(57)【要約】【課題】複数の記録層、及び鏡面などに代表される記録層以外の光ディスクの反射条件を切り分ける方法、及び切り分けた結果から現在焦点がどの記録層に位置しているかを迅速に判断できる方法を提供する。【解決手段】コントローラ３０３はドライバ３０６にたいして焦点を合わせたい記録層に対応した位置にビームエクスパンダ７を移動させるように要求する。あわせて、光検出器１０、ＤＳＰ３０５、ドライバ３０６からなるフィードバックループをオンにして、ＴＥ信号の振幅値を検出し、ＲＡＭ３０３ｂに記録する。これを複数の記録層に対して実施し、ＴＥ信号の振幅値を対比することで、希望する記録層に焦点が合っているかを検知することが可能となる。【選択図】図８
2010225202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを動かすアクチュエータ及びビームエクスパンダを制御することで焦点位置の制御が可能な光ピックアップと、前記アクチュエータ及び前記ビームエクスパンダを制御するドライバと、前記ドライバに対して前記アクチュエータの追従用のフィードバックループの開閉を指示し、かつアナログのトラッキングエラー信号をデジタルのトラッキングエラー振幅信号に変換するＤＳＰと、前記ドライバに前記ビームエクスパンダの位置調整を指示するコントローラと、を含む光ピックアップ制御ユニットの制御方法であって、
該光ピックアップ制御ユニットは３層以上の記録層を有する光ディスクの読み込み若しくは書き込みを行う光ディスクドライブに適用されるものであり、
前記ビームエクスパンダを所定の記録層に焦点を合わせるための所定の位置に移動させるビームエクスパンダ初期設定ステップと、
前記光ディスクがセットされた際に、前記コントローラが前記光ピックアップに前記対物レンズを初期位置に移動することを指示する対物レンズ初期位置移動ステップと、
前記対物レンズ初期位置移動ステップ後、前記対物レンズを動かし、フォーカスエラー信号の検出を行い、前記対物レンズの位置を定めるフォーカスエラー信号検出ステップと、
前記フォーカスエラー信号検出ステップ後、前記フォーカスエラー信号が検出できるように前記対物レンズの位置が補正される追従モードに移行する追従モード移行ステップと、
前記追従モード移行ステップ後、得られたトラッキングエラー信号の振幅値を前記ビームエクスパンダ初期設定ステップで設定した前記ビームエクスパンダ位置と対応させて保存する初期トラッキングエラー振幅値保存ステップと、
前記ビームエクスパンダ初期設定ステップで設定の基準とした記録層と異なる記録層に焦点を合わせるための所定の位置に前記ビームエクスパンダを移動させるビームエクスパンダ位置遷移ステップと、
前記ビームエクスパンダ位置遷移ステップ後に、再度前記ビームエクスパンダ位置遷移ステップで設定した前記ビームエクスパンダの位置とトラッキングエラー信号の振幅値を対応させて保存する遷移後トラッキングエラー振幅値保存ステップと、
前記初期トラッキングエラー振幅値保存ステップで記録したトラッキングエラー信号の振幅値及び前記遷移後トラッキングエラー振幅値保存ステップで記録したトラッキングエラー信号の振幅値を対比する層間トラッキングエラー振幅対比ステップと、を有することを特徴とする光ピックアップ制御ユニットの制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の光ピックアップ制御ユニットの制御方法において、
前記初期トラッキングエラー振幅値保存ステップで位置合わせの対象となった記録層以外の前記光ディスクの全ての記録層について前記ビームエクスパンダ位置遷移ステップ及び前記遷移後トラッキングエラー振幅値保存ステップを実行し、
前記層間トラッキングエラー振幅対比ステップで前記全ての記録層の前記トラッキングエラー振幅値を対比すること、を特徴とする光ピックアップ制御ユニットの制御方法。
【請求項３】
対物レンズを動かすアクチュエータ及びビームエクスパンダを制御することで焦点位置の制御が可能な光ピックアップと、前記アクチュエータ及び前記ビームエクスパンダを制御するドライバと、前記ドライバに対して前記アクチュエータの追従用のフィードバックループの開閉を指示し、かつアナログのトラッキングエラー信号をデジタルのトラッキングエラー振幅信号に変換するＤＳＰと、前記ドライバに前記ビームエクスパンダの位置調整を指示するコントローラと、を含む光ピックアップ制御ユニットの制御方法であって、
該光ピックアップ制御ユニットは３層以上の記録層を有する光ディスクの読み込み若しくは書き込みを行う光ディスクドライブに適用されるものであり、
現在焦点が位置する記録層と異なる目的記録層への焦点の移動に関する層間ジャンプ命令を前記コントローラが受け取る層間ジャンプ命令受領ステップと、
前記コントローラが、前記現在焦点が位置する記録層と前記目的記録層の間の所定の位置に前記ビームエクスパンダを移動すると共に、前記ＤＳＰが前記ドライバへの出力に所定の直流電圧を一時的に印加する中間位置移動ステップと、
前記コントローラが、層間ジャンプ命令によって前記コントローラに伝えられた前記目的記録層に対応したデフォルト位置に前記ビームエクスパンダを移動させる第１目的記録層移動ステップと、
前記第１目的記録層移動ステップ後、トラッキングエラー信号の振幅値を検出し、前記ビームエクスパンダの位置と対応させて記録する第１トラッキングエラー振幅記録ステップと、
前記コントローラが、層間ジャンプ命令によって前記コントローラに伝えられた前記目的記録層の一つ奥の記録層に対応したデフォルト位置に前記ビームエクスパンダを移動させる第２目的記録層移動ステップと、
前記第２目的記録層移動ステップ後、トラッキングエラー信号の振幅値を検出し、前記ビームエクスパンダの位置と対応させて記録する第２トラッキングエラー振幅記録ステップと、
前記コントローラが、層間ジャンプ命令によって前記コントローラに伝えられた前記目的記録層の一つ手前の記録層に対応したデフォルト位置にビームエクスパンダを移動させる第３目的記録層移動ステップと、
前記第３目的記録層移動ステップ後、トラッキングエラー信号の振幅値を検出し、前記ビームエクスパンダの位置と対応させて記録する第３トラッキングエラー振幅記録ステップと、
前記第１ないし第３トラッキングエラー振幅記録ステップで記録したトラッキングエラー信号の振幅値を対比することで、前記第１目的記録層移動ステップで移動したビームエクスパンダの位置で前記目的記録層に焦点が合うかを判断する焦点位置判定ステップと、を有することを特徴とする光ピックアップ制御ユニットの制御方法。
【請求項４】
請求項３記載の光ピックアップ制御ユニットの制御方法において、前記焦点位置判定ステップで前記第１目的記録層移動ステップで移動したビームエクスパンダの位置で前記目的記録層に焦点があっていないと判断した場合、前記第１ないし第３トラッキングエラー振幅記録ステップで記録したトラッキングエラー信号の振幅値の大小関係で前記第１目的記録層移動ステップで移動したビームエクスパンダの位置でどの記録層に位置したかを推定する記録層推定ステップと、を有することを特徴とする光ピックアップ制御ユニットの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスクドライブで用いる光ピックアップ装置の制御、特にビームエクスパンダと対物レンズの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクドライブ（光学ドライブ）とは、情報の読み出し・記録にレーザ光などを使用する記憶装置のことである。光ディスクドライブは年々、高速化、高密度化が進み、これらに伴い光ディスク及びそれを用いる光ディスクドライブの規格も日々更新されている。次世代の光ディスクの仕様としてはＢｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク規格が上げられる。Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク規格では２層メディアが主流であるが、記憶容量の増大の観点から、３層以上の多層化が検討されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
２層を超える記録層の多層化に際しては新たな問題も発生する。すなわち、フォーカスジャンプの失敗や、傷通過時に誤って上下に隣接する層に飛び込むといった現象が起こりえる。またフォーカスサーチ時においても、ディスクの表面（鏡面）等の、想定していた記録層とは異なるものを記録層として認識し、焦点を引き込もうとするなどの問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、複数の記録層、及び鏡面などに代表される記録層以外の光ディスクの反射条件を切り分ける方法、及び切り分けた結果から現在焦点がどの記録層に位置しているかを迅速に判断できる方法を提供することにある。
【０００５】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
【０００７】
本発明の代表的な実施の形態に関わる光ピックアップ制御ユニットの制御方法は、対物レンズを動かすアクチュエータ及びビームエクスパンダを制御することで焦点位置の制御が可能な光ピックアップと、アクチュエータ及びビームエクスパンダを制御するドライバと、ドライバに対してアクチュエータの追従用のフィードバックループの開閉を指示し、かつアナログのトラッキングエラー信号をデジタルのトラッキングエラー振幅信号に変換するＤＳＰと、ドライバにビームエクスパンダの位置調整を指示するコントローラと、を含む光ピックアップユニット制御回路を対象とし、該光ピックアップ制御ユニットは３層以上の記録層を有する光ディスクの読み込み若しくは書き込みを行う光ディスクドライブに適用されるものであり、ビームエクスパンダを所定の記録層に焦点を合わせるための所定の位置に移動させるビームエクスパンダ初期設定ステップと、光ディスクがセットされた際に、コントローラが光ピックアップに対物レンズを初期位置に移動することを指示する対物レンズ初期位置移動ステップと、対物レンズ初期位置移動ステップ後、対物レンズを動かし、フォーカスエラー信号の検出を行い、対物レンズの位置を定めるフォーカスエラー信号検出ステップと、フォーカスエラー信号検出ステップ後、フォーカスエラー信号が検出できるように対物レンズの位置が補正される追従モードに移行する追従モード移行ステップと、追従モード移行ステップ後、得られたトラッキングエラー信号の振幅値をビームエクスパンダ初期設定ステップで設定したビームエクスパンダ位置と対応させて保存する初期トラッキングエラー振幅値保存ステップと、ビームエクスパンダ初期設定ステップで設定の基準とした記録層と異なる記録層に焦点を合わせるための所定の位置にビームエクスパンダを移動させるビームエクスパンダ位置遷移ステップと、
ビームエクスパンダ位置遷移ステップ後に、再度ビームエクスパンダ位置遷移ステップで設定したビームエクスパンダの位置とトラッキングエラー信号の振幅値を対応させて保存する遷移後トラッキングエラー振幅値保存ステップと、初期トラッキングエラー振幅値保存ステップで記録したトラッキングエラー信号の振幅値及び遷移後トラッキングエラー振幅値保存ステップで記録したトラッキングエラー信号の振幅値を対比する層間トラッキングエラー対比ステップと、を有することを特徴とする。
【０００８】
この光ピックアップ制御ユニットの制御方法は初期トラッキングエラー振幅値保存ステップで位置合わせの対象となった記録層以外の光ディスクの全ての記録層についてビームエクスパンダ位置遷移ステップ及び遷移後トラッキングエラー振幅値保存ステップを実行し、層間トラッキングエラー対比ステップで全ての記録層のトラッキングエラー信号の振幅値を対比すること、を特徴としてもよい。
【０００９】
本発明の代表的な実施の形態に関わる別の光ピックアップ制御ユニットの制御方法は、対物レンズを動かすアクチュエータ及びビームエクスパンダを制御することで焦点位置の制御が可能な光ピックアップと、アクチュエータ及びビームエクスパンダを制御するドライバと、ドライバに対してアクチュエータの追従用のフィードバックループの開閉を指示し、かつアナログのトラッキングエラー信号をデジタルのトラッキングエラー振幅信号に変換するＤＳＰと、ドライバにビームエクスパンダの位置調整を指示するコントローラと、を含む光ピックアップ制御ユニットを対象とし、該光ピックアップ制御ユニットは３層以上の記録層を有する光ディスクの読み込み若しくは書き込みを行う光ディスクドライブに適用されるものであり、現在焦点が位置する記録層と異なる目的記録層への焦点の移動に関する層間ジャンプ命令をコントローラが受け取る層間ジャンプ命令受領ステップと、コントローラが現在位置する記録層と、目的記録層の間の所定の位置にビームエクスパンダを移動すると共に、ＤＳＰがドライバへの出力に所定の直流電圧を一時的に印加する中間位置移動ステップと、コントローラが、層間ジャンプ命令によってコントローラに伝えられた目的記録層に対応したデフォルト位置にビームエクスパンダを移動させる第１目的記録層移動ステップと、目的記録層移動ステップ後、トラッキングエラー最大値を導出し、ビームエクスパンダの位置と対応させて記録する第１トラッキングエラー記録ステップと、コントローラが、層間ジャンプ命令によってコントローラに伝えられた目的記録層の一つ奥の記憶層に対応したデフォルト位置にビームエクスパンダを移動させる第２目的記録層移動ステップと、目的記録層移動ステップ後、トラッキングエラー信号の振幅値を導出し、ビームエクスパンダの位置と対応させて記録する第２トラッキングエラー振幅記録ステップと、コントローラが、層間ジャンプ命令によってコントローラに伝えられた目的記録層の一つ手前の記憶層に対応したデフォルト位置にビームエクスパンダを移動させる第３目的記録層移動ステップと、目的記録層移動ステップ後、トラッキングエラー信号の振幅値を導出し、ビームエクスパンダの位置と対応させて記録する第３トラッキングエラー記録ステップと、第１ないし第３トラッキングエラー記録ステップで記録したトラッキングエラー振幅値を対比することで、第１目的記録層移動ステップで移動したビームエクスパンダの位置で目的層に焦点が合うかを判断する焦点位置判定ステップと、有することを特徴とする。
【００１０】
この光ピックアップ制御ユニットの制御方法は、焦点位置判定ステップにおいて、第１目的記録層移動ステップで移動したビームエクスパンダの位置で目的層に焦点があっていないと判断した場合、第１ないし第３トラッキングエラー記録ステップで記録したトラッキングエラー信号の振幅値の大小関係で第１目的記録層移動ステップにおいて移動したビームエクスパンダの位置でどの記録層に位置したかを推定する記録層推定ステップと、を有することを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。
【００１２】
本発明の代表的な実施の形態に関わる光ピックアップ装置の制御方法では、フォーカスサーチをする際に、焦点を合わせる記録層に最適な条件だけでなく、他の記録層の読み出し条件に対しても焦点合わせを行う。これにより、焦点を合わせる記録層のＴＥ振幅が最大であれば焦点が合っていたものとして処理することで、移行の処理を迅速に行うことが可能となる。また、焦点のあっている記録層を正確に把握することで、リカバリー処理をすばやく行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】典型的な光ピックアップの構成を表す概念図である。
【図２】光ピックアップを制御する周辺回路に関する概念図である。
【図３】記録層をあわせた際に得られるＴＥ信号の違いに関する概念図である。
【図４】本発明に関する４層の記録層を有する光ディスクの概念図である。
【図５】光ディスクを新たに光ディスクドライブにセットした際の本発明の第１の実施の形態におけるフォーカスサーチの手順を表すフローチャートである。
【図６】（ａ）は、ステップＳ１００９でＬ０層に焦点が合っていたときのグラフであり、（ｂ）は、ステップＳ１００９でＬ０層以外の記録層に焦点が合っているときのグラフである。
【図７】図５で示したフローチャートの各ステップで主要な構成要素がどのような状態を取るかを示す状態遷移表である。
【図８】光ディスクを新たに光ディスクドライブにセットした際の本発明の第２の実施の形態におけるフォーカスサーチの手順を表すフローチャートである。
【図９】図８で示したフローチャートの各ステップで主要な構成要素がどのような状態を取るかを示す状態遷移表である。
【図１０】ステップＳ２００７で焦点がどこにあっているかを判断するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（従来の実施の形態）
まず、光ディスクドライブの光ピックアップの構成について説明する。図１は典型的な光ピックアップの構成を表す概念図である。
【００１５】
この光ピックアップはレーザダイオード１、コリメータレンズ２、ＡＰＣ用ＰＢＳ３、グレーティング４、偏光ビームスプリッタ５、１／４λ板６、ビームエクスパンダ７、対物レンズ８、検出レンズ９、光検出器１０、集光レンズ１１、ＦＰＤ１２という光学系の構成、及び、フォトインタラプタ１０１とモータ１０２を含むビームエクスパンダ駆動ユニット１００、アクチュエータ２００を含んで構成される。
【００１６】
レーザダイオード１は、読み出し・書き込み時に照射するレーザの光源となる半導体レーザである。
【００１７】
コリメータレンズ２は、レーザダイオード１から出射されるレーザを平行光にするためのレンズである。
【００１８】
ＡＰＣ用ＰＢＳ３は、レーザの光をモニターするための偏光板である。
【００１９】
グレーティング４は、レーザダイオード１から出射されるレーザから使用するための周波数を抽出するための分光格子である。
【００２０】
偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）５は、レーザダイオード１から出射されるレーザを透過させ、ディスクからの反射光を反射するフィルタの機能を有するビームスプリッタである。
【００２１】
１／４λ板６は、レーザダイオード１が出力する複屈折が発生し、光波は楕円状態になるが、これを円に補正するものである。
【００２２】
ビームエクスパンダ７は、凸レンズ及び凹レンズの二つから構成される光学系である。ビームエクスパンダ７が用意されるのは、レーザ光の径を拡げるためである。本発明の実施の形態ではビームエクスパンダ６に含まれる凹レンズを光軸に沿って前後に動かしてレーザ光の径を拡げることで、光ディスクの保護層の厚みのばらつき等による球面収差を吸収する。従って、本図でも凹レンズを動かすものとして説明する。
【００２３】
対物レンズ８はビームエクスパンダ７を介して出射されるレーザ光を光ディスクの所望の層に焦点を合わせるための凸レンズである。
【００２４】
検出レンズ９は、偏光ビームスプリッタ５から出力された、光ディスクからの反射光を光検出器９上で焦点を合わせるためのシリンドリカルレンズ等である。
【００２５】
光検出器１０は検出レンズ９で焦点合わせが終わった光ディスクからの反射光が所定の光起電力を生じる光量か否かを検出するフォトダイオードの集合体である。
【００２６】
集光レンズ１１はＡＰＣ用ＰＢＳ３が偏光した光をＦＰＤ１２に収束させるためのレンズである。
【００２７】
ＦＰＤ（フロントモニタフォトダイオード）１２はＡＰＣ用ＰＢＳ３が偏光し、集光レンズ１１が収束させたレーザダイオードのレーザ光をモニターするためのフォトダイオードである。光量に応じてＦＰＤ１２に流れる電流が変化するので、それを電圧変換しループを組みレーザダイオード１のレーザ電流を制御することで、レーザダイオード１の出力を一定のパワーにする。
【００２８】
ビームエクスパンダ駆動ユニット１００及びアクチュエータ２００は、焦点距離の位置あわせを行う機械的な構成要素である。ビームエクスパンダ駆動ユニット１００は大まかな位置調整を行う。一方、アクチュエータ２００は読み込み／書き込み動作中の焦点位置の微調整を行うためのものである。
【００２９】
ビームエクスパンダ駆動ユニット１００はステッピングモータでビームエクスパンダを動作させる駆動モジュールである。ステッピングモータによる位置決めであるので、ビームエクスパンダ駆動ユニット１００による位置決定は再現性がある。
【００３０】
ビームエクスパンダ駆動ユニット１００中には、フォトインタラプタ１０１とモータ１０２が含まれる。
【００３１】
フォトインタラプタ１０１はビームエクスパンダ６の凹レンズを動かすための動力伝達用のアーム１０３の位置を出すための位置検出用センサである。
【００３２】
モータ１０２はアーム１０３に伝達する動力を与えるためのモータである。
【００３３】
アーム１０３はビームエクスパンダ７の凹レンズを動かすための伝達用部材である。
【００３４】
アクチュエータ２００は対物レンズ８を動かすための駆動装置である。本発明でアクチュエータ２００はコイル等で構成されており、対物レンズ８はこのアクチュエータ２００によって支持されている。アクチュエータ２００により対物レンズ８は光ディスクに設けられたピットの追従などのために微少な補正を行うことが可能となる。実使用時には光検出器１０と後述するＤＳＰ３０５、ドライバ３０６との間でフィードバックループを形成しＦＥ信号が検出できるように対物レンズの位置が自動的に補正されながら追従動作する。一方、実使用前の事前の設定時には、フィードバックループを切って、上位の回路（例えば後述するＤＳＰ３０５の上位のコントローラ３０３）から位置決めができるようになっている。また、正確な位置決めはできないものの、ドライバ３０６からＤＣ（直流電流）を適宜印加することで、前記追従動作中に追従するＦＥ信号の振幅値の範囲を変更することが可能である。
【００３５】
このような構成を取るため、実使用時における対物レンズ８及びアクチュエータ２００の動作には再現性は無い。この点、ビームエクスパンダ７と対物レンズ８とは性質を異とする。
【００３６】
図２は光ピックアップを制御する周辺回路に関する概念図である。なお、以下の説明では、光ピックアップ内部については図１と重複するため省略する。また、本図では、光ディスクの特定の記録層に焦点を合わせる技術に関するもののみ記載する。
【００３７】
この光ピックアップを制御する周辺回路は、ＡＰＣ回路３０１、レーザドライバ３０２、コントローラ３０３、信号生成回路３０４、ＤＳＰ３０５、ドライバ３０６を含んで構成される。
【００３８】
ＡＰＣ回路３０１は、ＦＰＤ１２からの電流を電圧変換し、レーザドライバ３０２にフィードバックする自動出力制御回路である。
【００３９】
レーザドライバ３０２はレーザダイオード１に出力用の電流を加えることで、レーザダイオード１の光出力を制御する駆動回路である。
【００４０】
コントローラ３０３は、レーザドライバ３０２及びドライバ３０６の制御を行う。その際、ＤＳＰ３０５から送られてくるＦＥ検出信号を用いて焦点合わせ制御を実行する。この焦点合わせ制御に際しては、ビームエクスパンダ７を動作対象とする。
【００４１】
コントローラ３０３はＤＳＰ３０５より送られるＴＥレベル（ＴＥ信号をデジタルデータ化したもの）をＲＡＭ３０３ｂなどに記録可能なようになっている。
【００４２】
コントローラ３０３は、記憶領域としてのＲＡＭ（記録部）３０３ｂを有する。このＲＡＭ３０３ｂを用いて一時記憶等の処理を行う。なお、コントローラ３０３中のＲＡＭ３０３ｂをコントローラ３０３の外部に位置させたとしても同様の効果を奏す。
【００４３】
コントローラ３０３はこのＲＡＭ３０３ｂにＤＳＰ３０５より送られるＴＥレベル（ＴＥ信号をデジタルデータ化したもの）を記録可能なようになっている。
【００４４】
信号生成回路３０４は、光検出器１０に設けられた複数のフォトダイオードの出力からアナログデータであるＴＥ（トラッキングエラー）信号、ＦＥ（フォーカスエラー）信号、ＲＦ信号を抽出する回路である。図２に関してＡないしＤの４つのフォトダイオードの出力を合成しアナログ信号であるＦＥ信号などを作り出す。なおＦＥ信号と閾値を対比し、ＦＥ検出信号を出力する機能はＤＳＰ３０５が有する。
【００４５】
ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）３０５は、信号生成回路３０４から出力されたアナログ信号（ＴＥ信号、ＦＥ信号）から対物レンズ８を動かすアクチュエータ２００を制御する信号（検出レンズ制御信号）をドライバ３０６に対して出力する。ＲＦ信号はＤＳＰ３０５により復号されデータを読み出すことが可能となる。また、ＤＳＰ３０５は、コントローラ３０３に対してはアナログデータとして渡されたＦＥ信号の閾値との対比を行う。ＦＥ信号が所定の閾値より大きければ、ＤＳＰ３０５はコントローラ３０３に対してデジタルデータであるＦＥ検出信号を送出する。またＴＥ信号をデジタル化してＴＥレベルとしてコントローラ３０３に出力する。
【００４６】
またＤＳＰ３０５からドライバ３０６に対しては追従モードにするか否かを示す制御信号が出力される。これは、光検出器１０とドライバ３０６間のフィードバックループをＯＮするか否かを決め、かつ直流電圧（ＤＣ）を印加し、追従モード中のアクチュエータ２００の動きを大まかに補正するための信号線である。
【００４７】
ドライバ３０６は、ビームエクスパンダ駆動ユニット１００内のモータ１０２及びアクチュエータ２００を動かすための駆動回路である。これらによってビームエクスパンダ７内の凹レンズ及び対物レンズ８を動かし、光ディスクの適切な層に焦点を合わせる。
【００４８】
これらの回路では、焦点が合った後に、ＴＥ信号のレベルチェックをコントローラ３０３が行い、目標となる層か否かの判定を行っていた。図３は記録層をあわせた際に得られるＴＥ信号の違いに関する概念図である。
【００４９】
例えば、Ｌ０層に焦点を合わせようとして実際はＬ１層に焦点が合わせられている場合、ＦＥ検出信号だけ見ていたのでは、それがいずれの記録層に焦点があっているのか推定できない。従って、図３に示すようにＴＥレベルも合わせてみて、所定の値が出ていない場合には想定していた記録層と別の記録層に焦点があっているものと推定することができた。
【００５０】
確かに、２層で構成される光ディスクの場合にはこのような構成でも問題は少ない。しかし、記録面３層以上で構成されている場合、今どの層に焦点があっているか正しく判定ができない。
【００５１】
また、現実に光ディスクからデータ読み出し時に現在位置する層と異なる層に移動させる際には、現在の層からいったん焦点を外し。改めて他の希望する層に焦点を合わせる方法もあるが動作時間が長くなる。具体的には以下のような動作（以下想定動作）を行うこととなる。
１）トラッキングをオフにする。
２）コントローラ３０３は、ビームエクスパンダ７を介して、所定の位置（状況によって変化する）に焦点を移動させる。
３）ビームエクスパンダ７による動作後、ＤＳＰ３０５はドライバ３０６を介してアクチュエータ２００により対物レンズ８を微調整する。
４）コントローラ３０３はビームエクスパンダ７を目標とする層の定位置に移動させる。
【００５２】
しかし、この際に合う焦点位置も必ずしも焦点合わせを希望する記録層であるとは限らない。この場合も、Ｌ０層（光ディスクを物理的に維持するサブストレート層に近い層）に合わせる設定でＬ１層（２層の場合、光の照射面に一番近い層）に焦点が合うと図３のようにＴＥ信号の振幅が所定のＬ０層にあった場合に比べ小さな値をとる。
【００５３】
このＴＥの値が所定の値より小さい状態というのは、いわゆるピンボケの状態である。従って、焦点は合っていたとしてもデータは光学的に適切に読み出せない可能性が高い。また、目標とするデータが存在していないことから、読み込み動作を行ったとしても論理的に読み出せない。結局はリトライを行う必要がある。
【００５４】
このように３層以上の多層の場合となると、２層のときのように層を決め付けて処理を継続することはできない。
【００５５】
（第１の実施の形態）
次に本発明の第１の実施の形態に付いて説明する。
【００５６】
図４は本発明に関する４層の記録層を有する光ディスク４００の概念図である。
【００５７】
本実施の形態では、光ディスクを新たに光ディスクドライブにセットした際の動作を想定する。まず、本実施の形態で取り扱う光ディスク及び光ディスクの構成要素について説明する。図４は、本実施の形態で取り扱う４層光ディスクの構造を説明するための概念図である。
【００５８】
本実施の形態に関わる４層光ディスクはサブストレート層に近い記録層からＬ０層６００、Ｌ１層６０１、Ｌ２層６０２、Ｌ３層６０３と名称が割り当てられている。各記録層間には保護層が挟まれている。またＬ０層とサブストレート層の間には反射層が、Ｌ３層６０３のレーザ光入射側にはコーティング層が配される。
【００５９】
次に光ディスクを新たに光ディスクドライブにセットした際の動作を説明する。図５は光ディスクを新たに光ディスクドライブにセットした際の本発明の第１の実施の形態におけるフォーカスサーチの手順を表すフローチャートである。また、図７は、図５で示したフローチャートの各ステップで主要な構成要素がどのような状態を取るかを示す状態遷移表である。
【００６０】
まず光ディスク４００をセットすると（ステップＳ１００１）、ディスクの径方向の所定の位置に光ピックアップを移動させる（ステップＳ１００２）。
【００６１】
次にビームエクスパンダ７を所定の位置に移動する（ステップＳ１００３）。本実施の形態で想定する光ディスク４００のセット時の「所定の位置」とはＬ０層６００を読み出す際のデフォルト値である。これは前記の想定動作２）に当たる動作である。
【００６２】
ここまでの処理を行った後、スピンドルモータ４０１に駆動力を加え、光ディスク４００を回転させ（ステップＳ１００４）、Ｌ０層６００を検出するための出力でレーザダイオード１を発光させる（ステップＳ１００５）。
【００６３】
その後、対物レンズ８の初期位置としてその可動範囲のうち光ディスクから最も遠い位置に移動させる（ステップＳ１００６）。これにより初期動作が終了する。
【００６４】
この後、対物レンズ８を光ディスクに近づける方向に移動し、ＦＥ信号の検出を行う（ステップＳ１００７）。すなわち、微調整用の対物レンズ８を徐々に光ディスクに接近させ、ＦＥ信号が所定の閾値を越え、ＦＥ検出信号が出力される箇所を探る。
【００６５】
ＦＥ信号が所定の大きさを越え、ＦＥ検出信号が出力されるような状態になれば、対物レンズ８を動かすアクチュエータ２００の動作を追従モードに移行する（ステップＳ１００８）。この追従モードとは、ＦＥ信号の振幅を検出しながら、ドライバ３０６がアクチュエータ２００を制御し同じ層に追従させるよう、光検出器１０とＤＳＰ３０５、ドライバ３０６からなるフィードバックループを閉じるモードである。これにより、ある記録層に焦点が合った状態でのＴＥ信号の振幅値が検出可能になる（ステップＳ１００９）。そして、このＴＥ信号の振幅値をＤＳＰ３０５のレジスタや、コントローラ３０３内のＲＡＭ３０３ｂなどに記録する（ステップＳ１０１０）。ただし、この時点では焦点があった記録層がＬ０層６００か否かは分からない。
【００６６】
次に、ドライバ３０６は前記追従モードを維持した状態で、ビームエクスパンダ７の位置をＬ１層６０１を読み出す際のデフォルト値に移動する（ステップＳ１０１１）。この際、上記追従モードであるので、ドライバ３０６およびアクチュエータ２００は同じ層に追従するように動作する。この追従動作時のＴＥ信号の振幅値を検出し（ステップS１０１２）、記録する（ステップＳ１０１３）。このステップＳ１０１１ないしステップＳ１０１３の一連の挙動をＴＥ振幅記録処理と称呼する。
【００６７】
こののちＬ２層６０２及びＬ３層６０３のビームエクスパンダの位置についてもＴＥ振幅記録処理を実行する（ステップＳ１０１４）。これにより各記録層に対応したビームエクスパンダ位置でのＴＥ信号の振幅値がそろうこととなる。
【００６８】
その後、コントローラ３０３は各記録層のＴＥ信号の振幅値を読み出し、ステップＳ１００９のとき、実際に焦点が合わせられていた層がＬ０層であったか否かを確認する（ステップＳ１０１４）。具体的には以下の通りに行う。
【００６９】
図６（ａ）は、ステップＳ１００９でＬ０層６００に焦点が合っていたときのグラフであり、図６（ｂ）は、ステップＳ１００９でＬ０層６００以外の記録層に焦点が合っているときのグラフである。
【００７０】
本処理に際しては、Ｌ０層６００に焦点があっていれば、図６（ａ）のように、Ｌ０層６００向けのデフォルト位置においてＴＥ信号の振幅値が最も大きくなる。しかし、Ｌ０層６００以外の記録層に焦点があっている場合には、図６（ｂ）のように他の記録層のデフォルト位置でＴＥ信号の振幅値が最大となる。従って、ステップＳ１００９で取得したＴＥ信号の振幅値が、他の記録層のＴＥ信号の振幅値より大きければ、Ｌ０層６００に焦点が合っていたと判断する。
【００７１】
このようにして、Ｌ０層６００用のデフォルト値でＬ０層６００に焦点が合うかを確認する。もし合っていないようであれば（ステップＳ１０１６：Ｎｏ）、是正処理を行う。一方、Ｌ０層６００にあっているようであれば（ステップＳ１０１６：Ｙｅｓ）、光ディスクの層情報書き込み部（一般的な光ディスクでは最内周のＢＣエリアに存在する）にアクセスし、各記録層とビームエクスパンダ７の位置との対応付けが完成する。
【００７２】
このように本実施の形態のフォーカスサーチ処理を適用することで、光ディスクを光ディスクドライブに新たにセットした際に、光ディスクセット時に基準となるＬ０層６００に焦点が合っているか否かを識別することが可能となる。そして、Ｌ０層６００に焦点があっていない場合には、以降の是正処理を迅速に行うことが可能となる。
【００７３】
なお、上記では全ての記録層についてＴＥ信号の振幅値を検出し対比させてＬ０層６００か否かの判断を行った。しかし、一部の記録層について代表として導出し、ステップＳ１００９で対比するようにしてもよい。
【００７４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、層間ジャンプした際に目的の層に焦点があっているか否かの判別を行うものである。
【００７５】
この層間ジャンプ時は、Ｌｘ層（現在アクセス）にいるものとして、ビームエクスパンダ７の位置はそのＬｘ層に対応した位置にあっている。また、対物レンズ８については、アクチュエータ２００の動作はＤＳＰ３０５の制御による追従モードになっている。あわせて、第１の実施の形態と異なり、いずれかの記録層に存在し、コントローラ３０３も現在存在する記録層がどこなのか、すなわちＬｘ層に存在していること、を把握できている。また、読み込みが可能な状態を維持するため、トラッキング（ピット追従）可能な状態になっている。
【００７６】
これを前提として以下の説明を行う。なお、以下の説明では、上記の通り現在焦点の合わせられている層をＬｘ層とし、目標とする移動先の記録層をＬｙ層と定義する。
【００７７】
図８は光ディスクが新たに光ディスクドライブにセットされた状態で本発明の第２の実施の形態における記録層間の移動の手順を表すフローチャートである。また図９は、図８で示したフローチャートの各ステップで主要な構成要素がどのような状態を取るかを示す状態遷移表である。
【００７８】
まず、コントローラ３０３は図示しないマイコンなどの上位装置から、焦点をＬｘ層から別の記録層に移動する層間移動命令を受け取る（ステップＳ２００１）。この層間移動命令を受領した後、コントローラ３０３は、トラッキング可能な状態の解除を行う（ステップＳ２００２）。
【００７９】
トラッキングの解除後、ビームエクスパンダ７を所定の位置に移動する（ステップＳ２００３）。ここでの「所定の位置」とは、事前に導出した理想的な層間距離に基づく位置であってもよい。また、移動したいＬｙ層と今焦点の合っているＬｘ層の中間であってもよい。この現在の位置を便宜上Ｌｔｅｍｐとする。このＬｔｅｍｐへの移動はビームエクスパンダ７を操作することで行われるため、コントローラ３０３がドライバ３０６に対して指示を出す。
【００８０】
この際、ＤＳＰ３０５はドライバ３０６に対してＤＣ電圧を印加し、強制的にアクチュエータ２００による対物レンズ８の支持位置を変化させる。これにより、Ｌｔｅｍｐにおける対物レンズ８の追従をスムーズに行えるようにする。電圧が印加され、所定の位置の調整が終わるとＤＳＰ３０５はドライバ３０６へのＤＣ電圧の印加を停止する。このＤＣの印加についてもコントローラ３０３からＤＳＰ３０５に対して要求が出される。
【００８１】
このように、ビームエクスパンダ７及び対物レンズ８のＬｔｅｍｐ対応の位置に移動すると、アクチュエータ２００は、この条件下で前記追従モードに移行する（ステップＳ２００４）。
【００８２】
Ｌｔｅｍｐで一定時間経過し、アクチュエータ２００の動作（対物レンズ８の位置）が落ち着いたところで、更にＬｔｅｍｐからＬｙ層のデフォルト値にビームエクスパンダの位置を移動させる（ステップＳ２００５）。この条件下で前記追従モードに移行する（ステップＳ２００６）。ある程度時間経過すると、この状態でＴＥ信号の振幅値が検出可能になるので、これをコントローラ３０３は保存する（ステップＳ２００７）。
【００８３】
ここまで進めた後、次にＬｙ層の前後の層（例えば、Ｌｙ層＝Ｌ１層の場合、Ｌ０層とＬ２層）について第１の実施の形態のＴＥ振幅記録処理を実行する（ステップＳ２００８）。
【００８４】
ここまでで、中心となるＬｙ層及びその前後の記録層のＴＥ信号の振幅値が揃う。そこで、コントローラ３０３はこれら３つのＴＥ信号の振幅値を読み出す（ステップＳ２００９）。そしてステップＳ２００７のとき、Ｌｙ層に焦点があっていたかを確認する（ステップＳ２０１０）。具体的には以下の通りに行う。
【００８５】
図１０は、ステップＳ２００７で焦点がどこにあっているかを判断するためのグラフである。これを用いて、コントローラ３０３での判断手法を説明する。
【００８６】
ステップＳ２００７で取得したＴＥ信号の振幅値が図１０のｃ、かつステップＳ２００８で取得したＴＥ信号の振幅値が図１０のｂ及びｄの場合には、適切な位置に焦点があっているものと考えられる。
【００８７】
一方、ステップＳ２００７で取得したＴＥ信号の振幅値が図１０のｂ、かつステップＳ２００８で取得したＴＥ信号の振幅値が図１０のａ及びｃの場合には、ステップＳ２００７での焦点位置が光ディスクのサブストレート層側に存在するものと考えられる。すなわち、対物レンズ８の位置が奥過ぎると判断できる。
【００８８】
また、ステップＳ２００７で取得したＴＥ信号の振幅値が図１０のｄ、かつステップＳ２００８で取得したＴＥ信号の振幅値が図１０のｃ及びｅの場合には、ステップＳ２００７での焦点位置が光ディスクの入射面側に存在するものと考えられる。すなわち、対物レンズ８の位置が手前過ぎると判断できる。
【００８９】
当然これら以外の組み合わせも考えられる。たとえば、ステップＳ２００７でｂ、ステップＳ２００８でａ及びｄということも起こりうる。この場合をどのように処理するかは設計事項である。
【００９０】
そして、上記の判断によって、焦点がＬｙ層に位置している場合には（ステップＳ２０１１：Ｙｅｓ）、続くデータの読み込み処理を行う。またＬｙ層に位置していないと判断できる際には（ステップＳ２０１１：Ｎｏ）、焦点位置あわせについての是正処置を行う。
【００９１】
このように、Ｌｙ層のデフォルト値とＴＥ信号の振幅値によってＬｙ層に焦点が合っているかどうか、また、焦点があっていないときには、現在どの層にいるかを確認することで事後の是正措置をどのようにするか決定することが可能となる。
【００９２】
なお、４層程度であれば、データ相互間の大小関係で判定可能であるが、記録層の数がより多い場合には、それだけでは足りないことも考えられる。その際は、トラッキングエラーを取得するエキスパンダレンズ位置を増やす方法や、ＴＥ最大値の値を参酌して、ＴＥ信号の振幅値が最大となるビームエクスパンダレンズ位置を導くことで、ビームエクスパンダ位置から現在焦点の合っている記録層を推定することも可能である。
【００９３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは言うまでもない。
【００９４】
例えば、本発明では、球面収差補正を行う手段としてビームエクスパンダ機能を例に説明したが、液晶素子、ピエゾ素子等を用いて収差補正を行う手法も同様の効果があり、本発明に置き換わるものと考える。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、２層又はそれ以上の記録層を有する光ディスクの焦点の層間移動に関するものである。上記説明では２層又は４層の光ディスクについて説明した。しかし、光ディスクの記録層の数に左右されるものではない。
【００９６】
また、上記ではある程度Ｂｌｕ−Ｒａｙディスク（青色レーザ使用）を想定して説明したが、照射するレーザの種類に左右されるものではない。従って、ＤＶＤなどの従来の製品についても応用可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１…レーザダイオード、２…コリメータレンズ、３…ＡＰＣ用ＰＢＳ、
４…グレーティング、５…偏光ビームスプリッタ、６…１／４λ板、
７…ビームエクスパンダ、８…対物レンズ、９…検出レンズ、１０…光検出器、
１１…集光レンズ、１２…ＦＰＤ、
１００…ビームエクスパンダ駆動ユニット、１０１…フォトインタラプタ、
１０２…モータ、２００…アクチュエータ、
３０１…ＡＰＣ、３０２…レーザドライバ、３０３…コントローラ、３０３ｂ…ＲＡＭ、
３０４…信号生成回路、３０５…ＤＳＰ、３０６…ドライバ、
４００…光ディスク、４０１…スピンドルモータ、
５００、６００…Ｌ０層、５０１、６０１…Ｌ１層、６０２…Ｌ２層、６０３…Ｌ３層。
【図１】
2010225202.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010225202.tif 000009
【図８】
2010225202.tif 000010
【図９】
2010225202.tif 000011
【図１０】
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