(57)【要約】【課題】  対物レンズで発生する球面収差に応じて、誤った記録及び再生動作を防止する。【解決手段】  光学的記録再生媒体の記録再生層上に光源からの光ビームを集光する対物レンズと、前記光学的記録再生媒体上に集光される光ビームの球面収差量を求める手段を設け、前記球面収差量を求める手段で求めた光ビームの球面収差量が所定量を超えたことにより、前記光学的記録再生媒体の記録又は再生動作を中止する。または、前記光源と対物レンズ間に、前記球面収差量を求める手段で求めた光ビームの球面収差量により前記光ビームの球面収差を補正する球面収差補正手段を設け、前記球面収差量を求める手段で求めた光ビームの球面収差量が所定量を超えたことにより、前記光学的記録再生媒体の記録又は再生動作を中断した後、前記球面収差補正手段により前記光ビームの球面収差を補正し、前記光学的記録再生媒体の記録及び再生動作を再開する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的記録再生媒体の記録再生層上に光源からの光ビームを集光する対物レンズと、前記光学的記録再生媒体上に集光される光ビームの球面収差量を求める手段を設け、前記球面収差量を求める手段で求めた光ビームの球面収差量が所定量を超えたことにより、前記光学的記録再生媒体の記録又は再生動作を中止することを特徴とする光学的記録再生装置。
【請求項２】
光学的記録再生媒体の記録再生層上に光源からの光ビームを集光する対物レンズと、前記光学的記録再生媒体上に集光される光ビームの球面収差量を求める手段と、前記光源と対物レンズ間に、前記球面収差量を求める手段で求めた光ビームの球面収差量により前記光ビームの球面収差を補正する球面収差補正手段を設け、前記球面収差量を求める手段で求めた光ビームの球面収差量が所定量を超えたことにより、前記光学的記録再生媒体の記録又は再生動作を中断した後、前記球面収差補正手段により前記光ビームの球面収差を補正し、前記光学的記録再生媒体の記録又は再生動作を再開することを特徴とする光学的記録再生装置。
【請求項３】
前記球面収差量を求める手段は、前記光学的記録再生媒体から反射又は透過される光ビームを複数の受光素子で検出するセンサ手段と、前記センサ手段の検出信号により前記光学的記録媒体上に集光される光ビームの球面収差量を演算する手段とから成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学的記録再生装置。
【請求項４】
前記所定量は、前記光学的記録再生媒体への記録又は再生動作に応じて各々異なる値に設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学的記録再生装置。
【請求項５】
前記所定量は、前記光学的記録再生媒体への記録動作時において再生動作時よりも高い値に設定したことを特徴とする請求項４に記載の光学的記録再生装置。
【請求項６】
前記所定量は、前記光学的記録再生媒体への記録動作時において補助記憶手段の空き容量に応じて段階的な値に設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学的記録再生装置。
【請求項７】
前記センサ手段における複数の受光素子は、光ビームの光軸に対して同心状に分割したものであることを特徴とする請求項３に記載の光学的記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク・光カード等の光学的情報の記録再生装置に関し、特に高密度記録を目的とした光学的記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音楽・映像データ等の情報の記録再生装置として、コンパクトディスク（ＣＤ）やデジタルヴァーサタイルディスク（ＤＶＤ）等の光ディスク、並びに該光ディスクを取り扱う光学的情報記録再生装置が知られている。
【０００３】
近年、取り扱うデータ量の増加に伴い、該光ディスクを記録再生する光源である半導体レーザ波長λの短波長化や、該半導体レーザから出射される光ビームを該光ディスクに集光する対物レンズの開口数ＮＡを大きくすることにより、該光ディスクを記録再生する光学解像度を高め大容量化を計っている。
【０００４】
例えば、一般的なＣＤにおける波長（λ＝７８０ｎｍ）と開口数（ＮＡ＝０．４５）では、光ディスク上に集光されるスポット径サイズは略１．７μｍであり、該ＣＤよりも大容量化を図って規格化されたＤＶＤにおける波長（λ＝６６０ｎｍ）と開口数（ＮＡ＝０．６）では、光ディスク上に集光されるスポット径サイズは略１．１μｍである。
【０００５】
このようにＤＶＤでは、ＣＤに比べ光源の短波長化と対物レンズの大開口数化を計ることにより、記録密度を略２．５倍程度にした。更には、該光ディスクから再生される再生信号の高度信号処理技術等を導入することにより、１２０ｍｍＣＤの記憶容量６４０ＭＢに対して、１２０ｍｍＤＶＤの記憶容量は４．７ＧＢと７倍強の記憶容量を達成している。また別の規格として、波長（λ＝４０５ｎｍ）と開口数（ＮＡ＝０．８５）を用いるＢＤ（Ｂｌｕｅ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）等も提案されている。
【０００６】
更には、１枚の光ディスクの両面に記録再生可能な記録再生層を設けた両面光ディスクや、１枚の光ディスクの同一面上に複数の記録再生可能な記録再生層を積層する多層ディスクが提案され、更なる大容量化を行っている。
【０００７】
図９は、このような光ディスクを用いる光学的記録再生装置の代表的な構成を示す図である。
【０００８】
光ディスク１から情報を再生する時、並びに該光ディスク１に情報を記録する時には、該光ディスク１を支持するスピンドルモータ２により所定の回転数で回転させる。
【０００９】
その後、半導体レーザ等の光源３から光ビームが出射され、該光ビームを対物レンズ４により該光ディスク１上に集光すると共に、該対物レンズ４を支持する不図示のトラッキングアクチュエータ並びにフォーカスアクチュエータで該対物レンズ４が駆動されることにより、該光ディスク１上に集光される光ビームのトラッキングサーボ並びにフォーカスサーボがかけられて該光ディスク１への情報記録及び情報再生が行われる。
【００１０】
図１０は、２分割センサによるトラッキングエラー信号の検出状態を示す図である。
【００１１】
該光ディスク１のトラッキングサーボとしては、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すプッシュプル方式が広く知られている。該プッシュプル方式は、該光ディスク１から反射される光ビームを該光ディスク１上に形成されるトラックと並行に２分割して設けられた２分割センサ５で検出するものである。図１０（Ａ）に示す状態が、該光ディスク１上に形成されるトラック中心上に、光ビームが対物レンズ４により正確に集光されている状態の時である。この時、２分割センサ５の受光素子である各領域には、光ディスク１から反射される光ビームが同程度の強度で入射され、各領域に対応する出力Ｔａ１とＴａ２が等しい状態となる。図１０（Ｂ）に示す状態が、光ディスク１上に形成されるトラック中心から一方に偏って光ビームが集光されている状態の時である。同図は、光ディスク１から反射される光ビームが、Ｔａ１＜Ｔａ２の不均衡状態の場合を示している。同様に図１０（Ｃ）に示す状態が、光ディスク１上に形成されるトラック中心から他方に偏って光ビームが集光されている状態の時である。同図は、光ディスク１から反射される光ビームが、Ｔａ１＞Ｔａ２の不均衡状態の場合を示している。
【００１２】
このように、該光ディスク１から反射される該光ビームをトラックと並行に２分割して設けられた２分割センサ５で検出し、該２分割センサ５の出力Ｔａ１とＴａ２の差信号（トラッキングエラー信号）ＴＥを差分回路６で求め、該トラッキングエラー信号の誤差がなくなるように、該対物レンズ４を不図示のトラッキングアクチュエータで駆動することにより、該光ディスク１上に設けられた任意のトラック中心に光ビームを集光可能とするものである。
【００１３】
図１１は、４分割センサによるフォーカスエラー信号の検出状態を示す図である。
【００１４】
該光ディスク１のフォーカスサーボとしては、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示す非点収差方式が広く知られている。該非点収差方式は、光ディスク１から反射される光ビームを該光ビームの光軸中心に４分割して設けられた４分割センサ７で検出するものである。図１１（Ａ）に示す状態が、光ディスク１上に形成される記録再生層上に、光ビームが対物レンズ４により正確に集光されている状態の時である。この時、４分割センサ７の受光素子である各領域には、光ディスク１から反射される光ビームが同程度の強度で入射され、各領域に対応する出力Ｆｏ１〜Ｆｏ４が等しい状態となる。図１１（Ｂ）に示す状態が、光ディスク１上に形成される記録再生層から一方に偏って光ビームが集光されている状態の時である。同図は、光ディスク１から反射される光ビームの対角出力和が（Ｆｏ１＋Ｆｏ３）＜（Ｆｏ２＋Ｆｏ４）の不均衡状態の場合を示している。同様に図１１（Ｃ）に示す状態が、光ディスク１上に形成される記録再生層から他方に偏って光ビームが集光されている状態の時である。同図は、光ディスク１から反射される光ビームの対角出力和が（Ｆｏ１＋Ｆｏ３）＞（Ｆｏ２＋Ｆｏ４）の不均衡状態の場合を示している。
【００１５】
このように、光ディスク１から反射される光ビームを光軸中心に４分割して設けられた４分割センサ７で検出し、該４分割センサの出力Ｆｏ１〜Ｆｏ４の対角和を各々加算回路８及び９で求め、該対角和の差信号（フォーカスエラー信号）ＦＥを差分回路１０で求め、該フォーカスエラー信号の誤差がなくなるように、対物レンズ４を不図示のフォーカスアクチュエータで駆動することにより、該光ディスク１上に設けられた任意の記録再生層に光ビームを合焦可能とするものである。
【００１６】
なお、前記トラッキングエラー信号を得るための２分割センサ５と、前記フォーカスエラー信号を得るための４分割センサ７は共用することが可能である。一例として、前記４分割センサ７の（Ｆｏ１＋Ｆｏ４）を前記２分割センサのＴａ１信号の代替えとし、同様に（Ｆｏ２＋Ｆｏ３）をＴａ２信号の代替えとすることが可能である。
【００１７】
なお、このようなトラッキングエラー、フォーカスエラーの検出は、下記非特許文献１により知られている。
【００１８】
光学的記録再生装置においては、光ディスクに用いる前記半導体レーザの光源波長（λ）を小さくし、前記対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくすると共に、多くの新しい信号処理技術の開発により、該光ディスクの記録密度は飛躍的に向上した。
【００１９】
前述の、ＣＤ／ＤＶＤ／ＢＤの代表的な値は、下記表の通りである。
【００２０】
【表１】
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ところで、記録容量（記録密度）を向上するために、該対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくすると、該対物レンズの開口数(ＮＡ)の４乗に反比例して球面収差が増加するため、ディスクの透過層の厚さすなわち基板厚変動に弱くなることが知られている。また、該対物レンズの開口数(ＮＡ)の３乗に反比例してコマ収差も増加大するため、ディスクの傾き変動に弱くなることが知られている。そのため、該球面収差並びに該コマ収差による影響を軽減するために、ＣＤよりＤＶＤ、ＤＶＤよりＢＤの方が基板厚を薄くしている。
【００２１】
そのため、ディスクの基板厚さ０．６ｍｍを用いるＤＶＤドライブ装置においても、従来から使用されている基板厚さ１．２ｍｍを用いるＣＤの再生が行えるようにすることは、ドライブ・光ディスクの互換性からも重要な問題となる。
【００２２】
そこで、光源となる半導体レーザと対物レンズとの間に凸レンズを挿入することにより、該基板厚の異なる光ディスクの球面収差を補正する方法が、下記特許文献１に開示されている。
【００２３】
該文献によれば、前記対物レンズを基板厚０．６ｍｍの光ディスク用に設計しておき、基板厚１．２ｍｍの光ディスクを再生する場合には、該対物レンズによる球面収差を補正するように、光路中に該凸レンズを挿入するものである。
【００２４】
また、別の手段としては、光源となる半導体レーザと対物レンズとの間に、フォログラム等の電気光学素子を配置し、基板厚に応じて、該電気光学素子を駆動することにより、球面収差を補正することが開示されている。
【特許文献１】特開平０７−６５４０９号公報
【非特許文献１】尾上守夫外「光ディスク技術」  （株）ラジオ技術社（平成４−７−２０）ｐ．７９−９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、上記特許文献１のものにおいては、ピックアップを含む装置に大きな振動が発生した場合に、該球面収差を補正する凸レンズが正しい収差補正位置から位置ずれしてしまい、正しい記録あるいは再生が出来なくなるという問題がある。また、ディスク透過層の基板厚ムラにおいても局所的且つ変化幅の大きい厚みムラであると球面収差補正が追従しきれず、その部分で情報を正しく記録できない状況が発生し、記録したつもりの情報を再生することができないという問題があった。
【００２６】
従って本発明の目的は、該対物レンズで発生する球面収差に応じて、記録又は再生動作を中止することにより、誤った記録及び再生動作を防止するものである。更には、該記録及び再生動作中断後に球面収差を補正し、正しい記録又は再生動作を再開可能とする装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上述の課題を解決するため、本発明の光学的記録再生装置は、光学的記録再生媒体の記録再生層上に光源からの光ビームを集光する対物レンズと、前記光学的記録再生媒体上に集光される光ビームの球面収差量を求める手段を設け、前記球面収差量を求める手段で求めた光ビームの球面収差量が所定量を超えたことにより、前記光学的記録再生媒体の記録又は再生動作を中止することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の光学的記録再生装置は、光学的記録再生媒体の記録再生層上に光源からの光ビームを集光する対物レンズと、前記光学的記録再生媒体上に集光される光ビームの球面収差量を求める手段と、前記光源と対物レンズ間に、前記球面収差量を求める手段で求めた光ビームの球面収差量により前記光ビームの球面収差を補正する球面収差補正手段を設け、前記球面収差量を求める手段で求めた光ビームの球面収差量が所定量を超えたことにより、前記光学的記録再生媒体の記録又は再生動作を中断した後、前記球面収差補正手段により前記光ビームの球面収差を補正し、前記光学的記録再生媒体の記録又は再生動作を再開することを特徴とする。
【００２９】
［作用］
本発明によれば、対物レンズにより光学的記録媒体上に集光された光ビームの球面収差量を検出することにより、該光学的記録媒体の記録又は再生動作を中止又は中断可能とするものである。
【００３０】
また、本発明は、前記記録又は再生動作の中断した場合、前記球面収差を補正する手段を駆動制御することにより、前記対物レンズで発生する球面収差を補正し、その後該光学的記録媒体の記録又は再生動作を再開可能とするものである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、球面収差エラー信号の急激な悪化を検出することにより、光ディスクへの記録又は同ディスクからの再生動作を中止するものであり、装置への衝撃やディスク基板の局所的な厚さムラがある場合でも常に信頼性の高い情報の記録又は再生を可能とするものである。
【００３２】
また、本発明によれば球面収差エラー信号の急激な悪化を検出することにより、光ディスクへの記録又は同ディスクからの再生動作を中断し、前記球面収差エラー信号に基づいて球面収差補正手段を制御することにより、前記球面収差エラー信号を正常な状態にし、記録又は再生動作を再開するものであり、装置への衝撃やディスク基板の厚さムラがある場合でも常に信頼性の高い情報の記録又は再生を可能とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３４】
図１は、本発明の実施の形態における光学的記録再生装置の代表的な構成を示す図である。
【００３５】
光ディスク１から情報を再生する時、並びに光ディスク１に情報を記録する時には、該光ディスク１を支持するスピンドルモータ２により所定の回転数で回転させる。
【００３６】
その後、半導体レーザ等の光源３から光ビームが出射され、該光ビームを対物レンズ４により該光ディスク１上に集光すると共に、該対物レンズ４を支持する不図示のトラッキングアクチュエータ並びにフォーカスアクチュエータで該対物レンズ４が駆動されることにより、光ディスク１上に集光される光ビームのトラッキングサーボ並びにフォーカスサーボがかけられて該光ディスク１への情報記録並びに情報再生が行われる。
【００３７】
次に、本実施形態における該光ディスク１の２分割センサ５によるトラッキングサーボ、及び４分割センサ７によるフォーカスサーボについては、図９，１０，１１に示す従来の技術と同様であり、説明の重複は避けることとする。
【００３８】
次に、２分割センサ１１は、光ディスク１から反射される該光ビームの光軸中心に同心円状に２分割して設けられたものであり、光ビームの中心部と周辺部の光量を各々検出するものである。
【００３９】
図２は、２分割センサによる球面収差信号の検出状態を示す図である。
【００４０】
図２の下方に入射光の強度を示す。
【００４１】
図２（Ａ）に示す状態が、光ディスク１上に形成される記録再生層上に、光ビームが対物レンズ４により正確な球面収差で集光されている時の状態である。この時、２分割センサ１１の受光素子である各領域には、光ディスク１から反射される光ビームが所定の強度比率で入射され、各領域に対応する出力Ｓａ１とＳａ２が所定比率の状態となる。
【００４２】
図２（Ｂ）に示す状態が、光ディスク１の基板厚が規定の厚さからずれた時の状態である。同図は、光ディスク１から反射される光ビームの周辺強度が定常時よりも大きくなり、出力Ｓａ１とＳａ２が所定比率ではなくなり不均衡状態の場合を示している。前記２分割センサ１１のＳａ１とＳａ２が所定の比率で等しくならないのは、該光ディスク１の基板厚が規定の厚さからずれたことにより、該光ビームの光軸中心とその周辺部が異なる焦点深度（焦点位置）で集光されるために、該光ビームに強度ムラが発生するいわゆる球面収差が発生するためである。
【００４３】
また、これと同様に光ビームの集光される光ディスク１に、局所的な指紋等による傷がある場合にも、光ビームの光軸中心とその周辺部の強度が所定比率とならない球面収差が発生する。更には、該光ディスク１に複数の記録再生層で形成される多層ディスクを用いる場合、所定の記録再生層と異なる記録再生層上に該光ビームが集光された場合にも該球面収差が発生する。
【００４４】
このように、光ディスク１から反射される光ビームを光軸中心に同心円状に設けられた２分割センサ１１で検出し、該２分割センサの出力Ｓａ１とＳａ２をゲイン回路１２及び１３（Ｇ１，Ｇ２はゲイン定数）で所定比率となる様に調整し、該ゲイン回路１２及び１３の差信号（球面収差エラー信号）ＳＥが差分回路１４で演算される。光ビームの中心部と周辺部が、それぞれ光ディスク１上に正しい焦点深度（焦点位置）に集光されている場合には、該球面収差エラー信号は所望のレベルとなり、該光ディスク１の局所的な基板厚のムラ・傷等がある場合には、該球面収差エラー信号は所望のレベルからずれた誤差信号が発生する。
【００４５】
また、光源３と対物レンズ４の間に設けられた球面収差補正手段１５は、例えば一対の凸凹レンズ群からなる球面収差補正レンズ１５を前記球面収差エラー信号に基づいてサーボ制御することにより、該光ディスク１上に設けられた記録再生層に集光される光ビームの球面収差を補正可能とするものである。具体的には、球面収差エラー信号に基づいて不図示のモータにより球面収差補正レンズ１５に含まれるレンズ同士の間隔を光軸方向において調整することにより補正が行われる。
【００４６】
なお、上記２分割センサ１１と４分割センサ７は共用することが可能であり、一例を図３に示す。
【００４７】
前記フォーカスサーボに必要なフォーカスエラー信号は、対角上に位置するセンサの差信号で求まることから、該フォーカスエラー号は（Ｓ１＋Ｓ３＋Ｓ５＋Ｓ７）−（Ｓ２＋Ｓ４＋Ｓ６＋Ｓ８）となる。同様に球面収差信号は（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４）−（Ｓ５＋Ｓ６＋Ｓ７＋Ｓ８）により求められる。更には、前記２分割センサ５とも共用することが可能であり、トラッキングサーボに必要なトラッキングエラー信号は、トラックに並行に分割される差信号で求まることから、該トラッキングエラー号は（Ｓ１＋Ｓ４＋Ｓ５＋Ｓ８）−（Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ６＋Ｓ７）となる。
【００４８】
また、別のセンサとしては、光ビームの光軸に対して同心円状に分割されたものではなく、図４に示すように光軸に対して同心で四角形状に分割したものでもよい。
【００４９】
次に、本発明による光学的記録再生装置の具体的な動作を説明する。
【００５０】
光ディスク１がスピンドルモータ２により回転されると光源３から光ビームが出射される。該光ビームは対物レンズ４で光ディスク１上に設けられた記録再生層に集光されると共に、その一部が該記録再生層にて反射されて４分割センサ７に入射する。この時、不図示のフォーカスアクチュエータ及びフォーカス制御回路により対物レンズ４が駆動されると、図５に示すようなフォーカスエラー信号が得られる。該フォーカスエラー信号において、ゼロクロスとなる個所が所定記録再生層の焦点位置であり、該フォーカスエラー信号がゼロクロスとなるところでフォーカスサーボループが閉じられることにより、該記録再生層へ光ビームの集光並びに追従がなされる。
【００５１】
次に、図６に示す２分割センサ５からトラッキングエラー信号が得られる。該トラッキングエラー信号において、ゼロクロスとなる個所が、該記録再生層に設けられた記録再生トラックの中心位置であり、該トラッキングエラー信号がゼロクロスとなるところでトラッキングサーボループが閉じられることにより、該記録再生層の記録再生トラックへ光ビームの集光並びに追従がなされる。
【００５２】
次に、２分割センサ１１の出力Ｓａ１とＳａ２にゲイン回路１２及び１３により一定の比率をかけて、光ディスク１の記録再生層上に集光される光ビームの中心部分と周辺部分のバランスが球面収差エラー信号として検出される。
【００５３】
図７は、球面収差の発生を示す図である。
【００５４】
図８は、球面収差エラー信号のレベルを示す図である。
【００５５】
ここで、例えば該光ビームが図７に示す基板厚ムラの無い基板領域Ａ上の記録再生層に集光されて、該球面収差エラー信号レベルがＬ１レベルである状態において、該光ディスク１上に光ビームが正確にフォーカスサーボ、トラッキングサーボがなされて、該光ディスク１から再生する場合について述べる。
【００５６】
まず、該光ディスク１の所定基板厚を通して記録再生層から再生動作が開始される。該再生動作中に該光ディスク１や対物レンズ４等を含む光学的記録再生装置に衝撃が加わると、光源３と対物レンズ４の間に設けられた球面収差補正レンズ１５が現在の補正量に対応した位置から位置ずれを起こしてしまう。
【００５７】
該球面収差補正レンズ１５が現在の補正量に対応した位置から移動すると、球面収差補正が正しく行われないため、光ディスク１上の記録再生層に集光される光ビームに球面収差が発生し、前記２分割センサ１１からは、第１の記録再生層における既知のＬ１レベルに誤差を含む球面収差エラー信号、例えばＬ２レベルが得られる。球面収差補正レンズ１５は、この球面収差エラー信号に基づいて球面収差が補正される方向に移動しようとサーボ制御されるが、該球面収差の悪化が急激であるためサーボ制御が追従しきれず、該光ビームを用いて該光ディスク１から正確な再生を行うことが困難となる。このため該球面収差エラー信号の誤差レベルが、図８に示すように、所定量すなわち再生許容値以内の誤差であるか否か不図示のＣＰＵ等で診断される。該ＣＰＵ等で該球面収差エラー信号の誤差が許容されないと診断されると、直ちに該再生動作は中止される。前述のように、前記２分割センサ１１でＬ２レベルが検出された場合、再生許容値を超えることとなるため、直ちに該再生動作は中止される。
【００５８】
また、該球面収差エラー信号の誤差が大きくなったことを検出して、該再生動作を中断した後に、該球面収差エラー信号の誤差を、再生許容値以内とするように、前記球面収差補正レンズ１５が不図示のモータ等によりサーボ制御され、該光ビームの球面収差が許容範囲以内に収まるのを待って、該再生動作を自動的に再開する。
【００５９】
更には、図７に示されるように、該光ディスク１の一部分に急激な基板厚ムラを有する場合について述べる。まず、光ビームが図７に示す基板厚ムラの無い基板領域Ａ上の記録再生層に集光されているとすると、該光ビームは既知の基板厚を通して記録再生層に集光されるために、該球面収差エラー信号レベルはＬ１レベルとなり、該光ビームの中心部及び周辺部が正常な強度バランスで記録再生層上に集光されていることが認識される。しかしながら該光ビームが、図７に示す基板厚ムラの有る基板領域Ｂ上の記録再生層に集光されると、該光ビームは既知の基板厚と異なる基板厚を通して記録再生層に集光されるため、光ビームの中心部と周辺部においての焦点深度が異なることによる球面収差が発生する。この時得られる球面収差エラー信号は、基板厚ムラの大きさに応じて誤差信号を含み、前記Ｌ１レベルとは異なるＬ２レベルになる。
【００６０】
この場合も球面収差補正レンズ１５は、この球面収差エラー信号に基づいて球面収差が補正される方向に移動しようとサーボ制御されるが、サーボ制御が追従しきれない急激な基板厚ムラであると補正しきれず、該光ビームを用いて該光ディスク１から正確な再生を行うことが困難となる。そのため、該球面収差エラー信号の誤差レベルが、図８に示すような再生許容値以内の誤差であるか否か不図示のＣＰＵ等で診断される。該ＣＰＵ等で該球面収差エラー信号の誤差が許容されないと診断されると、直ちに該再生動作は中止される。
【００６１】
また別の場合としては、該球面収差エラー信号の誤差が大きくなったことを検出して、該再生動作を中断し、該球面収差エラー信号の誤差を、再生許容値以内とするように、前記球面収差補正レンズ１５が不図示のモータ等によりサーボ制御され、該光ビームの球面収差が許容範囲以内に補正なされるのを待って、該再生動作を自動的に再開するものであってもよい。
【００６２】
同様に、該光ディスク１に指紋等による傷があった場合にも、該光ディスク１上に集光される光ビームの球面収差の急激な悪化を検出して再生動作を中止及び中断・再開することは可能である。
【００６３】
次に、例えば該光ビームが図７に示す基板厚ムラの無い基板領域Ａ上の記録再生層に集光されて、該球面収差エラー信号レベルがＬ１レベルである状態において、該光ディスク１上に光ビームが正確にフォーカスサーボ、トラッキングサーボがなされて、該光ディスク１から記録する場合についてのべる。
【００６４】
まず、該光ディスク１の所定基板厚を通して記録再生層から記録動作が開始される。該記録動作中に該光ディスク１や対物レンズ４等を含む光学的記録再生装置に衝撃が加わると、光源３と対物レンズ４の間に設けられた球面収差補正レンズ１５が現在の補正量に対応した位置から位置ずれを起こしてしまう。
【００６５】
該球面収差補正レンズ１５が移動すると、該球面収差補正レンズ１５による球面収差補正が正しく行われないため、光ディスク１上の記録再生層に集光される光ビームに球面収差が発生し、前記２分割センサ１１からは、第１の記録再生層における既知のＬ１レベルに誤差を含む球面収差エラー信号が得られる。球面収差補正レンズ１５は、この球面収差エラー信号に基づいて発生した球面収差を補正するようにサーボ制御されるが、該球面収差の悪化が急激であるためサーボ制御が追従しきれず、該光ビームを用いて該光ディスク１へ正確な記録を行うことが困難となる。そのため、該球面収差エラー信号の誤差レベルが、図８に示すように、所定量すなわち記録許容値以内の誤差であるか否か不図示のＣＰＵ等で診断される。該ＣＰＵ等で該球面収差エラー信号の誤差が許容されないと診断されると、直ちに該記録動作は中止される。
【００６６】
また別の場合としては、該球面収差エラー信号の誤差が大きくなったことを検出して、該記録動作を中断し、該球面収差エラー信号の誤差を、記録許容値以内とするように、前記球面収差補正レンズ１５が不図示のモータ等によりサーボ制御され、該光ビームの球面収差が許容範囲以内に補正なされるのを待って、該記録動作を自動的に再開するものであってもよい。
【００６７】
更には、図７に示されるように、該光ディスク１の一部分に基板厚ムラを有する場合について述べる。まず、光ビームが図７に示す基板厚ムラの無い基板領域Ａ上の記録再生層に集光されているとすると、該光ビームは既知の基板厚を通して記録再生層に集光されるために、該球面収差エラー信号レベルはＬ１レベルとなり、該光ビームの中心部及び周辺部が正常な強度バランスで記録再生層上に集光されていることが認識される。しかしながら該光ビームが、図７に示す基板厚ムラの有る基板領域Ｂ上の記録再生層に集光されると、該光ビームは既知の基板厚と異なる基板厚を通して記録再生層に集光されるため、光ビームの中心部と周辺部においての焦点深度が異なることによる球面収差が発生する。この時得られる球面収差エラー信号は、基板厚ムラの大きさに応じて誤差信号を含み、前記Ｌ１レベルとは異なるＬ２レベルになる。
【００６８】
この場合も球面収差補正レンズ１５は、この球面収差エラー信号に基づいて球面収差が補正される方向に移動しようとサーボ制御されるが、サーボ制御が追従しきれない急激な基板厚ムラであると追従しきれず該光ビームを用いて該光ディスク１から正確な記録を行うことが困難となる。そのため、該球面収差エラー信号の誤差レベルが、図８に示すように、記録許容値以内の誤差であるか否か不図示のＣＰＵ等で診断される。該ＣＰＵ等で該球面収差エラー信号の誤差が許容されないと診断されると、直ちに該記録動作は中止される。
【００６９】
また別の場合としては、該球面収差エラー信号の誤差が大きくなったことを検出して、該記録動作を中断し、該球面収差エラー信号の誤差を、記録許容値以内とするように、前記球面収差補正レンズ１５が不図示のモータ等により制御され、該光ビームの球面収差が許容範囲以内に補正なされるのを待って、該記録動作を自動的に再開するものであってもよい。
【００７０】
同様に、該光ディスク１に指紋等による傷があった場合にも、該光ディスク１上に集光される光ビームの球面収差の急激な悪化を検出して記録動作を中止及び中断・再開することは可能である。
【００７１】
更には、該球面収差エラー信号の誤差が大きくなったことを検出して、該記録動作を中止し、該球面収差エラー信号の誤差が生じる該光ディスク１の領域を、以降記録禁止とするディフェクト領域として処理するようなものであってもよい。
【００７２】
ここで、前記光ディスク１からの再生は、光ビームの光学的な作用で行われるのに対して、前記光ディスク１への記録は、該光ビームによる局所的な加熱作用で行われる。このため、記録時における該光ビームの球面収差の悪化は、再生時に比べると許容度が大きくすることが可能であり、前記球面収差エラー信号の許容範囲を、前述の様に再生許容値及び記録許容値として個別に設定することも可能である。更には、記録時においては、許容範囲を無限大、すなわち該球面収差エラーを全て許容するものであってもよい。このようにすれば情報記録の欠落を防ぐことができる。
【００７３】
更に、該光ディスク１への記録時において、該球面収差エラー信号の誤差が大きくなったことを検出して、該記録動作の中止及び中断を行うと、本来光ディスク１に記録されるべき情報が、半導体メモリなども補助記憶手段に一時的に記憶される。この時、該光ディスク１上に集光される光ビームの球面収差の補正に長時間を要したり、頻繁に該球面収差の悪化を検出して該球面収差の補正が行われると、本来光ディスク１に記録されるべき情報を記憶する半導体メモリ等の補助記憶手段に記憶しきれなくことが生じて、該光ディスク１に記録すべき情報が未記録になる場合もある。
【００７４】
そのために、記録時においては、光ディスク１上に集光される光ビームの球面収差の悪化を全て許容するようにするものでもよい。更には、前記半導体メモリなどの補助記憶手段の空き容量に応じて、該球面収差エラー信号の許容レベルを段階的に設けるようにするものでもよい。このようにすれば情報記録の欠落をできるだけ防ぐことができる。
【００７５】
更には、該光ディスク１上に集光される光ビームの球面収差が悪化レベルを、前記球面収差エラー信号により検出し、該光ディスク１の局所的な基板厚ムラや傷に起因する、該球面収差が悪化する該光ディスク１の特定領域を未使用領域若しくは使用禁止領域としてスキップすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態における光学的記録再生装置の代表的な構成を示す図
【図２】２分割センサによる球面収差信号の検出状態を示す図
【図３】２分割センサと４分割センサを共用するセンサの一例を示す図
【図４】２分割センサと４分割センサを共用するセンサの他の例を示す図
【図５】フォーカスエラー信号を示す図
【図６】トラッキングエラー信号を示す図
【図７】球面収差の発生を示す図
【図８】球面収差エラー信号のレベルを示す図
【図９】従来の光ディスクを用いる光学的記録再生装置の代表的な構成を示す図
【図１０】２分割センサによるトラッキングエラー信号の検出状態を示す図
【図１１】４分割センサによるフォーカスエラー信号の検出状態を示す図
【符号の説明】
【００７７】
１…複数の記録再生層を有する光ディスク
２…スピンドルモータ
３…半導体レーザ等の光源
４…対物レンズ
５…２分割センサ（トラッキングエラー検出）
６，１０，１４…差分回路
７…４分割センサ
８，９…加算回路
１１…２分割センサ（球面収差検出）
１２，１３…ゲイン回路
１５…球面収差補正手段
【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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