JP2012014811A - 光ディスク装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
良好な記録再生品質を確保し得る光ディスク装置及びその制御方法を提案する。
【解決手段】
光ディスク装置のシステム制御部において、対物レンズを光ディスクの厚み方向に連続的に移動させるフォーカススイープ時に、フォーカスエラー信号に基づいて光ディスクのレーザ光の入射面から記録層までの厚みを算出し、レーザ光に発生する球面収差を補正するのに最適なカップリングレンズの位置を記録層ごとに求める。また、前記フォーカススイープ時において、対物レンズの焦点が前記光ディスクの記録層を通過する前に、対物レンズの焦点が次に通過しようとする記録層の基準位置、つまり、光ディスクの仕様に基づき計算されるレーザ光により生じる球面収差を補正する位置にカップリングレンズが移動するように制御する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、光ディスク装置及びその制御方法に関し、特に多層ディスクに対応した光ディスク装置に適用して好適なものである。

近年、ＢＤ（Blu-ray Disc）のような高密度光ディスクの多層化が進められている。この種の多層高密度光ディスクでは、レーザ光が光ディスクを通過する際に当該レーザ光に発生する球面収差に起因する記録再生品質の低下を防ぐため、球面収差を補正する技術が必須となる。

このような球面収差を補正する方法の１つとして、従来、レーザ光源及び対物レンズ間に可動式のカップリングレンズを配置し、このカップリングレンズを対物レンズに近付ける方向又は遠ざける方向に移動させることにより、レーザ光源から発射されたレーザ光の収束発散状態を変更する方法が提案されている。

実際上、このような球面収差補正方法による球面収差補正機能が搭載された光ディスク装置では、予め記録層ごとに、光ディスクの仕様に基づき計算されるレーザ光に生じる球面収差を補正するカップリングレンズの位置（以下、これを基準位置と呼ぶ）をそれぞれ記憶しており、記録再生時には、対象とする記録層の基準位置にカップリングレンズを移動させた上で光ディスクに対する記録再生動作を実行する。

しかしながら、光ディスクは、その製造時にカバー層（光ディスクにおける表面から最初の記録層までの層）の厚みや記録層間距離にばらつきが生じやすく、かかる球面収差補正方法では必ずしも最適な球面収差補正を行い得ない問題があった。

そこで、このようなカバー層の厚みのばらつきや記録層間距離のばらつきに起因する球面収差補正量の誤差を吸収する方法として、従来、対物レンズを光ディスクの厚み方向に連続的に移動させる（以下、この動作をフォーカススイープと呼ぶ）ことにより得られるフォーカスエラー信号に基づいて光ディスクのカバー層や記録層間距離をそれぞれ検出し、検出結果に基づいてカップリングレンズを基準位置からかかる球面収差補正量の誤差を吸収し得る分だけずれた位置に移動させる技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００９−１１６９９２号公報

ところで、特許文献１に開示された球面収差補正方法では、フォーカススイープにより得られたフォーカスエラー信号に基づいてカバー層の厚みや記録層間距離を検出するに際して、レーザ光の焦点を光ディスクの厚み方向に移動させたときにフォーカスエラー信号に現れるＳ字波形の品質や信頼性が重要となる。

ところが、近年の技術進歩に伴い、今後、10層以上の記録層を有する多層ＢＤが実現されることが予想される。そしてこのような多層ＢＤでは、各記録層の反射率が低下し、レーザ光の焦点が各記録層をよぎるときにフォーカスエラー信号に現れるＳ字波形の振幅が従来よりも小さくなることが想定される。

このため、このような多層ＢＤについて上述のフォーカススイープによるカバー層の厚み検出や各記録層間距離の検出を行う場合、レーザ光に生じた球面収差に起因して発生するフォーカスエラー信号のＳ字波形の振幅低下や波形歪みが従来よりも大きくなり、Ｓ字波形の検出精度が著しく低下する可能性がある。そしてかかるＳ字波形の検出精度が低下した場合、各記録層における球面収差補正の精度が低下し、この結果、良好な記録再生品質を確保できないという問題がある。

また、従来の光ディスク装置ではフォーカススイープを光ディスクを回転させた状態で行っているが、光ディスクを回転させた状態でフォーカススイープを行った場合、ディスクの反り等によって生じる面振れの影響により光スポットが同一の記録層を二度以上よぎる事態が発生することが考えられ、この結果、本来フォーカスエラー信号に現れるはずのＳ字波形の数より多くのＳ字波形を検出する可能性がある。このような場合、記録層間距離の検出に誤りが生じ、この結果、球面収差補正の精度も低下する問題がある。

さらには、多層ＢＤにデータを記録又は再生する際に、記録層に対する球面収差補正処理の補正量の調整をその都度行うようにすると、光ディスクにデータを記録再生するまでに多くの時間が費やされることとなり、光ディスク装置全体としての応答性能が低下する問題がある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、良好な記録再生品質を確保し得る光ディスク装置及びその制御方法を提案しようとするものである。

上記課題は、特許請求の範囲に記載の発明により解決される。

本発明による光ディスク装置によれば、製造時に生じる光ディスクのカバー層の厚みのばらつきや記録層間距離のばらつきに起因する球面収差補正量の誤差を適切に補正することができる。これにより各記録層において精度良く球面収差補正を行うことができ、かくして良好な記録再生品質を確保することができる。

本実施の形態による光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。 受光素子及びフォーカスエラー信号生成部の詳細構成を示す回路図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、受光素子の受光面における反射光のスポット形状の説明に供する平面図である。 フォーカスエラー信号に現れるＳ字波形を示す波形図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、３つの記録層を有する光ディスクに対するフォーカススイープ動作の説明に供する波形図等である。 第１の実施の形態による層数カウント処理の処理手順を示すフローチャートである。 第２の実施の形態による基準位置補正量検出処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）第１の実施の形態
図１において、１は全体として本実施の形態による光ディスク装置を示す。この光ディスク装置１は、多層ＢＤ、多層ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及び多層ＣＤ（Compact Disc）等の多層光ディスク２に対応したもので、スピンドルモータ３、光ピックアップ駆動機構４、光ピックアップ５、フォーカスエラー信号生成部６及びシステム制御部７を備えて構成される。

スピンドルモータ３は、システム制御部７の制御のもとに駆動し、その回転出力によりターンテーブル８をその中心軸の回りに回転駆動する。これによりスピンドルモータ３は、ターンテーブル８上に装填される光ディスク２を当該光ディスク２の記録方式（例えばＣＡＶ方式又はＣＬＶ方式）に応じた回転状態で回転させる。

また光ピックアップ駆動機構４は、フィードモータ９Ａと、光ディスクの径方向と平行に配置されたスクリューねじ９Ｂとを備えて構成される。フィードモータ９Ａは、システム制御部７の制御のもとに駆動し、その回転出力によりスクリューねじ９Ｂをその中心軸の回りに回転駆動する。これにより光ピックアップ駆動機構４は、スクリューねじ９Ｂと螺合するように配置された光ピックアップ５を当該スクリューねじ９Ｂに沿って光ディスク２の径方向に移動させる。

光ピックアップ５は、光ディスク２に対して光学的に情報を記録再生する光学部品であり、レーザ光源１０、コリメータレンズ１１、偏光ビームスプリッタ１２、カップリングレンズ１３、カップリングレンズ駆動機構１４、対物レンズ１５、対物レンズ駆動機構１６及び受光素子１７を備えて構成される。

レーザ光源１０は、所定波長（例えば405nm、660nm及び又は785nm）のレーザ光Ｌ１を発射するレーザダイオードから構成され、システム制御部７により点滅駆動される。そしてレーザ光源１０の駆動時に当該レーザ光源１０から発射されたレーザ光Ｌ１が、コリメータレンズ１１において平行光に変換された後、偏光ビームスプリッタ１２及びカップリングレンズ１３を順次介して対物レンズ１５に入射し、対物レンズ１５により光ディスク２の記録層上に集光される。

この際、カップリング駆動機構１４は、予め、レーザ光Ｌ１の光軸に沿って、そのときデータを記録又は再生する記録層（以下、これを対象記録層と呼ぶ）に対して最も適切に球面収差を補正できる位置（以下、これを最適球面収差補正位置と呼ぶ）にカップリングレンズ１３を移動する。これによりレーザ光Ｌ１が光ディスク２内を通過するとき当該レーザ光Ｌ１に発生する球面収差がこのカップリングレンズ１３によって補正される。

また、レーザ光Ｌ１の光ディスク２における反射光Ｌ２は、対物レンズ１５により平行光に変換された後に、カップリングレンズ１３及び偏光ビームスプリッタ１２と、図示しないシリンドリカルレンズとを順次介して受光素子１７の受光面１７Ａに集光される。そして受光素子１７は、受光した反射光Ｌ２を光電変換し、かくして得られたＲＦ（Radio Frequency）信号をフォーカスエラー信号生成部６に送信する。

フォーカスエラー信号生成部６は、光ピックアップ５から供給されるＲＦ信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成し、生成したフォーカスエラー信号をシステム制御部７に送信する。

システム制御部７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７Ａ、メモリ７Ｂ及びタイマ７Ｃなどを備えるマイクロコンピュータである。システム制御部７は、フォーカスエラー信号生成部６から与えられるフォーカスエラー信号に基づいて光ピックアップ５内の対物レンズ駆動機構１６を駆動することにより、光ピックアップ５から発射されたレーザ光Ｌ１が光ディスク２の対象記録層上にジャストフォーカスするように、対物レンズ１５を光ディスク２の厚み方向に移動させる。

図２は、受光素子１７の受光面１７Ａ及びフォーカスエラー信号生成部６の具体的な構成を示す。この図２からも明らかなように、受光素子１７の受光面１７Ａは４つの領域１７ＡＡ〜１７ＡＤに分割されており、これら４つの各領域（以下、これらをそれぞれ分割領域と呼ぶ）１７ＡＡ〜１７ＡＤにおいて反射光を受光する。

この際、かかる受光面１７ＡＡ〜１７ＡＤ上の反射光Ｌ２の光スポットは非点収差により、焦点の位置によって形状が変わる。実際上、かかる受光面１７ＡＡ〜１７ＡＤ上の反射光Ｌ２の光スポットＳＰは、例えば、レーザ光Ｌ１の焦点が対象記録層上に位置している（ジャストフォーカスしている）ときには、図３（Ｂ）のように各分割領域１７ＡＡ〜１７ＡＤの中心を中心とする円形状になるのに対して、レーザ光Ｌ１の焦点が対象記録層よりも手前側にあるときには、図３（Ａ）のように左側に傾いた楕円形状となる。またレーザ光Ｌ１の焦点が対象記録層よりも奥側にあるときには、図３（Ｃ）のように右側に傾いた楕円形状となる。

またフォーカスエラー信号生成部６は、図２に示すように、減算回路から構成される。そして受光素子１７の受光面１７Ａにおける図２の「ａ」及び「ｃ」でそれぞれ示す各分割領域１７ＡＡ、１７ＡＣの出力信号が加算されて減算回路の正側入力端に与えられ、受光素子１７の受光面１７Ａにおける図２の「ｂ」及び「ｄ」でそれぞれ示す各分割領域１７ＢＡ、１７ＡＤの出力信号が加算されて減算回路の負側入力端に与えられる。

かくしてフォーカスエラー信号生成部６は、受光素子１７の受光面１７Ａの各分割領域１７ＡＡ〜１７ＡＤの出力レベルをそれぞれ「ａ」〜「ｄ」として、次式

で与えられる演算を実行することにより、光ディスク２の表面及び各記録層の前後において図４に示すようなＳ字波形を描くフォーカスエラー信号を生成する。

図５（Ａ）〜（Ｃ）は、３つの記録層を有する光ディスク２に対して本実施の形態による光ディスク装置１がフォーカススイープを実行したときの様子を示す。なお、以下においては、かかる３つの記録層を、表面（レーザ光Ｌ１の入射面）に近い記録層から順番にそれぞれ第１の記録層、第２の記録層及び第３の記録層と呼ぶものとする。図５（Ａ）は、フォーカススイープ時のレーザ光の焦点の軌跡を、図５（Ｂ）は、このとき生成されるフォーカスエラー信号の波形を、図５（Ｃ）は、このときのカップリングレンズ１３の位置の履歴をそれぞれ示す。

光ディスク装置１において、フォーカススイープ時、対物レンズ１５は、対物レンズ駆動機構１６により光ディスク２に近付く方向に一定速度で移動され、これに伴い、図５（Ａ）に示すように、レーザ光Ｌ１の焦点が光ディスク２の表面側から第３の記録層側へと一定速度で移動する。

このときレーザ光Ｌ１の焦点が光ディスク２の表面に近づくにつれて、反射光Ｌ２の光スポットＳＰ（図３）は受光素子１７の受光面１７Ａ内に収束し、やがてレーザ光Ｌ１の焦点が光ディスク２の表面上に到達するとフォーカスエラー信号の信号レベルが「０」となる（時刻ｔ０）。その後、レーザ光Ｌ１の焦点が光ディスク２の表面から遠ざかると反射光Ｌ２の光スポットＳＰはぼやけるが、レーザ光Ｌ１の焦点が第１の記録層に近づくにつれて、反射光Ｌ２が再び受光素子１７の受光面１７Ａ内に収束し始め、やがてレーザ光Ｌ１の焦点が第１の記録層上に到達するとフォーカスエラー信号の信号レベルが「０」となる（時刻ｔ１）。

同様に、この後、レーザ光Ｌ１の焦点が第１の記録層から遠ざかると反射光Ｌ２の光スポットＳＰはぼやけるが、レーザ光Ｌ１の焦点が第２の記録層に近づくにつれて、反射光Ｌ２が再び受光素子１７の受光面１７Ａ内に収束し始め、やがてレーザ光Ｌ１の焦点が第２の記録層上に到達するとフォーカスエラー信号の信号レベルが「０」となる（時刻ｔ２）。その後、レーザ光Ｌ１の焦点が第２の記録層から遠ざかると反射光Ｌ２の光スポットＳＰはぼやけるが、レーザ光Ｌ１の焦点が第３の記録層に近づくにつれて、反射光Ｌ２が再び受光素子１７の受光面１７Ａ内に収束し始め、やがてレーザ光Ｌ１の焦点が第３の記録層上に到達するとフォーカスエラー信号の信号レベルが「０」となる（時刻ｔ３）。

以上のようなフォーカススイープ動作の実行時において、レーザ光Ｌ１の焦点が第１、第２又は第３の記録層上に位置した状態のときに、レーザ光Ｌ１の球面収差を補正できる位置にカップリングレンズ１３が位置していないと、その第１、第２又は第３の記録層に対応してフォーカスエラー信号に生じるＳ字波形の品質が、振幅劣化やコブの発生による擬似Ｓ字波形の出現などにより劣化する。Ｓ字波形の品質が劣化すると、それによって厚み検出の精度も低下し、この結果、最適な球面収差補正を行い得ないために光ディスク装置１の記録再生品質が劣化する。

そこで、本実施の形態による光ディスク装置１においては、このような問題を防ぐため、フォーカススイープ動作時、図５（Ｃ）に示すように、レーザ光Ｌ１の焦点が第１〜第３の記録層を通過する際に、予めカップリングレンズ１３の位置を、そのとき通過しようとする第１、第２又は第３の記録層の基準位置に移動させ、かかるレーザ光Ｌ１の焦点が第１〜第３の記録層を通過する際にフォーカスエラー信号に現れるＳ字波形の品質を確保する。なお基準位置とは、上述のように光ディスク２の仕様に基づき算出される球面収差補正に最適なカップリングレンズ１３の位置を意味する。これらの基準位置は、システム制御部７のメモリ７Ｂ（図１）内に予め格納される。

図５（Ｃ）の例では、カップリングレンズ１３は、フォーカススイープ動作の初期時、光ディスク２の表面に対する基準位置に位置付けられる。そしてシステム制御部７は、対物レンズ駆動機構１６を駆動することによりフォーカススイープを開始させ、この後、フォーカスエラー信号に基づいて光ディスク２の表面を検出した後（時刻ｔ０）、カップリングレンズ１３を第１の記録層に対する基準位置に移動させるようにカップリングレンズ駆動機構１４を駆動する。

またシステム制御部７は、この後、フォーカスエラー信号に基づいて第１の記録層を検出すると（時刻ｔ１）、カップリングレンズ駆動機構１４を駆動してカップリングレンズ１３を第２の記録層に対する基準位置に移動させる。さらにシステム制御部７は、次にフォーカスエラー信号に現れたＳ字波形に基づいて第２の記録層を検出すると（時刻ｔ２）、カップリングレンズ駆動機構１４を駆動することによりカップリングレンズ１３を第３の記憶層の基準位置に移動させる。

このようにすることで、レーザ光Ｌ１の焦点が第１〜第３の記録層をそれぞれ通過する際にレーザ光Ｌ１の球面収差がカップリングレンズ１３により補正されるため、フォーカススイープによる第１〜第３の記録層の厚み検出を行う際、レーザ光Ｌ１の焦点がこれら第１〜第３の記録層を通過するときにフォーカスエラー信号に現れるＳ字波形の品質が良好となり、光ディスク２におけるカバー層（表面から第１の記録層までの層）や、第１及び第２の記録層間、並びに第２及び第３の記録層間の厚みの検出精度を向上することができる。

一方、システム制御部７は、対物レンズ１５が光ディスク２に近付く方向に移動を開始したと同時にタイマ７Ｃ（図１）を起動する。そしてシステム制御部７は、上述のようにレーザ光Ｌ１の焦点が光ディスク２の表面、第１の記録層、第２の記録層及び第３の記録層をそれぞれ通過するときにフォーカスエラー信号にそれぞれ現れるＳ字波形に基づいて、レーザ光Ｌ１の焦点が光ディスク２の表面上、第１の記録層上、第２の記録層上及び第３の記録層上にそれぞれ達した時刻（時刻ｔ０、時刻ｔ１、時刻ｔ２及び時刻ｔ３）をそれぞれ取得する。そしてシステム制御部７は、このとき取得したこれら時刻ｔ０〜ｔ３に基づいて、光ディスク２の表面から第１〜第３の記録層までの厚みをそれぞれ算出する。

ここで、対物レンズ１５の移動速度をｖとした場合、光ディスク２の表面から第１の記録層までの厚みｄ１は次式

で表され、光ディスク２の表面から第２の記録層までの厚みｄ２は次式

で表され、光ディスク２の表面から第３の記録層までの厚みｄ３は次式

で表される。なお、ここでは、対物レンズ駆動機構１６に一定電圧を印加したときに対物レンズ１５が一定速度で光ディスク２の厚み方向に移動されるものと仮定する。

このように算出された厚みｄ１〜ｄ３と、カップリングレンズ１３及びカップリングレンズ駆動機構１４から構成される球面収差補正機構の補正量の分解能とに基づいて、第１〜第３の記録層ごとの最適球面収差補正位置をそれぞれ算出することができ、この算出結果に基づいて、第１〜第３の記録層ごとに、基準位置と最適球面収差補正位置とのずれ量（以下、これを基準位置補正量と呼ぶ）を求めることができる。よって、実際に光ディスク２にデータを記録又は再生する際には、対象記録層の基準位置から上述の基準位置補正量分だけずれた位置にカップリングレンズ１３を移動させることによって、レーザ光Ｌ１に生じる球面収差を最も適切に補正した状態でその対象記録層にデータを記録又は再生することができる。

因みに、以上のような方法により第１〜第３の記録層ごとの基準位置補正量をそれぞれ求める場合、光ディスク２の表面から第１〜第３の記録層までの厚みｄ１〜ｄ３をそれぞれ算出する際に光ディスク２の表面の検出時間を基準とするため、レーザ光Ｌ１の焦点が光ディスク２の表面を通過する際にフォーカスエラー信号に生じるＳ字波形を確実にとらえることが重要となる。

光ディスク２の表面のＳ字波形の検出精度を高める工夫例としては、例えばレーザ光Ｌ１の焦点が光ディスク２の表面を通過する際の再生パワーを上げることが考えられる。こうすることで光ディスク２の表面におけるＳＮ比が向上し、レーザ光Ｌ１の焦点が光ディスク２の表面を通過するときにフォーカスエラー信号に現れるＳ字波形の検出精度を向上させることができる。またフォーカススイープを実施する領域は、レーザ光Ｌ１の焦点が第１〜第３の記録層を通過する際にフォーカスエラー信号に現れるＳ字波形の振幅を確保でき、これらＳ字波形の品質が期待できる未記録領域とすることが望ましい。なお、光ディスク２の記録層のＳ字波形の検出精度を向上させたい場合は、レーザ光Ｌ１の焦点が記録層を通過する際の再生パワーを、当該記録層において充分なＳＮ比が確保でき、記録データを破壊しないような値に設定すれば良い。

図６は、本実施の形態における光ディスク装置１に光ディスクが装填された直後にシステム制御部７により実行されるセットアップ処理のうち、当該光ディスク２の記録層の層数をカウントする層数カウント処理の処理手順を示す。

本実施の形態による光ディスク装置１では、光ディスク２の表面から各記録層までの厚みの検出を、例えばセットアップ時の層数カウント処理時に併せて行うことにより、球面収差補正処理に要する時間を短縮する。また光ディスク装置１は、光ディスク２の面振れによる誤検出を防ぐため、光ディスク２の表面から各記録層までの厚みの検出処理を光ディスク２の回転を停止した状態で行う。

すなわちシステム制御部７は、光ディスク２が装填されると、この層数カウント処理を開始し、まず、フォーカススイープを実行する（Ｓ１）。

具体的に、システム制御部７は、光ピックアップ５（図１）のレーザ光源１０（図１）を駆動することによりレーザ光Ｌ１を発射させると共に、対物レンズ駆動機構１５を駆動することによりフォーカススイープを開始させる。またシステム制御部７は、これと併せてタイマ７Ｃを起動する。

またシステム制御部７は、フォーカススイープの実行中、レーザ光Ｌ１の焦点が光ディスク２の各記録層を通過する前に、次に通過する記録層の基準位置にカップリングレンズ１３を移動させるようカップリングレンズ駆動機構１４を制御する。さらにシステム制御部７は、このときフォーカスエラー信号生成部６から与えられるフォーカスエラー信号に基づいて、光ディスク２の記録層の層数をカウントすると共に、光ディスク２の表面及び各記録層をそれぞれ検出した時刻（図５の時刻ｔ０〜時刻ｔ３に相当）をそれぞれ記憶する。

そしてシステム制御部７は、かかるフォーカススイープが完了すると、ステップＳ１において取得した光ディスク２の表面及び各記録層をそれぞれ検出した時刻と、予め定め記憶しているフォーカススイープ時のレーザ光Ｌ１の焦点の移動速度とに基づいて、光ディスク２の表面から各記録層までの厚みをそれぞれ算出する（Ｓ２）。

さらにシステム制御部７は、この算出結果に基づいて、各記録層に対する基準位置補正量をそれぞれ求め、これら求めた基準位置補正量を記憶（メモリ７Ｂに格納）した後（Ｓ３）、この層数カウント処理を終了する。

かくしてシステム制御部７は、この後、その光ディスク２にデータを記録又は再生する際には、レーザ光Ｌ１の球面収差補正のため、対象記録層の基準位置からステップＳ２において算出した基準位置補正量分だけずらした位置にカップリングレンズ１３を位置させることになる。

以上のように本実施の形態による光ディスク装置１では、フォーカススイープ時、レーザ光Ｌ１の焦点が各記録層を通過する前に、カップリングレンズ１３を、次に通過しようとする記憶層の基準位置に移動させるため、レーザ光Ｌ１の焦点が記録層を通過する際にフォーカスエラー信号に現れるＳ字波形の品質を確保することができる。従って、光ディスク２のカバー層及び各記録層間の厚みの検出精度を向上させることができ、各記録層に対する基準位置補正量を精度良く検出することができる。かくするにつき、良好な記録再生品質を得ることができる。

（２）第２の実施の形態
図１において、２０は全体として第２の実施の形態による光ディスク装置を示す。この光ディスク装置２０は、光ディスク２の記録層ごとの基準位置補正量の取得を光ディスク２の径方向の複数箇所において実行する点を除いて第１の実施の形態による光ディスク装置１と同様に構成されている。

すなわち、光ディスク２は製造時において外周部でカバー層及び各記録層間の厚みばらつきが生じやすいということが知られている。このため光ディスク２の外周部では、内周部で検出した各記録層に対するカップリングレンズ１３の基準位置補正量では球面収差を補正しきれず、記録再生品質が著しく低下するおそれがある。

そこで、本実施の形態による光ディスク装置２０では、セットアップ処理時に、光ディスク２の各種管理情報が格納されている最内周部を除く、光ディスク２の内周部、中間部及び外周部の３箇所において、それぞれ各記録層に対する基準位置補正量を取得する。

図７は、本実施の形態の光ディスク装置２０に光ディスク２が装填された直後にシステム制御部２１により実行されるセットアップ処理のうち、当該光ディスク２の各記録層に対する基準位置補正量を検出するために実行される基準位置補正量検出処理の処理手順を示す。この基準位置補正量検出処理は、光ディスク２の回転を停止した状態で行われる。

システム制御部２１は、この基準位置補正量検出を開始すると、まずフィードモータ９Ａを駆動させることにより光ピックアップ５を光ディスク２の内周部の所定位置に移動させ、その所定位置において、図６のステップＳ１及びステップＳ２と同様にして、その光ディスク２の表面から各記録層までの厚みをそれぞれ算出する（Ｓ１０，Ｓ１１）。

次いで、システム制御部２１は、ステップＳ１０及びステップＳ１１の処理結果に基づいて、その光ディスク２の内周部における各記録層に対する基準位置補正量をそれぞれ算出し、算出した基準位置補正量を記憶する（Ｓ１２）。

続いて、システム制御部２１は、フィードモータ９Ａを駆動させることにより光ピックアップを光ディスク２の記録領域における径方向の中間部の所定位置に移動させ（Ｓ１３）、その所定位置において、図６のステップＳ１及びステップＳ２と同様にして、その光ディスク２の表面から各記録層までの厚みをそれぞれ算出する（Ｓ１４，Ｓ１５）。

またシステム制御部２１は、この後、ステップＳ１４及びステップＳ１５の処理結果に基づいて、その光ディスク２の中間部における各記録層に対する基準位置補正量をそれぞれ算出し、算出した基準位置補正量を記憶する（Ｓ１６）。

次いで、システム制御部２１は、フィードモータ９Ａを駆動させることにより光ピックアップを光ディスクの記録領域における径方向の外周部の所定位置に移動させ（Ｓ１７）、その所定位置において、図６のステップＳ１及びステップＳ２と同様にして、その光ディスク２の表面から各記録層までの厚みをそれぞれ算出する（Ｓ１８，Ｓ１９）。

またシステム制御部２１は、この後、ステップＳ１４及びステップＳ１５の処理結果に基づいて、その光ディスク２の外周部の所定位置における各記録層に対する基準位置補正量をそれぞれ算出し、算出した基準位置補正量を記憶する（Ｓ２０）。そしてシステム制御部２１は、この後、この基準位置補正量検出処理を終了する。

かくしてシステム制御部２１は、この後、その光ディスク２の内周部にデータを記録又は再生する際には、対象記録層の基準位置からステップＳ１２において算出した基準位置補正量分だけずらした位置にカップリングレンズ１３を位置させ、当該光ディスク２の中間部にデータを記録又は再生する際には、対象記録層の基準位置からステップＳ１５において算出した基準位置補正量分だけずらした位置にカップリングレンズ１３を位置させ、当該光ディスク２の外周部にデータを記録又は再生する際には、対象記録層の基準位置からステップＳ１９において算出した基準位置補正量分だけずらした位置にカップリングレンズ１３を位置させることになる。

以上のように本実施の形態による光ディスク装置２０では、光ディスク２の内周部、中間部及び外周部の３箇所において、それぞれ各記録層に対する基準位置補正量を取得し、取得した基準位置補正量に基づいて、光ディスク２の内周部、中間部及び外周部にデータを記録再生する際の球面収差補正を行うため、より精度良く球面収差補正を行うことができる。かくするにつき、良好な記録再生品質を得ることができる。

（３）他の実施の形態
なお上述の第１及び第２の実施の形態においては、本発明を多層ＢＤ、多層ＤＶＤ及び多層ＣＤ等の多層光ディスク２に対応した光ディスク装置１，２０に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば単層のＢＤ，ＤＶＤ及び又はＣＤに対応した光ディスク装置にも広く適用することができる。

また上述の第２の実施の形態においては、基準位置補正量検出処理を層数カウント処理とは別個に行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば基準位置補正量検出処理のステップＳ１０、ステップＳ１４又はステップＳ１８において光ディスク２の層数をカウントするようにしても良い。

また上述の第１及び第２の実施の形態においては、球面収差補正素子としてカップリングレンズを用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば液晶素子を用いても良い。すなわち、フォーカススイープ時において、対物レンズの焦点が前記光ディスク２の記録層を通過する前に、対物レンズの焦点が次に通過しようとする記録層の補正量、つまり、光ディスクの仕様に基づき計算されるレーザ光により生じる球面収差を補正する補正量に液晶素子の補正量を制御するようにしても良い。

本発明は、単層及び又は多層の光ディスクに対応した光ディスク装置に広く適用することができる。

１，２０……光ディスク装置
２……光ディスク
３……スピンドルモータ
４……光ピックアップ駆動機構
５……光ピックアップ
６……フォーカスエラー信号生成部
７，２１……システム制御部
１０……レーザ光源
１３……カップリングレンズ
１４……カップリングレンズ駆動部
１５……対物レンズ
１６……対物レンズ駆動部
１７……受光素子

Claims (8)

1. 厚み方向に１又は複数の記録層を有する光ディスクに対して情報を記録及び又は再生する光ディスク装置において、
   所定波長のレーザ光を発射するレーザ光源と、
   前記レーザ光源から発射された前記レーザ光を集光する対物レンズと、
   前記対物レンズを前記光ディスクの厚み方向に駆動する対物レンズ駆動機構と、
   前記レーザ光の前記光ディスクにおける反射光を受光し、受光した前記反射光を光電変換し、当該光電変換により得られた受光信号を出力する受光素子と、
   前記受光素子から出力される前記受光信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成部と、
   前記レーザ光源及び前記対物レンズ間に配置されたカップリングレンズと、
   前記レーザ光源及び前記対物レンズ間における前記レーザ光の光軸と平行に、前記カップリングレンズを前記対物レンズに近付ける方向又は遠ざける方向に移動させるカップリングレンズ駆動機構と、
   前記対物レンズ駆動機構及び前記カップリングレンズ駆動機構を制御するシステム制御部と
   を備え、
   前記システム制御部は、
   前記対物レンズを前記光ディスクの厚み方向に連続的に移動させるフォーカススイープを実行するように前記対物レンズ駆動機構を制御すると共に、当該フォーカススイープ時の前記フォーカスエラー信号に基づいて前記光ディスクの前記レーザ光の入射面及び前記記録層を検出し、検出結果に基づいて前記光ディスクの前記レーザ光の入射面から前記記録層までの厚みを算出し、算出結果に基づいて前記レーザ光に発生する球面収差を補正するのに最適な前記カップリングレンズの位置を前記記録層ごとに求め、前記光ディスクに対するデータの記録又は再生時には、対応する当該位置に前記カップリングレンズを移動させるように前記カップリングレンズ駆動機構を制御する一方、
   前記フォーカススイープ時には、前記対物レンズの焦点が前記光ディスクの記録層を通過する前に、当該対物レンズの焦点が通過しようとする前記記録層の基準位置に前記カップリングレンズを移動させるように前記カップリングレンズ駆動機構を制御し、
   前記基準位置は、
   前記光ディスクの仕様に基づき計算される前記レーザ光に生じる球面収差を補正する前記カップリングレンズの位置である
   ことを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記システム制御部は、
   回転を停止した前記光ディスクに対して前記フォーカススイープを実行するように前記対物レンズ駆動機構を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記レーザ光源、前記対物レンズ、前記対物レンズ駆動機構、前記受光素子、前記カップリングレンズ及び前記カップリングレンズ駆動機構を有する光ピックアップを前記光ディスクの径方向に駆動する光ピックアップ駆動機構を備え、
   前記システム制御部は、
   前記光ディスクの径方向の複数箇所において前記フォーカススイープを実行するように、前記光ピックアップ駆動機構、前記対物レンズ駆動機構及び前記カップリングレンズ駆動機構を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
4. 前記システム制御部は、
   前記フォーカススイープ時、前記フォーカスエラー信号に基づいて前記光ディスクの記録層の数を併せてカウントする
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
5. 厚み方向に１又は複数の記録層を有する光ディスクに対して情報を記録及び又は再生する光ディスク装置の制御方法において、
   前記光ディスクは、
   所定波長のレーザ光を発射するレーザ光源と、
   前記レーザ光源から発射された前記レーザ光を集光する対物レンズと、
   前記対物レンズを前記光ディスクの厚み方向に駆動する対物レンズ駆動機構と、
   前記レーザ光の前記光ディスクにおける反射光を受光し、受光した前記反射光を光電変換し、当該光電変換により得られた受光信号を出力する受光素子と、
   前記受光素子から出力される前記受光信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成部と、
   前記レーザ光源及び前記対物レンズ間に配置されたカップリングレンズと、
   前記レーザ光源及び前記対物レンズ間における前記レーザ光の光軸と平行に、前記カップリングレンズを前記対物レンズに近付ける方向又は遠ざける方向に移動させるカップリングレンズ駆動機構と
   を有し、
   前記対物レンズを前記光ディスクの厚み方向に連続的に移動させるフォーカススイープを実行するように前記対物レンズ駆動機構を制御すると共に、当該フォーカススイープ時の前記フォーカスエラー信号に基づいて前記光ディスクの前記レーザ光の入射面及び前記記録層を検出し、検出結果に基づいて前記光ディスクの前記レーザ光の入射面から前記記録層までの厚みを算出し、算出結果に基づいて前記レーザ光に発生する球面収差を補正するのに最適な前記カップリングレンズの位置を前記記録層ごとに求める第１のステップと、
   前記光ディスクに対するデータの記録又は再生時に、対応する当該位置に前記カップリングレンズを移動させるように前記カップリングレンズ駆動機構を制御する第２のステップと
   を備え、
   前記フォーカススイープ時には、前記対物レンズの焦点が前記光ディスクの記録層を通過する前に、当該対物レンズの焦点が通過しようとする前記記録層の基準位置に前記カップリングレンズを移動させるように前記カップリングレンズ駆動機構を制御し、
   前記基準位置は、
   前記光ディスクの仕様に基づき計算される前記レーザ光に生じる球面収差を補正する前記カップリングレンズの位置である
   ことを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
6. 前記第１のステップでは、
   回転を停止した前記光ディスクに対して前記フォーカススイープを実行するように前記対物レンズ駆動機構を制御する
   ことを特徴とする請求項５に記載の光ディスク装置の制御方法。
7. 前記光ディスク装置は、
   前記レーザ光源、前記対物レンズ、前記対物レンズ駆動機構、前記受光素子、前記カップリングレンズ及び前記カップリングレンズ駆動機構を有する光ピックアップを前記光ディスクの径方向に駆動する光ピックアップ駆動機構を備え、
   前記第１のステップでは、
   前記光ディスクの径方向の複数箇所において前記フォーカススイープを実行するように、前記光ピックアップ駆動機構、前記対物レンズ駆動機構及び前記カップリングレンズ駆動機構を制御する
   ことを特徴とする請求項５に記載の光ディスク装置の制御方法。
8. 前記第１のステップでは、
   前記フォーカススイープ時、前記フォーカスエラー信号に基づいて前記光ディスクの記録層の数を併せてカウントする
   ことを特徴とする請求項５に記載の光ディスク装置の制御方法。

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