JP4217395B2 - 光ディスク装置及び多層光ディスクの記録再生方法 - Google Patents
光ディスク装置及び多層光ディスクの記録再生方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光情報媒体としての光ディスク上に情報を記録、再生あるいは消去を行う光ピックアップを備えた光情報装置（以下、「光ディスク装置」という）と、上記光ディスク上に情報を記録、再生あるいは消去を行う記録再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高密度・大容量の記憶媒体として、ピット状パターンを有する光ディスクを用いる光メモリ技術は、ディジタルオーディオディスク、ビデオディスク、文書ファイルディスク、さらにはデータファイルと用途を拡張しつつ、実用化されてきている。微小に絞られた光ビームを介して、光ディスクへ情報の記録及び再生を高い信頼性のもとに首尾よく遂行するために必要な機能は、回折限界の微小スポットを形成する集光機能、光学系の焦点制御（フォーカスサーボ）とトラッキング制御機能、及びピット信号（情報信号）検出機能に大別される。
【０００３】
近年、光ディスクの記録密度を一層高密度化するため、光ディスク上に光ビームを収束させて回折限界の微小スポットを形成する対物レンズの開口数（ＮＡ）を拡大することが検討されている。しかし、光ディスクの記録層を保護する基材厚みの誤差に起因する球面収差はＮＡの４乗に比例するため、例えばＮＡを０．８や０．８５等の大きなものにする場合には、光学系に球面収差を補正する手段を設けることが不可欠になる。その一例を図１４に示す。
【０００４】
図１４に示すピックアップ１１において、１は放射光源としてのレーザ光源である。このレーザー光源１から出射した光ビーム（レーザ光）１２はコリメートレンズ３によって平行光に変換され、液晶収差補正素子（収差補正光学系）４を透過して対物レンズ５に入射し、光ディスク６上に収束される。光ディスク６で反射した光ビームはもとの光路を逆にたどってコリメートレンズ３によって集光され、回折素子２等の光分岐手段によって光検出器９，１０へ導かれて入射する。光検出器９，１０の受光量に応じた電気的出力を演算することによって、サーボ信号（フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号）及び、情報信号を得ることができる。ここで、対物レンズ５のＮＡは０．８以上の大きなものである。
【０００５】
図示していないが、対物レンズ５には、光軸方向に対物レンズを位置制御する焦点制御と、光軸方向に垂直な方向に対物レンズを位置制御するトラッキング制御とのため、コイルとマグネットなどの駆動手段が具備される。また、やはり図では省略しているが、光ディスク６の情報記録層の対物レンズ５側の表面には透明基材が設けられており、情報の保護の役目を担っている。この透明基材の厚みや屈折率の誤差は球面収差を生むため、液晶収差補正素子４は、再生信号が最良になるように光ビームの波面を補正する。液晶収差補正素子４には、ＩＴＯなどの透明電極のパターンが形成されており、この透明電極に電圧を印可することによって液晶収差補正素子４の面内の屈折率分布を制御し、光ビームの波面を変調する。
【０００６】
このような光ピックアップ１１を用いた光ディスク装置１１６を図１５に示す。図１５において、８は液晶収差補正素子４に電圧を印加する収差補正素子駆動回路、１１７は光ディスク６を回転するモーター、１１８は光ピックアップ１１から得られる信号を受けたり、モーター１１７、対物レンズ５、収差補正素子駆動回路８、及びレーザー光源１を制御および駆動する制御回路である。制御回路１１８はレーザー光源１を発光させるとともにモーター１１７を駆動して光ディスク６を回転させ、光ピックアップ１１から得られる信号に基づいて対物レンズ５を制御する。さらに、収差補正素子駆動回路８を駆動して、光ピックアップ１１から得られる情報信号を改善する。
【０００７】
光ディスク装置１１６における光ピックアップ１１の光学系としては、図１４に示した光学系の他にも特開２０００−１３１６０３号公報に開示された光学系であっても良い。これを図１６に示す。
【０００８】
図１６では光ピックアップの光学系のうちレーザー光源、コリメートレンズ、光検出器を省略している。これらは、図１４の光学系と同様に構成することができる。図示しないコリメートレンズによって平行光に変換された光ビームは負レンズ群２１と正レンズ群２２とからなる収差補正レンズ群２０１を通り、第１対物レンズ２３と第２対物レンズ２４とからなる対物レンズ群２０２によって光ディスク６上に収束される。収差補正レンズ群２０１の負レンズ群２１と正レンズ群２２との間隔を変えることによって光学系全体の球面収差を補正する。負レンズ群２１と正レンズ群２２の間隔を変えるためには、例えば、それぞれのレンズ群に、それぞれを移動するための駆動手段２５及び駆動手段２６を備えればよい。駆動手段２５と駆動手段２６は、例えば、ボイスコイル、ピエゾ素子、超音波モーター、又はねじ送りなどを用いて実現できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成では、通常、光ディスク６の単一の情報記録面上に焦点制御が安定に働いていることを前提に、情報信号を良質に改善するように球面収差補正を行う。
【００１０】
しかし、ＮＡ＝０．６の対物レンズを使用するＤＶＤ規格では、二面の情報記録面を有する２層ディスクも採用されている。従って、ＮＡをより大きくする場合にも光ディスク一枚あたりの記録容量を更に大きくするためには、同様に２層ディスク構造は有効である。２層ディスク６１は、図１７に示すように光ピックアップ側６０から順に、基材６２、Ｌ０層（第１の記録層）６３、中間層６５、Ｌ１層（第２の記録層）６４、裏面の保護層６６という順番の構成になっている。基材６２及び中間層６５は樹脂などの透明な媒質からなる。Ｌ０層６３とＬ１層６４の間には中間層６５があるため、光ピックアップ側６０の光ディスク６１表面からＬ１層６４までの厚さは、中間層６５の厚み分だけＬ０層６３までの厚さよりも厚くなる。この厚み差は球面収差を発生させる。しかしながら、対物レンズのＮＡが０．６であるＤＶＤ規格の光学系では、この球面収差の大きさが許容範囲内におさまり、収差補正を行うことなく情報の記録再生を行うことが可能である。
【００１１】
ところが、記録密度のより一層の向上を図るためにＮＡが０．８以上と大きな対物レンズを用いる場合には、中間層６５の厚みによる球面収差を無視することはできない。すなわち、球面収差の補正を行うことなしに、共通する光ピックアップで両方の記録層に対して情報の記録及び再生をすることはできない。ＮＡを０．８以上に大きくする場合には、前述したように、単一の記録層に対して情報の記録再生を行う場合でも球面収差の補正手段を備えている。従って、図１７のような２層ディスクに対して記録及び再生を行う場合も、それぞれの記録層に対して最適に球面収差の補正を行なえば、中間層６５の厚みによる球面収差は解消される。
【００１２】
図１７のような２層ディスクに対しては、Ｌ０層６３上に光ビームの微小スポットの集光させながらＬ０層６３に対して記録又は再生中に、Ｌ１層６４に対して記録又は再生を行なうためにＬ１層６４上へ微小スポットの集光位置を移したり、あるいはこれとは逆にＬ１層６４からＬ０層６３に集光位置を移したりすることがある（このように異なる記録層へ集光位置を移動させる動作を「層間ジャンプ」という）。特開平９−１１５１４６号公報、特開平１０−１４３８７３号公報、特開平１１−１９１２２２号公報、特開平１１−３１６９５４号公報には、このような層間ジャンプ時にフォーカス制御を安定に行うため、フォーカスエラー信号に与えるパルスあるいはオフセット信号を工夫することが開示されている。
【００１３】
しかしながら、層間ジャンプ時に、球面収差の補正量を各記録層に応じて変更することについては開示されていない。ＮＡが０．８以上の場合に、球面収差の補正量を変更することなく層間ジャンプを行なうと、以下の問題が生じる。
【００１４】
図１８は、層間ジャンプを行なう際の動作を示したフローチャートである。第１の記録層（以下、「第１層」という）に対して焦点制御を行って記録又は再生中に、制御回路が層間ジャンプ命令を発すると（あるいは、制御回路が他の回路から層間ジャンプ命令を受けると）（ステップ９０１）、制御回路は層間ジャンプ信号を発し（ステップ９０２）、焦点位置が第２の記録層（以下、「第２層」という）に移動し（ステップ９０３）、第２層に対して記録又は再生が行なわれる（ステップ９０４）。図１９は、このときの各種信号のタイミングチャートである。ステップ９０１における層間ジャンプ命令に対応した信号をトリガーとして、層間ジャンプ信号が変化する（ステップ９０２）。層間ジャンプ信号は、図示したように、第１層に対する焦点制御ループを脱して、焦点位置を第２層へ移動させるために対物レンズの移動を開始させるためのキックパルスＫＰと、第２層に対する焦点制御ループに移行するために対物レンズの上記移動を終了させるためのブレーキパルスＢＰからなる。
【００１５】
このような層間ジャンプ動作では、ジャンプ前の第１層に対する記録又は再生中には、球面収差の補正量は第１層に対して最適な状態にある。従って、この球面収差の補正状態を何ら変化させることなく焦点位置を第２層に移動させると、第１層と第２層との間の中間層６５の厚みに起因する球面収差が発生する。その結果、焦点制御信号が劣化して（例えば、フォーカスエラー（ＦＥ）信号の振幅や直線性の低下、オフセットの発生など）、第２層に対する焦点制御が不安定になるという問題が生じる。また、焦点制御が正常に働いていることを確認するためには再生信号の大きさを基準にすることが有効であるが、焦点位置を第２層に移動することで球面収差が発生すると、再生信号振幅が小さくなって第２層に対する焦点制御の成否の確認が行えない等の問題も生じる。
【００１６】
そこで本発明では上記の問題を解決し、光ディスクの記録密度を一層高密度化するため、光ディスク上に光ビームを収束させて回折限界の微小スポットを形成する対物レンズの開口数（ＮＡ）を０．８以上に拡大し、かつ２層以上の記録層を持つ多層光ディスクに対して層間ジャンプをしながら記録又は再生する場合において、層間ジャンプ時の焦点位置移動と球面収差補正を行なう光学系の動作について工夫することで、安定な層間ジャンプを実現することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の目的を達成するために以下の構成とする。
【００１８】
本発明の光ディスク装置は、レーザー光源と、前記レーザー光源から出射される光ビームを受け光ディスク上へ微小スポットに収束させる対物レンズを含む集光光学系と、前記光ディスクで反射した光ビームを受け光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記集光光学系の球面収差量を制御する収差補正光学系とを有する光ピックアップと、前記光ディスクを回転するモーターと、前記光ピックアップから得られる信号を受けるとともに、前記レーザー光源と前記対物レンズと前記収差補正光学系と前記モーターとを制御する制御回路とを具備し、少なくとも第１の記録層（第１層）と第２の記録層（第２層）とを備えた多層光ディスクに対して情報の記録又は再生を行なう光ディスク装置であって、前記第１の記録層から前記第２の記録層への、前記微小スポットの焦点位置の移動が開始する前に、前記収差補正光学系は、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量から前記第２の記録層に適した球面収差の補正量へ向けて、前記球面収差の補正量の変更を開始することを特徴とする。
【００２３】
これによって、第２層に対する焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正がほぼ完了しており、球面収差の悪影響を受けることなく安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることをより確実に防ぐことができる。
【００２４】
上記の本発明の光ディスク装置において、前記球面収差の補正量の変更が完了した後、前記微小スポットの焦点位置の移動を開始することが好ましい。
【００２５】
これによって、第２層に対する焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正が確実に完了しており、球面収差の悪影響を受けることなく安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることを最も確実に防ぐことができる。
【００３４】
また、上記の本発明の光ディスク装置において、前記球面収差の補正量の変更量が、前記光ディスク装置に前記多層光ディスクを挿入した際あるいは前記光ディスク装置の電源を入れた際に学習して得た、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量と、前記第２の記録層に適した球面収差の補正量との差であることが好ましい。
【００３５】
これにより、第２層に対する焦点制御を安定にし、層間ジャンプ後、速やかに第２層に対して記録又は再生を行うことができる。また、層間ジャンプ時に必要な球面収差補正量の変更量を予め学習しておくことにより、さらに、安定な層間ジャンプを実現できる。
本発明の別の光ディスク装置は、レーザー光源と、前記レーザー光源から出射される光ビームを受け光ディスク上へ微小スポットに収束させる対物レンズを含む集光光学系と、前記光ディスクで反射した光ビームを受け光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記集光光学系の球面収差量を制御する収差補正光学系とを有する光ピックアップと、前記光ディスクを回転するモーターと、前記光ピックアップから得られる信号を受けるとともに、前記レーザー光源と前記対物レンズと前記収差補正光学系と前記モーターとを制御する制御回路とを具備し、少なくとも第１の記録層と第２の記録層とを備えた多層光ディスクに対して情報の記録又は再生を行なう光ディスク装置であって、前記第１の記録層から前記第２の記録層への、前記微小スポットの焦点位置の移動が完了する前に、前記収差補正光学系は、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量から前記第２の記録層に適した球面収差の補正量へ向けて、前記球面収差の補正量の変更を開始し、前記微小スポットの焦点位置が前記第１の記録層から前記第２の記録層へと移動した後に、前記球面収差の補正量を、再度前記第２の記録層に適した球面収差の補正量に調整することを特徴とする。
【００３８】
次に、本発明の多層光ディスクの記録再生方法は、レーザー光源と、前記レーザー光源から出射される光ビームを受け光ディスク上へ微小スポットに収束させる対物レンズを含む集光光学系と、前記光ディスクで反射した光ビームを受け光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記集光光学系の球面収差量を制御する収差補正光学系とを有する光ピックアップと、前記光ディスクを回転するモーターと、前記光ピックアップから得られる信号を受けるとともに、前記レーザー光源と前記対物レンズと前記収差補正光学系と前記モーターとを制御する制御回路とを具備した光ディスク装置を用いて、少なくとも第１の記録層と第２の記録層とを備えた多層光ディスクに対して情報の記録又は再生を行なう記録再生方法であって、前記第１の記録層から前記第２の記録層への、前記微小スポットの焦点位置の移動が開始する前に、前記収差補正光学系は、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量から前記第２の記録層に適した球面収差の補正量へ向けて、前記球面収差の補正量の変更を開始することを特徴とする。
【００４３】
これによって、第２層に対する焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正がほぼ完了しており、球面収差の悪影響を受けることなく安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることをより確実に防ぐことができる。
【００４４】
上記の本発明の記録再生方法において、前記球面収差の補正量の変更が完了した後、前記微小スポットの焦点位置の移動を開始することが好ましい。
【００４５】
これによって、第２層に対する焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正が確実に完了しており、球面収差の悪影響を受けることなく安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることを最も確実に防ぐことができる。
【００５４】
また、上記の本発明の記録再生方法において、前記球面収差の補正量の変更量が、前記光ディスク装置に前記多層光ディスクを挿入した際あるいは前記光ディスク装置の電源を入れた際に学習して得た、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量と、前記第２の記録層に適した球面収差の補正量との差であることが好ましい。
【００５５】
これにより、第２層に対する焦点制御を安定にし、層間ジャンプ後、速やかに第２層に対して記録又は再生を行うことができる。また、層間ジャンプ時に必要な球面収差補正量の変更量を予め学習しておくことにより、さらに、安定な層間ジャンプを実現できる。
本発明の別の多層光ディスクの記録再生方法は、レーザー光源と、前記レーザー光源から出射される光ビームを受け光ディスク上へ微小スポットに収束させる対物レンズを含む集光光学系と、前記光ディスクで反射した光ビームを受け光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記集光光学系の球面収差量を制御する収差補正光学系とを有する光ピックアップと、前記光ディスクを回転するモーターと、前記光ピックアップから得られる信号を受けるとともに、前記レーザー光源と前記対物レンズと前記収差補正光学系と前記モーターとを制御する制御回路とを具備した光ディスク装置を用いて、少なくとも第１の記録層と第２の記録層とを備えた多層光ディスクに対して情報の記録又は再生を行なう記録再生方法であって、前記第１の記録層から前記第２の記録層への、前記微小スポットの焦点位置の移動が完了する前に、前記収差補正光学系は、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量から前記第２の記録層に適した球面収差の補正量へ向けて、前記球面収差の補正量の変更を開始し、前記微小スポットの焦点位置が前記第１の記録層から前記第２の記録層へと移動した後に、前記球面収差の補正量を、再度前記第２の記録層に適した球面収差の補正量に調整することを特徴とする。
【００６８】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本実施の形態１の光ディスク装置の基本的構成は従来の光ディスク装置と同様であり、図１５に示すように、収差補正素子（収差補正光学系）４を備えた光ピックアップ１１と、収差補正素子４を駆動する収差補正素子（光学系）駆動回路８と、光ディスク６を回転するモーター１１７と、光ピックアップ１１から得られる信号を受けるとともに、モーター１１７、対物レンズ５、収差補正素子（光学系）駆動回路８、及びレーザー光源１を制御及び駆動する制御回路１１８とを具備する。収差補正光学系としては、図１５及び図１４に示す液晶収差補正素子４の他に、図１６に示す収差補正レンズ群２０１であっても良いし、これら以外の球面収差を補正し得る公知の光学系であっても良い。
【００６９】
本発明の光ディスク装置及び記録再生方法は、２層以上の記録層（これらは、再生専用、ライトワンス、及び書換型のうちのいずれの用途の記録層でも良い）を有する多層光ディスクに対して記録（ここで「記録」とは「消去」も含む。以下同じ）又は再生を行うのに有効である。ただし、本発明の光ディスク装置を用いて単層の記録層を有する光ディスク（以下、「単層光ディスク」という）に対して記録又は再生を行なうことを妨げるものではなく、本願の光ディスク装置は単層光ディスク及び多層光ディスクのいずれに対しても記録又は再生できる。
【００７０】
図１は本発明の実施の形態１における層間ジャンプ動作時の集光位置の移動と球面収差補正動作との手順を示したフローチャートである。
【００７１】
図１において、第１の記録層（以下、「第１層」と記す）に対して焦点制御を行ないながら記録又は再生動作を行なっているときに制御回路が層間ジャンプ命令を発すると（あるいは図示していない他の回路から層間ジャンプ命令を制御回路が受けると）（ステップ８０１）、制御回路は球面収差補正信号と層間ジャンプ信号とを略同時に発する（ステップ８０２，８０３）。収差補正手段は、球面収差の補正量をジャンプ先である第２の記録層（以下、「第２層」と記す）に適する補正量を考慮した所定の値に変更する（ステップ８０４）。これと並行して、焦点制御手段は、焦点位置を第２層に移動する（ステップ８０５）。そして、その後、第２層に対して焦点制御を行なって情報の記録又は再生が行なわれる（ステップ８０６）。
【００７２】
このように、焦点位置の移動と並行して球面収差の補正量の変更を行うため、第２層に対する焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正が行われており、安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることを防ぐことができるという効果がある。
【００７３】
図２は、上記のジャンプ動作における各種信号の変化の一例を示したタイミングチャートである。図２において横軸は時間、縦軸は電圧をそれぞれ示す。
【００７４】
第１層に対して焦点制御を行っているときに、上記ステップ８０１における層間ジャンプ命令が発せられると、これに対応した信号をトリガーとして、層間ジャンプ信号（上記ステップ８０３）と球面収差補正信号（上記ステップ８０２）とが変化する。層間ジャンプ信号は、それまで記録又は再生していた第１層に対する焦点制御ループを脱して、焦点位置を第２層へ移動させるために対物レンズの移動を開始するためのキックパルスＫＰと、第２層に対する焦点制御ループに移行するために対物レンズの上記移動を終了させるためのブレーキパルスＢＰとからなる。図２に示した球面収差補正信号は、図１６の球面収差補正レンズ群２０１を構成する負及び正のレンズ群２１，２２をねじ送りなどの駆動方法で移動させる場合の信号波形である。層間ジャンプ命令に対応した信号をトリガーとして、球面収差の補正量が第１層に適した補正量Ａから所定の補正量Ｂになるまで、負レンズ群２１と正レンズ群２２の間隔を変化させるための電圧が駆動手段２５，２６に印可される。
【００７５】
本発明では、焦点位置の第２層への移動が完了する前に、すなわち、層間ジャンプが完了するよりも前に、球面収差の補正量の変更を開始するので、第２層に対して焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正が行われており、安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることを防ぐことができるという効果がある。
【００７６】
また、図２のように、球面収差の補正量の変更を開始するのとほぼ同時に焦点位置の第１層から第２層への移動を開始することにより、層間ジャンプを短時間に行うことができるという効果が得られる。
【００７７】
さらに、図２のように、焦点位置の第２層への移動が完了する前に、球面収差の補正量の変更を終了させておくことにより、より安定に焦点制御を行うことができるという効果がある。
【００７８】
ただし、球面収差の補正量の変更に時間がかかる場合には、図３のように、球面収差の補正量の変更が完了するより前に、焦点位置の第２層への移動を完了させても良く、これによって、層間ジャンプにかかる時間をより短縮できるという効果を得ることができる。
【００７９】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２を説明する。本実施の形態２の光ディスク装置の基本的構成は実施の形態１の光ディスク装置と同様であるので、重複説明を省略する。
【００８０】
図４は本発明の実施の形態２における層間ジャンプ動作時の集光位置の移動と球面収差補正動作との手順を示したフローチャートである。
【００８１】
図４において、第１層に対して焦点制御を行ないながら記録又は再生動作を行なっているときに制御回路が層間ジャンプ命令を発すると（あるいは図示していない他の回路から層間ジャンプ命令を制御回路が受けると）（ステップ８１１）、制御回路はまず球面収差補正信号を発し（ステップ８１２）、収差補正手段は、球面収差の補正量をジャンプ先である第２層に適する補正量を考慮した所定の値に変更する（ステップ８１３）。その後、制御回路は層間ジャンプ信号を発し（ステップ８１４）、焦点制御手段は、焦点位置を第２層に移動する（ステップ８１５）。そして、その後、第２層に対して焦点制御を行なって情報の記録又は再生が行なわれる（ステップ８１６）。
【００８２】
このように、焦点位置の移動に先だって球面収差の補正量の変更を行うため、第２層に対する焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正がほぼ完了しており、球面収差の悪影響を受けることなく第２層に対して安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることを防ぐことができるという効果がある。
【００８３】
図５は、上記のジャンプ動作における各種信号の変化の一例を示したタイミングチャートである。図５において横軸は時間、縦軸は電圧をそれぞれ示す。
【００８４】
第１層に対して焦点制御を行っているときに、上記ステップ８１１における層間ジャンプ命令が発せられると、これに対応した信号をトリガーとして、まず、球面収差補正信号が変化する（上記ステップ８１２）。図５に示した球面収差補正信号は、図１６の球面収差補正レンズ群２０１を構成する負及び正のレンズ群２１，２２をねじ送りなどの駆動方法で移動させる場合の信号波形である。層間ジャンプ命令に対応した信号をトリガーとして、球面収差の補正量が第１層に適した補正量Ａから所定の補正量Ｂになるまで、負レンズ群２１と正レンズ群２２の間隔を変化させるための電圧が駆動手段２５，２６に印可される。続いて、層間ジャンプ信号が変化する（上記ステップ８１４）。層間ジャンプ信号は、それまで記録又は再生していた第１層に対する焦点制御ループを脱して、焦点位置を第２層へ移動させるために対物レンズの移動を開始するためのキックパルスＫＰと、第２層に対する焦点制御ループに移行するために対物レンズの上記移動を終了させるためのブレーキパルスＢＰとからなる。
【００８５】
本実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、焦点位置の第２層への移動が完了する前に、すなわち、層間ジャンプが完了するよりも前に、球面収差の補正量の変更を開始するので、第２層に対して焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正が行われており、安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることを防ぐことができるという効果がある。
【００８６】
更に、本実施の形態２では、図５のように、焦点位置の第１層から第２層への移動を開始するより前に、球面収差の補正量の変更を開始するので、焦点位置が第２層に達したときの球面収差量をより確実に低減することができ、第２層に対してより確実に安定な焦点制御を行うことができるという効果を得ることができる。
【００８７】
また、図５に示したように、球面収差の補正量の変更が完了してから層間ジャンプ信号を発することによって、第２層に対する焦点制御を行う際に、球面収差の悪影響を受けることなくさらに確実に安定した焦点制御を行うことができるという効果を得ることができる。
【００８８】
但し、図６に示すように、球面収差の補正量の変更が完了するよりも前に層間ジャンプ信号を発して焦点位置の移動を開始しても良い。この場合、図６に示すように、第２層への焦点位置の移動が完了する前（即ち、第２層に対する焦点制御ループに入る前）に球面収差の補正量の変更が完了していれば、第２層に対して安定な焦点制御を行うことができ、しかも、こうすることによって層間ジャンプに必要な時間を短縮することもできる。
【００８９】
また、球面収差の補正量の変更に時間がかかる場合には、図７のように、球面収差の補正量の変更が完了するより前に、焦点位置の第２層への移動を完了させても良く、これによって、層間ジャンプにかかる時間をより短縮できるという効果を得ることができる。
【００９０】
なお、上述の実施の形態１及び２の説明における各タイミングチャートでは、球面収差補正信号の信号波形として、図１６の球面収差補正レンズ群２０１を構成する負及び正のレンズ群２１，２２をねじ送りなどの駆動方法で移動させる場合を例示した。この場合には、図示したように、層間ジャンプ命令に対応した信号をトリガーとして、所定の球面収差補正量Ｂに達するまで、負及び正のレンズ群２１，２２の間隔を変化させるために電圧を印可し続ければよい。これに対して、収差補正光学系を、図１４に示す液晶収差補正素子４を用いて構成した場合や、図１６の球面収差補正レンズ群２０１を用いた光学系でもそのレンズ群の移動機構として磁気バネを用いた場合には、球面収差補正信号の電圧値が球面収差の補正量に対応する。従って、このような場合、所定の球面収差補正量Ｂに対応する電圧を球面収差補正信号として、図８のように層間ジャンプ信号後も継続して印可し続ければよい（図８は、図５のタイミングチャートにおいて、球面収差補正信号として球面収差補正量Ｂに対応する電圧を印加し続ける例を示しているが、上述した他のタイミングチャートにも同様に適用することができる。）。
【００９１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の各種応用例を説明する。
【００９２】
上述したように、本発明では焦点位置の第２層への移動が完了する前に、球面収差の補正量の変更を開始する。従って、球面収差の補正量を変更する際の変更量を予め決定しておくことが好ましい。ここで、「球面収差の補正量の変更量」（以下、単に、「補正変更量」という）とは、上記の実施の形態１，２の例では、変更前の補正量Ａと変更後の目標値である補正量Ｂとの差を意味する。
【００９３】
一般には、上記補正変更量は、第１層に対する適正補正量と第２層に対する適正補正量との差に設定することができる。即ち、補正量Ｂを第２層に対する適正補正量に設定することが好ましい。
【００９４】
例えば、第１層と第２層の間の標準的な中間層（図１７の中間層６５）の厚さに合わせて補正変更量を決めることができる。２層ディスクであれば規格等で定められている標準的な中間層の厚さ（２層間の厚み）に基づいて補正変更量を決めることができる。あるいは、光ディスク装置に光ディスクを挿入した際や光ディスク装置の電源を入れた際に、各層に焦点制御を行って各層毎に情報信号が最良になる球面収差補正量を学習し、取得した各層に対する球面収差補正量の差を上記補正変更量としても良い。望ましくは、標準的な中間層の厚さに基づいて補正変更量を暫定的に決定しておき、光ディスク装置に光ディスクを挿入した際や光ディスク装置の電源を入れた際に、各層に焦点制御を行って各層毎に情報信号が最良になる球面収差補正量を学習し、取得した各層に対する球面収差補正量の差をもとに、上記暫定的に決定した補正変更量の修正を行なうことができる。上記において、球面収差の補正量の学習は、多層ディスクの全ての記録層に対して行なうことが好ましいが、全ての層ではなく１又は２以上の特定の層のみに対して行なうこともできる。
【００９５】
このように層間ジャンプ時に必要な補正変更量を予め学習して取得することにより、さらに、安定な層間ジャンプを実現できるという効果が得られる。標準的な中間層の厚さに基づいて補正変更量を決めれば、学習時間を省略又は短縮化できるので、光ディスクを挿入した際や光ディスク装置の電源を入れた際の準備時間の短縮化という効果を得ることができる。
【００９６】
上記のように、標準的な中間層厚に基づいて補正変更量を決めたり、学習によって得た各層に対する最適補正量の差から補正変更量を決めたりすることにより（即ち、上記補正量Ｂを第２層に対する適正補正量に設定することにより）、球面収差補正量の変更が完了した時点での球面収差補正量は移動先の第２層に適した補正量に設定されるから、第２層に対する焦点制御が安定化し、層間ジャンプ後に速やかに第２層の記録又は再生を行うことができるという効果が得られる。
【００９７】
これに対して、補正変更量を、第１層に対する適正補正量と第２層に対する適正補正量との差より小さな値に設定することもできる。即ち、上記補正量Ｂを、第１層に対する適正補正量と第２層に対する適正補正量との間のある値に設定することもできる。
【００９８】
例えば、第１層と第２層の間の標準的な中間層の厚さの約半分の厚さに合わせて補正変更量を決めることができる。あるいは、あるいは、光ディスク装置に光ディスクを挿入した際や光ディスク装置の電源を入れた際に、各層に焦点制御を行って各層毎に情報信号が最良になる球面収差補正量を学習し、取得した各層に対する球面収差補正量の差の約半分の値を上記補正変更量としても良い。更には、標準的な中間層の厚さの約半分の厚さに基づいて補正変更量を暫定的に決定しておき、その後、学習によって各層毎に適正な球面収差補正量を学習し、取得した各層に対する球面収差補正量の差の約半分の値をもとに、上記暫定的に決定した補正変更量の修正を行なうことができる。
【００９９】
このように、補正変更量を、第１層に対する適正補正量と第２層に対する適正補正量との差より小さな値に設定することにより、層間ジャンプ前の第１層に対する焦点制御の安定性を確保することができるという効果を得ることができる。特に、実施の形態２で述べたように、焦点位置の移動に先だって球面収差の補正量の変更を開始する場合には、球面収差の補正量の変更開始後であって焦点位置の移動開始前に、第１層に対する焦点制御が不安定になる可能性がある。このような場合に、上記のように補正変更量を小さく設定することで、第１層に対する焦点制御の安定を図り焦点制御はずれを防止できるという顕著な効果が得られる。
【０１００】
なお、補正変更量の設定を上述のいずれにした場合であっても、球面収差補正量の変更を伴った層間ジャンプ後に、改めて、再生信号が最良になるように球面収差補正量を再調整することが好ましく、これにより、より安定な記録又は再生を実現できる。
【０１０１】
また、上記の説明では、２層ディスクに対するジャンプ動作を例に説明したが、本発明は３層以上の記録層を有する多層ディスクに対しても同様に適用することができる。
【０１０２】
図９に、４層の記録層を有する多層ディスクの例を示す。この４層ディスク６１０は、光ピックアップ側６０から順に、基材６１５、Ｌ１層（第１の記録層）６１１、中間層６１７、Ｌ２層（第２の記録層）６１２、中間層６１７、Ｌ３層（第３の記録層）６１３、中間層６１７、Ｌ４層（第４の記録層）６１４、裏面の保護層６１６という順番の構成になっている。
【０１０３】
もちろん多層ディスクの層数については２層や４層に限定されるものではなく、２層以上のすべての層数について本発明は有効であり、適用可能である。図９の４層ディスクの場合であれば、上記の説明におけるジャンプ前の第１層とジャンプ後の第２層とはＬ１層〜Ｌ４層のいずれに考えることもできる。例えば、焦点位置をＬ１層からＬ２層に移動する場合のように隣の層に移動する場合に限られず、Ｌ２層からＬ４層に移動する場合や、Ｌ４層からＬ１層に移動する場合であっても、本発明を適用することができる。
【０１０４】
（実施の形態４）
実施の形態１〜３に記した光ディスク装置を具備した、あるいは実施の形態１〜３に記した記録再生方法を用いたコンピューターの実施の形態を示す。
【０１０５】
図１０は、本実施の形態のコンピューター３０の概略構成を示した図である。図１０において、１１６は上記の実施の形態１〜３のいずれかに記載した光ディスク装置、３５は情報の入力を行うための入力装置（例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなど）、３４は前記入力装置３５から入力された情報や、前記光ディスク装置１１６から読み出した情報などに基づいて演算を行う中央演算装置（ＣＰＵ）などを含む演算装置、３１は前記演算装置３４によって演算された結果などの情報を表示する出力装置（例えば、ブラウン管、液晶表示装置、プリンターなど）である。
【０１０６】
なお、３３はコンピューター３０と入力装置３５とを接続するための入力端子、３２はコンピューター３０と出力装置３１とを接続するための出力端子である。
【０１０７】
本実施の形態のコンピューター３０は、上述の本発明の光ディスク装置を具備することにより、あるいは、上述の本発明の記録再生方法を採用することにより、多層ディスクの層間ジャンプを安定かつ高速に行うことができるので、情報の記録又は再生を安定かつ高速に行うことができるという効果を有する。
【０１０８】
（実施の形態５）
実施の形態１〜３に記した光ディスク装置を具備した、あるいは実施の形態１〜３に記した記録再生方法を用いた光ディスクプレーヤーの実施の形態を示す。
【０１０９】
図１１は、本実施の形態の光ディスクプレーヤー３７の概略構成を示した図である。図１１において、１１６は上記の実施の形態１〜３のいずれかに記載した光ディスク装置、３６は前記光ディスク装置１１６から得られる情報信号を画像に変換する、情報から画像への変換装置（例えばデコーダー）、３１は前記変換装置３６によって変換された画像情報を表示する出力装置（例えば、ブラウン管、液晶表示装置、プリンターなど）である。
【０１１０】
なお、３３は光ディスクプレーヤー３７に設けられた入力端子、３２は光ディスクプレーヤー３７と出力装置３１とを接続するための出力端子である。
【０１１１】
本実施の形態の光ディスクプレーヤー３７は、上述の本発明の光ディスク装置を具備することにより、あるいは、上述の本発明の記録再生方法を採用することにより、多層ディスクの層間ジャンプを安定かつ高速に行うことができるので、情報の再生を安定かつ高速に行うことができるという効果を有する。
【０１１２】
（実施の形態６）
実施の形態１〜３に記した光ディスク装置を具備した、あるいは実施の形態１〜３に記した記録再生方法を用いた光ディスクレコーダーの実施の形態を示す。
【０１１３】
図１２は、本実施の形態の光ディスクレコーダー３７１の概略構成を示した図である。図１２において、１１６は上記の実施の形態１〜３のいずれかに記載した光ディスク装置、３８は画像情報を前記光ディスク装置１１６によって記録できる情報に変換する、画像から情報への変換装置（例えばエンコーダー）である。
【０１１４】
望ましくは、前記光ディスク装置１１６から得られる情報信号を画像に変換する、情報から画像への変換装置（例えばデコーダー）３６を更に備えることにより、記録時の同時モニタを行ったり、既に記録した情報を再生することも可能となる。また、３１は前記変換装置３６によって変換された画像情報を表示する出力装置（例えば、ブラウン管、液晶表示装置、プリンターなど）である。
【０１１５】
なお、３３は光ディスクレコーダー３７１に設けられた入力端子、３２は光ディスクレコーダー３７１と出力装置３１とを接続するための出力端子である。
【０１１６】
本実施の形態の光ディスクレコーダー３７１は、上述の本発明の光ディスク装置を具備することにより、あるいは、上述の本発明の記録再生方法を採用することにより、多層ディスクの層間ジャンプを安定かつ高速に行うことができるので、情報の記録又は再生を安定かつ高速に行うことができるという効果を有する。
【０１１７】
（実施の形態７）
図１３を用いて実施の形態７の光ディスクサーバー４０を説明する。図１３において、光ディスク装置１１６は実施の形態１〜３のいずれかに記した光ディスク装置である。無線入出力端子３９は光ディスク装置１１６を用いて光ディスクに記録する情報を取り込んだり、光ディスク装置１１６を用いて光ディスクから読み出した情報を外部に出力する無線の受信および発信装置である。このような無線入出力端子３９を介して複数の無線受発信端子を持った機器、例えば、コンピューター、電話、テレビチュウナーなどと情報をやりとりすることによって、光ディスクサーバー４０を、これら複数の機器に共通の情報サーバー（光ディスクサーバー）として利用することが可能となる。
【０１１８】
なお、３６は前記光ディスク装置１１６から得られる情報信号を画像に変換する、情報から画像への変換装置（例えばデコーダー）、３１は前記変換装置３６によって変換された画像情報を表示する出力装置（例えば、ブラウン管、液晶表示装置、プリンターなど）である。また、３８は画像情報を前記光ディスク装置１１６によって記録できる情報に変換する、画像から情報への変換装置（例えばエンコーダー）である。
【０１１９】
なお、３３は光ディスクサーバー４０に設けられた入力端子、３２は光ディスクサーバー４０と出力装置３１とを接続するための出力端子である。
【０１２０】
本実施の形態の光ディスクサーバー４０は、上述の本発明の光ディスク装置を具備することにより、あるいは、上述の本発明の記録再生方法を採用することにより、多層ディスクの層間ジャンプを安定かつ高速に行うことができるので、情報の記録又は再生を安定かつ高速に行うことができるという効果を有する。
【０１２１】
なお、上記の説明では、光ディスク装置１１６として、実施の形態１〜３のいずれかの光ディスク装置である場合を説明したが、本実施の形態の光ディスク装置１１６はこれに限定されず、本発明以外の公知の光ディスク装置も使用できる。光ディスク装置と無線入出力端子３９とを組み合わせることによって、配線工事を行わずに複数の機器に共通のサーバーとして利用できるという効果を得ることができる。
【０１２２】
なお、上述の実施の形態４〜７を示す図１０〜１２では、出力端子３２には出力装置３１が接続されていたが、出力端子３２を備え、出力装置３１が接続されていない商品形態も成立しうる。同様に、上述の実施の形態４を示す図１０では、入力端子３３には入力装置３５が接続されていたが、入力端子３３を備え、入力装置３５が接続されていない商品形態も成立しうる。また、上述の実施の形態５〜７を示す図１１〜１３では入力端子３３のみを示し、入力装置は図示していないが、キーボード、タッチパネル、又はマウスなどの公知の入力装置を入力端子３３に接続した商品形態も成立しうる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上に述べたことから明らかなように、本発明によれば、第１層から第２層に層間ジャンプをして第２層に対する焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正が行われており、安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作時の集光位置の移動と球面収差補正動作との手順を示したフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態１の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作における各種信号の変化の一例を示したタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作における各種信号の変化の別の例を示したタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作時の集光位置の移動と球面収差補正動作との手順を示したフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作における各種信号の変化の一例を示したタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作における各種信号の変化の別の例を示したタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作における各種信号の変化の更に別の例を示したタイミングチャートである。
【図８】本発明の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作における各種信号の変化の更に別の例を示したタイミングチャートである。
【図９】４層の記録層を備えた多層光ディスクの概略斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態４のコンピューターの概略構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態５の光ディスクプレーヤの概略構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態６の光ディスクレコーダーの概略構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態７の光ディスクサーバーの概略構成図である。
【図１４】本発明の実施の形態及び従来の光ピックアップの概略構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態及び従来の光ディスク装置の概略断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態及び従来の別の光ピックアップの要部の概略断面図である。
【図１７】２層の記録層を備えた多層光ディスクの概略斜視図である。
【図１８】従来の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作時の集光位置の移動の手順を示したフローチャートである。
【図１９】従来の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作における各種信号の変化を示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ レーザー光源
２ 回折素子
３ コリメートレンズ
４ 液晶収差補正素子
５ 対物レンズ
６ 光ディスク
８ 収差補正素子駆動回路
９，１０ 光検出器
１１ 光ピックアップ
１２ 光ビーム
２１ 負レンズ群
２２ 正レンズ群
２３ 第１対物レンズ
２４ 第２対物レンズ
２５，２６ 駆動手段
３０ コンピューター
３１ 出力装置
３２ 出力端子
３３ 入力端子
３４ 演算装置
３５ 入力装置
３６ 情報から画像への変換装置
３７ 光ディスクプレーヤー
３８ 画像から情報への変換装置
３９ 無線入出力端子
４０ 光ディスクサーバー
６０ 光ピックアップ側
６１ 光ディスク
６２ 基材
６３ 第１の記録層
６４ 第２の記録層
６５ 中間層
６６ 保護層
１１６ 光ディスク装置
１１７ モーター
１１８ 制御回路
２０１ 収差補正レンズ群
２０２ 対物レンズ群
３７１ 光ディスクレコーダー
６１０ 光ディスク
６１１ 第１の記録層
６１２ 第２の記録層
６１３ 第３の記録層
６１４ 第４の記録層
６１５ 基材
６１６ 保護層
６１７ 中間層
【発明の属する技術分野】
本発明は、光情報媒体としての光ディスク上に情報を記録、再生あるいは消去を行う光ピックアップを備えた光情報装置（以下、「光ディスク装置」という）と、上記光ディスク上に情報を記録、再生あるいは消去を行う記録再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高密度・大容量の記憶媒体として、ピット状パターンを有する光ディスクを用いる光メモリ技術は、ディジタルオーディオディスク、ビデオディスク、文書ファイルディスク、さらにはデータファイルと用途を拡張しつつ、実用化されてきている。微小に絞られた光ビームを介して、光ディスクへ情報の記録及び再生を高い信頼性のもとに首尾よく遂行するために必要な機能は、回折限界の微小スポットを形成する集光機能、光学系の焦点制御（フォーカスサーボ）とトラッキング制御機能、及びピット信号（情報信号）検出機能に大別される。
【０００３】
近年、光ディスクの記録密度を一層高密度化するため、光ディスク上に光ビームを収束させて回折限界の微小スポットを形成する対物レンズの開口数（ＮＡ）を拡大することが検討されている。しかし、光ディスクの記録層を保護する基材厚みの誤差に起因する球面収差はＮＡの４乗に比例するため、例えばＮＡを０．８や０．８５等の大きなものにする場合には、光学系に球面収差を補正する手段を設けることが不可欠になる。その一例を図１４に示す。
【０００４】
図１４に示すピックアップ１１において、１は放射光源としてのレーザ光源である。このレーザー光源１から出射した光ビーム（レーザ光）１２はコリメートレンズ３によって平行光に変換され、液晶収差補正素子（収差補正光学系）４を透過して対物レンズ５に入射し、光ディスク６上に収束される。光ディスク６で反射した光ビームはもとの光路を逆にたどってコリメートレンズ３によって集光され、回折素子２等の光分岐手段によって光検出器９，１０へ導かれて入射する。光検出器９，１０の受光量に応じた電気的出力を演算することによって、サーボ信号（フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号）及び、情報信号を得ることができる。ここで、対物レンズ５のＮＡは０．８以上の大きなものである。
【０００５】
図示していないが、対物レンズ５には、光軸方向に対物レンズを位置制御する焦点制御と、光軸方向に垂直な方向に対物レンズを位置制御するトラッキング制御とのため、コイルとマグネットなどの駆動手段が具備される。また、やはり図では省略しているが、光ディスク６の情報記録層の対物レンズ５側の表面には透明基材が設けられており、情報の保護の役目を担っている。この透明基材の厚みや屈折率の誤差は球面収差を生むため、液晶収差補正素子４は、再生信号が最良になるように光ビームの波面を補正する。液晶収差補正素子４には、ＩＴＯなどの透明電極のパターンが形成されており、この透明電極に電圧を印可することによって液晶収差補正素子４の面内の屈折率分布を制御し、光ビームの波面を変調する。
【０００６】
このような光ピックアップ１１を用いた光ディスク装置１１６を図１５に示す。図１５において、８は液晶収差補正素子４に電圧を印加する収差補正素子駆動回路、１１７は光ディスク６を回転するモーター、１１８は光ピックアップ１１から得られる信号を受けたり、モーター１１７、対物レンズ５、収差補正素子駆動回路８、及びレーザー光源１を制御および駆動する制御回路である。制御回路１１８はレーザー光源１を発光させるとともにモーター１１７を駆動して光ディスク６を回転させ、光ピックアップ１１から得られる信号に基づいて対物レンズ５を制御する。さらに、収差補正素子駆動回路８を駆動して、光ピックアップ１１から得られる情報信号を改善する。
【０００７】
光ディスク装置１１６における光ピックアップ１１の光学系としては、図１４に示した光学系の他にも特開２０００−１３１６０３号公報に開示された光学系であっても良い。これを図１６に示す。
【０００８】
図１６では光ピックアップの光学系のうちレーザー光源、コリメートレンズ、光検出器を省略している。これらは、図１４の光学系と同様に構成することができる。図示しないコリメートレンズによって平行光に変換された光ビームは負レンズ群２１と正レンズ群２２とからなる収差補正レンズ群２０１を通り、第１対物レンズ２３と第２対物レンズ２４とからなる対物レンズ群２０２によって光ディスク６上に収束される。収差補正レンズ群２０１の負レンズ群２１と正レンズ群２２との間隔を変えることによって光学系全体の球面収差を補正する。負レンズ群２１と正レンズ群２２の間隔を変えるためには、例えば、それぞれのレンズ群に、それぞれを移動するための駆動手段２５及び駆動手段２６を備えればよい。駆動手段２５と駆動手段２６は、例えば、ボイスコイル、ピエゾ素子、超音波モーター、又はねじ送りなどを用いて実現できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成では、通常、光ディスク６の単一の情報記録面上に焦点制御が安定に働いていることを前提に、情報信号を良質に改善するように球面収差補正を行う。
【００１０】
しかし、ＮＡ＝０．６の対物レンズを使用するＤＶＤ規格では、二面の情報記録面を有する２層ディスクも採用されている。従って、ＮＡをより大きくする場合にも光ディスク一枚あたりの記録容量を更に大きくするためには、同様に２層ディスク構造は有効である。２層ディスク６１は、図１７に示すように光ピックアップ側６０から順に、基材６２、Ｌ０層（第１の記録層）６３、中間層６５、Ｌ１層（第２の記録層）６４、裏面の保護層６６という順番の構成になっている。基材６２及び中間層６５は樹脂などの透明な媒質からなる。Ｌ０層６３とＬ１層６４の間には中間層６５があるため、光ピックアップ側６０の光ディスク６１表面からＬ１層６４までの厚さは、中間層６５の厚み分だけＬ０層６３までの厚さよりも厚くなる。この厚み差は球面収差を発生させる。しかしながら、対物レンズのＮＡが０．６であるＤＶＤ規格の光学系では、この球面収差の大きさが許容範囲内におさまり、収差補正を行うことなく情報の記録再生を行うことが可能である。
【００１１】
ところが、記録密度のより一層の向上を図るためにＮＡが０．８以上と大きな対物レンズを用いる場合には、中間層６５の厚みによる球面収差を無視することはできない。すなわち、球面収差の補正を行うことなしに、共通する光ピックアップで両方の記録層に対して情報の記録及び再生をすることはできない。ＮＡを０．８以上に大きくする場合には、前述したように、単一の記録層に対して情報の記録再生を行う場合でも球面収差の補正手段を備えている。従って、図１７のような２層ディスクに対して記録及び再生を行う場合も、それぞれの記録層に対して最適に球面収差の補正を行なえば、中間層６５の厚みによる球面収差は解消される。
【００１２】
図１７のような２層ディスクに対しては、Ｌ０層６３上に光ビームの微小スポットの集光させながらＬ０層６３に対して記録又は再生中に、Ｌ１層６４に対して記録又は再生を行なうためにＬ１層６４上へ微小スポットの集光位置を移したり、あるいはこれとは逆にＬ１層６４からＬ０層６３に集光位置を移したりすることがある（このように異なる記録層へ集光位置を移動させる動作を「層間ジャンプ」という）。特開平９−１１５１４６号公報、特開平１０−１４３８７３号公報、特開平１１−１９１２２２号公報、特開平１１−３１６９５４号公報には、このような層間ジャンプ時にフォーカス制御を安定に行うため、フォーカスエラー信号に与えるパルスあるいはオフセット信号を工夫することが開示されている。
【００１３】
しかしながら、層間ジャンプ時に、球面収差の補正量を各記録層に応じて変更することについては開示されていない。ＮＡが０．８以上の場合に、球面収差の補正量を変更することなく層間ジャンプを行なうと、以下の問題が生じる。
【００１４】
図１８は、層間ジャンプを行なう際の動作を示したフローチャートである。第１の記録層（以下、「第１層」という）に対して焦点制御を行って記録又は再生中に、制御回路が層間ジャンプ命令を発すると（あるいは、制御回路が他の回路から層間ジャンプ命令を受けると）（ステップ９０１）、制御回路は層間ジャンプ信号を発し（ステップ９０２）、焦点位置が第２の記録層（以下、「第２層」という）に移動し（ステップ９０３）、第２層に対して記録又は再生が行なわれる（ステップ９０４）。図１９は、このときの各種信号のタイミングチャートである。ステップ９０１における層間ジャンプ命令に対応した信号をトリガーとして、層間ジャンプ信号が変化する（ステップ９０２）。層間ジャンプ信号は、図示したように、第１層に対する焦点制御ループを脱して、焦点位置を第２層へ移動させるために対物レンズの移動を開始させるためのキックパルスＫＰと、第２層に対する焦点制御ループに移行するために対物レンズの上記移動を終了させるためのブレーキパルスＢＰからなる。
【００１５】
このような層間ジャンプ動作では、ジャンプ前の第１層に対する記録又は再生中には、球面収差の補正量は第１層に対して最適な状態にある。従って、この球面収差の補正状態を何ら変化させることなく焦点位置を第２層に移動させると、第１層と第２層との間の中間層６５の厚みに起因する球面収差が発生する。その結果、焦点制御信号が劣化して（例えば、フォーカスエラー（ＦＥ）信号の振幅や直線性の低下、オフセットの発生など）、第２層に対する焦点制御が不安定になるという問題が生じる。また、焦点制御が正常に働いていることを確認するためには再生信号の大きさを基準にすることが有効であるが、焦点位置を第２層に移動することで球面収差が発生すると、再生信号振幅が小さくなって第２層に対する焦点制御の成否の確認が行えない等の問題も生じる。
【００１６】
そこで本発明では上記の問題を解決し、光ディスクの記録密度を一層高密度化するため、光ディスク上に光ビームを収束させて回折限界の微小スポットを形成する対物レンズの開口数（ＮＡ）を０．８以上に拡大し、かつ２層以上の記録層を持つ多層光ディスクに対して層間ジャンプをしながら記録又は再生する場合において、層間ジャンプ時の焦点位置移動と球面収差補正を行なう光学系の動作について工夫することで、安定な層間ジャンプを実現することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の目的を達成するために以下の構成とする。
【００１８】
本発明の光ディスク装置は、レーザー光源と、前記レーザー光源から出射される光ビームを受け光ディスク上へ微小スポットに収束させる対物レンズを含む集光光学系と、前記光ディスクで反射した光ビームを受け光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記集光光学系の球面収差量を制御する収差補正光学系とを有する光ピックアップと、前記光ディスクを回転するモーターと、前記光ピックアップから得られる信号を受けるとともに、前記レーザー光源と前記対物レンズと前記収差補正光学系と前記モーターとを制御する制御回路とを具備し、少なくとも第１の記録層（第１層）と第２の記録層（第２層）とを備えた多層光ディスクに対して情報の記録又は再生を行なう光ディスク装置であって、前記第１の記録層から前記第２の記録層への、前記微小スポットの焦点位置の移動が開始する前に、前記収差補正光学系は、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量から前記第２の記録層に適した球面収差の補正量へ向けて、前記球面収差の補正量の変更を開始することを特徴とする。
【００２３】
これによって、第２層に対する焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正がほぼ完了しており、球面収差の悪影響を受けることなく安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることをより確実に防ぐことができる。
【００２４】
上記の本発明の光ディスク装置において、前記球面収差の補正量の変更が完了した後、前記微小スポットの焦点位置の移動を開始することが好ましい。
【００２５】
これによって、第２層に対する焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正が確実に完了しており、球面収差の悪影響を受けることなく安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることを最も確実に防ぐことができる。
【００３４】
また、上記の本発明の光ディスク装置において、前記球面収差の補正量の変更量が、前記光ディスク装置に前記多層光ディスクを挿入した際あるいは前記光ディスク装置の電源を入れた際に学習して得た、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量と、前記第２の記録層に適した球面収差の補正量との差であることが好ましい。
【００３５】
これにより、第２層に対する焦点制御を安定にし、層間ジャンプ後、速やかに第２層に対して記録又は再生を行うことができる。また、層間ジャンプ時に必要な球面収差補正量の変更量を予め学習しておくことにより、さらに、安定な層間ジャンプを実現できる。
本発明の別の光ディスク装置は、レーザー光源と、前記レーザー光源から出射される光ビームを受け光ディスク上へ微小スポットに収束させる対物レンズを含む集光光学系と、前記光ディスクで反射した光ビームを受け光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記集光光学系の球面収差量を制御する収差補正光学系とを有する光ピックアップと、前記光ディスクを回転するモーターと、前記光ピックアップから得られる信号を受けるとともに、前記レーザー光源と前記対物レンズと前記収差補正光学系と前記モーターとを制御する制御回路とを具備し、少なくとも第１の記録層と第２の記録層とを備えた多層光ディスクに対して情報の記録又は再生を行なう光ディスク装置であって、前記第１の記録層から前記第２の記録層への、前記微小スポットの焦点位置の移動が完了する前に、前記収差補正光学系は、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量から前記第２の記録層に適した球面収差の補正量へ向けて、前記球面収差の補正量の変更を開始し、前記微小スポットの焦点位置が前記第１の記録層から前記第２の記録層へと移動した後に、前記球面収差の補正量を、再度前記第２の記録層に適した球面収差の補正量に調整することを特徴とする。
【００３８】
次に、本発明の多層光ディスクの記録再生方法は、レーザー光源と、前記レーザー光源から出射される光ビームを受け光ディスク上へ微小スポットに収束させる対物レンズを含む集光光学系と、前記光ディスクで反射した光ビームを受け光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記集光光学系の球面収差量を制御する収差補正光学系とを有する光ピックアップと、前記光ディスクを回転するモーターと、前記光ピックアップから得られる信号を受けるとともに、前記レーザー光源と前記対物レンズと前記収差補正光学系と前記モーターとを制御する制御回路とを具備した光ディスク装置を用いて、少なくとも第１の記録層と第２の記録層とを備えた多層光ディスクに対して情報の記録又は再生を行なう記録再生方法であって、前記第１の記録層から前記第２の記録層への、前記微小スポットの焦点位置の移動が開始する前に、前記収差補正光学系は、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量から前記第２の記録層に適した球面収差の補正量へ向けて、前記球面収差の補正量の変更を開始することを特徴とする。
【００４３】
これによって、第２層に対する焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正がほぼ完了しており、球面収差の悪影響を受けることなく安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることをより確実に防ぐことができる。
【００４４】
上記の本発明の記録再生方法において、前記球面収差の補正量の変更が完了した後、前記微小スポットの焦点位置の移動を開始することが好ましい。
【００４５】
これによって、第２層に対する焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正が確実に完了しており、球面収差の悪影響を受けることなく安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることを最も確実に防ぐことができる。
【００５４】
また、上記の本発明の記録再生方法において、前記球面収差の補正量の変更量が、前記光ディスク装置に前記多層光ディスクを挿入した際あるいは前記光ディスク装置の電源を入れた際に学習して得た、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量と、前記第２の記録層に適した球面収差の補正量との差であることが好ましい。
【００５５】
これにより、第２層に対する焦点制御を安定にし、層間ジャンプ後、速やかに第２層に対して記録又は再生を行うことができる。また、層間ジャンプ時に必要な球面収差補正量の変更量を予め学習しておくことにより、さらに、安定な層間ジャンプを実現できる。
本発明の別の多層光ディスクの記録再生方法は、レーザー光源と、前記レーザー光源から出射される光ビームを受け光ディスク上へ微小スポットに収束させる対物レンズを含む集光光学系と、前記光ディスクで反射した光ビームを受け光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記集光光学系の球面収差量を制御する収差補正光学系とを有する光ピックアップと、前記光ディスクを回転するモーターと、前記光ピックアップから得られる信号を受けるとともに、前記レーザー光源と前記対物レンズと前記収差補正光学系と前記モーターとを制御する制御回路とを具備した光ディスク装置を用いて、少なくとも第１の記録層と第２の記録層とを備えた多層光ディスクに対して情報の記録又は再生を行なう記録再生方法であって、前記第１の記録層から前記第２の記録層への、前記微小スポットの焦点位置の移動が完了する前に、前記収差補正光学系は、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量から前記第２の記録層に適した球面収差の補正量へ向けて、前記球面収差の補正量の変更を開始し、前記微小スポットの焦点位置が前記第１の記録層から前記第２の記録層へと移動した後に、前記球面収差の補正量を、再度前記第２の記録層に適した球面収差の補正量に調整することを特徴とする。
【００６８】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本実施の形態１の光ディスク装置の基本的構成は従来の光ディスク装置と同様であり、図１５に示すように、収差補正素子（収差補正光学系）４を備えた光ピックアップ１１と、収差補正素子４を駆動する収差補正素子（光学系）駆動回路８と、光ディスク６を回転するモーター１１７と、光ピックアップ１１から得られる信号を受けるとともに、モーター１１７、対物レンズ５、収差補正素子（光学系）駆動回路８、及びレーザー光源１を制御及び駆動する制御回路１１８とを具備する。収差補正光学系としては、図１５及び図１４に示す液晶収差補正素子４の他に、図１６に示す収差補正レンズ群２０１であっても良いし、これら以外の球面収差を補正し得る公知の光学系であっても良い。
【００６９】
本発明の光ディスク装置及び記録再生方法は、２層以上の記録層（これらは、再生専用、ライトワンス、及び書換型のうちのいずれの用途の記録層でも良い）を有する多層光ディスクに対して記録（ここで「記録」とは「消去」も含む。以下同じ）又は再生を行うのに有効である。ただし、本発明の光ディスク装置を用いて単層の記録層を有する光ディスク（以下、「単層光ディスク」という）に対して記録又は再生を行なうことを妨げるものではなく、本願の光ディスク装置は単層光ディスク及び多層光ディスクのいずれに対しても記録又は再生できる。
【００７０】
図１は本発明の実施の形態１における層間ジャンプ動作時の集光位置の移動と球面収差補正動作との手順を示したフローチャートである。
【００７１】
図１において、第１の記録層（以下、「第１層」と記す）に対して焦点制御を行ないながら記録又は再生動作を行なっているときに制御回路が層間ジャンプ命令を発すると（あるいは図示していない他の回路から層間ジャンプ命令を制御回路が受けると）（ステップ８０１）、制御回路は球面収差補正信号と層間ジャンプ信号とを略同時に発する（ステップ８０２，８０３）。収差補正手段は、球面収差の補正量をジャンプ先である第２の記録層（以下、「第２層」と記す）に適する補正量を考慮した所定の値に変更する（ステップ８０４）。これと並行して、焦点制御手段は、焦点位置を第２層に移動する（ステップ８０５）。そして、その後、第２層に対して焦点制御を行なって情報の記録又は再生が行なわれる（ステップ８０６）。
【００７２】
このように、焦点位置の移動と並行して球面収差の補正量の変更を行うため、第２層に対する焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正が行われており、安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることを防ぐことができるという効果がある。
【００７３】
図２は、上記のジャンプ動作における各種信号の変化の一例を示したタイミングチャートである。図２において横軸は時間、縦軸は電圧をそれぞれ示す。
【００７４】
第１層に対して焦点制御を行っているときに、上記ステップ８０１における層間ジャンプ命令が発せられると、これに対応した信号をトリガーとして、層間ジャンプ信号（上記ステップ８０３）と球面収差補正信号（上記ステップ８０２）とが変化する。層間ジャンプ信号は、それまで記録又は再生していた第１層に対する焦点制御ループを脱して、焦点位置を第２層へ移動させるために対物レンズの移動を開始するためのキックパルスＫＰと、第２層に対する焦点制御ループに移行するために対物レンズの上記移動を終了させるためのブレーキパルスＢＰとからなる。図２に示した球面収差補正信号は、図１６の球面収差補正レンズ群２０１を構成する負及び正のレンズ群２１，２２をねじ送りなどの駆動方法で移動させる場合の信号波形である。層間ジャンプ命令に対応した信号をトリガーとして、球面収差の補正量が第１層に適した補正量Ａから所定の補正量Ｂになるまで、負レンズ群２１と正レンズ群２２の間隔を変化させるための電圧が駆動手段２５，２６に印可される。
【００７５】
本発明では、焦点位置の第２層への移動が完了する前に、すなわち、層間ジャンプが完了するよりも前に、球面収差の補正量の変更を開始するので、第２層に対して焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正が行われており、安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることを防ぐことができるという効果がある。
【００７６】
また、図２のように、球面収差の補正量の変更を開始するのとほぼ同時に焦点位置の第１層から第２層への移動を開始することにより、層間ジャンプを短時間に行うことができるという効果が得られる。
【００７７】
さらに、図２のように、焦点位置の第２層への移動が完了する前に、球面収差の補正量の変更を終了させておくことにより、より安定に焦点制御を行うことができるという効果がある。
【００７８】
ただし、球面収差の補正量の変更に時間がかかる場合には、図３のように、球面収差の補正量の変更が完了するより前に、焦点位置の第２層への移動を完了させても良く、これによって、層間ジャンプにかかる時間をより短縮できるという効果を得ることができる。
【００７９】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２を説明する。本実施の形態２の光ディスク装置の基本的構成は実施の形態１の光ディスク装置と同様であるので、重複説明を省略する。
【００８０】
図４は本発明の実施の形態２における層間ジャンプ動作時の集光位置の移動と球面収差補正動作との手順を示したフローチャートである。
【００８１】
図４において、第１層に対して焦点制御を行ないながら記録又は再生動作を行なっているときに制御回路が層間ジャンプ命令を発すると（あるいは図示していない他の回路から層間ジャンプ命令を制御回路が受けると）（ステップ８１１）、制御回路はまず球面収差補正信号を発し（ステップ８１２）、収差補正手段は、球面収差の補正量をジャンプ先である第２層に適する補正量を考慮した所定の値に変更する（ステップ８１３）。その後、制御回路は層間ジャンプ信号を発し（ステップ８１４）、焦点制御手段は、焦点位置を第２層に移動する（ステップ８１５）。そして、その後、第２層に対して焦点制御を行なって情報の記録又は再生が行なわれる（ステップ８１６）。
【００８２】
このように、焦点位置の移動に先だって球面収差の補正量の変更を行うため、第２層に対する焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正がほぼ完了しており、球面収差の悪影響を受けることなく第２層に対して安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることを防ぐことができるという効果がある。
【００８３】
図５は、上記のジャンプ動作における各種信号の変化の一例を示したタイミングチャートである。図５において横軸は時間、縦軸は電圧をそれぞれ示す。
【００８４】
第１層に対して焦点制御を行っているときに、上記ステップ８１１における層間ジャンプ命令が発せられると、これに対応した信号をトリガーとして、まず、球面収差補正信号が変化する（上記ステップ８１２）。図５に示した球面収差補正信号は、図１６の球面収差補正レンズ群２０１を構成する負及び正のレンズ群２１，２２をねじ送りなどの駆動方法で移動させる場合の信号波形である。層間ジャンプ命令に対応した信号をトリガーとして、球面収差の補正量が第１層に適した補正量Ａから所定の補正量Ｂになるまで、負レンズ群２１と正レンズ群２２の間隔を変化させるための電圧が駆動手段２５，２６に印可される。続いて、層間ジャンプ信号が変化する（上記ステップ８１４）。層間ジャンプ信号は、それまで記録又は再生していた第１層に対する焦点制御ループを脱して、焦点位置を第２層へ移動させるために対物レンズの移動を開始するためのキックパルスＫＰと、第２層に対する焦点制御ループに移行するために対物レンズの上記移動を終了させるためのブレーキパルスＢＰとからなる。
【００８５】
本実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、焦点位置の第２層への移動が完了する前に、すなわち、層間ジャンプが完了するよりも前に、球面収差の補正量の変更を開始するので、第２層に対して焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正が行われており、安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることを防ぐことができるという効果がある。
【００８６】
更に、本実施の形態２では、図５のように、焦点位置の第１層から第２層への移動を開始するより前に、球面収差の補正量の変更を開始するので、焦点位置が第２層に達したときの球面収差量をより確実に低減することができ、第２層に対してより確実に安定な焦点制御を行うことができるという効果を得ることができる。
【００８７】
また、図５に示したように、球面収差の補正量の変更が完了してから層間ジャンプ信号を発することによって、第２層に対する焦点制御を行う際に、球面収差の悪影響を受けることなくさらに確実に安定した焦点制御を行うことができるという効果を得ることができる。
【００８８】
但し、図６に示すように、球面収差の補正量の変更が完了するよりも前に層間ジャンプ信号を発して焦点位置の移動を開始しても良い。この場合、図６に示すように、第２層への焦点位置の移動が完了する前（即ち、第２層に対する焦点制御ループに入る前）に球面収差の補正量の変更が完了していれば、第２層に対して安定な焦点制御を行うことができ、しかも、こうすることによって層間ジャンプに必要な時間を短縮することもできる。
【００８９】
また、球面収差の補正量の変更に時間がかかる場合には、図７のように、球面収差の補正量の変更が完了するより前に、焦点位置の第２層への移動を完了させても良く、これによって、層間ジャンプにかかる時間をより短縮できるという効果を得ることができる。
【００９０】
なお、上述の実施の形態１及び２の説明における各タイミングチャートでは、球面収差補正信号の信号波形として、図１６の球面収差補正レンズ群２０１を構成する負及び正のレンズ群２１，２２をねじ送りなどの駆動方法で移動させる場合を例示した。この場合には、図示したように、層間ジャンプ命令に対応した信号をトリガーとして、所定の球面収差補正量Ｂに達するまで、負及び正のレンズ群２１，２２の間隔を変化させるために電圧を印可し続ければよい。これに対して、収差補正光学系を、図１４に示す液晶収差補正素子４を用いて構成した場合や、図１６の球面収差補正レンズ群２０１を用いた光学系でもそのレンズ群の移動機構として磁気バネを用いた場合には、球面収差補正信号の電圧値が球面収差の補正量に対応する。従って、このような場合、所定の球面収差補正量Ｂに対応する電圧を球面収差補正信号として、図８のように層間ジャンプ信号後も継続して印可し続ければよい（図８は、図５のタイミングチャートにおいて、球面収差補正信号として球面収差補正量Ｂに対応する電圧を印加し続ける例を示しているが、上述した他のタイミングチャートにも同様に適用することができる。）。
【００９１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の各種応用例を説明する。
【００９２】
上述したように、本発明では焦点位置の第２層への移動が完了する前に、球面収差の補正量の変更を開始する。従って、球面収差の補正量を変更する際の変更量を予め決定しておくことが好ましい。ここで、「球面収差の補正量の変更量」（以下、単に、「補正変更量」という）とは、上記の実施の形態１，２の例では、変更前の補正量Ａと変更後の目標値である補正量Ｂとの差を意味する。
【００９３】
一般には、上記補正変更量は、第１層に対する適正補正量と第２層に対する適正補正量との差に設定することができる。即ち、補正量Ｂを第２層に対する適正補正量に設定することが好ましい。
【００９４】
例えば、第１層と第２層の間の標準的な中間層（図１７の中間層６５）の厚さに合わせて補正変更量を決めることができる。２層ディスクであれば規格等で定められている標準的な中間層の厚さ（２層間の厚み）に基づいて補正変更量を決めることができる。あるいは、光ディスク装置に光ディスクを挿入した際や光ディスク装置の電源を入れた際に、各層に焦点制御を行って各層毎に情報信号が最良になる球面収差補正量を学習し、取得した各層に対する球面収差補正量の差を上記補正変更量としても良い。望ましくは、標準的な中間層の厚さに基づいて補正変更量を暫定的に決定しておき、光ディスク装置に光ディスクを挿入した際や光ディスク装置の電源を入れた際に、各層に焦点制御を行って各層毎に情報信号が最良になる球面収差補正量を学習し、取得した各層に対する球面収差補正量の差をもとに、上記暫定的に決定した補正変更量の修正を行なうことができる。上記において、球面収差の補正量の学習は、多層ディスクの全ての記録層に対して行なうことが好ましいが、全ての層ではなく１又は２以上の特定の層のみに対して行なうこともできる。
【００９５】
このように層間ジャンプ時に必要な補正変更量を予め学習して取得することにより、さらに、安定な層間ジャンプを実現できるという効果が得られる。標準的な中間層の厚さに基づいて補正変更量を決めれば、学習時間を省略又は短縮化できるので、光ディスクを挿入した際や光ディスク装置の電源を入れた際の準備時間の短縮化という効果を得ることができる。
【００９６】
上記のように、標準的な中間層厚に基づいて補正変更量を決めたり、学習によって得た各層に対する最適補正量の差から補正変更量を決めたりすることにより（即ち、上記補正量Ｂを第２層に対する適正補正量に設定することにより）、球面収差補正量の変更が完了した時点での球面収差補正量は移動先の第２層に適した補正量に設定されるから、第２層に対する焦点制御が安定化し、層間ジャンプ後に速やかに第２層の記録又は再生を行うことができるという効果が得られる。
【００９７】
これに対して、補正変更量を、第１層に対する適正補正量と第２層に対する適正補正量との差より小さな値に設定することもできる。即ち、上記補正量Ｂを、第１層に対する適正補正量と第２層に対する適正補正量との間のある値に設定することもできる。
【００９８】
例えば、第１層と第２層の間の標準的な中間層の厚さの約半分の厚さに合わせて補正変更量を決めることができる。あるいは、あるいは、光ディスク装置に光ディスクを挿入した際や光ディスク装置の電源を入れた際に、各層に焦点制御を行って各層毎に情報信号が最良になる球面収差補正量を学習し、取得した各層に対する球面収差補正量の差の約半分の値を上記補正変更量としても良い。更には、標準的な中間層の厚さの約半分の厚さに基づいて補正変更量を暫定的に決定しておき、その後、学習によって各層毎に適正な球面収差補正量を学習し、取得した各層に対する球面収差補正量の差の約半分の値をもとに、上記暫定的に決定した補正変更量の修正を行なうことができる。
【００９９】
このように、補正変更量を、第１層に対する適正補正量と第２層に対する適正補正量との差より小さな値に設定することにより、層間ジャンプ前の第１層に対する焦点制御の安定性を確保することができるという効果を得ることができる。特に、実施の形態２で述べたように、焦点位置の移動に先だって球面収差の補正量の変更を開始する場合には、球面収差の補正量の変更開始後であって焦点位置の移動開始前に、第１層に対する焦点制御が不安定になる可能性がある。このような場合に、上記のように補正変更量を小さく設定することで、第１層に対する焦点制御の安定を図り焦点制御はずれを防止できるという顕著な効果が得られる。
【０１００】
なお、補正変更量の設定を上述のいずれにした場合であっても、球面収差補正量の変更を伴った層間ジャンプ後に、改めて、再生信号が最良になるように球面収差補正量を再調整することが好ましく、これにより、より安定な記録又は再生を実現できる。
【０１０１】
また、上記の説明では、２層ディスクに対するジャンプ動作を例に説明したが、本発明は３層以上の記録層を有する多層ディスクに対しても同様に適用することができる。
【０１０２】
図９に、４層の記録層を有する多層ディスクの例を示す。この４層ディスク６１０は、光ピックアップ側６０から順に、基材６１５、Ｌ１層（第１の記録層）６１１、中間層６１７、Ｌ２層（第２の記録層）６１２、中間層６１７、Ｌ３層（第３の記録層）６１３、中間層６１７、Ｌ４層（第４の記録層）６１４、裏面の保護層６１６という順番の構成になっている。
【０１０３】
もちろん多層ディスクの層数については２層や４層に限定されるものではなく、２層以上のすべての層数について本発明は有効であり、適用可能である。図９の４層ディスクの場合であれば、上記の説明におけるジャンプ前の第１層とジャンプ後の第２層とはＬ１層〜Ｌ４層のいずれに考えることもできる。例えば、焦点位置をＬ１層からＬ２層に移動する場合のように隣の層に移動する場合に限られず、Ｌ２層からＬ４層に移動する場合や、Ｌ４層からＬ１層に移動する場合であっても、本発明を適用することができる。
【０１０４】
（実施の形態４）
実施の形態１〜３に記した光ディスク装置を具備した、あるいは実施の形態１〜３に記した記録再生方法を用いたコンピューターの実施の形態を示す。
【０１０５】
図１０は、本実施の形態のコンピューター３０の概略構成を示した図である。図１０において、１１６は上記の実施の形態１〜３のいずれかに記載した光ディスク装置、３５は情報の入力を行うための入力装置（例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなど）、３４は前記入力装置３５から入力された情報や、前記光ディスク装置１１６から読み出した情報などに基づいて演算を行う中央演算装置（ＣＰＵ）などを含む演算装置、３１は前記演算装置３４によって演算された結果などの情報を表示する出力装置（例えば、ブラウン管、液晶表示装置、プリンターなど）である。
【０１０６】
なお、３３はコンピューター３０と入力装置３５とを接続するための入力端子、３２はコンピューター３０と出力装置３１とを接続するための出力端子である。
【０１０７】
本実施の形態のコンピューター３０は、上述の本発明の光ディスク装置を具備することにより、あるいは、上述の本発明の記録再生方法を採用することにより、多層ディスクの層間ジャンプを安定かつ高速に行うことができるので、情報の記録又は再生を安定かつ高速に行うことができるという効果を有する。
【０１０８】
（実施の形態５）
実施の形態１〜３に記した光ディスク装置を具備した、あるいは実施の形態１〜３に記した記録再生方法を用いた光ディスクプレーヤーの実施の形態を示す。
【０１０９】
図１１は、本実施の形態の光ディスクプレーヤー３７の概略構成を示した図である。図１１において、１１６は上記の実施の形態１〜３のいずれかに記載した光ディスク装置、３６は前記光ディスク装置１１６から得られる情報信号を画像に変換する、情報から画像への変換装置（例えばデコーダー）、３１は前記変換装置３６によって変換された画像情報を表示する出力装置（例えば、ブラウン管、液晶表示装置、プリンターなど）である。
【０１１０】
なお、３３は光ディスクプレーヤー３７に設けられた入力端子、３２は光ディスクプレーヤー３７と出力装置３１とを接続するための出力端子である。
【０１１１】
本実施の形態の光ディスクプレーヤー３７は、上述の本発明の光ディスク装置を具備することにより、あるいは、上述の本発明の記録再生方法を採用することにより、多層ディスクの層間ジャンプを安定かつ高速に行うことができるので、情報の再生を安定かつ高速に行うことができるという効果を有する。
【０１１２】
（実施の形態６）
実施の形態１〜３に記した光ディスク装置を具備した、あるいは実施の形態１〜３に記した記録再生方法を用いた光ディスクレコーダーの実施の形態を示す。
【０１１３】
図１２は、本実施の形態の光ディスクレコーダー３７１の概略構成を示した図である。図１２において、１１６は上記の実施の形態１〜３のいずれかに記載した光ディスク装置、３８は画像情報を前記光ディスク装置１１６によって記録できる情報に変換する、画像から情報への変換装置（例えばエンコーダー）である。
【０１１４】
望ましくは、前記光ディスク装置１１６から得られる情報信号を画像に変換する、情報から画像への変換装置（例えばデコーダー）３６を更に備えることにより、記録時の同時モニタを行ったり、既に記録した情報を再生することも可能となる。また、３１は前記変換装置３６によって変換された画像情報を表示する出力装置（例えば、ブラウン管、液晶表示装置、プリンターなど）である。
【０１１５】
なお、３３は光ディスクレコーダー３７１に設けられた入力端子、３２は光ディスクレコーダー３７１と出力装置３１とを接続するための出力端子である。
【０１１６】
本実施の形態の光ディスクレコーダー３７１は、上述の本発明の光ディスク装置を具備することにより、あるいは、上述の本発明の記録再生方法を採用することにより、多層ディスクの層間ジャンプを安定かつ高速に行うことができるので、情報の記録又は再生を安定かつ高速に行うことができるという効果を有する。
【０１１７】
（実施の形態７）
図１３を用いて実施の形態７の光ディスクサーバー４０を説明する。図１３において、光ディスク装置１１６は実施の形態１〜３のいずれかに記した光ディスク装置である。無線入出力端子３９は光ディスク装置１１６を用いて光ディスクに記録する情報を取り込んだり、光ディスク装置１１６を用いて光ディスクから読み出した情報を外部に出力する無線の受信および発信装置である。このような無線入出力端子３９を介して複数の無線受発信端子を持った機器、例えば、コンピューター、電話、テレビチュウナーなどと情報をやりとりすることによって、光ディスクサーバー４０を、これら複数の機器に共通の情報サーバー（光ディスクサーバー）として利用することが可能となる。
【０１１８】
なお、３６は前記光ディスク装置１１６から得られる情報信号を画像に変換する、情報から画像への変換装置（例えばデコーダー）、３１は前記変換装置３６によって変換された画像情報を表示する出力装置（例えば、ブラウン管、液晶表示装置、プリンターなど）である。また、３８は画像情報を前記光ディスク装置１１６によって記録できる情報に変換する、画像から情報への変換装置（例えばエンコーダー）である。
【０１１９】
なお、３３は光ディスクサーバー４０に設けられた入力端子、３２は光ディスクサーバー４０と出力装置３１とを接続するための出力端子である。
【０１２０】
本実施の形態の光ディスクサーバー４０は、上述の本発明の光ディスク装置を具備することにより、あるいは、上述の本発明の記録再生方法を採用することにより、多層ディスクの層間ジャンプを安定かつ高速に行うことができるので、情報の記録又は再生を安定かつ高速に行うことができるという効果を有する。
【０１２１】
なお、上記の説明では、光ディスク装置１１６として、実施の形態１〜３のいずれかの光ディスク装置である場合を説明したが、本実施の形態の光ディスク装置１１６はこれに限定されず、本発明以外の公知の光ディスク装置も使用できる。光ディスク装置と無線入出力端子３９とを組み合わせることによって、配線工事を行わずに複数の機器に共通のサーバーとして利用できるという効果を得ることができる。
【０１２２】
なお、上述の実施の形態４〜７を示す図１０〜１２では、出力端子３２には出力装置３１が接続されていたが、出力端子３２を備え、出力装置３１が接続されていない商品形態も成立しうる。同様に、上述の実施の形態４を示す図１０では、入力端子３３には入力装置３５が接続されていたが、入力端子３３を備え、入力装置３５が接続されていない商品形態も成立しうる。また、上述の実施の形態５〜７を示す図１１〜１３では入力端子３３のみを示し、入力装置は図示していないが、キーボード、タッチパネル、又はマウスなどの公知の入力装置を入力端子３３に接続した商品形態も成立しうる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上に述べたことから明らかなように、本発明によれば、第１層から第２層に層間ジャンプをして第２層に対する焦点制御を行う際には第２層に適した球面収差補正が行われており、安定した焦点制御を行うことができ、層間ジャンプの失敗によって焦点制御がはずれることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作時の集光位置の移動と球面収差補正動作との手順を示したフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態１の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作における各種信号の変化の一例を示したタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作における各種信号の変化の別の例を示したタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作時の集光位置の移動と球面収差補正動作との手順を示したフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作における各種信号の変化の一例を示したタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作における各種信号の変化の別の例を示したタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作における各種信号の変化の更に別の例を示したタイミングチャートである。
【図８】本発明の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作における各種信号の変化の更に別の例を示したタイミングチャートである。
【図９】４層の記録層を備えた多層光ディスクの概略斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態４のコンピューターの概略構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態５の光ディスクプレーヤの概略構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態６の光ディスクレコーダーの概略構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態７の光ディスクサーバーの概略構成図である。
【図１４】本発明の実施の形態及び従来の光ピックアップの概略構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態及び従来の光ディスク装置の概略断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態及び従来の別の光ピックアップの要部の概略断面図である。
【図１７】２層の記録層を備えた多層光ディスクの概略斜視図である。
【図１８】従来の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作時の集光位置の移動の手順を示したフローチャートである。
【図１９】従来の光ディスク装置において、層間ジャンプ動作における各種信号の変化を示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ レーザー光源
２ 回折素子
３ コリメートレンズ
４ 液晶収差補正素子
５ 対物レンズ
６ 光ディスク
８ 収差補正素子駆動回路
９，１０ 光検出器
１１ 光ピックアップ
１２ 光ビーム
２１ 負レンズ群
２２ 正レンズ群
２３ 第１対物レンズ
２４ 第２対物レンズ
２５，２６ 駆動手段
３０ コンピューター
３１ 出力装置
３２ 出力端子
３３ 入力端子
３４ 演算装置
３５ 入力装置
３６ 情報から画像への変換装置
３７ 光ディスクプレーヤー
３８ 画像から情報への変換装置
３９ 無線入出力端子
４０ 光ディスクサーバー
６０ 光ピックアップ側
６１ 光ディスク
６２ 基材
６３ 第１の記録層
６４ 第２の記録層
６５ 中間層
６６ 保護層
１１６ 光ディスク装置
１１７ モーター
１１８ 制御回路
２０１ 収差補正レンズ群
２０２ 対物レンズ群
３７１ 光ディスクレコーダー
６１０ 光ディスク
６１１ 第１の記録層
６１２ 第２の記録層
６１３ 第３の記録層
６１４ 第４の記録層
６１５ 基材
６１６ 保護層
６１７ 中間層
Claims (8)
- レーザー光源と、前記レーザー光源から出射される光ビームを受け光ディスク上へ微小スポットに収束させる対物レンズを含む集光光学系と、前記光ディスクで反射した光ビームを受け光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記集光光学系の球面収差量を制御する収差補正光学系とを有する光ピックアップと、
前記光ディスクを回転するモーターと、
前記光ピックアップから得られる信号を受けるとともに、前記レーザー光源と前記対物レンズと前記収差補正光学系と前記モーターとを制御する制御回路と
を具備し、
少なくとも第１の記録層と第２の記録層とを備えた多層光ディスクに対して情報の記録又は再生を行なう光ディスク装置であって、
前記第１の記録層から前記第２の記録層への、前記微小スポットの焦点位置の移動が開始する前に、
前記収差補正光学系は、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量から前記第２の記録層に適した球面収差の補正量へ向けて、前記球面収差の補正量の変更を開始することを特徴とする光ディスク装置。 - 前記球面収差の補正量の変更が完了した後、前記微小スポットの焦点位置の移動を開始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。
- 前記球面収差の補正量の変更量が、前記光ディスク装置に前記多層光ディスクを挿入した際あるいは前記光ディスク装置の電源を入れた際に学習して得た、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量と、前記第２の記録層に適した球面収差の補正量との差であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
- レーザー光源と、前記レーザー光源から出射される光ビームを受け光ディスク上へ微小スポットに収束させる対物レンズを含む集光光学系と、前記光ディスクで反射した光ビームを受け光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記集光光学系の球面収差量を制御する収差補正光学系とを有する光ピックアップと、
前記光ディスクを回転するモーターと、
前記光ピックアップから得られる信号を受けるとともに、前記レーザー光源と前記対物レンズと前記収差補正光学系と前記モーターとを制御する制御回路と
を具備し、
少なくとも第１の記録層と第２の記録層とを備えた多層光ディスクに対して情報の記録又は再生を行なう光ディスク装置であって、
前記第１の記録層から前記第２の記録層への、前記微小スポットの焦点位置の移動が完了する前に、
前記収差補正光学系は、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量から前記第２の記録層に適した球面収差の補正量へ向けて、前記球面収差の補正量の変更を開始し、
前記微小スポットの焦点位置が前記第１の記録層から前記第２の記録層へと移動した後に、前記球面収差の補正量を、再度前記第２の記録層に適した球面収差の補正量に調整することを特徴とする光ディスク装置。 - レーザー光源と、前記レーザー光源から出射される光ビームを受け光ディスク上へ微小スポットに収束させる対物レンズを含む集光光学系と、前記光ディスクで反射した光ビームを受け光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記集光光学系の球面収差量を制御する収差補正光学系とを有する光ピックアップと、
前記光ディスクを回転するモーターと、
前記光ピックアップから得られる信号を受けるとともに、前記レーザー光源と前記対物レンズと前記収差補正光学系と前記モーターとを制御する制御回路と
を具備した光ディスク装置を用いて、
少なくとも第１の記録層と第２の記録層とを備えた多層光ディスクに対して情報の記録又は再生を行なう記録再生方法であって、
前記第１の記録層から前記第２の記録層への、前記微小スポットの焦点位置の移動が開始する前に、
前記収差補正光学系は、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量から前記第２の記録層に適した球面収差の補正量へ向けて、前記球面収差の補正量の変更を開始することを特徴とする多層光ディスクの記録再生方法。 - 前記球面収差の補正量の変更が完了した後、前記微小スポットの焦点位置の移動を開始することを特徴とする請求項５に記載の多層光ディスクの記録再生方法。
- 前記球面収差の補正量の変更量が、前記光ディスク装置に前記多層光ディスクを挿入した際あるいは前記光ディスク装置の電源を入れた際に学習して得た、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量と、前記第２の記録層に適した球面収差の補正量との差であることを特徴とする請求項５に記載の多層光ディスクの記録再生方法。
- レーザー光源と、前記レーザー光源から出射される光ビームを受け光ディスク上へ微小スポットに収束させる対物レンズを含む集光光学系と、前記光ディスクで反射した光ビームを受け光量に応じて電気信号を出力する光検出器と、前記集光光学系の球面収差量を制御する収差補正光学系とを有する光ピックアップと、
前記光ディスクを回転するモーターと、
前記光ピックアップから得られる信号を受けるとともに、前記レーザー光源と前記対物レンズと前記収差補正光学系と前記モーターとを制御する制御回路と
を具備した光ディスク装置を用いて、
少なくとも第１の記録層と第２の記録層とを備えた多層光ディスクに対して情報の記録又は再生を行なう記録再生方法であって、
前記第１の記録層から前記第２の記録層への、前記微小スポットの焦点位置の移動が完了する前に、
前記収差補正光学系は、前記第１の記録層に適した球面収差の補正量から前記第２の記録層に適した球面収差の補正量へ向けて、前記球面収差の補正量の変更を開始し、
前記微小スポットの焦点位置が前記第１の記録層から前記第２の記録層へと移動した後に、前記球面収差の補正量を、再度前記第２の記録層に適した球面収差の補正量に調整することを特徴とする多層光ディスクの記録再生方法。
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