JP5026445B2 - 光ディスク装置、光ディスク記録再生方法 - Google Patents

Description

本発明は、記録層が多層化された光ディスクの記録再生を行うことが可能な光ディスク装置、光ディスク記録再生方法に関する。

近年、映像等の膨大な情報をデジタルデータとして記録、再生するための光記録媒体の開発が行われている。このような光記録媒体としては、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ(Mini Disc)、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などを挙げることができる。また、さらにデータの記録容量を向上させるために、記録層が多層化されている。

このように多層化された記録層の各層に記録されている情報は、レーザ光を各層にフォーカスさせて、情報を読み取るための記録層を検知し、検知した記録層からの反射光を取得することにより読み取られる。

また、さらなる記録容量の大容量化を図るため、記録層の多層化がさらに進んでいる。ところで、上記記録層の上層にはカバー層が設けられている。記録層が多層化された光記録媒体では、カバー層の厚みの違いによって、球面収差が生じることが知られている。このため、レーザ光を記録層の各層にフォーカスさせる場合、球面収差補正を行う必要がある。

このような球面収差補正値の設定方法として、自動調整によって求める方法がある。

所定の記録層について初回にフォーカスオンすべき状態となった記録層について、予め設定された球面収差補正値の初期値を基準として、その値をそれぞれ異なる値に変化させたときに得られる評価値を取得する。そして、その結果に基づき、球面収差補正値を決定する。

また、特許文献１では、ターゲット層と、第２記録層との中間点に合わせた球面収差補正値、またさらに所定の値だけシフトさせた球面収差補正値を用いることが開示されている。

これについて、図１０を用いて説明する。

図１０は、特許文献１の技術によって球面収差補正方法を行う場合の説明図である。

複数の記録層のうち、レーザ光が入射する側から第２記録層（Ｌ１層）、第１記録層（Ｌ０層）とし、ターゲット層をＬ０層としている。

Ｌ０の位置にフォーカスする場合、Ｌ０層とＬ１層との中間点にあわせ、さらにこの中間点から上記自動調整によって求められたシフト値に基づいてシフトさせた値をＬ０層へのフォーカスオンの球面収差補正値として設定する（図１０の矢印Ｑの位置）。

これにより、Ｌ０の検出が可能となる。

また、特許文献２では、フォーカスサーボ開始前に、球面収差の補正量をＳＵＭ信号が極小値における補正量になるよう調整する。そして、フォーカスサーボ開始後に、球面収差の補正量を２つの極大値のうち、レーザ光の焦点を合わせた記録層に相当する極大値における補正量になるよう調整することにより、Ｌ０とＬ１との両方の記録層のＳカーブが歪みにくい位置でフォーカスサーボ制御を行うことができる。

特開２００８‐１２３５６６号公報（２００８年５月２９日公開） 特開２００８‐１８６５０５号公報（２００８年８月１４日公開）

ここで、記録層が多層化された光ディスクでは、各記録層の反射率が相対的に下がるので、カバー層の反射率が相対的に上がる。カバー層の反射率が各記録層と同等になるケースも考えられる。

これについて、図１１に示す。

図１１は、特許文献２に示した従来技術であり、カバー層の反射率が相対的に大きい場合の様子を表す説明図である。

図１１に示すように、カバー層の反射率が相対的に大きく、カバー層の位置を表すＬ１０の位置での信号レベルが、各記録層の位置を表すＬ２、Ｌ１、Ｌ０それぞれの位置での信号レベルと同等となる。

光ディスク装置によっては、カバー層を層数としてカウントしない設計になっている場合がある。このような光ディスク装置の場合、例えば、記録層が２層の光ディスクの場合では、Ｌ０、Ｌ１のみをカウントすることを前提とした設計になっている。カバー層からの反射率が小さい場合は問題ないが、カバー層からの反射が大きい場合に、カバー層をカウントしてしまうことになり、所望の記録層を検知することができず、所定の層にフォーカスサーボ制御を行うことができない。

レーザ光の照射面から最も遠い位置に配される記録層（つまりＬ０）には、メーカー情報や、メディア情報などが記録されており、Ｌ０は確実に認識する必要がある。

図１０で示した従来技術では、カバー層がカウントされる２層分のみカウントされている。そして、２層目がＬ０として認識されている。

また、図１１で示した従来技術では、カバー層もカウントされ、３層目をＬ１として認識している。このため、カバー層をカウントしない設計（つまり３層ディスクなら記録層３層分しかカウントしない設計）になっている場合、Ｌ０が認識できない。つまり、３層目をＬ０と認識しない。カバー層の反射率が相対的に高い光ディスクでは、カバー層による信号へ面ブレ等の影響によって、カバー層がカウントされてしまい、その結果Ｌ０へのフォーカス引き込みができない問題が生じる。

本発明は、記録層の誤検知を防止できるとともに、作業効率を向上させた光ディスク装置、光ディスク記録再生方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の光ディスク装置は、保護層と、複数の記録層とが配された光記録媒体に対してレーザ光を入射させ、上記複数の記録層からの上記レーザ光の反射光の強度に基づいて、上記複数の記録層のうち、情報の記録または再生を行う記録層を検知する光ディスク装置であって、上記レーザ光に生じる球面収差を、上記反射光の強度に基づいて補正する球面収差補正手段を備え、上記球面収差補正手段は、上記複数の記録層のうち、上記保護層から最も離れて配された記録層である基準記録層に対する球面収差を、上記基準記録層が配された位置から、上記保護層が配された位置とは逆の位置に合わせた球面収差補正値で補正することを特徴とする。

また、本発明の光ディスク記録再生方法は、保護層と、複数の記録層とが配された光記録媒体に対してレーザ光を入射させ、上記複数の記録層からの上記レーザ光の反射光の強度に基づいて、上記複数の記録層のうち、情報の記録または再生を行う記録層を検知する光ディスク記録再生方法であって、上記レーザ光に生じる球面収差を、上記反射光の強度に基づいて補正する球面収差補正ステップを含み、上記球面収差補正ステップでは、上記複数の記録層のうち、上記保護層から最も離れて配された記録層である基準記録層に対する球面収差を、上記基準記録層が配された位置から、上記保護層が配された位置とは逆の位置に合わせた球面収差補正値で補正することを特徴とする。

ここで、保護層や、複数の記録層が積層された光記録媒体に入射したレーザ光には、球面収差が生じることが知られている。このため、上記複数の記録層のうち、検知するべき記録層を精度よく検知するために、上記球面収差が生じたレーザ光の球面収差を補正する必要がある。

また、上記球面収差補正手段は、上記複数の記録層のうち、上記保護層から最も離れて配された記録層である基準記録層に対する球面収差を補正する際、上記基準記録層が配された位置から、上記保護層が配された位置とは逆の位置に合わせた球面収差補正値で補正する。

これにより、上記基準記録層からの反射光の強度と比較して、上記複数の記録層のうち、上記基準記録層と隣接して配される記録層からの反射光の強度を抑えることができる。

このため、上記基準記録層を検知する際、上記基準記録層と隣接する記録層が誤検知されることを防止することができる。このように、精度よく基準記録層を検知することが可能となるので、上記基準記録層を検知するために、上記基準記録層からの反射光の強度を検知する閾値を変更する必要がなく、作業効率を向上させることが可能となる。

このように、上記構成によると、記録層の誤検知を防止できるとともに、作業効率とを向上させた光ディスク装置を構成できる。

上記光ディスク装置においては、さらに、上記反射光の強度から上記球面収差補正値を算出する球面収差補正値算出手段を備え、上記球面収差補正手段は、上記球面収差補正値算出手段が算出した球面収差補正値に基づいて、上記球面収差を補正することが好ましい。

上記構成により、上記球面収差補正値算出手段は、上記反射光の強度に基づいて、上記球面収差補正値を算出するので、上記基準記録層を検知するための球面収差補正値をより正確に算出することができる。そして、上記球面収差補正手段は、上記球面収差補正値算出手段により算出された上記球面収差補正値に基づいて、上記球面収差を補正するので、上記基準記録層を、より正確に検知することができる光ディスク装置を構成できる。

上記光ディスク装置においては、さらに、上記レーザ光の強度の制御を行うレーザ光強度制御手段を備えることが好ましい。

上記構成によると、上記レーザ光強度制御手段が上記レーザ光の強度を制御することにより、上記反射光の強度を制御することができる。すなわち、上記基準記録層からの反射光の強度を制御することができるので、上記基準記録層からの反射光の強度と、上記複数の記録層のうち、上記基準記録層と隣接して配される記録層からの反射光の強度との差を微調整することができる。これにより、上記基準記録層を検知する際の誤検知の防止効果を向上させることができる。また、上記基準記録層を検知するために、上記基準記録層からの反射光の強度を検知する閾値を変更する必要性を、さらに低減することができる。

本発明の光ディスク装置は、保護層と、複数の記録層とが配された光記録媒体に対してレーザ光を入射させ、上記複数の記録層からの上記レーザ光の反射光の強度に基づいて、上記複数の記録層のうち、情報の記録または再生を行う記録層を検知する光ディスク装置であって、上記レーザ光に生じる球面収差を、上記反射光の強度に基づいて補正する球面収差補正手段を備え、上記球面収差補正手段は、上記複数の記録層のうち、上記保護層から最も離れて配された記録層である基準記録層に対する球面収差を、上記基準記録層が配された位置から、上記保護層が配された位置とは逆の位置に合わせた球面収差補正値で補正する。

本発明の光ディスク記録再生方法は、保護層と、複数の記録層とが配された光記録媒体に対してレーザ光を入射させ、上記複数の記録層からの上記レーザ光の反射光の強度に基づいて、上記複数の記録層のうち、情報の記録または再生を行う記録層を検知する光ディスク記録再生方法であって、上記レーザ光に生じる球面収差を、上記反射光の強度に基づいて補正する球面収差補正ステップを含み、上記球面収差補正ステップでは、上記複数の記録層のうち、上記保護層から最も離れて配された記録層である基準記録層に対する球面収差を、上記基準記録層が配された位置から、上記保護層が配された位置とは逆の位置に合わせた球面収差補正値で補正する。

これにより、記録層の誤検知を防止できるとともに、作業効率を向上させるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の概略構成を表すブロック図である。 図２は、図１の光ディスク装置のレーザ光のフォーカス位置の移動の様子を表す概略図である。 図３は、光ディスクからの反射光をＦＥＳ、ＳＵＭ信号として表した概略図である。 図４は、図１の光ディスク装置の動作の流れを表す第１のフローチャートである。 図５は、図１の光ディスク装置の動作の流れを表す第２のフローチャートである。 図６は、球面収差補正量と各層のＳＵＭ信号のピーク値の関係を示す図である。 図７は、３層ディスクからの反射光をＦＥＳ、ＳＵＭ信号として表した概略図である。 図８は、３層ディスクにおける球面収差補正量と各層のＳＵＭ信号のピーク値の関係を示す図である。 図９は、３層ディスクにおける図１の光ディスク装置の動作の流れを表すフローチャートである。 図１０は、従来の光ディスク装置の球面収差補正の方法を説明する説明図である。 図１１は、従来の光ディスク装置の球面収差補正の方法を説明する説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係る光ディスク装置１の概略構成を表すブロック図である。

図１に示すように、本発明の光ディスク装置１は、カバー層６３（保護層）と、複数の記録層として第１記録層６０（記録層、基準記録層）、第２記録層６２（記録層）が配された光ディスク６５（光記録媒体）に対してレーザ光２５を入射させる。そして、第１記録層６０、第２記録層６２からのレーザ光２５の反射光の強度に基づいて、第１記録層６０、第２記録層６２のうち、情報の記録または再生を行う記録層（ターゲット層）を検知するものである。

また、光ディスク装置１は、レーザ光２５に生じる球面収差を、上記反射光の強度に基づいて補正するコリメータレンズ２２（球面収差補正手段）、及び球面収差補正部１２（球面収差補正手段）を備える。

そして、コリメータレンズ２２、及び球面収差補正部１２は、第１記録層６０、第２記録層６２のうち、カバー層６３から最も離れて配された記録層である第１記録層６０に対する球面収差を、第１記録層６０が配された位置から、カバー層６３が配された位置とは逆の位置に合わせた球面収差補正値で補正するものである。

光ディスク６５は、基板６４上に、第１記録層６０、第２記録層６２が積層されており、第１記録層６０と、第２記録層６２との間には中間層６１が配されている。そして、第２記録層６２の上層にはカバー層６３が配されている。

つまり、光ディスク６５は、カバー層６３がレーザ光２５の入射面となり、レーザ光２５の入射方向から順に、カバー層６３、第２記録層６２、中間層６１、第１記録層６０、及び基板６４が配されている。

光ディスク６５としては、再生専用の記録媒体、追記型の記録媒体、または書換型の記録媒体でもよく、例えばＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ(Mini Disc)、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、またはＢＤ（Blu-ray Disc：登録商標）などを挙げることができる。また、光ディスク装置１に用いる光ディスクに配される複数の記録層としては、２層に限定されず、３層以上の記録層が積層された構造でもよい。なお、光ディスク装置１に、記録層が３層配された光ディスクである光ディスク６６（光記録媒体）を用いる場合については後述する。

そして、図１に示すように、カバー層６３のレーザ光２５の入射面をＬ１０の位置とし、第２記録層６２及びカバー層６３の界面をＬ１の位置とし、第１記録層６０及び中間層６１の界面をＬ０の位置とする。

光学ヘッド２０は、レーザ光２５の光源であるレーザ光源２１と、レーザ光２５に発生する球面収差を補正するためのコリメータレンズ２２と、コリメータレンズ２２を通過するレーザ光２５のフォーカス調整をしたり、光ディスク６５から反射される反射光を受光するための対物レンズ２３とを備える。さらに、光ディスク６５からの反射光を反射し、ディテクタ２７に入射させるビームスプリッタ２６と、ビームスプリッタ２６から出射された反射光を、その強度に応じた電気信号に変換するディテクタ２７とを備える。

レーザ光源２１は、レーザ光２５を発生するための光源であり、例えば半導体レーザからなる。なお、以下の説明では、レーザ光２５の照射方向、またはその逆方向を光軸方向（図１の矢印Ｙの方向）と称し、レーザ光２５の中心軸を光軸と称する場合がある。

また、レーザ光２５の照射方向を光軸＋方向、レーザ光２５の照射方向と反射方向を光軸−方向と称する。

ディテクタ２７は、光を電流に変化できるものであればよく、例えばフォトダイオードからなる。

光学ヘッド２０は、光軸上にレーザ光源２１、ビームスプリッタ２６、コリメータレンズ２２、及び対物レンズ２３が配置されており、レーザ光源２１から出射するレーザ光２５は、この順に透過して、光ディスク６５に照射される。また、光ディスク６５からの反射光は、対物レンズ２３、及びコリメータレンズ２２を透過し、ビームスプリッタ２６で反射してディテクタ２７に入射する。そして、ディテクタ２７によって、電気信号へと変換される。

光学ヘッド制御部１０は、光学ヘッド２０の駆動制御を行うものであり、対物レンズの焦点位置（フォーカス）を調整するためのフォーカスサーボ制御部１１と、コリメータレンズ２２の光軸上の位置を調整することにより、球面収差を補正させる球面収差補正部１２と、レーザ光源２１が出射するレーザ光２５の強度の制御を行う再生パワー制御部１３とを備える。コリメータレンズ２２は、レーザ光２５の球面収差を補正するものであり、コリメータレンズ２２に換えて、液晶素子を用いることもできる。この場合、液晶素子の駆動制御を行う駆動回路を設ける必要がある。

データ変換部３０は、反射光がディテクタ２７によって光電変換された電気信号を取得する。そして上記電気信号から解析制御用信号へと変換する。

解析制御用信号とは、例えばＦＥＳ（フォーカスエラー信号）、ＳＵＭ信号、ＲＦ信号などを挙げることができる。これら、ＦＥＳ、ＳＵＭ信号、ＲＦ信号などは、一般的に用いられている方法を本実施の形態でも用いることができるので、詳細な説明は省略する。なお、本実施の形態では、特に、このＦＥＳ、ＳＵＭ信号を用いた説明を行う。

また、データ変換部３０は、ターゲット層検知部３１を備える。ターゲット層検知部３１は、ターゲット層を検知したり、ターゲット層のフォーカス引き込みが成功したか否かを判定したりするものである。

球面収差補正値算出部４０は、反射光の強度から、レーザ光２５に生じる球面収差を補正するための球面収差補正値を算出するものである。球面収差補正値算出部４０は、データ変換部３０から出力される解析用信号を取得すると、当該取得した解析用信号に基づいて球面収差補正値を算出する。そして、球面収差補正値算出部４０は、算出した球面収差補正値を光学ヘッド制御部１０に出力することにより、球面収差補正部１２にレーザ光２５の球面収差補正をさせる。

また、光ディスク装置１は、光ディスク装置１全体のシステム制御を行うシステム制御部（不図示）や、ユーザからの入力を受け付ける入力装置や、ユーザに対して、信号や情報を表示する表示装置などを備える。

次に、図２を用い、光ディスク装置１のフォーカス動作について説明する。

図２は、レーザ光２５のフォーカス位置の移動の様子を表す概略図である。

光ディスク装置１は、光ディスク６５の各記録層に記録された情報を再生するため、または各記録層に情報を記録するために、レーザ光２５のフォーカス位置を制御する。これは、フォーカスサーボ制御部１１が、対物レンズ２３のフォーカスサーボを制御することにより、対物レンズ２３の光軸方向の位置が移動されることによりレーザ光のフォーカス位置が移動される。

図２では、フォーカスサーボ制御部１１が対物レンズ２３を光軸方向に移動させることにより、Ｌ１０の位置にレーザ光２５がフォーカスしている状態（図２の左側のレーザ光２５の状態）、Ｌ１の位置にレーザ光２５がフォーカスしている状態（図２の真ん中のレーザ光２５の状態）、Ｌ０の位置にレーザ光２５がフォーカスしている状態（図２の右側のレーザ光２５の状態）を表している。

ここで、光ディスク６５に積層されている各層は反射率が異なるため、レーザ光２５のフォーカス位置を移動させると、各層間の界面で反射光の強度が変化する。この変化は、例えば図１１で示したように、ＦＥＳでＳ字信号として表される。また、ＳＵＭ信号では信号レベルが振幅する。例えば、Ｌ１０の位置、Ｌ２の位置、Ｌ１の位置、Ｌ０の位置で、ＦＥＳはＳ字信号が発生し、ＳＵＭ信号では信号レベルが振幅する。

次に、上記のようにＳＵＭ信号の信号レベルの振幅や、ＦＥＳでＳ字信号から球面収差を補正する方法について図１〜図３を用いて説明する。なお、ターゲット層は第１記録層６０とする。

図３は、レーザ光２５の光ディスク６５からの反射光をＦＥＳ、ＳＵＭ信号として表した概略図である。

データ変換部３０は、反射光の強度に基づいた電気信号である、ディテクタ２７から出力された電気信号を解析用信号としてＦＥＳ、ＳＵＭ信号に変換する。

ここで、図３に示すように、ターゲット層検知部３１がターゲット層である第１記録層６０を検知する（換言するとＬ０の位置を検知する）ためのＳＵＭ信号の閾値はＶＳＵＭ_ＴＨであり、ＦＥＳの閾値はＶＦＥＳ_ＴＨである。カバー層６３は反射率が相対的に高く、上記閾値を超えている場合が多い。

そして、球面収差補正部１２は、コリメータレンズ２２の光軸方向の位置を移動することにより、レーザ光２５のＬ０に対する球面収差を、Ｌ０の位置から光軸＋方向（基板６４が配されている方向）にΔｘだけ離れた位置に合わせた球面収差補正値で補正を行う。

これにより、Ｌ０の位置でのＳＵＭ信号のピーク値（またはＦＥＳのＳ字信号のピーク値）と比較して、Ｌ１の位置でのＳＵＭ信号のピーク値（またはＦＥＳのＳ字信号のピーク値）を抑えることができる。

このため、第１記録層６０を検知する際、閾値ＶＳＵＭ_ＴＨ（または閾値ＶＦＥＳ_ＴＨ）を一定としていても、上記基準記録層と隣接する記録層が誤検知されることを防止することができる。つまり、Ｌ１の位置でのＳＵＭ信号のピーク値が閾値ＶＳＵＭ_ＴＨを越える（またはＦＥＳのＳ字信号のピーク値が閾値ＶＦＥＳ_ＴＨを越える）ことを抑制することができる。

このように、精度よくＬ０の位置を検知することが可能となるので、ターゲット層検知部３１が第１記録層６０を検知するために、閾値ＶＳＵＭ_ＴＨ（または閾値ＶＦＥＳ_ＴＨ）を変更する必要がなく、Ｌ０の位置を検知するための作業効率を向上させることが可能となる。これにより、ターゲット層検知部３１のターゲット層の誤検知を防止できるとともに、作業効率を向上させた光ディスク装置１を構成できる。

そして、光ディスク装置１は、この球面収差補正値によって球面収差補正されたレーザ光２５を第１記録層６０に照射し、第１記録層６０へのフォーカス引き込みを行うことができる。

一方、ターゲット層を第１記録層６０とした場合、Ｌ０の位置から光軸−方向（カバー層６３が配されている方向）にレーザ光２５の球面収差補正を行った場合、Ｌ０以外の位置で検出されるＳＵＭ信号のピーク値（またはＦＥＳのＳ字信号のピーク値）が大きくなり、Ｌ０の位置で検出されるＳＵＭ信号の振幅との差が小さくなる。このため、Ｌ０以外の位置でＳＵＭ信号のピーク値（またはＦＥＳのＳ字信号のピーク値）が閾値ＶＳＵＭ_ＴＨ（または閾値ＶＦＥＳ_ＴＨ）を超える可能性が高く、ターゲット層検知部３１に誤検知される可能性が高くなる。

さらに、再生パワー制御部１３により、再生パワー（レーザ光２５の強度）の調整を行うことにより、全体的に信号レベルの調整を行うことができ、Ｌ０の位置でのＳＵＭ信号のピーク値（またはＦＥＳのＳ字信号のピーク値）と、Ｌ０以外の位置でのＳＵＭ信号のピーク値（またはＦＥＳのＳ字信号のピーク値）との差を微調整することができる。なお、この微調整は、各記録層への影響がでない程度に再生パワーの調整を行う。言い換えると、各記録層の状態が変わってしまうような、高い再生パワーとならないように、再生パワーの微調整を行う。これにより、ターゲット層検知部３１がＬ０を検知する際の誤検知の防止効果を向上させることができる。また、Ｌ０を検知するために、閾値ＶＳＵＭ_ＴＨ（または閾値ＶＦＥＳ_ＴＨ）を変更する必要性を、さらに低減することができる。このため、より安定して、第１記録層６０のフォーカス引き込みを行うことができる。

〔球面収差補正値ＢＥについて〕
次に、球面収差補正値算出部４０によって算出される球面収差補正値について説明する。

本実施の形態において、球面収差補正値をＢＥとするとＢＥは、以下の式で表される。

球面収差補正値ＢＥ＝ＢＥ０＋α （１）
（ＢＥ０：Ｌ０に対応する球面収差補正値、α＞０）
さらに、ＢＥ１をＬ１に対応する球面収差補正値とした場合、以下の式が成り立つようにする。０＜ ＢＥ１ ＜ＢＥ０ （２）
つまり、Ｌ０を検出する場合、球面収差補正値算出部４０は、Ｌ０に対応する球面収差補正値にαを加えることにより球面収差補正値を算出する。

〔αの決定方法〕
次に、αの設定方法について説明する。

なお、αは適宜設定すればよいが、さらに、以下の関係式を用いて設定することにより、確実なαを設定できる。

ここでは、ＳＵＭ信号を用いる場合の例について説明する。

ある再生パワーで光ディスク６５を再生した場合、一般的に以下の関係が成り立つ。

Ｖ＝Ｒ（−ａ｜ｘ｜＋ｂ） （３）
Ｖ：ある層のＳＵＭ信号のピーク値（Ｖ＞０のみ）
Ｒ：ある層の反射率
ａ、ｂ：再生パワーで決定する定数（光ディスク装置により一意に決定）
｜ｘ｜：カバー層６３の表面からある層への距離と、設定した球面収差補正量に対応するカバー層６３の表面からの距離との差の絶対値
ここで、ａ、ｂは、使用する光ディスク再生装置で一意に決定される定数であり、事前に把握しておく必要がある。なお、光ディスク装置１として、パルステック社製ＢＤ評価機（ＯＤＵ−１０００）を用いた場合、再生パワーが０．７ｍＷのとき、ａ＝１０、でありｂ＝４３である。

また、反射率Ｒもフォーカスを引き込む光ディスクにて事前に、各記録層のＳＵＭ信号の信号レベルをチェックすることにより把握しておく必要がある。なお、既知での層厚（例えば一般的な記録層が２層積層された２層ディスクのＬ０なら１００ｕｍ、Ｌ１なら７５ｕｍ等）に対する球面収差補正値を確認することで、反射率Ｒを導出することも可能である。

Ｌ０から光軸＋方向（Ｌ１０の位置とは逆側方向）に、Ｌ０からΔｘだけ離れた位置に合わせた球面収差補正を行った場合、Ｌ０へのフォーカス引き込みが可能となるのは、以下に示すＶＳＵＭ_ＴＨ、Ｖ１、Ｖ０の関係が、Ｖ１がＶＳＵＭ_ＴＨより小さく、Ｖ０がＶＳＵＭ_ＴＨより大きくなる場合である。

ＶＳＵＭ_ＴＨ：ある層へフォーカス引き込みを行うためのＳＵＭ信号の閾値
Ｖ０：Ｌ０の位置でのＳＵＭ信号のピーク値
Ｖ１：Ｌ１の位置でのＳＵＭ信号のピーク値
つまり、以下の関係式を満たす場合である。

Ｖ１＜ＴＳＵＭ_ＴＨ＜Ｖ０ （４）
これにより、上述した（３）式との関係から、次式が成り立つときのΔｘに対応するαを設定することにより、Ｌ０へのフォーカス引き込みが可能と推定される球面収差補値を設定することができる。

Ｖ１＝Ｒ１（−ａ｜Δｘ＋ｘ０−ｘ１｜＋ｂ）＜ＶＳＵＭ_ＴＨ （５）
Ｖ０＝Ｒ０（−ａ｜Δｘ｜＋ｂ）＞ＶＳＵＭ_ＴＨ （６）
ここで、Δｘとして一意に決定せず、ある範囲の値が上記（５）（６）式を満たすことになる。このため、（５）（６）式を満たすΔｘの下限値をｘｍｉｎとし、上限値をｘｍａｘとするとΔｘは以下のように表される。

ｘｍｉｎ＜Δｘ＜ｘｍａｘ （７）
これに対応するαの値をαｍｉｎ＜α＜αｍａｘとしたとき、αの値として、例えば以下のように設定することができる。

α＝（αｍｉｎ＋αｍａｘ）／２ （８）
ここで、図６を用いて、上記（８）式を満たすαについて説明する。図６は球面収差補正量と各層のＳＵＭ信号のピーク値の関係を示している。なお、ここでは、２層ディスクの場合のαの決定方法について説明する。

例えば、Ｌ０に対応した球面収差補正を行った場合、Ｌ０のＳＵＭ信号のピーク値が最大になっている。また、Ｌ１に対応した球面収差補正を行った場合、Ｌ１のＳＵＭ信号のピーク値が最大になっている。上記（８）式を満たすα、つまり図６の矢印Ａの位置に対応する球面収差補正を行うことになる。

このように、Ｌ１のＳＵＭ信号のピーク値であるＶ１と、Ｌ０のＳＵＭ信号のピーク値であるＶ１との中間付近がＶＳＵＭ_ＴＨとなるように球面収差補正を行うことにより、光ディスク６５が回転することによる面ブレ等の影響を受けずに、Ｌ０の位置でのＳＵＭ信号を一度設定した閾値であるＶＳＵＭ_ＴＨで分離することができる。このため、ターゲット層検知部３１が各記録層を検知するために、閾値を変更する必要がない。

〔フローチャート１〕
次に、図４を用い、光ディスク装置１の動作の流れを説明する。

図４は、光ディスク装置１の動作の流れを表すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０１で、光ディスク６５を光ディスク装置１に装填する。そして、光ディスク装置１は、光ディスク６５が装填されたことを検知すると、光ディスク６５を所定の線速度で回転させる。そして、光学ヘッド制御部１０からの指示により、光学ヘッド２０は光ディスク６５の所定の半径位置に移動する。

次に、Ｓ１０２で、光学ヘッド制御部１０は、所定の再生パワーでレーザ光２５を出力するためのレーザ光出力指示をレーザ光源２１に出力する。そして、レーザ光源２１は、光学ヘッド制御部１０からのレーザ光出力指示を取得すると、所定の再生パワーでレーザ光２５を光ディスク６５に照射する。

そして、光学ヘッド２０は、光ディスク６５からの反射光を受光する。光学ヘッド２０が受光する反射光は、対物レンズ２３、コリメータレンズ２２を透過し、ビームスプリッタ２６で反射され、ディテクタ２７に入射する。これにより、光ディスク６５からの反射光は、電気信号へと変換される。そして、ディテクタ２７は、変換した電気信号をデータ変換部３０に出力する。

データ変換部３０は、ディテクタ２７から電気信号を取得すると、当該取得した電気信号をＦＥＳや、ＳＵＭ信号などに変換する。そして、データ変換部３０は、変換したＦＥＳや、ＳＵＭ信号などを球面収差補正値算出部４０に出力する。なお、データ変換部３０は、ＦＥＳまたはＳＵＭ信号の何れか一方のみを球面収差補正値算出部４０に出力してもよいし、両方を出力してもよい。

次に、Ｓ１０３で、球面収差補正値算出部４０は、データ変換部３０から、ＦＥＳ、ＳＵＭ信号の何れか、もしくは両方を取得すると、当該取得したＦＥＳ、ＳＵＭ信号から球面収差補正値ＢＥを設定する。ここで、ターゲット層をＬ０とすると、球面収差補正値算出部４０が設定する球面収差補正値ＢＥ＝ＢＥ０＋αである。そして、球面収差補正値算出部４０は、設定した球面収差補正値ＢＥを光学ヘッド制御部１０に出力する。

そして、光学ヘッド制御部１０は、球面収差補正値算出部４０から、球面収差補正値ＢＥを取得すると、球面収差補正部１２は、球面収差補正値ＢＥに基づいて、コリメータレンズ２２の光軸方向の位置を調整することにより、レーザ光２５の球面収差を補正する。これにより、ターゲット層検知部３１がターゲット層を検知する。

次に、Ｓ１０４で、光学ヘッド制御部１０は、光学ヘッド２０に対して、ターゲット層のフォーカス引き込みを開始するためのフォーカス引き込み指示を出力する。ここでは、光学ヘッド制御部１０は、Ｌ０へのフォーカス引き込みを行うためのフォーカス引き込み指示を光学ヘッド２０に出力する。そして、光学ヘッド２０は、光学ヘッド制御部１０から出力されるフォーカス引き込み指示を取得すると、Ｌ０へのフォーカス引き込みを開始する。

そして、Ｓ１０５で、データ変換部３０は、フォーカス引き込みが開始されてから、ディテクタ２７から出力される電気信号を取得し、ＦＥＳ、ＳＵＭ信号に変換する。そして、ターゲット層検知部３１は、データ変換部３０が変換したＦＥＳ、またはＳＵＭ信号から、フォーカス引き込みが成功したか否かを判定する。

ターゲット層検知部３１はフォーカス引き込みが成功したと判定した場合（Ｓ１０５のＹＥＳ）、球面収差補正を終了する。また、ターゲット層検知部３１はフォーカス引き込みが失敗したと判定した場合（Ｓ１０５のＮＯ）、データ変換部３０は、球面収差補正値算出部４０にＦＥＳ、ＳＵＭ信号を出力する。

次に、Ｓ１０６で、球面収差補正値算出部４０は、再度、αの値を変更することにより球面収差補正値ＢＥを変更する。そして、球面収差補正値算出部４０は、変更した球面収差補正値ＢＥを光学ヘッド制御部１０に出力する。そして、球面収差補正部１２は、球面収差補正値算出部４０から取得した球面収差補正値ＢＥにより、コリメータレンズ２２の光軸方向の位置を調整し、球面収差補正を行う。そして、Ｓ１０４に戻る。

〔フローチャート２〕
次に、図５を用い、球面収差補正と併せて、レーザ光２５の再生パワーも変更する場合の光ディスク装置１の処理の流れについて説明する。

図５は、レーザ光の再生パワーも併せて変更する場合の光ディスク装置１の処理の流れを表すフローチャートである。

図４のＳ１０５の処理で、ターゲット層検知部３１はフォーカス引き込みが失敗したと判定した場合（Ｓ１０５のＮＯ）、ターゲット層検知部３１は、判定結果を再生パワー制御部１３に出力する。

そして、Ｓ２０１で、再生パワー制御部１３は、ターゲット層検知部３１から判定結果を取得すると、再生パワーの変更が可能かを判定する。

ここで、再生パワー制御部１３は、予め設定されている再生パワー条件を全て試したか、予め再生パワーを変更してはいけないと設定されているかなどを確認することにより、再生パワーの変更が可能かを判定する。これらの設定は、再生パワー制御部１３の内部もしくは外部に設けられた記憶部（不図示）に、ユーザなどによって予め設定されているものとする。

上記記憶部に記憶させる予め設定されている再生パワー条件の設定範囲としては、ＤＩ（Ｄｉｓｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）で推奨されている再生パワーの±１０％以内など、例えば、光ディスクの規格書で規定されている再生パワーの範囲などを挙げることができる。また、一度使用した光ディスクのＤＩは、参考情報として上記記憶部に記憶させておく。また、例えば、一部の市販ＲＥ_ＤＬディスクでは再生パワーをＤＩより高めにすると有効であるといった情報なども、併せて参考情報として上記記憶部に記憶させておくことが好ましい。これにより、ＤＩが同等の光ディスクを再生する場合に、再生パワー制御部１３は、参考情報を上記記憶部から読み出すことで、より、早く正確に再生パワーを設定することが可能となる。ただし、再生パワーを高めにする場合、光ディスクへのダメージがある場合も想定されるので、低い再生パワーから設定していくことが望ましい。

次に、再生パワー制御部１３は、再生パワーの変更が不可能であると判定（Ｓ２０１のＮＯ）すると、再生パワーの変更を終了し、Ｓ１０６へ進む。

また、再生パワー制御部１３は、再生パワーの変更が可能であると判定（Ｓ２０１のＹＥＳ）すると、Ｓ２０２で、再生パワーの変更を行う。これにより、レーザ光源２１は、強度を変更してレーザ光２５を照射する。

そして、Ｓ２０３で、光学ヘッド制御部１０は、光学ヘッド２０に対して、ターゲット層であるＬ０へのフォーカス引き込みを行うためのフォーカス引き込み指示を光学ヘッド２０に出力する。そして、光学ヘッド２０は、光学ヘッド制御部１０から出力されるフォーカス引き込み指示を取得すると、Ｌ０へのフォーカス引き込みを開始する。

次に、Ｓ２０４で、データ変換部３０は、フォーカス引き込みが開始されてから、ディテクタ２７から出力される電気信号を取得し、ＦＥＳ、ＳＵＭ信号に変換する。そして、ターゲット層検知部３１は、データ変換部３０が変換したＦＥＳ、またはＳＵＭ信号から、フォーカス引き込みが成功したか否かを判定する。

ターゲット層検知部３１はフォーカス引き込みが成功したと判定した場合（Ｓ２０４のＹＥＳ）、球面収差補正を終了する。また、ターゲット層検知部３１はフォーカス引き込みが失敗したと判定した場合（Ｓ２０４のＮＯ）、ターゲット層検知部３１は、判定結果を再生パワー制御部１３に出力する。そして、Ｓ２０１の処理に戻る。

なお、本実施の形態では、光ディスク装置１としては、パルステック社製BD評価機（ＯＤＵ-１０００）を用いている。

このように、光ディスク装置１によると、ＳＵＭ信号（ＲＦ信号）及びＦＥＳ等を検知するための閾値を変化させずに、ＳＵＭ（ＲＦ信号）及びＦＥＳ等の信号レベルを調整して、任意の記録層へのフォーカス引き込みを可能にできる。

Ｌ０より遠い位置に相当する球面収差補正値によりレーザ光２５の球面収差補正を行い（Ｌ１０、Ｌ１のＳＵＭ信号及びＦＥＳの信号レベルを、Ｌ０のＳＵＭ信号及びＦＥＳの信号レベルより小さくするようにする）。さらに再生パワーを変化させて、Ｌ１０、Ｌ１、Ｌ０のＳＵＭ信号及びＦＥＳを、一律に変化させる。これにより、確実にＬ０へのフォーカス引き込みを行うことができる。

〔記録層が３層以上のディスクの場合〕
次に、記録層が３層以上配された光ディスクを、光ディスク装置１に用いる場合について説明する。光ディスク装置１には、記録層が２層（第１記録層６０、及び第２記録層６２）配された光ディスク６５に替えて、記録層が３層以上配された光ディスクを用いてもよい。ここでは、３層ディスク（記録層が３層存在する光ディスク）の場合を図１、図７〜９を用いて説明する。

なお、３層ディスクである光ディスク６６（光記録媒体）は、光ディスク６５の第２記録層６２と、カバー層６３との間に、第２中間層と第３記録層（Ｌ２層）とが積層された構成である。そして、上記第３記録層と、カバー層６３との界面の位置をＬ２の位置とする。

図７は、３層ディスクにおけるレーザ光２５の光ディスク６６からの反射光をＦＥＳ、ＳＵＭ信号として表した概略図である。また、図８は、３層ディスクにおける球面収差補正量と各層のＳＵＭ信号のピーク値の関係を示す図である。

Ｌ０から光軸＋方向（Ｌ１０の位置とは逆側方向）に、Ｌ０からΔｘだけ離れた位置（矢印Ｂの位置）に合わせた球面収差補正を行った場合、Ｌ０へのフォーカス引き込みが可能となるのは、以下に示すＶＳＵＭ_ＴＨ、Ｖ２、Ｖ１、Ｖ０の関係が、Ｖ１またはＶ２がＶＳＵＭ_ＴＨより小さく、Ｖ０がＶＳＵＭ_ＴＨより大きくなる場合である。

ＶＳＵＭ_ＴＨ：ある層へフォーカス引き込みを行うためのＳＵＭ信号の閾値
Ｖ２：Ｌ２の位置でのＳＵＭ信号のピーク値
Ｖ１：Ｌ１の位置でのＳＵＭ信号のピーク値
Ｖ０：Ｌ０の位置でのＳＵＭ信号のピーク値
これにより、次式が上記の関係を満たすときのΔｘに対応するαを設定することにより、Ｌ０へのフォーカス引き込みが可能と推定される球面収差補値を設定することができる。

Ｖ２＝Ｒ２’（−ａ｜Δｘ＋ｘ０−ｘ２｜＋ｂ） （９）
Ｖ１＝Ｒ１’（−ａ｜Δｘ＋ｘ０−ｘ１｜＋ｂ） （１０）
Ｖ０＝Ｒ０’（−ａ｜Δｘ｜＋ｂ） （１１）
例えば、図８の場合だと、矢印Ｃの位置に対応する球面収差補正を行うことにより、光ディスク６６が回転することによる面ブレ等の影響を受けずに、Ｌ０の位置でのＳＵＭ信号を一度設定した閾値であるＶＳＵＭ_ＴＨで分離することができる。このため、ターゲット層検知部３１が各記録層を検知するために、閾値を変更する必要がない。

次に、図９を用い、光ディスク６６でのフォーカス引き込みを行う場合の光ディスク装置１の動作の流れを説明する。

図９は、光ディスク装置１の動作の流れを表すフローチャートである。

まず、ステップＳ３０１で、光ディスク６６を光ディスク装置１に装填する。そして、光ディスク装置１は、光ディスク６６が装填されたことを検知すると、光ディスク６６を所定の線速度で回転させる。そして、光学ヘッド制御部１０からの指示により、光学ヘッド２０は光ディスク６６の所定の半径位置に移動する。

次に、Ｓ３０２で、光学ヘッド制御部１０は、所定の再生パワーでレーザ光２５を出力するためのレーザ光出力指示をレーザ光源２１に出力する。そして、レーザ光源２１は、光学ヘッド制御部１０からのレーザ光出力指示を取得すると、所定の再生パワーでレーザ光２５を光ディスク６６に照射する。

そして、光学ヘッド２０は、光ディスク６６からの反射光を受光する。光学ヘッド２０が受光する反射光は、対物レンズ２３、コリメータレンズ２２を透過し、ビームスプリッタ２６で反射され、ディテクタ２７に入射する。これにより、光ディスク６６からの反射光は、電気信号へと変換される。そして、ディテクタ２７は、変換した電気信号をデータ変換部３０に出力する。

データ変換部３０は、ディテクタ２７から電気信号を取得すると、当該取得した電気信号をＦＥＳや、ＳＵＭ信号などに変換する。そして、データ変換部３０は、変換したＦＥＳや、ＳＵＭ信号などを球面収差補正値算出部４０に出力する。なお、データ変換部３０は、ＦＥＳまたはＳＵＭ信号の何れか一方のみを球面収差補正値算出部４０に出力してもよいし、両方を出力してもよい。

次に、Ｓ３０３で、球面収差補正値算出部４０は、データ変換部３０から、ＦＥＳ、ＳＵＭ信号の何れか、もしくは両方を取得すると、当該取得したＦＥＳ、ＳＵＭ信号から球面収差補正値ＢＥを設定する。ここで、ターゲット層をＬ０とすると、球面収差補正値算出部４０が設定する球面収差補正値ＢＥ＝ＢＥ０＋αである。そして、球面収差補正値算出部４０は、設定した球面収差補正値ＢＥを光学ヘッド制御部１０に出力する。

そして、光学ヘッド制御部１０は、球面収差補正値算出部４０から、球面収差補正値ＢＥを取得すると、球面収差補正部１２は、球面収差補正値ＢＥに基づいて、コリメータレンズ２２の光軸方向の位置を調整することにより、レーザ光２５の球面収差を補正する。これにより、ターゲット層検知部３１がターゲット層を検知する。

次に、Ｓ３０４で、光学ヘッド制御部１０は、光学ヘッド２０に対して、ターゲット層のフォーカス引き込みを開始するためのフォーカス引き込み指示を出力する。ここでは、光学ヘッド制御部１０は、Ｌ０へのフォーカス引き込みを行うためのフォーカス引き込み指示を光学ヘッド２０に出力する。そして、光学ヘッド２０は、光学ヘッド制御部１０から出力されるフォーカス引き込み指示を取得すると、Ｌ０へのフォーカス引き込みを開始する。

そして、Ｓ３０５で、データ変換部３０は、フォーカス引き込みが開始されてから、ディテクタ２７から出力される電気信号を取得し、ＦＥＳ、ＳＵＭ信号に変換する。そして、ターゲット層検知部３１は、データ変換部３０が変換したＦＥＳ、またはＳＵＭ信号から、フォーカス引き込みが成功したか否かを判定する。

ターゲット層検知部３１はフォーカス引き込みが成功したと判定した場合（Ｓ１０５のＹＥＳ）、球面収差補正を終了する。また、ターゲット層検知部３１はフォーカス引き込みが失敗したと判定した場合（Ｓ１０５のＮＯ）、データ変換部３０は、球面収差補正値算出部４０にＦＥＳ、ＳＵＭ信号を出力する。

次に、Ｓ３０６で、球面収差補正値算出部４０は、再度、αの値を変更することにより球面収差補正値ＢＥを変更する。そして、球面収差補正値算出部４０は、変更した球面収差補正値ＢＥを光学ヘッド制御部１０に出力する。そして、球面収差補正部１２は、球面収差補正値算出部４０から取得した球面収差補正値ＢＥにより、コリメータレンズ２２の光軸方向の位置を調整し、球面収差補正を行う。そして、Ｓ３０４に戻る。

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、記録層が多層化された光ディスクからの反射光の強度に応じて、所望の記録層からの反射光を検知し、フォーカス引き込みができるので、記録層が多層化された光ディスクを再生記録する光ディスク装置に利用することができる。

１ 光ディスク装置
１０ 光学ヘッド制御部
１１ フォーカスサーボ制御部
１２ 球面収差補正部（球面収差補正手段）
１３ 再生パワー制御部
２０ 光学ヘッド
２２ コリメータレンズ（球面収差補正手段）
２３ 対物レンズ
２５ レーザ光
２７ ディテクタ
３０ データ変換部
３１ ターゲット層検知部
４０ 球面収差補正値算出部
６０ 第１記録層（記録層、基準記録層）
６１ 中間層
６２ 第２記録層（記録層）
６３ カバー層（保護層）
６５ 光ディスク（光記録媒体）
６６ 光ディスク（光記録媒体）

Claims (3)

1. 保護層と、複数の記録層とが配された光記録媒体に対してレーザ光を入射させ、上記複数の記録層からの上記レーザ光の反射光の強度に基づいて、上記複数の記録層のうち、情報の記録または再生を行う記録層を検知する光ディスク装置であって、
   上記レーザ光に生じる球面収差を、上記反射光の強度に基づいて補正する球面収差補正手段を備え、
   上記球面収差補正手段は、上記複数の記録層のうち、上記保護層から最も離れて配された記録層である基準記録層に対する球面収差を、上記基準記録層が配された位置に対して、上記保護層が配された位置とは逆の位置に合わせた球面収差補正値で補正し、
   さらに、上記光記録媒体からの反射光の強度から上記球面収差補正値を算出する球面収差補正値算出手段を備え、
   上記球面収差補正手段は、上記球面収差補正値算出手段が算出した球面収差補正値に基づいて、上記球面収差を補正することを特徴とする光ディスク装置。
2. 上記レーザ光の強度の制御を行うレーザ光強度制御手段を備え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. 保護層と、複数の記録層とが配された光記録媒体に対してレーザ光を入射させ、上記複数の記録層からの上記レーザ光の反射光の強度に基づいて、上記複数の記録層のうち、情報の記録または再生を行う記録層を検知する光ディスク記録再生方法であって、
   上記レーザ光に生じる球面収差を、上記反射光の強度に基づいて補正する球面収差補正ステップを含み、
   上記球面収差補正ステップでは、上記複数の記録層のうち、上記保護層から最も離れて配された記録層である基準記録層に対する球面収差を、上記基準記録層が配された位置に対して、上記保護層が配された位置とは逆の位置に合わせた球面収差補正値で補正し、
   さらに、上記光記録媒体からの反射光の強度から上記球面収差補正値を算出する球面収差補正値算出ステップを含み、
   上記球面収差補正ステップでは、上記球面収差補正値算出ステップで算出した球面収差補正値に基づいて、上記球面収差を補正することを特徴とする光ディスク記録再生方法。

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