JP4202972B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

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本発明は、レーザ等の光源からの光ビームを利用して光学的に記録媒体上に信号を記録し、かつこの記録された信号を再生する光学式記録再生装置に関し、特に、記録媒体上に照射されている光ビームの収束状態が、所定の収束状態になるように制御するフォーカス制御装置を備えた光学式記録再生装置に関する。
従来の光学式記録再生装置としては、特開平７−１２９９６８号公報記載のように、所定の回転数で回転している円盤状の記録媒体に半導体レーザ等の光源より発生した光ビームを収束照射し、信号を記録再生する光学式記録再生装置がある。上記円盤状の記録媒体には、約幅０. ６μｍ、ピッチ１. ５μｍの微小トラックがスパイラル状，あるいは同心円状に設けられる。このトラック上に信号を記録する，あるいはトラック上に記録されている信号を再生するために、これらの光学式記録再生装置では、記録媒体上に照射される光ビームが所定の収束状態になるようにフォーカス制御が行われている。
図１９に、このような従来のフォーカス制御装置を含む光学式記録再生装置の簡単な構成を表すブロック図を示す。以下、図１９を用いて、従来のフォーカス制御装置を説明する。
図１９に示すように、この従来の記録再生装置は、記録媒体であるディスク７に光ビーム８を照射するための光学系である半導体レーザ等の光源１、カップリングレンズ２、偏光ビームスプリッタ３、偏光板４、および収束レンズ５、ならびにディスク７を所定の回転数で回転させるためのディスクモータ６を備えている。光源１より発生された光ビーム８は、カップリングレンズ２により平行光にされる。この平行光は、その後偏光ビームスプリッタ３で反射された後に、偏光板４を通過し収束レンズ５によって収束され、ディスクモータ６によって回転しているディスク７に照射される。
この光学式記録再生装置は、ディスク７からの反射光を受け取るための素子として、さらに集光レンズ９，および分割ミラー１０を有する。ディスク７からの反射光は、収束レンズ５，偏光板４，および偏光ビームスプリッタ３を通過し、集光レンズ９を介して、分割ミラー１０で２方向の光ビーム１１，および１５に分割される。光ビーム１１，および１５は、それぞれフォーカス制御装置，およびトラッキング制御装置に入力される。
フォーカス制御装置は、２分割構造の光検出器１２，プリアンプ１３Ａ，１３Ｂ，差動増幅器１４，位相補償回路１８，リニアモータ１９，スイッチ３３，駆動回路３５，フォーカス制御素子（フォーカスアクチュエータ）３６，論理回路４０，コンパレータ４１，および三角波発生器４２から構成される。光検出器１２は２つの受光部ＡおよびＢを有し、各受光部Ａ，およびＢからの出力信号は、それぞれプリアンプ１３Ａ，および１３Ｂにより増幅された後に、差動増幅器１４に入力される。ここで、集光レンズ９，および分割ミラー１０により、ナイフエッジ検出法を実現することができ、差動増幅器１４の出力信号が、フォーカスずれ信号（ＦＥ；Focus Error 信号）となる。
フォーカスずれ信号ＦＥは、位相補償回路１８によりフォーカス制御系の位相が補償され、フォーカス制御系のループを閉じるためのスイッチ３３を介して駆動回路３５に入力される。スイッチ３３によりフォーカス制御系が閉じた状態とされているときは、駆動回路３５は、位相補償回路１８からのＦＥを電力増幅して、これをフォーカス制御素子３６に出力する。このような構成により、フォーカス制御素子３６は、フォーカス制御系が閉じた状態では、ディスク上の光ビームが常に所定の収束状態となるように駆動される。また、スイッチ３３には、三角波発生器４２の出力信号も入力される。また、ＦＥはコンパレータ４１を介して論理回路４０にも入力される。論理回路４０はスイッチ３３の開閉を制御する。
リニアモータ１９は、収束レンズ５，フォーカス制御素子３６，および偏光ビームスプリッタ３等をディスク７上のトラックを横切る方向に移動させるものであり、通常所定のトラックに光ビームの収束点を移動するときに動作させる。
一方、分割ミラー１０により分割されたもう一方の光ビーム１５は、トラッキング制御装置の２分割構造の光検出器１６に入力される。光検出器１６は２つの受光部Ｃ，およびＤを有し、各受光部Ｃ，およびＤからの出力信号の差出力信号が、ディスク７上の光ビームがトラック上を正しく走査するように制御するためのトラックずれ信号（ＴＥ）となる。トラッキング制御は、本発明の特徴とは直接は関係しないのでここでは詳しい説明を省略し、以下の実施の形態で必要な説明をする。
このような構成のフォーカス制御装置を有する光学式記録再生装置においては、フォーカス制御は以下のように行われる。
まず、ディスク７をディスクモータ６により回転させ、所定の回転に達すると、スイッチ３３を三角波発生器４２側に切り換えて、三角波発生器４２からの信号によってフォーカス制御素子３６を三角波駆動し、それにより収束レンズ５をディスク７の記録面と垂直な方向に上下させる。従って、これにより、ディスク７上の光ビームの収束点が上下することとなる。このとき、光ビームの収束点が記録面を通過する際に現れるＳ字状のＦＥ（以下Ｓ字信号と称す）をコンパレータ４１によって検出する。このＳ字信号を検出することにより、論理回路４０は光ビームの収束点が記録面付近に存在するかどうかを知ることができ、収束点が記録面付近に存在するときに、スイッチ３３を位相補償回路１８側に切り換える。このようにしてフォーカス制御ループを閉じることにより、光ビームを所定の最適な目標位置に位置させるようにするフォーカス制御（フォーカス引き込み）の動作が行われる。
このフォーカス引き込みの動作を、図２０，図２１，及び図２２を参照して説明する。図２０に、フォーカス引き込み時の収束レンズ駆動信号，及びＦＥ上に現れるＳ字信号の波形図を、図２１に、収束レンズ５をディスク７に接近離間させたときにＦＥ上に現れる、ディスク７表面の保護膜，及び記録膜でのＳ字信号と、引き込みレベルとの関係を表す波形図を、図２２に、このフォーカス制御装置における基本的なフォーカス引き込み手順を示した簡単なフローチャートを示す。
図２２に示すように、記録再生装置の電源が投入されると、ステップＳ２１でディスクモータ６がオンになり、ディスク７が回転される。ディスク７が所定の回転数に達すると、ステップＳ２２で、光源１がオンになり、例えば半導体レーザが発光する。続いて、ステップＳ２３でリニアモータ１９が動作して、収束レンズ５をディスク７の内周側へ移動させる。以上の初期動作が終了すると、フォーカス引き込み動作に入る。
このフォーカス引き込み動作においては、まず、図２０に示すように、三角波発生器４２からの出力信号により、ステップＳ２４で収束レンズ５を下げてディスク７から離間させ、ステップＳ２５で収束レンズ５を上げてディスク７に接近させる。この収束レンズ５の離間接近を繰り返し行っている間に、ステップＳ２６でＳ字信号が所定の引き込みレベルに達したことを検出する。所定の引き込みレベルに達した後は、論理回路４０によってスイッチ３３が位相補償回路１８側に切り換えられ、ステップＳ２７で収束レンズ５の上下の移動が中止され、ステップＳ２８で、フォーカス制御がオンになり、引き込み動作は終了し、フォーカス制御が開始される。
フォーカスを引き込むためのコンパレータ４１の検出レベル（引き込みレベル）は、ディスク７の記録膜の反射，及び保護膜の反射のそれぞれによって出力されるＳ字信号の振幅によって規定され、図２１に示すように保護膜のＳ字信号のピークより大きく、かつ記録膜のＳ字信号のピークと０との間の線形区間に設定される。
従来の光学式記録再生装置では、上記のような方法によって、フォーカス制御の引き込み動作を実現している。
このような従来の方法では、図６に示すような片面に２層以上の情報面を有する大容量ディスク（例えばデジタルビデオディスク、以下ＤＶＤと称す）の各情報面を光ビームの収束点が通過するごとにＳ字が現れるため、引き込み時に収束レンズをＵＰ／ＤＯＷＮすると、情報面の数だけＳ字が現れる。例えばＤＶＤの２層ディスクにおいては、図７に示すように保護膜の小さいＳ字に加え、各情報面での２周期のＳ字が現れる。よって従来のフォーカス制御装置では、表面の保護膜のＳ字を誤って検出し、その部分でフォーカス制御をＯＮしてしまって引き込みを失敗したり、情報面での２周期のＳ字においてフォーカス制御をＯＮするので、２層のいずれの面で引き込みを行ったかがわからないものであった。よって、２層の上面，あるいは下面のいずれかを確実に選択してフォーカス制御をかけ、トラッキング制御をかけて情報を再生の行うことは非常に困難であった。
またＤＶＤとＣＤとで再生互換を行うことができるように図１の１０６のようなホログラム素子を用いた光学ヘッドにおいては、図１の１０７ａ、１０７ｂのような２つのフォーカス点に像を結ぶようになり、この２つのビームの影響で、ＣＤ等の情報面が１層であるディスクでは、各フォーカス点でのＳ字が引き込み時に現れ、いずれのフォーカス点で引き込むかを判別することが困難であり、さらにＤＶＤの２層ディスクにおいては、図７に示されるように引き込み時の１回のＵＰ，あるいはＤＯＷＮで最低６個ものＳ字がＦＥ上に現れ、さらにディスクの面ふれが大きい場合は、それぞれのＳ字が干渉し合って非線形になるので、Ｓ字の振幅を計測して引き込みレベルを学習し、引き込む面を確実に検出して引き込み制御を行う，ということはほとんど不可能となっていた。
また、２層ディスク，あるいはそれ以上の多層ディスクにおいては、それぞれの情報面では、偏心量，フォーカスオフセット値，トラッキングオフセット値，フォーカスゲイン値，トラッキングゲイン値，及び検索中のフォーカスずれ量が異なるため、１つの面でこれらの補正値を最適に設定しても、別の情報面に光ビームが移って再生あるいは記録をしようとしか場合には、そこでは大きくフォーカスずれ，トラックずれが発生し、フォーカス制御，及びトラッキング制御が不安定になることとなっていた。またトラックの検索時には、特に溝を横断した影響でフォーカスずれが大きくなり、安定な検索を行うことができなかった。
さらに従来の光学的記録再生装置では、ＣＤ、ＤＶＤの１層ディスク，あるいはＤＶＤの２層ディスク、ＣＤーＲやＤＶＤーＲなどの追記型ディスク等，種々のディスクに対して対応しておらず、該装置に対応していないディスクを装着した場合には、エラーを表示するか、これを強制排出するのみであった。
本発明は、上記のような従来の問題点を解決するためになされたものであり、２層ディスク，あるいは多層ディスクに対しても、あるいはさらに、そのディスクに光ビームを照射するヘッドが基材厚の異なるディスクに対応した２焦点を有するヘッドであるような場合であっても、高速でかつ安定なフォーカス制御の引き込みを行うことのできる光学式記録再生装置を提供することを目的としている。
また、層間の高速でかつ安定な移動を行うことができ、どの層においても安定なフォーカス、トラッキング，及びトラックの検索の性能を確保することができ、大容量の２層，あるいは多層ディスクに対応した，信頼性の高い光学式記録再生装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明の請求項１にかかる光ディスク装置は、２つの情報面をもつ記録担体上に、光ビームを収束照射する収束手段と、上記収束手段により収束された光ビームの収束点を、上記記録担体の情報面と実質的に垂直な方向に移動する移動手段と、上記収束された光ビームの上記記録担体からの反射光を受光する光検出手段と、上記光検出手段の出力信号に基づいて、上記情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出する収束状態検出手段と、上記収束状態検出信号に基づいて上記移動手段を駆動し、上記光ビームの収束状態が所定の状態となるように制御するフォーカス制御手段と、上記移動手段を駆動して、上記光ビームの収束点を上記記録担体の第１の情報面から第２の情報面へ移動させるフォーカスジャンピング手段と、上記光ビームを記録担体から遠ざけるように，あるいは近づけるように上記移動手段を駆動して第１，第２の情報面を通過させた際に、上記光検出手段より得られる反射光量に対応した信号を記憶する反射光量記憶手段とを備え、上記フォーカスジャンピング手段によりフォーカスジャンピングさせる際に、上記反射光量記憶手段に記憶されている値に応じて、上記収束状態検出手段のゲインを切り替えるようにしたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項２にかかる光ディスク装置は、請求項１に記載の光ディスク装置において、上記フォーカスジャンピング手段によりフォーカスジャンピングさせる際に、上記反射光量記憶手段に記憶されている値に応じて、フォーカス制御の引き込みレベルを設定するようにしたものである。
また、本発明の請求項３にかかる光ディスク装置は、請求項１に記載の光ディスク装置において、上記反射光量記憶手段に記憶されている値に応じてゲインを切り替えた上記収束状態検出手段の出力信号に応じて、フォーカスジャンピングする際のフォーカス制御の引き込みレベルを設定するようにしたものである。
また、本発明の請求項４にかかる光ディスク装置は、請求項１に記載の光ディスク装置において、上記反射光量記憶手段は、上記収束状態検出手段の信号振幅を記憶するようにしたものである。
また、本発明の請求項５にかかる光ディスク装置は、請求項１に記載の光ディスク装置において、上記反射光量記憶手段は、上記光検出手段の全加算信号あるいは記録担体に記録されたＲＦの信号振幅を記憶するようにしたものである。
また、本発明の請求項６にかかる光ディスク装置は、２つの情報面をもつ記録担体上に光ビームを収束照射する収束手段と、上記収束手段により収束された光ビームの収束点を、記録担体の情報面と実質的に垂直な方向に移動する移動手段と、上記記録担体からの反射光を受光する光検出手段と、上記光検出手段より得られる反射光量に対応した信号を検出する反射光量検出手段と上記光検出手段の出力信号に基づいて情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出する収束状態検出手段と、上記収束状態検出手段の信号を上記反射光量検出手段の信号で除算する除算手段と、上記除算手段の信号に基づいて上記移動手段を駆動し、光ビームの収束点を上記記録担体の第１の情報面から第２の情報面へ移動させるフォーカスジャンピング手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項７にかかる光ディスク装置は、記録担体上に、光ビームを収束照射する収束手段と、上記収束手段により収束された光ビームの収束点を、上記記録担体の情報面と実質的に垂直な方向に移動する移動手段と、上記記録担体からの反射光を受光する少なくとも２つの受光領域を有する光検出手段と、上記光検出手段の２つの受光領域からの出力信号の差に基づいて、上記情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出する収束状態検出手段と、上記収束状態検出手段の出力信号に基づいて上記移動手段を駆動し、上記光ビームの収束状態が所定の状態となるように制御するフォーカス制御手段と、上記光ビームを、上記記録担体上のトラックと垂直な方向に駆動して、所望のトラックを検索する検索手段とを有し、上記収束状態検出手段を、上記検索手段により所望するトラックを検索する際に、上記光検出手段の２つの受光領域からの出力信号のピークレベルを検出し、両ピークレベル検出信号の差より上記情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出するように構成したことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項８にかかる光ディスク装置は、２つの情報面をもつ記録担体上に光ビームを収束照射して、上記記録担体上に記録されている情報を再生する光ディスク装置であって、上記記録担体上の光ビームを、トラック上を横切るように移動させる移動手段と、上記記録担体上の光ビームとトラックとの位置ずれを検出し、このトラックずれ信号に応じて上記移動手段を駆動し、記録担体上の光ビームがトラック上に位置するように制御するトラッキング制御手段と、上記光ビームを上記記録担体の第１の情報面上の位置と第２の情報面上の位置との間で飛び越し走査させるフォーカスジャンピング手段と、上記フォーカスジャンピング手段により上記情報面を飛び越し走査を行った際の，上記記録担体の第１の情報面と第２の情報面におけるトラックの偏心に対応した偏心信号をそれぞれ記憶する偏心信号記憶手段と、上記偏心信号記憶手段に記憶されている偏心記憶信号を、上記トラッキング制御手段の出力信号に加算する加算手段と、上記フォーカスジャンピング手段によって飛び越し走査する際に、飛び越しする情報面に対応する上記偏心信号記憶手段より読みだした偏心記憶信号を、上記トラッキング制御手段に加えるように制御するシステム制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項９にかかる光ディスク装置は、２つの情報面をもつ記録担体上に光ビームを収束照射して、上記記録担体上に記録されている情報を再生する光ディスク装置であって、上記記録担体上の光ビームを、トラック上を横切るように移動させる移動手段と、上記記録担体上の光ビームとトラックとの位置ずれを検出し、このトラックずれ信号に応じて上記移動手段を駆動し、記録担体上の光ビームがトラック上に位置するように制御するトラッキング制御手段と、上記光ビームを上記記録担体の第１の情報面上の位置と第２の情報面上の位置との間で飛び越し走査させるフォーカスジャンピング手段と、上記フォーカスジャンピング手段により情報面を飛び越し走査をおこなった際の，上記記録担体の第１の情報面と第２の情報面における上記トラッキング制御手段の所望のループゲインを、それぞれ記憶するトラッキングゲイン記憶手段と、上記トラッキングゲイン記憶手段に記憶されているトラッキングゲイン値を、上記トラッキング制御手段の信号に乗算する乗算手段と、上記フォーカスジャンピング手段によって飛び越し走査する際に、飛び越しする情報面に対応する，上記トラッキングゲイン記憶手段より読みだしてトラッキングゲイン値を、上記トラッキング制御手段の出力信号に乗算するように制御するシステム制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項１０にかかる光ディスク装置は、２つの情報面をもつ記録担体上に光ビームを収束照射して、上記記録担体上に記録されている情報を再生する光ディスク装置であって、上記収束手段により収束された光ビームの収束点を、記録担体の情報面と実質的に垂直な方向に移動する移動手段と、上記記録担体からの反射光を受光する光検出手段と、上記光検出手段の出力信号に基づいて情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出し、この検出信号に基づいて上記移動手段を駆動し、上記光ビームの収束状態が所定の状態となるように制御するフォーカス制御手段と、上記光ビームを上記記録担体の第１の情報面上の位置と第２の情報面上の位置との間で飛び越し走査させるフォーカスジャンピング手段と、上記フォーカスジャンピング手段により情報面を飛び越し走査を行った際の，上記記録担体の第１の情報面と第２の情報面における上記フォーカス制御手段の所望のループゲインを、それぞれ記憶するフォーカスゲイン記憶手段と、上記フォーカスゲイン記憶手段に記憶されているフォーカスゲイン値を上記フォーカス制御手段の出力信号に乗算する乗算手段と、上記フォーカスジャンピング手段によって飛び越し走査する際に、飛び越しする情報面に対応する上記フォーカスゲイン記憶手段より読みだしたフォーカスゲイン値を、上記フォーカス制御手段の信号に乗算するように制御するシステム制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項１１にかかる光ディスク装置は、２つの情報面をもつ記録担体上に光ビームを収束照射して、上記記録担体上に記録されている情報を再生する光ディスク装置であって、上記収束手段により収束された光ビームの収束点を、上記記録担体の情報面と実質的に垂直な方向に移動する移動手段と、上記記録担体からの反射光を受光する光検出手段と、上記光検出手段の出力信号に基づいて情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出し、この検出信号に基づいて上記移動手段を駆動し、上記光ビームの収束状態が所定の状態となるように制御するフォーカス制御手段と、上記光ビームを上記記録担体の第１の情報面上の位置と第２の情報面上の位置との間で飛び越し走査させるフォーカスジャンピング手段と、上記フォーカスジャンピング手段により情報面を飛び越し走査を行った際の，上記記録担体の第１の情報面と第２の情報面における上記フォーカス制御手段の所望の目標位置を、それぞれ記憶するフォーカス位置記憶手段と、上記フォーカスジャンピング手段によって飛び越し走査する際に、上記フォーカス制御手段の目標位置を、飛び越しする情報面に対応する，上記フォーカス位置記憶手段より読みだしたフォーカス位置記憶信号に、上記フォーカス制御手段の目標位置に切り替えるように制御するシステム制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項１２にかかる光ディスク装置は、２つの情報面をもつ記録担体上に光ビームを収束照射して、上記記録担体上に記録されている情報を再生する光ディスク装置であって、上記記録担体上の光ビームがトラックを横切るように移動させる移動手段と、上記記録担体上の光ビームとトラックとの位置ずれを検出し、このトラックずれ信号に応じて上記移動手段を駆動し、記録担体上の光ビームがトラック上に位置するように制御するトラッキング制御手段と、上記光ビームを上記記録担体の第１の情報面上の位置と第２の情報面上の位置との間で飛び越し走査させるフォーカスジャンピング手段と、上記フォーカスジャンピング手段により情報面を飛び越し走査を行った際の，上記記録担体の第１の情報面と第２の情報面における上記トラッキング制御手段の所望の目標位置を、それぞれ記憶するトラッキング位置記憶手段と、上記フォーカスジャンピング手段によって飛び越し走査する際に、上記トラッキング制御手段の目標位置を、飛び越しする情報面に対応する，上記トラッキング位置記憶手段より読みだしたトラッキング位置記憶信号に、切り換えるように制御するシステム制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項１３にかかる光ディスク装置は、２つの情報面をもつ記録担体上に光ビームを収束照射する収束手段と、上記収束手段により収束された光ビームの収束点を、記録担体面とトラックの方向と実質的に垂直な方向に移動する移動手段と、上記記録担体からの反射光を分割された複数の領域で受光する光検出手段と、上記光検出手段の各受光領域の出力信号の位相関係に基づいて、上記情報面上の光ビームの収束点とトラックとの位置関係に対応した位相差トラックずれ信号を発生する位相差トラックずれ検出手段と、上記位相差トラックずれ検出手段の出力信号に応じて上記移動手段を駆動し、上記記録担体上の光ビームの収束点が正しくトラックを走査するように制御するトラッキング制御手段と、上記光ビームを上記記録担体の第１の情報面上の位置と第２の情報面上の位置との間で飛び越し走査させるフォーカスジャンピング手段と、上記フォーカスジャンピング手段により情報面を飛び越し走査を行った際の，上記記録担体の第１の情報面と第２の情報面における上記位相差トラックずれ検出手段の出力信号が所望の出力となるような，上記光検出手段の各受光領域における信号の進み量，あるい遅れ量を記憶する位相キャンセル量記憶手段と、上記フォーカスジャンピング手段によって飛び越し走査する際に、上記光検出手段の各受光領域の信号の遅延量，あるいは進み量を、飛び越しする情報面に対応する，上記位相キャンセル量記憶手段より読みだした位相キャンセル量記憶信号に、切り替えるように制御するシステム制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
本発明の請求項１の光ディスク装置によれば、２つの情報面をもつ記録担体上に、光ビームを収束照射する収束手段と、上記収束手段により収束された光ビームの収束点を、上記記録担体の情報面と実質的に垂直な方向に移動する移動手段と、上記収束された光ビームの上記記録担体からの反射光を受光する光検出手段と、上記光検出手段の出力信号に基づいて、上記情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出する収束状態検出手段と、上記収束状態検出信号に基づいて上記移動手段を駆動し、上記光ビームの収束状態が所定の状態となるように制御するフォーカス制御手段と、上記移動手段を駆動して、上記光ビームの収束点を上記記録担体の第１の情報面から第２の情報面へ移動させるフォーカスジャンピング手段と、上記光ビームを記録担体から遠ざけるように，あるいは近づけるように上記移動手段を駆動して第１，第２の情報面を通過させた際に、上記光検出手段より得られる反射光量に対応した信号を記憶する反射光量記憶手段とを備え、上記フォーカスジャンピング手段によりフォーカスジャンピングさせる際に、上記反射光量記憶手段に記憶されている値に応じて、上記収束状態検出手段のゲインを切り替えるようにしたので、２層，あるいは多層ディスクの各情報面からの戻り光量がばらついて、Ｓ字の振幅がそれぞれ変わったとしても、また、ディスク，あるいは装置，ヘッドごとにＦＥ信号のＳ字振幅等がばらついたとしても、これに十分対応して、フォーカスジャンピングを安定に動作させることができる効果が得られる。
また、本発明の請求項２の光ディスク装置によれば、請求項１に記載の光ディスク装置において、上記フォーカスジャンピング手段によりフォーカスジャンピングさせる際に、上記反射光量記憶手段に記憶されている値に応じて、フォーカス制御の引き込みレベルを設定するようにし、フォーカスジャンピング時における引き込みレベルを計算して独自にこれを設けることにより、さらに安定な引き込みを実現することができる効果が得られる。
また、本発明の請求項３の光ディスク装置によれば、請求項１に記載の光ディスク装置において、上記反射光量記憶手段に記憶されている値に応じてゲインを切り換えた上記収束状態検出手段の出力信号に応じて、フォーカスジャンピングする際のフォーカス制御の引き込みレベルを設定するようにしたので、２層，あるいは多層ディスクの各情報面からの戻り光量のばらつきや、ディスク，装置，ヘッドごとのＳ字振幅のばらつき等に対しても、フォーカスジャンピングを安定に動作させることができる効果が得られる。
また、本発明の請求項４に記載の光ディスク装置によれば、請求項１に記載の光ディスク装置において、上記反射光量記憶手段は、上記収束状態検出手段の信号振幅を記憶するようにしたので、ディスク等のばらつきに対して、フォーカスジャンピングをより安定して動作させることができる効果が得られる。
また、本発明の請求項５に記載の光ディスク装置によれば、請求項１に記載の光ディスク装置において、上記反射光量記憶手段は、上記光検出手段の全加算信号あるいは記録担体に記録されたＲＦの信号振幅を記憶するようにしたので、ディスク等のっばらつきに対して、フォーカスジャンピングをより安定して動作させることができる効果が得られる。
また、本発明の請求項６の光ディスク装置によれば、２つの情報面をもつ記録担体上に光ビームを収束照射する収束手段と、上記収束手段により収束された光ビームの収束点を、記録担体の情報面と実質的に垂直な方向に移動する移動手段と、上記記録担体からの反射光を受光する光検出手段と、上記光検出手段より得られる反射光量に対応した信号を検出する反射光量検出手段と上記光検出手段の出力信号に基づいて情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出する収束状態検出手段と、上記収束状態検出手段の信号を上記反射光量検出手段の信号で除算する除算手段と、上記除算手段の信号に基づいて上記移動手段を駆動し、光ビームの収束点を上記記録担体の第１の情報面から第２の情報面へ移動させるフォーカスジャンピング手段とを備えたものとしたので、フォーカスジャンピング時にサンプリングするＦＥ信号を、これを、全光量信号ＡＳで割り算した信号にする、あるいはゲイン切り換え回路の設定ゲインを、全光量信号ＡＳの振幅に応じて常時切り換えた信号にするようにすることにより、第１，第２の情報面、あるいはディスクの内，中，外周での反射率が大きくばらついても、正確にジャンプ先の情報面の引き込みレベルを検出することができる効果が得られる。
また、本発明の請求項７の光ディスク装置によれば、記録担体上に、光ビームを収束照射する収束手段と、上記収束手段により収束された光ビームの収束点を、上記記録担体の情報面と実質的に垂直な方向に移動する移動手段と、上記記録担体からの反射光を受光する少なくとも２つの受光領域を有する光検出手段と、上記光検出手段の２つの受光領域からの出力信号の差に基づいて、上記情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出する収束状態検出手段と、上記収束状態検出手段の出力信号に基づいて上記移動手段を駆動し、上記光ビームの収束状態が所定の状態となるように制御するフォーカス制御手段と、上記光ビームを、上記記録担体上のトラックと垂直な方向に駆動して、所望のトラックを検索する検索手段とを有し、上記収束状態検出手段を、上記検索手段により所望するトラックを検索する際に、上記光検出手段の２つの受光領域からの出力信号のピークレベルを検出し、両ピークレベル検出信号の差より上記情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出するように構成したものとしたので、光学素子の調整誤差等により検索時に生ずるデフォーカスに対して、通常のトラッキング制御がＯＮされている場合のフォーカス制御と、検索中のフォーカス制御の下で入力するＦＥとを切り替えることにより、トラッククロスの影響によるデフォーカスを抑制して、検索中のカウント誤差や、フォーカス飛びを防止することができ、安定な検索性能を確保することができる効果が得られる。
また、本発明の請求項８の光ディスク装置によれば、２つの情報面をもつ記録担体上に光ビームを収束照射して、上記記録担体上に記録されている情報を再生する光ディスク装置であって、上記記録担体上の光ビームを、トラック上を横切るように移動させる移動手段と、上記記録担体上の光ビームとトラックとの位置ずれを検出し、このトラックずれ信号に応じて上記移動手段を駆動し、記録担体上の光ビームがトラック上に位置するように制御するトラッキング制御手段と、上記光ビームを上記記録担体の第１の情報面上の位置と第２の情報面上の位置との間で飛び越し走査させるフォーカスジャンピング手段と、上記フォーカスジャンピング手段により上記飛び越し走査を行った際の，上記第１の情報面と第２の情報面におけるトラックの偏心に対応した偏心信号をそれぞれ記憶する偏心信号記憶手段と、上記偏心記憶信号を上記トラッキング制御手段の出力信号に加算する加算手段と、上記フォーカスジャンピング手段によって飛び越し走査する際に、飛び越し走査する情報面に対応する偏心信号記憶手段から読みだした偏心記憶信号を、上記トラッキング制御手段に加えるように制御するシステム制御手段とを備えたものとしたので、フォーカスジャンピングを行う際、その目的の情報面に応じて、補正信号を生成するに用いる偏心情報を切り替えることによって、偏心に対する追従性を向上させることができ、偏心に対して常に応答性の良い，トラッキング制御系を構築することができる効果が得られる。
また、本発明の請求項９の光ディスク装置によれば、２つの情報面をもつ記録担体上に光ビームを収束照射して、上記記録担体上に記録されている情報を再生する光ディスク装置であって、上記記録担体上の光ビームを、トラック上を横切るように移動させる移動手段と、上記記録担体上の光ビームとトラックとの位置ずれを検出し、このトラックずれ信号に応じて上記移動手段を駆動し、記録担体上の光ビームがトラック上に位置するように制御するトラッキング制御手段と、上記光ビームを上記記録担体の第１の情報面上の位置と第２の情報面上の位置との間で飛び越し走査させるフォーカスジャンピング手段と、上記フォーカスジャンピング手段により情報面を飛び越し走査を行わせた際の，上記第１の情報面と第２の情報面における上記トラッキング制御手段の所望のループゲインを、それぞれ記憶するトラッキングゲイン記憶手段と、上記トラッキングゲイン記憶手段に記憶されているトラッキングゲイン値を、上記トラッキング制御手段の出力信号に乗算する乗算手段と、上記フォーカスジャンピング手段によって飛び越し走査する際に、飛び越し走査する情報面に対応する，上記トラッキングゲイン記憶手段より読みだしたトラッキングゲイン値を、上記トラッキング制御手段の出力信号に乗算するように制御するシステム制御手段とを備えたものとしたので、２層ディスクにおいて、一方の情報面から他方の情報面に移動する際にトラッキングゲインを学習し、トラッキングゲインを、その目的の情報面に応じて、フォーカスジャンプする際に格納したそれぞれの情報面の最適値に切り替えることにより、いずれの情報面においても、安定なトラッキング制御系を構築することができる効果が得られる。
また、本発明の請求項１０の光ディスク装置によれば、２つの情報面をもつ記録担体上に光ビームを収束照射して、上記記録担体上に記録されている情報を再生する光ディスク装置であって、上記収束手段により収束された光ビームの収束点を、記録担体の情報面と実質的に垂直な方向に移動する移動手段と、上記記録担体からの反射光を受光する光検出手段と、上記光検出手段の出力信号に基づいて情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出し、この検出信号に基づいて上記移動手段を駆動し、上記光ビームの収束状態が所定の状態となるように制御するフォーカス制御手段と、上記光ビームを上記記録担体の第１の情報面上の位置と第２の情報面上の位置との間で飛び越し走査させるフォーカスジャンピング手段と、上記フォーカスジャンピング手段により情報面を飛び越し走査させた際の，上記記録担体の第１の情報面と第２の情報面における上記フォーカス制御手段の所望のループゲインを、それぞれ記憶するフォーカスゲイン記憶手段と、上記フォーカスゲイン記憶手段に記憶されているフォーカスゲイン値を上記フォーカス制御手段の出力信号に乗算する乗算手段と、上記フォーカスジャンピング手段によって飛び越し走査する際に、飛び越しする情報面に対応する，上記フォーカスゲイン記憶手段より読みだしたフォーカスゲイン値を、上記フォーカス制御手段の信号に乗算するように制御するシステム制御手段とを備えたものとしたので、２層ディスクにおいて一方の情報面から他方の情報面に移動する際にフォーカスゲインを学習し、フォーカスゲインを、その目的の情報面に応じて、フォーカスジャンプする際に格納したそれぞれの情報面の最適値に切り替えることにより、いずれの情報面においても、安定なフォーカス制御系を構築することができる効果がある。
また、本発明の請求項１１の光ディスク装置によれば、２つの情報面をもつ記録担体上に光ビームを収束照射して、上記記録担体上に記録されている情報を再生する光ディスク装置であって、上記収束手段により収束された光ビームの収束点を、上記記録担体の情報面と実質的に垂直な方向に移動する移動手段と、上記記録担体からの反射光を受光する光検出手段と、上記光検出手段の出力信号に基づいて情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出し、この検出信号に基づいて上記移動手段を駆動し、上記光ビームの収束状態が所定の状態となるように制御するフォーカス制御手段と、上記光ビームを上記記録担体の第１の情報面上の位置と第２の情報面上の位置との間で飛び越し走査させるフォーカスジャンピング手段と、上記フォーカスジャンピング手段により情報面を飛び越し走査させた際の，上記記録担体の第１の情報面と第２の情報面における上記フォーカス制御手段の所望の目標位置を、それぞれ記憶するフォーカス位置記憶手段と、上記フォーカスジャンピング手段によって飛び越し走査する際に、上記フォーカス制御手段の目標位置を、飛び越しする情報面に対応する，上記フォーカス位置記憶手段より読みだしたフォーカス位置記憶信号に、切り替えるように制御するシステム制御手段とを備えたものとしたので、２層ディスクにおいて一方の情報面から他方の情報面に移動する際にフォーカス位置を学習し、フォーカス位置を、その目的の情報面に応じて、フォーカスジャンプする際に格納したそれぞれの情報面の最適値に切り替えることにより、いずれの情報面においても、安定なフォーカス制御系を構築することができる効果がある。
また、本発明の請求項１２の光ディスク装置によれば、２つの情報面をもつ記録担体上に光ビームを収束照射して、上記記録担体上に記録されている情報を再生する光ディスク装置であって、上記記録担体上の光ビームがトラックを横切るように移動させる移動手段と、上記記録担体上の光ビームとトラックとの位置ずれを検出し、このトラックずれ信号に応じて上記移動手段を駆動し、記録担体上の光ビームがトラック上に位置するように制御するトラッキング制御手段と、上記光ビームを上記記録担体の第１の情報面上の位置と第２の情報面上の位置との間で飛び越し走査させるフォーカスジャンピング手段と、上記フォーカスジャンピング手段により情報面を飛び越し走査させた際の，上記記録担体の第１の情報面と第２の情報面における上記トラッキング制御手段の所望の目標位置を、それぞれ記憶するトラッキング位置記憶手段と、上記フォーカスジャンピング手段によって飛び越し走査する際に、上記トラッキング制御手段の目標位置を、飛び越しする情報面に対応する，上記トラッキング位置記憶手段から読みだしたトラッキング位置記憶信号に、切り換えるように制御するシステム制御手段とを備えたものとしたので、２層ディスクにおいて一方の情報面から他方の情報面に移動する際にトラッキング位置を学習し、トラッキング位置を、その目的の情報面に応じて、フォーカスジャンプする際に格納したそれぞれの情報面の最適値に切り替えることにより、いずれの情報面においても、安定なトラッキング制御系を構築することができる効果がある。
また、本発明の請求項１３の光ディスク装置によれば、２つの情報面をもつ記録担体上に光ビームを収束照射する収束手段と、上記収束手段により収束された光ビームの収束点を、記録担体面とトラックの方向と実質的に垂直な方向に移動する移動手段と、上記記録担体からの反射光を分割された複数の領域で受光する光検出手段と、上記光検出手段の各受光領域の出力信号の位相関係に基づいて、上記情報面上の光ビームの収束点とトラックとの位置関係に対応した位相差トラックずれ信号を発生する位相差トラックずれ検出手段と、上記位相差トラックずれ検出手段の出力信号に応じて上記移動手段を駆動し、上記記録担体上の光ビームの収束点が正しくトラックを走査するように制御するトラッキング制御手段と、上記光ビームを上記記録担体の第１の情報面上の位置と第２の情報面上の位置との間で飛び越し走査させるフォーカスジャンピング手段と、上記フォーカスジャンピング手段により情報面を飛び越し走査させた際の，上記記録担体の第１の情報面と第２の情報面における上記位相差トラックずれ検出手段の出力信号が所望の出力となるような，上記光検出手段の各受光領域における信号の進み量，あるい遅れ量を記憶する位相キャンセル量記憶手段と、上記フォーカスジャンピング手段によって飛び越し走査する際に、上記光検出手段の各受光領域の信号の遅延量，あるいは進み量を、飛び越しする情報面に対応する，上記位相キャンセル量記憶手段から読みだした位相キャンセル量記憶信号に、切り替えるように制御するシステム制御手段とを備えたものとしたので、２層ディスクで、Ｌ０からＬ１に、あるいはＬ１からＬ０に移動しても、その目的の情報面に応じて、フォーカスジャンプする際に、目的の層の情報面に対応したフォーカスオフセット補正値への設定を行うことにより、トラッキング制御系のオフセットを常に除去することができ、安定なトラッキング制御を構築することができる効果がある。
以上のように、本発明の光ディスク装置によれば、
１）ＤＶＤ、ＣＤといった基材厚の異なるディスクにおいて安定にフォーカス制御を引き込むことができる。
２）２層ディスク，あるいは多層ディスクにおいても、安定にフォーカスを引き込むことができる。
３）２層ディスク，あるいは多層ディスクにおいて、所望の情報面に高速かつ正確に移動することができる。
４）フォーカス信号のピークをホールドしてフォーカスずれ信号を生成することで、検索中のトラッククロスに伴うデフォーカスを低減し、安定な検索を実現することができる。
５）各情報面で各々制御系の位相差ＴＥの補正量，オフセット，ゲイン，及び偏心等の補正値を学習し、その補正値を算出して、情報面を移動するごとにその情報面に対応した学習値に切り換えていくことで、どの情報面においても、安定なフォーカス、トラッキング性能を実現することができる。
よって、大容量の多層ディスクに対応した信頼性の高い装置を提供できる。
本発明の実施の形態について図１から図１８を用いて説明する。図１は本発明の光学式記録再生装置を示し、以下で説明するすべての実施の形態１〜１４に共通するものである。
１）本発明の光ディスク装置の構成
この図１に示されるように、記録媒体であるディスク１０１に光ビーム１０７ａ，１０７ｂを照射するための光学系、即ち半導体レーザ等の光源１０８、カップリングレンズ１０９、偏光ビームスプリッタ１１０、ホログラム素子１０６、および収束レンズ１０５、さらにはディスク１０１を所定の回転数で回転させるためのディスクモータ１０２、を備えた光学系を設ける。光源１０８より発生された光ビームは、カップリングレンズ１０９により平行光にされる。この平行光はその後、偏光ビームスプリッタ１１０で反射された後にホログラム素子１０６を通過して、２つの光束に分割され、収束レンズ１０５によって収束され、ディスクの厚さ方向に２つのフォーカス点１０７ａ，１０７ｂを結像するような２焦点の光ビームスポットが形成される。
それぞれの光ビームスポット１０７ａ，１０７ｂは、ディスクモータ１０２によって回転されているディスク１０１に照射される。この２つの光ビームは、装着するディスクの基材厚によって使い分けられる。例えば、ＣＤのような１．２ｍｍの厚さのディスクの場合は、光ビーム１０７ｂを情報面にフォーカス制御し、ＤＶＤのような高密度化した基材厚０．６ｍｍのディスクの場合には、光ビーム１０７ａを情報面にフォーカス制御する。
また、本発明にかかる記録再生装置で使用するディスクは、従来のＣＤ等のような再生面が１つである１層ディスク以外に、図６(a) に示すように片側の情報面を半透明膜にして２０〜６０μｍの接着層でサンドイッチ状に貼り合わせた２層ディスク、あるいは図６(b) に示すように数μｍのフィルム状の記録再生膜を積み重ねて貼っていくＮ層ディスク（図面ではＮ＝４）がある。
この記録再生装置は、ディスク１０１からの反射光を受け取るための素子として、更に集光レンズ１１１，および４分割の光検出器１１３を有する。ディスク１０１からの反射光は、収束レンズ１０５、ホログラム素子１０６，および偏光ビームスプリッタ１１０を通過し、集光レンズ１１１を介して４分割構造の光検出器１１３に入力され、ＤＳＰ１２９，及びＡＤ変換器１２３，１２４、ゲイン切り換え回路１２１，１２２等で構成される，それぞれフォーカス制御装置ＦＣ，およびトラッキング制御装置ＴＣに入力される。
トラッキング制御装置ＴＣは、４分割構造の光検出器１１３、プリアンプ１１４ａ，１１４ｂ，１１５ａ，１１５ｂ、加算回路１１６，１１７、コンパレータ１１８，１１９、位相比較器１３４、差動増幅器１２０、ゲイン切換回路１２２、ＤＳＰ１２９、ＡＤ変換器１２４、駆動回路１３０、及びトラッキングアクチュエータ１０３、から構成される。４分割の光検出器１１３に入力された光ビームは、電気信号（電流）に変換され、プリアンプ１１４ａ，１１４ｂ、及び１１５ａ、１１５ｂで電圧変換されて増幅される。増幅された各信号は、対角位置毎に加算回路１１６，及び１１７で合成された後、コンパレータ１１８，及び１１９で２値化されて位相比較器１３４で位相比較される。位相比較された信号は、高域を遮断して差動増幅器１２０に入力される。この差動増幅器１２０の出力は、光検出器１１３上に照射される光ビームのディスク１０１上のデータ部分の位相を比較したものであり、光ビームスポットのディスク１０１上のトラックからのずれ量を示した信号であることは周知であり、差動増幅器１２０の出力は、光ビームがトラック上を正しく走査するように制御するための位相差法によるトラックずれ信号（ＴＥ；Track Error 信号）となる。
このようなトラックずれ信号ＴＥの検出方法は、上記したような位相差法の他に、プッシュプル法，３ビーム法等があるが、本発明は、どのような検出方法でも用いることができ、何ら限定されるものではない。
トラックずれ信号ＴＥは、ゲイン切換回路１２２によって、所定の振幅（ゲイン）に調整される。その後、ＡＤ変換器１２４によってデジタル値に変換されて、ＤＳＰ１２９に入力される。
一方、フォーカス制御装置は、４分割構造の光検出器１１３、プリアンプ１１４ａ，１１４ｂ，１１５ａ，１１５ｂ、加算回路１１６，１１７、差動増幅器１３３、ゲイン切換回路１２１、ＡＤ変換器１２３、ＤＳＰ１２９、駆動回路１３１、及びフォーカスアクチュエータ１０４、から構成される。
また、４分割の光検出器１１３の各受光部Ａ〜Ｄの出力信号はそれぞれプリアンプ１１４ａ，１１４ｂ、および１１５ａ、１１５ｂにより電流電圧変換し増幅された後に、対角位置ごとに加算回路１１６，及び１１７で合成された後、差動増幅器１３３に入力される。
この差動増幅器１３３の出力は、光検出器１１３上に照射される光ビームのディスク１０１上の情報面における光ビームスポットのフォーカスずれ量を示した信号であることは周知であり、差動増幅器１３３の出力は、光ビームがディスク１０１上の情報面で所定の収束状態になるように制御するための，いわゆる非点収差法によるフォーカスずれ信号（ＦＥ）となる。ここで、フォーカスずれ信号ＦＥの検出方法については、非点収差法の他に、ナイフエッジ法、ＳＳＤ法（Spot Sized Detection法）などがあるが、本発明はどの検出方法でも用いることができ、何ら限定されるものではない。
フォーカスずれ信号ＦＥは、ゲイン切換回路１２１によって、ディスク１０１の反射率等に対応する光ビーム光量に応じて振幅を変化して、所定の振幅（ゲイン）に調整される。その後、ＡＤ変換器１２３によってデジタル値に変換されて、ＤＳＰ１２９に入力される。
図２は、ＤＳＰ１２９内のこのフォーカス制御，及びフォーカス引き込みの部分を詳細に示したブロック図である。以下、図１に図２を加えて説明する。
ＤＳＰ１２９は、内部でデジタル制御系を構築し、スイッチ２０１、位相補償フィルタ２０２、ゲイン切り換え部２０３、スイッチ２０４、Ｓ字検出部２０５、レベル判定部２０６、波形生成部２０７、ホールド部２０８、及びＤＡ変換部２０９で構成される。
ＡＤ変換器１２３によってデジタル変換されたＦＥは、フォーカス制御系のループを開閉するスイッチ２０１を介して、加算器、乗算器、および遅延器によって構成された位相補償フィルタ２０２に入力される。位相補償フィルタによってフォーカス制御系の位相遅れを補償されたＦＥは、フォーカス制御系のループゲインを切り換え設定するゲイン切り換え部２０３を介してスイッチ２０４に入力されている。スイッチ２０４は制御系のループを開閉し、さらにフォーカス制御の引き込み時に、収束レンズ１０５をディスク１０１に接近，離間させて、ディスク１０１の情報面を検出するためのＵＰ／ＤＯＷＮ信号を、ＤＡ変換器２０９を介してフォーカスアクチュエータ１０４を駆動する駆動回路１３１に印加する。フォーカス制御動作時にスイッチ２０４を通過したフォーカスずれ信号ＦＥは、ＤＡ変換器２０９を介してアナログ信号に変換され、駆動回路１３１に入力される。駆動回路１３１は、フォーカスずれ信号ＦＥを適当に電流増幅、レベル変換してフォーカスアクチュエータ１０４を駆動する。このようにして、フォーカスアクチュエータ１０４は、ディスク１０１上の光ビームが常に所定の収束状態となるように駆動される。
フォーカス引き込み時には、波形生成部２０７は三角波状のＵＰ／ＤＯＷＮ信号を出力し、スイッチ２０４のＢ、Ｃ間をＯＮにして、ＤＡ変換器２０９，および駆動回路１３１を介してフォーカスアクチュエータ１０４を駆動し、収束レンズ１０５を上下に移動してディスク１０１に接近，離間させる。
図２を用いてさらに説明すると、ＡＤ変換後のフォーカスずれ信号ＦＥは、ＤＳＰ１２９内で処理分岐し、フォーカス引き込み学習動作を実現している。ディスク１０１を回転させ、半導体レーザ１０８を発光させて、波形生成部２０７よりＵＰ／ＤＯＷＮ信号を出力して、収束レンズ１０５をディスクに接近させたり、ディスクから離間させたりする。このとき、ＡＤ変換後分岐したフォーカスずれ信号ＦＥは、Ｓ字検出部２０５において、この接近，離間時にフォーカスずれ信号ＦＥ上に現れるＳ字信号の振幅を計測し、その計測した振幅が所定振幅より小さければゲイン切り換え回路１２２をコントロールし、ゲインが低くなるように設定する。また振幅が所定振幅より大きければ、ゲイン切り換え回路１２２をコントロールし、ゲインが高くなるように設定し、よってＡＤ変換器１２４後の出力でＳ字信号を一定の振幅にすることができる。Ｓ字検出部２０５とゲイン切り換え回路１２２によってＳ字信号が所定の振幅となったフォーカスずれ信号ＦＥは、レベル判定部２０６に入力される。入力されたフォーカスずれ信号ＦＥは該レベル判定部２０６によって所定振幅レベル（引き込みレベル）と比較され、この引き込みレベル検出後、スイッチ２０１をＯＮ、かつスイッチ２０４のＡ，Ｃ間をＯＮにして、フォーカス制御のループを閉じて、引き込みを動作を達成する。
２）本発明におけるフォーカスの引き込み方法
本発明による光学式記録再生装置におけるフォーカスの引き込み方法について詳しく説明する。説明をわかりやすくするために、ここでは１．２ｍｍの基材厚のディスクとしてＣＤを、薄型基材のディスクとして０．６ｍｍ厚のＤＶＤ−ＲＯＭディスクを例にとって説明する。
前述したように本発明にかかる光学式記録再生装置は、ＣＤをはじめとする１．２ｍｍ基材のディスクと、ＤＶＤをはじめとする０．６ｍｍ基材のディスクとの相互の互換性を確保するために、上述したように、光ビームをホログラム素子１０６によって２つに分割し、２つの光ビームスポットを各ディスクにフォーカシングさせるようにしている。よって、引き込み時において収束レンズ１０５，すなわち各光ビームスポットをディスク１０１に接近，離間させると、２つの光ビームスポットがディスクの情報面を通過する毎にフォーカスずれ信号ＦＥ上にＳ字信号が検出される。すなわち、図３中に示すように、基材厚１．２ｍｍのＣＤ用の光ビームと、基材厚０．６ｍｍのＤＶＤ用の光ビームとによるＳ字信号が現れる。
ところで、ＣＤの光ビームスポット（ＣＤビーム）は、ＤＶＤ（ＤＶＤビーム）の光ビームスポットよりも遠くに（上側に）結像するので、図３(a) に示すように、ディスクに最離間させたのち接近させたときに現れる最初のＳ字が、ＣＤビームがフォーカスしたものであり、図３(b) に示すようにディスクに最接近させたのち離間させたとき現れる最初のＳ字が、ＤＶＤビームがフォーカスしたものである。
よって、装置にＣＤがローディングされたときは、レンズをメカニカル的な中立点を基準として一旦ディスクから離間させ、ＣＤビームのスポットがディスクより十分離れた状態から、ディスクに接近させていき、最初に現れるＳ字を検出するようにすれば、ＣＤの情報面にＣＤビームをフォーカシングすることができる。また、ＤＶＤがローディングされたときは、レンズを一旦接近させ、ＤＶＤビームのスポットがディスクに対して十分行き過ぎた状態から離間させていき、最初に現れるＳ字を検出するようにすれば、ＤＶＤの情報面にＤＶＤビームをフォーカシングすることができる。
実際には、ＣＤ，ＤＶＤはともに１２０ｍｍ径であるので、両者のディスクの判別は困難である。よって、例えば図４に示すように、収束レンズを初期位置Ｏ点から一旦Ａ点まで離間させた後接近させていき、Ｂ点でＦＥに最初に現れるＳ字振幅Ｐｃ，あるいはＡＳ（全光量信号、即ち加算器１１６、１１７の信号の和）に最初に現れる信号振幅によって、ＣＤ，あるいはＤＶＤを判別する。その後、ＤＶＤの場合は、図４（ａ）に示すように、最接近点Ｄ点まで到達した後、再度離間してそのとき現れる最初のＳ字信号ＱD が所定のレベルＬＶＬ１に達したことでＤＶＤの情報面を検出したＥ点で、フォーカス制御を引き込む。また、ＣＤの場合は、最接近点Ｄ点まで到達した後、Ｅ点を通過し再度最離間点Ｆ点まで移動し、そのＦ点から再接近してそのとき現れる最初のＳ字Ｒｃが所定のレベルＬＶＬ２に達したことでＣＤの情報面を検出したＧ点で、フォーカス制御を引き込む。
以上のように構成すれば、０．６ｍｍ基材のＤＶＤの場合も、１．２ｍｍ基材のＣＤの場合も、高速かつ安定にフォーカス制御を引き込むことが可能である。
この具体的な引き込みの手順について、図４(a) ，(b) 及び図５を加えてさらに詳しく説明する。
図５は、このフォーカス引き込み処理の手順を示したフローチャートであり、図５に示すように、記録再生装置の電源が投入されると、ディスクモータ１０２が回転し、ディスク１０１が所定回転に達すると、半導体レーザ１０８の光源を発光させる。
その後、波形生成部２０７よりレンズをＵＰ／ＤＯＷＮさせる三角波信号を出力し、スイッチ２０４，ＤＡ変換器２０９を介して駆動回路１３１，フォーカスアクチュエータ１０４により、収束レンズ１０５を、図４における最離間点であるＡまで下降させる（ステップＳ１）。
収束レンズ１０５が最離間点Ａに達すると、収束レンズ１０５をディスク１０１に接近するようにＵＰしていき（ステップＳ２）、そのときのＦＥ信号をサンプリングする（ステップＳ３）。図４に示すように、収束レンズ１０５が徐々に徐々にＵＰしていくと、レンズから遠いＣＤの光ビーム１０７ｂの収束点は、Ｂ点でディスクの情報面に達し、このＢ点近傍で、ＣＤビームによるＳ字ＰC が現れるので、このＳ字ＰC の振幅を測定する（ステップＳ４）。
ここで、このＳ字ＰC の振幅の計測の方法は、例えばＦＥを連続的にサンプリングし、各サンプリング値を比較しながらＭＡＸ値，あるいはＭＩＮ値を求め、そのＭＡＸ値，あるいはＭＩＮ値から振幅を求める方法で達成することができる。
Ｓ字ＰC の振幅計測が完了していない場合には、さらに、収束レンズ１０５を駆動しディスク１０１に接近させていく（ステップＳ５でＮ）。
Ｓ字ＰC の振幅計測が完了する（ステップＳ５でＹ）と、最接近点ＤまでレンズＵＰを続行する（ステップＳ６）。この間、下側のＤＶＤビーム１０７ａの収束点も情報面を横切ることになり、これにより、それに対応したＳ字ＰD がＦＥ上に現れるので、同様に振幅計測を行う（ステップＳ７，Ｓ８）。その後、収束レンズを最接近点Ｄまで接近させた後（ステップＳ９，Ｓ１０）、ＣＤビーム，ＤＶＤビームによるＳ字ＰC ，ＰD の計測値を比較し、ローディングされているディスクが、ＣＤかＤＶＤかを判別する（ステップＳ１１）。
最接近点Ｄに到達した後、収束レンズ１０５をディスク１０１より離間させていくと、まず下側のＤＶＤビーム１０７ａの収束点が情報面を横切ることになるので、それに対応したＳ字がＦＥ上に現れる。次に、上側のＣＤビーム１０７ｂの収束点が情報面を横切ることになり、これにより、それに対応したＳ字がＦＥ上に現れる。
したがって、ＤＶＤと判別された場合は、図４(a) に示すように最接近点Ｄから離間して最初に現れるＳ字ＱD が所定の引き込みレベルＬＶＬ１に達したことを検出し、フォーカス制御を動作させる（ステップＳ１９，Ｓ２０，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３）。
また、ＣＤと判別された場合は、図４(b) に示すように、最接近点Ｄから最離間点Ｆまで移動し、その間に現れるＳ字は無視する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。そして、最離間点Ｆより再度ディスクに接近させて最初に現れるＳ字ＲC が所定の引き込みレベルＬＶＬ２に達したことを検出し、フォーカス制御を動作させる（ステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１８）。
以上のように構成し動作させることで、ＤＶＤ，ＣＤのフォーカス制御の引き込み動作を実現することができる。
３）２層，多層ディスクにフォーカスを引き込む，引き込み方法
図６は、０．６ｍｍ基材を張り合わせたＤＶＤの２層ディスクの断面図、及び薄いフィルム状の信号膜を多重積層した多層ディスクの断面図を示す。このような２層，及び多層ディスクにフォーカスを引き込む場合の方法手順を、２層ディスクを例にとって説明する。
図７は、０．６ｍｍ基材のディスクを張り合わせた情報面が２層になっている２層ディスクにレンズを接近、離間させたときの，ＦＥ、フォーカスアクチュエータの駆動信号、及びレンズとディスクの相対位置、を示した波形図である。このとき、図７に示すように差動増幅器１３３，あるいはそこからゲイン切り換え部１２１、ＡＤ変換器１２３を通して得られるＦＥ信号上には、２つの連続したＳ字信号（ダブルＳ字信号、例えばＰ１，Ｐ２）を得ることができ、このダブルＳ字信号のそれぞれの振幅が一定になるように学習を行い、フォーカス点である０クロス近傍の所定のレベルを検出して、フォーカス制御を引き込む。
図８は、実際のフォーカス引き込み時のＦＥと、反射光量和に対応したＲＦ信号と、波形生成部２０７の出力であるＵＰ／ＤＯＷＮ信号，すなわちフォーカス駆動信号の関係を示す波形図であり、図７と同じ位置には同じアルファベットを記した。また、図９は、ＤＳＰ１２９で実現されるフォーカス学習引き込み手順の流れを示すフローチャートである。
図２を用いてさらに説明すると、上記のような２層ディスクにおいては、１層ディスクと同様に、ＡＤ変換後のＦＥは、ＤＳＰ１２９内で処理分岐し、フォーカス引き込み学習動作を実現している。ディスク１０１を回転させ、半導体レーザ１０８を発光させて、波形生成部２０７よりＵＰ／ＤＯＷＮ信号を出力して、収束レンズ１０５をディスク１０１に接近させたり、ディスク１０１から離間させたりする。このとき、ＡＤ変換後分岐したＦＥは、Ｓ字検出部２０５において、この接近，離間時にＦＥ上に現れるＳ字信号の振幅を計測し、その計測した振幅が所定振幅より小さければ、ゲイン切り換え回路１２１をコントロールし、ゲインが低くなるように設定する。また、振幅が所定振幅より大きければ、ゲイン切り換え回路１２１をコントロールし、ゲインが高くなるように設定し、よってＡＤ変換器１２３後の出力で、Ｓ字信号を一定の振幅にすることができる。Ｓ字検出部２０５とゲイン切り換え回路１２１とによってＳ字信号が所定の振幅となったＦＥは、レベル判定部２０６に入力される。入力されたＦＥは、レベル判定部２０６によって、所定振幅レベル（引き込みレベル）と比較され、この引き込みレベルを検出した後、スイッチ２０１をＯＮ、スイッチ２０４のＡ，Ｃ間をＯＮにしてフォーカス制御のループを閉じて、引き込みを達成する。
波形生成部２０７は、例えば２層ディスクにおいて、１層目から２層目、２層目から１層目への移動する場合に加減速パルスを発生するが、これについては、後の第１の実施の形態のところで詳細に説明する。
フォーカス引き込み時のＦＥと、波形生成部２０７の出力であるＵＰ／ＤＯＷＮ信号の関係は、図７のようになり、これの関係にしたがって、ＤＳＰ１２９で実現されるフォーカス引き込み手順の流れを示すフローチャートを図９に示し、これを用いてさらに説明する。
記録再生装置の電源が投入されると、ディスクモータ１０２が回転し、ディスク１０１が所定回転に達したとき、半導体レーザ１０８の光源１が発光され、フォーカスの引き込み動作がスタートする。
図９においては、ステップＳ１で、波形生成部２０７よりレンズをＵＰ／ＤＯＷＮさせる三角波信号を出力し、スイッチ２０４，ＤＡ変換器２０９を介して駆動回路１３１，フォーカスアクチュエータ１０４により、収束レンズ１０５を、図７，図８における最接近点であるＨに上昇させる。このとき、光ビーム１０７ａの収束点はディスク上層の第２層目の記録再生面Ｌ１より上側に位置する。
収束レンズ１０５が最接近点Ｈに達すると、収束レンズ１０５をディスク１０１から離間するようにＤＯＷＮしていき（ステップＳ２）、そのときのＦＥ信号をサンプリングする（ステップＳ３）。図７に示すように、収束レンズ１０５が徐々にＤＯＷＮしていくと、レンズに近い光ビーム１０７ａの収束点は、Ｉ点でディスクの記録再生面の第２層目Ｌ１面に達し、このＩ点近傍で、Ｌ１面に対応するＳ字Ｑ２が現れる（ステップＳ４）。
ここで、このＳ字Ｑ２の振幅の計測の方法には種々の方法があるが、例えばＦＥを連続的にサンプリングし、各サンプリング値を比較しながらＭＡＸ値，あるいはＭＩＮ値を求め、そのＭＡＸ値，あるいはＭＩＮ値から振幅を求める方法を容易に実現できる。またサンプリングするＦＥの，回路ノイズ、あるいはディスク上にプリフォーマットされたアドレス部や傷等によるノイズの混入による精度劣化を防止するために、サンプリングしたＦＥに対し、ＤＳＰ１２９のソフト処理によってデジタルローパスフィルタを構成し、そのデジタルフィルタを通した値でＭＡＸ値、ＭＩＮ値を求めるようにすれば、高精度で振幅を計測することができる（ステップＳ４）。
Ｓ字Ｑ２の振幅計測が完了する（ステップＳ５でＹ）と、さらにレンズＤＯＷＮを続行し（ステップＳ６）、ＦＥをサンプリングする（ステップＳ７）。第２層目Ｌ１と第１層目Ｌ０の間隔は、約４０ミクロンほどであるので、Ｌ１のＩ点を通過した後、すぐに記録再生面のＬ０のＪ点に到達する。Ｊ点近傍においては、そこでの光量に対応したＳ字Ｑ１が現れるので、このＳ字Ｑ１の測定をも、Ｓ字Ｑ２の測定と同様に行う（ステップＳ８）。
Ｓ字Ｑ１の振幅計測が完了する（ステップＳ９でＹ）と、最離間点ＡまでレンズＤＯＷＮを続行する（ステップＳ１０）。この間、上側の光ビーム１０７ｂの収束点が記録再生面を横切ることになるので、それに対応したＳ字がＦＥ上に現れる。特に面ふれの大きい場合には、光ビーム１０７ａと１０７ｂとがほとんど同時に記録再生面を検出し、これにより、２つのＳ字が干渉しあって形のくずれた非線形なＳ字となるが、この部分は無視して、最離間点ＡまでＤＯＷＮする（ステップＳ１０、Ｓ１１）。
最離間点Ａに到達した後、再度最離間点Ａより、収束レンズ１０５をディスク１０１に接近させていくと、まず上側の光ビーム１０７ｂの収束点が、記録再生面を横切ることになるので、それに対応したＳ字がＦＥ上に現れる。特に面ふれの大きい場合には、光ビーム１０７ａと１０７ｂがほとんど同時に記録再生面を検出し、これにより２つのＳ字が干渉しあって形のくずれた非線形なＳ字となるので、光ビーム１０７ａで正確に情報面Ｌ０、Ｌ１を検出することは困難となる。よってＵＰ時は、特にＳ字の検出処理は省略し、迅速に最接近点Ｈまで収束レンズ１０５を再度上昇させる（ステップＳ１２）。その際、先のレンズＤＯＷＮ時に計測した第２層のＳ字Ｑ２の振幅値、及び第１層のＳ字Ｑ１の振幅値より、各層でそれぞれ適正なフォーカスゲインを算出し、ゲイン切り換え回路１２２の設定値を、ＤＳＰ１２９内のＲＡＭ（図示せず）に格納する。またその切り換えたゲイン値になったときのＳ字振幅を計算して、その振幅の１０〜３０％の値を引き込みレベルとして設定する。この算出した第１層Ｌ０、第２層Ｌ１の引き込みレベルも、先に述べたＳ字振幅と同様に、ＤＳＰ１２９内のＲＡＭに格納する（ステップＳ１３、Ｓ１４）。
その後、最接近点Ｈから収束レンズ１０５を降下させたとき、光ビーム１０７ａが、最初に検出する２層目Ｌ１に対応するフォーカスゲイン値，及び引き込みレベルを、ゲイン切り換え部１２２，及びレベル判定部２０７に設定する（ステップＳ１５、Ｓ１６）。設定後、収束レンズ１０５をＤＯＷＮ（ステップＳ１７）させて、ＦＥをサンプリング（ステップＳ１８）し、設定されている引き込みレベルとＦＥを比較していく。引き込みレベルに到達，あるいはオーバしたとき、引き込みレベルを検出した（ステップＳ１９）と判断し、ＵＰ／ＤＯＷＮ信号を停止して（ステップＳ２０）レンズの降下を止め、ＦＣＯＮ，すなわちスイッチ２０１をＯＮ、スイッチ２０４のＡ，Ｃ間をＯＮしてフォーカスループを閉じる（ステップＳ２１）ことで、フォーカスの引き込みを達成する。
このように、光ビームの収束点が最初に到達する情報面Ｌ１で常にフォーカス引き込みを行った後、隣接した所定の記録再生面へ移動していき、信号の記録再生を行うわけであるが、その層間の移動方法については、後の第１の実施の形態のところで説明する。
また、上記したようにステップ１３，ステップ１４でＬ０，Ｌ１に対応したＳ字信号を計測し、その振幅値に応じたゲイン切り換え部１２２の設定値をＲＡＭに格納し、その設定値に切り換えて所定の振幅になったときのＬ０，Ｌ１層の引き込みレベルを算出している。この格納したＬ０，Ｌ１のゲイン設定値はフォーカスジャンピングの際に目的の情報面に対してそれぞれ設定される。また、Ｓ字信号の振幅のほかに、ＡＳあるいはＲＦといった反射光量に比例した信号の振幅を計測しても同様にゲイン切り換え部の設定値を求めることができる。以上のことは、後の実施の形態２，及び３で詳細に説明する。
このようにこの引き込み方法では、メカ的な中立点から一旦最接近点ＨにＵＰした後、最離間点Ａまで離間してＳ字の振幅を計測して、ゲイン等の学習を実行してさらに再度最接近点ＨまでＵＰし、最接近点Ｈより離間して最初に現れる情報面Ｌ１のＳ字を検出して、常に情報面Ｌ１にフォーカス制御を引き込むようにしている。
ここで、メカ的中立点を基準として一旦最離間点ＡにＤＯＷＮして、Ａ点より最接近点ＨまでＵＰしていくときにＦＥ上に現れるＳ字を検出して、ゲインを学習する。そして最接近点ＨよりＤＯＷＮして離間させたときに最初に現れる情報面Ｌ１のＳ字を検出して、情報面Ｌ１にフォーカス制御を引き込むように構成すれば、引き込みに要する時間を短縮することができる。
このように２層，あるいは多層ディスクの場合は、常に収束レンズから最も遠い情報面に引き込むようにし、その後、必要に応じてあとで説明する第１の実施の形態のフォーカスジャンピング手段により情報面の移動を行うようにすれば、安定にフォーカスを引き込むことができ、かつ所望の情報面へ移動することが可能である。
以上で説明した引き込み方法を用いれば、基材厚の異なるディスクに対応した２焦点の光学系の記録再生装置において、基材厚の異なる２層あるいは多層ディスクが装着されても、それぞれに対応した上下の光ビームで正確にＳ字を検出、計測し、ゲイン切り換え、引き込みレベル学習を行うことにより、確実に最初に検出した記録再生面に引き込むことができる。
実施の形態１．
次に本発明の実施の形態１による光ディスク装置において、ある情報面から別の情報面に移動するためのフォーカスジャンピング動作について、図１、図２，及び図１０〜図１２，図１８，図２３を用いて説明する。ここでは特にＬ０，Ｌ１の２つの層の情報面をもつ２層ディスクを用いて説明する。ただし、本実施の形態は２層以上の情報面を持つディスクについても適用できることは明らかであり、この２層の情報面をもつものの説明によって何ら限定を受けるものではない。
図１０は、図１のＤＳＰ１２９におけるトラッキング制御の部分を詳細に示したブロック図、図１１は、Ｌ０からＬ１へ、Ｌ１からＬ０へフォーカスジャンピンクを実行したときのＦＥ信号、波形生成部で生成され，フォーカス制御系に印加される正負のパルス状の信号ＦＥＪＭＰパルス、及びＴＥ信号を示す波形図である。
さらに図１８は、図１１におけるＬ０からＬ１へフォーカスジャンプしたときの，ディスクと収束レンズ（光ビーム）の相対位置と、ＦＥ信号とフォーカスジャンプパルス信号ＦＥＪＭＰの関係を示す波形図であり、図２３は、ＦＥ信号がそれぞれ図１８の、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ点にあるときの光検出器で検出する検出スポットを、それぞれ図(a) ，(b) ，(c) ，(d) ，(e) ，(f) ，(g) ，(h) ，(i) に示す図である。
まず、図１８を用いて本実施の形態１の基本動作について説明する。
図１８に示すように、収束レンズを２層ディスクに近づけていくと、光ビームの合焦点が情報面Ｌ０，Ｌ１を通過し、そのときＦＥ信号には２周期の正弦波状のＳ字信号が現れる。
ここでＬ０，Ｌ１の反射率であるが、Ｌ０が約３０％、Ｌ１が約７０％として、Ｌ０，Ｌ１からの戻り光量をほぼ等しくして、性能を等価になるように設計するのが望ましい。またＬ０，Ｌ１の間隔は約４０μｍで、Ｓ字信号の現れる範囲が各情報面の上下の７〜１０μｍの範囲であるのに比べ大きくとることで、それぞれの情報面からの反射光によって生成されるＳ字信号が、他の情報面からの反射光量の影響を受けないようにしている。
光ビームの合焦点がＬ０に近づいていくと、Ｌ０からの反射光が増してくるので、ＦＥは略０レベル（Ａ点）より−極性に振幅が増加していき、Ｂ点をピークに−極性の振幅が減少し、再び０レベルに近づいていき、０レベルになったとき（Ｃ点）、光ビームの合焦点は情報面Ｌ０に位置している。光ビームの合焦点がＬ０を離れていくと、＋極性に振幅が増加していき、Ｄ点をピークに＋極性の振幅が減少して０レベル（Ｅ点）に戻る。
さらにＬ０を通過してＬ１層に近づいていくと、Ｌ０のときと同様にＬ１からの反射光が増してくるので、ＦＥは略０レベル（Ｅ点）より−極性に振幅が増加していき、Ｆ点をピークに−極性の振幅が減少し、再び０レベルに近づいていき、０レベルになったとき（Ｇ点）、光ビームの合焦点は情報面Ｌ１に位置している。光ビームの合焦点がＬ１を離れていくと、＋極性に振幅が増加していき、Ｈ点をピークに＋極性の振幅が減少して０レベル（Ｉ点）に戻る。以上のように光ビームの合焦点がＬ０，Ｌ１を通過することにより、図１８に示すような２周期のＳ字信号が現れる。
またＬ０からＬ１へフォーカスジャンピングをする場合は、トラッキング制御をＯＦＦし、フォーカス制御をホールドした状態で、フォーカス制御系に図１８に示すようなパルス状の加速パルス，減速パルス信号を印加する。例えばＬ０の情報面（Ｃ点の位置）に追従するように、フォーカス制御が動作しているときに、フォーカス制御をホールドして、＋極性の所定の振幅値をもつ加速信号を時間ｔの間印加する。この加速信号によって光ビームは、情報面Ｌ０から情報面Ｌ１へ向かって移動を開始する。加速信号は、Ｌ１に到達する前に０にしても、光ビームは慣性力によってＬ１へ移動していく。前述したように、このときＦＥ信号には、Ｌ０の＋側と、Ｌ１の−側のＳ字信号（それぞれＤ，Ｅ点間と、Ｅ，Ｆ点間のＳ字）が現れて、情報面Ｌ１に到達する。
このとき、光ビームの情報面Ｌ１到達時点での移動速度を十分減速し、フォーカス制御を再動作させたとき安定に引き込めるように、Ｓ字がＬ０からＬ１の間でほぼ０となるＥ点の位置、すなわち情報面Ｌ０とＬ１のほぼ中間の位置で、加速信号と逆の−極性の所定の振幅値をもつ減速信号を、光ビームがＬ１に到達したＧ点，あるいはわずかに通過したＲ０点まで印加し、光ビームの移動速度を減速する。なお、ディスクの面ふれ等の影響で、上記ＦＥのＳ字信号の振幅はＥ点付近でばらつくので、上記減速パルスは、光ビームが情報面Ｌ１をわずかに通過した点にフォーカス制御の引き込みレベルを設けて、この引き込みレベルを検出したタイミングで上記減速パルスを０にして、速やかにフォーカス制御を動作させるようにする。これによって、光ビームは情報面Ｌ１（Ｇ点の位置）に対して追従するようになり、フォーカスジャンプが完了する。よって、図１１に示すように、加速，減速信号を、その極性を切り換えて印加するようにすると、Ｌ０からＬ１に、またＬ１からＬ０に安定に移動することができる。
図１２は、ＤＳＰ１２９で実現されるこのフォーカスジャンピングの処理のさらに詳細な流れを示すフローチャートである。以下この図１２，及び図１１を用いて説明する。
第１層目Ｌ０から第２層目Ｌ１へ移動する場合、あるいは第２層目Ｌ１から第１層目Ｌ２に移動する場合、先に説明したフォーカス引き込み処理と同様に、ＤＳＰ１２９内のソフトウェアによる処理により、波形生成部２０７でパルス状の信号ＦＯＪＭＰを制御系に印加して、情報面から情報面へジャンプするフォーカスジャンピング動作により、これを実現する。
例えばＬ０からＬ１に移動する場合は、図１２のステップＳ１で、図１０におけるスイッチ３０１をＯＦＦして、トラッキング制御をＯＦＦ（ＴＲＯＦ）にし、ステップＳ２で、図２におけるスイッチ２０４のＢ，Ｃ間をＯＮして、ＨＯＬＤ部２０８によってフォーカスの駆動信号をホールド（ＦＯ駆動ホールド）する。
次に、ステップＳ３で、図２における波形生成部２０７においてジャンピングパルス（ＦＥＪＭＰパルス）の加速パルスＡ０を生成し、図２におけるスイッチ２０４を通じて、ＤＡ変換器２０９，駆動回路１３１を介し、フォーカスアクチュエータ１０４に印加する。印加する加速パルスのパルス幅，及び波高値は、フォーカスアクチュエータ１０４の感度，及びディスク１０１の面ふれ加速度に応じて設定する。所定のパルスがフォーカス制御系に印加されると、収束レンズ１０５は上側，すなわちＬ１の方向に向かって移動し始め、それにともなってＦＥ信号は、図１１の左側に示すようなＳ字信号があらわれてくる。
ステップＳ４にて、Ｓ字信号が基準レベル０に達したこと、すなわちＦＥのゼロクロス（あるいはその近傍の振幅レベル）を検出すると、ステップＳ５，Ｓ６で、ゲイン切り換え回路１２２のゲイン設定値をＬ１の状態に切り換え、レベル判定部２０６で設定するフォーカスの引き込みレベルを、Ｌ１の引き込みレベルに設定する。これによって、Ｌ１のＳ字信号，および引き込みレベルを正しく検出することができる。さらにステップＳ７で、加速パルスと同様に波形生成部２０７において生成した減速パルスＢ０を印加する。この減速パルスによって、Ｌ１方向に移動中の収束レンズに対してブレーキがかかった状態となり、ＦＥ信号がＬ１の引き込みレベルＲ０に達したとき（ステップＳ８でＹのとき）は、ちょうど収束レンズの移動速度が最小の（０に近い）状態になっている。このとき、減速パルスの出力を停止し、直ちに図２におけるスイッチ２０４をＡ，Ｃ間がＯＮの状態に切り換えて（駆動ホールドＯＦＦ）、フォーカス制御を動作状態（ＦＯ制御ＯＮ）にすることにより、引き込みレベルＲ０点付近では、フォーカスを安定に引き込むことができる（ステップＳ８，Ｓ９）。その後、図１１中のＵ０までの区間で、ＴＥ信号（あるいはＲＦ信号）の出力から、その出力が所定値を越えたことにより、フォーカスが正常に引き込んだことを確認する（ステップＳ１０，Ｓ１１）。最後に、ステップＳ１２で、図１１中のＵ０点において、図１０におけるスイッチ３０１をＯＮして、トラッキング制御を動作状態にして、所定のトラック、セクタ番地を検索して、処理を終了する。
また、加速パルスの時間幅としては、一定時間ｔを，減速パルスの時間幅としては、Ｌ０からＬ１のほぼ中間からＬ１に到達するまでの時間幅を，それぞれ設定するように説明したが、これは、以下のようにしてもよい。即ち、Ｓ字の振幅を、その極大値，極小値の形でＲＡＭに格納し、その極大値，極小値の所定の割合（６０％〜８０％ぐらいが適当である）のレベルを、コンパレータレベルとし、サンプリングしているＦＥ信号が、そのコンパレータレベルより大きくなった後小さくなること、あるいは小さくなった後大きくなることで、上記Ｓ字の極大値、極小値を検出するようにし、この方法で極大値を検出したときに、加速パルスを停止して減速パルスを出力し、極小値を検出したときに減速パルスを停止してフォーカス制御を動作させるように構成すれば、加速，減速のタイミングを、上記設定するコンパレータレベルによって自由に切り換えることができ、特に上記タイミングをフォーカスアクチュエータ１０４の性能の範囲で適当に早めることにより、面ふれによる位置ずれの影響を大きく低減することができ、さらに高速な移動を行うことが可能となる。
以上のように本実施の形態１によれば、フォーカスジャンピング手段により、フォーカス制御をホールドした状態で、極性の異なる加速信号，あるいは減速信号を収束レンズ駆動手段に印加して、光ビームを２層の情報面間で移動させ、さらに目的の情報面に到達，あるいはわずかに通過したことを、ＦＥ信号の振幅レベルによって、即ち、光ビームの収束状態検出手段の出力によって検出し、フォーカス制御を動作させることにより、２層，あるいは多層ディスクの各情報面の移動を、高速，かつ安定に行うことができる。
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２による光ディスク装置は、ディスク等のばらつきに対して、フォーカスジャンピングを安定に動作させることができるようにしたもので、以下そのための構成と、その動作について説明する。
前述したように、ここで、Ｌ０，Ｌ１の反射率をコントロールして、Ｌ０，Ｌ１からの戻り光量がほぼ等しくなるように設計するのが望ましいが、ディスクの材質のばらつき、あるいはＬ０，Ｌ１の間の中間層のばらつきによって、実際には、Ｌ０，Ｌ１からの戻り光量がばらつくこととなる。この戻り光量のばらつきは、そのままＦＥ信号，ＡＳ信号，あるいはＲＦ信号のばらつきとなって現れる。
ＦＥ信号の振幅がばらつくと、フォーカスジャンプで情報面を移った際、フォーカス制御系のゲインが変動して、引き込みが不安定になったり、さらにばらつきが大きくなったりすると、目的の情報面を通過したことを検出する引き込みレベルを、誤検出したり、検出できなくなったりして、安定な移動を行うことが不可能となる。
そこで、図８に示すように、２層ディスクにフォーカスを引き込む際にも現れるＬ０，Ｌ１に対応する２つのＦＥ信号のＳ字の振幅値を計測し、その各計測値に基づいてＬ１、Ｌ０で所定の振幅になるように図２中のゲイン切り換え部１２１のＦＥ信号のゲインを切り換える。さらに図２における，ＤＳＰ１２９内のＲＡＭにこの計測した振幅値あるいは、その計測値に基づいたゲイン切り換え部１２１の設定値を格納しておき、フォーカスジャンピングした際、図１２のステップＳ５，Ｓ６でそれぞれの情報面のその記憶したＳ字の振幅値に基づいた設定値に切り換える。さらにフォーカス制御の引き込みレベルを、ゲイン切り換え後のＦＥ信号のＳ字振幅に対応して、レベル判定部２０６に設定するようにする。
例えば、２層ディスクの中間層の厚みが非常に厚くばらつくと、Ｌ０に比べてＬ１の反射光量が非常に下がってしまう。よってＬ０のＳ字はほぼ所定の振幅で、Ｌ１のＳ字の振幅は通常よりも小さくなる。このＬ０、Ｌ１のＳ字振幅をフォーカスの引き込み時に計測格納して、Ｌ０からＬ１へのフォーカスジャンピングの際には、この記憶したＬ１のＳ字振幅が、所定の振幅になるようにゲインを図２におけるゲイン切り換え器１２１の設定ゲインを大きくする。
このように、２層，あるいは多層ディスクの各情報面からの戻り光量がばらついて、ＦＥ信号のＳ字の振幅がそれぞれ変わったとしても、あるいはディスク，装置，ヘッドごとにＳ字振幅等がばらついたとしても、ＤＳＰ１２９内のＲＡＭにＦＥ信号の各Ｓ字信号の振幅値あるいは、その振幅に基づいたゲイン切り換え部１２１の設定値を格納し、その格納値を、フォーカスジャンピングを動作させる際に設定することにより、このばらつきに十分対応して、引き込みを行うことができる。
さらに、起動時の引き込みにおけるレンズ移動速度と、フォーカスジャンピング時のレンズ移動速度とは相違している（通常は引き込み時に比べてフォーカスジャンピング時が高速である。）ので、このレンズ移動速度の相違を考慮して起動時に各情報面を通過したときに計測し格納した、ＦＥ信号のＳ字振幅を基にゲイン切り換え器１２１のＦＥゲインを切り換え、さらにその切り換えた後、略略所定の振幅となったＳ字信号に対して、フォーカスジャンピング時の引き込みレベルを起動時のフォーカス引き込みレベルとは異なるレベルに設定する。これによってさらに安定な引き込みを実現することができる。
以上のように、本実施の形態２によれば、光ビームを記録担体から遠ざけるように，あるいは近づけるように移動手段を駆動して、第１、第２の情報面を通過させた際に得られる，光ビームの記録担体上での収束状態を検出する信号を記憶する記憶手段を備え、フォーカスジャンピング手段によりフォーカスジャンピングさせる際に、フォーカス制御手段のゲインを、上記収束状態検出信号記憶手段に記憶されている値に応じて、切り替えるようにし、また、該ゲインを切り換えたフォーカス制御手段の出力信号に応じて、上記フォーカスジャンピングする際のフォーカス制御の引き込みレベルを、設定するようにしたので、２層，あるいは多層ディスクの各情報面からの戻り光量のばらつき、あるいはディスク，装置，ヘッドごとのＳ字振幅のばらつき等に対しても、これに十分対応して、フォーカスジャンピングを安定に動作させることができる。
さらに、起動時の引き込みにおけるレンズ速度と、フォーカスジャンピング時のレンズ速度とを考慮して、起動時に格納した、ＦＥ信号のＳ字振幅を基に、フォーカスジャンピング時における引き込みレベルを計算し、該引き込みレベルを独自に設けるようにすれば、さらに安定な引き込みを実現することができる。
実施の形態３．
次に本発明の実施の形態３として、上記実施の形態２と同様に、ディスク等のばらつきに対して、フォーカスジャンピングを安定に動作させるための構成と、その動作について説明する。
ところで、実際にはＬ０，Ｌ１からの戻り光量のばらつきは、そのままＦＥ信号，ＡＳ信号，あるいはＲＦ信号の振幅のばらつきとなって現れるので、ＡＳ信号，あるいはＲＦ信号，またはそのエンベロープ検波信号の振幅は、ＦＥ信号の振幅と比例することとなる。従って、ＦＥ信号の振幅は、ＡＳ信号，あるいはＲＦ信号，またはそのエンベロープ検波信号の振幅より、容易に推定することができることとなる。
従って、本実施の形態３においては、２層ディスクにフォーカスを引き込む際に、ＦＥ信号のＳ字信号と同期して現れるＬ０，Ｌ１に対応する２つのＡＳ信号（図示せず，図４参照），あるいはＲＦ信号のＳ字信号の振幅値を計測し、その各計測値に基づいてＬ１、Ｌ０で所定の振幅になるように図２中のゲイン切り換え部１２１のＦＥ信号のゲインを切り換える。さらに図２における，ＤＳＰ１２９内のＲＡＭにこの計測したＡＳ信号，あるいはＲＦ信号，またはそのエンベロープ検波信号の振幅より推定したＦＥの振幅値あるいは、その振幅値に基づいたゲイン切り換え部１２１の設定値を格納しておき、フォーカスジャンピングした際、図１２のステップＳ５，Ｓ６でそれぞれの情報面のその記憶したＳ字の振幅値に基づいた設定値に切り換える。さらにフォーカス制御の引き込みレベルを、ゲイン切り換え後のＦＥ信号のＳ字振幅に対応して、設定するようにする。
さらに引き込みレベルを、ゲイン切り換え後のＦＥ信号のＳ字振幅に対応して、設定するようにしたことにより、上記実施の形態２におけると同様に、フォーカスジャンピングを安定に動作させることができる。
即ち、２層，あるいは多層ディスクの各情報面からの戻り光量がばらついて、Ｓ字の振幅がそれぞれ変わったとしても、あるいはディスク，装置，ヘッドごとのＳ字振幅のばらつきがあったとしても、各Ｓ字信号に比例したＡＳあるいはＲＦあるいはＲＦエンベロープ信号を計測し、その計測値あるいは計測値に基づいたゲイン切り換え部１２１の設定値をＤＳＰ１２９内のＲＡＭに格納し、その格納値を、フォーカスジャンプを動作させる際に設定することにより、このばらつきに十分対応して、引き込みを行うことができる。
さらに、起動時の引き込みにおけるレンズ速度と、フォーカスジャンピング時のレンズ速度とを考慮して、起動時に格納した、ＦＥ信号のＳ字振幅を基に、フォーカスジャンピング時における引き込みレベルを計算し、該引き込みレベルを独自に設けるようにすれば、さらに安定な引き込みを実現することができる。
また、フォーカスジャンピング時にサンプリングするＦＥ信号を、これを、図１における加算器１１６と１１７の出力の和、すなわち全光量信号ＡＳで割り算した信号にする、あるいはゲイン切り換え回路１２１の設定ゲインを、上記全光量信号ＡＳの振幅に応じて常時切り換えられた信号となるようにすれば、Ｌ１，Ｌ０，あるいはディスクの内，中，外周での反射率が大きくばらついても、さらに正確にジャンプ先の情報面の引き込みレベルを検出することができる。
なお、Ｌ１からＬ０に移動する場合は、ＦＥ信号，あるいはＦＥＪＭＰパルスは、図１１の右側のようになるが、この場合も、上記と同様の手順，処理を行うことにより、全く同様に、フォーカスジャンピングを実現することができる。
また、上記の説明では、図２におけるＤ／Ａ変換器２０９に入力される制御信号，すなわちＦＥの駆動信号を、ホールドしてジャンピングするように構成しているが、面ふれが大きい場合などは、図２におけるスイッチ２０１に入力されるＦＥ信号を、信号高域阻止フィルタでノイズ成分を除去し、その信号をジャンピング中ホールドして、Ｄ／Ａ変換器２０９より駆動回路１３１に出力するように構成してもよく、この場合、面ふれによる位置誤差による不安定要素を、吸収することができる。
以上のように、本実施の形態３によれば、光ビームを記録担体から遠ざけるように，あるいは近づけるように移動手段を駆動して、第１，第２の情報面を通過させた際に得られる、光ビームの収束状態を検出した信号を記憶する収束状態検出信号記憶手段を備え、フォーカスジャンピング手段によりフォーカスジャンピングさせる際に、Ｓ字振幅を切り換えるＦＥのゲインを、上記収束状態検出信号記憶手段に記憶したＡＳ信号，あるいはＲＦ信号，またはそのエンベロープ検波信号の振幅より推定したＦＥの振幅値に基づいた値に設定し、フォーカス制御の引き込みレベルを、ゲイン切り換え後のＦＥ信号のＳ字振幅に対応して、設定するようにしたので、２層，あるいは多層ディスクの各情報面からの戻り光量がばらついて、Ｓ字の振幅がそれぞれ変わったとしても、また、ディスク，あるいは装置，ヘッドごとにＦＥ信号のＳ字振幅等がばらついたとしても、このばらつきに対しても安定にフォーカスジャンピングを安定に動作させることができる。
さらに、起動時の引き込みにおけるレンズ速度と、フォーカスジャンピング時のレンズ速度を考慮して、起動時に各情報面を通過したときに計測し格納した、振幅と、ＡＳ信号，あるいはＲＦ信号，またはそのエンベロープ検波信号の振幅を基に、ゲインを切り換え、切り換え後のフォーカスジャンピング時における引き込みレベルの値を計算して、該引き込みレベルを独自に設けるようにすれば、さらに安定な引き込みを実現することができる。
さらに、情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出する信号の振幅を、情報面からの反射光量を検出した信号の振幅で除算し、その除算した結果に基づいて、移動手段を駆動し第１の情報面から第２の情報面へのジャッピングを行うようにすれば、ディスクの内，中，外周での反射率が大きくばらついても、正確にジャンプ先の情報面の引き込みレベルを検出することができ、正確なフォーカスジャンピングを実現することができる。
実施の形態４．
上述のようなフォーカスジャンピングを行う際の，加速パルス，及び減速パルスの波高値は、フォーカスアクチュエータ１０４の感度，及び面ふれや、外部からの振動等を考慮し、フォーカスジャンピングの安定性を確保することができるように設定する必要がある。
光ディスク装置が、ディスクを水平に設置する水平設置タイプである場合、収束レンズ１０５の移動加速度は、その加速方向が下方から上方の場合は、（フォーカスアクチュエータ１０４が駆動する収束レンズ１０５の移動加速度が＋１Ｇ（Ｇは重力加速度））、その加速方向が上方から下方の場合は、（フォーカスアクチュエータ１０４が駆動する収束レンズ１０５の移動加速度が−１Ｇ）となるので、収束レンズの移動速度は、その影響を受け、下方から上方への移動の場合は遅くなり、上方から下方への移動の場合は速くなる。
よって、この差を打ち消し、安定なジャンピング動作を実現できるようにするために、本実施の形態４は、それぞれの加速パルスＡ０，Ａ１を、上方から下方（Ｌ１からＬ０）への移動の場合と、下方から上方（Ｌ０からＬ１）への移動の場合とで、その波高値を変えるようにしたものである。すなわち、下方から上方（Ｌ０からＬ１）への移動の場合の加速パルスＡ０の波高値を、上方から下方（Ｌ１からＬ０）への移動の場合の加速パルスＡ１の波高値よりも、大きくするようにしたものである。
また、加速パルスの波高値の代わりに、加速パルスの時間幅の設定を変えるようにしてもよく、下方から上方（Ｌ０からＬ１）への移動の場合の加速パルスＡ０の時間幅を、上方から下方（Ｌ１からＬ０）への移動の場合の加速パルスＡ１の時間幅よりも、長くなるように設定してもよい。
また、加速パルスの波高値，あるいは時間幅を単独でコントロールするのではなく、加速パルスの波高値と時間幅の積を、下方から上方（Ｌ０からＬ１）への移動の場合に、上方から下方（Ｌ１からＬ０）への移動の場合より、大きくなるように設定してもよい。
そして、上記いずれの場合においても、下方から上方へと、上方から下方への移動時の移動加速度の差を、ほぼ２Ｇとなるように設定すれば、いずれの移動方向においても、フォーカスジャンピングの安定性を確保することが可能となる。
以上のように、本実施の形態４によれば、フォーカスジャンピング手段を、光ビームの収束点を記録担体の一方の情報面から他方の情報面へ向けて移動させる加速信号を発生する加速手段と、光ビームの収束点の移動速度を減速する減速手段とで構成し、記録担体面が水平となるように設置されている場合に、下方から上方への移動時の加速信号の波高値と時間幅の積の値を、上方から下方への移動時のそれより大きく、あるいは下方から上方への移動時の加速信号の波高値を、上方から下方への移動時のそれより大きく、あるいは下方から上方への移動時の加速信号の時間幅を、上方から下方への移動時のそれより長くしたので、いずれの移動方向においても、フォーカスジャンピングの安定性を確保することが可能となる効果がある。
実施の形態５．
光ディスク装置が、上記実施の形態４と同様、水平設置のタイプである場合、加速パルスの波高値，あるいは時間幅、あるいはその両者の積の値ではなく、減速パルスのそれらの値の設定を、コントロールしてもよく、上記実施の形態４と同様の効果を得ることができる。
即ち、本実施の形態５においては、それぞれの減速パルスＢ０，Ｂ１は上方から下方（Ｌ１からＬ０）への移動の場合と、下方から上方（Ｌ０からＬ１）への移動の場合とで、波高値を変えるようにする。すなわち、下方から上方（Ｌ０からＬ１）への移動の場合の減速パルスＢ０の波高値は、上方から下方（Ｌ１からＬ０）へ移動する場合の減速パルスＢ１の波高値よりも、小さくなるようにする。
また、減速パルスの波高値の代わりに、減速パルスの時間幅の設定を変えるようにしてもよく、下方から上方（Ｌ０からＬ１）への移動の場合の減速パルスＢ０の時間幅を、上方から下方（Ｌ１からＬ０）への移動の場合の減速パルスＢ１の時間幅よりも、短くなるようにする。
また、減速パルスの波高値，あるいは時間幅を単独でコントロールするのではなく、減速パルスの波高値と時間幅との積が、下方から上方（Ｌ０からＬ１）への移動の場合に、上方から下方（Ｌ１から１Ｌ０）への移動の場合より、小さくなるように設定してもよい。
そして、上記いずれの場合においても、下方から上方へと、上方から下方への移動時の移動加速度の差を、ほぼ２Ｇとなるように設定すれば、いずれの移動方向においても、フォーカスジャンピングの安定性を確保することが可能となる。
以上のように、本実施の形態５によれば、フォーカスジャンピング手段を、光ビームの収束点を上記記録担体の一方の情報面から他方の情報面へ向けて移動させる加速信号を発生する加速手段と、光ビームの収束点の移動速度を減速する減速手段とで構成し、記録担体面が水平となるように設置されている場合に、下方から上方への移動時の減速信号の波高値と時間幅の積の値を、上方から下方への移動時のそれより小さく、あるいは下方から上方への移動時の減速信号の波高値を、上方から下方への移動時のそれより小さく、あるいは下方から上方への移動時の減速信号の時間幅を、上方から下方への移動時のそれより短くしたので、いずれの移動方向においても、フォーカスジャンピングの安定性を確保することが可能となる効果がある。
実施の形態６．
本実施の形態６による光ディスク装置は、水平垂直設置兼用タイプ、即ち、ディスクを水平に設置する機構と、ディスクを垂直に設置する機構とをともに有するタイプの装置に関するもので、フォーカス制御ＯＮ（ＦＯ制御ＯＮ）後のフォーカスアチュエータ１０４の駆動電流の直流成分，すなわちＤＡ変換器２０９の入力部分の直流値を検出して、この値の大小によって、ディスクが水平設置か垂直設置かを判定し、その判定結果に応じて、加速パルス，及び減速パルスを、それぞれの設置状態における各最適値に切り換えるように構成したものである。これにより、ディスクの面振れが大きい場合や、フォーカスアクチュエータ感度等に余裕がない場合においても、フォーカスジャンピングを安定に実現することができるものである。
この場合に、ディスクが水平設置であると判断した場合は、例えば、加速パルス，及び減速パルスを、上記実施の形態４，５で説明したような設定値にすればよい。一方、ディスクが垂直設置であると判断した場合に、Ｌ０からＬ１への移動時の加速パルス，及び減速パルスの移動速度と、Ｌ１からＬ０への移動時の加速パルス，及び減速パルスの移動速度とは、同じ値でよいものとすると、この場合、水平設置の場合と比較すると、Ｌ０からＬ１への移動時は＋Ｇの重力加速度，Ｌ１からＬ０への移動時は−Ｇの重力加速度の影響を受けるので、水平設置の場合の上方から下方へ移動速度は、垂直設置の場合の移動速度より速くなり、水平設置の場合の下方から上方の移動速度は、垂直の設置の場合の移動速度より遅くなる。
よってこの差を打ち消し、安定なジャンピング動作を実現するために、垂直設置，水平設置の場合のそれぞれの加速パルスＡ０Ｖ，Ａ０Ｈを、下方から上方（Ｌ０からＬ１）への移動の場合に、波高値，あるいは時間幅を変えるようにする。
すなわち、水平設置での下方から上方（Ｌ０からＬ１）への移動の場合の，加速パルスＡ０Ｈの波高値と時間幅の積を、垂直設置での移動時（Ｌ０からＬ１への移動時もＬ１からＬ０への移動時も同じ）の，加速パルスＡ０Ｖの波高値と時間幅の積よりも大きくなるように設定する。
あるいは、水平設置，垂直設置の加速パルスを、時間幅は一定で、波高値のみを、水平設置で下方から上方（Ｌ０からＬ１）へ移動する場合を、垂直設置での移動時（Ｌ０からＬ１への移動時もＬ１からＬ０への移動時も同じ）より大きくする、あるいは水平設置，垂直設置の加速パルスを、波高値は一定で、時間幅のみを、水平設置で下方から上方（Ｌ０からＬ１）へ移動する場合を、垂直設置での移動時より大きくしてもよい。
これは、減速パルスを同様に制御しても同様の効果を得ることができる。
すなわち、水平設置での下方から上方（Ｌ０からＬ１）への移動の場合の，減速パルスＡ０Ｈの波高値と時間幅の積を、垂直設置での移動時（Ｌ０からＬ１への移動時もＬ１からＬ０への移動時も同じ）の減速パルスＡ０Ｖの波高値と時間幅の積よりも小さくなるように設定する。
あるいは、水平設置，垂直設置の減速パルスを、時間幅は一定で、波高値のみを、水平設置で下方から上方（Ｌ０からＬ１）へ移動する場合を、垂直設置での移動時（Ｌ０からＬ１への移動時もＬ１からＬ０への移動時も同じ）より小さくする、あるいは水平設置，垂直設置の加速パルスを、波高値は一定で、時間幅のみを、水平設置で下方から上方（Ｌ０からＬ１）へ移動する場合を、垂直設置での移動時より小さくしてもよい。
実施の形態７．
逆に、水平設置で上方から下方（Ｌ１からＬ０）への移動の場合には、垂直設置でのＬ１からＬ０への移動に対して−１Ｇの重力加速度の影響を受けるので、水平設置での上方から下方へ移動の場合の移動速度は、垂直設置でのＬ１からＬ０への移動速度より速くなる。
よってこの差を打ち消し、安定なジャンピング動作を実現するために、本実施の形態７は、垂直設置、水平設置も場合のそれぞれの加速パルスＡ０Ｖ、Ａ０Ｈを、上方から下方（Ｌ０からＬ１）へ移動の場合にも、波高値，あるいは時間幅を変えるようにしたものである。
すなわち、水平設置での上方から下方（Ｌ０からＬ１）への移動時の加速パルスＡ０Ｈの波高値と時間幅の積を、垂直設置での移動時（Ｌ０からＬ１への移動時もＬ１からＬ０への移動時も同じ）の加速パルスＡ０Ｖの波高値と時間幅の積よりも小さく設定する。
また、水平設置，垂直設置の加速パルスを、時間幅は一定で、波高値のみを、水平設置で上方から下方（Ｌ１からＬ０）へ移動する場合を、垂直設置での移動時（Ｌ０からＬ１への移動時もＬ１からＬ０への移動時も同じ）より大きくする、あるいは水平設置，垂直設置の加速パルスを、波高値は一定で、時間幅のみを、水平設置で上方から下方（Ｌ１からＬ０）へ移動する場合を、垂直設置での移動時より大きくしてもよい。
これは、減速パルスを同様に制御しても同様の効果を得ることができる。
すなわち、水平設置での上方から下方（Ｌ１からＬ０）への移動の場合の，減速パルスＡ０Ｈの波高値と時間幅の積を、垂直設置での移動時（Ｌ０からＬ１への移動時もＬ１からＬ０への移動時も同じ）の減速パルスＡ０Ｖの波高値と時間幅の積よりも小さくなるように設定する。
あるいは、水平設置，垂直設置の減速パルスを、時間幅は一定で、波高値のみを、水平設置で上方から下方（Ｌ１からＬ０）へ移動する場合を、垂直設置での移動時（Ｌ０からＬ１への移動時もＬ１からＬ０への移動時も同じ）より小さくする、あるいは水平設置，垂直設置の加速パルスを、波高値は一定で、時間幅のみを、水平設置で上方から下方（Ｌ１からＬ０）へ移動する場合を、垂直設置での移動時より小さくしてもよい。
また先に説明したフォーカスの引き込み方法では、装置の起動時、再起動時には、必ず最初に２層ディスクでのＬ１層，すなわち光ビームの発光側に最も遠い情報面で引き込むこととなる。よって同様にこの引き込んだ層を最初の基準とすると、装置起動時の１回目のフォーカスジャンピングをする方向が決定される。
すなわち、最初にフォーカス制御を引き込んで１回目のフォーカスジャンピングによって移動する方向は、常に２層ディスクのＬ０層，すなわち光ビームの発光側に近づく方向の隣接した情報面である。ここで外部からの衝撃等によって、偶然最初にフォーカス制御を引き込んだ情報面が正常な検出面でなかったような場合、あるいは一旦フォーカス制御を引き込んだ後、別の情報面に飛んでしまったような場合には、２層ディスクの場合は、上述したとおりの所定のフォーカスジャンピングの方向に情報面はないので、フォーカス制御がはずれることとなり、再起動することにより復帰することができる。また、多層ディスクの場合は、引き込んだ情報面の位置によっては、いずれの方向にもフォーカスジャンピングによる移動が可能であるが、ジャンピングした後、トラッキングを引き込み、そこでのアドレス情報を，あるいは所定の情報トラックに移動し、そこに書いてあるレイヤ情報を読むことにより、現在の位置が正しくないことを認識することができる。よって、再起動，あるいはアドレス情報による補正ジャンピングを行うことによって、所定の情報面に復帰することができる。
さらに、アドレスが読めた状態で、現在フォーカス制御がかかっている情報面の番号を記憶しておくようにすれば、振動衝撃等によってフォーカス制御がはずれたり、別の情報面に引き込んでしまった場合にも、その記憶したアドレスをもとに、再生中，あるいは記録中であった情報面に、正確に復帰することができる。
実施の形態８．
次に、本発明の実施の形態８による光ディスク装置について説明する。
本実施の形態８は、検索時にデフォーカスをキャンセルし、安定な検索を実現するものであり、図１，及び図１３、図１４、図１５、及び図１６を用いて説明する。図１３は、ＦＥをピークホールド処理し、ＤＳＰ１２９内でフォーカス制御を実現する部分を詳細に示したブロック図であり、図１４は、検索処理を説明するための収束レンズ１０５，光ビーム１０７ａ，及びディスク１０１の位置関係を示した断面図、図１５は、例えば図１４の矢印方向Ａに検索を実行したときのピークホールド前後のＦ＋，Ｆ−，及びその差信号であるＦＥＥＮＶ，及びＦＥの波形図、図１６は、本実施の形態８を説明するために、図１の非点収差法によるＦＥの検出部分を拡大したブロック図である。
光検出器１１３をはじめとする光学素子の調整誤差等により、Ｆ＋，Ｆ−のトラッククロスの変調信号のレベルがばらつく。よってＦ＋，Ｆ−の差信号であるＦＥは、図１５に示すように、そのばらつきだけトラッククロスの影響を受け、フォーカスずれ（デフォーカス）が生ずる。従って、検索中にはこのトラッククロスによる外乱が混入するので、フォーカスずれが発生してＴＥ信号の振幅が低下したり、Ｓ／Ｎが悪くなったりして、光ビームのトラック方向の位置検出のためのＴＥ信号のカウントが不可能となる。さらに、上記フォーカスずれ量、即ちデフォーカス量が大きくなると、フォーカス飛びが発生して、目的のトラックへの移動を行うことが困難になる。
図１に示されるように、光検出器１１３よりプリアンプ１１４，１１５を介して得られるＦ＋，Ｆ−信号は、ピークホールド回路１２５ａ，及び１２５ｂによってＦ＋，Ｆ−信号の上側（ディスク１０１のミラー側）のピークがホールドされ、図１５におけるＦ＋ＰＨ，Ｆ−ＰＨのような検索時のトラッククロスの影響を受けない信号が生成される。この２つの信号の差を差動増幅器１２６でとることにより、図１５に示されるＦＥＥＮＶ信号が得られる。
このＦＥＥＮＶ信号を、ゲイン切り換え部１２７を介し、これに最適なゲインを設定して所定の振幅にして、ＡＤ変換器１２８を介してＤＳＰ１２９に入力する。通常のフォーカス制御，及びフォーカス引き込み、フォーカスジャンピングは、応答性を十分必要とするので、該ＤＳＰ１２９内のスイッチ４０１のＢ，Ｃ間をＯＮにして従来と同様の処理を行い、検索中には、この検索中のみにＦＥに現れるトラッククロスの影響を除去する必要があるので、スイッチ４０１のＡ，Ｃ間がＯＮになるようにする。このように、通常のトラッキング制御がＯＮされている場合のフォーカス制御によるＦＥ信号と、検索中のフォーカス制御の下で入力するＦＥ信号とを切り替えることにより、トラッククロスの影響によるデフォーカスを抑制し、検索中のカウント誤差やフォーカス飛びを防止し、安定な検索性能を確保することができる。
なお、本実施の形態８では、ＦＥの検出方法として非点収差法を用いた場合を例にとって述べたが、本実施の形態は、他の検出方法を用いた場合にも同様に適用することができる。ただし、特に本実施の形態８で説明した図１５のような非点収差法によるＦＥ検出の場合は、トラッククロスの影響が大きくなる傾向にあるため、その効果は非常に大きいものである。
以上のように、本実施の形態８によれば、検索手段により所望するトラックを検索する際に、光検出手段の２つの受光領域からの出力信号のピークレベルを検出し、両ピークレベル検出信号の差より情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出するように収束状態検出手段を構成したので、光学素子の調整誤差等により検索時に生ずるデフォーカスに対して、通常のトラッキング制御がＯＮされている場合のによるＦＥ信号と、検索中のフォーカス制御の下で入力するＦＥ信号とを切り替えることにより、トラッククロスの影響によるデフォーカスを抑制して、検索中のカウント誤差やフォーカス飛びを防止することができ、安定な検索性能を確保することができる効果が得られる。
実施の形態９．
本発明の実施の形態９による光ディスク装置における，２層以上のディスクの偏心学習について、２層ディスクの場合を例にとって、図１０，図２５を用いて説明する。
図２５(a) ，(b) は、ディスクの偏心学習時のＴＥ，及びディスクモータのＦＧ信号を示したものである。
装置の電源が投入され、該装置に２層ディスクが装着されると、ディスクモータ１０２を所定回転数で回転させる（ＤＭＯＮ）。次に、半導体レーザ１０８を発光させ（ＬＤＯＮ）、前述した動作で、下側の光ビーム１０７ａで最初に検出できる２層ディスクの第２層目Ｌ１に、まずフォーカスを引き込む。Ｌ１にフォーカスを引き込んだ状態では、偏心の影響で、図２５(a) に示すような正弦波状のトラッククロス信号がＴＥ上に現れる。
ディスクモータのＦＧは、モータの回転に応じて１回転に所定パルス，図では１０パルス，のパルス信号である。よって、ＤＳＰ１２９は、モータ１回転（ＦＧ１０パルス）の間のＴＥの本数を計測するために、ＦＧ１０パルスを分周した１回転１パルスとし、その１パルスの期間の間の上記ＴＥ信号の０クロスを検出してその回数をカウントすることにより、ディスクの偏心量を計測する, 動作を行う。
ディスクモータのＦＧが、上記方法によって、情報面Ｌ１での偏心量Ｄf1の計測を完了した後、ＤＳＰ１２９は、内部の偏心メモリ３０６に、Ｌ１での偏心量Ｄf1の情報を格納して、前述したフォーカスジャンピングによって、光ビームの合焦点をＬ０に移動する。
上記と同様に、情報面Ｌ０でトラッキング制御を不動作にし、フォーカス制御を動作状態にして、図２５(b) に示すような正弦波状のトラッククロス信号から、ＤＳＰ１２９はモータ１回転（ＦＧ１０パルス）の期間の間のＴＥの本数を、例えば０クロスの回数をカウントして、上記ディスクの偏心量を計測する。情報面Ｌ０での偏心量の計測が完了した後、ＤＳＰ１２９は、内部の偏心メモリ３０９に、Ｌ０での偏心量の情報を格納する。
Ｌ１，Ｌ０のそれぞれの情報面の偏心情報を、内部の偏心メモリ３０９に記憶すると、ＤＳＰ１２９は、現在光ビームの制御がかかっている情報面に対応した偏心量を参照し、その量からモータのＦＧ信号と、ＦＧを分周した１回転信号に同期した正弦波状の補正信号（図２５(b) 参照）を生成して、これを合成回路３０４を介してトラッキング制御系に加算して、偏心に対する追従性を向上させる。したがって、２層ディスクで、Ｌ０からＬ１に、あるいはＬ１からＬ０に移動しても、その目的の情報面に応じてフォーカスジャンプする際に、上記補正信号を生成する際に用いる，記憶した偏心情報を切り替えることによって、偏心に対して常に応答性の良いトラッキング制御系を構築することができる。
ところで、偏心の計測，補正については、他にも種々の方法が提案されているが、本実施の形態は、偏心の計測補正方法については、何ら上記で説明したものに限定されるものではない。
以上のように、本実施の形態９によれば、フォーカスジャンピング手段により情報面を飛び越し走査させて、記録担体の第１の情報面と第２の情報面におけるトラックの偏心に対応した偏心信号をそれぞれ記憶し、フォーカスジャンピング手段によって飛び越し走査する際に、飛び越しする情報面に対応する偏心記憶信号を、トラッキング制御手段の出力に加算する制御を行うようにしたので、２層ディスクで２つの情報面間を移動する際、その目的の情報面に応じて、フォーカスジャンプに際しての補正信号を生成するに用いる記憶した偏心情報を切り替えることによって、各情報面の偏心に対する追従性を向上させることができ、偏心に対して常に応答性の良い，トラッキング制御系を構築することができる。
実施の形態１０．
本発明の実施の形態１０による光ディスク装置における，２層以上のディスクのトラッキング制御のゲイン学習について、２層ディスクの場合を例にとって、図２６を用いて説明する。
図２６は、図１の全体ブロック図のうちの，本実施の形態１０に関連するトラッキング制御系と、そのゲイン学習の部分について、ＤＳＰ１２９の内部の構成を示すブロック図である。
装置の電源が投入され、２層ディスクが装着されると、ディスクモータ１０２を所定回転数で回転させる（ＤＭＯＮ）。次に、半導体レーザ１０８を発光させ（ＬＤＯＮ）、前述した動作で、下側の光ビーム１０７ａで最初に検出できる２層ディスクの第２層目Ｌ１に、まずフォーカスを引き込む。その後、トラッキング制御をＯＮし、トラッキング制御のゲイン学習を開始する。
ＤＳＰ１２９内のゲイン計測部３１１は、トラッキング制御系にゲイン交点付近の周波数の外乱Ａを印加して、その印加した後のトラッキングエラー信号ＴＥと（位相補償器３０２の入力点の信号）と、トラッキング制御のループを一巡した信号（スイッチ３０１の出力の信号）を取り込み、その２つの信号より、オープンループのゲインＧを算出し、その算出した現在のゲインより、所望のトラッキングゲインに対する補正量を算出し、それに応じた信号を、スイッチ３１２ａを介して、ゲイン切換部３０３に加えて、所定のゲインに切り換える，動作を行う。
２層ディスクの場合は、情報面Ｌ１で計測した現在のゲインより、所望のトラッキングゲインに対する補正量を算出し、それに応じた切り換え値を、スイッチ３１２ａを介して、ゲイン切換部３０３に加えて、所定のゲインに切り換えると同時に、ゲイン格納部３１２へその切り換え値を格納する。
上記方法によって、情報面Ｌ１でのゲインの計測と、切り換え値の格納が完了した後、前述したフォーカスジャンピングによって、光ビームの合焦点をＬ０に移動する。
上記と同様にして、情報面Ｌ０で計測した現在のゲインより、所望のトラッキングゲインに対する補正量を算出し、それに応じた切り換え値を、ゲイン切換部３０３に加えて、所定のゲインに切り換えると同時に、ゲイン格納部３１２へ、その切り換え値を格納する。
上記Ｌ０，Ｌ１の各々の情報面で、一度上記トラッキング制御ゲインの補正量を算出した後は、ゲイン格納部３１２には、上記Ｌ０，Ｌ１の各々の情報面での，該トラッキング制御ゲインの補正値である，ゲイン切り換え部３０３の切り換え値が格納されており、ＤＳＰ１２９は、該ゲイン格納部３１２内の，現在光ビームの制御がかかっている情報面に対応したゲイン切り換え値を、スイッチ３１２ａを介して、ゲイン切り換え部３１２に出力して、その情報面で最適なトラッキングゲインになるようにする。したがって、２層ディスクでＬ０からＬ１に、あるいはＬ１からＬ０に移動した場合にも、その目的の情報面に応じて、フォーカスジャンプする際に、トラッキングゲインを学習し、格納したそれぞれの情報面の最適値に切り換えることにより、いずれの情報面においても、安定なトラッキング制御系を構築することができる。
なお、本実施の形態１０では、外乱を印加してその一巡伝達信号より直接ループゲインを求める方法を用いた場合について述べたが、本実施の形態は、他のゲインの計測方法を用いる場合においても、同様に適用することができる。
以上のように、本実施の形態１０によれば、２層ディスクにおいて一方の情報面から他方の情報面に移動する際に、以前のフォーカスジャンピングでトラッキングゲインを学習し、今回のフォーカスジャンピングのトラッキングゲインを、その目的の情報面に応じて、それぞれの情報面の最適値に切り替えることにより、いずれの情報面においても、安定なトラッキング制御系を構築することができる。
実施の形態１１．
本発明の実施の形態１１による光ディスク装置における，２層以上のディスクのディスクのフォーカス制御のゲイン学習について、２層ディスクの場合を例にとって、図２７を用いて説明する。
図２７は、図１の全体ブロック図のうちの，本実施の形態１１に関連するフォーカス制御系と、そのゲイン学習の部分について、ＤＳＰ１２９の内部の構成を示すブロック図である。
装置の電源が投入され、２層ディスクが装着されると、ディスクモータ１０２を所定回転数で回転させる（ＤＭＯＮ）。次に、半導体レーザ１０８を発光させ（ＬＤＯＮ）、前述した動作で、下側の光ビーム１０７ａで最初に検出できる２層ディスクの第２層目Ｌ１に、まずフォーカスを引き込む。その後、トラッキング制御をＯＮし、フォーカス制御のゲイン学習を開始する。
ＤＳＰ１２９内のゲイン計測部２１１は、フォーカス制御系にゲイン交点付近の周波数の外乱Ｂを印加して、その印加した後のフォーカスエラー信号ＦＥ（位相補償器２０２の入力の信号）と、フォーカス制御のループを一巡した信号（スイッチ２０１の出力の信号）を取り込み、その２つの信号より、オープンループのゲインを算出する。その算出した現在のゲインより、所望のフォーカスゲインに対する補正量を算出し、それに応じた信号を、スイッチ２１２ａを介して、ゲイン切換部２０３に加えて、所定のゲインに切り換える，という動作を行う。
２層ディスクの場合は、情報面Ｌ１で計測した現在のゲインより、所望のフォーカスゲインに対する補正量を算出し、それに応じた切り換え値を、スイッチ２１２ａを介して、ゲイン切換部２０３に加えて、所定のゲインに切り換えると同時に、ゲイン格納部２１２へ、その切り換え値を格納する。
上記方法によって、情報面Ｌ１でのゲインの計測と、切り換え値の格納とが完了した後、前述したフォーカスジャンピングによって、光ビームの合焦点をＬ０に移動する。
上記と同様にして、情報面Ｌ０で計測した現在のゲインより、所望のフォーカスゲインに対する補正量を算出し、それに応じた切り換え値を、スイッチ２１２ａを介して、ゲイン切換部２０３に加えて、所定のゲインに切り換えると同時に、ゲイン格納部２１２へ、その切り換え値を格納する。
上記Ｌ０，Ｌ１の各々の情報面で、一度上記フォーカス制御ゲインの補正量を算出した後は、ゲイン格納部２１２には、Ｌ０，Ｌ１の各々の情報面のフォーカス制御ゲインの補正値である，ゲイン切り換え部３０３の切り換え値が格納され、ＤＳＰ１２９は、現在光ビームの制御がかかっている情報面に対応したゲイン切り換え値を、スイッチ２１２ａを介して、ゲイン切り換え部２１２に出力して、その情報面で最適なフォーカスゲインが得られるように制御を行う。したがって、２層ディスクで、Ｌ０からＬ１、Ｌ１からＬ０に移動した場合にも、その目的の情報面に応じてフォーカスジャンプする際に、フォーカスを学習し、格納したそれぞれの情報面の最適値に切り換えることにより、いずれの情報面においても、安定なフォーカス制御系を構築することができる。
なお、本実施の形態１１の上記の説明は、外乱を印加してその一巡伝達信号より直接ループゲインを求める方法を用いた場合について述べたが、本実施の形態は、他のゲインの計測方法を用いる場合においても、同様に適用することができる。
以上のように、本実施の形態１１によれば、２層ディスクにおいて一方の情報面から他方の情報面に移動する際に、以前のフォーカスジャンピングでフォーカスゲインを学習し、今回のフォーカスジャンピングのフォーカスゲインを、その目的の情報面に応じて、それぞれの情報面の最適値に切り替えることにより、いずれの情報面においても、安定なフォーカス制御系を構築することができる。
実施の形態１２．
本発明の実施の形態１２による光ディスク装置における，２層以上のディスクのディスクのフォーカス制御のオフセット学習について、２層ディスクの場合を例にとって、図２８を用いて説明する。
図２８は、図１の全体ブロック図のうちの，本実施の形態１２に関連するフォーカス制御系と、そのオフセット学習の部分について、ＤＳＰ１２９の内部の構成を示すブロック図である。
装置の電源が投入され、２層ディスクが装着されると、ディスクモータ１０２を所定回転数で回転させる（ＤＭＯＮ）。次に、半導体レーザ１０８を発光させ（ＬＤＯＮ）、前述した動作で、下側の光ビーム１０７ａで最初に検出できる２層ディスクの第２層目Ｌ１に、まずフォーカスを引き込む。その後、トラッキング制御をＯＮして、フォーカス制御のオフセット学習を開始する。
ＤＳＰ１２９には、ＲＦをエンベロープ検波したＲＦＥＮＶ信号が入力されており、該ＤＳＰ１２９は、そのＲＦＥＮＶ信号の振幅を、フォーカス位置探索部２１３で計測し、その振幅が最大になるように、スイッチ２１４ａを介して、合成回路２０４に信号を印加して、フォーカスオフセットを補正する，という動作を行う。
２層ディスクの場合は、情報面Ｌ１において、合成回路２０４に信号を加えてフォーカス位置を変化させながらＲＦＥＮＶを計測し、ＲＦＥＮＶが最大になるようなフォーカス位置をフォーカス位置探索部２１３で探索し、そのオフセット補正値を求める。その求めたフォーカスオフセット補正値を、スイッチ２１４ａを介して、合成回路２０４に出力してフォーカスオフセットを補正すると同時に、該フォーカスオフセット補正値を、フォーカスオフセット格納部２１４に格納する。
上記方法によって、情報面Ｌ１でのフォーカスオフセットの探索と、オフセット補正値の格納が完了した後、前述したフォーカスジャンピングによって、光ビームの合焦点をＬ０に移動する。
上記と同様にして、情報面Ｌ０で探索したフォーカス位置により、フォーカスオフセット補正値を算出し、スイッチ２１４ａを介して、合成回路２０４に出力してフォーカス位置を補正すると同時に、該フォーカスオフセット補正値Ｃfo0 をフォーカスオフセット格納部２１４に格納する。
上記のようにして、それぞれ情報面Ｌ０，Ｌ１でのフォーカスオフセット補正値が探索された後は、上記フォーカスオフセット値格納部２１４には、Ｌ０，Ｌ１各々の情報面のフォーカス制御のオフセット補正値が格納されており、ＤＳＰ１２９は、そのフォーカス制御を行う際に、現在光ビームの制御がかかっている情報面に対応したオフセット補正値を、フォーカスオフセット格納部２１４より読みだして、スイッチ２１４ａを介して、合成回路２０４に出力して、その情報面に対応したオフセット補正を行い、正しい目標位置にフォーカス制御を行う。
したがって、２層ディスクで、Ｌ０からＬ１、Ｌ１からＬ０に移動した場合にも、その目的の情報面に応じて、フォーカスジャンプする際に、フォーカスオフセットを学習し、これを、格納したそれぞれの情報面の最適値に切り換えるので、いずれの情報面においても、安定なフォーカス制御性能を確保し、再生信号のマージンを拡大することができる。
ところで、本実施の形態１２では、ＲＦＥＮＶ信号が最大になるような位置にＬ０，Ｌ１の各々のフォーカスオフセットを、補正学習するように構成しているが、これは、ＲＦＥＮＶ信号の振幅が等しくなる２点（ＲＦＥＮＶ信号が最大になるフォーカス位置が、その２点の中点に来るはずのため）の中点を、探索するように構成してもよい。
また、フォーカスオフセットを検出する信号としては、ＲＦＥＮＶ信号のほか、ＴＥ信号、再生信号のジッタ信号、再生信号のＣ／Ｎ、あるいはデータのエラーの数、またはエラーレートによっても、検出することが可能であり、本実施の形態は、このオフセットの検出方法において、何ら制限を受けるものではない。
以上のように、本実施の形態１２によれば、２層ディスクにおいてフォーカスジャンピングさせる際，上記記録担体の第１の情報面と第２の情報面における上記フォーカス制御手段の所望の目標位置に対応するフォーカス制御のオフセット補正値を、それぞれフォーカス位置記憶手段に記憶しておき、今回、フォーカスジャンピングする際に、上記フォーカス制御手段の目標位置を、その目的の情報面に応じて、それぞれの情報面の最適値に切り替えることにより、いずれの情報面においても、安定なフォーカス制御系を構築することができる。
実施の形態１３．
本発明の実施の形態１３による光ディスク装置における，２層以上のディスクのディスクのトラッキング制御のオフセット学習について、２層ディスクの場合を例にとって、図２９を用いて説明する。
図２９は、図１の全体ブロック図のうちの，本実施の形態１３に関連するトラッキング制御系と、そのオフセット学習の部分について、ＤＳＰ１２９の内部の構成を示すブロック図である。
装置の電源が投入され、２層ディスクが装着されると、ディスクモータ１０２を所定回転数で回転させる（ＤＭＯＮ）。次に、半導体レーザ１０８を発光させ（ＬＤＯＮ）、前述した動作で、下側の光ビーム１０７ａで最初に検出できる２層ディスクの第２層目Ｌ１に、まずフォーカスを引き込み、トラッキング制御のオフセット学習を開始する。
装置の電源が投入され、２層ディスクが装着されると、ディスクモ−タ１０２を所定回転数で回転させる（ＤＭＯＮ）。次に、ステップＳ２で、半導体レ−ザ１０８を発光させ（ＬＤＯＮ）、前述した動作で、下側の光ビーム１０７ａで最初に検出できる２層ディスクの第２層目Ｌ１に、まずフォーカスを引き込む。
フォーカスを引き込んだ状態では、偏心の影響で、図２５(a) に示すような正弦波状のトラッククロス信号が、ＴＥ上に現れる。
トラッキングオフセット補正部３１３は、この正弦波状のＴＥをサンプリングし、極大値と極小値を求め、その差分によりトラッキングのオフセットを求める。あるいは、ＴＥをサンプリングし、その値を積分して、積分値によってオフセットを求めてもよい。該トラッキングオフセット補正部３１３は、該算出したオフセットにより、合成回路３０４に印加する補正値を求め、その補正値は、トラッキングオフセット補正部３１３中のＲＡＭに格納するとともに、合成回路３０４に出力されるトラッキングのオフセットを補正する，という動作を行う。
上記方法によって、情報面Ｌ１でのトラッキングのオフセットの計測、及び補正値の格納が完了した後、前述したフォーカスジャンピングによって、光ビームの合焦点を、Ｌ０に移動する。
上記と同様に、情報面Ｌ０でトラッキング制御を不動作とし、フォーカス制御を動作状態にして、図２５に示すような正弦波状のトラッククロス信号を、極大値、極小値の検出、あるいは積分によってオフセットを計測する。情報面Ｌ０のオフセットの計測が完了した後、トラッキングオフセット補正部３１３中の別のＲＡＭに、Ｌ０でのオフセット補正値を格納する。
Ｌ１，Ｌ０のそれぞれの情報面のトラッキングオフセット補正値を、ＲＡＭに記憶すると、ＤＳＰ１２９のトラッキングオフセット補正部３１３は、現在光ビームの制御がかかっている情報面に対応したオフセット補正値を選択し、即ち、現在光ビームの制御がかかっている情報面がＬ０のときはトラッキングオフセット補正値を、Ｌ１のときはを選択し、これを合成回路３０４に出力し、トラッキングオフセットの補正を行う。
したがって、２層ディスクで、Ｌ０からＬ１に、あるいはＬ１からＬ０に移動しても、その目的の情報面に応じて、フォーカスジャンプする際に、目的の層の情報面に対応したフォーカスオフセット補正値への設定を行うことにより、トラッキング制御系のオフセットを常に除去することができ、安定なトラッキング制御を構築することができる。
ところで、オフセットの計測，補正については、他にも種々の方法が提案されているが、本実施の形態は、オフセットの計測補正方法によっては、何ら制限を受けるものではない。
以上のように、本実施の形態１３によれば、２層ディスクにおいてフォーカスジャンピングさせる際，上記記録担体の第１の情報面と第２の情報面における上記トラッキング制御手段の所望の目標位置に対応するトラッキングオフセット補正値を、それぞれトラッキング位置記憶手段に記憶しておき、今回、フォーカスジャンピングする際に、上記トラッキング制御手段の目標位置を、その目的の情報面に応じて、それぞれの情報面の最適値に切り替えることにより、いずれの情報面においても、安定なトラッキング制御系を構築することができる。
実施の形態１４．
本発明の実施の形態１４による光ディスク装置における，２層以上のディスクのディスクのトラッキング制御のオフセット学習について、２層ディスクの場合を例にとって、図２４を用いて説明する。
図２４は、図１の全体ブロック図のうちの，本実施の形態１４に関連する位相差トラッキング制御系と、その位相差にともなうオフセット（以下、位相差オフセット，と称す）の補正の部分について、ＤＳＰ１２９の内部と、その周辺の構成を示すブロック図である。
装置の電源が投入され、２層ディスクが装着されると、ディスクモータ１０２を所定回転数で回転させる（ＤＭＯＮ）。次に、ステップＳ２で、半導体レーザ１０８を発光させ（ＬＤＯＮ）、前述した動作で、下側の光ビーム１０７ａで最初に検出できる２層ディスクの第２層目Ｌ１に、まずフォーカスを引き込む。フォーカスを引き込んだ状態では、偏心の影響で、図２５に示すような，正弦波状のトラッククロス信号がＴＥ上に現れる。
ＤＳＰ１２９は、そのレンズシフト部３１７により、合成回路３０４に信号を印加し、トラッキングアクチュエータ１０３に強制的に電流を流してオフセットを与え、収束レンズ１０５を、約＋３００μｍだけレンズシフトさせる。レンズシフトさせた状態で、対称性検出部３１８は、正弦波状のＴＥをサンプリングし、その極大値と極小値を求め、その差分により、レンズシフト＋側のトラッキングの対称性Ｖｏｆｆ＋を求める。あるいは、ＴＥをサンプリングし、その値を積分して、積分値によって対称性を求めてもよい。
次に、レンズシフト部３１７の出力信号の極性を切り換え、約−３００μｍだけレンズシフトさせた状態で、対称性検出部３１８は、正弦波状上のＴＥをサンプリングし、極大値と極小値を求め、その差分により、レンズシフト−側のトラッキングの対称性Ｖｏｆｆ−を求める。あるいは、ＴＥをサンプリングし、その値を積分して、積分値によって対称性を求めてもよい。
上記算出した正負のレンズシフトしたオフセットの差が最小になるように、可変遅延器３１５，３１６の遅延量（あるいは進み量）Ｐd1を切り換えていく。
上記最小となる遅延量が決定したら、その遅延量を設定するための出力値を、位相差補正量格納部３１９に記憶する。
上記方法によって、情報面Ｌ１での位相差トラッキングの位相差オフセットの補正値である，可変遅延器３１５，３１６の遅延量が設定され、該設定値の位相差補正量格納部３１９への格納が完了した後、前述したフォーカスジャンピングによって、光ビームの合焦点を、Ｌ０に移動する。
上記と同様に、情報面Ｌ０でトラッキング制御を不動作にし、フォーカス制御を動作状態にして、位相差オフセットの，補正する最適な遅延量Ｐd0を求める。
情報面Ｌ０における可変遅延器３１５，３１６の遅延量（あるいは進み量）Ｐd1, Ｐd0が決定したら、その遅延量を設定するための出力値を、位相差補正量格納部３１９に記憶する。
一度、Ｌ１，Ｌ０のそれぞれの情報面の，上記位相差トラッキングの位相差オフセットを補正するための可変遅延器３１５，３１６の設定値Ｐd1, Ｐd0を、位相差補正量格納部３１９に記憶すると、その後は、ＤＳＰ１２９は、現在光ビームの制御がかかっている情報面に対応した遅延量を選択し、これをスイッチ３１９ａを介して、可変遅延器３１５，３１６に設定する。
したがって、２層ディスクでＬ０からＬ１に、あるいはＬ１からＬ０に移動した場合にも、その目的の情報面に応じてフォーカスジャンプする際に、目的の層の情報面に対応した可変遅延器３１５，３１６の遅延量Ｐd1, Ｐd0を、設定することができるので、レンズシフトした場合のトラッキング制御系のオフセットを常に除去することができ、安定なトラッキング制御を構築することができる。
ところで、位相差オフセットの計測，及び補正については他にも種々の方法が提案されているが、本発明は、オフセットの計測補正方法によっては何ら限定をうけるものではない。
以上のように、本実施の形態１４によれば、記録担体からの反射光を、分割された複数の領域で受光したときの，光検出手段の各受光領域の出力信号の位相関係に基づいて、情報面上の光ビームの収束点とトラックとの位置関係に対応した位相差トラックずれ信号を発生し、トラッキング制御手段は、該位相差トラックずれ検出手段の出力信号に応じて上記移動手段を駆動してトラッキング制御を行うものとし、フォーカスジャンピング手段により情報面を飛び越し走査を行わせ、記録担体の第１の情報面と第２の情報面における上記位相差トラックずれ検出手段の出力信号が所望の出力となるような，上記光検出手段の各受光領域における信号の進み量，あるい遅れ量を、位相キャンセル量として記憶し、フォーカスジャンピング手段によって飛び越し走査する際に、飛び越しする情報面に対応する位相キャンセル量記憶信号を、上記位相キャンセル量記憶手段より読み出して上記光検出手段の各受光領域の信号の遅延量，あるいは進み量を切り替えるように制御するようにしたので、２層ディスクで、２つの情報面間で移動しても、その目的の情報面に応じて、フォーカスジャンプする際に、目的の層の情報面に対応したフォーカスオフセット補正値への設定を行うことにより、トラッキング制御系のオフセットを常に除去することができ、安定なトラッキング制御を構築することができる。
本発明の光ディスク装置は、大容量の多層ディスクに対して、高速かつ安全にフォーカス制御の引き込みを行うことのできる光ディスク装置として利用可能である。
本発明の実施の形態１による光学式記録再生装置のブロック図。 実施の形態１の、図１のフォーカス制御，及びフォーカス引き込みに関する部分を詳細に示したブロック図。 実施の形態１の、基材厚の異なるＣＤ，ＤＶＤ（それぞれ図(a) ，(b) ）における、ディスクと、ＵＰ／ＤＯＷＮ信号と、ＦＥ信号との関係を示す波形図。 実施の形態１の、フォーカス引き込み時における基材厚の異なるＣＤ，ＤＶＤにおける、ＦＥ、ＵＰ／ＤＯＷＮ信号、及びＡＳ信号を示す波形図。 実施の形態１の動作を説明するためのフォーカス引き込み処理のフローチャート。 本発明で使用する２層，および多層ディスクの断面を示す図。 本発明の実施の形態２における、フォーカス制御の引き込み動作を説明するためのレンズ駆動信号，およびＦＥ信号の波形、ならびに各段階での収束レンズ位置を示す図。 実施の形態２における、フォーカス制御の引き込み動作を説明するためのＦＥ信号，レンズ駆動信号，及びＲＦ信号の波形図。 実施の形態２の、引き込み動作の流れを示すフローチャート。 本発明の実施の形態３を説明するための、トラッキング制御と特に偏心補正の部分を詳細に示したブロック図。 実施の形態３における、フォーカス制御のジャンピング動作であるフォーカスジャンピング時のＦＥ信号，レンズ駆動信号，及びＴＥ信号の波形図。 実施の形態３の、フォーカス制御のジャンピング動作を示すフローチャート。 実施の形態３を説明するための、フォーカス制御のピークホールドとその制御の部分を詳細に示したブロック図。 本発明の実施の形態４における、２層ディスクの検索を説明するための図。 実施の形態４における、検索中のＦ＋，Ｆ−、及びこの信号をピークホールドしたＦ＋ＰＨ，Ｆ−ＰＨ、及びそれぞれの差信号であるＦＥ、及びＦＥＥＮＶの波形図。 実施の形態４における、非点収差法によってＦＥを検出した場合の回路ブロックを示すブロック図。 本発明の実施の形態５における、２層ディスクを装着し起動する場合の処理の流れを示すフローチャート。 本発明の実施の形態１における，ある情報面から別の情報面に移動するためのフォーカスジャンピング動作を説明するための図。 従来のフォーカス制御装置の構成を示すブロック図。 従来のフォーカス制御の引き込み動作を説明するための波形図。 従来のフォーカス制御の引き込み動作を説明するための波形図。 従来のフォーカス制御の引き込み動作の処理の流れを示すフローチャート。 本発明の実施の形態１における，ＦＥ信号がそれぞれ、図１８のＡ〜Ｉ点にあるときの光検出スポットを、それぞれ図(a) 〜(i) に示す図である。 本発明の実施の形態１４における，２層以上のディスクのトラッキング制御のオフセット学習について、説明する図である。 本発明の実施の形態９における，ディスクの偏心学習時の，ＴＥ，及びディスクモータのＦＧ信号及びＤＳＰで生成した偏心補正信号を示す図である。 本発明の実施の形態１０における，２層以上のディスクのトラッキング制御のゲイン学習について、説明する図である。 本発明の実施の形態１１における，２層以上のディスクのディスクのフォーカス制御のゲイン学習について、説明する図である。 本発明の実施の形態１２における，２層以上のディスクのディスクのフォーカス制御のオフセット学習について、説明する図である。 本発明の実施の形態１３における，２層以上のディスクのディスクのトラッキング制御のオフセット学習について、説明する図である。
符号の説明
３ 偏光ビームスプリッタ
４ 偏光板
５ 収束レンズ
６ ディスクモータ
７ ディスク
８ 光ビーム
９ 集光レンズ
１０ 分割ミラー
１１ 光ビーム
１２ 光検出器
１３ プリアンプ
１４ 差動増幅器
１５ 光ビーム
１６ 光検出器
１７ ゲイン切換回路
１８ 位相補償回路
１９ リニアモータ
２０ マイクロプロセッサ
２１ コア
２２ ポート
２３ 位相補償回路
２４ Ｓ字検出部
２５ ＵＰ／ＤＯＷＮ部
２６ モータコントロール
２７ レーザ制御部
３３ スイッチ
３４ リニアモータ制御回路
３５ 駆動回路
３６ フォーカスアクチュエータ
３７ モータ制御回路
３８ レーザ駆動回路
４０ 論理回路
４１ 三角波発生器
４２ コンパレータ
１０１ ディスク
１０２ ディスクモータ
１０３ トラッキングアクチュエータ
１０４ フォーカスアクチュエータ
１０５ 収束レンズ
１０６ ホログラムレンズ
１０７ 収束点
１０８ 半導体レーザ
１０９ カップリングレンズ
１１０ 偏向ビームスプリッタ
１１１ 集光レンズ
１１３ 光検出器
１１４ プリアンプ
１１５ プリアンプ
１１６ 加算器
１１７ 加算器
１１８ コンパレータ
１１９ コンパレータ
１２０ 差動増幅器
１２１ ゲイン切り換え器
１２２ ゲイン切り換え器
１２３ ＡＤ変換器
１２４ ＡＤ変換器
１２５ ピークホールド回路
１２６ 差動増幅器
１２７ ゲイン切り換え器
１２８ ＡＤ変換器
１２９ ＤＳＰ
１３０ 駆動回路
１３１ 駆動回路
１３２ ＦＧ発生器
１３３ 差動増幅器
１３４ 位相比較器
２０１ スイッチ
２０２ 位相補償フィルタ
２０３ ゲイン切り換え部
２０４ スイッチ
２０５ Ｓ字検出部
２０６ レベル判定部
２０７ 波形生成部
２０８ ＨＯＬＤ部
２０９ ＤＡ変換器
３０１ スイッチ
３０２ 位相補償フィルタ
３０３ ゲイン切り換え部
３０４ 合成回路
３０５ スイッチ
３０６ 偏心メモリ
３０７ ＪＭＰパルス発生部
３０８ ＨＯＬＤ部
４０１ スイッチ

Claims (8)

  1. 複数の情報面をもつ光ディスクに対しフォーカス制御する方法であって、
    収束レンズを上記光ディスクに対し最接近点に移動させるステップと、
    上記最接近点から離間させる間に、各層のフォーカスエラー信号の振幅値を測定する離間ステップと、
    各層の上記振幅値に応じて対応する各層の引き込みレベルを導出するステップと、
    上記各層の引き込みレベルを用いて各層に対してフォーカス引き込みを行う引き込みステップと、
    起動時に、上記離間ステップの後であって上記引き込みステップの前に、上記収束レンズを上記最接近点に移動させ、前記複数の情報面のうち前記収束レンズから最も遠い情報面に対応した上記引き込みレベルを用いて、前記複数の情報面のうち前記収束レンズから最も遠い情報面にフォーカス制御する起動ステップを含む、
    ことを特徴とするフォーカス制御方法。
  2. 請求項１記載のフォーカス制御方法において、
    更に、上記起動ステップの後に、
    前記収束レンズから最も遠い情報面とは異なる層に対応する引き込みレベルを用いて、上記異なる層にフォーカスジャンプするステップを含む、
    ことを特徴とするフォーカス制御方法。
  3. 複数の情報面をもつ光ディスクに対応した光ディスク装置のフォーカス制御に用いられるプロセッサであって、
    上記光ディスク装置は、収束レンズと、上記収束レンズの駆動部と、上記光ディスクからの反射光を受光する光検出手段と、フォーカス制御部と、記憶部とを有し、
    上記プロセッサは、
    上記収束レンズを上記光ディスクに対し最接近点に移動させる信号を生成するステップと、
    上記最接近点から離間させる間に、各層のフォーカスエラー信号の振幅値を測定する離間ステップと、
    各層の上記振幅値に応じて対応する各層の引き込みレベルを導出して上記記憶部に記憶させるステップと、
    上記各層の引き込みレベルを用いて各層に対してフォーカス引き込みを行わせる信号を生成する引き込みステップと、
    起動時に、上記離間ステップの後であって上記引き込みステップの前に、上記収束レンズを上記最接近点に移動させ、前記複数の情報面のうち前記収束レンズから最も遠い情報面に対応した上記引き込みレベルを用いて、前記複数の情報面のうち前記収束レンズから最も遠い情報面にフォーカス制御させる起動ステップを実行する、
    ことを特徴とするプロセッサ。
  4. 請求項３記載のプロセッサにおいて、
    更に、上記起動ステップの後に、
    前記収束レンズから最も遠い情報面とは異なる層に対応する引き込みレベルを用いて、上記異なる層にフォーカスジャンプさせる信号を生成するステップを含む、
    ことを特徴とするプロセッサ。
  5. ２つの情報面をもつ記録担体上に、光ビームを収束照射する収束手段と、
    上記収束手段により収束された光ビームの収束点を、上記記録担体の情報面と実質的に垂直な方向に移動する移動手段と、
    上記収束された光ビームの上記記録担体からの反射光を受光する光検出手段と、
    上記光検出手段の出力信号に基づいて、上記情報面上に照射されている光ビームの収束状態を検出し、この検出信号に基づいて上記移動手段を駆動し、上記光ビームの収束状態が所定の状態となるように制御するフォーカス制御手段と、
    上記移動手段を駆動して、上記光ビームの収束点を上記記録担体の所定の情報面から他の情報面へ移動させるフォーカスジャンピング手段と、
    上記移動手段を駆動して第１，第２の情報面を通過させた際に、上記光検出手段より得られる反射光量に対応した信号を記憶する反射光量記憶手段と、
    起動時に、上記移動手段を用いて上記収束手段を上記記録媒体に最接近させた後、上記記録媒体から遠ざけるように駆動させ、
    上記収束手段が上記記録媒体から遠ざかる方向に移動する際に、上記反射光量記憶手段に、上記第１の情報面、上記第２の情報面の順に上記反射光量に対応した信号を記憶させ、
    再度、上記収束手段を上記記録媒体に最接近した位置まで移動させた後で、
    上記フォーカス制御手段を用いて、前記２つの情報面のうち前記収束手段から最も遠い情報面である上記第１の情報面についての上記反射光量に対応した信号により導出された引き込みレベルを用いて上記第１の情報面に対して上記フォーカス制御を行なわせ、
    上記第２の情報面についての上記反射光量に対応した信号を用いて導出された引き込みレベルに応じて、上記フォーカスジャンピング手段により上記第１の情報面から上記他の情報面にフォーカスジャンプさせるシステム制御手段と、を備えた
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  6. 請求項５記載の光ディスク装置において、
    上記反射光量に対応した信号は、フォーカスエラー信号である、
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  7. 請求項５記載の光ディスク装置において、
    上記反射光量に対応した信号は、上記光検出手段の信号の一部または全部加算した信号である、
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  8. 請求項５記載の光ディスク装置において、
    上記システム制御手段は、上記他の情報面に対する前記フォーカスジャンプ時のフォーカス制御がはずれた場合に、再起動し、上記起動時の処理を再度実行する、
    ことを特徴とする光ディスク装置。
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