JP3764299B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

【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、０．６ｍｍ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加して加速し、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加した後、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加するが、図４の（ａ）のように面振れ成分の谷に加速電圧を印加する場合と、図４の（ｂ）のように面振れ成分の山に加速電圧を印加する場合とでは、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、印加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、印加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、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上記レーザー光線を集光してい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、上記レンズ位置検出手段で得られたレンズ位置を示す情報を微分し上記対物レンズの移動速度を検出する速度検出手段と、上記速度検出手段から得られる移動速度がゼロとなるように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、
ある層の記録面から別の層の記録面へフォーカスジャンプするときに、
上記速度制御電圧生成手段は、
第１の一定量の減速電圧を生成し、上記対物レンズの移動平均速度に応じた第２の一定量の減速電圧を生成するように上記駆動電圧生成手段を制御し、
その後に、上記対物レンズの移動速度に応じた減速電圧を生成するよう上記出力電圧可変手段を制御して、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、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、１３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ＤＶＤ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Ｄ１９ｄ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Ａ２５ａ、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Ａ１９ａ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１６）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Ｃ１９ｃ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加される。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Ｃ２５ｃ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加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Ｂ１９ｂ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加される。
【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加される。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までに印加していた上昇電圧値（Ｖｕｐ０）よりも小さい上昇電圧値（Ｖｕｐ２）を印加して、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加された対物レンズ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加し続け、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を印加するために、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（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、「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加される。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）を印加して、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加された対物レンズ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。
【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、「Ｖｄｗ２＝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加される。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までに印加していた下降電圧値（Ｖｄｗ１）よりも大きい下降電圧値（Ｖｄｗ２）を印加して、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加された対物レンズ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Ｅ１９ｅ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加される。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加電圧が制御され、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Ｄ１９ｄ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Ｄ１９ｄ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Ａ２３ａ、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Ａ１９ａ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１７）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Ｃ１９ｃ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加される。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。
【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Ｂ１９ｂ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加される。
【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加される。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までに印加していた下降電圧値（Ｖｄｗ０）よりも小さい下降電圧値（Ｖｄｗ２）を印加して、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加された対物レンズ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加し続け、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を印加するために、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。
【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（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、「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加される。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）を印加して、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加された対物レンズ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１９ａ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、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、「Ｖｕｐ２＝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加される。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までに印加していた上昇電圧値（Ｖｕｐ１）よりも大きい上昇電圧値（Ｖｕｐ２）を印加して、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加された対物レンズ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Ｅ１９ｅ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加される。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Ｄ１９ｄ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

Claims (2)

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上記レーザー光線を集光してい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、
   上記レンズ位置検出手段で得られたレンズ位置を示す情報を微分し上記対物レンズの移動速度を検出する速度検出手段と、
   上記速度検出手段から得られる移動速度がゼロとなるように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、
   ある層の記録面から別の層の記録面へフォーカスジャンプするときに、
   上記速度制御電圧生成手段は、
   第１の一定量の減速電圧を生成し、上記対物レンズの移動平均速度に応じた第２の一定量の減速電圧を生成するように上記駆動電圧生成手段を制御し、
   その後に、上記対物レンズの移動速度に応じた減速電圧を生成するよう上記出力電圧可変手段を制御して、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１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。

Images