(57)【要約】【課題】複数の情報層を持つ多層光ディスクの各情報層において、他層迷光を補正してエラー信号を正規化し、サーボをかけることができる光ディスク装置を提供する。【解決手段】本発明の光ディスク装置は、他層迷光検出手段と他層迷光補正手段を備え、全加算信号に対し他層迷光を補正した後にエラー信号の正規化を行うので、正しく正規化されたエラー信号で制御を行うことが可能となり、装置の記録及び再生性能を向上できる。【選択図】図１
2011227962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の情報層を有する情報担体に対し情報を記録あるいは再生する光ディスク装置であって、前記情報担体の所定の情報層へ光ビームを収束、照射する収束手段と、前記情報担体の情報層より反射された光ビームの戻り光を複数の領域で受光する受光手段と、前記受光手段からの信号を加算する加算手段と、前記受光手段からの信号に基づき、光ビームの収束点と前記所定の情報層における情報を記録あるいは再生する点との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、前記位置ずれ検出手段からの信号と前記加算手段からの信号とを除算して正規化信号を生成する正規化手段と、前記加算手段からの信号に含まれ、前記所定の情報層とは異なる他の情報層から反射された光ビームの戻り光である他層迷光に相当する他層迷光信号成分を検出する他層迷光検出手段と、前記加算手段からの信号に含まれる前記他層迷光成分を補正する他層迷光補正手段とを備え、前記他層迷光補正手段は、前記他層迷光検出手段の検出結果に基づいて前記加算信号に含まれる他層迷光を補正し、前記正規化手段は、前記他層迷光補正手段により他層迷光を補正した後の加算信号を用いて正規化信号を生成することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記他層迷光検出手段は、単一の情報層を持つ情報担体の情報層に対して光ビームの収束点が垂直方向に移動した際の光ビームの収束点と情報層との間の相対位置変化に対する前記加算手段からの信号レベル変化を示す反射光量特性と、前記所定の情報層と他の情報層との層間距離と、前記所定の情報層の反射率と、他の情報層の反射率と、から前記他層迷光成分を算出することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
光ビームの収束点を前記情報担体の情報層に対し垂直方向に移動するフォーカス方向移動手段と、前記所定の情報層と他の情報層との層間距離を検出する層間距離検出手段とを備え、前記層間距離検出手段は、光ビームの収束点を前記フォーカス方向移動手段によりフォーカス方向に移動させた際の前記位置ずれ検出手段からの信号のゼロクロス間隔から層間間隔を検出することを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
装着された前記情報担体の種類が判明した際に判明した種類に基づき層間間隔を決定することを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
光ビームの収束点を前記情報担体の情報層に対し垂直方向に移動するフォーカス方向移動手段と、前記情報担体における情報層の反射率を検出する反射率検出手段とを備え、前記反射率検出手段は、光ビームの収束点を前記フォーカス方向移動手段によりフォーカス方向に移動させた際の前記位置ずれ検出手段からの信号のゼロクロスにおける前記加算信号からの信号レベルから前記所定の情報層の反射率と他の情報層の反射率とを検出することを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
光ビームの収束点を前記情報担体の情報層に対し垂直方向に移動するフォーカス方向移動手段と、前記位置ずれ検出手段からの信号基づき前記フォーカス方向移動手段を駆動し、光ビームの収束点が前記所定の情報層において所定の収束状態になるよう制御するフォーカス制御手段と、前記情報担体における情報層の反射率を検出する反射率検出手段とを備え、前記反射率検出手段は、前記フォーカス制御手段により前記所定の情報層にフォーカス制御をかけた際に得られる前記加算信号からの信号レベルから前記所定の情報層の反射率を検出し、前記フォーカス制御手段により他の情報層にフォーカス制御をかけた際に得られる前記加算信号からの信号レベルから他の情報層の反射率を検出することを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記反射光量特性は、前記所定の情報層と他の情報層との層間距離によって発生する球面収差量に応じて変化することを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
光ビームの収束点を前記情報担体の情報層に対し垂直方向に移動するフォーカス方向移動手段と、前記反射光量特性を保存する保存手段とを備え、前記保存手段は、あらかじめ単一の情報層を情報担体の情報層に対して光ビームの収束点を前記フォーカス方向移動手段によりフォーカス方向に移動させた際の前記加算信号の変化特性を取得、保存し、前記他層迷光検出手段は、前記反射光量特性保存手段に保存された加算信号の変化特性を前記反射光量特性として用いて前記他層迷光成分を算出することを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ等の光源を用いて光ディスク（再生専用、記録再生用などの各種の光ディスクを含む）上の情報を再生する、または光ディスク上に情報を記録する光ディスク装置、特に積層された複数の情報面を有する多層光ディスクに対し、他層迷光を補正する他層迷光補正手段を有する光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク装置は映像信号及び音響信号の記録及び再生に広く利用されている。光ディスク装置において、光ディスクの情報層に書き込まれた情報を読み出す処理は、光ピックアップにより情報層上に収束された微小な光ビームスポットが微細なトラックを走査することにより行われる。この場合、光ディスクに書き込まれた情報を正確かつ連続的に読み出すには、光ビームスポットをトラックに追従させるサーボ技術が不可欠である。
【０００３】
したがって、光ディスク装置では一般に、光ビームスポットと光ディスクの情報層との位置ずれを検出するフォーカスエラー信号（以降、ＦＥ信号と称す）に基づいて、光ビームスポットを情報層に追従させるフォーカス制御が行われる。加えて、光ビームスポットとトラック中心との位置ずれを検出するトラッキングエラー信号（以降、ＴＥ信号と称す）に基づいて、光ビームスポットをトラックに追従させるトラッキング制御が行われる。
【０００４】
また、前述したＦＥ信号及びＴＥ信号は一般に、戻り光の光量でＦＥ信号及びＴＥ信号を正規化するＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路によって、光ディスクの反射率が変化したり、記録または再生時に光ビーム照射パワーが変化したりした場合であっても検出ゲインが一定に保たれる。その結果、安定したフォーカス制御及びトラッキング制御が実現できる。
【０００５】
ところで、このような光ディスク装置で、情報層が複数設けられている多層光ディスクの記録または再生をする場合、以下の課題が生じる。
【０００６】
例えば２層光ディスクにおいて信号を再生するために、アクセス対象である一方の情報層に光ビームを照射した場合、一方の情報層からの反射光にアクセス対象となっていない他方の情報層からの反射光（他層迷光）が含まれる。そのため、検出される光ビームの戻り光量は、一方の情報層からの戻り光量と他層迷光との和となるため、正しい戻り光量が検出できない。その結果、ＡＧＣ回路では、光ディスクの反射率の変化及び記録又は再生時の光ビーム照射パワーの変化を補正するための正規化が正しく行われず、適切な検出ゲインを有するＦＥ信号及びＴＥ信号が得られない。したがって、フォーカス制御及びトラッキング制御の不安定化につながり、光ディスク装置の記録及び再生性能の低下を招く。
【０００７】
このような課題を解決するために、他層迷光を検出するための専用のディテクタを設け、他層迷光の検出光量を戻り光量の検出光量から減算した結果をＡＧＣ回路に用いることで、戻り光量を補正し、他層迷光の影響を低減させたエラー信号を生成する光ピックアップが提案されている（例えば、特開２００５−３４６８８２号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３４６８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の光ピックアップにおける他層迷光信号成分の補正は、他層迷光を検出するための専用ディテクタを必要とする。そのため、光学部品、光学部品の周辺回路及び調整工程の増加を招き、その結果、光ディスク装置のコストが上昇するという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、安定したフォーカス及びトラッキング制御を実現するために、専用ディテクタを使用せずに他層迷光を検出する他層迷光検出手段、及び戻り光量に含まれる他層迷光を補正する他層迷光補正手段を備えた光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記従来の課題を解決するために、本発明の光ディスク装置は、情報担体の所定の情報層へ光ビームを収束、照射する収束手段と、情報担体の情報層より反射された光ビームの戻り光を複数の領域で受光する受光手段と、受光手段からの信号を加算する加算手段と、受光手段からの信号に基づき、光ビームの収束点と所定の情報層における情報を記録あるいは再生する点との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、位置ずれ検出手段からの信号と加算手段からの信号とを除算して正規化信号を生成する正規化手段と、加算手段からの信号に含まれ、所定の情報層とは異なる他の情報層から反射された光ビームの戻り光である他層迷光に相当する他層迷光信号成分を検出する他層迷光検出手段と、加算手段からの信号に含まれる他層迷光成分を補正する他層迷光補正手段とを備え、他層迷光補正手段は、他層迷光検出手段の検出結果に基づいて加算信号に含まれる他層迷光を補正し、正規化手段は、他層迷光補正手段により他層迷光を補正した後の加算信号を用いて正規化信号を生成することを特徴とする。
【００１２】
また本発明の光ディスク装置の他層迷光検出手段は、単一の情報層を持つ情報担体の情報層に対して光ビームの収束点が垂直方向に移動した際の光ビームの収束点と情報層との間の相対位置変化に対する加算手段からの信号レベル変化を示す反射光量特性と、所定の情報層と他の情報層との層間距離と、所定の情報層の反射率と、他の情報層の反射率とから他層迷光成分を算出することを特徴とする。
【００１３】
また本発明の光ディスク装置は、光ビームの収束点を情報担体の情報層に対し垂直方向に移動するフォーカス方向移動手段と、所定の情報層と他の情報層との層間距離を検出する層間距離検出手段とを備え、層間距離検出手段は、光ビームの収束点をフォーカス方向移動手段によりフォーカス方向に移動させた際の位置ずれ検出手段からの信号のゼロクロス間隔から層間間隔を検出することを特徴とする。
【００１４】
また本発明の光ディスク装置は、装着された情報担体の種類が判明した際に判明した種類に基づき層間間隔を決定することを特徴とする。
【００１５】
また本発明の光ディスク装置は、光ビームの収束点を情報担体の情報層に対し垂直方向に移動するフォーカス方向移動手段と、情報担体における情報層の反射率を検出する反射率検出手段とを備え、反射率検出手段は、光ビームの収束点をフォーカス方向移動手段によりフォーカス方向に移動させた際の位置ずれ検出手段からの信号のゼロクロスにおける加算信号からの信号レベルから所定の情報層の反射率と他の情報層の反射率とを検出することを特徴とする。
【００１６】
また本発明の光ディスク装置は、光ビームの収束点を情報担体の情報層に対し垂直方向に移動するフォーカス方向移動手段と、位置ずれ検出手段からの信号基づきフォーカス方向移動手段を駆動し、光ビームの収束点が所定の情報層において所定の収束状態になるよう制御するフォーカス制御手段と、情報担体における情報層の反射率を検出する反射率検出手段とを備え、反射率検出手段は、フォーカス制御手段により所定の情報層にフォーカス制御をかけた際に得られる加算信号からの信号レベルから所定の情報層の反射率を検出し、フォーカス制御手段により他の情報層にフォーカス制御をかけた際に得られる加算信号からの信号レベルから他の情報層の反射率を検出することを特徴とする。
【００１７】
また本発明の光ディスク装置の反射光量特性は、所定の情報層と他の情報層との層間距離によって発生する球面収差量に応じて変化することを特徴とする。
【００１８】
また本発明の光ディスク装置は、光ビームの収束点を情報担体の情報層に対し垂直方向に移動するフォーカス方向移動手段と、反射光量特性を保存する保存手段とを備え、保存手段は、あらかじめ単一の情報層を情報担体の情報層に対して光ビームの収束点をフォーカス方向移動手段によりフォーカス方向に移動させた際の加算信号の変化特性を取得、保存し、他層迷光検出手段は、反射光量特性保存手段に保存された加算信号の変化特性を反射光量特性として用いて他層迷光成分を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光ディスク装置は、加算手段からの信号に含まれ、光ビームが収束照射されている所定の情報層とは異なる他の情報層から反射された光ビームの戻り光である他層迷光に相当する他層迷光信号成分を検出する他層迷光検出手段と、加算手段からの信号に含まれる他層迷光成分を補正する他層迷光補正手段とを備え、他層迷光補正手段は、他層迷光検出手段の検出結果に基づいて加算信号に含まれる他層迷光を補正し、正規化手段は、他層迷光補正手段により他層迷光を補正した後の加算信号を用いてフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を正規化するので、正しく正規化されたフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を用いてフォーカス制御やトラッキング制御を行うことが可能となるため、制御の安定性が向上し、光ディスク装置の記録及び再生性能の向上が実現できる。
【００２０】
また本発明の光ディスク装置の他層迷光検出手段は、単一の情報層を持つ情報担体の情報層に対して光ビームの収束点が垂直方向に移動した際の光ビームの収束点と情報層との間の相対位置変化に対する加算信号のレベル変化を示す反射光量特性と、所定の情報層と他の情報層との層間距離と、所定の情報層の反射率と、他の情報層の反射率とから他層迷光成分を算出するので、他層迷光成分を補正した加算信号を用いてフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を正しく正規化し、それら信号を用いてフォーカス制御やトラッキング制御を行うことが可能となるため、制御の安定性が向上し、光ディスク装置の記録及び再生性能の向上が実現できる。
【００２１】
また本発明の光ディスク装置は、光ビームの収束点を情報層に対し垂直方向に移動するフォーカス方向移動手段と、所定の情報層と他の情報層との層間距離を検出する層間距離検出手段とを備え、層間距離検出手段は、光ビームの収束点をフォーカス方向移動手段によりフォーカス方向に移動させた際のフォーカスエラー信号のゼロクロス間隔から層間間隔を検出するため、加算信号に対して記録及び再生をする多層光ディスクに応じた他層迷光成分の算出と補正が可能となるため、制御の安定性が向上し、光ディスク装置の記録及び再生性能の向上が実現できる。
【００２２】
また本発明の光ディスク装置は、装着された光ディスクの種類が判明した際に層間間隔を決定するため、加算信号に対して記録及び再生をする多層光ディスクに応じた他層迷光成分の算出と補正が可能となるため、制御の安定性が向上し、光ディスク装置の記録及び再生性能の向上が実現できる。
【００２３】
また本発明の光ディスク装置は、光ビームの収束点を情報層に対し垂直方向に移動するフォーカス方向移動手段と、情報層の反射率を検出する反射率検出手段とを備え、反射率検出手段は、光ビームの収束点をフォーカス方向移動手段によりフォーカス方向に移動させた際のフォーカスエラー信号のゼロクロスにおける加算信号レベルから所定の情報層の反射率と他の情報層の反射率とを検出するため、加算信号に対して記録及び再生をする多層光ディスクに応じた他層迷光成分の算出と補正が可能となるため、制御の安定性が向上し、光ディスク装置の記録及び再生性能の向上が実現できる。
【００２４】
また本発明の光ディスク装置は、光ビームの収束点を情報層に対し垂直方向に移動するフォーカス方向移動手段と、フォーカスエラー信号に基づきフォーカス方向移動手段を駆動し、光ビームの収束点が所定の情報層において所定の収束状態になるよう制御するフォーカス制御手段と、情報層の反射率を検出する反射率検出手段とを備え、反射率検出手段は、フォーカス制御手段により所定の情報層にフォーカス制御をかけた際に得られる加算信号レベルと、他の情報層にフォーカス制御をかけた際に得られる加算信号レベルとから所定の情報層及び他の情報層の反射率を検出するので、加算信号に対して記録及び再生をする多層光ディスクに応じた他層迷光成分の算出と補正が可能となるため、制御の安定性が向上し、光ディスク装置の記録及び再生性能の向上が実現できる。
【００２５】
また本発明の光ディスク装置の反射光量特性は、所定の情報層と他の情報層との層間距離によって発生する球面収差量に応じて変化するので、球面収差の影響が大きい多層光ディスクにおいて、光ディスクに応じた加算信号の他層迷光成分の算出と補正が可能となるため、制御の安定性が向上し、光ディスク装置の記録及び再生性能の向上が実現できる。
【００２６】
また本発明の光ディスク装置は、光ビームの収束点を情報層に対し垂直方向に移動するフォーカス方向移動手段と、反射光量特性を保存する保存手段とを備え、保存手段は、あらかじめ単一の情報層を持つ光ディスクに対して光ビームの収束点をフォーカス方向に移動させた際の加算信号の変化特性を取得、保存し、他層迷光検出手段は、保存手段に保存された加算信号の変化特性を反射光量特性として用いて他層迷光成分を算出するため、装置に応じた他層迷光成分の算出と補正が可能となるため、制御の安定性が向上し、光ディスク装置の記録及び再生性能の向上が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１の光ディスク装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における、ディテクタ１０８の検出領域を示す平面図
【図３】本発明の実施の形態１における、単層光ディスクに対して光ビームスポットをフォーカス方向に移動させた場合に得られる光ビームの戻り光量を示す波形図
【図４】本発明の実施の形態１における、２層光ディスクに対して光ビームスポットをフォーカス方向に移動させた場合に得られるＦＥ信号とＦＳ信号を示す波形図
【図５】本発明の実施の形態１における、球面収差の影響が大きい場合の異なる層間距離（１５μｍ、２０μｍ）を持つ２層光ディスクに対して光ビームスポットをフォーカス方向に移動させた場合に得られるＦＳ信号を示す波形図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【００３０】
光源１０１は、半導体レーザ素子で構成され、光ディスク１０６の情報層に対し、光ビームを出力する。コリメータレンズ１０２は、光源１０１から出射された発散光を平行光に変換する。偏光ビームスプリッタ１０３は、光源１０１から出射された光ビームの直線偏光成分を全反射し、光源１０１から出射された光ビームの直線偏光成分に直交する直線偏光成分を全透過する。１／４波長板１０４は、透過する光ビームを円偏光から直線偏光に変換すると共に、直線偏光から円偏光に変換する。対物レンズ１０５は、光ディスク１０６の情報層に光ビームを集光する。また、対物レンズ１０５は、複数の情報層を有する光ディスク１０６の所定の情報層に光ビームを収束させる。光ディスク１０６は、第１情報層と第２情報層とを有する。集光レンズ１０７は、偏光ビームスプリッタ１０３を透過した光ビームをディテクタ１０８に集光する。ディテクタ１０８は、受光した光ビームを電気信号に変換する。ディテクタ１０８は、４分割受光素子からなる。
【００３１】
ここで、図２に、ディテクタ１０８の平面図を示す。図２は、本発明の実施の形態１におけるディテクタ１０８の構成を示す平面図である。図２において、上下方向が光ディスク１０６の径方向（以降、トラッキング方向と称す）、左右方向がトラック長手方向である。
【００３２】
図２に示すように、ディテクタ１０８は４分割されたＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなる。
【００３３】
ディテクタ１０８は、所定の情報層より反射された光ビームの戻り光を受光する。プリアンプ１１０は、ディテクタ１０８の分割された各検出領域Ａ〜Ｄからの出力電流を電圧に変換し、変換された電圧を出力信号ＳＡ〜ＳＤとして出力する。加算器１１１は、出力信号ＳＡと出力信号ＳＣとを加算し、ＦＥＰ信号として出力する。加算器１１２は、出力信号ＳＢと出力信号ＳＤとを加算し、ＦＥＮ信号として出力する。減算器１１３は、ＦＥＰ信号とＦＥＮ信号とを減算し、ＦＥ信号を出力する。加算器１１４は、ＦＥＰ信号とＦＥＮ信号とを加算し、フォーカス加算信号（以降、ＦＳ信号と称す）を出力する。減算器１１３からのＦＥ信号および加算器１１４からのＦＳ信号はマイクロコンピュータ１１５（以降、マイコンと称す）に入力される。マイコン１１５は、オフセット設定信号をオフセット出力部１１６へ出力する。オフセット出力部１１６は、マイコン１１５からのオフセット設定信号に応じてレベルが変化するオフセット値を出力する。減算器１１７は、ＦＳ信号とオフセット値とを演算し、減算結果を出力する。ＡＧＣ部１１８は、減算器１１７の出力信号を用いてＦＥ信号を正規化し、正規化した信号をＦＥ＿ＡＧＣ信号として出力する。フォーカス制御部１１９は、ＦＥ＿ＡＧＣ信号に基づき、フォーカス制御信号を出力する。フォーカス駆動部１２０は、ＦＥ＿ＡＧＣ信号に基づき、フォーカスアクチュエータ駆動信号を出力する。フォーカスアクチュエータ１０９は、フォーカスアクチュエータ駆動信号に基づいて、対物レンズ１０５を情報層に対し垂直方向（以降、フォーカス方向と称す）に移動させる。
【００３４】
以上のように、光ピックアップ１００は、光源１０１とコリメータレンズ１０２と偏光ビームスプリッタ１０３と１／４波長板１０４と対物レンズ１０５と集光レンズ１０７とディテクタ１０８とフォーカスアクチュエータ１０９とで構成されている。また、収束手段は、対物レンズ１０５である。また、受光手段は、ディテクタ１０８である。また、加算手段は、加算器１１１と加算器１１２と加算器１１４とで構成されている。また、位置ずれ検出手段は、受光手段と加算器１１１と加算器１１２と減算器１１３とで構成されている。また、正規化手段は、ＡＧＣ部である。また、他層迷光検出手段は、加算手段とマイコン１１５とで構成されている。また、他層迷光補正手段はオフセット出力部１１６と減算器１１７とで構成されている。また、フォーカス方向移動手段は、フォーカスアクチュエータ１０９である。また、層間距離検出手段は、位置ずれ検出手段とマイコン１１５とで構成されている。また、反射率検出手段は、位置ずれ検出手段と加算手段とマイコン１１５とで構成されている。また、フォーカス制御手段は、フォーカス制御部１１９とフォーカス駆動部１２０とで構成されている。
【００３５】
以上のように構成された光ディスク装置の動作について説明する。
【００３６】
光源１０１から出射された直線偏光の光ビームは、コリメータレンズ１０２に入射され、コリメータレンズ１０２によって平行光にされる。コリメータレンズ１０２によって平行光にされた光ビームは、偏光ビームスプリッタ１０３に入射される。偏光ビームスプリッタ１０３を反射した光ビームは、１／４波長板１０４で円偏光にされる。１／４波長板１０４で円偏光にされた光ビームは、対物レンズ１０５に入射され、光ディスク１０６上に収束照射される。
【００３７】
光ディスク１０６で反射した光ビームは、偏光ビームスプリッタ１０３を透過し、集光レンズ１０７に入射される。集光レンズ１０７に入射された光ビームは、ディテクタ１０８に入射される。ディテクタ１０８に入射された光ビームは、ディテクタ１０８におけるＡ〜Ｄの各領域で電気信号に変換される。
【００３８】
ディテクタ１０８の各領域で変換された電気信号は、プリアンプ１１０で信号ＳＡ〜ＳＤに変換される。プリアンプ１１０の出力信号ＳＡ、ＳＣは、加算器１１１で加算される。プリアンプ１１０の出力信号ＳＢ、ＳＤは、加算器１１２で加算される。加算器１１１の出力信号と加算器１１２の出力信号は、減算器１１３で減算され、光ディスク１０６の情報層上における光ビームスポットと情報層の位置関係を示すＦＥ信号となる。加算器１１１の出力信号と加算器１１２の出力信号は、加算器１１４で加算され、光ディスク１０６の情報層からの光ビームの戻り光量を示すＦＳ信号となる。
【００３９】
ＦＳ信号およびＦＥ信号は、マイコン１１５に入力される。マイコン１１５は、入力されたＦＳ信号およびＦＥ信号に基づいてＦＳ信号に含まれる他層迷光成分を算出し、オフセット出力部１１６に算出結果を設定する。
【００４０】
ＦＳ信号は、減算器１１７で他層迷光成分に相当するオフセット出力部１１６の出力レベルと減算され、他層迷光成分が補正された補正ＦＳ信号となる。ＦＥ信号と補正ＦＳ信号は、ＡＧＣ部１１８に入力され、ＦＥ信号を補正ＦＳ信号で除算することにより、光ビームの戻り光量に応じて正規化されたＦＥ＿ＡＧＣ信号が出力される。ＦＥ＿ＡＧＣ信号、フォーカス制御部１１９に入力され、例えばディジタルシグナルプロセッサ（以降、ＤＳＰと称する）によるディジタルフィルタで構成された位相補償回路、低域補償回路を通過して、フォーカス駆動信号となる。フォーカス駆動信号は、フォーカス駆動部１２０に入力、増幅されてフォーカスアクチュエータ１１０に出力される。
【００４１】
以上の動作によって、他層迷光を補正したＦＳ信号を用いて正規化されたＦＥ＿ＡＧＣ信号によって、光ディスク１０６の情報層上に光ビームの収束点が正しく位置するように制御するフォーカス制御が実現される。
【００４２】
ここで、本実施の形態における他層迷光成分の算出について説明する。
【００４３】
図３は、本発明の実施の形態１において、単層光ディスクに対して光ビームスポットをフォーカス方向に移動させた場合に得られる光ビームの戻り光量を示す波形図である。図３において、縦軸ｆ（ｘ）は戻り光量をピーク値で正規化した値であり、横軸ｘは光ディスクの情報層位置を基準としたフォーカス方向位置である。図３に示すように、戻り光量は情報層位置でレベルが最大となり、情報層位置から離れるにしたがってレベルが下がる特性を持つ。また、ＦＳ信号は図３に示すｆ（ｘ）と同様の特性を持つが、そのレベルは照射パワーと情報層の反射率に比例する。すなわち、照射パワーと情報層の反射率よって決定される定数Ｒを用いて次式で与えられる。
【００４４】
［数１］
ＦＳ＝Ｒ×ｆ（ｘ）
一方、図４は、本発明の実施の形態１において、２層光ディスクに対して光ビームスポットをフォーカス方向に移動させた場合に得られるＦＥ信号とＦＳ信号を示す波形図である。図４（ａ）はＦＥ信号であり、層間距離ｄの２つの情報層（Ｌ０層およびＬ１層）のフォーカス方向位置において、ＦＥ信号がゼロクロスする。
【００４５】
図４（ｂ）の実線はＦＳ信号であり、図に示すようにＬ０層位置に対応するＦＥ信号ゼロクロス位置ではＦＳ０、Ｌ１層位置に対応するＦＥ信号ゼロクロス位置ではＦＳ１のレベルを持つ。また、図４（ｂ）において、破線ｆｓ０はＬ０層のみが存在する場合に得られるＦＳ信号であり、一点鎖線ｆｓ１はＬ１層のみが存在する場合に得られるＦＳ信号であり、２層光ディスクにおいて得られるＦＳ信号（実線）はこれらｆｓ０（破線）とｆｓ１（一点鎖線）との和となる。図４（ｃ）は、図４（ｂ）においてＬ０層のみが存在する場合に得られるＦＳ信号であるｆｓ０（破線）を抽出した波形図であり、Ｌ０層位置でレベルｆｓ００となり、Ｌ１層位置でレベルｆｓ０１を持つ。同様に図４（ｄ）は、図４（ｂ）においてＬ１層のみが存在する場合に得られるＦＳ信号であるｆｓ１（一点鎖線）を抽出した波形図であり、Ｌ１層位置でレベルｆｓ１１となり、Ｌ０層位置でレベルｆｓ１０を持つ。以上のことから、ＦＳ０およびＦＳ１は次式で与えられる。
【００４６】
［数２］
ＦＳ０＝ｆｓ００＋ｆｓ１０
［数３］
ＦＳ１＝ｆｓ１１＋ｆｓ０１
ここで、ｆｓ１０がＬ０層における他層迷光成分（Ｌ１層からの戻り光量成分）であり、ｆｓ０１がＬ１層における他層迷光成分（Ｌ０層からの戻り光量成分）である。
【００４７】
また、ｆｓ００、ｆｓ１０、ｆｓ１１、ｆｓ０１は、数１に示したように、照射パワーと情報層Ｌ０の反射率によって決まる定数Ｒ０、および照射パワーと情報層Ｌ１の反射率によって決まる定数Ｌ１、単層光ディスクにおける戻り光量のフォーカス方向位置特性ｆ（ｘ）を用いて表現できるため、ＦＳ０およびＦＳ１は次式となる。
【００４８】
［数４］
ＦＳ０＝Ｒ０×ｆ（０）＋Ｒ１×ｆ（ｄ）＝Ｒ０＋Ｒ１×ｆ（ｄ）
［数５］
ＦＳ１＝Ｒ１×ｆ（０）＋Ｒ０×ｆ（−ｄ）＝Ｒ１＋Ｒ０×ｆ（−ｄ）
数４、５より、Ｌ０層において得られるＦＳ信号レベルＦＳ０、Ｌ１層において得られるＦＳ信号レベルＦＳ１、層間距離ｄ、単層光ディスクにおける戻り光量のフォーカス方向位置特性ｆ（ｘ）を用いてＲ０、Ｒ１は次式となる。
【００４９】
［数６］
Ｒ０＝（ＦＳ０−ｆ（ｄ）×ＦＳ１）／（１−ｆ（ｄ）×ｆ（−ｄ））
［数７］
Ｒ１＝（ＦＳ１−ｆ（−ｄ）×ＦＳ０）／（１−ｆ（ｄ）×ｆ（−ｄ））
したがって、他層迷光成分ｆｓ１０、ｆｓ０１は次式となる。
【００５０】
［数８］
ｆｓ１０＝Ｒ０×ｆ（ｄ）＝（ＦＳ０−ｆ（ｄ）×ＦＳ１）／（１−ｆ（ｄ）×ｆ（−ｄ））×ｆ（ｄ）
［数９］
ｆｓ０１＝Ｒ１×ｆ（−ｄ）＝（ＦＳ１−ｆ（−ｄ）×ＦＳ０）／（１−ｆ（ｄ）×ｆ（−ｄ））×ｆ（−ｄ）
以上により、Ｌ０層において得られるＦＳ信号レベルＦＳ０、Ｌ１層において得られるＦＳ信号レベルＦＳ１、層間距離ｄ、単層光ディスクにおける戻り光量のフォーカス方向位置特性ｆ（ｘ）を用いて他層迷光成分のレベルｆｓ１０、ｆｓ０１を算出することができる。
【００５１】
ここで、本実施の形態において、他層迷光成分の算出に用いるＦＳ信号レベルＦＳ０、ＦＳ１の検出について説明する。
【００５２】
図４（ａ）に示したように、光ビームスポットをフォーカス方向へ移動させた場合、各レイヤの情報層位置に対応してＦＥ信号にゼロクロスが発生する。
【００５３】
本実施の形態においては、装置起動時に行われる光ビームスポットをフォーカス方向へ移動させる動作である所謂ディスクサーチ動作時にＦＥ信号のゼロクロス点におけるＦＳ信号レベルを検出することでＦＳ０およびＦＳ１を検出する。
【００５４】
すなわち、ディスクサーチ動作時に、マイコン１１５は入力されたＦＥ信号のゼロクロスタイミングを検出すると共に、マイコン１１５は検出されたＦＥ信号ゼロクロスタイミングにおけるＦＳ信号レベルをＦＳ０およびＦＳ１として検出することができる。
【００５５】
ここで、本実施の形態において、他層迷光成分の算出に用いる層間距離ｄの検出について説明する。
【００５６】
上記したように、ディスクサーチ動作時に、各レイヤの情報層位置に対応してＦＥ信号にゼロクロスが発生する。本実施の形態においては、ディスクサーチ動作時にＦＥ信号のゼロクロス点間隔時間を検出することで層間距離ｄを検出する。
【００５７】
すなわち、ディスクサーチ動作時に、マイコン１１５が入力されたＦＥ信号のゼロクロス点間隔時間を検出し、検出結果と光ビームスポットの移動速度から光ディスクの層間距離ｄを求めることができる。
【００５８】
ここで、本実施の形態において、他層迷光成分の算出に用いる単層光ディスクにおける戻り光量のフォーカス方向位置特性ｆ（ｘ）について説明する。
【００５９】
図３に示したｆ（ｘ）は、ある光ディスク装置の光ピックアップにおける単層光ディスクでの戻り光量を、光学シミュレーションによって求めた理想的な特性である。本実施の形態では、この特性ｆ（ｘ）をマイコン１１５が所持しており、マイコン１１５は検出したＦＳ０とＦＳ１と層間距離ｄを用いて他層迷光成分ｆｓ１０、ｆｓ０１を算出することができる。
【００６０】
次に、本実施の形態における他層迷光成分の補正について説明する。
【００６１】
本実施の形態では、マイコン１１５で算出された他層迷光成分のレベルを用いて他層迷光補正を行う。すなわち、光ビームスポットがＬ０層上に位置する際は、マイコン１１５が上記数８で算出された他層迷光成分ｆｓ１０をオフセット出力部１１６に設定し、減算部１１７でＦＳ信号から他層迷光成分を減算することで、ＦＳ信号に含まれるＬ１層からの他層迷光成の補正が可能となる。一方、光ビームスポットがＬ１層上に位置する際は、マイコン１１５が上記数９で算出された他層迷光成分ｆｓ０１をオフセット出力部１１６に設定し、減算部１１７でＦＳ信号から他層迷光成分を減算することで、ＦＳ信号に含まれるＬ０層からの他層迷光成の補正が可能となる。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態では、Ｌ０層におけるＦＳ信号レベルＦＳ０、Ｌ１層におけるＦＳ信号レベルＦＳ１、層間距離ｄ、単層光ディスクにおける戻り光量のフォーカス方向位置特性を用いて他層迷光成分のレベルを算出し、それを用いて他層迷光補正を行う。
【００６３】
したがって、Ｌ０層、Ｌ１層、いずれの情報層においても、他層迷光を補正したＦＳ信号を用いて正しくＦＥ信号を正規化し、正規化されたＦＥ＿ＡＧＣ信号を用いてフォーカス制御が可能となるため、情報層の反射率変化及び記録又は再生時の光ビーム照射パワーの変化があっても検出ゲインが一定に保たれ、安定したフォーカス制御が可能となり、その結果、光ディスク装置の記録及び再生性能の向上が実現できる。
【００６４】
なお、本実施の形態においては、ＦＳ信号レベルＦＳ０、ＦＳ１の検出を、ディスクサーチ動作時に得られる各情報層に対応したＦＥ信号ゼロクロス位置におけるＦＳ信号レベルとしたが、以下のようにしてもよい。すなわち、各情報層に光ビームスポットが位置するようにフォーカス制御をかけた際のＦＳ信号のレベルを検出する方法である。このとき、Ｌ０層にフォーカス制御をしている際に、マイコン１１５は入力されたＦＳ信号レベルをＦＳ０として検出し、Ｌ１層にフォーカス制御をしている際に、マイコン１１５は入力されたＦＳ信号レベルをＦＳ１として検出することができる。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、ディスクサーチ動作時のＦＥ信号ゼロクロス点間隔時間を検出することで層間距離ｄを検出するとしたが、以下の構成としてもよい。すなわち、光ディスク装置に装着された光ディスクのディスク種類が判別した際に層間距離ｄを決定する構成である。
【００６６】
複数の情報層を有する光ディスクの層間間隔は、光ディスクの物理規格によって決まっており、例えば、２層Ｂｌｕ−ｒａｙディスクであれば、Ｌ０層とＬ１層の層間間隔ｄは２５μｍである。したがって、光ディスク装置起動において、ディスク情報を読み取りディスク種類を判別した際にディスク種類に応じて層間距離ｄを決定することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態においては、ｆ（ｘ）を光学シミュレーションによって求めた理想的な特性であるとしたが、以下のようにしてもよい。すなわち、光ディスク装置があらかじめ単層ディスクに対してディスクサーチ動作を行うことで得られたＦＳ信号のフォーカス方向位置特性を記憶回路に保存しておき、他層迷光成分を算出する際に保存された特性を用いる構成である。
【００６８】
このとき、マイコン１１５はあらかじめ単層ディスクに対してディスクサーチを行った際に入力されたＦＳ信号のフォーカス方向位置特性を取得し、データを格納する記憶回路であるメモリに取得した特性を格納する。そして、他層迷光成分を算出する際にマイコン１１５は格納された特性を用いて他層迷光成分ｆｓ１０およびｆｓ０１を算出することができる。
【００６９】
以上の構成にすることで、光ピックアップ１００が使用する部品や調整工程のばらつきでＦＳ信号のフォーカス方向位置特性が変化しても、マイコン１１５が他層迷光成分の算出に用いる特性は光ピックアップ毎に最適な特性となるので、精度良く他層迷光成分の算出が可能となる。
【００７０】
なお、本実施の形態において、他層迷光成分の算出に用いるＬ０層およびＬ１層のみの場合に得られるＦＳ信号特性ｆｓ０、ｆｓ１を同一の特性ｆ（ｘ）としたが、以下のようにしてもよい。すなわち、光ビームを照射している情報層のみの場合に得られるＦＳ信号特性と、他層のみの場合に得られるＦＳ信号特性を異なる特性とする構成である。
【００７１】
一般に光ビームスポットにおいて、光ディスクの基材厚が設計からずれると球面収差が発生する。この球面収差は、対物レンズ１０５の開口数の４乗に比例し、光源の波長に反比例する。したがって、例えばＢｌｕ−ｒａｙディスク装置において光ディスクの基材厚変化によって光ビームスポットで発生する球面収差は大きく、その影響は無視できないものとなる。
【００７２】
ここで、例えば２層Ｂｌｕ−ｒａｙディスクにおいてＬ０層におけるＬ１層からの他層迷光を考えると、そのＦＳ信号特性ｆｓ１は層間距離２５μｍによって発生する球面収差によりｆｓ０のＦＳ信号特性であるｆ（ｘ）とは異なった特性となる。
【００７３】
図５は、球面収差の影響が大きい場合の２層光ディスクにおいて、層間距離が異なる場合のＬ０層におけるＬ１層からの他層迷光を示す波形図である。図５において、ｇ１５（ｘ）は層間距離が１５μｍである場合におけるＬ１層のみの場合のＦＳ信号であり、ｇ１５（ｘ）は層間距離が１５μｍである場合におけるＬ１層のみの場合のＦＳ信号である。図５に示すように、Ｌ０層におけるＬ１層の他層迷光成分のフォーカス方向位置特性は層間距離ｄによって異なるため、その特性をｇｄ（ｘ）とすると、ＦＳ０およびＦＳ１を表す数４および数５は次式となる。
【００７４】
［数１０］
ＦＳ０＝Ｒ０×ｆ（０）＋Ｒ１×ｇｄ（ｄ）＝Ｒ０＋Ｒ１×ｇｄ（ｄ）
［数１１］
ＦＳ１＝Ｒ１×ｆ（０）＋Ｒ０×ｇｄ（−ｄ）＝Ｒ１＋Ｒ０×ｇｄ（−ｄ）
このとき、他層迷光成分ｆｓ１０、ｆｓ０１は次式となる。
【００７５】
［数１２］
ｆｓ１０＝Ｒ０×ｇｄ（ｄ）＝（ＦＳ０−ｇｄ（ｄ）×ＦＳ１）／（１−ｇｄ（ｄ）×ｇｄ（−ｄ））×ｇｄ（ｄ）
［数１３］
ｆｓ０１＝Ｒ１×ｇｄ（−ｄ）＝（ＦＳ１−ｇｄ（−ｄ）×ＦＳ０）／（１−ｇｄ（ｄ）×ｇｄ（−ｄ））×ｇｄ（−ｄ）
以上の構成にすることで、マイコン１１５は検出された層間距離ｄに応じて他層迷光成分の算出に用いる特性を変更するので、球面収差の影響が無視できない場合においても、マイコン１１５が精度良く他層迷光成分を算出することが可能となる。
【００７６】
なお、本実施の形態においては、ＦＳ信号によりＦＥ信号を正規化する場合の他層迷光成分の算出と補正について説明したが、ＦＳ信号により所謂トラッキングエラー信号（以降、ＴＥ信号と称する）を正規化する場合でも同様の効果が得られる。すなわち、プリアンプ１１０からの出力信号ＳＡ〜ＳＤを用いて、例えばプッシュプル法によりＴＥ信号を生成する場合、ＴＥ信号を正規化するための全加算信号としてＦＳ信号を用いる。したがって、本実施の形態によりＦＳ信号に含まれる他層迷光成分を算出し、他層迷光成分の補正を行うことができるため、他層迷光を補正したＦＳ信号を用いて正しくＴＥ信号を正規化し、正規化されたＴＥ＿ＡＧＣ信号を用いてトラッキング制御が可能となる。すなわち、情報層の反射率変化及び記録又は再生時の光ビーム照射パワーの変化があっても検出ゲインが一定に保たれ、安定したトラッキング制御が可能となり、その結果、光ディスク装置の記録及び再生性能の向上が実現できる。
【００７７】
なお、本実施の形態においては、２つの情報層を有する光ディスクについて説明したが、３層以上の情報層を有する多層光ディスクについても同様にして他層迷光成分の検出が可能であり、他層迷光成分の検出と補正においては情報層の数に限定されることはない。
【００７８】
なお、本実施の形態においては、情報層からの他層迷光成分の検出と補正について説明したが、光ディスク表面からの迷光成分の検出と補正も同様に行うことができる。すなわち、光ディスク表面位置をもう一つの情報層とみなし、表面位置におけるＦＳ信号レベルと表面層と情報層の層間距離を検出することで表面表面迷光成分の算出が可能であり、算出結果を用いて表面迷光成分の補正も可能となる。
【００７９】
なお、本実施の形態においては、情報層によって照射パワーが異なる多層光ディスクにおける他層迷光成分の算出と補正も同様に行うことができる。すなわち、上記したようにマイコン１１５がＦＥ信号とＦＳ信号を用いて他層迷光成分の算出を行う際の照射パワーと、ある情報層(例えばＬ１層)における照射パワーが異なる場合、Ｌ１層における照射パワーと他層迷光成分算出時の照射パワーとの比を他層迷光成分であるｆｓ０１に乗し、その結果を他層迷光成分の補正に用いることで情報層によって照射パワーが異なる場合において適切に他層迷光成分の補正が可能となる。
【００８０】
なお、本実施の形態においては、光ビームを照射している情報層の反射率に対して、他の情報層の反射率が大幅に低い場合、他層迷光成分の算出を簡略化できる、すなわち、たとえばＬ０層の反射率に比べてＬ１層の反射率が大幅に低い場合、Ｒ１≒０とみなしてｆｓ０１≒０とすることができる。
【００８１】
なお、本実施の形態においては、光ビームを照射している情報層と他の情報層の層間距離ｄが大幅に大きい場合、他層迷光成分を無視できる。すなわち、層間距離ｄが大きい場合、ｆ（ｄ）≒０およびｆ（-ｄ)≒０とみなせるため、ｆｓ１０≒０およびｆｓ０１≒０とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の光ディスク装置は、特に積層された複数の情報面を有する多層ディスクに対し、他層迷光を補正した全加算信号を用いてフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を正しく正規化し、正規化後のフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を用いてフォーカス制御およびトラッキング制御を行うので、安定したフォーカス性能およびトラッキング性能を有し、赤色レーザを搭載したＤＶＤレコーダや、青色レーザを搭載したＢｌｕ−ｒａｙディスクレコーダ等に有用である。またレコーダに限らず、プレーヤやＰＣドライブ等の用途にも応用できる。
【符号の説明】
【００８３】
１００    光ピックアップ
１０１    光源
１０２    コリメータレンズ
１０３    偏光ビームスプリッタ
１０４    １／４波長板
１０５    対物レンズ
１０６    光ディスク
１０７    集光レンズ
１０８    ディテクタ
１０９    フォーカスアクチュエータ
１１０    プリアンプ
１１１    加算器
１１２    加算器
１１３    減算器
１１４    加算器
１１５    マイクロコンピュータ（マイコン）
１１６    オフセット出力部
１１７    減算器
１１８    ＡＧＣ部
１１９    フォーカス制御部
１２０    フォーカス駆動部
【図１】
2011227962.tif 000003
【図２】
2011227962.tif 000004
【図３】
2011227962.tif 000005
【図４】
2011227962.tif 000006
【図５】
2011227962.tif 000007