(57)【要約】【課題】光ビームの収差による悪影響の無い安定した層間ジャンプが可能なフォーカシング制御を実行できる光ディスク装置を提供する。【解決手段】光ピックアップ（１２）の光検出器（１７）から出力される信号のバランス量を変更するバランス補正器（２２）またはオフセット補正器（１２２）を設け、バランス補正器（２２）またはオフセット補正器（１２２）の出力を処理してフォーカシング位置と光ディスクのフォーカシング目標位置間の誤差を表すフォーカスエラー信号（ＦＥ）を生成し、これに基づいてフォーカスバランスもしくはフォーカスオフセットを補正することにより、安定に目的とする層へフォーカスジャンプを行うようタイミング制御器（２６）が運転する。【選択図】図１
2008041154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録層を有する光ディスクの記録層に光ビームを合焦させる対物レンズ、前記記録層からの反射光ビームの収差を補正する収差補正ユニット、および前記反射光ビームを受光する光検出器を含む光ピックアップを有した光ディスク装置であって、
前記光検出器から出力される信号のバランス量を変更するバランス補正器と、
前記バランス補正器の補正量を制御するバランス制御器と、
前記バランス補正器の出力信号に基づいて前記光ビームのフォーカシング位置と前記光ディスクのフォーカシング目標位置間の誤差を表すフォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成器と、
バランス補正された前記フォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカシング位置のサーボ制御を行うための位相補償器と、
目的の層にフォーカスジャンプを行うための制御信号を出力するジャンプ信号生成器と、
前記光ディスクの一つの記録層から他の記録層への記録読取層の変更を指令する層変更指令を生成する処理装置と、
前記層変更指令に応答して前記収差補正ユニットの収差補正量を前記他の記録層に適合した収差補正値に変更する収差補正駆動信号生成器と、
前記対物レンズを駆動すると共に収差補正ユニットを駆動するためのドライバー回路と、
前記誤差信号生成器の出力のフォーカスエラー信号と前記処理装置の出力を入力として、前記ジャンプ信号生成器の加速および減速パルスの出力タイミングを制御したり、前記位相補償器の出力と前記ジャンプ信号生成器の出力を切り換えたり、前記収差補正駆動信号生成器の出力タイミングを制御したり、前記バランス補正器の補正開始が前記収差補正駆動信号生成器の開始タイミングと一致しかつ前記バランス補正器の補正量が所定量に達するタイミングが前記収差補正駆動信号生成器の終了タイミングと一致するように前記バランス補正器のバランス補正量を調整するタイミング制御器と
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記タイミング制御器は、
前記収差補正値の変更終了に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの終了時点において前記バランス補正器のバランス補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成したことを特徴とする
請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記タイミング制御器は、
前記収差補正値の変更終了に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの目標層に対するフォーカスエラー信号のＳ波形が観測される前までに前記バランス補正器のバランス補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成したことを特徴とする
請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項４】
複数の記録層を有する光ディスクの記録層に光ビームを合焦させる対物レンズ、前記記録層からの反射光ビームの収差を補正する収差補正ユニット、および前記反射光ビームを受光する光検出器を含む光ピックアップを有した光ディスク装置であって、
前記光検出器から出力される信号のバランス量を変更するバランス補正器と、
前記バランス補正器の補正量を制御するバランス制御器と、
前記光ビームのフォーカシング位置と前記光ディスクのフォーカシング目標位置間の誤差を表すフォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成器と、
バランス補正された前記フォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカシング位置のサーボ制御を行うための位相補償器と、
目的の層にフォーカスジャンプを行うための制御信号を出力するジャンプ信号生成器と、
前記光ディスクの一つの記録層から他の記録層への記録読取層の変更を指令する層変更指令を生成する処理装置と、
前記層変更指令に応答して前記収差補正ユニットの収差補正量を前記他の記録層に適合した収差補正値に変更する収差補正駆動信号生成器と、
前記対物レンズを駆動すると共に収差補正ユニットを駆動するためのドライバー回路と、
前記誤差信号生成器の出力のフォーカスエラー信号と前記処理装置の出力を入力として、前記ジャンプ信号生成器の加速および減速パルスの出力タイミングを制御したり、前記位相補償器の出力と前記ジャンプ信号生成器の出力を切り換えたり、前記収差補正駆動信号生成器の出力タイミングを制御したり、前記バランス補正器の補正開始が前記収差補正駆動信号生成器の開始タイミングより早くかつ前記バランス補正器の補正量が所定量に達するタイミングが前記収差補正駆動信号生成器の終了前になるように前記バランス補正器のバランス補正量を調整するタイミング制御器と
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
前記タイミング制御器は、
前記収差補正値の変更終了に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの終了時点において前記バランス補正器のバランス補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成したことを特徴とする
請求項４記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記タイミング制御器は、
前記収差補正値の変更終了に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの目標層に対するフォーカスエラー信号のＳ波形が観測される前までに前記バランス補正器のバランス補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成したことを特徴とする
請求項４記載の光ディスク装置。
【請求項７】
複数の記録層を有する光ディスクの記録層に光ビームを合焦させる対物レンズ、前記記録層からの反射光ビームの収差を補正する収差補正ユニット、および前記反射光ビームを受光する光検出器を含む光ピックアップを有した光ディスク装置であって、
前記光検出器から出力される信号のバランス量を変更するバランス補正器と、
前記バランス補正器の補正量を制御するバランス制御器と、
前記光ビームのフォーカシング位置と前記光ディスクのフォーカシング目標位置間の誤差を表すフォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成器と、
バランス補正された前記フォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカシング位置のサーボ制御を行うための位相補償器と、
目的の層にフォーカスジャンプを行うための制御信号を出力するジャンプ信号生成器と、
前記光ディスクの一つの記録層から他の記録層への記録読取層の変更を指令する層変更指令を生成する処理装置と、
前記層変更指令に応答して前記収差補正ユニットの収差補正量を前記他の記録層に適合した収差補正値に変更する収差補正駆動信号生成器と、
前記対物レンズを駆動すると共に収差補正ユニットを駆動するためのドライバー回路と、
前記誤差信号生成器の出力のフォーカスエラー信号と前記処理装置の出力を入力として、前記ジャンプ信号生成器の加速および減速パルスの出力タイミングを制御したり、前記位相補償器の出力と前記ジャンプ信号生成器の出力を切り換えたり、前記収差補正駆動信号生成器の出力タイミングを制御したり、前記バランス補正器の補正開始が前記収差補正駆動信号生成器の開始タイミングより遅くかつ前記バランス補正器の補正量が所定量に達するタイミングが前記収差補正駆動信号生成器の終了後になるように前記バランス補正器のバランス補正量を調整するタイミング制御器と
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
前記タイミング制御器は、
前記収差補正値の変更終了に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの終了時点において前記バランス補正器のバランス補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成したことを特徴とする
請求項７記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記タイミング制御器は、
前記収差補正値の変更終了に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの目標層に対するフォーカスエラー信号のＳ波形が観測される前までに前記バランス補正器のバランス補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成したことを特徴とする
請求項７記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
複数の記録層を有する光ディスクの記録層に光ビームを合焦させる対物レンズ、前記記録層からの反射光ビームの収差を補正する収差補正ユニット、および前記反射光ビームを受光する光検出器を含む光ピックアップを有した光ディスク装置であって、
前記光検出器から出力される信号のオフセット量を変更するオフセット補正器と、
前記オフセット補正器の補正量を制御するオフセット制御器と、
前記光ビームのフォーカシング位置と前記光ディスクのフォーカシング目標位置間の誤差を表すフォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成器と、
オフセット補正されたフォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカシング位置のサーボ制御を行うための位相補償器と、
目的の層にフォーカスジャンプを行うための制御信号を出力するジャンプ信号生成器と、
前記光ディスクの一つの記録層から他の記録層への記録読取層の変更を指令する層変更指令を生成する処理装置と、
前記層変更指令に応答して前記収差補正ユニットの収差補正量を前記他の記録層に適合した収差補正値に変更する収差補正駆動信号生成器と、
前記対物レンズを駆動すると共に収差補正ユニットを駆動するためのドライバー回路と、
前記誤差信号生成器の出力のフォーカスエラー信号と前記処理装置の出力を入力として、前記ジャンプ信号生成器の加速および減速パルスの出力タイミングを制御したり、前記位相補償器の出力と前記ジャンプ信号生成器の出力を切り換えたり、前記収差補正駆動信号生成器の出力タイミングを制御したり、前記オフセット補正器の補正開始が前記収差補正駆動信号生成器の開始タイミングと一致しかつ前記オフセット補正器の補正量が所定量に達するタイミングが前記収差補正駆動信号生成器の終了タイミングと一致するように前記オフセット補正器のオフセット補正量を調整するタイミング制御器と
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１１】
前記タイミング制御器は、
前記収差補正値の変更終了に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの終了時点において前記オフセット補正器のオフセット補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成したことを特徴とする
請求項１０記載の光ディスク装置。
【請求項１２】
前記タイミング制御器は、
前記収差補正値の変更終了に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの目標層に対するフォーカスエラー信号のＳ波形が観測される前までに前記オフセット補正器のオフセット補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成したことを特徴とする
請求項１０記載の光ディスク装置。
【請求項１３】
複数の記録層を有する光ディスクの記録層に光ビームを合焦させる対物レンズ、前記記録層からの反射光ビームの収差を補正する収差補正ユニット、および前記反射光ビームを受光する光検出器を含む光ピックアップを有した光ディスク装置であって、
前記光検出器から出力される信号のオフセット量を変更するオフセット補正器と、
前記オフセット補正器の補正量を制御するオフセット制御器と、
前記光ビームのフォーカシング位置と前記光ディスクのフォーカシング目標位置間の誤差を表すフォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成器と、
オフセット補正されたフォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカシング位置のサーボ制御を行うための位相補償器と、
目的の層にフォーカスジャンプを行うための制御信号を出力するジャンプ信号生成器と、
前記光ディスクの一つの記録層から他の記録層への記録読取層の変更を指令する層変更指令を生成する処理装置と、
前記層変更指令に応答して前記収差補正ユニットの収差補正量を前記他の記録層に適合した収差補正値に変更する収差補正駆動信号生成器と、
前記対物レンズを駆動すると共に収差補正ユニットを駆動するためのドライバー回路と、
前記誤差信号生成器の出力のフォーカスエラー信号と前記処理装置の出力を入力として、前記ジャンプ信号生成器の加速および減速パルスの出力タイミングを制御したり、前記位相補償器の出力と前記ジャンプ信号生成器の出力を切り換えたり、前記収差補正駆動信号生成器の出力タイミングを制御したり、前記オフセット補正器の補正開始が前記収差補正駆動信号生成器の開始タイミングより早くかつ前記オフセット補正器の補正量が所定量に達するタイミングが前記収差補正駆動信号生成器の終了前になるように前記オフセット補正器のオフセット補正量を調整するタイミング制御器と
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１４】
前記タイミング制御器は、
前記収差補正値の変更終了に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの終了時点において前記オフセット補正器のオフセット補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成したことを特徴とする
請求項１３記載の光ディスク装置。
【請求項１５】
前記タイミング制御器は、
前記収差補正値の変更終了に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの目標層に対するフォーカスエラー信号のＳ波形が観測される前までに前記オフセット補正器のオフセット補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成したことを特徴とする
請求項１３記載の光ディスク装置。
【請求項１６】
複数の記録層を有する光ディスクの記録層に光ビームを合焦させる対物レンズ、前記記録層からの反射光ビームの収差を補正する収差補正ユニット、および前記反射光ビームを受光する光検出器を含む光ピックアップを有した光ディスク装置であって、
前記光検出器から出力される信号のオフセット量を変更するオフセット補正器と、
前記オフセット補正器の補正量を制御するオフセット制御器と、
前記光ビームのフォーカシング位置と前記光ディスクのフォーカシング目標位置間の誤差を表すフォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成器と、
オフセット補正されたフォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカシング位置のサーボ制御を行うための位相補償器と、
目的の層にフォーカスジャンプを行うための制御信号を出力するジャンプ信号生成器と、
前記光ディスクの一つの記録層から他の記録層への記録読取層の変更を指令する層変更指令を生成する処理装置と、
前記層変更指令に応答して前記収差補正ユニットの収差補正量を前記他の記録層に適合した収差補正値に変更する収差補正駆動信号生成器と、
前記対物レンズを駆動すると共に収差補正ユニットを駆動するためのドライバー回路と、
前記誤差信号生成器の出力のフォーカスエラー信号と前記処理装置の出力を入力として、前記ジャンプ信号生成器の加速および減速パルスの出力タイミングを制御したり、前記位相補償器の出力と前記ジャンプ信号生成器の出力を切り換えたり、前記収差補正駆動信号生成器の出力タイミングを制御したり、前記オフセット補正器の補正開始が前記収差補正駆動信号生成器の開始タイミングより遅くかつ前記オフセット補正器の補正量が所定量に達するタイミングが前記収差補正駆動信号生成器の終了後になるように前記オフセット補正器のオフセット補正量を調整するタイミング制御器と
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１７】
前記タイミング制御器は、
前記収差補正値の変更終了に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの終了時点において前記オフセット補正器のオフセット補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成したことを特徴とする
請求項１６記載の光ディスク装置。
【請求項１８】
前記タイミング制御器は、
前記収差補正値の変更終了に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの目標層に対するフォーカスエラー信号のＳ波形が観測される前までに前記オフセット補正器のオフセット補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成したことを特徴とする
請求項１６記載の光ディスク装置。
【請求項１９】
前記収差補正ユニットは、
液晶位相シフタまたはエキスパンダレンズまたはコリメータレンズアクチュエータ駆動方式である、
請求項１，４，７，１０，１３，１６の何れかに記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の記録層を有する光ディスクに照射される光ビームのフォーカシング制御を実行する制御装置などに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報通信技術の進展に伴い、高密度・大容量の情報記録媒体の研究開発が活発に進められている。このような記録媒体としては、光学式記録媒体、磁気記録媒体などがある。
【０００３】
例えば、光学式記録媒体としては、ＣＤ（Compact disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクが知られている。また、次世代大容量光ディスクとして、青紫色レーザを光源に用いた光ディスク、例えばブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）の研究開発が精力的に進められている。かかる光ディスクにおいて、複数の記録層を同一記録面（サイド）に設けることにより（多層光ディスク）、１記録面当たりの記録容量を増大させ、光ディスクのさらなる大容量化を図ることが可能である。
【０００４】
かかる多層光ディスクは、複数の記録層を積層した構造を有している。例えば、４つの記録層を有する４層Ｂｌｕ−ｒａｙを例に以下に説明する。これらの記録層は、スペーサ層（又はカバー層）によって比較的小さな間隔で隔てられた４つの記録層が形成されている。これらの記録層は、記録面のディスク表面に遠い層（すなわち、光ピックアップに遠い層）から順に第１記録層（以下、単に第１層と称する）又はレイヤ０（Ｌａｙｅｒ０：Ｌ０）、第４記録層（以下、単に第４層と称する）又はレイヤ３（Ｌａｙｅｒ１：Ｌ３）と呼ばれる。
【０００５】
このような高密度・大容量光ディスクの開発の進展に伴い、より高精度で高性能な光ピックアップ装置の開発が望まれている。
上記した複数の記録層を有する光ディスクの記録又は再生時においては、いずれかの記録層にレーザ光ビームをフォーカシングし、その記録層に信号を記録又はその記録層から信号を再生する。また、記録又は再生時において、照射光ビームのフォーカシング位置をある記録層から他の記録層へ変更する場合があり、このように記録又は読み取りを行うための照射光ビームのフォーカシング位置（記録読取点位置）を記録層間で移送することを、一般に層間ジャンプ又はフォーカスジャンプと称する。上記したように、光ビームの短波長化、および対物レンズの高ＮＡ（Numerical Aperture）化に対応でき、より高精度で安定度の高い光ピックアップ装置や光ピックアップ制御装置の開発が望まれている。
【０００６】
従来のフォーカスジャンプを行うピックアップ装置には、フォーカスジャンプの際にフォーカスエラー信号レベルに基づき、加速、減速パルスの発生、終了タイミングを変更する手段を有するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、フォーカスジャンプ前に、目標層の球面収差が最小になるように収差補正を行い、その後フォーカスジャンプする手段を有するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
しかしながら、層間ジャンプの際には光ビームに収差が発生する。かかる収差はフォーカスエラー信号のバランスに変動を生じさせるため、フォーカスサーボ制御が不安定になるという悪影響を与える。また、球面収差については１／波長(λ)、ＮＡの４乗、層間距離に応じて増減するので、ブルーレイディスクのような高ＮＡで、しかも層数が多くなるほどその影響が大きくなる。また、液晶位相シフタまたはエキスパンダレンズまたはコリメータレンズアクチュエータ駆動方式などの収差補正手段を用いた場合には、フォーカスジャンプに要する時間が数ｍｓｅｃであるのに対して収差補正に要する時間は数百ｍｓｅｃと非常に長くかかるため問題が生じる。すなわち、フォーカスジャンプと同時に収差補正手段を動かして目的層での収差を補正しようとした場合、ジャンプで到達した先の記録層にフォーカシング位置が移送されてもまだ、収差補正手段はほとんど動いておらず、従って大きな残留収差が残っており、フォーカスエラーのゲインの減少やバランス崩れのため、タイミングずれが発生しやすいばかりでなく、外乱に弱く、最悪の場合にはフォーカス引き込みができないなど、種々の問題が生じる。また、フォーカスジャンプ前にあらかじめ収差補正手段を動かして目的層での収差が補正されるように調整しようとした場合、現在フォーカスサーボ制御を行っている層で大きな残留収差が発生するために、フォーカスエラーのゲインの減少やバランス崩れのため、外乱に弱く、最悪の場合にはフォーカスサーボの制御ができなくなってしまうなど、種々の問題が生じる。
【０００９】
従って、このような悪影響の無い安定した層間ジャンプが可能で高性能なフォーカシング制御装置の開発が重要である。
【特許文献１】特開２００１−８４５９９号
【特許文献２】特開２００３−７７１４２号
【特許文献３】特開２００４−３４２２２１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、光ビームの収差による悪影響の無い安定した層間ジャンプが可能で高性能なフォーカシング制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の光ディスク装置は、複数の記録層を有する光ディスクの記録層に光ビームを合焦させる対物レンズ、前記記録層からの反射光ビームの収差を補正する収差補正ユニット、および前記反射光ビームを受光する光検出器を含む光ピックアップを有した光ディスク装置であって、前記光検出器から出力される信号のバランス量を変更するバランス補正器と、前記バランス補正器の補正量を制御するバランス制御器と、前記バランス補正器の出力信号に基づいて前記光ビームのフォーカシング位置と前記光ディスクのフォーカシング目標位置間の誤差を表すフォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成器と、バランス補正された前記フォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカシング位置のサーボ制御を行うための位相補償器と、目的の層にフォーカスジャンプを行うための制御信号を出力するジャンプ信号生成器と、前記光ディスクの一つの記録層から他の記録層への記録読取層の変更を指令する層変更指令を生成する処理装置と、前記層変更指令に応答して前記収差補正ユニットの収差補正量を前記他の記録層に適合した収差補正値に変更する収差補正駆動信号生成器と、前記対物レンズを駆動すると共に収差補正ユニットを駆動するためのドライバー回路と、前記誤差信号生成器の出力のフォーカスエラー信号と前記処理装置の出力を入力として、前記ジャンプ信号生成器の加速および減速パルスの出力タイミングを制御したり、前記位相補償器の出力と前記ジャンプ信号生成器の出力を切り換えたり、前記収差補正駆動信号生成器の出力タイミングを制御したり、前記バランス補正器の補正開始が前記収差補正駆動信号生成器の開始タイミングと一致しかつ前記バランス補正器の補正量が所定量に達するタイミングが前記収差補正駆動信号生成器の終了タイミングと一致するように前記バランス補正器のバランス補正量を調整するタイミング制御器とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の光ディスク装置は、複数の記録層を有する光ディスクの記録層に光ビームを合焦させる対物レンズ、前記記録層からの反射光ビームの収差を補正する収差補正ユニット、および前記反射光ビームを受光する光検出器を含む光ピックアップを有した光ディスク装置であって、前記光検出器から出力される信号のバランス量を変更するバランス補正器と、前記バランス補正器の補正量を制御するバランス制御器と、前記光ビームのフォーカシング位置と前記光ディスクのフォーカシング目標位置間の誤差を表すフォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成器と、バランス補正された前記フォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカシング位置のサーボ制御を行うための位相補償器と、目的の層にフォーカスジャンプを行うための制御信号を出力するジャンプ信号生成器と、前記光ディスクの一つの記録層から他の記録層への記録読取層の変更を指令する層変更指令を生成する処理装置と、前記層変更指令に応答して前記収差補正ユニットの収差補正量を前記他の記録層に適合した収差補正値に変更する収差補正駆動信号生成器と、前記対物レンズを駆動すると共に収差補正ユニットを駆動するためのドライバー回路と、前記誤差信号生成器の出力のフォーカスエラー信号と前記処理装置の出力を入力として、前記ジャンプ信号生成器の加速および減速パルスの出力タイミングを制御したり、前記位相補償器の出力と前記ジャンプ信号生成器の出力を切り換えたり、前記収差補正駆動信号生成器の出力タイミングを制御したり、前記バランス補正器の補正開始が前記収差補正駆動信号生成器の開始タイミングより早くかつ前記バランス補正器の補正量が所定量に達するタイミングが前記収差補正駆動信号生成器の終了前になるように前記バランス補正器のバランス補正量を調整するタイミング制御器とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第３の光ディスク装置は、複数の記録層を有する光ディスクの記録層に光ビームを合焦させる対物レンズ、前記記録層からの反射光ビームの収差を補正する収差補正ユニット、および前記反射光ビームを受光する光検出器を含む光ピックアップを有した光ディスク装置であって、前記光検出器から出力される信号のバランス量を変更するバランス補正器と、前記バランス補正器の補正量を制御するバランス制御器と、前記光ビームのフォーカシング位置と前記光ディスクのフォーカシング目標位置間の誤差を表すフォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成器と、バランス補正された前記フォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカシング位置のサーボ制御を行うための位相補償器と、目的の層にフォーカスジャンプを行うための制御信号を出力するジャンプ信号生成器と、前記光ディスクの一つの記録層から他の記録層への記録読取層の変更を指令する層変更指令を生成する処理装置と、前記層変更指令に応答して前記収差補正ユニットの収差補正量を前記他の記録層に適合した収差補正値に変更する収差補正駆動信号生成器と、前記対物レンズを駆動すると共に収差補正ユニットを駆動するためのドライバー回路と、前記誤差信号生成器の出力のフォーカスエラー信号と前記処理装置の出力を入力として、前記ジャンプ信号生成器の加速および減速パルスの出力タイミングを制御したり、前記位相補償器の出力と前記ジャンプ信号生成器の出力を切り換えたり、前記収差補正駆動信号生成器の出力タイミングを制御したり、前記バランス補正器の補正開始が前記収差補正駆動信号生成器の開始タイミングより遅くかつ前記バランス補正器の補正量が所定量に達するタイミングが前記収差補正駆動信号生成器の終了後になるように前記バランス補正器のバランス補正量を調整するタイミング制御器とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の第４の光ディスク装置は、複数の記録層を有する光ディスクの記録層に光ビームを合焦させる対物レンズ、前記記録層からの反射光ビームの収差を補正する収差補正ユニット、および前記反射光ビームを受光する光検出器を含む光ピックアップのフォーカシング制御装置であって前記光検出器から出力される信号のオフセット量を変更するオフセット補正器と、前記オフセット補正器の補正量を制御するオフセット制御器と、前記光ビームのフォーカシング位置と前記光ディスクのフォーカシング目標位置間の誤差を表すフォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成器と、オフセット補正されたフォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカシング位置のサーボ制御を行うための位相補償器と、目的の層にフォーカスジャンプを行うための制御信号を出力するジャンプ信号生成器と、前記光ディスクの一つの記録層から他の記録層への記録読取層の変更を指令する層変更指令を生成する処理装置と、前記層変更指令に応答して前記収差補正ユニットの収差補正量を前記他の記録層に適合した収差補正値に変更する収差補正駆動信号生成器と、前記対物レンズを駆動すると共に収差補正ユニットを駆動するためのドライバー回路と、前記誤差信号生成器の出力のフォーカスエラー信号と前記処理装置の出力を入力として、前記ジャンプ信号生成器の加速および減速パルスの出力タイミングを制御したり、前記位相補償器の出力と前記ジャンプ信号生成器の出力を切り換えたり、前記収差補正駆動信号生成器の出力タイミングを制御したり、前記オフセット補正器の補正開始が前記収差補正駆動信号生成器の開始タイミングと一致しかつ前記オフセット補正器の補正量が所定量に達するタイミングが前記収差補正駆動信号生成器の終了タイミングと一致するように前記オフセット補正器のオフセット補正量を調整するタイミング制御器と
を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の第５の光ディスク装置は、複数の記録層を有する光ディスクの記録層に光ビームを合焦させる対物レンズ、前記記録層からの反射光ビームの収差を補正する収差補正ユニット、および前記反射光ビームを受光する光検出器を含む光ピックアップを有した光ディスク装置であって、前記光検出器から出力される信号のオフセット量を変更するオフセット補正器と、前記オフセット補正器の補正量を制御するオフセット制御器と、前記光ビームのフォーカシング位置と前記光ディスクのフォーカシング目標位置間の誤差を表すフォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成器と、オフセット補正されたフォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカシング位置のサーボ制御を行うための位相補償器と、目的の層にフォーカスジャンプを行うための制御信号を出力するジャンプ信号生成器と、前記光ディスクの一つの記録層から他の記録層への記録読取層の変更を指令する層変更指令を生成する処理装置と、前記層変更指令に応答して前記収差補正ユニットの収差補正量を前記他の記録層に適合した収差補正値に変更する収差補正駆動信号生成器と、前記対物レンズを駆動すると共に収差補正ユニットを駆動するためのドライバー回路と、前記誤差信号生成器の出力のフォーカスエラー信号と前記処理装置の出力を入力として、前記ジャンプ信号生成器の加速および減速パルスの出力タイミングを制御したり、前記位相補償器の出力と前記ジャンプ信号生成器の出力を切り換えたり、前記収差補正駆動信号生成器の出力タイミングを制御したり、前記オフセット補正器の補正開始が前記収差補正駆動信号生成器の開始タイミングより早くかつ前記オフセット補正器の補正量が所定量に達するタイミングが前記収差補正駆動信号生成器の終了前になるように前記オフセット補正器のオフセット補正量を調整するタイミング制御器とを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の第６の光ディスク装置は、複数の記録層を有する光ディスクの記録層に光ビームを合焦させる対物レンズ、前記記録層からの反射光ビームの収差を補正する収差補正ユニット、および前記反射光ビームを受光する光検出器を含む光ピックアップを有した光ディスク装置であって、前記光検出器から出力される信号のオフセット量を変更するオフセット補正器と、前記オフセット補正器の補正量を制御するオフセット制御器と、前記光ビームのフォーカシング位置と前記光ディスクのフォーカシング目標位置間の誤差を表すフォーカスエラー信号を生成する誤差信号生成器と、オフセット補正されたフォーカスエラー信号に基づいて前記光ビームのフォーカシング位置のサーボ制御を行うための位相補償器と、目的の層にフォーカスジャンプを行うための制御信号を出力するジャンプ信号生成器と、前記光ディスクの一つの記録層から他の記録層への記録読取層の変更を指令する層変更指令を生成する処理装置と、前記層変更指令に応答して前記収差補正ユニットの収差補正量を前記他の記録層に適合した収差補正値に変更する収差補正駆動信号生成器と、前記対物レンズを駆動すると共に収差補正ユニットを駆動するためのドライバー回路と、前記誤差信号生成器の出力のフォーカスエラー信号と前記処理装置の出力を入力として、前記ジャンプ信号生成器の加速および減速パルスの出力タイミングを制御したり、前記位相補償器の出力と前記ジャンプ信号生成器の出力を切り換えたり、前記収差補正駆動信号生成器の出力タイミングを制御したり、前記オフセット補正器の補正開始が前記収差補正駆動信号生成器の開始タイミングより遅くかつ前記オフセット補正器の補正量が所定量に達するタイミングが前記収差補正駆動信号生成器の終了後になるように前記オフセット補正器のオフセット補正量を調整するタイミング制御器とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の第１〜第６の光ディスク装置によれば、ＮＡの大きな対物レンズを用いて高密度の層からなる光ディスクに対してフォーカスジャンプ処理を行う場合に、発生した収差によるフォーカスエラー信号のバランス崩れ、もしくはフォーカスエラー信号にオフセットが発生しサーボが外れてしまうような状況でも、フォーカスバランスもしくはフォーカスオフセットを補正することにより、安定に目的とする層へフォーカスジャンプを行うことができる。
【００１８】
また、新規の回路を追加することなく既存の回路を利用することができるため、無駄なコストアップをせずに、システムの実現が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の光ディスク装置を各実施の形態に基づいて説明する。
なお、同様もしくは等価な構成ものには同一の符号を付けて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の光ディスク装置におけるフォーカシング制御装置１０を示す。
【００２０】
このフォーカシング制御装置１０は、光ディスク１１への記録または光ディスク１１からの読み取りに用いられる光ビームのフォーカシング位置の制御を実行する。フォーカシング制御装置１０の構成について以下に詳細に説明する。
【００２１】
光ピックアップ１２は、光ビーム（ＬＢ）を発するレーザ光源（図示しない）および対物レンズ１３を有する。レーザ光源からの光ビームは対物レンズ１３により光ディスク１１の記録層にフォーカシングされる。光ピックアップ１２には対物レンズ１３を駆動するフォーカスアクチュエータ１４が設けられている。また、光ピックアップ１２には、光ビームの収差を補正する収差補正デバイス１５、および光検出器１７が設けられている。光ディスク１１で反射された反射光ビームは対物レンズ１３により集光され、光検出器１７によって受光される。
【００２２】
なお、光ピックアップ１２には、対物レンズ１３を光ディスク１１の半径方向に駆動するトラッキングアクチュエータ（図示しない）が設けられている。また、光ディスク装置には光ピックアップ１２を光ディスクの半径方向に駆動するトラバースモータ（図示しない）が設けられている。
【００２３】
フォーカスアクチュエータ１４、トラッキングアクチュエータ、トラバースモータ、および収差補正デバイス１５は、後述する中央演算処理装置（ＣＰＵ）２５の制御の下、ドライバー回路１８によって駆動される。
【００２４】
収差補正デバイス１５は、光ディスク１１の表面から記録層までのカバー層の厚さや記録層間のスペーサ層の厚さの変動によって発生する収差を補正する。収差補正デバイス１５としては、例えば、液晶位相シフタ、ビームエキスパンダ、コリメータレンズアクチュエータ駆動方式などを用いることができる。ビームエキスパンダを用いる場合には、ステッピングモータなどのアクチュエータでビームエキスパンダを駆動することにより収差補正を行うことができる。また、液晶素子を用いる場合には、アナログ駆動信号又はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号などによって液晶の収差補正量を調整することができる。この実施の形態においては、収差補正デバイス１５としてビームエキスパンダを用いた場合を例に説明する。
【００２５】
光検出器１７は、例えば、複数の受光部を有する受光素子を備えている。例えば、４分割受光素子が用いられる。すなわち、光検出器１７としての４分割受光素子は、上記光ディスク１１の記録トラックに沿った方向（タンジェンシャル方向）と、記録トラックに直交する方向（ラジアル方向）とによって４分割された４つの受光部（図１５のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を有する。光ディスク１１から反射された反射光はこれら４つの受光部の各々によって受光され、夫々が個別に電気信号に変換されて出力される。
【００２６】
光電変換により得られた各光検出信号はバランス補正器２２に供給される。バランス補正器２２では、光学的もしくは電気的もしくは両方の要因によって発生する信号のアンバランス量が補正される。バランス補正器２２でバランス補正された信号は誤差信号生成器２１に供給される。
【００２７】
バランス補正器２２は、図１５によって示される光検出器１７からの出力信号“Ａ＋Ｄ”を増幅する増幅器３０と、光検出器１７からの出力信号“Ｂ＋Ｃ”を増幅する増幅器３１から構成されている。また、バランス補正器２２は、バランス制御器２７からのバランス補正信号によってそのバランスを調整できるように構成されている。
【００２８】
なお、バランス制御器２７にはテーブル算出器２７ａが設けられている。テーブル算出器２７ａは、予め設定されたバランステーブル、及び／又はバランス補正値算出部が設けられていてもよい。ここでバランステーブルは、一定時間毎にどれくらいのバランス量を変化させるかと言う値が予めテーブルとして記録されている。また、バランス補正値算出部とは、一定時間ごとのバランス変化量を計算によって算出する。
【００２９】
バランス補正器の動作を図１５と図１６を用いて説明する。
光ビーム（ＬＢ）の焦点を光ディスク１１の記録面に対して垂直方向の軸上に沿って、離れている場所から徐々に記録面に移動させた場合、図１５の光検出器１７の出力信号“Ａ＋Ｄ”は、図１６のパターンＡに示されるように記録面に対する合焦点ｆ０付近で信号レベルが高くなり、更に近づくと下がっていく。同様に図１５の光検出器１７の出力信号“Ｂ＋Ｃ”は、図１６のパターンＡに示されるように記録面に対する合焦点ｆ０付近で信号レベルが高くなり、更に近づくと下がっていく。バランス制御器２７によって制御されるバランス補正器２２の増幅器３０の増幅度が１の場合、増幅器３０を通った信号Ｆｂａｄは信号“Ａ＋Ｄ”と同じレベルで変化していく。同様に、バランス補正器２２の増幅器３１の増幅度が１の場合、増幅器３１を通った信号Ｆｂｂｃは信号“Ｂ＋Ｃ”と同じレベルで変化していく。
【００３０】
バランス補正器２２によって加工された信号は、誤差信号生成器２１に入力される。誤差信号生成器２１では、バランス補正器２２からの信号Ｆｂｂｃの極性を反転させた信号（−Ｆｂｂｃ）と信号（Ｆｂａｄ）を加算し、フォーカスエラー信号（ＦＥ）を生成する。パターンＡでは、“Ａ＋Ｄ”の信号レベルと“Ｂ＋Ｃ”の信号レベルを同じと仮定して波形を描いている。この場合、フォーカスエラー信号（ＦＥ）は基準レベルに対し上下均等にダイナミックレンジが確保されることとなる。
【００３１】
もし、図１５の光検出器１７の出力信号“Ａ＋Ｄ”および出力信号“Ｂ＋Ｃ”の信号レベルが、図１６のパターンＢの信号“Ａ＋Ｄ”と信号“Ｂ＋Ｃ”の様にアンバランスになっており、しかもバランス制御器２７によって制御されるバランス補正器２２の増幅器３０、増幅器３１の増幅度が１であり、フォーカスエラー信号（ＦＥ）の振幅がパターンＡで示されるフォーカスエラー信号（ＦＥ）の振幅と同等である場合を考える。信号“Ａ＋Ｄ”は信号“Ｂ＋Ｃ”の４倍のレベルであったとすると、図１６のパターンＢに示されるようにフォーカスエラー信号（ＦＥ）のバランスが崩れてしまう。その結果、パターンＡの場合のフォーカスエラー信号（ＦＥ）に比べてフォーカスエラー信号（ＦＥ）の基準レベルより下側のダイナミックレンジが半分となり不足してしまう。外乱により制御が乱された場合、パターンＢではパターンＡの半分の外乱量に対しフォーカスエラー信号（ＦＥ）のダイナミックレンジを越えてしまう。その結果、サーボの制御範囲を越えコントロールできなくなってしまう。
【００３２】
パターンＣは、パターンＢと同様に信号“Ａ＋Ｄ”と信号“Ｂ＋Ｃ”の信号レベルがアンバランスになっている。この状態で、バランス制御器２７からの信号によりバランス補正器２２の増幅度を調整して、Ｆｂａｄの信号とＦｂｂｃの信号が均等になるようにした場合、誤差信号生成器２１から出力されるフォーカスエラー信号（ＦＥ）は、上下均等にパターンＡと同等のダイナミックレンジが確保できるようになり、安定したサーボ制御を行うことが可能となる。
【００３３】
従来のフォーカスジャンプを行うピックアップ装置には、目標層へジャンプした時に、収差の影響でサーボ外れを起こさないようにするために、フォーカスジャンプが完了する前(目標層へのフォーカスオン前)までにフォーカスエラー信号の増幅度を変更して、ゲインを上げる手段を有するものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。この方法について、図１９および図２０を用いて説明する。
【００３４】
図２０は、特許文献３で示されるフォーカスエラー信号のゲインを上げる手段を有するフォーカスジャンプ実施方法のブロック図の一部である。また図１９は、フォーカスエラー信号のゲインを上げる手段の仕組みを表した図である。
【００３５】
光ビーム（ＬＢ）の焦点をディスクの記録面に対して垂直方向の軸上に沿って、離れている場所から徐々に記録面に移動させた場合、図２０の光検出器１７の出力信号“Ａ＋Ｄ”は、図１９に示されるように記録面に対する合焦点ｆ０付近で信号レベルが高くなり、更に近づくと下がっていく。同様に図２０の光検出器１７の出力信号“Ｂ＋Ｃ”は、図１９に示されるように記録面に対する合焦点ｆ０付近で信号レベルが高くなり、更に近づくと下がっていく。信号“Ａ＋Ｄ”および信号“Ｂ＋Ｃ”は、誤差信号生成器２１に入力される。誤差信号生成器２１では、信号“Ｂ＋Ｃ”の極性反転させた信号−“Ｂ＋Ｃ”と信号“Ａ＋Ｄ”を加算し、フォーカスエラー信号（ＦＥ）を生成する。ゲイン設定部２２７によって制御される利得可変増幅器２２２は、入力されたフォーカスエラー信号（ＦＥ）のゲインを増幅し、信号ＦＥｇとして出力する。
【００３６】
例えば、図１９において信号ＦＥｇのゲインをフォーカスエラー信号（ＦＥ）のゲインの２倍に設定したい場合、フォーカスエラー信号（ＦＥ）のゲインａ２／ａ１に対しＦＥｇ信号のゲインａ４／ａ３が２倍になるように、利得可変増幅器２２２の増幅度を設定することとなる。
【００３７】
しかしながらこの方法の場合、ゲインの過不足を十分に補うことができない。図２１は、光ビーム（ＬＢ）の焦点をディスクの記録面に対して垂直方向の軸上に沿って、離れている場所から徐々に記録面に移動させた場合のフォーカスエラー信号（ＦＥ）の波形を示している。球面収差が全くない状態でのＦＥ波形は太い点線で示されるＦＥｓａ１、球面収差が発生した場合のＦＥ波形は太い実線で示されるＦＥｓａ２、従来例（特許文献３）で示される方法で補正を行った場合のＦＥ波形は細い点線で示されるＦＥｓａ３、本発明で示される方法で補正を行った場合のＦＥ波形は一点鎖線で示されるＦＥｓａ４で表されている。球面収差が発生した場合、ＦＥｓａ２に見られるように、ＦＥ基準レベルに対する上下の振幅が非対象となりＦＥ信号のバランスが崩れるだけではなく、ｙ１／ｘ１、ｙ２／ｘ２で表されるように基準レベルに対する上下のゲイン（傾き）も異なり、ｙ１／ｘ１≠ｙ２／ｘ２となる。よって、もし、従来例（特許文献３）で示される方法で補正しようとした場合、基準レベルに対する上下のゲインは一律に増幅されてしまう。よって、ＦＥｓａ３に示されるように基準レベルから下側のゲイン（ｙ１／ｘ１）をＦＥｓａ１と同等に補正しようとした場合は、基準レベルから上側のゲイン（ｙ２／ｘ２）が大きくなりすぎてしまい、外乱に対しサーボ制御が敏感に反応したり発振する不具合が発生してしまう。また、基準レベルから上側のゲイン（ｙ２／ｘ２）をＦＥｓａ１と同等に補正しようとした場合は、基準レベルから下側のゲイン（ｙ１／ｘ１）が小さくなりすぎてしまい、外乱に対しゲイン不足によりサーボ外れが発生してしまう。
【００３８】
本発明による方法を用いれば、基準レベルより上の信号のゲインと、下の信号のゲインをそれぞれ独立に設定できるため、ＦＥｓａ４のように上下のゲイン差を最小限に抑えることができ、安定したサーボ制御および、フォーカスジャンプが可能となる。
【００３９】
図１５の誤差信号生成器２１は、フォーカスエラー信号（ＦＥ）およびトラッキングエラー信号（ＴＥ）を生成する。すなわち、フォーカスエラー信号（ＦＥ）およびトラッキングエラー信号（ＴＥ）は、光ディスク上の記録読取目標位置および光ピックアップの記録読取点位置間の誤差を表している。
【００４０】
フォーカスエラー信号ＦＥは、例えば非点収差法によって生成される。すなわち、光学系の非点収差によって生じる対物レンズの焦点位置からのずれとして生成される。また、トラッキングエラー信号ＴＥは、例えばＤＰＤ（Differential Phase Detection）法によって生成される。すなわち、トラッキングエラー信号ＴＥは、上記４分割受光素子の対角位置の受光部による受光信号の位相差から生成される。
【００４１】
バランス補正器２２によってバランスの補正がなされたフォーカスエラー信号ＦＥは、位相補償器２３に供給される。フォーカスエラー信号（ＦＥ）は、位相補償器２３によって位相補償される。位相補償器２３による位相補償後の信号は、フォーカスサーボループをオープン状態およびクローズ状態間で切り換えるループスイッチ２４に供給される。
【００４２】
フォーカスエラー信号（ＦＥ）は、タイミング制御器２６にも供給される。タイミング制御器２６は、フォーカスエラー信号（ＦＥ）に基づいて、フォーカスジャンプ、サーボループ切り換え、バランス変更、収差補正駆動などに関する種々のタイミング信号を生成し、タイミング調整を実行する。なお、タイミング制御器２６には、フォーカスエラー信号（ＦＥ）の変化の解析やゼロクロス点の検出、検出値と所定値との比較を行うコンパレータ機能、および、計時を行うタイマ（図示しない）が設けられている。また、タイミング制御器２６は、装置全体の制御を司るＣＰＵ２５の制御の下で動作する。
【００４３】
一方、ＣＰＵ２５から発せられる、記録又は読み取りのためにアクセスする記録層の切り換え指令信号（Ｔｒｉｇ）に応答して、タイミング制御器２６において生成されたタイミング信号がジャンプ信号生成器２８に供給される。ジャンプ信号生成器２８は、フォーカシング位置変更の加速および減速を指令する加速信号、減速信号を含むフォーカシング位置変更の駆動信号（Ｆｄｒｖ）を生成してループスイッチ２４に供給する。
【００４４】
ループスイッチ２４は、タイミング制御器２６からのループ選択信号（Ｆｏｐｅｎ）に基づいて、位相補償器２３からの位相補償後の信号および駆動信号（Ｆｄｒｖ）を切り換えてドライバー回路１８に供給する。
【００４５】
タイミング制御器２６は、ＣＰＵ２５の制御の下、バランス補正器２２のバランスを変更、調整するためのバランス変更信号（Ｅｃｎｔ）、例えば後述する収差補正カウント値を含む信号をバランス制御器２７に供給する。また、タイミング制御器２６は、収差補正のタイミング信号を収差補正駆動信号生成器２９に供給する。収差補正駆動信号生成器２９は、タイミング制御器２６からのタイミング信号に応答して収差補正駆動信号（Ｅｄｒｖ）を生成し、ドライバー回路１８に供給する。
【００４６】
以下に、図２に示すフローチャートおよび図３に示すタイミングチャートを参照してフォーカシング制御装置１０の動作について詳細に説明する。なお、この実施の形態においては、４つの記録層を有する４層光ディスクを例に説明する。すなわち、光ディスク１１は、第１記録層（Ｌ０層）から第４記録層（Ｌ３層）を有している。
【００４７】
まず、記録層の切り換え指令（Ｔｒｉｇ）がＣＰＵ２５から発せられると（ステップＳ１１）、Ｌ３層へフォーカスジャンプを行う準備のため、ビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５が駆動されＬ３層に対する球面収差補正が実行される（ステップＳ１２）と共に、Ｆｂａｌａに示されるようなタイミング（ｔ１１）で、Ｌ０層で発生する球面収差によるフォーカスエラー信号のバランス崩れを補うためのバランス補正が開始される。なお、ビームエキスパンダ１５を駆動するステッピングモータのパルスカウント値（Ｅｃｎｔ）がバランス制御器２７に供給される。
【００４８】
フォーカスジャンプ後にＬ３層での収差が最小になるように、フォーカスジャンプを行う前に、あらかじめＬ０層にてビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５のみを駆動し調節した場合、Ｌ０層での収差が大きくなりそのためフォーカスエラーのバランス崩れやオフセットの増大もしくはその両方の影響によりサーボが不安定になり制御できなくなってしまう。つまり、バランス補正（バランス調整）を行わない場合の誤差信号生成器２１からのフォーカスエラー信号（ＦＥｂ）は、球面収差の影響にて、バランス崩れが発生する。この時点（ＦＥ１）では、まだフォーカスサーボをクローズしているタイミングであるため、フォーカスエラー信号（ＦＥｂ）のバランス崩れにより外乱に弱くなるばかりでなく、最悪の場合にはフォーカスサーボ制御ができないなど種々の問題が生じる。
【００４９】
一方、フォーカスジャンプ後にＬ３層での収差が最小になるように、フォーカスジャンプを行う前にあらかじめＬ０層にてビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５を駆動し調節すると共に、現在層および目的層においてバランス崩れが生じないようにバランス補正を行った場合のフォーカスエラー信号は、ＦＥで示されるようにフォーカスエラー信号のバランスがとれ、安定したサーボ制御が行えるようになる。
【００５０】
次に、収差補正が終了したか否かとフォーカスバランスが所定量まで補正されたが判別される（ステップＳ１３）。収差補正が終了しかつ、フォーカスバランスが所定量まで補正されたと判別された場合には本ルーチンを抜ける。収差補正が終了した時点において、収差補正はジャンプ先の記録層（Ｌ３層）の最適値（Ｌ３（ｏｐｔｉｍａｌ））に調整されている。なお、バランス補正は、ビームエキスパンダ１５の駆動が終了する時点で終了し、その時点でバランス補正値がフォーカスサーボが不安定とならない所定の値となるように変更するのが好ましい。
【００５１】
前記ビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５が所定量まで駆動され、かつ前記フォーカスバランスが所定量まで補正された（ステップＳ１３）後に、タイミング制御器２６からフォーカスサーボループをオープンとすることを指定する信号（Ｆｏｐｅｎ）が発せられる。ループスイッチ２４は、タイミング制御器２６からのループ選択信号（Ｆｏｐｅｎ）に応答してフォーカスサーボループをオープン状態に切り換える（ステップＳ１４）。
【００５２】
より詳細には、サーボループをオープン状態に切り換えた（ステップＳ１４）後、Ｌ０層からＬ３層へのフォーカスジャンプを開始する（ステップＳ１５）。
フォーカスジャンプの駆動信号（Ｆｄｒｖ）は、バランス補正後のフォーカスエラー信号（ＦＥ）に基づいて生成される。また、前述のように、フォーカスジャンプの駆動信号（Ｆｄｒｖ）は、フォーカシング位置を加速駆動する加速信号パルス（ＰＡ）および減速駆動する減速信号パルス（ＰＤ）を含んでいる。
【００５３】
次に、前記フォーカスバランスの補正を開始する（ステップＳ１６）。フォーカスバランスの補正は、フォーカスジャンプが終了し、フォーカスサーボがクローズされるまでに、Ｌ３層での最適値になるように制御される（ステップＳ１７）。
【００５４】
次に、フォーカスジャンプが終了したか否かが判別される（ステップＳ１８）。かかる判別は、フォーカスエラー信号（ＦＥ）に基づいて、タイミング制御器２６によってなされる。フォーカスジャンプが終了したと判別された場合には、すなわちタイミング制御器２６からの信号（Ｆｏｐｅｎ）の立ち下がりエッジに応答して、ループスイッチ２４は、フォーカスサーボループをクローズ状態に切り換える（ステップＳ１９）。
【００５５】
この実施の形態においては、バランス補正器２２によりフォーカスエラー信号（ＦＥ）のバランスを補正し、バランス補正を行った後のフォーカスエラー信号（ＦＥ）を用いてフォーカシング位置制御を行っている。図３に模式的に示すように、フォーカスジャンプを開始してからフォーカスジャンプを終了するまで、バランス補正値（Ｆｂａｌａ）を変更している。つまり、バランスは比較的急激に変更される。バランス補正（Ｆｂａｌａ）は、予め設定され、バランス制御器２７内に設けられたテーブル算出器２７ａのバランステーブルに従って実行される。なお、バランステーブルには、一定時間毎にどれくらいのバランス量を変化させるかという値が予めテーブルとして記録されている。または、現在値と目標値の２点間を線形補完した値を用いてバランス補正を行ってもよい。具体的には、一定時間毎のバランス変化量を計算によって算出して補正する。
【００５６】
この実施の形態においては、記録層切り換え処理の開始（Ｔｒｉｇ）とともにバランス補正および収差補正をそれぞれｔ１１，ｔ１２で同時に開始している。また、Ｌ３層に対するバランスの変更は、フォーカスジャンプの開始から終了までの間に行われる。すなわち、フォーカスジャンプに要する時間と同等以下の短い期間にバランスの変更を終了させている。
【００５７】
この実施の形態によれば、層間ジャンプ前に残留収差が存在していても、バランス補正によってサーボ信号のバランスを適切に保つことができる。また、フォーカスジャンプが終了して目標の層に到達するまでに目標層における最適なバランス値に収束できるため、外乱に強く、安定な層間ジャンプを実行することができる。また、安定で高精度なフォーカスサーボを実行することが可能である。
【００５８】
なお、Ｌ０層からＬ３層へのフォーカスジャンプの場合について説明したが、Ｌ３層からＬ０層へのフォーカスジャンプの場合でも同様である。また、４層光ディスクを例に説明したが、それ以外の複数の記録層を有する光ディスクの場合にも適用可能である。すなわち、複数の記録層のうち、いずれかの記録層から他の記録層のいずれかにジャンプする場合に適用可能である。
【００５９】
なお、この実施の形態において、タイミング制御器２６は、収差補正値の変更終了ｔ１４に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの終了時点ｔ１６においてバランス補正器２２のバランス補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成し、フォーカスバランスの補正は、フォーカスジャンプが終了し、フォーカスサーボがクローズされるまでに、Ｌ３層での最適値になるように制御されることとしているが、更にフォーカスジャンプの精度を向上させるために、タイミング制御器２６を、収差補正値の変更終了ｔ１４に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの目標層に対するフォーカスエラー信号のＳ波形が観測される（図３のタイミングＦＥ２）前までにバランス補正器２２のバランス補正量が目標層に対する所定量に達する（ｔ１５）よう構成してもよい。
【００６０】
即ち、図３に模式的に示すように、フォーカスジャンプ開始後ＦＥ２で示すところの目標層によるＦＥ信号の変化が見られるまでに、バランス補正値Ｆｂａｌｂのように目標層に適した値に収束させるよう制御する。
【００６１】
フォーカスジャンプブレーキＰＤは、目標とする層に対するＦＥ信号のレベルが所定量を超えたと判断されたときに出力されるようタイミングを制御される方式が考案されている。このような場合、収差による影響で、ＦＥ信号のバランスが崩れていた場合、フォーカスジャンプブレーキＰＤを出力するタイミングが本来のタイミングとずれてしまい、フォーカスジャンプが不安定になってしまう。
【００６２】
そこで上記のように、フォーカスジャンプをより安定に行うために、フォーカスバランスの補正を目標層によるＦＥ信号の変化が見られるまでに、バランス補正値をＦｂａｌｂのように目標層に適した値に収束させるよう制御することで、安定で高精度なフォーカスサーボを実行することが可能になる。
【００６３】
なお、図３に記載のＦｐｏｓは、レーザービームの焦点位置がディスク面と垂直方向の軸のどこに位置するかを示している。また、Ｅｐｏｓは、球面収差補正装置の補正量がディスク面と垂直方向の軸のどこに調整されているかを示している。図１のＥｄｒｖは収差補正駆動信号生成器２９から出力される信号である。
【００６４】
（実施の形態２）
図４と図５は本発明の実施の形態２の光ディスク装置におけるフォーカシング制御装置１０を示す。なお、フォーカシング制御装置１０のブロック図の記載は図１に示した実施の形態１の場合と同様である。
【００６５】
ここでは、図２と図３に代わる図４に示すフローチャートおよび図５に示すタイミングチャートを参照してフォーカシング制御装置１０の動作を詳細に説明する。なお、この実施の形態においては、４つの記録層を有する４層光ディスクを例に説明する。すなわち、光ディスク１１は、第１記録層（Ｌ０層）から第４記録層（Ｌ３層）を有している。
【００６６】
まず、記録層の切り換え指令（Ｔｒｉｇ）がＣＰＵ２５から発せられると（ステップＳ１１１）、Ｆｂａｌａに示されるようなタイミングで、バランス補正を開始する。このバランス補正は、後に動作するビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５によってＬ０層で発生する球面収差によるフォーカスエラー信号のバランス崩れを補うためにあらかじめ行う。
【００６７】
次に、バランス補正が所定値（Ｅｃｎｔ３）に達したか否かが判別される（ステップＳ１２０）。前記所定値（Ｅｃｎｔ３）は、サーボが外れない程度の量としてあらかじめ決定されたＦｂａｌの変更量を使用する。
【００６８】
バランス補正が前記所定値（Ｅｃｎｔ３）に達したのを確認した（ステップＳ１２１）後、ビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５が駆動されＬ３層に対する球面収差補正が実行される（ステップＳ１１２）。なお、ビームエキスパンダ１５を駆動するステッピングモータのパルスカウント値（Ｅｃｎｔ）がバランス制御器２７に供給される。
【００６９】
フォーカスジャンプ後にＬ３層での収差が最小になるように、フォーカスジャンプを行う前にあらかじめＬ０層にてビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５のみを駆動し調節した場合、Ｌ０層での収差が大きくなりそのためフォーカスエラーのバランス崩れやオフセットの増大もしくはその両方の影響によりサーボが不安定になり制御できなくなってしまう。つまり、バランス補正（バランス調整）を行わない場合の誤差信号生成器２１からのフォーカスエラー信号（ＦＥｂ）は、球面収差の影響にて、バランス崩れが発生する。この時点（ＦＥ１）では、まだフォーカスサーボをクローズしているタイミングであるため、フォーカスエラー信号（ＦＥｂ）のバランス崩れにより外乱に弱くなるばかりでなく、最悪の場合にはフォーカスサーボ制御ができないなど種々の問題が生じる。
【００７０】
一方、フォーカスジャンプ後にＬ３層での収差が最小になるように、フォーカスジャンプを行う前にあらかじめＬ０層にてビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５を駆動し調節すると共に、現在層および目的層においてバランス崩れが生じないようにバランス補正を行った場合のフォーカスエラー信号は、ＦＥで示されるようにフォーカスエラー信号のバランスがとれ、安定したサーボ制御が行えるようになる。
【００７１】
次に、バランス補正が終了したか否かが判別される（ステップＳ１２２）。バランス補正が終了したと判別された場合には本ルーチンを抜ける。
次に、収差補正が終了したか否かが判別される（ステップＳ１１３）。収差補正が終了したと判別された場合には本ルーチンを抜ける。収差補正が終了した時点において、収差補正はジャンプ先の記録層（Ｌ３層）の最適値（Ｌ３（ｏｐｔｉｍａｌ））に調整されている。なお、バランス補正は、ビームエキスパンダ１５の駆動が終了する前までに終了し、その時点でバランス補正値がフォーカスサーボが不安定とならない所定の値となるように設定されるのが好ましい。
【００７２】
前記ビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５が所定量まで駆動された（ステップＳ１１３）後に、タイミング制御器２６からフォーカスサーボループをオープンとすることを指定する信号（Ｆｏｐｅｎ）が発せられる。ループスイッチ２４は、タイミング制御器２６からのループ選択信号（Ｆｏｐｅｎ）に応答してフォーカスサーボループをオープン状態に切り換える（ステップＳ１１４）。
【００７３】
より詳細には、サーボループをオープン状態に切り換えた（ステップＳ１１４）後、Ｌ０層からＬ３層へのフォーカスジャンプを開始する（ステップＳ１１５）。
フォーカスジャンプの駆動信号（Ｆｄｒｖ）は、バランス補正後のフォーカスエラー信号（ＦＥ）に基づいて生成される。また、前述のように、フォーカスジャンプの駆動信号（Ｆｄｒｖ）は、フォーカシング位置を加速駆動する加速信号パルス（ＰＡ）および減速駆動する減速信号パルス（ＰＤ）を含んでいる。
【００７４】
次に、前記フォーカスバランスの補正を開始する（ステップＳ１１６）。フォーカスバランスの補正は、フォーカスジャンプが終了し、フォーカスサーボがクローズされるまでに、Ｌ３層での最適値になるように制御される（ステップＳ１１７）。
【００７５】
次に、フォーカスジャンプが終了したか否かが判別される（ステップＳ１１８）。かかる判別は、フォーカスエラー信号（ＦＥ）に基づいて、タイミング制御器２６によってなされる。フォーカスジャンプが終了したと判別された場合には、すなわちタイミング制御器２６からの信号（Ｆｏｐｅｎ）の立ち下がりエッジに応答して、ループスイッチ２４は、フォーカスサーボループをクローズ状態に切り換える（ステップＳ１１９）。
【００７６】
この実施の形態においては、バランス補正器２２によりフォーカスエラー信号（ＦＥ）のバランスを補正し、バランス補正を行った後のフォーカスエラー信号（ＦＥ）を用いてフォーカシング位置制御を行っている。図５に模式的に示すように、フォーカスジャンプを開始してからフォーカスジャンプを終了するまで、バランス補正値（Ｆｂａｌａ）を変更している。つまり、バランスは比較的急激に変更される。バランス補正値（Ｆｂａｌａ）は、予め設定され、バランス制御器２７内に設けられたバランステーブルに従って実行される。または、現在値と目標値の２点間を線形補完した値を用いてバランス補正を行ってもよい。
【００７７】
この実施の形態においては、記録層切り換え処理の開始（Ｔｒｉｇ）とともにバランス補正をｔ１１で同時に開始し、その後に収差補正をｔ１２で開始している。また、Ｌ３層に対するバランスの変更は、収差補正の開始後からフォーカスジャンプ終了までの間に行われるが、フォーカスジャンプに要する時間とほぼ同等の短い期間にバランスの変更を終了させている。
【００７８】
この実施の形態によれば、層間ジャンプ前に残留収差が存在していても、バランス補正によってサーボ信号のバランスを適切に保つことができる。また、フォーカスジャンプが終了して目標の層に到達するまでに目標層における最適なバランス値に収束できるため、外乱に強く、安定な層間ジャンプを実行することができる。また、安定で高精度なフォーカスサーボを実行することが可能である。
【００７９】
Ｌ０層からＬ３層へのフォーカスジャンプの場合について説明したが、Ｌ３層からＬ０層へのフォーカスジャンプの場合でも同様である。また、４層光ディスクを例に説明したが、それ以外の複数の記録層を有する光ディスクの場合にも適用可能である。すなわち、複数の記録層のうち、いずれかの記録層から他の記録層のいずれかにジャンプする場合にも適用可能である。
【００８０】
なお、この実施の形態において、タイミング制御器２６は、収差補正値の変更終了ｔ１４に応答してフォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの終了時点ｔ１６においてバランス補正器２２のバランス補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成し、フォーカスバランスの補正は、フォーカスジャンプが終了し、フォーカスサーボがクローズされるまでに、Ｌ３層での最適値になるように制御されることとしているが、更にフォーカスジャンプの精度を向上させるために、タイミング制御器２６を、収差補正値の変更終了ｔ１４に応答して前記フォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの目標層に対するフォーカスエラー信号のＳ波形が観測される（図５のタイミングＦＥ２）前までにバランス補正器２２のバランス補正量が目標層に対する所定量に達する（ｔ１５）よう構成してもよい。
【００８１】
即ち、図５に模式的に示すように、フォーカスジャンプ開始後ＦＥ２で示すところの目標層によるＦＥ信号の変化が見られるまでに、バランス補正値Ｆｂａｌｂのように目標層に適した値に収束させるよう制御する。
【００８２】
フォーカスジャンプブレーキＰＤは、目標とする層に対するＦＥ信号のレベルが所定量を超えたと判断されたときに出力されるようタイミングを制御される方式が考案されている。このような場合、収差による影響で、ＦＥ信号のバランスが崩れていた場合、フォーカスジャンプブレーキＰＤを出力するタイミングが本来のタイミングとずれてしまい、フォーカスジャンプが不安定になってしまう。
【００８３】
そこで上記のように、フォーカスジャンプをより安定に行うために、フォーカスバランスの補正を目標層によるＦＥ信号の変化が見られるまでに、バランス補正値をＦｂａｌｂのように目標層に適した値に収束させるよう制御することで、安定で高精度なフォーカスサーボを実行することが可能になる。
【００８４】
（実施の形態３）
図６と図７は本発明の実施の形態３の光ディスク装置におけるフォーカシング制御装置１０を示す。なお、フォーカシング制御装置１０のブロック図の記載は図１に示した実施の形態１の場合と同様である。
【００８５】
ここでは、図２と図３に代わる図６に示すフローチャートおよび図７に示すタイミングチャートを参照してフォーカシング制御装置１０の動作を詳細に説明する。なお、この実施の形態においては、４つの記録層を有する４層光ディスクを例に説明する。すなわち、光ディスク１１は、第１記録層（Ｌ０層）から第４記録層（Ｌ３層）を有している。
【００８６】
まず、記録層の切り換え指令（Ｔｒｉｇ）がＣＰＵ２５から発せられると（ステップＳ２１１）、収差補正を開始する（ステップＳ２１２）。
次に、収差補正が所定値（Ｅｃｎｔ５）に達したか否かが判別される（ステップＳ２２１）。前記所定値（Ｅｃｎｔ５）は、サーボが外れない程度の量としてあらかじめ決定された収差補正の変更量を使用する。
【００８７】
なお、ビームエキスパンダ１５を駆動するステッピングモータのパルスカウント値（Ｅｃｎｔ）がバランス制御器２７に供給される。収差補正が前記所定値（Ｅｃｎｔ５）に達したのを確認した（ステップＳ２２１）後、Ｆｂａｌａに示されるようなタイミングで、バランス補正を開始する（ステップＳ２２０）。このバランス補正は、動作しているビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５によってＬ０層で発生する球面収差によるフォーカスエラー信号のバランス崩れを補うために行う。
【００８８】
フォーカスジャンプ後にＬ３層での収差が最小になるように、フォーカスジャンプを行う前にあらかじめＬ０層にてビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５のみを駆動し調節した場合、Ｌ０層での収差が大きくなりそのためフォーカスエラーのバランス崩れやオフセットの増大もしくはその両方の影響によりサーボが不安定になり制御できなくなってしまう。つまり、バランス補正（バランス調整）を行わない場合の誤差信号生成器２１からのフォーカスエラー信号（ＦＥｂ）は、球面収差の影響にて、バランス崩れが発生する。この時点（ＦＥ１）では、まだフォーカスサーボをクローズしているタイミングであるため、フォーカスエラー信号（ＦＥｂ）のバランス崩れにより外乱に弱くなるばかりでなく、最悪の場合にはフォーカスサーボ制御ができないなど種々の問題が生じる。
【００８９】
一方、フォーカスジャンプ後にＬ３層での収差が最小になるように、フォーカスジャンプを行う前にあらかじめＬ０層にてビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５を駆動し調節すると共に、現在層および目的層においてバランス崩れが生じないようにバランス補正を行った場合のフォーカスエラー信号は、ＦＥで示されるようにフォーカスエラー信号のバランスがとれ、安定したサーボ制御が行えるようになる。
【００９０】
次に、収差補正が終了したか否かが判別される（ステップＳ２１３）。収差補正が終了したと判別された場合には本ルーチンを抜ける。
次に、ジャンプ前バランス補正が終了したか否かが判別される（ステップＳ２２２）。バランス補正が終了したと判別された場合には本ルーチンを抜ける。収差補正が終了した時点において、収差補正はジャンプ先の記録層（Ｌ３層）の最適値（Ｌ３（ｏｐｔｉｍａｌ））に調整されている。なお、バランス補正は、ビームエキスパンダ１５の駆動が終了した後に終了し、その時点でバランス補正値がフォーカスサーボが不安定とならない所定の値となるように設定されるのが好ましい。
【００９１】
前記バランスが所定量まで補正された（ステップＳ２２２）後に、タイミング制御器２６からフォーカスサーボループをオープンとすることを指定する信号（Ｆｏｐｅｎ）が発せられる。ループスイッチ２４は、タイミング制御器２６からのループ選択信号（Ｆｏｐｅｎ）に応答してフォーカスサーボループをオープン状態に切り換える（ステップＳ２１４）。
【００９２】
より詳細には、サーボループをオープン状態に切り換えた（ステップＳ２１４）後、Ｌ０層からＬ３層へのフォーカスジャンプを開始する（ステップＳ２１５）。
フォーカスジャンプの駆動信号（Ｆｄｒｖ）は、バランス補正後のフォーカスエラー信号（ＦＥ）に基づいて生成される。また、前述のように、フォーカスジャンプの駆動信号（Ｆｄｒｖ）は、フォーカシング位置を加速駆動する加速信号パルス（ＰＡ）および減速駆動する減速信号パルス（ＰＤ）を含んでいる。
【００９３】
次に、前記フォーカスバランスの補正を開始する（ステップＳ２１６）。フォーカスバランスの補正は、フォーカスジャンプが終了し、フォーカスサーボがクローズされるまでに、Ｌ３層での最適値になるように制御される（ステップＳ２１７）。
【００９４】
次に、フォーカスジャンプが終了したか否かが判別される（ステップＳ２１８）。かかる判別は、フォーカスエラー信号（ＦＥ）に基づいて、タイミング制御器２６によってなされる。フォーカスジャンプが終了したと判別された場合には、すなわちタイミング制御器２６からの信号（Ｆｏｐｅｎ）の立ち下がりエッジに応答して、ループスイッチ２４は、フォーカスサーボループをクローズ状態に切り換える（ステップＳ２１９）。
【００９５】
この実施の形態においては、バランス補正器２２によりフォーカスエラー信号（ＦＥ）のバランスを補正し、バランス補正を行った後のフォーカスエラー信号（ＦＥ）を用いてフォーカシング位置制御を行っている。図７に模式的に示すように、フォーカスジャンプを開始してからフォーカスジャンプを終了するまで、バランス補正値（Ｆｂａｌａ）を変更している。つまり、バランスは比較的急激に変更される。バランス補正（Ｆｂａｌａ）は、予め設定され、バランス制御器２７内に設けられたバランステーブルに従って実行される。または、現在値と目標値の２点間を線形補完した値を用いてバランス補正を行ってもよい。
【００９６】
この実施の形態においては、記録層切り換え処理の開始（Ｔｒｉｇ）とともに収差補正をｔ１２で開始し、その後バランス補正をｔ１１で開始している。また、Ｌ３層に対するバランスの変更は、フォーカスジャンプの開始から終了までの間に行われるが、フォーカスジャンプに要する時間と同等以下の短い期間にバランスの変更を終了させている。
【００９７】
この実施の形態によれば、層間ジャンプ前に残留収差が存在していても、バランス補正によってサーボ信号のバランスを適切に保つことができる。また、フォーカスジャンプが終了して目標の層に到達するまでに目標層における最適なバランス値に収束できるため、外乱に強く、安定な層間ジャンプを実行することができる。また、安定で高精度なフォーカスサーボを実行することが可能である。
【００９８】
Ｌ０層からＬ３層へのフォーカスジャンプの場合について説明したが、Ｌ３層からＬ０層へのフォーカスジャンプの場合でも同様である。また、４層光ディスクを例に説明したが、それ以外の複数の記録層を有する光ディスクの場合にも適用可能である。すなわち、複数の記録層のうち、いずれかの記録層から他の記録層のいずれかにジャンプする場合にも適用可能である。
【００９９】
なお、この実施の形態において、タイミング制御器２６は、収差補正値の変更終了ｔ１４に応答してフォーカスジャンプを開始させると共に、前記フォーカスジャンプの終了時点ｔ１６においてバランス補正器２２のバランス補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成し、フォーカスバランスの補正は、フォーカスジャンプが終了し、フォーカスサーボがクローズされるまでに、Ｌ３層での最適値になるように制御されることとしているが、更にフォーカスジャンプの精度を向上させるために、タイミング制御器２６を、収差補正値の変更終了ｔ１４に応答してフォーカスジャンプを開始させると共に、フォーカスジャンプの目標層に対するフォーカスエラー信号のＳ波形が観測される（図７のタイミングＦＥ２）前までにバランス補正器２２のバランス補正量が目標層に対する所定量に達する（ｔ１５）よう構成してもよい。
【０１００】
即ち、図７に模式的に示すように、フォーカスジャンプ開始後ＦＥ２で示すところの目標層によるＦＥ信号の変化が見られるまでに、バランス補正値Ｆｂａｌｂのように目標層に適した値に収束させるよう制御する。
【０１０１】
フォーカスジャンプブレーキＰＤは、目標とする層に対するＦＥ信号のレベルが所定量を超えたと判断されたときに出力されるようタイミングを制御される方式が考案されている。このような場合、収差による影響で、ＦＥ信号のバランスが崩れていた場合、フォーカスジャンプブレーキＰＤを出力するタイミングが本来のタイミングとずれてしまい、フォーカスジャンプが不安定になってしまう。
【０１０２】
そこで上記のように、フォーカスジャンプをより安定に行うために、フォーカスバランスの補正を目標層によるＦＥ信号の変化が見られるまでに、バランス補正値をＦｂａｌｂのように目標層に適した値に収束させるよう制御することで、安定で高精度なフォーカスサーボを実行することが可能になる。
【０１０３】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４の光ディスク装置におけるフォーカシング制御装置１１１を示す。実施の形態１ではバランス補正器２２を光ピックアップ１２の後段に設けて目的とする層へ安定にフォーカスジャンプできるように構成したが、この実施の形態４ではバランス補正器２２に代わってオフセット補正器１２２を光ピックアップ１２の後段に設けて安定にフォーカスジャンプできるように構成している点が異なっている。
【０１０４】
このフォーカシング制御装置１１１は、光ディスク１１への記録又は光ディスク１１からの読み取りに用いられる光ビームのフォーカシング位置の制御を実行する。フォーカシング制御装置１１１の構成について以下に詳細に説明する。
【０１０５】
光ピックアップ１２は、光ビーム（ＬＢ）を発するレーザ光源（図示しない）および対物レンズ１３を有する。レーザ光源からの光ビームは対物レンズ１３により光ディスク１１の記録層にフォーカシングされる。光ピックアップ１２には対物レンズ１３を駆動するフォーカスアクチュエータ１４が設けられている。また、光ピックアップ１２には、光ビームの収差を補正する収差補正デバイス１５、および光検出器１７が設けられている。光ディスク１１で反射された反射光ビームは対物レンズ１３により集光され、光検出器１７によって受光される。
【０１０６】
なお、光ピックアップ１２には、対物レンズを光ディスクの半径方向に駆動するトラッキングアクチュエータ（図示しない）が設けられている。また、光ピックアップ１２を光ディスクの半径方向に駆動するトラバースモータ（図示しない）が設けられている。
【０１０７】
上記したフォーカスアクチュエータ１４、トラッキングアクチュエータ、トラバースモータ、および収差補正デバイス１５は、後述する中央演算処理装置（ＣＰＵ）２５の制御の下、ドライバー回路１８によって駆動される。
【０１０８】
収差補正デバイス１５は、光ディスク１１の表面から記録層までのカバー層の厚さや記録層間のスペーサ層の厚さの変動によって発生する収差を補正する。収差補正デバイス１５としては、例えば、液晶位相シフタ、ビームエキスパンダ、コリメータレンズアクチュエータ駆動方式などを用いることができる。ビームエキスパンダを用いる場合には、ステッピングモータなどのアクチュエータでビームエキスパンダを駆動することにより収差補正を行うことができる。また、液晶素子を用いる場合には、アナログ駆動信号又はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号などによって液晶の収差補正量を調整することができる。この実施の形態においては、収差補正デバイス１５としてビームエキスパンダを用いた場合を例に説明する。
【０１０９】
光検出器１７は、例えば、複数の受光部を有する受光素子を備えている。例えば、４分割受光素子が用いられる。すなわち、光検出器１７としての４分割受光素子は、上記光ディスク１１の記録トラックに沿った方向（タンジェンシャル方向）と、記録トラックに直交する方向（ラジアル方向）とによって４分割された４つの受光部（図１７のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を有する。光ディスク１１から反射された反射光はこれら４つの受光部の各々によって受光され、夫々が個別に電気信号に変換されて出力される。
【０１１０】
光電変換により得られた各光検出信号としてオフセット補正器１２２に供給され、ここで光学的もしくは電気的もしくは両方の要因によって発生する信号のオフセットずれ量が補正される。オフセット補正器１２２でオフセット補正された信号は誤差信号生成器２１に供給される。
【０１１１】
オフセット補正器１２２は、図１７によって示される光検出器１７からの出力信号“Ａ＋Ｄ”にオフセットを加算する加算器３２と光検出器１７からの出力信号“Ｂ＋Ｃ”にオフセットを加算する加算器３３から構成されている。また、オフセット補正器１２２は、オフセット制御器１２７からのオフセット補正信号によってそのオフセットを調整することができるように構成されている。
【０１１２】
なお、オフセット制御器１２７には、予め設定されたオフセットテーブル１２７ａ、及び／又はオフセット補正値算出部が設けられていてもよい。バランス制御器１２７にはテーブル算出器１２７ａが設けられている。テーブル算出器１２７ａは、予め設定されたオフセットテーブル、及び／又はオフセット補正値算出部が設けられていてもよい。ここでオフセットテーブルは、一定時間毎にどれくらいのオフセット量を変化させるかと言う値が予めテーブルとして記録されている。また、オフセット補正値算出部とは、一定時間ごとのオフセット変化量を計算によって算出する。
【０１１３】
オフセット補正器１２２の動作を図１７と図１８を用いて説明する。
光ビーム（ＬＢ）の焦点を光ディスク１１の記録面に対して垂直方向の軸上に沿って、離れている場所から徐々に記録面に移動させた場合、図１７の光検出器１７の出力信号“Ａ＋Ｄ”は、図１８のパターンＡに示されるように記録面に対する合焦点ｆ０付近で信号レベルが高くなり、更に近づくと下がっていく。同様に図１７の光検出器１７の出力信号“Ｂ＋Ｃ”は、図１８のパターンＡに示されるように記録面に対する合焦点ｆ０付近で信号レベルが高くなり、更に近づくと下がっていく。オフセット制御器１２７によって制御されるオフセット補正器１２２の加算器３２の加算量が“０”の場合、加算器を通った信号Ｆｏａｄは信号“Ａ＋Ｄ”と同じレベルで変化していく。同様に、オフセット補正器１２２の加算器３３の加算量が“０”の場合、加算器を通った信号Ｆｏｂｃは信号“Ｂ＋Ｃ”と同じレベルで変化していく。オフセット補正器１２２によって加工された信号は、誤差信号生成器２１に入力される。誤差信号生成器２１では、オフセット補正器１２２からの信号Ｆｏｂｃの極性を反転させた信号（−Ｆｏｂｃ）と信号Ｆｏａｄを加算し、フォーカスエラー信号（ＦＥ）を生成する。パターンＡでは、“Ａ＋Ｄ”の信号レベルと“Ｂ＋Ｃ”の信号レベルを同じと仮定して波形を描いている。この場合フォーカスエラー信号（ＦＥ）は基準レベルに対し上下均等にダイナミックレンジが確保されることとなる。
【０１１４】
もし、図１７の光検出器１７の出力信号“Ａ＋Ｄ”および出力信号“Ｂ＋Ｃ”の信号レベルが、図１８のパターンＢの信号“Ａ＋Ｄ”と信号“Ｂ＋Ｃ”の様にオフセットが発生した状態になっており、しかもオフセット制御器１２７によって制御されるオフセット補正器１２２の加算器３２，３３の加算量が“０”であり、フォーカスエラー信号（ＦＥ）の振幅がパターンＡで示されるフォーカスエラー信号（ＦＥ）の振幅と同等である場合を考える。信号“Ａ＋Ｄ”、信号“Ｂ＋Ｃ”共に図のようにオフセットが発生していたとすると、図１８のパターンＢに示されるようにフォーカスエラー信号（ＦＥ）のオフセットが崩れてしまう。その結果、パターンＡの場合のフォーカスエラー信号（ＦＥ）に比べてフォーカスエラー信号（ＦＥ）の基準レベルより下側のダイナミックレンジが不足してしまう。外乱により制御が乱された場合、パターンＢではパターンＡの半分以下の外乱量に対しフォーカスエラー信号（ＦＥ）のダイナミックレンジを越えてしまう。その結果、サーボの制御範囲を越えコントロールできなくなってしまう。
【０１１５】
パターンＣは、パターンＢと同様に信号“Ａ＋Ｄ”と信号“Ｂ＋Ｃ”の信号にオフセットが発生した状態になっている。この状態で、オフセット制御器１２７からの信号によりオフセット補正器１２２の加算量を調整して、Ｆｏａｄの信号とＦｏｂｃ信号のオフセットがキャンセルされるようにした場合、誤差信号生成器２１から出力されるフォーカスエラー信号（ＦＥ）は、上下均等にパターンＡと同等のダイナミックレンジが確保できるようになり、安定したサーボ制御を行うことが可能となる。
【０１１６】
従来のフォーカスジャンプを行うピックアップ装置には、目標層へジャンプした時に、収差の影響でサーボ外れを起こさないようにするために、フォーカスジャンプが完了する前(目標層へのフォーカスオン前)までにフォーカスエラー信号の増幅度を変更して、ゲインを上げる手段を有するものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。この方法について、図１９および図２０を用いて説明する。
【０１１７】
図２０は、特許文献３で示されるフォーカスエラー信号のゲインを上げる手段を有するフォーカスジャンプ実施方法のブロック図の一部である。また図１９は、フォーカスエラー信号のゲインを上げる手段の仕組みを表した図である。
【０１１８】
光ビーム（ＬＢ）の焦点をディスクの記録面に対して垂直方向の軸上に沿って、離れている場所から徐々に記録面に移動させた場合、図２０の光検出器１７の出力信号“Ａ＋Ｄ”は、図１９に示されるように記録面に対する合焦点付近で信号レベルが高くなり、更に近づくと下がっていく。同様に図２０の光検出器１７の出力信号“Ｂ＋Ｃ”は、図１９に示されるように記録面に対する合焦点付近で信号レベルが高くなり、更に近づくと下がっていく。信号“Ａ＋Ｄ”および信号“Ｂ＋Ｃ”は、誤差信号生成器２１に入力される。誤差信号生成器２１では、信号“Ｂ＋Ｃ”の極性反転させた信号−“Ｂ＋Ｃ”と信号“Ａ＋Ｄ”）を加算し、フォーカスエラー信号（ＦＥ）を生成する。ゲイン設定部２２７によって制御される利得可変増幅器２２２は、入力されたフォーカスエラー信号（ＦＥ）のゲインを増幅し、ＦＥｇ信号として出力する。
【０１１９】
例えば、図１９においてＦＥｇ信号のゲインをフォーカスエラー信号（ＦＥ）のゲインの２倍に設定したい場合、フォーカスエラー信号（ＦＥ）のゲインａ２／ａ１に対しＦＥｇ信号のゲインａ４／ａ３が２倍になるように、利得可変増幅器２２２の増幅度を設定することとなる。
【０１２０】
しかしながらこの方法の場合、ゲインの過不足を十分に補うことができない。図２２は、光ビーム（ＬＢ）の焦点をディスクの記録面に対して垂直方向の軸上に沿って、離れている場所から徐々に記録面に移動させた場合のフォーカスエラー信号（ＦＥ）の波形を示している。球面収差が全くない状態でのＦＥ波形は太い点線で示されるＦＥｓａ１、球面収差が発生した場合のＦＥ波形は太い実線で示されるＦＥｓａ２、従来例（特許文献３）で示される方法で補正を行った場合のＦＥ波形は細い点線で示されるＦＥｓａ３、本発明で示される方法で補正を行った場合のＦＥ波形は一点鎖線で示されるＦＥｓａ５で表されている。球面収差が発生した場合、ＦＥｓａ２に見られるように、ＦＥ基準レベルに対する上下の振幅が非対象となりＦＥ信号のバランスが崩れるだけではなく、ｙ１／ｘ１、ｙ２／ｘ２で表されるように基準レベルに対する上下のゲイン（傾き）も異なり、ｙ１／ｘ１≠ｙ２／ｘ２となる。よって、もし、従来例（特許文献３）で示される方法で補正しようとした場合、基準レベルに対する上下のゲインは一律に増幅されてしまう。よって、ＦＥｓａ３に示されるように基準レベルから下側のゲイン（ｙ１／ｘ１）をＦＥｓａ１と同等に補正しようとした場合は、基準レベルから上側のゲイン（ｙ２／ｘ２）が大きくなりすぎてしまい、外乱に対しサーボ制御が敏感に反応したり発振する不具合が発生してしまう。また、基準レベルから上側のゲイン（ｙ２／ｘ２）をＦＥｓａ１と同等に補正しようとした場合は、基準レベルから下側のゲイン（ｙ１／ｘ１）が小さくなりすぎてしまい、外乱に対しゲイン不足によりサーボ外れが発生してしまう。
【０１２１】
本発明による方法を用いれば、ＦＥ信号にオフセットを加算することにより、ＦＥ波形を上下方向にシフトさせ、ＦＥ信号の傾きが上下同等になる部分を選択的に使用できるようになる。こうすることにより、基準レベルより上の信号のゲインと、下の信号のゲインが同等になる様調整できるため、ＦＥｓａ５のように上下のゲイン差を最小限に抑えることができ、安定したサーボ制御および、フォーカスジャンプが可能となる。
【０１２２】
図１７の誤差信号生成器２１は、フォーカスエラー信号（ＦＥ）およびトラッキングエラー信号（ＴＥ）を生成する。すなわち、フォーカスエラー信号（ＦＥ）およびトラッキングエラー信号（ＴＥ）は、光ディスク上の記録読取目標位置および光ピックアップの記録読取点位置間の誤差を表している。
【０１２３】
フォーカスエラー信号ＦＥは、例えば非点収差法によって生成される。すなわち、光学系の非点収差によって生じる対物レンズの焦点位置からのずれとして生成される。また、トラッキングエラー信号ＴＥは、例えばＤＰＤ（Differential Phase Detection）法によって生成される。すなわち、トラッキングエラー信号ＴＥは、上記４分割受光素子の対角位置の受光部による受光信号の位相差から生成される。
【０１２４】
オフセット補正器１２２によってオフセットの補正がなされたフォーカスエラー信号ＦＥは、位相補償器２３に供給される。フォーカスエラー信号（ＦＥ）は、位相補償器２３によって位相補償される。位相補償器２３による位相補償後の信号は、フォーカスサーボループをオープン状態およびクローズ状態間で切り換えるループスイッチ２４に供給される。
【０１２５】
フォーカスエラー信号（ＦＥ）は、タイミング制御器２６にも供給される。タイミング制御器２６は、フォーカスエラー信号（ＦＥ）に基づいて、フォーカスジャンプ、サーボループ切り換え、オフセット変更、収差補正駆動などに関する種々のタイミング信号を生成し、タイミング調整を実行する。なお、タイミング制御器２６には、フォーカスエラー信号（ＦＥ）の変化の解析やゼロクロス点の検出、検出値と所定値との比較を行うコンパレータ機能、および、計時を行うタイマ（図示しない）が設けられている。また、タイミング制御器２６は、装置全体の制御を司るＣＰＵ２５の制御の下で動作する。
【０１２６】
一方、ＣＰＵ２５から発せられる、記録または読み取りのためにアクセスする記録層の切り換え指令信号（Ｔｒｉｇ）に応答してタイミング制御器２６において生成されたタイミング信号がジャンプ信号生成器２８に供給される。ジャンプ信号生成器２８は、フォーカシング位置変更の加速および減速を指令する加速信号、減速信号を含むフォーカシング位置変更の駆動信号（Ｆｄｒｖ）を生成してループスイッチ２４に供給する。
【０１２７】
ループスイッチ２４は、タイミング制御器２６からのループ選択信号（Ｆｏｐｅｎ）に基づいて、位相補償器２３からの位相補償後の信号および駆動信号（Ｆｄｒｖ）を切り換えてドライバー回路１８に供給する。
【０１２８】
タイミング制御器２６は、ＣＰＵ２５の制御の下、オフセット補正器１２２のオフセットを変更、調整するためのオフセット変更信号（Ｅｃｎｔ）、例えば後述する収差補正カウント値を含む信号をオフセット制御器１２７に供給する。また、タイミング制御器２６は、収差補正のタイミング信号を収差補正駆動信号生成器２９に供給する。収差補正駆動信号生成器２９は、タイミング制御器２６からのタイミング信号に応答して収差補正駆動信号（Ｅｄｒｖ）を生成し、ドライバー回路１８に供給する。
【０１２９】
以下に、図９に示すフローチャートおよび図１０に示すタイミングチャートを参照してフォーカシング制御装置１１１の動作について詳細に説明する。なお、この実施の形態においては、４つの記録層を有する４層光ディスクを例に説明する。すなわち、光ディスク１１は、第１記録層（Ｌ０層）から第４記録層（Ｌ３層）を有している。
【０１３０】
まず、記録層の切り換え指令（Ｔｒｉｇ）がＣＰＵ２５から発せられると（ステップＳ３１１）、Ｌ３層へフォーカスジャンプを行う準備のため、ビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５が駆動されＬ３層に対する球面収差補正が実行される（ステップＳ３１２）と共に、Ｆｏｆｓａに示されるようなタイミング（ｔ１１）で、Ｌ０層で発生する球面収差によるフォーカスエラー信号のバランス崩れを補うためのオフセット補正が開始される。なお、ビームエキスパンダ１５を駆動するステッピングモータのパルスカウント値（Ｅｃｎｔ）がオフセット制御器１２７に供給される。
【０１３１】
フォーカスジャンプ後にＬ３層での収差が最小になるように、フォーカスジャンプを行う前にあらかじめＬ０層にてビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５のみを駆動し調節した場合、Ｌ０層での収差が大きくなりそのためフォーカスエラーのバランス崩れやオフセットの増大もしくはその両方の影響によりサーボが不安定になり制御できなくなってしまう。つまり、オフセット補正（オフセット調整）を行わない場合の誤差信号生成器２１からのフォーカスエラー信号（ＦＥｏ）は、球面収差の影響にて、バランス崩れが発生する。この時点（ＦＥ１１）では、まだフォーカスサーボをクローズしているタイミングであるため、フォーカスエラー信号（ＦＥｏ）のバランス崩れにより外乱に弱くなるばかりでなく、最悪の場合にはフォーカスサーボ制御ができないなど種々の問題が生じる。
【０１３２】
一方、フォーカスジャンプ後にＬ３層での収差が最小になるように、フォーカスジャンプを行う前にあらかじめＬ０層にてビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５を駆動し調節すると共に、現在層および目的層においてバランス崩れが生じないようにオフセット補正を行った場合のフォーカスエラー信号は、ＦＥで示されるようにフォーカスエラー信号のバランスがとれ、安定したサーボ制御が行えるようになる。
【０１３３】
次に、収差補正が終了したか否かとフォーカスオフセットが所定量まで補正されたが判別される（ステップＳ３１３）。収差補正が終了しかつ、フォーカスオフセットが所定量まで補正されたと判別された場合には本ルーチンを抜ける。収差補正が終了した時点において、収差補正はジャンプ先の記録層（Ｌ３層）の最適値（Ｌ３（ｏｐｔｉｍａｌ））に調整されている。なお、オフセット補正は、ビームエキスパンダ１５の駆動が終了する時点で終了し、その時点でオフセット補正値がフォーカスサーボが不安定とならない所定の値となるように変更するのが好ましい。
【０１３４】
前記ビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５が所定量まで駆動され、かつ前記フォーカスオフセットが所定量まで補正された（ステップＳ３１３）後に、タイミング制御器２６からフォーカスサーボループをオープンとすることを指定する信号（Ｆｏｐｅｎ）が発せられる。ループスイッチ２４は、タイミング制御器２６からのループ選択信号（Ｆｏｐｅｎ）に応答してフォーカスサーボループをオープン状態に切り換える（ステップＳ３１４）。
【０１３５】
より詳細には、サーボループをオープン状態に切り換えた（ステップＳ３１４）後、Ｌ０層からＬ３層へのフォーカスジャンプを開始する（ステップＳ３１５）。
フォーカスジャンプの駆動信号（Ｆｄｒｖ）は、オフセット補正後のフォーカスエラー信号（ＦＥ）に基づいて生成される。また、前述のように、フォーカスジャンプの駆動信号（Ｆｄｒｖ）は、フォーカシング位置を加速駆動する加速信号パルス（ＰＡ）および減速駆動する減速信号パルス（ＰＤ）を含んでいる。
【０１３６】
次に、前記フォーカスオフセットの補正を開始する（ステップＳ３１６）。フォーカスオフセットの補正は、フォーカスジャンプが終了し、フォーカスサーボがクローズされるまでに、Ｌ３層での最適値になるように制御される（ステップＳ３１７）。
【０１３７】
次に、フォーカスジャンプが終了したか否かが判別される（ステップＳ３１８）。かかる判別は、フォーカスエラー信号（ＦＥ）に基づいて、タイミング制御器２６によってなされる。フォーカスジャンプが終了したと判別された場合には、すなわちタイミング制御器２６からの信号（Ｆｏｐｅｎ）の立ち下がりエッジに応答して、ループスイッチ２４は、フォーカスサーボループをクローズ状態に切り換える（ステップＳ３１９）。
【０１３８】
この実施の形態においては、オフセット補正器１２２によりフォーカスエラー信号（ＦＥ）のオフセットを補正し、オフセット補正を行った後のフォーカスエラー信号（ＦＥ）を用いてフォーカシング位置制御を行っている。図１０に模式的に示すように、フォーカスジャンプを開始してからフォーカスジャンプを終了するまで、オフセット補正値（Ｆｏｆｓａ）を変更している。つまり、オフセットは比較的急激に変更される。オフセット補正（Ｆｏｆｓａ）は、予め設定され、オフセット制御器１２７内に設けられたオフセットテーブルに従って実行される。または、現在値と目標値の２点間を線形補完した値を用いてオフセット補正を行ってもよい。
【０１３９】
上記したように、この実施の形態においては、記録層切り換え処理の開始（Ｔｒｉｇ）とともにオフセット補正および収差補正をそれぞれｔ２１，ｔ２２で同時に開始している。また、Ｌ３層に対するオフセットの変更は、フォーカスジャンプの開始から終了までの間に行われる。すなわち、フォーカスジャンプに要する時間と同等以下の短い期間にオフセットの変更を終了させている。
【０１４０】
この実施の形態によれば、層間ジャンプ前に残留収差が存在していても、オフセット補正によってサーボ信号のオフセットを適切に保つことができる。また、フォーカスジャンプが終了して目標の層に到達するまでに目標層における最適なオフセット値に収束できるため、外乱に強く、安定な層間ジャンプを実行することができる。また、安定で高精度なフォーカスサーボを実行することが可能である。
【０１４１】
Ｌ０層からＬ３層へのフォーカスジャンプの場合について説明したが、Ｌ３層からＬ０層へのフォーカスジャンプの場合でも同様である。また、４層光ディスクを例に説明したが、それ以外の複数の記録層を有する光ディスクの場合にも適用可能である。すなわち、複数の記録層のうち、いずれかの記録層から他の記録層のいずれかにジャンプする場合にも適用可能である。
【０１４２】
なお、この実施の形態において、タイミング制御器２６は、収差補正値の変更終了ｔ２４に応答してフォーカスジャンプを開始させると共に、フォーカスジャンプの終了時点ｔ２６においてオフセット補正器１２２のオフセット補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成し、フォーカスオフセットの補正は、フォーカスジャンプが終了し、フォーカスサーボがクローズされるまでに、Ｌ３層での最適値になるように制御されることとしているが、更にフォーカスジャンプの精度を向上させるために、タイミング制御器２６は、収差補正値の変更終了ｔ２４に応答してフォーカスジャンプを開始（ＰＡ）させると共に、フォーカスジャンプの目標層に対するフォーカスエラー信号のＳ波形が観測される（図１０のタイミングＦＥ１２）前までにオフセット補正器１２２のオフセット補正量が目標層に対する所定量に達する（ｔ２５）よう構成してもよい。
【０１４３】
即ち、図１０に模式的に示すように、フォーカスジャンプ開始後ＦＥ１２で示すところの目標層によるＦＥ信号の変化が見られるまでに、バランス補正値をＦｏｆｓｂのように目標層に適した値に収束させるよう制御する。
【０１４４】
フォーカスジャンプブレーキＰＤは、目標とする層に対するＦＥ信号のレベルが所定量を超えたと判断されたときに出力されるようタイミングを制御される方式が考案されている。このような場合、収差による影響で、ＦＥ信号のバランスが崩れていた場合、フォーカスジャンプブレーキＰＤを出力するタイミングが本来のタイミングとずれてしまい、フォーカスジャンプが不安定になってしまう。
【０１４５】
そこで上記のように、フォーカスジャンプをより安定に行うために、フォーカスオフセットの補正を目標層によるＦＥ信号の変化が見られるまでに、オフセット補正値をＦｏｆｓｂのように目標層に適した値に収束させるよう制御することで、安定で高精度なフォーカスサーボを実行することが可能になる。
【０１４６】
（実施の形態５）
図１１と図１２は本発明の実施の形態５の光ディスク装置におけるフォーカシング制御装置１１１を詳細に説明する。なお、フォーカシング制御装置１１１の構成は実施の形態４の場合と同様である。
【０１４７】
ここでは、図９と図１０に代わる図１１に示すフローチャートおよび図１２に示すタイミングチャートを参照してフォーカシング制御装置１１１の動作を詳細に説明する。なお、この実施の形態においては、４つの記録層を有する４層光ディスクを例に説明する。すなわち、光ディスク１１は、第１記録層（Ｌ０層）から第４記録層（Ｌ３層）を有している。
【０１４８】
まず、記録層の切り換え指令（Ｔｒｉｇ）がＣＰＵ２５から発せられると（ステップＳ４１１）、オフセット補正を開始する。このオフセット補正は、後に動作するビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５によってＬ０層で発生する球面収差によるフォーカスエラー信号のバランス崩れを補うためにＦｏｆｓａに示されるようなタイミングで、あらかじめ行う。
【０１４９】
次に、オフセット補正が所定値（Ｅｃｎｔ１３）に達したか否かが判別される（ステップＳ４２０）。前記所定値（Ｅｃｎｔ１３）は、サーボが外れない程度の量としてあらかじめ決定されたＦｏｆｓの変更量を使用する。
【０１５０】
オフセット補正が前記所定値（Ｅｃｎｔ１３）に達したのを確認した（ステップＳ４２１）後、ビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５が駆動されＬ３層に対する球面収差補正が実行される（ステップＳ４１２）。なお、ビームエキスパンダ１５を駆動するステッピングモータのパルスカウント値（Ｅｃｎｔ）がオフセット制御器１２７に供給される。
【０１５１】
フォーカスジャンプ後にＬ３層での収差が最小になるように、フォーカスジャンプを行う前にあらかじめＬ０層にてビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５のみを駆動し調節した場合、Ｌ０層での収差が大きくなりそのためフォーカスエラーのバランス崩れやオフセットの増大もしくはその両方の影響によりサーボが不安定になり制御できなくなってしまう。つまり、オフセット補正（オフセット調整）を行わない場合の誤差信号生成器２１からのフォーカスエラー信号（ＦＥｏ）は、球面収差の影響にて、バランス崩れが発生する。この時点（ＦＥ１１）では、まだフォーカスサーボをクローズしているタイミングであるため、フォーカスエラー信号（ＦＥｏ）のバランス崩れにより外乱に弱くなるばかりでなく、最悪の場合にはフォーカスサーボ制御ができないなど種々の問題が生じる。
【０１５２】
一方、フォーカスジャンプ後にＬ３層での収差が最小になるように、フォーカスジャンプを行う前にあらかじめＬ０層にてビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５を駆動し調節すると共に、現在層および目的層においてバランス崩れが生じないようにオフセット補正を行った場合のフォーカスエラー信号は、ＦＥで示されるようにフォーカスエラー信号のバランスがとれ、安定したサーボ制御が行えるようになる。
【０１５３】
次に、オフセット補正が終了したか否かが判別される（ステップＳ４２２）。オフセット補正が終了したと判別された場合には本ルーチンを抜ける。
次に、収差補正が終了したか否かが判別される（ステップＳ４１３）。収差補正が終了したと判別された場合には本ルーチンを抜ける。収差補正が終了した時点において、収差補正はジャンプ先の記録層（Ｌ３層）の最適値（Ｌ３（ｏｐｔｉｍａｌ））に調整されている。なお、オフセット補正は、ビームエキスパンダ１５の駆動が終了する前までに終了し、その時点でオフセット補正値がフォーカスサーボが不安定とならない所定の値となるように設定されるのが好ましい。
【０１５４】
前記ビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５が所定量まで駆動された（ステップＳ４１３）後に、タイミング制御器２６からフォーカスサーボループをオープンとすることを指定する信号（Ｆｏｐｅｎ）が発せられる。ループスイッチ２４は、タイミング制御器２６からのループ選択信号（Ｆｏｐｅｎ）に応答してフォーカスサーボループをオープン状態に切り換える（ステップＳ４１４）。
【０１５５】
より詳細には、サーボループをオープン状態に切り換えた（ステップＳ４１４）後、Ｌ０層からＬ３層へのフォーカスジャンプを開始する（ステップＳ４１５）。
フォーカスジャンプの駆動信号（Ｆｄｒｖ）は、オフセット補正後のフォーカスエラー信号（ＦＥ）に基づいて生成される。また、前述のように、フォーカスジャンプの駆動信号（Ｆｄｒｖ）は、フォーカシング位置を加速駆動する加速信号パルス（ＰＡ）および減速駆動する減速信号パルス（ＰＤ）を含んでいる。
【０１５６】
次に、前記フォーカスオフセットの補正を開始する（ステップＳ４１６）。フォーカスオフセットの補正は、フォーカスジャンプが終了し、フォーカスサーボがクローズされるまでに、Ｌ３層での最適値になるように制御される（ステップＳ４１７）。
【０１５７】
次に、フォーカスジャンプが終了したか否かが判別される（ステップＳ４１８）。かかる判別は、フォーカスエラー信号（ＦＥ）に基づいて、タイミング制御器２６によってなされる。フォーカスジャンプが終了したと判別された場合には、すなわちタイミング制御器２６からの信号（Ｆｏｐｅｎ）の立ち下がりエッジに応答して、ループスイッチ２４は、フォーカスサーボループをクローズ状態に切り換える（ステップＳ４１９）。
【０１５８】
この実施の形態においては、オフセット補正器１２２によりフォーカスエラー信号（ＦＥ）のオフセットを補正し、オフセット補正を行った後のフォーカスエラー信号（ＦＥ）を用いてフォーカシング位置制御を行っている。図１２に模式的に示すように、フォーカスジャンプを開始してからフォーカスジャンプをｔ２６で終了するまで、オフセット補正値（Ｆｏｆｓａ）を変更している。つまり、オフセットは比較的急激に変更される。オフセット補正（Ｆｏｆｓａ）は、予め設定され、オフセット制御器１２７内に設けられたオフセットテーブルに従って実行される。または、現在値と目標値の２点間を線形補完した値を用いてオフセット補正を行ってもよい。
【０１５９】
上記したように、この実施の形態においては、記録層切り換え処理の開始とともにオフセット補正を開始し、その後収差補正を開始している。また、Ｌ３層に対するオフセットの変更は、収差補正の開始後からフォーカスジャンプ終了までの間に行われるが、フォーカスジャンプに要する時間とほぼ同等の短い期間にオフセットの変更を終了させている。
【０１６０】
この実施の形態によれば、層間ジャンプ前に残留収差が存在していても、オフセット補正によってサーボ信号のオフセットを適切に保つことができる。また、フォーカスジャンプが終了して目標の層に到達するまでに目標層における最適なオフセット値に収束できるため、外乱に強く、安定な層間ジャンプを実行することができる。また、安定で高精度なフォーカスサーボを実行することが可能である。
【０１６１】
Ｌ０層からＬ３層へのフォーカスジャンプの場合について説明したが、Ｌ３層からＬ０層へのフォーカスジャンプの場合でも同様である。また、４層光ディスクを例に説明したが、それ以外の複数の記録層を有する光ディスクの場合にも適用可能である。すなわち、複数の記録層のうち、いずれかの記録層から他の記録層のいずれかにジャンプする場合にも適用可能である。
【０１６２】
なお、この実施の形態において、タイミング制御器２６は、収差補正値の変更終了ｔ２４に応答してフォーカスジャンプを開始させると共に、フォーカスジャンプの終了時点ｔ２６においてオフセット補正器１２２のオフセット補正量Ｆｏｆｓａが目標層に対する所定量に達するよう構成し、フォーカスオフセットの補正は、フォーカスジャンプが終了し、フォーカスサーボがクローズされるまでに、Ｌ３層での最適値になるように制御されることとしているが、更にフォーカスジャンプの精度を向上させるために、タイミング制御器２６は、収差補正値の変更終了ｔ２４に応答してフォーカスジャンプを開始（ＰＡ）させると共に、前記フォーカスジャンプの目標層に対するフォーカスエラー信号のＳ波形が観測される（図１２のタイミングＦＥ１２）前までにオフセット補正器１２２のオフセット補正量Ｆｏｆｓｂが目標層に対する所定量に達する（ｔ２５）よう構成してもよい。
【０１６３】
即ち、図１２に模式的に示すように、フォーカスジャンプ開始後ＦＥ１２で示すところの目標層によるＦＥ信号の変化が見られるまでに、バランス補正値をＦｏｆｓｂのように目標層に適した値に収束させるよう制御する。フォーカスジャンプブレーキＰＤは、目標とする層に対するＦＥ信号のレベルが所定量を超えたと判断されたときに出力されるようタイミングを制御される方式が考案されている。このような場合、収差による影響で、ＦＥ信号のバランスが崩れていた場合、フォーカスジャンプブレーキＰＤを出力するタイミングが本来のタイミングとずれてしまい、フォーカスジャンプが不安定になってしまう。
【０１６４】
そこで上記のように、フォーカスジャンプをより安定に行うために、フォーカスオフセットの補正を目標層によるＦＥ信号の変化が見られるまでに、オフセット補正値をＦｏｆｓｂのように目標層に適した値に収束させるよう制御することで、安定で高精度なフォーカスサーボを実行することが可能になる。
【０１６５】
（実施の形態６）
図１３と図１４は本発明の実施の形態６の光ディスク装置におけるフォーカシング制御装置１１１を詳細に説明する。なお、フォーカシング制御装置１１１の構成は実施の形態４の場合と同様である。
【０１６６】
ここでは、図９と図１０に代わる図１３に示すフローチャートおよび図１４に示すタイミングチャートを参照してフォーカシング制御装置１１１の動作を詳細に説明する。なお、この実施の形態においては、４つの記録層を有する４層光ディスクを例に説明する。すなわち、光ディスク１１は、第１記録層（Ｌ０層）から第４記録層（Ｌ３層）を有している。
【０１６７】
まず、記録層の切り換え指令（Ｔｒｉｇ）がＣＰＵ２５から発せられると（ステップＳ５１１）、収差補正を開始する（ステップＳ５１２）。次に、収差補正が所定値（Ｅｃｎｔ１５）に達したか否かが判別される（ステップＳ５２１）。前記所定値（Ｅｃｎｔ１５）は、サーボが外れない程度の量としてあらかじめ決定された収差補正の変更量を使用する。なお、ビームエキスパンダ１５を駆動するステッピングモータのパルスカウント値（Ｅｃｎｔ）がオフセット制御器１２７に供給される。収差補正が前記所定値（Ｅｃｎｔ１５）に達したのを確認した（ステップＳ５２１）後、Ｆｏｆｓａに示されるようなタイミングで、オフセット補正を開始する（ステップＳ５２０）。このオフセット補正は、動作しているビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５によってＬ０層で発生する球面収差によるフォーカスエラー信号のバランス崩れを補うために行う。
【０１６８】
フォーカスジャンプ後にＬ３層での収差が最小になるように、フォーカスジャンプを行う前にあらかじめＬ０層にてビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５のみを駆動し調節した場合、Ｌ０層での収差が大きくなりそのためフォーカスエラーのバランス崩れやオフセットの増大もしくはその両方の影響によりサーボが不安定になり制御できなくなってしまう。つまり、オフセット補正（オフセット調整）を行わない場合の誤差信号生成器２１からのフォーカスエラー信号（ＦＥｏ）は、球面収差の影響にて、バランス崩れが発生する。この時点（ＦＥ１１）では、まだフォーカスサーボをクローズしているタイミングであるため、フォーカスエラー信号（ＦＥｏ）のバランス崩れにより外乱に弱くなるばかりでなく、最悪の場合にはフォーカスサーボ制御ができないなど種々の問題が生じる。
【０１６９】
一方、フォーカスジャンプ後にＬ３層での収差が最小になるように、フォーカスジャンプを行う前にあらかじめＬ０層にてビームエキスパンダ（収差補正デバイス）１５を駆動し調節すると共に、現在層および目的層においてバランス崩れが生じないようにオフセット補正を行った場合のフォーカスエラー信号は、ＦＥで示されるようにフォーカスエラー信号のバランスがとれ、安定したサーボ制御が行えるようになる。
【０１７０】
次に、収差補正が終了したか否かが判別される（ステップＳ５１３）。収差補正が終了したと判別された場合には本ルーチンを抜ける。
次に、ジャンプ前オフセット補正が終了したか否かが判別される（ステップＳ５２２）。オフセット補正が終了したと判別された場合には本ルーチンを抜ける。収差補正が終了した時点において、収差補正はジャンプ先の記録層（Ｌ３層）の最適値（Ｌ３（ｏｐｔｉｍａｌ））に調整されている。なお、オフセット補正は、ビームエキスパンダ１５の駆動が終了した後に終了し、その時点でオフセット補正値がフォーカスサーボが不安定とならない所定の値となるように設定されるのが好ましい。
【０１７１】
前記オフセットが所定量まで補正された（ステップＳ５２２）後に、タイミング制御器２６からフォーカスサーボループをオープンとすることを指定する信号（Ｆｏｐｅｎ）が発せられる。ループスイッチ２４は、タイミング制御器２６からのループ選択信号（Ｆｏｐｅｎ）に応答してフォーカスサーボループをオープン状態に切り換える（ステップＳ５１４）。
【０１７２】
より詳細には、サーボループをオープン状態に切り換えた（ステップＳ５１４）後、Ｌ０層からＬ３層へのフォーカスジャンプを開始する（ステップＳ５１５）。
フォーカスジャンプの駆動信号（Ｆｄｒｖ）は、オフセット補正後のフォーカスエラー信号（ＦＥ）に基づいて生成される。また、前述のように、フォーカスジャンプの駆動信号（Ｆｄｒｖ）は、フォーカシング位置を加速駆動する加速信号パルス（ＰＡ）および減速駆動する減速信号パルス（ＰＤ）を含んでいる。
【０１７３】
次に、前記フォーカスオフセットの補正を開始する（ステップＳ５１６）。フォーカスオフセットの補正は、フォーカスジャンプが終了し、フォーカスサーボがクローズされるまでに、Ｌ３層での最適値になるように制御される（ステップＳ５１７）。
【０１７４】
次に、フォーカスジャンプが終了したか否かが判別される（ステップＳ５１８）。かかる判別は、フォーカスエラー信号（ＦＥ）に基づいて、タイミング制御器２６によってなされる。フォーカスジャンプが終了したと判別された場合には、すなわちタイミング制御器２６からの信号（Ｆｏｐｅｎ）の立ち下がりエッジに応答して、ループスイッチ２４は、フォーカスサーボループをクローズ状態に切り換える（ステップＳ５１９）。
【０１７５】
この実施の形態においては、オフセット補正器１２２によりフォーカスエラー信号（ＦＥ）のオフセットを補正し、オフセット補正を行った後のフォーカスエラー信号（ＦＥ）を用いてフォーカシング位置制御を行っている。図１４に模式的に示すように、フォーカスジャンプを開始してからフォーカスジャンプを終了ｔ２６するまで、オフセット補正値（Ｆｏｆｓａ）を変更している。つまり、オフセットは比較的急激に変更される。オフセット補正（Ｆｏｆｓａ）は、予め設定され、オフセット制御器１２７内に設けられたオフセットテーブルに従って実行される。または、現在値と目標値の２点間を線形補完した値を用いてオフセット補正を行ってもよい。
【０１７６】
上記したように、この実施の形態においては、記録層切り換え処理の開始とともに収差補正を開始し、その後オフセット補正を開始している。また、Ｌ３層に対するオフセットの変更は、フォーカスジャンプの開始から終了までの間に行われるが、フォーカスジャンプに要する時間と同等以下の短い期間にオフセットの変更を終了させている。
【０１７７】
この実施の形態によれば、層間ジャンプ前に残留収差が存在していても、オフセット補正によってサーボ信号のオフセットを適切に保つことができる。また、フォーカスジャンプが終了して目標の層に到達するまでに目標層における最適なオフセット値に収束できるため、外乱に強く、安定な層間ジャンプを実行することができる。また、安定で高精度なフォーカスサーボを実行することが可能である。
【０１７８】
Ｌ０層からＬ３層へのフォーカスジャンプの場合について説明したが、Ｌ３層からＬ０層へのフォーカスジャンプの場合でも同様である。また、４層光ディスクを例に説明したが、それ以外の複数の記録層を有する光ディスクの場合にも適用可能である。すなわち、複数の記録層のうち、いずれかの記録層から他の記録層のいずれかにジャンプする場合にも適用可能である。
【０１７９】
なお、この実施の形態において、タイミング制御器２６は、収差補正値の変更終了ｔ２４に応答してフォーカスジャンプを開始させると共に、フォーカスジャンプの終了時点ｔ２６においてオフセット補正器１２２のオフセット補正量が目標層に対する所定量に達するよう構成し、フォーカスオフセットの補正は、フォーカスジャンプが終了し、フォーカスサーボがクローズされるまでに、Ｌ３層での最適値になるように制御されることとしているが、更にフォーカスジャンプの精度を向上させるために、タイミング制御器２６は、収差補正値の変更終了ｔ２４に応答して前記フォーカスジャンプを開始（ＰＡ）させると共に、フォーカスジャンプの目標層に対するフォーカスエラー信号のＳ波形が観測される（図１４のタイミングＦＥ１２）前までに前記オフセット補正器１２２のオフセット補正量が目標層に対する所定量に達する（ｔ２５）よう構成してもよい。
【０１８０】
即ち、図１４に模式的に示すように、フォーカスジャンプ開始後ＦＥ１２で示すところの目標層によるＦＥ信号の変化が見られるまでに、バランス補正値をＦｏｆｓｂのように目標層に適した値に収束させるよう制御する。フォーカスジャンプブレーキＰＤは、目標とする層に対するＦＥ信号のレベルが所定量を超えたと判断されたときに出力されるようタイミングを制御される方式が考案されている。このような場合、収差による影響で、ＦＥ信号のバランスが崩れていた場合、フォーカスジャンプブレーキＰＤを出力するタイミングが本来のタイミングとずれてしまい、フォーカスジャンプが不安定になってしまう。よって、フォーカスジャンプをより安定に行うために、フォーカスオフセットの補正を目標層によるＦＥ信号の変化が見られるまでに、オフセット補正値をＦｏｆｓｂのように目標層に適した値に収束させるよう制御することで、安定で高精度なフォーカスサーボを実行することが可能になる。
【０１８１】
なお、上記の各実施の形態では、収差補正デバイスとしてビームエキスパンダを用いた場合を例に説明したが、液晶収差補正素子などの他の収差補正デバイスを用いることができる。例えば、液晶素子を用いる場合には、ステップ状に駆動信号を液晶素子に印加し、タイマの計時に従ってバランス若しくはオフセット若しくはその両方の補正量を確定すればよい。また、液晶素子の応答速度の温度依存性を考慮して補正するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
ブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）などの複数の記録層を有する光ディスクにアクセスする場合に、光ビームの短波長化、および対物レンズの高ＮＡ化に光ピックアップを使用した場合であっても、安定した層間ジャンプを実現できるので、この光ディスク装置を搭載した各種の処理装置の高性能化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】本発明の実施の形態１〜実施の形態３の光ディスク装置におけるフォーカシング制御装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１のフォーカス制御のフローチャート図
【図３】同実施の形態のフォーカス制御の動作を示すタイミング図
【図４】本発明の実施の形態２のフォーカス制御のフローチャート図
【図５】同実施の形態のフォーカス制御の動作を示すタイミング図
【図６】本発明の実施の形態３のフォーカス制御のフローチャート図
【図７】同実施の形態のフォーカス制御の動作を示すタイミング図
【図８】本発明の実施の形態４〜実施の形態６の光ディスク装置におけるフォーカシング制御装置の構成図
【図９】本発明の実施の形態４のフォーカス制御のフローチャート図
【図１０】同実施の形態のフォーカス制御の動作を示すタイミング図
【図１１】本発明の実施の形態５のフォーカス制御のフローチャート図
【図１２】同実施の形態のフォーカス制御の動作を示すタイミング図
【図１３】本発明の実施の形態６のフォーカス制御のフローチャート図
【図１４】同実施の形態のフォーカス制御の動作を示すタイミング図
【図１５】本発明のバランス補正に関する構成図
【図１６】本発明のバランス補正に関する動作を示すタイミング図
【図１７】本発明のオフセット補正に関する構成図
【図１８】本発明のオフセット補正に関する動作を示すタイミング図
【図１９】従来例のゲイン補正に関する動作を示すタイミング図
【図２０】従来例のゲイン補正に関する構成図
【図２１】本発明のバランス補正に関するＦＥ信号の特徴を示す図
【図２２】本発明のオフセット補正に関するＦＥ信号の特徴を示す図
【符号の説明】
【０１８４】
１０，１１１  フォーカシング制御装置
１１  光ディスク
１２  光ピックアップ
１４  フォーカスアクチュエータ
１５  収差補正デバイス
１７  光検出器
１８  ドライバー回路
２１  誤差信号生成器
２２  バランス補正器
２３  位相補償器
２４  ループスイッチ
２５  ＣＰＵ（処理装置）
２６  タイミング制御器
２７  バランス制御器
２８  ジャンプ信号生成器
２９  収差補正駆動信号生成器
１２２  オフセット補正器
１２７  オフセット制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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