(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を記録した複数の記録層から情報を再生する光ディスク装置において、
フォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー検出ブロックと、前記フォーカスエラー信号に対して位相補償を行ってフォーカス制御信号を出力する位相補償ブロックとを備え、該フォーカス制御信号をフォーカスアクチュエータに供給して該フォーカスアクチュエータによって駆動される対物レンズを任意の記録層に対し所定位置になるように位置制御することにより、光スポットを当該記録層に合焦させるフォーカス制御ループと、
一つの記録層から他の記録層に光スポットを移動し合焦させるフォーカスジャンプを行うフォーカスジャンプ装置とを備え、
前記フォーカスジャンプ装置は、
前記位相補償ブロックの前段に設けられたフォーカス制御ループスイッチと、
前記フォーカス制御信号のノイズ成分を除去するローパスフィルタブロックと、
前記ローパスフィルタブロックの出力信号をホールドして補間信号を出力するホールドブロックと、
加減速パルスを生成する加減速パルス発生ブロックと、
前記フォーカスアクチュエータの機械的弾性項を無効化する機能を有するアクチュエータ弾性項無効化信号を発生するアクチュエータ弾性項無効化信号発生ブロックと、
前記補間信号と、前記加減速パルスと、前記アクチュエータ弾性項無効化信号とを加算してフォーカスジャンプ信号を生成する加算手段と、
前記位相補償ブロックの後段に設けられ、前記位相補償ブロックから出力される前記フォーカス制御信号又は前記フォーカスジャンプ信号を選択するフォーカス制御ループ選択スイッチとを備え、
前記フォーカス制御モードにおいては、前記フォーカス制御ループ選択スイッチが前記フォーカス制御信号を選択して前記フォーカスアクチュエータに供給し、
前記フォーカスジャンプモードにおいては、前記フォーカス制御スープスイッチがオフとなり、前記フォーカス制御ループ選択スイッチが前記フォーカスジャンプ信号を選択して、前記フォーカスアクチュエータに供給し、
前記加減速パルス発生ブロックは、前記フォーカスエラー信号に基づいて生成した、前記フォーカスアクチュエータを加速或いは減速する矩形波を出力し、出力モードとして加速パルス、零期間、減速パルスの３つのモードを持ち、前記加減速パルスの力積総和が零に設定され、
前記アクチュエータ弾性項無効化信号は、前記光スポットが一つの記録層から他の記録層へ移動するときの前記フォーカスアクチュエータの移動位置を模擬した信号である
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記アクチュエータ弾性項無効化信号は、前記一つの記録層から他の記録層への移動の開始からの時間に対して比例関係にある一次関数で与えられるものであることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記加減速発生ブロックは、前記一つの記録層から他の記録層への移動が行われる期間中は、前記加速パルス、零期間、前記減速パルスの順にモード遷移し、前記減速パルス印加後の前記他の記録層フォーカスエラーの振幅と極性を観測し、上記フォーカスエラーが減少する方向に上記フォーカスエラーが１／２になるまでの期間補正加速パルスを印加し、その後補正減速パルスを印加し、前記補正減速パルスは前記補正加速パルスとの力積総和が零となるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記アクチュエータ弾性項無効化信号は、前記一つの記録層から他の記録層への移動の開始からの時間に対して比例関係にある一次関数で与えられるものであり、
前記補正加速パルスの発生期間と前記補正減速パルスの発生期間においては、前記加速パルスと前記補正加速パルスの極性が逆の場合には、前記アクチュエータ弾性項無効化信号は連続性を失わず、かつその増加率が逆極性になるように設定される
ことを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
情報を記録した複数の記録層を有する光ディスクから情報を再生するに当たり、
対物レンズを任意の記録層に対し所定位置になるように位置制御することにより、光スポットを当該記録層に合焦させるフォーカス制御ループを用いたフォーカス制御モードと、一つの記録層から他の記録層へ光スポットを移動し合焦させるフォーカスジャンプモードとが切り換え可能であり、
前記フォーカスジャンプモードにおいては、前記フォーカス制御ループの位相補償ブロックの前段に設けられたフォーカス制御ループスイッチをオフするとともに、前記位相補償ブロックの後段に設けられたフォーカス制御ループ選択スイッチを切換えてフォーカスジャンプ信号を選択し、
前記フォーカスジャンプ信号は、前記フォーカスジャンプモードへの切換え直前のフォーカス制御信号からノイズを除去したものをホールドすることにより得られた補間信号と、フォーカスアクチュエータの機械的弾性項を無効化する機能を有するアクチュエータ弾性項無効化信号と、加減速パルスとの和で与えられ、
前記加減速パルスは、フォーカスエラー信号に基づいて生成された、前記フォーカスアクチュエータを加速或いは減速する矩形波であり、
前記加減速パルスの出力モードとして加速パルス、零期間、減速パルスの３つのモードがあり、前記加減速パルスの力積総和が零に設定され、
前記アクチュエータ弾性項無効化信号は、光スポットが一つの記録層から他の記録層への移動するときの前記フォーカスアクチュエータの移動位置を模擬した信号である
ことを特徴とするフォーカス移動方法。
【請求項６】
前記アクチュエータ弾性項無効化信号は、前記一つの記録層から他の記録層への移動の開始からの時間に対して比例関係にある一次関数で与えられるものであることを特徴とする請求項５に記載のフォーカス移動方法。
【請求項７】
前記加減速発生ブロックは、前記一つの記録層から他の記録層への移動が行われる期間中は、前記加速パルス、零期間、前記減速パルスの順にモード遷移し、前記減速パルス印加後の前記他の記録層に対するフォーカスエラーの振幅と極性を観測し、
上記フォーカスエラーが減少する方向に上記フォーカスエラーが１／２になるまでの期間補正加速パルスを印加し、その後補正減速パルスを印加し、
前記補正減速パルスは前記補正加速パルスとの力積総和が零となるように設定される
ことを特徴とする請求項５に記載のフォーカス移動方法。
【請求項８】
前記アクチュエータ弾性項無効化信号は、前記一つの記録層から他の記録層への移動の開始からの時間に対して比例関係にある一次関数で与えられるものであり、
前記補正加速パルスの発生期間と前記補正減速パルスの発生期間においては、前記加速パルスと前記補正加速パルスの極性が逆の場合には、前記アクチュエータ弾性項無効化信号は連続性を失わず、かつその増加率が逆極性になるように設定される
ことを特徴とする請求項７に記載のフォーカス移動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の記録層が積層されてなる、例えばＤＶＤに係わるものであり、より詳しくは所定の記録層に光スポットを集光制御するフォーカス移動装置および方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＶＤ等の多層の記録層を有する光ディスクにおいて、任意の記録層を再生するための構成について、多くの出願がなされている。たとえば特開平１０−１２４８８３号公報等には、現在フォーカス制御がかかっている記録層から任意の記録層にジャンプ（以下フォーカスジャンプという）する方法が記載されている。
【０００３】
図２０に、そのブロック図を示す。図２０に示すものは一言で言えば、一般的なフォーカス制御ループにフォーカスジャンプに必要な機能ブロックを付加した構成である。
【０００４】
フォーカスジャンプ中には位相補償ブロック８の後段に設けたフォーカスジャンプ選択スイッチ９によって、フォーカス制御ループを切り、フォーカス制御信号の代わりに、現在層（その時点で集光スポットが形成されている層）から目標層（フォーカスジャンプ先の層）に光スポット合焦位置を移動させるフォーカスアクチュエータの加減速信号を印加している。
【０００５】
この加減速信号は、フォーカスアクチュエータに現在層から脱出するための加速パルスと目標層の合焦可能な位置にするための減速パルスから構成されている。
【０００６】
図２１は、特開平１０−１２４８８３号公報に記載されたフォーカスジャンプ装置を示したブロック図であり、図において１００は光源である半導体ＬＤを含む発光光学系、１は例えばＤＶＤ２層（以下ＤＶＤ−ＤＬと略称する）ディスク、２は対物レンズ、３は対物レンズ２に剛体接続され磁気回路中に設置されたフォーカスアクチュエータ駆動コイル、４はハーフミラー、５は光電変換素子、６はフォーカスエラー検出ブロック、８は位相補償ブロック、９は切替スイッチ、１０はドライバアンプ、１１はローパスフィルタブロック（以下ＬＰＦブロックと略称する）、１３は加算ブロック、１４は加減速パルス発生ブロックである。
【０００７】
ディスク１、対物レンズ２（集光レンズ）、フォーカスアクチュエータ駆動コイル３（単に駆動コイル３と称する場合もある）、ハーフミラー４、光電変換素子５、フォーカスエラー検出ブロック６、位相補償ブロック８およびドライバアンプ１０は、一般的なフォーカス制御ループの構成であり、フォーカスジャンプを実現するために前記公報に記載の従来装置では、切替スイッチ９、ＬＰＦブロック１１、加算ブロック１３および加減速パルス発生ブロック１４を付加した構成を採用している。
【０００８】
以下に、一般的なフォーカス制御について簡単な説明を行う。ディスク１の記録層（情報記録層）に記録された情報を再生するためには、発光光学系１００から出射されたレーザ光を対物レンズ２によってディスク１の記録層に常に集光させなくてはならない。これを実現するためには、対物レンズ２をディスク１に対して所定の相対位置に位置制御する必要がある。すなわち、上記のようなＤＶＤ−ＤＬにおいては、その記録層が高反射率膜（例えばアルミ膜）と半透明の反射膜（例えば金膜）との２つの膜（２層）により構成されており、それらの層のそれぞれに焦点を形成するよう集光スポットが位置制御される。
【０００９】
ディスク１は反りを有しており、その許容される反りの許容量は例えば±３００μｍ以下に設定される。このような反りを有するディスク１が回転するのに伴って、上記ディスク１の反りによってディスク１の盤面（または記録層）は回転軸と垂直な仮想的な回転平面に対して上下動する（以下、面振れと称す）ので、対物レンズ２の追従制御が必須となる。
【００１０】
この場合における制御対象は対物レンズ２であり、追従目標はディスク１の記録層、制御種類はディスク１との相対位置制御（以下、単に位置制御と称する場合もある）となる。
【００１１】
対物レンズ２の位置制御は、対物レンズ２とディスク１との相対位置誤差信号（２者間の焦点距離からのずれに対応する信号）に基づく信号を対物レンズ駆動手段にフィードバックすることにより実現され、これまでに良く知られている、ごく一般的なフォーカシング装置（例えば、非点収差法を採用したフォーカシング装置）を用いることができる。
【００１２】
対物レンズ２を最適位置（ディスク１の記録層上に集光スポットを形成可能な位置）に駆動（移動）するのに必要な構成である対物レンズ駆動手段は、主に以下に説明するものを含む。
【００１３】
例えば、ディスク１との相対位置（対物レンズ２の焦点距離とディスク１および対物レンズ２の間の距離）を検出するための構成としては、図２０中のハーフミラー４、光電変換素子５を含み、発光光学系１００から出射された光ビーム（レーザ光）がディスク１に入射され、当該ディスク１からの反射光をハーフミラー４が光電変換素子５の方向に導く。
【００１４】
光電変換素子５においては、これに内蔵される位置検出用の光検知器（例えば、２分割光検知器）からの出力から、相対位置に対応する電気出力（単に相対位置と称する場合もある）を得る。この光電変換素子５には、いわゆる非点収差法として良く知られているフォーカス誤差信号を検出する方法において多用される４分割検知器等が用いられる。
【００１５】
また、この相対位置と所定の相対位置との誤差信号（この誤差信号は光電変換素子５から出力される信号と所定の値の電気信号との差）によって得ることができる。
【００１６】
対物レンズ駆動手段には、Ｆｏｃｕｓ  Ｅｒｒｏｒ  Ｓｉｇｎａｌ：ＦＥＳと称す）を生成する手段としてのフォーカスエラー検出ブロック６と、該フォーカスエラー検出ブロック６より出力される出力の位相を補償することでフォーカス制御ループを安定化させる位相補償手段としての位相補償ブロック８と、制御対象である対物レンズ２の位置（フォーカス位置）を変化させる駆動手段としての駆動コイル３が含まれる。
【００１７】
なお、位相補償ブロック８は、一般的には１KHｚ付近の帯域の位相を進ませる位相進みフィルタによって構成される。
【００１８】
駆動コイル３は対物レンズ２に剛体接続され、上記駆動コイル３に駆動電流を通電することにより対物レンズ２をディスク１の面（記録層の延在する面）に対して垂直方向に移動する機能を有する。
【００１９】
対物レンズの駆動制御は、位相補償ブロック８からの出力であるフォーカス制御信号に基づいて上記駆動電流を制御することにより行われ、以上に述べた構成による動作により上記レーザ光がディスク１の記録層へ集光する制御系が実現される。
【００２０】
次に従来の装置におけるフォーカスジャンプ（フォーカス制御方向に対物レンズ２の位置をジャンプする）の方法について説明する。
【００２１】
フォーカスジャンプ時に駆動コイル３に印加される信号は、ＬＰＦブロック１１からの出力である面振れ補間信号と加減速パルス発生ブロック１４からの出力信号との和によって与えられ、これら２つの信号の加算は、加算ブロック１３において行われる。
【００２２】
この場合、選択スイッチ９によって、フォーカス制御が行われる場合には位相補償ブロック８の出力であるフォーカス制御信号が選択され、フォーカスジャンプを行う場合には加算ブロック１３より出力されるフォーカスジャンプ信号を選択する。これにより、フォーカス制御状態とフォーカスジャンプ状態との状態遷移（状態切替）を制御している。
【００２３】
ＬＰＦブロック１１は、カットオフ周波数がディスク回転周波数より高く設定されており、フォーカス制御信号のディスク面振れ成分のみを抜き取る機能を有する。
【００２４】
さらに、加減速パルス発生ブロック１４は、例えば、装置全体の制御を司るシステムコントローラ等の上位ブロックから出力されるフォーカスジャンプ指令に基づいて加速用の矩形波である加速パルスと、減速用の矩形波である減速パルスを発生し、フォーカスジャンプ中のＦＥＳのゼロクロスタイミングにより加速パルスから減速パルスへの切り替えを行う。
【００２５】
また、減速パルス終了のタイミングは、ＦＥＳが合焦時（ＦＥＳがゼロクロスする時点）であり、同時に切り替えスイッチ９がフォーカス制御に切り替わり、フォーカス引き込み動作が完了した段階で与えられ、これにより一連のフォーカスジャンプ動作は終了する。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
安定で確実なフォーカスジャンプを実現するための必要条件は、フォーカスジャンプ動作直後のフォーカス制御ループの引き込みが正常に行われるか否かで定めることができる。
【００２７】
フォーカス制御ループが安定に引き込むための条件は、フォーカス引き込み動作時の目標位置にある記録層（目標層）から検出されるＦＥＳが零付近であることと、ディスク1と対物レンズ２との相対速度が零に近いことである。
【００２８】
これら２つの条件を整理すれば、
条件１．ジャンプ動作後のＦＥＳが零である。
条件２．ジャンプ動作後の対物レンズ２とディスク１との相対速度（以下、ジャンプ後相対速度と称する）が零である。
ということであり、このようにジャンプ動作を設定可能であれば、安定で確実なフォーカスジャンプが実現することになる。
【００２９】
図２２はフォーカスジャンプを実現するための、克服すべき課題の要点をまとめたものである。図２２の内容を列挙して説明すると以下となる。
【００３０】
▲１▼フォーカスジャンプ中は位置検出信号が欠落するので、オープンループ制御となる。
理由：ＦＥＳ検出範囲（例えば、１０μｍ未満）が層間距離（例えば、４０μｍ程度）に対して狭く、フォーカスジャンプ中はフォーカスエラー不感帯（フォーカスエラーを検知できない範囲。上記の例では、約２０μｍほど）が存在する。従って、フォーカスジャンプにより対物レンズ２が不感帯にある時はオープンループ制御となる。
【００３１】
▲２▼追従目標であるディスクは面振れを有するが、そのような状態にあってもフォーカスサーボをかける必要がある。
理由：フォーカスジャンプの最中でも、ディスク１の面振れによりディスク１と対物レンズ２との相対位置ならびに相対速度は変化するので、ディスク１の面振れを考慮せずにジャンプすると、条件１および条件２を満足することが難しい（現実的には、条件２の方を満足することがより困難である）。
【００３２】
例えば上記特開平１０−１２４８８３号公報に記載の従来のフォーカスジャンプ装置・方法においては、上記▲１▼に示したような不感帯が無いピックアップに限定されるものであり、不感帯を有するような一般的なピックアップに上記公報に記載されたものをそのまま適用することは困難である。
【００３３】
さらに、同公報に示された従来のものでは、上記▲２▼の面振れに対する対策はされているが、フォーカスジャンプの最中に得られるＦＥＳは非線形であり、このようなＦＥＳの非線形成分はＬＰＦブロック１１に外乱として入力されることとなるため、面振れ補間信号に影響を与えてしまう問題点があった。
【００３４】
さらに、同公報に示された従来のものでは、加減速パルス発生ブロック１４の出力である加減速パルスが、ＦＥＳ位置のみ（すなわち、ここでは、ＦＥＳのゼロクロスタイミング）に注目して設定されているため、条件２の対物レンズ２とディスク１との相対速度を零とすることを保証できない。
【００３５】
従って、フォーカスジャンプ後におけるフォーカス引込の際、対物レンズ２がオーバシュート等を引き起こし、それにより信号読出し時間が長くなり、最悪の場合、フォーカス引込に失敗するといった問題点があった。
【００３６】
この発明は以上のような問題点を解決するためになされたもので、面振れが大きいディスクにおいても、また再生速度が高速であっても、さらにフォーカスアクチュエータの機械的弾性係数が大きい場合においても、安定なフォーカスジャンプ方法を得ることを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、以下に示す手段によって構成される。
【００３８】
本発明に係るフォーカス移動装置は、複数の記録層を有するディスクのいずれかの記録層上に光源からの出射光を集光して集光スポットを形成する集光レンズを前記複数の記録層の配列される方向に移動するアクチュエータと、該アクチュエータを駆動して前記集光レンズの位置を移動させることにより前記集光スポットの位置を前記記録層の内の一の記録層の位置より他の記録層の位置に変位させるに際し、前記集光スポットの位置を前記一の記録層の位置より移動させるための駆動信号に基づく力積および前記集光スポットの位置を前記他の記録層上に停止させるための駆動信号に基づく力積の総和が略零となるように前記各駆動信号を出力するアクチュエータ駆動手段とを備えることを特徴とする。
【００３９】
また、アクチュエータ駆動手段から出力される、集光スポットの位置を一の記録層の位置より移動させるための駆動信号および他の記録層上に停止させるための駆動信号は、振幅値の絶対値が等しく、極性が逆であって、印加時間が等しいことを特徴とする。
【００４０】
また、集光レンズの移動直前における焦点制御信号をホールドした補間信号および層間移動信号の和を集光スポットの位置を一の記録層の位置より移動させるための駆動信号とすることを特徴とする。
【００４１】
また、層間移動信号は、一の記録層の位置と他の記録層との間の距離に対応する加減速パルスまたは該加減速パルスとアクチュエータ弾性項無効化信号との和によって与えられることを特徴とする。
【００４２】
また、加減速パルスの印加後に補正加減速パルスを印加することを特徴とする。
【００４３】
また、アクチュエータ弾性項無効化信号は、集光レンズの移動位置を模擬した信号であることを特徴とする。
【００４４】
本発明に係るフォーカス移動方法は、複数の記録層を有するディスクのいずれかの記録層上に、光源からの出射光を集光して集光スポットを形成する集光レンズを該集光レンズを移動させるためのアクチュエータを駆動して前記複数の記録層の配列される方向に移動させ、これにより前記集光スポットの位置を前記記録層の内の一の記録層の位置より他の記録層の位置に変位させるに際し、前記集光スポットの位置を前記一の記録層の位置より移動させるための駆動信号に基づく力積および前記集光スポットの位置を前記他の記録層上に停止させるための駆動信号に基づく力積の総和が略零となるように前記各駆動信号を与えることを含むことを特徴とする。
【００４５】
また、アクチュエータを駆動する際の、集光スポットの位置を一の記録層の位置より移動させるための駆動信号および他の記録層上に停止させるための駆動信号は、振幅値の絶対値が等しく、極性が逆であって、印加時間が等しいことを特徴とする。
【００４６】
また、集光レンズの移動直前における焦点制御信号をホールドした補間信号および層間移動信号の和を集光スポットの位置を前記一の記録層の位置より移動させるための駆動信号とすることを特徴とする。
【００４７】
また、層間移動信号は、一の記録層の位置と他の記録層との間の距離に対応する加減速パルスまたは該加減速パルスとアクチュエータ弾性項無効化信号との和によって与えられることを特徴とする。
【００４８】
また、加減速パルスの印加後に補正加減速パルスを印加することを特徴とする。
【００４９】
また、アクチュエータ弾性項無効化信号は、集光レンズの移動位置を模擬した信号であることを特徴とする。
【００５０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に関する基本的な説明
フォーカスジャンプは、現在フォーカス制御がかかっている現在の記録層（現在層と称する場合もある）から、目標とする記録層（目標層と称する場合もある）に対物レンズの焦点位置をジャンプ（記録層間に亙って焦点位置を変更）して、目標層に瞬時あるいは非常に短期間の内にフォーカス制御をかける機能が要求される。ここではＤＶＤ−ＤＬについて説明するが、ＤＶＤ−ＤＬのようなディスクは先の説明にもあるように、複数の記録層を有するディスク（ＤＶＤ−ＤＬの場合は２つの記録層を有する）であり、その内のいずれかの記録層上に、例えば半導体レーザ等の光源から出射された出射光を集光レンズ（対物レンズ）により集光して集光スポットを形成する。ＤＶＤ−ＤＬでは高反射膜と半透明の反射膜とが層状に形成されており、フォーカス制御は、いわば、この複数の記録層の配列されている方向にアクチュエータ等を用いて集光レンズを移動することにより達成される。
【００５１】
この機能をフォーカス制御の観点から見れば、フォーカスジャンプ中はフォーカス制御ループを（完全に）切り（開ループ）、フォーカスジャンプ終了後、いきなりフォーカス制御ループを閉じる（閉ループ）という特殊な動作（モード）であるとも言える。
【００５２】
すなわち、フォーカスジャンプ中は、ＦＥＳ信号が欠落してしまい、フォーカスジャンプ終了後における安定したフォーカス引込を保証するためには、フォーカスジャンプの期間中においても、ディスクの面振れに対して追従動作を行うようにＦＥＳ信号に代わる面振れ補間信号が必要である。
【００５３】
従って、フォーカスジャンプの際に駆動コイル３に通電されるフォーカスジャンプ信号としては、フォーカスジャンプ期間中のディスクの面振れに対して追従・補間することができるようにディスクの面振れ補間信号と、焦点位置が現在層（上記複数の記録層の内の一の記録層）から目標層（上記複数の記録層の内の一の記録層に対して他の記録層）までの層間距離を移動し、その停止の際の速度が零となるような加減速パルスとの和に基づいて与えれば良い。以下、そのようなフォーカスジャンプ信号に求められる面振れ補間信号と加減速パルスについて詳しく述べる。
【００５４】
１．面振れ補間信号
フォーカスジャンプ中にＦＥＳ信号によらず面振れに追従する機能を与える面振れ補間信号について、理論的に記述してみよう。
【００５５】
ディスクの面振れ（ここにおける追従目標）は、従来の装置についても述べたように、反りをもったディスクが回転することによって生じるので周期的に現れ、これを関数として扱う場合、周期関数によって表現できる。ここでは説明を簡単にするため、ディスクの面振れを次式の正弦波によって与えるものとする。
【００５６】
【数１】
0003933390.tif 000002
【００５７】
ここでｔは時間（ｓｅｃ）、Ｘ（ｔ）は時刻ｔにおける面振れ（ｍ）、Ａは面振れ振幅（ｍ）、Ｂは面振れの角速度（ｒａｄ／ｓｅｃ）を表す。制御対象である駆動コイル３を含むフォーカスアクチュエータの機械的動特性を２次系と仮定し、さらにフォーカスジャンプ中のＸ（ｔ）を２階微分した関数（すなわち駆動コイル３の印加信号と等価）のホールド期間をΔ（ｓｅｃ）と定義する。
【００５８】
なお、この場合のホールドとは、フォーカスアクチュエータの駆動電圧を保持することを意味し、例えば、フォーカスドライブ信号のＬＰＦ出力（ローパスフィルタ出力）を保持することを言う。
【００５９】
また、ホールド期間とはホールドの状態が継続される期間、ホールド値とは、例えば、ある時点にホールドされるフォーカスドライブ信号のＬＰＦ出力の大きさを言う。
【００６０】
時刻ｔにおけるホールド値と、ホールド期間Δ後の時刻ｔ＋Δにおける真値との差（誤差）を、各時間で算出した結果により定められる関数をホールド誤差関数（位置誤差の大きさを表わし長さの次元を有する。以下、単に誤差関数と称する場合もある）として定義する。
【００６１】
面振れＸ（ｔ）を時間で２階微分した関数、すなわち駆動コイル３の印加信号（例えば、フォーカスドライブ信号のＬＰＦ出力）のホールドの形態の例としては、ホールド時に当該信号の値を保持する零次ホールドと、ホールド時の当該信号の値と傾きとを併せて保持する１次ホールドがある。
【００６２】
ここでは、零次ホールドの場合のホールド誤差関数をＥ０、１次ホールドの場合のホールド誤差関数をＥ１とすると、それぞれ次式で表すことができる。
【００６３】
【数２】
0003933390.tif 000003
【００６４】
【数３】
0003933390.tif 000004
【００６５】
なお、ホールド誤差関数Ｅ０およびＥ１として表わされた、上記式１および２の導出は以下の通りである。
【００６６】
＜式２の導出＞
【００６７】
【数４】
0003933390.tif 000005
【００６８】
＜式３の導出＞
【００６９】
【数５】
0003933390.tif 000006
【００７０】
上記式２および式３を参照すると分かるように、誤差関数は、面振れ振幅Ａ、面振れ角速度Ｂおよびホールド期間Δをパラメータとした時間関数によって表わされる。従って、ホールド誤差（ホールド値と、ホールド期間Δ後の真値との差）について論議するには、システムの使用条件によって上記パラメータがどのような値である場合にホールド誤差がどのくらいになるかといった具体的な数値抜きでは無意味であることが分かる。
【００７１】
例えば、再生ディスクをＤＶＤ−ＤＬ、再生速度を４倍速ＣＬＶ再生の最内周、ジャンプ期間（このジャンプ期間において、ホールド動作が行われ、当該ホールド動作によりアクチュエータの駆動電圧が保持されることから、「ホールド期間」と称する場合もある）を１ｍｓｅｃ、ディスク面振れ振幅Ａを例えば３００μｍ（半波振幅）と設定した場合のディスク面振れＸ（ｔ）とホールド誤差関数Ｅ０およびＥ１との関係を図１に示す。
【００７２】
図１中、波形Ａは面振れＸ（ｔ）であり、振幅は１／１０スケールで表示している。また、波形ＢはＥ０、波形ＣはＥ１である。上記の条件の場合、図１を参照すると分かるように、面振れ３００μｍに対するホールド誤差の最大値は、零次ホールドで約１３μｍ、１次ホールドで約２μｍとなる。
【００７３】
前述のように誤差関数（ホールド誤差関数）は、面振れ振幅Ａ、面振れ角速度Ｂ、ホールド期間Δをパラメータとした時間関数で定義されるので、図１に解析結果を示したような条件に対して、ホールド期間Δならびに面振れの角速度Ｂを小さく変化させたときの結果を図２および図３に示す。
【００７４】
図２（ａ）は、図１と同条件の解析結果（すなわち図１と同内容のもの）、図２（ｂ）はホールド期間Δを１ｍｓｅｃから０．８ｍｓｅｃに小さく設定した解析結果である。
【００７５】
この図２（ａ）と（ｂ）とを対比すると、ホールド期間Δを小さくすれば、ホールド誤差関数ＥＯ、Ｅ１ともに各ホールド誤差関数の振幅が小さくなっている。このことから、ホールド期間を短くすることによってホールド誤差を小さくすることが可能であることが分かる。
【００７６】
図３（ａ）は、図１と同条件の解析結果（すなわち図１と同内容のもの）、図３（ｂ）は再生速度を４倍速から３倍速に減少させた場合の解析結果である。
【００７７】
この図３（ａ）と（ｂ）とを対比すると、面振れの角速度Ｂを小さくすれば、ホールド誤差関数ＥＯ、Ｅ１ともに各ホールド誤差関数の振幅が小さくなっている。このことから、再生速度を遅くすることによってホールド誤差を小さくすることが可能であることが分かる。
【００７８】
上記から、ホールド誤差は、面振れ振幅Ａが一定であっても、ホールド期間や再生速度によって値を大きく変え、再生速度が速いほど、また、ホールド期間が長いほどホールド誤差が大きくなる特性を有する。
【００７９】
より定性的に論議するため、ＤＶＤ−ＤＬの面振れ振幅Ａを３００μｍ（半波振幅）、再生速度を４倍速（ＣＬＶ：最内周）としたときの、ホールド期間Δをパラメータとしたときのホールド誤差関数の振幅における最大値（図４では最大位置誤差と表示している。ただし、半波振幅。以降、最大位置誤差と称する場合もある。）を解析した結果を図４に示す。
【００８０】
図４中、実線が零次ホールドの最大位置誤差、点線が１次ホールドの最大位置誤差、破線がＦＥＳ検出限界である。ＦＥＳは検出ダイナミックレンジが物理的に限られており、例えばＤＶＤ用途の一般的なピックアップでは１０μｍ以下となっているので、ここではＦＥＳ検出限界を１０μｍとしている。
【００８１】
このような条件の場合、ホールドによる最大位置誤差がＦＥＳ検出限界を超えると、ホールド後のフォーカス引込の際にＦＥＳ検出が不可能となりフォーカス引込に失敗するため、最大位置誤差がＦＥＳ検出限界を越えることは避けなくてはならない。
【００８２】
図４を参照すると理解できるように、ホールドによる最大位置誤差は、ホールド期間（図４中、ジャンプ期間と表示）が長いほど大きくなり、その量は１次ホールドが零次ホールドより小さい。
【００８３】
図５に可変パラメータをホールド期間だけでなく、再生速度を１〜４倍まで変化させた場合の、零次ホールドにおける最大位置誤差の解析結果を示す。図５を参照して、最大位置誤差をＦＥＳ検出限界未満にするための以下の関係が導き出される。
【００８４】
・再生速度が２倍を超えると、ジャンプ期間を１．８ｍｓｅｃ未満にする必要がある。
・再生速度が速くなればなるほどジャンプ期間を短くする必要がある。
【００８５】
図６に可変パラメータをホールド期間だけでなく、再生速度を１〜４倍まで変化させた場合の、１次ホールドにおける最大位置誤差の解析結果を示す。図６を参照して、最大位置誤差をＦＥＳ検出限界未満にするための以下の関係が導き出される。
【００８６】
・再生速度が３倍を超えても、ジャンプ期間を２ｍｓｅｃ未満にする必要がない。
・再生速度が４倍になっても、ジャンプ期間を１ｍｓｅｃ以下に設定すれば問題ない。
【００８７】
上述の関係から、フォーカスジャンプ期間における面振れ対策（面振れの影響を抑えつつフォーカスジャンプを確実に行う）として、駆動コイル３の駆動信号をホールドすることで実現することができる。
【００８８】
ホールドの種類は、プレイヤ用途のように再生速度が遅い場合（例えば、ＤＶＤの再生に必要とされる速度のおおよそ１倍以下の再生速度）には零次ホールドで充分であり、コンピュータ用のＲＯＭ用途のように再生速度が速い場合（例えば、ＤＶＤの再生に必要とされる速度のおおよそ１倍より大きい再生速度）は１次ホールドを用いれば良いことが分かる。
【００８９】
２．層間移動信号
層間移動信号は、光源から出射するレーザ光を複数の記録層（情報記録層）を有するディスクの各記録層に集光レンズを介して集光された焦点位置を、フォーカスアクチュエータを駆動することにより、当該アクチュエータに結合する集光レンズを複数の記録層の配列される方向に移動して、結果として、個々の記録層上に集光スポットを移動させるための信号である。
【００９０】
層間移動信号は、加減速パルスとアクチュエータ弾性項無効化信号との和で与えられる（すなわち、図７に示された加算ブロック１９からの出力が相当する）。この層間移動信号は、ここでは、加減速パルス（図７に示された加減速パルス発生ブロック１４からの出力）、アクチュエータ弾性項無効化信号（図７に示されたアクチュエータ弾性項無効化信号発生ブロック２０からの出力）の順で説明を行う。
【００９１】
２-１．加減速パルス
制御対象である駆動コイル３を含むフォーカスアクチュエータの機械的動特性は、バネ支持されているため本来拘束系の２次系であるが、説明を簡単にするためバネ支持のない慣性系の２次系と仮定して説明する。対物レンズ２の位置をｘ（ｔ）とすれば、対物レンズ２の速度は位置の１階時間微分、加速度は位置の２階時間微分で表され、以下の式４、５となる。
【００９２】
【数６】
0003933390.tif 000007
【００９３】
【数７】
0003933390.tif 000008
【００９４】
駆動コイル３は、印加信号（印加電流）をアクチュエータ駆動力（加速度）に変換する機能がある。アクチュエータ駆動力と印加電流との間には比例関係があるから、印加信号について考察することはアクチュエータ駆動力（すなわち、加速度の次元）について考察することと等価である。
【００９５】
図８に駆動コイル３（これは、駆動コイル３によって移動される対物レンズ２の移動を考えても同じである）の印加信号（対物レンズ２に与えられる加速度を考えても同じである）に対する速度、位置の関係を示す。
【００９６】
図８中、（Ａ）は加速度、（Ｂ）は速度、（Ｃ）は位置を示す。印加信号の加速パルスを図８（Ａ）のように矩形波で与えると速度は１次関数となり、位置は２次関数となる。
【００９７】
そして、加速パルスと減速パルスとを極性が逆で力積（物理的な力積とは力ｆと力ｆが物体に与えられる時間ｔとの積によって定義されるが、本願においては広義の意味で、フォーカシング装置における力ｆは対物レンズ（集光レンズ）に生じる加速度αに比例することから加速度αと該加速度αが対物レンズに与えられる時間ｔとの積、あるいは加速度αが駆動コイルに与えられる電流ｉに比例することから電流ｉと該電流ｉが駆動コイルに与えられる時間ｔとの積をも含めて力積と定義する）を等しくなるように与えれば、減速パルス印加後の速度が零となることを保証できる。
【００９８】
その理由を以下に説明する。
駆動コイル３の初速度を零とする。このとき、矩形波の加速パルスを印加したときの挙動は以下となる。加速度の大きさをＡ、加速度の与えられる期間（加速期間あるいは加速時間とも称す）をＢとすると、速度は加速度の大きさＡをその傾きとする１次関数となり、加速期間Ｂを経過した後の速度はＡＢとなる。
【００９９】
すなわち、この場合、速度は加速度の大きさＡと加速期間Ｂとの積（力積）で表される。加速パルス印加後の加速度の大きさＡが零である期間は速度ＡＢが保持される。
【０１００】
この速度ＡＢを零とする減速パルスの条件は、加速パルスによって与えられる加速度と逆の方向の加速度を生じるように、この説明の場合では、その極性が加速パルスとは逆（例えば、正極に対して負極）で、減速パルスによって与えられる力積を等しくすれば、減速パルスを印加した後の速度は零となることが分かる。
【０１０１】
この場合、フォーカスアクチュエータはフォーカス方向前後に常に移動しているため、その初動における、例えば静止摩擦については殆ど生じず、強いて言えば動摩擦について考慮する必要があるが、その大きさは加速パルスによって与えられる力の大きさに比べて極めて小さいので、加速パルスと減速パルスの力積の総和が略零となるように、加速パルスの力積を実質的に打消すように減速パルスの力積を与えればよい。
【０１０２】
以上の説明によって、アクチュエータが慣性系の場合は加減速パルス印加後のアクチュエータ速度は零となるが、実際のアクチュエータはバネ支持された拘束系であるため、バネ剛性が強いアクチュエータの場合は無視できない量になるため、これを補正する対策が必要となる。
【０１０３】
２−２．アクチュエータ弾性項無効化信号
図９（Ａ）にバネ支持されたアクチュエータ（図９中のｍ）のモデル図（拘束系アクチュエータのモデル図）、同じく（Ｂ）にバネ性を無視することによって理想化された慣性系アクチュエータ（図９中のｍ）のモデル図（慣性系アクチュエータのモデル図）を示す。同図中のｋは、バネの強さを表す弾性係数（バネ係数）であり、ｆはアクチュエータｍの機構部あるいは駆動コイル３により発生する力を受けて移動する部分に作用する力である。
【０１０４】
図１０の▲１▼は、図９（Ａ）に示したバネ支持されたアクチュエータのブロック図である。アクチュエータ機構部に力ｆが作用すると、位置ｘが変動し、バネによって位置変動量に比例した（比例係数ｋ。ここにおけるｋは正。）反力がアクチュエータ機構部にフィードバックされる。このバネによる影響をキャンセルするために、図１０の▲２▼に示すようにＨ（ｓ）で表される力を加えることを仮定する。ここで、Ｈ（ｓ）は以下の式６により表わされる。
【０１０５】
【数８】
0003933390.tif 000009
【０１０６】
このＨ（ｓ）は、アクチュエータがバネ支持されていない場合に上記加減速パルスが印加された時の位置変動にアクチュエータのバネ係数（弾性率）を乗算した量を模擬した出力として定義できる。
【０１０７】
Ｈ（ｓ）はアクチュエータ弾性項を無効化（相殺あるいはキャンセル）する電磁気力（無効化電磁気力Ｈ（ｓ）と称する）であり、これを発生させるための指令信号はアクチュエータの弾性項を無効化するための信号（アクチュエータ弾性項無効化信号と称す）として与えられる。
【０１０８】
無効化電磁気力Ｈ（ｓ）が印加されると、バネ係数による影響がキャンセルされるため、図１０の▲３▼に示すようにバネ係数ブロックｋを無視することができる。この無効化電磁気力Ｈ（ｓ）を印加することによって図９（Ａ）に示した拘束系アクチュエータを図９（Ｂ）に示すバネ支持のない慣性系アクチュエータのように動作させることが可能となる。
【０１０９】
アクチュエータ弾性項無効化信号は、バネ支持されていない場合におけるアクチュエータに加減速パルスが印加された場合の位置変動に比例した信号であるから、アクチュエータ位置を観測する必要があるが、アクチュエータの絶対位置を測定する位置センサがないため、演算によって決定すればよい。
【０１１０】
例えば、図１１（Ｂ）に示すような加減速パルスをアクチュエータに印加した場合のアクチュエータ位置変動は、厳密に言えば図８（Ｃ）に示すように、加減速パルスの印加時は２次関数的に増加、加減速パルスの大きさが零である期間（零期間）は１次関数的に増加する特性をしているが、これを図１１（Ｃ）に示すように単なる１次関数として模擬しても誤差は殆んど生じず、簡便に信号が得られる。
【０１１１】
このようなアクチュエータ弾性項無効化信号を加減速パルスに加算してアクチュエータを駆動すると、アクチュエータ弾性項が無効化され、本来拘束系であるアクチュエータを慣性系のように扱えるため、図１１（Ａ）に示すように加減速パルスの印加後の速度を略零に保証でき、結果として安定なフォーカスジャンプの条件２を満足することができる。
【０１１２】
フォーカス制御ループの位相補償ブロック前段に設けられたフォーカス制御ループスイッチ、前記位相補償ブロック後段に設けられたフォーカスジャンプ選択スイッチ、フォーカス制御信号のノイズ成分除去機能を有するノイズ除去用ローパスフィルタブロック、フォーカスジャンプ直前の上記ローパスフィルタ出力をホールドする手段、対物レンズを層間距離分移動させる層間移動信号を構成するアクチュエータ弾性項無効化信号発生手段と加減速パルス発生手段を有し、さらに加減速パルスを生成する加減速パルス発生手段は、フォーカスエラー信号に基づいて生成したフォーカスアクチュエータを加速あるいは減速する矩形波を出力し、出力モードとして加速パルス、零期間、減速パルスの３つを持ち,フォーカスジャンプ期間の加減速パルスの力積総和が零となる特徴を有している。
【０１１３】
さらにアクチュエータ弾性項無効化信号発生手段は、アクチュエータがバネ支持されていない場合に上記加減速パルスが印加された時の位置変動にアクチュエータのバネ係数（弾性率）を乗算した量を模擬し出力する。上記構成によって、安定なフォーカスジャンプが実現する。
【０１１４】
上記の解析結果および説明を基に、様々な場合に対応した実施の形態を以下に説明する。
【０１１５】
実施の形態１．
本実施の形態は、プレイヤ用途におけるＦＥＳの正極性と負極性の波形特性が等しい場合における適用例を述べる。
【０１１６】
図７に本実施の形態のブロック図を示す。図７において、７は位相補償ブロック８の前段に設けられたフォーカス制御ループスイッチ、１２はホールドブロック、１４は加減速パルス発生ブロック、１９は加減速パルス発生ブロック１４の後段に設けられた加算ブロック、２０はアクチュエータ弾性項無効化信号発生ブロックである。
【０１１７】
図７中、他の構成要素は従来例で説明したブロックと同様であるから、その説明を省略し、フォーカス制御ループスイッチ７、ホールドブロック１２、加減速パルス発生ブロック１４ならびに加算ブロック１９、アクチュエータ弾性項無効化信号発生ブロック２０についてそれらの動作について概要の説明を行う。
【０１１８】
図２０に示した従来の装置では、フォーカスジャンプ中のＦＥＳを位相補償ブロック８に入力し、さらに位相補償ブロック８出力をＬＰＦ１１に入力し、ＬＰＦ１１出力を面振れ補正信号としていた。
【０１１９】
ところが、フォーカスジャンプ中のＦＥＳは非線型であり、また実際的な面から、ピックアップの光学系によってはＦＥＳの不感帯が発生する場合が多い。例えば、フォーカスエラー信号特性カーブである、いわゆるＳカーブの上下振幅が非対称であったり、不要な瘤があったりすると、これが制御信号の検出系における外乱となってＬＰＦ１１の出力結果が乱される（例えば、設計値以外のタイミングずれを引き起こす）結果となる。
【０１２０】
図７に示す本実施の形態はこれを解消するために、フォーカスジャンプ期間中は加減速パルス発生ブロック１４に位相補償ブロック８の前段に設けられたフォーカス制御ループスイッチ７を切り、フォーカスジャンプ中の非線型なＦＥＳが後段の面振れ補正信号生成段１１および１２に伝達しない構成とした。
【０１２１】
さらに、ジャンプ期間中の面振れ補正信号を、ホールドブロック１２により生成するようにしたので、上記の解析で示したように面振れによる誤差を小さく抑えることが可能な構成とした。
【０１２２】
なお、ホールドブロック１２は、特に限定は無いが、ここでは構成が簡単な零次ホールドとする。この場合、先に述べたような解析から、再生速度が遅いアプリケーション、たとえばＤＶＤプレイヤ等に適用されることになる。
【０１２３】
また、さらにアクチュエータ弾性項無効化信号発生ブロック２０ならびに加算ブロック１９を加え、アクチュエータの機械特性（可動部のバネ支持弾性率）によらず擬似的に慣性系アクチュエータと同等の動特性に補正することが可能な構成とした。
【０１２４】
フォーカスジャンプにおいて、上記フォーカス制御ループスイッチ７ならびにホールドブロック１２を制御信号であるホールドブロック１２を制御する信号、スイッチ７およびフォーカススイッチ９を制御する信号を出力するのは、加減速パルス発生ブロック１４において行う。
【０１２５】
加減速パルス発生ブロック１４は、例えばシステムコントローラ等の上位制御部からフォーカスジャンプ指令を受けると、ＦＥＳに基いて加減速パルス切替えタイミングを作成する。
【０１２６】
加減速パルスは、出力モードとして加速パルスが与えられるモード、零期間モード（加速パルスあるいは減速パルスが与えられないモード）、減速パルスが与えられるモードの３つのモードを有する。
【０１２７】
加速パルスおよび減速パルスの各パルスは矩形波で与えられ、パルスの与え方で言うならば、加速パルス、零期間（パルスが与えられない）、減速パルスの順に状態遷移する。
【０１２８】
さらに、先に説明したように、加速パルスと減速パルスは極性が反対で力積を等しく設定する(図８参照)。以下に加減速パルスの切替えタイミングの生成について説明する。
【０１２９】
図１２は、アクチュエータがバネ支持の無い慣性系と仮定した場合において、加減速パルス切替えタイミングを固定値にした場合に生じる不具合を示したものである。
【０１３０】
図１２中（Ａ）は印加パルスとしての加減速パルスが与えられる様子を示したものであり、電流感度が平均値のフォーカスアクチュエータを層間距離４０μｍ移動させる設定となっている。
【０１３１】
図１２中（Ｂ）はフォーカスアクチュエータ位置を示す。図１２（Ｂ）の実線はフォーカスアクチュエータの電流感度平均値でのアクチュエータ位置を示すものである。
【０１３２】
実際のフォーカスアクチュエータの電流感度は、多少のばらつきが必ずあり、一般的には平均値に対して±３ｄB程度である。この場合、図１２（Ａ）の加減速パルスによって駆動される際のアクチュエータ位置のばらつきは、図１２（Ｂ）の点線で示す範囲となる。
【０１３３】
この電流感度ばらつきによる位置変動はおおよそ±１６μｍとなり、ＦＥＳの検出限界である±１０μｍより大きくなるため、ジャンプ後のフォーカス引き込みに失敗する恐れがある。
【０１３４】
本実施の形態では、この問題を解消するため、ジャンプ動作中のＦＥＳに基づいて加減速パルスの状態遷移タイミングを決定する構成とした。図１３にアクチュエータが慣性系アクチュエータと仮定した場合における、本発明の加減速パルスの状態遷移タイミングを示す。
【０１３５】
図１３（Ａ）はフォーカスアクチュエータ位置、（Ｂ）はＦＥＳ、（Ｃ）は加減速パルスを示す。図１３（Ｂ）に示すように、ＦＥＳの零点（ゼロクロス点）からヒステリシスを持たせた値を加速パルス終端閾値、同様に加速パルス終端閾値とは逆極性のヒステリシスを持たせた値を減速パルス始端閾値とする。
【０１３６】
加速パルスは、例えば上位制御部から出力されるジャンプ指令後に直ちに印加されるが、その終端タイミング（加速パルスの印加が終了される時点）はＦＥＳが上記加速パルス終端閾値以下になった時点とする。
【０１３７】
加速パルスの印加が終わると、加速パルスおよび減速パルスのいずれもが与えられない零出力の状態である零期間となり、さらにＦＥＳが減速パルス始端閾値以下になれば、減速パルスを印加開始し、当該減速パルスの終端タイミング（減速パルスの印加が終了される時点）は加速パルスと力積の絶対値が等しくなるタイミングに設定する。
【０１３８】
このようにすれば、アクチュエータの電流感度によらず、加速パルスによって現在層（その時点で焦点が形成されている層。これに対して焦点を別な層に形成する、いわゆるジャンプする先の層を目的層と称する。）からの脱出が保証され、さらに減速パルスの印加タイミングが目的層近傍となることが保証される。
【０１３９】
このように構成することで、図１３（Ａ）に示すようにアクチュエータ電流感度がばらついても、所定の目標位置に位置誤差なく焦点位置が移動（ジャンプ）し、さらに移動後の速度を零にすることが可能となる。
【０１４０】
以上は、アクチュエータが慣性系アクチュエータであると仮定した場合において成り立つが、実際のアクチュエータはバネ支持された拘束系アクチュエータである。
【０１４１】
例えば、アクチュエータのバネ剛性（弾性率）が小さい場合においては、上記の構成で充分実用化に耐えるが、バネ剛性が大きいアクチュエータにおいては、このバネ剛性を考慮に入れたジャンプ動作（フォーカスジャンプ）を実現する必要があり、上記に述べた加減速パルス以外の補正を行う必要が生じる。
【０１４２】
本実施の形態では、この問題を解消するため、アクチュエータ弾性項無効化信号発生ブロック２０と、これを加減速パルスに加算する加算手段１９を設置した。
【０１４３】
アクチュエータ弾性項無効化信号発生ブロック２０は、バネ支持されていない慣性系アクチュエータに加減速パルスが印加された場合のアクチュエータ位置変動にアクチュエータバネの弾性係数を乗じた信号を模擬したものであり、本実施の形態の場合、図１３（Ａ）に弾性係数ｋを乗じたものとなる。
【０１４４】
図１１にアクチュエータ弾性項無効化信号を説明する図を示す。図１１（Ｂ）は加減速パルス、（Ａ）は慣性系アクチュエータのときのアクチュエータ位置（推定値）であり、（Ｃ）は（Ａ）に弾性係数ｋを掛けた信号の模擬信号である。
【０１４５】
図１１（Ｃ）の模擬信号は、その傾きが弾性係数ｋと比例した一次関数で表され、結果として、減速パルス終端における力はｋＷ（Ｗは層間距離＝４０μｍ）となる。
【０１４６】
厳密に言えば、図１１（Ｃ）は２次関数として記述することが望ましいが、１次関数として定義しても誤差はほとんど無いため、実用上問題無い。この図１１（Ｃ）に示した模擬信号を図１１（Ｂ）に示すような加減速パルスに加算ブロック１９において加算することによって、バネによって拘束された拘束系アクチュエータはバネによって拘束されない慣性系アクチュエータと同様の動特性となる。
【０１４７】
ここでＦＥＳの正極性と負極性の波形特性が等しいと仮定する。
この場合は、加速パルス終端閾値および減速パルス始端閾値の絶対値を等しく設定し、かつ、加速パルスと減速パルスのパルスの高さ（振幅）の絶対値を等しく設定すれば（但し、極性は逆）、移動後の位置誤差をも零にすることが可能となる。
【０１４８】
上記条件の下では、前述したフォーカスジャンプが安定に実現する２つの条件を満たしているため、確実なフォーカスジャンプを実現できる。
【０１４９】
実施の形態２．
実施の形態１では、ＦＥＳの正極性と負極性の波形特性が等しい場合に有効なフォーカスジャンプ装置・方法について述べたが、実施の形態２では、ＦＥＳ検出特性がアンバランスな場合についても対応できるフォーカスジャンプ装置・方法について述べる。
【０１５０】
図１４に等速でフォーカスサーチ（対物レンズ２をディスクの配列方向に等速で移動させて焦点位置を検出する動作）を行った場合のＦＥＳを示す。図１４に示すものは、ＦＥＳの正極性と負極性との各検出特性がアンバランスになっている。
【０１５１】
このようにＦＥＳの検出特性がアンバランスな場合、以下のような問題が発生する。
【０１５２】
すなわち、実施の形態１に説明した方法では、減速パルスの始端タイミングを図１４中のａもしくはｂの領域内にある波形に基き作成するので、減速パルスの開始タイミングがＦＥＳ検出特性のアンバランスによる影響を受けてしまう。
【０１５３】
従って、このような場合には、減速パルスの印加後における、速度が零となることは保証されるが、ＦＥＳが零となることは保証できなくなる。
【０１５４】
これを解決するため、本実施の形態においては、上記減速パルスを印加した後に発生するＦＥＳアンバランスに起因する残留ＦＥＳを補正するため、実施の形態１に述べた加減速パルス印加の後、さらに補正パルスを印加してＦＥＳを零とした上でフォーカス引込を行うように構成した。
【０１５５】
本実施の形態２のブロック図を図１５に示す。１５は加減速パルス印加結果判定ブロックである。他の構成は前記実施の形態１において既に説明を行った構成・動作と同様なので説明を省略する。
【０１５６】
加減速パルス印加結果判定ブロック１５は、入力としてＦＥＳ、ならびに加減速パルス発生ブロック１４からの減速パルスの印加が終了したことを示す印加終了タイミングをもらう。
【０１５７】
加減速パルス印加結果判定ブロック１５は、加減速パルス発生ブロック１４に対して、加減速パルスの印加の後に発生する補正加減速パルス生成指令を発生させる。
【０１５８】
加減速パルス印加結果判定ブロック１５ならびに加減速パルス発生ブロック１４の動作を図１６、図１７を用いて説明する。
【０１５９】
図１６は、アクチュエータの弾性項が無視できる場合における本実施の形態の動作を説明する図である。
【０１６０】
図１６中（Ａ）は、フォーカスアクチュエータ位置、（Ｂ）はＦＥＳ、（Ｃ）は加減速パルスであり、それぞれフォーカスジャンプ中の時間変化を示す。
【０１６１】
図１６（Ｂ）から判るように、図１６に示すものはＦＥＳの負極側の出力特性が大きい事例である。フォーカスジャンプ指令を上位制御部から受けると、加減速パルス発生ブロック１４は、加速パルスを発生させる。
【０１６２】
加速パルスの終端は、ＦＥＳが加速パルスの終端タイミング生成閾値を横切る時点とする。この場合、併せて加速パルス印加時間Ｔ０を計測しておく（加速パルスが印加される都度計測する）。
【０１６３】
減速パルス始端タイミング生成閾値を横切るまで、加減速パルスは零期間とする。続いて、ＦＥＳが減速パルス始端タイミング生成閾値を横切る時点からＴ０の期間、減速パルスを印加する。
【０１６４】
なお、このとき、減速パルスの振幅は加速パルスの振幅と等しく設定する（印加する極性は逆極性）。次に減速パルス印加終了時のＦＥＳを観測して、その観測された値を残留ＦＥＳとする（図中、該当値ＦＥＳ＝Ｘ０）。
【０１６５】
続いて、観測された残留ＦＥＳが１／２（すなわち、ＦＥＳの値がＸ０／２）になるまで、残留ＦＥＳが減少する方向に補正加速パルスを印加する。このとき、補正加速パルスの印加時間Ｔ１を計測しておく（補正加速パルスが印加される都度計測する）。
【０１６６】
補正加速パルス印加直後、補正加速パルスと逆方向の補正加速パルスと等しい振幅の補正減速パルスをＴ１の期間印加する（補正加速パルス、補正減速パルスを総称して補正加減速パルスと称す）。
【０１６７】
上記のように構成すれば、加減速パルスならびに補正加減速パルスの力積の総和は零となるため、フォーカスジャンプ終了時におけるアクチュエータの速度が零となることが保証され、また、ＦＥＳについても略零が保証される。これにより、フォーカスジャンプを安定に実現する２つの条件を満たすため、確実なフォーカスジャンプが実現する。
【０１６８】
以上の説明は、アクチュエータの弾性項が無視できる程度に小さい例（慣性系アクチュエータの場合）について述べたが、アクチュエータの弾性項が大きく無視できない場合（拘束系アクチュエータの場合）においては、図１５のアクチュエータ弾性項無効化信号発生ブロック２０ならびに加算ブロック１９を用いてアクチュエータの弾性項を無効化することによって、拘束系アクチュエータであっても慣性系アクチュエータと同様の取り扱いができる。
【０１６９】
この場合のアクチュエータ弾性項無効化信号の挙動を図１８に示す。本例は加速パルスおよび補正加速パルスの両極性が等しい場合である。この場合、加速パルスおよび減速パルスを印加している期間（補正加減速パルス印加期間と称す）において、実施の形態１と同様にアクチュエータ弾性項無効化信号は時間とともに比例して増加する。
【０１７０】
さらに、補正加減速パルス印加期間中においてもアクチュエータ弾性項無効化信号は連続性を失わず、かつその増加率を保ったまま増加する（図１８（Ｃ）参照）。
【０１７１】
このようにアクチュエータ弾性項無効化信号を設定すれば、アクチュエータ弾性項無効化信号は図１８（Ａ）のアクチュエータ位置（信号）を模擬する結果となるため、アクチュエータの弾性項は無効化され、補正化減速パルスを印加した後のアクチュエータ速度を略零に設定することが可能となる。
【０１７２】
従って、上記のように構成すれば、アクチュエータの弾性項が大きい場合（拘束系アクチュエータ）においても、アクチュエータ弾性項は無効化され、加減速パルスならびに補正加減速パルスの力積の総和は零となるため、アクチュエータの速度が零となることが保証され、また、ＦＥＳについても略零が保証される。これにより、フォーカスジャンプを安定に実現する２つの条件を満たすため、確実なフォーカスジャンプが実現する。
【０１７３】
図１７は同じくアクチュエータ弾性項が無視できる場合において、図１６とＦＥＳアンバランス特性が逆、すなわち正極性が負極性より相対的に大きい事例の動作を説明する図である。図１６の説明と全く同様の動作で、図１６と同様に、速度零、ＦＥＳも略零が保証され、安定なフォーカスジャンプが実現できる。
【０１７４】
アクチュエータの弾性項が大きい場合においては、図１９（Ｃ）に示すアクチュエータ弾性項無効化信号を印加すればよい。図１９（Ｂ）に示す例は、加速パルスと補正加速パルスの極性とが逆極性の場合である。
【０１７５】
この場合、加減速パルス印加期間においては、実施の形態１と同様にアクチュエータ弾性項無効化信号は時間とともに比例して増加し、さらに補正加減速パルス印加期間中において前記無効化信号は連続性を失わず、かつその増加率を逆極性にする（図１９（Ｃ）参照）。
【０１７６】
このようにアクチュエータ弾性項無効化信号を設定すれば、アクチュエータ弾性項無効化信号は図１９（Ａ）のアクチュエータ位置信号を模擬する結果となるため、アクチュエータの弾性項は無効化され、補正化減速パルスを印加した後のアクチュエータ速度を略零に設定することが可能となる。
【０１７７】
従って、上記のように構成すれば、アクチュエータ弾性項が大きい場合（拘束系アクチュエータ）においても、アクチュエータ弾性項は無効化され、加減速パルスならびに補正加減速パルスの力積の総和は零となるため、アクチュエータの速度が零となることが保証される。
【０１７８】
また、ＦＥＳについても略零となることが保証される。従って、フォーカスジャンプを安定に実現する２つの条件を満たすため、確実なフォーカスジャンプを実現することができる。なお、上記各実施の形態の説明においては、２つの記録層を有するＤＶＤ−ＤＬにおいて説明したが、記録層をさらに有する（例えば半透明の記録層を２層以上有する場合）多層のディスクを用いても、同様に採用することが可能であり、必ずしも２層の記録層を有するディスクに適用されるものに限定されない。
【０１７９】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【０１８０】
本発明に係るフォーカス移動装置は、複数の記録層を有するディスクのいずれかの記録層上に光源からの出射光を集光して集光スポットを形成する集光レンズを前記複数の記録層の配列される方向に移動するアクチュエータと、該アクチュエータを駆動して前記集光レンズの位置を移動させることにより前記集光スポットの位置を前記記録層の内の一の記録層の位置より他の記録層の位置に変位させるに際し、前記集光スポットの位置を前記一の記録層の位置より移動させるための駆動信号に基づく力積および前記集光スポットの位置を前記他の記録層上に停止させるための駆動信号に基づく力積の総和が略零となるように前記各駆動信号を出力するアクチュエータ駆動手段とを備えることを特徴とするので、移動後のフォーカスエラー信号を零とすることができるとともに移動後の集光レンズと他の記録層との間の相対速度を零とすることができ、安定で確実なフォーカス移動を実現できる。
【０１８１】
また、アクチュエータ駆動手段から出力される、集光スポットの位置を一の記録層の位置より移動させるための駆動信号および他の記録層上に停止させるための駆動信号は、振幅値の絶対値が等しく、極性が逆であって、印加時間が等しいことを特徴とするので、一の記録層の位置より移動させるための駆動信号に基づく力積および他の記録層上に停止させるための駆動信号に基づく力積の総和を容易に略零とすることができ、移動後のフォーカスの安定性を確実に実現できる。
【０１８２】
また、集光レンズの移動直前における焦点制御信号をホールドした補間信号および層間移動信号の和を集光スポットの位置を一の記録層の位置より移動させるための駆動信号とすることを特徴とするので、フォーカスの移動に際し面振れの影響を排除することができ、安定で確実なフォーカス移動を実現できる。
【０１８３】
また、層間移動信号は、一の記録層の位置と他の記録層との間の距離に対応する加減速パルスまたは該加減速パルスとアクチュエータ弾性項無効化信号との和によって与えられることを特徴とするので、層間移動信号をより単純な形で与えることができる。
【０１８４】
また、加減速パルスの印加後に補正加減速パルスを印加することを特徴とするので、フォーカスエラー信号特性が非対称である場合にも安定で確実なフォーカス移動を実現できる。
【０１８５】
また、アクチュエータ弾性項無効化信号は、集光レンズの移動位置を模擬した信号であることを特徴とするので、より安定でより確実なフォーカス移動を実現できる。
【０１８６】
本発明に係るフォーカス移動方法は、複数の記録層を有するディスクのいずれかの記録層上に、光源からの出射光を集光して集光スポットを形成する集光レンズを該集光レンズを移動させるためのアクチュエータを駆動して前記複数の記録層の配列される方向に移動させ、これにより前記集光スポットの位置を前記記録層の内の一の記録層の位置より他の記録層の位置に変位させるに際し、前記集光スポットの位置を前記一の記録層の位置より移動させるための駆動信号に基づく力積および前記集光スポットの位置を前記他の記録層上に停止させるための駆動信号に基づく力積の総和が略零となるように前記各駆動信号を与えることを含むことを特徴とするので、移動後のフォーカスエラー信号を零とすることができるとともに移動後の集光レンズと他の記録層との間の相対速度を零とすることができ、安定で確実なフォーカス移動を実現できる。
【０１８７】
また、アクチュエータを駆動する際の、集光スポットの位置を一の記録層の位置より移動させるための駆動信号および他の記録層上に停止させるための駆動信号は、振幅値の絶対値が等しく、極性が逆であって、印加時間が等しいことを特徴とするので、一の記録層の位置より移動させるための駆動信号に基づく力積および他の記録層上に停止させるための駆動信号に基づく力積の総和を容易に略零とすることができ、移動後のフォーカスの安定性を確実に実現できる。
【０１８８】
また、集光レンズの移動直前における焦点制御信号をホールドした補間信号および層間移動信号の和を集光スポットの位置を前記一の記録層の位置より移動させるための駆動信号とすることを特徴とするので、フォーカスの移動に際し面振れの影響を排除することができ、安定で確実なフォーカス移動を実現できる。
【０１８９】
また、層間移動信号は、一の記録層の位置と他の記録層との間の距離に対応する加減速パルスまたは該加減速パルスとアクチュエータ弾性項無効化信号との和によって与えられることを特徴とするので、層間移動信号をより単純な形で与えることができる。
【０１９０】
また、加減速パルスの印加後に補正加減速パルスを印加することを特徴とするので、フォーカスエラー信号特性が非対称である場合にも安定で確実なフォーカス移動を実現できる。
【０１９１】
また、アクチュエータ弾性項無効化信号は、集光レンズの移動位置を模擬した信号であることを特徴とするので、より安定でより確実なフォーカス移動を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  面振れを有するディスクに対し、フォーカス制御信号をホールドした時に生じる位置誤差を説明するための説明図である。
【図２】  面振れを有するディスクに対し、フォーカス制御信号をホールドした時に生じる位置誤差を説明するための説明図である。
【図３】  面振れを有するディスクに対し、フォーカス制御信号をホールドした時に生じる位置誤差を説明するための説明図である。
【図４】  零次ホールド時の、ジャンプ期間対最大位置誤差を説明するための説明図である。
【図５】  ホールド種類による、ジャンプ期間対最大位置誤差の比較を説明するための説明図である。
【図６】  １次ホールド時の、ジャンプ期間対最大位置誤差を説明するための説明図である。
【図７】  実施の形態１におけるフォーカスジャンプ装置を示すブロック図である。
【図８】  フォーカスアクチュエータの印加パルスに対する動作を説明するための説明図である。
【図９】  アクチュエータの機械特性を説明するための説明図である。
【図１０】  アクチュエータ弾性項無効化信号の原理を説明するための説明図である。
【図１１】  フォーカスジャンプ時のアクチュエータ弾性項無効化信号を説明するための説明図である。
【図１２】  固定加減速パルス印加時の、アクチュエータ感度ばらつきによる位置誤差を説明するための説明図である。
【図１３】  加減速パルス印加タイミングをＦＥＳ振幅基準に設定した場合のアクチュエータの動作を説明するための説明図である。
【図１４】  ＦＥＳ検出特性がアンバランスな事例を説明するための説明図である。
【図１５】  実施の形態２におけるフォーカスジャンプ装置を示すブロック図である。
【図１６】  実施の形態２の動作を説明するための説明図である。
【図１７】  実施の形態２の動作を説明するための説明図である。
【図１８】  実施の形態２におけるアクチュエータ弾性項無効化信号を説明するための説明図である。
【図１９】  実施の形態２におけるアクチュエータ弾性項無効化信号を説明するための説明図である。
【図２０】  従来のフォーカスジャンプ装置を示すブロック図である。
【図２１】  従来のフォーカスジャンプ装置を示すブロック図である。
【図２２】  フォーカスジャンプの主要な技術課題を説明するための説明図である。
【符号の説明】
３  フォーカスアクチュエータ駆動コイル、７  フォーカス制御ループスイッチ、８  位相補償ブロック、９  切替えスイッチ、１１  ローパスフィルタブロック、１２  ホールドブロック、１３  加算ブロック、１４  加減速パルス発生ブロック、１５  加減速パルス印加結果判定ブロック、１９  加算ブロック、２０  アクチュエータ弾性項無効化信号発生ブロック。
【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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