補正量よりもカバー層が薄い場合に相当するので、上述の関数ｆｓｄを使ってＦＥ検出感度の比率Ｇｓｄを計算する。
【０１５７】
次にステップＳ３０７で、ＦＥ非対称性変動量Ｇｂｕを計算する。Ｄｓａ≧０の場合は上述の関数ｆｂｕを使ってＦＥ非対称性変動量Ｇｂｕを計算し、Ｄｓａ＜０の場合は、上述の関数ｆｂｄを使ってＦＥ非対称性変動量Ｇｂｄを計算する。
【０１５８】
そして、ステップＳ３０８において、ステップＳ３０６の演算結果であるＧｓｕの逆数１／Ｇｓｕ、またはＧｓｄの逆数１／Ｇｓｄを、図１の乗算器１１６の端子ｂに設定し、ＦＥ信号のゲイン設定を行なう。これにより、Ｄｓａに応じた球面収差により生じるＦＥ信号の歪に起因するＦＥ検出感度の低下が補正される。
【０１５９】
ステップＳ３０８にてゲイン設定を行った後、ステップＳ３０９にて、ステップＳ３０７の演算結果であるＧｂｕの逆数極性の値−Ｇｂｕ、またはＧｂｄ逆数極性の値−Ｇｂｄを、図１のバランス回路１０８の端子ｃに設定し、ＦＥ信号のバランス設定を行なう。これにより、Ｄｓａに応じた球面収差により生じるＦＥ信号の歪に起因するＦＥ非対称が補正される。
【０１６０】
その後上記ステップＳ３０１に戻り、ＤｎがＬ５層の設定値である４０になるまで、上記ステップＳ３０３からステップＳ３０９のループを繰り返し行い、ステップＳ３０１で、Ｄｎ＝Ｄ５であると判断した場合は、球面収差可変素子１０５の駆動を終了する。
【０１６１】
なお、本実施の形態１では、ＦＥ信号の傾き、すなわちＦＥ検出感度を測定して、球面収差の発生によるＦＥ検出感度の低下を補正するとしたが、この球面収差の発生によるＦＥ検出感度の低下の補正は、ＦＥ信号の振幅を測定して、該振幅が一定となるように該補正を行ってもよい。なぜなら、図３のＦＥ信号のレベルがＦＥ０ｍａｘとなる焦点位置Ｘ０ｂと、ＦＥ信号のレベルがＦＥ０ｍｉｎとなる焦点位置Ｘ０ａとは、球面収差が生じたとしてもそれぞれほぼ同じ位置になり、ＦＥ信号の振幅は、ほぼＦＥ信号の傾きに比例することになるからである。
【０１６２】
また、本実施の形態１では、Ｌ０層からＬ５層への層間移動を説明したが、Ｌ５層からＬ０層への層間移動も、Ｌ０層からＬ５層への層間移動と同様に行うことができる。また、Ｌ１層からＬ４層への層間移動も関係式Ｇｓｄ＝ｆｓｄ（Ｒ）、Ｇｂｄ＝ｆｂｄ（Ｒ）、Ｇｓｕ＝ｆｓｕ（Ｒ）、Ｇｂｕ＝ｆｂｕ（Ｒ）を用いて同様に行うことができる。
【０１６３】
また、フォーカスアクチュエータ１０７の応答速度は、球面収差補正機構に比べ早く、このため、Ｌ５層に焦点が移動した時点で、球面収差補正素子はＬ５層の最適値に整定していない状態が生じるが、情報の再生は、この状態で開始すればよく、球面収差可変素子１０５が整定していないためにデータの再生ができない場合は、リトライを行う。通常の情報再生時は、球面収差可変素子１０５が整定する前に再生可能になるので、上記のタイミングで情報の再生を行うことで、データの転送レートを向上することができる。また、情報の記録を行う場合は、記録の品質を保証するために、球面収差可変素子１０５が整定した後に記録の実行を行う。
【０１６４】
以上のように、本実施の形態１による層間移動装置によれば、フォーカスエラー信号の零クロス点を検出することでレーザの焦点が層間を移動する時間を測定し、ディスク仕様で規定される各層間距離と、測定した層間移動時間とを用いて、光ディスクの情報層とレーザ光の焦点の相対速度を演算し、該演算結果に基づいて、フォーカスアクチュエータを駆動するパルスのパルス振幅を決定して、フォーカスアクチュエータを駆動し、レーザの焦点を移動させるので、レーザの焦点を、多層光ディスクのある情報層から２層以上離れた情報層へ移動させる場合、各層間の層間距離に応じてフォーカスアクチュエータの速度制御を正確に行うことができ、これにより、各層の層間距離が異なる場合であっても、レーザ光の層間移動を安定して行うことが可能となる。
【０１６５】
また、装置の起動時に、フォーカスアクチュエータを駆動して、各情報層におけるフォーカスエラー信号の傾きや非対称性を、目的の情報層の球面収差状態で測定し、該測定結果に応じてフォーカスエラー信号を補正し、該補正後のフォーカスエラー信号に基づいてレーザ光の層間移動を行うので、球面収差可変素子の応答がフォーカスアクチュエータに比べて遅い場合でも、レーザ光の層間移動を安定して行うことが可能となる。
【０１６６】
また、フォーカスエラー信号の補正を行なうことにより、ＦＥ検出感度の低下を防止し、フォーカスエラー信号の対称性をほぼ維持することができ、これにより、目的とする情報層でフォーカス制御をクローズした際の制御を安定させることができる。また、層間移動の際の、フォーカスエラー信号の零クロスの検出が安定するので、レーザ光の焦点の速度制御を安定して行うことができる。また、目的とする情報層の手前で減速パルスを出力するタイミングを正確に検出することができ、レーザ光の層間移動を安定して行うことが可能となる。
【０１６７】
なお、上述したレーザ光の層間移動は、レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ移動させるものであるが（以下、レーザの焦点を２層以上離れた情報層へ移動させる層間移動を、「第１の層間移動」とする。）、レーザ光の焦点を、Ｌ５層からＬ０層へ移動する場合には、Ｌ０層でのフォーカス引込みの失敗や、層のカウント失敗によって対物レンズ１０６がディスク１００の表面に衝突する場合が生じる。
【０１６８】
そこで、レーザ光の焦点をＬ５層からＬ０層へ層間移動する場合は、レーザ光の焦点を、Ｌ５層からＬ１層まで第１の層間移動で移動させ、一旦、Ｌ１層でフォーカス制御をクローズして、球面収差可変素子１０５が整定するのを待ち、その後、レーザ光の焦点を隣接するＬ０層へ移動することもできる。
【０１６９】
以下、レーザ光の焦点を隣接する層へ移動させる第２の層間移動について、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。図１１は、レーザ光の焦点が、Ｌ１層からＬ０層へ層間移動する場合の動作を表す。
【０１７０】
第２の層間移動の開始時は、Ｌ１層に焦点があるので、球面収差可変素子１０５の駆動値は、カバー層厚９９ｕｍに対応した位置となっている。即ち、駆動回路１２５には“９９”が設定されている。
【０１７１】
第２の層間移動が指令されると、マイコン１２７は、球面収差可変素子１０５の位置がＬ０層の最適値になるように、駆動回路１２５を介してステッピングモータ１２６を駆動する。
【０１７２】
まずステップＳ４０１で、駆動回路１２５の設定値が、Ｄｎ＝Ｄ０であるか否か、すなわち、Ｄｎ＝１１６になっているか否かを判断する。ＮＯであれば、次のステップＳ４０２へ進み、Ｄｎ＝Ｄｎ＋Ｍの演算を行い、その後ステップＳ４０３で、球面収差補正素子１０５の位置をＭだけ変える。Ｍは、ステッピングモータ１２６の送りの最小単位である。
【０１７３】
そしてステップＳ４０４で、ステッピングモータ１２６が応答するまで待った後にステップＳ４０１に戻り、球面収差可変素子１０５の位置がＬ０層の最適値になったと判断するまで、ステップＳ４０１ないしステップＳ４０４を繰り返し行う。
【０１７４】
ステップＳ４０１で、Ｄｎ＝Ｄ０と判断すると、ステップＳ４０５へ進み、ステップＳ４０５では、図１のスイッチ１１９の端子ａと端子ｄをオープンにすることで、フォーカス制御をオープンにする。ステップＳ４０６では、層間距離に基づいて、加速パルスの波高値と減速パルスの波高値を、図１２のテーブルより選択する。図１２は、ディスク仕様で規定される各層間距離に対する最適な加速パルス波高値、及び減速パルス波高値を、予め実験等により求めたものであり、図示しないメモリに格納されている。Ｌ１層とＬ０層の層間距離は、ディスク仕様で１７ｕｍと規定されているので層間距離１７ｕｍ用の波高値であるＪｕｓ１７、Ｊｄｓ１７が選択される。
【０１７５】
その後ステップＳ４０７で、パルス発生回路１２３に指令を与えて、Ｌ０層に向けて焦点が移動するような加速パルスＰｕｓを発生させる。このパルスＰｕｓの波高値は、Ｊｕｓ１７である。
【０１７６】
ステップＳ４０８では、マイコン１２７は、ＦＥ信号のレベルが所定のレベルＦＥＬより小さいか否かを判断し、ＦＥ＜ＦＥＨとなるタイミングを検出する。ステップＳ４０８においてＦＥ＜ＦＥＨと判断されると、ステップＳ４０９で減速パルスＰｄｓを出力させる。
【０１７７】
そして、マイコン１２７は、ステップ４１０で、スイッチ１１９の端子ａと端子ｄとを接続して、フォーカス制御をクローズし、第２の層間移動を終了する。
【０１７８】
上述したＬ１層からＬ０層への層間移動を、図１３に示す波形図を用いて説明する。
【０１７９】
図１３において、ａは、乗算回路１１６の出力を、ｂはパルス発生回路１２３の出力をそれぞれ示す。
【０１８０】
ｔ２００において球面収差可変素子１０５の位置は、Ｌ１層に最適な位置になっている。即ち、カバー層厚９９ｕｍに対応した位置である。ｔ２００で、球面収差可変素子１０５を、Ｌ０層に最適な位置へ駆動を開始する。すなわち、上記ステップＳ４０１からＳ４０４が実行される。
【０１８１】
ｔ２０１で球面収差可変素子１０５の変移が完了すると、フォーカス制御がオープンになり、加速パルスＰｕｓがフォーカスアクチュエータに印加される。ｔ２０２でＦＥ信号がＦＥＬより小さくなると、減速パルスＰｄｓがフォーカスアクチュエータに印加され、その後ｔ２０３で、フォーカス制御がクローズされ、層間移動が終了する。
【０１８２】
このように、本実施の形態１による層間移動装置において、レーザ光の焦点を、第１の層間移動によりＬ５層からＬ１層へ移動した後に、一旦、フォーカス制御をクローズし、その状態で球面収差可変素子１０５をＬ０層の最適値に変移させ、その後に第２の層間移動によりＬ０層へ移動することで、Ｌ０層でのフォーカス引込みの失敗や、層のカウント失敗によって対物レンズ１０６がディスク１００の表面に衝突する頻度を低減することができる。
【０１８３】
また、Ｌ０層でのＦＥ信号の検出感度や対称性を改善することができるので、Ｌ０層でのフォーカス引き込みを安定して行うことができ、これにより、レーザ光の焦点の層間移動を安定して行うことが可能となる。
【０１８４】
（実施の形態２）
図１４は、本発明の実施の形態２による層間移動装置のブロック図である。なお、図１４において、上記実施の形態１と同じ構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１８５】
本実施の形態２による層間移動装置は、ＦＥ信号の対称性が経時変化等によってずれている場合であっても、ずれを補正して安定な層間移動を実現するものである。
【０１８６】
本実施の形態２における光ヘッド１１４は、光検出器１１２が経時変化等によりずれた状態となっている。従って、球面収差可変素子１０５がＬ０層に最適な位置に変移しているにもかかわらず、ＦＥ信号の対称性が劣化する。この波形を図１６の波形ａに示す。ＦＥ信号の対称性が劣化した場合、球面収差が発生しているＬ１層のＦＥ信号の非対称性は更に劣化する。
【０１８７】
以下、本実施の形態２の層間移動装置によるＦＥ信号を補正する動作について説明する。
【０１８８】
図１５は、光ディスク１００が装着されてから、指定された情報層の情報の読出しが開始されるまでの過程を示すフローチャートである。
【０１８９】
先ず、ステップＳ５００にて、光ディスク１００が装着され、光ディスク１００の所定の情報層の再生指令がなされる。
【０１９０】
ステップＳ５０１では、マイコン１２７は、球面収差可変素子１０５の位置がＤ０になるように、駆動回路１２５を介してステッピングモータ１２６を制御し、球面収差可変素子１０５を駆動する。
【０１９１】
ステップ５０２では、マイコン１２７は、スイッチ１１９の端子ｂと端子ｄとを接続して三角波発生回路１２２の出力を電力増幅回路１２４に供給させる。電力増幅回路１２４は、入力される三角波に応じた出力をフォーカスアクチュエータ１０７のフォーカスコイルに出力し、対物レンズ１０６を光ディスク１００の情報層に垂直方向に沿って上下に移動させてフォーカスサーチ動作を行う。これにより、対物レンズ１０６と、光ディスク１００との相対距離が変化し、減算回路１１５の出力側において、６つの情報層に対応して６つのＳ字状の特性を有するＦＥ信号が、三角波の出力に応じて出力される。図１６の波形ａは、かかる６つのＳ字状の特性を有するＦＥ信号のうち、Ｌ１層とＬ０層のＦＥ信号を示している。
【０１９２】
そして、ＦＥ０ｍａｘ，ＦＥ０ｍｉｎを測定し、ＦＥ信号の非対称性ＢＦＥを、下記式（１３）により演算して、マイコン１２７のＲＡＭ等の記憶手段に記憶する。
【０１９３】
ＢＦＥ０＝（ＦＥ０ｍａｘ＋ＦＥ０ｍｉｎ）／（ＦＥ０ｍａｘ−ＦＥ０ｍｉｎ）  （式１３）
【０１９４】
次に、ステップＳ５０３で、一旦、対物レンズ１０６を下げ、ステップＳ５０４でバランス回路１０８の端子ｃに−ＢＦＥ０を設定する。
【０１９５】
ステップＳ５０５で、マイコン１２７は、ディスク１００を回転させた後、ステップＳ５０６でフォーカス制御をＯＮし、ステップＳ５０７でトラッキング制御をＯＮして装置の起動を終了する。
【０１９６】
図１６の波形ｂは、ステップＳ５０４でバランス回路１０８の端子ｃに−ＢＦＥ０を設定した後のＦＥ信号の波形、すなわち、ＦＥ信号の対称性を補正した後の波形を示す。このようにＦＥ信号を補正することで、Ｌ０層の対称性が改善されると共にＬ１層の対称性も改善されるので層間移動が安定になる。
【０１９７】
なお、球面収差可変素子１０５をＬ０層に最適な位置に変移させて、Ｌ０層でのＦＥ信号の非対称性を測定するものとしたが、球面収差可変素子１０５をＬ１層に最適な位置に変移させ、Ｌ１層でのＦＥ信号の非対称性を測定するものとしてもよい。すなわち、球面収差可変素子１０５の位置に応じた層におけるＦＥ信号の非対称性を測定してバランス回路１０８の設定値を決定すればよい。
【０１９８】
以上のように、本実施の形態２による層間移動装置によれば、装置起動時に、目的の情報層の球面収差状態での各情報層におけるフォーカスエラー信号の非対称性を測定し、該測定結果に応じてフォーカスエラー信号を補正するようにしたので、温度や経時によって光検出器等がずれた場合であっても、安定して層間移動を行うことが可能となる効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１９９】
本発明にかかる光ディスク装置の層間移動装置は、ディスク仕様の規定により各層間の層間距離が異なっても安定に層間移動でき、また、フォーカスアクチュエータに比べ球面収差可変素子の応答が遅い場合でも安定に層間移動ができるという効果を有し、多層の光ディスクを用いる光ディスク層において有用である。
【符号の説明】
【０２００】
１００  光ディスク
１０１  レーザ
１０２  カップリングレンズ
１０３  偏向ビームスプリッタ
１０４  １／４波長板
１０５  球面収差可変素子
１０６  対物レンズ
１０７  フォーカスアクチュエータ
１０８  バランス回路
１０９  全反射ミラー
１１０  検出レンズ
１１１  円筒レンズ
１１２  光検出器
１１３  光ビーム
１１４  光学ヘッド
１１５  減算回路
１１６  乗算回路
１１７  零クロス検出回路
１１８  位相補償回路
１１９  スイッチ
１２０  カウンター
１２１  タイマー
１２２  三角波発生回路
１２３  パルス発生回路
１２４  電力増幅回路
１２５  駆動回路
１２６  ステッピングモータ
１２７  マイコン
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの層間で移動させる層間移動装置において、
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、
前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、
前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、
前記光ディスク仕様に規定された各層間距離と、前記フォーカスエラー検出手段の出力信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間とを用いて算出した、前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて、前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項２】
複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの層間で移動させる層間移動装置において、
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、
前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、
前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、
前記光ディスクの所定の情報層上のレーザ光が所定の収束状態となるように、前記フォーカスアクチュエータを制御するフォーカス制御系と、
前記光ディスク仕様に規定された各層間距離と、前記フォーカスエラー信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間とを用いて算出した前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて、前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ層間移動させる第１の層間移動と、前記レーザ光の焦点を隣接する層へ層間移動させる第２の層間移動とのいずれか、または双方を実行して、前記レーザ光の焦点を、目的の情報層に移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の層間移動装置において、
前記レーザ光の焦点を、前記対物レンズから最も離れた前記光ディスクの情報層へ移動させる際、前記レーザ光の焦点を目的の情報層の１つ手前の情報層まで前記第１の層間移動により移動させた後に、前記フォーカス制御系によるフォーカス制御を一旦クローズし、その後に、前記第２の層間移動により前記レーザ光の焦点を目的の情報層に移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項４】
複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、
前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、
前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号の対称性を補正し、該補正後のフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の層間移動装置において、
前記層間移動制御系は、前記光ディスクに対してデータの記録、再生を行う前に、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態における前記光ディスクの各情報層での前記フォーカスエラー信号の対称性を測定しておき、該測定結果に応じてフォーカスエラー信号の対称性を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項６】
複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、
前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、
前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の傾きに基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項７】
請求項６に記載の層間移動装置において、
前記層間移動制御系は、予め前記フォーカスアクチュエータを一定速度で駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の傾きを測定しておき、該測定された傾きに応じてフォーカスエラー信号を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項８】
複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、
前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、
前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の振幅に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項９】
請求項８に記載の層間移動装置において、
前記層間移動制御系は、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の振幅を測定しておき、該測定された振幅に応じてフォーカスエラー信号を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１０】
複数の情報層を有する光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、
前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、
前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、
前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の非対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の層間移動装置において、
前記層間移動制御系は、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の非対称性を測定しておき、該測定された非対称性に応じてフォーカスエラー信号を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１２】
請求項６に記載の層間移動装置において、
前記層間移動制御系は、
前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の傾きの関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の傾きを補正する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１３】
請求項８に記載の層間移動装置において、
前記層間移動制御系は、
前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の振幅の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の振幅を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の層間移動装置において、
前記層間移動制御系は、
前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の非対称性の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の対称性を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１５】
請求項６ないし１１のいずれかに記載の層間移動装置において、
レーザ光の焦点が目的の層に移動した後に、球面収差が目的の情報層に応じた球面収差補正値に整定する前に、情報の再生を開始する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１６】
請求項６ないし１１のいずれかに記載の層間移動装置において、
レーザ光の焦点が目的の層に移動した後に、球面収差が目的の情報層に応じた球面収差補正値に整定する前に、情報の再生を開始するとともに、前記球面収差補正値に整定した後に、情報の記録を開始する、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１７】
複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録、再生を行う光ディスク装置における、前記レーザ光の焦点を前記光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置において、
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、
前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、
前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、
前記光ディスク仕様に規定される複数の層間距離に応じた、前記フォーカスアクチュエータを駆動するパルスの、パルス発生タイミング、加速パルス、及び減速パルスのうちの少なくとも１つを格納する記憶手段と、
レーザ光の焦点の移動元の情報層と移動先の情報層のディスク仕様に基づいた層間距離に応じて選択した前記パルス発生タイミング、加速パルス、及び減速パルスのうちの少なくとも１つと、前記フォーカスエラー信号とに基づいて、前記フォーカスアクチュエータを駆動制御して、前記レーザ光の焦点を前記移動先の情報層へ移動させる層間移動制御系と、を備える、
ことを特徴とする層間移動装置。
【請求項１８】
光ディスクの情報層に光源からのレーザ光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、
前記フォーカスエラー検出手段の出力信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間と、前記光ディスク仕様に規定された各層間距離とを用いて算出した、前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項１９】
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段と、前記光ディスクの所定の情報層上のレーザ光が所定の収束状態となるように、前記フォーカスアクチュエータを制御するフォーカス制御系とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が光ディスク仕様において異なる光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、
前記フォーカスエラー信号に基づいて測定した前記レーザ光の焦点が各層間を通過する時間と、前記光ディスクの各層間距離とを用いて算出した前記光ディスクの情報層と焦点との相対速度に応じて前記フォーカスアクチュエータを駆動し、前記レーザ光の焦点を２層以上離れた情報層へ層間移動させる第１の層間移動と、前記レーザ光の焦点を隣接する層へ層間移動させる第２の層間移動とのいずれか、または双方を実行して、前記レーザ光の焦点を目的の情報層に移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２０】
請求項１９に記載の層間移動装置の集積回路において、
前記レーザ光の焦点を、前記対物レンズから最も離れた前記光ディスクの情報層へ移動させる際、前記該レーザ光の焦点を目的の情報層の１つ手前の情報層まで前記第１の層間移動により移動させた後に、前記フォーカス制御系によるフォーカス制御を一旦クローズし、その後に、前記第２の層間移動によりレーザ光の焦点を目的の情報層に移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２１】
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２２】
請求項２１に記載の層間移動装置の集積回路において、
前記光ディスクに対してデータの記録、再生を行う前に、予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態における前記光ディスクの各情報層での前記フォーカスエラー信号の対称性を測定しておき、該測定結果に応じてフォーカスエラー信号の対称性を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２３】
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディクス装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の傾きに基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２４】
請求項２３に記載の層間移動装置の集積回路において、
予め前記フォーカスアクチュエータを一定速度で駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の傾きを測定しておき、該測定された傾きに応じてフォーカスエラー信号を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２５】
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の振幅に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づき前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２６】
請求項２５に記載の層間移動装置の集積回路において、
予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の振幅を測定しておき、該測定された振幅に応じてフォーカスエラー信号を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２７】
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に設けられ、その位置を変動させて前記光ディスクにより発生する球面収差を補正する球面収差可変手段と、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー検出手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有する多層光ディスクの層間で移動させる層間移動装置の集積回路において、
所定の球面収差状態での前記光ディスクの所定の情報層におけるフォーカスエラー信号の非対称性に基づいて、前記フォーカスエラー検出手段により検出されたフォーカスエラー信号を補正し、該補正したフォーカスエラー信号に基づいて、前記レーザ光の焦点を他の情報層へ移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２８】
請求項２７に記載の層間移動装置の集積回路において、
予め前記フォーカスアクチュエータを駆動させて、所定の球面収差状態での前記光ディスクの各情報層における前記フォーカスエラー信号の非対称性を測定しておき、該測定された非対称性に応じてフォーカスエラー信号を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項２９】
請求項２３に記載の層間移動装置の集積回路において、
前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の傾きの関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に、前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の傾きを補正する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項３０】
請求項２５に記載の層間移動装置の集積回路において、
前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の振幅の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に、前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の振幅を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項３１】
請求項２７に記載の層間移動装置の集積回路において、
前記球面収差可変手段の変動量と、前記レーザ光の焦点位置との差に対する前記フォーカスエラー信号の非対称性の関係を求めておき、レーザ光の層間移動の際に、前記関係に基づいて前記フォーカスエラー信号の対称性を補正する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項３２】
請求項２３ないし２８のいずれかに記載の層間移動装置の集積回路において、
レーザ光の焦点が目的の層に移動した後に、球面収差が目的の情報層に応じた球面収差補正値に整定する前に、情報の再生を開始する、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【請求項３３】
光源からのレーザ光を光ディスクの情報層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ディスクの情報層上のレーザ光の収束状態を検出するフォーカスエラー検出手段と、光ディスク仕様に規定される複数の層間距離に応じた、前記フォーカスアクチュエータを駆動するパルスの、パルス発生タイミング、加速パルス値、及び減速パルス値のうちの少なくとも１つを格納する記憶手段とを有する光ディスク装置に搭載され、前記レーザ光の焦点を、複数の情報層を有し各情報層の層間距離が前記光ディスク仕様において異なる光ディスクの任意の層に移動させる層間移動装置の集積回路において、
レーザ光の焦点の移動元の情報層と移動先の情報層との層間距離に応じて選択した前記パルス発生タイミング、加速パルス、及び減速パルスのうちの少なくとも１つと、前記フォーカスエラー信号とに基づいて、前記フォーカスアクチュエータを駆動して、前記レーザ光の焦点を前記移動先の情報層へ移動させる、
ことを特徴とする層間移動装置の集積回路。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009084204.tif 000021
【図２】
2009084204.tif 000022
【図３】
2009084204.tif 000023
【図４】
2009084204.tif 000024
【図５】
2009084204.tif 000025
【図６】
2009084204.tif 000026
【図７】
2009084204.tif 000027
【図８】
2009084204.tif 000028
【図９】
2009084204.tif 000029
【図１０】
2009084204.tif 000030
【図１１】
2009084204.tif 000031
【図１２】
2009084204.tif 000032
【図１３】
2009084204.tif 000033
【図１４】
2009084204.tif 000034
【図１５】
2009084204.tif 000035
【図１６】
2009084204.tif 000036
【図１７】
2009084204.tif 000037
【図１８】
2009084204.tif 000038
【国際調査報告】
2009084204.tif 000039
2009084204.tif 000040
2009084204.tif 000041
2009084204.tif 000042