(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された少なくとも２つの情報面を有し、略線速一定で記録あるいは再生を行う光ディスクの前記情報面上に集束される光ビームスポットを移動させる制御を行う光ビームスポット移動制御装置であって、
何れかの前記情報面から他の前記情報面に前記光ビームスポットを移動させる場合であって、前記光ディスクの内周方向に前記光ビームスポットを移動させるときは、前記他の情報面に前記光ビームスポットを移動させたあと、前記内周方向に前記光ビームスポットを移動させ、
前記何れかの情報面から前記他の情報面に前記光ビームスポットを移動させる場合であって、前記光ディスクの外周方向に前記光ビームスポットを移動させるときは、前記外周方向に前記光ビームスポットを移動させたあと、前記他の情報面に前記光ビームスポットを移動させる制御を行うことを特徴とする光ビームスポット移動制御装置。
【請求項２】
積層された少なくとも２つの情報面と、前記情報面に形成された情報トラックとを有し、略線速一定で記録あるいは再生を行う光ディスクにアクセスする光ディスク装置であって、
モータを駆動し前記光ディスクが線速一定で回転するように制御する回転制御手段と、
前記光ディスクの情報面に光ビームを集束する集束手段と、
前記情報面と実質的に垂直な方向に前記集束手段を移動させる垂直移動手段と、
前記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検出手段と、
前記フォーカス検出手段の信号に応じて前記垂直移動手段を駆動し、前記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フォーカス制御手段と、
何れかの前記情報面上に集束された光ビームスポットを他の前記情報面に移動させる制御を行う情報面移動制御手段と、
前記光ディスクの内周方向または外周方向に前記光ビームスポットを移動させる内外周移動手段と、
前記情報トラックの何れかの位置に前記光ビームスポットを移動させる制御を行う光ビームスポット移動制御手段と、を具備し、
前記光ビームスポット移動制御手段は、
前記何れかの情報面から前記他の情報面に前記光ビームスポットを移動させる場合であって、前記内周方向に前記光ビームスポットを移動させるときは、前記回転制御手段によって前記モータ回転数を加速して、前記情報面移動制御手段によって、前記他の情報面に前記光ビームスポットを移動させたあと、前記内外周移動手段によって、前記内周方向に前記光ビームスポットを移動させ、
前記何れかの情報面から前記他の情報面に前記光ビームスポットを移動させる場合であって、前記外周方向に前記光ビームスポットを移動させるときは、前記回転制御手段によって前記モータ回転数を減速して、前記内外周移動手段によって、前記外周方向に前記光ビームスポットを移動させたあと、前記情報面移動制御手段によって、前記他の情報面に前記光ビームスポットを移動させる制御を行うことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ディスク装置に関し、特にＣＬＶ（線速一定）制御し、かつ層間移動を伴うアクセスの際に再生光劣化を起こさないアクセスを実現する光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１では、ディスクの面振れの要因によるフォーカスジャンプのエラーが発生する可能性を出来るだけ抑えたシーク動作が実行されるようにして、より迅速にアクセス動作が完了できるようにすることを目的としている。
【０００３】
このため、層構造となる複数の信号記録面を有するディスク状記録媒体に対して、その信号記録面にレーザ光を照射してデータの記録又は再生を行うディスクドライブ装置として次のように構成するものである。すなわち、本装置は少なくとも、レーザ光源、上記レーザ光の出力端なる対物レンズ、記録媒体からの反射光を検出する検出部を有するピックアップ手段と、対物レンズを記録媒体に接離する方向に移動させることで記録媒体の信号記録面に対する対物レンズのフォーカス状態を設定する対物レンズ移動手段と、対物レンズが現在合焦しているとされる或る信号記録面から他の信号記録面に移るようにして合焦するためのフォーカスジャンプが行われるように対物レンズ移動手段を制御するフォーカスジャンプ制御手段と、対物レンズとディスク状記録媒体の半径方向との相対的位置関係を変位させるためのディスク半径方向移送手段とを備える。そしてまた、対物レンズが現在合焦しているとされる現在アドレス位置と、アクセス先であるターゲットアドレス位置とが同一信号記録面ではない場合に行うシーク動作として次のシーク制御を実行するシーク動作制御手段を設ける。つまり、ターゲットアドレス位置が上記現在アドレス位置よりも内周にあることを判別した場合には、現在アドレス位置を含む信号記録面にてターゲットアドレス位置に対応するディスク状記録媒体の半径位置まで対物レンズが位置するようにディスク半径方向移送手段に対する制御を実行し、この後、このディスク半径方向における移送完了位置からターゲットアドレス位置を含む信号記録面に対してフォーカスジャンプが行われるようにフォーカスジャンプ制御手段による制御を実行させる第１のシーク制御と、ターゲットアドレス位置が上記現在アドレス位置よりも外周にあることを判別した場合には、この現在アドレス位置からターゲットアドレス位置を含む信号記録面に対してフォーカスジャンプが行われるようにフォーカスジャンプ制御手段による制御を実行させ、この後、このフォーカスジャンプ完了位置からターゲットアドレス位置に対応するディスク状記録媒体の半径位置まで対物レンズが位置するようにディスク半径方向移送手段に対する制御を実行させる第２のシーク制御とを実行するものである。この従来の構成によれば、層構造となる複数の信号記録面が形成されるディスクに対応して異なる信号記録面間でアクセスを行う場合において、現在アドレス位置とターゲットアドレス位置とで、内周側に近い方の（面振れの少ない方の）アドレス位置に対応するディスク半径位置においてフォーカスジャンプが実行されることになる。
【特許文献１】特開２０００−２５１２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術をＤＶＤ−Ｒに代表される光ビームの相対線速度一定のＣＬＶ方式や、ＤＶＤ−ＲＡＭのような所定の半径毎にゾーンに分割して、ゾーン毎の平均線速度一定のZCLV方式を用いて記録再生を行う光記録再生装置に用いる場合、設定された再生パワーによって光記録媒体上の目的のトラックに光ビームを移動させる検索動作を行う際に、適正なエネルギー量よりも強い光ビームが照射されてしまうことがある。例えば、光ビームが光記録媒体の外周から内周の方向に移動する場合には、所定の線速度を保つために、光記録媒体の回転数が高くなるように回転制御手段の制御が行われる。しかし、回転数が目標の値まで高くなる立ち上がり速度が遅れたならば、光ビームと光記録媒体の相対線速度が低くなる。このため、光記録媒体上の単位面積当たりに照射される単一時間当たりの照射エネルギーが実質的に高くなるので、記録信号が劣化する恐れがある。
【０００５】
これらの記録信号の劣化を防止するために、光ディスクを回転させているモータの駆動力をあげ、さらに半径方向の移動の前、あるいは同時にモータの回転駆動をスタートして、回転数の追従を待ってから、あるいは追従させながら半径方向の移動を行う。
【０００６】
従来のように、常に内周部でフォーカスジャンプを実行する構成の場合は、例えば内周から外周への移動においては、内周でモータの起動をかけ、第１層から第２層へフォーカスジャンプをした時点で、モータの回転数が所定の線速より下がっているために再生光劣化を生じる可能性がある。特に２層の記録型ＤＶＤディスクの一部や、特に青色レーザを用いた２層の高密度光ディスクおいては、フォーカスジャンプによる層間の移動の際、球面収差の補正を層間で切り換える必要があり、さらにアクセス時間が増大するため上記再生光劣化の問題はより顕著になるという課題があった。あるいは外周から内周の移動においては、外周でモータの起動をかけ、半径方向の移動をすると、半径方向の移動よりもモータの追従がおそいため、内周で線速が所定より低い状態となって再生光劣化を引き起こす可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、多層ディスクでのアクセスにおける再生光による記録信号の劣化を防止し、情報保存の安全性が高い、かつ高速高性能な光スポット移動制御装置及び光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の光ビームスポット移動制御装置は、積層された少なくとも２つの情報面を有し、略線速一定で記録あるいは再生を行う光ディスクの前記情報面上に集束される光ビームスポットを移動させる制御を行う光ビームスポット移動制御装置であって、何れかの前記情報面から他の前記情報面に前記光ビームスポットを移動させる場合であって、前記光ディスクの内周方向に前記光ビームスポットを移動させるときは、前記他の情報面に前記光ビームスポットを移動させたあと、前記内周方向に前記光ビームスポットを移動させ、前記何れかの情報面から前記他の情報面に前記光ビームスポットを移動させる場合であって、前記光ディスクの外周方向に前記光ビームスポットを移動させるときは、前記外周方向に前記光ビームスポットを移動させたあと、前記他の情報面に前記光ビームスポットを移動させる制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
また上記目的を達成するための本発明の光ディスク装置は、積層された少なくとも２つの情報面と、前記情報面に形成された情報トラックとを有し、略線速一定で記録あるいは再生を行う光ディスクにアクセスする光ディスク装置であって、モータを駆動し前記光ディスクが線速一定で回転するように制御する回転制御手段と、前記情報面に光ビームを集束する集束手段と、前記情報面と実質的に垂直な方向に前記集束手段を移動させる垂直移動手段と、前記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検出手段と、前記フォーカス検出手段の信号に応じて前記垂直移動手段を駆動し、前記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フォーカス制御手段と、何れかの前記情報面上に集束された光ビームスポットを他の前記情報面に移動させる制御を行う情報面移動制御手段と、前記光ディスクの内周方向または外周方向に前記光ビームスポットを移動させる内外周移動手段と、前記情報トラックの何れかの位置に前記光ビームスポットを移動させる制御を行う光ビームスポット移動制御手段と、を具備し、前記光ビームスポット移動制御手段は、前記何れかの情報面から前記他の情報面に前記光ビームスポットを移動させる場合であって、前記内周方向に前記光ビームスポットを移動させるときは、前記回転制御手段によって前記モータ回転数を加速して、前記情報面移動制御手段によって、前記他の情報面に前記光ビームスポットを移動させたあと、前記内外周移動手段によって、前記内周方向に前記光ビームスポットを移動させ、前記何れかの情報面から前記他の情報面に前記光ビームスポットを移動させる場合であって、前記外周方向に前記光ビームスポットを移動させるときは、前記回転制御手段によって前記モータ回転数を減速して、前記内外周移動手段によって、前記外周方向に前記光ビームスポットを移動させたあと、前記情報面移動制御手段によって、前記他の情報面に前記光ビームスポットを移動させる制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光ディスク装置は、多層ディスクに記録された情報のアクセスにおいて、スピンドルモータの駆動、トラバースによる半径移動、層間ジャンプのシーケンスを最適にして、再生光による記録信号の劣化防止と高速なアクセスを両立することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明に係る光スポット移動制御装置及び光ディスク装置の実施形態について詳細に説明する。本発明の実施形態に係る光スポット移動制御装置及び光ディスク装置の構成について説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態に係る光ビームスポット移動制御部を示す図である。実施の形態１の光ビームスポット移動制御部１０４は、積層された少なくとも２つの情報面を有する情報担体１０２の情報面上に集束される光ビームスポットを移動させる制御を行う。光ビームスポット移動制御部１０４は、何れかの情報面から他の情報面に光ビームスポットを移動させる場合であって、情報担体１０２の外周方向に光ビームスポットを移動させるときは、回転制御部８００に減速指令を送り、外周方向に光ビームスポットを移動させ、他の情報面に光ビームスポットを移動させる。
【００１２】
何れかの情報面から他の情報面に光ビームスポットを移動させる場合であって、光ディスクの内周方向に光ビームスポットを移動させるときは、回転制御部８００に加速指令を送り、他の情報面に光ビームスポットを移動させ、内周方向に光ビームスポットを移動させる制御を行う。
【００１３】
光ビームスポット移動制御部１０４は、情報担体１０２にアクセスする光ディスク装置１００を制御する。光ビームスポット移動制御部１０４は、目的の情報面、すなわち、移動先の情報面おける所望の情報トラックを検索する制御を行う。光ビームスポット移動制御部１０４は、フォーカスジャンプを行うか否かを判定する。光ビームスポット移動制御部１０４は、内周方向への移動か外周方向への移動かを判定し、内周方向への移動か外周方向への移動かに応じた手順で光ビームスポットの移動制御を行う。これにより、スピンドルモータの応答遅延のある中で、外周から内周へ移動する場合は、まずフォーカスジャンプの実行を行い、かつ光ビームが外周位置の状態で回転制御手段を加速する、すなわち線速がアップする方向に制御する。逆に内周から外周へ移動する場合は、まず半径方向へ移動し、かつ光ビームが内周位置の状態で回転制御手段を減速するが、半径方向の移動は通常フルストロークでも数百ｍｓ以内で可能であるので、実質上は線速がアップする方向に制御されることになる。
【００１４】
以上のように制御することで、再生光による情報の劣化を効率良く抑えることができ、かつフォーカスジャンプの時間にもスピンドルの回転駆動を同時に行うことで、オーバヘッドを低減してトータルの層間のアクセス時間を短縮することができる。
【００１５】
情報担体１０２は、光ビームによってアクセスすることが可能な記録媒体である。情報担体１０２は、例えば、光ディスクである。情報担体１０２は、ＤＶＤ−ＲＯＭあるいはＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒ，＋ＲＷ，＋Ｒを２または３以上の多層化したディスクであってもよいし、青色光等を使用する高密度の光ディスクを２または３以上の多層化したディスクであってもよい。
【００１６】
図２は、図１に示した光ディスク装置１００の概略機能構成を示す図である。光ディスク装置１００は、集束部１１０と、内外周移動部１１２と、垂直移動部１１４と、フォーカス検出部１１６と、フォーカス制御部１１８と、情報面移動制御部１２０と、光ビームスポット移動制御部１０４と、を備える。集束部１１０は、情報担体１０２の情報面に光ビームを集束する。集束部１１０は、例えば、光学レンズ（対物レンズ）である。集束部１１０は、例えば、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１１４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１１４は、例えば、アクチュエータである。
【００１７】
フォーカス検出部１１６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。フォーカス検出部１１６は、例えば、光ビームスポットと情報担体１０２との垂直方向に関する誤差信号を生成する。フォーカス制御部１１８は、フォーカス検出部１１６の信号に応じて垂直移動部１１４を駆動し、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。また、フォーカス制御部１１８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オフにし、フォーカスジャンプ後にフォーカス制御をオンにする。情報面移動制御部１２０は、何れかの情報面上に集束された光ビームスポットを他の情報面に移動させる制御を行う。情報面移動制御部１２０は、例えば、垂直移動部１１４を駆動し、フォーカスジャンプを制御する。
【００１８】
内外周移動部１１２は、情報担体１０２の内周方向または外周方向に光ビームスポットを移動させる。内外周移動部１１２は、例えば、情報担体１０２の情報面上に形成された情報トラックを横切る方向に光ビームスポットを移送する。内外周移動部１１２は、例えば、情報担体１０２の内周方向または外周方向に集束部１１０を移動させることによって光ビームスポットを移動させる。
【００１９】
図３は、図１に示した光ディスク装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。光ディスク装置１００は、ディスクモータ１４０と、光ヘッド装置１２２と、プリアンプ１２６と、フォーカスアクチュエータ駆動回路１３６と、移送台１２４と、移送台駆動回路１３４と、フォーカスエラー生成器１２８と、フォーカス制御部１３０と、マイクロコンピュータ１３２と、を備える。ディスクモータ１４０は、回転制御手段８００によって情報担体１０２を所定の線速度（回転数）で回転させる。
【００２０】
マイクロコンピュータ１３２は、回転制御部８００、フォーカスアクチュエータ駆動回路１３６および移送台駆動回路１３４を制御する。また、マイクロコンピュータ１３２は、フォーカスエラー生成器１２８からのＦＥ信号に対して位相補償，ゲイン補償等のフィルタ演算を行い、制御信号を出力する。フォーカスアクチュエータ駆動回路１３６は、マイクロコンピュータ１３２内のフォーカス制御部１３０からの制御信号に応じて光ヘッド装置１２２の後述するフォーカスアクチュエータ１４３を駆動する。
【００２１】
またマイクロコンピュータ１３２に代えて、ＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）を用いてもよい。移送台駆動回路１３４は、駆動信号を出力して移送台１２４を駆動する。移送台１２４は、情報担体１０２の半径方向に光ヘッド装置１２２を移動させる。光ヘッド装置１２２は、光ビームを出力し、情報担体１０２の情報面上に光ビームスポットを形成する。また、光ヘッド装置１２２は、情報担体１０２からの反射光を受け、反射光に応じた信号を出力する。プリアンプ１２６は、光ヘッド装置１２２の後述する受光部１４４からの電流信号を電圧信号に変換する。
【００２２】
フォーカスエラー生成器１２８は、プリアンプ１２６からの信号を受けてフォーカスずれ信号（ＦＥ信号）を出力する。ＦＥ信号は、光ビームが情報担体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。
【００２３】
図４は、図３に示した光ヘッド装置１２２の概略構成を示す図である。光ヘッド装置１２２は、光源１４６と、光学レンズ（対物レンズ）１４２と、受光部１４４と、フォーカスアクチュエータ１４３と、を備える。光源１４６は、光ビームを出力する。光源１４６は、例えば、半導体レーザ等である。光源１４６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。
【００２４】
光学レンズ１４２は、光源１４６から出力された光ビームを集束し、情報担体１０２の情報面上に光ビームスポットを形成する。また、光学レンズ１４２は、情報担体１０２からの反射光を通過させる。受光部１４４は、光学レンズ１４２を通過した情報担体１０２からの反射光を受け、その光信号を電気信号（電流信号）に変換する。受光部１４４は、例えば、４分割されている。フォーカスアクチュエータ１４３は、光学レンズ１４２を情報担体１０２の情報面に対し略垂直方向に移動させる。
【００２５】
なお、光学レンズ１４２は、図２の集束部１１０に対応する。また、受光部１４４と、プリアンプ１２６と、フォーカスエラー生成器１２８とは、図２のフォーカス検出部１１６に対応する。また、フォーカスアクチュエータ駆動回路１３６およびフォーカスアクチュエータ１４３は、図２の垂直移動部１１４に対応する。また、マイクロコンピュータ１３２およびフォーカス制御部１３０は、図２の光ビームスポット移動制御部１０４、情報面移動制御部１２０およびフォーカス制御部１１８を具現化する。
【００２６】
図５は、図１に示した情報担体１０２の一例を示す図である。情報担体１０２は、基板１５０と、情報面Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２と、保護膜１５２と、を備える。情報担体１０２は、一方の面から各情報面Ｌ０〜Ｌ２にアクセスすることができるように構成される。情報担体１０２は、１．２ｍｍの厚さを有する。保護膜１５２は、光学レンズ１４２からの光ビームを透過させる。基板１５０は、１．１ｍｍの厚さを有する。３層の情報面Ｌ０〜Ｌ２は、２５μｍ以下の間隔で配置される。例えば情報面Ｌ０は保護膜１５２の表面から１００μｍの位置に配置される。情報面Ｌ１は保護膜１５２の表面から７５μｍの位置に配置される。情報面Ｌ２は保護膜１５２の表面から５０μｍの位置に配置されている。
【００２７】
図６は、実施の形態１に係る情報担体１０２の情報トラックの構成を示す図である。情報担体１０２の情報面Ｌ０〜Ｌ２には、凸状の情報トラック１６０が形成される。これにより、情報面Ｌ０〜Ｌ２は凹凸状となる。光ヘッド装置１２２は、情報面Ｌ０〜Ｌ２に対して情報トラック１６０が形成される側から光ビームを照射する。
【００２８】
以上の構成において、実施の形態の動作について図７〜図１0を参照して説明する。図７は、実施の形態に係る内周方向および外周方向への光ビームスポットの移動を説明する説明図である。図７に示すように、内外周移動部１１２は、情報担体１０２の内周方向または外周方向に光ビームスポットを移動させる。図８は、実施の形態１に係る光ビームスポット移動制御の流れを示すフローチャートである。この光ビームスポット移動制御は、何れかの情報面から他の情報面に光ビームスポットを移動させる場合であって光ディスクの内周方向または外側方向に光ビームスポットを移動させるときに行われる。
【００２９】
図１０は、一般的なモータの応答特性を示した特性図である。図１０は通常のディスクモータ１４０と移送台１２４によって実現しうる直径１２ｃｍのディスクのフルストロークの検索における移送台１２４による光ヘッドの移動時間とディスクモータ１４０によるディスクの回転数の応答時間を示した特性図である。図１０（Ａ）は光ディスクの内周から外周へ移動する場合を示し、図１０（Ｂ）は光ディスクの外周から内周へ移動する場合を示す。
【００３０】
この光ビームスポット移動制御において、Ｓ１００では光ビームスポット移動制御部１０４は、まず、内周方向への移動であるか外周方向の移動であるかを判定する。例えば、光ビームスポット移動制御部１０４は、フォーカスジャンプを行う場合、目的の情報面おける所望の情報トラックが内周方向にあるか外周方向にあるかを判定する。
【００３１】
外周方向に移動すると判定した場合、Ｓ２０２では光ビームスポット移動制御部１０４は、回転制御部８００に減速指令を与え、またＳ１０６では光ビームスポット移動制御部１０４は、内外周移動部１１２によって、光ビームスポットが目的の位置まで外周方向に移動するように制御する。
【００３２】
図１０（Ａ）の黒四角点の直線は光ヘッドが最内周ｒ＝２５ｍｍの位置から最外周ｒ＝５８ｍｍまで移動したときの所要時間を示しており、１８０ｍｓ後に５８ｍｍの位置に到達している。また図１０（Ａ）の▲点の曲線はこのときディスクモータの回転数の応答を示している。このときディスクモータ１４０は最内周の回転数１８００ｒｐｍから速やかに減速し、光ヘッドが最外周の５８ｍｍに到達した時点では、ディスクモータは１１００ｒｐｍと約４０％以上も追従しているが、最外周では十分速い線速となっているので再生光劣化を起こすことはない。さらに光ヘッドが最外周に位置する状態でディスクモータは所定の回転数７７６ｒｐｍまで減速応答を継続していくが、それと同時に、Ｓ１０２では、情報面移動制御部１２０によって、光ビームスポットが目的の情報面に移動するように制御する。この移動時間は、光ビームの移動で１０ｍｓ、所望の層でのアドレスの確認で１００ｍｓ程度かかり、所望の情報面へ移動したときには、８００ｒｐｍと８０％以上まで減速応答している。
【００３３】
一方、内周方向に移動すると判定した場合、Ｓ２００では光ビームスポット移動制御部１０４は、回転制御部８００に加速指令を与え、またＳ１０２では情報面移動制御部１２０によって、光ビームスポットが目的の情報面に移動するように制御する。この移動時間は、光ビームの移動で１０ｍｓ、所望の層でのアドレスの確認で１００ｍｓ程度かかる。
【００３４】
図１０（Ｂ）の黒四角点の直線及び点線は光ヘッドが最外周ｒ＝５８ｍｍの位置から最内周ｒ＝２５ｍｍまで移動したときの所要時間を示しており、図１０（Ｂ）の▲点の曲線はこのときディスクモータの回転数の応答を示している。
【００３５】
加速指令後、ディスクモータ１４０は最外周の回転数７７６ｒｐｍから速やかに加速し、情報面移動制御部１２０による目的の情報面の移動で１１０ｍｓ経過した時点で、１０００ｐｍまで追従するが、最外周の線速としては速い方向に変化しているので、再生光劣化の可能性はない。その後、Ｓ１０4では、内外周移動部１１２によって、光ビームスポットが目的の位置まで内周方向に移動するように制御する。このときディスクモータは最内周の目標回転数に向かって応答をし続け、移送台が２５ｍｍに到達した時点では、１５００ｒｐｍと８０％以上まで応答しているので、再生光劣化の可能性は極めて低い。さらに光ヘッドの５８ｍｍから２５ｍｍの移動時間は予めわかっており、ほぼ安定しているので、
図中黒四角点の実線のように層間移動後、外周位置でモータの応答時間分ウエイトをおいてから、内外周移動部１１２によって、光ビームスポットが目的の位置まで内周方向に移動を開始するように制御してもよい。
【００３６】
ここで、フォーカスジャンプ処理について詳細に説明する。図９は、図８に示したフォーカスジャンプ処理（Ｓ１０２）の流れを示すフローチャートである。このフォーカスジャンプ処理において、まず、マイクロコンピュータ１３２は、トラッキング制御をオフにする（Ｓ１１２）。また、フォーカス制御部１３０は、フォーカス制御のための駆動信号をホールドする（Ｓ１１４）。次に、フォーカス制御部１３０は、加速パルス信号および減速パルス信号を生成し、フォーカスアクチュエータ駆動回路１３６を介してフォーカスアクチュエータ１４３に印加する（Ｓ１１６）。これにより、光ビームスポットが目的の情報面まで移動する。
【００３７】
ＦＥ信号が目的の情報面の引き込みレベルに到達したとき、フォーカス制御部１３０は、フォーカス制御用の駆動信号のホールドをオフにし、フォーカス制御を動作状態にする（Ｓ１１８）。次に、フォーカス制御部１３０は、トラックずれ信号（ＴＥ信号）やＲＦ信号等の信号に基づいて、フォーカスが正常に引き込まれたことを確認する（Ｓ１２０）。次に、マイクロコンピュータ１３２は、トラッキング制御を動作状態にし、所定のトラック・セクタ番地を検索する（Ｓ１２２）。
【００３８】
（実施の形態2）
図８に示した光ビームスポット移動制御に球面収差の切り換えが入った場合は、さらに本発明の効果は大きくなる。
【００３９】
図１１は、本発明の実施の形態に係る光ビームスポット移動制御部を示す図である。実施の形態２の情報面移動制御部４０２は、積層された少なくとも２つの情報面を有する光ディスク１０２の何れかの情報面上に集束された光ビームスポットを他の情報面に移動させるとともに球面収差を補正する制御を行う。情報面移動制御部４０２は、所定の球面収差を持たせて目的の情報面に光ビームスポットを移動させる制御を行う。
【００４０】
所定の球面収差は、例えば、適切なフォーカスジャンプ性能が得られるフォーカス引き込み可能領域を確保することが可能な球面収差である。換言すれば、フォーカスジャンプ失敗を適切に低減することができるフォーカス引き込み可能領域を確保することが可能な球面収差である。また、所定の球面収差は、例えば、フォーカス引き込みが可能な検出信号振幅が得られる球面収差である。情報面移動制御部４０２は、情報担体１０２にアクセスする光ディスク装置４００を制御する。情報面移動制御部４０２は、所定の球面収差を持たせて目的の情報面に光ビームスポットを移動させる制御を行うことにより、面振れや情報面Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２の間隔ばらつき等の影響を抑えることができ、フォーカスジャンプ失敗を低減してフォーカスジャンプの性能を向上させることができる。
【００４１】
図１２は、図１１に示した光ディスク装置４００の概略機能構成を示す図である。なお、前述した実施の形態１の光ディスク装置１００と同じ構成については、図２と同じ符号を付している。実施の形態２の光ディスク装置４００は、集束部１１０と、球面収差変化部４１２と、内外周移動部１１２と、垂直移動部１１４と、フォーカス検出部１１６と、フォーカス制御部１１８と、情報面移動制御部１２０と、情報面移動制御部４０２と、を備える。図２の構成に対して球面収差変化部４１２と情報面移動制御部４０２の構成が異なる。
【００４２】
球面収差変化部４１２は、光ビームスポットの球面収差を変化させる。球面収差変化部４１２は、例えば、集束された光ビームスポット上に球面収差を意図的に発生する。情報面移動制御部４０２は、図２の光ビームスポット移動制御部１０４と同様の構成を有し、同様の動作を行うが、所定の球面収差を持たせてフォーカスジャンプを行うように制御する部分が異なる。情報面移動制御部４０２は、球面収差変化部４１２を制御し、球面収差を補正し、また目的の情報面に対して所定の球面収差を持たせてフォーカスジャンプを行う制御を行う。
【００４３】
図１３は、図１２に示した光ディスク装置４００のハードウェア構成の一例を示す図である。なお、前述した実施の形態１の光ディスク装置１００と同じ構成については、図３と同じ符号を付している。
【００４４】
光ディスク装置４００は、図３の構成に対してディスクモータ１４０と、光ヘッド装置４２０と、プリアンプ１２６と、フォーカスアクチュエータ駆動回路１３６と、移送台１２４と、移送台駆動回路１３４と、フォーカスエラー生成器１２８と、フォーカス制御部１３０と、マイクロコンピュータ４２８と、球面収差検出器４２２と、球面収差制御部４２４と、ビームエキスパンダ駆動回路４２６と、を備える。図３の構成に対してマイクロコンピュータ４２８と、球面収差検出器４２２と、球面収差制御部４２４と、ビームエキスパンダ駆動回路４２６の構成が異なる。
【００４５】
マイクロコンピュータ４２８は、実施の形態１のマイクロコンピュータ１３２と同様の構成を有し、同様の動作を行うが、球面収差制御部４２４によってビームエキスパンダ駆動回路４２６を制御する部分が異なる。球面収差検出器４２２は、プリアンプ１２６からの信号を受けて光ビームスポットの球面収差を検出する。マイクロコンピュータ４２８（球面収差制御部４２４）は、球面収差検出器４２２からの検出信号に基づいて制御信号を出力する。ビームエキスパンダ駆動回路４２６は、マイクロコンピュータ４２８内の球面収差制御部４２４からの制御信号に応じて光ヘッド装置４２０の後述する球面収差補正アクチュエータ４３２を駆動する。ここで、球面収差検出器４２２は、少なくとも一部の回路をフォーカスエラー生成器１２８と共通にしてもよいし、また再生信号の品質を示すジッタやエラーレートに相当する信号でもあってもよい。また光学系やシステムの構成によってはトラッキングエラー信号の振幅やＲＦの振幅でも代用することもできる。
【００４６】
図１４は、図１３に示した光ヘッド装置４２０の概略構成を示す図である。なお、前述した実施の形態１の光ヘッド装置１２２と同じ構成については、図４と同じ符号を付している。光ヘッド装置４２０は、実施の形態１の光ヘッド装置１２２と同様の構成を有し、同様の動作を行うが、球面収差を変化させる部分が異なる。光ヘッド装置４２０は、光源１４６と、光学レンズ１４２と、受光部１４４と、フォーカスアクチュエータ１４３と、球面収差補正レンズ４３０と、球面収差補正アクチュエータ４３２と、を備える。
【００４７】
球面収差補正レンズ４３０は、光ビームを通過させ、光ビームスポットの球面収差を変化させる。球面収差補正レンズ４３０は、例えば、凹レンズおよび凸レンズを有する。球面収差補正レンズ４３０に代えて、内周側と外周側の透過率を変化させる液晶板を用いてもよい。球面収差補正アクチュエータ４３２は、球面収差補正レンズ４３０を移動させて光ビームスポットの球面収差を変化させる。
【００４８】
なお、球面収差補正レンズ４３０と球面収差補正アクチュエータ４３２とビームエキスパンダ駆動回路４２６とは、図１２の球面収差変化部４１２に対応する。また、マイクロコンピュータ４２８とフォーカス制御部１３０と球面収差制御部４２４とは、図１２の情報面移動制御部４０２およびフォーカス制御部１１８を具現化する。
【００４９】
以上の構成において、実施の形態２の動作について図１５〜図１９を参照して説明する。図１５は、実施の形態２に係る球面収差を説明する説明図である。フォーカス制御が動作している状態で、光ヘッド装置４２０から発光された光ビームは、情報担体１０２の保護膜１５２によって屈折する。そして、この保護膜１５２の厚みがばらつくと、レンズの外周側を通過する光ビームは焦点Ａに集光し、レンズの内周側を通過する光ビームは焦点Ｂに集光する。焦点Ａと焦点Ｂとのズレを球面収差という。
【００５０】
情報面Ｌ０〜Ｌ２で球面収差が発生していない場合は、外周側の光ビームの焦点と内周側の光ビームの焦点とが一致する（焦点Ｃ）。球面収差が大きくなると、焦点Ａと焦点Ｂとが離れていき、全体として光ビームスポットがぼやけて、情報面においてデフォーカス状態となる。光ディスク装置４００は、例えば、ＮＡ０．８以上の光学レンズを用いる場合、各情報面Ｌ０〜Ｌ２に合わせて球面収差の補正を行う。これにより、高密度の情報を扱うことが可能となる。
【００５１】
図１６は、実施の形態２に係るフォーカス引き込み可能範囲を説明する説明図である。図１６（Ａ）は情報面Ｌ0近傍の光学レンズの動きを示し、図１６（Ｂ）は光学レンズの動きに応じたＦＥ信号の波形を示し、図１６（Ｃ）は光学レンズの動きに応じたＡＳ信号の波形を示している。
【００５２】
球面収差が補正されている場合、フォーカス検出部１１６によって、実線で示すようなＦＥ信号およびＡＳ（全光）信号が得られる。光学レンズ１４２によって集束された光ビームスポットが保護膜１５２側から情報面Ｌ０に近づいていくと、情報面Ｌ０からの反射光が増してくるので、ＦＥ信号は略０レベルからマイナス極性に振幅が増加していく。また、ＡＳ信号の振幅も増加していく。ＦＥ信号の振幅は、Ａ１点でピークとなり、その後減少していく。光ビームスポットが情報面Ｌ０に到達したとき、ＦＥ信号の振幅は０レベルとなる。一方、ＡＳ信号の振幅は、情報面Ｌ０でピークとなる。
【００５３】
光ビームスポットが情報面Ｌ０を離れて基板１５０の方向に進んでいくと、ＦＥ信号の振幅がプラス極性に増加していく。一方、ＡＳ信号の振幅は減少していく。ＦＥ信号の振幅は、Ｂ１点でピークとなり、その後減少していく。このように、ＦＥ信号は、各情報面Ｌ０〜Ｌ２の周辺でＳ字を描く波形（Ｓ字信号）となる。そして、目的の情報面にフォーカス引き込みが可能な範囲は、例えば、Ｓ字信号の正負のピーク間（Ａ１点，Ｂ１点間）、となる。
【００５４】
一方、所定の球面収差を持たせてフォーカスジャンプを行う場合、フォーカス検出部１１６によって、図１６の点線で示すようなＦＥ信号およびＡＳ（全光）信号が得られる。すなわち、ＦＥ信号のＳ字波形およびＡＳ信号の波形がなだらかとなり、Ｓ字信号の正負のピーク間（Ａ２点，Ｂ２点間）が広がり、目的の情報面にフォーカス引き込みが可能な範囲が広がる。これにより、フォーカスジャンプの失敗が低減され、フォーカスジャンプの性能を向上させることができる。なお、球面収差を持たせた場合、ＡＳ信号のピークがずれる場合がある。
【００５５】
ここで、目的の情報面に対する球面収差を大きくすれば、フォーカス引き込みが可能な範囲が広がる。一方、ＦＥ信号のピーク値の絶対値はＬ１からＬ２に下がる。情報面移動制御部４０２は、フォーカス引き込みが可能なようにフォーカスジャンプ時の球面収差を設定する。情報面移動制御部４０２は、例えば、フォーカス制御をオンにするフォーカス引き込みレベルＬ３の絶対値よりもＦＥ信号のピーク値Ｌ２の絶対値が高くなるように制御する。
【００５６】
図１７は、実施の形態２に係るフォーカスジャンプ制御の流れを示すフローチャートである。情報面移動制御部４０２は、所定の球面収差を持たせてフォーカスジャンプを行う（Ｓ４００）。そして、目的の情報面に光ビームスポットを移動させたあと、目的の情報面に対して球面収差が補正されたものとなるように制御する（Ｓ４０２）。ここで、情報面移動制御部４０２は、目的の情報面に対応するように球面収差を切り換える制御を行う。
【００５７】
情報面移動制御部４０２は、光ビームスポットが目的の情報面に到達した時点またはその後に、球面収差の切換制御を開始してもよい。あるいは、光ビームスポットが目的の情報面に到達する前に、球面収差の切換制御を開始してもよい。また、情報面移動制御部４０２は、フォーカスジャンプ制御を開始した後で、球面収差の切換制御を開始してもよい。あるいは、フォーカスジャンプ制御を開始すると同時またはその前に、球面収差の切換制御を開始してもよい。
【００５８】
図１８は、実施の形態２に係るフォーカスジャンプ動作を示すタイミング図である。ここでは、情報面Ｌ２から情報面Ｌ０への移動を例に挙げて説明する。なお、情報面Ｌ１から情報面Ｌ０への移動等、他のフォーカスジャンプも同様に動作する。情報面移動制御部４０２は、フォーカスジャンプを制御するフォーカスジャンプ制御信号を情報面移動制御部１２０を介して垂直移動部１１４に出力する。これにより、光ビームスポットが情報面Ｌ２から情報面Ｌ０に移動する。フォーカスジャンプ制御信号は、たとえば、加速・減速用の正負のパルス信号である。
【００５９】
フォーカスジャンプを開始する前の時点Sまたはその後、情報面移動制御部４０２は、球面収差を制御する球面収差制御信号を球面収差変化部４１２に出力する。これにより、L２からL０に移動していく途上にある情報面Ｌ１を通過し、最終目標とするＬ０に対応する球面収差の補正が予め行われる。
【００６０】
情報面Ｌ２から隣接する次の情報面Ｌ１に対応する球面収差に補正された時点Xまたはその後、情報面移動制御部４０２は、フォーカスジャンプ制御信号を出力し、光ビームスポットの移動を開始する。情報面Ｌ１に対応する球面収差に到達した後も球面収差の制御信号は出力し続けて球面収差の補正は継続される。そして光ビームスポットがＬ０に到達するよりも前の時点Ｙで、情報面Ｌ０に対応する球面収差の補正を完了する。この球面収差が目標のＬ０に合致している状態でさらに光ビームスポットの移動は続き、ＬＯに達した時点Ｚでフォーカスジャンプが完了する。この後、トラッキングエラー信号の振幅やアドレスの読み取り状態によって、球面収差制御信号を出力し球面収差補正量の若干の微調をしてもよい。
【００６１】
図１９は、ディスクモータの回転と層間の移動、半径方向の移動を総合した実施の形態２に係る光ビームスポット移動制御の流れを示すフローチャートである。この光ビームスポット移動制御は、何れかの情報面から他の情報面に光ビームスポットを移動させる場合であって光ディスクの内周方向または外側方向に光ビームスポットを移動させるときに行われる。この光ビームスポット移動制御において、光ビームスポット移動制御部１０４は、まず、内周方向への移動であるか外周方向の移動であるかを判定する（Ｓ１００）。例えば、光ビームスポット移動制御部１０４は、フォーカスジャンプを行う場合、目的の情報面おける所望の情報トラックが内周方向にあるか外周方向にあるかを判定する。
【００６２】
外周方向に移動すると判定した場合、Ｓ２０２では光ビームスポット移動制御部１０４は、回転制御部８００に減速指令を与え、またＳ１０６では光ビームスポット移動制御部１０４は、内外周移動部１１２によって、光ビームスポットが目的の位置まで外周方向に移動するように制御する。外周方向に移動後、Ｓ４１０では球面収差を目的の情報面にした値に変化させておく。次にＳ１０２では情報面移動制御部１２０によって、光ビームスポットが目的の情報面に移動するように制御する。この移動時間は、光ビームの移動で１０ｍｓ、所望の層でのアドレスの確認で１００ｍｓ程度かかり、さらに層間で球面収差を切り換えているので、並列処理しても７０ｍｓ程度さらに余分にかかり、約１８０ｍｓとなる。
【００６３】
ここで図２０（Ａ）の黒四角点の直線は光ヘッドが最内周ｒ＝２５ｍｍの位置から最外周ｒ＝５８ｍｍまで移動したときの所要時間を示しており、第１の実施形態の図１０同様１８０ｍｓ後に５８ｍｍの位置に到達している。また図１０（Ａ）の▲点の曲線はこのときディスクモータの回転数の応答を示している。このときディスクモータ１４０は最内周の回転数１８００ｒｐｍから速やかに減速し、光ヘッドが最外周の５８ｍｍに到達した時点では、ディスクモータは１１００ｒｐｍと約４０％以上も追従しているが、最外周では十分速い線速となっているので再生光劣化を起こすことはない。さらに光ヘッドが最外周に位置する状態でディスクモータは所定の回転数７７６ｒｐｍまで減速応答を継続していくが、それと同時に、Ｓ１０２では、情報面移動制御部１２０によって、光ビームスポットが目的の情報面に移動するように制御する。この移動時間は、上記したように１８０ｍｓ程度かかり、所望の情報面へ移動したときには、ほぼ目標の７７６ｒｐｍまで減速応答している。フォーカスジャンプ後、Ｓ４１４では、トラッキングエラー信号の振幅やアドレスの読み取り状態によって、球面収差制御信号を出力し球面収差補正量の若干の微調を行う。
【００６４】
一方、内周方向に移動すると判定した場合、Ｓ２００では光ビームスポット移動制御部１０４は、回転制御部８００に加速指令を与え、Ｓ４１０では球面収差を目的の情報面にした値に変化させておく。次にＳ１０２では情報面移動制御部１２０によって、光ビームスポットが目的の情報面に移動するように制御する。
【００６５】
図１０（Ｂ）の黒四角点の直線及び点線は光ヘッドが最外周ｒ＝５８ｍｍの位置から最内周ｒ＝２５ｍｍまで移動したときの所要時間を示しており、図１０（Ａ）の▲点の曲線はこのときディスクモータの回転数の応答を示している。加速指令後、ディスクモータ１４０は最外周の回転数７７６ｒｐｍから速やかに加速し、情報面移動制御部１２０による目的の情報面の移動で１８０ｍｓ経過した時点で、１１００ｐｍまで追従するが、最外周の線速としては速い方向に変化しているので、再生光劣化の可能性はない。フォーカスジャンプ後、Ｓ４１４では、トラッキングエラー信号の振幅やアドレスの読み取り状態によって、球面収差制御信号を出力し球面収差補正量の若干の微調を行う。その後、Ｓ１０4では、内外周移動部１１２によって、光ビームスポットが目的の位置まで内周方向に移動するように制御する。このときディスクモータは最内周の目標回転数に向かって応答をし続け、移送台が２５ｍｍに到達した時点では、ほぼ１８００ｒｐｍに応答しているので、再生光劣化の可能性は極めて低い。前述した様に、実施の形態によれば、フォーカスジャンプを行う場合に球面収差を制御する構成であるので、さらに層間の移動時間がかかることとなり、本発明の効果はさらに大きくなる。
【００６６】
実施の形態１および２で示すように制御することで、再生光による情報の劣化を効率良く抑えることができ、かつフォーカスジャンプの時間にもスピンドルの回転駆動を同時に行うことで、オーバヘッドを低減してトータルの層間のアクセス時間を短縮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の光ビームスポット移動制御部は、各種の光ディスク装置に用いられる。また、本発明の光ディスク装置は、光ディスクレコーダなどの家電機器やデータ記録装置などのＯＡ機器として産業界で広く用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光ビームスポット移動制御部を示す図
【図２】図１に示した光ディスク装置の概略機能構成を示す図
【図３】図１に示した光ディスク装置のハードウェア構成の一例を示す図
【図４】図３に示した光ヘッド装置の概略構成を示す図
【図５】図１に示した情報担体の例を示す図
【図６】実施の形態１に係る情報面における記録された情報の構成を示す図
【図７】実施の形態１に係るディスクの記録データの配置図
【図８】実施の形態１に係る光ビームスポット移動制御の流れを示すフローチャート
【図９】図８に示したフォーカスジャンプ処理の流れを示すフローチャート
【図１０】アクセス時における一般的なモータの応答特性を示した特性図
【図１１】本発明の実施の形態２に係る光ビームスポット移動制御部を示す図
【図１２】本発明の実施の形態２に係る光ディスク装置の概略機能構成を示す図
【図１３】図１２に示した光ディスク装置の概略機能構成を示す図
【図１４】図１２に示した光ディスク装置のハードウェア構成の一例を示す図
【図１５】図１３に示した光ヘッド装置の概略構成を示す図
【図１６】実施の形態２に係るフォーカス引き込み可能範囲を説明する説明図
【図１７】実施の形態２に係るフォーカスジャンプ制御の流れを示すフローチャート
【図１８】実施の形態２に係るフォーカスジャンプ動作を示すタイミング図
【図１９】実施の形態２に係る光ビームスポット移動制御の流れを示すフローチャート
【図２０】アクセス時における一般的なモータの応答特性を示した特性図
【符号の説明】
【００６９】
１００    光ディスク装置
１０２，５１０    情報担体
１０４，２０２    光ビームスポット移動制御部
１１０    集束部
１１２    内外周移動部
１１４    垂直移動部
１１６    フォーカス検出部
１１８    フォーカス制御部
１２０，４０２，５０２    情報面移動制御部
４１２    球面収差変化部
４２６    ビームエキスパンダ駆動回路
【図１】
0004492551.tif 000002
【図２】
0004492551.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004492551.tif 000007
【図７】
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【図８】
0004492551.tif 000009
【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】
0004492551.tif 000014
【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】
0004492551.tif 000019
【図１９】
0004492551.tif 000020
【図２０】
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