JP5017183B2 - フォーカス引き込み方法および光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、２層以上の記録層を有する多層光ディスクへのフォーカス引き込み方法および光ディスク装置に関する。

光ディスクの記録容量増加方法としては、データの記録・再生を行うレーザ光の短波長化および対物レンズの高ＮＡ化によるレーザスポットの微小化や、記録層を複数にする多層化などがある。多層光ディスクとしてはDVDやBlu-ray Disc（以下、BDと記載する）において２層ディスクが実用化されている。また、近年は３層以上の記録層を有するBDが提案されている。

BDでは、レーザ波長４０５ｎｍおよびＮＡ０．８５で光学系が構成されており、ディスク表面と記録層との距離に応じて球面収差が発生するという課題がある。球面収差が発生すると光ディスクの記録性能や再生性能が劣化するため、BDに対応する光ディスク装置では球面収差補正機構を備え、球面収差を適切に補正することで記録・再生性能を確保している。

また、光ディスクが多層である場合は、表面から各記録層までの距離が異なるため、各記録層での最適な球面収差補正量が異なる。そのため、光ディスク装置は、各記録層で球面収差補正量が最適となるよう、記録層毎に球面収差補正量を変更する必要がある。

このように球面収差が発生する多層光ディスクに対応する光ディスク装置には、各種課題が存在するが、その一つとして所望の記録層にいかにフォーカスサーボを迅速に引き込むことができるかという課題がある。この課題を解決する方法として、例えば特開２００３−１６６６０号公報（特許文献１）においては、所望の記録層に最適となるように予め球面収差の補正量を設定してから、フォーカスサーボ引き込み動作を行うようにしている。すなわち、所望の記録層に最適となるように球面収差補正機構を予め駆動してから対物レンズを光ディスクに近づける所謂フォーカススイープ動作を行い、フォーカススイープ期間中に現れる和信号のピーク数をカウントして所望のカウント数になった後の和信号のレベルとフォーカスエラー信号のゼロクロスによりフォーカスサーボループを閉じる動作としている。

特開２００３−１６６６０号公報

先に示した特許文献１においては、光ディスクからの反射光を検出する光検出器の出力信号の総和である和信号のピーク数をカウントすることで所望の記録層を選択しているが、この選択動作が困難である場合が存在することが判明してきた。この新たな課題について図１および図２を用いて説明する。

図１は、多層光ディスクの断面模式図の一例であり、本例では６層の記録層を有するものとする。

符号１００はカバー層であり、透明樹脂などで構成される。カバー層１００の厚さは、例えば５０μｍとする。

符号１０１から１０６は、それぞれ記録層Ｌ５，Ｌ４，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０である。なお、各記録層は相変化材料や有機材料を用いた積層構造を有するものとする。

符号１０７から１１１はスペース層である。各スペース層は透明樹脂により構成されている。また、各スペース層の厚さは、例えば１０μｍとする。

符号１１２は基板であり、ポリカーボネートなどで構成される。なお、カバー層１００から基板１１２までを全て合わせた光ディスク全体の厚さは１．２ｍｍとする。また、情報の記録・再生を行うレーザ光はカバー層１００側から入射される。つまり、光ディスクの表面から記録層Ｌ０までの厚さは１００μｍである。

以上に述べた６層光ディスクに対するフォーカス引き込み動作と信号波形について図２の模式図を用いて説明する。図２においては、光ディスク装置が備える球面収差補正機構は記録層Ｌ０に対して最適となるように予め調整されており、記録層Ｌ０がフォーカス引き込みの目的層であるものとする。

図２（ａ）は６層光ディスクのディスク断面図であり、図中の矢印はフォーカスを引き込む際に対物レンズを光ディスクに近づける動作をさせたときのレーザスポットの軌跡を模式的に示している。また、図２（ｂ）は光検出器が出力する和信号の概念図であり、レーザスポットがディスクの表面を通過する時刻T0において一つのピークをとる。さらに対物レンズを光ディスクに近づけると、レーザスポットが記録層Ｌ５を通過する時刻T1において和信号に再びピークが現れ、以下、時刻T2,T3,T4,T5,T6においてそれぞれ記録層Ｌ４，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０を通過する際にも和信号にピークが現れる。

また、和信号（ｂ）のピーク数をカウントするためのスライスレベルを図２（ｂ）中に示す。

ここで、多層光ディスクでは、各記録層での反射信号が干渉し合う層間クロストークが発生することが一般的に知られている。このため、記録層間で和信号レベルが十分低下しない場合がある。例えば、図２の和信号（ｂ）に示すように、時刻T1における記録層Ｌ５でのピークと時刻T2における記録層Ｌ４でのピークとの間で和信号レベルが十分に低下しない場合がこれである。この場合は、和信号（ｂ）がスライスレベルを下回らないことにより和信号のピーク数を正しくカウントすることができない。

また、光ピックアップのバラツキなどによっては、図３に示すように記録層Ｌ５でのピークレベルがスライスレベルを超えておらず、さらに記録層Ｌ１と記録層Ｌ０の間での和信号のボトムレベルがスライスレベルを下回らない場合もなども想定される。この場合は、和信号のピーク数を正しくカウント可能なスライスレベルを設定することが非常に困難である。

以上に説明した図２および図３のような場合は、光ディスク装置は和信号（ｂ）のピーク数を誤カウントするため所望の記録層Ｌ０へ正しくフォーカス引き込みを行うことができないといった課題が生じる。

そこで本発明の目的は、多層光ディスクに対して所望の記録層へ迅速にフォーカスを引き込み可能なフォーカス引き込み方法および光ディスク装置を提供することである。

本発明の目的は、その一例として、フォーカス引き込み時における球面収差補正量の設定値を工夫することで達成できる。

本発明によれば、多層光ディスクの所望の記録層へ迅速にフォーカスを引き込み可能なフォーカス引き込み方法および光ディスク装置を提供することができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

多層光ディスクにおいては、情報の記録・再生を行うレーザを入射するディスク表面から各記録層までの距離が異なることに起因して球面収差が発生し、そのために各記録層におけるＳ字状のフォーカスエラー信号（以下、ＦＥ信号と呼ぶ）の振幅が異なることが知られている。例えば、球面収差補正量を記録層Ｌ０に対して最適となるように設定しておくと記録層Ｌ０でのＦＥ信号振幅は他の記録層でのＦＥ信号振幅に比べて大きくなる。また、記録層Ｌ１では球面収差補正量が最適値からずれているために、記録層Ｌ１でのＦＥ信号振幅は記録層Ｌ０でのＦＥ信号振幅よりも小さくなる。以下、同様に記録層Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５と記録層Ｌ０から遠ざかるに従ってＦＥ信号振幅が小さくなる。なお、ここで言う最適とは、所定記録層におけるＦＥ信号振幅が最大となる最適値であって、フォーカス引き込みを行った後にＲＦ信号やトラッキングエラー信号（以下、ＴＥ信号と呼ぶ）を用いて行う球面収差調整による最適値ではないものとする。

ここで、６層光ディスクにおいてフォーカスを引き込む動作と信号波形について図４の模式図を用いて説明する。図４においては、本実施例の光ディスク装置が備える球面収差補正機構は記録層Ｌ０に対して最適となるように予め設定されているものとする。なお、本実施例の光ディスクの構成の詳細については、後述する。

図４（ａ）は６層光ディスクの断面図であり、図中の矢印はフォーカスを引き込む際に対物レンズを光ディスクに近づけたときのレーザスポットの軌跡を模式的に示している。また、図４（ｂ）はＦＥ信号の概念図であり、レーザスポットがディスクの表面を通過する時刻T0において０クロスするＳ字波形が現れる。さらに対物レンズを光ディスクに近づけると、レーザスポットが記録層Ｌ５を通過する時刻T1において０クロスするＳ字波形がＦＥ信号に現れ、以下同様に、時刻T2,T3,T4,T5,T6においてそれぞれ記録層Ｌ４，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０を通過する際にもＦＥ信号にＳ字波形が現れる。

従って記録層Ｌ０へ正確にフォーカス引き込みを行うためには、図４に示すように記録層Ｌ１および記録層Ｌ０での各Ｓ字波形のボトムレベルＢ１およびＢ０の間に検出レベルVthを設けておき、光ディスク装置に搭載されているフォーカス引き込み制御回路は、ＦＥ信号が検出レベルVth以下になった後にＦＥ信号が０クロスするタイミングT6においてフォーカスサーボループを閉じる方法を用いることができる。

以上の方法を用いるには、フォーカス引き込みの目的層である記録層Ｌ０でのＦＥ信号振幅が一番大きい必要がある。しかしながら、球面収差補正量を記録層Ｌ０に最適に設定していても記録層Ｌ０と記録層Ｌ１との間のスペース層厚が小さいと記録層Ｌ０でのＦＥ信号振幅と記録層Ｌ１でのＦＥ信号振幅の差が十分大きくならない。そのため、記録層Ｌ０でのＦＥ信号のみを正しく検出できるように検出レベルVthを設定することが困難となり、記録層Ｌ１でのＦＥ信号を誤検出するという課題が発生する。そこで、以下実施例に記載の方法を用いることでフォーカス引き込み時における記録層Ｌ１でのＦＥ信号振幅と記録層Ｌ０でのＦＥ信号振幅の差を拡大できる。

図５は、第１実施例における光ディスク装置の模式図である。

符号１は光ディスクであり、例えば図１に示した６層光ディスクである。

符号２はスピンドルモータであり、スピンドルドライバ回路３の出力信号に応じて回転して、光ディスク１を回転させる。また、スピンドルモータ２はホールセンサを内蔵しており、回転に同期したホールセンサ信号を出力する。

符号３はスピンドルドライバ回路であり、後述する制御回路１５から出力されるスピンドル駆動信号に基づいてスピンドルモータ２を回転駆動する信号を出力する。また、スピンドルモータ２が出力するホールセンサ信号に基づいて、スピンドルモータ２の回転に同期した所謂ＦＧ信号を出力する。なお、ＦＧ信号は、光ディスク１の１回転周期中に複数発のパルスで構成される。

符号４は光ピックアップであり、光ディスク１に対してレーザ光を照射して情報の記録・再生を行う。また、光ピックアップ４は光ディスク１からの反射光に応じた電気信号を出力する。また、光ピックアップ４内には電気的に消去再書き込み可能なROM(Electrically Erasable Programmable ROM、以下EEPROMと呼ぶ)が設けられており、光ピックアップ個別の情報が製造時に記録されているものとする。光ピックアップ４の構成については、別途詳細に説明する。

符号５は信号処理回路であり、光ピックアップ４からの出力信号を演算してＦＥ信号、ＴＥ信号および和信号を出力する。

符号６はＦＯＫ生成回路であり、信号処理回路５が出力する和信号を所定のレベルで２値化した信号（以下、ＦＯＫ信号と呼ぶ）を出力する。ＦＯＫ信号は、後述する制御回路１５に供給される。

符号７はフォーカス補償回路であり、信号処理回路５が出力するＦＥ信号に対してフォーカスサーボの安定性および追従性能を改善するために位相とゲインの補償を行った信号を出力する。

符号８はスイープ信号生成回路であり、制御回路１５の指示に従って光ピックアップ４に搭載されている対物レンズを光ディスク１に対して近づけたり遠ざけたりするスイープ信号を生成して出力する。

符号９は切り換え回路であり、入力端子ａ側にはフォーカス補償回路７の出力信号が供給されており、入力端子ｂ側にはスイープ信号生成回路８の出力信号が供給されている。また、切り換え回路９は制御回路１５から供給される制御信号ＳＥＬによって動作するものとし、ＳＥＬ信号がＬｏｗ出力のときは入力端子ａ側に切り換わり、Ｈｉ出力のときは入力端子ｂ側に切り換わるものとする。また、切り換え回路９の出力信号がフォーカス駆動信号（以下、ＦＯＤ信号と呼ぶ）である。

符号１０はトラッキング補償回路であり、信号処理回路５が出力するＴＥ信号に対してトラッキングサーボの安定性および追従性能を改善するために位相とゲインの補償を行ったトラッキング駆動信号（以下、ＴＲＤ信号と呼ぶ）を出力する。

符号１１はスレッド補償回路であり、ＴＲＤ信号の低域成分を抽出してゲインの補償を行ったスレッド駆動信号（以下、ＳＬＤ信号と呼ぶ）を出力する。

符号１２はドライバ回路であり、ＦＯＤ信号、ＴＲＤ信号を増幅した信号を光ピックアップ４内のフォーカスアクチュエータおよびトラッキングアクチュエータに供給する。また、ＳＬＤ信号を増幅した信号をスレッドモータ１３へ供給する。また、制御回路１５が出力する球面収差補正駆動信号ＳＡを増幅して光ピックアップ４内の球面収差補正アクチュエータに供給する。

符号１３はスレッドモータであり、ＳＬＤ信号をドライバ回路１２で増幅した信号に応じて回転する。

符号１４はリードスクリュであり、その一端はスレッドモータ１３に結合されており、スレッドモータ１３によって回転駆動される。また、リードスクリュ１４が回転駆動すると、光ピックアップ４は光ディスク１の半径方向へ移動する。

符号１５は制御回路であり、光ディスク装置全体を制御する。制御回路１５には、ＦＥ信号、ＴＥ信号、ＦＯＫ信号、ＦＧ信号が供給される。また、スピンドル駆動信号、スイープ信号生成回路８の制御信号、切り換え回路９を制御するＳＥＬ信号、球面収差補正駆動信号ＳＡＤを出力する。また、制御回路１５は、信号処理回路５内の可変ゲイン５０４，５０８，５１０のゲイン値を設定することができる。さらに、制御回路１５は光ピックアップ４内に設けられたEEPROMにアクセスしてその情報を読み出すことができる。なお、制御回路１５は、一般的なＣＰＵを用いることができる。

次に、光ピックアップ４の光学系の構成について図６を用いて説明する。

符号６００はレーザダイオードであり、レーザ光を出射する。

符号６０１は偏光ビームスプリッタであり、レーザ光をその偏光状態に応じて通過または反射させる。

符号６０２はコリメータレンズであり、レーザ光を並行光線にする。

符号６０３は１／４波長板であり、レーザ光の偏光状態を変化させる。

符号６０４は第１補正レンズであり、凹レンズである。

符号６０５は第２補正レンズであり、凸レンズである。

符号６０６は対物レンズであり、レーザ光を光ディスク１の記録面へ集光する。

符号６０７はシリンドリカルレンズである。

符号６０８は４分割光検出器であり、各光検出器は入射されたレーザ光の強度に応じた電気信号を出力する。

符号６０９はフォーカスアクチュエータおよびトラッキングアクチュエータであり、図５のドライバ回路１２の出力信号に応じて対物レンズ６０６をレーザ光の略光軸方向および光ディスク１の略半径方向へ駆動する。

符号６１０は球面収差補正アクチュエータであり、図５のドライバ回路１２の出力信号に応じて第２補正レンズ６０５をレーザ光の光軸方向へ駆動する。

なお、以上に述べた第１補正レンズ６０４、第２補正レンズ６０５、球面収差補正アクチュエータ６１０を全て合わせて球面収差補正機構と呼ぶ。

なお、本実施例では上記のような球面収差補正機構を例に説明するが、かかる機構は液晶素子等を用いても構わない。

以上に述べた光ピックアップ４の構成において、レーザダイオード６００から出射されたレーザ光は偏光ビームスプリッタ６０１，コリメータレンズ６０２，１／４波長板６０３，第１補正レンズ６０４，第２補正レンズ６０５，対物レンズ６０６を通過して光ディスク１へ入射される。

さらに、光ディスク１から反射されたレーザ光は再び対物レンズ６０６，第２補正レンズ６０５，第１補正レンズ６０４，１／４波長板６０３、コリメータレンズ６０２を通過して偏光ビームスプリッタ６０１へ到達する。ここで、レーザ光は１／４波長板６０３を往復で２回通過しているので、レーザダイオード６００を出射したときは直線偏光であったレーザ光はこの時点で円偏光となっている。そのため、レーザ光は偏光ビームスプリッタ６０１で反射されて、シリンドリカルレンズ６０７を通過して４分割光検出器６０８上へ集光される。

また、信号処理回路５の構成について図７を用いて説明する。

４分割光検出器６０８は、受光面がＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つに分割されており、受光面Ａ，Bと受光面Ｂ，Ｃとの境界線が光ディスク１のトラック接線方向と一致するように配置されている。また、受光面ＡからＤの各出力はそれぞれMA,MB,MC,MDとして信号処理回路５へ供給される。信号処理回路５においては、加算回路５０１，５０２および減算回路５０３によって、公知の非点収差法である(MA＋MC)−(MB＋MD)の演算信号が出力される。さらに、前記の演算信号が可変ゲイン５０４によってゲイン調整されてＦＥ信号として出力される。また、加算回路５０５、５０６および減算回路５０７によって、公知のプッシュプル法である(MA＋MD)−(MB＋MC)の演算信号が出力される。さらに、前記の演算信号が可変ゲイン５０８によってゲイン調整されてＴＥ信号として出力される。また、前記加算回路５０５，５０６の出力信号が加算回路５０９によって加算されて(MA+MB+MC+MD)の演算信号を得た後に可変ゲイン５１０によってゲイン調整された信号が和信号として出力される。なお、可変ゲイン５０４，５０８，５１０のゲイン値は制御回路１５によって制御される。

ここで、記録層Ｌ０における球面収差補正量とＦＥ信号振幅との関係を図８に示す。

図８の曲線は、球面収差補正量を変化させたときの記録層Ｌ０でのＦＥ信号振幅をプロットしたものである。図１の説明で述べたように光ディスク１の表面から記録層Ｌ０の距離は１００μｍであるから、球面収差補正量が１００μｍのときに記録層Ｌ０のＦＥ信号振幅は最大となる。なお、球面収差補正量が１００μｍという意味は、第２補正レンズ６０５の駆動距離が１００μｍということではなく、光ディスク１の表面から記録層までの厚さが１００μｍの時に球面収差量が０に補正される、という意味である。

ここで、球面収差補正量を１００μｍから変化させるとＦＥ信号振幅は最初は緩やかに減少するがその後は急激に減少していくことが知られている。

次に、記録層Ｌ０からＬ５までの全ての記録層について、図８同様に球面収差補正量とＦＥ信号振幅との関係を図９に示す。

図９の曲線（ａ）は、球面収差補正量を変化させたときの記録層Ｌ５でのＦＥ信号振幅をプロットしたものである。ディスク表面から記録層Ｌ５までの距離は５０μｍであるので、球面収差補正量は５０μｍが最適であり、そのときにＦＥ信号振幅が最大となる。同様に、曲線（ｂ）は、球面収差補正量を変化させたときの記録層Ｌ４でのＦＥ信号振幅をプロットしたものである。ディスク表面から記録層Ｌ４までの距離は、カバー層１００とスペース層１０７を合わせた６０μｍであるので、球面収差補正量は６０μｍが最適であり、そのときにＦＥ信号振幅が最大となる。以下、同様に曲線（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は各記録層Ｌ３、Ｌ２、Ｌ１、Ｌ０でのＦＥ信号振幅をプロットしたものであり、それぞれ、球面収差補正量がディスク表面から各記録層までの距離と等しくなる７０μｍ、８０μｍ、９０μｍ、１００μｍのときにＦＥ信号振幅が最大となる。

従来例では、記録層Ｌ０にフォーカス引き込みする前に記録層Ｌ０に最適となるように予め球面収差補正量を１００μｍに設定する。これは、図８で示したように球面収差補正量を１００μｍに設定することによって記録層Ｌ０のＦＥ信号振幅が最大となるからである。なお、球面収差補正量が１００μｍとなるための球面収差補正アクチュエータ６１０の設定情報は光ピックアップ４内のEEPROMに予め記録されているものとする。前記設定情報は、例えば光ピックアップ４の製造時に、表面から記録層までの厚さが１００μｍと判明している基準ディスクを再生して、その再生性能が最良となるときの球面収差補正アクチュエータ６１０の設定とすればよい。

一方、本実施例では、フォーカス引き込み時の球面収差補正量を、従来例よりも大きい例えば１０５μｍに設定するものとする。つまり、フォーカス引き込みを実施する前に制御回路１５は球面収差補正量が１０５μｍとなるように球面収差補正駆動信号ＳＡＤに所定の信号を出力するものとする。

図１０に本実施例におけるフォーカス引き込みのフローチャートを示す。

フォーカス引き込み動作を開始すると、制御回路１５は球面収差補正駆動信号ＳＡＤに所定の信号を出力して第２補正レンズ６０５を駆動することで、球面収差補正量を１０５μｍに設定する（ステップＳ００１）。ここで、球面収差補正量を１０５μｍに設定するための球面収差補正アクチュエータ６１０の設定値は、光ピックアップ４内のEEPROMに記録されている前記設定情報を用いることができる。これは、球面収差補正アクチュエータ６１０の設定値に対する球面収差補正量の関係は光ピックアップ４の設計から決まるためである。すなわち、前記設定情報は球面収差補正量を１００μｍに設定するための情報であるので、球面収差補正量を所望の１０５μｍに設定するための球面収差補正アクチュエータ６１０の設定値は、前記設定情報から算出することができる。

次に制御回路１５は、ＳＥＬ信号にＨｉを出力する(ステップＳ００２)。このため、切り換え回路９は入力端子ｂ側に供給されるスイープ信号生成回路８の出力信号を出力する。

更に制御回路１５は、対物レンズ６０６が光ディスク１へ近づくようにスイープ信号生成回路８に対してフォーカススイープ開始を指示する（ステップＳ００３）。

その後、制御回路１５はＦＯＫ信号を監視する（ステップＳ００４）。ここで、ＦＯＫ信号がＬｏｗの場合はＦＯＫ監視を継続する。

ステップＳ００４においてＦＯＫ信号がＨｉであった場合は、制御回路１５はＦＥ信号レベルと検出レベルVthを比較する（ステップＳ００５）。ＦＥ信号レベルが検出レベルVthよりも大きい場合はステップＳ００４へ戻る。

ステップＳ００５においてＦＥ信号レベルが検出レベルVthよりも小さかった場合は、制御回路１５はＦＥ信号が０クロスするか監視する（ステップＳ００６）。ＦＥ信号が０クロスしない場合はＦＥ信号レベルの監視を継続する。

ステップＳ００６においてＦＥ信号が０クロスしたことを検知したら、制御回路１５はＳＥＬ信号にＬｏｗを出力する（ステップＳ００７）。このため、切り換え回路９は入力端子ａ側に切り換わってフォーカス補償回路７の出力をドライバ回路１２へ供給する。これによってフォーカスサーボループが閉じて目標層である記録層Ｌ０へフォーカスサーボを引き込む。

さらに、制御回路１５は球面収差補正駆動信号ＳＡＤに所定の信号を出力して第２補正レンズ６０５を駆動することで、球面収差補正量を１００μｍに設定する（ステップＳ００８）。これにより、球面収差補正量はフォーカスサーボを引き込んだ記録層Ｌ０に最適となるので、光ディスク１に対してデータの記録また再生を良好に行うことができる。

なお、本実施例ではステップＳ００６においてフォーカスエラー信号が０クロスするタイミングでフォーカスサーボループを閉じる構成としたがジャスト０クロスタイミングでなくてもよい。例えば、フォーカスエラー信号の０レベルよりも小さいレベルを超えたタイミングとしてもよい。これは、フォーカスサーボループを閉じるタイミングが０クロスタイミングだと遅い場合があるからで、例えば０レベルよりもＦＥ信号の片振幅の５％程度小さいレベル、つまりＦＥ信号の片振幅が１Ｖだとすると０レベルよりも５０ｍＶ小さいレベルを超えるタイミングでフォーカスサーボループを閉じるようにしてもよい。

以下、本実施例の効果について実施例を適用しない場合と図９を用いて比較する。

本実施例を適用しない場合の例として、フォーカス引き込み時の球面収差補正量を１００μｍに設定した場合を考える。このとき、球面収差補正量が記録層Ｌ０に対して最適である１００μｍであるので、記録層Ｌ０および記録層Ｌ１でのＦＥ信号振幅の差は図９のＤ１に相当する。

一方、本実施例を適用した場合は、球面収差補正量が１０５μｍに設定されているので、記録層Ｌ０および記録層Ｌ１でのＦＥ信号振幅の差は図９のＤ２に相当する。

ここで、記録層Ｌ０と記録層Ｌ１のＦＥ信号振幅差について、本実施例を適用しない場合のＤ１と本実施例と適用した場合のＤ２とを比較するとＤ１に対してＤ２の方が大きいことは図９から明らかである。この理由は、球面収差補正量を記録層Ｌ０に対して最適な１００μから１０５μｍへ変更したときに、記録層Ｌ０におけるＦＥ信号振幅低下に対して記録層Ｌ１におけるＦＥ信号振幅低下の方が大きいためである。

ここで、図４におけるＦＥ信号のＳ字波形のボトムレベルＢ１とＢ０のレベル差について考えると、本実施例を適用しない場合のレベル差は前記Ｄ１の略半分に相当するが、本実施例を適用した場合のレベル差は前記Ｄ２の略半分に相当する。つまり、本実施例を適用することにより、ＦＥ信号のＳ字波形のボトムレベル差を拡大することができる。このことにより、図４における検出レベルVthを設定する際に、Ｓ字波形のボトムレベルＢ１とＢ０に対して十分なマージンを確保して設定することができるようになる。そのため、検出レベルVthにより、記録層Ｌ０でのＳ字波形を正確に検出できるため、所望の記録層Ｌ０へ正しくフォーカス引き込みを行うことができるようになる。

以上に述べた本実施例１は、フォーカス引き込みを行う所望の記録層Ｌ０の厚さよりも大きい厚さに最適になるように球面収差補正量を設定することで、記録層Ｌ０および記録層Ｌ１におけるＦＥ信号のＳ字波形のボトムレベル差を拡大させる。このことにより、光ディスク装置が記録層Ｌ０でのＳ字波形を正確に検出できるようになるので、目的の記録層Ｌ０へ正しく迅速にフォーカス引き込みできるようになる。

なお、本実施例ではフォーカス引き込み時の球面収差補正量の設定と１０５μｍとしたが、１０５μｍに限るものではなく、記録層Ｌ０と記録層Ｌ１におけるＦＥ信号のＳ字波形のボトムレベルが拡大できれば良いので、１００μｍよりも大きい設定である１０２μｍや１０８μｍとしてよいことはいうまでもない。ただし、球面収差補正量を１５０μｍなどに設定すると記録層Ｌ０のＦＥ信号振幅低下に伴ってフォーカスサーボゲインが不足してしまいフォーカス引き込みが失敗してしまう可能性がある。そのため、実施例１を適用する際の球面収差補正量の上限はディスク表面から記録層Ｌ０までの距離の１３０％である１３０μｍまでにとどめておくことが望ましい。

また、本実施例では基準ディスクでの再生性能が最良となる球面収差補正量の設定値が記録されるEEPROMは光ピックアップ４内に設ける構成としたが、EEPROMを設ける場所は光ピックアップ４内に限定するものではなく光ディスク装置内であればよい。

実施例１では光ディスク１の一番奥の記録層である記録層Ｌ０へフォーカス引き込みする場合について説明したが、実施例２では中間の記録層、例えば記録層Ｌ３へのフォーカス引き込みする場合について説明する。

なお、本実施例における光ディスク装置の模式図は、実施例１の図５と同じである。

図１１に本実施例におけるフォーカス引き込みのフローチャートを示す。

実施例１のフローチャートである図１０と本実施例のフローチャートである図１１との違いは、球面収差補正量の設定値である。すなわち実施例１では図１０のフローチャートにおいて球面収差補正量を１０５μｍに設定する（ステップＳ００１）が、本実施例では図１１のフローチャートにおいて球面収差補正量を７５μｍに設定する（ステップＳ００９）ように変更する。その他のステップは図１０と同じであるので、同一番号を付して説明を省略する。

以下、本実施例の効果について実施例を適用しない場合と比較する。

実施例１で説明した図９と同様に、実施例２での各記録層における球面収差補正量とＦＥ信号振幅との関係を図１２に示す。

本実施例を適用しない場合の例として、フォーカス引き込み時の球面収差補正量を引き込み目標である記録層Ｌ３に対して最適となる７０μｍに設定した場合を考える。記録層Ｌ４のＦＥ信号振幅をプロットしたのが曲線（ｂ）であり、記録層Ｌ３のＦＥ信号振幅をプロットしたのが曲線（ｃ）であるので、記録層Ｌ４および記録層Ｌ３でのＦＥ信号振幅の差は図１２のＤ３に相当する。

一方、本実施例を適用した場合は、球面収差補正量が７５μｍに設定されているので、記録層Ｌ４および記録層Ｌ３でのＦＥ信号振幅の差は図１２のＤ４に相当する。

ここで、記録層Ｌ４のＦＥ信号振幅と記録層Ｌ３のＦＥ信号振幅差について、本実施例を適用しない場合のＤ３と本実施例と適用した場合のＤ４とを比較するとＤ３に対してＤ４の方が大きいことは図１２から明らかである。この理由は、球面収差補正量を記録層Ｌ３に対して最適な７０μから７５μｍへ変更したときに、記録層Ｌ３におけるＦＥ信号振幅低下に対して記録層Ｌ４におけるＦＥ信号振幅低下の方が大きいためである。

本実施例を適用した場合のフォーカス引き込み時のＦＥ信号波形を図４と同様に図１３に示す。

図１３において、記録層Ｌ３でのＦＥ信号のＳ字波形のボトムレベルがＢ２であり、記録層Ｌ４でのＦＥ信号のＳ字波形のボトムレベルがＢ３である。また、フォーカス引き込みの目的層である記録層Ｌ３でのＦＥ信号のＳ波形を検出するための検出レベルVthがボトムレベルＢ２とＢ３の間に設定されている。このため、制御回路１５はＦＥ信号が検出レベルVthを超えた後に０クロスするタイミングでフォーカスサーボループを閉じることにより、正確に記録層Ｌ３にフォーカスを引き込むことができる。

ここで、ボトムレベルＢ２とＢ３の差は図１２のＦＥ信号振幅差Ｄ４の略半分に相当する。本実施例を適用すると先に説明したようにＦＥ信号振幅の差が図１２のＤ３からＤ４へ拡大する。このことにより、図１３における検出レベルVthを設定する際に、Ｓ字波形のボトムレベルＢ３とＢ２に対して十分なマージンを確保して設定することができるようになる。そのため、検出レベルVthにより、記録層Ｌ３でのＳ字波形を正確に検出できるため、所望の記録層Ｌ３へ正しく迅速にフォーカス引き込みを行うことができるようになる。

以上に述べた本実施例２は、フォーカス引き込みを行う所望の記録層Ｌ３の厚さよりも大きい厚さに最適になるように球面収差補正量を設定することで、記録層Ｌ３および記録層Ｌ４におけるＦＥ信号のＳ字波形のボトムレベル差を拡大させる。このことにより、光ディスク装置が記録層Ｌ３でのＳ字波形を正確に検出できるようになるので、目的の記録層Ｌ３へ正しくフォーカス引き込みできるようになる。

なお、本実施例ではフォーカス引き込み時の球面収差補正量の設定と７５μｍとしたが、７５μｍに限るものではなく、記録層Ｌ３と記録層Ｌ４におけるＦＥ信号のＳ字波形のボトムレベルが拡大できれば良いので、７０μｍよりも大きい設定である７２μｍや７８μｍとしてよいことはいうまでもない。ただし、球面収差補正量を１００μｍなどに設定すると記録層Ｌ３のＦＥ信号振幅低下に伴ってフォーカスサーボゲインが不足してしまいフォーカス引き込みが失敗してしまう可能性があるの。そのため、実施例２を適用する際の球面収差補正量の上限はディスク表面から記録層Ｌ３までの距離の１３０％である９１μｍまでにとどめておくことが望ましい。

また、本実施例ではフォーカス引き込みの目標を記録層Ｌ３としたが、その他の記録層である記録層Ｌ２や記録層Ｌ４とした場合にも適用できることはいうまでもない。なお、その場合は球面収差補正量をディスク表面から各記録層までの距離よりも大きい値に設定すればよい。

以上に述べた実施例１および実施例２は、対物レンズ６０６を光ディスク１の表面側から目的記録層へ動作させるいわゆるアップスイープを用いたフォーカス引き込み方法について説明したが、本実施例では、記録層側からディスク表面側へ対物レンズ６０６を移動させるいわゆるダウンスイープを用いたフォーカス引き込み方法について説明する。具体的には、記録層Ｌ１にフォーカス引き込みする場合について説明する。

なお、本実施例における光ディスク装置の模式図は、実施例１および実施例２の図５と同じである。

従来例でのダウンスイープを用いたフォーカスを引き込む動作と信号波形について、図１４の模式図を用いて説明する。図１４の各模式図は図４と同様なので説明を省略する。

図１４においては、光ディスク装置が備える球面収差補正機構は記録層Ｌ１に対して最適となるように予め設定されているものとする。光ディスク１の表面から記録層Ｌ１までの距離はカバー層１００およびスペース層１０７から１１０までの合計である９０μｍであるので、記録層Ｌ１に最適な球面収差補正量は９０μｍである。

この状態において、制御回路１５が対物レンズ６０６を上昇させると図１４の時刻T0においてディスク表面を通過し、以下時刻T1,T2,T3,T4,T5,T6において記録層Ｌ５，Ｌ４，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０を通過する。そして、制御回路１５はレーザスポットが記録層Ｌ０を超えた後の時刻T7において、対物レンズ６０６を下降動作へ切り替える。その後、下降する対物レンズ６０６は時刻T8,T9,T10,T11,T12,T13において記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５を通過する。

以上に述べた対物レンズの動作に伴いレーザスポットが各記録層を通過するとＦＥ信号にＳ字波形が現れる。ここで、球面収差補正量はフォーカス引き込みの目標である記録層Ｌ１に最適となる９０μｍに設定されているので、時刻T5およびT9において記録層Ｌ１を通過する際のＦＥ信号振幅が他の記録層を通過する際のＦＥ信号振幅よりも大きくなる。

このとき、記録層Ｌ０でのＦＥ信号波形のトップレベルがＢ５であり、記録層Ｌ１でのＦＥ信号波形のトップレベルがＢ６である。また、検出レベルVthはトップレベルＢ５とＢ６の間に設定されている。そのため、対物レンズ６０６を下降動作へ切り替えた時刻T7の後に制御回路１５はＦＥ信号が検出レベルVthを超えたことを検出してさらにＦＥ信号が０クロスするタイミングでフォーカスサーボループを閉じれば記録層Ｌ１へフォーカス引き込みすることができる。

ここで、検出レベルVthがＦＥ信号のトップレベルＢ５、Ｂ６に対してマージンを十分に確保できるかが重要な課題となる。つまり、トップレベルＢ５とＢ６の差が大きいほど、マージンを確保して検出レベルVthを設定できるので、フォーカス引き込みの信頼性を向上できる。

本実施例では、以上の課題に対してフォーカス引き込み時の球面収差補正量を、従来例よりも小さい例えば８５μｍに設定するものとする。つまり、フォーカス引き込みを実施する前に球面収差補正量が８５μｍとなるように制御回路１５は球面収差補正駆動信号ＳＡＤに所定の信号を出力するものとする。

図１５に本実施例におけるフォーカス引き込みのフローチャートを示す。

フォーカス引き込み動作を開始すると、制御回路１５は球面収差補正駆動信号ＳＡＤに所定の信号を出力して第２補正レンズ６０５を駆動することで、球面収差補正量を８５μｍに設定する（ステップＳ０１０）。

次に制御回路１５は、ＳＥＬ信号にＨｉを出力する(ステップＳ０１１)。このため、切り換え回路９は入力端子ｂ側に供給されるスイープ信号生成回路８の出力信号を出力する。

更に制御回路１５は、対物レンズ６０６が光ディスク１の表面から記録層へ向かって移動するようにスイープ信号生成回路８に対してフォーカスＵｐスイープ開始を指示する（ステップＳ０１２）。

その後、制御回路１５はレーザスポットが記録層Ｌ０を超えたか監視する（ステップＳ０１３）。レーザスポットが記録層Ｌ０を超えたかどうかの判定方法は、例えばＦＥ信号のＳ字波形の数をカウントすれば良い。または、レーザスポットが記録層Ｌ０を確実に超える時間をカウントする方法でも良い。

ステップＳ０１３でレーザスポットが記録層Ｌ０を越えたことを検出したら、制御回路１５は対物レンズ６０６が光ディスク１の表面へ向かって移動するようにスイープ信号生成回路８に対してフォーカスＤｏｗｎスイープ開始を指示する（ステップＳ０１４）。

ステップＳ０１４において対物レンズ６０６の動作をフォーカスＤｏｗｎスイープに切り替えた後、制御回路１５はＦＯＫ信号を監視する（ステップＳ０１５）。ここで、ＦＯＫ信号がＬｏｗの場合はＦＯＫ監視を継続する。

ステップＳ０１５においてＦＯＫ信号がＨｉであった場合は、制御回路１５はＦＥ信号レベルと検出レベルVthを比較する（ステップＳ０１６）。ＦＥ信号レベルが検出レベルVthよりも小さい場合はステップＳ０１５へ戻る。

ステップＳ０１６においてＦＥ信号レベルが検出レベルVthよりも大きい場合は、制御回路１５はＦＥ信号が０クロスするか監視する（ステップＳ０１７）。ＦＥ信号が０クロスしない場合はＦＥ信号レベルの監視を継続する。

ステップＳ０１７においてＦＥ信号が０クロスしたことを検知したら、制御回路１５はＳＥＬ信号にＬｏｗを出力する（ステップＳ０１８）。このため、切り換え回路は入力端子ａ側に切り換わってフォーカス補償回路７の出力をドライバ回路１２へ供給する。これによってフォーカスサーボループが閉じて目標層である記録層Ｌ１へフォーカスサーボを引き込む。

さらに、制御回路１５は球面収差補正駆動信号ＳＡＤに所定の信号を出力して第２補正レンズ６０５を駆動することで、球面収差補正量を９０μｍに設定する（ステップＳ０１９）。これにより、球面収差補正量はフォーカスサーボを引き込んだ記録層Ｌ１に最適となるので、光ディスク１に対してデータの記録また再生を良好に行うことができる。

以下、本実施例の効果について実施例を適用しない場合と図１６を用いて比較する。

図１６は記録層Ｌ０からＬ５までの全ての記録層について、球面収差補正量とＦＥ信号振幅との関係を示した模式図である。

本実施例を適用しない場合の例として、フォーカス引き込み時の球面収差補正量を９０μｍに設定した場合を考える。このとき、球面収差補正量が記録層Ｌ１に対して最適である９０μｍであるので、記録層Ｌ０および記録層Ｌ１でのＦＥ信号振幅の差は図１６のＤ５に相当する。

一方、本実施例を適用した場合は、球面収差補正量が８５μｍに設定されているので、記録層Ｌ０および記録層Ｌ１でのＦＥ信号振幅の差は図１６のＤ６に相当する。

ここで、記録層Ｌ０と記録層Ｌ１のＦＥ信号振幅差について、本実施例を適用しない場合のＤ５と本実施例と適用した場合のＤ６とを比較するとＤ５に対してＤ６の方が大きいことは図１６から明らかである。この理由は、球面収差補正量を記録層Ｌ１に対して最適な９０μから８５μｍへ変更したときに、記録層Ｌ１におけるＦＥ信号振幅低下に対して記録層Ｌ０におけるＦＥ信号振幅低下の方が大きいためである。

ここで、図１４におけるＦＥ信号のＳ字波形のトップレベルＢ５とＢ６のレベル差について考えると、本実施例を適用しない場合のレベル差は前記Ｄ５の略半分に相当するが、本実施例を適用した場合のレベル差は前記Ｄ６の略半分に相当する。つまり、本実施例を適用することにより、ＦＥ信号のＳ字波形のトップレベル差を拡大することができる。このことにより、図１４における検出レベルVthを設定する際に、Ｓ字波形のトップレベルＢ５とＢ６に対して十分なマージンを確保して設定することができるようになる。そのため、検出レベルVthにより、記録層Ｌ１でのＳ字波形を正確に検出できるため、所望の記録層Ｌ１へ正しくフォーカス引き込みを行うことができるようになる。

以上に述べた本実施例３は、フォーカス引き込みを行う所望の記録層Ｌ１の厚さよりも小さい厚さに最適になるように球面収差補正量を設定することで、記録層Ｌ０および記録層Ｌ１におけるＦＥ信号のＳ字波形のトップレベル差を拡大させる。このことにより、光ディスク装置が記録層Ｌ１でのＳ字波形を正確に検出できるようになるので、目的の記録層Ｌ１へ正しく迅速にフォーカス引き込みできるようになる。

なお、本実施例ではフォーカス引き込み時の球面収差補正量の設定と８５μｍとしたが、８５μｍに限るものではなく、記録層Ｌ０と記録層Ｌ１におけるＦＥ信号のＳ字波形のトップレベルが拡大できれば良いので、９０μｍより小さい設定である８８μｍや８３μｍとしてよいことはいうまでもない。ただし、球面収差補正量を５０μｍなどに設定すると記録層Ｌ１のＦＥ信号振幅低下に伴ってフォーカスサーボゲインが不足してしまいフォーカス引き込みが失敗してしまう可能性があるの。そのため、実施例３を適用する際の球面収差補正量の上限はディスク表面から記録層Ｌ３までの距離の７０％である６３μｍまでにとどめておくことが望ましい。

また、本実施例ではフォーカス引き込みの目標を記録層Ｌ１としたが、その他の記録層である記録層Ｌ２や記録層Ｌ３とした場合にも適用できることはいうまでもない。なお、その場合は球面収差補正量をディスク表面から各記録層までの距離よりも小さい値に設定すればよい。

実施例１から３までに述べたＦＥ信号のＳ字波形を検出するための検出レベルVthは所定の固定レベルを用いることができる。しかし、光ピックアップや光ディスクの個別ばらつきがあると、フォーカス引き込みの目的記録層で現れるＳ字波形のピークレベルがばらつく。この場合、検出レベルVthが目的記録層でのＳ字波形を検出できずに、目的記録層へ正しくフォーカス引き込みできない可能性がある。そこで、Ｓ字波形のピークレベルばらつきに対応するために、フォーカス引き込みを実行する前に予め適切な検出レベルVthを学習して設定することが望ましい。

本実施例では、実施例１で説明した記録層Ｌ０へフォーカス引き込む場合における検出レベルVthの設定方法を説明する。

なお、本実施例における光ディスク装置の模式図は、実施例１の図５と同じである。

以下、図１７の波形模式図と図１８のフローチャートを用いて検出レベルVthの設定方法について説明する。

図１７（ａ）は６層光ディスクのディスク断面図であり、図中の矢印は対物レンズをスイープ動作させた際のレーザスポットの軌跡を模式的に示している。また、図１７（ｂ）はＦＥ信号の概念図であり、図１７（ｃ）は球面収差補正量の設定値、図１７（ｄ）はＳＥＬ信号の概念図である。

検出レベルVthの学習をスタートすると、図１７の時刻T0において制御回路１５は球面収差補正駆動信号ＳＡＤに所定の信号を出力して第２補正レンズ６０５を駆動することで、球面収差補正量を１０５μｍに設定する（図１８のステップＳ０２０）。球面収差補正量を１０５μｍにする理由は、実施例１において球面収差補正量を１０５μｍに設定してフォーカス引き込みを実施するので、この状態における検出レベルVthを学習するためである。

次に制御回路１５は、図１７の時刻T1においてＳＥＬ信号にＨｉを出力する(図１８のステップＳ０２１)。このため、切り換え回路９は入力端子ｂ側に供給されるスイープ信号生成回路８の出力信号を出力する。

その後、制御回路１５は図１７の時刻T2においてフォーカスUpスイープの開始をスイープ信号生成回路８に対して指示する（図１８のステップＳ０２２）。この処理により、対物レンズ６０６は光ディスク１に対して近づく。対物レンズ６０６が上昇していくと、レーザスポットは図１７の時刻T3において光ディスク１の表面を通過してＦＥ信号（ｂ）にＳ字波形が現れる。さらに対物レンズが上昇していくと、記録層L5,L4,L3,L2,L1,L0をそれぞれ横断する時刻T4,T5,T6,T7,T8,T9においてＦＥ信号（ｂ）にＳ字波形が現れる。ここで、球面収差補正量は１０５μｍに設定されているので、実施例１の図９で述べたとおり、記録層Ｌ０のＦＥ信号振幅が一番大きくなる。

ステップＳ０２２によって対物レンズがスイープ動作を開始すると制御回路１５はＦＥ信号のピークレベルを測定する（図１８のステップＳ０２３）。ここで測定するピークレベルはＦＥ信号のボトムピークレベルであり、球面収差補正量が１０５μｍに設定されている状態では上述したとおり各記録層のＦＥ信号振幅のうち記録層Ｌ０でのＦＥ信号振幅が一番大きい。そのため、記録層Ｌ０でのＦＥ信号のＳ字波形のボトムピークレベルすなわち図１７のＢ７で示したレベルが測定される。

レーザスポットが最奥の記録層Ｌ０を超えると制御回路１５は図１７の時刻T10においてＦＥ信号のピークレベル測定を終了する（図１８のステップＳ０２４）。

さらに、制御回路１５はフォーカススイープ停止をスイープ信号制御回路８に対して指示する（図１８のステップＳ０２５）。なお、ステップＳ０２４とステップＳ０２５は同時に実行してもよい。

次に、制御回路１５は対物レンズ６０６を初期位置に戻すためにスイープ信号制御回路８に対して図１７の時刻T11においてフォーカスDownスイープの開始をスイープ信号生成回路８に対して指示する（図１８のステップＳ０２６）。この処理により、対物レンズ６０６は光ディスク１の表面に向かって下降する。対物レンズ６０６が下降していくと、レーザスポットは図１７の時刻T12において光ディスク１の記録層L0を通過してＦＥ信号（ｂ）にＳ字波形が現れる。さらに対物レンズが下降していくと、記録層L1,L2,L3,L4,L5,表面をそれぞれ通過する時刻T13,T14,T15,T16,T17,T18においてＦＥ信号（ｂ）にＳ字波形が現れる。ここで、球面収差補正量は１０５μｍに設定されているので、ステップＳ０２３で説明したように記録層Ｌ０のＦＥ信号振幅が一番大きい。

対物レンズ６０６が光ディスクの表面を通過した後すなわち図１７の時刻T19において、制御回路１５はフォーカススイープ停止をスイープ信号制御回路８に対して指示する（図１８のステップＳ０２７）。

最後に、制御回路１５はステップＳ０２３からＳ０２４の期間中に測定したボトムピークレベルすなわち図１７のレベルＢ７を用いて検出レベルVthを算出する（図１８のステップＳ０２８）。検出レベルVthの算出方法としては、例えば測定したボトムピークレベルＢ７が-800mVであった場合は、所定レベル100mVだけ０レベルに近づけた-700mVを検出レベルVthとして算出するなどすればよい。

以上に説明した検出レベルVthの設定方法は、対物レンズをUpスイープする期間中にＦＥ信号を測定してピークレベルであるＢ７を求めたが、測定精度を高めるために例えば対物レンズをDownスイープする期間中でもＦＥ信号のピークレベルを測定して図１７のレベルＢ８で示したピークレベルを取得し、ピークレベルＢ７とＢ８の平均値を検出レベルVthとして算出するようにしても良い。

なお、本実施例では記録層Ｌ０へフォーカス引き込む場合について説明したが他の記録層へフォーカス引き込みする場合、例えば実施例２のように記録層Ｌ３へフォーカス引き込む場合は、ステップＳ０２０における球面収差補正量を７５μｍに設定すればよいことは言うまでもない。

なお、上記の説明では所定レベルを100mVとしたが、所定レベルを大きくしすぎると算出した検出レベルVthが記録層Ｌ１でのＦＥ信号のＳ字波形を検出してしまう可能性があるので、所定レベルは実験より求めることが望ましい。

また、検出レベルVthの他の算出方法としては、測定したピークレベルの９５％等を検出レベルVthとしても良い。

さらに、検出レベルVthの算出はディスクローディング時に一度だけ行えばよい。つまり、例えば定常的にデータの記録または再生を行っている最中に、外部からの振動など何らかの外乱によってフォーカスサーボが外れた場合は、検出レベルVthは既に算出している値を用いればよい。

以上に述べた本発明の実施例４は、球面収差補正量をフォーカス引き込み時と同じ状態にして引き込みの目標記録層におけるＦＥ信号のＳ字波形のピークレベルを測定し、その測定値を用いてＳ字検出の検出レベルVthを算出するものである。このことにより、光ピックアップや光ディスクの個別ばらつきに起因するＦＥ信号のＳ字波形のピークばらつきに対応して適切な検出レベルVthを設定することができるので、フォーカス引き込みの信頼性を向上させることができる。

実施例４では記録層Ｌ０へフォーカス引き込む場合における検出レベルVthの設定方法を説明したが、本実施例では検出レベルVthの他の設定方法を説明する。

これまでの実施例が対象としてきた６層光ディスクは図１に示した構造であり、各記録層間のスペース層の厚さは１０μｍであったが、光ディスクの記録再生性能向上のためにスペース層厚が８μｍなどに小さくなる場合もあり得る。

また、記録層数が例えば８層など更に増えた場合を考える。すなわち、図１に示した６層光ディスクに対して記録層が光ディスクの表面側に向かってＬ６、Ｌ７と増えた場合である。なお、この場合も各記録層間のスペース層厚は図１で説明した１０μｍよりも小さい値に設定されると考えられる。

これらのように記録層Ｌ０と記録層Ｌ１との間のスペース層の厚さが小さくなると、記録層Ｌ０と記録層Ｌ１とで現れるＦＥ信号のＳ字波形のピークレベル差が従来よりも小さくなる。そのため、実施例４で説明したＦＥ信号の測定ピークレベルと固定値を用いて検出レベルVthを算出する方法だと固定値を小さくしなければならなくなり、ＦＥ信号のピークレベルばらつきの影響を受けやすくなる。

そこで、以上の課題を解決して検出レベルVthを設定する方法について以下説明する。

なお、本実施例における光ディスク装置の模式図は、実施例１の図５と同じである。

以下、図１９の波形模式図と図２０のフローチャートを用いて検出レベルVthの設定方法について説明する。なお、図１９の波形模式図の各波形は、実施例４で説明した図１７と同様であるので詳細説明を省略する。

実施例４のフローチャートである図１８と本実施例のフローチャートである図２０との異なる点は、図１８のステップＳ０２３が図２０ではステップＳ０２９に変更されている点である。また、ステップＳ０２８の検出レベルVthの算出方法が実施例４とは異なる。

以降、Vthの設定方法について説明する。

制御回路１５は、実施例４と同様にステップＳ０２２までの一連の動作を行って対物レンズ６０６を上昇駆動させる。

ステップＳ０２２によって対物レンズがスイープ動作を開始すると、制御回路１５はＦＥ信号の一番大きい第１ピークレベルと２番目に大きい第２ピークレベルを測定する（ステップＳ０２９）。ここでステップＳ０２０において球面収差補正量が１０５μｍに設定されている状態においては図９で説明したとおり各記録層のＦＥ信号振幅のうち記録層Ｌ０でのＦＥ信号振幅が一番大きい。また、同様に図９から明らかなように記録層Ｌ１でのＦＥ信号振幅が２番目に大きい。そのため、測定される第１ピークレベルは図１９のレベルＢ７であり、測定される第２ピークレベルは図１９のレベルＢ９である。

その後、レーザスポットが最奥の記録層Ｌ０を超えると制御回路１５は図１９の時刻T10においてＦＥ信号のピークレベル測定を終了する（図２０のステップＳ０２４）。

以降、制御回路１５は実施例４と同様にステップＳ０２５からＳ０２７までを実施して対物レンズ６０６を初期位置に戻す。

以上の動作の後、制御回路１５は測定された第１ピークレベルＢ７と第２ピークレベルＢ９を用いて検出レベルVthを算出する（ステップＳ０２８）。記録層Ｌ０へフォーカスを引き込むためには、検出レベルVthが第１ピークレベルＢ７と第２ピークレベルＢ９の間であれば記録層Ｌ０でのＳ字波形を正しく検出することができる。このことより、例えば第１ピークレベルＢ７と第２ピークレベルＢ９の中間値を検出Vthとすればよい。

以上に説明した検出レベルVthの設定方法は、対物レンズをUpスイープする期間中にＦＥ信号を測定して第１ピークレベルであるＢ７と第２ピークレベルであるＢ９を求めたが、測定精度を高めるために例えば対物レンズをDownスイープする期間中でもＦＥ信号を測定して図１９のレベルＢ８で示した記録層Ｌ０でのピークレベルとレベルＢ１０で示した記録層Ｌ１でのピークレベルを取得し、これらのピークレベルを用いて検出レベルVthを算出するようにしてもよい。つまり、記録層Ｌ０でのピークレベルＢ７およびＢ８の平均値と記録層Ｌ１でのピークレベルＢ９およびＢ１０の平均値との中間値を検出レベルVthとすればよい。

なお、本実施例では記録層Ｌ０へフォーカス引き込む場合について説明したが他の記録層へフォーカス引き込みする場合、例えば実施例２のように記録層Ｌ３へフォーカス引き込む場合は、ステップＳ０２０における球面収差補正量を７５μｍに設定すればよいことは言うまでもない。

さらに、検出レベルVthの算出はディスクローディング時に一度だけ行えばよい。つまり、例えば定常的にデータの記録または再生を行っている最中に、外部からの振動など何らかの外乱によってフォーカスサーボが外れた場合は、検出レベルVthは既に算出している値を用いればよい。

以上に述べた本発明の実施例５は、球面収差補正量をフォーカス引き込み時と同じ状態にして引き込みの目標記録層におけるＦＥ信号のＳ字波形の第１ピークレベルと目標記録層に隣接する記録層におけるＦＥ信号のＳ字波形の第２ピークレベルとを測定し、前記２つの測定ピークレベルを用いてＳ字検出の検出レベルVthを算出するものである。このことにより、記録層間距離が小さくなってＦＥ信号のＳ字波形のピーク差が小さくなっても適切な検出レベルVthを設定することができるので、フォーカス引き込みの信頼性を向上させることができる。

以上に述べた実施例１から実施例３では、球面収差補正量を引き込み目的層に対する最適設定値とは異なる設定値にしてからフォーカス引き込みを行う方法を説明した。この方法を用いると、フォーカス引き込みの目的記録層でのＦＥ信号のＳ字波形振幅に対する前記目的層に隣接する記録層のうちレーザスポットが先に通過する隣接記録層でのＦＥ信号のＳ字波形振幅の比が従来例を用いた場合よりも小さくなる。これは、前記目的記録層でのＳ字波形のピークレベルに対する前記隣接記録層でのＳ字波形のピークレベルの比が小さくなることと同義である。このことにより、前記目的記録層でのＦＥ信号のＳ字波形を検出するための検出レベルをＳ字波形のピークレベルに対して十分なマージンを持って設定できるようになるので、目的の記録層に正確にフォーカス引き込みできるようになる。

また、実施例４と実施例５では、フォーカス引き込みに先立ってＦＥ信号のＳ字波形を検出するための検出レベルを学習する方法を説明した。このことにより、前記Ｓ字波形のピークレベルのバラツキや記録層間厚の影響を回避して、前記検出レベルを適切に設定できるようになる。

なお、光ディスク装置に光ディスクをローディングすると、フォーカス引き込みに引き続いて球面収差補正調整を行う場合がある。その調整方法の１つとして例えば、球面収差補正量を所定の範囲内でステップ状に変化させながら、ステップ毎にＴＥ信号の振幅を測定して測定振幅が最大となる球面収差補正量を求める方法がある。この場合、前記所定の範囲が例えば±４μｍであれば、フォーカスを引き込んだ後にそのまま球面収差補正調整を行ってもよい。つまり、実施例１のフローチャート（図１０）において、球面収差補正量を１００μｍに設定するステップＳ００８を省略してステップＳ００７を実施した後に終了するようにしてもよい。そして、球面収差補正調整においては球面収差補正量を１０４μｍから９６μｍまでステップ状に変化させながらＴＥ振幅を測定する。このことにより、球面収差補正を駆動する時間が短縮できるので、ローディング時間を短縮することができる。

また、本発明の実施例では図１に示した６層光ディスクに対するフォーカス引き込み方法について説明したが、本発明が対象とする多層光ディスクはこれに限るものではなく、２層以上の記録層を有する多層光ディスクであれば同様に適用できることは言うまでもない。

なお、本発明を用いる光ディスク装置は、記録層の数に応じて実施例１から５に述べた本発明を適用するかどうか決めてもよい。例えば、光ディスク装置に装着された光ディスの種類を判別し、ＢＤと判別した場合において、さらに記録層数が３未満と判別した場合は従来のフォーカス引き込み方法を用いるようにし、一方記録層数が３以上と判別した場合は、本発明のフォーカス引き込み方法を用いるようにしても良い。上記の例では、記録層が３以上かどうかを基準にしてフォーカス引き込み方法を切り替える構成について述べたが、基準の数を例えば１や４など他の数として、フォーカス引き込み方法を切り替える構成としても良いことは言うまでもない。

また、本発明で用いた球面収差補正機構の構成は図６に示したとおりであるが、その構成はこれに限るものではなく、例えば液晶素子を用いた構成としても良い。

さらに、本発明で用いた光学系およびサーボエラー信号の生成方式は図６および図７に示したとおりであるが、その生成方式はこれに限るものではなく、例えばＦＥ信号の生成方式に公知のナイフエッジ方式等を用いても良いし、ＴＥ信号の生成方式に公知のＤＰＤ方式等を用いても良い。

６層光ディスクの断面模式図である。 対物レンズを光ディスクに近づけた際の和信号波形を示す模式図である。 対物レンズを光ディスクに近づけた際の和信号波形を示す他の模式図である。 対物レンズを光ディスクに近づけた際のフォーカスエラー信号波形を示す模式図である。 本発明を説明するための光ディスク装置を示す模式図である。 本発明を説明するための光ピックアップを示す模式図である。 本発明の光ディスク装置を成す信号処理回路を説明するための模式図である。 記録層Ｌ０における球面収差補正量とフォーカスエラー信号振幅との関係を示す模式図である。 各記録層における球面収差補正量とフォーカスエラー信号振幅との関係を示す模式図である。 本発明の第１実施例を示すフローチャートである。 本発明の第２実施例を示すフローチャートである。 本発明の第２実施例を説明するための各記録層における球面収差補正量とフォーカスエラー信号振幅との関係を示す模式図である。 本発明の第２実施例を説明するための波形模式図である。 本発明の第３実施例を説明するための波形模式図である。 本発明の第３実施例を示すフローチャートである。 本発明の第３実施例を説明するための各記録層における球面収差補正量とフォーカスエラー信号振幅との関係を示す模式図である。 本発明の第４実施例を説明するための波形模式図である。 本発明の第４実施例を示すフローチャートである。 本発明の第５実施例を説明するための波形模式図である。 本発明の第５実施例を示すフローチャートである。

符号の説明

１…光ディスク、２…スピンドルモータ、３…スピンドルドライバ回路、４…光ピックアップ、５…信号処理回路、６…ＦＯＫ生成回路、７…フォーカス補償回路、８…スイープ信号生成回路、９…切り換え回路、１０…トラッキング補償回路、１１…スレッド補償回路、１２…ドライバ回路、１３…スレッドモータ、１４…リードスクリュ、１５…制御回路、
１００…カバー層、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６…記録層、１０７，１０８，１０９，１１０，１１１…スペース層、１１２…基板、
５０１，５０２，５０５，５０６，５０９…加算回路、５０３，５０７…減算回路、５０４，５０８，５１０…可変ゲイン
６００…レーザダイオード、６０１…偏光ビームスプリッタ、６０２…コリメータレンズ、６０３…１／４波長板、６０４…第１補正レンズ、６０５…第２補正レンズ、６０６…対物レンズ、６０７…シリンドリカルレンズ、６０８…４分割光検出器、６０９…フォーカスアクチュエータおよびトラッキングアクチュエータ、６１０…球面収差補正アクチュエータ、

Claims (10)

1. 複数の記録層を有する多層光ディスクの目的記録層にフォーカスを引き込む方法であって、
   前記目的記録層でのフォーカスエラー信号のＳ字波形の所定極性の第1ピークレベルに対し、該目的記録層に隣接する記録層のうちでフォーカス引き込みの際に該目的記録層よりも前にレーザスポットが通過する記録層でのフォーカスエラー信号のＳ字波形の前記所定極性の第２ピークレベルの比をピークレベル比としたときに、
   球面収差補正量が前記目的記録層に合うように、第１の球面収差補正値に設定したときのピークレベル比よりもピークレベル比が小さくなるように球面収差補正量を第２の球面収差補正値に設定し、
   対物レンズをレーザ光の光軸方向に駆動し、
   前記目的記録層近傍におけるフォーカスエラー信号が所定のレベルを超えたタイミングでフォーカスサーボループを閉じる、
   フォーカス引き込み方法。
2. 請求項１に記載のフォーカス引き込み方法であって、
   前記対物レンズを駆動するときには、前記第１ピークレベルを検出しかつ前記第２ピークレベルを検出しない検出レベルを設定し、
   フォーカスエラー信号が前記検出レベルを超えた後に、前記目的記録層近傍におけるフォーカスエラー信号が所定のレベルを超えたタイミングでフォーカスサーボループを閉じる、
   フォーカス引き込み方法。
3. 請求項１に記載のフォーカス引き込み方法であって、
   フォーカスサーボループを閉じた後に、球面収差補正量が前記目的記録層に合うように前記第１の球面収差補正値に設定する、
   フォーカス引き込み方法。
4. 請求項１に記載のフォーカス引き込み方法であって、
   前記第１の球面収差補正値は不揮発性記憶手段に記憶されている、
   フォーカス引き込み方法。
5. 請求項２に記載のフォーカス引き込み方法であって、
   球面収差補正量を前記第２の球面収差補正値に設定し、
   前記対物レンズをレーザ光の光軸方向に駆動し、
   前記複数の記録層から各々得られるフォーカスエラー信号のＳ字波形の前記所定極性のピークレベルのうちで最大となる最大ピークレベルを測定し、
   該最大ピークレベルから所定レベルを差し引いたレベルを前記検出レベルとする、
   フォーカス引き込み方法。
6. 請求項２に記載のフォーカス引き込み方法であって、
   球面収差補正量を前記第２の球面収差補正値に設定し、
   前記対物レンズをレーザ光の光軸方向に駆動し、
   フォーカスエラー信号のＳ字波形の所定極性の最大となる第１のピークレベルと前記所定極性であり２番目に大きい第２のピークレベルとを測定し、該第１のピークレベルと該第２のピークレベルとの間のレベルを前記検出レベルとする、
   フォーカス引き込み方法。
7. 複数の記録層を有する多層光ディスクから情報を再生する光ディスク装置であって、
   レーザ光を出射するレーザ光源と、
   前記レーザ光源が出射するレーザ光を集光する対物レンズと、
   前記対物レンズを駆動するアクチュエータと、
   多層光ディスクからの反射光を検出する検出器と、
   前記検出器が検出した反射光からフォーカスエラー信号を生成する信号処理回路と、
   前記レーザ光源が出射するレーザ光の球面収差を補正する球面収差補正手段と、
   前記球面収差補正手段を制御する制御手段と、
   を有し、
   所定の記録層にフォーカスを引き込むときには前記制御手段は、該所定の記録層から得られるフォーカスエラー信号の振幅と該所定の記録層に隣接する記録層のうちでフォーカス引き込みの際に該所定の記録層よりも前にレーザスポットが通過する隣接記録層から得られるフォーカスエラー信号の振幅との差が該所定の記録層を再生する時のそれより大きくなるように、前記球面収差補正手段を制御する、
   光ディスク装置。
8. 請求項７に記載の光ディスク装置であって、
   所定の記録層にフォーカスを引き込んだときには前記制御手段は、該所定の記録層から得られるフォーカスエラー信号の振幅と前記隣接記録層から得られるフォーカスエラー信号の振幅との差が小さくなるように、前記球面収差補正手段を制御する、
   光ディスク装置。
9. 請求項７に記載の光ディスク装置であって、
   前記球面収差補正手段が補正する際の補正量を保持するメモリと、
   を有し、
   所定の記録層にフォーカスを引き込むときには前記制御手段は、該所定の記録層から得られるフォーカスエラー信号の振幅と前記隣接記録層から得られるフォーカスエラー信号の振幅との差が前記所定の記録層を再生する時のそれより大きくなるように、前記メモリに保持される補正量を用いて前記球面収差補正手段を制御する、
   光ディスク装置。
10. 請求項７に記載の光ディスク装置であって、
    所定の記録層にフォーカスを引き込むときには前記制御手段は、前記アクチュエータの駆動方向に応じて前記球面収差補正手段による補正量を異ならせる、
    光ディスク装置。

Images