WO2003063150A1

WO2003063150A1 - Unite de disque optique

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Publication number: WO2003063150A1
Application number: PCT/JP2003/000447
Authority: WO
Inventors: Kenji Fujiune; Katsuya Watanabe; Shinichi Yamada; Yuichi Kuze; Kenji Kondo
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2003-07-31
Also published as: JP4326960B2; CN1623193A; KR100628615B1; US20050083798A1; EP1469463A1; EP1469463A4; KR20040073583A; US7307933B2; EP1469463B1; JPWO2003063150A1; DE60327992D1; CN1311447C

Description

光ディスク装置

技術分野本発明は、回転している円盤状の情報担体（以下、「光デイス明

ク」と称する。）に対するデータの記録、および /または、光ディ田

スクに記録されたデータの再生を行う光ディスク装置に関する。特に、本発明は、起動時に複数種類の光ディスクを判別することができる光ディスク装置に関している。

背景技術光ディスクのデータは、比較的弱い一定の光量の光ビー厶を回転する光ディスクに照射し、光ディスクによって変調された反射光を検出することによって再生される。一方、記録可能な光ディスクにデータを記録する揚合、記録すべきデータに麻じて光量を変調した光ビームを光ディスクに照射し、それによつて記録材料膜の特性を局所的に変化させることによってデータの書き込みを行う。このような光ディスクの記録および再生は、例えぱ特開昭 5 2 - 8 0 8 0 2号公報などに記載されている。再生専用の光ディスクには、光ディスクの製造段階でピッ卜による情報が予めスパイラル状に記録されている。これに対して、記録および再生の両方が可能な光ディスクでは、スパイラル状の凹部または凸部構造を有するトラックが形成され基材表面に、光学的にデータの記録再生が可能な記録材料膜が蒸着等の方法によって堆積されている。

なお、ピッ卜の深さまたは高さ、卜ラックの凹部の深さまは凸部の高さ、および、記録材料膜の厚さは、光ディスク基材の厚さに比べて極めて小さい。このめ、光ディスクにおいてデータが記録されてし、る部分は、 2次元的な面を構成しており、本明細書では「記録面」と称される。光ディスクは、このような記録面を少なくとち 1つ有している。

記録および再生の両方が可能な光ディスクにデータを記録するとき、または、このような光ディスクに記録されデータを再生するとき、光ビームが記録面上で常に所定の収束伏態となる必要がある _£ このめには、「フォーカス制御」と「卜ラッキング制御」とが必要となる。「フォーカス制御」は、光ビームの焦点の位置を光ディスクの面に対する法線の方向（以下、「フォーカス方向」と称する。）に制御することであり、トラッキング制御とは、光ビームが所定の卜ラック上に位置するように光ディスクの半径方向（以下、「卜ラッキング方向」と称する。）に制御することである。

次に、図 1 を参照しながら、従来の光ディスク装置を説明する。図 1の光ディスク装置は、装填され光ディスク 1 に対するデータの書き込みおよび Zまは再生を行うことのできる装置であり、不図示のモータによって光ディスク 1 を回転させる機構と、回転する光ディスク 1 に光を照射する光へッド 1 0と、光ヘッド 1 〇との間で電気進行のやりとりを行ラ信号処理 ·制御部を備えている。

光ヘッド 1 0は、レーザ光源 1 1、集光レンズ 1 3、偏光ビームスプリッタ 1 2、フォーカスァクチユエータ（以下、「F cァクチユエータ」と称する。） "1 4、卜ラッキングァクチユエータ（以下、「T kァクチユエータ」と称する。） 1 5、および光検出器 1 6を有している。

レーザ光源 1 1 によって形成され光ビームは、偏光ビー厶スプリツタ 1 2を通過し、集光レンズ 1 3で円盤状の光ディスク 1上に収束される。光ディスク 1 によって反射され光ビームは、集光レンズ 1 3を再び通過し後、偏光ビームスプリッタ 1 2で反射されて光検出器 1 6を照射する。

不図示の弾性体で支持されている。集光レンズ 1 3は、 F cァクチユエ一タ 1 4に電流を流すと電磁気力によってフォーカス方向に移動し、 T kァクチユエータ 1 5に電流を流すとトラッキング方向に移動する。

光検出器 1 6は、光量信号を、フォーカス誤差生成器（以下、「F E生成器」と称する） 3〇、トラック誤差検出部（以下、「T Ε生成器」と称する） 4〇、反射光量検出器 6 6、ゥォブル検出器 8 3、およびディスク種情報読取器 8 4へ送出する。

「巳生成器3〇は、フォーカスずれ信号検出部として機能し、光検出器 1 6から出力された光量信号を用いて、光ディスク 1 の情報面上における光ビームの収束状態を示す誤差信号を生成する。誤差信号は、光ディスク 1の情報面に対する光ビームの焦点の位置ずれに麻じ信号（以下、「FE信号」と称する。）を演算によって生成する。 FE信号は、フォーカス制御駆動部として機能するフォーカス制御用フィルタ（以下、「F cフィルタ」と称する） 31と、フォーカス制御用ドライバ（以下、「F cドライバ」と称する） 3 2を介して、 F cァクチユエータ 1 4に送られる。 F cフィルタ 3 1および F cドライバ 32は、フォーカス制御を安定に行うため、位相補償を行ラ。

F cァクチユエータ 1 4は、 F cドライバ 32から送られてくる FE信号に基づき、光ビームが光ディスク 1の或る情報面上に所定の状態で収束するように集光レンズ 1 3をフォーカス方向に駆動する。これがフォーカス制御である。

丁 E生成器 40は、卜ラックずれ検出部として機能する光検出器 1 6からの光量信号を用いて、光ディスク 1上の光ビームとトラックとの位置関係を示す誤差信号（以下、「TE信号」と称する。）を演算によって生成する。 TE信号は、卜ラッキング制御用フィルタ（以下。「Tkフィルタ」と称する。） 41および卜ラッキング制御用ドライバ（以下。「T kドライバ」と称する。） 42を介して、 T kァクチユエータ 1 5に送られる。 T kァクチユエータ 1 5 は、 Tkドライバ 42から送られて <る TE信号に基づき、光ビー厶がトラックを追従するように集光レンズ 1 3を卜ラッキング方向に駆動する。これが卜ラッキング制御である。反射光量検出器 6 6は、光検出器 1 6からの信号に疝じて、光デイスク 1 からの反射光量を検出し、検出し反射光量値をディスク種判別器 8 5へ送る。ゥォブル検出器 8 3は、光検出器 1 6からの信号に麻じて、光ディスク 1のトラックに存在する微小なうねり (以下、「ゥォブル」と称する。）の振幅を検出し、検出し振幅値をディスク種判別器 8 5へ送る。ディスク種情報読取器 8 4は、光検出器 1 6からの信号に疝じて、光ディスク 1 に予め記録されている光ディスク情報を読み取り、読み取った光ディスク情報をディスク種判別器 8 5へ送る。

ディスク種判別器 8 5は、反射光量検出器 6 6、ゥォブル検出器 8 3、ディスク種情報読取器 8 4からの信号に基づいて、光デイスク 1の種類を判別する。

光ディスクの種類によって光ディスクの反射率が異なる揚合、同じ強度の光ビームで光ディスク 1 を照射してち、光ディスクの反射率に麻じて反射光量が変化する。従って、光ディスク 1からの反射光量を所定レベルと比較することにより、光ディスクの反射率の高低に基づいて光ディスク 1の種類を判別することができる。

また、光ディスクの種類によってゥォブルが存在する場合と存在しない場合がある。その光ディスク 1 のゥォブルの振幅を挨出することにより、ゥォブルの有無を検知すれば、光ディスク 1の種類を判別することができる。光ディスクには、光ディスクの種類を示す情報が予め記録されている場合がある。その光ディスク情報を読み取ることにより、光デイスク 1の種類を判別することができる場合もある。

次に、図 2を参照しながら、光ディスク装置の他の従来例を説明する。図 2において、図 1の構成要素と同じちのには同一の参照符号を付し、その説明は省略する。

図 2の装置は、ディスク種判別手段として機能するディスク種判別器 6 7を備えている。このディスク種判別器 6了は、反射光量検出器 6 6からの信号を受け取り、その信号に麻じて光ディスクの種類を判別する。判別結果は、最適光波長選択器 8了へ送られる。ディスク種判別器 6了は、ディスク種を判別する前において、口 —レベルの信号を光波長選択器 9 0へ送るが、ディスク種を判別した後は、八ィレベルの信号を光波長選択器 9 0へ送る。

最適光波長テーブル 8 6は、この光ディスク装置が対廂可能な光ディスクの複数の種類に麻じて、それぞれの光ディスク種に最適な光波長の情報を保持している。そして、最適光波長テーブル 8 6は, 光波長の情報を最適光波長選択器 8了および初期光波長選択器 8 8 へ送る。

最適光波長選択器 8了は、ディスク種判別器 6了からの判別結果に J じて、最適光波長テーブル 8 6の保持する光波長情報に基づいて最適な光波長を選択し、選択し光波長を光波長選択器 9 0へ通知する。選択指針生成器 8 9は、最も長い波長を選択するよに初期光波長選択器 8 8へ指針信号を送る。初期光波長選択器 8 8は、選択指針生成器 8 9からの指針信号にじて、最適光波長テーブル 8 6の光波長情報に基づいて最も長い光波長を選択し、光波長選択器 9 0 へ通知する。

光波長選択器 9 0は、ディスク種判別器 6了からの信号がローレベルの揚合は、初期光波長選択器 8 8から指示される光波長をレーザ光源 1 1へ設定し、ディスク種判別器 6 7からの信号が八ィレべルの場合は、最適光波長選択器 8了から指示される光波長をレーザ光源 1 1へ設定する。レーザ光源 1 1 は、例えば複数種類の半導体レーザを備えており、設定された波長の光ビームを放射する。

長い光波長を用いてデータの記録 Z再生を行うべき光ディスクが装置に装填された場合、起動時に、その光ディスクに短い光波長の光ビームを照射すると、光ディスクに記録されているデータが消失するという問題がある。消失するデータは、光ディスクの 1 Z 4〜 1 / 2回転程度の長さを有するめ、とえエラー訂正をかけてち訂正不能となり、再生できない可能性がある。特に、長い光波長に対して最適化され記録材料膜は、短い光波長を多ぐ吸収するため、上記のような問題が発生する。このような問題に対し、光ディスク 1の種類が判別する前は、長い光波長を用いる技術が提案されている。このような従来の光ディスク装置は、例えは特開平 1 1 - 1 7 6〇 7 3号公報等に開示されている。次に、図 3を参照しながら、更に他の光ディスク装置を説明する _c 図 3において、図 1の構成要素と同じものには同一の参照符号を付し、その説明は省略する。

図 3の装置は、フォーカス引込手段として機能する引込指令器了 7および制御スィッチ 7 8、ならびに、探索駆動手段として機能する探索駆動生成器 7 9を備えている

F E生成器 3 0の出力は、 F cフィルタ 3 1 および引込指令器了 7へ送られる。 F cフィルタ 3 1 からの信号は、制御スィッチ了 8 へ送られる。引込指令器了了は、初期伏態では口一レベルの信号を制御スィッチ了 8へ送るが、 F E生成器 3 0から送られてくる F E 信号が所定レベルを超えた後は、ゼロクロス位置を下まわった瞬間からハイレベルの信号を制御スィツチ了 8へ送る。探索駆動生成器了 9は、集光レンズ 1 3が光ディスク 1 に接近するように集光レンズ 1 3を移動させる駆動信号を制御スィツチ了 8へ送る。

制御スィッチ了 8は、引込指令器 7了からの信号がローレベルの場合において、探索駆動生成器了 9からの信号を F c ドライバ 3 2 へ送り、引込指器了了からの信号がハイレベルの揚合は、 F cフィルタ 3 1からの信号を F c ドライバ 3 2へ送る。

図 4を参照しながら、図 3の光ディスク装置におけるフォーカス引込動作を説明する。図 4 ( a ) は、 F E生成器 3 0から出力される F E信号を示す図、図 4 ( b ) は、引込指令器 7 7から出力される信号を示す図、図 4 ( c ) は、制御スィッチ了 8が選択する駆動 PC翻農 ₄₄₇

信号の発生元を示す図である。図 4 ( a ) 〜（c ) の横軸は時間であ。

光ディスクを光ディスク装置に搭載して起動動作が開始すると、初期伏態では、制御スィツチ了 8は探索駆動生成器了 9からの駆動信号を選択する。このめ、集光レンズ 1 3によって集光された光ビームの焦点は、光ディスク 1の情報面に接近する。 F E生成器 3 0からの F E信号が所定のレベル（F E L V L ) を超えた後、ゼロクロスしとき、引込指令器 7了からの信号はローレベルからハイレベルに変化する。このため、制御スィッチ了 8は、そのとき以降、 F cフィルタ 3 1からの駆動信号を選択し、フォーカス制御が開始されることになる。

記録を行 Οことのできる複数の情報面を有する多層記録光ディスクの揚合、各情報面に対して光ビームを均等分配する必要がある。このため、情報面の数が多くなるほど、各情報面の透過率を大きくとる必要があり、各情報面の反射率 ·吸収率は低下させる必要がある。

また、記録可能光ディスクの場合、各情報面における未記録の領域と記録済の領域では反射率が異なる。そのため、光ディスクの種類を判別するめに照射され光ビームが未記録の領域に位置するか記録済みの領域に位置するかによって反射光量の検出結果がばらつくことになる。従って、反射光量は、光ディスクの有する情報面の数の違いだけではなく、各記録面における光ビームの照射位置に PC謂應 47

よっても変化する。'このため、反射光量の大小だけでは、情報面数の異なる多層記録光ディスクの種類を判別することが困難となる。ま、多層記録光ディスクでは、その情報面数にかかわらず、全ての情報面に卜ラックのゥォブルが存在する。そのだめ、ゥォブルの振幅だけでは、情報面数の違 O多層記録光ディスクの種類を判別することは困難である。

前述したょラに多層記録光ディスクでは、情報面数が増加すると各記録面の透過率を大き <設定する必要があるため、各情報面での反射率および吸収率が低下する。それを補 5ため、情報面数の増加に従い、レーザ光源の放射する光ビームの強度を増加させる必要がある。このため、光ディスク情報を光ディスクから読み取り、それによって光ディスク " 1の種類を判別する揚合、判別後にレーザ光源からの光ビームの強度を変更する必要がある。光ビームの強度を変更すると、光ディスク情報を読み取るまでに必要な学習動作を再実行しなければならないめ、起動時間が長くなるという問題がある c まだ、多層記録光ディスクでは、前述しように情報面数に麻じてレーザ光源からの光ビームの最適な光強度が異なる。記録可能な光ディスクであるめ、強い強度の光ビ一厶を照射すると、記録された情報が変化するおそれがある。光ディスクの種類を判別する前に最適な光強度よりも大きな強度で光ビームを光ディスクに照射させると、訂正不能な範囲で情報が消失するといろ問題がある。

一方、光ディスクの記録密度を更に高めるため、光ディスクの表面から情報面までの距離（以下、「情報面深さ」と称する場合がある。）は、小さくなる傾向にある。このようにして高密度化し多層記録光ディスクでは、情報面相！:の影響を抑制するめ、情報面の間隔を小さくすることは困難であるため、各情報面における情報面深さの変化割合が大きくなる。情報面深さの変化割合が大きくなると、各情報面におし、て発生する球面収差の変化が大きくなる。以下、図 5を参照しながら、この問題を説明する。

図 5は、情報面深さの異なる 2種類の光ディスクの断面を示している。図 5の左側に示している光ディスクの情報面深さは相対的に大きく、図 5の右側に示している光ディスクの情報面深さは相対的に小さし、。いずれの光ディスクに対して、光ビ一厶の焦点が情報面に位置するようにフォーカス制御が動作している。

集光レンズ 1 3によって収束された光ビームの球面収差が図 5の左側の光ディスクに対して最も小さくなるように設定されているとする。この場合、図 5の左側の光ディスクでは、光ビ一厶は情報面上の 1 点に集光する。しかし、図 5の右側に示す光ディスクのように、情報面深さが異なると、光ビー厶は 1点に集光せず、集光レンズ 1 3の内側を通る光ビームと集光レンズ 1 3の外側を通る光ビー厶の集光点がずれる。これが球面収差である。このような球面収差が発生すると、情報面に対するデータの記録及び再生の質が劣化してしまラ。従って、光ビームの焦点が位置すベぎ情報面に) ϋ5じて、球面収差を調整する必要がある。

光ディスクに予め記録された光ディスク情報に基づいて光デイスクの種類を判別する装置では、球面収差の調整を行う時間だけ判別 PC蘭画 47

に要する時間も増加することになり、光ディスク装置の起動時間が長くなるとし、う問題がある。

前述しよ oに、情報面深さに麻じて球面収差の大きさが異なり、しかも、球面収差が大きくなるとと F E信号が劣化するため、フォ —カス引込が困難となる。

本発明は上述した課題を解決するためになされだものであり、記録可能な多層光ディスクにおける起動処理を迅速に行ことがでさる光ディスク装置を提供することを目的とする。発明の開示

本発明による光ディスク装置は、光ビー厶を用いることにより、少なくとも 1 つの情報面を有する光ディスクに対するデータの書き込みおよび Zまは前記光ディスクに対するデータの読み出しを行う光ディスク装置であって、前記光ディスクの情報面に収束された光ビームの焦点に発生する球面収差を示す球面収差信号を生成する球面収差検出部と、前記球面収差を変化させることができる球面収差変更部と、前記球面収差変更部を駆動して球面収差を補正するための収差補正信号を生成する球面収差調整部と、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報面に位置する状態において前記球面収差を最小化する前記収差補正信号の値を検出し、前記値に基づいて、前記光ビームの焦点が位置する前記情報面と前記光ディスクの表面との距離に相当する情報面深さを検出する手段とを備えている。

好ましい実施形態において、前記光ビームの焦点が前記光デイスクの情報面に位置する伏態において前記球面収差を最小化する前記収差補正信号の値を所定値と比較する比較手段を備えている。

好ましし、実施形態において、前記光ビームが照射されている光デイスクが複数の情報面を有して Ι る場合において、前記光ビームの焦点が位置する情報面が前記複数の情報面のラちのどれであるかを前記比較手段による比較の結果から決定することができる。

好ましい実施形態において、前記比較手段による比較の結果から、前記光ビームが照射されている光ディスクの種類を判別する。

好ましい実施形態において、前記比較手段による比較の結果から、前記光ビームが照射されている光ディスクが有してし、る情報面の数を検知する。

好ましい実施形態において、前記光ディスクの表面に最も近い情報面と前記光ディスクの表面との距離に相当する量を検出し、前記検出し量に基づいて、前記光ビームが照射されている光ディスクの種類を判別する。

好ましい実施形態において、前記光ビームが照射されている光ディスクが複数の情報面を有している揚合、前記光ビームの焦点が位置する情報面が前記複数の情報面のちのどれであるかを、前記比較手段による比較の結果と、前記光ビームの焦点が位置する情報面から再生されたアドレス情報とに基づいて決定する。

好ましい実施形態において、前記光ビームを収束して前記光ディスクに照射する収束照射手段と、前記収束照射手段によって収束された光ビームの焦点を前記光ディスクの情報面の法線方向に移動させるフォーカス調節部と、前記光ディスクの各情報面に対する光ビームの焦点の位置ずれに麻じ信号を発生するフォーカスずれ信号検出部と、前記フォーカスずれ信号検出部からの信号に麻じて、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報面を追従するように前記フォーカス調節部を駆動するフォーカス制御駆動部とを備えている好ましし、実施形態において、光ビームの焦点と前記光ディスクの卜ラックとの位置関係に] iSiじた信号を検出するトラックずれ検出部と、前記トラックずれ検出部からの信号の振幅を検出する振幅検出部とを備え、前記球面収差調整部は、前記振幅検出部からの信号が最大となるように球面収差変更部を駆動する。

好ましい実施形態において、前記球面収差調整部は、前記球面収差挨出部からの信号が零となるよに前記球面収差変更部を駆動する。

好ましい実施形態において、前記球面収差挨出部から出力される前記球面収差信号の有効性を判定する判定部を更に備え、前記球面収差調整部は、前記判定部が有効であると判断するよに前記球面収差変更部を駆動した後、前記球面収差検出部からの前記球面主査信号が零となるように前記球面収差変更部を駆動する。

好ましい実施形態において、前記球面収差検出部から出力される前記球面収差信号の有効性を判定する判定手段を備え、前記球面収差調整部は、前記判定部が有効であると判断するよラに前記球面収差変更部を駆動する。 JP03/00447

本発明の更に他の光ディスク装置は、情報を再生する際の光ビー厶の波長が同じで、かつ、最適な光ビーム強度の異なる複数種類の光ディスクに光ビームを収束照射する収束照射部と、光ディスクの種類を判別するディスク種判別部と、対象とする全種類の光デイスクにおける最適光ビーム強度を保持する最適強度保持部と、前記デイスク種判別部が光ディスクの種類判別前ならば、対象とする全種類の光ディスクにおいて、情報面に記録し情報が劣化しない光ビー厶強度を前記収束照射部へ設定し、前記ディスク種判別部が光ディスクの種類判別後ならば、前記ディスク種判別部の判別結果に 1© じた前記最適強度保持部からの光ビーム強度を前記収束照射部へ設定する光強度設定部を備えている。

好ましい実施形態において、対象とする全種類の光ディスクの情報面に記録し情報が劣化しない限界光ビーム強度を保持する限界強度保持部を備え、光強度設定部はディスク種判別部が光ディスクの種類判別前ならば、限界強度保持部から最も弱い光ビーム強度を選択して収束照射部へ設定する。

好ましい実施形態において、前記光強度設定部は、ディスク種判別部が光ディスクの種類判別前ならぱ、最適強度保持部から最も弱し、光ビーム強度を選択して収束照射部へ設定する。

好ましい実施形態において、前記光強度設定部は、ディスク種判別部が光ディスクの種類判別前ならば、最適強度保持部から最も情報面数の少ない光ディスクの種類の最適光ビーム強度を選択して収束照射部へ設定する。本発明の更に他の光ディスク装置は、情報に^じて微少にトラックを蛇行させた領域であって、かつ、ユーザの情報を記録しない領域を半径方向の同じ位置に有する複数種類の光ディスクに光ビームを収束照射する収束照射部と、前記収束照射部によって収束された光ビームの焦点を光ディスクの半径方向に移動させる移送部と、光ディスクの種類を判別するディスク種判別部と、前記ディスク種判別部が判別する前は、光ビームが光ディスクの微少な卜ラックの蛇行として記録され情報を再生する領域を照射するように前記移送部への駆動を発生する移送駆動部を備えている。

好ましい実施形態において、光ディスクを回転させる回転部と、収束照射部によって収束された光ビームの焦点を光ディスクの情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動部と、光ビームの焦点が光ディスクの情報面を通過することを検出する通過検出部とを備え, ディスク種判別部は前記回転部が光ディスクを回転させてし、ない状態で、前記フォーカス移動部に単調増加あるいは単調減少の駆動を加え、前記通過検出部からの信号により情報面の数を計数する。本発明の更に他の光ディスク装置は、情報面の数が異なる複数種類の光ディスクに光ビームを収束照射する収束照射部と、特定の深さに記録面が存在する光ディスクであることを検出するディスク種判別部と、前記収束照射部によって収束され光ビームの焦点を光ディスクの情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動部と、光ディスクの各情報面に対する光ビームの焦点の位置ずれに麻じ信号を発生するフォーカスずれ信号検出部と、前記フォーカスずれ信号検出部の信号に^じて、光ビームの焦点が光ディスクの情報面を追従するように、前記フォーカス移動部への駆動を発生するフォーカス制御駆動部と、前記ディスク種判別部が特定の基材厚位置に記録面が存在するディスク種であると判断した場合、前記フォーカス制御駆動部が光ビームの焦点を制御する対象となる情報面を前記基材厚位置の情報面とする情報面選択部を備えている。

好ましし、実施形態において、前記ディスク種判別部は、光デイスク内の少なくとも 1 つ存在する情報面のうち最も表面から遠し VI青報面の基材厚が等しし、光ディスクであることを検出し、情報面選択部は、前記ディスク種判別部が最も表面から遠い情報面の基材厚が等しい光ディスクであると判断した場合、光ビームの焦点を光デイスクに対して接近伏態から離間させるフォーカス移動部への駆動を発生する探索駆動部と、フォーカスずれ信号検出部の信号に^じて、フォーカス制御駆動部と前記探索駆動部の信号を選択して前記フォ —カス移動部に供給するフォーカス引込部を備えている。

好ましい実施形態において、前記ディスク種判別部は、光デイスク内の少なくとも 1 つ存在する情報面のち最も表面に近い情報面の基材厚が等しし、光ディスクであることを検出し、情報面選択部は, 前記ディスク種判別部が最も表面に近い情報面の基材厚が等しい光ディスクであると判断した場合、光ビームの焦点を光ディスクに対して離間状態から接近させるフォーカス移動部への駆動を発生する探索駆動部と、フォーカスずれ信号検出部の信号に)^じて、フォーカス制御駆動部と前記探索駆動部の信号を選択して前記フォーカス移動部に供給するフォーカス引込部とを備えている。

本発明の更に他の光ディスク装置は、情報面の数が異なる複数種類の光ディスクに光ビームを収束照射する収束照射部と、光デイスクの種類を判別するディスク種判別部と、前記収束照射部によって収束され光ビームの焦点に発生する球面収差を変化させる球面収差変更部と、光ディスクの情報面の基材厚を全て記録した基材厚保持部と、前記ディスク種判別部からの判別結果に麻じて、光デイスクに存在する可能性のある情報面の基材厚を前記基材厚保持部より得て、その平均値にじた駆動を前記球面収差変更部へ供給する球面収差補正発生部とを備えている。

本発明の更に他の光ディスク装置は、情報面の数が異なる複数種類の光ディスクに光ビームを収束照射する収束照射部と、光ディスクの種類を判別するディスク種判別部と、前記収束照射部によって収束された光ビームの焦点に発生する球面収差を変化させる球面収差変更部と、光ディスクの情報面の基材厚を全て記録し基材厚保持部と、前記ディスク種判別部からの判別結果に J じて、光ディスクに存在する可能性のある情報面の基材厚の最大値と最小値を前記基材厚保持部より得て、その平均値にじ駆動を前記球面収差変更部へ供給する球面収差補正発生部とを備えている。図面の簡単な説明

図 1 は、従来の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。図 2は、従来の他の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。

図 3は、従来の更に他の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。

図 4 ( a ) は、従来の光ディスク装置における F E生成器からの信号の出力の一例を示す図であり、図 4 ( b ) は、従来の光デイスク装置における引込指令器からの信号の出力の一例を示す図であり, 図 4 ( c ) は、制御スィッチが選択する駆動信号の発生元を示す図である。

図 5は、球面収差の発生を示す断面図である。

図 6は、本発明による光ディスク装置の第 1の実施形態に装填され得る 2種類の光ディスクを示す断面図である。

図了は、本発明による光ディスク装置の第 1 の実施形態を示すブロック図である。

図 8は、本発明の光ディスク装置に好適に用いられ得る球面収差発生器の構成例を示す図である。

図 9は、球面収差の検出を示す図である。

図 1 0は、球面収差誤差信号の波形図である。

図 1 1 ( a ) は、球面収差量に対する収差誤差検出器からの信号の一例を示す図であり、図 1 1 ( b ) は、球面収差量に対する有効判定器からの信号の一例を示す図である。図 1 2は、本発明による光ディスク装置の第 2の実施形態を示すブ口ック図である。

図 1 3は、本発明による光ディスク装置の第 2および第 5の実施形態で用いられ得る光ディスクを示す断面図である。

図 1 4は、本発明による光ディスク装置の第 3の実施形態を示すブロック図である。

図 1 5は、本発明による光ディスク装置の第 4の実施形態を示すブ口ック図である。

図 1 6は、第 4の実施形態で用いられ得る光ディスクを示す平面図である。

図 1 7は、 2層光ディスクから得られる F E信号の波形図である。図 1 8は、本発明による光ディスク装置の第 5の実施形態を示すプロック図である。

図 1 9 ( a ) は、第 5の実施形態における F E生成器からの信号の出力の一例を示す図であり、図 1 9 ( b ) は、第 5の実施形態における引込指令器器からの信号の出力の一例を示す図であり、図 1 9 ( c ) は、制御スィッチが選択する駆動信号の発生元を示す図である。

図 2〇は、本発明による光ディスク装置の第 6の実施形態を示すブロック図である。 PC翻農 ₄₄₇

発明を実施するための最良の形態

(実施形態 1 )

図面を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第 1 の実施形態を説明する。

本実施形態の光ディスク装置は、図 6に示すょラな少なくとち 2 種類の光ディスクに対するデータの記録/再生が可能である。図 6 に示されている 2種類の光ディスクの一方は 1層の情報面を有し、他方は 2層の情報面を有している。データの記録 Z再生用のレーザビ一厶は図の下方から基板に照射される。

図 6に示す例では、 1層光ディスクにおける情報面の深さ、 2層光ディスクの下側の情報面（第 1情報面）の深さ、および、 2層光ディスクの上側の情報面（第 2情報面）の深さが相互に異なって ( る。このめ、光ビームの焦点が位置する情報面の深さを検出することができれば、検出し情報面深さに基づいて、光ビームに照射されている光ディスクが 1層光ディスクまたは 2層光ディスクのいずれであるかを判別することができる。また、光ビームに照射されている光ディスクが 2層光ディスクに属すると判断できる場合においては、その 2層光ディスクが有する 2つの情報面のうちのいずれの情報面に光ビームの焦点が位置しているかも判別することができる。

本実施形態では、情報面深さを光ビームの球面収差補正量（球面収差を最小化するために光学系に与える変化量）に対付け、球面収差補正衋を求めることにより、情報面深さを検知する。球面収差量を最小化するだめの光学系の状態は情報面深さに依存して変化する。一方、球面収差を最小化するよに調整された光学系の状態は、例えば、光学系を駆動するために用いられる電圧ゅ電流などのパラメータで評価することができる。すなわち、このよ 5 なパラメータによって球面収差補正量を把握することができる。このため、このようなパラメータの値（球面収差補正量）を情報面深さと対付けることが可能である。

本発明では、球面収差を変化させる機構を光ディスク装置に設け、その機構を電気的信号（駆動信号）に基づいて駆動することにより、球面収差を最小化する。そして、球面収差を最小化したとさの上記駆動信号の値（例えば電圧）に基づいて、球面収差補正量を検出する。検出され駆動信号の値（二球面収差補正量）を、光ディスク装置のメモリ内に予め記録されている値と比較することにより、情報面深さを特定することが可能である。

次に、図了を参照しながら本実施形態の光ディスクの構成を説明する。図了において、図 1 に示す構成要素と同じものには同一の参照符号を付している。

本実施形態の光ディスク装置は、図了に示すように、光ディスク装置に装填された光ディスク 1 に対するデータの書き込みおよび Z または再生を行ろことのできる装置である。この光ディスク装置は、不図示のモータによって光ディスク 1 を回転させる機構と、回転する光ディスク 1 にレーザ光を照射する光へッド 1 0と、光ヘッド 1 Oの駆動と光へッドから出力される信号を処理 ·制御する部分とを備えている。

光ヘッド 1 0は、レーザ光源 1 1、集光レンズ 1 3、偏光ビームスプリッタ 1 2、 F cァクチユエータ 1 4、 T kァクチユエ一タ 1 5、光検出器 1 6、および球面収差発生器 1 7を有してし、る。

光へッド 1 0の球面収差発生器 1 了は、光ビームの焦点における球面収差を変化させる。まず、図 8を参照しながら、球面収差発生器 1 7の構成を説明する。

本実施形態の球面収差発生器 1 7は、 1組の凸レンズおよび凹レンズを備えている。図 8に示すように、凸レンズと凹レンズとの距離を変化させることにより、レーザ光源から出た光ビームは、発散光、平行光、および収束光の間で変化する。集光レンズ 1 3に入射する光ビームが発散光であれば、集光レンズ 1 3の中央部を透過した光の焦点と、集光レンズ 1 3の外縁部に近い部分を透過した光の焦点とのずれ（球面収差）は相対的に大きくなる。これに対し、集光レンズ 1 3に入射する光ビームが収束光であれば、集光レンズ 1 3の外縁部に近い部分を透過し 75光の焦点とのずれ（球面収差）は相対的に小さくなる。

このように、球面収差発生器 1 了における凸レンズと凹レンズとの距離を変化させることにより、球面収差を調節することができる。球面収差発生器 1 7における凸レンズと凹レンズとの距離は、例えぱ、凸レンズを駆動するァクチユエータゃモータなどに印加する電圧や電流の大きさを調節することによって制御できる。球面収差発生器 1 7の構成は、図 8に示す例に限定されない。電圧の印加によって屈性率の変化する液晶層を用いて集光レンズ 1 3 に入射する前の光ビームの状態を変化させるようにしても球面収差を変化させることができる。

本実施形態では、球面収差発生器 1 7に印加する電圧（駆動信号）の大きさと、球面収差の大きさとが対 ) している。すなわち、球面収差発生器 1 了に印加する電圧（駆動信号）の大きさに基づいて、球面収差の大きさを評価することができる。前述したように、特定の情報面に光ビームを収束させた揚合において、球面収差を最小化するよに球面収差発生器 1 了に印加する電圧（駆動信号）の大きさを調節すると、そのときの駆動信号の大きさが情報面深さに対麻する値を示す。

再び図了を参照する。

本実施形態の光ディスク装置は、球面収差を検出する収差誤差検出器 6〇と、検出された球面収差に基づし、て球面収差を変化させる有効判定器 6 1 および収差調整器 6 2とを備えている。

収差誤差検出器 6 0は、光検出器 1 6からの信号を受け取り、その信号に基づいて、光ビームの焦点における球面収差の大きさを示す信号（以下、「球面収差信号」と称する。）を生成する。この球面収差信号は、有効判定器 6 1 および収差調整器 6 2へ送出される。本実施形態における収差誤差検出器 6 0が生成する球面収差信号は、球面収差が所定値以下となるとき、正弦波状の波形を示すが、球面収差が所定爐を超えて大きくなると、略ゼロとなる。有効判定器 6 1 は、収差誤差検出器 6 0から出力される球面収差信号の絶対值がゼロではない大きさを有する揚合に「有効」を意味する八ィレベルの信号を収差調整器 6 2へ送る。また、有効判定器 6 1 は、球面収差信号の絶対籠が略ゼロとなるとき、ローレベルの信号を収差調整器 6 2へ送る。すなわち、球面収差を小さくするための動作を行ろとき、まず有効判定器 6 1が出力する信号がローレベルからハィレベルに変化するよラに球面収差発生器 1 7を駆動することになる。そして、有効判定器 6 1 の出力が八ィレベルになった後は、球面収差信号の正弦波部分がゼロになるよろに球面収差発生器 1 7を駆動することになる。以下、この点をより詳細に説明する。

収差調整器 6 2は、以下の 2段階の調整動作を順次行い、駆動信号を球面収差発生器 1 了およびディスク種判別器 6 3へ送る。

まず、調整動作の第 1段階では、有効検出器 6 1からの信号が八ィレベルになるように球面収差発生器 1 了を駆動する。例えば、球面収差発生器 1 了を駆動する信号（以下、「球面収差補正信号」と称する。）の電圧レベルを徐に変化させることにより、球面収差を広い範囲で変化させる。そして、有効検出器 6 1からの信号が口 —レベルからハイレベルに遷移したときの球面収差補正信号の値を検知する。調整動作の第 2段階では、球面収差発生器 1 了を駆動するめの球面収差補正信号の電圧レベルを微調整し、収差誤差検出器 6 0からの信号が基準レベルに対してゼロクロスするよに収差を補正する。ディスク種判別器 6 3は、収差調整器 6 2からの駆動信号に麻じて、光ビームに照射される側の光ディスク "1の表面と光ビー厶の焦点が位置する情報面との間の距離（情報面深さ）を検出し、情報面深さの大きさに基づいて光ディスクの種類を判別する。

次に、図 9を参照しながら、本実施形態における球面収差の検出を詳細に説明する。図 9において、八ツチングされた部分は光ビー厶の断面を示す。

本実施形態では、ホログラム等を用いて、光ディスクで反射され光ビームをビームの内側部分と外側部分とに分割する。そして、光ビームの内側部分を光検出器 1 6 aに照射し、外側部分を光検出器 1 6 bに照射する。図 9に示す例では、光検出器 1 6 aおよび光検出器 1 6 bは、いずれも、独立した 4個の受光部を有しており、各受光部が受けた光の強度に^じた電気信号を生成する。

図 7の収差誤差検出器 6〇は、光検出器 "1 6 aおよび光検出器 1 6 bを含む光検出器 1 6の各出力を受け取り、 F E信号と同じ生成法により、光ビーム内側部分に関する内側 F E信号を生成するととちに、光ビーム外側部分に関する外側 F E信号を生成する。

球面収差は、図 5に示すように、集光レンズ 1 3の内側を通る光ビームの焦点と集光レンズ 1 3の外側を通る光ビームの焦点がずれることである。従って、内側 F E信号と外側 F E信号の差分を演算によって求めることにより、球面収差の発生量を検出することができる。本実施形態では、内側 F E信号と外側 F E信号との差を球面収差の発生量を示す信号（球面収差信号）として用い、所定条件のもとで、この球面収差信号の鐘が小さくなるように光へッド 1 0の球面収差発生器 1 了を駆動する。言い換えると、球面収差発生器 1 了を駆動するために球面収差発生器 1 7に供給する信号（球面収差補正信号）の大きさを調節することにより、球面収差信号をゼロクロスさせる。

次に、図 1 0を参照しながら、球面収差の補正を詳細に説明する c 図 1 0は、 2種類の光ディスクの断面と、各光ディスクの情報面に光ビームの焦点が位置する場合における球面収差信号の波形とを示している。

図 1 0からわかるように、情報面上に光ビームが集光してし、るとき、球面収差信号がゼロクロスするときの球面収差補正信号の大きさは情報面深さの)^じて巽なる。図 1 0の左側に示すように、相対的に情報面深さが浅いとき、球面収差補正信号が比較的小さな値で球面収差信号がゼロクロスする。逆に、図 1 0の右側に示すように、相対的に情報面深さが深いときは、球面収差補正信号が比較的大きな値で球面収差信号がゼロクロスする。

まだ、図 1 〇に示すよラに、球面収差信号は F E信号の検出原理を用いて生成される信号であるため、 F E信号と同様に、誤差検出範囲が限定される。そのめ、限定され誤差検出範囲外では、球面収差信号はゼロとなる。より詳細には、図 1 0に示す収差補正信号は、略正弦波形伏の波形を示す部分（有効部分）と、振幅がゼロの大きさを示す部分とから構成されている。次に、図 1 1 を参照しながら、有効判定器 6 1 の動作を詳細に説明する。

前述しように、収差誤差検出器 6 0で生成される球面収差信号は、検出範囲を有する。図 1 1 ( a ) は、収差誤差検出器 6〇が出力する球面収差信号を示し、図 1 1 ( b ) は、有効判定器 6 1からの信号を示している。図 1 1 ( a ) および（b ) の横軸は、球面収差発生器 1 7を駆動するための球面収差補正信号の大きさを示してし、る。

有効判定器 6 1 は、収差誤差検出器 6 0が出力する球面収差信号が所定時間以上の間、ゼロになると、ローレベルの信号を発生する従って、図 1 1 ( b ) に示すように、球面収差信号の検出範囲において、有効判定器 6 1からの信号はハイレベルとなる。

収差調整器 6 2は、調整の第 1 段階におし、て、球面収差補正信号のレベルを変化させ、有効判定器 6 1からの出力が八ィレベルとなる球面収差補正信号のレベルを探索する。有効判定器 6 1からの出力がハイレベルとなると、収差誤差調整器 6 2による調整の第 2段階に入る。すなわち、収差誤差検出器 6 0からの球面収差信号が基準レベルに対してゼロクロスするよに球面収差補正信号のレベルを調節する。具体的には、球面収差信号が基準レベルに対してゼロクロスするよう球面収差発生器 1 了を駆動し、球面収差信号が基準レベルに対してゼロクロスしたときの球面収差補正信号のレベルをメモリに記憶させる。このようにして、光ビームの焦点が位置する情報面と基板表面との距離（情報面深さ）に^じて球面収差を最小にするとともに、球面収差を最小にする球面収差補正信号の値を挨出する。この値は、情報面深さに iSiじて変化する大きさを持つ。このため、球面収差を最小化する球面収差補正信号の値により、対麻する情報面深さを決定することができる。

ディスク種判別器 6 3は、球面収差を最小化する球面収差補正信号の値に基づいて、情報面深さを検知する。具体的には、ディスク種判別器 6 3は、球面収差を最小化する球面収差補正信号の値と、予め不図示のメモリに格納されている所定值とを比較する手段（不図示）を有しており、比較の結果、球面収差を最小化する球面収差補正信号の値がどのよな情報面に対^するかを判定する。図 5に示すように、 1層光ディスク種の情報面、 2層光ディスク種の下側情報面、 2層光ディスク種の上側情報面は、それぞれ、異なる情報面深さを有している。このため、ディスク種判別器 6 3は、情報面深さに対 J する球面収差補正信号の上記値に基づいて、光ビームが収束され照射している情報面を特定することができる。また、ディスク種判別器 6 3は、情報面深さに対麻する球面収差補正信号の上記値に基づいて、光ビームに照射されている光ディスク 1が 1層光ディスク種であるか 2層光ディスク種であるかを判別することちでぎる。

このように本実施形態では、収差調整器 6 2が、収差誤差検出器 6 0からの球面収差信号と有効判定器 6 1からの信号とを用いて球 JP03/00447

面収差の調整を行っている。しかし、収差誤差検出器 6 0からの球面収差信号の検出範囲が +分に大きい場合は、収差誤差挨出器 6 0 からの球面収差信号のみを用いて球面収差の調整を行ってちょし、。逆に、球面収差信号の検出範囲が十分に小さし、場合は、有効判定器 6 1からの信号のみを用いて球面収差の調整を行うことち可能でめる。

更に、光ビームの焦点と卜ラックとのずれを示す T E信号に基づいて、 T E信号の振幅が最大となるように球面収差発生器 1 7に与える球面収差補正信号の信号を調整しても良い。この場合、 T E信号の振幅が最大となるょラな球面収差補正信号の値が「情報面深さ」に対 ί¾する。

本実施形態では、 1層及び 2層の光ディスクを判別しているが、 3層以上の情報面を持つ光ディスクを他の光ディスクから判別することも可能である。ただし、情報面深さによって光ディスクの種類を短時間で判別するめには、判別すべき光ディスクの表面に最も近し、情報面（最下層側）の情報面深さが光ディスク毎に異なる大きさを持つことが好ましい。

なお、情報面深さに ¾じてフォ一カスァクチユエータを駆動するめの電圧も変化する。しかし、フォーカスァクチユエ一夕の駆動は、光ビームの焦点が光ディスクの面振れによって 3 0 0〜4 0 0 mちの広い範囲で変動した場合においても、情報面に追従できるように実行される。このめ、フォーカスァクチユエータを駆動する信号の大きさに基づいて、 1 〇〇 m程度の情報面深さを正確に評価することができない。これに対して、球面収差の補正は、深さ方向に 30 m以下の分解能で実行され得る。このだめ、本実施形態によれば、情報面深さを高い精度で検知することができる。 (実施形態 2)

図 1 2を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第 2の実施形態を説明する。図 1 2において、図了および図 1に示す構成要素と同じものには同一の参照符号を付し、その説明を省略する。本実施形態では、図 1に示す従来の光ディスク装置と同様に F E 生成器 3〇および TE生成器 40を備えるとともに、図了に示す実施形態を同様に、収差誤差検出器 60、有効判定器 61、および収差調整器 62を備えている。本実施形態の光ディスク装置が図了に示す光ディスク装置と異なっている点は、アドレス検出器 64とディスク種判別器 65とを更に備えていることにある。

本実施形態の光ディスク装置によれば、光挨出器 1 6からの信号は、 F E生成器 30、 TE生成器 40、および収差誤差検出器 60 に送られるとともに、アドレス検出器 64にも送られる。アドレス検出器 64は、光ビームの焦点が位置する光ディスク 1上のアドレスを検出して、検出結果をディスク種判別器 65へ送る。

一方、収差調整器 62は、第 1の実施形態について説明したよに動作し、球面収差を最小にする収差補正信号の値をディスク種判別器 65へ伝える。 - 本実施形態におけるディスク種判別器 6 5は、アドレス検出器 6 4から送られてきアドレス情報が所定値よりも大きいか、または, 収差調整器 6 2からの信号の大きさ（球面収差を最小にする収差補正信号の値）が所定範囲外である場合に、光ディスク装置に装填されている光ディスク 1が 2層光ディスク種であると判断する。

また、ディスク種判別器 6 5は、アドレス検出器 6 4からのアドレス情報が所定値より小さいか、まは、収差調整器 6 2からの信号の大きさ（球面収差を最小にする収差補正信号の値）が所定範囲内である揚合、光ディスク装置に装填されている光ディスク 1が 1 層光ディスク種であると判断する。

本実施形態の光ディスク装置によれば、図 1 3に示すような 2種類の光ディスクを起動時に判別することができる。図 1 3には、 1 層光ディスクおよび 2層光ディスクの断面が模式的に示されている _t 図 1 3において、光ビームは下側から光ディスクを照射する。

図 1 3に示す光ディスクでは、 1層光ディスク種の情報面と 2層光ディスク種の上側の情報面が同一の情報面深さを有している。ま、 2層光ディスクにおけるトラック上の位置を示すアドレスは、光ディスク表面から見て手前側の情報面から順次割り振られている _t その結果、アドレスの最小値は、光ビームを照射する側の光デイスク表面に最も近い手前側情報面に存在し、アドレスの最大值は、光ビームを照射する側の光ディスク種の表面からみて奥側の情報面に存在する。このため、アドレスの大きさから、光ビームの焦点が 2 層光ディスク内のどの情報面に位置しているかを判別することが可能である。

なお、本実施形態においても、第 1 の実施形態について説明しように、光ビームの焦点において球面収差を最小化するように収差調整器 6 2が球面収差発生器 1 了を駆動する。球面収差を最小化する球面収差補正信号の値は、前述したように、光ディスク 1 における光ビームの焦点が位置する情報面の深さに相当した大きさを示す本実施形態の光ディスク装置では、起動後、卜ラッキング制御が動作伏態となると、光ディスク 1 の卜ラック上に記録されているァドレスをアドレス検出器 6 4は読み出す。

光ビームの焦点が位置する情報面が 2層光ディスク種の光入射側表面から数えて 1 番目の情報面であるとき、その情報面深さは、 1 層光ディスクの情報面深さと異なるなるめ、光ディスクの種類と光ディスクにおけるどの情報面の位置を判別することができる。一方、光ビームの焦点が位置する情報面が 2層光ディスク種の光入射側表面から数えて 2番目の情報面であるとき、その情報面深さが 1層光ディスク種の情報面深さ同一である場合、収差調整器 6 2 からの駆動値だけでは直接判別できない。しかし、情報面に割り振られているアドレス値が、 1層光ディスクと 2層光ディスクとの間で異なるめ、アドレス検出器 6 4からのアドレス値に基づいて光ディスクの種類を判別することができる。

本実施形態では、このようにして、光ビームが照射する光デイスク 1が 1層光ディスクであるか 2層光ディスクであるかを判別する ₍ 本実施形態における収差調整器 6 2は、第 1の実施形態と同様に，収差誤差検出器 6 0からの信号（球面収差信号）と有効判定器 6 1 からの信号とを用いて球面収差調整を行っている。しかし、球面収差信号の検出範囲が +分に大きい場合は、球面収差信号のみを用し、て球面収差調整を行ってちょい。また、球面収差信号の検出範囲が十分に小さい揚合は、有効判定器 6 1 からの信号のみを用いて球面収差の調整を行ってもよい。まだ、光ビームの焦点とトラックとのずれを示す T E信号の振幅が最大となるょラに球面収差補正信号を調整し、 T E信号の振幅が最大となるときの球面収差補正信号の値に基づいて情報面深さを検知してち良い。

(実施形態 3 )

図 1 4を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第 3の実施形態を説明する。図 1 4において、図 2に示す構成要素と同じものには同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態の光ディスク装置は、最適光強度テーブル 6 8と、限界光強度テーブル了 0と、最適光強度選択器 6 9、初期光強度選択器了 1、選択指針生成器了 2、および光強度選択器了 3とを備えてし、る。

本実施形態におけるディスク種判別器 6了は、反射光量検出器 6

6からの信号に基づいて光ディスク種を判別し、判別結果を示す信号を最適光強度選択器 6 9へ送出する。ディスク種判別器 6了は、実施形態 1〜 2で説明し原理で光ディスクの種類を判別する構成を有していも良い。ディスク種判別器 6了は、光ディスク種の判別を完了する前においては、ローレベルの信号を光強度選択器 7 3へ送り、光ディスク種を判別し後は、八ィレベルの信号を光強度選択器 7 3へ送る。

最適光強度テーブル 6 8は、この光ディスク装置が記録再生可能な複数種類の光ディスクの各々にとつて最適な光強度に関する情報を保持している。

最適光強度選択器 6 9は、ディスク種判別器 6了からの判別結果に基づき、最適光強度テーブル 6 8から最適な光強度を選択し、選択し光強度を示す信号を光強度選択器了 3へ送る。

限界光強度テーブル 7〇は、本実施形態の光ディスク装置が対応可能な複数種類の光ディスク種のそれぞれに記録され情報が消失しない上限の光強度に関する情報を保持している。

選択指針生成器了 2は、最も弱い強度を選択するよに初期光強度選択器了 1へ指針信号を送る。初期光強度選択器了 1 は、選択指針生成器 7 2からの指針信号に^じて、限界光強度テーブル 7〇から最も弱し、光強度を選択し、選択し光強度を示す信号を光強度選択器了 3へ送る。

光強度選択器了 3は、ディスク種判別器 6了からの信号がローレベルの場合は初期光強度選択器了 1 からの光強度をレーザ光源 1 1 へ設定し、ディスク種判別器 6了からの信号がハイレベルの場合は最適光強度選択器 6 9からの光強度をレーザ光源 1 1 へ設定する。レーザ光源 1 1は、設定された強度の光ビー厶を光ディスク 1に照射する。

本実施形態では、例えば以下の 3種類の光ディスクに対!^することができる。まず、第 1の光ディスクは、再生光強度が 0. 3mW であり、情報面に記録された情報が劣化しない限界光強度が 0. 5 mWである。第 2の光ディスクは、再生光強度が〇. 6mWであり, 情報面に記録された情報が劣化しない限界光強度が 1. OmWである。第 3の光ディスクは、再生光強度が 0. 9mWであり、情報面に記録され情報が劣化しない限界光強度が 1. 5mWである。上記の揚合、最適光強度テーブル 68には 0. 3mW、 0. 6m

W、 O. 9mWの値が記録され、限界光強度テーブル了 0には 0. 5mW、 1. OmW、 1. 5 mWの値が記録されている。ディスク種判別器 6了が光ディスクの種別を判別する前は、初期光強度選択器 71から 0. 5mWの値が選択され、光強度選択器了 3を介してレーザ光源 1 1へ設定される。ディスク種判別器 67が光ディスク種を判別した後は、判別した光ディスク種にじた值が最適光強度選択器から選択され、光強度選択器了 3を介してレーザ光源 1 1へ δ又定される。

本実施形態によれば、光ディスクの種別によらず、光ディスク種を判別する前に情報面に記録された情報を劣化させることなく起動処理を行うことができる。

本実施形態では、光ディスク種を判別する前の光強度として、限界光強度テーブルから最弱値を選択するが、最適光強度テーブルから最弱値を選択してもよい。まだ、最適光強度テーブルから情報面数の最も少ない光ディスク種における最適光強度を選択してちょい

(実施形態 4 )

図 1 5を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第 4の実施形態を説明する。図 1 5において、図 1 4に示す構成要素と同じちのには同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

図 1 5に示される移送モータ了 6は、移送駆動手段として機能する移送目標生成器了 4および移送駆動生成器了 5によって駆動される。

ディスク種の判別結果を示す信号は、ディスク種判別器 6了から移送目標生成器了 4へ送られる。移送目標生成器了 4は、その判別結果に基づいて、光ヘッド 1 0の移送位置目標を示す信号を移送駆動生成器 7 5へ送る。

移送駆動生成器了 5は、移送モータ了 6による光ヘッド 1 〇の移送位置が移送位置目標と同じになるように移送モータ 7 6を駆動する信号を生成し、移送モータ了 6に供給する。移送モータ了 6は、移送駆動生成器了 5からの駆動信号にじて、光へッド 1 0をトラッキング方向に移送する。

図 1 6は、本実施形態の光ディスク装置が記録再生可能な光デイスクを示している。図 1 6に示す光ディスクには、半径方向と交差するよろに分断され 2つの帯領域が存在する。外周側の領域では、光ビームの強度を変調してデータの記録が行われ、また、光ビ —厶の反射光量の強弱によってデータの再生を行ラ領域である。内周側の領域は、情報面数等の管理情報が卜ラックのゥォブルとして記録され領域であり、管理情報の再生のみが行われる。複数種類の光ディスクにおいて、同じ半径位置で記録可能な領域と再生専用の領域とが分断されている。

本実施形態の光ディスク装置は、異なる半径位置で領域が分断された光ディスクにも対可能であるが、そのよな光ディスクの反射光量は、上記の光ディスクの反射光量と比べて大きく異なる。このめ、ディスク種判別器 6了は、反射光衋検出器 6 6からの信号を用い、図 1 6に示す種類の光ディスクであるか否かを判別することができる。

光ディスク装置に装填された光ディスク 1 が図 1 6に示す種類の光ディスクであるとディスク種判別器 6了が判断すると、移送目標生成器了 4は図 1 6に示す光ディスクにおける内周側の領域の中心半径位置を目標位置とする信号を移送駆動生成器 7 5へ送る。移送駆動生成器 7 5は、移送モータ了 6の位置を確認しながら光ビームの焦点が内周側の領域の中心半径位置に位置するように移送モータ了 6を駆動する。その後、フォーカス制御および卜ラッキング制御を動作させ、ゥォブルが示す情報（管理情報）に基づき、光デイスク 1 の情報面数を認識する。得られた情報面数に基づさ、最適な光ビーム強度を選択し起動する。

図 1 6に示す光ディスクの内周側の領域は再生専用の領域であるめ、光ビームの強度によらずゥォプルに記録され情報は劣化し P T/JP03/00447

ない。そのめ、起動する光ディスク種によらず、光ディスク種を判別する前に情報面に記録され情報を劣化させることなく起動処理を行うことができる。

このように、本実施形態では、光ディスクの卜ラックに与えられたゥォブルに記録され管理情報に基づいて光ディスク 1の情報面数を検出している。

なお、光ディスク 1 を回転させずに光ビームの焦点をフォーカス方向に駆動しながら F E信号を計測すると、例えば 2層光ディスクであるならば、図 1 了に示すような波形の信号を得ることができるこのよな情報面近傍で出現する波形（以後、「S字波形」と称する。）の数を計測することにより、光ディスク 1 の情報面数を得ることもできる。その際、光ディスクの最表面においても S字波形が現れるめ、計測し S字波形の数から 1 引いた値が情報面数となる。このような計測中に、光ディスク表面の S字のみしか現れない揚合は、再測定することにより、測定制度を向上することができる _c

(実施形態 5 )

図 1 8を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第 5の実施形態を説明する。図 1 8において、図 3に示す構成要素と同じちのには同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態の光ディスク装置は、探索駆動手段として機能する接近駆動生成器 8 0、離間駆動生成器 8 1、および方向選択器 8 2を備えている。本実施形態の光ディスク装置によれば、光検出器 1 6からの信号は、 F E生成貴 3 0に送られるとともに、反射光量検出器 6 6へ送られる。反射光量検出器 6 6は、光検出器 1 6からの信号に基づいて光ディスク 1からの反射光量に]^じ信号をディスク種検出器 6 了へ送る。ディスク種判別器 6了は、反射光量検出器 6 6からの信号に基づいて、光ディスク装置に装境され光ディスクが図 1 3に示す構成の光ディスクであると判別した場合、ハイレベルの信号を方向検出器 8 2へ送り、そうでなければ、口一レベルの信号を方向選択器 8 2へ送る。ディスク種判別器 6了は、実施形態 1〜2で説明した原理で光ディスクの種類を判別する構成を有していち良い。接近駆動生成器 8 0は、集光レンズ 1 3が光ディスク 1から離れ状態から、集光レンズ 1 3を光ディスク 1 へ接近させる駆動信号を方向選択器 8 2に送出する。これに対し、離間駆動生成器 8 1 は、集光レンズ 1 3を光ディスク 1から遠ざける駆動信号を方向選択器 8 2へ送る。

方向選択器 8 2は、ディスク種判別器 6了からの信号がハイレべルの揚合は、離間駆動生成器 8 1からの信号を制御スィッチ了 8へ送り、ディスク種判別器 6 7からの信号がローレベルの揚合は、接近駆動生成器 8〇からの信号を制御スィツチ了 8へ送る。

図 1 3は、本実施形態の光ディスク装置が対象とする光ディスク種の断面を示している。図 1 3において、光ビームは下側から光デイスクを照射する。図 1 3に示すように、 1層光ディスクの情報面および 2層光ディスクの第 2の情報面は同一の情報面深さを有している。本実施形態の光ディスク装置は、図 1 3に示す 2種の光ディスクとは別に、情報面深さの異なる他の種類の光ディスクに対麻することかも可能であるが、これらの光ディスクは反射光量が大きく異なる。このため, 反射光量検出器 66からの信号に基づいて、図 1 3で示し光ディスク種であるかどうかをディスク種判別器 67が判別することがでぎる。

次に、図 1 9 (a) から図 1 9 (c) を参照しながら、本実施形態の光ディスク装置におけるフォーカス引込動作を説明する。図 1 9 (a) は、図 1 8に示す F E生成器 30から出力される F E信号を示し、図 1 9 (b) は、引込指令器了了からの信号を示している' 図 1 9 (c) は、制御スィッチ 78が選択する駆動信号の発生元を示して ( る。

図 1 9 (a) から図 1 9 (c) の横軸は時間である。本実施形態のディスク種判別器 6了は、光ディスク 1が図 1 3に示す 2種類の光ディスクのどちらかであることを判別すると、方向選択器 82へ八ィレベルの信号を送る。その結果、方向選択器 82は、離間駆動生成器 81からの信号を駆動スィッチ了 8へ送る。起動の初期状態では、方向選択器 82からの駆動信号を制御スィッチ了 8は選択し, 集光レンズ 1 3によって集光され光ビームの焦点は光ディスク 1 から離間する方向へ移動する。 F E生成器 3 0からの F E信号が基準レベル（F E L V L ) を下まわっ後、ゼロクロスしたとき、引込指令器了了からの信号が口一レベルからハイレベルに変化する。そのため、制御スィッチ了 8 は、それ以降、 F cフィルタ 3 1からの信号を選択するため、フォ —カス制御が動作状態になる。このとき、フォーカス制御は、光ディスク表面から最も奥に位置する情報面を対象に動作する。このため、 1層光ディスクの場合は、だ 1 つの情報面がフォーカス制御の対象となり、 2層光ディスク種の場合は、光ディスクの光入射面から 2番目の情報面がフォーカス制御の対象となる。これらの情報面は、図 1 3に示すように、同一の情報面深さを有しているため、球面収差の調整を行う必要がない。

光ディスク 1 に予め記録された光ディスク情報に基づいて光ディスク 1の種類を判別する装置では、判別するまでの時間が球面収差の調整をする時間だけ増加しないため、起動時間が増加しない。なお、本実施形態では表面から最も奥の情報面深さが 1層光ディスクの情報面深さと等しいため、光ビームの焦点を接近位置から離間させながらフォーカス引込を行っている。しかし、光ディスク表面に最も近い情報面深さが 1層光ディスクの情報面深さと同一である場合は、光ビームの焦点を光ディスクから離れ位置から光ディスクに接近させつつフォーカス引込を行うようにしてもよい。

(実施形態 6 ) 図 2 0を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第 6の実施形態を説明する。図 2〇において図 1 8および図 3の構成要素と同じちのには同一の参照符号を付し、それらの説明を省略する。本実施形態の光ディスク装置は、情報面深さに関する情報を記録しているテーブル 9 1 と、選択器 9 2および収差補正発生器 9 3とを備えている。

テーブル 9 1は、この光ディスク装置が記録 Z再生可能な複数種類の光ディスクについて、各情報面の深さを全て記録している。選択器 9 2は、ディスク種判別器 6了からの判別結果を示す信号を受け取る。そして、選択器 9 2は、光ディスク装置に装填されている光ディスクに関する全ての情報面深さをテーブル 9 1から得て, それらの平均値を演算する。この平均値は、収差補正発生器 9 3へ伝えられる。収差補正発生器 9 3は、選択器 9 2からの信号にじて球面収差補正信号を生成し、球面収差発生器 1 了を駆動する。球面収差発生器 1 了は、収差補正発生器 9 3からの信号（球面収差補正信号）に l じて、光ビームの焦点における球面収差を変化させる。球面収差を補正した後、従来の技術について説明しフォーカス引込が行われる。

図 6に示す 1層光ディスクの情報面深さを 1 0 9 mとし、 2層光ディスクの情報面深さをそれぞれ 8 0 m、 1 2 0 mとする。光ディスク装置に装填された光ディスクが、図 6に示す 1層光ディスクまたは 2層ディスク種であるとディスク判別器 6 7が判別した場合、選択器 9 2は、上記しだ 3つの情報面深さの平均値 1 〇 9 mを示す信号を収差補正発生器 9 3へ送る。本実施形態によれば、可能性のある情報面深さの平均値がフォーカス引込前にわかるため, F E信号の劣化を最小限に抑制することができ、その結果、フォーカス引込を安定化することができる。

なお、本実施形態では、可能性のある全ての情報面深さの平均値を演算して用 ( ているが、可能性のある情報面深さのち最大値と最小値とを抽出して、それらの平均値を演算して用 ( てもよし、。以上、 1層光ディスクおよび 2層光ディスクが装填され得る場合について説明してきが、本実施形態の光ディスクは、 3層以上の情報面を持つ光ディスクが装填されてもよい。産業上の利用可能性

本発明の光ディスク装置では、球面収差を最少化するために必要な光学系の状態に基づいて光ビームが収束している光ディスクの情報面の深さを検出する。そして、検知した情報面深さに基づし、て、光ディスク装置に装填された光ディスクの種類を特定することができる。本発明によれば、記録可能な多層光ディスクが装填される光ディスクの起動処理を迅速に行うことができる。

D V Dよりも記憶容量の高い次世代光ディスクでは、 D V Dに比ベて光ビームの波長は短く、集光レンズの N Aも高い。このため、球面収差を補正する機構を光ディスク装置に設ける必要が生じる。本発明は、このような機構を利用して、情報面と光ディスク表面との距離を検知し、光ディスクの種類の判別を行ラため、コス卜の大きな上昇を招くことなく、光ディスクの種類のを迅速に判別することが可能になる。

Claims

請求の範囲

1 . 光ビームを用いることにより、少なくとも 1 つの情報面を有する光ディスクに対するデータの書き込みおよび Zまだは前記光ディスクに対するデータの読み出しを行う光ディスク装置であって、前記光ディスクの情報面に収束され光ビームの焦点に発生する球面収差を示す球面収差信号を生成する球面収差検出部と、

前記球面収差を変化させることができる球面収差変更部と、前記球面収差変更部を駆動して球面収差を補正するための収差補正信号を生成する球面収差調整部と、

前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報面に位置する状態において前記球面収差を最小化する前記収差補正信号の値を検出し、前記値に基づいて、前記光ビームの焦点が位置する前記情報面と前記光ディスクの表面との距離に相当する情報面深さを検出する手段と、

を備えている光ディスク装置。

2. 前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報面に位置する状態において前記球面収差を最小化する前記収差補正信号の値を所定値と比較する比較手段を備えている請求項 1 に記載の光ディスク

3 . 前記光ビームが照射されている光ディスクが複数の情報面を有している場合において、前記光ビームの焦点が位置する情報面が前記複数の情報面のラちのどれであるかを前記比較手段による比較の結果から決定することができる請求項 2に記載の光ディスク装

4. 前記比較手段による比較の結果から、前記光ビームが照射されている光ディスクの種類を判別する請求項 2に記載の光デイスク装置。

5. 前記比較手段による比較の結果から、前記光ビームが照射されている光ディスクが有している情報面の数を検知する請求項 2 に記載の光ディスク装置。

6. 前記光ディスクの表面に最も近い情報面と前記光ディスクの表面との距離に相当する量を検出し、前記検出した量に基づいて、前記光ビームが照射されている光ディスクの種類を判別する請求項 1 に記載の光ディスク装置。

7. 前記光ビームが照射されている光ディスクが複数の情報面を有している場合において、前記光ビームの焦点が位置する情報面が前記複数の情報面のラちのどれであるかを、前記比較手段による比較の結果と、前記光ビームの焦点が位置する情報面から再生されたアドレス情報とに基づいて決定する請求項 2に記載の光ディスク

8 . 前記光ビ一厶を収束して前記光ディスクに照射する収束照射手段と、

前記収束照射手段によって収束された光ビームの焦点を前記光デイスクの情報面の法線方向に移動させるフォーカス調節部と、前記光ディスクの各情報面に对する光ビームの焦点の位置ずれに ^じた信号を発生するフォーカスずれ信号検出部と、

前記フォーカスずれ信号検出部からの信号に ¾じて、前記光ビー厶の焦点が前記光ディスクの情報面を追従するよに前記フォー力ス調節部を駆動するフォーカス制御駆動部と、

を備えている請求項 1から了のいずれかに記載の光ディスク装置。

9 . 光ビームの焦点と前記光ディスクの卜ラックとの位置関係に麻じた信号を検出する卜ラックずれ検出部と、

前記卜ラックずれ挨出部からの信号の振幅を検出する振幅検出部とを備え、

前記球面収差調整部は、前記振幅検出部からの信号が最大となるように球面収差変更部を駆動する請求項 1から 8のいずれかに記載の光ディスク装置。 1 〇. 前記球面収差調整部は、前記球面収差検出部からの信号が零となるように前記球面収差変更部を駆動する請求項 1から 9のいずれかに記載の光ディスク装置。

1 1 . 前記球面収差検出部から出力される前記球面収差信号の有効性を判定する判定部を更に備え、

前記球面収差調整部は、前記判定部が有効であると判断するように前記球面収差変更部を駆動した後、前記球面収差検出部からの前記球面主査信号が零となるように前記球面収差変更部を駆動する請求項 1 0に記載の光ディスク装置。

1 2. 前記球面収差検出部から出力される前記球面収差信号の有効性を判定する判定手段を備え、

前記球面収差調整部は、前記判定部が有効であると判断するように前記球面収差変更部を駆動する請求項 1から 9のいずれかに記載の光ディスク装置。