JP2001093162A

JP2001093162A - 光記録再生装置

Info

Publication number: JP2001093162A
Application number: JP26619299A
Authority: JP
Inventors: Kunio Yamamiya; 国雄山宮
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2001-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】３次元光記録媒体に対して、初期動作が早く
でき、記録再生ビームを高速かつ確実に所望の記録層に
アクセスさせる。【解決手段】スピンドルモータ１８を駆動して所定回
転数での光ディスク１の回転を開始する。光ピックアッ
プ２０を光ディスク１の最内周に位置させ、光ディスク
１の最内周のユーザエリア以外の領域で第１光源１９を
オンして光ディスク１にサーボ用ビームを照射する。サ
ーボ用ビームのサーボ層３へのフォーカスサーチとフォ
ーカス制御を開始する。サーボ層３へのフォーカスサー
ボの完了を待ち、フォーカスサーボの完了すると、光デ
ィスク１の回転が所定回転数に達するのを待つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光記録再生装置、更
に詳しくは３次元光記録媒体へのフォーカス制御部分に
特徴のある光記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスク等の記録媒体の次世代
超高密度光記録媒体として有望視されているものの１つ
として、３次元光記録媒体がある。

【０００３】従来の光記録媒体が記録層上に２次元的に
情報を記録するのに対して、上記の３次元光記録媒体
は、使用されるレーザの焦点深度よりも大きな膜厚を有
する記録層に２次元（平面）的に記録するだけでなく、
その層の深さ方向にも情報を記録するものであり、例え
ば深さ方向に１００層記録すれば、容易に現行の１００
倍の記録密度を達成することができる。

【０００４】このような３次元光記録媒体に関する研究
報告は、記録媒体がディスク状態における記録・再生を
目的としたものではないが、例えば光連合シンポジウム
京都’92講演予稿集P39-40や第４０回応用物理学関連連
合講演予稿集29p-B-11、29p-B-12に開示されている。

【０００５】また、例えば特開平５−１０１３９８号公
報や特開平７−２１５６５号公報には、フォーカスサー
ボを及びトラッキングサーボを行い、３次元光記録媒体
に情報を記録再生する装置が提案されている。

【０００６】上記特開平５−１０１３９８号公報では、
ＲＯＭ(Read Only Memorey)層またはＷＯ(Wright Once)
層を設けた３次元光記録媒体に対して、対物レンズを層
方向に移動し公知の前後差動焦点ずれ検出法により所望
の記録層に記録再生ビームをフォーカスすると共に、Ｒ
ＯＭ層に予め記録されている媒体情報あるいはＷＯ層に
書き込まれた各層のデータ状態を読み出し、データの管
理を行うとしている。

【０００７】また、上記特開平７−２１５６５号公報で
は、複数のレーザ発生手段と複数の光検出手段とを有
し、３次元光記録媒体にレーザ光をフォーカスする対物
レンズを複数の記録層のベースとなるガイド層のガイド
面を基準に移動させると共に、複数の記録層への各レー
ザ光のフォーカスを上記の複数の光検出手段に設けられ
たコリメータレンズを移動させることにより行うとして
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−１０１３９８号公報では、基準となる層へのフ
ォーカスを維持していないため、ＲＯＭ層あるいはＷＯ
層、または所望の記録層へのアクセスはそのたび毎に対
物レンズを動かしてフォーカス引き込み、各層に設けら
れている層情報を読み出さなければならず、所望の記録
層へのアクセスに時間がかかるといった問題がある。

【０００９】また、特開平７−２１５６５号公報には、
複数の記録層のベースとなるガイド層のガイド面を基準
とする旨の記載はあるが、フォーカスサーボ等の制御シ
ーケンスが何ら開示されておらず、例えばビームが焦点
調整アクチュエータにより移動可能な焦点調整光学系と
対物レンズアクチュエータにより移動可能な対物レンズ
の両方を通って３次元光記録媒体に入射しているため、
フォーカス引き込み時にどちらかのアクチュエータが固
定されていないと、安定した引き込み制御を行うことが
できないといった問題がある。

【００１０】また、上記３次元光記録媒体に情報を記録
するためには、公知のように温度依存性のある半導体レ
ーザを用いる場合は、温度を検知した後に記録再生ビー
ムのパワーアジャストを行うことになるが、上記従来例
では何ら開示されておらず、このパワーアジャストを適
正なタイミングで実行しないと、初期動作が遅くなると
いった問題もある。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、３次元光記録媒体に対して、初期動作が早くで
き、記録再生ビームを高速かつ確実に所望の記録層にア
クセスさせることのできる光記録再生装置を提供するこ
とを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の光記録再生装置
は、記録条件が予め記録されているサーボ層及び情報を
記録する複数の記録層を有する光ディスクに情報を記録
・再生、または消去する光記録再生装置において、前記
サーボ層に照射するサーボ用ビームを発光するサーボ用
光源と、前記記録層に照射する記録再生用ビームを発光
する記録再生用光源と、前記光ディスクを所定の規定回
転数に回転させるディスク回転手段と、前記ディスク回
転手段による前記光ディスクの回転数が前記規定回転数
より遅い所定の回転数に達するまでに前記サーボ層に前
記サーボ用ビームを合焦させる対物光学系と第１のコリ
メータレンズからなるサーボ用フォーカス制御手段とを
備えて構成される。

【００１３】本発明の光記録再生装置では、前記サーボ
用フォーカス制御手段が前記ディスク回転手段による前
記光ディスクの回転数が前記規定回転数より遅い前記所
定の回転数に達するまでに前記サーボ層に前記サーボ用
ビームを合焦させることで、３次元光記録媒体に対し
て、初期動作が早くでき、記録再生ビームを高速かつ確
実に所望の記録層にアクセスさせることを可能とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００１５】図１ないし図１１は本発明の一実施の形態
に係わり、図１は光記録再生装置の光学系の構成を示す
構成図、図２は図１の光記録再生装置に用いられる３次
元光記録媒体である光ディスクの構成を示す構成図、図
３は図２のサーボ層及び記録層の構成を示す構成図、図
４は図１のコリメータレンズ移動部の構成を示す構成
図、図５は図４の第３検出器の構成を示す構成図、図６
は図４の第３検出器の第１の変形例の構成を示す構成
図、図７は図４の第３検出器の第２の変形例の構成を示
す構成図、図８は図４のコリメータレンズ移動部の作用
を説明する説明図、図９は図１の光記録再生装置の作用
を説明する第１のフローチャート、図１０は図１の光記
録再生装置の作用を説明する第２のフローチャート、図
１１は図１の光記録再生装置の作用を説明する説明図で
ある。

【００１６】図２に示すように、本実施の形態に用いら
れる３次元光記録媒体である光ディスク１は、基板２上
に設けられたＲＯＭ層あるいはＷＯ層からなるサーボ層
３と、このサーボ層３上に設けられたｎ層（第１レイヤ
〜第ｎレイヤ）からなる複数の記録層４とから構成され
ており、サーボ層３及び各記録層４は、図３に示すよう
に、トラック及びセクタにより管理され、光ディスク１
に記録される情報は、層番号：ｋ、トラック番号：ｌ、
セクタ番号：ｍでアドレス指定され、所望の領域に記録
再生ビームをアクセスさせて記録再生されるようになっ
ている。

【００１７】サーボ層３がＲＯＭ層の場合には、例えば
サーボトラックと各記録層４の記録再生条件等の管理デ
ータがプリフォーマットされている。また、サーボ層３
がＷＯ層の場合には、サーボトラックと各記録層４の記
録再生条件等の管理データがプリフォーマットされてい
る以外に、イジェクト時の温度やチルト条件等により変
化する記録パワー条件を記録することが可能となってい
る。

【００１８】各記録層４の記録再生条件は、層方向の深
さに応じて、記録再生用ビームの透過率が変化するた
め、各記録層４に応じた記録再生用ビームの照射条件等
からなる。また、記録パワー条件は、記録再生用ビーム
を発光する半導体レーザに温度依存性があるために後述
するように初期処理で記録パワーをアジャストするた
め、このアジャストした記録パワー等からなる。

【００１９】図１に示すように、本実施の形態の光記録
再生装置１１では、上記のように構成された光ディスク
１を内挿したカートリッジ１２が装置内に挿入される
と、図示しないローディング機構により所定位置にカー
トリッジ１２が配置される。所定位置にローディングさ
れたカートリッジ１２はカートリッジ検出器１３により
検知され、この検知信号が制御回路１４に出力される。

【００２０】制御回路１４は、制御プログラムは格納さ
れたＲＯＭ１５とこの制御プログラムに従った処理を行
うＣＰＵ１６とから構成され、カートリッジ検出器１３
からの検知信号を受けると、駆動回路１７を制御するこ
とでスピンドルモータ１８を駆動し、光ディスク１を情
報の記録再生時の所定の規定回転数で回転させるように
なっている。

【００２１】光ピックアップ２０は、移動光学系２０ａ
と固定光学系２０ｂとからなり、固定光学系２０ｂにお
いて、光ディスク１のサーボ層３に照射されるサーボ用
ビームは第１光源１９から発光され、このサーボ用ビー
ムは第１コリメータレンズ１９ａを介して光ディスク１
の径方向に移動可能な移動光学系２０ａにより光ディス
ク１のサーボ層３に照射される。

【００２２】また、光ピックアップ２０の移動光学系２
０ａは、光ディスク１の傾きを検出するための傾き検出
光を出射する検出用光源２１及び傾き検出光の戻り光を
受光する受光素子２２とからなる傾き検出器２３を有
し、傾き検出器２３は傾き検出光の戻り光のスポット形
状から光ディスクの傾きを検出し検出信号を制御回路１
４に出力するようになっている。

【００２３】制御回路１４ではこの検出信号より傾き情
報を演算し、傾き情報に基づき、光ディスク１の傾きに
異常がある場合には、所定のエラー処理を行いカートリ
ッジ３を装置内より排出するようになっている。

【００２４】また、光ピックアップ２０の移動光学系２
０ａは、第１光源１９からの第１コリメータレンズ１９
ａを介したサーボ用ビームを光ディスク１に垂直（径方
向と直交した向き）に反射する波長依存性ミラー２５
と、波長依存性ミラー２５により反射されたサーボ用ビ
ームを１／４波長板２５ａを介して集光させる対物レン
ズ２６と、集光されたサーボ用ビームをサーボ層３に合
焦させるためにその光軸方向に対物レンズ２６を進退さ
せる対物レンズアクチュエータ２７とを備えている。こ
の対物レンズ２６及び対物レンズアクチュエータ２７に
より対物光学系が構成される。

【００２５】なお、波長依存性ミラー２５は、入射する
偏光方向と波長が異なる光ビームにより偏向角が異なる
光学特性を有し、具体的には、波長依存性のダイクロッ
クプリズムによりビーム合成とプリズム出射面（１／４
波長板２５ａ側）に偏光依存性のホログラムが形成され
る。

【００２６】サーボ用ビームの光ディスク１からの戻り
光は、移動光学系２０ａ内の対物レンズ２６及び波長依
存性ミラー２５を介して、固定光学系２０ｂで第１コリ
メータレンズ１９ａを通って第１光検出器２８により検
出される。

【００２７】固定光学系２０ｂにおいては、この第１光
検出器２８が、サーボ用ビームの戻り光よりサーボ用ビ
ームのサーボ層３へのフォーカス状態を示すサーボ用フ
ォーカスエラー信号及びトラックへの位置決めを行うト
ラッキングエラー信号を出力する。

【００２８】このサーボ用フォーカスエラー信号及びト
ラッキングエラー信号は、位置検出Ｆｏ／Ｔｒ制御回路
２４に出力され、位置検出Ｆｏ／Ｔｒ制御回路２４でフ
ォーカス情報及びトラック情報が生成され、制御回路１
４にフォーカス情報及びトラック情報が出力される。

【００２９】制御回路１４では、このフォーカス情報に
基づき駆動回路１７を制御して移動光学系２０ａ内の対
物レンズアクチュエータ２７を駆動し対物レンズ２６を
進退させてサーボ用ビームをサーボ層３に合焦させると
共に、トラック情報により所望のトラックにサーボ用ビ
ームを保持するようになっている。

【００３０】このサーボ用フォーカスエラー信号に基づ
く対物レンズアクチュエータ２７の制御により、対物レ
ンズ２６は常にサーボ用ビームのサーボ層３への合焦状
態を維持する。

【００３１】また、光ディスク１の所望の記録層４に照
射される記録再生用ビームは、固定光学系２０ｂにおい
て、第２光源２９から発光され、この記録再生用ビーム
は第２コリメータレンズ３０を介して、移動光学系２０
ａにより波長依存性ミラー２５及び対物レンズ２６を介
して光ディスク１の所望の記録層４に照射される。

【００３２】移動光学系２０ａでは上述したように対物
レンズ２６が常にサーボ用ビームのサーボ層３への合焦
状態を維持するように制御しているために、固定光学系
２０ｂには、所望の記録層４に記録再生用ビームを合焦
させるために第２コリメータレンズ３０を記録再生用ビ
ームの光軸方向に進退させるコリメータレンズ移動部３
１が設けられている。このコリメータレンズ移動部３１
の詳細は後述する。

【００３３】記録再生用ビームの光ディスク１からの戻
り光は、移動光学系２０ａ内の対物レンズ２６及び波長
依存性ミラー２５を介して、固定光学系２０ｂで第２コ
リメータレンズ３０を通ってピンホール３２を介して第
２光検出器３３により検出される。

【００３４】この第２光検出器３３では、記録再生用ビ
ームの戻り光より記録再生用ビームの所望の記録層４へ
のフォーカス状態を示す記録再生用フォーカスエラー信
号及びトラックへの位置決めを行うトラッキングエラー
信号を出力する。この記録再生用フォーカスエラー信号
及びトラッキングエラー信号は、位置検出Ｆｏ／Ｔｒ制
御回路２４に出力され、位置検出Ｆｏ／Ｔｒ制御回路２
４でフォーカス情報及びトラック情報が生成され、制御
回路１４にフォーカス情報及びトラック情報が出力され
る。

【００３５】制御回路１４では、このフォーカス情報に
基づき駆動回路１７を制御してコリメータレンズ移動部
３１を駆動し第２コリメータレンズ３０を進退させて記
録再生用ビームを所望の記録層４に合焦させると共に、
トラック情報により所望のトラックに記録再生用ビーム
を保持するようになっている。

【００３６】なお、光ピックアップ２０は、移動光学系
２０ａと固定光学系２０ｂとを分離した状態で構成する
としたが、上記の移動光学系２０ａ及び固定光学系２０
ｂの各部材（要素）を一体的に構成し、全体を光ディス
ク１の径方向に移動可能な光ピックアップとしてもよ
い。

【００３７】また、装置内の温度を検出する温度センサ
３４を有しており、制御回路１４はこの温度センサ３４
からの検出信号により、第２光源２９の記録再生用ビー
ムをアジャストして適正な記録パワーを設定するように
なっている。

【００３８】図４に示すように、コリメータレンズ移動
部３１は、第２コリメータレンズ３０を保持しているホ
ルダ４１に固定された光学くさび４２と、ピンホール４
３を介して光ビームを光学くさび４２に照射する第３光
源（例えば発光ダイオードＬＥＤ）４４と、光学くさび
４２により光路が変えられた第３光源４４からの光ビー
ムのスポット光４８を検出する第３検出器４５と、駆動
回路１７により第２コリメータレンズ３０と共に光学く
さび４２を進退駆動するコリメータレンズアクチュエー
タ４６と、第３検出器４５の検出信号により第３光源４
５の発光パワーを一定パワーに制御するＬＥＤ光制御回
路４７とを備えている。

【００３９】第３検出器４５は、図５に示すように、３
つの受光検出領域、すなわち第１受光検出領域４５ａ、
第２受光検出領域４５ｂ、第３受光検出領域４５ｃより
構成されている。なお、第３検出器４５に限らず、図６
または図７に示すような受光検出領域により構成しても
良いし、またＰＳＤ（ポジションセンサデバイス）によ
り構成してもよい。

【００４０】図５に示すように、第３光源４４からの光
ビームのスポット光４８は、コリメータレンズアクチュ
エータ４６による光学くさび４２を進退駆動により第１
受光検出領域４５ａ、第２受光検出領域４５ｂ、第３受
光検出領域４５ｃ上を移動する。

【００４１】ＬＥＤ光制御回路４７は、第１受光検出領
域４５ａ、第２受光検出領域４５ｂ、第３受光検出領域
４５ｃで第３光源４４からの光ビームのスポット光４８
が光電変換され、検出信号としてＬＥＤ光制御回路４７
に出力され、ＬＥＤ光制御回路４７は、３つの検出信号
の加算し、加算信号が一定となるように第３光源４４の
発光パワーを制御する。

【００４２】また、３つの検出信号は位置検出Ｆｏ／Ｔ
ｒ制御回路２４にも出力されており（図４参照）、位置
検出Ｆｏ／Ｔｒ制御回路２４では式（１）により演算を
行い、最外層である第１レイヤの記録層４（図２参照）
を基準記録層に設定すると共に、式（２）により予め設
定した値になるようにコリメータレンズアクチュエータ
４６で光学くさび４２すなわち第２コリメータレンズ３
０を進退させ、記録再生用ビームの合焦位置を所望の記
録層４の近傍に粗移動させる。

【００４３】（Ｓ2＋Ｓ3）−Ｓ1 （１）Ｓ2−Ｓ1 （２）ここで、第１受光検出領域４５ａからの検出値をＳ1、
第２受光検出領域４５ｂからの検出値をＳ2、第３受光
検出領域４５ｃからの検出値をＳ3とする。なお、第３
検出器４５を図６とした場合は、式（１）は「（Ｓ2a＋
Ｓ2b＋Ｓ3）−Ｓ1」となり、式（２）は「（Ｓ2a＋Ｓ2
b）−Ｓ1」となる。

【００４４】詳細には、位置検出Ｆｏ／Ｔｒ制御回路２
４が式（１）により演算を行い、演算結果に基づき制御
回路１４が駆動回路を制御してコリメータレンズアクチ
ュエータ４６を駆動し、第３光源４４からの光ビームの
スポット光４８が第３受光検出領域４５ｃ上のみに存在
する位置に光学くさび４２すなわち第２コリメータレン
ズ３０を移動させる（図４においては、第２光源２９側
に移動させる）。

【００４５】以下、この第３光源４４からの光ビームの
スポット光４８が第３受光検出領域４５ｃ上のみに存在
する状態を第２コリメータレンズ３０のリターン状態と
呼ぶ。

【００４６】図８に示すように、リターン状態となると
第３受光検出領域４５ｃからの検出値Ｓ3が所定値Ｐ1に
対して「Ｓ3＞Ｐ1」となり、このときの式（１）による
位置検出信号は、（Ｓ2＋Ｓ3）−Ｓ1＝Ｓ3＞Ｐ1 となって、位置検出Ｆｏ／Ｔｒ制御回路２４より制御回
路１４に出力される。

【００４７】そして、図４において制御回路１４の制御
により駆動回路１７がコリメータレンズアクチュエータ
４６を駆動して第２コリメータレンズ３０を第２光源２
９から遠ざけるように移動し、第３光源４４からの光ビ
ームのスポット光４８が第３受光検出領域４５ｃ上のみ
に存在するリターン状態から、第３光源４４からの光ビ
ームのスポット光４８が第３受光検出領域４５ｃ及び第
２受光検出領域４５ｂ上に位置した状態となる。そし
て、第３受光検出領域４５ｃ及び第２受光検出領域４５
ｂからの検出値Ｓ2＋Ｓ3が所定値Ｐ1に対して「Ｓ2＋Ｓ
3＞Ｐ1」となり、このときの式（１）による位置検出信
号は、（Ｓ2＋Ｓ3）−Ｓ1＝Ｓ2＋Ｓ3＞Ｐ1 となって、位置検出Ｆｏ／Ｔｒ制御回路２４より制御回
路１４に出力される。

【００４８】さらに、図４において制御回路１４の制御
により駆動回路１７がコリメータレンズアクチュエータ
４６を駆動して第２コリメータレンズ３０を第２光源２
９から遠ざけるように移動し、第３光源４４からの光ビ
ームのスポット光４８が第３受光検出領域４５ｃ及び第
２受光検出領域４５ｂ上に位置した状態から、第３光源
４４からの光ビームのスポット光４８が第１受光検出領
域４５ａにかかった位置した状態となる。そして、式
（１）による位置検出信号が（Ｓ2＋Ｓ3）−Ｓ1＜Ｐ1と
なったことを位置検出Ｆｏ／Ｔｒ制御回路２４が検知す
ると、位置検出Ｆｏ／Ｔｒ制御回路２４は制御回路１４
に対してフォーカスサーチを開始させる制御信号である
フォーカスサーチＯＮ信号を出力する。そして、フォー
カスサーチＯＮ信号を受けた制御回路１４は、駆動回路
１７を制御しコリメータレンズアクチュエータ４６を駆
動して、第２光検出器３３からの記録再生用フォーカス
エラー信号に基づくフォーカスサーチを開始する。する
と、制御回路１４の制御により駆動回路１７がコリメー
タレンズアクチュエータ４６を駆動して最外層である第
１レイヤの記録層４をサーチする。

【００４９】そして、第１レイヤの記録層４のサーチが
終了する所定時間経過後、位置検出Ｆｏ／Ｔｒ制御回路
２４は制御回路１４に対して共にフォーカスサーボを開
始させる制御信号であるフォーカスサーボＯＮ信号を出
力する。すると、第２光検出器３３からの記録再生用フ
ォーカスエラー信号に基づく制御回路１４の制御によ
り、駆動回路１７がコリメータレンズアクチュエータ４
６を駆動して最外層である第１レイヤの記録層４に記録
再生用ビームを合焦させる。

【００５０】位置検出Ｆｏ／Ｔｒ制御回路２４は、この
ときの第３検出器４５でスポット光４８の光電変換され
た検出信号を式（２）より演算してその値を基準記録層
である第１レイヤの記録層４の値（以下、基準値：Ｔ
1）として設定する。そして、制御回路１４はこの基準
値に所定の値を減算した値になるように、コリメータレ
ンズアクチュエータ４６を駆動して、例えば第２レイヤ
の記録層４近傍に記録再生用ビームの合焦位置を粗移動
させる。

【００５１】つまり、第２コリメータレンズ３０の位置
と記録層の位置とは相関があるため、基準値から減算す
る所定値を相関関係より求め、その値を基準値から減算
した値になるように、コリメータレンズアクチュエータ
４６を駆動して、サーボ層３方向にある第ｋレイヤの記
録層４（図２参照）近傍に記録再生用ビームの合焦位置
を粗移動させる。

【００５２】詳細には、隣接する記録層４の層間寸法を
ΔＺとすると、記録再生用ビームの合焦位置を記録層４
の１層分粗移動させる際のコリメータレンズアクチュエ
ータ４６による第２コリメータレンズ３０の移動量は、
以下の式（３）に示す値Ｚとなる。

【００５３】Ｚ＝（ｆc／ｆo）²×ΔＺ（３）ここで、ｆcは第２コリメータレンズ３０の焦点距離、
ｆoは対物レンズ２６の焦点距離である。

【００５４】所望の第ｋレイヤの記録層４近傍に記録再
生用ビームの合焦位置を粗移動は、目標値信号Ｔkを基
準値：Ｔ1に対して以下の式（４）の演算を施すことに
より求め、第３検出器４５でスポット光４８の光電変換
される検出信号がこの目標値信号Ｔkに一致させるよう
に、コリメータレンズアクチュエータ４６により第２コ
リメータレンズ３０を移動させる。

【００５５】Ｔk＝Ｔ1−（ｋ−１）×Ｚ（４）なお、本実施の形態では光ピックアップ２０は移動光学
系２０ａを有しているため、例えば光ディスク１内のユ
ーザエリアが径方向に８分割されたゾーン構成の場合に
は、径方向の移動光学系２０ａの各ゾーン位置での第２
コリメータレンズ３０の移動によるフォーカスずれを補
正するためにオフセット量が目標値検出信号Ｔkに加算
される。移動光学系２０ａがない場合はオフセット量は
ゼロである。

【００５６】上記のｆc、ｆo及びオフセット量は制御回
路１４のＲＯＭ１５に格納されており、また、隣接する
記録層４の層間寸法ΔＺはサーボ層３に予めプリフォー
マットており、制御回路１４は、式（３）及び（４）を
求め、コリメータレンズアクチュエータ４６により第２
コリメータレンズ３０を移動させるように制御を行う。

【００５７】そして、所望の第ｋレイヤの記録層４近傍
に記録再生用ビームの合焦位置を粗移動させた後、第２
光検出器３３からの記録再生用フォーカスエラー信号に
基づく制御回路１４の制御により、駆動回路１７がコリ
メータレンズアクチュエータ４６を駆動して第ｋレイヤ
の記録層４に記録再生用ビームを合焦させる。

【００５８】なお、基準記録層を最外層である第１レイ
ヤの記録層４とするとしたが、第１レイヤの記録層４に
限らず、最外層側にある記録層４を基準記録層として、
サーボ層３方向にある第ｋレイヤの記録層４近傍に記録
再生用ビームの合焦位置を粗移動させるようにしても良
い。

【００５９】また、基準記録層を最内層である第ｎレイ
ヤの記録層４（図２参照）としてもよく、この場合は最
外層方向に記録再生用ビームの合焦位置を粗移動させる
ことになる。

【００６０】ここで、例えば、第２レイヤの記録層４内
でデータが記録され、且つ、第１レイヤの記録層４でデ
ータが未記録状態の場合は、サーボ層３でサーボ信号
（フォーカスゲイン／オフセット）データが再生され、
且つ、各層またはゾーン毎の「記録無し（未記録）」あ
るいは「記録有り」をＣＰＵ１６で認知されており、こ
の２つのデータの組み合わせから最適なデータがＣＰＵ
１６内の例えば書き込み可能なＥＰ−ＲＯＭ（図示せ
ず）に格納される。さらに次の第１レイヤの記録層４の
ユーザエリア内の各ゾーン、またはその後の各記録層４
毎に情報が記録されたときには、前記のＥＰ−ＲＯＭが
再度書き直される。

【００６１】具体的には、図示はされていないが、ＣＰ
Ｕ１６は、光記録再生装置１１内のスピンドルモータ１
８が回転された後から基準層での待機状態までの経過時
間を計測する時間計測手段と、この時間計測手段により
計測された経過時間を基準値と比較する比較手段とを有
し、この比較手段の比較結果に応答し経過時間が基準値
以内のときサーボ層３より再生されたデータ（サーボ信
号）と各記録層４の「記録無し（未記録）」あるいは
「記録有り」の状態情報に基づき、フォーカスゲイン、
フォーカスオフセット制御を各記録層４について、ＥＰ
−ＲＯＭへの書き込み等の最適化が図られる。

【００６２】従来のように複数の記録層の最適化を各記
録層毎に行うと調整時間が長くなり、結果として基準層
での待機時間が長くなるといった問題があったが、サー
ボ層３に予めサーボ信号の情報を格納（各記録層４また
はゾーン毎に）すると共に、経過時間が基準値以内のと
きＣＰＵ１６内のＥＰ−ＲＯＭにサーボ信号と状態情報
とにより最適化したデータを書き込むために、基準層で
の待機時間を短縮することができる。

【００６３】次に、このように構成された本実施の形態
の作用について説明する。

【００６４】図９に示すように、本実施の形態の光記録
再生装置１１では、ステップＳ１で光ディスク１が装置
内に挿入されると所定位置にローディングされる。そし
て、カートリッジ検出器１３で光ディスク１を内挿した
カートリッジ１２を検出すると、ステップＳ２で光ピッ
クアップ２０を光ディスク１の最内周に位置させる。

【００６５】そして、ステップＳ３でスピンドルモータ
１８を駆動して所定の規定回転数への回転になるよう光
ディスク１の回転を開始する。続いてステップＳ４で光
ディスク１の最内周のユーザエリア以外の領域で第１光
源１９をオンして光ディスク１にサーボ用ビームを照射
する。次に、ステップＳ５で第１光検出器２８からのサ
ーボ用フォーカスエラー信号に基づきサーボ用ビームの
サーボ層３へのフォーカスサーチとフォーカス制御を開
始する。

【００６６】そして、ステップＳ６でサーボ層３へのフ
ォーカスサーボの完了を待ち、フォーカスサーボの完了
すると、ステップＳ７で光ディスク１の回転が所定の規
定回転数より遅い所定回転数に達するのを待つ（図１１
（ａ）参照）。

【００６７】すなわち、上記のステップＳ３〜Ｓ７の初
期処理は光ディスク１の回転が所定の規定回転数より遅
い所定回転数に到達するまでに終了することになる。

【００６８】次に、ステップＳ８で第３光源４４をオン
し、第３光源４４からの光ビームのスポット光４８を第
３検出器４５で光電変換して位置検出Ｆｏ／Ｔｒ制御回
路２４に出力する。そして、ステップＳ９で第３光源４
４からの光ビームのスポット光４８を第３受光検出領域
４５ｃ上のみに存在するリターン状態となるように第２
コリメータレンズ３０を移動させる。そして、ステップ
Ｓ１０で第３光源４４からの光ビームのスポット光４８
を第３受光検出領域４５ｃ上のみに存在するリターン状
態になるのを待つ。

【００６９】なお、ステップＳ５及びＳ６のサーボ用ビ
ームのサーボ層３へのフォーカスサーチとフォーカス制
御の開始及び完了をステップＳ８〜ステップＳ１０の間
で平行して同時に行うようにしてもよい。

【００７０】次に、ステップＳ１１で最内周のユーザエ
リア以外の領域で第２光源２９をオンして光ディスク１
に記録再生用ビームを照射する。このとき記録再生用ビ
ームは記録層４に対してはデフォーカス状態であって、
ステップＳ１２で温度センサ３４からの温度情報に基づ
き第２光源２９の記録パワーのアジャストを行う。

【００７１】詳細には、温度センサ３４は光ディスク１
の近傍に配置されており、この温度センサ３４で検出さ
れた信号が一定時間毎に制御回路１４によって取り込ま
れ、前回使用したときの温度との温度差が比較される。
この比較された温度差が一定値以上のとき、記録パワー
テーブルの指示値の書き換えが行われる。すなわち、ユ
ーザエリア内の内周、中央、最外周のトラックに対する
記録パワーテーブルが制御回路１４内の記録手段に記録
されており、温度差により記録パワーテーブルが書き換
えられる。

【００７２】従来、記録パワーのアジャストを行う場
合、図１１（ｂ）に示すように、光ディスク１の回転が
規定回転数に到達した後、上記のステップＳ３〜ステッ
プＳ７の初期処理を行い、その後、ステップＳ８〜ステ
ップＳ１２の処理を実行していたが、本実施の形態で
は、図１１（ａ）に示すように、ステップＳ３〜Ｓ７の
初期処理は光ディスク１の回転が所定の規定回転数より
遅い所定回転数に到達するまでに終了し、その後ステッ
プＳ８〜ステップＳ１２の処理を実行するので、記録パ
ワーのアジャスト等の初期処理を高速に行うことができ
る。

【００７３】そして、ステップＳ１２で光ディスク１の
回転が所定の規定回転数に達するのを待つ（図１１
（ａ）参照）。次に、ステップＳ１３で光ピックアップ
２０の移動光学系２０ａを光ディスク１の最内周からコ
ントロールトラック(Cont. Tr)に移動させ、図１０のス
テップＳ１４に処理を移行する。

【００７４】この光ディスク１の最内周からコントロー
ルトラック(Cont. Tr)への移動は、フォーカスサーボさ
れているサーボ層３の第１光検出器２８からのトラッキ
ングエラー信号に基づき、光ピックアップ２０の移動光
学系２０ａを光ディスク１の最外周方向にシークさせ
る。

【００７５】図１０に示すように、ステップＳ１４で
は、第３光源４４からの光ビームのスポット光４８をリ
ターン状態からスポット光４８が第３受光検出領域４５
ｃ及び第２受光検出領域４５ｂ上に位置した状態にし
て、ステップＳ１５で式（１）による位置検出信号が
「（Ｓ2＋Ｓ3）−Ｓ1＜Ｐ1」を満たすのを待ち、位置検
出信号が「（Ｓ2＋Ｓ3）−Ｓ1＜Ｐ1」が満たされると、
ステップＳ１６では、第２光検出器３３からの記録再生
用フォーカスエラー信号に基づき第１レイヤの記録層４
への記録再生ビームのフォーカスサーチとフォーカス制
御を実行し、ステップＳ１７で第１レイヤの記録層４へ
のフォーカスサーボの完了を待ち、フォーカスサーボの
完了すると、ステップＳ１４でフォーカスサーボが完了
した第１レイヤの記録層４を基準記録層として決定し、
そのときの上記式（２）の値を基準値として設定する。

【００７６】次に、ステップＳ１８で光ピックアップ２
０内の傾き検出器２３で光ディスク１の傾きを検出し、
光ディスク１の傾きに異常がある場合には、所定のエラ
ー処理を行いカートリッジ３を装置内より排出する。

【００７７】そして、ステップＳ１９で所望の記録層４
に記録再生ビームを移動するかどうか判断し、所望の記
録層４に記録再生ビームを移動しない場合には処理を終
了し、所望の記録層４に記録再生ビームを移動する場合
は、上記式（４）に基づく目標値信号Ｔkによりステッ
プＳ２０でコリメータレンズ移動部３１により第２コリ
メータレンズ３０を移動させ、第２コリメータレンズ３
０で所望の記録層４に記録再生ビームを粗移動する。そ
の後、ステップＳ２１で第２光検出器３３からの記録再
生用フォーカスエラー信号に基づき所望の記録層４への
記録再生ビームのフォーカスサーチとフォーカス制御を
実行し、ステップＳ２２で所望の記録層４へのフォーカ
スサーボの完了を待ち、フォーカスサーボの完了する
と、ステップＳ２３で所望の記録層４への移動を完了
し、処理を終了する。

【００７８】このように本実施の形態では、初期処理を
光ディスク１の回転が所定回転数に到達するまでに終了
し、その後記録パワーのアジャストの処理を実行するの
で、初期処理を高速に行うことができる。

【００７９】また、基準記録層を設定した後に、基準記
録層に基づき記録再生ビームを所望の記録層近傍に粗移
動させ、その後に所望の記録層に記録再生ビームをフォ
ーカスサーボを行うので、記録再生ビームを高速かつ確
実に所望の記録層にアクセスさせることができる。

【００８０】付記：前記ディスク回転手段による前記
光ディスクの回転開始から前記基準層での待機時間まで
の経過時間を計測する時間計測手段と、前記時間計測手
段により計測された前記経過時間を所定時間と比較する
比較手段と、前記比較手段より前記経過時間が所定時間
以内との比較結果を受けたとき、前記複数の記録層また
は前記複数の記録層のゾーン毎の記録あるいは未記録の
判別により、フォーカスゲインまたはフォーカスオフセ
ット量を前記複数の記録層または前記複数の記録層のゾ
ーン毎に最適化する最適化手段と備えたことを特徴とす
る請求項３に記載の光記録再生装置。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光記録再生
装置によれば、サーボ用フォーカス制御手段がディスク
回転手段による光ディスクの回転数が規定回転数より遅
い所定の回転数に達するまでにサーボ層に前記サーボ用
ビームを合焦させるので、３次元光記録媒体に対して、
初期動作が早くでき、記録再生ビームを高速かつ確実に
所望の記録層にアクセスさせることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る光記録再生装置の
光学系の構成を示す構成図

【図２】図１の光記録再生装置に用いられる３次元光記
録媒体である光ディスクの構成を示す構成図

【図３】図２のサーボ層及び記録層の構成を示す構成図

【図４】図１のコリメータレンズ移動部の構成を示す構
成図

【図５】図４の第３検出器の構成を示す構成図

【図６】図４の第３検出器の第１の変形例の構成を示す
構成図

【図７】図４の第３検出器の第２の変形例の構成を示す
構成図

【図８】図４のコリメータレンズ移動部の作用を説明す
る説明図

【図９】図１の光記録再生装置の作用を説明する第１の
フローチャート

【図１０】図１の光記録再生装置の作用を説明する第２
のフローチャート

【図１１】図１の光記録再生装置の作用を説明する説明
図

【符号の説明】

１…光ディスク２…基板３…サーボ層４…記録層１１…光記録再生装置１２…カートリッジ１３…カートリッジ検出器１４…制御回路１７…駆動回路１８…スピンドルモータ１９…第１光源１９ａ…第１コリメータレンズ２０…光ピックアップ２３…傾き検出器２４…位置検出Ｆｏ／Ｔｒ制御回路２５…波長依存性ミラー２６…対物レンズ２７…対物レンズアクチュエータ２８…第１光検出器２９…第２光源３０…第２コリメータレンズ３１…コリメータレンズ移動部３２、４３…ピンホール３３…第２光検出器３４…温度センサ４２…光学くさび４４…第３光源４５…第３検出器４６…コリメータレンズアクチュエータ４７…ＬＥＤ光制御回路

フロントページの続きＦターム(参考） 5D109 KA12 KC04 5D117 AA02 AA08 DD01 DD03 FF02 FF06 GG02 HH01 5D118 AA13 BA01 BB08 BD01 CD02 CG03 CG26 CG31 5D119 AA28 BA01 BB13 EA03 EC40 FA08 HA44

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録条件が予め記録されているサーボ層
及び情報を記録する複数の記録層を有する光ディスクに
情報を記録・再生、または消去する光記録再生装置にお
いて、前記サーボ層に照射するサーボ用ビームを発光するサー
ボ用光源と、前記記録層に照射する記録再生用ビームを発光する記録
再生用光源と、前記光ディスクを所定の規定回転数に回転させるディス
ク回転手段と、前記ディスク回転手段による前記光ディスクの回転数が
前記規定回転数より遅い所定の回転数に達するまでに前
記サーボ層に前記サーボ用ビームを合焦させる対物光学
系と第１のコリメータレンズからなるサーボ用フォーカ
ス制御手段とを備えたことを特徴とする光記録再生装
置。
【請求項２】前記対物光学系と前記第１のコリメータ
レンズとは異なる第２のコリメータレンズを有し、前記
第２のコリメータレンズを介して前記ディスク回転手段
による前記光ディスクの回転数が前記規定回転数より遅
い前記所定の回転数に達した後に前記記録層へのデフォ
ーカス状態で前記記録再生用ビームのパワー設定を行う
パワーアジャスト手段を備えたことを特徴とする請求項
１に記載の光記録再生装置。
【請求項３】前記第２のコリメータレンズの光軸上の
位置を制御することにより、前記パワーアジャスト手段
による前記記録再生用ビームのパワー設定後に、前記記
録再生用ビームを前記複数の記録層のうちの所定の記録
層に前記記録再生用ビームを合焦させ、前記所定の記録
層を基準層として前記複数の記録層のうちの所望の記録
層に前記記録再生用ビームを粗合焦させた後、前記所望
の記録層に前記記録再生用ビームを合焦させる記録再生
用フォーカス制御手段を備えたことを特徴とする請求項
２に記載の光記録再生装置。
【請求項４】記録条件が予め記録されているサーボ層
及び情報を記録する複数の記録層を有する光ディスクに
情報を記録・再生、または消去する光記録再生装置にお
いて、前記サーボ層に照射するサーボ用ビームを発光するサー
ボ用光源と、前記記録層に照射する記録再生用ビームを発光する記録
再生用光源と、前記光ディスクを所定の規定回転数に回転させるディス
ク回転手段と、対物光学系と第１のコリメータレンズにより前記ディス
ク回転手段による前記光ディスクの回転数が前記規定回
転数より遅い所定の回転数に達するまでに前記サーボ層
に前記サーボ用ビームを合焦させると共に、前記第１の
コリメータレンズとは異なる第２のコリメータレンズの
光軸上の位置を制御することにより前記ディスク回転手
段による前記光ディスクの回転数が前記規定回転数より
遅い前記所定の回転数に達した後に前記記録層へのデフ
ォーカス状態で前記記録再生用ビームのパワー設定を行
うビーム制御手段と、前記第２のコリメータレンズの光軸上の位置を制御する
ことにより、前記ビーム制御手段による前記記録再生用
ビームのパワー設定後に、前記記録再生用ビームを前記
複数の記録層のうちの所定の記録層に前記記録再生用ビ
ームを合焦させ、前記所定の記録層を基準として前記複
数の記録層のうちの所望の記録層に前記記録再生用ビー
ムを粗合焦させた後、前記所望の記録層に前記記録再生
用ビームを合焦させる記録再生用フォーカス制御手段と
を備えたことを特徴とする光記録再生装置。
【請求項５】前記規定回転数より遅い前記所定の回転
数は、加速状態の回転数であることを特徴とする請求項
１ないし４のいずれか１つに記載の光記録再生装置。