JP5153569B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスク装置に関し、特に、記録層を複数有する光ディスクに対応可能な光ディスク装置に用いて好適なものである。

近年、光ディスクの高容量化が進められている。光ディスクの高容量化は、一つのディスク内に複数の記録層を配することにより実現できる。たとえば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やブルーレイディスクでは、片面に２つの記録層を有するマルチレイヤータイプのディスクが商品化されている。記録層の層数を３層以上にすると、光ディスクの容量をさらに増加させることができる。

一方、複数の記録層を有する光ディスクを扱う光ディスク装置においては、目標アドレスから記録および再生を行うために、目標記録層（ターゲット層）に対するフォーカス引き込みが行われる。フォーカス引き込み時には、フォーカスエラー信号上のＳ字カーブが参照される。フォーカス引き込み動作時に現れたＳ字カーブの個数をカウントすることにより、現在、フォーカス位置がどの記録層上にあるかが判定される。光ディスク内に配された記録層の層数が少ない場合、各記録層に対するＳ字カーブは略同じ振幅を有する。このため、記録層のカウントが適正に行われ、フォーカス引き込みは問題なく行われる。
特開平９−３２０１７８号公報

しかしながら、光ディスク内に配された記録層の層数が多くなると、ディスク表面から各記録層までの距離が大きく異なり、フォーカス位置の移動に応じて、レーザ光に生じる収差が大きく変化する。これに対応するために、この種の光ディスクを扱う光ディスク装置では、収差補正用の光学素子（ビームエキスパンダ、等）が光学系に配置される。記録・再生動作時には、それに先立って、ビームエキスパンダがターゲット記録層に対応する位置に駆動される。

ところが、フォーカス引き込み時には、通常、ビームエキスパンダは駆動されず、イニシャル位置に固定された状態とされる。このため、レーザ光に生じる収差の影響から、記録層によってはＳ字カーブの振幅がかなり小さくなってしまう。この場合、Ｓ字カーブのミスカウントが起こり易くなり、結果、ターゲット層へのフォーカス引き込みが適正に行われなくなるとの問題が生じる。

かかる問題を、図１２を用いて説明する。

図１２（ａ）は、最も手前の記録層において収差が抑制されるようにビームエキスパンダが固定された状態でフォーカス引き込みが行われた場合の、フォーカスエラー信号の変化を示す図である。この場合、最も手前の記録層においては、フォーカスエラー信号のＳ字カーブの振幅は、Ｓ字カーブをカウントするに十分な大きさを有する。ところが、フォーカス位置が奥に進むにつれて、他の記録層に対するＳ字カーブの振幅は小さくなり、このため、振幅の小さい奥側の記録層については、Ｓ字カーブが検出されずに、記録層の存在が見過ごされることが起こり得る。

図１２（ｂ）は、フォーカスエラー信号のＳ字カーブのPeak to Peak値（最大値と最小値の差。以下、「ＰＰ値」と略）が、表面からの距離によって変化することを示す図である。ビームエキスパンダが最適となる記録層（最適記録層）において、Ｓ字カーブのＰＰ値は最大となるが、かかる記録層から離れるに従って、Ｓ字カーブのＰＰ値は小さくなる。すなわち、最適記録層から大きく離れた位置では、Ｓ字カーブが検出され難くなり、記録層の存在が見過ごされ易くなる。

なお、上記問題は、フォーカス引き込み時にビームエキスパンダを追従させることによって解決され得る。しかしながら、記録層の層数が多くなると、ビームエキスパンダを微細に駆動する必要があり、このように駆動可能なモータを用いると、ビームエキスパンダの駆動速度はフォーカス引き込みの速度に比べて数段遅くなる。よって、フォーカス引き込み時にビームエキスパンダを同時駆動したとしても、やはり、記録層によってはＳ字カーブの振幅が小さくなり、検出漏れが起こり得る。

本発明は、上記課題を解消するためになされたものであり、記録層の層数が多くなっても適正にターゲット層に対するフォーカス引き込みを行うことができる光ディスク装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、積層方向に複数の記録層を有するディスクに対し情報を記録および／もしくは再生する光ディスク装置において、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光をディスク上に収束させる対物レンズと、前記対物レンズを駆動するアクチュエータと、前記ディスクによって反射された前記レーザ光を受光する光検出器と、前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を前記対物レンズに導くとともに前記ディスクによって反射された前記レーザ光を前記光検出器に導く光学系と、前記光検出器からの信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する演算回路と、前記フォーカスエラー信号に基づいて前記アクチュエータを駆動するとともに前記アクチュエータを前記対物レンズの光軸方向に駆動して前記ディスクに対するフォーカスサーチを行うサーボ回路と、前記フォーカスサーチの際に前記フォーカスエラー信号上に現れるＳ字カーブの振幅を調整する振幅調整回路と、前記レーザ光の光軸方向に駆動されて、前記ディスク上に収束されるレーザ光の収差を補正するエキスパンダとを備え、フォーカスサーチ時において、前記エキスパンダが、前記ディスクの最も手前の記録層に対して再生信号が最適となる位置に固定され、前記振幅調整回路は、前記各記録層に対応する各Ｓ字カーブの振幅が前記Ｓ字カーブ検出のための閾値よりも大きくなるよう、前記アクチュエータの駆動位置に応じて前記フォーカスエラー信号のゲインを変化させることを特徴とする。

請求項２の発明は、積層方向に複数の記録層を有するディスクに対し情報を記録および／もしくは再生する光ディスク装置において、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光をディスク上に収束させる対物レンズと、前記対物レンズを駆動するアクチュエータと、前記ディスクによって反射された前記レーザ光を受光する光検出器と、前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を前記対物レンズに導くとともに前記記録媒体によって反射された前記レーザ光を前記光検出器に導く光学系と、前記光検出器からの信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する演算回路と、前記フォーカスエラー信号に基づいて前記アクチュエータを駆動するとともに前記前記アクチュエータを前記対物レンズの光軸方向に駆動して前記ディスクに対するフォーカスサーチを行うサーボ回路と、前記フォーカスサーチの際に前記フォーカスエラー信号上に現れるＳ字カーブを検出するための閾値を調整する閾値調整回路と、前記レーザ光の光軸方向に駆動されて、前記ディスク上に収束されるレーザ光の収差を補正するエキスパンダとを備え、フォーカスサーチ時において、前記エキスパンダが、前記ディスクの最も手前の記録層に対して再生信号が最適となる位置に固定され、前記閾値調整回路は、前記各記録層に対応する各Ｓ字カーブの振幅よりも小さくなるよう、前記アクチュエータの駆動位置に応じて前記閾値を変化させることを特徴とする。

以上のとおり本発明によれば、記録層の層数が多くなっても適正にターゲット層に対するフォーカス引き込みを行うことができる光ディスク装置を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。本実施の形態は、厚み方向に複数の記録層が積層された光ディスクに対応可能な光ディスク装置に本発明を適用したものである。

＜実施例１＞
図１に実施の形態に係る光ピックアップの構成を示す。同図（ａ）は、対物レンズ１０８を除く光学系の平面図、同図（ｂ）は、立ち上げミラー１０７と対物レンズ１０８の部分の側面図である。

図において、半導体レーザ１０１は、所定波長のレーザ光を出射する。コリメートレンズ１０２は、半導体レーザ１０１から出射されたレーザ光を平行光に変換する。偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０３は、コリメートレンズ１０２側から入射するレーザ光を略全反射し、１／４波長板１０４側から入射するレーザ光を略全透過する。

１／４波長板１０４は、ＰＢＳ１０３側から入射するレーザ光を円偏光に変換するとともに、エキスパンダ１０５側から入射するレーザ光を、ＰＢＳ１０３側から入射するレーザ光の偏光方向に垂直な偏光方向に変換する。よって、１／４波長板１０４側からＰＢＳ１０３に入射するレーザ光は、ＰＢＳ１０３を略全透過し、アナモレンズ１０９へと導かれる。

エキスパンダ１０５は、凹レンズと凸レンズの組み合わせからなり、このうち一方のレンズがアクチュエータ１０６によって光軸方向に駆動される。ここで、アクチュエータ１０６は、モータおよびリードスクリュー等を備え、レーザ光の収差を補正するためのサーボ信号に応じて駆動される。

エキスパンダ１０５を透過したサーボ光は、立ち上げミラー１０７に入射する。立ち上げミラー１０７は、エキスパンダ１０５側から入射されたレーザ光を対物レンズ１０８に向けて反射する。反射されたレーザ光は、対物レンズ１０８によって収束され、光ディスク１０に照射される。

光ディスク１０は、厚み方向に複数の記録層を有する。また、最奥の記録層には、ディスク最内周部にＢＣＡ（Burst Cutting Area）が配されている。ＢＣＡには、記録層をディスク円周方向に間欠的に消失させることによって、記録層の層数に関する情報など、ディスクに関する所定の情報が記録されている。

光ディスク１０に照射されたレーザ光は、光ディスク１０中に配された記録層によって反射される。反射されたレーザ光は、上記光路を逆行した後、ＰＢＳ１０３を透過し、アナモレンズ１０９に入射する。

アナモレンズ１０９は、入射されたレーザ光に非点収差を導入する。光検出器１１０は、非点収差が導入されたレーザ光を受光して検出信号を出力する。光検出器１１０には、レーザ光を受光する４分割センサが配されている。４分割センサから出力される信号から、非点収差法によりフォーカスエラー信号が生成され、また、１ビームプッシュプル法によりトラッキングエラー信号が生成される。

対物レンズ１０８は、ホルダ１２１に装着されている。ここで、ホルダ１２１は、対物レンズアクチュエータ１２２によって、フォーカス方向およびトラッキング方向に駆動される。対物レンズアクチュエータ１２２は、従来周知のコイルと磁気回路から構成され、このうちコイルがホルダ１２１に装着されている。

対物レンズアクチュエータ１２２にサーボ信号が供給されることにより、対物レンズ１０８が、ホルダ１２１と一体的に、フォーカス方向およびトラッキング方向に変位される。これにより、レーザ光が照射目標の記録層に収束される。

図２は、光ディスク装置の要部構成を示す図である。図示の如く、光ディスク装置は、エンコーダ１と、変調回路２と、レーザ駆動回路３と、光ピックアップ装置４と、信号演算回路５と、復調回路６と、デコーダ７と、サーボ回路８と、コントローラ９を備えている。なお、光ピックアップ装置４は、図１に示す光学系を備えている。

エンコーダ１は、入力された記録データに対し誤り訂正符号の付加等のエンコード処理を施し、変調回路２へ出力する。変調回路２は、入力された記録データに変調を施し、さらに記録信号を生成してレーザ駆動回路３に出力する。

レーザ駆動回路３は、光ピックアップ装置４内に配された半導体レーザ１０１をコントローラ９からの指令に応じて駆動する。すなわち、コントローラ９から記録指令が入力されると、レーザ駆動回路３は、変調回路２から入力される記録信号に応じてレーザ光が変調されるよう半導体レーザ１０１を駆動する。また、再生時において、レーザ駆動回路３は、所定パワーにてレーザ光を出射するよう半導体レーザ１０１を駆動する。

信号演算回路５は、光ピックアップ装置４内に配された光検出部１１０からの出力信号を演算処理して、再生信号、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成し、これらをそれぞれ対応する回路に出力する。なお、フォーカスエラー信号は、コントローラ９からの指令に応じて調整される。かかる調整については、追って、図３を参照して説明する。

復調回路６は、信号演算回路５から入力された再生ＲＦ信号を復調して再生データを生成し、デコーダ７に出力する。デコーダ７は、復調回路６から入力された再生データに対し誤り訂正等のデコード処理を施し、これを後段回路（図示せず）に出力する。また、デコーダ７は、システムリードインおよびデータリードインから再生したデータをコントローラ９に出力する。

サーボ回路８は、信号演算回路５から入力されるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号をもとに、対物レンズアクチュエータ１２２を制御する。また、サーボ回路８は、信号演算回路５から入力される再生信号をモニタし、かかる再生信号が最良となるように、光ピックアップ装置４内のアクチュエータ１０６を制御する。さらに、サーボ回路８は、コントローラ９からの指令に応じて、光ディスク１０のスピンドルモータの回転制御を行う。

図３は、信号演算回路５、サーボ回路８、コントローラ９の構成のうち、フォーカス動作に関連する部分の構成を示す図である。

図示の如く、信号演算回路５は、加算器２１、２２と、減算器２３と、ＶＣＡ（Voltage Control Amp）２４と、スイッチ２５と、ＬＰＦ（Low Pass Filter）２６と、ＡＧＣ（Auto Gain Control）２７を備えている。また、サーボ回路８は、スイッチ３１と、ＬＰＦ（Low Pass Filter）３２と、バッファアンプ３３と、ドライバ３４を備えている。また、コントローラ９は、サーチ電圧生成部９ａとゲイン倍率生成部９ｂを有する。

加算器２１、２２は、光検出器１１０の対角線上に配された２組の受光面の受光量をそれぞれ加算し、減算器２３に出力する。減算器２３は、入力された信号を減算して、ＶＣＡ２４に出力する。ＶＣＡ２４は、減算器２３から入力されるフォーカスエラー信号をスイッチ２５から供給されるゲイン倍率信号に応じた電圧信号に変換する。ＶＣＡ２４からの電圧信号（フォーカスエラー信号）は、コントローラ９とスイッチ３１に供給される。スイッチ２５は、コントローラ９からの信号（図示せず）に応じて、ＬＰＦ２６およびＡＧＣ２７の何れか一方からのゲイン倍率信号をＶＣＡ２４に供給する。ＬＰＦ２６は、ゲイン倍率生成部９ｂから入力されるゲイン倍率波形の高周波成分をカットする。ＡＧＣ２７は、通常の記録再生動作時のゲイン倍率信号をスイッチ２５に供給する。

ＬＰＦ３２は、サーチ電圧生成部９ａから入力されるサーチ波形の高周波成分をカットする。バッファアンプ３３は、サーチ電圧信号のインピーダンスを適正に修正し、スイッチ３１に出力する。スイッチ３１は、フォーカスサーチ時には、バッファアンプ３３から入力されるサーチ電圧信号をドライバ３４に供給し、フォーカスサーボ時にはＶＣＡ２４から入力されるフォーカスエラー信号をドライバ３４に供給する。ドライバ３４は、スイッチ３１から入力される信号に応じて駆動信号を生成し、生成した駆動信号を対物レンズアクチュエータ１２２に出力する。これにより、対物レンズ１０８がフォーカス方向に駆動される。

ゲイン倍率生成部９ｂは、ゲイン倍率信号を生成してＬＰＦ２６に出力する。サーチ電圧生成部９ａは、サーチ電圧信号を生成してＬＰＦ３２に出力する。ゲイン倍率信号とサーチ電圧信号の詳細については、追って、図４を参照して説明する。

以下、フォーカスサーチ動作とフォーカスサーボ動作について説明する。

まず、フォーカスサーチ時の動作について説明する。

フォーカスサーチ時において、スイッチ２５および３１は、図３に示す接続状態に設定される。すなわち、スイッチ２５の端子２５ａと２５ｂが接続され、スイッチ３１の端子３１ａと３１ｂ、端子３１ｄと３１ｅが接続される。

この状態で、サーチ電圧信号がサーチ電圧生成部９ａからＬＰＦ３２に入力される。サーチ電圧信号は、ＬＰＦ３２によって高周波数成分が除去された後、バッファアンプ３３に入力される。その後、サーチ電圧信号は、バッファアンプ３３によってインピーダンスが適正化され、ドライバ３４に入力される。これにより、対物レンズ１０８がフォーカス方向に駆動される。

こうして対物レンズ１０８が駆動されることにより、ＶＣＡ２４から出力されるフォーカスエラー信号上にＳ字カーブが現れる。かかるフォーカスサーチ動作時には、サーチ電圧信号に同期して、ゲイン倍率信号が、ゲイン倍率生成部９ｂからＬＰＦ２６に出力される。ゲイン倍率信号は、ＬＰＦ２６によって高周波数成分が除去された後、ＶＣＡ２４に入力される。入力されたゲイン倍率信号に応じて、ＶＣＡ２４により、フォーカスエラー信号のゲイン調整が行われる。ゲイン調整後のフォーカスエラー信号は、コントローラ９に入力される。

コントローラ９は、ゲイン調整されたフォーカスエラー信号を用いて、フォーカスサーチ時に横切った記録層の数をカウントする。具体的には、フォーカスエラー信号上に現れるＳ字カーブをカウントし、現在、フォーカス位置がどの記録層上にあるかを判定する。このとき、ゲイン調整されたフォーカスエラー信号が用いられるため、Ｓ字カーブのミスカウントの発生が抑制される。これについては、追って、図５を参照して説明する。

コントローラ９は、Ｓ字カーブのカウント数がターゲット層に対応する数になったときに、フォーカスサーチを終了し、フォーカスサーボに切り替える。なお、Ｓ字カーブの検出は、フォーカスエラー信号が、所定の閾値を超えたかによって行われる。本実施例では、Ｓ字カーブ検出用の閾値（以下、「検出閾値」という）は、所定のレベルに固定されている。

次に、フォーカスサーボ時の動作について説明する。

フォーカスサーボ時において、スイッチ２５の端子２５ａと２５ｃが接続され、スイッチ３１の端子３１ａと３１ｃ、端子３１ｄと３１ｆが接続される。

ＡＧＣ２７から出力される信号によって、ＶＣＡ２４において、フォーカスエラー信号に対して適切なゲイン調整が行われる。ゲイン調整されたフォーカスエラー信号は、スイッチ３１を介してドライバ３４に入力される。ドライバ３４は、入力されたフォーカスエラー信号に応じて、対物レンズアクチュエータ１２２に対し、フォーカスサーボを行う。すなわち、ターゲット層上においてフォーカスエラー信号が０となるよう対物レンズアクチュエータ１２２の位置が適正化される。

次に、上記サーチ電圧信号とゲイン倍率信号の詳細について説明する。なお、以下では、便宜上、記録層が４層であるときのサーチ電圧信号とゲイン倍率信号が示されている。

図４（ａ）は、サーチ電圧生成部９ａの出力信号（図３の地点Ｐ１におけるサーチ電圧信号）を示す図である。図示の如く、サーチ電圧信号は、時間の経過とともに階段状に変化する信号となっている。このようにサーチ電圧信号が時間によって変化することにより、対物レンズアクチュエータ１２２に印加されるフォーカス方向の駆動電圧が変化し、結果、対物レンズ１０８の位置が変化する。

時間とともにサーチ電圧信号が増加する期間において対物レンズ１０８がディスク表面に近づけられ、これに伴い、レーザ光のフォーカス位置がディスク表面から最も奥の記録層へと移動される。図４（ａ）の信号波形では、レーザ光のフォーカス位置が最奥の記録層に相当する位置まで移動された後も、さらに、サーチ電圧信号が１ステップ増加され、レーザ光のフォーカス位置が奥側に移動される。これにより、必ず最奥の記録層にフォーカス位置が到達するようになり、最奥の記録層の検出漏れが防止される。

対物レンズ１０８は、時間とともにサーチ電圧信号が減少する期間においてディスク表面から離れる。時間とともにサーチ電圧信号が増加する期間においてフォーカス引き込みができなかった場合には、この期間に続く、時間とともにサーチ電圧信号が減少する期間において、フォーカス引き込みがリトライされる。この期間においてもフォーカス引き込みができなかった場合には、さらに、これに続く、サーチ電圧信号が増加する期間において、フォーカス引き込みがリトライされる。以降、同様に、フォーカス引き込みのリトライが、所定回数繰り返される。

図４（ｂ）は、ゲイン倍率生成部９ｂからの出力信号（図３の地点Ｐ２におけるゲイン倍率信号）を示す図である。なお、この信号波形は、エキスパンダ１０５が、最も手前の記録層に対して再生信号が最適となる位置に設定されているときのものである。図示の如く、ゲイン倍率信号は、同図（ａ）に示されるサーチ電圧信号に同期して、階段状に変化する。具体的には、ゲイン倍率信号は、レーザ光のフォーカス位置が手前から２番目、３番目、４番目の記録層に差し掛かろうとするタイミングで、ステップ状に立ちあげられる。

図５は、フォーカスサーチ時に、対物レンズアクチュエータ１２２が駆動されてサーチ位置（レーザ光のフォーカス位置）が変化するときの、図３の地点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰ４の信号を示すタイミングチャートである。

図５（ａ）および（ｂ）は、図４で示された図の一部である。これらの図を参照して、ゲイン倍率信号は、上記の如く、サーチ位置が手前から２番目、３番目、４番目の記録層に差し掛かろうとするタイミングで、ステップ状に立ちあげられる。

図５（ｃ）は、ゲイン調整される前のフォーカスエラー信号を示す図である。同図（ｄ）は、同図（ｃ）に示されるフォーカスエラー信号が、同図（ｂ）に示されるゲイン倍率信号によりゲイン調整された後のフォーカスエラー信号を示す図である。

同図（ｃ）を参照して、ゲイン調整前のフォーカスエラー信号上に生じるＳ字カーブは、サーチ位置が奥に向かうに連れて小さくなる。これは、上述の如く、最も手前の記録層に対して再生信号が最適となる位置にエキスパンダ１０５が設定されているためである。

図３の構成例では、図５（ｃ）のフォーカスエラー信号が、図５（ｂ）に示すゲイン倍率信号によってゲイン調整される。これにより、手前から２番目、３番目、４番目の記録層に対するＳ字カーブが、最も手前の記録層に対するＳ字カーブと同等の大きさに増幅される。なお、図５（ｂ）に示すゲイン倍率信号は、図５（ｄ）に示すように各記録層に対するＳ字カーブの振幅が略同じとなるように、ステップの高さが調整されている。

このように、図３の構成によれば、フォーカスサーチ時にフォーカスエラー信号上に現れるＳ字カーブが、どの記録層に対しても検出閾値を上回る振幅とされる。よって、Ｓ字カーブのカウント漏れが抑制され、ターゲット層に対するフォーカス引き込みを円滑かつ適正に行うことができる。

図６（ａ）は、光ディスク装置が実動作される場合の動作フローを示す図である。なお、同図（ｂ）には、フロー途中におけるフォーカスエラー信号の状態が示されている。ここでは、手前から３番目の記録層がターゲット層とされている。

なお、上記では、フォーカスサーチ時にエキスパンダ１０５の位置が固定されていたが、本動作フローでは、フォーカスサーチの開始と同時に、エキスパンダ１０５がイニシャル位置からターゲット層に対応する位置に駆動される。サーボ回路８には、各記録層に対応するエキスパンダ１０５のイニシャル位置からの駆動量が保持されている。なお、エキスパンダ１０５のイニシャル位置は、上記と同様、最も手前の記録層に対応する位置である。

本動作フローでは、このように、フォーカスサーチ時にエキスパンダ１０５が同時駆動されるため、上記のようにエキスパンダ１０５が固定されている場合に比べ、フォーカスサーチ時の収差の発生具合がやや改善される。この点から、本動作フローでは、ゲイン倍率信号のステップ高さが、上記の場合に対し相違している。本動作フローでは、エキスパンダ１０５が同時駆動されることをも考慮して、ゲイン倍率信号のステップ高さが調整される。

図６（ａ）を参照して、Ｓ１０１では、ターゲット層に対応する位置に、エキスパンダ１０５の移動が開始される。同時に、Ｓ１０２において、スイッチ２５、３１がフォーカスサーチ状態に設定され、Ｓ１０３において、フォーカスサーチが開始される。

なお、Ｓ１０２では、スイッチ２５の端子２５ａと２５ｂが接続され、スイッチ３１の端子３１ａと３１ｂ、端子３１ｄと３１ｅが接続される。また、Ｓ１０３では、サーチ電圧信号が対物レンズアクチュエータ１２２に印加され、フォーカスエラー信号がゲイン倍率信号によって調整される。

上述の如く、フォーカスサーチ実行時において、ゲイン調整前のフォーカスエラー信号は、同図（ｂ−１）のようになり、ゲイン調整後のフォーカスエラー信号は、同図（ｂ−２）のようになる。

Ｓ１０４では、同図（ｂ−２）に示されるゲイン調整後のフォーカスエラー信号をもとに、Ｓ字カーブのカウントが行われる。ここで、（ｂ−２）に示されるゲイン調整後のフォーカスエラー信号上には、手前から２、３、４番目の記録層においても、最も手前のＳ字カーブと略等しい振幅のＳ字カーブが現れる。このため、記録層が認識されないことによるミスカウントが抑制され得る。

Ｓ１０５では、Ｓ字カーブのカウントによって、サーチ位置がターゲット層に到達したかが判定される。到達したと判定された場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）は、Ｓ１０６に進み、未到達と判定された場合（Ｓ１０５：ＮＯ）は、Ｓ１０３に戻ってフォーカスサーチを継続する。

Ｓ１０６では、スイッチ３１がフォーカスサーボ状態に設定される。すなわち、スイッチ３１の端子３１ａと３１ｃ、端子３１ｄと３１ｆが接続される。これにより、フォーカスサーボが開始される。このとき、スイッチ２５は、端子２５ａと端子２５ｂが接続された状態が維持される。また、ゲイン倍率生成部９ｂは、サーチ位置がターゲット層に到達したと判定されたとき（Ｓ１０５：ＹＥＳ）のゲイン倍率信号をホールド出力する。よって、フォーカスサーボは、ゲイン倍率生成部９ｂからのゲイン倍率信号にてゲイン調整されたフォーカスエラー信号に基づいて行われる。

なお、Ｓ１０６において、スイッチ３１の切り替えとともにスイッチ２５の切り替えが行われると、以下のような問題が起こり得る。すなわち、エキスパンダ１０５の駆動速度はフォーカスサーチの速度に対して数段遅い。このため、Ｓ１０５にてターゲット記録層にサーチ位置が到達したタイミングにおいて、エキスパンダ１０５の駆動位置は、通常、ターゲット層に対応する位置からかなり手前の位置にある。この場合、レーザ光には大きな収差が発生している。

よって、このとき同時に、スイッチ２５が切り替えられて、ＡＧＣ２７からゲイン倍率信号がＶＣＡ２４に供給されると、フォーカスエラー信号上のＳ字カーブは同図（ｂ−１）と略同じ状態に戻ってしまう。こうなると、その後、エキスパンダ１０５がターゲット層に対応する位置に移動してＳ字カーブが十分な大きさになるまでの間に、フォーカスサーボが外れてしまう惧れがある。

なお、Ｓ１０６にてフォーカスサーボが開始された後も、エキスパンダ１０５は、引き続き、ターゲット記録層に対応する位置に向かって駆動され続ける。このため、レーザ光に生じる収差は、その後、徐々に抑制され、これに伴い、Ｓ字カーブも改善される。すなわち、かかるフォーカスサーボの動作期間において、Ｓ字カーブは、図６（ｂ−３）に示すように、徐々に振幅が大きくなる。

Ｓ１０７では、エキスパンダ１０５がＳ１０１で指示されたターゲット層に対応する位置まで駆動されたかどうか判断される。エキスパンダ１０５の駆動が完了したと判断された場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）は、Ｓ１０８に進み、未完了と判断された場合（Ｓ１０７：ＮＯ）は、完了が待たれる。

エキスパンダ１０５の駆動位置がターゲット層に対応する位置に到達すると、Ｓ１０８において、スイッチ２５がフォーカスサーボ状態に切り替えられる。すなわち、スイッチ２５の端子２５ａと２５ｃが接続される。この状態において、エキスパンダ１０５は、ターゲット層に対応する位置に位置づけられているため、レーザ光の収差は抑制されている。よって、フォーカスエラー信号上のＳ字カーブは、同図（ｂ−４）に示されるように、フォーカスサーボに適する大きさとなる。結果、適正なフォーカスサーボが行われ得る。

記録／再生動作時には、その後、トラッキングサーボが行われ、さらに、収差サーボが行われる。これにより、ターゲット層における再生信号が最適となるよう、エキスパンダ１０５の位置が適正化され、アドレス情報の取得が可能となる。しかる後、目標アドレスへのアクセスが行われ、記録／再生動作が実行される。

なお、Ｓ１０７においてエキスパンダ１０５の移動完了を待つ間に、トラッキングサーボを実行しても良い。こうすると、エキスパンダ１０５の移動完了後、迅速にアドレス情報の取得等を行うことができる。

また、図６（ａ）の動作フローが光ディスクの装着時に行われる場合には、Ｓ１０７においてエキスパンダ１０５の移動完了を待つ間に、ＢＣＡの読み取り試行を行っても良い。光ディスクの装着時には、通常、最初にＢＣＡの読み取りが行われ、続いてシステムリードインおよびデータリードインが読み取られる。よって、光ディスクが装着されると、図６（ａ）の動作フローが、ＢＣＡの位置において行われる。ＢＣＡにはトラックがないため、ＢＣＡ読み取りの際にトラッキングサーボが行われる必要はない。しかしながら、ＢＣＡは最奥の層にあるため、フォーカスサーチおよびフォーカスサーボは行われる必要がある。ＢＣＡは、ディスク周方向に間欠的に記録層を欠落させて情報が記録されているため、ある程度収差が発生した状態でも読み取り可能である。よって、Ｓ１０７においてエキスパンダ１０５が最奥の記録層に対応する位置に移動している途中の段階においても、ＢＣＡの読み取りが可能となり得る。

したがって、Ｓ１０７においてエキスパンダ１０５の移動完了を待つ間に、ＢＣＡの読み取り試行を繰り返せば、エキスパンダ１０５が移動完了となる前に、ＢＣＡが読み取られ得る。この場合、エキスパンダ１０５が移動完了に応じて、迅速に、システムリードイン情報やデータリードイン情報の読み取りへと移行することができる。

以上、本実施例によれば、対物レンズアクチュエータ１２２の駆動に応じて、フォーカスエラー信号のゲイン調整が行われ、Ｓ字カーブの振幅が拡張されるため、フォーカスサーチ時にＳ字カーブのミスカウントが抑制され、ターゲット層に対するレーザ光の引き込みを円滑かつ適正に行うことができる。

＜実施例２＞
上記実施例１では、フォーカスエラー信号がゲイン倍率信号によって調整されることによって、フォーカスサーチ時におけるＳ字カーブのミスカウントが抑制された。本実施例では、フォーカスエラー信号は調整せず、Ｓ字カーブの検出閾値が調整される。

本実施例では、図３の構成のうち、ゲイン倍率生成部９ｂ、ＬＰＦ２６、スイッチ２５が省略される。ＶＣＡ２４には、ＡＧＣ２７からのゲイン倍率信号のみが供給される。また、コントローラ９は、サーチ電圧信号に応じてＳ字カーブの検出閾値を変化させる。

図７は、本実施例におけるフォーカスサーチ動作時のタイミングチャートである。同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図３の地点Ｐ１におけるサーチ電圧信号、コントローラ９にて設定される閾値、および、地点Ｐ３におけるフォーカスエラー信号を示す図である。なお、図７（ａ）は図５（ａ）と同じである。

上記実施例１で述べたように、フォーカスエラー信号は、図７（ｃ）に示されるように、非常に小さい振幅となるＳ字カーブを有する。このため、検出閾値が固定であるとＳ字カーブのカウントが適正に行われない惧れがある。

そこで、本実施例では、Ｓ字カーブの検出閾値がサーチ位置に応じて同図（ｂ）のように変化するよう構成されている。このように検出閾値を変化させることにより、Ｓ字カーブのミスカウントが抑制され得る。すなわち、Ｓ字カーブの振幅に合った検出閾値が用いられるため、振幅の大小に拘わらず、適正なＳ字カーブのカウントが行われる。

以上、本発明の実施例として実施例１、２を例示したが、本発明はこれらに何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施例も、上記以外に種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施例１では、エキスパンダ１０５が最適位置にある記録層以外の全ての記録層に対するＳ字カーブの振幅を拡張するようにしたが、たとえば、図８に示すように、Ｓ字カーブの振幅が検出閾値未満になると想定されるサーチ位置においてのみ、フォーカスエラー信号のゲインを高めるようにしても良い。すなわち、図８の場合には、最奥の記録層に対するＳ字カーブの振幅が検出閾値未満になると想定され、同図（ｂ）のゲイン倍率信号は、最奥の記録層に対応する期間においてのみ、ゲイン倍率が高められている。この場合、同図（ｄ）に示されるように、最奥の記録層に対応するＳ字カーブの振幅が拡張される。

なお、図８の変更例では、手前から３つ目の記録層に対応するＳ字カーブと検出閾値との差（ΔＳ）が小さいため、このＳ字カーブについて検出漏れが起こり得る。よって、これを回避するために、図９に示すように、さらに、検出閾値と振幅の差（ΔＳ）が小さくなると想定されるＳ字カーブ、すなわち、振幅が検出閾値未満になる可能性があると想定される手前から３つ目のＳ字カーブのサーチ位置においても、フォーカスエラー信号のゲインを高め、Ｓ字カーブの検出漏れをより確実に回避できるようにしても良い。

また、上記実施例２では、エキスパンダ１０５が最適位置にある記録層以外の全ての記録層に対するＳ字カーブの位置において検出閾値を低くしたが、たとえば、図１０に示すように、Ｓ字カーブの振幅が通常の検出閾値よりも小さくなると想定されるサーチ位置においてのみ、検出閾値を低下させるようにしても良い。すなわち、図１０の場合には、最奥の記録層に対するＳ字カーブの振幅が通常の検出閾値未満になると想定され、同図（ｂ）に示すように、最奥の記録層に対応する期間においてのみ、検出閾値が低下されている。

なお、この場合も、手前から３つ目の記録層に対応するＳ字カーブと通常の検出閾値との差（ΔＳ）が小さいため、このＳ字カーブについて検出漏れが起こり得る。よって、これを回避するために、図１１に示すように、さらに、通常の検出閾値との差（ΔＳ）が小さい振幅のＳ字カーブ、すなわち、振幅が検出閾値未満になる可能性のある手前から３つ目のＳ字カーブのサーチ位置においても検出閾値を低下させ、Ｓ字カーブの検出漏れをより確実に回避できるようにしても良い。

この他、上記実施例１、２において、フォーカスサーチ時のエキスパンダ１０５のイニシャル位置は、最も手前の記録層において再生信号が最適となる位置とされたが、他の記録層に対応する位置とされても良い。なお、サーチ位置が各記録層にあるときの収差の発生状況は、そのときのエキスパンダ１０５の位置に応じて変化する。このため、上記実施例１において、フォーカスエラー信号に適用されるべきゲイン倍率信号は、フォーカスサーチ時にエキスパンダ１０５がどの位置をイニシャル位置とするか応じて変化させる必要がある。よって、イニシャル位置が上記と異なる場合には、それに応じて、ゲイン倍率信号のステップパターンを適宜調整する必要がある。

なお、上記実施例１では、フォーカスサーチ開始時にエキスパンダ１０５が常に同じ位置にあるとして説明を行ったが、フォーカスサーチ開始時のエキスパンダ１０５の位置が固定されていなくても良い。この場合には、あらかじめ、各層に対応する位置にエキスパンダ１０５があるときのゲイン倍率信号のパターンが、コントローラ９内のゲイン倍率生成部９ｂに記憶され、フォーカスサーチ時には、そのときのエキスパンダ１０５の位置に応じたゲイン倍率信号パターンを用いて、上述のフォーカスサーチ動作が実行される。

こうすると、記録層から記録層へとジャンプする際のフォーカスサーチが円滑に行えるため、迅速かつ適正にターゲット層へのフォーカス引き込みが行われ得る。同様に、上記実施例２においても、エキスパンダ１０５の位置毎に、閾値のパターンを変えてフォーカスサーチを実行するようにしても良い。

また、図６（ａ）のＳ１０７、Ｓ１０８においては、エキスパンダ１０５がターゲット層に対応する位置に完全に移動するよりも前に、スイッチ２５をサーボ位置に切り替えて、ＡＧＣ２７からのゲイン倍率信号をＶＣＡ２４に供給するようにしても良い。こうすると、図６（ｂ−３）のようにＳ字カーブが過度に大きくなる前に、Ｓ字カーブを通常の大きさ程度とすることができる。また、Ｓ１０８へとより早くステップが進むため、記録および再生の実行がより早く開始され得る。

なお、上記実施例１およびその変更例の何れにおいても、ゲイン調整が行われたＳ字カーブの振幅は、エキスパンダ１０５が最適位置にある記録層に対応するＳ字カーブの振幅に揃えられる必要はなく、検出閾値との関係で検出漏れがないような振幅に拡張されれば良い。すなわち、各Ｓ字カーブに対するゲイン倍率は、拡張後の振幅が検出閾値を上回る限り、適宜自由に設定可能である。また、上記実施例２およびその変更例においても、通常の検出閾値よりも低下された検出閾値は、対応するＳ字カーブの振幅よりも小さい限り、適宜自由に設定可能である。

なお、上記実施例では、記録層の数が４層であることを例に挙げて説明を行ったが、これ以外の層数の光ディスクを扱う場合にも、本発明を適宜適用可能である。サーチ電圧信号とゲイン倍率信号は、記録層の層数に応じて変化させれば良い。この場合、想定される最高の層数に対応可能なサーチ電圧信号とゲイン倍率信号を用いれば、最高層数以下の全ての層数の光ディスクに対応可能である。

なお、図５には、便宜上、層毎に１ステップずつ変化するようサーチ電圧信号とゲイン倍率信号を示したが、これらの信号は、必ずしも、各層に一つのステップが対応づけられている必要はない。サーチ電圧信号は、サーチ位置を徐々に変化させ得るものであれば良く、また、ゲイン倍率信号は、図１２（ｂ）に示す特性を打ち消すような波形となれば良い。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

実施例１に係る光ピックアップ装置の構成を示す図 実施例１に係る光ディスク装置の要部構成を示す図 実施例１に係るフォーカス動作に関連する回路構成を示す図 実施例１に係るサーチ電圧信号とゲイン倍率信号の波形を示す図 実施例１に係るフォーカスエラー信号に対するゲイン調整を説明する図 実施例１に係る実動作時のフローとフォーカスエラー信号の状態を示す図 実施例２に係るフォーカスエラー信号に対する検出閾値を説明する図 実施例１の変更例に係るフォーカスエラー信号に対するゲイン調整を説明する図 実施例１の他の変更例に係るフォーカスエラー信号に対するゲイン調整を説明する図 実施例２の変更例に係るフォーカスエラー信号に対する検出閾値を説明する図 実施例２の他の変更例に係るフォーカスエラー信号に対する検出閾値を説明する図 収差によってフォーカスエラー信号が変化することを説明する図

符号の説明

５ … 信号演算回路（演算回路）
８ … サーボ回路
９ … コントローラ（閾値調整回路）
９ｂ … ゲイン倍率生成部（振幅調整回路）
１０ … 光ディスク（ディスク）
１０１ … 半導体レーザ（レーザ光源）
１０８ … 対物レンズ
１１０ … 光検出器
１２２ … 対物レンズアクチュエータ（アクチュエータ）

Claims (2)

1. 積層方向に複数の記録層を有するディスクに対し情報を記録および／もしくは再生する光ディスク装置において、
   レーザ光源と、
   前記レーザ光源から出射されたレーザ光をディスク上に収束させる対物レンズと、
   前記対物レンズを駆動するアクチュエータと、
   前記ディスクによって反射された前記レーザ光を受光する光検出器と、
   前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を前記対物レンズに導くとともに前記ディスクによって反射された前記レーザ光を前記光検出器に導く光学系と、
   前記光検出器からの信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する演算回路と、
   前記フォーカスエラー信号に基づいて前記アクチュエータを駆動するとともに前記アクチュエータを前記対物レンズの光軸方向に駆動して前記ディスクに対するフォーカスサーチを行うサーボ回路と、
   前記フォーカスサーチの際に前記フォーカスエラー信号上に現れるＳ字カーブの振幅を調整する振幅調整回路と、
   前記レーザ光の光軸方向に駆動されて、前記ディスク上に収束されるレーザ光の収差を補正するエキスパンダとを備え、
   フォーカスサーチ時において、前記エキスパンダが、前記ディスクの最も手前の記録層に対して再生信号が最適となる位置に固定され、前記振幅調整回路は、前記各記録層に対応する各Ｓ字カーブの振幅が前記Ｓ字カーブ検出のための閾値よりも大きくなるよう、前記アクチュエータの駆動位置に応じて前記フォーカスエラー信号のゲインを変化させる、ことを特徴とする光ディスク装置。
2. 積層方向に複数の記録層を有するディスクに対し情報を記録および／もしくは再生する光ディスク装置において、
   レーザ光源と、
   前記レーザ光源から出射されたレーザ光をディスク上に収束させる対物レンズと、
   前記対物レンズを駆動するアクチュエータと、
   前記ディスクによって反射された前記レーザ光を受光する光検出器と、
   前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を前記対物レンズに導くとともに前記記録
   媒体によって反射された前記レーザ光を前記光検出器に導く光学系と、
   前記光検出器からの信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する演算回路と、
   前記フォーカスエラー信号に基づいて前記アクチュエータを駆動するとともに前記前記アクチュエータを前記対物レンズの光軸方向に駆動して前記ディスクに対するフォーカスサーチを行うサーボ回路と、
   前記フォーカスサーチの際に前記フォーカスエラー信号上に現れるＳ字カーブを検出するための閾値を調整する閾値調整回路と、
   前記レーザ光の光軸方向に駆動されて、前記ディスク上に収束されるレーザ光の収差を補正するエキスパンダとを備え、
   フォーカスサーチ時において、前記エキスパンダが、前記ディスクの最も手前の記録層に対して再生信号が最適となる位置に固定され、前記閾値調整回路は、前記各記録層に対応する各Ｓ字カーブの振幅よりも小さくなるよう、前記アクチュエータの駆動位置に応じて前記閾値を変化させる、
   ことを特徴とする光ディスク装置。

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