JPWO2007088843A1 - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

第１の情報層および第２の情報層を含む複数の情報層を備える光ディスク２０にデータを記録すること、および光ディスク２０からデータを再生することの少なくとも一方を実行する光ディスク装置である。光ビームを放射する光源３、４と、対物レンズ１と、情報層に対して垂直な方向に対物レンズを移動させるアクチュエータ２と、光ビームの情報層上における集束状態に応じたフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー生成器７と、フォーカスエラー信号に応じてアクチュエータを駆動し、光ビームの焦点を所望の情報層上に位置させるフォーカス制御手段とを備えている。本発明では、対物レンズ１の移動を行うことによって光ビームの焦点を光ディスク２０の第１の情報層から第２の情報層まで移動させるフォーカスジャンプを実行するとき、対物レンズ１の移動時において、光ビームの波長および開口数の少なくとも一方を変更することができる。

Description

本発明は、フォーカス制御を動作状態からホールド状態に切り換えた後、対物レンズを退避させることなく、レーザの波長または開口数を切り換え、目的の情報担体の情報層に移動する方式に関する。

光ディスクに記録されているデータは、比較的弱い一定の光量の光ビームを回転する光ディスクに照射し、光ディスクによって変調された反射光を検出することによって再生される。

再生専用の光ディスクには、光ディスクの製造段階でピットによる情報が予めスパイラル状に記録されている。これに対して、書き換え可能な光ディスクや追記型の光ディスクでは、スパイラル状のランドまたはグルーブを有するトラックが形成された基材表面に、光学的にデータの記録／再生が可能な記録材料膜が蒸着等の方法によって堆積されている。書き換え型の場合は相変化型の記録膜が使用されるが、追記型の場合、有機色素材料膜などが使用される。

書き換え型または追記型の光ディスクにデータを記録する場合、記録すべきデータに応じて光量を変調した光ビームを光ディスクに照射し、それによって記録材料膜の特性を局所的に変化させることによってデータの書き込みを行う。

なお、トラックの深さ、および記録材料膜の厚さは、光ディスク基材の厚さに比べて小さい。このため、光ディスクにおいてデータが記録されている部分は、２次元的な面を構成しており、「情報記録面」と称される場合がある。本明細書では、このような情報記録面が深さ方向にも物理的な大きさを有していることを考慮し、「情報記録面」の語句を用いる代わりに、「情報層」の語句を用いることとする。光ディスクは、このような情報層を少なくとも１つ有している。なお、１つの情報層が、現実には、相変化材料層や反射層などの複数の層を含んでいてもよい。

書き換え型または追記型の光ディスクにデータを記録するとき、または、このような光ディスクに記録されているデータを再生するとき、光ビームが情報層における目標トラック上で常に所定の集束状態となる必要がある。このためには、「フォーカス制御」および「トラッキング制御」が必要となる。「フォーカス制御」は、光ビームの焦点の位置が常に情報層上に位置するように対物レンズの位置を情報層の法線方向に制御することである。一方、トラッキング制御とは、光ビームのスポットが所定のトラック上に位置するように対物レンズの位置を光ディスクの半径方向（以下、「ディスク径方向」と称する。）に制御することである。

従来、高密度・大容量の光ディスクとして、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ＋ＲＷ，ＤＶＤ＋Ｒ等の光ディスクが実用化されてきた。また、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）は今も普及している。最近は、ハイビジョン画質でデータの記録が可能な光ディスクが要望され、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｋ（以下、「ＢＤ」と称する。）が開発されている。書き換え型ディスクであるＢＤ−ＲＥが実用化されているが、ＢＤ−ＲＥよりも低コストで生産可能な追記型ディスクであるＢＤ−Ｒ光ディスクの開発も進められている。また、ＢＤとは異なる規格に従ったＨＤ−ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ−ＤＶＤ）の開発も進められている。

ＣＤ、ＤＶＤ、およびＢＤなどの光ディスクは、表面（光入射側表面）および裏面（レーベル面）を有し、それらの間に少なくとも１つの情報層を有している。いずれの光ディスクも全体の厚さは約１．２ｍｍであり、直径は１２ｃｍまたは８ｃｍである。

ＣＤの情報層は、表面から約１．１ｍｍの深さに位置している。ＣＤの情報層からデータを読み出すには、近赤外レーザ（波長：７８０ｎｍ）を集束し、その焦点が情報層上に位置するように制御する必要がある。光ビームの集束に用いる対物レンズの開口数（ＮＡ）は、約０．４５である。ＤＶＤの情報層は、表面から約０．６ｍｍの深さに位置している。現実のＤＶＤでは、約０．６ｍｍの厚さを有する２枚の基板が接着層を介して張り合わせられている。２層の情報層を有する光ディスクの場合、表面２から情報層までの距離は、それぞれ、約０．５７ｍｍおよび約０．６３ｍｍ程度であり、近接している。ＤＶＤの情報層からデータを読み出し、あるいはデータを書き込むには、赤色レーザ（波長：６６０ｎｍ）を集束し、その焦点が情報層上に位置するように制御する必要がある。光ビームの集束に用いる対物レンズのＮＡは、約０．６である。

一方、ＢＤは、表面の側に厚さ１００μｍの薄いカバー層（透明層）が設けられており、情報層は表面から約０．１ｍｍの深さに位置している。ＢＤの情報層からデータを読み出すには、青紫レーザ（波長：４０５ｎｍ）を集束し、その焦点が情報層上に位置するように制御する必要がある。光ビームの集束に用いる対物レンズのＮＡは、０．８５である。また、ＨＤ−ＤＶＤは、ＤＶＤに類似する断面構成を有しており、その情報記録層は、表面から約０．６ｍｍの深さに位置しているが、ＨＤ−ＤＶＤの情報層からデータを読み出すには、ＢＤと同様に、青紫レーザ（波長：４０５ｎｍ）を利用し、光ビームの集束に用いる対物レンズのＮＡは、０．６５に設定することが検討されている。

このように多様な光ディスクが流通している状況においては、１つの光ディスク装置によって多くの種類の光ディスクの記録／再生が可能なことが求められている。これを実現するには、光ディスク装置が複数種類の光ディスクに対応可能な光源および光学系を備えるとともに、光ディスク装置に装填された光ディスクの種別を適切に判別することが必要になる。

一方、複数の情報層を備える光ディスクが存在する。図１１は、２層の光ディスクの構成を模式的に示す斜視図である。図示されている光ディスク２５は、第１の情報層２１および第２の情報層２２を備える２層式光ディスクである。光ディスク２５は、より詳細には、第１のおよび第２の情報層２１、２２と、これらの情報層２１、２２を支持する基材２４と、第１の情報層２１をカバーする保護層２３とを備えている。

この光ディスク２５の第１の情報層２１からデータを読み出すためには、第１の情報層２１上に光ビームの焦点を位置させるようにフォーカス制御を実行する必要がある。第１の情報層２１からデータを読み出す動作をしているとき、次に第２の情報層２２からデータを読み出すためには、第１の情報層２１から前記第２の情報層２２へ光ビームの焦点位置をシフトさせる必要がある。このような焦点位置のシフトを本明細書では「フォーカスジャンプ」と称することにする。フォーカスジャンプを実行するためには、光ビームを集束する対物レンズの位置を光ディスクの情報面に対して垂直な方向に移動させる必要がある。

このような「フォーカスジャンプ」に伴って光ビームの焦点位置が情報層間を移動するとき、フォーカスエラー信号の絶対値が大きくなる。このため、フォーカスジャンプは、フォーカス制御を停止（ホールド）してから開始し、対物レンズの移動に伴って光ビームの焦点が目標とする情報層に充分に接近した段階でフォーカス制御を再び開始する必要がある。

図１２は、２層の光ディスクから得られるフォーカスエラー信号を示すグラフであり、その横軸はディスクに対する対物レンズの位置、縦軸はフォーカスエラー信号の値である。図１３（ａ）〜（ｃ）は、従来の光ディスク装置におけるフォーカスジャンプのタイミングチャートである。図１３（ａ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカスエラー信号波形、図１３（ｂ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス駆動信号波形、図１３（ｃ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャートである。

図１１に示す光ディスク２５に対し、対物レンズを近づけていくと、図１２に示すようにフォーカスエラー信号に２つのＳ字カーブＳ１、Ｓ２が発生する。図１２のポイントＡ、Ｂが各情報層における合焦点位置である。Ｓ字カーブＳ１は、図１１の光ディスク２５における第１の情報層２１から発生し、Ｓ字カーブＳ２は第２の情報層２２から発生する。第１の情報層２１の再生動作中、Ｓ字カーブＳ１のポイントＡに対応する位置に対物レンズが位置する。この状態でフォーカスジャンプを行うと、フォーカスエラー信号は第１の情報層２１のＳ字カーブＳ１および中間層領域２６を通過した後、第２の情報層２２から発生するＳ字カーブＳ２のポイントＣの位置に移動する。その後、ポイントＣからポイントＢの方向にＳ字カーブＳ２が観測されることになる。

理想的には、対物レンズがポイントＣに移動した時点でフォーカスアクチュエータにより対物レンズにブレーキをかけ、第２の情報層２２からのＳ字カーブＳ２の合焦点位置Ｂで対物レンズ１が停止するように制御する。しかし、中間層領域２６には、Ｓ字カーブのピーク値に対して約１０％程度の振幅を有するノイズが存在する場合がある。

従って、第１の情報層２１から第２の情報層２２に対するフォーカスジャンプを行っても、対物レンズにブレーキをかけるタイミングが明確でなく、合焦点位置Ｂで対物レンズを停止させることは困難である。

そこで、Ｓ字カーブＳ２のポイントＣ、Ｂの間に対物レンズが位置するタイミングでブレーキを掛け、フォーカス制御をＯＮすることが行われる。すなわち、ポイントＤからＳ字カーブＳ２のピーク値に達するまでブレーキを掛けたり、ポイントＤからブレーキを開始し、Ｓ字カーブＳ２のピーク値とポイントＢの間の所定位置までブレーキを掛けたりしている。

図１３（ｃ）に示すように、まず時刻ｔａでフォーカス制御をＯＦＦにした後、図１３（ｂ）に示すように、時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路（不図示）へ出力する。対物レンズは、光ディスクに近づく方向に移動し、図１３（ａ）で示すようにポイントＣを通り、フォーカスエラー信号がレベルｆｄ（ポイントＤ）に達した時点（時刻ｔｄ）で、減速パルス（ブレーキパルス）をフォーカスアクチュエータ駆動回路へ出力する。その後、対物レンズは、徐々に減速する。時刻ｔｅで減速パルスの印加で停止される。このとき、フォーカス制御が再びＯＮになり、フォーカスジャンプが完了する。
特開２０００−２００４３１号公報（段落２２〜２３、図５）

上記の従来技術では、１枚の光ディスクが２層の情報層を備えているが、いずれの情報層も同一波長の光ビームでデータの記録再生が可能である。このため、フォーカスジャンプに際して、光源を切り換える必要はない。

一枚の光ディスクが、例えばＣＤ層とＤＶＤ層を積層した構成（ハイブリッド構造）を備えている場合は、それらの情報層間でフォーカスジャンプを行うことができない。なぜならば、ＣＤ層およびＤＶＤ層の間では、データ記録密度や記録再生に必要な光源波長およびＮＡが異なるため、上述したフォーカスジャンプを行うことができないからである。

長波長の光ビームをＮＡの低い光学系を用いて照射すべき情報層に対して、短波長の光ビームをＮＡの高い光学系を用いて集束すると、情報層のデータを破壊するという危険性がある。また、高ＮＡの光学系は、焦点距離が短いため、低いＮＡの光学系を必要とする情報層に焦点を合わせる目的で対物レンズをディスク表面側に移動すると、焦点が合うより先に対物レンズがディスク表面に衝突するという問題があった。

更に、ディスクの種別判定ができていない場合、フォーカス制御動作を開始した後、再生または記録に必要な波長およびＮＡを決定する場合が多いため、最適な波長および／またはＮＡを変更する場合、一旦、フォーカス制御の動作を停止し、対物レンズを光ディスクから遠ざける退避動作を行った後に、光源波長および／またはＮＡを切り換える必要がある。従来技術によれば、そのような切り換えを行った後、再度目的の情報層をサーチし、フォーカス制御を再開する必要がある。この一連の動作には２００ミリ秒〜２秒程度の時間を要する。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、異なる種類の情報層間においてフォーカスジャンプを改良することにより、光学系の切り換えを短時間で実行し得る光ディスク装置を提供することにある。

本発明の光ディスク装置は、第１の情報層および第２の情報層を含む複数の情報層を備える光ディスクにデータを記録すること、および前記光ディスクからデータを再生することの少なくとも一方を実行する光ディスク装置であって、前記光ディスクは、前記第１の情報層のデータおよび前記第２の情報層のデータが、それぞれ、波長および開口数の少なくとも一方が異なる光ビームによって再生されるハイブリッド型光ディスクであり、光ビームを放射する光源と、前記光ビームを集束する対物レンズと、前記情報層に対して垂直な方向に前記対物レンズを移動させる垂直移動手段と、前記光ビームの前記情報層上における集束状態に応じた信号を生成する集束状態検出手段と、前記信号に応じて前記垂直移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点を所望の情報層上に位置させるフォーカス制御手段とを備え、前記垂直移動手段を駆動して前記対物レンズの移動を行うことによって光ビームの焦点を前記光ディスクの第１の情報層から第２の情報層まで移動させるフォーカスジャンプを実行するとき、前記対物レンズの移動時において、前記光ビームの波長および開口数の少なくとも一方を変更することができる。

好ましい実施形態において、前記フォーカスジャンプを実行するとき、前記開口数の変化に応じて前記対物レンズの移動方向を決定するジャンプ方向決定部を備える。

好ましい実施形態において、前記対物レンズの移動方向が前記光ディスクに近づく方向に決定された場合は、極性が正の加速パルスおよび負の減速パルスをこの順序で前記垂直移動手段に与え、前記対物レンズの移動方向が前記光ディスクから離れる方向に決定された場合は、極性が負の加速パルスおよび正の減速パルスをこの順序で前記垂直移動手段に与える。

好ましい実施形態において、前記光源は、前記光ディスクの第１の情報層のための第１の光ビーム、および前記第２の情報層のための第２の光ビームを含む波長の異なる複数の光ビームを放射することができ、前記フォーカスジャンプを実行するとき、前記光ディスクを照射する光ビームを前記第１の光ビームと第２の光ビームとの間で切り換える。

好ましい実施形態において、前記フォーカスジャンプを実行するとき、前記光ディスクを照射する光ビームの光束断面のサイズを変化させる手段を備えている。

好ましい実施形態において、前記フォーカスジャンプを実行するとき、前記対物レンズをディスク衝突回避位置まで退避させない。

好ましい実施形態において、フォーカスジャンプの加速時は、少なくとも１つのパルス駆動指令を、前記垂直移動手段に与え、前記パルス駆動加速指令中または加速指令後に前記光ビームの波長または開口数を切り換える。

好ましい実施形態において、前記光ビームの波長または開口数を切り換えた後、前記収束状態検出手段からの信号が所定レベルに達してから、前記垂直移動手段へ減速指令を出力する。

好ましい実施形態において、前記対物レンズは複数であり、前記光ビームの波長の切り換えに応じて前記対物レンズを切り換える。

好ましい実施形態において、前記対物レンズは複数であり、前記開口数の切り換えは、前記対物レンズを切り換えることによって実行する。

好ましい実施形態において、所望の情報層に対しフォーカス制御を開始するフォーカス引き込み手段を備えており、前記フォーカス引き込み手段は、前記第１の情報層から前記第２の情報層への光ビームの焦点移動に失敗したとき、前記光ビームの波長または開口数を切り換えた状態で前記第２の情報層に対するフォーカス引き込みを実行する。

好ましい実施形態において、前記光ビームの波長の切り換えが実行される期間または開口数の切り換えが実行される期間において、前記フォーカス制御手段は前記垂直移動手段の駆動信号をホールドする。

本発明の他の光ディスク装置は、少なくとも１つの情報層を備える光ディスクにデータを記録すること、および前記光ディスクからデータを再生することの少なくとも一方を実行する光ディスク装置であって、光ビームを放射することができる光源と、前記光ビームを集束する対物レンズと、前記情報層に対して垂直な方向に前記対物レンズを移動させる垂直移動手段と、前記光ビームの前記情報層上における集束状態に応じた信号を生成する集束状態検出手段と、前記信号に応じて前記垂直移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点を所望の情報層上に位置させるフォーカス制御手段とを備え、前記情報層上に前記光ビームの焦点が位置するときに前記フォーカス制御手段の出力をホールドし、前記光ビームの波長および開口数の少なくとも一方を切り換えた後、前記情報層と同一の情報層に前記光ビームの焦点を位置させる。

好ましい実施形態において、前記開口数の切り換えを実行するときは、前記フォーカス制御手段のホールドされた出力に対して加速パルスおよび減速パルスを付加する。

好ましい実施形態において、開口数の切り換えタイミングは、前記対物レンズの加速指令を前記垂直制御手段に与えているとき、または、その後である。

好ましい実施形態において、前記開口数の切り換えと同期して前記光ビームの波長を切り換える。

本発明の光ディスク装置によれば、対物レンズの待避動作を行うことなく、フォーカスジャンプの途中で光学系（光源波長および／またはＮＡ）を切り換えることが可能となるため、異なる種類の情報層間でのフォーカスの移動を短時間で完了することができる。このため、例えばＤＶＤ層（ＤＶＤ規格に準拠した情報層）およびＢＤ層（ＢＤ規格に準拠した情報層）などが積層されたハイブリッド型の光ディスクにおいて、異なる規格の情報層に跨ったデータの再生／記録をユーザーの指示などに従って短時間で実行することも可能になる。これにより、例えばＤＶＤ層にはＳＤ画質の映像やオーディオ機器向けの高音質な音楽を保存し、ＢＤ層には映画などＨＤ画質の映像を保存することも可能になるため、ハイブリッド型ディスクの利便性が大きく向上する。

本発明の実施形態１による光ディスク装置を示すブロック図である。 実施形態１におけるフォーカスジャンプのタイミングチャートであり、（ａ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｄ）は、フォーカスジャンプ時の光源ＡのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｅ）は、フォーカスジャンプ時の光源ＢのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャートを示す図である。 実施形態１における波長切り換えのタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、フォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｄ）は、光源ＡのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｅ）は、光源ＢのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャートを示す図である。 本発明の実施形態２によるディスク装置を示すブロック図である。 （ａ）は、２層の光ディスクにおけるＮＡ：０．６５のときのフォーカスエラーのＳ字波形図、（ｂ）は、２層の光ディスクにおけるＮＡ：０．８５のときのフォーカスエラーのＳ字波形模式図、（ｃ）は、２層の光ディスクに対するＮＡ別の対物レンズの関係を示す模式図である。 実施形態２におけるＮＡ切り換えのタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｄ）は、フォーカスジャンプ時の光ビームのＮＡ切り換えタイミングチャートである。 実施形態２におけるＮＡ切り換えのタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、フォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｄ）は、光ビームのＮＡ切り換えタイミングチャートである。 本発明の実施形態３に係る光ディスク装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態３に係る光ディスク装置におけるフォーカスジャンプのタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｄ）は、フォーカスジャンプ時の光源ＡのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｅ）は、フォーカスジャンプ時の光源ＢのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｆ）は、フォーカスジャンプ時の光ビームのＮＡ切り換えタイミングチャートである。 本発明の実施形態３に係る光ディスク装置における波長およびＮＡ切り換えのタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、フォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｄ）は、光源ＡのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｅ）は、光源ＢのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｆ）は、光ビームのＮＡ切り換えタイミングチャートである。 ２層構造を有する光ディスクの斜視図である。 ２層の情報層を有する光ディスクにおけるフォーカスエラー信号のＳ字波形を示す図である。 従来の光ディスク装置におけるフォーカスジャンプのタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャートである。 ３層構造を有する光ディスクの斜視図である。 （ａ）は、３層の光ディスクにおけるＮＡ：０．６のときのフォーカスエラーのＳ字波形図、（ｂ）は、３層の光ディスクにおけるＮＡ：０．８５のときのフォーカスエラーのＳ字波形模式図、（ｃ）は、３層の光ディスクに対するＮＡ別の対物レンズの関係を示す模式図である。 実施形態４におけるＮＡ切り換えのタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｄ）は、フォーカスジャンプ時の光ビームのＮＡ切り換えタイミングチャートである。 実施形態４に係る光ディスク装置を示すブロック図である。 （ａ）から（ｃ）は、対物レンズの位置を示す概略図である。 （ａ）から（ｃ）は、対物レンズの位置を示す概略図である。 （ａ）および（ｂ）は、対物レンズホルダの位置を示す概略図である。 （ａ）および（ｂ）は、対物レンズホルダの位置を示す概略図である。 本発明による光ディスク装置におけるジャンプ方向・距離演算部３１の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 対物レンズ
２ アクチュエータ
３ 第１の光源
４ 第２の光源
５ 受光部
６ プリアンプ
７ フォーカスエラー生成器
８ マイクロコンピュータ
９ フォーカスアクチュエータ駆動回路
１０ ディスクモータ
１１ 光源切り換え部
１２ ＮＡ切り換え素子
１３ ＮＡ切り換え部
１４ 対物レンズホルダ
１５ ジャンプ駆動生成部
１７ フォーカス制御部
１８ 対物レンズＢ
２０ 光ディスク
２１ 第１の情報層
２２ 第２の情報層
２３ 保護層
２４ 基材
２５ ２層の光ディスク
２６ 中間層領域
２７ 保護層領域
２８ 基材領域
３１ ジャンプ方向・距離演算部

本発明による光ディスク装置の好ましい実施形態では、対物レンズの待避動作を行うことなく、フォーカスジャンプの途中で光学系（光源波長および／またはＮＡ）を切り換えることが可能となる。このため、例えばＤＶＤ層（ＤＶＤ規格に準拠した情報層）およびＢＤ層（ＢＤ規格に準拠した情報層）などが積層されたハイブリッド型の光ディスクにおいて、異なる規格の情報層からスムーズにデータの再生／記録を実行することが可能になる。

ハイブリッド型の光ディスクとしては、例えば以下の表１〜４に示すような構成を備える光ディスクが検討されている。

表１の構成では、各情報層のＮＡが相互に近いため、フォーカスジャンプを行うときにＮＡを変更する必要は無いが、光ビームの波長が異なるため、光源を切り換える必要がある。

表２の構成では、各情報層のＮＡが大きく異なるため、フォーカスジャンプを行うときにＮＡを変更する必要がある。ただし、光ビームの波長は等しいため、光源を切り換える必要はない。

表３の構成では、各情報層のＮＡおよび光ビームの波長の両方が大きく異なるため、フォーカスジャンプを行うときにＮＡおよび光源の両方を切り換える必要がある。

表４の構成では、複数の情報層が、ＮＡおよび光ビームの波長の両方が大きく異なる組と、変化しない組とを含む。この場合、フォーカスジャンプを行うときにＮＡおよび光源の両方を切り換える場合と、切り換えない場合がある。

このようにハイブリッド型の光ディスクでは、各情報層の組み合わせにより、種々の態様があるため、本発明の光ディスクは、その少なくとも１つに対応した構造を備えることができる。なお、１つの光ディスク装置が、上記の表に示される全てのタイプの光ディスクに対応する構造を備える必要はない。例えば、本発明の光ディスク装置は、表１のタイプの光ディスクに対しては対応できるが、表２または表３のタイプの光ディスクには対応できない構造を備えていても良い。

なお、光ディスク装置が「光ビームの波長」および「ＮＡ」の両方を切り換えることのできる構成を備えている場合は、波長およびＮＡの一方のみを切り換えることが必要な光ディスク（例えば表１、２に示す光ディスク）にも対応することができる。

以下に説明する実施形態１〜４は、それぞれ、表１〜４の光ディスクに対応した光ディスク装置である。本発明による光ディスク装置は、このような実施形態に限定されず、他の具体的構成を備えていてもよい。

なお、フォーカスジャンプを行わない場合でも、光ビームの波長やＮＡの切り換えが必要な場合がある。例えば、１つの光ディスク装置が、ＤＶＤやＢＤなどの複数種類の光ディスクに対応できる場合、光ディスク装置に装填された光ディスクの種類を判別する動作が必要になる。この判別を行うとき、例えばＢＤ用の短波長光ビームで光ディスクを照射する場合がある。この照射により、その光ディスクがＤＶＤであると判定された場合は、光ビームの波長およびＮＡを変更する必要がある。そのような場合でも、対物レンズの退避動作を行うことなく、波長およびＮＡの切り換えを行うことができれば、迅速なフォーカス移動を実現することができる。

（実施形態１）
まず図１を参照して、本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を説明する。図１は本実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。

本実施形態の光ディスク装置は、表１に示すような複数の情報層を備える光ディスク２０にデータを記録し、光ディスク２０からデータを再生することができる。光ディスク２０が光ディスク装置に装填されると、ディスクモータ１０によって所定の回転数で回転させられる。

この光ディスク装置は、第１の光源３および第２の光源４を含む光源ユニットを備えており、第１の光源３および第２の光源４は、それぞれ、異なる波長を有する光ビームを放射する。図では、簡単のため、第１の光源３を「光源Ａ」、第２の光源４を「光源Ｂ」と記載している。本実施形態における第１の光源３および第２の光源４は、いずれも、同一の光ピックアップ内に配置されている。この光ピックアップは、光源３、４以外に、光源３、４から放射された光ビームを集束する対物レンズ１と、対物レンズ１の光軸方向位置を変化させるフォーカスアクチュエータ２と、光ディスク２０で反射された光ビームを受け、電気信号を生成する受光部５などを備えている。現実の光ピックアップ内に配置されているアクチュエータは、対物レンズ１を光軸方向に移動させるだけではなく、光軸方向に対して垂直な方向に移動させることもできる。より具体的には、このアクチュエータは、フォーカスアクチュエータ２とトラッキングアクチュエータ（不図示）に分かれており、対物レンズ１の光軸方向における位置は、光ピックアップ内のフォーカスアクチュエータ２によって調整される。対物レンズ１の光軸に垂直な方向における位置は、光ピックアップ内のトラッキングアクチュエータ（不図示）によって調整される。

なお、光ディスク装置内には、光ピックアップ自体を光ディスク半径方向に沿って移動するための移送台（不図示）が設けられている。

受光部５は、複数のフォトダイオードを有しており、各フォトダイオードに入射した光の強さ（光量）に応じた光電流を生成する。受光部５の出力に基づいて、フォーカスエラー（ＦＥ）信号、トラッキングエラー（ＴＥ）信号、および再生信号などが生成されることになる。

受光部５の出力（光電流）はプリアンプ６に送られ、プリアンプ６で電圧信号に変換される。プリアンプ６の出力は、集束状態検出手段として機能するフォーカスエラー生成器７に与えられる。フォーカスエラー生成器７は、プリアンプ６の出力を受け取り、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は、フォーカス制御手段として機能するフォーカス制御部１７に与えられ、フォーカス制御部１７は、フォーカスエラー信号に対するフィルタ演算を行う。フォーカス制御部１７の出力は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９に与えられる。

対物レンズ１の光軸方向における位置は、光ピックアップ内のフォーカスアクチュエータ２によって調整される。具体的には、フォーカスアクチュエータ２内のコイル（不図示）が、フォーカスアクチュエータ駆動回路９からの駆動電流によって磁界を形成し、その磁力により、対物レンズ１を光ディスク２０の情報層に対して略垂直な方向に移動させる。本実施形態では、フォーカスアクチュエータ２内のコイルを流れる駆動電流が多くなるほど、対物レンズ１は光ディスク２０に接近する。

フォーカスアクチュエータ駆動回路９から流れる駆動電流の大きさは、フォーカス制御が動作しているとき（フォーカス制御がＯＮのとき）、フォーカス制御部１７からフォーカスアクチュエータ駆動回路９に与えられる信号に基づいて制御される。一方、フォーカスジャンプ動作中におけるフォーカス制御が動作していないとき（フォーカス制御がＯＦＦのとき）、フォーカスアクチュエータ駆動回路９から流れる駆動電流の大きさは、ジャンプ駆動生成部１５からフォーカスアクチュエータ駆動回路９に与えられる信号に基づいて制御される。

フォーカス制御が動作しているとき（フォーカス制御がＯＮのとき）は、フォーカスエラー信号の振幅がゼロとなるように対物レンズ１の位置が調節され、その結果、光ディスク２０における目的とする情報面上に光ビームの焦点が位置することになる。

ジャンプ駆動生成部１５は、マイクロコンピュータ８からの指令に基づいて、加速および減速パルス信号によりフォーカスアクチュエータ駆動回路９を制御し、フォーカスジャンプに必要な対物レンズ１の加速・減速を行う。本実施形態におけるジャンプ駆動生成部１５は、フォーカスジャンプ用のパルス信号を生成し、フォーカスアクチュエータ駆動回路９に送出する。これにより、例えば光ディスク２０における第１の情報層上に位置していた光ビームの焦点が、第２の情報層上に移動することになる。

マイクロコンピュータ８は、フォーカス制御部１７、ジャンプ駆動生成部１５、ディスクモータ１０、および光源切り換え部１１を制御する。

光ディスク２０に対するデータの記録再生は、光ビームのスポットが所望の情報層における目的トラックを追従するようにフォーカス制御およびトラッキング制御を実行した状態で行われる。データの再生は、プリアンプ６からの出力に対し、波形等化、クロック抽出を行い、記録されているデータをデジタルデータに変換して行われる。このデジタルデータは、デコーダ（不図示）により、復調、エラー訂正、デスクランブル処理を受け、再生データが生成される。一方、光ディスク２０にユーザデータを記録する場合は、記録されるべきユーザデータに対して、エンコーダ（不図示）がスクランブル、エラー訂正符号付与、変調の各処理を行い、符号化された記録信号を生成する。不図示の記録処理部は、エンコーダから記録信号を受け取り、マルチパルス化および記録補償処理を行い、レーザ発光パルス信号を生成する。レーザ駆動部は、レーザ発光パルス信号を受け取り、光源３、４が放射する光ビームのパワーを変調する。

本実施形態の光ディスク装置は、光ディスク２０を照射する光ビームの光源として、光源３、４を切り換える光源切り換え部１１を備えている。このような構成を採用することにより、第１の光源３から放射される光ビームを用いて光ディスク２０からデータを再生することもできるし、第２の光源４から放射される光ビームを用いて光ディスク２０からデータを再生することもできる。データの記録再生にいずれの光ビームを用いるかは、光源切り換え部１１による光源の切り換えで決定することができる。図１では、簡単のため、第１の光源３から放射された光ビームが対物レンズ１によって集束されている状態が記載され、現実には、第１の光源３と対物レンズ１との間には、不図示のビームスプリッタやコリメータレンズなどの光学素子が配置されている。これらの光学素子を介して、第２の光源４から放射された光ビームも対物レンズ１によって集束されることになる。第１の光源３および第２の光源４は、別々の半導体レーザパッケージから構成されていても良いが、同一基板上に一体的に集積されていてもよい。光源切り換え部１１は、第１の光源３および第２の光源４に対して選択的に駆動電流を供給することにより、一方の光源を発光させることができる。

以下、本実施形態の光ディスク装置の動作を説明する。

本実施形態では、光ディスク２０が図１１に示す構造を備えるハイブリッドディスクと同様の構成を有しているものとする。具体的には、表１に示す構成を備えており、第１の情報層は、波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．６５の光学系に対応するＨＤ−ＤＶＤ規格に従った情報層であり、第２の情報層２２は、波長：６５０ｎｍ、ＮＡ：０．６の光学系に対応するＤＶＤ規格に従った情報層である。これらの情報層は、異なる波長の光ビームによってアクセスされるが、光ビームのＮＡは近く、フォーカスジャンプに伴ってＮＡの切り換えを行う必要はない。

このような光ディスク２０の再生／記録を行うとき、第１の情報層２１および第２の情報層２２のいずれか一方の情報層上に光ビームが集束される。第１の情報層２１に対するデータの再生／記録を行うとき、第１の光源３から放射される青紫色の光ビーム（波長：４０５ｎｍ程度）が用いられ、第２の光源４は、赤色の光ビーム（波長：６５０ｎｍ程度）を放射していない状態にある。

まず、第１の光源３から放射される光ビームを対物レンズ１によって集束し、光ディスク２０の第１の情報層２１上に光ビームスポットを形成するものとする。光ディスク２０からの反射光は、対物レンズ１を介して受光部５に入射する。本実施形態における受光部５は、４つの領域に分割されており、それぞれの領域で検出された光量に応じて光電流を生成し、プリアンプ６へ出力する。プリアンプ６は、Ｉ／Ｖ変換器により、入力された光電流を電圧に変換し、変換された各信号はフォーカスエラー生成器７に送られる。

フォーカスエラー生成器７は、４分割された受光部５の出力信号であるプリアンプ６の４つの出力に従い、非点収差法による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は、フォーカス制御部１７において位相補償、ゲイン補償などのフィルタ演算が行われ、フォーカスアクチュエータ駆動回路９に出力される。

対物レンズ１は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９による駆動信号に基づき、フォーカスアクチュエータ２によって駆動され、光ビームスポットが光ディスク２０の第１の情報層に対して所定の収束状態となるようにフォーカス制御が実現される。フォーカス制御が実行されているときは、光ディスク２０の回転に伴う面振れが生じても、面振れに追従して対物レンズ１が上下するため、光ビームの焦点が常に第１の情報層上に位置することが可能になる。

光ディスク２０の最内周側には、管理情報が記録されている領域が存在し、その領域からデータを読み出すことにより、光ディスク２０がどのような構成を備えているかがわかる。ハイブリッド型の光ディスクの場合、各情報層がどのような規格に基づく情報層であるかが読み出された情報に基づいて決定される。

第１の情報層２１の再生／記録の途中または終了後、第２の情報層２２の再生／記録を行う場合、第１の情報層２１から第２の情報層２２へのフォーカスジャンプを行う必要がある。フォーカスジャンプは、例えば不図示の装置（例えばリモコン）によるユーザーからの要求に応じて行われても良い。フォーカスジャンプを行う場合、まず、図１に示すマイクロコンピュータ８が、第１の情報層２１に対するフォーカス制御をホールドする。すなわち、フォーカス制御部１７にホールド指令を出力する。ホールド指令に基づいてフォーカス制御部１７はフォーカスアクチュエータ駆動回路９への出力をホールドすると、マイクロコンピュータ８は、ジャンプ駆動生成部１５に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。フォーカス制御をＯＮからホールド状態に切り換えると、光ディスクの面触れに応じて対物レンズ１を追従させるための動作は実行されない。なお、後に説明する光源の切り替えに要する時間は短いため、光源の切り替え中に光ディスク２０と対物レンズ１との間隔はほとんど変化しない。また、フォーカス制御がＯＮからホールド状態に切り換わると同時に、ジャンプ駆動生成部１５は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、対物レンズ１によって形成される光ビームスポットが第１の情報層２１から第２の情報層２２へ移動するようにフォーカスアクチュエータ駆動回路９に対し、加速パルスを出力する。

光ビームの焦点が第１の情報層２１から第２の情報層２２へ移動する途中において、マイクロコンピュータ８は光源切り換え部１１に対して光源切り換え信号を出力する。光源切り換え部１１は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、青紫色の光ビームを照射している第１の光源３からの放射を停止し、第２の光源４による赤色の光ビームの放射を開始する。光源の切り換えに要する時間は１ミリ秒以下である。赤色光ビームの放射が開始された後、マイクロコンピュータ８は、フォーカスエラー生成器７の出力信号であるフォーカスエラー信号に基づいてフォーカスエラー信号が所定レベルに達するのを確認し、その後、ジャンプ駆動生成部１５に対して減速指令を出力する。ジャンプ駆動生成部１５は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、フォーカスアクチュエータ駆動回路９に対し、減速パルスを出力する。

マイクロコンピュータ８は、フォーカスエラー信号に基づき、赤色の光ビームの焦点位置が第２の情報層２２の位置に合致した時点（すなわちフォーカスエラー信号＝０となった時点）で、フォーカス制御部１７に対してホールド解除指令を出力する。フォーカス制御部１７は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、出力のホールドを解除し、フォーカス制御を再開する。こうして、フォーカスジャンプが完了する。

以降、赤色の光ビームの焦点と第２の情報層２２との間の位置ずれ（誤差）は、フォーカスエラー信号に基づいて検出され、フォーカス制御部１７およびフォーカスアクチュエータ駆動回路９により、対物レンズ１の位置が制御される。すなわち、赤色の光ビームの焦点と第２の情報層２２との間の位置ずれが０となるようにフィードバック制御が実行される。

従来の光ディスク装置におけるフォーカスジャンプは、光ビームの波長を途中で切り換えずに焦点位置だけを移動させることにより実行されていた。光ビームの波長切り換えが必要な場合、従来は、フォーカス制御をＯＮ状態から一時的にＯＦＦ状態に切り換えた後、いったん対物レンズを待避位置まで後退させていた。次に、光ビームの波長を切り換え、その後、対物レンズを待避位置から光ディスクに再接近させつつ、目的の情報層に焦点を移動させるためのフォーカスサーチ（フォーカス引き込み）を行っていた。そして、目的の情報層に焦点が到達した後、フォーカス制御をＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化させていた。このため、従来は、目的の情報層におけるフォーカス制御の再開までに２００ミリ秒〜２秒程度の時間が必要であった。

これに対し、本実施形態の光ディスク装置では、フォーカス制御をホールドした状態で光源の切り換えを行うため、フォーカス制御の再開に必要な余分の時間を省略することが可能になり、約２ミリ秒以下に短縮され得る。

次に、図２を参照して、本実施形態のフォーカスジャンプを更に詳細に説明する。

まず、第１の情報層２１の合焦点位置（図１２のポイントＡ）に焦点が位置するようにフォーカス制御が行われている状態を考える。このとき、フォーカスエラー信号は、図２（ａ）において時刻ｔａまでの期間に示されるように、略ゼロの値を示すことになる。このとき、光ビームは第１の光源３から放射されており、第２の光源４は光ビームを放射していない状態にある。

時刻ｔａにおいて、マイクロコンピュータ８は、図２（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７の状態をＯＮからホールド状態に切り換え、その出力をホールドする。ジャンプ駆動生成部１５は、図２（ｂ）に示すように、時刻ｔａから時刻ｔｂまでの期間、加速パルス（加速指令）をフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。この結果、フォーカスアクチュエータ駆動回路９には、ホールドされていた出力に加速パルスが付加された駆動信号が入力されることになる。加速パルスの存在により、対物レンズ１は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９およびフォーカスアクチュエータ２により、光ディスク２０に近づく方向に移動を開始する。

加速指令（第１指令）は、光ディスク２０に対する相対速度が増大するように対物レンズ１を駆動する指令である。これに対し、減速指令（第２指令）は、光ディスク２０に対する相対速度が減少するように対物レンズ１を駆動する指令である。従って、停止状態（光ディスク２０との相対速度が０の状態）の対物レンズ１は、最初に加速指令を受けて移動を開始し、その後に減速指令を受けて停止する。このことは、移動の方向に依存しない。加速の方向（レンズ移動方向）は、加速パルスの極性によって規定される。対物レンズ１を光ディスク２０に近づける方向に移動させる場合、加速パルスの極性は「正」である。一方、対物レンズ１を光ディスク２０から遠ざける方向に移動させる場合の加速パルスの極性は「負」となる。減速パルスは、常に加速パルスの後に印加され、減速パルスの極性は、加速パルスの極性の逆である。

フォーカスジャンプを行うとき、まず「加速指令」により、現在光ビーム照射中の情報層から光ビームの集束点が離れる方向に対物レンズ１を駆動した後、「減速指令」により、目的情報層に対する光ビーム集束点の相対速度を低減し、光ビーム集束点が目的情報層上に停止するように対物レンズ１を駆動する。

フォーカスジャンプを開始した後の時刻ｔｆにおいて、マイクロコンピュータ８は、光源切り換え部１１に対して光ビームの光源切り換え指令を出力する。光源切り換え部１１は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、図２（ｄ）および図２（ｅ）に示すように第１の光源３からの放射を停止するとともに、第２の光源４からの放射を開始させる。こうして光ビームの焦点位置が図１２に示すＳ字カーブＳ１の領域または中間層領域２６に位置する間に、異なる光源に切り換えられる。

対物レンズ１の移動により、光ビームの焦点位置は図２（ａ）におけるポイントＣを通り抜け、フォーカスエラー信号が増加しだす。このときのフォーカスエラー信号は、第２の光源４から放射された光ビームの第２の情報層２２による反射光から生成されたものである。

フォーカスエラー信号がレベルｆｄ（ポイントＤ）に達した時点（時刻ｔｄ）で、ジャンプ駆動生成部１５はマイクロコンピュータ８に従って減速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する（図２（ｂ））。その結果、対物レンズ１は、徐々に減速し、時刻ｔｅでジャンプ駆動生成部１５は減速パルスの出力を終了する。

時刻ｔｅにおいて、マイクロコンピュータ８は、図２（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７の状態を再びＯＦＦからＯＮに切り換え、フォーカスジャンプを終了する。

上記の説明では、第１の情報層２１から第２の情報層２２へフォーカスジャンプを実行しているが、本実施形態では、同様にして第２の情報層２２から第１の情報層２１へフォーカスジャンプを行うこともできる。

本実施形態では、図１２に示すＳ字カーブＳ２のポイントＣとポイントＢとの間に対物レンズ１が位置するタイミングでブレーキを掛け、フォーカス制御をＯＮする。ポイントＤからＳ字カーブＳ２のピーク値に達するまでブレーキを掛けても良いし、また、ポイントＤからブレーキを開始し、Ｓ字カーブＳ２のピーク値とポイントＢの間の所定位置までブレーキを掛けても良い。

なお、ブレーキを掛けるタイミングを制御するために、Ｓ字カーブのピークｔｏピークの値に対して所定の割合のレベルに基準を設定し、この基準に基づいてブレーキを掛けても良い。

光源を切り換える時刻ｔｆは、加速パルスの出力を終了した時刻ｔｂから減速パルスの出力を開始する時刻ｔｄまでの間に設定しているが、加速パルスを出力している間、すなわち時刻ｔａから時刻ｔｂまでの期間内に光源を切り換えてもよい。時刻ｔａから時刻ｔｂまでの期間は、０．１〜１ミリ秒程度である。フォーカス制御をホールドしている期間は、このように短いが、光ディスク２０の面振れが大きい場合は、フォーカス制御を再開したとき、Ｓ字カーブＳ２を検出することができない場合がある。面振れの影響を抑制するためには、光ディスクの最内周側に近い位置でフォーカスジャンプを行うことが好ましい。また、Ｓ字カーブＳ２を検出に失敗したときは、フォーカスジャンプを失敗したと判定し、リカバリ動作として、一旦対物レンズ１を退避した後、第２の光源４から放射される光ビームにより、第２の情報層２２に対するフォーカス引き込みを実行することになる。

なお、第１の光源３は青紫色の光ビームを放射し、第２の光源４は赤色の光ビームを放射しているが、光源の色（波長）は上記の例に限定されない。また、光ディスク２０の構成も、上記の例に限定されず、３層以上の情報層を備えていても良い。

本実施形態の説明では、光ビームの切り換えにより、対物レンズから光ビームの焦点までの距離が変化しないと仮定している。この距離が変化する場合は、焦点距離の変化量と、第１の情報層２１から第２の情報層２２までの距離との関係から、ジャンプ方向（加速パルス方向および減速パルス方向）を変化させるべき場合がある。この場合（ジャンプ方向が逆になる場合）、フォーカスエラー信号のＳ字波形の正負が反転する。すなわち、光ビームの切り換えるだけで、焦点位置が第２の情報層２２を通り越し、さらに奥（正方向）に移動してしまうため、対物レンズを光ディスク２０から遠ざける方向（負方向）に移動させないと、第２の情報層２２上に焦点を位置させることができない場合がある。そのような場合、焦点の位置が光ディスクの奥から手前に移動することになるため、図２（ａ）に示すフォーカスエラー信号のＳ時カーブＳ２の極性が図示されている極性に対して反転する。

以上説明してきたように、本実施形態では、フォーカス制御をホールド状態に保持したまま、すなわち、対物レンズの位置を退避位置に後退させることなく、光ビームの切り換えおよびフォーカスジャンプが可能となるため、ハイブリッドディスクの異なる情報層で連続再生を実現することも可能になり、切り換え動作に伴うユーザーの待ち時間を大きく低減することができる。

本実施形態の光ディスク装置は、異なる情報層間でフォーカスジャンプを行う場合に顕著な効果を発揮するだけではなく、同一情報層に対するデータの再生／記録を行う場合にも有効である。ここでは、再生／記録中の情報層から光ビームの光源（波長）を切り換えて、同じ情報層に移動する方法を説明する。

通常、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤなど複数の規格の光ディスクに対応する光ディスク装置は、所定の光源による光ビームで光ディスクの情報層をサーチした情報（反射光量、フォーカスエラー信号のＳ字振幅など）や、フォーカス制御を掛けた状態で得られる情報（反射光量、ＴＥ信号振幅、ディスクの情報エリアに書かれている内容など）から光ディスクの種別を判定し、最適な光源に切り換える。この際、従来はフォーカス制御を一旦外して、光ビームの光源を最適な光源に変更し、その後にフォーカス制御を再度かけなおすという動作（この「動作」とは、単に「フォーカス制御をＯＦＦからＯＮにする動作」を意味するのではなく、「対物レンズを待避位置まで下げた後、光ディスクに近づけながらフォーカスサーチ（フォーカス引き込み）を行う一連の動作」を意味する）を行っていた。このために約２００ミリ秒〜２秒の時間が必要であった。これに対して本実施形態では、フォーカス制御を外さず（「フォーカス制御をホールドしたまま、対物レンズを待避位置に移動させることなく）、ホールド状態のまま光ビームの光源を切り換えるため、切り換え後の光源によるデータの再生／記録を開始するまでに要する時間は約１ミリ秒以下に短縮され得る。

以下、図３を参照しながら、対物レンズの待避動作を行うことなく同一の情報層に対する光源の切り換えを実行する実施形態を説明する。図３は、本実施形態における波長切り換えのタイミングチャートである。

ここでは、説明の都合上、第１の光源３を青紫色の光源、第２の光源４を赤色の光源とし、第１の光源３を第２の光源４に変更する場合を説明する。これは、例えばＨＤ−ＤＶＤ層という仮定で第１の光源３を用いてディスク判別を行った結果、ディスク判別時に光ビームの焦点が位置していた情報層が、第２の光源４が放射する光ビームで照射されるべき情報層（例えばＤＶＤ層）であることがわかった場合に相当する。

このような場合、まずマイクロコンピュータ８は図３（ｃ）に示すように時刻ｔａでフォーカス制御をホールドする（すなわち、図１に示すフォーカス制御部１７の出力をホールドする）。その結果、対物レンズ１の軸方向位置が固定される。フォーカスエラー信号は、その後、理想的にはフォーカスエラー信号は０レベルを維持するが、実際には光ディスクと対物レンズ１との間隔にずれが微妙に生じだすため、図３（ａ）に示すようにゼロレベルから徐々にシフトしてゆくことになる。ジャンプ駆動生成部１５から出力されるフォーカス駆動信号は、図３（ｂ）に示すように加速パルス／減速パルスを含まず、対物レンズ１の加速／減速は実行されない。

次に、マイクロコンピュータ８は、図３（ｄ）および図３（ｅ）に示すように時刻ｔｆにおいて、図１の光源切り換え部１１に対して光ビームの光源切り換え指令を出力する。光源切り換え部１１は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、青紫色の第１の光源３をＯＦＦし（図３（ｄ））、赤色の第２の光源４をＯＮする（図３（ｅ））。光源を切り換える時刻ｔｆは、時刻ｔａの後である必要は無く、時刻ｔａと同時でもよい。

光源の切り換え後、光源の発光状態が安定するまでの所定時間が経過した時刻ｔｅにおいて、マイクロコンピュータ８は、図３（ｃ）に示すようにフォーカス制御を再びＯＮにし、同一情報層に対する光源の切り換えを終了する。フォーカス制御の再開により、フォーカスエラー信号がゼロレベルに近づくようにフォーカス駆動が実行され、切り換え後の光源から放射される光ビームの焦点が情報層上に正しく位置することになる。

なお、対物レンズ１から光ビームの焦点位置までの距離が、光源の切り換えによって変化する場合、光源の切り換えと同期して加速パルス／減速パルスを出力してもよい。

上記の例では、複数の光源の切り換えを行なうことにより、光ビームの波長を切り換えているが、波長の異なる複数の光ビームを単一の光源から放射できる場合は、そのような光源を用いて光ビームの切り換えを行っても良い。

本実施形態によれば、ディスク判別後に光源の切り換えが必要になったときでも、対物レンズの待避動作およびフォーカスサーチに要する時間を省略でき、ユーザーが要求するデータの再生／記録動作を迅速に開始することが可能になる。

（実施形態２）
次に、図４を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第２の実施形態を説明する。図４は、本実施形態の光ディスク装置を示すブロック図である。

本実施形態の光ディスク装置が図１に示す光ディスク装置と大きく異なる点は、表２に示す構成の光ディスクに対応するため、本実施形態の光ディスク装置がＮＡ切り換え素子１２およびＮＡ切り換え部１３を備えている点にある。ＮＡ切り換え素子１２は、光ビームの開口数（ＮＡ）を切り換えることができ、ＮＡ切り換え部１３は、ＮＡ切り換え素子１２を駆動する。ＮＡ切り換え素子１２としては、光ビームの光束断面のサイズを変化させる液晶シャッタなどの素子を用いることができる。

以下、本実施形態におけるフォーカス制御を説明する。

第１の光源３から放射された光ビームは、ＮＡ切り換え素子１２により、対物レンズ１の出力が所望のＮＡを示すように切り換えられた後、対物レンズ１によって集束させられ、光ディスク２０の情報層に光ビームスポットを形成する。この光ビームスポットの光ディスク２０からの反射光は再び対物レンズ１およびＮＡ切り換え素子１２を介し受光部５に入力される。

ここでは、光ディスク２０が、表２に示すように第１の情報層２１としてＣ層（ＢＤ層、波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．８５）を、第２の情報層２２としてＢ層（ＨＤ−ＤＶＤ層、波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．６５）を備えるハイブリッドディスクである場合について説明する。ここで、Ｃ層は第１の情報層２１に相当し、Ｂ層は第２の情報層に相当する。

第２の情報層２２からの再生／記録動作中に第１の情報層２１を再生／記録しようとする場合、まず、前記第２の情報層２２においてマイクロコンピュータ８はフォーカス制御をホールド状態にする。すなわちフォーカス制御部１７にホールド指令を出力する。

フォーカス制御部１７がフォーカスアクチュエータ駆動回路９への出力をホールドすると同時に、マイクロコンピュータ８は、ＮＡ切り換え部１３に対し、ＮＡ切り換え信号を出力する一方で、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。

ＮＡ切り換え部１３は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、ＮＡ切り換え素子１２を駆動し、ＮＡを０．６５から０．８５程度に切り換える。

ジャンプ方向・距離演算部３１は、光ビームスポットを第１の情報層２１と第２の情報層２２との間で移動させる場合における対物レンズ１の移動方向および移動距離を決定する。後に詳述するように、ＮＡの切り換えに伴って対物レンズ１の焦点距離が変化するため、移動先の情報層と移動元の情報層との位置関係のみならず、焦点距離の変化をも考慮したうえで、対物レンズ１の移動方向および移動距離を決定する必要がある。

ジャンプ方向・距離演算部３１は、対物レンズ１の移動方向および移動距離を決定した後、ジャンプ駆動生成部１５に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。ジャンプ駆動生成部１５は、ジャンプ方向・距離演算部３１の指令に従い、ここでは、光ビームスポットが第２の情報層２２から第１の情報層２１へ移動するようにフォーカスアクチュエータ駆動回路９に対して加速パルスを出力する。

マイクロコンピュータ８は、フォーカスエラー信号が所定レベルに達すると、ジャンプ駆動生成部１５に対して減速指令を出力する。ジャンプ駆動生成部１５は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、フォーカスアクチュエータ駆動回路９に対し、減速パルスを出力する。

また、マイクロコンピュータ８はフォーカスエラー信号に基づき、ＮＡ＝０．８５程度の光ビームの焦点が第１の情報層２１と合致した時点（すなわちフォーカスエラー信号＝０となった時点）で、フォーカス制御部１７に対してホールド解除指令を出力する。フォーカス制御部１７は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、出力のホールドを解除し、フォーカス制御を再開する。

以上の手順でフォーカスジャンプが完了する。以降、ＮＡ＝０．８５程度の光ビームの焦点と第１の情報層２１との間に位置ずれ（誤差）は、０となるようにフィードバック制御が実行される。

従来、フォーカスジャンプに際してＮＡの切り換えが必要な場合、いったんフォーカス制御をＯＦＦ状態にし、次に対物レンズ１を退避位置に後退させ、光ビームのＮＡを切り換えた後に、目的の層を探査してフォーカス制御を再開していた。そのため、目的の層でのフォーカス制御再開までに２００ミリ秒〜２秒程度の時間が必要であった。本実施形態では、フォーカスジャンプに要する時間は０．２〜２ミリ秒程度である。

以下、図５および図６を参照しながら、本実施形態のフォーカスジャンプを詳細に説明する（表２の光ディスクに対応）。図５（ａ）〜（ｃ）は、２層の光ディスクにおけるＮＡ別フォーカスエラーのＳ字波形模式図である。

ＮＡが０．６５の光学系において、２層の光ディスク２０（光ディスク２０は、図１１の光ディスク２５の構成を備える。）に対物レンズ１を近づけていくと、フォーカス制御をＯＦＦにしている場合、図５（ａ）に示すように、フォーカスエラー信号に２つのＳ字カーブＳ１、Ｓ２が発生する。図５（ａ）のポイントＡ、Ｂが、それぞれ、第１の情報層２１、第２の情報層２２における合焦点位置である。一方、ＮＡが０．８５の光学系においては、図５（ｂ）に示すようにフォーカスエラー信号に１つのＳ字カーブＳ１’が発生する。ここで注目すべきは、図５（ｂ）のポイントＡ’が第２の情報層２２より奥の位置ではなく、第１の情報層２１における合焦点位置である点にある。図５（ｂ）に光ディスク２０の光入射側面に近い第１の情報層２１から得られるＳ字カーブＳ１’のみを記載している。第２情報層２２から得られるＳ字カーブを図５（ｂ）に記載していない理由は、ＮＡが０．８５の光学系では、ＮＡが０．６５の光学系に比べて焦点距離が短くなるため、光ビームの焦点が第２の情報層２２に達しない場合があるためである。

図５（ｃ）の状態（２）に示すように、ＮＡが０．６５の光学系によって第２の情報層２２を再生しているときは、図５（ａ）に示すＳ字カーブＳ２のポイントＢに焦点が位置する。この状態で、第２の情報層２２から第１の情報層２１にフォーカスジャンプを行うとともに、ＮＡの切り換えを行う。

本実施形態では、ＮＡを０．６５から０．８５に切り換えると、対物レンズ１の焦点距離が短くなり、その焦点距離の変化量（減少量）は、第２の情報層２２から第１の情報層２１までの層間距離（約０．５ｍｍ）よりも大きい。図１８（ａ）は、ＮＡ＝０．６５の状態で第２の情報層２２に合焦している状態を示し、図１８（ｂ）は、ＮＡを０．６５から０．８５に切り換えた状態を示している。図１８（ｂ）では、わかりやすさのため、対物レンズ１の位置を変えずにＮＡのみを変更した場合の状態を示している。このように、対物レンズ１の位置を固定したままでＮＡを０．６５から０．８５に増加させると、光ビームの焦点は、第１情報層２１よりも手前に位置することになる。このような場合、光ビームの焦点を第１の情報層２１に位置させるためには、図１８（ｃ）に示すように、対物レンズ１を、光ディスク２０に近づく方向に移動させる必要がある。

なお、図１９（ａ）から（ｃ）に示すように、第１の情報層２１から第２の情報層２２にフォーカスジャンプを行う場合、本実施形態では、ＮＡが０．８５から０．６５に減少し、焦点距離が長くなるため、対物レンズ１は、光ディスク２０から離れる方向に移動させる必要がある。

ジャンプ方向・距離演算部３１は、光ビームスポットを第１の情報層２１と第２の情報層２２との間で移動させる指令を受けると、ＮＡの増加／減少を判断した上で、ＮＡが増加する場合は、対物レンズ１が光ディスクに近づく方向にジャンプ方向を決定し、ＮＡが減少する場合は、対物レンズ１を光ディスクから遠ざける方向にジャンプ方向を決定する。

ジャンプの距離については、情報面２１と情報面２２の距離およびＮＡ変更に伴う焦点距離の変化量の合計で決定し、演算されたジャンプの距離に応じ加速および減速のパルスの印加時間を変更することができる。なお、フォーカスジャンプにとってジャンプ距離の演算は必須ではないため、距離を演算しなくてもよい。

本実施形態においてＮＡを０．６５から０．８５に切り換えるタイミングは、フォーカス制御をホールド状態にし、対物レンズ１を光ディスク２０に近づける方向に移動させる動作を開始した後に行う。ＮＡの切り換えが行われるまでは、対物レンズ１の移動に伴い、図５（ａ）に示すフォーカスエラー信号のＳ字カーブＳ２のポイントＢ（第２の情報面２２）から右半分が検出される。Ｓ字カーブＳ２の通過中または通過後にＮＡを０．６５から０．８５に切り換えると、光ビームの焦点は、第１の情報層２１よりも対物レンズ１に近い位置にくるため、更に対物レンズ１を光ディスク２０に近づく方向に移動させてゆくと、焦点位置は、図５（ｂ）に示すポイントＣに達することになる。更に、焦点位置をポイントＣからポイントＡ’の方向に移動させると、フォーカスエラー信号中にＳ字カーブＳ１’が観測される。

対物レンズ１の焦点がポイントＣに移動した時点でフォーカスアクチュエータ２により対物レンズ１にブレーキを掛け、第１の情報層２１からのＳ字カーブＳ１’の合焦点位置Ａ’で対物レンズ１が停止するように制御しようとすると、合焦点位置Ａ’で対物レンズ１を停止させることは困難である。その理由は、図５（ａ）から図５（ｃ）に示す基材領域２８および保護層領域２７では、実際にはＳ字カーブのピーク値に対して大きい場合は約１０％程度のノイズ成分が含まれるからである。そのため、第２の情報層２２から第１の情報層２１へフォーカスジャンプを行ったとき、対物レンズ１にブレーキを掛けるタイミングが明確でなく、合焦点位置Ａ’で対物レンズ１を停止させることが難しくなる。

そこで、本実施形態では、Ｓ字カーブＳ１’のポイントＣとＡ’の間に対物レンズ１が位置するタイミング（ポイントＤ）でブレーキを掛け、フォーカス制御をＯＮする。なお、ポイントＤからＳ字カーブＳ１’のピーク値に達するまでブレーキを掛けても良いし、また、ポイントＤからブレーキを開始し、Ｓ字カーブＳ１’のピーク値とポイントＡ’の間の所定位置までブレーキを掛けても良い。

次に、図６を参照しながら、本実施形態におけるフォーカスジャンプをより詳細に説明する。

まず、第２の情報層２２の合焦点位置（図５のポイントＢ）に焦点が位置するようにフォーカス制御が行われている状態を考える。このとき、フォーカスエラー信号は、図６（ａ）において時刻ｔａまでの期間に示されるように、略ゼロの値を示すことになる。このとき、ＮＡは０．６５である。

時刻ｔａにおいて、マイクロコンピュータ８は、図６（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７をＯＦＦにし、その出力をホールドする。同時にマイクロコンピュータ８は、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。ジャンプ方向・距離演算部３１は、前述したようにしてジャンプ方向および距離を決定し、ジャンプ駆動生成部１５の動作を制御する。ジャンプ方向・距離演算部３１の指示により、ジャンプ駆動生成部１５は、図６（ｂ）に示すように時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。対物レンズ１は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９、フォーカスアクチュエータ２により、光ディスク２０に近づく方向に移動を開始する。

次に、マイクロコンピュータ８は、図６（ｄ）に示すようにＮＡを０．６５から０．８５に切り換えるため、時刻ｔｆにおいて、ＮＡ切り換え部１３に対し光ビームのＮＡ切り換え指令を出力する。ＮＡ切り換え部１３は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、ＮＡ切り換え素子１２を駆動し、ＮＡを０．６５程度から０．８５程度に切り換える。

対物レンズ１の移動により、図６（ａ）で示すようにポイントＣを通り、フォーカスエラー信号がレベルｆｄ（ポイントＤ）に達した時点（時刻ｔｄ）で、マイクロコンピュータ８に従い、ジャンプ駆動生成部１５が減速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する（図６（ｂ））。対物レンズ１は、徐々に減速し、時刻ｔｅでジャンプ駆動生成部１５は減速パルスを終了する。同時にマイクロコンピュータ８は、図６（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７を再びＯＮし、フォーカスジャンプを終了する。

上記の例では、第２の情報層２２から第１の情報層２１へフォーカスジャンプを行っているが、逆に、第１の情報層２１から第２の情報層２２へフォーカスジャンプを行ってもよい。この場合、対物レンズ１を光ディスク２０から離れる方向に移動させる場合は、図６（ｂ）の信号波形の極性を反転させた加速パルスおよび減速パルスを、この順序で印加すればよい。その場合、対物レンズ１は、光ディスク２０から遠ざかる方向に加速され、やがて減速して停止することになる。

ブレーキを掛けるタイミングを明確に制御するために、Ｓ字カーブのピークｔｏピークの値に対して所定の割合のレベルに基準を設定し、この基準に基づいてブレーキを掛けても良い。

なお、光ビームのＮＡを切り換える時刻ｔｆは、加速パルス終了後（時刻ｔｂ）から減速パルス開始（時刻ｔｄ）までの期間に限定されず、加速パルス出力中（時刻ｔａと時刻ｔｂの間）でもよい。

ＮＡ切り換え素子１２による光ビームのＮＡは、上記の例に限定されない。同様に、２層の光ディスク２０の構成も上記の例に限定されない。

対物レンズ１から光ビームの焦点までの距離がＮＡの切り換えによって変化する場合、この変化量と、第１の情報層２１と第２の情報層２２の距離の関係からジャンプ方向（加速パルス方向および減速パルス方向）とフォーカスエラー信号のＳ字波形の正負が反転する場合がある。

なお、上記で現在再生中の情報層から異なる情報層にフォーカスジャンプする説明をしたが、現在再生／記録中の情報層から光ビームのＮＡを切り換えて、同じ情報層に移動してもよい。前述したように、ディスク判別を行った後、光ビームのＮＡを判別動作時のものから変更することが必要になる場合がある。現在再生／記録中の情報層から光ビームのＮＡを切り換えて、同じ情報層に移動する方法に関して説明する。

以下、図７を参照しながら、同一の情報層上で光ビームのＮＡを切り換える実施形態を説明する。図７は、本実施形態に係る光ディスク装置におけるＮＡ切り換えのタイミングチャートである。

ＮＡを切り換えるときは、通常、図５（ｃ）の状態（１）および状態（３）に示すように対物レンズと光ディスクの距離を変更する必要がある。そのため、ＮＡの切り換え前後において、第１の情報層の再生／記録を行う場合、図７（ａ）のＳ字カーブＳ１のポイントＡから、図７（ｂ）のＳ字Ｓ１’のポイントＡ’に向けて、対物レンズを移動させる必要がある。

まずマイクロコンピュータ８は、図７（ｃ）に示すように時刻ｔａでフォーカス制御部１７をＯＦＦにし、その出力をホールドする。また、同時にマイクロコンピュータ８は、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してジャンプ開始指令を出力する。ジャンプ方向・距離演算部３１は、ＮＡの切り換えに伴って必要になる対物レンズ１の移動方向および距離を決定し、ジャンプ駆動生成部１５の動作を制御する。ＮＡを０．６５から０．８５に増加させる場合は、対物レンズ１を光ディスク２０に近づく方向に移動させるようにジャンプ駆動生成部１５に指示を送出する。この指示により、ジャンプ駆動生成部１５は、図７（ｂ）に示すように時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。対物レンズ１は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９およびフォーカスアクチュエータ２により、光ディスクに近づく方向に移動を開始する。

次に、マイクロコンピュータ８は、図７（ｄ）に示すように時刻ｔｆにおいてＮＡ切り換え部１３に対して光ビームのＮＡ切り換え指令を出力する。ＮＡ切り換え部１３は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、ＮＡ切り換え素子１２を駆動しＮＡをＢ層（第２の情報層２２）用の０．６５程度からＣ層（第１の情報層２１）用の０．８５程度に切り換える（図７（ｄ））。ここで、焦点の移動は第１の情報面２１（Ｓ字カーブＳ１）から第１の情報面２１（Ｓ字カーブＳ１’）への移動であり、第２の情報面２２（Ｓ字カーブＳ２）からの移動でない点に注目されたい。対物レンズ１の移動により、図７（ａ）で示すようにポイントＣを通り、フォーカスエラー信号がレベルｆｄ（ポイントＤ）に達した時点（時刻ｔｄ）で、マイクロコンピュータ８に従い、ジャンプ駆動生成部１５は減速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する（図７（ｂ））。

こうして、対物レンズ１は徐々に減速し、時刻ｔｅでジャンプ駆動生成部１５は減速パルスを終了する。同時にマイクロコンピュータ８は、図７（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７を再びＯＮし、フォーカスジャンプを終了する。

上記の例では、ＮＡ＝０．６５からＮＡ＝０．８５へ変更する場合におけるフォーカスジャンプを行っているが、逆にＮＡ＝０．８５からＮＡ＝０．６５へ変更することもできる。この場合、加速パルスの極性が図６（ｂ）に示す加速パルスの極性（正）とは反対の負となる。その結果。対物レンズ１は、光ディスクから離れる方向に加速され、移動を開始する。やがて、図６（ｂ）に示す減速パルスの極性（負）とは反対の正の極性を有する減速パルスが印加されると、対物レンズ１は減速され、停止することになる。

ＮＡを切り換える時刻ｔｆは、時刻ｔａから若干の待ち時間経過後であってもよいし、時刻ｔａと同時でもよい。対物レンズ１から光ビームの焦点位置までの距離が、ＮＡ切り換えによって変化しない場合は、加速パルス／減速パルスを出力せず、ＮＡ切り換え中のみフォーカス制御をホールドする処理を行うことになる。

（実施形態３）
次に、本発明による光ディスク装置の第３の実施形態を説明する。図８は、本実施形態における光ディスク装置を示すブロック図である。

本実施形態の光ディスク装置が図４に示す光ディスク装置と大きく異なる点は、表３に示す光ディスクに対応するため、光源の切り換えに伴って光学系（波長およびＮＡの両方）を切り換える機構を備えている点にある。

本実施形態の光ディスク装置は、発光波長の異なる第１の光源３および第２の光源４を備えており、対物レンズホルダ１４が対物レンズ１および対物レンズ１８を保持している。対物レンズホルダ１４では、対物レンズ１が、対物レンズ１８に比べて光ディスク２０に近い位置に保持されている。図８には、簡単のため、対物レンズ１の焦点と対物レンズ１８の焦点がともに光ディスク２０に対して同じ距離に位置するように記載されているが、現実には、例えば図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、対物レンズ１の焦点は、対物レンズ１８の焦点よりも下方に位置している。これは、焦点距離の短い対物レンズ１を、その焦点距離に応じて光ディスク２０に近づけすぎると、光ディスク２０と衝突する危険があるため、衝突が生じにくいように充分な間隔を確保しておくためである。本実施形態では、このような衝突を避けるため、対物レンズ１と対物レンズ１８との間にある段差を比較的小さな大きさに調整している。

フォーカスアクチュエータ２は、対物レンズホルダ１４を光ビーム方向（光ディスクに垂直な方向）に駆動する。対物レンズ１および対物レンズ１８は、対物レンズホルダ１４で固定されているため、フォーカスアクチュエータ２により、対物レンズ１および対物レンズ１８は、光ビーム方向に駆動される。

以下、本実施形態の動作を説明する。

本実施形態では、光ディスク２０として、表３に示すように第１の情報層２１（ＢＤ層、波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．８５）と第２の情報層２２（ＤＶＤ層、波長：６５０ｎｍ、ＮＡ：０．６）とが積層されたハイブリッドディスクを用いる。

第１の情報層２１の記録／再生は、第１の光源３および対物レンズ１を用いて行われるのに対して、第２の情報層２２の記録／再生は、第２の光源４および対物レンズ１８を用いて行われる。このようなハイブリッドディスクの再生／記録を行うとき、第１の情報層２１および第２の情報層２２のいずれか一方の情報層上に光ビームが集束される。

第２の情報層２２に対するデータの再生／記録を行うとき、第２の光源４から放射される赤色の光ビーム（波長：６５０ｎｍ程度）を対物レンズ１８で集束し、第１の光源３は、青紫色の光ビーム（波長：４０５ｎｍ程度）を放射しない状態にある。

次に、第１の情報層２１の再生／記録を行う場合は、第２の情報層２２から第１の情報層２１へのフォーカスジャンプを行う必要がある。このフォーカスジャンプを行う場合、まず、図８に示すマイクロコンピュータ８が、第２の情報層２２に対するトラッキング制御をＯＦＦにし、フォーカス制御部１７にホールド指令を出力する。

フォーカス制御部１７がフォーカスアクチュエータ駆動回路９への出力をホールドすると同時に、マイクロコンピュータ８は、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。

ジャンプ方向・距離演算部３１は、指令に応じて対物レンズ１の移動方向および移動距離を決定する。本実施形態では、光ディスク２０からの距離が異なる２つの対物レンズ１、１８が対物レンズホルダ１４によって支持されている点で、前述の実施形態と異なっている。以下、図２０、２１を参照しつつ、この点を説明する。

図２０（ａ）、（ｂ）は、ＮＡを増加させる場合におけるフォーカスジャンプの様子を示す模式断面図である。図２０（ａ）の状態では、ＮＡ０．８５の対物レンズ１から光ビーム（波長：４０５ｎｍ）は出射しておらず、ＮＡ０．６の対物レンズ１８から光ビーム（波長：６５０ｎｍ）が第２の情報層（ＤＶＤ層）２２に集光している。この第２の情報層２２から第１の情報層（ＢＤ層）２１にフォーカスジャンプを行う場合、ＮＡを０．６から０．８５に増加させる必要がある。図２０（ｂ）は、フォーカスジャンプ後の状態を示しており、ＮＡ０．８５の対物レンズ１から光ビーム（波長：４０５ｎｍ）が第１の情報層（ＢＤ層）２１に集光している。この状態では、ＮＡ０．６の対物レンズ１８から光ビーム（波長：６５０ｎｍ）は出射していない。

図２０（ａ）と図２０（ｂ）とを比較すると明らかなように、図２０（ａ）の状態から図２０（ｂ）の状態に変化させるには、レンズホルダ１４を光ディスク２０に近づける必要がある。これは、図２０（ａ）および図２０（ｂ）に示されるように、対物レンズ１によって集光される光ビームの焦点の位置が、対物レンズ１８によって集光される光ビームの焦点の位置よりも下方に位置している（光ディスク２０から離れている）ためである。

図２１（ａ）、（ｂ）は、ＮＡを減少させる場合におけるフォーカスジャンプの様子を示す模式断面図である。図２１（ａ）の状態では、ＮＡ０．６の対物レンズ１８からは光ビーム（波長：６５０ｎｍ）が出射しておらず、ＮＡ０．８５の対物レンズ１から光ビーム（波長：４０５ｎｍ）が第１の情報層（ＢＤ層）２１に集光している。この第１の情報層２１から第２の情報層（ＤＶＤ層）２２にフォーカスジャンプを行う場合、ＮＡを０．８５から０．６に減少させる必要がある。図２１（ｂ）は、フォーカスジャンプ後の状態を示しており、この状態では、ＮＡ０．６の対物レンズ１８から光ビーム（波長：６５０ｎｍ）が第２の情報層（ＤＶＤ層）２２に集光している。なお、ＮＡ０．８５の対物レンズ１から光ビーム（波長：４０５ｎｍ）は出射していない。

図２１（ａ）と図２１（ｂ）とを比較すると明らかなように、図２１（ａ）の状態から図２１（ｂ）の状態に変化させるには、レンズホルダ１４を光ディスク２０から遠ざける必要がある。

ジャンプ方向・距離演算部３１は、移動先の情報層までの方向および距離と、光源の切り換えに伴う焦点距離の変化量とに基づいてジャンプ駆動生成部１５の動作を制御する。ここでは、対物レンズ１を光ディスク２０に近づく方向に移動させるようにジャンプ駆動生成部１５に指示を送出する。この指示により、ジャンプ駆動生成部１５は、図６（ｂ）に示すように時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。

光ビームスポットが第２の情報層２２から第１の情報層２１へ移動中に、マイクロコンピュータ８は、光源切り換え部１１に対して光源切り換え信号を出力する。光源切り換え部１１は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、赤色の光ビームを照射している第２の光源４の発光を停止し、第１の光源３による青紫色の光ビームの放射を開始する。

青紫色の光ビームの放射が開始された後、マイクロコンピュータ８は、フォーカスエラー生成器７の出力信号であるフォーカスエラー信号に基づいて、フォーカスエラー信号が所定レベルに達するのを確認し、その後、ジャンプ駆動生成部１５に対し、減速指令を出力する。

ジャンプ駆動生成部１５は、ジャンプ方向・距離演算部１３の指令に従い、フォーカスアクチュエータ駆動回路９に対し、減速パルスを出力する。また、マイクロコンピュータ８は、フォーカスエラー信号に基づいて、青紫色の光ビームの焦点が第１の情報層２１の位置と合致した時点（すなわちフォーカスエラー信号＝０となった時点）で、フォーカス制御部１７に対し、ホールド解除指令を出力する。

フォーカス制御部１７は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、出力のホールドを解除しフォーカス制御を再開する。以上の手順でフォーカスジャンプが完了する。以降、青紫色の光ビームの焦点と第１の情報層２１との誤差は、受光部５、プリアンプ６およびフォーカスエラー生成器７を通しフォーカスエラー信号として検出され、フォーカスエラー信号に従いフォーカス制御部１７、フォーカスアクチュエータ駆動回路９、対物レンズホルダ１４を通し対物レンズ１が制御される。すなわち、青紫色の光ビームの焦点とＣ層との誤差が０となるようにフィードバック制御される。

次に、図５および図９を参照しながら、本実施形態におけるフォーカスジャンプをより詳細に説明する。本実施形態ではＮＡ＝０．６であり、図５におけるＮＡ（０．６５）とは異なっている。

まず、第２の情報層２２の合焦点位置（図５のポイントＢ）に焦点が位置するようにフォーカス制御が行われている状態を考える。このとき、フォーカスエラー信号は、図９（ａ）において時刻ｔａまでの期間に示されるように、略ゼロの値を示すことになる。このとき、ＮＡは０．６である。

時刻ｔａにおいて、マイクロコンピュータ８は、図９（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７をＯＦＦにし、その出力をホールドする。同時にマイクロコンピュータ８は、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。ジャンプ方向・距離演算部３１は、他の実施形態と同様にジャンプ駆動生成部１５の動作を制御する。ここでは、対物レンズ１を光ディスク２０に近づく方向に移動させるようにジャンプ駆動生成部１５に指示を送出する。この指示により、ジャンプ駆動生成部１５は、図９（ｂ）に示すように時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。対物レンズ１および対物レンズ１８は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９、フォーカスアクチュエータ２により、光ディスクに近づく方向に移動を開始する。

次に、マイクロコンピュータ８は、図９（ｄ）および図９（ｅ）に示すように時刻ｔｆにおいて光源切り換え部１１に対して光ビームの光源切り換え指令を出力する。光源切り換え部１１は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、第２の情報層２２のための第２の光源４をＯＦＦし、同時に第１の情報層２１のための第１の光源３をＯＮする。その結果、使用する対物レンズは対物レンズ１８から対物レンズ１に切り換わり、ＮＡは図９（ｆ）に示すように０．６から０．８５に切り換わる。

対物レンズ１の移動により、図９（ａ）に示すようにポイントＣを通り抜けフォーカスエラー信号がレベルｆｄ（ポイントＤ）に達した時点（時刻ｔｄ）で、マイクロコンピュータ８に従いジャンプ駆動生成部１５は減速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する（図９（ｂ））。対物レンズ１は、徐々に減速し、時刻ｔｅでジャンプ駆動生成部１５は減速パルスを終了する。また、同時にマイクロコンピュータ８は図９（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７を再びＯＮし、フォーカスジャンプを終了する。

以下、図１０を参照しながら、同一の情報層上で光源および光学系の両方を切り換える実施形態を説明する。ここでは、第２の光源（赤色）４を第１の情報層のための第１の光源（青紫色）３に変更する例を説明する。

まずマイクロコンピュータ８は、図１０（ｃ）に示すように、時刻ｔａでフォーカス制御部１７をＯＦＦし、出力をホールドする。同時にマイクロコンピュータ８は、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してジャンプ開始指令を出力する。ジャンプ方向・距離演算部３１は、ＮＡの切り換えに伴って必要になる対物レンズ１の移動方向および距離を決定する。ジャンプ方向・距離演算部３１からの指示により、ジャンプ駆動生成部１５は、図１０（ｂ）に示すように時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。

対物レンズ１および対物レンズ１８は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９、フォーカスアクチュエータ２を通じ光ディスクに近づく方向に移動を開始する。

次に、マイクロコンピュータ８は、図１０（ｄ）および図１０（ｅ）に示すように時刻ｔｆにおいて光源切り換え部１１に対し光ビームの光源切り換え指令を出力する。光源切り換え部１１は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、第２の光源４をＯＦＦし（図１０（ｄ））、同時に第１の光源３をＯＮする。その結果、使用する対物レンズは対物レンズ１８から対物レンズ１に切り換わり、ＮＡは図１０（ｆ）に示すように０．６から０．８５に切り換わる。

対物レンズ１の移動により、図１０（ａ）で示すようにポイントＣを通り抜けフォーカスエラー信号がレベルｆｄ（ポイントＤ）に達した時点（時刻ｔｄ）で、マイクロコンピュータ８に従いジャンプ駆動生成部１５は減速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する（図１０（ｂ））。対物レンズ１は、徐々に減速し、時刻ｔｅでジャンプ駆動生成部１５は減速パルスを終了する。

また、光ビームの焦点位置と対物レンズ１および対物レンズ１８までの距離が、波長およびＮＡ切り換えにより変化しない場合においては、加速パルス、減速パルスを出力せず、波長およびＮＡ切り換え中のみフォーカス制御をホールド処理することになる。

本実施形態では、ＮＡの切り換えを対物レンズの切り換えによって行っているが、１つの対物レンズに対しＮＡ切り換え素子を用いることで、ＮＡの切り換えを行っても良い。

（実施形態４）
次に、本発明による光ディスク装置の第４の実施形態を説明する。図１７は、本実施形態における光ディスク装置を示すブロック図である。

本実施形態の光ディスク装置が図８に示す光ディスク装置と大きく異なる点は、１つの対物レンズ１が波長の異なる２つの光源３、４に対応している点にある。すなわち、本実施形態の光ディスク装置は、発光波長の異なる第１の光源３および第２の光源４と、ＮＡ切り換え素子１２およびＮＡ切り換え部１３とを備えている。ＮＡ切り換え素子１２は、実施形態２におけるＮＡ切り換え素子１２と同じ構成を備えており、ＮＡ切り換え部１３の働きにより、光源に応じて光ビームの開口数（ＮＡ）を切り換えることができる。

本実施形態では、表１〜４に示す各ハイブリッド型光ディスクに対応することができるが、以下においては、表４に示す構成の光ディスクに対する動作を説明する。本実施形態で使用する光ディスクは、図１４に示す構成の光ディスク３０である。光ディスク３０は、第１の情報層２１（波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．８５）と、第２の情報層２２（波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．８５）と、第３の情報層２９（波長：６５０ｎｍ、ＮＡ：０．６）とが積層されたハイブリッドディスクである。

この光ディスク３０において、第１の情報層２１および第２の情報層２２の記録／再生は、波長が４０５ｎｍの第１の光源３を用いて行われるのに対して、第３の情報層２９の記録／再生は、波長が６５０ｎｍの第２の光源４を用いて行われる。ＮＡ切り換え素子１２により、第１の光源３が使用されるときのＮＡは０．８５に設定されるのに対して、第２の光源４が使用されるときのＮＡは０．６に設定される。

まず、第３の情報層２９に対するデータの再生／記録が行われているとする。このとき、第２の光源４から放射される赤色の光ビーム（波長：６５０ｎｍ程度）を対物レンズ１で集束し、第１の光源３は、青紫色の光ビーム（波長：４０５ｎｍ程度）を放射しない状態にある。

次に、第２の情報層２２の再生／記録を行う場合を考える。この場合、第３の情報層２９から第２の情報層２２へのフォーカスジャンプを行う必要がある。このフォーカスジャンプを行う場合、まず、図１７に示すマイクロコンピュータ８が、第３の情報層２９に対するトラッキング制御をＯＦＦにし、フォーカス制御部１７にホールド指令を出力する。次にマイクロコンピュータ８は、フォーカス制御部１７がフォーカスアクチュエータ駆動回路９への出力をホールドすると同時に、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。

ジャンプ方向・距離演算部３１は、光ビームスポットを第３の情報層２９から第２の情報層２２へ移動させる場合における対物レンズの移動方向および移動距離を前述したように決定する。ジャンプ方向・距離演算部３１は、移動先の情報層までの方向および距離と、光源の切り換えに伴う焦点距離の変化量とに基づいてジャンプ駆動生成部１５の動作を制御する。ここでは、対物レンズを光ディスク３０に近づく方向に移動させるようにジャンプ駆動生成部１５に指示を送出する。この指示により、ジャンプ駆動生成部１５は、図６（ｂ）に示すように時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。

光ビームスポットが第３の情報層２９から第２の情報層２２へ移動中に、マイクロコンピュータ８は、光源切り換え部１１に対して光源切り換え信号を出力する一方で、ＮＡ切り換え部１３に対しては、ＮＡ切り換え信号を出力する。

光源切り換え部１１は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、赤色の光ビームを照射している第２の光源４の発光を停止し、第１の光源３による青紫色の光ビームの放射を開始する。一方、ＮＡ切り換え部１３は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、ＮＡ切り換え素子１２を駆動し、ＮＡを０．６から０．８５程度に切り換える。

青紫色の光ビーム（波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．８５）の放射が開始された後、マイクロコンピュータ８は、フォーカスエラー生成器７の出力信号であるフォーカスエラー信号に基づいて、フォーカスエラー信号が所定レベルに達するのを確認し、その後、ジャンプ駆動生成部１５に対し、減速指令を出力する。

ジャンプ駆動生成部１５は、ジャンプ方向・距離演算部３１の指令に従い、フォーカスアクチュエータ駆動回路９に対し、減速パルスを出力する。また、マイクロコンピュータ８は、フォーカスエラー信号に基づいて、青紫色の光ビームの焦点が第１の情報層２１の位置と合致した時点（すなわちフォーカスエラー信号＝０となった時点）で、フォーカス制御部１７に対し、ホールド解除指令を出力する。

フォーカス制御部１７は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、出力のホールドを解除しフォーカス制御を再開する。以上の手順でフォーカスジャンプが完了する。以降、青紫色の光ビームの焦点と第１の情報層２１との誤差は、受光部５、プリアンプ６およびフォーカスエラー生成器７を通しフォーカスエラー信号として検出され、フォーカスエラー信号に従いフォーカス制御部１７、フォーカスアクチュエータ駆動回路９、対物レンズホルダ１４を通し対物レンズ１が制御される。すなわち、青紫色の光ビームの焦点とＣ層との誤差が０となるようにフィードバック制御される。

以下、図１５および図１６を参照しながら、本実施形態のフォーカスジャンプを詳細に説明する。図１５（ａ）〜（ｃ）は、３層の光ディスク３０におけるＮＡ別フォーカスエラーのＳ字波形模式図である。

ＮＡが０．６または０．６５の光学系において、３層の光ディスク３０（図１４）にフォーカス制御ＯＦＦ状態で対物レンズ１を近づけていくと、図１５（ａ）に示すように、フォーカスエラー信号に３つのＳ字カーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３が発生する。図１５（ａ）のポイントＡ、Ｂが、それぞれ、第１の情報層２１、第２の情報層２２における合焦点位置であり、ポイントＣが、第３の情報層２９における合焦点位置である。一方、ＮＡが０．８５の光学系においては、図１５（ｂ）に示すようにフォーカスエラー信号に２つのＳ字カーブＳ１’、Ｓ２’が発生する。図１５（ｂ）のポイントＡ’が第１の情報層２１における合焦点位置であり、ポイントＢ’が第２の情報層２２における合焦点位置である。図１５（ｂ）には、光ディスク３０の光入射側面に近い第１の情報層２１から得られるＳ字カーブＳ１’と第２の情報層２２から得られるＳ字カーブＳ２’のみを記載している。

図１５（ｃ）の状態（３）に示すように、ＮＡが０．６の光学系によって第３の情報層２９を再生しているときは、図１５（ａ）に示すＳ字カーブＳ３のポイントＣに対物レンズ１が位置する。この状態から、第２の情報層２２にフォーカスジャンプを行うとともに、ＮＡの切り換えを行う。本実施形態でも、ＮＡを０．６から０．８５に切り換えると、対物レンズ１の焦点距離が短くなり、その焦点距離の変化量（減少量）は、第３の情報層２９から第１の情報層２１までの層間距離（約０．５ｍｍ）よりも大きい。このため、対物レンズ１の位置を固定したままでＮＡを０．６から０．８５に切り換えても、光ビームの焦点は、第１情報層２１よりも手前に位置することになる。従って、対物レンズ１は、光ディスク２０に近づく方向に移動させる必要がある。

本実施形態においてＮＡを０．６から０．８５に切り換えるタイミングは、フォーカス制御をＯＦＦにし、対物レンズ１を光ディスク２０に近づける方向に移動させる動作を開始した後に行う。ＮＡの切り換えが行われるまでは、対物レンズ１の移動に伴い、図１５（ａ）に示すフォーカスエラー信号のＳ字カーブＳ３のポイントＦ（第２の情報層２２）から右半分が検出される。Ｓ字カーブＳ３の通過中または通過後にＮＡを０．６から０．８５に切り換えると、光ビームの焦点は、第１の情報層２１よりも対物レンズ１に近い位置にくるため、更に対物レンズ１を光ディスク２０に近づく方向に移動させてゆくと、焦点位置は、図１５（ｂ）に示すポイントＣに達することになる。本実施形態では、第２の情報層２２にジャンプするため、Ｓ字カーブＳ１’を通過し、次のＳ字カーブＳ２’が検出されるまで対物レンズ１の移動を続ける。

対物レンズ１の焦点がポイントＥに移動した時点でフォーカスアクチュエータ２により対物レンズ１にブレーキを掛け、フォーカス制御をＯＮすることにより、第２の情報層２２からのＳ字カーブＳ２’の合焦点位置Ｂ’で対物レンズ１が停止するように制御する。

なお、本実施形態では、第３の情報層２９から第２の情報層２２にフォーカスジャンプを行っているが、フォーカスジャンプは、第３の情報層２９から第１の情報層２１に行っても良いし、逆に、第１の情報層２１または第２の情報層２２から第３の情報層２９に対して行っても良い。

次に、図１６を参照しながら、本実施形態におけるフォーカスジャンプをより詳細に説明する。

まず、第３の情報層２９の合焦点位置（図１５（ａ）のポイントＦ）に焦点が位置するようにフォーカス制御が行われている状態を考える。このとき、フォーカスエラー信号は、図１６（ａ）において時刻ｔａまでの期間に示されるように、略ゼロの値を示すことになる。このとき、ＮＡは０．６である。

時刻ｔａにおいて、マイクロコンピュータ８は、図１６（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７をＯＦＦにし、その出力をホールドする。同時にマイクロコンピュータ８は、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。ジャンプ方向・距離演算部３１は、移動先の情報層までの方向および距離と、ＮＡの切り換えに伴う焦点距離の変化量とに基づいてジャンプ駆動生成部１５の動作を制御する。ここでは、対物レンズ１を光ディスク２０に近づく方向に移動させるようにジャンプ駆動生成部１５に指示を送出する。この指示により、ジャンプ駆動生成部１５は、図１６（ｂ）に示すように時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。対物レンズ１は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９、フォーカスアクチュエータ２により、光ディスク３０に近づく方向に移動を開始する。

次に、マイクロコンピュータ８は、図１６（ｄ）に示すようにＮＡを０．６から０．８５に切り換えるため、時刻ｔｆにおいて、ＮＡ切り換え部１３に対し光ビームのＮＡ切り換え指令を出力する。ＮＡ切り換え部１３は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、ＮＡ切り換え素子１２を駆動し、ＮＡを０．６程度から０．８５程度に切り換える。

対物レンズ１の移動により、図１６（ａ）で示すように１つめのＳ字カーブＳ１’を通過し、フォーカスエラー信号がレベルｆｄ（ポイントＥ）に達した時点（時刻ｔｄ）で、マイクロコンピュータ８に従い、ジャンプ駆動生成部１５が減速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する（図１６（ｂ））。対物レンズ１は、徐々に減速し、時刻ｔｅでジャンプ駆動生成部１５は減速パルスを終了する。同時にマイクロコンピュータ８は、図１６（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７を再びＯＮし、フォーカスジャンプを終了する。

なお、光ビームのＮＡを切り換える時刻ｔｆは、加速パルス終了後（時刻ｔｂ）から減速パルス開始（時刻ｔｄ）までの期間に限定されず、加速パルス出力中（時刻ｔａと時刻ｔｂの間）でもよい。

本実施形態では、ＮＡの切り替えが必要になる情報層間のフォーカスジャンプを説明したが、図１４の光ディスク３０の場合、ＮＡの切り替えが必要のない情報層間でフォーカスジャンプを行う場合がある。例えば、第１の情報層２１と第２の情報層２２の間でフォーカスジャンプを行う場合は、ＮＡは０．８５のままである。また、ハイブリッド型ではない通常の多層光ディスクが装填された場合も、フォーカスジャンプに際してＮＡを変更する必要はない。このような場合を想定すると、フォーカスジャンプ指令が与えられたとき、ＮＡの変更を伴うか否かを判断し、その判断結果に応じて対物レンズの移動方向を決定する必要がある。このような場合の動作を、図２２を参照しながら以下に説明する。

まず、ある情報層に対してデータの記録・再生を行っている途中、あるいは、そのような記録・再生を終了した後、マイクロコンピュータ８からジャンプ方向・距離演算部３１に対してフォーカスジャンプ指令が与えられると、ＮＡの変更が必要か否かを判定する（ステップＳ１０）。ＮＡの変更が必要か否かは、フォーカスジャンプを行なう前のＮＡ（現在のＮＡ）の値と、ジャンプ先の情報層のＮＡの値を比較することにより判定される。各情報層のＮＡに関する情報は、起動時または光ディスク挿入直後に光ディスクの管理領域から管理情報のひとつとして読み出されており、例えば光ディスク装置のメモリ内に各情報層とＮＡとを対応付けたデータが格納されている。このようなデータは、好ましくはテーブル形式である。マイクロコンピュータ８から出されるフォーカスジャンプ指令によってジャンプ先が特定されるため、ジャンプ先の情報層のＮＡが上述したデータに基づいて決定される。

こうして得たジャンプ先のＮＡが現在のＮＡと等しい場合、すなわち、ＮＡの変更が必要ない場合は、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、ジャンプ先の情報層が現在の情報層に対して光ディスクの上の層側（光入射側面から奥）に位置するか否かがジャンプ方向・距離演算部３１によって判断される。この場合、ＮＡの変更は必要ないため、フォーカスジャンプに際して焦点距離の変化も生じない。したがって、ジャンプ先の情報層が現在の情報層に対して光ディスクの上の層側に位置するときは、対物レンズの移動方向（ジャンプ方向）を上向きに設定する（ステップＳ２０）。逆に、ジャンプ先の情報層が現在の情報層に対して光ディスクの下の層側（光入射側面に近い側）に位置するときは、対物レンズの移動方向（ジャンプ方向）を下向きに設定する（ステップＳ２２）。この場合、対物レンズの移動距離は、現在の情報層とジャンプ先の情報層との間隔に等しい。

上述のステップＳ１０において、ＮＡの変更が必要であると判定された場合は、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、フォーカスジャンプに伴ってＮＡを増加させるか否かが判定される。ＮＡを増加させる場合は、対物レンズまたはレンズホルダの焦点距離が短縮するため、対物レンズを光ディスクに近づける方向（上向き）に移動させる必要がある（ステップＳ１６）。

再び図２２を参照する。図２２のステップＳ１２において、ＮＡを減少させると判断された場合、図２１（ａ）および図２１（ｂ）を参照して説明したように、対物レンズの焦点距離が長くなるため、対物レンズまたはレンズホルダを光ディスクから離れる方向（下向き）に移動させることが必要になる（ステップＳ１８）。

なお、ＮＡの変更が必要になる場合、対物レンズまたは対物レンズホルダの移動距離は、現在の情報層とジャンプ先の情報層との間隔、および焦点位置の変化量に基づいて決定される。

このように、ＮＡ変更の有無に応じて対物レンズまたは対物レンズホルダの移動方向が決定されると、その方向に応じてジャンプ駆動部１５（図１７）がフォーカスアクチュエータ駆動回路９に送出する加速パルスの正負が決定される。実際のフォーカスジャンプは、前述した実施形態におけるフォーカスジャンプと同様に実行される。

以上説明してきたように、本発明の各実施形態によれば、フォーカス制御をホールドしたまま、対物レンズの位置を退避位置に後退させることなく（あらためてフォーカスサーチを実行することなく）、光ビームの波長およびＮＡを高速に切り換えることが可能になる。このため、フォーカス制御動作後におけるディスク判別結果に伴う光ビームの波長およびＮＡ切り換え時間が短縮され、光ディスク装置の起動時間を大幅に低減できる光ディスク装置を提供することが可能となる。

本発明の光ディスク装置では、フォーカスジャンプに際して集束手段をディスクから退避することなく光学系の波長またはＮＡを切り換えるため、ハイブリッド構造を光ディスクの利用度が向上する。また、ディスク判別を行ってからセットされている光ディスクに対応する光学系への切り換え時間が短縮するため、多様な光ディスクに一台で対応する光ディスク装置の性能が向上する。

本発明は、フォーカス制御を動作状態からホールド状態に切り換えた後、対物レンズを退避させることなく、レーザの波長または開口数を切り換え、目的の情報担体の情報層に移動する方式に関する。

光ディスクに記録されているデータは、比較的弱い一定の光量の光ビームを回転する光ディスクに照射し、光ディスクによって変調された反射光を検出することによって再生される。

再生専用の光ディスクには、光ディスクの製造段階でピットによる情報が予めスパイラル状に記録されている。これに対して、書き換え可能な光ディスクや追記型の光ディスクでは、スパイラル状のランドまたはグルーブを有するトラックが形成された基材表面に、光学的にデータの記録／再生が可能な記録材料膜が蒸着等の方法によって堆積されている。書き換え型の場合は相変化型の記録膜が使用されるが、追記型の場合、有機色素材料膜などが使用される。

書き換え型または追記型の光ディスクにデータを記録する場合、記録すべきデータに応じて光量を変調した光ビームを光ディスクに照射し、それによって記録材料膜の特性を局所的に変化させることによってデータの書き込みを行う。

なお、トラックの深さ、および記録材料膜の厚さは、光ディスク基材の厚さに比べて小さい。このため、光ディスクにおいてデータが記録されている部分は、２次元的な面を構成しており、「情報記録面」と称される場合がある。本明細書では、このような情報記録面が深さ方向にも物理的な大きさを有していることを考慮し、「情報記録面」の語句を用いる代わりに、「情報層」の語句を用いることとする。光ディスクは、このような情報層を少なくとも１つ有している。なお、１つの情報層が、現実には、相変化材料層や反射層などの複数の層を含んでいてもよい。

書き換え型または追記型の光ディスクにデータを記録するとき、または、このような光ディスクに記録されているデータを再生するとき、光ビームが情報層における目標トラック上で常に所定の集束状態となる必要がある。このためには、「フォーカス制御」および「トラッキング制御」が必要となる。「フォーカス制御」は、光ビームの焦点の位置が常に情報層上に位置するように対物レンズの位置を情報層の法線方向に制御することである。一方、トラッキング制御とは、光ビームのスポットが所定のトラック上に位置するように対物レンズの位置を光ディスクの半径方向（以下、「ディスク径方向」と称する。）に制御することである。

従来、高密度・大容量の光ディスクとして、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ＋ＲＷ，ＤＶＤ＋Ｒ等の光ディスクが実用化されてきた。また、ＣＤ（Compact Disc）は今も普及している。最近は、ハイビジョン画質でデータの記録が可能な光ディスクが要望され、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｋ（以下、「ＢＤ」と称する。）が開発されている。書き換え型ディスクであるＢＤ−ＲＥが実用化されているが、ＢＤ−ＲＥよりも低コストで生産可能な追記型ディスクであるＢＤ−Ｒ光ディスクの開発も進められている。また、ＢＤとは異なる規格に従ったＨＤ−ＤＶＤ（High Definition-DVD）の開発も進められている。

ＣＤ、ＤＶＤ、およびＢＤなどの光ディスクは、表面（光入射側表面）および裏面（レーベル面）を有し、それらの間に少なくとも１つの情報層を有している。いずれの光ディスクも全体の厚さは約１．２ｍｍであり、直径は１２ｃｍまたは８ｃｍである。

ＣＤの情報層は、表面から約１．１ｍｍの深さに位置している。ＣＤの情報層からデータを読み出すには、近赤外レーザ（波長：７８０ｎｍ）を集束し、その焦点が情報層上に位置するように制御する必要がある。光ビームの集束に用いる対物レンズの開口数（ＮＡ）は、約０．４５である。ＤＶＤの情報層は、表面から約０．６ｍｍの深さに位置している。現実のＤＶＤでは、約０．６ｍｍの厚さを有する２枚の基板が接着層を介して張り合わせられている。２層の情報層を有する光ディスクの場合、表面２から情報層までの距離は、それぞれ、約０．５７ｍｍおよび約０．６３ｍｍ程度であり、近接している。ＤＶＤの情報層からデータを読み出し、あるいはデータを書き込むには、赤色レーザ（波長：６６０ｎｍ）を集束し、その焦点が情報層上に位置するように制御する必要がある。光ビームの集束に用いる対物レンズのＮＡは、約０．６である。

一方、ＢＤは、表面の側に厚さ１００μｍの薄いカバー層（透明層）が設けられており、情報層は表面から約０．１ｍｍの深さに位置している。ＢＤの情報層からデータを読み出すには、青紫レーザ（波長：４０５ｎｍ）を集束し、その焦点が情報層上に位置するように制御する必要がある。光ビームの集束に用いる対物レンズのＮＡは、０．８５である。また、ＨＤ−ＤＶＤは、ＤＶＤに類似する断面構成を有しており、その情報記録層は、表面から約０．６ｍｍの深さに位置しているが、ＨＤ−ＤＶＤの情報層からデータを読み出すには、ＢＤと同様に、青紫レーザ（波長：４０５ｎｍ）を利用し、光ビームの集束に用いる対物レンズのＮＡは、０．６５に設定することが検討されている。

このように多様な光ディスクが流通している状況においては、１つの光ディスク装置によって多くの種類の光ディスクの記録／再生が可能なことが求められている。これを実現するには、光ディスク装置が複数種類の光ディスクに対応可能な光源および光学系を備えるとともに、光ディスク装置に装填された光ディスクの種別を適切に判別することが必要になる。

一方、複数の情報層を備える光ディスクが存在する。図１１は、２層の光ディスクの構成を模式的に示す斜視図である。図示されている光ディスク２５は、第１の情報層２１および第２の情報層２２を備える２層式光ディスクである。光ディスク２５は、より詳細には、第１のおよび第２の情報層２１、２２と、これらの情報層２１、２２を支持する基材２４と、第１の情報層２１をカバーする保護層２３とを備えている。

この光ディスク２５の第１の情報層２１からデータを読み出すためには、第１の情報層２１上に光ビームの焦点を位置させるようにフォーカス制御を実行する必要がある。第１の情報層２１からデータを読み出す動作をしているとき、次に第２の情報層２２からデータを読み出すためには、第１の情報層２１から前記第２の情報層２２へ光ビームの焦点位置をシフトさせる必要がある。このような焦点位置のシフトを本明細書では「フォーカスジャンプ」と称することにする。フォーカスジャンプを実行するためには、光ビームを集束する対物レンズの位置を光ディスクの情報面に対して垂直な方向に移動させる必要がある。

このような「フォーカスジャンプ」に伴って光ビームの焦点位置が情報層間を移動するとき、フォーカスエラー信号の絶対値が大きくなる。このため、フォーカスジャンプは、フォーカス制御を停止（ホールド）してから開始し、対物レンズの移動に伴って光ビームの焦点が目標とする情報層に充分に接近した段階でフォーカス制御を再び開始する必要がある。

図１２は、２層の光ディスクから得られるフォーカスエラー信号を示すグラフであり、その横軸はディスクに対する対物レンズの位置、縦軸はフォーカスエラー信号の値である。図１３（ａ）〜（ｃ）は、従来の光ディスク装置におけるフォーカスジャンプのタイミングチャートである。図１３（ａ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカスエラー信号波形、図１３（ｂ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス駆動信号波形、図１３（ｃ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャートである。

図１１に示す光ディスク２５に対し、対物レンズを近づけていくと、図１２に示すようにフォーカスエラー信号に２つのＳ字カーブＳ１、Ｓ２が発生する。図１２のポイントＡ、Ｂが各情報層における合焦点位置である。Ｓ字カーブＳ１は、図１１の光ディスク２５における第１の情報層２１から発生し、Ｓ字カーブＳ２は第２の情報層２２から発生する。第１の情報層２１の再生動作中、Ｓ字カーブＳ１のポイントＡに対応する位置に対物レンズが位置する。この状態でフォーカスジャンプを行うと、フォーカスエラー信号は第１の情報層２１のＳ字カーブＳ１および中間層領域２６を通過した後、第２の情報層２２から発生するＳ字カーブＳ２のポイントＣの位置に移動する。その後、ポイントＣからポイントＢの方向にＳ字カーブＳ２が観測されることになる。

理想的には、対物レンズがポイントＣに移動した時点でフォーカスアクチュエータにより対物レンズにブレーキをかけ、第２の情報層２２からのＳ字カーブＳ２の合焦点位置Ｂで対物レンズ１が停止するように制御する。しかし、中間層領域２６には、Ｓ字カーブのピーク値に対して約１０％程度の振幅を有するノイズが存在する場合がある。

従って、第１の情報層２１から第２の情報層２２に対するフォーカスジャンプを行っても、対物レンズにブレーキをかけるタイミングが明確でなく、合焦点位置Ｂで対物レンズを停止させることは困難である。

そこで、Ｓ字カーブＳ２のポイントＣ、Ｂの間に対物レンズが位置するタイミングでブレーキを掛け、フォーカス制御をＯＮすることが行われる。すなわち、ポイントＤからＳ字カーブＳ２のピーク値に達するまでブレーキを掛けたり、ポイントＤからブレーキを開始し、Ｓ字カーブＳ２のピーク値とポイントＢの間の所定位置までブレーキを掛けたりしている。

図１３（ｃ）に示すように、まず時刻ｔａでフォーカス制御をＯＦＦにした後、図１３（ｂ）に示すように、時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路（不図示）へ出力する。対物レンズは、光ディスクに近づく方向に移動し、図１３（ａ）で示すようにポイントＣを通り、フォーカスエラー信号がレベルｆｄ（ポイントＤ）に達した時点（時刻ｔｄ）で、減速パルス（ブレーキパルス）をフォーカスアクチュエータ駆動回路へ出力する。その後、対物レンズは、徐々に減速する。時刻ｔｅで減速パルスの印加で停止される。このとき、フォーカス制御が再びＯＮになり、フォーカスジャンプが完了する。
特開２０００−２００４３１号公報（段落２２〜２３、図５）

上記の従来技術では、１枚の光ディスクが２層の情報層を備えているが、いずれの情報層も同一波長の光ビームでデータの記録再生が可能である。このため、フォーカスジャンプに際して、光源を切り換える必要はない。

一枚の光ディスクが、例えばＣＤ層とＤＶＤ層を積層した構成（ハイブリッド構造）を備えている場合は、それらの情報層間でフォーカスジャンプを行うことができない。なぜならば、ＣＤ層およびＤＶＤ層の間では、データ記録密度や記録再生に必要な光源波長およびＮＡが異なるため、上述したフォーカスジャンプを行うことができないからである。

長波長の光ビームをＮＡの低い光学系を用いて照射すべき情報層に対して、短波長の光ビームをＮＡの高い光学系を用いて集束すると、情報層のデータを破壊するという危険性がある。また、高ＮＡの光学系は、焦点距離が短いため、低いＮＡの光学系を必要とする情報層に焦点を合わせる目的で対物レンズをディスク表面側に移動すると、焦点が合うより先に対物レンズがディスク表面に衝突するという問題があった。

更に、ディスクの種別判定ができていない場合、フォーカス制御動作を開始した後、再生または記録に必要な波長およびＮＡを決定する場合が多いため、最適な波長および/またはＮＡを変更する場合、一旦、フォーカス制御の動作を停止し、対物レンズを光ディスクから遠ざける退避動作を行った後に、光源波長および／またはＮＡを切り換える必要がある。従来技術によれば、そのような切り換えを行った後、再度目的の情報層をサーチし、フォーカス制御を再開する必要がある。この一連の動作には２００ミリ秒〜２秒程度の時間を要する。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、異なる種類の情報層間においてフォーカスジャンプを改良することにより、光学系の切り換えを短時間で実行し得る光ディスク装置を提供することにある。

本発明の光ディスク装置は、第１の情報層および第２の情報層を含む複数の情報層を備える光ディスクにデータを記録すること、および前記光ディスクからデータを再生することの少なくとも一方を実行する光ディスク装置であって、前記光ディスクは、前記第１の情報層のデータおよび前記第２の情報層のデータが、それぞれ、波長および開口数の少なくとも一方が異なる光ビームによって再生されるハイブリッド型光ディスクであり、光ビームを放射する光源と、前記光ビームを集束する対物レンズと、前記情報層に対して垂直な方向に前記対物レンズを移動させる垂直移動手段と、前記光ビームの前記情報層上における集束状態に応じた信号を生成する集束状態検出手段と、前記信号に応じて前記垂直移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点を所望の情報層上に位置させるフォーカス制御手段とを備え、前記垂直移動手段を駆動して前記対物レンズの移動を行うことによって光ビームの焦点を前記光ディスクの第１の情報層から第２の情報層まで移動させるフォーカスジャンプを実行するとき、前記対物レンズの移動時において、前記光ビームの波長および開口数の少なくとも一方を変更することができる。

好ましい実施形態において、前記フォーカスジャンプを実行するとき、前記開口数の変化に応じて前記対物レンズの移動方向を決定するジャンプ方向決定部を備える。

好ましい実施形態において、前記対物レンズの移動方向が前記光ディスクに近づく方向に決定された場合は、極性が正の加速パルスおよび負の減速パルスをこの順序で前記垂直移動手段に与え、前記対物レンズの移動方向が前記光ディスクから離れる方向に決定された場合は、極性が負の加速パルスおよび正の減速パルスをこの順序で前記垂直移動手段に与える。

好ましい実施形態において、前記光源は、前記光ディスクの第１の情報層のための第１の光ビーム、および前記第２の情報層のための第２の光ビームを含む波長の異なる複数の光ビームを放射することができ、前記フォーカスジャンプを実行するとき、前記光ディスクを照射する光ビームを前記第１の光ビームと第２の光ビームとの間で切り換える。

好ましい実施形態において、前記フォーカスジャンプを実行するとき、前記光ディスクを照射する光ビームの光束断面のサイズを変化させる手段を備えている。

好ましい実施形態において、前記フォーカスジャンプを実行するとき、前記対物レンズをディスク衝突回避位置まで退避させない。

好ましい実施形態において、フォーカスジャンプの加速時は、少なくとも１つのパルス駆動指令を、前記垂直移動手段に与え、前記パルス駆動加速指令中または加速指令後に前記光ビームの波長または開口数を切り換える。

好ましい実施形態において、前記光ビームの波長または開口数を切り換えた後、前記収束状態検出手段からの信号が所定レベルに達してから、前記垂直移動手段へ減速指令を出力する。

好ましい実施形態において、前記対物レンズは複数であり、前記光ビームの波長の切り換えに応じて前記対物レンズを切り換える。

好ましい実施形態において、前記対物レンズは複数であり、前記開口数の切り換えは、前記対物レンズを切り換えることによって実行する。

好ましい実施形態において、所望の情報層に対しフォーカス制御を開始するフォーカス引き込み手段を備えており、前記フォーカス引き込み手段は、前記第１の情報層から前記第２の情報層への光ビームの焦点移動に失敗したとき、前記光ビームの波長または開口数を切り換えた状態で前記第２の情報層に対するフォーカス引き込みを実行する。

好ましい実施形態において、前記光ビームの波長の切り換えが実行される期間または開口数の切り換えが実行される期間において、前記フォーカス制御手段は前記垂直移動手段の駆動信号をホールドする。

本発明の他の光ディスク装置は、少なくとも１つの情報層を備える光ディスクにデータを記録すること、および前記光ディスクからデータを再生することの少なくとも一方を実行する光ディスク装置であって、光ビームを放射することができる光源と、前記光ビームを集束する対物レンズと、前記情報層に対して垂直な方向に前記対物レンズを移動させる垂直移動手段と、前記光ビームの前記情報層上における集束状態に応じた信号を生成する集束状態検出手段と、前記信号に応じて前記垂直移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点を所望の情報層上に位置させるフォーカス制御手段とを備え、前記情報層上に前記光ビームの焦点が位置するときに前記フォーカス制御手段の出力をホールドし、前記光ビームの波長および開口数の少なくとも一方を切り換えた後、前記情報層と同一の情報層に前記光ビームの焦点を位置させる。

好ましい実施形態において、前記開口数の切り換えを実行するときは、前記フォーカス制御手段のホールドされた出力に対して加速パルスおよび減速パルスを付加する。

好ましい実施形態において、開口数の切り換えタイミングは、前記対物レンズの加速指令を前記垂直制御手段に与えているとき、または、その後である。

好ましい実施形態において、前記開口数の切り換えと同期して前記光ビームの波長を切り換える。

本発明の光ディスク装置によれば、対物レンズの待避動作を行うことなく、フォーカスジャンプの途中で光学系（光源波長および／またはＮＡ）を切り換えることが可能となるため、異なる種類の情報層間でのフォーカスの移動を短時間で完了することができる。このため、例えばＤＶＤ層（ＤＶＤ規格に準拠した情報層）およびＢＤ層（ＢＤ規格に準拠した情報層）などが積層されたハイブリッド型の光ディスクにおいて、異なる規格の情報層に跨ったデータの再生／記録をユーザーの指示などに従って短時間で実行することも可能になる。これにより、例えばＤＶＤ層にはＳＤ画質の映像やオーディオ機器向けの高音質な音楽を保存し、ＢＤ層には映画などＨＤ画質の映像を保存することも可能になるため、ハイブリッド型ディスクの利便性が大きく向上する。

本発明による光ディスク装置の好ましい実施形態では、対物レンズの待避動作を行うことなく、フォーカスジャンプの途中で光学系（光源波長および／またはＮＡ）を切り換えることが可能となる。このため、例えばＤＶＤ層（ＤＶＤ規格に準拠した情報層）およびＢＤ層（ＢＤ規格に準拠した情報層）などが積層されたハイブリッド型の光ディスクにおいて、異なる規格の情報層からスムーズにデータの再生／記録を実行することが可能になる。

ハイブリッド型の光ディスクとしては、例えば以下の表１〜４に示すような構成を備える光ディスクが検討されている。

表１の構成では、各情報層のＮＡが相互に近いため、フォーカスジャンプを行うときにＮＡを変更する必要は無いが、光ビームの波長が異なるため、光源を切り換える必要がある。

表２の構成では、各情報層のＮＡが大きく異なるため、フォーカスジャンプを行うときにＮＡを変更する必要がある。ただし、光ビームの波長は等しいため、光源を切り換える必要はない。

表３の構成では、各情報層のＮＡおよび光ビームの波長の両方が大きく異なるため、フォーカスジャンプを行うときにＮＡおよび光源の両方を切り換える必要がある。

表４の構成では、複数の情報層が、ＮＡおよび光ビームの波長の両方が大きく異なる組と、変化しない組とを含む。この場合、フォーカスジャンプを行うときにＮＡおよび光源の両方を切り換える場合と、切り換えない場合がある。

このようにハイブリッド型の光ディスクでは、各情報層の組み合わせにより、種々の態様があるため、本発明の光ディスクは、その少なくとも１つに対応した構造を備えることができる。なお、１つの光ディスク装置が、上記の表に示される全てのタイプの光ディスクに対応する構造を備える必要はない。例えば、本発明の光ディスク装置は、表１のタイプの光ディスクに対しては対応できるが、表２または表３のタイプの光ディスクには対応できない構造を備えていても良い。

なお、光ディスク装置が「光ビームの波長」および「ＮＡ」の両方を切り換えることのできる構成を備えている場合は、波長およびＮＡの一方のみを切り換えることが必要な光ディスク（例えば表１、２に示す光ディスク）にも対応することができる。

以下に説明する実施形態１〜４は、それぞれ、表１〜４の光ディスクに対応した光ディスク装置である。本発明による光ディスク装置は、このような実施形態に限定されず、他の具体的構成を備えていてもよい。

なお、フォーカスジャンプを行わない場合でも、光ビームの波長やＮＡの切り換えが必要な場合がある。例えば、１つの光ディスク装置が、ＤＶＤやＢＤなどの複数種類の光ディスクに対応できる場合、光ディスク装置に装填された光ディスクの種類を判別する動作が必要になる。この判別を行うとき、例えばＢＤ用の短波長光ビームで光ディスクを照射する場合がある。この照射により、その光ディスクがＤＶＤであると判定された場合は、光ビームの波長およびＮＡを変更する必要がある。そのような場合でも、対物レンズの退避動作を行うことなく、波長およびＮＡの切り換えを行うことができれば、迅速なフォーカス移動を実現することができる。

（実施形態１）
まず図１を参照して、本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を説明する。図１は本実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。

本実施形態の光ディスク装置は、表１に示すような複数の情報層を備える光ディスク２０にデータを記録し、光ディスク２０からデータを再生することができる。光ディスク２０が光ディスク装置に装填されると、ディスクモータ１０によって所定の回転数で回転させられる。

この光ディスク装置は、第１の光源３および第２の光源４を含む光源ユニットを備えており、第１の光源３および第２の光源４は、それぞれ、異なる波長を有する光ビームを放射する。図では、簡単のため、第１の光源３を「光源Ａ」、第２の光源４を「光源Ｂ」と記載している。本実施形態における第１の光源３および第２の光源４は、いずれも、同一の光ピックアップ内に配置されている。この光ピックアップは、光源３、４以外に、光源３、４から放射された光ビームを集束する対物レンズ１と、対物レンズ１の光軸方向位置を変化させるフォーカスアクチュエータ２と、光ディスク２０で反射された光ビームを受け、電気信号を生成する受光部５などを備えている。現実の光ピックアップ内に配置されているアクチュエータは、対物レンズ１を光軸方向に移動させるだけではなく、光軸方向に対して垂直な方向に移動させることもできる。より具体的には、このアクチュエータは、フォーカスアクチュエータ２とトラッキングアクチュエータ(不図示)に分かれており、対物レンズ１の光軸方向における位置は、光ピックアップ内のフォーカスアクチュエータ２によって調整される。対物レンズ１の光軸に垂直な方向における位置は、光ピックアップ内のトラッキングアクチュエータ（不図示）によって調整される。

なお、光ディスク装置内には、光ピックアップ自体を光ディスク半径方向に沿って移動するための移送台（不図示）が設けられている。

受光部５は、複数のフォトダイオードを有しており、各フォトダイオードに入射した光の強さ（光量）に応じた光電流を生成する。受光部５の出力に基づいて、フォーカスエラー（ＦＥ）信号、トラッキングエラー（ＴＥ）信号、および再生信号などが生成されることになる。

受光部５の出力（光電流）はプリアンプ６に送られ、プリアンプ６で電圧信号に変換される。プリアンプ６の出力は、集束状態検出手段として機能するフォーカスエラー生成器７に与えられる。フォーカスエラー生成器７は、プリアンプ６の出力を受け取り、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は、フォーカス制御手段として機能するフォーカス制御部１７に与えられ、フォーカス制御部１７は、フォーカスエラー信号に対するフィルタ演算を行う。フォーカス制御部１７の出力は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９に与えられる。

対物レンズ１の光軸方向における位置は、光ピックアップ内のフォーカスアクチュエータ２によって調整される。具体的には、フォーカスアクチュエータ２内のコイル（不図示）が、フォーカスアクチュエータ駆動回路９からの駆動電流によって磁界を形成し、その磁力により、対物レンズ１を光ディスク２０の情報層に対して略垂直な方向に移動させる。本実施形態では、フォーカスアクチュエータ２内のコイルを流れる駆動電流が多くなるほど、対物レンズ１は光ディスク２０に接近する。

フォーカスアクチュエータ駆動回路９から流れる駆動電流の大きさは、フォーカス制御が動作しているとき（フォーカス制御がＯＮのとき）、フォーカス制御部１７からフォーカスアクチュエータ駆動回路９に与えられる信号に基づいて制御される。一方、フォーカスジャンプ動作中におけるフォーカス制御が動作していないとき（フォーカス制御がＯＦＦのとき）、フォーカスアクチュエータ駆動回路９から流れる駆動電流の大きさは、ジャンプ駆動生成部１５からフォーカスアクチュエータ駆動回路９に与えられる信号に基づいて制御される。

フォーカス制御が動作しているとき（フォーカス制御がＯＮのとき）は、フォーカスエラー信号の振幅がゼロとなるように対物レンズ１の位置が調節され、その結果、光ディスク２０における目的とする情報面上に光ビームの焦点が位置することになる。

ジャンプ駆動生成部１５は、マイクロコンピュータ８からの指令に基づいて、加速および減速パルス信号によりフォーカスアクチュエータ駆動回路９を制御し、フォーカスジャンプに必要な対物レンズ１の加速・減速を行う。本実施形態におけるジャンプ駆動生成部１５は、フォーカスジャンプ用のパルス信号を生成し、フォーカスアクチュエータ駆動回路９に送出する。これにより、例えば光ディスク２０における第１の情報層上に位置していた光ビームの焦点が、第２の情報層上に移動することになる。

マイクロコンピュータ８は、フォーカス制御部１７、ジャンプ駆動生成部１５、ディスクモータ１０、および光源切り換え部１１を制御する。

光ディスク２０に対するデータの記録再生は、光ビームのスポットが所望の情報層における目的トラックを追従するようにフォーカス制御およびトラッキング制御を実行した状態で行われる。データの再生は、プリアンプ６からの出力に対し、波形等化、クロック抽出を行い、記録されているデータをデジタルデータに変換して行われる。このデジタルデータは、デコーダ（不図示）により、復調、エラー訂正、デスクランブル処理を受け、再生データが生成される。一方、光ディスク２０にユーザデータを記録する場合は、記録されるべきユーザデータに対して、エンコーダ（不図示）がスクランブル、エラー訂正符号付与、変調の各処理を行い、符号化された記録信号を生成する。不図示の記録処理部は、エンコーダから記録信号を受け取り、マルチパルス化および記録補償処理を行い、レーザ発光パルス信号を生成する。レーザ駆動部は、レーザ発光パルス信号を受け取り、光源３、４が放射する光ビームのパワーを変調する。

本実施形態の光ディスク装置は、光ディスク２０を照射する光ビームの光源として、光源３、４を切り換える光源切り換え部１１を備えている。このような構成を採用することにより、第１の光源３から放射される光ビームを用いて光ディスク２０からデータを再生することもできるし、第２の光源４から放射される光ビームを用いて光ディスク２０からデータを再生することもできる。データの記録再生にいずれの光ビームを用いるかは、光源切り換え部１１による光源の切り換えで決定することができる。図１では、簡単のため、第１の光源３から放射された光ビームが対物レンズ１によって集束されている状態が記載され、現実には、第１の光源３と対物レンズ１との間には、不図示のビームスプリッタやコリメータレンズなどの光学素子が配置されている。これらの光学素子を介して、第２の光源４から放射された光ビームも対物レンズ１によって集束されることになる。第１の光源３および第２の光源４は、別々の半導体レーザパッケージから構成されていても良いが、同一基板上に一体的に集積されていてもよい。光源切り換え部１１は、第１の光源３および第２の光源４に対して選択的に駆動電流を供給することにより、一方の光源を発光させることができる。

以下、本実施形態の光ディスク装置の動作を説明する。

本実施形態では、光ディスク２０が図１１に示す構造を備えるハイブリッドディスクと同様の構成を有しているものとする。具体的には、表１に示す構成を備えており、第１の情報層は、波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．６５の光学系に対応するＨＤ−ＤＶＤ規格に従った情報層であり、第２の情報層２２は、波長：６５０ｎｍ、ＮＡ：０．６の光学系に対応するＤＶＤ規格に従った情報層である。これらの情報層は、異なる波長の光ビームによってアクセスされるが、光ビームのＮＡは近く、フォーカスジャンプに伴ってＮＡの切り換えを行う必要はない。

このような光ディスク２０の再生／記録を行うとき、第１の情報層２１および第２の情報層２２のいずれか一方の情報層上に光ビームが集束される。第１の情報層２１に対するデータの再生／記録を行うとき、第１の光源３から放射される青紫色の光ビーム（波長：４０５ｎｍ程度）が用いられ、第２の光源４は、赤色の光ビーム（波長：６５０ｎｍ程度）を放射していない状態にある。

まず、第１の光源３から放射される光ビームを対物レンズ１によって集束し、光ディスク２０の第１の情報層２１上に光ビームスポットを形成するものとする。光ディスク２０からの反射光は、対物レンズ１を介して受光部５に入射する。本実施形態における受光部５は、４つの領域に分割されており、それぞれの領域で検出された光量に応じて光電流を生成し、プリアンプ６へ出力する。プリアンプ６は、Ｉ／Ｖ変換器により、入力された光電流を電圧に変換し、変換された各信号はフォーカスエラー生成器７に送られる。

フォーカスエラー生成器７は、４分割された受光部５の出力信号であるプリアンプ６の４つの出力に従い、非点収差法による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は、フォーカス制御部１７において位相補償、ゲイン補償などのフィルタ演算が行われ、フォーカスアクチュエータ駆動回路９に出力される。

対物レンズ１は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９による駆動信号に基づき、フォーカスアクチュエータ２によって駆動され、光ビームスポットが光ディスク２０の第１の情報層に対して所定の収束状態となるようにフォーカス制御が実現される。フォーカス制御が実行されているときは、光ディスク２０の回転に伴う面振れが生じても、面振れに追従して対物レンズ１が上下するため、光ビームの焦点が常に第１の情報層上に位置することが可能になる。

光ディスク２０の最内周側には、管理情報が記録されている領域が存在し、その領域からデータを読み出すことにより、光ディスク２０がどのような構成を備えているかがわかる。ハイブリッド型の光ディスクの場合、各情報層がどのような規格に基づく情報層であるかが読み出された情報に基づいて決定される。

第１の情報層２１の再生／記録の途中または終了後、第２の情報層２２の再生／記録を行う場合、第１の情報層２１から第２の情報層２２へのフォーカスジャンプを行う必要がある。フォーカスジャンプは、例えば不図示の装置（例えばリモコン）によるユーザーからの要求に応じて行われても良い。フォーカスジャンプを行う場合、まず、図１に示すマイクロコンピュータ８が、第１の情報層２１に対するフォーカス制御をホールドする。すなわち、フォーカス制御部１７にホールド指令を出力する。ホールド指令に基づいてフォーカス制御部１７はフォーカスアクチュエータ駆動回路９への出力をホールドすると、マイクロコンピュータ８は、ジャンプ駆動生成部１５に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。フォーカス制御をＯＮからホールド状態に切り換えると、光ディスクの面触れに応じて対物レンズ１を追従させるための動作は実行されない。なお、後に説明する光源の切り替えに要する時間は短いため、光源の切り替え中に光ディスク２０と対物レンズ１との間隔はほとんど変化しない。また、フォーカス制御がＯＮからホールド状態に切り換わると同時に、ジャンプ駆動生成部１５は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、対物レンズ１によって形成される光ビームスポットが第１の情報層２１から第２の情報層２２へ移動するようにフォーカスアクチュエータ駆動回路９に対し、加速パルスを出力する。

光ビームの焦点が第１の情報層２１から第２の情報層２２へ移動する途中において、マイクロコンピュータ８は光源切り換え部１１に対して光源切り換え信号を出力する。光源切り換え部１１は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、青紫色の光ビームを照射している第１の光源３からの放射を停止し、第２の光源４による赤色の光ビームの放射を開始する。光源の切り換えに要する時間は１ミリ秒以下である。赤色光ビームの放射が開始された後、マイクロコンピュータ８は、フォーカスエラー生成器７の出力信号であるフォーカスエラー信号に基づいてフォーカスエラー信号が所定レベルに達するのを確認し、その後、ジャンプ駆動生成部１５に対して減速指令を出力する。ジャンプ駆動生成部１５は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、フォーカスアクチュエータ駆動回路９に対し、減速パルスを出力する。

マイクロコンピュータ８は、フォーカスエラー信号に基づき、赤色の光ビームの焦点位置が第２の情報層２２の位置に合致した時点（すなわちフォーカスエラー信号＝０となった時点）で、フォーカス制御部１７に対してホールド解除指令を出力する。フォーカス制御部１７は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、出力のホールドを解除し、フォーカス制御を再開する。こうして、フォーカスジャンプが完了する。

以降、赤色の光ビームの焦点と第２の情報層２２との間の位置ずれ（誤差）は、フォーカスエラー信号に基づいて検出され、フォーカス制御部１７およびフォーカスアクチュエータ駆動回路９により、対物レンズ１の位置が制御される。すなわち、赤色の光ビームの焦点と第２の情報層２２との間の位置ずれが０となるようにフィードバック制御が実行される。

従来の光ディスク装置におけるフォーカスジャンプは、光ビームの波長を途中で切り換えずに焦点位置だけを移動させることにより実行されていた。光ビームの波長切り換えが必要な場合、従来は、フォーカス制御をＯＮ状態から一時的にＯＦＦ状態に切り換えた後、いったん対物レンズを待避位置まで後退させていた。次に、光ビームの波長を切り換え、その後、対物レンズを待避位置から光ディスクに再接近させつつ、目的の情報層に焦点を移動させるためのフォーカスサーチ（フォーカス引き込み）を行っていた。そして、目的の情報層に焦点が到達した後、フォーカス制御をＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化させていた。このため、従来は、目的の情報層におけるフォーカス制御の再開までに２００ミリ秒〜２秒程度の時間が必要であった。

これに対し、本実施形態の光ディスク装置では、フォーカス制御をホールドした状態で光源の切り換えを行うため、フォーカス制御の再開に必要な余分の時間を省略することが可能になり、約２ミリ秒以下に短縮され得る。

次に、図２を参照して、本実施形態のフォーカスジャンプを更に詳細に説明する。

まず、第１の情報層２１の合焦点位置（図１２のポイントＡ）に焦点が位置するようにフォーカス制御が行われている状態を考える。このとき、フォーカスエラー信号は、図２（ａ）において時刻ｔａまでの期間に示されるように、略ゼロの値を示すことになる。このとき、光ビームは第１の光源３から放射されており、第２の光源４は光ビームを放射していない状態にある。

時刻ｔａにおいて、マイクロコンピュータ８は、図２（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７の状態をＯＮからホールド状態に切り換え、その出力をホールドする。ジャンプ駆動生成部１５は、図２（ｂ）に示すように、時刻ｔａから時刻ｔｂまでの期間、加速パルス（加速指令）をフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。この結果、フォーカスアクチュエータ駆動回路９には、ホールドされていた出力に加速パルスが付加された駆動信号が入力されることになる。加速パルスの存在により、対物レンズ１は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９およびフォーカスアクチュエータ２により、光ディスク２０に近づく方向に移動を開始する。

加速指令（第１指令）は、光ディスク２０に対する相対速度が増大するように対物レンズ１を駆動する指令である。これに対し、減速指令（第２指令）は、光ディスク２０に対する相対速度が減少するように対物レンズ１を駆動する指令である。従って、停止状態（光ディスク２０との相対速度が０の状態）の対物レンズ１は、最初に加速指令を受けて移動を開始し、その後に減速指令を受けて停止する。このことは、移動の方向に依存しない。加速の方向（レンズ移動方向）は、加速パルスの極性によって規定される。対物レンズ１を光ディスク２０に近づける方向に移動させる場合、加速パルスの極性は「正」である。一方、対物レンズ１を光ディスク２０から遠ざける方向に移動させる場合の加速パルスの極性は「負」となる。減速パルスは、常に加速パルスの後に印加され、減速パルスの極性は、加速パルスの極性の逆である。

フォーカスジャンプを行うとき、まず「加速指令」により、現在光ビーム照射中の情報層から光ビームの集束点が離れる方向に対物レンズ１を駆動した後、「減速指令」により、目的情報層に対する光ビーム集束点の相対速度を低減し、光ビーム集束点が目的情報層上に停止するように対物レンズ１を駆動する。

フォーカスジャンプを開始した後の時刻ｔｆにおいて、マイクロコンピュータ８は、光源切り換え部１１に対して光ビームの光源切り換え指令を出力する。光源切り換え部１１は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、図２（ｄ）および図２（ｅ）に示すように第１の光源３からの放射を停止するとともに、第２の光源４からの放射を開始させる。こうして光ビームの焦点位置が図１２に示すＳ字カーブＳ１の領域または中間層領域２６に位置する間に、異なる光源に切り換えられる。

対物レンズ１の移動により、光ビームの焦点位置は図２（ａ）におけるポイントＣを通り抜け、フォーカスエラー信号が増加しだす。このときのフォーカスエラー信号は、第２の光源４から放射された光ビームの第２の情報層２２による反射光から生成されたものである。

フォーカスエラー信号がレベルｆｄ（ポイントＤ）に達した時点（時刻ｔｄ）で、ジャンプ駆動生成部１５はマイクロコンピュータ８に従って減速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する（図２（ｂ））。その結果、対物レンズ１は、徐々に減速し、時刻ｔｅでジャンプ駆動生成部１５は減速パルスの出力を終了する。

時刻ｔｅにおいて、マイクロコンピュータ８は、図２（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７の状態を再びＯＦＦからＯＮに切り換え、フォーカスジャンプを終了する。

上記の説明では、第１の情報層２１から第２の情報層２２へフォーカスジャンプを実行しているが、本実施形態では、同様にして第２の情報層２２から第１の情報層２１へフォーカスジャンプを行うこともできる。

本実施形態では、図１２に示すＳ字カーブＳ２のポイントＣとポイントＢとの間に対物レンズ１が位置するタイミングでブレーキを掛け、フォーカス制御をＯＮする。ポイントＤからＳ字カーブＳ２のピーク値に達するまでブレーキを掛けても良いし、また、ポイントＤからブレーキを開始し、Ｓ字カーブＳ２のピーク値とポイントＢの間の所定位置までブレーキを掛けても良い。

なお、ブレーキを掛けるタイミングを制御するために、Ｓ字カーブのピークｔｏピークの値に対して所定の割合のレベルに基準を設定し、この基準に基づいてブレーキを掛けても良い。

光源を切り換える時刻ｔｆは、加速パルスの出力を終了した時刻ｔｂから減速パルスの出力を開始する時刻ｔｄまでの間に設定しているが、加速パルスを出力している間、すなわち時刻ｔａから時刻ｔｂまでの期間内に光源を切り換えてもよい。時刻ｔａから時刻ｔｂまでの期間は、０．１〜１ミリ秒程度である。フォーカス制御をホールドしている期間は、このように短いが、光ディスク２０の面振れが大きい場合は、フォーカス制御を再開したとき、Ｓ字カーブＳ２を検出することができない場合がある。面振れの影響を抑制するためには、光ディスクの最内周側に近い位置でフォーカスジャンプを行うことが好ましい。また、Ｓ字カーブＳ２を検出に失敗したときは、フォーカスジャンプを失敗したと判定し、リカバリ動作として、一旦対物レンズ１を退避した後、第２の光源４から放射される光ビームにより、第２の情報層２２に対するフォーカス引き込みを実行することになる。

なお、第１の光源３は青紫色の光ビームを放射し、第２の光源４は赤色の光ビームを放射しているが、光源の色（波長）は上記の例に限定されない。また、光ディスク２０の構成も、上記の例に限定されず、３層以上の情報層を備えていても良い。

本実施形態の説明では、光ビームの切り換えにより、対物レンズから光ビームの焦点までの距離が変化しないと仮定している。この距離が変化する場合は、焦点距離の変化量と、第１の情報層２１から第２の情報層２２までの距離との関係から、ジャンプ方向（加速パルス方向および減速パルス方向）を変化させるべき場合がある。この場合（ジャンプ方向が逆になる場合）、フォーカスエラー信号のＳ字波形の正負が反転する。すなわち、光ビームの切り換えるだけで、焦点位置が第２の情報層２２を通り越し、さらに奥（正方向）に移動してしまうため、対物レンズを光ディスク２０から遠ざける方向（負方向）に移動させないと、第２の情報層２２上に焦点を位置させることができない場合がある。そのような場合、焦点の位置が光ディスクの奥から手前に移動することになるため、図２（ａ）に示すフォーカスエラー信号のＳ時カーブＳ２の極性が図示されている極性に対して反転する。

以上説明してきたように、本実施形態では、フォーカス制御をホールド状態に保持したまま、すなわち、対物レンズの位置を退避位置に後退させることなく、光ビームの切り換えおよびフォーカスジャンプが可能となるため、ハイブリッドディスクの異なる情報層で連続再生を実現することも可能になり、切り換え動作に伴うユーザーの待ち時間を大きく低減することができる。

本実施形態の光ディスク装置は、異なる情報層間でフォーカスジャンプを行う場合に顕著な効果を発揮するだけではなく、同一情報層に対するデータの再生／記録を行う場合にも有効である。ここでは、再生／記録中の情報層から光ビームの光源（波長）を切り換えて、同じ情報層に移動する方法を説明する。

通常、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤなど複数の規格の光ディスクに対応する光ディスク装置は、所定の光源による光ビームで光ディスクの情報層をサーチした情報（反射光量、フォーカスエラー信号のＳ字振幅など）や、フォーカス制御を掛けた状態で得られる情報（反射光量、ＴＥ信号振幅、ディスクの情報エリアに書かれている内容など）から光ディスクの種別を判定し、最適な光源に切り換える。この際、従来はフォーカス制御を一旦外して、光ビームの光源を最適な光源に変更し、その後にフォーカス制御を再度かけなおすという動作（この「動作」とは、単に「フォーカス制御をＯＦＦからＯＮにする動作」を意味するのではなく、「対物レンズを待避位置まで下げた後、光ディスクに近づけながらフォーカスサーチ（フォーカス引き込み）を行う一連の動作」を意味する）を行っていた。このために約２００ミリ秒〜２秒の時間が必要であった。これに対して本実施形態では、フォーカス制御を外さず（フォーカス制御をホールドしたまま、対物レンズを待避位置に移動させることなく）、ホールド状態のまま光ビームの光源を切り換えるため、切り換え後の光源によるデータの再生／記録を開始するまでに要する時間は約１ミリ秒以下に短縮され得る。

以下、図３を参照しながら、対物レンズの待避動作を行うことなく同一の情報層に対する光源の切り換えを実行する実施形態を説明する。図３は、本実施形態における波長切り換えのタイミングチャートである。

ここでは、説明の都合上、第１の光源３を青紫色の光源、第２の光源４を赤色の光源とし、第１の光源３を第２の光源４に変更する場合を説明する。これは、例えばＨＤ−ＤＶＤ層という仮定で第１の光源３を用いてディスク判別を行った結果、ディスク判別時に光ビームの焦点が位置していた情報層が、第２の光源４が放射する光ビームで照射されるべき情報層（例えばＤＶＤ層）であることがわかった場合に相当する。

このような場合、まずマイクロコンピュータ８は図３（ｃ）に示すように時刻ｔａでフォーカス制御をホールドする（すなわち、図１に示すフォーカス制御部１７の出力をホールドする）。その結果、対物レンズ１の軸方向位置が固定される。フォーカスエラー信号は、その後、理想的にはフォーカスエラー信号は０レベルを維持するが、実際には光ディスクと対物レンズ１との間隔にずれが微妙に生じ出すため、図３（ａ）に示すようにゼロレベルから徐々にシフトしてゆくことになる。ジャンプ駆動生成部１５から出力されるフォーカス駆動信号は、図３（ｂ）に示すように加速パルス／減速パルスを含まず、対物レンズ１の加速／減速は実行されない。

次に、マイクロコンピュータ８は、図３（ｄ）および図３（ｅ）に示すように時刻ｔｆにおいて、図１の光源切り換え部１１に対して光ビームの光源切り換え指令を出力する。光源切り換え部１１は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、青紫色の第１の光源３をＯＦＦし（図３（ｄ））、赤色の第２の光源４をＯＮする（図３（ｅ））。光源を切り換える時刻ｔｆは、時刻ｔａの後である必要は無く、時刻ｔａと同時でもよい。

光源の切り換え後、光源の発光状態が安定するまでの所定時間が経過した時刻ｔｅにおいて、マイクロコンピュータ８は、図３（ｃ）に示すようにフォーカス制御を再びＯＮにし、同一情報層に対する光源の切り換えを終了する。フォーカス制御の再開により、フォーカスエラー信号がゼロレベルに近づくようにフォーカス駆動が実行され、切り換え後の光源から放射される光ビームの焦点が情報層上に正しく位置することになる。

なお、対物レンズ１から光ビームの焦点位置までの距離が、光源の切り換えによって変化する場合、光源の切り換えと同期して加速パルス／減速パルスを出力してもよい。

上記の例では、複数の光源の切り換えを行なうことにより、光ビームの波長を切り換えているが、波長の異なる複数の光ビームを単一の光源から放射できる場合は、そのような光源を用いて光ビームの切り換えを行っても良い。

本実施形態によれば、ディスク判別後に光源の切り換えが必要になったときでも、対物レンズの待避動作およびフォーカスサーチに要する時間を省略でき、ユーザーが要求するデータの再生／記録動作を迅速に開始することが可能になる。

（実施形態２）
次に、図４を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第２の実施形態を説明する。図４は、本実施形態の光ディスク装置を示すブロック図である。

本実施形態の光ディスク装置が図１に示す光ディスク装置と大きく異なる点は、表２に示す構成の光ディスクに対応するため、本実施形態の光ディスク装置がＮＡ切り換え素子１２およびＮＡ切り換え部１３を備えている点にある。ＮＡ切り換え素子１２は、光ビームの開口数（ＮＡ）を切り換えることができ、ＮＡ切り換え部１３は、ＮＡ切り換え素子１２を駆動する。ＮＡ切り換え素子１２としては、光ビームの光束断面のサイズを変化させる液晶シャッタなどの素子を用いることができる。

以下、本実施形態におけるフォーカス制御を説明する。

第１の光源３から放射された光ビームは、ＮＡ切り換え素子１２により、対物レンズ１の出力が所望のＮＡを示すように切り換えられた後、対物レンズ１によって集束させられ、光ディスク２０の情報層に光ビームスポットを形成する。この光ビームスポットの光ディスク２０からの反射光は再び対物レンズ１およびＮＡ切り換え素子１２を介し受光部５に入力される。

ここでは、光ディスク２０が、表２に示すように第１の情報層２１としてＣ層（ＢＤ層、波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．８５）を、第２の情報層２２としてＢ層（ＨＤ−ＤＶＤ層、波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．６５）を備えるハイブリッドディスクである場合について説明する。ここで、Ｃ層は第１の情報層２１に相当し、Ｂ層は第２の情報層に相当する。

第２の情報層２２からの再生／記録動作中に第１の情報層２１を再生／記録しようとする場合、まず、前記第２の情報層２２においてマイクロコンピュータ８はフォーカス制御をホールド状態にする。すなわちフォーカス制御部１７にホールド指令を出力する。

フォーカス制御部１７がフォーカスアクチュエータ駆動回路９への出力をホールドすると同時に、マイクロコンピュータ８は、ＮＡ切り換え部１３に対し、ＮＡ切り換え信号を出力する一方で、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。

ＮＡ切り換え部１３は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、ＮＡ切り換え素子１２を駆動し、ＮＡを０．６５から０．８５程度に切り換える。

ジャンプ方向・距離演算部３１は、光ビームスポットを第１の情報層２１と第２の情報層２２との間で移動させる場合における対物レンズ１の移動方向および移動距離を決定する。後に詳述するように、ＮＡの切り換えに伴って対物レンズ１の焦点距離が変化するため、移動先の情報層と移動元の情報層との位置関係のみならず、焦点距離の変化をも考慮したうえで、対物レンズ１の移動方向および移動距離を決定する必要がある。

ジャンプ方向・距離演算部３１は、対物レンズ１の移動方向および移動距離を決定した後、ジャンプ駆動生成部１５に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。ジャンプ駆動生成部１５は、ジャンプ方向・距離演算部３１の指令に従い、ここでは、光ビームスポットが第２の情報層２２から第１の情報層２１へ移動するようにフォーカスアクチュエータ駆動回路９に対して加速パルスを出力する。

マイクロコンピュータ８は、フォーカスエラー信号が所定レベルに達すると、ジャンプ駆動生成部１５に対して減速指令を出力する。ジャンプ駆動生成部１５は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、フォーカスアクチュエータ駆動回路９に対し、減速パルスを出力する。

また、マイクロコンピュータ８はフォーカスエラー信号に基づき、ＮＡ＝０．８５程度の光ビームの焦点が第１の情報層２１と合致した時点（すなわちフォーカスエラー信号＝０となった時点）で、フォーカス制御部１７に対してホールド解除指令を出力する。フォーカス制御部１７は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、出力のホールドを解除し、フォーカス制御を再開する。

以上の手順でフォーカスジャンプが完了する。以降、ＮＡ＝０．８５程度の光ビームの焦点と第１の情報層２１との間に位置ずれ（誤差）は、０となるようにフィードバック制御が実行される。

従来、フォーカスジャンプに際してＮＡの切り換えが必要な場合、いったんフォーカス制御をＯＦＦ状態にし、次に対物レンズ１を退避位置に後退させ、光ビームのＮＡを切り換えた後に、目的の層を探査してフォーカス制御を再開していた。そのため、目的の層でのフォーカス制御再開までに２００ミリ秒〜２秒程度の時間が必要であった。本実施形態では、フォーカスジャンプに要する時間は０．２〜２ミリ秒程度である。

以下、図５および図６を参照しながら、本実施形態のフォーカスジャンプを詳細に説明する（表２の光ディスクに対応）。図５（ａ）〜（ｃ）は、２層の光ディスクにおけるＮＡ別フォーカスエラーのＳ字波形模式図である。

ＮＡが０．６５の光学系において、２層の光ディスク２０（光ディスク２０は、図１１の光ディスク２５の構成を備える。）に対物レンズ１を近づけていくと、フォーカス制御をＯＦＦにしている場合、図５（ａ）に示すように、フォーカスエラー信号に２つのＳ字カーブＳ１、Ｓ２が発生する。図５（ａ）のポイントＡ、Ｂが、それぞれ、第１の情報層２１、第２の情報層２２における合焦点位置である。一方、ＮＡが０．８５の光学系においては、図５（ｂ）に示すようにフォーカスエラー信号に１つのＳ字カーブＳ１’が発生する。ここで注目すべきは、図５（ｂ）のポイントＡ'が第２の情報層２２より奥の位置ではなく、第１の情報層２１における合焦点位置である点にある。図５（ｂ）に光ディスク２０の光入射側面に近い第１の情報層２１から得られるＳ字カーブＳ１’のみを記載している。第２情報層２２から得られるＳ字カーブを図５（ｂ）に記載していない理由は、ＮＡが０．８５の光学系では、ＮＡが０．６５の光学系に比べて焦点距離が短くなるため、光ビームの焦点が第２の情報層２２に達しない場合があるためである。

図５（ｃ）の状態（２）に示すように、ＮＡが０．６５の光学系によって第２の情報層２２を再生しているときは、図５（ａ）に示すＳ字カーブＳ２のポイントＢに焦点が位置する。この状態で、第２の情報層２２から第１の情報層２１にフォーカスジャンプを行うとともに、ＮＡの切り換えを行う。

本実施形態では、ＮＡを０．６５から０．８５に切り換えると、対物レンズ１の焦点距離が短くなり、その焦点距離の変化量（減少量）は、第２の情報層２２から第１の情報層２１までの層間距離（約０．５ｍｍ）よりも大きい。図１８（ａ）は、ＮＡ＝０．６５の状態で第２の情報層２２に合焦している状態を示し、図１８（ｂ）は、ＮＡを０．６５から０．８５に切り換えた状態を示している。図１８（ｂ）では、わかりやすさのため、対物レンズ１の位置を変えずにＮＡのみを変更した場合の状態を示している。このように、対物レンズ１の位置を固定したままでＮＡを０．６５から０．８５に増加させると、光ビームの焦点は、第１情報層２１よりも手前に位置することになる。このような場合、光ビームの焦点を第１の情報層２１に位置させるためには、図１８（ｃ）に示すように、対物レンズ１を、光ディスク２０に近づく方向に移動させる必要がある。

なお、図１９（ａ）から（ｃ）に示すように、第１の情報層２１から第２の情報層２２にフォーカスジャンプを行う場合、本実施形態では、ＮＡが０．８５から０．６５に減少し、焦点距離が長くなるため、対物レンズ１は、光ディスク２０から離れる方向に移動させる必要がある。

ジャンプ方向・距離演算部３１は、光ビームスポットを第１の情報層２１と第２の情報層２２との間で移動させる指令を受けると、ＮＡの増加／減少を判断した上で、ＮＡが増加する場合は、対物レンズ１が光ディスクに近づく方向にジャンプ方向を決定し、ＮＡが減少する場合は、対物レンズ１を光ディスクから遠ざける方向にジャンプ方向を決定する。

ジャンプの距離については、情報面２１と情報面２２の距離およびＮＡ変更に伴う焦点距離の変化量の合計で決定し、演算されたジャンプの距離に応じ加速および減速のパルスの印加時間を変更することができる。なお、フォーカスジャンプにとってジャンプ距離の演算は必須ではないため、距離を演算しなくてもよい。

本実施形態においてＮＡを０．６５から０．８５に切り換えるタイミングは、フォーカス制御をホールド状態にし、対物レンズ１を光ディスク２０に近づける方向に移動させる動作を開始した後に行う。ＮＡの切り換えが行われるまでは、対物レンズ１の移動に伴い、図５（ａ）に示すフォーカスエラー信号のＳ字カーブＳ２のポイントＢ（第２の情報面２２）から右半分が検出される。Ｓ字カーブＳ２の通過中または通過後にＮＡを０．６５から０．８５に切り換えると、光ビームの焦点は、第１の情報層２１よりも対物レンズ１に近い位置にくるため、更に対物レンズ１を光ディスク２０に近づく方向に移動させてゆくと、焦点位置は、図５（ｂ）に示すポイントＣに達することになる。更に、焦点位置をポイントＣからポイントＡ’の方向に移動させると、フォーカスエラー信号中にＳ字カーブＳ１’が観測される。

対物レンズ１の焦点がポイントＣに移動した時点でフォーカスアクチュエータ２により対物レンズ１にブレーキを掛け、第１の情報層２１からのＳ字カーブＳ１’の合焦点位置Ａ’で対物レンズ１が停止するように制御しようとすると、合焦点位置Ａ’で対物レンズ１を停止させることは困難である。その理由は、図５（ａ）から図５（ｃ）に示す基材領域２８および保護層領域２７では、実際にはＳ字カーブのピーク値に対して大きい場合は約１０％程度のノイズ成分が含まれるからである。そのため、第２の情報層２２から第１の情報層２１へフォーカスジャンプを行ったとき、対物レンズ１にブレーキを掛けるタイミングが明確でなく、合焦点位置Ａ’で対物レンズ１を停止させることが難しくなる。

そこで、本実施形態では、Ｓ字カーブＳ１’のポイントＣとＡ’の間に対物レンズ１が位置するタイミング（ポイントＤ）でブレーキを掛け、フォーカス制御をＯＮする。なお、ポイントＤからＳ字カーブＳ１’のピーク値に達するまでブレーキを掛けても良いし、また、ポイントＤからブレーキを開始し、Ｓ字カーブＳ１’のピーク値とポイントＡ’の間の所定位置までブレーキを掛けても良い。

次に、図６を参照しながら、本実施形態におけるフォーカスジャンプをより詳細に説明する。

まず、第２の情報層２２の合焦点位置（図５のポイントＢ）に焦点が位置するようにフォーカス制御が行われている状態を考える。このとき、フォーカスエラー信号は、図６（ａ）において時刻ｔａまでの期間に示されるように、略ゼロの値を示すことになる。このとき、ＮＡは０．６５である。

時刻ｔａにおいて、マイクロコンピュータ８は、図６（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７をＯＦＦにし、その出力をホールドする。同時にマイクロコンピュータ８は、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。ジャンプ方向・距離演算部３１は、前述したようにしてジャンプ方向および距離を決定し、ジャンプ駆動生成部１５の動作を制御する。ジャンプ方向・距離演算部３１の指示により、ジャンプ駆動生成部１５は、図６（ｂ）に示すように時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。対物レンズ１は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９、フォーカスアクチュエータ２により、光ディスク２０に近づく方向に移動を開始する。

次に、マイクロコンピュータ８は、図６（ｄ）に示すようにＮＡを０．６５から０．８５に切り換えるため、時刻ｔｆにおいて、ＮＡ切り換え部１３に対し光ビームのＮＡ切り換え指令を出力する。ＮＡ切り換え部１３は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、ＮＡ切り換え素子１２を駆動し、ＮＡを０．６５程度から０．８５程度に切り換える。

対物レンズ１の移動により、図６（ａ）で示すようにポイントＣを通り、フォーカスエラー信号がレベルｆｄ（ポイントＤ）に達した時点（時刻ｔｄ）で、マイクロコンピュータ８に従い、ジャンプ駆動生成部１５が減速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する（図６（ｂ））。対物レンズ１は、徐々に減速し、時刻ｔｅでジャンプ駆動生成部１５は減速パルスを終了する。同時にマイクロコンピュータ８は、図６（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７を再びＯＮし、フォーカスジャンプを終了する。

上記の例では、第２の情報層２２から第１の情報層２１へフォーカスジャンプを行っているが、逆に、第１の情報層２１から第２の情報層２２へフォーカスジャンプを行ってもよい。この場合、対物レンズ１を光ディスク２０から離れる方向に移動させる場合は、図６（ｂ）の信号波形の極性を反転させた加速パルスおよび減速パルスを、この順序で印加すればよい。その場合、対物レンズ１は、光ディスク２０から遠ざかる方向に加速され、やがて減速して停止することになる。

ブレーキを掛けるタイミングを明確に制御するために、Ｓ字カーブのピークｔｏピークの値に対して所定の割合のレベルに基準を設定し、この基準に基づいてブレーキを掛けても良い。

なお、光ビームのＮＡを切り換える時刻ｔｆは、加速パルス終了後（時刻ｔｂ）から減速パルス開始（時刻ｔｄ）までの期間に限定されず、加速パルス出力中（時刻ｔａと時刻ｔｂの間）でもよい。

ＮＡ切り換え素子１２による光ビームのＮＡは、上記の例に限定されない。同様に、２層の光ディスク２０の構成も上記の例に限定されない。

対物レンズ１から光ビームの焦点までの距離がＮＡの切り換えによって変化する場合、この変化量と、第１の情報層２１と第２の情報層２２の距離の関係からジャンプ方向（加速パルス方向および減速パルス方向）とフォーカスエラー信号のＳ字波形の正負が反転する場合がある。

なお、上記で現在再生中の情報層から異なる情報層にフォーカスジャンプする説明をしたが、現在再生／記録中の情報層から光ビームのＮＡを切り換えて、同じ情報層に移動してもよい。前述したように、ディスク判別を行った後、光ビームのＮＡを判別動作時のものから変更することが必要になる場合がある。現在再生／記録中の情報層から光ビームのＮＡを切り換えて、同じ情報層に移動する方法に関して説明する。

以下、図７を参照しながら、同一の情報層上で光ビームのＮＡを切り換える実施形態を説明する。図７は、本実施形態に係る光ディスク装置におけるＮＡ切り換えのタイミングチャートである。

ＮＡを切り換えるときは、通常、図５（ｃ）の状態（１）および状態（３）に示すように対物レンズと光ディスクの距離を変更する必要がある。そのため、ＮＡの切り換え前後において、第１の情報層の再生／記録を行う場合、図７（ａ）のＳ字カーブＳ１のポイントＡから、図７（ｂ）のＳ字Ｓ１’のポイントＡ’に向けて、対物レンズを移動させる必要がある。

まずマイクロコンピュータ８は、図７（ｃ）に示すように時刻ｔａでフォーカス制御部１７をＯＦＦにし、その出力をホールドする。また、同時にマイクロコンピュータ８は、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してジャンプ開始指令を出力する。ジャンプ方向・距離演算部３１は、ＮＡの切り換えに伴って必要になる対物レンズ１の移動方向および距離を決定し、ジャンプ駆動生成部１５の動作を制御する。ＮＡを０．６５から０．８５に増加させる場合は、対物レンズ１を光ディスク２０に近づく方向に移動させるようにジャンプ駆動生成部１５に指示を送出する。この指示により、ジャンプ駆動生成部１５は、図７（ｂ）に示すように時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。対物レンズ１は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９およびフォーカスアクチュエータ２により、光ディスクに近づく方向に移動を開始する。

次に、マイクロコンピュータ８は、図７（ｄ）に示すように時刻ｔｆにおいてＮＡ切り換え部１３に対して光ビームのＮＡ切り換え指令を出力する。ＮＡ切り換え部１３は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、ＮＡ切り換え素子１２を駆動しＮＡをＢ層（第２の情報層２２）用の０．６５程度からＣ層（第１の情報層２１）用の０．８５程度に切り換える（図７（ｄ））。ここで、焦点の移動は第１の情報面２１（Ｓ字カーブＳ１）から第１の情報面２１（Ｓ字カーブＳ１'）への移動であり、第２の情報面２２（Ｓ字カーブＳ２）からの移動でない点に注目されたい。対物レンズ１の移動により、図７（ａ）で示すようにポイントＣを通り、フォーカスエラー信号がレベルｆｄ（ポイントＤ）に達した時点（時刻ｔｄ）で、マイクロコンピュータ８に従い、ジャンプ駆動生成部１５は減速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する（図７（ｂ））。

こうして、対物レンズ１は徐々に減速し、時刻ｔｅでジャンプ駆動生成部１５は減速パルスを終了する。同時にマイクロコンピュータ８は、図７（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７を再びＯＮし、フォーカスジャンプを終了する。

上記の例では、ＮＡ＝０．６５からＮＡ＝０．８５へ変更する場合におけるフォーカスジャンプを行っているが、逆にＮＡ＝０．８５からＮＡ＝０．６５へ変更することもできる。この場合、加速パルスの極性が図６（ｂ）に示す加速パルスの極性（正）とは反対の負となる。その結果。対物レンズ１は、光ディスクから離れる方向に加速され、移動を開始する。やがて、図６（ｂ）に示す減速パルスの極性（負）とは反対の正の極性を有する減速パルスが印加されると、対物レンズ１は減速され、停止することになる。

ＮＡを切り換える時刻ｔｆは、時刻ｔａから若干の待ち時間経過後であってもよいし、時刻ｔａと同時でもよい。対物レンズ１から光ビームの焦点位置までの距離が、ＮＡ切り換えによって変化しない場合は、加速パルス／減速パルスを出力せず、ＮＡ切り換え中のみフォーカス制御をホールドする処理を行うことになる。

（実施形態３）
次に、本発明による光ディスク装置の第３の実施形態を説明する。図８は、本実施形態における光ディスク装置を示すブロック図である。

本実施形態の光ディスク装置が図４に示す光ディスク装置と大きく異なる点は、表３に示す光ディスクに対応するため、光源の切り換えに伴って光学系（波長およびＮＡの両方）を切り換える機構を備えている点にある。

本実施形態の光ディスク装置は、発光波長の異なる第１の光源３および第２の光源４を備えており、対物レンズホルダ１４が対物レンズ１および対物レンズ１８を保持している。対物レンズホルダ１４では、対物レンズ１が、対物レンズ１８に比べて光ディスク２０に近い位置に保持されている。図８には、簡単のため、対物レンズ１の焦点と対物レンズ１８の焦点がともに光ディスク２０に対して同じ距離に位置するように記載されているが、現実には、例えば図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、対物レンズ１の焦点は、対物レンズ１８の焦点よりも下方に位置している。これは、焦点距離の短い対物レンズ１を、その焦点距離に応じて光ディスク２０に近づけすぎると、光ディスク２０と衝突する危険があるため、衝突が生じにくいように充分な間隔を確保しておくためである。本実施形態では、このような衝突を避けるため、対物レンズ１と対物レンズ１８との間にある段差を比較的小さな大きさに調整している。

フォーカスアクチュエータ２は、対物レンズホルダ１４を光ビーム方向（光ディスクに垂直な方向）に駆動する。対物レンズ１および対物レンズ１８は、対物レンズホルダ１４で固定されているため、フォーカスアクチュエータ２により、対物レンズ１および対物レンズ１８は、光ビーム方向に駆動される。

以下、本実施形態の動作を説明する。

本実施形態では、光ディスク２０として、表３に示すように第１の情報層２１（ＢＤ層、波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．８５）と第２の情報層２２（ＤＶＤ層、波長：６５０ｎｍ、ＮＡ：０．６）とが積層されたハイブリッドディスクを用いる。

第１の情報層２１の記録／再生は、第１の光源３および対物レンズ１を用いて行われるのに対して、第２の情報層２２の記録／再生は、第２の光源４および対物レンズ１８を用いて行われる。このようなハイブリッドディスクの再生／記録を行うとき、第１の情報層２１および第２の情報層２２のいずれか一方の情報層上に光ビームが集束される。

第２の情報層２２に対するデータの再生／記録を行うとき、第２の光源４から放射される赤色の光ビーム（波長：６５０ｎｍ程度）を対物レンズ１８で集束し、第１の光源３は、青紫色の光ビーム（波長：４０５ｎｍ程度）を放射しない状態にある。

次に、第１の情報層２１の再生／記録を行う場合は、第２の情報層２２から第１の情報層２１へのフォーカスジャンプを行う必要がある。このフォーカスジャンプを行う場合、まず、図８に示すマイクロコンピュータ８が、第２の情報層２２に対するトラッキング制御をＯＦＦにし、フォーカス制御部１７にホールド指令を出力する。

フォーカス制御部１７がフォーカスアクチュエータ駆動回路９への出力をホールドすると同時に、マイクロコンピュータ８は、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。

ジャンプ方向・距離演算部３１は、指令に応じて対物レンズ１の移動方向および移動距離を決定する。本実施形態では、光ディスク２０からの距離が異なる２つの対物レンズ１、１８が対物レンズホルダ１４によって支持されている点で、前述の実施形態と異なっている。以下、図２０、２１を参照しつつ、この点を説明する。

図２０（ａ）、（ｂ）は、ＮＡを増加させる場合におけるフォーカスジャンプの様子を示す模式断面図である。図２０（ａ）の状態では、ＮＡ０．８５の対物レンズ１から光ビーム（波長：４０５ｎｍ）は出射しておらず、ＮＡ０．６の対物レンズ１８から光ビーム（波長：６５０ｎｍ）が第２の情報層（ＤＶＤ層）２２に集光している。この第２の情報層２２から第１の情報層（ＢＤ層）２１にフォーカスジャンプを行う場合、ＮＡを０．６から０．８５に増加させる必要がある。図２０（ｂ）は、フォーカスジャンプ後の状態を示しており、ＮＡ０．８５の対物レンズ１から光ビーム（波長：４０５ｎｍ）が第１の情報層（ＢＤ層）２１に集光している。この状態では、ＮＡ０．６の対物レンズ１８から光ビーム（波長：６５０ｎｍ）は出射していない。

図２０（ａ）と図２０（ｂ）とを比較すると明らかなように、図２０（ａ）の状態から図２０（ｂ）の状態に変化させるには、レンズホルダ１４を光ディスク２０に近づける必要がある。これは、図２０（ａ）および図２０（ｂ）に示されるように、対物レンズ１によって集光される光ビームの焦点の位置が、対物レンズ１８によって集光される光ビームの焦点の位置よりも下方に位置している（光ディスク２０から離れている）ためである。

図２１（ａ）、（ｂ）は、ＮＡを減少させる場合におけるフォーカスジャンプの様子を示す模式断面図である。図２１（ａ）の状態では、ＮＡ０．６の対物レンズ１８からは光ビーム（波長：６５０ｎｍ）が出射しておらず、ＮＡ０．８５の対物レンズ１から光ビーム（波長：４０５ｎｍ）が第１の情報層（ＢＤ層）２１に集光している。この第１の情報層２１から第２の情報層（ＤＶＤ層）２２にフォーカスジャンプを行う場合、ＮＡを０．８５から０．６に減少させる必要がある。図２１（ｂ）は、フォーカスジャンプ後の状態を示しており、この状態では、ＮＡ０．６の対物レンズ１８から光ビーム（波長：６５０ｎｍ）が第２の情報層（ＤＶＤ層）２２に集光している。なお、ＮＡ０．８５の対物レンズ１から光ビーム（波長：４０５ｎｍ）は出射していない。

図２１（ａ）と図２１（ｂ）とを比較すると明らかなように、図２１（ａ）の状態から図２１（ｂ）の状態に変化させるには、レンズホルダ１４を光ディスク２０から遠ざける必要がある。

ジャンプ方向・距離演算部３１は、移動先の情報層までの方向および距離と、光源の切り換えに伴う焦点距離の変化量とに基づいてジャンプ駆動生成部１５の動作を制御する。ここでは、対物レンズ１を光ディスク２０に近づく方向に移動させるようにジャンプ駆動生成部１５に指示を送出する。この指示により、ジャンプ駆動生成部１５は、図６（ｂ）に示すように時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。

光ビームスポットが第２の情報層２２から第１の情報層２１へ移動中に、マイクロコンピュータ８は、光源切り換え部１１に対して光源切り換え信号を出力する。光源切り換え部１１は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、赤色の光ビームを照射している第２の光源４の発光を停止し、第１の光源３による青紫色の光ビームの放射を開始する。

青紫色の光ビームの放射が開始された後、マイクロコンピュータ８は、フォーカスエラー生成器７の出力信号であるフォーカスエラー信号に基づいて、フォーカスエラー信号が所定レベルに達するのを確認し、その後、ジャンプ駆動生成部１５に対し、減速指令を出力する。

ジャンプ駆動生成部１５は、ジャンプ方向・距離演算部１３の指令に従い、フォーカスアクチュエータ駆動回路９に対し、減速パルスを出力する。また、マイクロコンピュータ８は、フォーカスエラー信号に基づいて、青紫色の光ビームの焦点が第１の情報層２１の位置と合致した時点（すなわちフォーカスエラー信号＝０となった時点）で、フォーカス制御部１７に対し、ホールド解除指令を出力する。

フォーカス制御部１７は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、出力のホールドを解除しフォーカス制御を再開する。以上の手順でフォーカスジャンプが完了する。以降、青紫色の光ビームの焦点と第１の情報層２１との誤差は、受光部５、プリアンプ６およびフォーカスエラー生成器７を通しフォーカスエラー信号として検出され、フォーカスエラー信号に従いフォーカス制御部１７、フォーカスアクチュエータ駆動回路９、対物レンズホルダ１４を通し対物レンズ１が制御される。すなわち、青紫色の光ビームの焦点とＣ層との誤差が０となるようにフィードバック制御される。

次に、図５および図９を参照しながら、本実施形態におけるフォーカスジャンプをより詳細に説明する。本実施形態ではＮＡ＝０．６であり、図５におけるＮＡ（０．６５）とは異なっている。

まず、第２の情報層２２の合焦点位置（図５のポイントＢ）に焦点が位置するようにフォーカス制御が行われている状態を考える。このとき、フォーカスエラー信号は、図９（ａ）において時刻ｔａまでの期間に示されるように、略ゼロの値を示すことになる。このとき、ＮＡは０．６である。

時刻ｔａにおいて、マイクロコンピュータ８は、図９（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７をＯＦＦにし、その出力をホールドする。同時にマイクロコンピュータ８は、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。ジャンプ方向・距離演算部３１は、他の実施形態と同様にジャンプ駆動生成部１５の動作を制御する。ここでは、対物レンズ１を光ディスク２０に近づく方向に移動させるようにジャンプ駆動生成部１５に指示を送出する。この指示により、ジャンプ駆動生成部１５は、図９（ｂ）に示すように時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。対物レンズ１および対物レンズ１８は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９、フォーカスアクチュエータ２により、光ディスクに近づく方向に移動を開始する。

次に、マイクロコンピュータ８は、図９（ｄ）および図９（ｅ）に示すように時刻ｔｆにおいて光源切り換え部１１に対して光ビームの光源切り換え指令を出力する。光源切り換え部１１は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、第２の情報層２２のための第２の光源４をＯＦＦし、同時に第１の情報層２１のための第１の光源３をＯＮする。その結果、使用する対物レンズは対物レンズ１８から対物レンズ１に切り換わり、ＮＡは図９（ｆ）に示すように０．６から０．８５に切り換わる。

対物レンズ１の移動により、図９（ａ）に示すようにポイントＣを通り抜けフォーカスエラー信号がレベルｆｄ（ポイントＤ）に達した時点（時刻ｔｄ）で、マイクロコンピュータ８に従いジャンプ駆動生成部１５は減速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する（図９（ｂ））。対物レンズ１は、徐々に減速し、時刻ｔｅでジャンプ駆動生成部１５は減速パルスを終了する。また、同時にマイクロコンピュータ８は図９（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７を再びＯＮし、フォーカスジャンプを終了する。

以下、図１０を参照しながら、同一の情報層上で光源および光学系の両方を切り換える実施形態を説明する。ここでは、第２の光源（赤色）４を第１の情報層のための第１の光源（青紫色）３に変更する例を説明する。

まずマイクロコンピュータ８は、図１０（ｃ）に示すように、時刻ｔａでフォーカス制御部１７をＯＦＦし、出力をホールドする。同時にマイクロコンピュータ８は、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してジャンプ開始指令を出力する。ジャンプ方向・距離演算部３１は、ＮＡの切り換えに伴って必要になる対物レンズ１の移動方向および距離を決定する。ジャンプ方向・距離演算部３１からの指示により、ジャンプ駆動生成部１５は、図１０（ｂ）に示すように時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。

対物レンズ１および対物レンズ１８は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９、フォーカスアクチュエータ２を通じ光ディスクに近づく方向に移動を開始する。

次に、マイクロコンピュータ８は、図１０（ｄ）および図１０（ｅ）に示すように時刻ｔｆにおいて光源切り換え部１１に対し光ビームの光源切り換え指令を出力する。光源切り換え部１１は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、第２の光源４をＯＦＦし（図１０（ｄ））、同時に第１の光源３をＯＮする。その結果、使用する対物レンズは対物レンズ１８から対物レンズ１に切り換わり、ＮＡは図１０（ｆ）に示すように０．６から０．８５に切り換わる。

対物レンズ１の移動により、図１０（ａ）で示すようにポイントＣを通り抜けフォーカスエラー信号がレベルｆｄ（ポイントＤ）に達した時点（時刻ｔｄ）で、マイクロコンピュータ８に従いジャンプ駆動生成部１５は減速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する（図１０（ｂ））。 対物レンズ１は、徐々に減速し、時刻ｔｅでジャンプ駆動生成部１５は減速パルスを終了する。

また、光ビームの焦点位置と対物レンズ１および対物レンズ１８までの距離が、波長およびＮＡ切り換えにより変化しない場合においては、加速パルス、減速パルスを出力せず、波長およびＮＡ切り換え中のみフォーカス制御をホールド処理することになる。

本実施形態では、ＮＡの切り換えを対物レンズの切り換えによって行っているが、１つの対物レンズに対しＮＡ切り換え素子を用いることで、ＮＡの切り換えを行っても良い。

（実施形態４）
次に、本発明による光ディスク装置の第４の実施形態を説明する。図１７は、本実施形態における光ディスク装置を示すブロック図である。

本実施形態の光ディスク装置が図８に示す光ディスク装置と大きく異なる点は、１つの対物レンズ１が波長の異なる２つの光源３、４に対応している点にある。すなわち、本実施形態の光ディスク装置は、発光波長の異なる第１の光源３および第２の光源４と、ＮＡ切り換え素子１２およびＮＡ切り換え部１３とを備えている。ＮＡ切り換え素子１２は、実施形態２におけるＮＡ切り換え素子１２と同じ構成を備えており、ＮＡ切り換え部１３の働きにより、光源に応じて光ビームの開口数（ＮＡ）を切り換えることができる。

本実施形態では、表１〜４に示す各ハイブリッド型光ディスクに対応することができるが、以下においては、表４に示す構成の光ディスクに対する動作を説明する。本実施形態で使用する光ディスクは、図１４に示す構成の光ディスク３０である。光ディスク３０は、第１の情報層２１（波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．８５）と、第２の情報層２２（波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．８５）と、第３の情報層２９（波長：６５０ｎｍ、ＮＡ：０．６）とが積層されたハイブリッドディスクである。

この光ディスク３０において、第１の情報層２１および第２の情報層２２の記録／再生は、波長が４０５ｎｍの第１の光源３を用いて行われるのに対して、第３の情報層２９の記録／再生は、波長が６５０ｎｍの第２の光源４を用いて行われる。ＮＡ切り換え素子１２により、第１の光源３が使用されるときのＮＡは０．８５に設定されるのに対して、第２の光源４が使用されるときのＮＡは０．６に設定される。

まず、第３の情報層２９に対するデータの再生／記録が行われているとする。このとき、第２の光源４から放射される赤色の光ビーム（波長：６５０ｎｍ程度）を対物レンズ１で集束し、第１の光源３は、青紫色の光ビーム（波長：４０５ｎｍ程度）を放射しない状態にある。

次に、第２の情報層２２の再生／記録を行う場合を考える。この場合、第３の情報層２９から第２の情報層２２へのフォーカスジャンプを行う必要がある。このフォーカスジャンプを行う場合、まず、図１７に示すマイクロコンピュータ８が、第３の情報層２９に対するトラッキング制御をＯＦＦにし、フォーカス制御部１７にホールド指令を出力する。次にマイクロコンピュータ８は、フォーカス制御部１７がフォーカスアクチュエータ駆動回路９への出力をホールドすると同時に、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。

ジャンプ方向・距離演算部３１は、光ビームスポットを第３の情報層２９から第２の情報層２２へ移動させる場合における対物レンズの移動方向および移動距離を前述したように決定する。ジャンプ方向・距離演算部３１は、移動先の情報層までの方向および距離と、光源の切り換えに伴う焦点距離の変化量とに基づいてジャンプ駆動生成部１５の動作を制御する。ここでは、対物レンズを光ディスク３０に近づく方向に移動させるようにジャンプ駆動生成部１５に指示を送出する。この指示により、ジャンプ駆動生成部１５は、図６（ｂ）に示すように時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。

光ビームスポットが第３の情報層２９から第２の情報層２２へ移動中に、マイクロコンピュータ８は、光源切り換え部１１に対して光源切り換え信号を出力する一方で、ＮＡ切り換え部１３に対しては、ＮＡ切り換え信号を出力する。

光源切り換え部１１は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、赤色の光ビームを照射している第２の光源４の発光を停止し、第１の光源３による青紫色の光ビームの放射を開始する。一方、ＮＡ切り換え部１３は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、ＮＡ切り換え素子１２を駆動し、ＮＡを０．６から０．８５程度に切り換える。

青紫色の光ビーム（波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．８５）の放射が開始された後、マイクロコンピュータ８は、フォーカスエラー生成器７の出力信号であるフォーカスエラー信号に基づいて、フォーカスエラー信号が所定レベルに達するのを確認し、その後、ジャンプ駆動生成部１５に対し、減速指令を出力する。

ジャンプ駆動生成部１５は、ジャンプ方向・距離演算部３１の指令に従い、フォーカスアクチュエータ駆動回路９に対し、減速パルスを出力する。また、マイクロコンピュータ８は、フォーカスエラー信号に基づいて、青紫色の光ビームの焦点が第１の情報層２１の位置と合致した時点（すなわちフォーカスエラー信号＝０となった時点）で、フォーカス制御部１７に対し、ホールド解除指令を出力する。

フォーカス制御部１７は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、出力のホールドを解除しフォーカス制御を再開する。以上の手順でフォーカスジャンプが完了する。以降、青紫色の光ビームの焦点と第１の情報層２１との誤差は、受光部５、プリアンプ６およびフォーカスエラー生成器７を通しフォーカスエラー信号として検出され、フォーカスエラー信号に従いフォーカス制御部１７、フォーカスアクチュエータ駆動回路９、対物レンズホルダ１４を通し対物レンズ１が制御される。すなわち、青紫色の光ビームの焦点とＣ層との誤差が０となるようにフィードバック制御される。

以下、図１５および図１６を参照しながら、本実施形態のフォーカスジャンプを詳細に説明する。図１５（ａ）〜（ｃ）は、３層の光ディスク３０におけるＮＡ別フォーカスエラーのＳ字波形模式図である。

ＮＡが０．６または０．６５の光学系において、３層の光ディスク３０（図１４）にフォーカス制御ＯＦＦ状態で対物レンズ１を近づけていくと、図１５（ａ）に示すように、フォーカスエラー信号に３つのＳ字カーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３が発生する。図１５（ａ）のポイントＡ、Ｂが、それぞれ、第１の情報層２１、第２の情報層２２における合焦点位置であり、ポイントＣが、第３の情報層２９における合焦点位置である。一方、ＮＡが０．８５の光学系においては、図１５（ｂ）に示すようにフォーカスエラー信号に２つのＳ字カーブＳ１’、Ｓ２’が発生する。図１５（ｂ）のポイントＡ’が第１の情報層２１における合焦点位置であり、ポイントＢ’が第２の情報層２２における合焦点位置である。図１５（ｂ）には、光ディスク３０の光入射側面に近い第１の情報層２１から得られるＳ字カーブＳ１’と第２の情報層２２から得られるＳ字カーブＳ２’のみを記載している。

図１５（ｃ）の状態（３）に示すように、ＮＡが０．６の光学系によって第３の情報層２９を再生しているときは、図１５（ａ）に示すＳ字カーブＳ３のポイントＣに対物レンズ１が位置する。この状態から、第２の情報層２２にフォーカスジャンプを行うとともに、ＮＡの切り換えを行う。本実施形態でも、ＮＡを０．６から０．８５に切り換えると、対物レンズ１の焦点距離が短くなり、その焦点距離の変化量（減少量）は、第３の情報層２９から第１の情報層２１までの層間距離（約０．５ｍｍ）よりも大きい。このため、対物レンズ１の位置を固定したままでＮＡを０．６から０．８５に切り換えても、光ビームの焦点は、第１情報層２１よりも手前に位置することになる。従って、対物レンズ１は、光ディスク２０に近づく方向に移動させる必要がある。

本実施形態においてＮＡを０．６から０．８５に切り換えるタイミングは、フォーカス制御をＯＦＦにし、対物レンズ１を光ディスク２０に近づける方向に移動させる動作を開始した後に行う。ＮＡの切り換えが行われるまでは、対物レンズ１の移動に伴い、図１５（ａ）に示すフォーカスエラー信号のＳ字カーブＳ３のポイントＦ（第2の情報層２２）から右半分が検出される。Ｓ字カーブＳ３の通過中または通過後にＮＡを０．６から０．８５に切り換えると、光ビームの焦点は、第１の情報層２１よりも対物レンズ１に近い位置にくるため、更に対物レンズ１を光ディスク２０に近づく方向に移動させてゆくと、焦点位置は、図１５（ｂ）に示すポイントＣに達することになる。本実施形態では、第２の情報層２２にジャンプするため、Ｓ字カーブＳ１’を通過し、次のＳ字カーブＳ２’が検出されるまで対物レンズ１の移動を続ける。

対物レンズ１の焦点がポイントＥに移動した時点でフォーカスアクチュエータ２により対物レンズ１にブレーキを掛け、フォーカス制御をＯＮすることにより、第２の情報層２２からのＳ字カーブＳ２’の合焦点位置Ｂ’で対物レンズ１が停止するように制御する。

なお、本実施形態では、第３の情報層２９から第２の情報層２２にフォーカスジャンプを行っているが、フォーカスジャンプは、第３の情報層２９から第１の情報層２１に行っても良いし、逆に、第１の情報層２１または第２の情報層２２から第３の情報層２９に対して行っても良い。

次に、図１６を参照しながら、本実施形態におけるフォーカスジャンプをより詳細に説明する。

まず、第３の情報層２９の合焦点位置（図１５（ａ）のポイントＦ）に焦点が位置するようにフォーカス制御が行われている状態を考える。このとき、フォーカスエラー信号は、図１６（ａ）において時刻ｔａまでの期間に示されるように、略ゼロの値を示すことになる。このとき、ＮＡは０．６である。

時刻ｔａにおいて、マイクロコンピュータ８は、図１６（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７をＯＦＦにし、その出力をホールドする。同時にマイクロコンピュータ８は、ジャンプ方向・距離演算部３１に対してフォーカスジャンプ指令を出力する。ジャンプ方向・距離演算部３１は、移動先の情報層までの方向および距離と、ＮＡの切り換えに伴う焦点距離の変化量とに基づいてジャンプ駆動生成部１５の動作を制御する。ここでは、対物レンズ１を光ディスク２０に近づく方向に移動させるようにジャンプ駆動生成部１５に指示を送出する。この指示により、ジャンプ駆動生成部１５は、図１６（ｂ）に示すように時刻ｔａから時刻ｔｂまで加速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する。対物レンズ１は、フォーカスアクチュエータ駆動回路９、フォーカスアクチュエータ２により、光ディスク３０に近づく方向に移動を開始する。

次に、マイクロコンピュータ８は、図１６（ｄ）に示すようにＮＡを０．６から０．８５に切り換えるため、時刻ｔｆにおいて、ＮＡ切り換え部１３に対し光ビームのＮＡ切り換え指令を出力する。ＮＡ切り換え部１３は、マイクロコンピュータ８の指令に従い、ＮＡ切り換え素子１２を駆動し、ＮＡを０．６程度から０．８５程度に切り換える。

対物レンズ１の移動により、図１６（ａ）で示すように１つ目のＳ字カーブＳ１’を通過し、フォーカスエラー信号がレベルｆｄ（ポイントＥ）に達した時点（時刻ｔｄ）で、マイクロコンピュータ８に従い、ジャンプ駆動生成部１５が減速パルスをフォーカスアクチュエータ駆動回路９へ出力する（図１６（ｂ））。対物レンズ１は、徐々に減速し、時刻ｔｅでジャンプ駆動生成部１５は減速パルスを終了する。同時にマイクロコンピュータ８は、図１６（ｃ）に示すようにフォーカス制御部１７を再びＯＮし、フォーカスジャンプを終了する。

なお、光ビームのＮＡを切り換える時刻ｔｆは、加速パルス終了後（時刻ｔｂ）から減速パルス開始（時刻ｔｄ）までの期間に限定されず、加速パルス出力中（時刻ｔａと時刻ｔｂの間）でもよい。

本実施形態では、ＮＡの切り替えが必要になる情報層間のフォーカスジャンプを説明したが、図１４の光ディスク３０の場合、ＮＡの切り替えが必要のない情報層間でフォーカスジャンプを行う場合がある。例えば、第１の情報層２１と第２の情報層２２の間でフォーカスジャンプを行う場合は、ＮＡは０．８５のままである。また、ハイブリッド型ではない通常の多層光ディスクが装填された場合も、フォーカスジャンプに際してＮＡを変更する必要はない。このような場合を想定すると、フォーカスジャンプ指令が与えられたとき、ＮＡの変更を伴うか否かを判断し、その判断結果に応じて対物レンズの移動方向を決定する必要がある。このような場合の動作を、図２２を参照しながら以下に説明する。

まず、ある情報層に対してデータの記録・再生を行っている途中、あるいは、そのような記録・再生を終了した後、マイクロコンピュータ８からジャンプ方向・距離演算部３１に対してフォーカスジャンプ指令が与えられると、ＮＡの変更が必要か否かを判定する（ステップＳ１０）。ＮＡの変更が必要か否かは、フォーカスジャンプを行なう前のＮＡ（現在のＮＡ）の値と、ジャンプ先の情報層のＮＡの値を比較することにより判定される。各情報層のＮＡに関する情報は、起動時または光ディスク挿入直後に光ディスクの管理領域から管理情報のひとつとして読み出されており、例えば光ディスク装置のメモリ内に各情報層とＮＡとを対応付けたデータが格納されている。このようなデータは、好ましくはテーブル形式である。マイクロコンピュータ８から出されるフォーカスジャンプ指令によってジャンプ先が特定されるため、ジャンプ先の情報層のＮＡが上述したデータに基づいて決定される。

こうして得たジャンプ先のＮＡが現在のＮＡと等しい場合、すなわち、ＮＡの変更が必要ない場合は、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、ジャンプ先の情報層が現在の情報層に対して光ディスクの上の層側（光入射側面から奥）に位置するか否かがジャンプ方向・距離演算部３１によって判断される。この場合、ＮＡの変更は必要ないため、フォーカスジャンプに際して焦点距離の変化も生じない。したがって、ジャンプ先の情報層が現在の情報層に対して光ディスクの上の層側に位置するときは、対物レンズの移動方向（ジャンプ方向）を上向きに設定する（ステップＳ２０）。逆に、ジャンプ先の情報層が現在の情報層に対して光ディスクの下の層側（光入射側面に近い側）に位置するときは、対物レンズの移動方向（ジャンプ方向）を下向きに設定する（ステップＳ２２）。この場合、対物レンズの移動距離は、現在の情報層とジャンプ先の情報層との間隔に等しい。

上述のステップＳ１０において、ＮＡの変更が必要であると判定された場合は、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、フォーカスジャンプに伴ってＮＡを増加させるか否かが判定される。ＮＡを増加させる場合は、対物レンズまたはレンズホルダの焦点距離が短縮するため、対物レンズを光ディスクに近づける方向（上向き）に移動させる必要がある（ステップＳ１６）。

再び図２２を参照する。図２２のステップＳ１２において、ＮＡを減少させると判断された場合、図２１（ａ）および図２１（ｂ）を参照して説明したように、対物レンズの焦点距離が長くなるため、対物レンズまたはレンズホルダを光ディスクから離れる方向（下向き）に移動させることが必要になる（ステップＳ１８）。

なお、ＮＡの変更が必要になる場合、対物レンズまたは対物レンズホルダの移動距離は、現在の情報層とジャンプ先の情報層との間隔、および焦点位置の変化量に基づいて決定される。

このように、ＮＡ変更の有無に応じて対物レンズまたは対物レンズホルダの移動方向が決定されると、その方向に応じてジャンプ駆動部１５（図１７）がフォーカスアクチュエータ駆動回路９に送出する加速パルスの正負が決定される。実際のフォーカスジャンプは、前述した実施形態におけるフォーカスジャンプと同様に実行される。

以上説明してきたように、本発明の各実施形態によれば、フォーカス制御をホールドしたまま、対物レンズの位置を退避位置に後退させることなく（あらためてフォーカスサーチを実行することなく）、光ビームの波長およびＮＡを高速に切り換えることが可能になる。このため、フォーカス制御動作後におけるディスク判別結果に伴う光ビームの波長およびＮＡ切り換え時間が短縮され、光ディスク装置の起動時間を大幅に低減できる光ディスク装置を提供することが可能となる。

本発明の光ディスク装置では、フォーカスジャンプに際して集束手段をディスクから退避することなく光学系の波長またはＮＡを切り換えるため、ハイブリッド構造を光ディスクの利用度が向上する。また、ディスク判別を行ってからセットされている光ディスクに対応する光学系への切り換え時間が短縮するため、多様な光ディスクに一台で対応する光ディスク装置の性能が向上する。

本発明の実施形態１による光ディスク装置を示すブロック図である。 実施形態１におけるフォーカスジャンプのタイミングチャートであり、（ａ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｄ）は、フォーカスジャンプ時の光源ＡのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｅ）は、フォーカスジャンプ時の光源ＢのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャートを示す図である。 実施形態１における波長切り換えのタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、フォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｄ）は、光源ＡのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｅ）は、光源ＢのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャートを示す図である。 本発明の実施形態２によるディスク装置を示すブロック図である。 （ａ）は、２層の光ディスクにおけるＮＡ：０．６５のときのフォーカスエラーのＳ字波形図、（ｂ）は、２層の光ディスクにおけるＮＡ：０．８５のときのフォーカスエラーのＳ字波形模式図、（ｃ）は、２層の光ディスクに対するＮＡ別の対物レンズの関係を示す模式図である。 実施形態２におけるＮＡ切り換えのタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｄ）は、フォーカスジャンプ時の光ビームのＮＡ切り換えタイミングチャートである。 実施形態２におけるＮＡ切り換えのタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、フォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｄ）は、光ビームのＮＡ切り換えタイミングチャートである。 本発明の実施形態３に係る光ディスク装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態３に係る光ディスク装置におけるフォーカスジャンプのタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｄ）は、フォーカスジャンプ時の光源ＡのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｅ）は、フォーカスジャンプ時の光源ＢのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｆ）は、フォーカスジャンプ時の光ビームのＮＡ切り換えタイミングチャートである。 本発明の実施形態３に係る光ディスク装置における波長およびＮＡ切り換えのタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、フォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｄ）は、光源ＡのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｅ）は、光源ＢのＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｆ）は、光ビームのＮＡ切り換えタイミングチャートである。 ２層構造を有する光ディスクの斜視図である。 ２層の情報層を有する光ディスクにおけるフォーカスエラー信号のＳ字波形を示す図である。 従来の光ディスク装置におけるフォーカスジャンプのタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャートである。 ３層構造を有する光ディスクの斜視図である。 （ａ）は、３層の光ディスクにおけるＮＡ：０．６のときのフォーカスエラーのＳ字波形図、（ｂ）は、３層の光ディスクにおけるＮＡ：０．８５のときのフォーカスエラーのＳ字波形模式図、（ｃ）は、３層の光ディスクに対するＮＡ別の対物レンズの関係を示す模式図である。 実施形態４におけるＮＡ切り換えのタイミングチャートを示す図であり、（ａ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカスエラー信号波形、（ｂ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス駆動信号波形、（ｃ）は、フォーカスジャンプ時のフォーカス制御ＯＮ／ＯＦＦタイミングチャート、（ｄ）は、フォーカスジャンプ時の光ビームのＮＡ切り換えタイミングチャートである。 実施形態４に係る光ディスク装置を示すブロック図である。 （ａ）から（ｃ）は、対物レンズの位置を示す概略図である。 （ａ）から（ｃ）は、対物レンズの位置を示す概略図である。 （ａ）および（ｂ）は、対物レンズホルダの位置を示す概略図である。 （ａ）および（ｂ）は、対物レンズホルダの位置を示す概略図である。 本発明による光ディスク装置におけるジャンプ方向・距離演算部３１の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 対物レンズ
２ アクチュエータ
３ 第１の光源
４ 第２の光源
５ 受光部
６ プリアンプ
７ フォーカスエラー生成器
８ マイクロコンピュータ
９ フォーカスアクチュエータ駆動回路
１０ ディスクモータ
１１ 光源切り換え部
１２ ＮＡ切り換え素子
１３ ＮＡ切り換え部
１４ 対物レンズホルダ
１５ ジャンプ駆動生成部
１７ フォーカス制御部
１８ 対物レンズＢ
２０ 光ディスク
２１ 第１の情報層
２２ 第２の情報層
２３ 保護層
２４ 基材
２５ ２層の光ディスク
２６ 中間層領域
２７ 保護層領域
２８ 基材領域
３１ ジャンプ方向・距離演算部

Claims (10)

1. 第１の情報層および第２の情報層を含む複数の情報層を備える光ディスクにデータを記録すること、および前記光ディスクからデータを再生することの少なくとも一方を実行する光ディスク装置であって、
   前記光ディスクは、前記第１の情報層のデータおよび前記第２の情報層のデータが、それぞれ、波長および開口数の少なくとも一方が異なる光ビームによって再生されるハイブリッド型光ディスクであり、
   光ビームを放射する光源と、
   前記光ビームを集束する対物レンズと、
   前記情報層に対して垂直な方向に前記対物レンズを移動させる垂直移動手段と、
   前記光ビームの前記情報層上における集束状態に応じた信号を生成する集束状態検出手段と、
   前記信号に応じて前記垂直移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点を所望の情報層上に位置させるフォーカス制御手段と、
   を備え、
   前記垂直移動手段を駆動して前記対物レンズの移動を行うことによって光ビームの焦点を前記光ディスクの第１の情報層から第２の情報層まで移動させるフォーカスジャンプを実行するとき、前記対物レンズの移動時において、前記光ビームの波長および開口数の少なくとも一方を変更することができる、光ディスク装置。
2. 前記フォーカスジャンプを実行するとき、前記開口数の変化に応じて前記対物レンズの移動方向を決定するジャンプ方向決定部を備える請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記対物レンズの移動方向が前記光ディスクに近づく方向に決定された場合は、極性が正の加速パルスおよび負の減速パルスをこの順序で前記垂直移動手段に与え、
   前記対物レンズの移動方向が前記光ディスクから離れる方向に決定された場合は、極性が負の加速パルスおよび正の減速パルスをこの順序で前記垂直移動手段に与える、請求項２に記載の光ディスク装置。
4. フォーカスジャンプの加速時は、少なくとも１つのパルス駆動指令を、前記垂直移動手段に与え、前記パルス駆動加速指令中または加速指令後に前記光ビームの波長または開口数を切り換える請求項１に記載の光ディスク装置。
5. 前記光ビームの波長または開口数を切り換えた後、前記収束状態検出手段からの信号が所定レベルに達してから、前記垂直移動手段へ減速指令を出力する、請求項１に記載の光ディスク装置。
6. 前記光ビームの波長の切り換えが実行される期間または開口数の切り換えが実行される期間において、前記フォーカス制御手段は前記垂直移動手段の駆動信号をホールドする請求項１に記載の光ディスク装置。
7. 少なくとも１つの情報層を備える光ディスクにデータを記録すること、および前記光ディスクからデータを再生することの少なくとも一方を実行する光ディスク装置であって、
   光ビームを放射することができる光源と、
   前記光ビームを集束する対物レンズと、
   前記情報層に対して垂直な方向に前記対物レンズを移動させる垂直移動手段と、
   前記光ビームの前記情報層上における集束状態に応じた信号を生成する集束状態検出手段と、
   前記信号に応じて前記垂直移動手段を駆動し、前記光ビームの焦点を所望の情報層上に位置させるフォーカス制御手段と
   を備え、
   前記情報層上に前記光ビームの焦点が位置するときに前記フォーカス制御手段の出力をホールドし、前記光ビームの波長および開口数の少なくとも一方を切り換えた後、前記情報層と同一の情報層に前記光ビームの焦点を位置させる、光ディスク装置。
8. 前記開口数の切り換えを実行するときは、前記フォーカス制御手段のホールドされた出力に対して加速パルスおよび減速パルスを付加する、請求項７に記載の光ディスク装置。
9. 開口数の切り換えタイミングは、前記対物レンズの加速指令を前記垂直制御手段に与えているとき、または、その後である、請求項８に記載の光ディスク装置。
10. 前記開口数の切り換えと同期して前記光ビームの波長を切り換える、請求項７に記載の光ディスク装置。

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