(57)【要約】【課題】ＲＦ信号に基づいてトラッキング誤差信号のサンプルホールドタイミングを指示する指示信号を生成する際、ＲＦ信号に発生するノイズの影響を低減する。【解決手段】光学ドライブ装置の判定部６３は、ＲＦ信号に基づき、記録層用光ビームの照射位置が記録領域又は未記録領域のいずれであるかを示す記録未記録判定信号ＮＲを生成する記録未記録判定信号生成部７４と、ＲＦ信号及び記録未記録判定信号ＮＲに基づき、トラッキング誤差信号ＴＥＳのサンプルタイミングを指示する指示信号ＳＨＴを生成する指示信号生成部７５と、指示信号ＳＨＴに従ってトラッキング誤差信号ＴＥＳをサンプルホールドするサンプルホールド回路７３とを備える。【選択図】図１３
2011076671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録層とサーボ専用層とを有する光ディスクの記録面に対し、少なくとも該記録面の近傍で互いに同一の光軸を有するよう制御された第１及び第２の光ビームを、それぞれ記録層及びサーボ専用層に合焦するよう照射する光学系と、
前記第１の光ビームの前記記録面からの反射光を受光する第１の光検出器と、
前記第２の光ビームの前記記録面からの反射光を受光する第２の光検出器と、
前記第１の光検出器の受光量に基づき、第１のトラッキング誤差信号を生成する第１のトラッキング誤差信号生成手段と、
前記第２の光検出器の受光量に基づき、第２のトラッキング誤差信号を生成する第２のトラッキング誤差信号生成手段と、
前記第１の光ビームの照射位置が前記記録層の未記録領域であると判定する判定手段と、
前記第１及び第２のトラッキング誤差信号のいずれか一方に基づいて前記光学系を制御するトラッキングサーボ手段と、
前記第１の光検出器の受光量に基づき、前記記録層における符号の有無を示すＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段と、
前記ＲＦ信号に基づき、前記第１の光ビームの照射位置が記録領域又は未記録領域のいずれであるかを示す記録未記録判定信号を生成する記録未記録判定信号生成手段と、
前記ＲＦ信号及び前記記録未記録判定信号に基づき、前記第２のトラッキング誤差信号のサンプルタイミングを指示する指示信号を生成する指示信号生成手段と、
前記指示信号に従って前記第２のトラッキング誤差信号をサンプルホールドするサンプルホールド手段とを備え、
前記判定手段は、前記第２のトラッキング誤差信号が、前記サンプルホールド手段によりサンプルホールドされている値を基準とする第１の所定範囲を超えて変化したか否かに応じて、前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であると判定し、
前記トラッキングサーボ手段は、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中の前記判定手段の判定結果に応じて、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えることを特徴とする光学ドライブ装置。
【請求項２】
前記指示信号は、前記記録未記録判定信号により前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であることが示される期間、前記ＲＦ信号により前記記録層に符号がないことが示される期間、及び前記ＲＦ信号の値が連続して前記記録層に符号があることを示す期間の始期において前記記録未記録判定信号により前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であることが示される場合の該期間のいずれにも該当しない期間においてサンプルタイミングであることを示す値となり、そうでない期間においてサンプルタイミングでないことを示す値となる信号であることを特徴とする請求項１に記載の光学ドライブ装置。
【請求項３】
前記指示信号生成手段は、前記ＲＦ信号が、前記記録層に符号がないことを示す値から前記記録層に符号があることを示す値に変化するタイミングを示すパルス信号を生成し、該パルス信号と前記記録未記録判定信号とに基づいて、前記指示信号を生成することを特徴とする請求項２に記載の光学ドライブ装置。
【請求項４】
前記指示信号は、前記記録未記録判定信号により前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であることが示される期間、前記パルス信号が存在しない期間、及び前記パルス信号の立ち上がりにおいて前記記録未記録判定信号により前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であることが示される場合の該パルス信号の生存期間のいずれにも該当しない場合にサンプルタイミングであることを示す値となり、そうでない場合にサンプルタイミングでないことを示す値となる信号であることを特徴とする請求項３に記載の光学ドライブ装置。
【請求項５】
前記記録未記録判定信号生成手段は、前記ＲＦ信号の値が所定時間を超えて連続した場合に、前記記録未記録判定信号を前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であることを示す値に変化させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学ドライブ装置。
【請求項６】
前記第１の光検出器は第１乃至第４の受光領域に分割されており、
前記ＲＦ信号生成手段は、前記第１乃至第４の受光領域の受光量がすべて所定値以上であるか否かに応じて、前記ＲＦ信号を生成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学ドライブ装置。
【請求項７】
前記ＲＦ信号生成手段は、前記第１乃至第４の受光領域の受光量がすべて所定値以上である場合に前記ＲＦ信号の値を前記記録層に符号があることを示す値とし、前記第１乃至第４の受光領域の受光量のいずれかが所定値未満である場合に前記ＲＦ信号の値を前記記録層に符号がないことを示す値とすることを特徴とする請求項６に記載の光学ドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学ドライブ装置に関し、特にトラッキングサーボを行う光学ドライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクの記録再生の際には、トラックに追従するためのトラッキングサーボが行われる。トラッキングサーボの具体的な技術としては、差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）や位相差検出法（ＤＰＤ法）が知られている。ＤＰＰ法を用いる場合、光ディスクにはランドグルーブが設けられ、ランドとグルーブの境界による光ビームの回折を利用してトラッキングサーボが行われる。一方、ＤＰＤ法を用いる場合にはランドグルーブは必要なく、記録層上の符号（記録マーク）による回折が利用される。
【０００３】
近年、光ディスクの記録容量を増やすために多層化された光ディスクが実用化されているが、ＤＰＰ法を用いてトラッキングサーボを行う場合、記録層ごとにランドグルーブを設けようとすると、各層ごとにスタンパによるランドグルーブ形成処理を行う必要が生ずる。これはコストの増大要因であるため、近年、記録層とは別のサーボ専用層を設けた光ディスクが登場している（例えば特許文献１を参照。）。このような光ディスクでは、トラッキングサーボを行う際に必要となるランドグルーブがサーボ専用層に設けられ、トラッキングサーボは原則としてサーボ専用層を用いて行われる。記録層にはランドグルーブは設けられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７６１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば光ディスクが傾いている場合などには、記録層とは異なる層でトラッキングサーボを行うこと自体がサーボのずれの原因となる。そこで最近では、すでに記録層に符号（ピットまたは記録マーク）が形成されている再生時に限り、記録層の符号を用いるＤＰＤ法によりトラッキングサーボを行うことも検討されている。
【０００６】
しかしながら、再生時であっても、必ずしもすべての領域に符号が形成されているわけではなく、符号のない未記録領域も存在する場合がある。記録層の符号を用いて再生時のトラッキングサーボを行う場合、オントラック状態（トラッキングサーボオンとなりトラック中心にくるように制御されている状態）で光ディスクを再生中に、光ビーム（記録層用の光ビーム）の照射位置が未記録領域を跨ぐと、その間トラッキングサーボができない状態となるため、オントラック状態を維持できなくなる。
【０００７】
この問題を解決するためのひとつの方法として、光ビームの照射位置が未記録領域にある場合のみ、サーボ専用層を用いてトラッキングサーボを行うようにすることが考えられる。光ビームの照射位置が未記録領域にあることは、サーボ専用層を用いるトラッキング誤差信号（以下、トラッキング誤差信号ＴＳと記す。）の生成を常時行い、その値がある基準値を中心とする所定範囲内にあるか否かに応じて判定することが可能である。基準値は、光ディスクが傾いていない場合にはゼロであり、傾いている場合には傾きの大きさに応じた値となる。
【０００８】
上記基準値は、要するに、記録層を用いるトラッキングサーボによりオントラック状態が維持されている際の、トラッキング誤差信号ＴＳの値である。この値は、オントラック状態で光ディスクを再生中に、トラッキング誤差信号ＴＳの値をサンプルホールドすることによって得られる。
【０００９】
しかしながら、従来のサンプルホールド技術では、ノイズなどの影響で上記基準値が適切な値にならない場合がある。以下、詳しく説明する。
【００１０】
図１８は、従来のサンプルホールド技術を説明するための図であり、ノイズの影響がない理想的な場合を示している。同図では、サンプルホールドのタイミングを指示する指示信号ＳＨＴの例として指示信号ＳＨＴ１，ＳＨＴ２の２つを挙げ、これらの生成方法について説明する。
【００１１】
図１８に示すように、従来のサンプルホールド技術では、指示信号ＳＨＴの生成のために、記録層における符号の有無を示すＲＦ信号が用いられる。ＲＦ信号は、ここでは、光ビームの照射位置に符号がある場合にハイ、ない場合にローとなる信号であるとして説明する。
【００１２】
初めに、ＲＦ信号の最大値を所定のドループレートで包絡してなるトップエンベ信号ＥＮＶを取得する。そして、このトップエンベ信号ＥＮＶを、予め記憶している所定のスライスレベルＳＬでスライスすることにより、スライス信号ＳＳを取得する。
【００１３】
次に、スライス信号ＳＳを所定時間Ｄにわたって遅延させることにより、記録未記録判定信号ＮＲを生成する。記録未記録判定信号ＮＲは、光ビームの照射位置が未記録領域である場合にローとなり、記録領域である場合にハイとなる信号である。遅延させるのは、所定時間Ｄの間スライス信号ＳＳに変化がないかモニターすることにより、記録領域、未記録領域の判定がノイズの影響で誤判定されるのを防ぐためである。
【００１４】
最後に、記録未記録判定信号ＮＲの立ち上がりを示すパルス信号を生成し、指示信号ＳＨＴ１とする。同様に、記録未記録判定信号ＮＲの立ち下がりを示すパルス信号を生成し、指示信号ＳＨＴ２とする。これら指示信号ＳＨＴ１，ＳＨＴ２は、光ビームの照射位置が記録領域に入って間もないときか、或いは未記録領域に入って間もないときにハイとなるので、指示信号ＳＨＴ１，ＳＨＴ２がハイのときにトラッキング誤差信号ＴＳの値をサンプルし、ローのときにホールドすることで、概ね適切な基準値が取得される。
【００１５】
図１９は、光ビームの照射位置が未記録領域であるときに、ＲＦ信号にノイズが発生した場合を示している。
【００１６】
図１９に示すように、ＲＦ信号にノイズＮが発生すると、    記録未記録判定信号ＮＲにもノイズＮを反映したハイの区間が生ずる。そのため、図１９に示すように、本来サンプルホールドのタイミングでない位置に、指示信号ＳＨＴ１，ＳＨＴ２のパルスが立ってしまう。このパルスに従ってトラッキング誤差信号ＴＳの値をサンプルホールドすることにより得られる上記基準値は、不適切な値となる。
【００１７】
このように、光ビームの照射位置が未記録領域であるときにＲＦ信号にノイズが発生すると、未記録領域であるにも関わらず指示信号ＳＨＴ１，ＳＨＴ２のパルスが立ち、その結果、上記基準値として不適切な値が取得されてしまう。
【００１８】
したがって、本発明の目的の一つは、ＲＦ信号に基づいてトラッキング誤差信号ＴＳのサンプルホールドタイミングを指示する指示信号を生成する際、ＲＦ信号に発生するノイズの影響を低減できる光学ドライブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するための本発明による光学ドライブ装置は、記録層とサーボ専用層とを有する光ディスクの記録面に対し、少なくとも該記録面の近傍で互いに同一の光軸を有するよう制御された第１及び第２の光ビームを、それぞれ記録層及びサーボ専用層に合焦するよう照射する光学系と、前記第１の光ビームの前記記録面からの反射光を受光する第１の光検出器と、前記第２の光ビームの前記記録面からの反射光を受光する第２の光検出器と、前記第１の光検出器の受光量に基づき、第１のトラッキング誤差信号を生成する第１のトラッキング誤差信号生成手段と、前記第２の光検出器の受光量に基づき、第２のトラッキング誤差信号を生成する第２のトラッキング誤差信号生成手段と、前記第１の光ビームの照射位置が前記記録層の未記録領域であると判定する判定手段と、前記第１及び第２のトラッキング誤差信号のいずれか一方に基づいて前記光学系を制御するトラッキングサーボ手段と、前記第１の光検出器の受光量に基づき、前記記録層における符号の有無を示すＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段と、前記ＲＦ信号に基づき、前記第１の光ビームの照射位置が記録領域又は未記録領域のいずれであるかを示す記録未記録判定信号を生成する記録未記録判定信号生成手段と、前記ＲＦ信号及び前記記録未記録判定信号に基づき、前記第２のトラッキング誤差信号のサンプルタイミングを指示する指示信号を生成する指示信号生成手段と、前記指示信号に従って前記第２のトラッキング誤差信号をサンプルホールドするサンプルホールド手段とを備え、前記判定手段は、前記第２のトラッキング誤差信号が、前記サンプルホールド手段によりサンプルホールドされている値を基準とする第１の所定範囲を超えて変化したか否かに応じて、前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であると判定し、前記トラッキングサーボ手段は、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中の前記判定手段の判定結果に応じて、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、ＲＦ信号に基づいて第２のトラッキング誤差信号のサンプルホールドタイミングを指示する指示信号を生成する際、ＲＦ信号に発生するノイズの影響を低減できる。
【００２１】
上記光学ドライブ装置において、前記記録未記録判定信号により前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であることが示される期間、前記ＲＦ信号により前記記録層に符号がないことが示される期間、及び前記ＲＦ信号の値が連続して前記記録層に符号があることを示す期間の始期において前記記録未記録判定信号により前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であることが示される場合の該期間のいずれにも該当しない期間においてサンプルタイミングであることを示す値となり、そうでない期間においてサンプルタイミングでないことを示す値となる信号であることとしてもよいし、前記指示信号生成手段は、前記ＲＦ信号が、前記記録層に符号がないことを示す値から前記記録層に符号があることを示す値に変化するタイミングを示すパルス信号を生成し、該パルス信号と前記記録未記録判定信号とに基づいて、前記指示信号を生成することとしてもよい。後者の場合には、さらに前記指示信号は、前記記録未記録判定信号により前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であることが示される期間、前記パルス信号が存在しない期間、及び前記パルス信号の立ち上がりにおいて前記記録未記録判定信号により前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であることが示される場合の該パルス信号の生存期間のいずれにも該当しない場合にサンプルタイミングであることを示す値となり、そうでない場合にサンプルタイミングでないことを示す値となる信号であることとしてもよい。
【００２２】
また、上記各光学ドライブ装置において、前記記録未記録判定信号生成手段は、前記ＲＦ信号の値が所定時間を超えて連続した場合に、前記記録未記録判定信号を前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であることとしてもよい。
【００２３】
また、上記各光学ドライブ装置において、前記第１の光検出器は第１乃至第４の受光領域に分割されており、前記ＲＦ信号生成手段は、前記第１乃至第４の受光領域の受光量がすべて所定値以上であるか否かに応じて、前記ＲＦ信号を生成することとしてもよい。
【００２４】
この光学ドライブ装置において、前記ＲＦ信号生成手段は、前記第１乃至第４の受光領域の受光量がすべて所定値以上である場合に前記ＲＦ信号の値を前記記録層に符号があることを示す値とし、前記第１乃至第４の受光領域の受光量のいずれかが所定値未満である場合に前記ＲＦ信号の値を前記記録層に符号がないことを示す値とすることとしてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ＲＦ信号に基づいてトラッキング誤差信号ＴＳのサンプルホールドタイミングを指示する指示信号を生成する際、ＲＦ信号に発生するノイズの影響を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態による光学ドライブ装置の模式図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施の形態による光ディスクの記録面の平面図である。（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
【図３】本発明の実施の形態によるセンサレンズによって付与される非点収差の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態による光検出器の上面図である。
【図５】本発明の実施の形態による光検出器の上面図である。
【図６】本発明の実施の形態による処理部の機能ブロックを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態による光学ドライブ装置において、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際の、トラッキング誤差信号ＴＥＲ及びＴＥＳ−Ｐの時間変化を示す図である。同図には、光ディスクが傾いていない場合を示している。
【図８】本発明の実施の形態による判定部の内部回路を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態による光学ドライブ装置において、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際のコンパレータの出力信号ＶＯＵＴの時間変化を、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの時間変化に並べて記載したものである。
【図１０】本発明の実施の形態による光学ドライブ装置において、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際の判定部の出力信号ＶＯＵＴの時間変化を、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの時間変化に並べて記載したものである。
【図１１】本発明の実施の形態による光ディスクが傾いている場合の各層への光ビームの当たり方の説明図である。（ａ）は光ディスクが傾いていない場合を示し、（ｂ）は光ディスクが傾いている場合を示している。
【図１２】トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際のトラッキング誤差信号ＴＥＲ及びＴＥＳ−Ｐの時間変化を、光ディスクが傾いている場合について示した図である。
【図１３】本発明の実施の形態による判定部の内部回路を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態による指示信号ＳＨＴの生成に関連する各種信号の時間変化を示す図である。
【図１５】（ａ）は、ＲＦ信号ＲＦと記録未記録判定信号ＮＲの関係によって、指示信号ＳＨＴ１がどのような値を有することになるのかを図示したものである。（ｂ）は、パルス信号ＰＳと記録未記録判定信号ＮＲの関係によって、指示信号ＳＨＴ２がどのような値を有することになるのかを図示したものである。
【図１６】本発明の実施の形態による指示信号ＳＨＴに対するノイズの影響をさらに確実に低減するための処理の例を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態による指示信号ＳＨＴに対するノイズの影響をさらに確実に低減するための処理の例を示す図である。
【図１８】従来のサンプルホールド技術を説明するための図である。
【図１９】従来のサンプルホールド技術を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態による光学ドライブ装置１の模式図である。
【００２９】
光学ドライブ装置１は光ディスク１１の再生及び記録を行う。光ディスク１１としてはＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の各種光記録媒体を用いることができるが、本実施の形態では特に、記録面に記録層１２とサーボ専用層１３とが設けられ、かつ記録層１２が多層膜によって多層化されている円盤状の光ディスクを用いる。また、光ディスクには、再生専用型（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−ＲＯＭなど。）、追記型（ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＢＤ−Ｒなど。）、書換型（ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＢＤ−ＲＥなど。）など、記録方法によって分類されるいくつかの種類があるが、本実施の形態では追記型又は書換型を用いる。
【００３０】
図２（ａ）は、光ディスク１１の記録面の平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図を示している。
【００３１】
図２に示すように、光ディスク１１の記録面には複数の記録層１２と１つのサーボ専用層１３とが設けられる。サーボ専用層１３には周期的に溝が設けられており、溝の凸部はランドＬ、凹部はグルーブＧと呼ばれる。ただし、溝の凸部と凹部は相対的なものであり、凸部と凹部のいずれをランドＬと呼ぶかについては、光ディスク１１の表面・裏面のいずれを下とするかによって変わってくる。なお、図２ではランドＬとグルーブＧを直線的に描いているが、実際には、半径方向にわずかに蛇行（ウォブル）している。
【００３２】
図２の例ではランドＬが情報書込ラインであり、各記録層１２では、ランドＬに対応する位置に情報を記憶するための符号（ピットまたは記録マーク）Ｍが設けられる。なお、なお、図２では、符号Ｍの横幅がランドの幅に比べてかなり小さいように描いているが、これは図面の見易さを優先したためであり、実際の符号Ｍの横幅はランドの幅より少し小さい程度である。符号Ｍは、光ビームの照射によって記録又は消去される。各記録層１２の未記録領域は、この符号Ｍが記録されていない領域である。一方、記録領域は、符号Ｍが記録されている領域である。なお、情報書込ラインは、グルーブＧに対応する位置に設けられる場合もあれば、ランドＬとグルーブＧそれぞれに対応する位置に設けられる場合もある。
【００３３】
図１に戻る。図１に示すように、光学ドライブ装置１は、レーザ光源２−１，２−２、光学系３、光検出器５−１（第１の光検出器）、光検出器５−２（第２の光検出器）、及び処理部６を備えて構成される。これらのうち、レーザ光源２、光学系３、及び光検出器５は光ピックアップを構成する。
【００３４】
光学系３は、偏光ビームスプリッタ２１、コリメータレンズ２２、ダイクロイックプリズム２３、１／４波長板２４、センサレンズ（シリンドリカルレンズ）２６、回折格子２７、ビームスプリッタ２８、コリメータレンズ２９、センサレンズ（シリンドリカルレンズ）３１、及び対物レンズ４を有している。光学系３は、レーザ光源２−１，２−２がそれぞれ発した光ビームを光ディスク１１に導く往路光学系として機能するとともに、光ディスク１１からの戻りビームを光検出器５−１，５−２に導く復路光学系としても機能する。
【００３５】
まず、レーザ光源２−１が発した光ビーム（第１の光ビーム。以下、記録層用光ビームと称する。）の往路光学系では、記録層用光ビームはまず偏光ビームスプリッタ２１に入射する。偏光ビームスプリッタ２１は、入射された記録層用光ビームを通過させ、コリメータレンズ２２に入射させる。コリメータレンズ２２は、記録層用光ビームを平行光とし、ダイクロイックプリズム２３に入射させる。ダイクロイックプリズム２３は、入射された平行光を光ディスク１１方向に反射させ、１／４波長板２４に入射させる。１／４波長板２４は、入射された平行光を円偏光とし、対物レンズ４に入射させる。
【００３６】
一方、レーザ光源２−２が発した光ビーム（第２の光ビーム。以下、サーボ専用層用光ビームと称する。）の往路光学系では、まず回折格子２７がサーボ専用層用光ビームを３ビーム（０次回折光及び±１次回折光）に分解し、ビームスプリッタ２８に入射させる。ビームスプリッタ２８は、入射された光ビームを通過させ、コリメータレンズ２９に入射させる。コリメータレンズ２９は、入射されたサーボ専用層用光ビームを平行光とし、ダイクロイックプリズム２３に入射させる。ダイクロイックプリズム２３は、入射された平行光を通過させ、１／４波長板２４に入射させる。１／４波長板２４は、入射された平行光を円偏光とし、対物レンズ４に入射させる。
【００３７】
光学系３は、対物レンズ４に入射された２種類の光ビーム（平行光状態の光ビーム）の光軸が一致するように構成される。対物レンズ４は、これら同一の光軸を有する２種類の光ビームを光ディスク１１上に集光させるとともに、光ディスク１１の記録面で反射してきた戻り光ビームを平行光に戻す。
【００３８】
ここで、コリメータレンズ２９は、フォーカス方向（記録面と垂直な方向）に駆動可能に構成されている。また、対物レンズ４は、フォーカス方向及び光ディスク１１の表面に平行な方向に駆動可能に構成されている。光学ドライブ装置１では、サーボ専用層用光ビームをサーボ専用層に合焦させ、かつ記録層用光ビームがアクセス対象層に合焦させるために、コリメータレンズ２９及び対物レンズ４の位置制御が行われる（フォーカスサーボ）。
【００３９】
サーボ専用層用光ビームの戻り光ビームはサーボ専用層１３のランド・グループで回折されており、０次回折光及び±１次回折光に分解されている。この０次回折光及び±１次回折光は、回折格子２７により生ずる０次回折光及び±１次回折光とは異なるもので、紛らわしいので、以下では回折格子２７により分解された０次回折光，＋１次回折光，−１次回折光をそれぞれメインビームＭＢ，サブビームＳＢ１，サブビームＳＢ２と称し、０次回折光及び±１次回折光という場合にはサーボ専用層１３のランド・グループでの回折によって生じた回折光を指すことにする。メインビームＭＢ，サブビームＳＢ１，サブビームＳＢ２は、それぞれ独立して反射光を生ずる。
【００４０】
記録層用光ビームの復路光学系では、対物レンズ４を通過した記録層用光ビームが、１／４波長板２４を介してダイクロイックプリズム２３に入射され、ダイクロイックプリズム２３で折り曲げられてコリメータレンズ２２に入射する。コリメータレンズ２２を通過した光ビームは、集光しつつ偏光ビームスプリッタ２１で反射して、センサレンズ２６（シリンドリカルレンズ）に入射する。センサレンズ２６は、入射された記録層用光ビームに非点収差を付与する。非点収差を付与された記録層用光ビームは光検出器５−１に入射する。
【００４１】
サーボ専用層用光ビームの復路光学系では、対物レンズ４を通過したサーボ専用層用光ビームが、１／４波長板２４及びダイクロイックプリズム２３を介してコリメータレンズ２９に入射する。コリメータレンズ２９を通過した光ビームは、集光しつつビームスプリッタ２８で反射して、センサレンズ３１（シリンドリカルレンズ）に入射する。センサレンズ３１は、センサレンズ２６と同様、入射されたサーボ専用層用光ビームに非点収差を付与する。非点収差を付与されたサーボ専用層用光ビームは光検出器５−２に入射する。
【００４２】
図３はセンサレンズ２６，３１によって付与される非点収差の説明図である。同図に示すように、センサレンズは一方方向（同図ＭＹ軸方向＝子線方向。）にのみレンズ効果を有している。そのため、コリメータレンズとセンサレンズによって構成される光学系の焦点の位置は、ＭＹ軸方向と、ＭＹ軸方向に垂直な方向であるＭＸ軸方向（母線方向）とで異なっている（図３に示すＭＹ軸焦点とＭＸ軸焦点）。なお、ＭＹ軸方向とＭＸ軸方向の光ビームの長さが等しい点を合焦点と称する。
【００４３】
上述したフォーカスサーボでは、アクセス対象層で反射した記録層用光ビーム（信号光）の合掌点がちょうど光検出器５−１上に位置し、かつサーボ専用層で反射したサーボ専用層用光ビーム（信号光）の合掌点がちょうど光検出器５−２上に位置するよう、コリメータレンズ２９及び対物レンズ４の位置制御が行われる。その他の層で反射した光ビーム（迷光）の合掌点は光検出器５−１，５−２上に位置しないこととなり、迷光が光検出器５−１，５−２上に形成するスポット（迷光スポット）は、信号光が光検出器５−１，５−２上に形成するスポット（信号光スポット）に比べ、ＭＹ軸方向とＭＸ軸方向の少なくとも一方に広がった形状を有することとなる。
【００４４】
図１に戻る。光検出器５−１は、光学系３から出射される記録層用光ビームの戻り光ビームの光路に交差する平面上に設置される。一方、光検出器５−２は、光学系３から出射されるサーボ専用層用光ビームの戻り光ビームの光路に交差する平面上に設置される。光検出器５−１は１つの受光面、光検出器５−２は３つの受光面をそれぞれ備えており、各受光面はそれぞれ複数の受光領域に分割されている。光学ドライブ装置１では、これらの受光領域を適宜組み合わせて用いることで、サーボ専用層用フォーカス誤差信号ＦＥＳ、記録層用フォーカス誤差信号ＦＥＲ、全加算信号（記録層プルイン信号ＰＩＲ、サーボ専用層プルイン信号ＰＩＳ、ＲＦ信号ＲＦ）、サーボ専用層用トラッキング誤差信号ＴＥＳ、記録層用トラッキング誤差ＴＥＲなどの各種信号を生成することが可能となっている。その具体的内容については後述する。
【００４５】
処理部６は、一例として多チャンネル分のアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換機能を備えたＤＳＰ(Digital Signal Processor)で構成されており、光検出器５−１，５−２の出力信号を受け付けて、フォーカス誤差信号ＦＥＲ，ＦＥＳ、全加算信号（プルイン信号ＰＩＲ，ＰＩＳ、ＲＦ信号ＲＦ）、トラッキング誤差信号ＴＥＲ，ＴＥＳを生成する。処理部６の処理の詳細についても後述する。
【００４６】
ＣＰＵ７はコンピュータやＤＶＤレコーダー等に内臓される処理装置であり、図示しないインターフェイスを介し、処理部６に対して光ディスク１１上のアクセス位置を特定するための指示信号を送信する。この指示信号を受信した処理部６は、対物レンズ４を制御し、光ディスク１１の表面に平行に移動させる（この移動を「レンズシフト」という。）ことによりオントラック状態を実現する（トラッキングサーボ）。オントラック状態になると、ＣＰＵ７は処理部６が生成するＲＦ信号をデータ信号として取得する。
【００４７】
ここから、光検出器５−１，５−２の構成の詳細及び処理部６の処理の詳細について説明する。なお、以下の説明では、初めに光ディスクのチルトを無視した説明を行い、その後、光ディスクのチルトを考慮した構成について説明する。そして、光ディスクのチルトを考慮した構成を説明する中で、ＲＦ信号に基づいてトラッキング誤差信号のサンプルホールドタイミングを指示する指示信号を生成する際、ＲＦ信号に発生するノイズの影響を低減するための構成について説明する。
【００４８】
図４は、本実施の形態による光検出器５−１の上面図である。また、図５は、本実施の形態による光検出器５−２の上面図である。図４及び図５には、信号光が受光面上に形成するスポットの例も示している。図４及び図５に示すＸ，Ｙ方向はそれぞれ、光ディスク接線方向，光ディスク半径方向に対応している。
【００４９】
光検出器５−１は、図４に示すように、正方形の受光面５１を備えている。受光面５１は同一面積の４つの正方形（受光領域５１Ａ〜５１Ｄ）に分割され、記録層用光ビームの戻り光ビームを受光できる位置に配置されている。
【００５０】
光検出器５−２は、図５に示すように、いずれも正方形の３つの受光面５２〜５４を備えている。このうち受光面５２は、同一面積の４つの正方形（受光領域５２Ａ〜５２Ｄ）に分割されている。また、受光面５３及び５４は、上下２つに同一面積で分割されている（受光領域５３Ａ，５３Ｂ及び受光領域５４Ａ，５４Ｂ）。受光面５２〜５４はそれぞれ、メインビームＭＢ、サブビームＳＢ１、及びサブビームＳＢ２を受光できる位置に配置されている。
【００５１】
光ビームを受光した光検出器５−１，５−２は、受光領域ごとに、光ビームの強度を受光面で面積分して得られる値（受光量）の振幅を有する信号を出力する。以下では、受光領域Ｘに対応する出力信号をＩＸと表す。
【００５２】
図６は、処理部６の機能ブロックを示す図である。同図に示すように、処理部６はトラッキング誤差信号生成部６１−１（第１のトラッキング誤差信号生成手段），トラッキング誤差信号生成部６１−２（第２のトラッキング誤差信号生成手段）、トラッキングサーボ部６２（トラッキングサーボ手段）、判定部６３（判定手段）、全加算信号生成部６４（ＲＦ信号生成手段）、フォーカス誤差信号生成部６５、及びフォーカスサーボ部６６を備えている。
【００５３】
トラッキング誤差信号生成部６１−１は、光検出器５−１の出力信号に基づき、ＤＰＤ法を用いて記録層用トラッキング誤差信号ＴＥＲ（第１のトラッキング誤差信号）を生成する。以下、トラッキング誤差信号ＴＥＲの生成方法について詳しく説明する。
【００５４】
トラッキング誤差信号ＴＥＲの生成にあたり、トラッキング誤差信号生成部６１−１は、光検出器５−１の出力信号から、２つの位相差信号Ｓ１ｐ＝Ｐ（Ｉ５１Ａ，Ｉ５１Ｂ）とＳ２ｐ＝Ｐ（Ｉ５１Ｃ，Ｉ５１Ｄ）とを取得する。なお、Ｐ（Ｘ，Ｙ）は信号Ｘと信号Ｙの位相差を示す関数である。そして、位相差信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐを加算し、トラッキング誤差信号ＴＥＲとして出力する。
【００５５】
位相差信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐによって示される位相差は、光ビームが符号Ｍによって回折される結果として、記録面への入射光の焦点位置がトラックの中心にある状態では０となり、記録面への入射光の焦点位置がトラック中心から遠ざかるに連れて大きくなる。したがって、トラッキング誤差信号ＴＥＲにより示される位相差の合計がゼロとなるように対物レンズ４を制御することにより、オントラック状態を実現することが可能になる。
【００５６】
ただし、位相差信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐによって示される位相差は、オントラック状態である場合だけでなく、符号Ｍのない領域（未記録領域）に光ビームが照射される場合にも０となる。そのため、未記録領域では、ＤＰＤ法によってオントラック状態を実現することはできない。
【００５７】
トラッキング誤差信号生成部６１−２は、光検出器５−２の出力信号に基づき、ＤＰＰ法を用いてサーボ専用層用トラッキング誤差信号ＴＥＳ（第２のトラッキング誤差信号）を生成する。以下では、ＤＰＰ法を用いて生成したサーボ専用層用トラッキング誤差信号ＴＥＳを特にトラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐと記す場合がある。以下、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの生成方法について詳しく説明する。
【００５８】
トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの生成では、トラッキング誤差信号生成部６１−２は、次の式（１）により差動プッシュプル信号ＤＰＰを算出する。そして、この差動プッシュプル信号ＤＰＰを、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐとして出力する。ただし、ＭＰＰ，ＳＰＰはそれぞれメインプッシュプル信号，サブプッシュプル信号であり、それぞれ式（２），式（３）で表される。また、ｋは正の定数であり、メインプッシュプル信号ＭＰＰとサブプッシュプル信号ＳＰＰそれぞれに生じたレンズシフトオフセット（上述したレンズシフトに伴って生ずるオフセット）を相殺するように決定される。
【００５９】
【数１】
2011076671.tif 000003
【００６０】
図５に示すように、各ビームＭＢ，ＳＢ１，ＳＢ２は、プッシュプル領域Ｐ１及びＰ２を有している。これらは、上述した０次回折光と±１次回折光の干渉している領域であり、図５に示すように、メインビームＭＢとサブビームＳＢ１，ＳＢ２とでは、プッシュプル領域Ｐ１とプッシュプル領域Ｐ２の位置関係が逆になっている。
【００６１】
プッシュプル領域Ｐ１及びＰ２の相対的な強度は、記録面への入射光の焦点位置の光ディスク半径方向への移動（すなわち、トラックを横切る方向への移動）に伴って変化する。記録面への入射光の焦点位置がトラックの中心にある場合、プッシュプル領域Ｐ１及びＰ２の強度は等しくなる。したがって、メインプッシュプル信号ＭＰＰの値は、記録面への入射光の焦点位置がトラックの中心にある状態では０となり、そうでない場合には０以外となる。サブプッシュプル信号ＳＰＰについても同様である。ただし、上述したように、メインビームＭＢとサブビームＳＢ１，ＳＢ２とではプッシュプル領域Ｐ１とプッシュプル領域Ｐ２の位置関係が逆になっていることから、メインプッシュプル信号ＭＰＰとサブプッシュプル信号ＳＰＰとでは位相が１８０°異なり、符号が逆になっている。そのため、式（１）で示される差動プッシュプル信号ＤＰＰの値も、記録面への入射光の焦点位置がトラックの中心にある状態では０となり、そうでない場合には０以外となることになり、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐがゼロとなるように対物レンズ４を制御することにより、オントラック状態を実現することが可能になる。
【００６２】
トラッキングサーボ部６２は、トラッキング誤差信号ＴＥＲ及びＴＥＳのうちのいずれか一方に基づいて、光学系３（より具体的には対物レンズ４）を制御する（トラッキングサーボ）。以下、トラッキング誤差信号ＴＥＲに基づいて光学系３を制御するモードを記録層モード、トラッキング誤差信号ＴＥＳに基づいて光学系３を制御するモードをサーボ専用層モードと称する。
【００６３】
トラッキングサーボ部６２は、ＣＰＵ７から上述した指示信号が入力されると、まず初めに記録層モードによりトラッキングサーボを開始し、オントラック状態を実現する。そして記録層モードによるトラッキングサーボを行っている間に判定部６３から記録層用光ビームの照射位置が未記録領域であるとの判定結果を通知されると、サーボ専用層モードに切り替えてトラッキングサーボを行う。逆に、サーボ専用層モードによるトラッキングサーボを行っている間に判定部６３から記録層用光ビームの照射位置が記録領域であるとの判定結果を通知されると、記録層モードに切り替えてトラッキングサーボを行う。
【００６４】
判定部６３は、記録層用光ビームの照射位置（焦点位置）がアクセス対象層内の未記録領域又は記録領域のいずれにあるかを判定する。具体的には、トラッキング誤差信号生成部６１−２が生成するトラッキング誤差信号ＴＥＳを監視し、所定範囲を超えて変化したか否かに応じて、上記判定を行う。以下、詳しく説明する。
【００６５】
図７は、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際の、トラッキング誤差信号ＴＥＲ及びＴＥＳ−Ｐの時間変化を示す図である。トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの実線は本実施の形態によるモード切り替えを行った場合を示し、点線は本実施の形態によるサーボ専用層モードへの切り替えを行わない場合を示している。
【００６６】
焦点位置が記録領域内にあり、かつ焦点位置がトラック中心にある場合、トラッキング誤差信号ＴＥＲの値は０になる。一方、焦点位置がトラック中心から少しずれた位置にある場合には、トラッキング誤差信号ＴＥＲの値は０以外となる。したがって、トラッキングサーボ部６２が、トラッキング誤差信号ＴＥＲの値が０となるように対物レンズ４の制御を行うことにより、適切にオントラック状態が実現される。これにより、光ディスクが傾いていないという仮定の下では、図７に示すように、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの値も０を維持する。
【００６７】
一方、焦点位置が未記録領域内にある場合、記録層用光ビームの照射位置には符号Ｍがないので、焦点位置がトラック中心からずれてもトラッキング誤差信号ＴＥＲの値は０のままである。したがって、トラッキングサーボ部６２がトラッキング誤差信号ＴＥＲに基づく制御を行っていると、記録層用光ビームの照射位置は次第にトラックからずれていく。このずれに伴い、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの値は、図７に示すように次第に０から遠ざかっていき、本実施の形態によるモード切り替えを行わなければ、最終的にはトラックジャンプ（記録面への入射光の焦点位置が光ディスク半径方向に移動すること、すなわちトラックを横切る方向へ移動すること。）の時と同様の振動を繰り返すようになる。
【００６８】
判定部６３は、このようなトラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの値の変化を検出することにより、記録層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の未記録領域又は記録領域のいずれにあるかを判定する。つまり、判定部６３は予め所定のしきい値Δ１，Δ２（０≦Δ２＜Δ１）を記憶しており、トラッキングサーボ部６２がトラッキング誤差信号ＴＥＲに基づく制御を実行中、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの値が−Δ１〜Δ１の範囲を超えた場合に、記録層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の未記録領域に入ったと判定する（判定部６３がそのように判定するだけであり、未記録領域に入ったことが１００％保証されるわけではない。）。逆に、−Δ２〜Δ２の範囲内に入った場合には、記録層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の記録領域に入ったと判定する（判定部６３がそのように判定するだけであり、アクセス対象層内の記録領域に入ったことが１００％保証されるわけではない。）。
【００６９】
判定部６３は、以上の判定の結果をトラッキングサーボ部６２に通知する。トラッキングサーボ部６２は、記録層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の未記録領域に入ったとの判定結果を通知されると、記録層モードでのトラッキングサーボを中止し、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボに切り替える。一方、記録層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の記録領域に入ったとの判定結果が通知された場合には、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボを中止し、記録層モードでのトラッキングサーボに切り替える。
【００７０】
図８は、判定部６３の内部回路を具体的に示す図である。同図に示すように、判定部６３はコンパレータ７０，７１及び出力信号生成部７２を有している。コンパレータ７０，７１はそれぞれ２つの入力端子を有し、それぞれにトラッキング誤差信号ＴＥＳ及び基準電位Ｖｒｅｆがそれぞれ入力される。基準電位Ｖｒｅｆは、光ビームの焦点位置がトラック中心にある場合のトラッキング誤差信号ＴＥＳの電位であり、回路の動作点などを考慮して任意に決められる。即ち、トラッキング誤差信号ＴＥＳ，ＴＥＲは基準電位Ｖｒｅｆ込みの値としている。出力信号生成部７２は、コンパレータ７０，７１の各出力信号Ｖ１，Ｖ２を受け、出力信号ＶＯＵＴを生成する。
【００７１】
図９は、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際の信号Ｖ１，Ｖ２，及びＶＯＵＴの時間変化を、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの時間変化に並べて記載したものである。なお、図９での時間のスケールは、図７よりも短くしている。図９から理解されるように、コンパレータ７０は、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの値が−Δ１〜Δ１の範囲内にある場合に信号Ｖ１の値をローとし、それ以外の場合に信号Ｖ１の値をハイとする。一方、コンパレータ７１は、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの値が−Δ２〜Δ２の範囲内にある場合に信号Ｖ２の値をローとし、それ以外の場合に信号Ｖ２の値をハイとする。出力信号生成部７２は、信号Ｖ１の立ち上がりで信号ＶＯＵＴをハイとし、信号Ｖ２の立ち下がりで信号ＶＯＵＴをローとする。判定部６３は、記憶層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の未記録領域又は記録領域のいずれにあるかの判定結果として、この信号ＶＯＵＴを、トラッキングサーボ部６２に通知する。
【００７２】
トラッキングサーボ部６２は、出力信号ＶＯＵＴに応じてモードの切り替えを行う。即ち、ＶＯＵＴがローの時は記録層モードとなり、ハイの時はサーボ専用層モードとなる。その結果、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐは、図９に示すように変化する。
【００７３】
ここで注意しなければならないのは、記録層用光ビームの照射位置が未記録領域にある場合、図９に示すように、出力信号ＶＯＵＴが激しく振動する信号となる点である。この振動のため、トラッキングサーボ部６２が出力信号ＶＯＵＴに敏感に反応してモードの切り替えを行うこととすると、未記録領域ではモード切り替えが多発し、トラッキングサーボが不安定になってしまうおそれがある。そこで、サーボ専用層モードから記録層モードへの切り替えの際には、ある程度の遅延を持って処理を行うようにすることが好ましい。具体的には、トラッキングサーボ部６２において処理を遅延させることとしてもよいし、判定部６３が判定結果の出力タイミングを遅らせることとしてもよい。
【００７４】
図１０に、遅延処理の具体的な例を示す。図１０は、図９と同様、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際の信号Ｖ１，Ｖ２，及びＶＯＵＴの時間変化を、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの時間変化に並べて記載したものであるが、この例では、判定部６３の出力信号生成部７２により出力信号ＶＯＵＴがローとされるタイミングを、信号Ｖ２の立ち下がり直後ではなく、信号Ｖ２の立ち下がりから所定の遅延時間ｄの経過後としている。例えば、遅延時間ｄは、ＴＥＳ−Ｐがゼロに戻る時間とする。この例によれば、図１０に示すように、ＴＥＳ−Ｐがゼロ付近まで戻ることができるため、出力信号ＶＯＵＴの振動周期が長くなっている。したがって、サーボ専用層と記録層のトラッキングサーボを切り換える頻度を低減できるので、トラッキングサーボを比較的安定的に行うことが可能になっている。
【００７５】
なお、サーボ専用層１３が、ランド・グルーブではなくダミー符号を有している場合であっても、同様の処理により、未記録領域でのトラック中心付近を維持することが可能である。以下、詳しく説明する。
【００７６】
サーボ専用層１３がダミー符号を有している場合、トラッキング誤差信号生成部６１−２は、トラッキング誤差信号生成部６１−１と同様の処理によりＤＰＤ法を用いてトラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｄを生成する。判定部６３は、このＤＰＤ法を用いて作られたトラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｄを監視し、所定範囲を超えて変化したか否かに応じて、光ビームの照射位置（焦点位置）がアクセス対象層内の未記録領域又は記録領域のいずれにあるかを検出する。この検出処理も、ＤＰＰ法を用いて作られたトラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐを用いる場合と同様の処理により実現することができる。このように、サーボ専用層１３がダミー符号を有している場合であっても、ランド・グルーブを有している場合と同様の処理を行うことが可能である。したがって、サーボ専用層１３がランド・グルーブではなくダミー符号を有している場合であっても、ランド・グルーブを有している場合と同様、未記録領域でのトラック中心付近を維持することが可能となる。
【００７７】
図６に戻る。全加算信号生成部６４は、記録層用光ビームを受光するための受光面５１を構成する各受光領域５１Ａ〜５１Ｄの受光量に基づいて、ＲＦ信号ＲＦ及び記録層プルイン信号ＰＩＲを生成する。また、サーボ専用層用光ビームを受光するための受光面５２を構成する各受光領域５２Ａ〜５２Ｄの受光量に基づいて、サーボ専用層プルイン信号ＰＩＳを生成する。具体的には、次の式（４）及び式（５）の演算を行ってこれらの信号を生成する。式（４）から明らかなように、ＲＦ信号ＲＦとプルイン信号ＰＩとは同一の信号である。ただし、記録層プルイン信号ＰＩＲは通常、ローパスフィルタを通すことにより帯域制限がなされた状態で出力される。帯域制限をするのは、符号Ｍの有無に応じた変動やノイズを除去するためである。
【００７８】
【数２】
2011076671.tif 000004
【００７９】
記録層プルイン信号ＰＩＲ及びサーボ専用層プルイン信号ＰＩＳ（以下、まとめてプルイン信号ＰＩという。）は、フォーカスサーボ部６６において層認識のために用いられる信号である。つまり、プルイン信号ＰＩは、光ビームの焦点位置が層間を移動する際、層表面に焦点が合っているときに極大になるという性質を有している。そこで、フォーカスサーボ部６６は、プルイン信号ＰＩの値と所定のしきい値とを比較し、このしきい値より高くなっている部分を検出することで、光ビームの焦点位置が記録層やサーボ専用層近辺に合っていることを検出する。
【００８０】
ＲＦ信号ＲＦは、ハイである場合に記録層に符号があることを示し、ローである場合に記録層に符号がないことを示す信号となる。ＲＦ信号ＲＦは、データ信号としてＣＰＵ７に入力される。ＣＰＵ７は、ＲＦ信号ＲＦに基づいて光ディスク１１に書き込まれている情報を取得する。また、ＲＦ信号ＲＦは判定部６３にも入力される。この点については後述する。
【００８１】
フォーカス誤差信号生成部６５は、記録層用光ビームを受光するための受光面５１を構成する各受光領域５１Ａ〜５１Ｄの受光量に基づいて記録層用フォーカス誤差信号ＦＥＲを生成するとともに、サーボ専用層用光ビームのメインビームＭＢを受光するための受光面５２を構成する各受光領域５２Ａ〜５２Ｄの受光量に基づいてサーボ専用層用フォーカス誤差信号ＦＥＳを生成する。具体的には、次の式（６）及び式（７）の演算を行って、これらのフォーカス誤差信号ＦＥＲ，ＦＥＳを生成する。
【００８２】
【数３】
2011076671.tif 000005
【００８３】
フォーカスサーボ部６６は、コリメータレンズ２９及び対物レンズ４の位置を光ディスク１１の記録面と垂直な方向に制御し、上記各フォーカス誤差信号ＦＥＲ，ＦＥＳの値が０となるようにすることで、記録層用光ビームの焦点を記録層に合わせ、サーボ専用層用光ビームの焦点をサーボ専用層に合わせる（フォーカスサーボ）。
【００８４】
さて、ここから光ディスク１１のチルト（傾き）を考慮した構成について説明する。ここまでの説明では光ディスク１１のチルトを無視してきたが、実際には光ディスク１１が傾く場合があり、その場合には記録層用光ビームとサーボ専用層光ビームを同時にトラック中心に照射することが困難になる。また、光学系において二つの光軸にずれが生じた場合なども同様である。
【００８５】
図１１は、光ディスク１１が傾いている場合の各層への光ビームの当たり方の説明図である。図１１（ａ）は光ディスク１１が傾いていない場合を示し、図１１（ｂ）は光ディスク１１が傾いている場合を示している。光ディスク１１が傾いていなければ、図１１（ａ）に示すように、記録層１２でオントラック状態となっている場合にはサーボ専用層１３でもオントラック状態となる。しかし、図１１（ｂ）に示すように、光ディスク１１が傾いている場合、記録層１２でオントラック状態となっている場合であっても、サーボ専用層１３ではトラック中心とならない。
【００８６】
このことは、トラッキング誤差信号ＴＥＲ及びＴＥＳ−Ｐの値にも影響を与える。図１２は、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際のトラッキング誤差信号ＴＥＲ及びＴＥＳ−Ｐの時間変化を、光ディスク１１が傾いている場合について示した図である。なお、同図では、本実施の形態によるモード切り替えを行わないとしている。また、光ディスク１１が傾いている場合は、レンズシフト時と同様に、チルトによるオフセットが発生し、トラッキング誤差信号の中点はゼロでなくなるが、図１２ではチルトによるオフセットが打ち消されているものとし、その結果として中点がゼロになっている状態を示している。
【００８７】
図１２と図７とを比較すると明らかなように、トラッキング誤差信号ＴＥＲは図７のトラッキング誤差信号ＴＥＲと変わりないが、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの値は、図７のトラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐに比べ、焦点位置が記録領域内にある場合にαだけオフセット（上述した基準値。以下、「基準値のずれ」という。）を有している。この基準値のずれは、光ディスク１１が傾いているために生じているものである。
【００８８】
図１３は、光ディスクの傾きを考慮した判定部６３の内部回路を示す図である。同図に示すように、実際の判定部６３は、図８に示した構成の他に、サンプルホールド回路７３（サンプルホールド手段）、記録未記録判定信号生成部７４（記録未記録判定信号生成手段）、及び指示信号生成部７５（指示信号生成手段）を有している。
【００８９】
サンプルホールド回路７３はコンパレータ７０，７１の入力端子に設けられており、トラッキング誤差信号生成部６１−２が生成したトラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐを後述する指示信号ＳＨＴに従うタイミングで標本化（サンプル）し、保持（ホールド）する。これにより、コンパレータ７０，７１は、記録層用光ビームの照射位置が記録領域にあるときに保持されたトラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの電位Ｖｒｅｆ＋αを基準にして出力信号Ｖ１，Ｖ２を生成することになる。つまり、コンパレータ７０は、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの値がα−Δ１〜α＋Δ１の範囲内にある場合に信号Ｖ１の値をローとし、それ以外の場合に信号Ｖ１の値をハイとする。一方、コンパレータ７１は、トラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐの値がα−Δ２〜α＋Δ２の範囲内にある場合に信号Ｖ２の値をローとし、それ以外の場合に信号Ｖ２の値をハイとする。
【００９０】
記録未記録判定信号生成部７４は、全加算信号生成部６４によって生成されるＲＦ信号ＲＦに基づき、記録層用光ビームの照射位置が記録領域又は未記録領域のいずれであるかを示す記録未記録判定信号ＮＲを生成する。指示信号生成部７４は、全加算信号生成部６４によって生成されるＲＦ信号ＲＦと、記録未記録判定信号生成部７４によって生成される記録未記録判定信号ＮＲとに基づき、サンプルホールド回路７３によるトラッキング誤差信号ＴＥＳ−Ｐのサンプルのタイミング（サンプルタイミング）を指示する指示信号ＳＨＴを生成する。
【００９１】
記録未記録判定信号生成部７４及び指示信号生成部７５は、この指示信号ＳＨＴを生成する際、ＲＦ信号に発生するノイズの影響を低減するための処理を行う。以下、この処理について、具体例を示しながら詳しく説明する。
【００９２】
図１４は、指示信号ＳＨＴの生成に関連する各種信号の時間変化を示す図である。同図には、指示信号ＳＨＴの具体的な例として、ＲＦ信号ＲＦの波形をそのまま利用する指示信号ＳＨＴ１と、ＲＦ信号ＲＦがハイとなるタイミングを示すパルス信号である指示信号ＳＨＴ２の２つを挙げている。
【００９３】
まず、記録未記録判定信号生成部７４は、初めに、符号の有無に応じて短周期で激しく振動するＲＦ信号ＲＦのトップエンベ信号ＥＮＶを生成する。トップエンベ信号ＥＮＶは、所定のドループレート（概ねＲＦ信号ＲＦの振動周期）でＲＦ信号ＲＦの最大値を包絡してなる包絡線信号である。
【００９４】
なお、ＲＦ信号ＲＦが同じ値を維持する期間は規格により決められている。例えばブルーレイディスクでは、最短で２Ｔ、最長で８Ｔと決められている。ただし、１Ｔは、チャネルのデータ転送速度（ＢＤの場合６６Ｍｂｐｓ）の周期の半周期にあたる時間である。ここで、同じ値を維持する期間とはＲＦ信号    ＲＦがハイ、または、ローが連続するそれぞれの場合の期間である。
【００９５】
記録未記録判定信号生成部７４は、次に、トップエンベ信号ＥＮＶを予め記憶している所定のスライスレベルＳＬでスライスすることにより、トップエンベ信号ＥＮＶの値がスライスレベルＳＬ以上である場合にハイとなり、そうでない場合にローとなるスライス信号ＳＳを取得する。なお、スライスレベルＳＬは、トップエンベ信号ＥＮＶの最大値と最小値の中間程度の値とすることが好ましい。
【００９６】
そして、記録未記録判定信号生成部７４は、スライス信号ＳＳに基づいて記録未記録判定信号ＮＲを生成する。具体的には、スライス信号ＳＳを一定時間Ｄだけ遅延させた信号を、記録未記録判定信号ＮＲとする。
【００９７】
指示信号ＳＨＴとして指示信号ＳＨＴ１を用いる場合、指示信号生成部７５は、記録未記録判定信号ＮＲがローである期間（記録未記録判定信号ＮＲにより記録層用光ビームの照射位置が未記録領域であることが示される期間）、ＲＦ信号ＲＦがローである期間（ＲＦ信号ＲＦにより記録層に符号がないことが示される期間）、及びＲＦ信号ＲＦの値が連続してハイである期間（記録層に符号があることを示す期間）の始期において記録未記録判定信号ＮＲがローである場合の該期間のいずれにも該当しない期間においてハイ（サンプルタイミングであることを示す値）となり、そうでない期間においてロー（サンプルタイミングでないことを示す値）となる信号を生成し、指示信号ＳＨＴ１とする。
【００９８】
具体的には、指示信号生成部７５は、初めに指示信号ＳＨＴ１をローとし、同時にＲＦ信号の監視を開始する。そして、ＲＦ信号が立ち上がったとき、記録未記録判定信号ＮＲがハイ又はローのいずれであるかを判定し、判定結果がハイであれば、その立ち上がりに応じて指示信号ＳＨＴ１をハイに変化させる。ＲＦ信号がローに戻ったときには、指示信号ＳＨＴ１もローに戻す。一方、判定結果がローであれば、指示信号ＳＨＴ１はローを維持する。また、指示信号生成部７５は記録未記録判定信号ＮＲも監視しており、指示信号ＳＨＴ１がハイであるときに記録未記録判定信号ＮＲがローに変化したら、指示信号ＳＨＴ１もローに変化させる。指示信号生成部７５は、以上のようにして指示信号ＳＨＴ１を生成する。
【００９９】
図１５（ａ）は、ＲＦ信号ＲＦと記録未記録判定信号ＮＲの関係によって、指示信号ＳＨＴ１がどのような値を有することになるのかを分かりやすく図示したものである。同図に示すように、ＲＦ信号ＲＦがハイである期間Ｐ１では、全期間にわたって記録未記録判定信号ＮＲがハイである。この場合、指示信号ＳＨＴ１も期間Ｐ１の全期間にわたってハイとなる。また、ＲＦ信号ＲＦがハイである期間Ｐ２では、期間の途中で記録未記録判定信号ＮＲがハイからローに変化する。この場合、指示信号ＳＨＴ１は、期間Ｐ２の当初ではハイとなるが、記録未記録判定信号ＮＲがローに変化した時点でローに変化する。また、ＲＦ信号ＲＦがハイである期間Ｐ３では、全期間にわたって記録未記録判定信号ＮＲがローである。この場合、指示信号ＳＨＴ１も期間Ｐ３の全期間にわたってローとなる。また、ＲＦ信号ＲＦがハイである期間Ｐ４では、期間の途中で記録未記録判定信号ＮＲがローからハイに変化する。この場合、指示信号ＳＨＴ１は期間Ｐ４の全期間にわたってローとなる。
【０１００】
指示信号ＳＨＴ１を以上のようにして構成することにより、図１４に示すように、少なくとも一部のノイズＮについては、指示信号ＳＨＴ１に現れないようにすることができる。つまり、指示信号ＳＨＴ１に対するノイズＮの影響を低減することが可能になる。
【０１０１】
指示信号ＳＨＴとして指示信号ＳＨＴ２を用いる場合には、指示信号生成部７５は、まずＲＦ信号ＲＦがハイとなるタイミング（記録層に符号がないことを示す値から記録層に符号があることを示す値に変化するタイミング）を示すパルス信号ＰＳを生成する。このパルス信号ＰＳの生成には、例えば、ＲＦ信号ＲＦの遅延信号ＤＲＦを生成し、ＲＦ信号ＲＦの立ち上がりでハイとなり、遅延信号ＤＲＦの立ち上がりでローとなる信号を生成する方法を用いることが好適である。また同様に、ＲＦ信号ＲＦがローとなるタイミング（記録層に符号があることを示す値から記録層に符号がないことを示す値に変化するタイミング）を示すパルス信号ＰＳを生成してもよい。即ち、ＲＦ信号ＲＦの遅延信号ＤＲＦを生成し、ＲＦ信号ＲＦの立ち下がりでハイとなり、遅延信号ＤＲＦの立ち下がりでローとなる信号を生成してもよい。
【０１０２】
そして、指示信号生成部７５は、記録未記録判定信号ＮＲがローである期間（記録未記録判定信号ＮＲにより記録層用光ビームの照射位置が未記録領域であることが示される期間）、パルス信号ＰＳがローである期間（パルス信号ＰＳが存在しない期間）、及びパルス信号ＰＳの立ち上がりにおいて記録未記録判定信号ＮＲがローである場合の該パルス信号ＰＳの生存期間のいずれにも該当しない期間においてハイ（サンプルタイミングであることを示す値）となり、そうでない期間においてロー（サンプルタイミングでないことを示す値）となる信号を生成し、指示信号ＳＨＴ２とする。具体的な生成方法は、上述した指示信号ＳＨＴ１の場合と同様である。
【０１０３】
図１５（ｂ）は、パルス信号ＰＳと記録未記録判定信号ＮＲの関係によって、指示信号ＳＨＴ２がどのような値を有することになるのかを分かりやすく図示したものである。同図に示すように、図１５（ａ）に示した指示信号ＳＨＴ１の場合と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【０１０４】
指示信号ＳＨＴ２を以上のようにして構成することにより、図１４に示すように、少なくとも一部のノイズＮについては、指示信号ＳＨＴ２に現れないようにすることができる。つまり、指示信号ＳＨＴ２に対するノイズＮの影響を低減することが可能になる。
【０１０５】
以上説明したように、記録未記録判定信号生成部７４及び指示信号生成部７４の上記処理によれば、指示信号ＳＨＴ１，ＳＨＴ２を生成する際、ＲＦ信号ＲＦに発生するノイズの影響が低減されている。したがって、サンプルホールド回路７３がこの指示信号ＳＨＴ１，ＳＨＴ２に従うタイミングでトラッキング誤差信号ＴＥＳを標本化することにより、適切な基準値のずれαがホールドされ、トラッキングサーボ部６２はモード切り替えを適切に行えるようになる。
【０１０６】
図１６及び図１７には、指示信号ＳＨＴに対するノイズＮの影響をさらに確実に低減するための処理の例を示している。
【０１０７】
図１６の例では、全加算信号生成部６４（図６）がＲＦ信号ＲＦを生成する際、光検出器５−１の各受光領域５１Ａ〜５１Ｄ（図４）の受光量がすべて所定値以上であるか否かに応じて、ＲＦ信号ＲＦを生成するようにする。つまり、上述した式（４）に代え、次の式（８）を用いてＲＦ信号ＲＦを生成する。ここで、式（８）において、信号Ｉ５１Ａ〜Ｉ５１Ｄはコンパレータ（不図示）によりハイ（１）かロー（０）いずれかの値を取る２値信号になっているものとする。つまり、式（８）はＩ５１Ａ〜Ｉ５１ＤのＡＮＤ演算を示している。
【０１０８】
【数４】
2011076671.tif 000006
【０１０９】
式（８）を採用することで、ＲＦ信号ＲＦは、各受光領域５１Ａ〜５１Ｄの受光量がすべて所定値以上であった場合（ハイであった場合）にハイ（記録層に符号があることを示す値）となり、各受光領域５１Ａ〜５１Ｄの受光量のいずれかが所定値未満であった場合（ローであった場合）にロー（記録層に符号がないことを示す値）となる信号となる。
【０１１０】
図１６に示すように、ＲＦ信号ＲＦにノイズＮが生ずる場合であっても、受光領域５１Ａ〜５１Ｄすべてに同様にノイズＮが生ずるとは限らない。つまり、式（４）により算出したＲＦ信号ＲＦは信号Ｉ５１Ａ〜Ｉ５１Ｄの全加算信号であるため、ノイズＮには、信号Ｉ５１Ａ〜Ｉ５１Ｄのうちの３つ以下に生じるノイズと、光ディスクの表面に傷やゴミ、汚れなどがつくことにより信号Ｉ５１Ａ〜Ｉ５１Ｄの全てに生じるノイズとが含まれている。そこで、式（８）を用いてＲＦ信号ＲＦを算出することで、図１６に示すように、いずれか少なくとも１つの受光領域でノイズＮが生じなかった場合には、ＲＦ信号ＲＦにノイズが発生しないようにすることができる。これにより、指示信号ＳＨＴに対するノイズの影響をより確実に低減できるようになる。
【０１１１】
より詳しく説明すると、記録未記録判定信号ＮＲはＲＦ信号ＲＦに遅れて立ち上がるため、図１４に示したように短い周期で連続してノイズが発生すると、一部のノイズが除去されずに残る場合がある。このように短い周期で連続して発生するノイズは信号Ｉ５１Ａ〜Ｉ５１Ｄのうちの３つ以下に生じるノイズである場合がほとんどであるため、式（８）を採用することで、指示信号ＳＨＴに対するノイズの影響をより確実に低減できる。
【０１１２】
なお、全加算信号生成部６４は、ＣＰＵ７には式（４）で算出されるＲＦ信号ＲＦを出力し、判定部６３には式（８）で算出されるＲＦ信号ＲＦを出力するようにしてもよい。こうすることで、ＣＰＵ７には従来通りのＲＦ信号ＲＦを出力しつつ、指示信号ＳＨＴに対するノイズの影響を低減することが可能になる。
【０１１３】
図１７（ａ）の例では、記録未記録判定信号生成部７４は、ＲＦ信号ＲＦの値（ハイ又はロー）が規格に応じて決定される所定時間（ＲＦ信号ＲＦが同じ値を維持する期間の最大値。ブルーレイディスクの例では、上述したように８Ｔである。）を超えて連続したか否かを監視する。そして、連続した場合には、記録未記録判定信号ＮＲを強制的にロー（記録層用光ビームの照射位置が未記録領域であることを示す値）とする。ＲＦ信号ＲＦの値が上記最大値により示される期間を超えて連続する場合、何らかのノイズの発生が疑われる。したがって、このようにすることにより、このノイズが指示信号ＳＨＴに及ぼす影響を低減することが可能になる。
【０１１４】
図１７（ａ）には、ＲＦ信号ＲＦの値が９Ｔだけ連続した場合に記録未記録判定信号ＮＲを強制的にローとする例を示している。また、図１７（ｂ）は、比較例として、記録未記録判定信号ＮＲを強制的にローに変化させる処理を行わない場合の例を示している。図１７（ａ）と図１７（ｂ）とでは、ＲＦ信号ＲＦの波形は同一であるとしている。図１７（ａ）の指示信号ＳＨＴ１と図１７（ｂ）の指示信号ＳＨＴ１とを比較することにより、記録未記録判定信号ＮＲを強制的にローに変化させる処理を行うと、未記録領域で指示信号ＳＨＴがハイとなってしまう確率が減少することが理解される。なお、この例は、図１７（ａ）に示したノイズＮのように比較的長期間に渡るノイズが発生した場合に、特に有効である。
【０１１５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
【０１１６】
例えば、上記実施の形態で説明した各状態を示す各信号の値（ハイ又はロー）が、上記実施の形態に示したものでなくてもよいことは勿論である。一例を挙げると、ＲＦ信号ＲＦは、ハイである場合に符号がないことを示し、ローである場合に符号があることを示すこととしてもよい。このように状態を示す信号の値を入れ替えた場合、各部の処理も入れ替えに応じて適宜変更される。
【０１１７】
また、追記で書き込む時も、まず記録層の書き込み済みの領域でＤＰＤ制御を行い、その時にサーボ専用層のトラッキング誤差信号のサンプルホールドを行い、この値を基準値としてサーボ専用層でトラッキングサーボ制御を行うことにより、チルトが生じた時でもディスクに無駄な空き領域を作ることなく、前回の記録領域の直後に順番に書き込んでいくことができる。最初に書き込む時もこのようにできるように、予めＤＰＤ制御をできる領域をディスクに設けているとよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１      光学ドライブ装置
２−１，２−２  レーザ光源
３      光学系
４      対物レンズ
５−１，５−２  光検出器
６      処理部
１１    光ディスク
１２    記録層
１３    サーボ専用層
２１，２５，２８，３０  コリメータレンズ
２２    偏光ビームスプリッタ
２３    １／４波長板
２４    ダイクロイックプリズム
２６，３１  センサレンズ
２７    回折格子
２９    ビームスプリッタ
５１〜５４  受光面
５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄ，５３Ａ，５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂ  受光領域
６１−１，６１−２  トラッキング誤差信号生成部
６２    トラッキングサーボ部
６３    判定部
６４    全加算信号生成部
６５    フォーカス誤差信号生成部
６６    フォーカスサーボ部
７０，７１  コンパレータ
７２    出力信号生成部
７３    サンプルホールド回路
７４    記録未記録判定信号生成部
７５    指示信号生成部
【図１】
2011076671.tif 000007
【図２】
2011076671.tif 000008
【図３】
2011076671.tif 000009
【図４】
2011076671.tif 000010
【図５】
2011076671.tif 000011
【図６】
2011076671.tif 000012
【図７】
2011076671.tif 000013
【図８】
2011076671.tif 000014
【図９】
2011076671.tif 000015
【図１０】
2011076671.tif 000016
【図１１】
2011076671.tif 000017
【図１２】
2011076671.tif 000018
【図１３】
2011076671.tif 000019
【図１４】
2011076671.tif 000020
【図１５】
2011076671.tif 000021
【図１６】
2011076671.tif 000022
【図１７】
2011076671.tif 000023
【図１８】
2011076671.tif 000024
【図１９】
2011076671.tif 000025