(57)【要約】【課題】光ディスクと集束レンズとの衝突を適切に回避しつつ、正確なフォーカスジャンプを実現する光ディスク装置等を提供する。【解決手段】  光ディスク装置は、光源と、光源からの光を集束させる集束部と、制御信号に基づいて集束部の位置を光ディスクの情報面 に垂直な方向に変化させ、光の焦点を移動させる移動部と、情報面からの反射光を複数の領域において受け、各領域の受光量に応じた複数の信号を生成する受光部と、複数の信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する信号生成部と、フォーカスエラー信号に基づいて制御信号を生成する制御部とを有している。制御信号は、情報面に対してフォーカス制御が可能な範囲まで光の焦点を移動させる信号である。制御部は、情報面に対し、光の焦点を第１加速度で減速させ、その後、第２加速度で減速させる制御信号を生成する。第２加速度の絶対値は第１加速度の絶対値よりも小さい。【選択図】図３
2004192784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光を集束させる集束部と、
制御信号に基づいて前記集束部の位置を光ディスクの情報面に垂直な方向に変化させ、前記光の焦点を移動させる移動部と、
前記情報面からの反射光を複数の領域において受け、各領域の受光量に応じた複数の信号を生成する受光部と、
前記複数の信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する信号生成部と、
前記フォーカスエラー信号に基づいて前記制御信号を生成する制御部であって、前記制御信号は、前記情報面に対してフォーカス制御が可能な範囲まで前記光の焦点を移動させるための信号である制御部と
を有する光ディスク装置であって、
前記制御部は、前記情報面に対し、前記光の焦点を第１加速度で減速させ、その後、第２加速度で減速させる制御信号を生成し、前記第２加速度の絶対値は前記第１加速度の絶対値よりも小さい、光ディスク装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記光ディスクから遠ざかる方向に前記集束部の位置を変化させる制御信号であって、前記光の焦点が最初に前記フォーカス制御が可能な範囲に入ったときに前記光の焦点の移動を停止させる制御信号を生成する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記光の焦点が最初に前記フォーカス制御が可能な範囲を通過するまで、前記光ディスクに近づく方向に前記集束部の位置を変化させる制御信号を生成し、その後、前記光ディスクから遠ざかる方向に前記集束部の位置を変化させる制御信号を生成する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記光の焦点が最初に前記フォーカス制御が可能な範囲を通過するまでは、前記光の焦点を第１加速度で減速させ、その後、第２加速度で減速させる制御信号を生成し、
前記光の焦点が前記フォーカス制御が可能な範囲を通過すると、前記光の焦点の移動を停止させる制御信号を生成する、請求項３に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１加速度で減速させ、前記光の焦点の移動を停止させる制御信号を生成し、その後、再び同じ方向に移動させ、前記第２加速度で減速させる制御信号を生成する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記光ディスクは、前記情報面を複数有しており、
前記制御部は、フォーカス制御を行っている情報面から、他の情報面に対してフォーカス制御が可能な範囲まで前記光の焦点を移動させる制御信号を生成する、請求項２または３に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記移動部は、印加されたパルス列に基づいて前記集束部の位置を変化させ、
前記制御部は、加速度を増加させる第１パルスと加速度を減少させる第２パルスとを含む前記制御信号を生成する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記移動部は、印加された前記第１パルスおよび前記第２パルスの数、大きさ、印加される時間長に基づいて、前記集束部の位置、加速度および速度を変化させ、
前記制御部は、前記第１パルスおよび前記第２パルスの数、大きさ、印加される時間長の少なくとも１つを調整して、前記制御信号を生成する、請求項７に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記制御信号を生成する間は、前記情報面に対するフォーカス制御を停止する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前記制御部は、情報面に対してフォーカス制御が可能な範囲まで前記光の焦点を移動させた後、フォーカス制御を開始する、請求項９に記載の光ディスク装置。
【請求項１１】
光源と、
前記光源からの光を集束させる集束部と、
制御信号に基づいて前記集束部の位置を光ディスクの情報面に垂直な方向に変化させ、前記光の焦点を移動させる移動部と、
前記情報面からの反射光を複数の領域において受け、各領域の受光量に応じた複数の信号を生成する受光部と、
前記複数の信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する信号生成部と
を備えた光ディスク装置において、前記光の焦点をフォーカス制御が可能な範囲まで移動させる方法であって、
前記フォーカスエラー信号に基づいて、前記情報面に対し前記光の焦点を第１加速度で減速させる制御信号を生成し、前記移動部に印加する第１ステップと、
前記第１ステップの後に、前記光の焦点を第２加速度で減速させる制御信号を生成し、前記移動部に印加する第２ステップであって、前記第２加速度の絶対値は前記第１加速度の絶対値よりも小さい第２ステップと
を包含する焦点移動方法。
【請求項１２】
光源と、
前記光源からの光を集束させる集束部と、
制御信号に基づいて前記集束部の位置を光ディスクの情報面に垂直な方向に変化させ、前記光の焦点を移動させる移動部と、
前記情報面からの反射光を複数の領域において受け、各領域の受光量に応じた複数の信号を生成する受光部と、
前記複数の信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する信号生成部と
を備えた光ディスク装置に実装されるプロセッサであって、
前記フォーカスエラー信号に基づいて、前記情報面に対し前記光の焦点を第１加速度で減速させる制御信号を生成し、前記移動部に印加する第１移動制御部と、
前記光の焦点を第２加速度で減速させる制御信号を生成し、前記移動部に印加する第２移動制御部であって、前記第２加速度の絶対値を前記第１加速度の絶対値よりも小さく設定する第２移動制御部と
を備えたプロセッサ。
【請求項１３】
光源と、
前記光源からの光を集束させる集束部と、
制御信号に基づいて前記集束部の位置を光ディスクの情報面に垂直な方向に変化させ、前記光の焦点を移動させる移動部と、
前記情報面からの反射光を複数の領域において受け、各領域の受光量に応じた複数の信号を生成する受光部と、
前記複数の信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する信号生成部と
前記フォーカスエラー信号に基づいて前記制御信号を生成する制御部と
を有する光ディスク装置において実行されるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、前記制御部に対して、
前記フォーカスエラー信号に基づいて、前記情報面に対し前記光の焦点を第１加速度で減速させる制御信号を生成して、前記移動部に印加する第１ステップと、
前記光の焦点を第２加速度で減速させる制御信号を生成し、前記移動部に印加する第２ステップであって、前記第２加速度の絶対値を前記第１加速度の絶対値よりも小さく設定する第２ステップと
を実行させる、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの情報面上に光ビームを収束させる制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度・大容量の記録媒体として、従来からＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ＋ＲＷ，ＤＶＤ＋Ｒ等の光ディスクが知られている。近年は、これらの光ディスクよりもさらに高密度化・大容量化されたブルーレイディスク（Blu-ray Disc；ＢＤ）等の光ディスクの開発も進んでいる。
【０００３】
光ディスク装置は、光ビームを光ディスクの情報面上に収束させて、データの読み出しおよび／または書き込みを行う。情報面が複数積層されている光ディスクに対しては、光ディスク装置は、光ビームの焦点を一方の情報面から他方の情報面へ移動させることができる。このような焦点の移動は、層間ジャンプまたはフォーカスジャンプと呼ばれる。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載された光ディスク装置は以下のようにフォーカスジャンプを実現している。すなわち、この光ディスク装置は、フォーカス制御を行わない（ホールドした）状態で光ヘッドにパルス信号を印加する。パルス信号の印加により、焦点の移動が開始される。光ディスク装置は、パルス信号を制御して焦点の移動速度を増加させ、その後、減少させる。そして、光ディスク装置は、光ディスクにおいて反射した光ビームを検出して、焦点が目的の情報面に到達した、または焦点がその情報面をわずかに通過したと判断する。この判断により、フォーカスジャンプが終了する。
【特許文献１】特開平９−３２６１２３号公報（段落０１０８〜０１１８、図１８，１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ビームの焦点位置を高精度で制御しなければならない光ディスクに対しては、従来の光ディスク装置では正確なフォーカスジャンプが実現できないおそれがある。例えば、データを高速に読み書きするために高速回転しているＤＶＤや、ＤＶＤより高密度なＢＤでは、焦点位置の変動が許容される範囲は狭い。そのため、従来の光ディスク装置では正確に焦点位置を制御できず、フォーカスジャンプが正確に行われないおそれがある。
【０００６】
正確なフォーカスジャンプを実現できないことにより、さらに光ディスク装置の対物レンズ（集束レンズ）と光ディスクとが衝突するおそれも生じる。例えば、ＢＤ等の高密度光ディスクにデータを記録するために開口数（ＮＡ）０．８以上の集束レンズを用いると、光ディスクと集束レンズとの距離は約１００μｍ程度になる。すると、より深い位置の情報面にフォーカスジャンプするときには、従来の光ディスク装置の動作精度では集束レンズと光ディスクとが衝突し、集束レンズおよび光ディスクの両方に傷がつく可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、光ディスクと集束レンズとの衝突を適切に回避しつつ、正確なフォーカスジャンプを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による光ディスク装置は、光源と、前記光源からの光を集束させる集束部と、制御信号に基づいて前記集束部の位置を光ディスクの情報面に垂直な方向に変化させ、前記光の焦点を移動させる移動部と、前記情報面からの反射光を複数の領域において受け、各領域の受光量に応じた複数の信号を生成する受光部と、前記複数の信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する信号生成部と、前記フォーカスエラー信号に基づいて前記制御信号を生成する制御部とを有している。前記制御信号は、前記情報面に対してフォーカス制御が可能な範囲まで前記光の焦点を移動させるための信号である。前記制御部は、前記情報面に対し、前記光の焦点を第１加速度で減速させ、その後、第２加速度で減速させる制御信号を生成する。前記第２加速度の絶対値は前記第１加速度の絶対値よりも小さい。
【０００９】
前記制御部は、前記光ディスクから遠ざかる方向に前記集束部の位置を変化させる制御信号であって、前記光の焦点が最初に前記フォーカス制御が可能な範囲に入ったときに前記光の焦点の移動を停止させる制御信号を生成してもよい。
【００１０】
前記制御部は、前記光の焦点が最初に前記フォーカス制御が可能な範囲を通過するまで、前記光ディスクに近づく方向に前記集束部の位置を変化させる制御信号を生成し、その後、前記光ディスクから遠ざかる方向に前記集束部の位置を変化させる制御信号を生成してもよい。
【００１１】
前記制御部は、前記光の焦点が最初に前記フォーカス制御が可能な範囲を通過するまでは、前記光の焦点を第１加速度で減速させ、その後、第２加速度で減速させる制御信号を生成し、前記光の焦点が、前記フォーカス制御が可能な範囲を通過すると、前記光の焦点の移動を停止させる制御信号を生成してもよい。
【００１２】
前記制御部は、前記第１加速度で減速させ、前記光の焦点の移動を停止させる制御信号を生成し、その後、再び同じ方向に移動させ、前記第２加速度で減速させる制御信号を生成してもよい。
【００１３】
前記光ディスクは、前記情報面を複数有している。前記制御部は、フォーカス制御を行っている情報面から、他の情報面に対してフォーカス制御が可能な範囲まで前記光の焦点を移動させる制御信号を生成してもよい。
【００１４】
前記移動部は、印加されたパルス列に基づいて前記集束部の位置を変化させ、前記制御部は、加速度を増加させる第１パルスと加速度を減少させる第２パルスとを含む前記制御信号を生成してもよい。
【００１５】
前記移動部は、印加された前記第１パルスおよび前記第２パルスの数、大きさ、印加される時間長に基づいて、前記集束部の位置、加速度および速度を変化させ、前記制御部は、前記第１パルスおよび前記第２パルスの数、大きさ、印加される時間長の少なくとも１つを調整して、前記制御信号を生成してもよい。
【００１６】
前記制御部は、前記制御信号を生成する間は、前記情報面に対するフォーカス制御を停止してもよい。
【００１７】
前記制御部は、情報面に対してフォーカス制御が可能な範囲まで前記光の焦点を移動させた後、フォーカス制御を開始してもよい。
【００１８】
本発明による焦点移動方法は、光ディスク装置において実行され、光の焦点をフォーカス制御が可能な範囲まで移動させる方法である。光ディスク装置は、光源と、前記光源からの光を集束させる集束部と、制御信号に基づいて前記集束部の位置を光ディスクの情報面に垂直な方向に変化させ、前記光の焦点を移動させる移動部と、前記情報面からの反射光を複数の領域において受け、各領域の受光量に応じた複数の信号を生成する受光部と、前記複数の信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する信号生成部とを有する。この方法は、前記フォーカスエラー信号に基づいて、前記情報面に対し前記光の焦点を第１加速度で減速させる制御信号を生成し、前記移動部に印加する第１ステップと、前記第１ステップの後に、前記光の焦点を第２加速度で減速させる制御信号を生成し、前記移動部に印加する第２ステップであって、前記第２加速度の絶対値は前記第１加速度の絶対値よりも小さい第２ステップとを包含する。
【００１９】
本発明によるプロセッサは、光ディスク装置に実装される。この光ディスク装置は、光源と、前記光源からの光を集束させる集束部と、制御信号に基づいて前記集束部の位置を光ディスクの情報面に垂直な方向に変化させ、前記光の焦点を移動させる移動部と、前記情報面からの反射光を複数の領域において受け、各領域の受光量に応じた複数の信号を生成する受光部と、前記複数の信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する信号生成部とを備えている。プロセッサは、前記フォーカスエラー信号に基づいて、前記情報面に対し前記光の焦点を第１加速度で減速させる制御信号を生成し、前記移動部に印加する第１移動制御部と、前記光の焦点を第２加速度で減速させる制御信号を生成し、前記移動部に印加する第２移動制御部であって、前記第２加速度の絶対値を前記第１加速度の絶対値よりも小さく設定する第２移動制御部とを備えている。
【００２０】
本発明によるコンピュータプログラムは、光ディスク装置において実行される。光ディスク装置は、光源と、前記光源からの光を集束させる集束部と、制御信号に基づいて前記集束部の位置を光ディスクの情報面に垂直な方向に変化させ、前記光の焦点を移動させる移動部と、前記情報面からの反射光を複数の領域において受け、各領域の受光量に応じた複数の信号を生成する受光部と、前記複数の信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する信号生成部と、前記フォーカスエラー信号に基づいて前記制御信号を生成する制御部とを有する。このコンピュータプログラムは、前記制御部に対して、前記フォーカスエラー信号に基づいて、前記情報面に対し前記光の焦点を第１加速度で減速させる制御信号を生成して、前記移動部に印加する第１ステップと、前記光の焦点を第２加速度で減速させる制御信号を生成し、前記移動部に印加する第２ステップであって、前記第２加速度の絶対値を前記第１加速度の絶対値よりも小さく設定する第２ステップとを実行させる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、光の焦点を第１加速度で減速させ、その後、第２加速度で減速させて、目的の情報面へのフォーカスジャンプを実現する。第２加速度の絶対値は第１加速度の絶対値よりも小さいので、光の焦点はその情報面を大きく行き過ぎることがなく、フォーカス制御可能な範囲内に確実に焦点を移動させることができる。また、光の焦点の位置を決定するレンズ等の集束部の位置も大きくずれることがないので、光ディスクと集束部との衝突を適切に回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下では、まず、本発明による光ディスク装置に装填される光ディスクを説明し、その後、光ディスク装置の各実施形態を説明する。
【００２３】
図１（ａ）は、光ディスク１０２の外観を示す。光ディスク１０２は、例えばＣＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒ，＋ＲＷ，＋Ｒ等や、青紫レーザを用いてデータを記録するＢＤ等の円盤状の記録媒体である。光ディスク１０２は、基板１８０と、１以上の情報面１８４と、保護膜１８８とを積層して構成されている。基板１８０は、情報面１８４および保護膜１８８を支持する。情報面１８４は、受けた光を透過および反射する相変化材料等により形成され、データが記録される。情報面１８４には、例えばスパイラル状に形成された複数のトラック（図示せず）が設けられており、各トラックは情報面の溝部または谷部の領域として規定される。データは、これらの溝部または谷部の領域に書き込まれる。保護膜１８８は、光ビームを透過する材料で形成されており、情報面１８４を傷等から保護するために設けられている。
【００２４】
図１（ｂ）は、光ディスク１０２の断面を示す。断面方向は、光ディスク１０２およびその情報面に垂直な方向である。この光ディスクの厚さは約１．２ｍｍである。その内訳は、基板１８０が１．１ｍｍ、情報面１８４および保護膜１８８をあわせて０．１ｍｍ（＝１００μｍ）である。情報面１８４はＬ０、Ｌ１およびＬ２の３層存在し、２５μｍ間隔で配置される。情報面Ｌ０は保護膜１８８の表面から１００μｍの位置に配置される。情報面Ｌ１は保護膜１８８の表面から７５μｍの位置に配置される。情報面Ｌ２は保護膜１８８の表面から５０μｍの位置に配置される。
【００２５】
後述する光ディスク装置は、光ディスク１０２にレーザ等の光ビーム３０を照射してデータを書き込み、または書き込まれたデータを読み出す。図１（ｂ）には、参考のために保護膜１８８の表面から入射して情報面Ｌ１に焦点を結んでいる光ビーム３０を示す。
【００２６】
光ディスクでは、必要な記憶容量との関係から情報面の数が異なることがある。図１（ｃ）は、２層の情報面Ｌ０およびＬ１を有する光ディスク１０２の例を示す。情報面が２層であっても、光ディスク１０２の基板１８０の厚さ、および、情報面１８４および保護膜１８８をあわせた厚さは先の例と同じである。図１（ｃ）にもまた、参考のために保護膜１８８の表面から入射して情報面Ｌ１に焦点を結んでいる光ビーム３０を示している。なお、光ディスク１０２は、４層以上の情報面を有していてもよい。
【００２７】
以下では、光ディスク装置には図１（ｂ）に示す３つの情報面Ｌ０〜Ｌ２を有する光ディスク１０２が装填されるとして説明する。光ディスク装置は、以下に説明する本発明にかかる処理を行うに先立って、情報面の数を予め特定し、かつ光ビームの焦点が現在どの位置に存在しているかを把握しているとする。
【００２８】
以下の説明では、光ビームの「焦点」とは、光ビームが収束された１点のみをいうのではなく、所定の収束状態の光ビームの部分をも含むとする。「所定の収束状態」とは、例えば、光ディスク装置がフォーカス制御を実行することによって得られる、トラッキング制御、データの書き込み、データの読み出し等の一般的な動作が可能な光ビームの収束状態をいう。この収束状態は、例えば光ディスク１０２の種類、情報面１８４に設けられたトラックの幅等に依存する。光ビームの焦点が情報面に位置しているときには、収束された光ビームが円形または楕円形のビームスポットとして情報面上に形成されている場合も含まれる。
【００２９】
（実施形態１）
図２は、本実施形態による光ディスク装置１００の機能ブロックの構成を示す。光ディスク装置１００は、情報面移動制御部１０４と、集束部１１０と、垂直移動部１１２と、フォーカス検出部１１４と、フォーカス制御部１１６とを備えている。
【００３０】
情報面移動制御部１０４（以下「制御部１０４」と称する）は、光ディスク１０２にアクセスする光ディスク装置１００の動作を制御する。より具体的には、制御部１０４は、光ビームの焦点を一方の情報面から他方の情報面へ移動させるための制御を行う。このような焦点の移動は、層間ジャンプまたはフォーカスジャンプと呼ばれる。なお、本明細書では、「フォーカスジャンプ」は光ビームの焦点を一方の情報面から他方の情報面へ移動させることだけでなく、光ビームの焦点を情報面ではない位置から情報面へ移動させることも含むとする。後者については、本発明は情報面が１層の光ディスクに対しても適用できるし、２層以上の光ディスクに対しても適用できる。２層以上の光ディスクの場合には、焦点を情報面ではない位置からある情報面上に一旦移動させ、その後、別の情報面上に焦点を移動させることも含む。
【００３１】
制御部１０４は、第１移動部１０６と、第２移動部１０８とを有する。第１移動部１０６は、例えば、光ビームの焦点をある区間移動させる制御を行う。この「区間」は、情報面に垂直な方向に沿って、焦点の位置から所望の情報面までの間で規定される。第１移動部１０６は、例えば、移動方向に応じた加速度を与える加速信号を制御信号として出力し、垂直移動部１１２に印加する。この結果、垂直移動部１１２は集束部１１０の位置を変更し、光ビームの焦点を移動させる。第２移動部１０８は、第１移動部１０６による移動のあと、制御信号を生成して、同様にして上述の区間と同じ方向に沿って規定された他の区間で光ビームの焦点を移動させる。
【００３２】
第１移動部１０６および第２移動部１０８は、光ビームの焦点を移動させる際には、その移動速度も制御する。例えば、第１移動部１０６は、他の情報面の近傍まで光ビームの焦点を所定の平均速度で移動する制御を行ったあと、第２移動部１０８は、光ビームを発する光ヘッドまたは対物レンズ（集束レンズ）と光ディスクとの衝突を適切に低減することが可能な低い平均速度で情報面に近づく制御を行う。例えば、第２移動部１０８は、加減速を繰り返し行って、そのような低い平均速度を実現する。光ビームの焦点を移動させる際の具体的な処理の内容、速度等は後述する。
【００３３】
なお、一般に、速度は速さと方向とによって規定される。本明細書では、光ディスク１０２の保護膜１８８側から情報面１８４に向かう方向を正の方向とし、逆に、情報面１８４から保護膜１８８側へ向かう方向を負の方向とする。光ディスク装置１００から見ると、正の方向は光ディスク１０２に近づく方向であり、負の方向は光ディスク１０２から遠ざかる方向である。
【００３４】
集束部１１０は、光ディスク１０２の情報面に光ビームを集束する集光手段である。集束部１１０は、例えば、集束レンズである。集束部１１０は、ＮＡ０．６以上の光学レンズであってもよし、ＮＡ０．８以上の光学レンズであってもよい。垂直移動部１１２は、情報面と実質的に垂直な方向に集束部１１０を移動させる。垂直移動部１１２は、例えば、後述のフォーカスアクチュエータ１２４である。
【００３５】
フォーカス検出部１１４は、情報面上の光ビームの集束状態に対応した信号を生成する。フォーカス制御部１１６は、フォーカス検出部１１４の信号に応じて垂直移動部１１２を駆動し、光ビームの焦点を光ディスクに垂直な方向に移動して、情報面上の光ビームの集束状態が略一定となるように制御する。この制御はフォーカス制御と呼ばれる。また、フォーカス制御部１１６は、例えば、フォーカスジャンプが行われる前にフォーカス制御を解除状態し、フォーカスジャンプ後にフォーカス制御を動作状態にする。制御部１０４は、垂直移動部１１２を駆動してフォーカスジャンプを制御する。
【００３６】
図３は、光ディスク装置１００のハードウェア構成の例を示す。光ディスク装置１００は、主に、光ヘッド１０と、光ディスクコントローラ（ＯＤＣ）２０と、駆動部３０と、ディスクモータ１２０を有する。
【００３７】
光ヘッド１０は、装填された光ディスク１０２の情報面１８４にレーザ光を照射する光学系である。光ヘッド１０は、駆動部３０からの駆動信号に基づいて光学系を調整し、光ディスク１０２において反射したレーザ光を所定の受光領域において受光し、各受光領域の受光量に応じた信号を出力する。
【００３８】
ＯＤＣ２０は、光ディスク装置１００の主要な動作を制御する。例えばＯＤＣ２０は、光ヘッド１０から出力された信号等に基づいて制御信号を生成し、光ディスクの情報面に光ビームの焦点を移動するとともに、フォーカス制御およびトラッキング制御等を行う。また、ＯＤＣ２０は、光ディスク１０２からデータを読み出してエラー訂正等の処理を行い、再生信号として出力する。
【００３９】
駆動部３０は、ＯＤＣ２０からの制御信号に基づいて駆動信号を生成し、光ヘッド１０に印加する。
【００４０】
ディスクモータ１２０は、光ディスク１０２を所定の回転数で回転させる。
【００４１】
以下、これらの構成要素をさらに具体的に説明する。
【００４２】
光ヘッド１０は、光源１２２と、カップリングレンズ１２３と、フォーカスアクチュエータ１２４と、集束レンズ１２６と、トラッキングアクチュエータ１２８と、偏向ビームスプリッタ１３０と、集光レンズ１３２と、光検出器１３４と、プリアンプ１３６，１３８，１４０，１４２と、加算回路１４４，１４６とを有している。
【００４３】
光源１２２は、光ビームを出力する。光源１２２は、例えば、半導体レーザ等である。光源１２２は、波長６８０ｎｍ以下の光ビームを出力するものであってもよいし、波長４１０ｎｍ以下の光ビームを出力するものであってもよい。カップリングレンズ１２３は、光源１２２からの光ビームを平行光にする。偏向ビームスプリッタ１３０は、カップリングレンズ１２３からの平行光を反射する。
【００４４】
フォーカスアクチュエータ１２４は、集束レンズ１２６の位置を光ディスク１０２の情報面と略垂直な方向に変化させる。集束レンズ１２６は、偏向ビームスプリッタ１３０からの反射光を集束し、光ディスク１０２の情報面上に焦点を位置させる。このとき情報面上には光ビームスポットが形成される。また、集束レンズ１２６は、光ディスク１０２からの反射光を通過させる。また、偏向ビームスプリッタ１３０は、集束レンズ１２６を通過した光ディスク１０２からの反射光を通過させる。トラッキングアクチュエータ１２８は、集束レンズ１２６の位置を光ディスク１０２の情報面と略平行な方向に変化させる。
【００４５】
集光レンズ１３２は、集束レンズ１２６および偏向ビームスプリッタ１３０を通過した光ディスク１０２からの反射光を通過させる。光検出器１３４は、集光レンズ１３２を通過した光を受け、その光信号を電気信号（電流信号）に変換する。光検出器１３４は、例えば、４分割の受光領域を有している。
【００４６】
プリアンプ１３６〜１４２は、光検出器１３４からの電流信号を電圧信号に変換する。加算回路１４４，１４６は、プリアンプ１３６〜１４２からの電圧信号を、光検出器１３４の対角位置ごとに合成する。
【００４７】
ＯＤＣ２０は、二値化部１５２，１５４と、位相比較器１５６と、差動増幅器１５８，１６０と、ディジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）１６２と、ゲイン切換回路１６４，１６６と、アナログ・ディジタル（ＡＤ）変換器１６８，１７０とを有する。
【００４８】
二値化部１５２，１５４は、光ヘッド１０の加算回路１４４，１４６から信号を受け取って２値化する。位相比較器１５６は、二値化部１５２，１５４からの信号の位相比較を行う。
【００４９】
差動増幅器１５８は、加算回路１４４，１４６からの信号を入力してフォーカスずれ信号（ＦＥ信号）を出力する。ＦＥ信号は、光ビームが光ディスク１０２の情報面上で所定の集束状態になるように制御するための信号である。ＦＥ信号の検出法は特に限定されず、非点収差法を用いたものでもよいし、ナイフエッジ法を用いたものであってもよいし、ＳＳＤ（スポット・サイズド・ディテクション）法を用いたものであってもよい。検出法に応じて回路構成を適宜変更してもよい。
【００５０】
差動増幅器１６０は、位相比較器１５６からの信号を入力してトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）を出力する。ＴＥ信号は、光ビームが光ディスク１０２のトラック上を正しく走査するように制御するための信号である。ＴＥ信号の検出法は特に限定されず、位相差法を用いたものでもよいし、プッシュプル法を用いたものであってもよいし、３ビーム法を用いたものであってもよい。検出法に応じて回路構成を適宜変更してもよい。
【００５１】
ＤＳＰ１６２は、ＴＥ信号等に応じて駆動回路１５０にトラッキング制御用の制御信号を印加する。また、ＤＳＰ１６２は、ＦＥ信号等に応じて駆動回路１４８にフォーカス制御用の制御信号を印加する。本発明の主要な特徴に関連するＤＳＰ１６２の動作は後に詳述する。
【００５２】
ゲイン切換回路１６４は、ＦＥ信号を所定の振幅（ゲイン）に調整する。ＡＤ変換器１６８は、ゲイン切換回路１６４からの信号をディジタル信号に変換してＤＳＰ１６２に出力する。
【００５３】
ゲイン切換回路１６６は、ＴＥ信号を所定の振幅（ゲイン）に調整する。ＡＤ変換器１７０は、ゲイン切換回路１６６からの信号をディジタル信号に変換してＤＳＰ１６２に出力する。
【００５４】
駆動部３０は、駆動回路１４８，１５０とを有する。駆動回路１４８は、ＤＳＰ１６２から制御信号を受け取り、制御信号に応じた駆動信号をフォーカスアクチュエータ１２４に印加して駆動する。駆動回路１５０は、ＤＳＰ１６２から制御信号を受け取り、制御信号に応じた駆動信号をトラッキングアクチュエータ１２８に印加して駆動する。
【００５５】
上述した光検出器１３４と、プリアンプ１３６〜１４２と、加算回路１４４，１４６と、差動増幅器１５８と、ゲイン切換回路１６４と、ＡＤ変換器１６８と、ＤＳＰ１６２と、駆動回路１４８と、フォーカスアクチュエータ１２４とは、フォーカス制御を行うための構成要素であり、フォーカス制御機能を実現する。
【００５６】
また、光検出器１３４と、プリアンプ１３６〜１４２と、加算回路１４４，１４６と、二値化部１５２，１５４と、位相比較器１５６と、差動増幅器１６０と、ゲイン切換回路１６６と、ＡＤ変換器１７０と、ＤＳＰ１６２と、駆動回路１５０と、トラッキングアクチュエータ１２８とは、トラッキング制御を行うための構成要素であり、トラッキング制御機能を実現する。
【００５７】
図２に示す光ディスク装置１００の機能ブロックの構成と、図３に示す光ディスク装置１００のハードウェアの構成との対応関係は以下のとおりである。
【００５８】
ＤＳＰ１６２は、いわゆるコンピュータであり、コンピュータプログラムを実行することによって、図２に示すフォーカス制御部１１６および情報面移動制御部１０４の機能を実現することができる。集束レンズ１２６は、図２の集束部１１０に対応する。また、光検出器１３４と、プリアンプ１３６〜１４２と、加算回路１４４，１４６と、差動増幅器１５８とは、図２のフォーカス検出部１１４に対応する。また、駆動回路１４８およびフォーカスアクチュエータ１２４は、図２の垂直移動部１１２に対応する。なお、情報面移動制御部１０４，２００およびフォーカス制御部１１６は、その一部または全部をハードウェアによって構成することができる。
【００５９】
次に、本実施形態による光ディスク装置１００が、光ビームの焦点をある情報面から他の情報面にフォーカスジャンプさせるときの制御を説明する。光ディスク装置１００は、光ビームの焦点を移動する方向に応じて異なる制御を行うことができる。以下、図４（ａ）および（ｂ）を参照しながら光ビームの焦点速度に関する好適な制御例を説明する。
【００６０】
まず、光ディスク装置１００側からみて、光ビームの焦点がその移動先の情報面よりも奥に存在しているときのフォーカスジャンプを説明する。このとき、集束レンズ１２６は光ディスク１０２から遠ざかる方向に移動して、光の焦点を移動させる。図４（ａ）は、光ディスク１０２から遠ざかる方向にフォーカスジャンプするときの光ビームの焦点の移動速度を示す。プロファイルＰａ１は、光ディスク装置１００の制御による焦点の速度を示す。参考のため、従来の光ディスク装置の制御による焦点の速度のプロファイルＰａ２も併せて示す。
【００６１】
光ディスク装置１００は、焦点の移動を区間ＸおよびＹに分けて焦点の速度を制御する。光ビームの焦点の移動速度は以下のように制御される。まず、区間Ｘにおいて光ビームの焦点は光ディスク１０２から遠ざかる方向に加速し、等速になり、その後減速する。そして、区間Ｙにおいてさらに減速して目的の情報面への到達によって速度は０になる。図４（ａ）のグラフの傾きによって表される加速度の絶対値は、区間Ｙの減速時のほうが区間Ｘの減速時よりも小さい。また、区間Ｙにおける焦点の平均速度は区間Ｘの平均速度よりも遅い。なお、平均速度は、移動距離を移動時間で除算して得られる。移動距離は図４（ａ）に示すグラフの面積に相当する。
【００６２】
一方、光ディスク装置１００側からみて、光ビームの焦点がその移動先の情報面よりも手前に存在しているときのフォーカスジャンプを説明する。このとき、集束レンズ１２６は光ディスク１０２に近づく方向に移動して、光の焦点を移動させる。図４（ｂ）は、光ディスク１０２に近づく方向にフォーカスジャンプするときの光ビームの焦点の移動速度を示す。プロファイルＰｂ１は、光ディスク装置１００の制御による焦点の速度を示す。参考のため、従来の光ディスク装置の制御による焦点の速度のプロファイルＰｂ２も併せて示す。
【００６３】
光ビームの焦点の移動速度は以下のように制御される。まず、区間Ｘにおいて光ビームの焦点は光ディスク１０２に近づく方向に加速し、等速になり、その後減速する。そして、区間Ｙにおいて一旦等速になり、その後再び減速する。減速開始以後の速度は、正、０、負、０と変化する。
【００６４】
光ビームの焦点の速度と位置との関係を説明すると、速度が正から０に変化する区間（区間ＸおよびＹ）では、光ビームの焦点は光ディスク１０２に近づく方向に進みながら徐々に減速して目的の情報面を通過し、その先で停止する。速度が０から負に変化する区間（区間Ｙの一部）では、光ビームの焦点はこれまでとは反対の方向（すなわち光ディスクから遠ざかる方向）に動き出す。そして、その後、光ビームの焦点は徐々に減速して目的の情報面に到達すると停止する。このときもまた、光ディスク装置１００は焦点の移動を区間ＸおよびＹに分けて焦点の速度を制御し、区間Ｙにおける焦点の平均速度を区間Ｘの平均速度よりも遅くしている。減速するときの加速度の絶対値は、区間Ｙの減速時のほうが区間Ｘの減速時よりも小さい。また、区間Ｙの焦点速度の極小値から０に至るまでの加速度の絶対値は、区間Ｘにおいて加速するときの加速度の絶対値よりも小さいことが好ましい。
【００６５】
図４（ａ）および（ｂ）のいずれのフォーカスジャンプにおいても、区間Ｙには焦点の速度が負になる区間が含まれているため、焦点は光ディスク１０２から遠ざかる方向に移動する。
【００６６】
以下では、図５から図１０を参照しながら、（１）光ディスク１０２から遠ざかる方向にフォーカスジャンプするとき、および、（２）光ディスク１０２に近づく方向にフォーカスジャンプするとき、の各々をより詳しく説明する。
【００６７】
（１）光ディスク１０２から遠ざかる方向へのフォーカスジャンプ
以下では、理解を容易にするため、情報面Ｌ０周辺からＬ２（図１（ｂ））へのフォーカスジャンプを考える。
【００６８】
図５は、情報面Ｌ０から情報面Ｌ２へのフォーカスジャンプ時の制御信号と、光ビームの焦点位置との関係を示す。集束レンズ１２６によって形成された焦点がＡ点から情報面Ｌ０に近づくと、情報面Ｌ０からの反射光量が増し、それに伴ってＦＥ信号は略０からマイナス極性側に振幅が増加する（破線）。ＦＥ信号の振幅は、Ｂ点でピークとなり、その後減少する。焦点が情報面Ｌ０に到達したとき（Ｃ点）、ＦＥ信号の振幅は０となる。このとき、一旦情報面Ｌ０に対するフォーカス制御を行い、その後、以下の処理を実行してもよい。なお、Ｃ点までの実線のＦＥ信号は、情報面Ｌ０に対してフォーカス制御が行われている場合の波形を示している。
【００６９】
焦点が情報面Ｌ０を離れて情報面Ｌ１の方向に進むと、ＦＥ信号の振幅がプラス極性側に増加する。ＦＥ信号の振幅はＤ点でピークとなった後、減少してＥ点で０となる。さらに情報面Ｌ１に近づくと、情報面Ｌ１からの反射光量が増してくるため、ＦＥ信号は略０からマイナス極性側に振幅が増加する。ＦＥ信号の振幅はＦ点でピークとなった後、減少する。そして、焦点が情報面Ｌ１に到達したとき（Ｇ点）、ＦＥ信号の振幅は０となる。
【００７０】
焦点が情報面Ｌ１を離れて情報面Ｌ２の方向に進むと、ＦＥ信号の振幅がプラス極性側に増加する。ＦＥ信号の振幅はＨ点でピークとなった後、減少してＩ点で０となる。さらに情報面Ｌ２に近づくと、情報面Ｌ２からの反射光量が増してくるため、ＦＥ信号は略０からマイナス極性側に振幅が増加する。ＦＥ信号の振幅はＪ点で極小になった後、増加する。そして、焦点が情報面Ｌ２に到達したとき（Ｋ点）、ＦＥ信号の振幅は０となる。なお、焦点が情報面Ｌ２を離れるとＦＥ信号の振幅がプラス極性側に増加し、Ｌ点でピークとなり、その後減少する。図５に示すように、焦点が各情報面Ｌ０〜Ｌ２の周辺を移動するときＦＥ信号の波形はＳ字を描く。このような信号は、その波形に基づいてＳ字信号とも称される。
【００７１】
次に、上述のフォーカスジャンプ動作を行う際の制御信号を説明する。情報面Ｌ０から情報面Ｌ２にフォーカスジャンプするとき、ＤＳＰ１６２は、制御信号である加速信号および減速信号を生成する。駆動回路１４８は制御信号に基づいてフォーカスアクチュエータ１２４を駆動し、焦点を区間Ｘの範囲で移動させる。なお、加速信号とは加速する方向に加速度を与える信号をいい、減速信号とは減速する方向に加速度を与える信号をいう。
【００７２】
本明細書では光ディスク１０２から遠ざかる方向を負の方向にしている。そこで、ＤＳＰ１６２が負の信号を生成したときは、焦点は光ディスク１０２から遠ざかる方向に移動し、正の信号を生成したときは焦点は光ディスク１０２に近づく方向に移動するとして説明する。以下の説明では、ＤＳＰ１６２が信号を生成すると駆動回路１４８にその信号が印加され、その信号に基づいて駆動回路１４８はフォーカスアクチュエータ１２４に駆動信号を印加するとする。この結果、フォーカスアクチュエータ１２４によって集束レンズ１２６の位置が変化し、光ビームの焦点が移動する。
【００７３】
まず、ＤＳＰ１６２が、例えば情報面Ｌ０に追従するようにフォーカス制御を行っているときは、そのフォーカス制御をホールドする。次に、ＤＳＰ１６２は、フォーカス制御をホールドした状態で負の加速信号を所定時間生成する。この加速信号によって、焦点は情報面Ｌ０から情報面Ｌ２に向かって移動を開始する。加速信号の生成は情報面Ｌ０とＬ１の間で終了する。加速信号が生成されなくなっても集束レンズ１２６は慣性で移動し続けるので、焦点もほぼ定速で情報面Ｌ２の方向に移動し続ける。
【００７４】
その後、ＤＳＰ１６２は減速信号を生成する。減速信号の生成は情報面Ｌ１とＬ２の間で終了する。減速信号の生成が終了した時点では焦点の速度は０ではなく、焦点は情報Ｌ２の方向に移動しつづけている。すなわちＤＳＰ１６２は、加速信号によって得られた速度を０にしない程度に、減速信号の大きさおよび生成時間を調整している。
【００７５】
ＤＳＰ１６２が、減速信号の生成を終了する情報面Ｌ２の近傍（Ｍ点）は、情報面Ｌ２へのフォーカス制御が可能な領域（Ｊ点とＬ点との間）内に位置する。Ｍ点は、例えば、Ｊ点の近傍の位置である。減速信号の生成開始位置は、特に限定されず、例えば、情報面Ｌ０と情報面Ｌ２との略中間の位置であってもよい。いうまでもなく、Ｍ点の位置では集束レンズ１２６と光ディスク１０２との衝突は生じない。
【００７６】
次に、ＤＳＰ１６２は区間Ｙ（Ｍ点からＫ点）の制御を行う。すなわち、ＤＳＰ１６２は、焦点を区間Ｘの平均速度よりも遅い平均速度で情報面Ｌ２に近づける制御信号を駆動回路１４８に生成する。この制御信号は、図６に示すように、加速および減速の両極性のパルス信号（パルス列）を含む。すなわち、加速パルスが印加されると加速度が増加し、減速パルスが印加されると加速度が減少する。図６は、区間ＸおよびＹにおいて印加される加速および減速のための制御信号の波形およびタイミングを示す。このパルス列は、基準に対して正極性のパルスと負極性のパルスが交互に変化する。ＤＳＰ１６２がパルス列の生成を終了するタイミングは、焦点が情報面Ｌ２に到達した時点でもよく、情報面Ｌ２の手前側の近傍Ｎ点に到達した時点でもよく、または、情報面Ｌ２をわずかに通りすぎたＯ点に到達した時点でもよい。換言すれば、区間ＹはＭ点からＫ点までであってもよいし、Ｍ点からＮ点までであってもよいし、Ｍ点からＯ点までであってもよい。ＤＳＰ１６２は、区間Ｙのあと、情報面Ｌ２に追従するフォーカス制御を開始する。ＤＳＰ１６２は、上述のように加速信号および減速信号を生成してフォーカスジャンプを制御する。
【００７７】
次に、図７および図８を参照しながら、光ディスク装置１００が光ディスク１０２から遠ざかる方向へフォーカスジャンプを行うときの手順を説明する。図７は、本実施形態によるフォーカスジャンプ制御の手順を示す。このフォーカスジャンプ制御では、まず、ステップＳ１００において、第１移動部１０６は区間Ｘにおける焦点の移動を制御する。次に、ステップＳ１０２において、第２移動部１０８は区間Ｙにおける焦点の移動を制御する。この制御をさらに詳細に説明する。
【００７８】
図８は、本実施形態によるフォーカスジャンプ制御の詳細な処理手順を示す。以下の処理は、主として第１移動部１０６および第２移動部１０８の機能を実装したＤＳＰ１６２によって行われる。
【００７９】
ＤＳＰ１６２は、ステップＳ１１０においてトラッキング制御を停止するとともに、ステップＳ１１２においてフォーカス制御のための駆動信号をホールドする。次に、ステップＳ１１４において、ＤＳＰ１６２は、加速パルス列を生成して、駆動回路１４８を介してフォーカスアクチュエータ１２４に印加する。続いてＤＳＰ１６２は、ステップＳ１１６において、ゲイン切換回路１６４のゲイン設定値をジャンプ先の情報面Ｌ２に応じた値に切り換え、ステップＳ１１８では、ジャンプ先の情報面Ｌ２に応じてフォーカス制御可能なレベルを設定する。これにより、フォーカスジャンプ先の情報面Ｌ２のＳ字信号およびフォーカス制御可能なレベルを正しく検出することができる。なお、ゲイン設定値およびフォーカス制御可能なレベルは、情報面ごとに予め規定され、不揮発性メモリ（図示せず）等に保持されている。
【００８０】
次に、ＤＳＰ１６２は、ステップＳ１２０において減速パルス列を生成して、駆動回路１４８を介してフォーカスアクチュエータ１２４に印加する。そして、ステップＳ１２２において区間Ｘが終了したか否か、すなわち、焦点がＭ点に到達したか否かを判定する。焦点がＭ点に到達したか否かは、波形が予め得られているＦＥ信号を監視することによって判定できる。具体的には、ＤＳＰ１６２は、ＦＥ信号が負から正に変化しているときの１つ目のゼロクロス点の位置をＣ点であると認識し、その後、ＦＥ信号が再び負から正に変化しているときの２つ目のゼロクロス点の位置をＧ点であると認識する。その結果、ＤＳＰ１６２は、その後の極小値に対応する位置がＪ点であると判断できる。なお、ＤＳＰ１６２は、全光（ＡＳ）信号やＲＦ信号のエンベロープ等の他の信号に基づいて判定してもよい。
【００８１】
ＤＳＰ１６２は焦点がＭ点に到達したと判定すると、ステップＳ１２４において減速パルス列の印加を終了し、ステップＳ１２６において加速減速両極性のパルス列の印加を開始する。
【００８２】
その後、ステップＳ１２８において、ＤＳＰ１６２は、ＦＥ信号がフォーカスジャンプ先の情報面Ｌ２のフォーカス制御可能レベルに到達したか否かを判定する。到達していないと判定したときは、ステップＳ１２６の処理を引き続き行い、到達していると判定したときはステップＳ１３０に進む。
【００８３】
ステップＳ１３０において、ＤＳＰ１６２は、パルス列の印加を終了し、フォーカス制御用の駆動信号のホールドを解除し、フォーカス制御を動作状態にする。これにより、安定したフォーカス制御が可能になる。ステップＳ１３２において、ＤＳＰ１６２がＴＥ信号やＲＦ信号等の信号に基づいてフォーカス制御が正常に開始されたことを確認すると、ステップＳ１３４においてトラッキング制御を動作状態にする。以後は、所定のトラック・セクタ番地を検索して、データの再生等を行う。
【００８４】
なお、集束レンズ１２６が光ディスク１０２から遠ざかるフォーカスジャンプは、情報面Ｌ０から情報面Ｌ２へのフォーカスジャンプに限らず、例えば情報面Ｌ０から情報面Ｌ１へのフォーカスジャンプおよび情報面Ｌ１から情報面Ｌ２へのフォーカスジャンプも同様に可能である。
【００８５】
（２）光ディスク１０２に近づく方向へのフォーカスジャンプ
以下では、理解を容易にするため、情報面Ｌ２周辺からＬ０（図１（ｂ））へのフォーカスジャンプを考える。
【００８６】
図９は、情報面Ｌ２から情報面Ｌ０へのフォーカスジャンプ時の制御信号と、光ビームの焦点位置との関係を示す。集束レンズ１２６によって形成された焦点が保護膜１８８側のＡ点から情報面Ｌ２に近づくと、情報面Ｌ２からの反射光量が増し、それに伴ってＦＥ信号は略０からマイナス極性側に振幅が増加する。ＦＥ信号の振幅は、Ｂ点でピークとなり、その後減少する。焦点が情報面Ｌ２に到達したとき（Ｃ点）、ＦＥ信号の振幅は０となる。このとき、一旦情報面Ｌ２に対するフォーカス制御を行い、その後、以下の処理を実行してもよい。なお、Ｃ点までの実線のＦＥ信号は、情報面Ｌ２に対してフォーカス制御が行われている場合の波形を示している。
【００８７】
焦点が情報面Ｌ２を離れて情報面Ｌ１の方向に進むと、ＦＥ信号の振幅がプラス極性側に増加する。ＦＥ信号の振幅はＤ点でピークとなった後、減少してＥ点で０となる。さらに情報面Ｌ１に近づくと、情報面Ｌ１からの反射光量が増してくるため、ＦＥ信号は略０からマイナス極性側に振幅が増加する。ＦＥ信号の振幅はＦ点でピークとなった後、減少する。そして、焦点が情報面Ｌ１に到達したとき（Ｇ点）、ＦＥ信号の振幅は０となる。
【００８８】
焦点が情報面Ｌ１を離れて情報面Ｌ０の方向に進むと、ＦＥ信号の振幅がプラス極性側に増加する。ＦＥ信号の振幅はＨ点でピークとなった後、減少してＩ点で０となる。さらに情報面Ｌ０に近づくと、情報面Ｌ０からの反射光量が増してくるため、ＦＥ信号は略０からマイナス極性側に振幅が増加する。ＦＥ信号はＪ点で極小となった後、増加する。そして、焦点が情報面Ｌ０に到達したとき（Ｋ点）、ＦＥ信号の振幅は０となる。
【００８９】
次に、焦点は情報面Ｌ０を通り過ぎて移動する。この移動に伴い、ＦＥ信号の振幅はプラス極性側に増加してＰ点でピークとなった後、徐々に減少して０になる（Ｍ点）。その後、焦点がこれまでとは反対の方向（光ディスク１０２から離れる方向）に移動すると、再びＦＥ信号の振幅が略０からプラス極性側に増大する。そしてＮ点でピークとなった後、減少し、フォーカス制御可能なレベルに至ると（Ｏ点）、フォーカスジャンプは終了してフォーカス制御動作に移行する。
【００９０】
上述のＭ点は光ディスク１０２の表面から最も深い位置にあるため、焦点が上述のＭ点に到達したとき、集束レンズ１２６は光ディスク１０２に最も近づく。しかし、本実施形態の光ディスク装置１００では集束レンズ１２６と光ディスク１０２とが衝突することはない。その理由は、集束レンズ１２６と光ディスク１０２との距離は約１００μｍ程度であるのに対し、Ｍ点の位置は情報面Ｌ０から数μｍ離れているに過ぎないからである。また、ピークのＰ点を通り過ぎた後は、焦点の移動速度は徐々に減少してＭ点において０になるため、行き過ぎ等によってＭ点の位置が大きく変動することもないからである。
【００９１】
次に、上述のフォーカスジャンプ動作を行う際の制御信号を説明する。情報面Ｌ２から情報面Ｌ０にフォーカスジャンプするとき、ＤＳＰ１６２は、駆動回路１４８に加速信号および減速信号を印加し、焦点を区間Ｘの範囲で移動させる。なお焦点が区間Ｘの範囲を移動するとき、加速信号および減速信号の極性が逆であることを除いては、情報面Ｌ０から情報面Ｌ２へのフォーカスジャンプ時の制御信号と同じである。そこで、以下では焦点が区間Ｙの範囲を移動するときの制御信号を説明する。
【００９２】
Ｋ点に到達すると、ＤＳＰ１６２は減速信号の印加を終了し、光ディスク装置１００は制御信号を生成しないウエイト状態に入る。ただし、減速信号が印加されなくなっても集束レンズ１２６は慣性で移動し続けるので、焦点は情報面Ｌ０を超えてほぼ定速で移動し続ける。その結果、ＦＥ信号の振幅もプラス極性側に増加し、Ｐ点でピークになる。
【００９３】
ピーク点Ｐを通過すると、ＤＳＰ１６２は焦点の移動速度を減速させるための減速パルス列を生成する。その結果、集束レンズ１２６はこれまでとは反対の方向（光ディスク１０２から離れる方向）の加速度を受け、焦点は減速する。
そしてＦＥ信号がゼロクロスする位置（Ｍ点）までの間に減速して停止する。ＤＳＰ１６２は減速パルス列をその後も生成し続ける。その結果、焦点は再び情報面Ｌ０の方に引き戻され、ＦＥ信号の振幅も再びプラス極性側に増加する。ＦＥ信号の振幅はＮ点においてピークになり、その後減少する。ＤＳＰ１６２は、フォーカス制御が可能なＦＥ信号が得られるまでさらに減速パルスを生成する。ＤＳＰ１６２は、その後、情報面Ｌ０に追従するフォーカス制御を開始する。
【００９４】
ＦＥ信号の振幅がピークを通過し（Ｐ点）さらにゼロクロスすると（Ｍ点）、一般には情報面Ｌ０に対してフォーカス制御することは不可能である。しかし、光ビームの焦点を逆方向に移動させると再びＦＥ信号にピークが現れ、その後ゼロクロスすることは明らかである。さらに、そのゼロクロスを含む所定の範囲がフォーカス制御可能な範囲であることも明らかである。よって、フォーカス制御ができないＭ点からであっても、光ディスク装置１００は焦点を逆に移動させ、ＦＥ信号を監視することにより、情報面Ｌ０に対するフォーカス制御を可能な状態にすることができる。なお、より確実に動作させるため、光ディスク装置１００はＦＥ信号のピーク値を保持し、焦点を逆方向に移動させたときにそのピーク値とＦＥ信号の値とを比較して、フォーカス制御可能な範囲まで戻ったか否かを判定している。
【００９５】
次に、光ディスク装置１００が光ディスク１０２に近づく方向へフォーカスジャンプを行うときの手順を説明する。この手順も図７によって表されるが、その説明は既にしたのでここでは省略する。
【００９６】
図１０は、本実施形態によるフォーカスジャンプ制御の詳細な処理手順を示す。図１０のうち、図８の処理と同じ区間Ｘの処理には同じ参照符号を付しおり、説明を省略する。以下、主としてＤＳＰ１６２によって行われるステップＳ２２６以降の区間Ｙにおける処理を説明する。
【００９７】
ＤＳＰ１６２は、減速パルスの印加を終了した後、ステップＳ２２６において一定の期間、制御信号を生成しないウエイト状態に入り、ＦＥ信号を検出する。このウエイト状態は、ＦＥ信号にＳ字ピーク（図９のＰ点）が現れるまで継続する。ＦＥ信号にＳ字ピークが現れたと判断すると、ステップＳ２３０において、ＤＳＰ１６２はそのピーク値を記録して、ステップＳ２３２において、フォーカスジャンプ先の情報面Ｌ０のフォーカス制御レベルを計算する。その後、ステップＳ２３４において、フォーカス制御可能レベルが検出されるまで焦点を情報面Ｌ０側に引き戻す逆転パルスを駆動回路１４８に与える。なお、ＤＳＰ１６２は、保持されたピーク値と等しくなった後のＦＥ信号のレベルがフォーカス制御可能レベルであると判断する。この後、ＤＳＰ１６２は、ステップＳ１３０、Ｓ１３２およびＳ１３４を実行する。なお、ステップＳ１３０、Ｓ１３２およびＳ１３４の内容は図８に関連して既に説明したので、その説明は省略する。
【００９８】
なお、集束レンズ１２６が光ディスク１０２に近づくフォーカスジャンプは、情報面Ｌ２から情報面Ｌ０へのフォーカスジャンプに限らず、例えば情報面Ｌ２から情報面Ｌ１へのフォーカスジャンプおよび情報面Ｌ１から情報面Ｌ０へのフォーカスジャンプも同様に可能である。
【００９９】
上述の（１）および（２）のいずれのフォーカスジャンプの処理においても、減速信号の印加を開始する位置またはそのタイミングは特に限定されない。例えば、焦点が情報面Ｌ０と情報面Ｌ２との略中間の位置に到達したときに減速信号の印加を開始してもよい。
【０１００】
また、本実施形態においては、フォーカスジャンプの処理を光ディスク１０２から遠ざかる方向と光ディスク１０２に近づく方向とに応じて異ならせたが、これは好適な例であり、他の例を採用することもできる。例えば、光ディスク装置１００は、常に上述の（１）によるフォーカスジャンプの処理を行ってもよいし、常に上述の（２）によるフォーカスジャンプの処理を行ってもよい。
【０１０１】
（実施形態２）
図１１は、本実施形態による光ディスク装置２０１の機能ブロックの構成を示す。光ディスク装置２０１は、情報面移動制御部２００と、集束部１１０と、垂直移動部１１２と、フォーカス検出部１１４と、フォーカス制御部１１６とを備えている。図２に示す光ディスク装置１００の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付している。光ディスク装置２０１は、第１の実施形態による光ディスク装置の代替として用いることができる。以下では、共通の構成要素の説明は省略する。なお、光ディスク装置２０１は、第１の実施形態による光ディスク装置１００の動作、例えば、第１の実施形態における（１）および（２）のそれぞれのフォーカスジャンプ処理を行うことができる。このとき、以下に説明される点において、その処理が代わりにまたは追加的に行われるとする。
【０１０２】
情報面移動制御部２００は、第１移動部１０６と、第２移動部２０２とを有する。このうち、第２移動部２０２は、フォーカス検出部１１４の信号に応じた移動速度制御を行う。第２移動部２０２は、例えば、フォーカス検出部１１４の信号のレベルによって、情報面と光ビームの焦点との離間距離を検出する。図１２は、区間Ｙにおいて第２移動部２０２によって印加される制御信号の第１の例を示す。第２移動部２０２は、フォーカス検出部１１４からのＦＥ信号に応じて、フォーカスジャンプの際に印加するパルス列のパルス数を制御する。パルス数が多いほど集束部１１０は精密に制御される。これにより、第２移動部２０２は、焦点からフォーカスジャンプ先の情報面までの距離に応じてパルス間隔を変化させていくことができる。例えば、第２移動部２０２は、焦点がフォーカスジャンプ先の情報面に近づくとともにパルス間隔を狭めていくことができる。これにより、ジャンプ先の情報面の近傍で、焦点と情報面との距離に応じた適切なフォーカスジャンプ制御を行うことができる。
【０１０３】
図１３は、区間Ｙにおいて第２移動部２０２によって印加される制御信号の第２の例を示す。第２移動部２０２は、図１３に示すように、フォーカス検出部１１４の信号に応じてパルス列のパルス高さを制御してもよい。パルス高さとは、パルスの信号値の大きさである。例えば、パルス高さが高いほど集束部１１０の加速度が大きくなり、小さいほど加速度が小さくなる。これにより、第２移動部２０２は、光ビームの焦点からフォーカスジャンプ先の情報面までの距離に応じてパルスの高さを変化させていくことができる。例えば、第２移動部２０２は、焦点がジャンプ先の情報面に近づくとともにパルス高さを低くしていくことができる。これにより、ジャンプ先の情報面の近傍で、焦点と情報面との距離に応じた適切なフォーカスジャンプ制御を行うことができる。
【０１０４】
図１４は、区間Ｙにおいて第２移動部２０２によって印加される制御信号の第３の例を示す。第２移動部２０２は、図１４に示すように、フォーカス検出部１１４の信号に応じてパルス列信号のパルス幅を制御してもよい。パルス幅とは、すなわちパルスが印加される時間長である。例えば、パルス幅が大きいほど集束部１１０の移動速度が増加し、小さいほど速度の増加は少ない。これにより、第２移動部２０２は、光ビームの焦点からジャンプ先の情報面までの距離に応じてパルスの幅を変化させていくことができる。例えば、第２移動部２０２は、焦点がジャンプ先の情報面に近づくとともにパルス幅を狭くしていくことができる。これにより、ジャンプ先の情報面の近傍で、焦点と情報面との距離に応じた適切なフォーカスジャンプ制御を行うことができる。
【０１０５】
次に、第１の実施形態による光ディスク装置１００および第２の実施形態による光ディスク装置２０１のいずれにおいても利用できるさらに他の制御信号の例を説明する。図１５は、区間ＸおよびＹにおいて印加される制御信号の例を示す。第１移動部１０６は、光ビームの焦点の移動が区間Ｘの終了後に一旦停止するように制御してもよい。これにより、集束部１１０（集束レンズ１２６）と光ディスク１０２との衝突がさらに低減される。このとき、第２移動部１０８および２０２は、区間Ｙにおいて、加速パルスを相殺しない程度に減速パルスを生成する。これにより、一旦停止した焦点を再びジャンプ先の情報面に向けて移動させることができる。再び移動を開始した後は、フォーカス制御可能な範囲に入るまでゆっくり減速し、フォーカス制御可能な範囲に入ると停止する。二度目の停止前の加速度の大きさは、一度目の停止前の加速度の大きさよりも小さいことが好ましい。
【０１０６】
図１６は、区間Ｙにおいて印加される制御信号の例を示す。第２移動部１０８，２０２は、区間Ｙにおいて減速を断続的に繰り返す制御信号を生成することができる。これにより、光ビームの焦点が情報面に近づくとともに焦点の移動速度を適切に減速でき、集束部１１０（集束レンズ１２６）と光ディスク１０２との衝突の危険がさらに低減される。
【０１０７】
図１７は、区間Ｘにおいて印加される制御信号の例を示す。第１移動部１０６は、図１７に示すように、区間Ｘで加速の直後に減速を行う制御を行ってもよい。また、図１８に示すように、第１移動部１０６による制御のあと、第２移動部１０８，２０２による制御を始めるまでに間隔を持たせてもよい。また、図１９に示すように、第２移動部１０８，２０２は、区間Ｙで、各パルスの間に間隔を持たせてもよい。または、第２移動部１０８，２０２は、加速の後に減速を行い、減速の後に加速を行うよう制御してもよい。さらに第２移動部１０８，２０２は、パルス列を出力するのではなく、加速パルスおよび減速パルスをそれぞれ１回ずつ出力してもよい。
【０１０８】
第１移動部１０６は、区間Ｘの加速信号の印加を、ＦＥ信号等の検出信号に応じて終了してもよい。また、第１移動部１０６は、区間Ｘの加速を複数回行ってもよいし、減速を複数回行ってもよい。例えば、区間Ｘにおいて、加速パルスを複数個出力してもよいし、減速パルスを複数個出力してもよい。この場合、加速と減速とを交互に繰り返してもよいし、加速を断続的に続けたあと、減速を断続的に続けてもよい。
【０１０９】
また、第２移動部１０８，２０２は、光ビームの焦点の移動速度を監視してもよい。例えば、図８のステップＳ１２８において、第２移動部１０８，２０２は、焦点の移動速度が所定の速度範囲に入ったか否かを判定する。そして、焦点の移動速度が所定の速度範囲に入っていなければステップＳ１２６に戻り、焦点の移動速度が所定範囲に入っていれば、ステップＳ１３０に進む。また、この実施の形態の制御を任意に組み合せて行ってもよい。
【０１１０】
ＤＳＰ１６２は、ＲＯＭやＲＡＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体（図示せず）に格納されたコンピュータプログラムを実行してフォーカスジャンプ動作を実現する。そのようなコンピュータプログラムは、例えば図８、図１０に示すフローチャートに規定された処理を実行する命令を含んでいる。コンピュータプログラムは、光ディスクに代表される光記録媒体、ＳＤメモリカード、ＥＥＰＲＯＭに代表される半導体記録媒体、フレキシブルディスクに代表される磁気記録媒体等の記録媒体に記録することができる。なお、光ディスク装置１００は、記録媒体を介してのみならず、インターネット等の電気通信回線を介してもコンピュータプログラムを取得できる。
【０１１１】
ＤＳＰ１６２は単体で流通させることが可能である。そして、ＤＳＰ１６２は、例えば図３に示すＤＳＰ１６２以外の構成要素を備えた装置に実装されて、その装置を光ディスク装置として機能させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明による光ディスク装置によれば、光ビームの焦点位置を高精度で制御できるので、複数の情報面を有する光ディスクのどの情報面に対しても正確なフォーカスジャンプを実現できる。また、本発明による光ディスク装置等によれば、レンズ等の集束手段と光ディスクとの衝突を適切に低減することができるので、レンズと光ディスクの両方が傷付くことを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】（ａ）は光ディスク１０２の外観図であり、（ｂ）は３層の光ディスク１０２の断面図であり、（ｃ）は２層の情報面Ｌ０およびＬ１を有する光ディスク１０２の断面図である。
【図２】実施形態１による光ディスク装置１００のブロック図である。
【図３】光ディスク装置１００のハードウェア構成の例を示す図である。
【図４】（ａ）は、光ディスク１０２から遠ざかる方向にフォーカスジャンプするときの光ビームの焦点の移動速度を示す図であり、（ｂ）は光ディスク１０２に近づく方向にフォーカスジャンプするときの光ビームの焦点の移動速度を示す図である。
【図５】情報面Ｌ０から情報面Ｌ２へのフォーカスジャンプ時の制御信号と、光ビームの焦点位置との関係を示す。
【図６】区間ＸおよびＹにおいて印加される加速および減速のための制御信号の波形およびタイミングを示す図である。
【図７】第１の実施形態によるフォーカスジャンプ制御の手順を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態によるフォーカスジャンプ制御の詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【図９】情報面Ｌ２から情報面Ｌ０へのフォーカスジャンプ時の制御信号と、光ビームの焦点位置との関係を示す図である。
【図１０】第１の実施形態によるフォーカスジャンプ制御の詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】光ディスク装置２０１のブロック図である。
【図１２】区間Ｙにおいて第２移動部２０２によって印加される制御信号の第１の例を示す図である。
【図１３】区間Ｙにおいて第２移動部２０２によって印加される制御信号の第２の例を示す図である。
【図１４】区間Ｙにおいて第２移動部２０２によって印加される制御信号の第３の例を示す図である。
【図１５】区間ＸおよびＹにおいて印加される制御信号の例を示す図である。
【図１６】区間Ｙにおいて印加される制御信号の例を示す図である。
【図１７】区間Ｘにおいて印加される制御信号の例を示す図である。
【図１８】区間Ｘと区間Ｙとの間に、時間間隔が存在する制御信号の例を示す図である。
【図１９】加速の後に減速を行い、減速の後に加速を行うための制御信号の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１００，２０１  光ディスク装置
１０２  光ディスク
１０４，２００  情報面移動制御部
１０６  第１移動部
１０８，２０２  第２移動部
１１０  集束部
１１２  垂直移動部
１１４  フォーカス検出部
１１６  フォーカス制御部
【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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