(57)【要約】      （修正有）【課題】光学系のＮＡが上昇しても安定度の高いフォーカス引き込みを短時間で実現できる光ディスク装置を提供する。【解決手段】フォーカス引き込み動作のために対物レンズ２３を光ディスク１に接近させるとき、対物レンズ２３が、ディスク位置情報に基づいて決定される速度切換位置に達するまでは対物レンズ２３の移動速度を相対的に高い値に設定し、対物レンズ２３が速度切換位置を過ぎてからは対物レンズ２３の移動速度を相対的に低い値に設定する。この速度切換位置は、光ビーム２３の焦点が光ディスク１の情報記録層１Ａ上に位置するときの対物レンズ２３の位置に比べて、光ディスク１から離れた位置に設定される。【選択図】図５
2008204607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録層を有する光ディスクに光ビームを集束する対物レンズと、
前記対物レンズを前記光ディスクの情報記録層に対して垂直な方向に移動させるアクチュエータと、
前記アクチュエータの動作を制御することにより、設定された速度で前記対物レンズを移動させることができるアクチュエータ駆動部と、
前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置するときの前記対物レンズの位置をディスク位置として検出するディスク位置検出手段と、
フォーカス引き込み動作のために前記対物レンズを前記光ディスクに接近させるとき、前記対物レンズが前記ディスク位置に基づいて決定される速度切換位置に達するまでは前記対物レンズの移動速度を相対的に高い値に設定し、前記対物レンズが前記速度切換位置を過ぎてからは前記対物レンズの移動速度を相対的に低い値に設定する移動速度設定手段と
を備え、
前記速度切換位置は、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置するときの前記対物レンズの位置に比べて、前記光ディスクから離れた位置に設定され、
前記移動速度設定手段は、前記光ディスクに対するフォーカス外れが生じた後、再度フォーカス引き込み動作を行うとき、既に検出されている前記ディスク位置に基づいて決定された速度切換位置で前記対物レンズの移動速度を変化させる、光ディスク装置。
【請求項２】
前記ディスク位置検出手段は、前記フォーカス外れが生じる前において前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置するときの前記対物レンズの位置に基づいて、次にフォーカス引き込み動作を行うときの速度切換位置を決定する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記光ディスクの情報記録層に対する光ビームの焦点の位置ずれに応じたフォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差検出手段と、
前記フォーカス誤差信号に基づいて、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上にあることを検出する合焦点検出手段と、
を備え、
前記ディスク位置検出手段は、前記アクチュエータを駆動するための駆動信号と前記合焦点検出手段の出力とに基づいて前記ディスク位置に対応する駆動信号の値をディスク位置情報として決定する、請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記駆動信号に含まれる高周波成分を除去するローパスフィルタを備え、
前記ディスク位置検出手段は、前記高周波成分が除去された前記駆動信号と前記合焦点検出手段の出力とに基づいてディスク位置情報を決定する、請求項３に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
再度フォーカス引き込み動作を行うときの速度切換位置は、最初のフォーカス引き込み動作を行うときの速度切換位置よりも前記光ディスクに接近している、請求項４に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記ディスク位置検出手段は、最初のフォーカス引き込み動作が行われる前、前記アクチュエータにより、前記光ディスクの情報記録層に対して垂直な方向に前記対物レンズを移動させ、前記ディスク位置を決定するための動作を行う、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
第１情報記録層および第２情報記録層を含む複数の情報記録層を有する光ディスクの第１情報記録層に第１波長の第１光ビームを集束し、前記第２情報記録層に第２波長の第２光ビームを集束することができる対物レンズユニットと、
前記対物レンズユニットを前記光ディスクの情報記録層に対して垂直な方向に移動させるアクチュエータと、
前記アクチュエータの動作を制御することにより、設定された速度で前記対物レンズユニットを移動させることができるアクチュエータ駆動部と、
前記第１光ビームの焦点が前記光ディスクの前記第１情報記録層上に位置するときの前記対物レンズユニットの位置をディスク位置として検出するディスク位置検出手段と、
前記第２光ビームを用いて前記第２情報記録層に対して行うフォーカス引き込み動作のために前記対物レンズユニットを前記光ディスクに接近させるとき、前記対物レンズユニットが前記ディスク位置に基づいて決定される速度切換位置に達するまでは前記対物レンズユニットの移動速度を相対的に高い値に設定し、前記対物レンズユニットが前記速度切換位置を過ぎてからは前記対物レンズユニットの移動速度を相対的に低い値に設定する移動速度設定手段と
を備え、
前記速度切換位置は、前記第２光ビームの焦点が前記光ディスクの第２情報記録層上に位置するときの前記対物レンズユニットの位置に比べて、前記光ディスクから離れた位置に設定される、光ディスク装置。
【請求項８】
前記ディスク位置検出手段は、前記第１光ビームを用いて前記第１情報記録層に対して行うフォーカス引き込み動作が行われる前、前記アクチュエータにより、前記第１情報記録層に対して垂直な方向に前記対物レンズユニットを移動させ、前記ディスク位置を決定するための動作を行う、請求項７に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記移動速度設定手段は、前記第１光ビームの焦点が前記光ディスクの第１情報記録層上に位置するときの前記対物レンズユニットの位置に基づいて、前記第２光ビームを用いて前記第２情報記録層に対して行うフォーカス引き込み動作の速度切換位置を決定する、請求項７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、記録媒体である光ディスクに対して光ビームでデータ（情報）を記録し、あるいは光ディスクから光ビームでデータを再生することのできる光ディスク装置に関しており、特に光ビームのフォーカス制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに記録されているデータは、比較的弱い一定光量の光ビームを回転する光ディスクに照射し、光ディスクによって変調された反射光を検出することによって再生される。
【０００３】
再生専用の光ディスクには、光ディスクの製造段階でピットによる情報が予めスパイラル状に記録されている。これに対して、書き換え可能な光ディスクでは、スパイラル状のランドまたはグルーブを有するトラックが形成された基材表面に、光学的にデータの記録／再生が可能な記録材料膜が蒸着等の方法によって堆積されている。書き換え可能な光ディスクにデータを記録する場合は、記録すべきデータに応じて光量を変調した光ビームを光ディスクに照射し、それによって記録材料膜の特性を局所的に変化させることによってデータの書き込みを行う。
【０００４】
なお、ピットの深さ、トラックの深さ、および記録材料膜の厚さは、光ディスク基材の厚さに比べて小さい。このため、光ディスクにおいてデータが記録されている部分は、２次元的な面を構成しており、「情報記録面」と称される場合がある。本明細書では、このような情報記録面が深さ方向にも物理的な大きさを有していることを考慮し、「情報記録面」の語句を用いる代わりに、「情報記録層」の語句を用いることとする。光ディスクは、このような情報記録層を少なくとも１つ有している。なお、１つの情報記録層が、現実には、相変化材料層や反射層などの複数の層を含んでいてもよい。
【０００５】
記録可能な光ディスクにデータを記録するとき、または、このような光ディスクに記録されているデータを再生するとき、光ビームが情報記録層における目標トラック上で常に所定の集束状態となる必要がある。このためには、「フォーカス制御」および「トラッキング制御」が必要となる。「フォーカス制御」は、光ビームの焦点（集束点）の位置が常に情報記録層上に位置するように対物レンズの位置を情報記録層の法線方向に制御することである。一方、トラッキング制御とは、光ビームのスポットが所定のトラック上に位置するように対物レンズの位置を光ディスクの半径方向に制御することである。
【０００６】
近年、高密度・大容量の記録媒体として、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ，＋ＲＷ，＋Ｒ等の光ディスクが実用化されている。これらの光ディスクに対応した光ディスク装置では、開口数（ＮＡ）０．６の光学レンズ（対物レンズ）を用いている。さらなる高密度化・大容量化を行うために、例えばＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）等の次世代光ディスクが開発され、実用化されつつある。このような次世代光ディスクに対しては、ＮＡ０．８以上の光学レンズの採用が検討されている。
【０００７】
図１は、対物レンズ２３によって集束された光ビーム２００によって光ディスク１が照射されている様子を模式的に示している。記録／再生動作中の光ディスク１は高速で回転しているため、回転中の光ディスク１に対して高精度のフォーカス制御を実行するには、情報記録層上における光ビーム２００の収束状態を検知しつつ、光ビーム２００の焦点が常に情報記録層からずれないよう焦点位置の調節を行う必要がある。このような焦点位置の調節は、対物レンズ２３を、その光軸方向に前後させることによって行われる。
【０００８】
現実の光ディスク１の表面は完全な平面ではなく、通常は僅かに湾曲している。このため、光ディスク１のうち光ビーム２００によって照射されている部分は、光ディスク１の回転に伴って僅か（数百μｍ程度）ではあるが高速に上下することになる。従って、光ビーム２００を集束する対物レンズ２３の位置が固定されたままであると、光ビーム２００の焦点は光ディスク１の記録面から外れてしまうことになる。このように光ディスク１の回転に伴って光照射領域が上下することを、光ディスクの「面振れ」と称し、その大きさを「面振れ量」と称する。光ディスクの面振れ量は、規格で上限値が規定されている。
【０００９】
このような面振れが生じても、常に光ビーム２００の焦点を常に光ディスク１の情報記録層上に位置させるためには、光ビーム２００の焦点位置と光ディスク１の情報記録層との位置ズレを示す「フォーカス誤差信号」に基づいて対物レンズ２３の位置（光軸方向の位置）を高速に制御する必要がある。以下、フォーカス制御の基本的な動作を説明する。
【００１０】
図２は、フォーカス誤差信号を示すグラフである。縦軸がフォーカス誤差信号の振幅を示し、横軸が光ビームの焦点位置を示している。光ビームの焦点位置と光ディスクの情報記録層との距離が大きい場合、フォーカス誤差信号の振幅はゼロである。しかし、光ビームの焦点位置が光ディスクの情報記録層に近づくと、ある範囲内で、フォーカス誤差信号の振幅がゼロではない値をとり、Ｓ字状の波形（Ｓ字カーブ）を示すことになる。図２では、Ｓ字カーブの上限値から下限値までの範囲が矢印で示されている。
【００１１】
フォーカスサーボ制御をアクティブにし、その制御ループを閉じると、フォーカス誤差信号をゼロに近づけるように対物レンズ２３の位置が微調整される。しかし、光ビームの焦点位置が光ディスク１の情報記録層から大きく離れているときでも、フォーカスエラー信号の振幅はゼロである。このため、フォーカスサーボ制御をアクティブにする前、フォーカス誤差信号にＳ字カーブが現れる程度に光ビームの焦点位置を光ディスクの情報記録層に近づける必要がある。すなわち、フォーカスサーボ制御をアクティブにするためには、まず対物レンズ２３を光軸方向に移動することにより、光ビームの焦点を光ディスクの情報記録層に十分に接近させ、フォーカス誤差信号のＳ字カーブを検出することが必要になる。このようにしてフォーカス誤差信号のＳ字カーブを検出した後、適切なタイミングでフォーカスサーボ制御をアクティブにすることにより、フォーカス制御を開始することが可能になる。本明細書では、対物レンズ２３の光軸方向位置を変化させながらフォーカス誤差信号にＳ字カーブが出現する位置を探索し、Ｓ字カーブを検出した段階でフォーカスサーボ制御をアクティブにすることを、「フォーカス引込み」と称することにする。
【００１２】
フォーカス引き込みを短時間で行うためには、対物レンズ２３の位置を光軸方向に高速度で移動させる必要がある。しかしながら、対物レンズ２３にも質量があるため、フォーカス誤差信号にＳ字カーブが出現するまで高速で対物レンズ２３を移動させていた場合、Ｓ字カーブを検知した段階で瞬時に対物レンズ２３を停止することはできない。対物レンズ２３の移動速度が高いと、光ビームの焦点が光ディスク１の記録面を通り過ぎ、フォーカス誤差信号にＳ字カーブが出現しない領域（フォーカス誤差信号がゼロの領域）に達する場合がある。そのような場合、フォーカスサーボ制御を行っても、光ビームの焦点は光ディスクの記録面を追従することはできない。このような状態はフォーカスサーボが外れた状態であるので、フォーカス引き込み動作の再実行（リトライ）を行う必要がある。
【００１３】
このようなフォーカス引き込み動作の失敗を防ぐためには、対物レンズ２３の移動速度を低減すればよいが、こうすると、今度はフォーカス引き込み動作に要する時間が長くなりすぎるという問題がある。フォーカス引き込み動作に要する時間を効果的に短縮するため、対物レンズの移動速度を二段階に切り換えることが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【００１４】
以下、図３を参照しながら、フォーカス引き込み時間を短縮する従来の技術を説明する。図３は、従来の光ディスク装置のフォーカス引き込み動作を示す波形図である。
【００１５】
図３（ａ）は、フォーカス引き込み動作時における光ビームの焦点位置を示している。横軸は時間であり、光ビームの焦点が光ディスクの情報記録層に達するまでの時間変化が示されている。図３（ｂ）は、フォーカス誤差信号を示している。
【００１６】
図示されている例では、時刻ｔ１まで、光ビームの焦点が光ディスクの情報記録面から相対的に離れた位置（例えば退避位置）に存在しているが、時刻ｔ１において、情報記録面に向かっての高速移動を開始する。これは、図３（ｄ）に示されるフォーカス引き込み指令が、時刻ｔ１に出力されたためであり、この指令に応答してアクチュエータが対物レンズを光ディスク１に高速で近づけることを意味している。
【００１７】
対物レンズが光ディスクに近づくにつれ、光ビームの焦点も情報記録層に近づく。光ビームの焦点が情報記録層に充分に近づくと、光ビームの一部は光ディスクによって反射される。この反射光を検出することにより、再生信号（ＲＦ信号）やフォーカス誤差信号が得られる。時刻ｔ２において、反射光量（ＲＦ信号）が基準電圧以上になったとき、図３（ｃ）に示す光ディスク検出信号のレベルがＨｉｇｈに上昇する。ここで説明している光ディスク装置では、光ディスク検出信号のレベルが上昇すると、対物レンズの移動速度が低減される（図３（ａ））。
【００１８】
図３（ａ）に示すように光ビームの焦点が光ディスクの情報記録層に達すると、図３（ｂ）に示すようにフォーカス誤差信号にＳ字カーブのゼロクロス点が観察される。このゼロクロス点が検出されたタイミングで、フォーカスサーボの制御ループが閉じ、フォーカス引き込みが完了する。フォーカス引き込みが行われた後は、フォーカス誤差信号が常にゼロに近づくように対物レンズの位置が制御されるため、光ディスクの情報記録面の位置が上下しても、光ビームの焦点が情報記録面に追従することになる。
【００１９】
上記の従来技術では、対物レンズを光ディスクに接近させる際、反射光によって光ディスクを検知するまでは対物レンズを高速度で移動させ、光ディスクを検知してからは減速させることにより、フォーカス引き込み動作の確実性を向上させつつ、所要時間を短縮しようとしている。
【特許文献１】特開平２−７６１２８号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
上記光ディスク装置では、対物レンズが光ディスクに対して充分に接近したことを反射光量に基づいて検知しているが、反射光量が検出可能なレベルに増加するタイミングと、フォーカス誤差信号のゼロクロス点までの時間が短い場合がある。このような場合、対物レンズの移動速度が充分に低下しないうちに光ビームの焦点が情報記録層を通過し、その結果、フォーカス引き込み動作を安定して実行できなくなる場合がある。
【００２１】
高密度記録のために光ディスク装置の光学系のＮＡ（開口率）を高くすると、対物レンズの焦点距離や焦点深度が短くなるため、対物レンズを光ディスクに充分に近接させない限り、反射光量の変化を検知できなくなる。その場合、光ディスクを検知してから対物レンズの減速を開始していたのでは、減速が間に合わず、フォーカス引き込みに失敗する可能性がある。この失敗を避けるために、対物レンズの移動速度を最初から低い値に設定したのでは、所要時間を短縮する効果も失われてしまう。
【００２２】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その主たる目的には、光学系のＮＡが上昇しても安定度の高いフォーカス引き込みを短時間で実現できる光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明による光ディスク装置は、情報記録層を有する光ディスクに光ビームを集束する対物レンズと、前記対物レンズを前記光ディスクの情報記録層に対して垂直な方向に移動させるアクチュエータと、前記アクチュエータの動作を制御することにより、設定された速度で前記対物レンズを移動させることができるアクチュエータ駆動部と、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置するときの前記対物レンズの位置をディスク位置として検出するディスク位置検出手段と、フォーカス引き込み動作のために前記対物レンズを前記光ディスクに接近させるとき、前記対物レンズが前記ディスク位置に基づいて決定される速度切換位置に達するまでは前記対物レンズの移動速度を相対的に高い値に設定し、前記対物レンズが前記速度切換位置を過ぎてからは前記対物レンズの移動速度を相対的に低い値に設定する移動速度設定手段とを備え、前記速度切換位置は、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置するときの前記対物レンズの位置に比べて、前記光ディスクから離れた位置に設定され、前記移動速度設定手段は、前記光ディスクに対するフォーカス外れが生じた後、再度フォーカス引き込み動作を行うとき、既に検出されている前記ディスク位置に基づいて決定された速度切換位置で前記対物レンズの移動速度を変化させる。
【００２４】
好ましい実施形態において、前記ディスク位置検出手段は、前記フォーカス外れが生じる前において前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置するときの前記対物レンズの位置に基づいて、次にフォーカス引き込み動作を行うときの速度切換位置を決定する。
【００２５】
好ましい実施形態において、前記光ディスクの情報記録層に対する光ビームの焦点の位置ずれに応じたフォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差検出手段と、前記フォーカス誤差信号に基づいて、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上にあることを検出する合焦点検出手段とを備え、前記ディスク位置検出手段は、前記アクチュエータを駆動するための駆動信号と前記合焦点検出手段の出力とに基づいて前記ディスク位置に対応する駆動信号の値をディスク位置情報として決定する。
【００２６】
好ましい実施形態において、前記駆動信号に含まれる高周波成分を除去するローパスフィルタを備え、前記ディスク位置検出手段は、前記高周波成分が除去された前記駆動信号と前記合焦点検出手段の出力とに基づいてディスク位置情報を決定する。
【００２７】
好ましい実施形態において、再度フォーカス引き込み動作を行うときの速度切換位置は、最初のフォーカス引き込み動作を行うときの速度切換位置よりも前記光ディスクに接近している。
【００２８】
好ましい実施形態において、前記ディスク位置検出手段は、最初のフォーカス引き込み動作が行われる前、前記アクチュエータにより、前記光ディスクの情報記録層に対して垂直な方向に前記対物レンズを移動させ、前記ディスク位置を決定するための動作を行う。
【００２９】
本発明の更に他の光ディスク装置は、第１情報記録層および第２情報記録層を含む複数の情報記録層を有する光ディスクの第１情報記録層に第１波長の第１光ビームを集束し、前記第２情報記録層に第２波長の第２光ビームを集束することができる対物レンズユニットと、前記対物レンズユニットを前記光ディスクの情報記録層に対して垂直な方向に移動させるアクチュエータと、前記アクチュエータの動作を制御することにより、設定された速度で前記対物レンズユニットを移動させることができるアクチュエータ駆動部と、前記第１光ビームの焦点が前記光ディスクの前記第１情報記録層上に位置するときの前記対物レンズユニットの位置をディスク位置として検出するディスク位置検出手段と、前記第２光ビームを用いて前記第２情報記録層に対して行うフォーカス引き込み動作のために前記対物レンズユニットを前記光ディスクに接近させるとき、前記対物レンズユニットが前記ディスク位置に基づいて決定される速度切換位置に達するまでは前記対物レンズユニットの移動速度を相対的に高い値に設定し、前記対物レンズユニットが前記速度切換位置を過ぎてからは前記対物レンズユニットの移動速度を相対的に低い値に設定する移動速度設定手段とを備え、前記速度切換位置は、前記第２光ビームの焦点が前記光ディスクの第２情報記録層上に位置するときの前記対物レンズユニットの位置に比べて、前記光ディスクから離れた位置に設定される。
【００３０】
好ましい実施形態において、前記ディスク位置検出手段は、前記第１光ビームを用いて前記第１情報記録層に対して行うフォーカス引き込み動作が行われる前、前記アクチュエータにより、前記第１情報記録層に対して垂直な方向に前記対物レンズユニットを移動させ、前記ディスク位置を決定するための動作を行う。
【００３１】
好ましい実施形態において、前記移動速度設定手段は、前記第１光ビームの焦点が前記光ディスクの第１情報記録層上に位置するときの前記対物レンズユニットの位置に基づいて、前記第２光ビームを用いて前記第２情報記録層に対して行うフォーカス引き込み動作の速度切換位置を決定する。
【００３２】
本発明の光ディスク装置は、情報記録層を有する光ディスクに光ビームを集束する対物レンズと、前記対物レンズを前記光ディスクの情報記録層に対して垂直な方向に移動させるアクチュエータと、前記アクチュエータの動作を制御することにより、設定された速度で前記対物レンズを移動させることができるアクチュエータ駆動部と、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置するときの前記対物レンズの位置をディスク位置として検出するディスク位置検出手段と、フォーカス引き込み動作のために前記対物レンズを前記光ディスクに接近させるとき、前記対物レンズが前記ディスク位置に基づいて決定される速度切換位置に達するまでは前記対物レンズの移動速度を相対的に高い値に設定し、前記対物レンズが前記速度切換位置を過ぎてからは前記対物レンズの移動速度を相対的に低い値に設定する移動速度設定手段とを備え、前記ディスク位置検出手段は、フォーカス引き込み動作が行われる前、前記アクチュエータにより、前記光ディスクの情報記録層に対して垂直な方向に前記対物レンズを移動させ、前記ディスク位置を決定し、前記速度切換位置は、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置するときの前記対物レンズの位置に比べて、前記光ディスクから離れた位置に設定される。
【００３３】
好ましい実施形態において、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置するときの前記対物レンズの位置から前記速度切換位置までの距離は、前記光ディスクの面振れ量に基づいて決定される。
【００３４】
好ましい実施形態において、前記光ディスクの面振れ量は、前記光ディスクの規格に基づいて決定される。
【００３５】
好ましい実施形態において、前記移動速度設定手段は、前記アクチュエータを駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、前記対物レンズが前記速度切換位置にあることを検出し、前記駆動信号生成回路に移動速度の変更指令を送出する速度切換位置検出手段とを備えている。
【００３６】
好ましい実施形態において、前記光ディスクの情報記録層に対する光ビームの焦点の位置ずれに応じたフォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差検出手段と、前記フォーカス誤差信号に基づいて、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上にあることを検出する合焦点検出手段とを備え、前記ディスク位置検出手段は、前記アクチュエータを駆動するための駆動信号と前記合焦点検出手段の出力とに基づいて前記ディスク位置に対応する駆動信号の値をディスク位置情報として決定する。
【００３７】
好ましい実施形態において、フォーカス引き込み動作のために前記対物レンズを前記光ディスクに接近させるとき、前記速度切換位置検出手段は、前記アクチュエータを駆動するための駆動信号と前記ディスク位置情報とに基づいて、前記対物レンズが前記速度切換位置に達したことを検出する。
【００３８】
好ましい実施形態において、前記光ディスクの種類を判別するディスク判別手段を備え、前記ディスクの種類の判別は、前記アクチュエータにより、前記光ディスクの情報記録層に対して垂直な方向に前記対物レンズを移動させることによって行い、このときに前記ディスク位置検出手段が前記ディスク位置を決定する。
【００３９】
好ましい実施形態において、前記移動速度設定手段は、前記ディスク判別手段による判別の結果に基づいて、前記速度切換位置から前記ディスク位置までの距離を決定する。
【００４０】
好ましい実施形態において、前記ディスク位置を決定するための動作は、前記光ディスクを回転させながら複数回実行し、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置するときの前記対物レンズの位置のうち、前記光ディスクから最も離れた位置をディスク位置として選択する。
【００４１】
好ましい実施形態において、前記光ディスクから反射される光の強さに応じた反射光量信号を出力する反射光量検出手段を備え、前記合焦点検出手段は、前記フォーカス誤差信号および前記反射光量信号に基づいて、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置することを検出する。
【００４２】
好ましい実施形態において、前記ディスク位置または速度切換位置を示す情報を記憶するメモリを備えている。
【００４３】
本発明のプロセッサは、情報記録層を有する光ディスクに光ビームを集束する対物レンズと、前記対物レンズを前記光ディスクの情報記録層に対して垂直な方向に移動させるアクチュエータと、前記アクチュエータの動作を制御することにより、設定された速度で前記対物レンズを移動させることができるアクチュエータ駆動部とを備える光ディスク装置のためのプロセッサであって、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置するときの前記対物レンズの位置をディスク位置として検出するディスク位置検出手段と、フォーカス引き込み動作のために前記対物レンズを前記光ディスクに接近させるとき、前記対物レンズが前記ディスク位置に基づいて決定される速度切換位置に達するまでは前記対物レンズの移動速度を相対的に高い値に設定し、前記対物レンズが前記速度切換位置を過ぎてからは前記対物レンズの移動速度を相対的に低い値に設定する移動速度設定手段とを備え、前記ディスク位置検出手段は、フォーカス引き込み動作が行われる前、前記アクチュエータにより、前記光ディスクの情報記録層に対して垂直な方向に前記対物レンズを移動させ、前記ディスク位置を決定し、前記速度切換位置は、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置するときの前記対物レンズの位置に比べて、前記光ディスクから離れた位置に設定される。
【００４４】
本発明による光ディスク装置の駆動方法は、情報記録層を有する光ディスクに対物レンズを介して光ビームを収束照射する収束照射手段と、前記対物レンズを前記光ディスクの情報記録層に対して垂直な方向に移動させるアクチュエータと、前記アクチュエータの動作を制御することにより、設定された速度で前記対物レンズを移動させることができるアクチュエータ駆動部とを備える光ディスク装置の駆動方法であって、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置するときの前記対物レンズの位置をディスク位置として検出するステップ（Ａ）と、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報記録層上に位置するときの前記対物レンズの位置に比べて前記光ディスクから離れた位置を対物レンズの移動速度の速度切換位置として設定するステップ（Ｂ）と、フォーカス引き込み動作のために前記対物レンズを前記光ディスクに接近させるステップ（Ｃ）とを含み、前記ステップ（Ｃ）は、前記対物レンズが前記速度切換位置に達するまでは前記対物レンズの移動速度を相対的に高い値に設定し、前記対物レンズが前記速度切換位置を過ぎてからは前記対物レンズの移動速度を相対的に低い値に設定するステップを含む。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、光ビームの焦点が光ディスクの情報記録層上に位置するときの対物レンズの位置を示す「ディスク位置情報」に基づいて、対物レンズの移動速度を切り換える位置（以下、「速度切換位置」と称する）を決定している。この速度切換位置は、光ビームの焦点が光ディスクの情報記録層上に位置するときの対物レンズの位置に比べて光ディスクから離れた位置（対物レンズ側）に設定される。このため、対物レンズを「速度切換位置」まで高速度で移動させても、情報記録層に達する前に充分に減速でき、安定したフォーカス引き込みを実現できる。
【００４６】
なお、ディスク判別動作を行う光ディスク装置では、ディスク判別動作の最中に対物レンズを移動させるため、ディスク判別動作の際に「ディスク位置情報」を求めることができる。この場合は、ディスク位置情報を得るための動作を特別に実行する手間がかからない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
まず、本発明の好ましい実施形態を説明する前に、図４を参照しながら本発明の光ディスク装置における基本的な動作を説明する。図４は、本発明の光ディスク装置におけるピックアップに搭載されている対物レンズ２３の位置（以下、レンズ位置Ｌ）、および対物レンズ２３によって集束された光ビーム２００の焦点位置Ｆを模式的に示している。
【００４８】
図４に示されている光ディスク１は、情報記録層１Ａと、情報記録層１Ａを支持する基材１０２と、情報記録層１Ａを覆う透明カバー層１０４とを備えている。図４では、異なる４つの位置にある対物レンズ２３が示されているが、これらは、対物レンズ２３が光ディスク１の情報記録層１Ａに接近する過程を示しているものとする。
【００４９】
対物レンズ２３は、光ディスク１を本発明の光ディスク装置にセットする際、光ディスク１から最も離れた位置（待避位置）にある。その後、フォーカス引き込み動作を開始すると、不図示のアクチュエータの働きにより、対物レンズ２３は光ディスク１に接近してゆく。その後、光ビーム２００の焦点が情報記録層１Ａに達したとき、フォーカスサーボ制御がアクティブになり、前述したフォーカストラッキングが実行される。
【００５０】
本発明の光ディスク装置では、フォーカス引き込み動作を実行する前の段階で、情報記録層１Ａの位置を検知するための動作を行う。すなわち、フォーカス引き込み動作を行う前に、対物レンズ２３を光ディスク１に接近させながら光ディスク１で反射される光を検知し、それによって、光ビーム２００の焦点が情報記録層１Ａに達したときのレンズ位置Ｌを決定する。このような動作は、フォーカス引き込みを目的とするものではないため、対物レンズ２３を高速度で移動させながら実行することが可能である。レンズ位置Ｌは、対物レンズ２３を光軸方向に移動させるためにアクチュエータ駆動回路に入力する駆動信号（ランプ信号）によって示すことができる。このランプ信号の大きさとレンズ位置Ｌとの間には、典型的には比例関係があるため、ランプ信号の大きさによってレンズ位置Ｌを特定できる。本明細書では、光ビーム２００の焦点が情報記録層１Ａ上に達したときのレンズ位置Ｌを決定することを、「ディスク位置の検出」と称することとする。
【００５１】
本発明では、フォーカス引き込み動作を実際に行う前に「ディスク位置の検知」を行っておき、光ビーム２００の焦点が光ディスク１の情報記録層１Ａ上に位置するときの対物レンズ２３の位置を「ディスク位置」として前もって記憶しておく。具体的には、光ビーム２００の焦点が光ディスク１の情報記録層１Ａ上に位置するときにアクチュエータ駆動回路に入力するランプ信号の大きさをディスク位置情報として光ディスク装置のメモリ内に記憶する。そして、フォーカス引き込み動作を開始して対物レンズ２３を光ディスク１に接近させるとき、この「ディスク位置情報」に基づいて決定される「速度切換位置」に対物レンズ２３が達するまでは対物レンズ２３の移動速度を相対的に高い値に設定する。この「速度切換位置」は、光ビーム２００の焦点が光ディスク１の情報記録層１Ａ上に位置するときの対物レンズ２３の位置に比べて、光ディスク１から離れた位置（対物レンズから見て手前側）に設定される。対物レンズ２３が速度切換位置を過ぎてからは、対物レンズ２３の移動速度を相対的に低下させる。
【００５２】
以下、本発明による光ディスク装置の実施形態を説明する。
【００５３】
（実施形態１）
まず、図５を参照しながら本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を説明する。図５は、本実施形態における光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【００５４】
本実施形態に係る光ディスク装置は、光ディスク１を回転させる光ディスクモータ２４と、光ディスク１に光ビームを照射することによってデータの記録／再生を行う光ピックアップ３と、光ピックアップ３から出力される電気信号に基づいてデータの各種処理や演算を実行する信号処理部（デジタル信号処理プロセッサ）１００と、信号処理部１００などの動作を制御するシステムコントローラ３０とを備えている。信号処理部１００は、好ましくは、各種演算をデジタル信号処理によって実行する半導体大規模集積回路（ＬＳＩ）によって実現されている。このような半導体集積回路は、１チップまたは複数のチップの組み合わせから構成され、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータとを集積回路基板上に内蔵していることが好ましい。
【００５５】
信号処理部１００を構成する各回路（詳細は後述する）は、ハードウェアによって実現されている必要はない。この信号処理部１００が行う各種処理は、ソフトウェアによって実現されていても良いし、ソフトウェアおよびハードウェアの組み合わせによって実現されていても良い。ソフトウェアによる場合、光ピックアップ３が出力する電気信号をデジタルデータとして取り込み、デジタル信号処理により、各種の演算を実行することができる。
【００５６】
光ディスク１は、少なくとも１つの情報記録層１Ａを有する円盤状の記録媒体である。光ディスクモータ２４は、システムコントローラ３０からディスク回転指令を受け取り、所定の回転速度で光ディスク１を回転させる。
【００５７】
光ピックアップ３は、半導体レーザなどの光源から放射される光ビームを集束する対物レンズ２３と、対物レンズ２３の位置を変化させるアクチュエータ２２と、光ディスク１からの反射光を受け、その光量に応じた電気信号を生成する光検出器などを備えている。
【００５８】
光検出器から出力される電気信号は、フォーカス誤差検出回路１２および反射光量検出回路１３に入力される。図５では、フォーカス誤差検出回路１２および反射光量検出回路１３が光ピックアップ３の外側に位置しているように記載されているが、これらの回路１２、１３は、光ピックアップ内において光検出器と一体化された半導体素子から構成されていてもよい。なお、図示されてはいないが、本実施形態の光ディスク装置は、トラッキング制御に必要なトラッキング誤差信号を生成する回路（不図示）をも備えている。
【００５９】
フォーカス誤差検出回路１２は、対物レンズ２３の焦点位置と光ディスク１の情報記録層１Ａとのずれ量を示すフォーカス誤差信号ｂを出力し、反射光量検出回路１３は、光ディスク１からの反射光量に比例した信号（反射光量信号）ｃを出力する。
【００６０】
光ピックアップ３内のアクチュエータ２２は、アクチュエータ駆動回路２１から送られてくる駆動信号によって駆動され、この駆動信号の大きさに応じて対物レンズ２３の位置を変化させる。駆動信号は典型的には電圧信号である。アクチュエータ２２は、例えば、この電圧信号のレベルが高いほど、対物レンズ２３を光ディスク１に近い方向に変位させることができる。
【００６１】
アクチュエータ駆動回路２１の入力部は、切換回路３１に接続されており、ランプ信号生成回路５０から出力される駆動信号（ランプ信号）ａ１、または制御回路２０から出力される制御信号ａ２を選択的に受け取ることになる。ただし、信号処理部１００の内部において、駆動信号ａ１や制御信号ａ２がデジタル信号として表現される場合、切換回路３１の出力は不図示のＤ／Ａコンバータによってアナログ信号の形式に変換される。本明細書では、信号処理部１００の内部における信号がデジタルであっても、簡単のため、そのデジタル信号に対応する大きさのアナログ信号であるものとして説明する。
【００６２】
切換回路３１は、ディスク判別やフォーカス引き込みの動作を行うために対物レンズ２３の位置を大きく変化させるとき、ランプ信号生成回路５０が出力する駆動信号（ランプ信号）ａ１をアクチュエータ駆動回路２１に送出する。一方、フォーカスサーボの制御ループを閉じるとき、切換回路３１は、制御回路２０の出力（制御信号）ａ２をアクチュエータ駆動回路２１に送出する。アクチュエータ駆動回路２１は、切換回路３１から選択的に送られてくる駆動信号（ランプ信号）ａ１または制御信号ａ２に基づいて、アクチュエータ２２を駆動し、対物レンズ２３の位置を調節する。制御回路２０が出力する制御信号ａ２は、フォーカス誤差信号ｂに基づいて生成され、ランプ信号生成回路５０が出力するランプ信号ａ１は、システムコントローラ３０の指令に応答して生成される。ランプ信号ａ１は、典型的には、時間とともに電圧が上昇または下降してゆく信号である。
【００６３】
ディスク判別回路６０は、フォーカス誤差信号ｂと反射光量信号ｃに基づいて、光ディスク装置にセットされた光ディスク１の種類を判別する。本実施形態で使用可能な光ディスク１は、例えばＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤなどである。この場合、ディスク判別回路６０により、光ディスク１がＢＤ、ＤＶＤ、およびＣＤのいずれであるかが判別される。このようなディスク判別は、例えば情報記録層１Ａが光ディスク１の表面からどの深さに位置しているかを検知することにより行うことが可能である。例えばＢＤでは、光ディスク１の表面から約０．１ｍｍの深さに情報記録層１Ａが位置しているのに対し、ＣＤでは、１．１ｍｍの深さに情報記録層１Ａが位置している。また、ＤＶＤでは、光ディスク１の表面から約０．６ｍｍの深さに情報記録層１Ａが位置している。なお、前述したフォーカス引き込み動作に類似した動作を行うことにより、光ディスク１の表面および情報記録層１Ａの位置を求めることができるため、２つの位置の隔たりから、情報記録層１Ａの「深さ」を求めることができる。
【００６４】
合焦点検出回路３２は、反射光量信号ｃのレベルが所定値Ｃｌｖｌ以上になるという条件のもとで、フォーカス誤差信号ｂのＳ字カーブを識別し、フォーカス誤差信号ｂのゼロクロス点を焦点位置として検出する。光ビームの焦点が情報記録層１Ａに近づくと、光ディスク１による反射光が発生するため、反射光量信号ｃのレベルが所定値以上になれば、光ビームの焦点が光ディスク１の近傍または内部に達していると判断できる。光ビームの焦点が情報記録層に達していないときでも、ノイズなどに起因してフォーカス誤差信号ｂに小さなＳ字カーブが現れる場合がある。このような場合に、焦点が情報記録層１Ａに達したと誤判定することを防ぐため、本実施形態では、反射光量信号ｃのレベルが所定値Ｃｌｖｌ以上になるという条件を付加している。
【００６５】
ディスク位置検出回路４０は、フォーカス引き込み動作を行う前、対物レンズ２３を光ディスク１に接近させることにより、光ビームの焦点が光ディスク１の情報記録層１Ａ上に位置するときの対物レンズの位置を「ディスク位置」として検出し、そのときにアクチュエータ駆動回路２１に入力されている駆動信号（ランプ信号）の大きさを「ディスク位置」を示す情報として記憶する。こうして求められた「ディスク位置」を示すランプ信号の大きさに基づいて、「速度切換位置」が決定される。
【００６６】
速度切換位置検出回路４１は、フォーカス引き込み動作中、対物レンズ２３を光ディスク１に接近させつつあるとき、適切なタイミングで速度切換信号ｅを出力する。速度切換信号ｅは、フォーカス引き込み動作中におけるランプ信号の大きさをモニタリングし、その大きさが「速度切換位置」に対応するランプ信号の大きさに達したときに出力される。速度切換信号ｅを受け取ったランプ信号生成回路５０は、対物レンズ２３の移動速度を減少させるように動作する。
【００６７】
図６（ａ）は、本発明の実施形態におけるランプ信号ａ１とレンズ位置との関係を示す図であり、図６（ｂ）は、速度切換信号ｅの出力タイミングを示す図である。
【００６８】
図６（ａ）の横軸は、アクチュエータ駆動回路２１に入力されるランプ信号ａ１の大きさ（電圧）であり、縦軸は対物レンズ２３の位置を示している。ランプ信号ａ１がアクチュエータ駆動回路２１に与えられると、ランプ信号ａ１の大きさに応じた電流がアクチュエータ駆動回路２１からアクチュエータ２２のコイル（不図示）に供給される。アクチュエータ２２のコイルを流れる電流により、コイルは磁界を形成し、対物レンズ２３の位置を移動させる。対物レンズ２３は、不図示のバネによって付勢されているため、対物レンズ２３を大きく移動させるためには、コイルに大きな電流を供給する必要がある。このコイルに電流を供給しないとき、対物レンズ２３の位置は、バネの付勢力によって決まる「基準位置」にある。一方、反対方向に流れる電流をコイルに供給すると、対物レンズ２３の位置は基準位置に対して光ディスクから遠ざかる方向に移動する。
【００６９】
図６（ａ）に示す例では、最初、対物レンズ２３は退避位置Ｐ０にある。このとき、ランプ信号ａ１はＡ０の値（負の電圧）を示しており、アクチュエータ駆動回路２１からアクチュエータ２２に供給される電流の向きは通常動作時における向きに対して反対である。
【００７０】
フォーカス引き込み動作を開始し、ランプ信号ａ１のレベルを上昇させてゆくと、それに伴ってレンズ位置は図中の上方向に移動する。このとき、アクチュエータ駆動回路２１からアクチュエータ２２に供給される電流は、ランプ信号ａ１の大きさに比例して増大している。
【００７１】
図６（ａ）では、「ディスク位置」に相当するレンズ位置Ｐ１に対物レンズ２３を位置させるときのランプ信号ａ１の大きさを「Ａ１」で示している。本実施形態では、ランプ信号ａ１が、この「Ａ１」よりも小さな「Ａ２」に達したとき、すなわち、対物レンズ２３がレンズ位置Ｐ２に達したとき、対物レンズ２３を減速させる。
【００７２】
対物レンズ２３の減速は、速度切換位置検出回路４１が出力する速度切換信号ｅに応答して行われる。以下、図７を参照しながら、この点をより詳しく説明する。図７は、本実施形態における移動速度設定手段の構成を示す図である。
【００７３】
本実施形態では、本発明における「移動速度設定手段」がランプ信号生成回路５０および速度切換位置検出回路４１によって構成されている。速度切換位置検出回路４１は、速度切換位置設定部７０と比較器７２とを有している。
【００７４】
速度切換位置設定部７０は、ディスク位置検出回路４０が決定したディスク位置に相当するランプ信号ａ１の大きさＡ１を受け取り、Ａ１から差分をとったＡ２を求め、速度切換位置を示すランプ信号ａ１の大きさとして記憶するメモリである。フォーカス引き込み動作中、比較器７２にはランプ信号生成回路５０からランプ信号ａ１が入力され、ランプ信号ａ１と大きさＡ２とが比較される。比較の結果、ランプ信号ａ１がＡ２に達したこと、あるいはＡ２を超えたことがわかると、直ちに比較器７２は速度切換信号ｅをランプ信号生成回路５０に送出する。
【００７５】
このように本実施形態では、対物レンズ２３が実際に「ディスク位置」に達するよりも前に、速度切換信号ｅを出力する。すなわち、前もって検出していた「ディスク位置」よりも手前の「速度切換位置」を対物レンズが通過するタイミングで、速度切換位置検出回路４１から速度切換信号ｅが出力される。本実施形態では、「ディスク位置」と「速度切換位置」との距離Δ（＝レンズ位置Ｐ１−レンズ位置Ｐ２）を、光ディスク１の規格上の最大面振れ量±Ｄに基づいて決定している。すなわち、「ディスク位置」と「速度切換位置」との距離Δを、最大面振れ量のｐ−ｐ値（ピーク・ツー・ピーク値）に設定している。Ｄ＝０．１ｍｍの場合、ｐ−ｐ値は、２Ｄ（＝０．２ｍｍ）に等しい。この場合、実際に光ビームの焦点が情報記録層に位置するときの対物レンズの位置（ディスク位置）よりも０．２ｍｍ手前の位置を「速度切換位置」に設定することになる。なお、最大面振れ量が大きくなるほど、速度切換位置は手前に移動する。
【００７６】
次に、図５および図８を参照しつつ、本実施形態におけるフォーカス引き込み動作を説明する。ここで、図８（ａ）は、光ビームの焦点位置の時間変化を示す図である。図８（ｂ）は、フォーカス誤差信号の波形図、図８（ｃ）は、反射光量検出回路の出力（反射光量信号）を示す波形図である。図８（ｄ）は、合焦点通過信号の出力タイミングを示し、図８（ｅ）は、対物レンズの速度切換位置を示している。図８（ｆ）は、システムコントローラから各指令が出力されるタイミングを示している。なお、簡単のため、図８では、光ディスク表面からの反射光に基づいてフォーカス誤差信号などに現れる波形は記載していない。他の波形図でも同様である。
【００７７】
まず、光ディスク１が光ディスク装置にロードされると、システムコントローラ３０から、図８（ｆ）に示すディスク判別指令ｆ１が出力される。図５のランプ信号生成回路５０は、ディスク判別指令ｆ１に応答して、対物レンズ２３を高速度で上下させるランプ信号を出力する。ランプ信号ａ１は切換回路３１を介して、アクチュエータ駆動回路２１に入力される。その結果、アクチュエータ２２が対物レンズ２３を高速度で上下させるため、光ビームの焦点位置は、図８（ａ）に示す三角波形状に変化する。このとき、フォーカス誤差信号ｂには、図８（ｂ）に示す２つのＳ字カーブが現れるとともに、反射光量信号ｃにも、図８（ｄ）に示す２度の上昇が現れる。これは、対物レンズ２３が上下する過程で、光ビームの焦点が情報記録層を２度通過（往復）したことを意味している。
【００７８】
上記動作により得られるフォーカス誤差信号ｂおよび反射光量信号ｃに基づいて、ディスク判別回路６０は光ディスク１の種類を判別する。このとき、ディスク位置検出回路４０は、合焦点検出回路３２の出力ｄおよびランプ信号生成回路５０の出力（ランプ信号ａ１）に基づいて、「ディスク位置」を検出する。更に、図７に示す速度切換位置設定部７０が、前述したようにディスク位置に基づいて「速度切換位置」を決定する。
【００７９】
速度切換位置を決定した後、システムコントローラ３０は、図８（ｆ）に示す光ディスク回転指令ｆ２を出力する。このディスク回転指令ｆ２に応答して光ディスクモータ２４は回転を開始し、光ディスク１を所定の回転速度で回転する。
【００８０】
次に、システムコントローラ３０は、図８（ｆ）に示すフォーカス引き込み指令ｆ３を出力する。このフォーカス引き込み指令ｆ３に応答して、ランプ信号生成回路５０は、対物レンズ２３を高速度で光ディスク１に近づけるための駆動信号を出力する。この駆動信号により、アクチュエータ駆動回路２１はアクチュエータ２２を駆動し、アクチュエータ２２は対物レンズ２３を高速度で光ディスク１に接近させる。
【００８１】
速度切換位置検出回路４１は、ランプ信号生成回路５０から出力されるランプ信号ａ１が、先に求めた「速度切換位置」に対応する値（Ａ２）に到達したことを検出すると、速度切換信号ｅを出力する。この速度切換信号ｅに応答して、ランプ信号生成回路５０は、対物レンズ２３の移動速度を低速に切り換えるようにランプ信号ａ１を変化させる。その結果、対物レンズ２３の移動速度は図８（ａ）に示すように低下する。
【００８２】
その後、光ビームの焦点が光ディスク１の情報記録層１Ａに近づくと、合焦点検出回路３２がフォーカス誤差信号ｂおよび反射光量信号ｃに基づいて合焦点を検出する。合焦点検出回路３２が合焦点を検出すると、合焦点検出回路３２は切換制御信号ｄを切換回路３１に送出する。切換回路３１は、この制御信号ｄに応答し、ランプ信号生成回路５０からのランプ信号ａ１に代えて制御回路２０からの制御信号ａ２をアクチュエータ駆動回路２１に出力する。こうして、本実施形態におけるフォーカス引き込み動作が完了する。
【００８３】
以上のように本実施形態では、ディスク判別回路６０がディスク判別を行うときに、ディスク位置検出回路４０が合焦点検出回路３２の出力およびランプ信号生成回路５０の出力に基づいて、ディスク位置を検出する。そして、そのディスク位置から、規格上の最大面振れ量だけシフトした速度切換位置を決定し、フォーカス引き込み動作中における対物レンズの移動速度をその速度切換位置で切り換えている。これにより、フォーカス引き込み動作の高速化と、安定性を両立することができる。
【００８４】
本実施形態では、ディスク判別回路６０がディスク判別動作のために行う対物レンズの上下動作を利用してディスク位置を検出しているため、ディスク位置検出のために余分な時間もかからず、フォーカス引き込み動作の高速化を図ることができる。
【００８５】
なお、ディスク判別のために対物レンズ２３を移動させる工程は、短時間で終了可能である。以下、この点を説明する。
【００８６】
まず、ディスク判別動作が不要な場合、ディスク位置を検出するために対物レンズ２３を上下動作させる必要がある。ディスク位置検出のための対物レンズ２３の上下動作は、フォーカス引き込みを行う必要が無いため、フォーカス引き込み時における低速の移動速度に比べて約１０倍の速度で対物レンズを移動させることが可能である。このため、フォーカス引き込み動作の前にディスク位置検出のための動作を行っても、フォーカス引き込み動作の所要時間短縮効果を損なうことは無い。
【００８７】
一定速度で対物レンズを移動させる従来技術による場合、例えば０．５ｍｍの全距離を０．５ｍｍ／秒の速度で移動させるには、約１秒の時間が必要となる。これに対し、ディスク位置検出のための動作を行うときは、０．５ｍｍの全距離を５ｍｍ／秒の速度で往復させることが可能である。この場合、僅か０．２秒でディスク位置の検出を行うことができる。
【００８８】
ここで、「速度切換位置」と「ディスク位置」の間隔を０．１ｍｍに設定して本実施形態のフォーカス引き込み動作を行う場合を考える。具体的には、全距離０．５ｍｍのうち、速度切換位置までの０．４ｍｍの距離を５ｍｍ／秒の速度で移動させ、その後は、０．１ｍｍの距離を０．５ｍｍ／秒の速度で移動させる場合を考える。この場合、フォーカス引き込み動作における高速移動時の所要時間が０．０８秒、低速移動時の所要時間が０．２秒となるため、フォーカス引き込み動作に要する時間は０．２８秒になる。これに、ディスク位置検出動作の要する時間（０．２秒）を足しても、全体で０．４８秒となり、一定速度でフォーカス引き込みを行う場合の所要時間（１秒）の半分以下の大きさである。このように、フォーカス引き込み動作の開始前にディスク位置を検出する動作を別途行っても、フォーカス引き込み動作の所要時間を十分に短縮することができる。
【００８９】
速度切換位置設定部７０は、光ディスクに関する規格上の最大面振れ量を考慮して、速度切換位置を決定しているため、対物レンズの焦点距離・深度が短くなっても、対物レンズを光ディスクに衝突させることなく、安定なフォーカス引き込みが達成される。なお、検出されたディスク位置に基づいて「速度切換位置」を算出するとき、「規格上の面振れ量」を用いる代わりに、実際に使用される光ディスクの面振れ量を用いてもよい。
【００９０】
本実施形態では、「ディスク位置」と「速度切換位置」との距離を、最大面振れ量のｐ−ｐ値（２Ｄ）に設定しているが、２Ｄに対して他の定数を乗算した値（例えば２Ｄ×０．９）に設定してもよい。規格上の最大面振れ量が光ディスクの種類によって異なる場合は、ディスク判別によって識別した光ディスクの種類に応じて適切な最大面振れ量を選択することにより、「ディスク位置」と「速度切換位置」との距離を光ディスクの種類に応じて変化させてもよい。
【００９１】
例えばＣＤの場合、規格上の面振れ最大量は±０．５ｍｍであるため、２Ｄは１．０ｍｍになる。一方、ＢＤの場合は、規格上の面振れ最大量が±０．１ｍｍであるため、２Ｄは０．２ｍｍになる。したがって、光ディスク装置にロードされた光ディスクがＣＤであると判別された場合は、「速度切換位置」を「ディスク位置」から例えば１．０ｍｍ手前に設定し、ＢＤであると判別された場合は、「速度切換位置」を「ディスク位置」から例えば０．２ｍｍ手前に設定することが可能である。「速度切換位置」と「ディスク位置」との間の距離を光ディスクの種類に応じて変化させない場合、ＢＤがロードされているときでも、「速度切換位置」と「ディスク位置」との距離を例えば１．０ｍｍに設定する必要が生じ、必要以上に対物レンズの減速開始タイミングが早くなる。このような非効率は、フォーカス引き込みに要する時間の短縮効果を減じてしまう。したがって、光ディスクの種類に応じて「速度切換位置」と「ディスク位置」との間の距離を最適化することが好ましい。
【００９２】
なお、本実施形態では、対物レンズの移動速度を２段階（高速／低速）で切り換えているが、複数の速度切換位置を設定し、多段階で対物レンズの移動速度を変化させてもよい。例えば、「ディスク位置」から３Ｄだけ離れた第１の速度切換位置と、「ディスク位置」から２Ｄだけ離れた第２の速度切換位置を設定し、レンズ移動速度を高速度→中間速度→低速度と３段階で減速してもよい。
【００９３】
（実施形態２）
以下、図５および図９を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第２の実施形態を説明する。本実施形態に係る光ディスク装置の基本的構成は、図５に示す構成と同一である。異なる点は、「速度切換位置」の決定の仕方にある。ここで、図９（ａ）は、光ビームの焦点位置の時間変化を示す図である。図９（ｂ）は、フォーカス誤差信号の波形図、図９（ｃ）は、反射光量検出回路の出力（反射光量信号）を示す波形図である。図９（ｄ）は、合焦点通過信号の出力タイミングを示し、図９（ｅ）は、対物レンズの速度切換位置を示している。図９（ｆ）は、システムコントローラ３０から各指令が出力されるタイミングを示している。
【００９４】
本実施形態では、図９（ｆ）に示すように、システムコントローラ３０がディスク判別指令ｆ１を出力する前に、ディスク回転指令ｆ２を出力する。これにより、光ディスクモータ２４が光ディスク１を回転させる。この後、光ディスク１の回転速度が所定のレベルに到達した段階で、システムコントローラ３０はディスク判別指令ｆ１を出力する。
【００９５】
このディスク判別指令ｆ１に応答して、図５のランプ信号生成回路５０は、対物レンズ２３を高速に上下させる。本実施形態では、光ディスク１を回転させ、光ディスク１上の異なる位置で対物レンズ２３の上下移動を３回行う。対物レンズ２３の上昇を下降に切り換えるタイミングは、合焦点検出回路３２から出力される合焦点通過信号をディスク位置検出回路４０が検出してから、対物レンズ２３が所定量（Ｂ＋）だけ光ディスク１に近づいた時である（図９（ａ）、（ｂ））。
【００９６】
光ビームの焦点は、図９（ａ）に示すように、異なる位置（高さ）で情報記録層１Ａを横切っている。これは、光ディスク１が面振れを伴って回転しているため、光ビームの焦点が情報記録層１Ａを横切るときの情報記録層１Ａの位置が変動するためである。言い換えると、光ディスク１を回転させながら複数回の合焦点検出を行うことにより、面振れによって情報記録層１Ａが最も降下した位置を検知することができる。
【００９７】
本実施形態におけるディスク位置検出回路４０は、対物レンズ２３の複数回の上下動作によって求められた合焦点位置のうちで最も光ディスク１から離れた位置を「ディスク位置」として選択する。こうすることにより、実際の面振れ量に基づいて「速度切換位置」を決定することができ、規格上の面振れ量に基づく場合よりも、無駄を低減し、速度切換位置を光ディスクに接近させることが可能になる。なお、ディスク判別動作中に対物レンズ２３の上下動作を複数回行うことにより、光ディスク１の種類をより正確に判別することが可能になる。
【００９８】
次に、図９（ｆ）に示すフォーカス引き込み指令ｆ３がシステムコントローラ３０から出力されると、このフォーカス引き込み指令ｆ３に応答して、ランプ信号生成回路５０が対物レンズ２３を高速度で光ディスク１に近づけるための駆動信号を出力する。この駆動信号により、アクチュエータ駆動回路２１はアクチュエータ２２を駆動し、アクチュエータ２２は、対物レンズ２３を高速度で光ディスク１に向けて移動する。
【００９９】
速度切換位置検出回路４１は、ランプ信号生成回路５０から出力される駆動信号（ランプ信号）ａ１が、先に求めた速度切換位置に対応する値に到達したことを検出すると、速度切換信号ｅを出力する。ランプ信号生成回路５０は、この切換信号ｅに応答して、対物レンズ２３の移動速度を低速に切り換えるようにランプ信号ａ１を変化させる。その結果、対物レンズ２３の移動速度は、図９（ａ）に示すように低下する。
【０１００】
その後、光ビームの焦点が光ディスク１の情報記録層１Ａに近づくと、合焦点検出回路３２がフォーカス誤差信号ｂおよび反射光量信号ｃに基づいて合焦点を検出する。合焦点検出回路３２が合焦点を検出すると、制御回路２０は制御信号を出力し、その制御信号は切換回路３１を介してアクチュエータ駆動回路２１に送出される。
【０１０１】
本実施形態では、ディスク判別の際に光ディスク１を実際に回転しているため、対物レンズ２３の上下動作を行うことにより、光ディスク上の異なった位置で合焦点検出を行うことができる。その結果、実際の面振れに起因して生じる光ディスクの上下を検知し、その最下点を実際に求めることができる。一般に、光ディスクの規格で決められている最大面振れ量は、実際の面振れ量よりも大きい。また、実際の面振れ量は、光ディスクのセットの仕方によっても変化する。このため、規格上の最大面振れ量にしたがって速度切換位置を画一的に決定するよりも、本実施形態のように、実際の面振れ量を把握した上で速度切換位置を決定する方が、その速度切換位置を光ディスクに接近させることができ、フォーカス引き込みに要する時間を短縮できる。
【０１０２】
本実施形態では、対物レンズ２３の上昇を下降に切り換えるタイミングを合焦点検出回路３２の出力に基づいて行っている。これにより、不必要に高い位置まで対物レンズ２３を上昇させることを抑制し、対物レンズ２３と光ディスク１の衝突を回避することができる。対物レンズ２３を上昇させるとき、光学系のＮＡが高く、対物レンズ２３と光ディスク１の距離が短い場合は、衝突の危険性が高まる。本実施形態では、合焦点検出を行ってから所定量（Ｂ＋）だけ更に対物レンズ２３を上昇させているが、合焦点検出後、すぐに対物レンズ２３の降下を開始してもよい。
【０１０３】
本実施形態では、実際に検知した情報記録層１Ａの最下点を「速度切換位置」に設定しているが、情報記録層１Ａの最下点から所定の距離だけ離れた位置を「速度切換位置」に設定してもよい。速度切換位置の設定は、図７に示す速度切換位置設定部７０によって行われる。
【０１０４】
（実施形態３）
以下、図１０を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第３の実施形態を説明する。本実施形態に係る光ディスク装置の基本的構成は、図５に示す構成と同一である。異なる点は、ディスク判別回路６０を備えていない点にある。本実施形態の光ディスク装置は、例えばＢＤ専用の光ディスク装置であり、装填された光ディスクの種類を判別するための動作を実行しない。
【０１０５】
本実施形態の光ディスク装置の動作は、実施形態１の光ディスク装置について図８を参照しながら説明した動作と同様である。ただし、本実施形態では、図８に示す「ディスク位置検出」の動作をディスク判別のための動作と兼用することはできないため、フォーカス引き込み動作の前に、光ディスクの情報記録層に対して垂直な方向に対物レンズを移動（上下）させ、ディスク位置を決定する必要がある。
【０１０６】
なお、本実施形態のＢＤ専用機では、図８に示す動作を行う代わりに、図９に示す動作を行って「ディスク位置」の検出を行っても良い。
【０１０７】
（実施形態４）
以下、図１１および図１２を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第４の実施形態を説明する。
【０１０８】
まず、図１１を参照する。本実施形態に係る光ディスク装置の構成と、図５に示す構成との間にある主たる相違点は、本実施形態の光ディスク装置が、制御回路２０の出力から高周波成分をカットした信号を生成し、ディスク位置検出回路４０に入力するローパスフィルタ（ＬＰＦ）８０を備えている点にある。なお、図１１には、ディスク判別回路６０が記載されていないが、ディスク判別回路６０の有無は、本実施形態において重要ではない。実施形態１のようにディスク判別回路６０を備えていても良いし、また、実施形態３のようにディスク判別回路６０を備えていなくともよい。
【０１０９】
本実施形態で重要な点は、ディスク位置検出回路４０が、ＬＰＦ８０の出力に基づいて「ディスク位置」を検出し、そのディスク位置に基づいて「速度切換位置」を決定することにある。以下、この点を詳しく説明し、実施形態１との間で共通する構成要素の動作の説明は繰り返さないこととする。
【０１１０】
ここでは、図１２を参照しながら、通常のフォーカス制御が実行されている途中で、フォーカスが外れた後、再度フォーカス引き込み動作を実行する場合を説明する。
【０１１１】
図１２（ａ）は、光ビームの焦点位置の時間変化を示す図である。図１２（ｂ）は、フォーカス誤差信号の波形図、図１２（ｃ）は、反射光量検出回路の出力（反射光量信号）を示す波形図である。図１２（ｄ）は、合焦点通過信号の出力タイミングを示し、図１２（ｅ）は、対物レンズの速度切換位置を示している。図１２（ｆ）は、システムコントローラから各指令が出力されるタイミングを示している。
【０１１２】
図１２（ａ）の左側の部分に示すように、フォーカス制御が実行されているとき、光ディスクの面振れに追従するように光ビームの焦点位置が緩やかに上下にうねっている。この緩やかな動きは、図８および図９においては簡単化のために省略している。
【０１１３】
なお、光ビームの焦点位置は、光ディスクの面振れの影響による「うねり（低周波成分）」に加えて小刻み（高周波）に振動している。この小刻みの振動は、光ビームの焦点が情報記録層から僅かにシフトしたときに焦点を情報記録層上に復帰させようとするサーボ制御の結果として生じるものである。
【０１１４】
図１２（ａ）に示されるように、フォーカス制御が行われている状態における光ビームの焦点位置は、実際の面振れを反映しており、その状態における対物レンズ２３（図１１）の位置を求めることにより、「ディスク位置」を検出することができる。具体的には、面振れにより、光ディスクが最も降下する位置がＬＰＦ出力の最小値に相当しているため、ＬＰＦ出力が最小になるときにアクチュエータ駆動回路２１に与えられているランプ信号ａ１を「速度切換位置」に対応づけてメモリ内に記録することになる。
【０１１５】
図１２（ａ）は、光ビームの焦点位置の挙動を示しているが、この焦点位置は、図１１に示す対物レンズ２３の光軸方向位置（光ディスク１に対して垂直方向の位置）によって決まり、更には、アクチュエータ駆動回路２１に供給されるべき制御信号ａ１、ａ２によって決まる。記録層１Ａの記録／再生を行っているとき、アクチュエータ駆動回路２１には制御回路２０の出力（制御信号ａ２）が切換回路３１を介して与えられており、制御回路２０の出力（制御信号ａ２）は、図１２（ａ）に示す曲線のように変動している。この制御信号ａ２から高周波成分を除去してＬＰＦ出力を得ることができれば、面振れによって生じる光ディスク位置の変動を検出することが可能になる。
【０１１６】
本実施形態では、図１１のＬＰＦ８０を通過することによって制御信号ａ２から高周波成分を除去したＬＰＦ出力に基づき、ディスク位置検出回路４０が「光ディスク位置」を決定する。具体的には、面振れによって上下に振動する光ディスク１の振幅中心を「ディスク位置」とし、この光ディスク１が最も降下したときに得られるＬＰＦ出力の最下点を「速度切換位置」として決定する。
【０１１７】
この後、何らかの理由により、フォーカス外れが生じたとすると、図１２（ｆ）に示すように、システムコントローラからフォーカスＯＦＦの指令が出される。この指令に応答して、ランプ信号生成回路５０は、対物レンズ２３を高速に下降（退避）させる。この退避は、面振れの生じている光ディスク１に対物レンズ２３が衝突しないようにするための措置である。
【０１１８】
次に、図１２（ｆ）に示すように、システムコントローラからフォーカス再引き込み指令ｆ４が出されると、このフォーカス再引き込み指令ｆ４に応答して、ランプ信号生成回路５０が対物レンズ２３を高速度で光ディスク１に近づけるための駆動信号（ランプ信号ａ１）を出力する。このランプ信号ａ１の大きさに応じてアクチュエータ駆動回路２１はアクチュエータ２２を駆動し、アクチュエータ２２は、対物レンズ２３を高速度で光ディスク１に向けて移動する。
【０１１９】
速度切換位置検出回路４１は、ランプ信号生成回路５０から出力されるランプ信号ａ１が、先に求めた速度切換位置に対応する値に到達したことを検出すると、速度切換信号ｅを出力する。ランプ信号生成回路５０は、この切換信号ｅに応答して、対物レンズ２３の移動速度を低速に切り換えるようにランプ信号ａ１の増加率を変化させる。その結果、対物レンズ２３の移動速度は、図１２（ａ）に示すように低下する。
【０１２０】
その後、光ビームの焦点が光ディスク１の情報記録層１Ａに近づくと、合焦点検出回路３２がフォーカス誤差信号ｂおよび反射光量信号ｃに基づいて合焦点を検出する。合焦点検出回路３２が合焦点を検出すると、制御回路２０は制御信号ａ２を出力し、その制御信号ａ２は切換回路３１を介してアクチュエータ駆動回路２１に送出される。
【０１２１】
実施形態２の光ディスク装置では、光ディスク１を回転させながら、対物レンズ２３を複数回、上下動作させ、それによって求められた合焦点位置のうちで最も降下した位置を「ディスク位置」として選択していた。この場合、光ビームの焦点が記録層１Ａを横切るタイミングによっては、光ディスク１の最大面振れ位置からは外れている可能性がある。これに対して、本実施形態では、回転中の光ディスク１の記録層１Ａに対して合焦点状態にあるときに「ディスク位置」を検出するため、より精度の高い位置検出が可能になる。また、実際の面振れ量に対応して速度切換位置を決定できるため、速度切換位置を更に光ディスク表面に接近させることが可能になり、フォーカス引き込み動作に要する時間を更に短縮できる。実際、本実施形態では、「ディスク位置」よりも距離Ｄ’だけ下方の位置に「速度切換位置」を設定している。この距離Ｄ’は、実際の面振れ量に相当し、通常は、規格上の最大面振れ量よりも充分に小さい。
【０１２２】
上記実施形態１〜４では、光ディスク１が単層の記録層１Ａを備えている場合を説明しているが、光ディスク１は、複数の情報記録層が積層された構成を有していてもよい。そのような多層光ディスクの記録／再生を行うとき、ある情報記録層から他の情報記録層に光ビームの焦点を移動させることが必要になる場合がある。このような焦点の移動は、「フォーカスジャンプ」と称されることがあるが、図８および図９に示すような対物レンズの退避動作を伴わない。このため、「フォーカスジャンプ」を行うときは、対物レンズが既に光ディスクに充分に接近した状態にあり、対物レンズを高速で移動させる必要は無い。
【０１２３】
（実施形態５）
以下、図１３から図１５を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第５の実施形態を説明する。
【０１２４】
本実施形態の光ディスク装置は、ハイブリッド型の光ディスクにも対応している点で前述の実施形態における光ディスク装置から異なっているが、その基本的な構成は、図５に示す構成と同一である。
【０１２５】
ハイブリッド型の光ディスクは、光入射側表面から異なる深さに位置する複数の記録層を備えている。図１３は、本実施形態の光ディスク装置で記録／再生が可能なハイブリッド型光ディスクの一例を示す断面図である。図１３の光ディスク２００は、第１情報記録層として機能するＤＶＤ記録層１Ａと、第２情報記録層として機能するＢＤ記録層１Ｂとを含んでいる。ＤＶＤ記録層１Ａは光入射側表面２００ａから約０．６ｍｍの深さに位置し、ＢＤ記録層１Ｂは光入射側表面２００ａから約０．１ｍｍの深さに位置している。ＤＶＤ記録層１Ａの記録／再生は、ＤＶＤ用の光学系を用いて行い、ＢＤ記録層１Ｂの記録／再生は、ＢＤ用の光学系を用いて行う。いずれの記録／再生も、光ディスク２００の同じ光入射側表面２００ａから光ビームを照射して行うことができる。このようなハイブリッド型の光ディスク２００は、ＤＶＤ専用の光ディスク装置およびＢＤ専用の光ディスク装置のいずれによっても記録／再生が可能である。
【０１２６】
本実施形態の光ディスク装置は、ハイブリッド型の光ディスク２００における異なる記録層（１Ａ、１Ｂ）のいずれに対しても記録／再生が可能である。本実施形態における特徴点は、例えばＢＤ用記録層１Ｂに関して検出した「ディスク位置」に基づいて、ＤＶＤ用記録層１Ａにフォーカス引き込み動作を行うときの「速度切換位置」を決定する点にある。
【０１２７】
上述のように、ＤＶＤ用記録層１ＡおよびＢＤ用記録層１Ｂの記録／再生は、異なる光学系を用いて行う必要があり、具体的には、適宜、対物レンズおよび光源を切り換えて使用することになる。ＤＶＤ用記録層１Ａの記録／再生に使用する対物レンズと、ＢＤ用記録層１Ｂの記録／再生に使用する対物レンズとの間には、作動距離や焦点距離に差異がある。そのため、ＤＶＤ用記録層１ＡおよびＢＤ用記録層１Ｂのいずれに対してフォーカス引き込み動作を行うかに応じて、対物レンズの速度切換位置を変化させる必要がある。
【０１２８】
このような複数の対物レンズを個別にアクチュエータで駆動することも可能であるが、光ピックアップ装置を小型化するためには、複数の対物レンズを一体化して駆動することが好ましい。このため、本実施形態では、複数の対物レンズが一体化されたレンズユニットを用いてフォーカス引き込み動作を行う場合を説明する。
【０１２９】
まず、図１４を参照して、本実施形態で使用するレンズユニットを説明する。
【０１３０】
図１４は、ＤＶＤ用の対物レンズ３００とＢＤ用の対物レンズ３０１とが一体的に保持されたレンズユニット３０２を示している。このレンズユニット３０２では、ＢＤ用の対物レンズ３０１がＤＶＤ用の対物レンズ３００に比べて距離Ｘだけ光ディスク２００に近い位置に配置されている。ＤＶＤ用対物レンズ３００の作動距離（ワーキングディスタンス）をＷ１、ＢＤ対物レンズ３０１の作動距離をＷ２とする。
【０１３１】
図１４（ａ）は、ハイブリッド型の光ディスク２００におけるＤＶＤ記録層１Ａに光ビーム（波長６６０ｎｍの赤色レーザ光）が集束されている状態を示している。一方、図１４（ｂ）は、光ディスク２００におけるＢＤ記録層１Ｂに光ビーム（波長４０５ｎｍの青紫色レーザ光）が集束されている状態を示している。ディスク表面から記録層１Ａ、１Ｂの深さ、および焦点距離に違いがあるため、記録／再生時における対物レンズ３００、３０１と光ディスク２００との間の距離は、どの記録層１Ａ、１Ｂの記録／再生を行っているかによって変化する。
【０１３２】
したがって、記録層１Ａ、１Ｂのいずれに光ビームの焦点を位置させるかにより、通常は、レンズユニット３０２の位置（対物レンズの光軸方向の位置）を変化させる必要がある。
【０１３３】
より正確に説明すると、図１４に示すレンズユニット３０２を用いる場合、図１４（ｂ）におけるレンズユニット３０２の位置は、図１４（ａ）に示すようにレンズユニット３０２の位置に比べて、距離（Ｗ１−Ｗ２−Ｘ）だけ、光ディスク２００に接近すことになる。すなわち、図１４（ｂ）に示す状態は、図１４（ａ）に示す状態に比べて、より大きなランプ信号ａ１をアクチュエータ駆動回路２１（例えば図５）に供給することによって実現されることになる。
【０１３４】
このようなレンズユニット３０２を用いるとき、例えばＢＤ記録層１Ｂに対する記録／再生を行うために「ディスク位置」を検出しておけば、その後、ＤＶＤ記録層１Ａに対する記録／再生を行うためにフォーカス引き込み動作を実行するとき、既に検出している「ディスク位置」に基づいて、速度切換位置を決定できる。以下、本実施形態における「速度切換位置」の決定方法の一例を説明する。
【０１３５】
まず、前述した実施形態のいずれかの方法により、光ディスク２００のＢＤ記録層１Ｂに対応する「ディスク位置」を検出したとする。この「ディスク位置」は、図１４（ｂ）の状態におけるランプ信号ａ１の大きさＡ１で示されるものとする（図６）。そして、ＢＤ記録層１Ｂに対してフォーカス引き込み動作を行うときの「速度切換位置」も、「ディスク位置」から所定量（例えば「２Ｄ」、ここでＤは面振れ量）を差し引いた値として決定される。その結果、例えば図６に示すように、ランプ信号ａ１の大きさＡ２を「速度切換位置」に対応させることができる。このとき、ランプ信号ａ１の差異（Ａ１−Ａ２）が、「ディスク位置」と「速度切換位置」との距離（例えば２Ｄ）に相当する。
【０１３６】
本実施形態では、このようにして求められたＢＤ記録層１Ｂに対する「ディスク位置」または「速度切換位置」に基づき、ＤＶＤ記録層１Ａに対する「速度切換位置」を、次のようにして計算する。
【０１３７】
まず、前述したことから明らかなように、図１４（ａ）におけるレンズユニット３０２の位置は、図１４（ｂ）におけるレンズユニット３０２の位置に比べて、距離（Ｗ１−Ｗ２−Ｘ）だけ、光ディスク２００から離れている。したがって、ＢＤ記録層１Ｂに対する「ディスク位置」が求まれば、ＤＶＤ記録層１Ａに対する「ディスク位置」も演算により求められる。ここで、距離（Ｗ１−Ｗ２−Ｘ）に相当するランプ信号ａ１の大きさをΔDVD-BDとすると、ＢＤ記録層１Ｂに対する「ディスク位置」を示すランプ信号ａ１の大きさＡ１からΔDVD-BDを差し引くことにより、ＤＶＤ記録層１Ａに対する「ディスク位置」を決定することができる。すなわち、ＤＶＤ記録層１Ａに対する「ディスク位置」は、Ａ１−ΔDVD-BDの大きさを有するランプ信号ａ１によって特定される。
【０１３８】
この後、例えば２Ｄ（Ｄは面振れ量）に相当するランプ信号ａ１の大きさ（Ａ１−Ａ２）をＡ１−ΔDVD-BDから差し引くことにより、「速度切換位置」に相当するランプ信号ａ１を求めることができる。
【０１３９】
上記の演算は、例えば速度切換位置検出回路４１内で実行される。このように、本実施形態によれば、ハイブリッド型光ディスクにおける或る記録層に対して求めたディスク位置または速度切換位置に基づいて、単純な計算により、他の記録層に対するディスク位置または速度切換位置を算出することができる。このため、ハイブリッド型光ディスクを用いて異なる記録層の記録／再生を行うときに短時間でフォーカス引き込みを行うことが可能になる。
【０１４０】
なお、前述の実施形態１〜４の光ディスク装置も、図１４に示すようなレンズユニット３０２を備えることができる。実施形態１〜４の光ディスク装置では、例えばＢＤの記録／再生からＤＶＤの記録／再生に切り換えるとき、光ディスク自体をＢＤからＤＶＤに取替えるため、新たにセットされたＤＶＤに対して「ディスク位置の検出」を行うことになる。
【０１４１】
これに対し、本実施形態の光ディスク装置では、１つのハイブリッド型の光ディスク２００について、ＢＤ記録層１ＢとＤＶＤ記録層１Ａとの間で記録／再生を切り換えることができる。以下、図１５を参照しながら、この動作を説明する。
【０１４２】
図１５（ａ）は、光ビームの焦点位置の時間変化を示す図である。図１５（ｂ）は、フォーカス誤差信号の波形図、図１５（ｃ）は、反射光量検出回路の出力（反射光量信号）を示す波形図である。図１５（ｄ）は、合焦点通過信号の出力タイミングを示し、図１３（ｅ）は、対物レンズ（レンズユニット３０２）の速度切換位置を示している。図１５（ｆ）は、システムコントローラから各指令が出力されるタイミングを示している。
【０１４３】
まず、ハイブリッド型光ディスク２００が本実施形態の光ディスク装置にロードされると、図８を参照しつつ説明した手順で「ディスク位置」の検出が行われ、図７に示す速度切換位置設定部７０が、前述したようにディスク位置に基づいて「速度切換位置」を決定する。この例では、まずＢＤ用光ビームを用いてディスク位置の検出を行うものとする。本実施形態の光ディスク装置は、図１４に示すレンズユニット３０２を備えているものとする。
【０１４４】
次に、システムコントローラ３０は、図１５（ｆ）に示す光ディスク回転指令ｆ２を出力する。このディスク回転指令ｆ２に応答して光ディスクモータ２４は回転を開始し、ハイブリッド型光ディスク２００を所定の回転速度で回転する。
【０１４５】
その後、システムコントローラ３０は、図１５（ｆ）に示すフォーカス引き込み指令（ＢＤ）を出力する。このフォーカス引き込み指令（ＢＤ）に応答して、ランプ信号生成回路５０は、レンズユニット３０２を高速度でハイブリッド型光ディスク２００に近づけるための駆動信号を出力する。この駆動信号により、アクチュエータ駆動回路２１はアクチュエータ２２を駆動し、レンズユニット３０２を高速度でハイブリッド型光ディスク２００に接近させる。
【０１４６】
速度切換位置検出回路４１は、ランプ信号生成回路５０から出力されるランプ信号ａ１が、先に求めた「速度切換位置」に対応する値（Ａ２）に到達したことを検出すると、速度切換信号ｅを出力する。この速度切換信号ｅに応答して、ランプ信号生成回路５０は、レンズユニット３０２の移動速度を低速に切り換えるようにランプ信号ａ１を変化させる。その結果、レンズユニット３０２の移動速度は図１５（ａ）に示すように低下する。
【０１４７】
ＢＤ用光ビームの焦点がハイブリッド型光ディスク２００の情報記録層１Ｂに充分に近づくと、合焦点検出回路３２がフォーカス誤差信号ｂおよび反射光量信号ｃに基づいて合焦点を検出する。合焦点検出回路３２が合焦点を検出すると、制御回路２０は、フォーカス誤差信号ｂに基づく制御信号を出力し、切換回路３１が制御信号をアクチュエータ駆動回路２１に出力する。こうして、ＢＤ記録層１Ｂに対するフォーカス引き込み動作が完了する。その後、ＢＤ記録層１Ｂの記録／再生が実行される。
【０１４８】
次に、ＢＤ記録層１Ｂの記録／再生からＤＶＤ記録層１Ａの記録／再生に切り換える場合を説明する。このとき、フォーカスサーボ制御をいったん解除する。そしてアクチュエータ駆動回路２１およびアクチュエータ２２の働きにより、レンズユニット３０２の位置を一時的に下方に退避させる。なお、図１５（ａ）では、簡単のため、光ビームの焦点位置の変化のみが示され、レンズユニット３０２の位置変化は示されていない。光ビームの焦点位置は、レンズユニット３０２の位置に変化がなくとも、光源および対物レンズをＢＤ用からＤＶＤ用に切り換えるときに、不連続に変化する。
【０１４９】
ＤＶＤ記録層１Ａの記録再生を行うためには、光源をＢＤ用レーザからＤＶＤ用レーザに切り換える必要がある。図１５（ｆ）に示すレーザ切換指令がシステムコントローラ３０から出されると、ＢＤ用光ビームの放射が停止され、ＤＶＤ用光ビームの放射が開始される。上述のようにレンズユニット３０２の位置が一定でも、光源の切換により、使用する対物レンズが切り換えられるため、光ビームの焦点位置が変化する。図１３に示すように、ＤＶＤ用対物レンズ３００の焦点距離はＢＤ用対物レンズ３０１の焦点距離に比べて長い。このため、レンズユニット３０２をいったん下方に退避し、まだ移動を開始していない状態であっても、図１５（ａ）に示すように、光源の切換により、光ビームの焦点位置はＤＶＤ記録層１Ａに近づく方向へ変位する。
【０１５０】
次に、ＤＶＤ記録層１Ａに対するフォーカス引き込み動作を実行するため、レンズユニット３０２を光ディスク２００に接近させる。この場合、既に「ディスク位置」が検出されているため、あらためて「ディスク位置」の検出を行う必要はない。このディスク位置に基づいて、前述した方法により、ＤＶＤ記録層１Ａに対するフォーカス引き込みのための「速度切換位置」が決定される。この速度切換位置は、速度切換位置検出回路４１により算出され、図７の速度切換位置設定部７０に記憶されていた値が使用される。
【０１５１】
次に、ＢＤ記録層１Ｂに対するフォーカス引き込み動作と同様の動作を実行し、ＤＶＤ用記録層１Ａに対するフォーカス引き込み動作を実行する。すなわち、システムコントローラ３０が、図１５（ｆ）に示すフォーカス引き込み指令（ＤＶＤ）を出力すると、ランプ信号生成回路５０がレンズユニット３０２を高速度でハイブリッド型光ディスク２００に近づけるための駆動信号を出力する。この駆動信号により、アクチュエータ駆動回路２１はアクチュエータ２２を駆動し、レンズユニット３０２を高速度でハイブリッド型光ディスク２００に接近させる。
【０１５２】
速度切換位置検出回路４１は、ランプ信号生成回路５０から出力されるランプ信号ａ１が、ＤＶＤ記録層１Ａのための「速度切換位置」に対応する値に到達したことを検出すると、速度切換信号ｅを出力する。この速度切換信号ｅに応答して、ランプ信号生成回路５０は、レンズユニット３０２の移動速度を低速に切り換えるようにランプ信号ａ１を変化させる。その結果、レンズユニット３０２の移動速度は図１５（ａ）に示すように低下する。
【０１５３】
ＤＶＤ用光ビームの焦点がハイブリッド型光ディスク２００のＤＶＤ記録層１Ａに充分に近づくと、合焦点検出回路３２がフォーカス誤差信号ｂおよび反射光量信号ｃに基づいて合焦点を検出する。合焦点検出回路３２が合焦点を検出すると、切換制御信号ｄを切換回路３１に送出する。切換回路３１は、この制御信号ｄに応答し、ランプ信号生成回路５０からのランプ信号ａ１に代えて制御回路２０からの制御信号ａ２をアクチュエータ駆動回路２１に出力する。こうして、ＤＶＤ記録層１Ａに対するフォーカス引き込み動作が完了する。その後、ＤＶＤ記録層１Ａの記録／再生が実行される。
【０１５４】
このように本実施形態によれば、光ディスク装置に装填されたハイブリッド型の光ディスク２００について、既に取得したディスク位置情報を利用し、複数の情報記録層の各々に対するフォーカス引き込み動作のための速度切換を実行する。このため、ディスク位置検出のための動作を繰り返して行う必要が無く、ハイブリッド型光ディスク２００の記録／再生に必要な時間を短縮できる。
【０１５５】
なお、ここでは、先にＢＤ記録層の記録／再生を行った後、ＤＶＤ記録層の記録／再生を行う例を説明したが、本発明の光ディスク装置は、このような例に限定されない。先にＤＶＤ記録層の記録／再生を行った後に、ＢＤ記録層の記録／再生を行う場合でも、最初に取得したディスク位置情報に基づいて、各記録層に対するフォーカス引き込み動作のための「速度切換位置」を決定することができる。
【０１５６】
また、ハイブリッド型光ディスクは、ＤＶＤ記録層およびＢＤ記録層を備えるものに限定されず、他の記録層を複数備えていても良い。
【０１５７】
（実施形態６）
実施形態５の光ディスク装置では、実施形態１の光ディスク装置と同様に、フォーカス引き込み動作を行う前にディスク位置を検出するための動作を別途行っているが、本発明は、このような場合に限定されない。実施形態４の光ディスク装置と同様にして、ＢＤ記録層１Ｂの記録／再生時における光ディスク２００の面振れに基づいて「ディスク位置」を検出するようにしてもよい。本実施形態の光ディスク装置では、ハイブリッド型の光ディスクにおける或る情報記録層の記録／再生を行っているときに「ディスク位置」の検出を行う。そして、検出されたディスク位置に基づいて、他の情報記録層に対するフォーカス引き込みを行うときの速度切換位置を決定する。
【０１５８】
以下、図１６を参照しながら、本実施形態の光ディスク装置の動作を説明する。図１６は、図１５に対応する図面であり、異なる点は、ＢＤ記録層１Ｂの記録／再生を行っている期間を拡大して記載している点にある。
【０１５９】
本実施形態の光ディスク装置は、図１１に示す構成と同様の構成を備えている。すなわち、本実施形態の光ディスク装置は、図１１に示すように、制御回路２０の出力から高周波成分をカットした信号を生成し、ディスク位置検出回路４０に入力するローパスフィルタ（ＬＰＦ）８０を備えている。
【０１６０】
本実施形態におけるディスク位置検出回路４０は、ＬＰＦ８０の出力に基づいて「ディスク位置」を検出し、そのディスク位置に基づいて「速度切換位置」を決定する。その方法は、実施形態４について説明した通りであるので、ここでは説明を繰り返さない。なお、本実施形態の光ディスク装置は、実施形態５と同様に、図１６に示すレンズユニット３０２を備えているものとする。
【０１６１】
ここでも、ＢＤ記録層１Ｂの記録／再生からＤＶＤ記録層１Ａの記録／再生に切り換える場合を説明する。本実施形態では、図１６（ａ）に示すように、ＢＤ記録層１Ｂの記録／再生時に得られるＬＰＦ出力の最小値から、前述の実施形態と同様にして、ディスク位置を検出している。このディスク位置に基づいて決定された速度切換位置に関する情報が図７に示す速度切換位置設定部７０に記録される。
【０１６２】
ＢＤ記録層１Ｂの記録／再生からＤＶＤ記録層１Ａの記録／再生に切り換える場合、図１６（ｆ）に示すように、フォーカスＯＦＦ（ＢＤ）の指令がシステムコントローラ３０から出されると、フォーカスサーボ制御がいったん解除される。そして、アクチュエータ駆動回路２１およびアクチュエータ２２の働きにより、レンズユニット３０２の位置を一時的に下方に退避させる。
【０１６３】
この後、実施形態５について説明した手順と同様の手順でＤＶＤ記録層１Ａに対するフォーカス引き込み動作を実行する。
【０１６４】
このように本実施形態でも、光ディスク装置に装填されたハイブリッド型の光ディスクについて、ある情報記録層に対する記録／再生時に取得したディスク位置情報を利用して、他の情報記録層に対するフォーカス引き込み動作のための速度切換を行うため、ディスク位置検出のための動作を繰り返して行う必要が無く、ハイブリッド型光ディスク２００の記録再生に必要な時間を短縮できる。特に、本実施形態では、前もってディスク位置の検出動作を行う必要がなく、また、光ディスクの実際の面振れに基づいたディスク位置の検出が可能なため、より無駄の少ない速度切換を実現し、フォーカス引き込み動作の時間を短縮することが可能になる。
【０１６５】
上記の各実施形態におけるレンズ位置は、図８（ａ）や図９（ａ）に示すように、時間の経過に伴って直線的に変化しているが、実際のレンズ位置の時間変化は直線的である必要はなく、少なくとも一部で曲線的に変化しても良い。
【０１６６】
また、上記の各実施形態では、対物レンズの速度を高速度から低速度に低下しているが、本明細書における速度の高低は相対的に決定される。好ましい実施形態における「低速度」は「高速度」の例えば１０〜２０％の大きさに設定され得る。
【産業上の利用可能性】
【０１６７】
本発明は、高密度記録に適した高ＮＡ光学系を採用する場合でも、フォーカス引き込みに要する時間を効果的に短縮できるため、記録密度の高い次世代光ディスクの記録再生に適した光ディスク装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１】光ディスク１と対物レンズ２３との関係を示す斜視図である。
【図２】フォーカス誤差信号の波形を示す図である。
【図３】従来の光ディスク装置の動作を示す図であり、（ａ）は光ビームの焦点位置の時間変化を示す図、（ｂ）はフォーカス誤差信号を示す図、（ｃ）は光ディスク検出信号を示す図、（ｄ）はフォーカス引き込み指令を示す図である。
【図４】レンズ位置Ｌ、焦点位置Ｆおよび情報記録層位置Ｒの関係を示す図である。
【図５】本発明による光ディスク装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図６】（ａ）は、本発明の実施形態におけるランプ信号とレンズ位置との関係を示す図であり、（ｂ）は、速度切換信号ｅの出力タイミングを示す図である。
【図７】本発明による光ディスク装置の第１の実施形態における移動速度設定手段の構成を示す図である。
【図８】本発明による光ディスク装置の第１の実施形態の動作を示す図であり、（ａ）は光ビームの焦点位置の時間変化を示す図、（ｂ）はフォーカス誤差信号を示す図、（ｃ）は反射光量信号ｃを示す図、（ｄ）は合焦点通過信号ｄを示す図、（ｅ）は、速度切換信号ｅを示す図、（ｆ）はシステムコントローラが出力する各種の指令を示す図である。
【図９】本発明による光ディスク装置の第２の実施形態の動作を示す図であり、（ａ）は光ビームの焦点位置の時間変化を示す図、（ｂ）はフォーカス誤差信号を示す図、（ｃ）は反射光量信号ｃを示す図、（ｄ）は合焦点通過信号ｄを示す図、（ｅ）は速度切換信号ｅを示す図、（ｆ）はシステムコントローラが出力する各種の指令を示す図である。
【図１０】本発明による光ディスク装置の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明による光ディスク装置の第４の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明による光ディスク装置の第４の実施形態の動作を示す図であり、（ａ）は光ビームの焦点位置の時間変化を示す図、（ｂ）はフォーカス誤差信号を示す図、（ｃ）は反射光量信号ｃを示す図、（ｄ）は合焦点通過信号ｄを示す図、（ｅ）は速度切換信号ｅを示す図、（ｆ）はシステムコントローラが出力する各種の指令を示す図である。
【図１３】実施形態４の光ディスク装置で記録／再生が可能なハイブリッド型光ディスクの一例を示す断面図である。
【図１４】（ａ）は、ハイブリッド型の光ディスク２００におけるＤＶＤ記録層１Ａに光ビームが集束されている状態のレンズユニット３０２を示す図であり、（ｂ）は、光ディスク２００におけるＢＤ記録層１Ｂに光ビームが集束されている状態のレンズユニット３０２を示している。
【図１５】本発明による光ディスク装置の第５の実施形態の動作を示す図であり、（ａ）は光ビームの焦点位置の時間変化を示す図、（ｂ）はフォーカス誤差信号を示す図、（ｃ）は反射光量信号ｃを示す図、（ｄ）は合焦点通過信号ｄを示す図、（ｅ）は速度切換信号ｅを示す図、（ｆ）はシステムコントローラが出力する各種の指令を示す図である。
【図１６】本発明による光ディスク装置の第６の実施形態の動作を示す図であり、（ａ）は光ビームの焦点位置の時間変化を示す図、（ｂ）はフォーカス誤差信号を示す図、（ｃ）は反射光量信号ｃを示す図、（ｄ）は合焦点通過信号ｄを示す図、（ｅ）は速度切換信号ｅを示す図、（ｆ）はシステムコントローラが出力する各種の指令を示す図である。
【符号の説明】
【０１６９】
１    光ディスク
１Ａ  情報記録層（ＤＶＤ記録層）
１Ｂ  情報記録層（ＢＤ記録層）
３    光ピックアップ
１２  フォーカス誤差信号生成回路
１３  反射光量検出回路
２０  制御回路
２１  アクチュエータ駆動回路
２２  アクチュエータ
２３  対物レンズ
２４  光ディスクモータ
３０  システムコントローラ
３１  切換回路
３２  合焦点検出回路
４０  ディスク位置検出回路
４１  速度切換位置検出回路
５０  ランプ信号生成回路
６０  ディスク判別回路
７０  速度切換位置設定部
７２  比較器
１００  信号処理部（プロセッサ）
ａ１  駆動信号（ランプ信号）
ａ２  制御信号
ｂ    フォーカス誤差信号
ｃ    反射光量信号
ｄ    合焦点通過信号
ｅ    速度切換位置信号
ｆ１  ディスク判別指令
ｆ２  ディスク回転指令
ｆ３  フォーカス引き込み指令
Ａ１  ディスク位置に対応するランプ信号の大きさを示す信号
Ａ２  速度切換位置に対応するランプ信号の大きさを示す信号
【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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