(57)【要約】【課題】グルーブレスディスクのように、二つのレーザー光焦点を異なる層にそれぞれ位置づけする場合、それぞれの焦点位置を可動範囲の中で広く変位させて、それぞれの目標層の位置を特定する必要があり、処理にかかる時間が増大する。【解決手段】第１のレーザー光の焦点位置が目標の記録層に到達するよりも先に第２のレーザー光の焦点位置がガイド層に到達するように前記リレーレンズの位置を変位させ、リレーレンズの当該位置への変位が終わった後、光ディスクの記録層に第１のレーザー光の焦点を位置づけするために対物レンズの位置を変位させることにより、迅速に記録層およびガイド層に対するフォーカス引き込みが可能となる。【選択図】図５
2013069386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイド層および記録層を有する光ディスクに対し情報の記録または読み出しが可能な光ディスク装置であって、
前記光ディスクの記録層に対し、第１のレーザー光を照射する第１のレーザ光源と、
前記光ディスクのガイド層に対し、第２のレーザー光を照射する第２のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光源から照射された前記第１のレーザー光及び前記第２のレーザ光源から照射された前記第２のレーザー光を、前記光ディスクにそれぞれ集光する対物レンズと、
前記対物レンズを駆動する対物レンズ駆動手段と、
前記第２のレーザ光源から照射された前記第２のレーザー光の前記光ディスク上の焦点位置を変位可能なリレーレンズと、
前記リレーレンズを駆動するリレーレンズ駆動手段と、を有し、
前記光ディスクの記録層に前記第１のレーザー光の焦点を位置づけするために前記対物レンズ駆動手段により前記対物レンズの位置を変位させる際、前記第１のレーザー光の焦点位置が目標の記録層に到達するよりも先に前記第２のレーザー光の焦点位置がガイド層に到達するように前記リレーレンズ駆動手段により前記リレーレンズの位置をあらかじめ変位させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスク装置であって、
前記リレーレンズをあらかじめ変位させる前記位置は、前記第１のレーザー光の焦点を目標の記録層に位置づけするために前記対物レンズを前記光ディスクに近づける方向に変位させる場合に、前記第１のレーザー光の焦点を目標の記録層に位置づけたときの前記対物レンズの位置において、前記第２のレーザー光の焦点が前記対物レンズを基準としてガイド層よりも遠い位置に生じる位置であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光ディスク装置であって、
前記リレーレンズをあらかじめ変位させる前記位置は、前記第１のレーザー光の焦点を目標の記録層に位置づけするために前記対物レンズを前記光ディスクから遠ざかる方向に変位させる場合に、前記第１のレーザー光の焦点を目標の記録層に位置づけたときの前記対物レンズの位置において、前記第２のレーザー光焦点が前記対物レンズを基準としてガイド層よりも近い位置に生じる位置であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光ディスク装置であって、
前記第１のレーザー光の焦点を目標の記録層に位置づけするために前記対物レンズを前記光ディスクから遠ざかる方向に変位させる前に、前記対物レンズを前記光ディスクに近づけるよう移動させる際、前記リレーレンズをあらかじめ変位させる前記位置の学習を行うことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光ディスク装置であって、
前記第２のレーザー光から光ディスクのガイド層と前記第２のレーザー光の焦点の位置ずれを示すガイド層フォーカス誤差信号を生成するガイド層フォーカス誤差信号生成部と、
前記リレーレンズ駆動手段に入力されるリレーレンズ駆動信号を生成するリレーレンズ駆動信号生成部と、を有し、
前記対物レンズ駆動手段により前記対物レンズを変位させて前記光ディスクの記録層に前記第１のレーザー光の焦点を位置づけする際、目標の記録層に前記第１のレーザー光の焦点が到達するよりも先に前記第２のレーザー光の焦点がガイド層の位置に到達したとき、前記リレーレンズ駆動信号生成部は、前記リレーレンズ駆動手段がガイド層への前記第２のレーザー光の焦点位置の追従制御を開始するように、前記ガイド層フォーカス誤差信号に基づいてリレーレンズ駆動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６】
請求項５に記載の光ディスク装置であって、
前記第１のレーザー光から光ディスクの記録層と第１のレーザー光の焦点の位置ずれを示す記録層フォーカス誤差信号を生成する記録層フォーカス誤差信号生成部と、
前記対物レンズ駆動手段に入力されるフォーカス駆動信号を生成するフォーカス駆動信号生成部と、を有し、
前記リレーレンズ駆動手段が、ガイド層への前記第２のレーザー光の焦点位置の追従制御を開始した後、前記第１のレーザー光の焦点を前記光ディスクの目標の記録層に向けて近づけるために前記対物レンズを変位し、目標の記録層に前記第１のレーザー光の焦点が到達したとき、前記フォーカス駆動信号生成部は、前記対物レンズ駆動手段が記録層への前記第１のレーザー光の焦点位置の追従制御を開始するように、前記記録層フォーカス誤差信号に基づいてフォーカス駆動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７】
請求項１に記載の光ディスク装置であって、
前記第１のレーザー光の焦点を目標の記録層に位置づけするために対物レンズをディスクに近づける方向に位置づけするとき、前記第１のレーザー光の焦点が目標の記録層に到達した時点で、前記第１のレーザー光の焦点がガイド層に到達していなければ、前記第２のレーザー光の焦点をガイド層に近づける方向に前記リレーレンズを駆動することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
ガイド層および記録層を有する光ディスクに対し情報の記録または読み出しが可能な光ディスク装置であって、
前記光ディスクの記録層に対し、第１のレーザー光を照射する第１のレーザ光源と、
前記光ディスクのガイド層に対し、第２のレーザー光を照射する第２のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光源から照射された前記第１のレーザー光及び前記第２のレーザ光源から照射された前記第２のレーザー光を、前記光ディスクにそれぞれ集光する対物レンズと、
前記対物レンズを駆動する対物レンズ駆動手段と、
前記対物レンズ駆動手段を駆動して前記第１のレーザー光の焦点を前記光ディスクの記録層へ位置づけするためのフォーカス駆動信号を生成するフォーカス駆動信号生成部と、
前記光ディスクからの反射された前記第１のレーザー光を受光する第１の受光部と、
前記第１の受光部により受光した前記第１のレーザー光から前記光ディスクの記録層と前記第１のレーザー光の焦点との位置ずれを示す記録層フォーカス誤差信号を生成する記録層フォーカス誤差信号生成部と、
前記第２のレーザ光源から照射された前記第２のレーザー光の前記光ディスク上の焦点位置を変位可能なリレーレンズと、
前記リレーレンズを駆動するリレーレンズ駆動手段と、
前記光ディスクから反射された前記第２のレーザー光を受光する第２の受光部と、
前記第２の受光部により受光した前記第２のレーザー光から前記光ディスクのガイド層と前記第２のレーザー光の焦点との位置ずれを示すガイド層フォーカス誤差信号を生成するガイド層フォーカス誤差信号生成部と、
前記リレーレンズを駆動するための駆動信号を生成するリレーレンズ駆動信号生成部と、を有し、
前記対物レンズを変位させることにより光ディスクの記録層に前記第１のレーザー光の焦点を通過させて各記録層に対応する前記記録層フォーカス誤差信号を発生させる動作を行う際、前記光ディスクの記録層のうち最後に検出される記録層に前記第１のレーザー光の焦点が通過するよりも先に前記第２のレーザー光の焦点がガイド層の位置に到達するような前記リレーレンズの位置にあらかじめ変位させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光ディスク装置であって
検出された記録層フォーカス誤差信号の信号振幅に基づいて、前記記録層フォーカス誤差信号生成部または前記記録層フォーカス誤差信号生成部に含まれる増幅器の増幅率を変更することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の光ディスク装置であって、
検出されたガイド層フォーカス誤差信号の信号振幅に基づいて、前記ガイド層フォーカス誤差信号生成部または前記ガイド層フォーカス誤差信号生成部に含まれる増幅器の増幅率を変更することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の光ディスク装置であって、
検出された記録層フォーカス誤差信号の信号振幅または検出記録層数またはガイド層フォーカス誤差信号の信号振幅または検出ガイド層数のいずれかに基づいて光ディスクの種別を判定することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１２】
ガイド層および記録層を有する光ディスクに対し情報の記録または読み出しが可能な光ディスク装置であって、
前記光ディスクの記録層に対し、第１のレーザー光を照射する第１のレーザ光源と、
前記光ディスクのガイド層に対し、第２のレーザー光を照射する第２のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光源から照射された前記第１のレーザー光及び前記第２のレーザ光源から照射された前記第２のレーザー光を、前記光ディスクにそれぞれ集光する対物レンズと、
前記対物レンズを駆動する対物レンズ駆動手段と、
前記第２のレーザ光源から照射された前記第２のレーザー光の前記光ディスク上の焦点位置を変位可能なリレーレンズと、
前記リレーレンズを駆動するリレーレンズ駆動手段と、を有し、
前記第１のレーザー光の焦点位置が目標の記録層に到達するよりも先に前記第２のレーザー光の焦点位置がガイド層に到達するように前記リレーレンズ駆動手段により前記リレーレンズの位置を変位させ、
前記リレーレンズの当該位置への変位が終わった後、前記光ディスクの記録層に前記第１のレーザー光の焦点を位置づけするために前記対物レンズ駆動手段により前記対物レンズの位置を変位させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光ディスク装置であって、
前記リレーレンズを変位させる前記位置は、前記第１のレーザー光の焦点を目標の記録層に位置づけするために前記対物レンズを前記光ディスクに近づける方向に変位させる場合に、前記第１のレーザー光の焦点を目標の記録層に位置づけたときの前記対物レンズの位置において、前記第２のレーザー光の焦点が前記対物レンズを基準としてガイド層よりも遠い位置に生じる位置であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の光ディスク装置であって、
前記リレーレンズを変位させる前記位置は、前記第１のレーザー光の焦点を目標の記録層に位置づけするために前記対物レンズを前記光ディスクから遠ざかる方向に変位させる場合に、前記第１のレーザー光の焦点を目標の記録層に位置づけたときの前記対物レンズの位置において、前記第２のレーザー光焦点が前記対物レンズを基準としてガイド層よりも近い位置に生じる位置であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光ディスク装置であって、
前記第１のレーザー光の焦点を目標の記録層に位置づけするために前記対物レンズを前記光ディスクから遠ざかる方向に変位させる前に、前記対物レンズを前記光ディスクに近づけるよう移動させる際、前記リレーレンズをあらかじめ変位させる前記位置の学習を行うことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１６】
請求項１２に記載の光ディスク装置であって、
前記第２のレーザー光から光ディスクのガイド層と前記第２のレーザー光の焦点の位置ずれを示すガイド層フォーカス誤差信号を生成するガイド層フォーカス誤差信号生成部と、
前記リレーレンズ駆動手段に入力されるリレーレンズ駆動信号を生成するリレーレンズ駆動信号生成部と、を有し、
前記対物レンズ駆動手段により前記対物レンズを変位させて前記光ディスクの記録層に前記第１のレーザー光の焦点を位置づけする際、目標の記録層に前記第１のレーザー光の焦点が到達するよりも先に前記第２のレーザー光の焦点がガイド層の位置に到達したとき、前記リレーレンズ駆動信号生成部は、前記リレーレンズ駆動手段がガイド層への前記第２のレーザー光の焦点位置の追従制御を開始するように、前記ガイド層フォーカス誤差信号に基づいてリレーレンズ駆動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１７】
請求項１６に記載の光ディスク装置であって、
前記第１のレーザー光から光ディスクの記録層と第１のレーザー光の焦点の位置ずれを示す記録層フォーカス誤差信号を生成する記録層フォーカス誤差信号生成部と、
前記対物レンズ駆動手段に入力されるフォーカス駆動信号を生成するフォーカス駆動信号生成部と、を有し、
前記リレーレンズ駆動手段が、ガイド層への前記第２のレーザー光の焦点位置の追従制御を開始した後、前記第１のレーザー光の焦点を前記光ディスクの目標の記録層に向けて近づけるために前記対物レンズを変位し、目標の記録層に前記第１のレーザー光の焦点が到達したとき、前記フォーカス駆動信号生成部は、前記対物レンズ駆動手段が記録層への前記第１のレーザー光の焦点位置の追従制御を開始するように、前記記録層フォーカス誤差信号に基づいてフォーカス駆動信号を生成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、レーザー光を用いて光ディスクから情報を再生、または光ディスクに情報を記録する光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＤやＤＶＤより高密度に情報を記録可能な光ディスクであるＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃにおいて、さらに記録容量を増加させるために３層や４層の記録層を有する光ディスクが開発された。今後、光ディスクの更なる大容量化を実現する方法としては、より多数の記録層を有する光ディスクに記録・再生を行うことが考えられる。たとえば特許文献１では、トラッキングサーボ制御を行うための物理的な溝構造を持つ層(以下、ガイド層)を別に設け、記録再生を行う層(記録層)にはランド/グルーブ構造を作らずに、多数の記録層を積層する方式の光ディスク（以下、グルーブレスディスクと称する）が開示されており、記録層を多数積層する場合でも製造が容易であるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−９７６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなグルーブレスディスクを記録再生する際の課題のひとつとして、記録層側にひとつのレーザー光焦点を位置づけ制御し、同時にガイド層側に別のレーザー光焦点を位置づけ制御することが挙げられる。
【０００５】
従来の光ディスク装置では、記録層にレーザー光焦点の位置づけ制御を開始する際、フォーカス引き込みと呼ばれる動作を行う。この動作は焦点方向に可動な対物レンズを可動範囲の中で大きく駆動して焦点位置を変化（フォーカススイープ）し、同時に反射光信号を観測することで焦点の可動範囲のうちどこに記録層が存在するのかを検出し、記録層付近で焦点誤差信号を元にしたフォーカスサーボ制御を行うことで記録層に対する焦点位置付け制御を行うものである。
【０００６】
グルーブレスディスクのように、二つのレーザー光焦点を異なる層にそれぞれ位置づけする場合、それぞれの焦点位置を可動範囲の中で広く変位させて、それぞれの目標層の位置を特定する必要があり、処理にかかる時間が増大する。
そこで本発明では、二つのレーザー光焦点をそれぞれ目標の層に効率的に位置づけし、動作の処理時間を短縮可能な光ディスク装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は一例として、特許請求の範囲に記載の構成により改善される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、迅速に記録層およびガイド層に対するフォーカス引き込みが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施を示す図
【図２】ガイド層と記録層を有する光ディスクの模式図
【図３】対物レンズとリレーレンズの位置とレーザースポットの関係を示す図
【図４】光ディスク装置の処理フローチャート
【図５】第１の実施例におけるスイープ処理のタイミングチャート
【図６】第１の実施例におけるスイープ処理変形例のタイミングチャート
【図７】第１の実施例におけるスイープ処理変形例のタイミングチャート
【図８】第２の実施例におけるスイープ処理のタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明に従う光ディスク装置の一実施例を示すブロック構成図である。光ディスク装置は装置に装着された光ディスク101にレーザー光を照射することで情報の記録または再生を行い、SATA(Serial Advanced Technology Attachment)などのインターフェースを通じて図示しないPC(Personal Computer）などのホストと通信を行う。
【００１２】
光ディスク101の構造を図２に例示する。光ディスク101はトラック(ガイド溝)の構造を持つガイド層と、トラックの構造を持たないN個の記録層（N≧１、Nは自然数）を有する。光ディスク装置は対物レンズ311によって、記録層とガイド層にレーザースポットを生じることができる。
【００１３】
本光ディスク装置は、コントローラ201と信号処理部202と、光ピックアップ203と、光ピックアップ203を光ディスク101の半径方向に移動するスライダモータ204と、スライダモータ204を駆動するスライダ駆動手段205と、光ピックアップ203中に備えられた球面収差補正素子309を駆動するための収差補正駆動手段206と、光ディスク101を回転するためのスピンドルモータ207と、スピンドルモータ207の回転に同期した信号を生成する回転信号生成手段208と、スピンドルモータ207を回転させるための回転信号を生成するスピンドル制御手段209と、スピンドル制御手段209が生成する回転信号に応じてスピンドルモータ207を駆動するスピンドル駆動手段210と、光ディスク101の記録層と記録層に対して照射するレーザースポットの焦点との位置ずれ量を示すフォーカス誤差信号を生成する記録層フォーカス誤差信号生成手段211と、記録層のフォーカス誤差信号に応じてフォーカス駆動信号を生成する記録層フォーカス制御手段212と、記録層のフォーカス駆動信号に応じて光ピックアップ203中に備えられたアクチュエータ312を駆動するフォーカス駆動手段213と、光ディスク101のガイド層上のトラックとレーザースポットとの位置ずれ量を示すトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段214と、トラッキング誤差信号に応じてトラッキング駆動信号を生成するトラッキング制御手段215と、トラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ312を駆動するトラッキング駆動手段216と、光ディスク101のガイド層とガイド層に対して照射するレーザースポットの焦点との位置ずれ量を示すフォーカス誤差信号を生成するガイド層フォーカス誤差信号生成手段217と、ガイド層のフォーカス誤差信号に応じたリレーレンズ駆動信号を生成するガイド層フォーカス制御手段218と、リレーレンズ駆動信号に応じてリレーレンズ321を駆動するリレーレンズ駆動手段219と、記録層フォーカス制御手段212からのフォーカス駆動信号のフォーカス駆動手段213への入力可否を切り替える切替器220と、フォーカス駆動手段213に任意の駆動量を与えるためのフォーカス駆動信号を発生する記録層フォーカス変位量発生手段221と、記録層フォーカス制御手段218が生成したフォーカス駆動信号と記録層フォーカス変位量発生手段221が生成するフォーカス駆動信号とを加算してひとつのフォーカス駆動信号とする加算器222と、ガイド層フォーカス制御手段218からのリレーレンズ駆動信号のリレーレンズ駆動手段219への入力可否を切り替える切替器223と、リレーレンズ駆動手段219に任意の駆動量を与えるためのリレーレンズ駆動信号を発生するためのガイド層フォーカス変位量発生手段224と、ガイド層フォーカス制御手段218が生成したリレーレンズ駆動信号とガイド層フォーカス変位量発生手段224が生成するリレーレンズ駆動信号とを加算してひとつのリレーレンズ駆動信号とする加算器225とを備えている。
【００１４】
光ピックアップ203は、二光源からなる二つの光学系を備えている。この二光源はたとえば405nmと650nmなど波長が異なっていてもよく、以下波長が異なっている場合を例として説明する。まず、405nmの光源からなる第一の光学系について再生時の動作を説明する。発光制御手段301は、コントローラ201によって制御されており、例えばレーザーダイオードなどのレーザー素子302を駆動する電流を出力する。この駆動電流は、レーザーノイズを抑制するために数百MHzの高周波重畳が印加されている。レーザー素子302は、駆動電流に応じた波形で波長405nmのレーザー光を出射する。出射されたレーザー光はコリメータレンズ303にて平行光となり、ビームスプリッタ304で一部が反射し、集光レンズ305によってパワーモニタ306に集光する。パワーモニタ306は、レーザー光の強度に応じた電流または電圧をコントローラ201にフィードバックする。これによって光ディスク101の記録層に集光するレーザー光の強度が、たとえば2mWなど所望の値に保持される。一方、ビームスプリッタ304を透過したレーザー光は偏光ビームスプリッタ307にて反射し、収差補正駆動手段206にて駆動される球面収差補正素子309によって収束・発散が制御され、ダイクロイックミラー308を透過する。ダイクロイックミラー308は特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過する光学素子である。ここでは波長405nmの光を透過し、650nmの光を反射するものとする。ダイクロイックミラー308を透過したレーザー光は、1/4波長板310にて円偏光となり、対物レンズ311によって光ディスク101の記録層に集光する。対物レンズ311は、アクチュエータ312によって位置制御される。なお、対物レンズ311を駆動してフォーカスサーボ等をかけることができる機構であれば、アクチュエータ312には限定されず、他の対物レンズ駆動手段であってもよい。光ディスク101によって反射したレーザー光は、光ディスク101に記録された情報に応じて強度が変調される。1/4波長板310にて直線偏光となり、ダイクロイックミラー308を経て、偏光ビームスプリッタ307および球面収差補正素子309を透過する。透過したレーザー光は、集光レンズ313によってディテクタ314に集光する。ディテクタ314はレーザー光の強度を検出し、これに応じた信号を信号処理部202に出力する。信号処理部202は、ディテクタ314から出力された再生信号に対し増幅、等化、復号などの処理を行い、復号したデータをコントローラ201に出力する。コントローラ201はデータを図示しないホストに出力する。
【００１５】
また記録層フォーカス誤差信号生成手段211は、ディテクタ314から出力された信号から、記録層に対するフォーカス誤差信号を生成する。記録層フォーカス制御手段212はコントローラ201からの指令信号により、フォーカス誤差信号に対応したフォーカス駆動信号をフォーカス駆動手段213に出力する。切替器220は記録層フォーカス制御手段212が生成したフォーカス駆動信号をフォーカス駆動手段213に入力するかをシステム制御手段201の指令によって切り替える。記録層フォーカス変位量発生手段221はシステム制御手段201の指令によって任意の対物レンズ312の駆動量を与えるためのフォーカス駆動信号を生成する。加算器222は記録層フォーカス変位量発生手段221からのフォーカス駆動信号と記録層フォーカス制御手段212により生成されて切替器220から出力されたフォーカス駆動信号とを加算してひとつのフォーカス駆動信号とする。フォーカス駆動手段213は前記フォーカス駆動信号に応じて、アクチュエータ312をディスク面に垂直な方向に駆動する。上述したように記録層フォーカス制御手段212とフォーカス駆動手段213が動作することで、光ディスク101の記録層に照射されたレーザースポットが記録層で合焦するようにフォーカス制御が行われる。
【００１６】
記録を行う際には、図示しないホストからコントローラ201へと記録データが入力される。コントローラ201は、入力されたデータに対応した記録波形を発光制御手段301へ出力する。発光制御手段301は、記録波形に応じた駆動電流をレーザー素子302に出力し、レーザー素子302が対応した波形でレーザー光を出射することで光ディスク101の記録層に記録が行われる。
【００１７】
次に、650nmの光源からなる第二の光学系について説明する。本光学系については、記録時と再生時での動作の差異はない。405nmの光学系と同様に、発光制御手段301がレーザー素子315を駆動し、レーザー素子315は波長650nmのレーザー光を出射する。レーザー光の一部は、コリメータレンズ316、ビームスプリッタ317、集光レンズ318を経て、パワーモニタ319にてパワーがモニタされる。モニタしたパワーをコントローラ201にフィードバックすることで、光ディスク101のガイド層に集光するレーザー光の強度が、たとえば3mWなど所望のパワーに保持される。ビームスプリッタ317を透過したレーザー光は、偏光ビームスプリッタ320を透過し、リレーレンズ321にて収束・発散の制御が行われる。リレーレンズ321を経たレーザー光は、ダイクロイックミラー308にて反射し、1/4波長板310を経て、対物レンズ311により光ディスク101のガイド層に集光する。光ディスク101にて反射したレーザー光を偏光ビームスプリッタ320にて反射し、集光レンズ322にてディテクタ323に集光する。
【００１８】
トラッキング誤差信号生成手段214は、ディテクタ323から出力された信号から、光ディスク101のガイド層に対するトラッキング誤差信号を生成する。トラッキング制御手段215はコントローラ201からの指令信号により、トラッキング誤差信号に応じたトラッキング駆動信号を生成する。トラッキング駆動手段216はトラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ312をディスクの半径方向に駆動する。上述したようにトラッキング制御手段215とトラッキング駆動手段216が動作することで、光ディスク101のガイド層に照射されたレーザースポットが常にガイド層上のトラックを追従するようにトラッキング制御が行われる。
【００１９】
また、ガイド層フォーカス誤差信号生成手段217は、ディテクタ323から出力された信号から、光ディスク101のガイド層に対するフォーカス方向の誤差信号であるガイド層フォーカス誤差信号を生成する。ガイド層フォーカス制御手段218はコントローラ201からの指令信号により、ガイド層フォーカス誤差信号に応じたリレーレンズ駆動信号を生成する。切替器223はガイド層フォーカス制御手段218が生成したリレーレンズ駆動信号をリレーレンズ駆動手段219に入力するかをシステム制御手段201の指令によって切り替える。ガイド層フォーカス変位量発生手段224はシステム制御手段201の指令によって任意のリレーレンズ321の駆動量を与えるためのリレーレンズ駆動信号を生成する。加算器225はガイド層フォーカス変位量発生手段224からのリレーレンズ駆動信号とガイド層フォーカス制御手段212により生成されて切替器223から出力されたリレーレンズ駆動信号とを加算してひとつのリレーレンズ駆動信号とする。リレーレンズ駆動手段219はリレーレンズ駆動信号に応じてリレーレンズ321を駆動する。リレーレンズ321を駆動することで、ガイド層に対して照射するレーザースポットの焦点位置が変化し、記録層とガイド層の位置の差異を補償することができる。上述したようにガイド層フォーカス制御手段218とリレーレンズ駆動手段219が動作することで、光ディスク101のガイド層に照射されたレーザースポットがガイド層で合焦するようにリレーレンズ制御が行われる。
【００２０】
図３にリレーレンズ321が変位した際の光ディスク上のレーザースポットの位置を模式的に示す。図３では光ディスク101はガイド層と三つの記録層（L0〜L2）を有するものとして図示する。図３(a)において、レーザー素子302から出力されるレーザー光が対物レンズ311によってディスク101上に集光されて記録層L0上にレーザースポット3bが生じる。このとき同時にレーザー素子315から出力されるレーザー光をガイド層上のレーザースポット3aの位置に集光するため、リレーレンズ321の位置をＹ０とする。
【００２１】
次に図３(b)は、レーザー素子302から出力されるレーザー光のディスク101上の集光位置を異なる記録層L2上のレーザースポット3dに位置づけた場合の模式図である。レーザー素子302から出力されるレーザー光はリレーレンズ321を通過しないため、リレーレンズ321の位置の影響を受けず、対物レンズ311の位置を変えることでその焦点を移動することができる。このとき同時にレーザー素子315から出力されるレーザー光をガイド層上に位置づける。レーザー素子315から出力されるレーザー光の焦点位置は、対物レンズ311の位置およびリレーレンズ321の位置の両方から影響を受けるため、リレーレンズ321を移動することで焦点位置をＹ１とし、ガイド層上に集光してレーザースポット3cを生じることができる。
【００２２】
図３ではリレーレンズ321のＹ０とＹ１の位置は、Ｙ０の方が対物レンズ311に近い方向に図示されているが、これは光学系の構成によって決まるためこの構成に限るものではなく、Ｙ１の方が対物レンズ311に近い方向であってもよい。またスライダ駆動手段205、収差補正駆動手段206、スピンドル制御手段209に関しても、コントローラ201からの指令信号により動作する。
【００２３】
なお、ここではレーザー素子302とレーザー素子315を駆動するために同一の発光制御手段301を用いたが、それぞれのレーザー素子に固有の発光制御手段を備えても良い。また、球面収差補正素子309は、405nmの光学系および650nmの光学系の両方に影響する位置に配置されてもよく、たとえば1/4波長板310とダイクロイックミラー308の間に設置しても良い。
【００２４】
図４に光ディスク装置に光ディスク101を挿入時の光ディスク装置の処理フローを示した。S401で光ディスク101を光ディスク装置に挿入すると、S402で光ディスク装置はディスクの有無の確認やディスク種別の確認を行う。このとき、たとえば光ディスク装置は光ディスク101にレーザー光を照射して、反射光によって認識を行うことができる。次にS403では、挿入された光ディスク101に対して、光ディスク装置内の各種パラメータを好適するための調整処理を行う。各種パラメータとは、たとえば記録層フォーカス制御手段212やガイド層フォーカス制御手段218に含まれる増幅器の増幅率を光ディスク101の反射率にあわせて調節することなどが挙げられる。次にS404でフォーカス引き込みを行い、レーザー素子302の発生するレーザー光の焦点を光ディスク101上の任意の記録層に位置づけ、レーザー素子315の発生するレーザー光の焦点を光ディスク101上のガイド層に位置づける。
【００２５】
このときのフォーカス引き込みの動作を図５に示す。図５において、(a)記録層フォーカス誤差信号は記録層フォーカス誤差信号生成手段211により生成される記録層フォーカス誤差信号であり、(b)記録層フォーカス駆動信号はフォーカス駆動手段213に入力されるフォーカス駆動信号であり、(c)ガイド層フォーカス誤差信号はガイド層フォーカス誤差信号生成手段217により生成されるガイド層フォーカス誤差信号であり、(d)リレーレンズ駆動信号はリレーレンズ駆動手段219に入力されるリレーレンズ駆動信号である。また、（a’）記録層総光量信号はディテクタ314が受光する光強度を示す総光量信号であり、(c’)ガイド層総光量信号はディテクタ323が受講する光強度を示す総光量信号である。
【００２６】
図５では光ディスク101は記録層を3つ（それぞれL0、L1、L2と称す）と、ガイド層を有するディスクとして例示する。レーザー素子302から出力されるレーザー光のレーザースポットを記録層L0に位置づけし、レーザー素子315から出力されるレーザー光のレーザースポットをガイド層に位置づけすることを目標としてフォーカス引き込みを行う場合を例示する。
【００２７】
はじめに、切替器223は1bの側とし、記録層フォーカス制御手段の出力はフォーカス駆動手段213に入力されない状態とする。同様に切替器220も1dの側とし、ガイド層フォーカス制御手段の出力はリレーレンズ駆動手段219に入力しない状態とする。この状態でガイド層フォーカス変位量発生手段224によってリレーレンズの位置をＸ０の位置に変位させる(t0)。このＸ０の位置は目標となる記録層L0にレーザー素子302から出力されるレーザー光のレーザースポットが位置づけられるような対物レンズ311の位置であるとき、レーザー素子315から出力されるレーザー光のレーザースポットがガイド層よりも対物レンズ311から見て奥側に生じるような位置である。
【００２８】
リレーレンズの変位が終わった後、記録層フォーカス変位量発生手段221によって対物レンズ311を光ディスク101に近づく方向に変位（スイープ）させる(t1)。レーザー素子302から出力されるレーザー光のレーザースポットが記録層を通過すると対応される記録層フォーカス誤差信号が生じるため、通過した記録層の数をカウントすることができ（t2、t3）、目標の記録層を検出することができる。記録層の検出には総光量信号の増減によって検出を行う方法も考えられる。リレーレンズ321の位置を前記のＸ０の位置とすることで、レーザー素子302から出力されるレーザー光のレーザースポットが目標のL0に到達する前にガイド層フォーカス誤差信号によってレーザー素子315から出力されるレーザー光のレーザースポットがガイド層上に到達したことを検出できる(t4)。ここで切替器223を1a側としガイド層フォーカス制御手段218からの出力をリレーレンズ駆動手段219に入力することでガイド層に対するフォーカスサーボ制御を開始できる。対物レンズ311はさらに移動を続け、目標の記録層であるL0まで到達したら(t5)、切替器220は1c側に切替え、記録層フォーカス制御手段212からの出力をフォーカス制御手段216に入力することで、記録層に対するフォーカスサーボ制御を開始する。
【００２９】
このようにしてレーザー素子302およびレーザー素子315の二つのレーザー素子から生じる二つのレーザースポットを、それぞれ目的の層に位置づけするために、対物レンズ311およびリレーレンズ321を個別に変位（スイープ）することなく、リレーレンズ321をあらかじめＸ０に位置づけた状態で対物レンズ311をスイープすることで、短い処理時間で二つのレーザースポットをそれぞれの目標層に位置づけしてそれぞれのフォーカスサーボを開始することができる。
【００３０】
また、仮にＸ０の位置が不適当でレーザー素子302から生じるレーザースポットが目標の記録層L0に到達したときに、レーザー素子315から生じるレーザースポットがガイド層に到達していなかった場合、図６に示すように記録層L0に到達した時点(t4)で切替器220を1c側として記録層のフォーカスサーボ制御を開始し、さらにガイド層フォーカス変位量発生手段224によりリレーレンズ駆動信号を発生してリレーレンズを変位させ、レーザー素子315から生じるレーザースポットがガイド層側に到達した時点(t5)で切替器223を1a側としてガイド層のフォーカスサーボ制御を開始してもよい。図６において、(a)〜(d)の各信号は図５と同様であり説明を省略する。
【００３１】
また、図５では対物レンズ311を光ディスク101に近づける方向に駆動する例を示したが、図７に示すように、駆動方向は逆に対物レンズ311を光ディスク101から遠ざける方向であってもよい。図７において、(a)〜(d)の各信号及び切替器220の制御等は図５と同様であり説明を省略する。図７では、ガイド層フォーカス変位量発生手段224によってリレーレンズの位置をＸ０の位置に変位させる(t0)。このＸ０の位置は目標となる記録層L0にレーザー素子302から出力されるレーザー光のレーザースポットが位置づけられるような対物レンズ311の位置であるとき、レーザー素子315から出力されるレーザー光のレーザースポットがガイド層よりも対物レンズ311から見て近い位置に生じるような位置である。
【００３２】
リレーレンズの変位が終わった後、記録層フォーカス変位量発生手段221によって対物レンズ311を光ディスク101から遠ざける方向に変位（ダウンスイープ）させる(t1、t2)。リレーレンズ321の位置を前記のＸ０の位置とすることで、レーザー素子302から出力されるレーザー光のレーザースポットが目標のL2に到達する前にガイド層フォーカス誤差信号によってレーザー素子315から出力されるレーザー光のレーザースポットがガイド層上に到達したことを検出できる(t4)。対物レンズ311はさらに移動を続け、目標の記録層であるL2まで到達したら(t5)、記録層に対するフォーカスサーボ制御を開始する。
【００３３】
このようにして、アップスイープの場合と同様に、ダウンスイープの場合においても、レーザー素子302およびレーザー素子315の二つのレーザー素子から生じる二つのレーザースポットを、それぞれ目的の層に位置づけするために、対物レンズ311およびリレーレンズ321を個別に変位（スイープ）することなく、リレーレンズ321をあらかじめＸ０に位置づけた状態で対物レンズ311をスイープすることで、短い処理時間で二つのレーザースポットをそれぞれの目標層に位置づけしてそれぞれのフォーカスサーボを開始することができる。
【００３４】
また、上記のダウンスイープの例では、目的の層に位置づけするためにスイープを開始する前に、一旦、対物レンズ311を光ディスク101に近づけるよう移動させる処理は必要となるため、この処理を利用してリレーレンズ321の適切な前記位置Ｘ０の学習を行うようにしても良い。これにより、より確実にレーザー素子302から出力されるレーザー光のレーザースポットが目標のL2に到達する前にガイド層フォーカス誤差信号によってレーザー素子315から出力されるレーザー光のレーザースポットがガイド層上に到達するように対物レンズ311のダウンスイープを行うことができる。
【００３５】
また、例えば光ディスク装置のセットアップ時や、電源オフ時等において、リレーレンズ321の適切な前記位置Ｘ０の学習を行い、当該位置情報を装置側の内部メモリ等で保持するようにしても良い。このようにリレーレンズ321の適切な前記位置Ｘ０の学習を予め行なって、当該位置情報を装置内部のメモリ等から読み出すよう制御することにより、迅速且つ適切にリレーレンズを適切な前記位置Ｘ０へと変位させることができる。
【００３６】
また、図６の処理ではアップスイープの場合を例に説明をしたが、図７と同様にダウンスイープの場合においても同様の処理を適用できる。
【００３７】
また、リレーレンズ駆動手段219の具体的構成としては、アクチュエータ又はステッピングモータが考えられる。さらには、リレーレンズ駆動手段219は、アクチュエータ及びステッピングモータの両者を具備し、リレーレンズ321の前記位置Ｘ０への移動（ｔ0〜t1）においては、ステッピングモータの制御により移動を行い、レーザー素子302から出力されるレーザー光のレーザースポットが目標のL2に到達する前にガイド層フォーカス誤差信号によってレーザー素子315から出力されるレーザー光のレーザースポットがガイド層上に到達した後は、アクチュエータ及びステッピングモータによりリレーレンズ321を制御するようにしてもよい。これにより、アクチュエータの製造コストを抑えつつ、短い処理時間で二つのレーザースポットをそれぞれの目標層に位置づけしてそれぞれのフォーカスサーボを開始することができる。
【００３８】
また、記録層およびガイド層の層数はこれに限ったものではない。記録層の数がＮ個（Ｎ≧１、Ｎは自然数）で、ガイド層の数がＭ個（Ｍ≧１、Ｍは自然数）、位置づけの目標となる記録層がディスクの手前側（対物レンズ311側）から見てｋ個目（ｋ≦Ｎ、ｋは自然数）の記録層、位置づけの目標となるガイド層がｈ個目（ｈ≦Ｍ、ｈは自然数）のガイド層である場合にも適用可能である。
【００３９】
この場合、対物レンズ311を光ディスク101に近づける方向に駆動する例では、レーザー素子302から生じるレーザースポットが目標のｋ個目の記録層に位置づけられるような対物レンズ311の位置であるとき、レーザー素子315から出力されるレーザー光のレーザースポットが目標のｈ個目のガイド層よりも対物レンズ311から見て奥側に生じるようなリレーレンズ321の位置をＸ０とする。ガイド層フォーカス誤差信号によって通過したガイド層の数をカウントし、ｈ個目のガイド層でフォーカスサーボ制御を開始する。同様に記録層誤差信号によって通過した記録層の数をカウントし、ｋ個目の記録層でフォーカスサーボ制御を開始する。一方、対物レンズ311を光ディスク101から遠ざける方向に駆動する例では、レーザー素子302から生じるレーザースポットが目標のｋ個目の記録層に位置づけられるような対物レンズ311の位置であるとき、レーザー素子315から出力されるレーザー光のレーザースポットが目標のｈ個目のガイド層よりも対物レンズ311から見て手前側に生じるようなリレーレンズ321の位置をＸ０とする。
【００４０】
フォーカス引き込みの後は、再度S405で調整を行う。ここでの調整は記録層またはガイド層に焦点位置が位置づけされていないと実施できないもの、例えばトラッキング制御手段215に含まれる増幅器の増幅率を光ディスク101の反射率にあわせて調整することなどが挙げられる。
【００４１】
各種調整を行った後、S406でトラック引き込みを行い、S407で光ディスク101の管理情報を読み出す。S408まで処理が進むと、記録または再生可能な状態となり、図示しないホストからのコマンドに応じて記録または再生を行うことができる。調整処理S403および調整処理S405のタイミングはこれに限るものではなく、一部の調整処理を管理情報読み出しS407の前後などに行ってもよい。
【実施例２】
【００４２】
図１は、本実施例に従う光ディスク装置の一実施例を示すブロック構成図である。構成要素については実施例１と同様であり、説明を省略する。本実施例では図４のフローチャートにおけるS402またはS403において対物レンズ311のフォーカススイープ動作を行い、その際に図７に示すような動作を行う。例えば図４のS403において、(a)の記録層フォーカス誤差信号の振幅および(c)のガイド層フォーカス誤差信号の振幅を調整する目的で各信号の振幅を取得する場合を例とする。
【００４３】
図８では光ディスク101はガイド層と三つの記録層（L0〜L2）を有するものとして図示する図８において、(a)〜(d)の各信号は図５と同様であり説明を省略する。はじめに、切替器223は1bの側とし、記録層フォーカス制御手段の出力はフォーカス駆動手段213に入力されない状態とする。同様に切替器220も1dの側とし、ガイド層フォーカス制御手段の出力はリレーレンズ駆動手段219に入力しない状態とする。
【００４４】
この状態でガイド層フォーカス変位量発生手段224によってリレーレンズの位置をＸ０の位置に変位させる(t0)。このＸ０の位置は光ディスク101の記録層のうち、最も対物レンズ311から遠い位置にある記録層L0にレーザー素子302から出力されるレーザー光のレーザースポットが位置づけられるような対物レンズ311の位置であるとき、レーザー素子315から出力されるレーザー光のレーザースポットがガイド層よりも対物レンズ311から見て奥側に生じるような位置である。
【００４５】
リレーレンズの変位が終わった後、記録層フォーカス変位量発生手段221によって対物レンズ311を光ディスク101に近づく方向に変位（スイープ）させる(t1)。レーザー素子302から出力されるレーザー光のレーザースポットが記録層を通過すると対応される記録層フォーカス誤差信号が生じるため、通過した記録層の数をカウントすることができる（t2、t3）。リレーレンズ321の位置を前記のＸ０の位置とすることで、レーザー素子302から出力されるレーザー光のレーザースポットが最も奥の記録層L0に到達する前にレーザー素子315から出力されるレーザー光のレーザースポットがガイド層に到達し、対応するガイド層フォーカス誤差信号が出力される(t4)。ここでガイド層フォーカス誤差信号の振幅を取得できる。対物レンズ311はさらに移動を続け、最も奥の記録層L0まで到達(t5)した後もしばらく移動を続け記録層L0に対応する記録層フォーカス誤差信号の振幅を取得する。その後t6のタイミングで最初のスイープとは逆方向の記録層フォーカス駆動信号を発生し、対物レンズ311を光ディスク101から遠ざける。こうすることで対物レンズ311と光ディスク101の物理的な衝突を防止する。以上により、対物レンズ311の一度のスイープ動作により、記録層フォーカス誤差信号の振幅およびガイド層フォーカス誤差信号の振幅を取得することができる。
【００４６】
こうして取得した記録層フォーカス誤差信号の振幅が所望の振幅となるように記録層フォーカス誤差信号生成手段211内または記録層フォーカス制御手段212内の増幅器の増幅利得を調整する。また、取得したガイド層フォーカス誤差信号の振幅が所望の振幅となるようにガイド層フォーカス誤差信号生成手段217内またはガイド層フォーカス制御手段218内の増幅器の増幅利得を調整する。
【００４７】
また記録層およびガイド層の層数はこれに限ったものではない。記録層の数がＮ個（Ｎ≧１、Ｎは自然数）で、ガイド層の数がＭ個（Ｍ≧１、Ｍは自然数）である場合にも適用可能である。この場合、レーザー素子302から生じるレーザースポットが対物レンズ311から見て最も奥に位置する記録層に位置づけられるような対物レンズ311の位置であるとき、レーザー素子315から出力されるレーザー光のレーザースポットが対物レンズ311から見て最も奥に位置するガイド層よりもさらに奥側に生じるようなリレーレンズ321の位置をＸ０とする。
【００４８】
また、図８では対物レンズ311を光ディスク101に近づける方向に駆動する例を示したが、駆動方向は逆の対物レンズ311を光ディスク101から遠ざける方向であってもよい。この場合のＸ０は、レーザー素子302から生じるレーザースポットが対物レンズ311に最も近い記録層に位置づけられるような対物レンズ311の位置であるとき、レーザー素子315から出力されるレーザー光のレーザースポットが対物レンズ311に最も近いガイド層よりも対物レンズ311から見て手前側に生じるようなリレーレンズ321の位置とする。また、同様の動作をS402の媒体判別時に行うことで、光ディスク101に存在する記録層の数およびガイド層の数を判定することができる。
【００４９】
なお、本発明の実施の形態では記録層とガイド層を備えるグルーブレスディスクへのフォーカス制御について述べたが、本発明はこれのみには限定されず、２つ以上の光線をディスクのそれぞれの層に位置づけする方式であれば、他の記録方式へも適用可能である。例えば、マイクロホログラムや２光子吸収過程を用いた三次元体積記録を行う方式においても、本発明を適用可能である。
【００５０】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
【符号の説明】
【００５１】
101 光ディスク、201 コントローラ、202 信号処理部、203 光ピックアップ、204 スライダモータ、205 スライダ駆動手段、206 収差補正駆動手段、207 スピンドルモータ、208 回転信号生成手段、209 スピンドル制御手段、210 スピンドル駆動手段、211 記録層フォーカス誤差信号生成手段、212 記録層フォーカス制御手段、213 フォーカス駆動手段、214 トラッキング誤差信号生成手段、215 トラッキング制御手段、216 トラッキング駆動手段、217 ガイド層フォーカス誤差信号生成手段、218 ガイド層フォーカス制御手段
219 リレーレンズ駆動手段、220 切替器、221 記録層フォーカス変位量発生手段、222 加算器、223 切替器、224 ガイド層フォーカス変位量発生手段、225 加算器、301 発光制御手段、302 レーザー素子、303 コリメータレンズ、304 ビームスプリッタ、305 集光レンズ、306 パワーモニタ、307 偏光ビームスプリッタ、308 ダイクロイックミラー、309 球面収差補正素子、310 1/4波長板、311 対物レンズ、312 アクチュエータ、313 集光レンズ、314 ディテクタ、315 レーザー素子、316 コリメータレンズ、317 ビームスプリッタ
318 集光レンズ、319 パワーモニタ、320 偏光ビームスプリッタ、321 リレーレンズ、322 集光レンズ、323 ディテクタ
【図１】
2013069386.tif 000003
【図２】
2013069386.tif 000004
【図３】
2013069386.tif 000005
【図４】
2013069386.tif 000006
【図５】
2013069386.tif 000007
【図６】
2013069386.tif 000008
【図７】
2013069386.tif 000009
【図８】
2013069386.tif 000010