JP2012009091A

JP2012009091A - 光記録再生装置

Info

Publication number: JP2012009091A
Application number: JP2010141875A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Nakano; 雅晴中野; 一雄 ▲高▼橋; Kazuo Takahashi; Masakazu Ogasawara; 昌和小笠原
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2012-01-12

Abstract

【課題】複数の記録層のうち目的の記録層に記録又は再生用の光の焦点を正確かつ迅速に合わせる。
【解決手段】光記録再生装置（１）は、ガイド用の光が記録媒体（９００）において反射された光に基づいて第１焦点検出信号を生成する第１焦点検出信号生成手段（２７、１５０）と、記録又は再生用の光が記録媒体において反射された光に基づいて第２焦点検出信号を生成する第２焦点検出信号生成手段（１７、１３０）と、ガイド用の光の焦点がガイド層（９１０）に合っていることを示す信号部分が第１焦点検出信号に発生するタイミングを示すタイミング信号を生成するタイミング信号生成手段（１６０）と、タイミング信号でゲートされた第２焦点検出信号に基づいて、記録又は再生用の光の焦点が目的の記録層（９２０）に合うように、フォーカス制御を行うフォーカス制御手段とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えばガイド層分離型の多層記録媒体等の記録媒体に対して情報の記録又は再生を光学的に行う光記録再生装置の技術分野に関する。

この種の光記録再生装置として、複数の記録層或いは記録膜と、位置情報を含むガイドトラックが形成された単一のガイド層とを有する記録媒体（以下、「ガイド層分離型の多層記録媒体」と適宜称する）に対して情報の記録又は再生を光学的に行うものがある。このような光記録再生装置では、記録媒体が有する複数の記録層のうち情報の記録又は再生の対象となる目的の記録層に記録又は再生用の光の焦点を正確かつ迅速に合わせることが困難であるという技術的問題点がある。

例えば特許文献１には、複数の記録層を有する記録媒体を用いる光方式記録再生装置において、対物レンズを記録媒体に向かって上下に駆動することにより、記録層に対応するＳ字波形をフォーカスエラー信号に発生させ、このＳ字波形の数を数えることで、目的の記録層を特定する技術が開示されている。

特開平５−５４３９６号公報

しかしながら、前述した特許文献１に開示された技術によれば、フォーカスエラー信号に発生する複数のＳ字波形の中から目的の記録層に対応するＳ字波形を特定することができないおそれがあり、目的の記録層に記録又は再生用の光の焦点を合わせることが困難となるおそれがある。

本発明は、例えば前述した問題点に鑑みなされたものであり、例えばガイド層分離型の多層記録媒体等の記録媒体に対して情報の記録又は再生を光学的に行う光記録再生装置であって、記録媒体が有する複数の記録層のうち目的の記録層に記録又は再生用の光の焦点を正確かつ迅速に合わせることが可能な光記録再生装置を提供することを課題とする。

本発明の光記録再生装置は上記課題を解決するために、ガイド層及び複数の記録層を有する記録媒体に対して情報の記録又は再生を光学的に行う光記録再生装置であって、前記ガイド層にガイド用の光を照射し且つ集光することが可能である第１光学手段と、前記ガイド用の光が前記記録媒体において反射された光を受光し、該受光した光に基づいて第１焦点検出信号を生成する第１焦点検出信号生成手段と、前記複数の記録層のうち目的の記録層に記録又は再生用の光を照射し且つ集光することが可能である第２光学手段と、前記記録又は再生用の光が前記記録媒体において反射された光を受光し、該受光した光に基づいて第２焦点検出信号を生成する第２焦点検出信号生成手段と、前記第１焦点検出信号に基づいて、前記ガイド用の光の焦点が前記ガイド層に合っていることを示す信号部分が前記第１焦点検出信号に発生するタイミングを示すタイミング信号を生成するタイミング信号生成手段と、前記第２焦点検出信号を前記タイミング信号でゲートして、該ゲートされた第２焦点検出信号に基づいて、前記記録又は再生用の光の焦点が前記目的の記録層に合うように、前記第２光学手段を制御するフォーカス制御を行うフォーカス制御手段とを備える。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

第１実施例に係る光記録再生装置の構成を示すブロック図である。第１実施例に係る光記録再生装置のフォーカス制御及びトラッキング制御の流れを示すフローチャートである。ガイド光の焦点がガイド層に合うと共に、記録再生光の焦点が目的の記録層に合った状態を示す模式図である。記録再生側のリレーレンズが初期位置に移動されると共にガイド側のリレーレンズが初期位置に移動された状態での記録再生側焦点検出信号、ガイド側焦点検出信号、タイミング信号、ゲート後の記録再生側焦点検出信号を示す信号波形図である。第１変形例に係る光ディスクの構成を示す模式図である。第２変形例に係る光ディスクの構成を示す模式図である。第１実施例に係る光記録再生装置のフォーカス制御及びトラッキング制御の流れを示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。

第１実施形態に係る光記録再生装置は上記課題を解決するために、ガイド層及び複数の記録層を有する記録媒体に対して情報の記録又は再生を光学的に行う光記録再生装置であって、前記ガイド層にガイド用の光を照射し且つ集光することが可能である第１光学手段と、前記ガイド用の光が前記記録媒体において反射された光を受光し、該受光した光に基づいて第１焦点検出信号を生成する第１焦点検出信号生成手段と、前記複数の記録層のうち目的の記録層に記録又は再生用の光を照射し且つ集光することが可能である第２光学手段と、前記記録又は再生用の光が前記記録媒体において反射された光を受光し、該受光した光に基づいて第２焦点検出信号を生成する第２焦点検出信号生成手段と、前記第１焦点検出信号に基づいて、前記ガイド用の光の焦点が前記ガイド層に合っていることを示す信号部分が前記第１焦点検出信号に発生するタイミングを示すタイミング信号を生成するタイミング信号生成手段と、前記第２焦点検出信号を前記タイミング信号でゲートして、該ゲートされた第２焦点検出信号に基づいて、前記記録又は再生用の光の焦点が前記目的の記録層に合うように、前記第２光学手段を制御するフォーカス制御を行うフォーカス制御手段とを備える。

本実施形態に係る光記録再生装置によれば、第１光学手段によって、ガイド用の光がガイド層に対して照射され且つ集光される。一方、第２光学手段によって、記録又は再生用の光が目的の記録層（即ち、複数の記録層のうち情報の記録又は再生の対象となる記録層）に対して照射され且つ集光される。ガイド用の光がガイド層によって反射された光に基づいて、目的の記録層における記録又は再生用の光のトラッキング（即ち、目的の記録層における記録又は再生用の光を記録媒体の半径方向に対して位置決めすること）が可能となる。記録又は再生用の光が目的の記録層に集光されることにより、目的の記録層に対して情報の記録を行ったり、目的の記録層に記録されている情報の再生を行うことが可能となる。

本実施形態では、ガイド用の光が記録媒体において反射された光に基づいて、例えばフォーカスエラー信号、フォーカス和信号等の第１焦点検出信号が第１焦点検出信号生成手段によって生成される。第１焦点検出信号は、ガイド用の光の焦点がガイド層に合っている度合いが高いほど強度或いは振幅が大きい信号であればよい。更に、記録又は再生用の光が記録媒体において反射された光に基づいて、例えばフォーカスエラー信号、フォーカス和信号である第２焦点検出信号が第２焦点検出信号生成手段によって生成される。第２焦点検出信号は、記録又は再生用の光の焦点が記録層に合っている度合いが高いほど強度或いは振幅が大きい信号であればよい。第１及び第２焦点検出信号はいずれも、例えば非点収差法、スポットサイズ法、ナイフエッジ法等の公知の信号生成法によって生成されてよい。

本実施形態では特に、第１焦点検出信号に基づいて、ガイド用の光の焦点がガイド層に合っていることを示す信号部分が第１焦点検出信号に発生するタイミングを示すタイミング信号がタイミング信号生成手段によって生成される。即ち、タイミング信号生成手段は、例えばフォーカスエラー信号、フォーカス和信号等である第１焦点検出信号におけるガイド用の光の焦点がガイド層に合っていることを示す信号部分（例えばフォーカスエラー信号におけるＳ字波形部分、或いは、フォーカス和信号における山状波形部分など）が発生するタイミングを示す例えばパルス波形を有するタイミング信号を生成する。更に、フォーカス制御手段は、第２焦点検出信号をタイミング信号でゲートして、該ゲートされた第２焦点検出信号に基づいて、記録又は再生用の光の焦点が目的の記録層に合うように、第２光学手段を制御するフォーカス制御を行う。ここで、第２焦点検出信号は、例えば、記録又は再生用の光の焦点が目的の記録層に合っているときに加えて、目的の記録層に比較的に近い他の記録層（例えば目的の記録層と隣り合う記録層など）に合っているときにも強度或いは振幅が大きくなる。このため、仮に、何らの対策も施さず、第２焦点検出信号のみに基づいて記録又は再生用の光のフォーカス制御を行う場合には、第２焦点検出信号における強度或いは振幅が比較的大きくなる複数の信号部分のうち、どの信号部分が目的の記録層に対応するものであるかを特定することが困難であり、記録又は再生用の光の焦点を目的の記録層に正確且つ迅速に合わせることができないおそれがある。

しかるに本実施形態では特に、前述したように、フォーカス制御手段は、第２焦点検出信号をタイミング信号でゲートし、このゲートされた第２焦点検出信号に基づいて、フォーカス制御を行う。ここで、第２焦点検出信号をタイミング信号でゲートすることにより、第２焦点検出信号のうち目的の記録層に対応する信号部分以外の信号部分をマスク或いは除去することができる。言い換えれば、タイミング信号でゲートされた第２焦点検出信号は、目的の記録層に焦点が合っているときにのみ強度或いは振幅が大きくなる。よって、フォーカス制御手段は、タイミング信号でゲートされた第２焦点検出信号に基づいて、複数の記録層のうち目的の記録層を正確かつ迅速に特定することができる。従って、複数の記録層のうち目的の記録層に記録又は再生用の光の焦点を正確かつ迅速に合わせることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る光記録再生装置によれば、記録媒体が有する複数の記録層のうち目的の記録層に記録又は再生用の光の焦点を正確かつ迅速に合わせることができる。

第１実施形態に係る光記録再生装置の一態様では、前記記録媒体は、前記複数の記録層を単一の記録膜の一部として有する。

この態様によれば、記録媒体は、ガイド層に単一の記録膜が積層された構成を有しており、単一の記録膜の厚さ方向における互いに異なる位置に、情報を記録する複数の記録層が形成されている。複数の記録層のうち目的の記録層に記録又は再生用の光を照射することにより、目的の記録層に記録されている情報を再生する際、目的の記録層に記録又は再生用の光の焦点を正確かつ迅速に合わせることができる。

第１実施形態に係る光記録再生装置の他の態様では、前記記録媒体は、前記複数の記録層のうち互いに隣り合う記録層の間の層間距離が、前記ガイド層と前記複数の記録層の各々との間の層間距離の誤差の２倍よりも大きい。

この態様によれば、タイミング信号でゲートされた第２焦点検出信号に、目的の記録層とは異なる他の記録層に対応して強度或いは振幅が大きくなる信号部分が含まれることを低減或いは防止できる。よって、目的の記録層に記録又は再生用の光の焦点をより正確かつ迅速に合わせることができる。

第１実施形態に係る光記録再生装置の他の態様では、前記タイミング信号生成手段は、前記タイミング信号を、前記信号部分が前記ガイド側焦点検出信号に発生するタイミングに応じてパルスが発生するように生成し、前記フォーカス制御手段は、前記タイミング信号における前記パルスのパルス幅及びパルス開始位置の少なくとも一方を変更し、該変更されたタイミング信号で前記第２焦点検出信号をゲートする。

この態様によれば、フォーカス制御手段は、例えば、タイミング信号でゲートされた第２焦点検出信号に基づいて目的の記録層を特定することができない場合には、タイミング信号におけるパルスのパルス幅及びパルス開始位置の少なくとも一方を変更して、変更されたタイミング信号で第２焦点検出信号をゲートする。よって、複数の記録層のうち目的の記録層を確実に特定することができる。従って、目的の記録層に記録又は再生用の光の焦点をより正確に合わせることができる。

以下、本発明の実施例について図を参照しつつ説明する。

＜第１実施例＞
第１実施例に係る光記録再生装置について、図１から図４を参照して説明する。

先ず、本実施例に係る光記録再生装置の構成について、図１を参照して説明する。

図１は、本実施例に係る光記録再生装置の構成を示すブロック図である。

図１において、本実施例に係る光記録再生装置１は、本発明に係る「記録媒体」一例としての光ディスク９００に対して情報の記録又は再生を光学的に行う装置である。光ディスク９００は、ガイド層分離型の多層記録媒体であり、ガイド層９１０及び複数の記録層９２０を有している。ガイド層９１０には、位置情報を示すガイドトラック（即ち、案内溝）が形成されている。記録層９２０は、記録又は再生用の光（以下、「記録再生光」と適宜称する）によって、情報を記録したり、記録されている情報を再生することが可能に構成されている。尚、図１において図示を省略しているが、光記録再生装置１は、光ディスク９００を保持する保持機構と、この保持機構によって保持された状態の光ディスク９００を、光ディスク９００のディスク面に垂直な軸を回転軸として回転させる回転機構とを備えている。

光記録再生装置１は、記録再生光を出射する光源１１を含む記録再生光学系と、ガイド光（以下、「ガイド光」と適宜称する）を出射する光源２１を含むサーボ光学系と、記録再生光学系及びサーボ光学系を制御する制御系とを備えている。

記録再生光学系は、本発明に係る「第２光学手段」の一例であり、光源１１、コリメータ１２、偏光ビームスプリッタ１３、リレーレンズ１４、リレーレンズアクチュエータ５１、コリメータ１５、合成プリズム３３、１／４波長板３１、開口制限素子３２、対物レンズ３０、トラッキングアクチュエータ６１、フォーカシングアクチュエータ６２、マルチレンズ１６及び検出器１７を備えている。尚、合成プリズム３３、１／４波長板３１、開口制限素子３２、対物レンズ３０、トラッキングアクチュエータ６１及びフォーカシングアクチュエータ６２は、後述するサーボ光学系と共用されている。

光源１１は、半導体レーザ素子を含んでなり、記録再生光を出射する。コリメータ１２は、光源１１によって出射された記録再生光を平行光に変換する。コリメータ１２によって平行光に変換された記録再生光は、偏光ビームスプリッタ１３、リレーレンズ１４及びコリメータ１５を介して合成プリズム３３に入射する。偏光ビームスプリッタ１３は、コリメータ１２から入射される記録再生光を透過させる。偏光ビームスプリッタ１３は、後述するように、リレーレンズ１４から入射される、記録層９２０によって反射された記録再生光を、その入射に対して約９０度の角度で反射して、マルチレンズ１６を介して検出器１７に入射させる。リレーレンズ１４は、リレーレンズアクチュエータ５１によって光軸方向に移動されることにより、記録再生光の球面収差を補正することが可能に構成されている。コリメータ１５は、リレーレンズ１４を通過した記録再生光を平行光、拡散光または収束光に変換する。合成プリズム３３は、コリメータ１５から入射される記録再生光と、後述するコリメータ２５から入射されるガイド光とを、互いに光軸が一致するように合成して、開口制限素子３２及び１／４波長板３１を介して対物レンズ３０に入射させる。具体的には、合成プリズム３３は、コリメータ１５から入射される記録再生光を、その入射に対して約９０度の角度で反射して開口制限素子３２及び１／４波長板３１を介して対物レンズ３０に入射させると共に、コリメータ２５から入射されるガイド光をそのまま透過させて開口制限素子３２及び１／４波長板３１を介して対物レンズ３０に入射させる。１／４波長板３１は、合成プリズム３３から入射される記録再生光及びガイド光の偏光状態を変換する四分の一波長板である。開口制限素子３２は、合成プリズム３３から入射される記録再生光を、そのまま透過させて１／４波長板３１を介して対物レンズ３０に入射させると共に、合成プリズム３３から入射されるガイド光を、その光径を制限して１／４波長板３１を介して対物レンズ３０に入射させる。

対物レンズ３０は、１／４波長板３１から入射される記録再生光及びガイド光の各々を集光する。対物レンズ３０には、トラッキングアクチュエータ６１及びフォーカシングアクチュエータ６２が設けられている。トラッキングアクチュエータ６１は、後述するトラッキング制御部（ＴＲＫ制御部）１９０による制御下で、対物レンズ３０を光軸に垂直なディスク半径方向（即ち、ガイド層９１０に形成されたガイドトラックの接線方向に垂直な方向）に移動させる。フォーカシングアクチュエータ６２は、後述するフォーカス制御部１７０による制御下で、対物レンズ３０を光軸方向に移動させる。

光ディスク９００のいずれかの記録層９２０によって反射された記録再生光は、対物レンズ３０、１／４波長板３１及び開口制限素子３２を介して合成プリズム３３に戻る。合成プリズム３３は、開口制限素子３２から入射される、記録層９２０によって反射された記録再生光を、その入射に対して約９０度の角度で反射して、コリメータ１５及びリレーレンズ１４を介して偏光ビームスプリッタ１３に入射させる。偏光ビームスプリッタ１３は、リレーレンズ１４から入射される、記録層９２０によって反射された記録再生光を、その入射に対して約９０度の角度で反射して、マルチレンズ１６を介して検出器１７に入射させる。検出器１７は、例えば４つの分割面に分割された受光面を有する受光素子を含んでなり、分割面毎の受光強度に応じたレベルの電圧信号を出力する。マルチレンズ１６は、偏光ビームスプリッタ１３から入射される、記録層９２０によって反射された記録再生光を、検出器１７に含まれる受光素子の受光面に集光する。

サーボ光学系は、本発明に係る「第１光学手段」の一例であり、光源２１、コリメータ２２、偏光ビームスプリッタ２３、リレーレンズ２４及びコリメータ２５、マルチレンズ２６及び検出器２７を備えている。更に、サーボ光学系は、合成プリズム３３、１／４波長板３１、開口制限素子３２、対物レンズ３０、トラッキングアクチュエータ６１及びフォーカシングアクチュエータ６２を、前述した記録再生光学系と共用している。

光源２１は、半導体レーザ素子を含んでなり、ガイド光を出射する。コリメータ２２は、光源２１によって出射されたガイド光を平行光に変換する。コリメータ２２によって平行光に変換されたガイド光は、偏光ビームスプリッタ２３、リレーレンズ２４及びコリメータ２５を介して合成プリズム３３に入射する。偏光ビームスプリッタ２３は、コリメータ２２から入射されるガイド光を透過させる。偏光ビームスプリッタ２３は、後述するように、リレーレンズ２４から入射される、ガイド層９１０によって反射されたガイド光を、その入射に対して約９０度の角度で反射して、マルチレンズ２６を介して検出器２７に入射させる。リレーレンズ２４は、リレーレンズアクチュエータ５２によって光軸方向に移動されることにより、ガイド光の球面収差を補正することが可能に構成されている。コリメータ２５は、リレーレンズ２４を通過したガイド光を平行光、拡散光または収束光に変換する。合成プリズム３３に入射されたガイド光は、合成プリズム３３をそのまま透過して、１／４波長板３１及び開口制限素子３２を介して対物レンズ３０に入射する。対物レンズ３０に入射されたガイド光は、対物レンズ３０によって集光される。

光ディスク９００のガイド層９１０によって反射されたガイド光は、対物レンズ３０、１／４波長板３１及び開口制限素子３２を介して合成プリズム３３に戻る。合成プリズム３３は、開口制限素子３２から入射される、ガイド層９１０によって反射されたガイド光を、透過させて、コリメータ２５及びリレーレンズ２４を介して偏光ビームスプリッタ２３に入射させる。偏光ビームスプリッタ２３は、リレーレンズ２４から入射される、ガイド層９１０によって反射されたガイド光を、その入射に対して約９０度の角度で反射して、マルチレンズ２６を介して検出器２７に入射させる。検出器２７は、例えば４つの分割面に分割された受光面を有する受光素子を含んでなり、分割面毎の受光強度に応じたレベルの電圧信号を出力する。マルチレンズ２６は、偏光ビームスプリッタ２３から入射される、ガイド層９１０によって反射されたガイド光を、検出器２７に含まれる受光素子の受光面に集光する。

制御系は、メインコントローラ１１０、記録再生側リレーレンズ（ＲＬ）制御部１２０、記録再生側焦点検出信号生成部１３０、ガイド側リレーレンズ（ＲＬ）制御部１４０、ガイド側焦点検出信号生成部１５０、タイミング信号生成部１６０、フォーカス制御部１７０、ガイド側トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）生成部１８０及びトラッキング（ＴＲＫ）制御部１９０を備えている。

メインコントローラ１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、光記録再生装置１の動作全体を制御する。

記録再生側リレーレンズ制御部１２０は、メインコントローラ１１０からの制御信号に基づいて、リレーレンズアクチュエータ５１を駆動させることにより、リレーレンズ１４を光軸方向に移動させる。

記録再生側焦点検出信号生成部１３０は、検出器１７から出力される電圧信号に応じて、本発明に係る「第２焦点検出信号」の一例である記録再生側焦点検出信号（即ち、記録再生側フォーカスエラー信号及び記録再生側フォーカス和信号）を生成する。記録再生側フォーカスエラー信号及び記録再生側フォーカス和信号は、非点収差法等の公知の方法によって生成されてよい。尚、記録再生側焦点検出信号生成部１３０及び検出器１７が、本発明に係る「第２焦点検出信号生成手段」の一例を構成する。

ガイド側リレーレンズ制御部１４０は、メインコントローラ１１０からの制御信号に基づいて、リレーレンズアクチュエータ５２を駆動させることにより、リレーレンズ２４を光軸方向に移動させる。

ガイド側焦点検出信号生成部１３０は、検出器２７から出力される電圧信号に応じて、本発明に係る「第１焦点検出信号」の一例であるガイド側焦点検出信号（即ち、ガイド側フォーカスエラー信号及びガイド側フォーカス和信号）を生成する。ガイド側フォーカスエラー信号及びガイド側フォーカス和信号は、非点収差法等の公知の方法によって生成されてよい。尚、ガイド側焦点検出信号生成部１３０及び検出器２７が、本発明に係る「第１焦点検出信号生成手段」の一例を構成する。

タイミング信号生成部１６０は、本発明に係る「タイミング信号生成手段」の一例であり、ガイド側焦点検出信号生成部１３０によって生成されるガイド側焦点検出信号（即ち、ガイド側フォーカスエラー信号及びガイド側フォーカス和信号の少なくとも一方）に基づいて、ガイド側焦点検出信号におけるガイド光の焦点がガイド層９１０に合っていることを示す信号部分が発生するタイミングを示すタイミング信号を生成する。尚、タイミング信号生成部１６０によるタイミング信号の生成については、後に図４を参照して詳細に説明する。

フォーカス制御部１７０は、本発明に係る「フォーカス制御手段」の一例であり、メインコントローラ１１０からの制御信号、記録再生側焦点検出信号生成部１３０によって生成される記録再生側焦点検出信号、タイミング信号生成部１６０によって生成されるタイミング信号に基づいて、フォーカシングアクチュエータ６２を駆動させることにより、対物レンズ３０を光軸方向に移動させる。フォーカス制御部１７０は、記録再生側焦点検出信号をタイミング信号でゲートして、このゲートされた記録再生側焦点検出信号に基づいて、記録再生光の焦点が目的の記録層に合うように、フォーカシングアクチュエータ６２を制御する（言い換えれば、対物レンズ３０の光軸方向の位置を制御する）フォーカス制御を行う。尚、フォーカス制御部１７０によるフォーカス制御については、後に図４を参照して詳細に説明する。

ガイド側トラッキングエラー信号生成部１８０は、検出器２７から出力される電圧信号に応じて、ガイド側トラッキングエラー信号を生成する。ガイド側トラッキングエラー信号は、プッシュプル法等の公知の方法によって生成されてよい。

トラッキング制御部１９０は、ガイド側トラッキングエラー信号に基づいて、トラッキングアクチュエータ６１を駆動させることにより、対物レンズ３０を光軸に垂直なディスク半径方向に移動させる。

次に、本実施例に係る光記録再生装置のフォーカス制御及びトラッキング制御について、図１に加えて図２から図４及び図７を参照して説明する。

図２は、本実施例に係る光記録再生装置のフォーカス制御及びトラッキング制御の流れを示すフローチャートであり、図３は、ガイド光Ｂ１の焦点がガイド層９１０に合うと共に、記録再生光Ｂ２の焦点が目的の記録層である記録層９２０Ｌ１に合った状態を示す模式図である。

尚、以下では、図３に示すように、光ディスク９００は、６つの記録層９２０（即ち、記録層９２０Ｌ０、９２０Ｌ１、９２０Ｌ２、９２０Ｌ３、９２０Ｌ４及び９２０Ｌ５）を有しているものとし、６つの記録層のうち記録層９２０Ｌ１に記録再生光の焦点を合わせるフォーカス制御を行う場合について説明する。記録層９２０Ｌ０、９２０Ｌ１、９２０Ｌ２、９２０Ｌ３、９２０Ｌ４及び９２０Ｌ５は、この順でガイド層９１０から遠くなるように中間層９３０を介して積層されている。

図２において、記録層９２０Ｌ１に記録再生光の焦点を合わせるフォーカス制御では、先ず、記録再生側のリレーレンズ１４を初期位置Ｄｒに移動させる（ステップＳ１０）。即ち、記録再生側リレーレンズ制御部１２０によって、リレーレンズアクチュエータ５１を駆動することにより、リレーレンズ１４を、目的の記録層９２０Ｌ１に対して情報の記録又は再生を行うのに最適な位置（即ち、球面収差が最小となる位置）として予め定められた初期位置Ｄｒに移動させる。尚、初期位置Ｄｒは、光ディスク９００の膜厚情報（即ち、ガイド層９１０、記録層９２０、中間層９３０など、光ディスク９００に設けられた膜の厚さ）に基づいて算出することができる。このような初期位置は、各記録層９２０に対して予め定められており、図示しないメモリー部に記憶されている。記録再生側リレーレンズ制御部１２０は、メモリー部に記憶された初期位置Ｄｒに基づいて、リレーレンズアクチュエータ５１を駆動する。

次に、ガイド側のリレーレンズ２４を初期位置Ｄｇに移動させる（ステップＳ２０）。即ち、ガイド側リレーレンズ制御部１４０によって、リレーレンズアクチュエータ５２を駆動することにより、リレーレンズ２４を、記録再生光Ｂ２（図３参照）が目的の記録層９２０Ｌ１に合焦したときに、ガイド光Ｂ１がガイド層９１０に合焦する最適な位置として予め定められた初期位置Ｄｇに移動させる。初期位置Ｄｇは、目的の記録層がどの記録層であるかによって異なる。即ち、初期位置Ｄｇは、記録再生光Ｂ２がフォーカス制御される記録層毎に異なる。これは、記録再生光Ｂ２が目的の記録層に合焦する対物レンズ３０と光ディスク９００との距離が、目的の記録層（即ち、フォーカス制御される記録層）毎に異なるので、対物レンズ３０とガイド層９１０との距離も、目的の記録層毎に異なるからである。このような初期位置は、各記録層９２０に対して予め定められており、図示しないメモリー部に記憶されている。ガイド側リレーレンズ制御部１４０は、メモリー部に記憶された初期位置Ｄｇに基づいて、リレーレンズアクチュエータ５２を駆動する。

ステップＳ１０及びＳ２０に係る処理によって、図３に示すように、ガイド光Ｂ１の焦点がガイド層９１０に合うと共に、記録再生光Ｂ２の焦点が目的の記録層である記録層９２０Ｌ１に合った状態にすることができる。ここで、フォーカス制御の初期段階において、記録再生光Ｂ２の焦点が目的の記録層である記録層９２０Ｌ１以外の層にフォーカスを引き込んでしまう場合がある。即ち、フォーカス制御を行うために対物レンズ３０を光ディスク９００に接近させる途中で、記録再生光Ｂ２の焦点が通過する記録層９２０Ｌ５〜Ｌ２、Ｌ０にフォーカスを引き込んでしまったり、光ディスク９００の回転に伴う面振れに起因して記録再生光Ｂ２の焦点が目的の記録層である記録層９２０Ｌ１から外れて記録層９２０Ｌ５〜Ｌ２、Ｌ０にフォーカスを引き込んでしまう場合がある。

図４は、リレーレンズ１４が初期位置Ｄｒに移動されると共にリレーレンズ２４が初期位置Ｄｇに移動された状態でのガイド光Ｂ１及び記録再生光Ｂ２の焦点位置に対する記録再生側フォーカスエラー信号、記録再生側フォーカス和信号、ガイド側フォーカスエラー信号、ガイド側フォーカス和信号、タイミング信号、ゲート後の記録再生側フォーカスエラー信号及びゲート後の記録再生側フォーカス和信号を示している。

図４において、リレーレンズ１４が初期位置Ｄｒに移動されると共にリレーレンズ２４が初期位置Ｄｇに移動された状態では、光ディスク９００の回転に伴う面振れや対物レンズ３０の振動に起因して、記録再生光の焦点が、目的の記録層９２０Ｌ１とは異なる他の記録層９２０（即ち、記録層９２０Ｌ０、９２０Ｌ２、９２０Ｌ３、９２０Ｌ４及び９２０Ｌ５）に合う場合がある。このため、記録再生側フォーカスエラー信号及び記録再生側フォーカス和信号の各々は、目的の記録層９２０Ｌ１に焦点が合うタイミングで発生する信号部分に加えて、目的の記録層９２０Ｌ１とは異なる他の記録層９２０に焦点が合うタイミングで発生する信号部分を有することになる。即ち、図４（ａ）に示すように、記録再生側フォーカスエラー信号は、目的の記録層９２０Ｌ１に記録再生光の焦点が合うタイミングで発生するＳ字波形ａ１に加えて、目的の記録層９２０Ｌ１とは異なる他の記録層９２０Ｌ０、９２０Ｌ２、９２０Ｌ３、９２０Ｌ４及び９２０Ｌ５に記録再生光Ｂ２の焦点が合うタイミングでそれぞれ発生するＳ字波形ａ０、ａ２、ａ３、ａ４及びａ５を有することになる。また、図４（ｂ）に示すように、記録再生側フォーカス和信号は、目的の記録層９２０Ｌ１に記録再生光Ｂ２の焦点が合うタイミングで発生する山状波形ｂ１に加えて、目的の記録層９２０Ｌ１とは異なる他の記録層９２０Ｌ０、９２０Ｌ２、９２０Ｌ３、９２０Ｌ４及び９２０Ｌ５に記録再生光Ｂ２の焦点が合うタイミングで発生する山状波形ｂ０、ｂ２、ｂ３、ｂ４及びｂ５を有することになる。

一方、ガイド光Ｂ１の焦点が、ガイド層９１０から外れた場合には、光ディスク９００によって反射されたガイド光Ｂ１は殆ど検出されない。よって、ガイド側フォーカスエラー信号及びガイド側フォーカス和信号の各々は、ガイド層９１０にガイド光Ｂ１の焦点が合うタイミングでのみ大きく発生する。即ち、図４（ｃ）に示すように、ガイド側フォーカスエラー信号には、ガイド層９１０にガイド光Ｂ１の焦点が合うタイミングでのみＳ字波形ｃｆが発生する。図４（ｄ）に示すように、ガイド側フォーカス和信号には、ガイド層９１０にガイド光Ｂ１の焦点が合うタイミングでのみ山状波形ｄｆが発生する。

ここで本実施例では特に、ステップＳ１０及びＳ２０に係る処理によって、記録再生光Ｂ２が目的の記録層９２０Ｌ１に合焦したときに、ガイド光Ｂ２がガイド層に合焦するように、リレーレンズ１４が初期位置Ｄｒに移動されると共にリレーレンズ２４が初期位置Ｄｇに移動されているので、記録再生光Ｂ２が目的の記録層９２０Ｌ１に合焦するタイミングと、ガイド層９１０にガイド光が合焦するタイミングとは一致する。よって、ガイド側フォーカスエラー信号にＳ字波形ｃｆが発生するタイミング、或いは、ガイド側フォーカス和信号に山状波形ｄｆが発生するタイミングに基づいて、記録再生光Ｂ２が目的の記録層９２０Ｌ１に合焦するタイミングを特定することができる。

タイミング信号生成部１６０は、ガイド側フォーカスエラー信号にＳ波形ｃｆが発生するタイミングに応じてパルスＰが発生するように、タイミング信号を生成する。尚、ガイド側フォーカスエラー信号におけるＳ字波形ｃｆは、本発明に係る「信号部分」の一例であり、ガイド光の焦点がガイド層に合っていることを示している。

尚、ガイド側焦点検出信号であるガイド側フォーカス和信号におけるガイド光の焦点がガイド層９１０に合っていることを示す山状波形ｄｆがガイド側フォーカス和信号に発生するタイミングを示すタイミング信号が、タイミング信号生成部１６０によって生成されてもよい。ガイド側フォーカス和信号における山状波形ｄｆは、本発明に係る「信号部分」の一例であり、ガイド光の焦点がガイド層に合っていることを示している。

よって、図４（ｆ）に示すように、ゲート後の記録再生側フォーカスエラー信号には、目的の記録層９２０Ｌ１に焦点が合うタイミングで発生するＳ字波形ａ１のみが含まれ、他のＳ字波形ａ０、ａ２、ａ３、ａ４及びａ５は含まれない。また、図４（ｇ）に示すように、ゲート後の記録再生側フォーカス和信号には、目的の記録層９２０Ｌ１に焦点が合うタイミングで発生する山状波形ｂ１のみが含まれ、他の山状波形ｂ０、ｂ２、ｂ３、ｂ４及びｂ５は含まれない。即ち、フォーカス制御の初期段階において、記録再生光Ｂ２の焦点が目的の記録層である記録層９２０Ｌ１に以外の層にフォーカスを引き込んでしまわないように、不必要な記録再生側フォーカスエラー信号を除去することができる。

図７は、本実施例に係る光記録再生装置のフォーカス制御及びトラッキング制御の流れを示すタイミングチャートである。図７はそれぞれフォーカス引き込み制御における、ガイド光Ｂ１および記録再生光Ｂ２の焦点位置に対する記録再生側フォーカスエラー信号、記録再生側フォーカス和信号、ガイド側フォーカスエラー信号、ガイド側フォーカス和信号、タイミング信号、ゲート後の記録再生側フォーカスエラー信号及びゲート後の記録再生側フォーカス和信号、ガイド側トラッキングエラー信号、対物レンズの位置を示している。図２において、ステップＳ２０に係る処理の後に、図７（ｉ）に示すように、対物レンズ３０を光ディスク９００に近接させ（ステップＳ３０）、ガイド側焦点検出信号からタイミング信号を生成する（ステップＳ４０）。次に、図７（ｅ）に示すように、タイミング信号生成部１６０によって生成されたタイミング信号によって記録再生側焦点検出信号をゲートし、フォーカス制御を行う（ステップＳ５０）。即ち、図７（ｆ）及び（ｇ）に示すように、フォーカス制御部１７０は、ゲート後の記録再生側フォーカスエラー信号及びゲート後の記録再生側フォーカス和信号の少なくとも一方に基づいて、記録再生光の焦点が目的の記録層９２０Ｌ１に合うように対物レンズ３０を光軸方向に移動させるフォーカス制御を行う。ここで特に、前述したように、ゲート後の記録再生側フォーカスエラー信号には、目的の記録層９２０Ｌ１に記録再生光の焦点が合うタイミングで発生するＳ字波形ａ１のみが含まれ、他のＳ字波形ａ０、ａ２、ａ３、ａ４及びａ５は含まれないので、フォーカス制御部１７０は、目的の記録層９２０Ｌ１に記録再生光の焦点が合うタイミングをゲート後の記録再生側フォーカスエラー信号に基づいて正確かつ迅速に特定することができる。よって、図７（ａ）に示すように、複数の記録層９２０のうち目的の記録層９２０Ｌ１に記録再生光の焦点を正確かつ迅速に合わせることができる。また、ゲート後の記録再生側フォーカス和信号には、目的の記録層９２０Ｌ１に記録再生光の焦点が合うタイミングで発生する山状波形ｂ１のみが含まれ、他の山状波形ｂ０、ｂ２、ｂ３、ｂ４及びｂ５は含まれないので、フォーカス制御部１７０は、目的の記録層９２０Ｌ１に記録再生光の焦点が合うタイミングをゲート後の記録再生側フォーカス和信号に基づいて正確かつ迅速に特定することができる。よって、図７（ｂ）に示すように、複数の記録層９２０のうち目的の記録層９２０Ｌ１に記録再生光の焦点を正確かつ迅速に合わせることができる。

次に、図２において、ガイド側トラッキングエラー信号に基づいてトラッキング制御を行う（ステップＳ６０）。即ち、図７（ｈ）に示すように、ガイド側トラッキングエラー信号生成部１８０によって生成されるガイド側トラッキングエラー信号に基づいて、ガイド光の焦点がガイド層における目的のガイドトラックをトレースするように（即ち、ガイド光の焦点が目的のガイドトラックをたどるように）、対物レンズ３０をディスク半径方向に移動させるトラッキング制御がトラッキング制御部１９０によって行われる。ここで、ガイド層９１と記録層との間の中間層の厚みの誤差が大きい場合には、ガイド光がガイド層９１０からデフォーカスした状態（即ち、ガイド光の焦点がガイド層９１０から外れた状態）となり、ガイド側トラッキングエラー信号が減少してしまうおそれがある。このような場合には、図７（ｃ）及び（ｄ）に示すように、ガイド側焦点検出信号（即ち、ガイド側フォーカスエラー信号或いはガイド側フォーカス和信号）に基づいて、ガイド側リレーレンズ制御部１４０によって、ガイド光がガイド層９１０に合焦するように、ガイド側のリレーレンズ２４を光軸方向に移動させればよい。

以上説明したように、本実施例に係る光記録再生装置１によれば、記録再生側焦点検出信号（即ち、記録再生側フォーカスエラー信号又は記録再生側フォーカス和信号）をタイミング信号でゲートし、ゲート後の記録再生側焦点検出信号に基づいて、フォーカス制御を行うので、光ディスク９００が有する複数の記録層９２０のうち目的の記録層に記録再生光の焦点を正確かつ迅速に合わせることができる。

＜第１変形例＞
図５は、第１変形例に係る光ディスク９００ｂの構成を示す模式図である。尚、図５において、図３に示した光ディスク９００に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図５において、第１変形例に係る光ディスク９００ｂは、ガイド層９１０と、単一の記録膜９４０とを有している。単一の記録膜９４０には、その厚さ方向における互いに異なる位置に、情報を記録する複数の記録層９４１（図５の例では、記録層９４１Ｌ０及び９４１Ｌ１）が形成されている。

前述した光記録再生装置１によれば、光ディスク９００ｂが有する複数の記録層９４１のうち目的の記録層に記録再生光を照射することにより、目的の記録層に記録されている情報を再生する際、目的の記録層に記録再生光の焦点を正確かつ迅速に合わせることができる。

＜第２変形例＞
図６は、第２変形例に係る光ディスク９００ｃの構成を示す模式図である。尚、図６において、図３に示した光ディスク９００に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図６において、第２変形例に係る光ディスク９００ｃは、ガイド層９１０と、複数の記録層９２３とを有している。光ディスク９００ｃは、互いに隣り合う記録層９２３の間の層間距離ｄが、ガイド層９１０と各記録層９２３との間の層間距離の誤差Δｄの２倍よりも大きくなるように構成されている。このような光ディスク９００ｃによれば、ガイド光Ｂ１の焦点がガイド層９１０に合ったときに、記録再生光の焦点が目的の記録層とは異なる他の記録層に合ってしまうことを低減或いは防止できる。ガイド層９１０と各記録層９２３との間の層間距離の誤差Δｄが存在すると、ガイド層９１０にガイド光Ｂ１の焦点が合っている場合でも記録再生光Ｂ２の焦点が目的の記録層付近になく、ゲート後の記録再生側フォーカスエラー信号及びフォーカス和信号が現れない可能性がある。そこで、フォーカス制御部１７０は、タイミング信号におけるパルスＰ（図４参照）のパルス幅及びパルス開始位置の少なくとも一方を変更し、この変更されたタイミング信号で記録再生側フォーカスエラー信号及び記録再生側フォーカス和信号をゲートしてもよい。具体的には、タイミング信号を生成する際にガイド側フォーカス和信号の閾値レベルを変えることによりパルス幅を増減させることができる。例えば、ゲート後の記録再生側フォーカスエラー信号及びフォーカス和信号が現れるまでタイミング信号のパルス幅を増加させる。このとき、互いに隣り合う記録層９２３の間の層間距離ｄが、ガイド層９１０と各記録層９２３との間の層間距離の誤差Δｄの２倍よりも大きいので目的の記録層を示す記録再生側フォーカスエラー信号及びフォーカス和信号が先に現れる。また、パルス幅を互いに隣り合う記録層９２３の間の層間距離ｄより小さくすることで、異なる他の記録層を示す記録再生側フォーカスエラー信号及びフォーカス和信号を誤って検出することを低減或いは防止できる。よって、目的の記録層に対応するＳ字波形を確実に含むように、ゲート後の記録再生側フォーカスエラー信号を生成することができると共に、目的の記録層に対応する山状波形を確実に含むように、ゲート後の記録再生側フォーカス和信号を生成することができる。従って、フォーカス制御部１７０（図１参照）によって目的の記録層に記録再生光の焦点を正確かつ迅速に合わせることができる。

本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う光記録再生装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１光記録再生装置
１１光源
１４リレーレンズ
１７検出器
２１光源
２４リレーレンズ
２７検出器
３０対物レンズ
５１リレーレンズアクチュエータ
５２リレーレンズアクチュエータ
６１トラッキングアクチュエータ
６２フォーカシングアクチュエータ
１２０記録再生側リレーレンズ制御部
１３０記録再生側焦点検出信号生成部
１４０ガイド側リレーレンズ制御部
１５０ガイド側焦点検出信号生成部
１６０タイミング信号生成部
１７０フォーカス制御部
１８０ガイド側トラッキングエラー信号生成部
１９０トラッキング制御部
９００光ディスク
９１０ガイド層
９２０記録層

Claims

ガイド層及び複数の記録層を有する記録媒体に対して情報の記録又は再生を光学的に行う光記録再生装置であって、
前記ガイド層にガイド用の光を照射し且つ集光することが可能である第１光学手段と、
前記ガイド用の光が前記記録媒体において反射された光を受光し、該受光した光に基づいて第１焦点検出信号を生成する第１焦点検出信号生成手段と、
前記複数の記録層のうち目的の記録層に記録又は再生用の光を照射し且つ集光することが可能である第２光学手段と、
前記記録又は再生用の光が前記記録媒体において反射された光を受光し、該受光した光に基づいて第２焦点検出信号を生成する第２焦点検出信号生成手段と、
前記第１焦点検出信号に基づいて、前記ガイド用の光の焦点が前記ガイド層に合っていることを示す信号部分が前記第１焦点検出信号に発生するタイミングを示すタイミング信号を生成するタイミング信号生成手段と、
前記第２焦点検出信号を前記タイミング信号でゲートして、該ゲートされた第２焦点検出信号に基づいて、前記記録又は再生用の光の焦点が前記目的の記録層に合うように、前記第２光学手段を制御するフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と
を備えることを特徴とする光記録再生装置。
前記記録媒体は、前記複数の記録層を単一の記録膜の一部として有することを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
前記記録媒体は、前記複数の記録層のうち互いに隣り合う記録層の間の層間距離が、前記ガイド層と前記複数の記録層の各々との間の層間距離の誤差の２倍よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の光記録再生装置。
前記タイミング信号生成手段は、前記タイミング信号を、前記信号部分が前記第１焦点検出信号に発生するタイミングに応じてパルスが発生するように生成し、
前記フォーカス制御手段は、前記タイミング信号における前記パルスのパルス幅及びパルス開始位置の少なくとも一方を変更し、該変更されたタイミング信号で前記第２焦点検出信号をゲートする
ことを特徴する請求項１から３のいずれか一項に記載の光記録再生装置。