JP2001034956A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 片方の面に記録面をもつ層が２つ以上あるデ
ィスクの各層にフォーカス制御をかけることで光学的に
再生又は記録再生する光ディスク装置において、層間ジ
ャンプが安定的に行えるようにすること。 【解決手段】 既に合焦点にある層から他の層の合焦点
へ移動する際に、対物レンズの移動速度に応じた加速電
圧や減速電圧を生成し、さらに他の層の合焦点へ引込む
際には対物レンズを速度制御をすることで面振れの影
響、層間距離のばらつき、フォーカスエラー信号に加わ
るノイズ、対物レンズを駆動するアクチュエーターの感
度ばらつき、層間ジャンプ中の外乱などの影響を受けず
に、層間ジャンプを安定に行い、合焦点にフォーカス制
御を引き込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクより光学
的に信号を再生または記録再生する光ディスク装置に係
り、特に、ディスク表面から２層以上の記録面を持つデ
ィスクを、再生または記録再生することのできる光ディ
スク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、規格化されているディジタルビデ
オディスク（以下、ＤＶＤと呼ぶ）には、片面単層と両
面単層、片面２層、両面２層のディスクが存在する。こ
れまでのディスク、例えばコンパクトディスク（以下、
ＣＤと呼ぶ）、レーザーディスク（以下、ＬＤと呼ぶ）
などは、記録面が片面に１層しかなかったが、ＤＶＤで
は、記録容量を大きくするために片面に記録面を２つ持
つ２層ディスクが存在する。

【０００３】これは図２の（ａ）に示すように、０．６
ｍｍの２枚の円板の各々に記録面を作っておき、アルミ
の高反射率膜をつけた円板と半透明の金の反射膜をつけ
た円板とを、精度よく張り合わせた片側２層ディスク
や、あるいは、図２の（ｂ）に示すように、０．６ｍｍ
の円板を２枚張り合わせたもので、各々の板の深さ方向
に情報を多重した両面２層ディスクがある。

【０００４】この２層ディスクの場合、それぞれの層の
記録面に情報が記録されており、図２の（ｄ）に示すよ
うに、対物レンズの駆動信号を徐々に上げる（この場
合、駆動信号を上げると、対物レンズもディスクに近づ
く方向に上昇するとする）と、図２の（ｃ）に示すフォ
ーカスエラー信号において、下の層（以下、０層目と呼
ぶ）にフォーカスが合っている点（以下、合焦点と呼
ぶ）が、ある対物レンズの位置で出現し、さらに対物レ
ンズを上昇させると、上の層（以下、１層目と呼ぶ）の
合焦点が、０層目の対物レンズの位置よりさらに上の位
置で出現する。

【０００５】要するに２層ディスクの場合は、対物レン
ズの位置を上下させることで、層毎の合焦点をそれぞれ
合わせる。ＣＤや、ＬＤなどでは片面の唯一の記録面
に、合焦点を合わせればよいが、上記のＤＶＤように、
片側から情報が記録された面を２つ持つ２層ディスクの
場合は、既に合焦点にいる層の記録面から他の層の記録
面へ合焦点を移動させなければ、他の層に記録されてい
る情報を読み出すことができない。

【０００６】この層間の合焦点移動（以下、層間ジャン
プと呼ぶ）は、特開平９−５０６３０号公報等に記載さ
れている。特開平９−５０６３０号公報の方式は、図３
に示すように、例として０層目から１層目へ層間ジャン
プの場合、０層から１層へ移動する際は、フォーカスサ
ーボループをオープンまたはホールド状態にし、対物レ
ンズを駆動するアクチュエータに上昇電圧を印可して加
速し、０層と１層の層間ではスレッシュレベルを設けて
このスレッシュレベルの期間は対物レンズへの印加電圧
を停止させ、１層目のスレッシュレベルを超えた段階で
今度は対物レンズに下降電圧を所定時間印可した後、１
層目の合焦点付近でフォーカスサーボループを閉じて、
層間の移動を完了させている。この方法では、層間距離
のばらつき、フォーカスエラー信号に加わるノイズ、対
物レンズを駆動するアクチュエーターの感度ばらつきな
どに拘わらず、安定した層間ジャンプを実行できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術においては、既に合焦点にいる状態から他の層
に層間ジャンプを行なう際に、ディスクが完全に平面で
はなく反りおよび湾曲を有す場合や、ターンテーブルの
機械的精度の影響等で装着したディスクのディスク面が
スピンドルモータの回転軸に対して垂直になっていない
場合に発生する面振れと呼ばれる現象や、フォーカスエ
ラー信号に加わるノイズ成分、さらに層間ジャンプを実
行中の外乱に関しては考慮されていないので、以下に述
べる問題があった。

【０００８】図４に示すように、サーボループが閉じた
状態では、合焦点を維持するために面振れ成分に応じて
対物レンズ駆動信号も電圧値が増減する。この状態で層
間ジャンプを行なうために一定の加速電圧値を印可する
が、図４の（ａ）のように面振れ成分の谷に加速電圧を
印可する場合と、図４の（ｂ）のように面振れ成分の山
に加速電圧を印可する場合とでは、加速開始後の速度が
異なる。何となれば、図４の（ａ）の場合は、対物レン
ズ移動方向と層間ジャンプの移動方向が反対であるの
で、印可した加速電圧による加速は小さくなる。逆に、
図４の（ｂ）の場合は、対物レンズ移動方向と層間ジャ
ンプの移動方向が同じであるので、印可した加速電圧に
よる加速は大きくなる。つまり、層間ジャンプ開始時の
対物レンズの移動方向によって、加速電圧による加速が
異なる。このため、他の層へ移動し減速を開始する際の
対物レンズの移動速度も異なり、減速電圧による減速も
異なってしまう。減速電圧は一定であるので減速開始の
速度によっては、減速超過で元の層に戻ってしまった
り、または減速不足で移動した層の合焦点を行き過ぎて
しまったりして、層間ジャンプを安定に行なうことが困
難となるという問題があった。また、層間ジャンプを行
っている時に外乱などにより対物レンズの移動速度が変
化してしまった場合においても、加速電圧、減速電圧は
一定値であるので、外乱の影響を吸収できず、層間ジャ
ンプを安定に行なうことが困難となるという問題があっ
た。

【０００９】したがって、本発明の解決すべき技術的課
題は、上記した従来技術のもつ問題点を解消することに
あり、本発明の目的とするところは、層間ジャンプを実
行中に移動速度を検出して加速中の移動速度、減速を開
始する際の移動速度、減速終了時の移動速度を一定にす
るように、加速電圧値および減速電圧値を可変するよう
に制御し、面振れの影響、層間距離のばらつき、フォー
カスエラー信号に加わるノイズ、対物レンズを駆動する
アクチュエーターの感度ばらつき、層間ジャンプ中の外
乱などに拘わらず、層間ジャンプが安定的に行える光デ
ィスク装置を提供することにある。

【００１０】

【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、片方の面に記録面をもつ層が２つ以上あ
るディスクの各層にフォーカス制御をかけることで光学
的に再生または記録再生する光ディスク装置において、
ディスクの記録面にレーザー光線を集光するための対物
レンズと、対物レンズから得られる反射光に基づいてフ
ォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生
成手段と、フォーカスエラー信号に基づいて記録面の層
間に対応する上記対物レンズの位置を検出するレンズ位
置検出手段と、上記対物レンズの移動速度を検出する第
１の速度検出手段と、上記対物レンズの移動速度を検出
する第２の速度検出手段と、上記対物レンズを加速する
ために必要な加速電圧か、あるいは減速するために必要
な減速電圧かを出力する駆動電圧生成手段と、上記第１
の速度検出手段から得られる移動速度と上記レンズ位置
検出手段から得られるレンズ位置に応じて、上記駆動電
圧生成手段の出力電圧を可変する出力電圧可変手段と、
上記第２の速度検出手段から得られる移動速度から上記
対物レンズを制御する電圧を生成する速度制御電圧生成
手段と、上記出力電圧可変手段の出力か、あるいは上記
速度制御電圧生成手段の出力に応じて、上記対物レンズ
をディスクの記録面と略垂直な方向に移動する移動手段
とを具備し、既に合焦点にある層から他の層の合焦点へ
移動する際に、対物レンズの移動速度に応じた加速電圧
や減速電圧を生成し、さらに他の層の合焦点へ引込む際
には対物レンズを速度制御をするように、構成される。
かようにすることで、面振れの影響、層間距離のばらつ
き、フォーカスエラー信号に加わるノイズ、対物レンズ
を駆動するアクチュエーターの感度ばらつき、層間ジャ
ンプ中の外乱などの影響を受けずに、層間ジャンプを安
定に行い合焦点にフォーカス制御を引き込むことができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係
る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。図１
において、１は片側に記録面が２層以上あるディスク、
２ａはクランパ、２ｂはターンテーブル、３は対物レン
ズ、４はピックアップ、５はスレッドモータ、６はスピ
ンドルモータ、７は信号処理回路、８はフォーカス制御
回路、９はトラッキング制御回路、１０はスレッド制御
回路、１１はスピンドル制御回路、１２は微分回路、１
３はマイクロコンピュータ（以下、マイコンと呼ぶ）、
１４は低域通過フィルタ（以下、ＬＰＦと呼ぶ）、１５
は前値保持回路、１６は上昇電圧値、１７は下降電圧
値、１８ａは加算器Ａ、１８ｂは加算器Ｂ、１９ａはス
イッチＡ、１９ｂはスイッチＢ、１９ｃはスイッチＣ、
１９ｄはスイッチＤ、１９ｅはスイッチＥ、２０ａはゲ
イン係数、２０ｂは加算係数、２１ａ、２１ｂは乗算
器、２２は信号レベル比較回路、２３ａはスレッシュレ
ベルＡ、２３ｂはスレッシュレベルＢ、２４は時間計測
器、２５ａは目標時間Ａ、２５ｂは目標時間Ｂ、２５ｃ
は目標時間Ｃ、２６は切替スイッチ、２７は時間計測
値、２８は比較器である。

【００１２】図７は、本実施形態の光ディスク装置にお
ける層間ジャンプ時の動作概要を示す図であり、同図に
おいては、対物レンズ変位、フォーカスエラー信号、フ
ォーカスエラー微分信号、対物レンズ駆動信号、対物レ
ンズ移動速度の概略波形と、スイッチＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの
動作を、横軸を時間軸として示している。

【００１３】以下、動作概要について説明する。ターン
テーブル２ａ上にセットされたディスク１は、クランパ
２ｂでターンテーブル２ａに固定される。そして、スピ
ンドルモータ６が回転することで、ディスク１は回転す
る。

【００１４】ディスク１の情報を読み出すために、マイ
コン１３はピックアップ４内の半導体レーザーに発光制
御信号を供給する。ピックアップ４の半導体レーザーお
よび光学系の構成例と信号処理回路７のフォーカスエラ
ー信号検出の構成例とを、図５に示す。

【００１５】図５において、１はディスク、３は対物レ
ンズ、５１はハーフプリズム、５２は半導体レーザー、
５３は集光レンズ、５４は光検出器、５５は誤差演算器
である。

【００１６】半導体レーザー５２の発する光束はハーフ
プリズム５１を通過して、対物レンズ３で焦点を絞られ
て、ディスク１上にビームスポットを結ぶ。ディスク１
からのレーザー反射光は、再び対物レンズ３を通って、
ハーフプリズム５１で反射され、集光レンズ５３を通過
して光検出器５４にスポットを結ぶ。

【００１７】ここで、光検出器５４におけるフォーカス
エラー信号の検出の具体的構成例を示す。光検出器５４
は４つのエリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなり、対角線上でペ
アを組んで電気的に接続されている。ディスク１と対物
レンズ３が焦点位置にある時に、光検出器５４に入射す
るビームスポットが円になるように光検出器５４の位置
を置くと、対角線上の光検出器５４の加算出力を誤差増
幅器５５で増幅した出力は零となる。対物レンズ３の焦
点位置に対してディスク１が上下にずれた場合は、光検
出器５４に入射するビームスポットが縦長または横長に
なることを利用すると、誤差増幅器５５からは焦点位置
からのずれ量およびずれた方向に応じた、図６に示すよ
うな、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）が検出される
（いわゆる非点収差法）。

【００１８】図６において、横軸は対物レンズとディス
クとの距離、縦軸は信号レベルである。対物レンズの焦
点がディスク記録面に合った位置近傍で、フォーカスエ
ラー信号のＳ字曲線はゼロクロスする特徴を有する。な
お、このＳ字曲線の極性は誤差演算器５５への入力の違
いによって、逆になる場合もありうるが、そのようなシ
ステムの場合は、信号レベルとディスク変位の考え方を
逆にすればよいことは言うまでもない。

【００１９】上記誤差演算器５５で生成されたフォーカ
スエラー信号はフォーカス制御回路８に供給され、この
フォーカス制御回路８において、フォーカスエラー信号
のＳ字曲線におけるゼロクロス点付近でフィードバック
制御の対物レンズ３を動かすアクチュエータ（図示せ
ず）の駆動信号を生成し、出力する。このフォーカス制
御回路８からの出力信号はスイッチＢ１９ｂに供給され
る。スイッチＢ１９ｂは、マイコン１３の指令により定
常時はＥ側に切り替わっており、したがって、ピックア
ップ４に駆動信号が供給される。この駆動信号により、
対物レンズ３は上下方向に制御され、フィードバックル
ープのフォーカス制御を実現して、常に合焦点にいる状
態を保つ。

【００２０】一方、信号処理回路８で生成するトラッキ
ングエラー信号（ＴＥ信号）はトラッキング制御回路９
に供給され、トラッキング制御回路９によって、フィー
ドバック制御の対物レンズ３をトラッキング方向に動か
す駆動信号が生成され、この駆動信号はピックアップ４
に供給される。このピックアップ４の内部に供給された
駆動信号により、対物レンズ３はトラッキング方向に制
御され、フィードバックループのトラッキング制御を実
現して、常にディスク１の記録面におけるピット上にい
る状態を保つ。

【００２１】また、トラッキング制御回路９から出力さ
れた駆動信号はスレッド制御回路１０にも供給され、ス
レッド制御回路１０において、対物レンズ３のトラッキ
ング方向へのずれに応じてスレッドモータ５を制御する
駆動信号が生成され、これがスレッドモータ５に供給さ
れる。これによって、スレッドモータ５を動かし、ピッ
クアップ４自体を移動させる。

【００２２】また、信号処理回路７では、ディスク１か
ら読み取った回転周期情報をスピンドル制御回路１１に
供給し、この回転周期情報に基づいてスピンドル制御回
路１１においてスピンドルモータ６を駆動する信号を生
成し、これをスピンドルモータ６に供給する。

【００２３】以上が、定常時において合焦点上にあって
フォーカス、トラッキング、スピンドルとスレッドが制
御された状態である。

【００２４】ここで、ディスク１が上述したようにＤＶ
Ｄの片側２層ディスクの場合、現在いる記録面の層か
ら、別の記録面の層へ合焦点位置を切換えなければなら
ない場合がある。例えば、０層の記録面の合焦点上に対
物レンズ３の位置が有り、更に１層の記録面に合焦点を
持っていきたい場合、つまり下の層（０層）から上の層
（１層）に合焦点をジャンプする場合について説明す
る。

【００２５】まず、これまで定常状態で０層の記録面の
合焦点上にいる状態のフォーカス制御回路８から出力す
る対物レンズ３を駆動する駆動信号は、スイッチＤ１９
ｄに供給されており、スイッチＤ１９ｄは、定常状態の
場合はＧ側に切り替わっていて、駆動信号はそのまま前
値保持回路１５に供給される。前値保持回路１５では、
値が変化するまでは常にその値を保持しており、この保
持した値をＬＰＦ１４に供給する。ＬＰＦ１４では、対
物レンズ３を駆動する信号の高域成分（ノイズ成分）は
除去するが、ディスクの反り等でディスクの回転によっ
て生じる面振れのような低域成分は除去しないような周
波数帯域を持っており、主にノイズ成分を除去して加算
回路１８ｂに供給する。定常時は、ＬＰＦ１４までの動
作は常に行われている。

【００２６】ここで、１層の記録面の合焦点へ層間ジャ
ンプする際、マイコン１３は、層間を移動するのに必要
な加速電圧値としての一定の上昇電圧値１６、加速した
のち合焦点に停止させるために減速を行うのに必要な減
速電圧値としての一定の下降電圧値１７、スレッシュレ
ベルＡ２３ａ、スレッシュレベルＢ２３ｂ、目標時間Ａ
２５ａ、目標時間Ｂ２５ｂ、目標時間Ｃ２５ｃ、ゲイン
係数２０ａに、それぞれ初期の値を設定する。このと
き、加算係数２０ｂにはゼロを設定する。初期設定した
後、マイコン１３は、スイッチＢ１９ｂをＦ側、スイッ
チＣ１９ｃをＢ側、スイッチＤ１９ｄをＨ側（空き端子
側）に、それぞれ切り替えるように指示を出す。このス
イッチＢ１９ｂの切り替えにより、これまで対物レンズ
３を制御していたフィードバックループはオープンルー
プとなり、フィードバックループによる制御が切断され
る。

【００２７】さらに、マイコン１３は、スイッチＡ１９
ａをＣ側に切り替えるように指示を出す。したがって、
上昇電圧値１６からの出力は加算回路Ａ１８ａに供給さ
れる。加算係数２０ｂにはゼロが設定されているので、
乗算器２１ｂは加算回路Ａ１８ａに常にゼロを供給し、
加算回路１８ａは、加算結果（ここでは、上昇電圧値１
６）を加算回路Ｂ１８ｂに供給する。加算回路Ｂ１８ｂ
では、前記ＬＰＦ１４で高域ノイズ成分を除去した信号
と上昇電圧値（加算回路Ａ１８ａの出力）とを加算して
出力し、スイッチＣ１９ｃに供給する。スイッチＣ１９
ｃに供給された上記の加算信号は、スイッチＣ１９ｃが
Ｂ側に切り替わっているので、そのままスイッチＢ１９
ｂに供給される。このスイッチＢ１９ｂはＦ側に切り替
わっているため、上記加算信号はスイッチＢ１９ｂを経
由してピックアップ４に供給され、対物レンズ３を上昇
させる。すなわち、上昇電圧値を加算された対物レンズ
駆動電圧により、対物レンズ３は上昇を始める。

【００２８】図７において、時点Ａが層間ジャンプの開
始点で、対物レンズ駆動信号として上昇電圧値１６の値
（Ｖｕｐ０）そのままが、対物レンズ３を駆動するアク
チュエータに印可される。このときマイコン１３は、時
間計測器２４をスタートさせ、時間計測器２４は時間の
計測を始める。

【００２９】また、信号処理回路７から出力したフォー
カスエラー信号を微分回路１２に供給し、微分回路１２
では入力されるフォーカスエラー信号を微分する。この
微分回路１２は、所定の帯域において時間微分となるよ
うなハイパスフィルタ（ＨＰＦ）のようなものでもよ
い。

【００３０】図７に、０層から１層への層間ジャンプを
行なった場合の、フォーカスエラー信号とフォーカスエ
ラー微分信号（以下、単に微分信号と呼ぶ）などを示
す。以下、時点Ａから時点Ｈまでの区分毎に、詳細に説
明する。

【００３１】時点Ａから層間ジャンプを開始し対物レン
ズ３が上昇を始めると、時点Ｂまでにフォーカスエラー
信号が中点付近から徐々に立ち上がる。これを微分した
信号は、時点Ａ−時点Ｂ間で、中点付近から徐々に立ち
上がり、最大値を経て徐々に値は減少していき、フォー
カスエラー信号の最大値（時点Ｂ）において中点（ゼ
ロ）となる。さらに対物レンズ３が上昇を続けると、時
点Ｃにおいて０層から１層の層間領域となるので、フォ
ーカスエラー信号は最大値から徐々に減少し、中点（ゼ
ロ）となる。これを微分した信号は、時点Ｂ−時点Ｃ間
で、中点（ゼロ）から減少し、最小値を経て徐々に増加
し、中点（ゼロ）となる。時点Ｃと時点Ｄ点の間は層間
領域なので、フォーカスエラー信号、微分信号とも中点
（ゼロ）となる。さらに対物レンズ３が上昇すると、１
層領域に入るので、時点Ｆまでにフォーカスエラー信号
が中点付近から徐々に立ち下がる。これを微分した信号
は、時点Ｄ−時点Ｆ間で、中点付近から徐々に立ち下が
り、最小値を経て、徐々に値は増加していき、フォーカ
スエラー信号の最小点（時点Ｆ）において中点（ゼロ）
となる。さらに対物レンズ３が上昇を続けると、時点Ｈ
において１層の合焦点となるので、フォーカスエラー信
号は最小値から徐々に増加して中点（ゼロ）となる。こ
れを微分した信号は、時点Ｆ−時点Ｈ間で、中点（ゼ
ロ）から増加し、最大値を経て徐々に減少し、中点（ゼ
ロ）となる。１層の合焦点である時点Ｈでは、フォーカ
スエラー信号、微分信号ともに中点（ゼロ）となる。

【００３２】このように、微分信号を用いると、微分信
号が中点（ゼロ）になる時点（ゼロクロス点）を検出す
ることにより、簡単にかつ確実に、時点Ｂおよび時点Ｆ
の対物レンズ３の位置を検出することができる。フォー
カスエラー信号の信号レベルを監視することでも、時点
Ｂ、Ｆを検出することが出来るが、フォーカスエラー信
号の振幅レベルはディスクなどによっても異なり一様で
はないので、確実に検出することは難しい。

【００３３】前記微分回路１２から出力する上述した微
分信号を、マイコン１３に供給する。マイコン１３で
は、供給される微分信号が中点（ゼロ）になる時点（ゼ
ロクロス点）を監視することで、時点Ｂ、Ｆへの移行を
検出する。ここで、マイコン１３は、最初に時点Ｂへの
移行を検出すると時間計測器２４の計測をストップさ
せ、層間ジャンプ開始の時点Ａから時点Ｂまで達した際
に要した時間を計測値２７に保持し、その値を比較器２
８に供給する。そして、マイコン１３は、引き続き時間
計測器２４をリセットし、再度スタートさせる。このと
き、マイコン１３は切替スイッチ２６をＫ側にするよう
に指示を出し、切替スイッチ２６は、予め設定した時点
Ａから時点Ｂ点までに要する目標時間Ａ２５ａを、比較
器２８に出力する。比較値２８では、予め設定した時点
Ａから時点Ｂまでに要する時間（目標時間Ａ）と、時間
計測器２４で計測した時点Ａから時点Ｂまでに要した時
間（計測時間Ａ’＝計測値２７）とを比較し、その差分
値を乗算器２１ｂに供給する。また、マイコン１３は、
加算係数２０ｂに、前記差分値を電圧値に加算する時の
係数値を設定する。

【００３４】ここで、計測値２７と移動平均速度との関
係について説明する。一般に移動平均速度は、移動した
距離をそれに要した時間で割ることで求めることができ
る。たとえば、前記時点Ａから時点Ｂまでの距離を、時
点Ａから時点Ｂまで移行するのに要した時間（計測時間
Ａ’）で割れば、時点Ａから時点Ｂまでの対物レンズの
移動平均速度が求まることから、計測値２７の値と移動
平均速度とは反比例の関係となる。また、時点Ｂは前述
したように０層でのフォーカスエラー信号の最大点であ
るので、０層の合焦点からは一定の距離に位置する。そ
のため、計測値２７の値が反比例の関係ではあるが、そ
のまま移動平均速度を表すものとして扱える。つまり、
計測値２７の値が大きいと時間を要しているので移動平
均速度は遅く、逆に計測値２７の値が小さいと時間を要
していないので移動平均速度は速いということになる。

【００３５】また、時点Ｂ移行後のフォーカスエラー信
号がスレッシュレベルＡの値より小さくなる点（時点
Ｅ）、時点Ｅ移行後の１層でのフォーカス信号が最小と
なる点（時点Ｆ）は、０層の合焦点からは一定の距離に
位置するので、時点Ａから時点Ｂと同様に、時点Ｂから
時点Ｅ、時点Ｅから時点Ｆに要した時間をそれぞれ計測
すれば、反比例の関係ではあるが、そのままの値での移
動平均速度を表すものとして扱える。

【００３６】そこで、安定した層間ジャンプを行うため
に、時点Ｂでの移動平均速度を表す目標時間Ａ２５ａ、
および、時点Ｂ移行後のフォーカスエラー信号がスレッ
シュレベルＡの値より小さくなる点（時点Ｅ）までの目
標時間Ｂ２５ｂ、および、時点Ｅ移行後の１層でのフォ
ーカス信号が最小となる点（時点Ｆ）までの目標時間Ｃ
２５ｃを、それぞれ予め設定しておく。この目標値と、
各時点での移動平均速度を表す時間を時間計測器２４で
計測して保持した計測値２７の値とを、比較すること
で、現在の移動平均速度が速いか遅いかがわかる。この
速いか遅いかで、対物レンズに加えている印可電圧を制
御することができる。

【００３７】乗算器２１ｂでは、前記差分値とマイコン
１３で設定した加算係数２０ｂの値を乗算して、加算回
路Ａ１８ａに供給する。加算回路Ａ１８ａでは、乗算器
２１ｂからの出力とスイッチ１９ａから供給される上昇
電圧値１６の値とを加算し、加算結果を加算回路Ｂ１８
ｂに供給する。加算回路Ｂ１８ｂでは、前記ＬＰＦ１４
で高域ノイズ成分を除去した信号と、加算回路Ａ１８ａ
の出力とを加算し、加算結果をスイッチＣ１９ｃに出力
する。スイッチＣ１９ｃに供給されたこの加算信号は、
スイッチＣ１９ｃがＢ側に切り替わっているので、その
ままスイッチＢ１９ｂに供給される。このスイッチＢ１
９ｂはＦ側に切り替わっているため、上記の加算信号
は、スイッチＢ１９ｂを経由してピックアップ４に供給
されて、対物レンズ３を駆動するアクチュエータに印可
される。

【００３８】図７において、時点Ｂが層間ジャンプ加速
開始後の移動平均速度比較点で、対物レンズ駆動信号と
して、上昇電圧値１６の値（Ｖｕｐ０）と目標時間と計
測時間の差分値に加算係数を乗算した値を加算した値、
すなわち、「Ｖｕｐ２＝Ｖｕｐ０＋｛加算係数×（計測
時間−目標時間）｝；但し、加算係数は正の値」が、対
物レンズ３を駆動するアクチュエータに印可される。時
点Ａから時点Ｂまでに移行する時間が短い場合、つまり
移動平均速度が速い場合は、上昇電圧値を小さくするこ
とで加速を小さくして上昇速度を落とし、逆に、時点Ａ
から時点Ｂまでに移行する時間が長い場合、つまり移動
平均速度が遅い場合は、上昇電圧値を大きくすることで
加速を大きくして上昇速度を上げる。

【００３９】図７に示した例は、目標時間Ａに対して計
測時間Ａ’が小さい場合で、時点Ｂにおける移動平均速
度が速い状態なので、時点Ａから時点Ｂまでに印可して
いた上昇電圧値（Ｖｕｐ０）よりも小さい上昇電圧値
（Ｖｕｐ２）を印可して、加速を小さくして上昇速度の
増加を抑えている。

【００４０】時点Ｂにおいての移動平均速度を計測して
制御された上昇電圧値を、そのアクチュエータに印可さ
れた対物レンズ３は、上昇を続け、０層と１層の層間領
域（図７のＣ−Ｄ間）に突入する。層間領域突入後も、
対物レンズ３のアクチュエータには、時点Ｂで制御され
た上昇電圧値を印可し続け、対物レンズ３は上昇を続け
る。

【００４１】一方、前記信号レベル比較回路２２には、
信号処理回路７で生成したフォーカスエラー信号が供給
されている。層間ジャンプ開始時に、マイコン１３は、
スイッチＥ１９ｅをＩ側にするよう指示を出し、スイッ
チＥ１９ｅはスレッシュレベルＡ２３ａの値を出力し、
信号レベル比較回路２２に供給する。信号レベル比較回
路２２においては、信号処理回路７から供給されたフォ
ーカスエラー信号とスレッシュレベルＡとの信号のレベ
ルを比較し、スレッシュレベルＡを下回る（図７におけ
る時点Ｅ）と、マイコン１３に信号を出力する。ここ
で、時点Ｅの検出はフォーカスエラー信号の信号レベル
から行っているが、この場合は、前記した時点Ｂ、時点
Ｆとは異なり、フォーカスエラー信号の中点付近、つま
り、ゼロレベル付近の検出なので、フォーカスエラー信
号の振幅レベルの影響を受けずに確実に検出することが
出来る。

【００４２】マイコン１３は、時点Ｅへの移行を検出す
ると、上昇を続けていた対物レンズ３を減速させるため
の下降電圧値１７を印可するために、スイッチＡ１９ａ
をＤ側にするように指示を出す。また、マイコン１３
は、時点Ｅへの移行を検出すると、時間計測器２４の計
測をストップさせ、時点Ｂから時点Ｅまで達した際に要
した時間を計測値２７に保持し、その値を比較器２８に
供給する。そして、マイコン１３は、引き続き時間計測
器２４をリセットし、再度スタートさせる。このときマ
イコン１３は、切替スイッチ２６をＬ側するように指示
を出し、切替スイッチ２６は、予め設定した時点Ｂから
時点Ｅまでに要する目標時間Ｂ２５ｂを、比較器２８に
供給する。比較値２８では、予め設定した時点Ｂから時
点Ｅまでに要する時間（目標時間Ｂ）と、時間計測器２
４で計測した時点Ｂから時点Ｅまでに要した時間（計測
時間Ｂ’）とを比較し、その差分値を乗算器２１ｂに供
給する。乗算器２１ｂでは、上記の差分値とマイコン１
３が設定した加算係数２０ｂの値とを乗算して、加算回
路Ａ１８ａに供給し、加算回路Ａ１８ａでは、乗算器２
１ｂからの出力とスイッチ１９ａから供給される下降電
圧値１７の値とを加算して、加算回路Ｂ１８ｂに供給す
る。加算回路Ｂ１８ｂでは、前記ＬＰＦ１４で高域ノイ
ズ成分を除去した信号と、加算回路Ａ１８ａの出力とを
加算し、加算結果をスイッチＣ１９ｃに出力する。スイ
ッチＢ１９ｂ、スイッチＣ１９ｃはこれまでと同じ側に
切り替わったままなので、上記の加算信号は、スイッチ
Ｃ１９ｃ、スイッチＢ１９ｂを経由して、対物レンズ３
のアクチュエータに減速電圧として供給される。

【００４３】図７において時点Ｅが減速開始点で、対物
レンズ駆動信号として、下降電圧値１７の値（Ｖｄｗ
０）と目標時間と計測時間の差分値に加算係数を乗算し
た値を加算した値、すなわち、「Ｖｄｗ１＝Ｖｄｗ０＋
｛加算係数×（計測時間−目標時間）｝；但し、加算係
数は正の値」が、対物レンズ３を駆動するアクチュエー
タに印可される。時点Ｂから時点Ｅまでに移行する時間
が短い場合、つまり移動平均速度が速い場合は、下降電
圧値を大きくすることで減速を大きくして上昇速度を早
く小さくし、逆に、時点Ｂ点から時点Ｅまでに移行する
時間が長い場合、つまり移動平均速度が遅い場合は、下
降電圧値を小さくすることで減速を小さくし上昇速度を
ゆっくり小さくする。

【００４４】図７に示した例は、目標時間Ｂに対して計
測時間Ｂ’が大きい場合で、時点Ｅにおける移動平均速
度が遅い状態なので、下降電圧値（Ｖｄｗ０）よりも小
さい下降電圧値（Ｖｄｗ１）を印可して、減速を小さく
して上昇速度をゆっくり小さくしている。

【００４５】時点Ｅにおいての移動平均速度を計測して
制御された下降電圧値を、そのアクチュエータに印可さ
れた対物レンズ３は減速を始めるが、上昇速度があるの
でしばらくは上昇を続ける。マイコン１３では、供給さ
れる微分信号が時点Ｂで中点（ゼロ）になった後、再度
中点（ゼロ）になる時点（ゼロクロス点）を監視し、時
点Ｆへの移行を検出する。

【００４６】マイコン１３は、時点Ｆへの移行を検出す
ると、時間計測器２４の計測をストップさせ、時点Ｅか
ら時点Ｆまで達した際に要した時間を計測値２７に保持
し、その値を比較器２８に供給する。このときマイコン
１３は、切替スイッチ２６をＭ側にするように指示を出
し、切替スイッチ２６は、予め設定した時点Ｅから時点
Ｆまでに要する目標時間Ｃ２５ｃを、比較器２８に出力
する。比較値２８では、予め設定した時点Ｅから時点Ｆ
までに要する時間（目標時間Ｃ）と、時間計測器２４で
計測した時点Ｅから時点Ｆまでに要した時間（計測時間
Ｃ’）とを比較し、その差分値を乗算器２１ｂに供給す
る。乗算器２１ｂでは、上記の差分値とマイコン１３が
設定した加算係数２０ｂの値とを乗算して、加算回路Ａ
１８ａに供給し、加算回路Ａ１８ａでは、乗算器２１ｂ
からの出力とスイッチ１９ａから供給される下降電圧値
１７の値とを加算して、加算回路Ｂ１８ｂに供給する。
加算回路Ｂ１８ｂでは、前記ＬＰＦ１４で高域ノイズ成
分を除去した信号と、加算回路Ａ１８ａの出力とを加算
し、加算結果をスイッチＣ１９ｃに出力する。スイッチ
Ｂ１９ｂ、スイッチＣ１９ｃはこれまでと同じ側に切り
替わったままなので、上記の加算信号は、スイッチＣ１
９ｃ、スイッチＢ１９ｂを経由して、対物レンズ３のア
クチュエータに減速電圧として供給される。

【００４７】図７において時点Ｆが減速開始後の移動平
均速度比較点で、対物レンズ駆動信号として、下降電圧
値１７の値（Ｖｄｗ０）と目標時間と計測時間の差分値
に加算係数を乗算した値を加算した値、すなわち、「Ｖ
ｄｗ２＝Ｖｄｗ０＋｛加算係数×（計測時間−目標時
間）｝；但し、加算係数は正の値」が、対物レンズ３を
駆動するアクチュエータに印可される。時点Ｅから時点
Ｆまでに移行する時間が短い場合、つまり移動平均速度
が速い場合は、下降電圧値をこれまで以上に大きくする
ことで減速を大きくして上昇速度を早く小さくし、逆
に、時点Ｂから時点Ｅまでに移動する時間が長い場合、
つまり移動平均速度が遅い場合は、下降電圧値をこれま
で以下に小さくすることで減速を小さくして上昇速度を
ゆっくり小さくする。

【００４８】図７に示した例は、目標時間Ｃに対して計
測時間Ｃ’が小さい場合で、時点Ｆにおける移動平均速
度が速い状態なので、時点Ｅから時点Ｆまでに印可して
いた下降電圧値（Ｖｄｗ１）よりも大きい下降電圧値
（Ｖｄｗ２）を印可して、減速を大きくして上昇速度を
早く小さくしている。時点Ｆにおいての移動平均速度を
計測して制御された下降電圧値を、そのアクチュエータ
に印可された対物レンズ３は上昇を止め停止し始める。

【００４９】時点Ｆへの移行後、マイコン１３は、スイ
ッチＥ１９ｅをＪ側にするよう指示を出し、スイッチＥ
１９ｅはスレッシュレベルＢ２３ｂの値を出力して、信
号レベル比較回路２２に供給する。信号レベル比較回路
２２においては、信号処理回路７から供給されたフォー
カスエラー信号とスレッシュレベルＢとの信号のレベル
を比較し、スレッシュレベルＢを上回る（図７における
時点Ｇ）と、マイコン１３に信号を出力する。

【００５０】マイコン１３は、時点Ｇへの移行を検出す
ると、上昇から下降へ推移しようとしている対物レンズ
３を安定に停止させ、１層の合焦点（図７の時点Ｈ）に
移動させるために、スイッチＣ１９ｃをＡ側にするよう
に指示を出す。前記したように、信号処理回路７はフォ
ーカスエラー信号を微分回路１２に供給しており、微分
回路１２では、供給されたフォーカスエラー信号を微分
して、乗算器２１ａに供給する。乗算器２１ａでは、マ
イコン１３が設定するゲイン係数２０ａと微分回路１２
から供給された微分信号とを乗算し、スイッチＣ１９ｃ
に供給する。スイッチＣ１９ｃは上記したようにＡ側に
切り替わっているので、乗算器２１ａが乗算した信号
は、スイッチＢ１９ｂに供給される。そして、このスイ
ッチＢ１９ｂはＦ側に切り替わったままなので、前記乗
算した信号が対物レンズ３を駆動するアクチュエータに
印可される。これにより、フォーカスエラー信号を微分
した信号がゼロになるように印可電圧が制御され、対物
レンズ３は速度ゼロとなる。

【００５１】マイコン１３は、微分回路１２の出力を監
視し、出力値がゼロ、つまり対物レンズ３の速度がゼロ
となった段階で、スイッチＢ１９ｂをＥ側、スイッチＤ
１９ｄをＧ側、スイッチＣ１９ｃをＢ側に、それぞれ切
り替える。このとき、対物レンズ３は１層目の合焦点付
近で速度ゼロの状態なので、フォーカスエラー信号によ
るフィードバックループのフォーカス制御を行い、１層
目の記録面の合焦点に引き込む。

【００５２】ここで、フォーカスエラー信号は、図６で
示したように、対物レンズ３の変位に応じて信号レベル
が変化するので、位置を表す信号と言える。一般に、位
置を時間で微分した信号は速度を表すが、対物レンズ３
の変位に対しフォーカスエラー信号は単調増加の信号で
はないため、フォーカスエラー信号を微分した信号は必
ずしも速度を表した信号とはならない。しかし、図７に
おける時点Ｆから１層目の合焦点である時点Ｈの間にお
いては、対物レンズ３が上昇すると単調増加する信号で
あるので、この区間においてはフォーカスエラー信号を
微分した信号は、速度を表した信号として用いることが
できる。

【００５３】同様に、図８を用いて、１層の記録面の合
焦点上に対物レンズ３の位置が有り、更に０層の記録面
に合焦点を持っていきたい場合、つまり上の層（１層）
から下の層（０層）に合焦点をジャンプする場合につい
て説明する。

【００５４】まず、これまで定常状態で１層の記録面の
合焦点上にいる状態のフォーカス制御回路８から出力す
る対物レンズ３を駆動する駆動信号は、スイッチＤ１９
ｄに供給されており、スイッチＤ１９ｄは定常状態の場
合はＧ側に切り替わっていて、上記駆動信号はそのまま
前値保持回路１５に供給される。前値保持回路１５で
は、値が変化するまでは常にその値を保持しており、こ
の保持した値をＬＰＦ１４に供給する。

【００５５】ここで、０層の記録面の合焦点へ層間ジャ
ンプする際、マイコン１３は、層間を移動するのに必要
な加速電圧値としての一定の下降電圧値値１７、加速し
たのち合焦点に停止させるために減速を行う減速電圧値
としての一定の上昇電圧値１６、スレッシュレベルＡ２
３ａ、スレッシュレベルＢ２３ｂ、目標時間Ａ２５ａ、
目標時間Ｂ２５ｂ、目標時間２５ｃ、ゲイン係数２０ａ
に、それぞれ初期の値を設定する。このとき、加算係数
２０ｂにはゼロを設定する。初期設定した後、マイコン
１３は、スイッチＢ１９ｂをＦ側、スイッチＣ１９ｃを
Ｂ側、スイッチＤ１９ｄをＨ側（空き端子側）に、それ
ぞれ切り替えるように指示を出す。スイッチＢ１９ｂの
切り替えにより、これまで対物レンズ３を制御していた
フィードバックループはオープンループとなり、フィー
ドバックループによる制御が切断される。

【００５６】さらに、マイコン１３は、スイッチＡ１９
ａをＤ側に切り替えるように指示を出す。したがって、
下降電圧値１７からの出力は加算回路Ａ１８ａに供給さ
れる。加算係数２０ｂにはゼロが設定されているので、
乗算器２１ｂは加算回路Ａ１８ａに常にゼロを供給し、
加算回路１８ａは、加算結果（ここでは、下降電圧値１
７）を加算回路Ｂ１８ｂに供給する。加算回路Ｂ１８ｂ
では、前記ＬＰＦ１４で高域ノイズ成分を除去した信号
と下降電圧値（加算回路Ａ１８ａの出力）とを加算して
出力し、スイッチＣ１９ｃに供給する。スイッチＣ１９
ｃに供給された上記加算信号は、スイッチＣ１９ｃがＢ
側に切り替わっているので、そのままスイッチＢ１９ｂ
に供給される。このスイッチＢ１９ｂはＦ側に切り替わ
っているため、上記加算信号はスイッチＢ１９ｂを経由
してピックアップ４に供給され、対物レンズ３を下降さ
せる。すなわち、下降電圧値を加算された対物レンズ駆
動電圧により、対物レンズ３は下降を始める。

【００５７】図８において、時点Ａが層間ジャンプの開
始点で、対物レンズ駆動信号として下降電圧値１７の値
（Ｖｄｗ０）そのままが、対物レンズ３を駆動するアク
チュエータに印可される。このときマイコン１３は、時
間計測器２４をスタートさせ、時間計測器２４は時間の
計測を始める。

【００５８】また、信号処理回路７から出力したフォー
カスエラー信号を微分回路１２に供給し、微分回路１２
では入力されるフォーカスエラー信号を微分する。

【００５９】図８に、１層から０層への層間ジャンプを
行なった場合の、フォーカスエラー信号と微分信号を示
す。以下、時点Ａから時点Ｈまでの区分毎に、詳細に説
明する。

【００６０】時点Ａから層間ジャンプを開始し対物レン
ズ３が下降を始めると、時点Ｂまでにフォーカスエラー
信号が中点付近から徐々に立ち下がる。これを微分した
信号は、時点Ａ−時点Ｂ間で、中点付近から徐々に立ち
下がり、最小値を経て徐々に値は増加していき、フォー
カスエラー信号の最小値（時点Ｂ）において中点（ゼ
ロ）となる。さらに対物レンズ３が下降を続けると、時
点Ｃにおいて１層から０層の層間領域となるので、フォ
ーカスエラー信号は最小値から徐々に増加し、中点（ゼ
ロ）となる。これを微分した信号は、時点Ｂ−時点Ｃ間
で、中点（ゼロ）から増加し、最大値を経て徐々に減少
し、中点（ゼロ）となる。時点Ｃと時点Ｄの間は層間領
域なので、フォーカスエラー信号、微分信号とも中点
（ゼロ）となる。さらに対物レンズ３が下降すると、０
層領域に入るので、時点Ｆまでにフォーカスエラー信号
が中点付近から徐々に立ち上がる。これを微分した信号
は、時点Ｄ−時点Ｆ間で中点付近から徐々に立ち上が
り、最大値を経て徐々に値は減少していき、フォーカス
エラー信号の最大点（時点Ｆ）において中点（ゼロ）と
なる。さらに対物レンズ３が下降を続けると、時点Ｈに
おいて０層の合焦点となるので、フォーカスエラー信号
は最大値から徐々に減少して中点（ゼロ）となる。これ
を微分した信号は、時点Ｆ−時点Ｈ間で、中点（ゼロ）
から減少し、最小値を経て徐々に増加し、中点（ゼロ）
となる。０層の合焦点である時点Ｈでは、フォーカスエ
ラー信号、微分信号ともに中点（ゼロ）となる。

【００６１】このように微分信号を用いると、先にも述
べたように、微分信号が中点（ゼロ）になる時点（ゼロ
クロス点）を検出することにより、簡単にかつ確実に、
時点Ｂおよび時点Ｆの対物レンズ３の位置を検出するこ
とができる。フォーカスエラー信号の信号レベルを監視
することでも、時点Ｂ、時点Ｆを検出することが出来る
が、フォーカスエラー信号の振幅レベルはディスクなど
によっても異なり一様ではないので、確実に検出するこ
とは難しい。

【００６２】前記微分回路１２から出力する上述した微
分信号を、マイコン１３に供給する。マイコン１３で
は、供給される微分信号が中点（ゼロ）になる時点（ゼ
ロクロス点）を監視することで、時点Ｂ、時点Ｆへの移
行を検出する。ここで、マイコン１３は、最初に時点Ｂ
への移行を検出すると時間計測器２４の計測をストップ
させ、層間ジャンプ開始の時点Ａから時点Ｂまで達した
際に要した時間を計測値２７に保持し、その値を比較器
２８に供給する。そして、マイコン１３は、引き続き時
間計測器２４をリセットし、再度スタートさせる。この
とき、マイコン１３は、切替スイッチ２６をＫ側にする
ように指示を出し、切替スイッチ２６は、予め設定した
時点Ａから時点Ｂまでに要する目標時間Ａ２５ａを、比
較器２８に出力する。比較値２８では、予め設定した時
点Ａから時点Ｂまでに要する時間（目標時間Ａ）と、時
間計測器２４で計測した時点Ａから時点Ｂまでに要した
時間（計測時間Ａ’）とを比較し、その差分値を乗算器
２１ｂに供給する。また、マイコン１３は、加算係数２
０ｂに、前記差分値を電圧値に加算する時の係数値を設
定する。

【００６３】乗算器２１ｂでは、前記差分値とマイコン
１３で設定した加算係数２０ｂの値を乗算して、加算回
路Ａ１８ａに供給する。加算回路Ａ１８ａでは、乗算器
２１ｂからの出力とスイッチ１９ａから供給される下降
電圧値１７の値とを加算し、加算結果を加算回路Ｂ１８
ｂに供給する。加算回路Ｂ１８ｂでは、前記ＬＰＦ１４
で高域ノイズ成分を除去した信号と、加算回路Ａ１８ａ
の出力とを加算して、加算結果をスイッチＣ１９ｃに出
力する。スイッチＣ１９ｃに供給されたこの加算信号
は、スイッチＣ１９ｃがＢ側に切り替わっているので、
そのままスイッチＢ１９ｂに供給される。スイッチＢ１
９ｂはＦ側に切り替わっているため、上記の加算信号
は、スイッチＢ１９ｂを経由してピックアップ４に供給
されて、対物レンズ３を駆動するアクチュエータに印可
される。

【００６４】図８において、時点Ｂが層間ジャンプ加速
開始後の移動平均速度比較点で、対物レンズ駆動信号と
して、下降電圧値１７の値（Ｖｄｗ０）と目標時間と計
測時間の差分値に加算係数を乗算した値を加算した値、
すなわち、「Ｖｄｗ２＝Ｖｄｗ０＋｛加算係数×（計測
時間−目標時間）｝；但し、加算係数は負の値」が、対
物レンズ３を駆動するアクチュエータ印可される。時点
Ａから時点Ｂまでに移行する時間が短い場合、つまり移
動平均速度が速い場合は、下降電圧値を小さくすること
で加速を小さくして下降速度を落とし、逆に、時点Ａか
ら時点Ｂまでに移行する時間が長い場合、つまり移動平
均速度が遅い場合は、下降電圧値を大きくすることで加
速を大きくして下降速度を上げる。

【００６５】図８に示した例は、目標時間Ａに対して計
測時間Ａ’が小さい場合で、時点Ｂにおける移動平均速
度が速い状態なので、時点Ａから時点Ｂまでに印可して
いた下降電圧値（Ｖｄｗ０）よりも小さい下降電圧値
（Ｖｄｗ２）を印可して、加速を小さくして下降速度の
増加を抑えている。

【００６６】時点Ｂにおいての移動平均速度を計測して
制御された下降電圧値を、そのアクチュエータに印可さ
れた対物レンズ３は、下降を続け、１層と０層の層間領
域（図８のＣ−Ｄ間）に突入する。層間領域突入後も、
対物レンズ３のアクチュエータには、時点Ｂで制御され
た下降電圧値を印可し続け、対物レンズ３は下降を続け
る。

【００６７】一方、信号レベル比較回路２２には、信号
処理回路７で生成したフォーカスエラー信号が供給され
ている。層間ジャンプ開始時に、マイコン１３は、スイ
ッチＥ１９ｅをＩ側にするよう指示を出し、スイッチＥ
１９ｅはスレッシュレベルＡ２３ａの値を出力し、信号
レベル比較回路２２に供給する。信号レベル比較回路２
２においては、信号処理回路７から供給されたフォーカ
スエラー信号とスレッシュレベルＡとの信号のレベルを
比較し、スレッシュレベルＡを上回る（図８における時
点Ｅ）と、マイコン１３に信号を出力する。ここで、時
点Ｅの検出はフォーカスエラー信号の信号レベルから行
っているが、この場合は、前記した時点Ｂ、時点Ｆとは
異なり、フォーカスエラー信号の中点付近、つまり、ゼ
ロレベル付近の検出なので、フォーカスエラー信号の振
幅レベルの影響を受けずに確実に検出することが出来
る。

【００６８】マイコン１３は、時点Ｅへの移行を検出す
ると、下降を続けていた対物レンズ３を減速させるため
の上昇電圧値１６を印可するために、スイッチＡ１９ａ
をＣ側にするように指示を出す。また、マイコン１３
は、時点Ｅへの移行を検出すると、時間計測器２４の計
測をストップさせ、時点Ｂから時点Ｅまで達した際に要
した時間を計測値２７に保持し、その値を比較器２８に
供給する。そして、マイコン１３は、引き続き時間計測
器２４をリセットし、再度スタートさせる。このときマ
イコン１３は、切替スイッチ２６をＬ側するように指示
を出し、切替スイッチ２６は、予め設定した時点Ｂから
時点Ｅまでに要する目標時間Ｂ２５ｂを、比較器２８に
に供給する。比較値２８では、予め設定した時点Ｂから
時点Ｅまでに要する時間（目標時間Ｂ）と、時間計測器
２４で計測した時点Ｂから時点Ｅまでに要した時間（計
測時間Ｂ’）とを比較し、その差分値を乗算器２１ｂに
供給する。乗算器２１ｂでは、上記の差分値とマイコン
１３が設定した加算係数２０ｂの値とを乗算して加算回
路Ａ１８ａに供給し、加算回路Ａ１８ａでは、乗算器２
１ｂからの出力とスイッチ１９ａから供給される上昇電
圧値１６の値とを加算して、加算回路Ｂ１８ｂに供給す
る。加算回路Ｂ１８ｂでは、前記ＬＰＦで高域ノイズ成
分を除去した信号と、加算回路Ａ１８ａの出力とを加算
し、加算結果をスイッチＣ１９ｃに出力する。スイッチ
Ｂ１９ｂ、スイッチＣ１９ｃはこれまでと同じ側に切り
替わったままなので、上記の加算信号は、スイッチＣ１
９ｃ、スイッチＢ１９ｂを経由して、ピックアップ４に
減速電圧として供給される。

【００６９】図８において時点Ｅが減速開始点で、対物
レンズ駆動信号として、上昇電圧値１６の値（Ｖｕｐ
０）と目標時間と計測時間の差分値に加算係数を乗算し
た値を加算した値、すなわち、「Ｖｕｐ１＝Ｖｕｐ０＋
｛加算係数×（計測時間−目標時間）｝；但し、加算係
数は負の値」が、対物レンズ３を駆動するアクチュエー
タに印可される。時点Ｂから時点Ｅまでに移行する時間
が短い場合、つまり移動平均速度が速い場合は、上昇電
圧値を大きくすることで減速を大きくし下降速度を早く
小さくし、逆に、時点Ｂから時点Ｅまでに移行する時間
が長い場合、つまり移動平均速度が遅い場合は、上昇電
圧値を小さくすることで減速を小さくし下降速度をゆっ
くり小さくする。

【００７０】図８に示した例は、目標時間Ｂに対して計
測時間Ｂ’が大きい場合で、時点Ｅにおける移動平均速
度が遅い状態なので、上昇電圧値（Ｖｕｐ０）よりも小
さい上昇電圧値（Ｖｕｐ１）を印可して、減速を小さく
して下降速度をゆっくり小さくしている。

【００７１】時点Ｅにおいての移動平均速度を計測して
制御された上昇電圧値を、そのアクチュエータに印可さ
れた対物レンズ３は減速を始めるが、しばらくは下降速
度があるので下降を続ける。マイコン１３では、供給さ
れる微分信号が時点Ｂで中点（ゼロ）になった後、再度
中点（ゼロ）になる時点（ゼロクロス点）を監視し、時
点Ｆへの移行を検出する。

【００７２】マイコン１３は、時点Ｆへの移行を検出す
ると、時間計測器２４の計測をストップさせ、時点Ｅか
ら時点Ｆまで達した際に要した時間を計測値２７に保持
し、その値を比較器２８に供給する。このときマイコン
１３は、切替スイッチ２６をＭ側にするように指示を出
し、切替スイッチ２６は、予め設定した時点Ｅから時点
Ｆまでに要する目標時間Ｃ２５ｃを、比較器２８に出力
する。比較値２８では、予め設定した時点Ｅから時点Ｆ
までに要する時間（目標時間Ｃ）と、時間計測器２４で
計測した時点Ｅから時点Ｆまでに要した時間（計測時間
Ｃ’）とを比較し、その差分値を乗算器２１ｂに供給す
る。乗算器２１ｂでは、上記の差分値と加算係数２０ｂ
の値とを乗算して、加算回路Ａ１８ａに供給し、加算回
路Ａ１８ａでは、乗算器２１ｂからの出力とスイッチ１
９ａから供給される上昇電圧値１７の値とを加算して、
加算回路Ｂ１８ｂに供給する。加算回路Ｂ１８ｂでは、
前記ＬＰＦ１４で高域ノイズ成分を除去した信号と、加
算回路Ａ１８ａの出力とを加算し、加算結果をスイッチ
Ｃ１９ｃに出力する。スイッチＢ１９ｂ、スイッチＣ１
９ｃはこれまでと同じ側に切り替わったままなので、上
記の加算信号は、スイッチＣ１９ｃ、スイッチＢ１９ｂ
を経由して、ピックアップ４に減速電圧として供給され
る。

【００７３】図８において時点Ｆが減速開始後の移動平
均速度比較点で、対物レンズ駆動信号として、上昇電圧
値１６の値（Ｖｕｐ０）と目標時間と計測時間の差分値
に加算係数を乗算した値を加算した値、すなわち、「Ｖ
ｕｐ２＝Ｖｕｐ０＋｛加算係数×（計測時間−目標時
間）｝；但し、加算係数は負の値」が、対物レンズ３を
駆動するアクチュエータに印可される。時点Ｅから時点
Ｆまでに移行する時間が短い場合、つまり移動平均速度
が速い場合は、上昇電圧値をこれまで以上に大きくする
ことで減速を大きくし下降速度を早く小さくし、逆に、
時点Ｂから時点Ｅまでに移動する時間が長い場合、つま
り移動平均速度が遅い場合は、上昇電圧値をこれまで以
下に小さくすることで減速を小さくし下降速度をゆっく
り小さくする。

【００７４】図８に示した例は、目標時間Ｃに対して計
測時間Ｃ’が小さい場合で、時点Ｆにおける移動平均速
度が速い状態なので、時点Ｅから時点Ｆまでに印可して
いた上昇電圧値（Ｖｕｐ１）よりも大きい上昇電圧値
（Ｖｕｐ２）を印可して、減速を大きくして下降速度を
早く小さくしている。時点Ｆにおいての移動平均速度を
計測して制御された上昇電圧値を、そのアクチュエータ
に印可された対物レンズ３は、下降を止め停止し始め
る。

【００７５】時点Ｆへの移行後、マイコン１３は、スイ
ッチＥ１９ｅをＪ側にするよう指示を出し、スイッチＥ
１９ｅはスレッシュレベルＢ２３ｂの値を出力して、信
号レベル比較回路２２に供給する。信号レベル比較回路
２２においては、信号処理回路７から供給されたフォー
カスエラー信号とスレッシュレベルＢとの信号のレベル
を比較し、スレッシュレベルＢを下回る（図８における
時点Ｇ）と、マイコン１３に信号を出力する。

【００７６】マイコン１３は、時点Ｇへの移行を検出す
ると、下降から上昇へ推移しようとしている対物レンズ
３を安定に停止させ、０層の合焦点（図８の時点Ｈ）に
移行させるために、スイッチＣ１９ｃをＡ側にするよう
に指示を出す。前記したように、信号処理回路７はフォ
ーカスエラー信号を微分回路１２に供給しており、微分
回路１２では、供給されたフォーカスエラー信号を微分
して、乗算器２１ａに供給する。乗算器２１ａでは、マ
イコン１３が設定するゲイン係数２０ａと微分回路１２
から供給された微分信号とを乗算し、スイッチＣ１９ｃ
に供給する。スイッチＣ１９ｃは上記したようにＡ側に
切り替わっているので、乗算器２１ａが乗算した信号
は、スイッチＢ１９ｂに供給される。そして、このスイ
ッチＢ１９ｂはＦ側に切り替わったままなので、前記乗
算した信号が対物レンズ３を駆動するアクチュエータに
印可される。これにより、フォーカスエラー信号を微分
した信号がゼロになるように印可電圧が制御され、対物
レンズ３は速度ゼロとなる。

【００７７】マイコン１３は、微分回路１２の出力を監
視し、出力値がゼロ、つまり対物レンズ３の速度がゼロ
となった段階で、スイッチＢ１９ｂをＥ側、スイッチＤ
１９ｄをＧ側、スイッチＣ１９ｃをＢ側に、それぞれ切
り替える。このとき、対物レンズ３は０層目の合焦点付
近で速度ゼロの状態なので、フォーカスエラー信号によ
るフィードバックループのフォーカス制御を行い、０層
目の記録面の合焦点に引き込む。

【００７８】なお、上記の対物レンズ３の上昇、下降に
よるフォーカスエラー信号の最大値、最小値の現れ方
は、前述のように誤差演算器５５（図５）の極性により
全く逆になることもあるが、その場合は、現れ方が逆に
なるとして考えればよいことはいうまでもない。

【００７９】また、これまでの説明では、移動速度によ
り電圧を制御する時点が３点であったが、さらに多くの
点を用いて細かく制御してもよい。

【００８０】以上の層間ジャンプ時の各制御は、マイコ
ン１３によって行うが、その際の制御のアルゴリズムの
ＰＡＤ図を、参考までに図９に示す。このアルゴリズム
により、マイコン１３で層間ジャンプが安定に制御でき
る。

【００８１】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、層間ジャンプを行う際に対物レンズの移動速度を検
出して、加速中の移動速度、減速を開始する際の移動速
度、減速終了時の移動速度を一定にするように、加速電
圧値および減速電圧値を可変するように制御しているの
で、面振れの影響、層間距離のばらつき、フォーカスエ
ラー信号に加わるノイズ、対物レンズを駆動するアクチ
ュエーターの感度ばらつき、層間ジャンプ中の外乱など
に拘わらず、層間ジャンプが安定的に行える光ディスク
装置を実現できる。

【００８２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、層間ジャ
ンプを行う際に、層間ジャンプ中の対物レンズの移動速
度を検出して、面ぶれ、層間距離のばらつき、フォーカ
スエラー信号に加わるノイズ、対物レンズを駆動するア
クチュエーターの感度ばらつきなどに対しても、常に適
正な加速および減速電圧を印加可能にして、層間ジャン
プが安定的に行えるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】２層ディスクと層間ジャンプの概要を示す説明
図である。

【図３】従来技術による層間ジャンプ時の、フォーカス
エラー信号、対物レンズ駆動信号などを示す説明図であ
る。

【図４】従来技術による層間ジャンプ時の、面振れ成分
と印加電圧との関係を示す説明図である。

【図５】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置にお
ける、ピックアップの構成とフォーカスの信号処理回路
の例を示す説明図である。

【図６】ディスク変位（対物レンズとディスクとの距
離）に対する、フォーカスエラー信号の関係を示す説明
図である。

【図７】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置にお
ける、０層から１層への層間ジャンプ時の、フォーカス
エラー信号や対物レンズ駆動信号などを示す説明図であ
る。

【図８】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置にお
ける、１層から０層への層間ジャンプ時の、フォーカス
エラー信号や対物レンズ駆動信号などを示す説明図であ
る。

【図９】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置にお
ける、マイコンでの層間ジャンプ制御アルゴリズムの例
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 片側に記録面が２層以上あるディスク ２ａ クランパ ２ｂ ターンテーブル ３ 対物レンズ ４ ピックアップ ５ スレッドモータ ６ スピンドルモータ ７ 信号処理回路 ８ フォーカス制御回路 ９ トラッキング制御回路 １０ スレッド制御回路 １１ スピンドル制御回路 １２ 微分回路 １３ マイクロコンピュータ（マイコン） １４ 低域通過フィルタ（ＬＰＦ） １５ 前値保持回路 １６ 上昇電圧値 １７ 下降電圧値 １８ａ 加算器Ａ １８ｂ 加算器Ｂ １９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ スイッチ ２０ａ ゲイン係数 ２０ｂ 加算係数 ２１ａ、２１ｂ 乗算器 ２２ 信号レベル比較回路 ２３ａ スレッシュレベルＡ ２３ｂ スレッシュレベルＢ ２４ 時間計測器 ２５ａ 目標時間Ａ ２５ｂ 目標時間Ｂ ２５ｃ 目標時間Ｃ ２６ 切替スイッチ ２７ 時間計測値 ２８ 比較器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 義典 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 (72)発明者 野村 奈緒己 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディアシステ ム事業部内 Ｆターム(参考） 5D117 AA02 BB01 DD01 DD10 FF03 FF05 FF29 GG02 5D118 AA13 AA14 BA01 BB08 BF13 BF16 CA08 CA11 CD02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 片方の面に記録面をもつ層が２つ以上あ
   るディスクの各層にフォーカス制御をかけることで光学
   的に再生または記録再生する光ディスク装置において、 ディスクの記録面にレーザー光線を集光するための対物
   レンズと、 上記対物レンズから得られる反射光に基づいてフォーカ
   スエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成手段
   と、 フォーカスエラー信号に基づいて記録面の層間に対応す
   る上記対物レンズの位置を検出するレンズ位置検出手段
   と、 上記対物レンズの移動速度を検出する第１の速度検出手
   段と、 上記対物レンズを加速するために必要な加速電圧か、あ
   るいは減速するために必要な減速電圧かを出力する駆動
   電圧生成手段と、 上記第１の速度検出手段から得られる移動速度と上記レ
   ンズ位置検出手段から得られる上記対物レンズの位置に
   応じて、上記駆動電圧生成手段の出力電圧を可変する出
   力電圧可変手段と、 上記出力電圧可変手段の出力に応じて上記対物レンズを
   ディスクの記録面と略垂直な方向に移動する移動手段
   と、を備え、ある層の記録面の合焦点から強制的に移動
   して別の層の記録面の合焦点にフォーカス制御を引き込
   むようにしたことを特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】 片方の面に記録面をもつ層が２つ以上あ
   るディスクの各層にフォーカス制御をかけることで光学
   的に再生または記録再生する光ディスク装置において、 ディスクの記録面にレーザー光線を集光するための対物
   レンズと、 上記対物レンズから得られる反射光に基づいてフォーカ
   スエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成手段
   と、 フォーカスエラー信号に基づいて記録面の層間に対応す
   る上記対物レンズの位置を検出するレンズ位置検出手段
   と、 上記対物レンズの移動速度を検出する第２の速度検出手
   段と、 上記第２の速度検出手段から得られる移動速度から上記
   対物レンズを制御する電圧を生成する速度制御電圧生成
   手段と、 上記対物レンズを加速するために必要な加速電圧か、あ
   るいは減速するために必要な減速電圧かを出力する駆動
   電圧生成手段と、 上記レンズ位置検出手段から得られる上記対物レンズの
   位置に応じて上記駆動電圧生成手段の出力電圧を可変す
   る出力電圧可変手段と、 上記出力電圧可変手段の出力か、あるいは上記速度制御
   電圧生成手段の出力に応じて、上記対物レンズをディス
   クの記録面と略垂直な方向に移動する移動手段と、を備
   え、ある層の記録面の合焦点から強制的に移動して別の
   層の記録面の合焦点にフォーカス制御を引き込むように
   したことを特徴とする光ディスク装置。
3. 【請求項３】 片方の面に記録面をもつ層が２つ以上あ
   るディスクの各層にフォーカス制御をかけることで光学
   的に再生または記録再生する光ディスク装置において、 ディスクの記録面にレーザー光線を集光するための対物
   レンズと、 上記対物レンズから得られる反射光に基づいてフォーカ
   スエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成手段
   と、 フォーカスエラー信号に基づいて記録面の層間に対応す
   る上記対物レンズの位置を検出するレンズ位置検出手段
   と、 上記対物レンズの移動速度を検出する第１の速度検出手
   段と、 上記対物レンズの移動速度を検出する第２の速度検出手
   段と、 上記対物レンズを加速するために必要な加速電圧か、あ
   るいは減速するために必要な減速電圧かを出力する駆動
   電圧生成手段と、 上記第１の速度検出手段から得られる移動速度と上記レ
   ンズ位置検出手段から得られるレンズ位置に応じて、上
   記駆動電圧生成手段の出力電圧を可変する出力電圧可変
   手段と、 上記第２の速度検出手段から得られる移動速度から上記
   対物レンズを制御する電圧を生成する速度制御電圧生成
   手段と、 上記出力電圧可変手段の出力か、あるいは上記速度制御
   電圧生成手段の出力に応じて、上記対物レンズをディス
   クの記録面と略垂直な方向に移動する移動手段と、を備
   え、ある層の記録面の合焦点から強制的に移動して別の
   層の記録面の合焦点にフォーカス制御を引き込むように
   したことを特徴とする光ディスク装置。
4. 【請求項４】 請求項１または３に記載の光ディスク装
   置において、 上記第１の速度検出手段は、所定の距離を移動するのに
   要した時間から得ることを特徴とする光ディスク装置。
5. 【請求項５】 請求項２または３に記載の光ディスク装
   置において、 上記第２の速度検出手段は、フォーカスエラー信号を所
   定の帯域において時間微分することによって得ることを
   特徴とする光ディスク装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至３の何れか１つに記載の光
   ディスク装置において、 記録面の層間に対応する上記対物レンズの位置を検出す
   るレンズ位置検出手段は、フォーカスエラー信号の信号
   レベルを比較することによって検出することを特徴とす
   る光ディスク装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至３の何れか１つに記載の光
   ディスク装置において、 記録面の層間に対応する上記対物レンズの位置を検出す
   るレンズ位置検出手段は、フォーカスエラー信号を所定
   の帯域において時間微分した信号の信号レベルがゼロと
   なる点を検出することを特徴とする光ディスク装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至３の何れか１つに記載の光
   ディスク装置において、 上記駆動電圧生成手段は、ディスク表面の層から奥の別
   の層へ移動する場合では加速電圧は上記対物レンズをデ
   ィスクに近づける方向の電圧値を生成し、減速電圧は上
   記対物レンズをディスクから遠ざける方向の電圧値を生
   成し、また、ディスク奥の層から表面の別の層へ移動す
   る場合では加速電圧は上記対物レンズをディスクから遠
   ざける方向の電圧値を生成し、減速電圧は上記対物レン
   ズをディスクに近づける方向の電圧値を生成することを
   特徴とする光ディスク装置。
9. 【請求項９】 請求項２または３に記載の光ディスク装
   置において、 上記対物レンズを制御する電圧を生成する速度制御電圧
   生成手段は、フォーカスエラー信号を所定の帯域におい
   て時間微分することによって得ることを特徴とする光デ
   ィスク装置。