JP2004288366A - 光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【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ことのできる光記録再生装置を提供する。
【解決手段】複数の記録層及び記録条件が記録されるサーボ層を有す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サーボ用ビームを合焦させるサーボ用フォーカス制御手段と、サーボ用フォーカス制御手段に続き動作を開始する、記録層に記録再生用ビームを合焦させる記録用フォーカス制御手段と、第２のコリメータレンズの光軸方向の移動位置を検出する手段と、記録再生用ビームを複数の記録層のうち所望の記録層に合焦させる記録再生用フォーカス制御手段とを具備する。
【選択図】図１

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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、ＲＯＭ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。

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。

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。

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。

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。

本発明の第１の光記録再生装置は、情報を記録する複数の記録層及び前記記録層の記録条件が予め記録されているサーボ層を有する光ディスクと、前記光ディスクを所定の規定回転数で回転させるディスク回転手段と、前記光ディスクの回転数が前記所定の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サーボ用ビームを合焦させる対物レンズと第１のコリメータレンズとを有するサーボ用フォーカス制御手段と、前記サーボ用フォーカス制御手段の制御動作に続き動作を開始する、前記記録層に記録再生用ビームを合焦させる前記対物レンズと第２のコリメータレンズとを有する記録用フォーカス制御手段と、前記第２のコリメータレンズが光軸方向に移動する位置を検出して制御する位置検出制御手段と、前記記録再生用ビームを前記複数の記録層のうち所望の記録層に合焦させる記録再生用フォーカス制御手段と、を具備したことを特徴とする。

本発明の第２の光記録再生装置は、上記第１の光記録再生装置において、前記位置検出制御手段は、コリメータレンズホルダに光学素子を取り付けて光学的に検出する手段を備えることを特徴とする。

本発明の第３の光記録再生装置は、上記第２の光記録再生装置において、前記光学的に検出する手段は、発光素子と受光素子とを有することを特徴とする。

本発明によれば、サーボ用フォーカス制御手段と、記録再生用フォーカス制御手段とを有し、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。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、光ピックアップ２０の移動光学系２０ａ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１４に出力するようになっている。

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。

また、光ピックアップ２０の移動光学系２０ａは、第１光源１９からの第１コリメータレンズ１９ａ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。

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。

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。

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。

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１４にフォーカス情報及びトラック情報が出力される。

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。

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。

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２０ａ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。

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３１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。

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。

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１４にフォーカス情報及びトラック情報が出力される。

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。

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２０ｂ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。

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。

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４３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４５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。

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。

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。

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。

また、３つの検出信号は位置検出Ｆｏ／Ｔｒ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３０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。

（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＋Ｓ2b）−Ｓ1」となる。

詳細には、位置検出Ｆｏ／Ｔｒ制御回路２４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）。

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。

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。

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２９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４５ｂからの検出値Ｓ2＋Ｓ3が所定値Ｐ1に対して「Ｓ2＋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＝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。

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２９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。

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４６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。

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：Ｔ1）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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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ＣＰＵ１６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。

具体的には、図示はされていないが、ＣＰＵ１６は、光記録再生装置１１内のスピンドルモータ１８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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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４５ｃ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。

次に、ステップＳ１８で光ピックアップ２０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。

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３０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。

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。

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。

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。

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２のサーボ層及び記録層の構成を示す構成図 図１のコリメータレンズ移動部の構成を示す構成図 図４の第３検出器の構成を示す構成図 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４の第３検出器の第２の変形例の構成を示す構成図 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
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (3)

1. 情報を記録する複数の記録層及び前記記録層の記録条件が予め記録されているサーボ層を有する光ディスクと、
   前記光ディスクを所定の規定回転数で回転させるディスク回転手段と、
   前記光ディスクの回転数が前記所定の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サーボ用ビームを合焦させる対物レンズと第１のコリメータレンズとを有するサーボ用フォーカス制御手段と、
   前記サーボ用フォーカス制御手段の制御動作に続き動作を開始する、前記記録層に記録再生用ビームを合焦させる前記対物レンズと第２のコリメータレンズとを有する記録用フォーカス制御手段と、
   前記第２のコリメータレンズが光軸方向に移動する位置を検出して制御する位置検出制御手段と、
   前記記録再生用ビームを前記複数の記録層のうち所望の記録層に合焦させる記録再生用フォーカス制御手段と、
   を具備したことを特徴とする光記録再生装置。
2. 前記位置検出制御手段は、コリメータレンズホルダに光学素子を取り付けて光学的に検出する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
3. 前記光学的に検出する手段は、発光素子と受光素子とを有することを特徴とする請求項２に記載の光記録再生装置。

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