(57)【要約】 【課題】迷光量を精度良く検出でき、それ故、情報記録層の検出信号から迷光を精度良く除去して迷光によるオフセット量を除去できるため、安定なサーボ信号を生成すること。【解決手段】レーザビームを情報記録層Ｌ０とＬ１を有する２層光ディスク媒体の例えば情報記録層Ｌ０に集光した場合、記録再生対象層に隣接する情報信号層Ｌ１の反射光である迷光の焦点位置に迷光用受光素子を配置し、この迷光用受光素子の検出量を、記録再生対象層Ｌ０からの反射光を受光する記録再生用受光素子１２ａ上での迷光量に換算する。これにより正確な迷光量を算出でき、それ故、記録再生用受光素子１２ａの検出量から換算迷光量を減算して迷光がほぼ完全にキャンセルされたＬ０層からの反射光による検出信号を得ることができ、これを用いて安定なサーボ信号を生成することができる。【選択図】図１
2006048876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを複数の情報信号層を有する多層光ディスク媒体のいずれかの情報信号層に集光して情報を記録再生する際に、記録再生対象の情報信号層以外の情報信号層からの反射光である迷光を検出する迷光量検出方法であって、
記録再生対象の情報信号層以外の他の層から反射されて発生する迷光の焦点位置に配置された少なくとも１個以上の受光手段により受光される少なくとも１個以上の迷光量を取得するステップと、
前記受光される少なくとも１個以上の迷光量を前記記録再生対象の情報信号層からの反射光を受光する受光手段上の迷光量に換算するステップと、
を具備することを特徴とする迷光量検出方法。
【請求項２】
前記記録再生対象の情報信号層からの反射光を受光して得られる受光信号から前記換算迷光量を減算して前記受光信号に混在している迷光量をキャンセルすることを特徴とする請求項１記載の迷光量検出方法。
【請求項３】
前記レーザビームが１スポットで前記多層光ディスク媒体が基板上にＬ０層、Ｌ１層の順番で積層された２層光ディスク媒体であった場合に、Ｌ０が記録再生対象情報層の時に、Ｌ１層からの迷光を受光する第１受光手段の検出量をＰ１とし、Ｌ０層からの反射光を受光する第２受光手段の面積をＳとし、迷光ビームのスポット面積をＳｎとし、第２受光手段の透過率をＴ１とし、第１受光手段の受光感度をαとし、第２受光手段の受光感度をγとすると、前記第１受光手段の検出量Ｐ１を前記第２受光手段上の迷光量に換算した場合の換算値は、γ／α・｛（Ｓ／Ｓｎ）・Ｐ１／（Ｔ１／１００）｝と表せること特徴とする請求項１記載の迷光量検出方法。
【請求項４】
前記レーザビームが１スポットで前記多層光ディスク媒体が基板上にＬ０層、Ｌ１層の順番で積層された２層光ディスク媒体であった場合に、Ｌ１が記録再生対象情報層の時に、Ｌ０層からの迷光を受光する第３受光手段の検出量をＰ２とし、Ｌ１層からの反射光を受光する第２受光手段の面積をＳとし、迷光ビームのスポット面積をＳｎとし、Ｌ１層からの迷光を受光する第１受光手段の透過率をＴ０とし、第３受光手段の受光感度をβとし、第２受光手段の受光感度をγとすると、前記第３受光手段の検出量Ｐ２を前記第２受光手段上の迷光量に換算した場合の換算値は、γ／β・｛（Ｓ／Ｓｎ）・Ｐ２／（Ｔ０／１００）｝と表せること特徴とする請求項１記載の迷光量検出方法。
【請求項５】
前記レーザビームが３スポットで前記多層光ディスク媒体が基板上にＬ０層、Ｌ１層の順番で積層された２層光ディスク媒体であった場合に、Ｌ０が記録再生対象情報層の時に、主スポットによるＬ１層からの迷光を受光する第１の主受光手段の検出量をＰ１とし、左、右副スポットによるＬ１層からの迷光を受光する第１の左、右副受光手段の検出量をＰ１Ｌ、Ｐ１Ｒとし、Ｌ０層からの反射光を受光する第２受光手段の面積をＳとし、主スポットによる迷光ビームのスポット面積をＳｎ、左、右副スポットによる迷光ビームのスポット面積をＳｎＬ、ＳｎＲとし、第２受光手段の透過率をＴ１とし、主スポット用の第１主受光手段の受光感度をαとし、左、右副スポット用の第１左、右副受光手段の受光感度をαＬ、αＲとし、第２受光手段の受光感度をγとし、主スポットによる迷光量の前記第２の受光手段上の換算値Ａとし、左、右副スポットによる迷光量の前記第２受光手段上の換算値ＡＬ、ＡＲとすると、Ａ＝γ／α・｛（Ｓ／Ｓｎ）・Ｐ１／（Ｔ１／１００）｝、ＡＬ＝γ／αＬ・｛（Ｓ／ＳｎＬ）・Ｐ１Ｌ／（Ｔ１／１００）｝、ＡＲ＝γ／αＲ・｛（Ｓ／ＳｎＲ）・Ｐ１Ｒ／（Ｔ１／１００）｝と表せること特徴とする請求項１記載の迷光量検出方法。
【請求項６】
前記レーザビームが３スポットで前記多層光ディスク媒体が基板上にＬ０層、Ｌ１層の順番で積層された２層光ディスク媒体であった場合に、Ｌ１が記録再生対象情報層の時に、主スポットによるＬ０層からの迷光を受光する第３の主受光手段の検出量をＰ０とし、左、右副スポットによるＬ０層からの迷光を受光する第３の左、右副受光手段の検出量をＰ０Ｌ、Ｐ０Ｒとし、Ｌ１層からの反射光を受光する第２受光手段の面積をＳとし、主スポットによる迷光ビームのスポット面積をＳｎ、左、右副スポットによる迷光ビームのスポット面積をＳｎＬ、ＳｎＲとし、Ｌ１層からの反射光を受光する第１受光手段の透過率をＴ０とし、主スポット用の第３の主受光手段の受光感度をβとし、左、右副スポット用の第３の左、右副受光手段の受光感度をβＬ、βＲとし、第２受光手段の受光感度をγとし、主スポットによる迷光量の前記第２の受光手段上の換算値Ｂとし、左、右副スポットによる迷光量の前記第２受光手段上の換算値ＢＬ、ＢＲとすると、Ｂ＝γ／β・｛（Ｓ／Ｓｎ）・Ｐ０／（Ｔ１／１００）｝、ＡＬ＝γ／βＬ・｛（Ｓ／ＳｎＬ）・Ｐ０Ｌ／（Ｔ１／１００）｝、ＢＲ＝γ／βＲ・｛（Ｓ／ＳｎＲ）・Ｐ０Ｒ／（Ｔ１／１００）｝と表せること特徴とする請求項１記載の迷光量検出方法。
【請求項７】
レーザビームを複数の情報信号層を有する多層光ディスク媒体のいずれかの情報信号層に集光して情報を記録再生する際に、記録再生対象の情報信号層を判別する層判別方法であって、
記録再生対象の情報信号層以外の他の層からの反射光である迷光の焦点に配置した複数の受光手段の中の任意の２個の受光手段の検出量の大小を比較するステップと、
前記比較結果から記録再生対象の情報信号層がいずれであるかを判別するステップと、
を具備することを特徴とする層判別方法。
【請求項８】
前記多層光ディスク媒体が基板上にＬ０層、Ｌ１層の順番で積層された２層光ディスク媒体であった場合に、Ｌ０層からの迷光受光用の第１の受光手段の検出量Ｐ０とし、Ｌ１層からの迷光受光用の第２の受光手段の検出量Ｐ１とした場合、Ｐ１＞Ｐ０である場合は記録再生対象の情報信号層の対象はＬ１層であると判別し、Ｐ１＜Ｐ０である場合は記録再生対象の情報信号層の対象はＬ０層であると判別することを特徴とする請求項７記載の層判別方法。
【請求項９】
前記多層光ディスク媒体が基板上にＬ０層、Ｌ１層の順番で積層された２層光ディスク媒体であった場合に、主スポット、左右副スポットによるＬ０層からの迷光受光用の第１−１、第１−２、第１−３の受光手段の検出量をＰ０、Ｐ０Ｌ、Ｐ０Ｒとし、主スポット、左、右副スポットによるＬ１層からの迷光受光用の第２−１、第２−２、第２−３の受光手段の検出量をＰ１、Ｐ１Ｌ、Ｐ１Ｒとし、（Ｐ１＋Ｐ１Ｌ＋Ｐ１Ｒ）＞（Ｐ０＋Ｐ０Ｌ＋Ｐ０Ｒ）である場合は、記録再生対象の情報信号層の対象はＬ１層であると判別し、（Ｐ１＋Ｐ１Ｌ＋Ｐ１Ｒ）＜（Ｐ０＋Ｐ０Ｌ＋Ｐ０Ｒ）である場合は、記録再生対象の情報信号層の対象はＬ０層であると判別することを特徴とする請求項７記載の層判別方法。
【請求項１０】
レーザビームを複数の情報信号層を有する多層光ディスク媒体のいずれかの情報信号層に集光して情報を記録再生する光ディスク装置であって、
前記記録再生対象の信号層からの反射光の焦点位置に配置される記録再生用受光手段と、
記録再生時に記録再生対象の情報信号層以外の他の層からそれぞれ反射されて発生する迷光の焦点位置に配置される少なくとも１個以上の迷光検出用受光手段と、
前記迷光検出用受光手段により検出される少なくとも１個以上の迷光量を前記記録再生用受光手段上での迷光量に換算する迷光量換算手段と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１１】
前記記録再生用受光手段により受光して得た受光信号から前記換算した迷光量を減算する迷光量キャンセル手段を設けたことを特徴とする請求項１０記載の光ディスク装置。
【請求項１２】
レーザビームを複数の情報信号層を有する多層光ディスク媒体のいずれかの情報信号層に集光して情報を記録再生する光ディスク装置であって、
記録再生対象の情報信号層以外の他の層からの反射光である迷光の焦点に配置した複数の受光手段と、
前記受光手段の中の任意の２個の受光手段の検出量の大小を比較して記録再生対象の情報信号層がいずれであるかを判別する層判別手段と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層ディスクに記録再生する光ディスク装置に係り、特に記録再生対象層以外の他層からの迷光量を検出する迷光量検出方法及び記録再生対象層を判別する層判別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクの高密度化に伴い、情報信号層の多層化（以下、多層光ディスク媒体）が提案されている。図１４は多層光ディスク媒体を記録再生する光ディスク装置の従来例を示した図である。光源である半導体レーザ１、コリメータレンズ２、回折格子３、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）４、λ／４波長板５、対物レンズ６を備えている。
【０００３】
半導体レーザ１から出射されたレーザはコリメータレンズ２により概略平行光になって回折素子３に入射される。回折素子３は、光ディスク媒体へ情報を記録再生するための主スポットを光ディスク媒体の情報記録面上に形成する主光束と、光ディスク媒体の情報記録面上において上記主スポットに対し離間した位置に副スポットを形成する副光束の３ビームに分離する。これら３ビームはＰＢＳ４、λ／４波長板５を通り、対物レンズ６により多層光ディスク媒体７上に集光される。
【０００４】
多層光ディスク媒体７からの反射ビームはＰＢＳ４で分岐され、フォーカシングレンズ８により受光素子９に集光されて検出される。半導体レーザ１から出射されたレーザビームを光ピックアップの対物レンズ６により所定の情報信号層に照射し、その反射ビームを受光素子９で検出し、その検出信号によりフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等のサーボ信号を生成することで正確な記録再生を行っている。
【０００５】
図１５は多層光ディスク媒体の一例として２層光ディスク媒体を記録再生した際の各層の反射ビームと受光素子９上の関係を示した図である。図１５（Ａ）に示すように２層光ディスク媒体７は、レーザビーム６００の入射側から順に情報を記録再生するためのＬ１層、Ｌ０層が形成されている。１スポットのレーザビーム６００でＬ０層を記録再生する場合、図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すようなＬ０層の反射ビーム７００が受光素子９上に照射され、その検出信号によりサーボ信号を生成する。
【０００６】
しかし、多層光ディスク媒体７では、他層からの反射ビーム（ここでは、Ｌ１層からの反射ビーム８００）も受光素子９上に迷光として照射されて受光素子９によって検出される。また、３スポットのレーザビームの場合に、図１５（Ｃ）に示すようにＬ１層からの主スポットによる迷光８００以外に、副スポットによる迷光も受光素子９により検出される。
【０００７】
さらに、多層光ディスク媒体７の各情報信号層の反射率のばらつきによって検出される迷光の量も変動する。また、検出された迷光はサーボ信号のオフセット量として検出され、そのオフセット量は多層光ディスク媒体７の各情報信号層の反射率のばらつきによる迷光の変動に起因して変動する。そのため、迷光によるオフセット量の変動はサーボ制御を不安定にする要因となる。これら他層からの迷光問題に対し、ピンホールを受光素子上に設けることで他層からの迷光を低減させる方法がある（例えば特許文献１参照）。しかしながら、この場合、ピンホール外側に対する迷光は除去できているが、ピンホール内部に対する迷光は除去できておらず、他層からの迷光の影響が残っている。
【０００８】
これに対して、シリンドリカルレンズを用いて所定の情報信号層からの反射ビームと迷光に非点収差を与えることで、受光素子上でそれぞれの反射ビームを９０度ずらし、上記受光素子上で検出された信号に対し差分を出力をする手法により迷光によるオフセット量を除去する方法がある（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−３２３７３６号公報  （第３−５頁、第１図）
【特許文献２】特開２００２−２３７０６３号公報  （第５−７頁、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記した特許文献２の方法では差分出力に対しては有効であるが、和信号に関しては迷光によるオフセット量が加算的となるため、オフセット量を除去することができない。そのため、サーボ信号においてＡＧＣ（Auto Gain Control)をかける場合、その動作が不安定となるといった問題が生じる。また、迷光用の受光素子を記録再生用の受光素子の周辺に配置し、迷光の一部分を検出することで迷光を除去することもできるが、その場合、迷光の一部分しか検出できないため正確な迷光量を算出することができないといった問題が生じる。また、多層光ディスク媒体の記録再生対象層がどれであるかを簡単に判別する方法が要請されている。
【００１０】
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、迷光量を精度良く検出でき、それ故、情報記録層の検出信号から迷光を確実に除去して迷光によるオフセット量をほぼ完全に除去して安定なサーボ信号を生成することができる迷光量検出方法並びに多層光ディスク媒体の記録再生対象層がどれであるかを容易に判別することができる層判別方法及びこれら方法により実現できる機能を搭載した光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するため、レーザビームを複数の情報信号層を有する多層光ディスク媒体のいずれかの情報信号層に集光して情報を記録再生する際に、記録再生対象の情報信号層以外の情報信号層からの反射光である迷光を検出する迷光量検出方法であって、記録再生対象の情報信号層以外の他の層からそれぞれ反射されて発生する迷光の焦点位置に配置された少なくとも１個以上の受光手段により受光される少なくとも１個以上の迷光量を取得するステップと、前記受光される少なくとも１個以上の迷光量を前記記録再生対象の情報信号層からの反射光を受光する受光手段上の迷光量に換算するステップとを具備することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、レーザビームを複数の情報信号層を有する多層光ディスク媒体のいずれかの情報信号層に集光して情報を記録再生する際に、記録再生対象の情報信号層を判別する層判別方法であって、記録再生対象の情報信号層以外の他の層からの反射光の焦点に配置した複数の受光手段の中の任意の２個の受光手段の検出量の大小を比較するステップと、前記比較結果から記録再生対象の情報信号層を判別するステップとを具備することを特徴とする。
【００１３】
このように本発明では、レーザビームを複数の情報信号層を有する多層光ディスク媒体の記録再生対象層に集光した場合、記録再生対象層に隣接する他の情報信号層などからの反射光である迷光を除去するために、これら迷光の焦点位置に迷光用受光素子を配置し、これら迷光用受光素子の検出量を、記録再生対象層からの反射光を受光する記録再生用の受光素子上での迷光量に換算する。これにより、多層光ディスク媒体の反射率のばらつきによる迷光量の変動に拘らず、他層からの迷光量を精度良く検出することができる。それ故、記録再生用受光素子の検出信号から換算迷光量を減算することにより、検出信号に含まれる迷光を確実にキャンセルできる。従って、サーボ信号にオフセット量として作用する迷光量が除去されてほとんどないため、安定したサーボ信号を生成することができる。
【００１４】
また、レーザビームを記録再生対象層に照射している時に複数の他の情報記録層からの迷光量を検出し、これら迷光量の大小関係を比較することで記録再生対象の情報信号層を容易に判別することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、レーザビームを複数の情報信号層を有する多層光ディスク媒体の記録再生対象層に集光した場合、他の情報信号層からの迷光の焦点位置に迷光用受光素子を配置し、これら迷光用受光素子の検出量を、記録再生対象層からの反射光を受光する記録再生用の受光素子上での迷光量に換算することにより迷光を精度良く検出することができる。それ故、この換算迷光量を記録再生用の受光素子の受光信号から減算することにより、情報記録層の検出信号から迷光を確実に除去して迷光によるオフセット量をほぼ完全に除去できるため、安定なサーボ信号を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
迷光量を精度良く検出でき、それ故、情報記録層の検出信号から迷光を確実に除去して迷光によるオフセット量をほぼ完全に除去でき、これにより安定なサーボ信号を生成する目的を、レーザビームを複数の情報信号層を有する多層光ディスク媒体の記録再生対象層に集光した場合、他の情報信号層からの迷光の焦点位置に迷光用受光素子を配置し、これら迷光用受光素子の検出量を、記録再生対象層からの反射光を受光する記録再生用の受光素子上での迷光量に換算し、この換算迷光量を記録再生用の受光素子の受光信号から減算することによって実現した。
【００１７】
また、多層光ディスク媒体の記録再生対象層がどれであるかを簡単に判別する目的を、レーザビームを記録再生対象層に照射している時に複数の他の情報記録層からの迷光量を検出し、これら迷光量の大小関係を比較することによって実現した。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る迷光量検出方法を説明するための光ディスク装置の記録再生用光学系を示した模式図である。但し、従来例と同様の部分には同一符号を付して説明する。記録再生用光学系は、レーザビームを２層光ディスク媒体８０に集光する対物レンズ６と、２層光ディスク媒体８０からの反射光を受光素子群１２に集光するフォーカシングレンズ８を有し、他の光学素子は省略されている。
【００１９】
ここで、２層光ディスク媒体８０はＬ０層８１とＬ１層８２を有し、受光素子群１２は所定間隔離して配置された記録再生用受光素子１２ａ、Ｌ１層迷光用受光素子１２ｂ、Ｌ０層迷光用受光素子１２ｃより構成されている。また、図中、符号４００は記録再生ビームの光路で、５００は迷光ビームの光路を示し、符号１２ａ〜１２ｃは各受光素子の位置をも示している。
【００２０】
図２は図１に示した受光素子群１２部分のレーザビームが１スポットにおける拡大斜視図である。記録再生用受光素子１２ａ、Ｌ１層迷光用受光素子１２ｂ、Ｌ０層迷光用受光素子１２ｃが所定間隔離して配置されている。
【００２１】
次に本実施の形態の動作について説明する。レーザビームが対物レンズ６によって２層光ディスク媒体８０のＬ０層８１に照射された場合、その反射ビーム（以下、記録再生ビーム４００と称する）は、フォーカシングレンズ８によって受光素子群１２に集光される。その際、この記録再生ビーム４００を検出するため、そのビーム４００の集光位置に記録再生用受光素子１２ａを配置する。
【００２２】
レーザ光４００が対物レンズ６によって２層光ディスク媒体８０のＬ０層８１に照射された際、Ｌ１層８２を透過しないレーザビーム５００はＬ１層８２で反射される。迷光であるＬ１層８１からの反射ビーム（以下、迷光ビーム５００と称する）は、フォーカシングレンズ８によって受光素子群１２に集光される。この迷光ビーム５００を検出するため、迷光ビーム５００の集光位置にＬ１層迷光用受光素子１２ｂを配置する。なお、２層光ディスク媒体８０のＬ１層８２にレーザビーム４００を照射した場合の迷光ビームを検出するものがＬ０層迷光用受光素子１２ｃとなる。
【００２３】
図２に示すように、受光素子群１２は記録再生用受光素子１２ａを中間層として、上層にＬ０層迷光用受光素子１２ｃ、下層にＬ１層迷光用受光素子１２ｂを配置する層構造を有している。例えば、２層光ディスク媒体８０のＬ０層８１にレーザビームが照射された場合、その反射ビームである記録再生ビーム４００は、層構造の受光素子において、上層にあるＬ０層迷光用受光素子１２ｃを透過した後、中間層の記録再生用受光素子１２ａで検出される。
【００２４】
また、２層光ディスク媒体８０のＬ１層８２からの迷光ビームは下層にあるＬ１層迷光用受光素子１２ｂで受光し、Ｌ０層迷光用受光素子１２ｃを透過した迷光ビームは中間層にある記録再生用受光素子１２ａで検出される。一方、２層光ディスク媒体８０のＬ１層８２にレーザビームが照射された場合、２層光ディスク媒体８０のＬ０層８１からの迷光ビームは上層にあるＬ０層迷光用受光素子１２ｃで検出される。
【００２５】
また、図３（Ａ）に示すように、層構造の受光素子１２（１２ａ〜１２ｃの総称）における層間距離をＤとし、図３（Ｂ）に示すように、２層光ディスク媒体８０のＬ０層８１とＬ１層８２の層間距離をｄ、その層間距離のばらつきをｒ、２層光ディスク媒体８０側のＮＡをｊ、受光素子側のＮＡをｋとすると、横倍率はｊ／ｋとなり、横倍率の二乗である縦倍率は（ｊ／ｋ）2  と表せる。そのため、受光素子の層間距離Ｄは、次式のように算出できる。
【００２６】
Ｄ＝２（ｄ±ｒ）・（ｊ／ｋ）2
【００２７】
例えば、一般的なブルーレイディスクシステムの場合、２層光ディスク媒体８０の層間距離はｄ＝２５μｍ、層間距離のばらつきはｒ＝５μｍ、２層光ディスク媒体８０側のＮＡは０．８５、受光素子側のＮＡは０．１となるため、受光素子の層間距離Ｄは、３．６１±０．７４ｍｍとなる。また、各受光素子１２ａ〜１２ｃの大きさは、各受光素子上に集光される反射ビームの全光量が検出可能となる大きさにする。
【００２８】
図４は積層構造の受光素子群（受光素子１２ａ〜１２ｃ）１２の構成を示した図である。受光素子群１２は、ｐ電極２１、ｎ電極２２、サファイア基板２３、透明材料２４、ｐ電極２５、ｎ電極２６、サファイア基板２７、透明材料２８、ｐ電極２９、ｎ電極３０、サファイア基板３１、透明材料３２を積層して構成され、光学ガラスのような透明材料の上に、サファイア基板、ｎ電極、ｐ電極を積層したものを１組（ひとつの受光素子を構成）とし、その組を３組積み上げる構造となっている。ここで、透明材料としては透過させたい波長に対して透過率の高いもの使用する。また、この透明材料の厚みを調整することで、上記で記載した受光素子の層間距離Ｄの調整が行える。
【００２９】
上記受光素子としては、例えば、窒化ガリウム系のＰＩＮフォトダイオードが考えられる。また、ＰＩＮフォトダイオードのｉ層をＩｎＧａＮとしＩｎの組成を変化させることで受光ピークの波長を変化させることが可能であり、それにより各受光素子の透過率を変化させることが可能になる。受光素子の受光面および反対の光学面には、反射防止のためのＡＲコーティングがなされていることが望ましい。
【００３０】
図５は本実施形態において迷光をキャンセルする方法を示した図であり、１スポット反射ビームにおける変数を定義している。即ち、２層光ディスク媒体８０において、１スポットの反射ビームにおける他層からの迷光をキャンセルする方法を説明するため、図５のように変数を定義する。２層光ディスク媒体８０のＬ０層８１にレーザビーム４００が照射された場合、Ｌ１層８２の反射ビーム５００が迷光となるため、迷光の検出はＬ１層迷光用受光素子１２ｂで行うこととなる。まず、Ｌ１層迷光用受光素子１２ｂ上の検出量Ｐ１は、受光素子の受光感度αと入射光量Ｉ１の積で求められる。
【００３１】
それ故、Ｌ１層迷光用受光素子１２ｂの検出量Ｐ１はＰ１＝α・Ｉ１と表せる。この検出量Ｐ１を記録再生用受光素子１２ａ上の値に換算するため、まず記録再生用受光素子１２ａの透過率Ｔ１で商をとると、換算値はＰ１／（Ｔ１／１００）と表される。さらに、記録再生用受光素子１２ａの面積Ｓと迷光ビームのスポット面積Ｓｎから、記録再生用受光素子１２ａ上に照射されている部分を取り出すと、照射部分は、（Ｓ／Ｓｎ）・Ｐ１／（Ｔ１／１００）と表せる。これにより、記録再生用受光素子１２ａ上に照射される迷光は、Ｌ１層迷光用受光素子１２ｂの受光感度αと記録再生用受光素子１２ａの受光感度γから、迷光量＝γ／α・｛（Ｓ／Ｓｎ）・Ｐ１／（Ｔ１／１００）｝…（１）と算出される。この（１）式で示される迷光量を用いて記録再生用受光素子１２ａ上で検出される迷光量をキャンセルする。
【００３２】
また、２層光ディスク媒体８０のＬ１層８２にレーザビームが照射された場合、Ｌ０層８１からの迷光ビームは、上記Ｌ１層からの迷光ビームの場合とは異なり、透過後の迷光ビームが記録再生用受光素子１２ａ上にスポットを形成する。そのため、Ｌ０層迷光用受光素子１２ｃの受光感度をβとすると、迷光量は次式のように表せる。迷光量＝γ／β・｛（Ｓ／Ｓｎ）・Ｐ２・（Ｔ０／１００）｝…（２）となり、この（２）式で示される迷光量を用いて記録再生用受光素子１２ａ上で検出される迷光量をキャンセルする。
【００３３】
図６は上記した記録再生用受光素子１２ａの検出量から迷光量をキャンセルするためのキャンセル回路の構成を示したブロック図である。キャンセル回路は減算器４１と、係数掛け算回路４２とから構成され、その出力はマトリックス基板及びサーボ基板４４に入力される。
【００３４】
記録再生用受光素子１２ａの検出量Ｐは端子４５から減算器４１の＋端子に入力される。Ｌ１層迷光用受光素子１２ｂの検出量Ｐ１が端子４６から係数掛け算回路４２に入力される、検出量Ｐ１は（１）式で示される値となって減算器４１の−端子に入力される。減算器４１によりＰから（１）式で示される迷光量が減算されてキャンセルされる。迷光量が減算された真の反射光の検出量がマトリックス基板及びサーボ基板４４に入力されて、サーボ信号などが生成される。
【００３５】
本実施の形態によれば、記録再生用受光素子１２ａの上下にＬ０層迷光用受光素子１２ｃとＬ１層迷光用受光素子１２ｂを積層した受光素子群１２により、２層光ディスク媒体８０の反射光を受光する構成とし、例えばＬ１層の迷光をＬ１層迷光用受光素子１２ｂで受光して記録再生用受光素子１２ａ上の迷光量に換算することにより正確な迷光量を算出することができる。それ故、記録再生用受光素子１２ａの検出量から換算迷光量を減算することにより迷光がほぼ完全にキャンセルされたＬ０層からの反射光による検出信号を得ることができ、これを用いて安定なサーボ信号を生成することができる。
【００３６】
また、Ｌ０層の迷光をＬ０層迷光用受光素子１２ｃで受光して記録再生用受光素子１２ａ上の迷光量に換算することにより正確な迷光量を算出することができる。それ故、記録再生用受光素子１２ａの検出量から換算迷光量を減算することにより迷光がほぼ完全にキャンセルされたＬ０層からの反射光による検出信号を得ることができ、これを用いて安定なサーボ信号を生成することができる。
【実施例２】
【００３７】
図７は本発明の第２の実施の形態に係る迷光量検出方法を実現するための光ディスク装置の受光素子群の構成を示した斜視図である。本実施の形態の受光素子群も、第１の実施の形態と受光素子群と同様に、Ｌ０層迷光用受光素子１３ｃ、記録再生用受光素子１３ａ、Ｌ０層迷光用受光素子１３ｂの積層構造を有しているが、３スポットの反射ビームに対応するため、各受光素子は、Ｌ０層迷光用受光素子１３ｃ−１、１３ｃ−２、１３ｃ−３、記録再生用受光素子１３ａ−１、１３ａ−２、１３ａ−３、Ｌ１層迷光用受光素子１３ｂ−１、１３ｂ−２、１３ｂ−３で示されるように同一平面上に所定間隔離れて一列に配置されている。ここで、添字番号１、２、３で示される各受光素子は、左の副スポット、メインスポット、右の副スポットの反射光をそれぞれ検出するように配置されている。
【００３８】
本実施形態の場合も迷光をキャンセルする方法は第１の実施の形態と同様であるが、３ビームの反射光に対応してそれぞれの迷光を各迷光用受光素子で検出し、それを各記録再生用受光素子が検出する迷光量に換算し、この換算量を各記録再生用受光素子の検出量から減算してキャンセルする。
【００３９】
図７に示すように変数を定義し、図８に示すように記録再生用受光素子１３ａ−１、１３ａ−２、１３ａ−３に照射される主スポット、左、右副スポットに起因する迷光の照射面積を定義すると、２層光ディスク媒体のＬ０層にレーザビームが照射された場合、Ｌ１層の迷光ビームの主スポット記録再生用受光素子１３ａ−２で検出される迷光量をＡ、Ｌ１層の迷光ビームの左、右副スポット記録再生用受光素子１３ａ−１、１３ｂ−３で検出される迷光量をＡＬ、ＡＲとすると、前述した（１）式より以下の関係がある。
Ａ＝γ／α１・｛（Ｓ／Ｓｎ）・Ｐ１／（Ｔ１／１００）｝        …（３）
ＡＲ＝γ／α１Ｒ・｛（Ｓ／ＳｎＲ）・Ｐ１Ｒ／（Ｔ１／１００）｝…（４）
ＡＬ＝γ／α１Ｌ・｛（Ｓ／ＳｎＬ）・Ｐ１Ｌ／（Ｔ１／１００）｝…（５）
【００４０】
図９は上記した記録再生用受光素子１３ａの検出量からＬ１層の迷光量をキャンセルするためのキャンセル回路の構成を示したブロック図である。キャンセル回路は減算器５１と、係数掛け算回路５２、５３、５４とから構成され、その出力はマトリックス基板及びサーボ基板５５に入力される。
【００４１】
記録再生用受光素子１３ａ−２の検出量Ｐは端子５６から減算器５１の＋端子に入力される。Ｌ１層迷光用受光素子１３ｂ−２の検出量Ｐ１は端子５７から係数掛け算回路５２に入力されるため、検出量Ｐ１は（３）式で示されるＡ値となって減算器５１の−端子に入力される。Ｌ１層迷光用受光素子１３ｂ−３の検出量Ｐ１Ｒ（右副スポット）は端子５８から係数掛け算回路５３に入力されるため、検出量Ｐ１Ｒは（４）式で示されるＡＲ値となって減算器５１の−端子に入力される。Ｌ１層迷光用受光素子１３ｂ−１の検出量Ｐ１Ｌ（左副スポット）は端子５９から係数掛け算回路５４に入力されるため、検出量Ｐ１Ｒは（５）式で示されるＡＬ値となって減算器５１の−端子に入力される。
【００４２】
減算器５１によりＰ１から（Ａ＋ＡＲ＋ＡＬ）で示される迷光量が減算されてキャンセルされる。迷光量が減算された真の反射光の検出量がマトリックス基板及びサーボ基板５５に入力されてサーボ信号が等が生成される。
【００４３】
次に２層光ディスク媒体のＬ１層にレーザビームが照射された場合、Ｌ０層の迷光ビームの主スポットによる記録再生用の主スポットの受光素子１３ａ−２で検出される迷光量をＢ、Ｌ０層の迷光ビームの副スポットによる記録再生用の主スポットの受光素子１３ａ−１、１３ｂ−３で検出される迷光量をＢＬ、ＢＲとすると、前述した（２）式より以下の関係がある。
【００４４】
Ｂ＝γ／β０・｛（Ｓ／Ｓｎ）・Ｐ０・（Ｔ１／１００）｝        …（６）
ＢＲ＝γ／β０Ｒ・｛（Ｓ／ＳｎＲ）・Ｐ０Ｒ・（Ｔ１／１００）｝…（７）
ＢＬ＝γ／β０Ｌ・｛（Ｓ／ＳｎＬ）・Ｐ０Ｌ・（Ｔ１／１００）｝…（８）
【００４５】
図１０は上記した記録再生用受光素子１３ａの検出量からＬ０層の迷光量をキャンセルするためのキャンセル回路の構成を示したブロック図である。キャンセル回路は減算器６１と、係数掛け算回路６２、６３、６４とから構成され、その出力はマトリックス基板及びサーボ基板６５に入力される。
【００４６】
本実施の形態の動作は図８のそれと同様で、記録再生用受光素子１３ａ−１の検出量Ｐは端子６６から減算器６１の＋端子に入力される。端子６７から入力されるＬ０層迷光用受光素子１３ｃ−２の検出量Ｐ０は係数掛け算回路６２により（６）式で示されるＢ値となって減算器６１の−端子に入力される。端子６８から入力されるＬ０層迷光用受光素子１３ｃ−３の検出量Ｐ０Ｒは係数掛け算回路６３により（７）式で示されるＢＲ値となって減算器６１の−端子に入力される。端子６９から入力されるＬ０層迷光用受光素子１３ｃ−１の検出量Ｐ０Ｌは係数掛け算回路６４により（８）式で示されるＢＬ値となって減算器６１の−端子に入力される。これにより、減算器６１によりＰ０から（Ｂ＋ＢＲ＋ＢＬ）で示される迷光量が減算されてキャンセルされる。迷光量が減算された真の反射光の検出量がマトリックス基板及びサーボ基板６５に入力されてサーボ信号などが生成される。
【００４７】
本実施の形態によれば、３スポットのビームの反射光の場合も、第１の実施の形態と同様の方法により、主スポットの記録再生用受光素子１３ａ−２の検出量から主、左右副スポットの換算迷光量を減算することにより迷光がほぼ完全にキャンセルされた情報記録層からの検出信号を得ることができ、これを用いて安定なサーボ信号を生成することができる。
【００４８】
次に現在の記録再生層を判別する方法を図５、図７を用いて説明する。図５において、１スポットの反射ビームにおける記録再生ビームがＬ０層に照射されている場合、Ｌ１層迷光用受光素子１２ｂの検出量Ｐ１とＬ０層迷光用受光素子１２ｃの検出量Ｐ０との関係は、検出量Ｐ１＞検出量Ｐ０であり、記録再生ビームがＬ１層に照射されている場合は、検出量Ｐ１＜検出量Ｐ０である。従って、このＬ１層迷光用受光素子１２ｂの検出量Ｐ１とＬ０層迷光用受光素子１２ｃの検出量Ｐ０との大小関係により、記録再生対象層の層判別を行うことができる。
【実施例３】
【００４９】
図１１は本発明の第３の実施の形態に係る層判別方法を実現するための層判別回路の構成を示したブロック図である。層判別回路は減算器７１で構成され、その出力がマトリクス基板及びサーボ基板７２に入力される。端子７３から入力されるＬ１層迷光用受光素子１２ｂの検出量Ｐ１は減算器７１の＋端子に入力され、端子７４から入力されるＬ０層迷光用受光素子１２ｃの検出量Ｐ０は減算器７１の−端子に入力される。減算器７１では、Ｐ１−Ｐ０の演算が行われる。マトリクス基板及びサーボ基板７２は、（Ｐ１−Ｐ０）＞０であれば記録再生ビームがＬ０層に照射されていると判別し、（Ｐ１−Ｐ０）＜０であれば記録再生ビームがＬ０層に照射されていると判別する。
【００５０】
上記は１スポットの反射ビームにおける層判別であるが、３スポットの反射ビームにおいても同様の方法で記録再生対象層の層判別が行える。記録再生ビームがＬ０層に照射されている場合、図７に示されるように、Ｌ１層迷光用受光素子１３ｂ−２、１３ｂ−３、１３ｂ−１の検出量Ｐ１、Ｐ１Ｒ、Ｐ１Ｌの和とＬ０層迷光用受光素子１３ｃ−２、１３ｃ−３、１３ｃ−１の検出量Ｐ０、Ｐ０Ｒ、Ｐ０Ｌの和との関係は、（Ｐ１＋Ｐ１Ｒ＋Ｐ１Ｌ）＞（Ｐ０＋Ｐ０Ｒ＋Ｐ０Ｌ）となり、記録再生ビームがＬ１層に照射されている場合、（Ｐ１＋Ｐ１Ｒ＋Ｐ１Ｌ）＜（Ｐ０＋Ｐ０Ｒ＋Ｐ０Ｌ）となる。このようにＬ１層迷光用受光素子の検出量とＬ０層迷光用受光素子の検出量との大小関係により層判別を行うことができる。
【実施例４】
【００５１】
図１２は本発明の第４の実施の形態に係る層判別方法を実現するための層判別回路の構成を示したブロック図である。層判別回路は減算器９１で構成され、その出力がマトリクス及びサーボ基板９２に入力される。端子９３から入力されるＬ１層迷光用受光素子１３ｂ−２の検出量Ｐ１、端子９４から入力されるＬ１層迷光用受光素子１３ｂ−３の検出量Ｐ１Ｒ、端子９５から入力されるＬ１層迷光用受光素子１３ｂ−１の検出量Ｐ１Ｌは減算器９１の＋端子に入力される。端子９６から入力されるＬ０層迷光用受光素子１３ｃ−２の検出量Ｐ０、端子９７から入力されるＬ０層迷光用受光素子１３ｃ−３の検出量Ｐ０Ｒ、端子９８から入力されるＬ０層迷光用受光素子１３ｃ−１の検出量Ｐ０Ｌは減算器９１の−端子に入力される。減算器９１では（Ｐ１＋Ｐ１Ｒ＋Ｐ１Ｌ）−（Ｐ０＋Ｐ０Ｒ＋Ｐ０Ｌ）の演算が行なわれる。マトリクス基板及びサーボ基板９２は、（Ｐ１＋Ｐ１Ｒ＋Ｐ１Ｌ）−（Ｐ０＋Ｐ０Ｒ＋Ｐ０Ｌ）＞０であれば記録再生ビームがＬ０層に照射されていると判別し、（Ｐ１＋Ｐ１Ｒ＋Ｐ１Ｌ）−（Ｐ０＋Ｐ０Ｒ＋Ｐ０Ｌ）＜０であれば記録再生ビームがＬ０層に照射されていると判別する。
【００５２】
本実施の形態によれば、積層された迷光用の複数の受光素子の出力を比較することで、容易且つ確実に現在の記録再生ビームが集光されている情報記録再生層が何であるかを知ることができる。
【実施例５】
【００５３】
図１３は、本発明の第５の実施の形態に係る迷光量検出方法を説明するための記録再生用光学系を示した模式図である。記録再生用光学系は、２層光ディスク媒体からの反射ビームを分離する積層プリズム２０１、受光素子上に反射ビームを集光させるためのモールドレンズ２０２、反射ビームを検出するための受光素子２０３の一体型の構造となっている。但し、受光素子２０３はＬ０層迷光用受光素子２０３ｃ、記録再生用受光素子２０３ａ、Ｌ１層迷光用受光素子２０３ｂから構成されている。
【００５４】
この積層プリズム２０１を使用した場合、前述の第１の実施の形態において層構造の受光素子における層間距離Ｄに対応する距離は、図１３で示される積層プリズム２０１の層間距離Ｄに相当し、第１の実施の形態と同様の作用効果を有する。なお、この構造では、積層プリズム２０１、モールドレンズ２０２、受光素子２０３が一体型の構造を有しているが、それぞれ別体で構成してもよい。また、積層プリズム２０１とモールドレンズ２０２が一体型で受光素子２０３が別体、若しくは、積層プリズム２０１が別体でモールドレンズ２０２と受光素子２０３を別体で構成してもよい。
【００５５】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る迷光量検出方法を説明するための光ディスク装置の記録再生用光学系を示した模式図である。
【図２】図１に示した受光素子群部分の１スポットにおける拡大斜視図である。
【図３】図１に示した層構造の受光素子における層間距離を示した図である。
【図４】図１に示した受光素子群の具体的な層構造例構成を示した図である。
【図５】第１の実施形態の迷光をキャンセルするための各種変数を定義した斜視図である。
【図６】図１に示した記録再生用受光素子の検出量から迷光量をキャンセルするためのキャンセル回路の構成を示したブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る迷光量検出方法を実現するための光ディスク装置の受光素子群の構成を示した斜視図である。
【図８】図１に示した記録再生用受光素子に照射される主スポット、左、右副スポットに起因する迷光の照射面積を定義する図である。
【図９】図７に示した記録再生用受光素子の検出量からＬ１層の迷光量をキャンセルするためのキャンセル回路の構成を示したブロック図である。
【図１０】図７に示した記録再生用受光素子の検出量からＬ０層の迷光量をキャンセルするためのキャンセル回路の構成を示したブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る層判別方法を実現するための層判別回路の構成を示したブロック図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る層判別方法を実現するための層判別回路の構成を示したブロック図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る光ディスク装置の記録再生用光学系を示した模式図である。
【図１４】多層光ディスク媒体を記録再生する光ディスク装置の従来例を示した図である。
【図１５】２層光ディスク媒体を記録再生した際の各層の反射ビームと受光素子上の関係例を説明する図である。
【符号の説明】
【００５７】
６……対物レンズ、８……フォーカシングレンズ、１２……受光素子群、１２ａ、１３ａ、１３ａ−１、１３ａ−２、１３ａ−３、２０３ａ……記録再生用受光素子、１２ｂ、１３ｂ、１３ｂ−１、１３ｂ−２、１３ｂ−３、２０３ｂ……Ｌ１層迷光用受光素子、１２ｃ、１３ｃ、１３ｃ−１、１３ｃ−２、１３ｃ−３、２０３ｃ……Ｌ０層迷光用受光素子、２１、２５、２９……ｐ電極、２２、２６、３０……ｎ電極、２３、２７、３１……サファイア基板、２４、２８、３２……透明材料、４１、５１、６１、７１、９１……減算器、４２、５２、５３、５４、６２、６３、６４……係数掛け算回路、４４、５５、６５、７２、９２……マトリックス基板及びサーボ基板、４５、４６、５６、５７、５８、５９、６６、６７、６８、６９、７３、７４、９３、９４、９５、９６、９７、９８……端子、８０……２層光ディスク媒体、８１……Ｌ０層、８２……Ｌ１層、２０１……積層プリズム、２０２……モールドレンズ、２０３……受光素子。
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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