JP4978672B2 - 光学ドライブ装置 - Google Patents

Description

本発明は光学ドライブ装置に関し、特にトラッキングサーボを行う光学ドライブ装置に関する。

光ディスクの記録容量を増やすためには記録層数を増やす必要があり、記録層ごとにランドグルーブを設けようとすると、各層ごとにスタンパが必要となってくるため、コストが増大する。そこで近年、記録層とは別のサーボ専用層を設けた光ディスクが登場している（例えば特許文献１，２を参照。）。このような光ディスクでは、トラッキングサーボを行う際に必要となるランドグルーブ（差動プッシュプル法：ＤＰＰ法）がサーボ専用層に設けられ、トラッキングサーボは原則としてサーボ専用層を用いて行われる。記録層にはランドグルーブは設けられない。

特開２００１−１７６１１７号公報

ところで、例えば光ディスクが傾いている場合などには、記録層とは異なる層でトラッキングサーボを行うこと自体がサーボのずれの原因となる。そこで最近では、すでに記録層に符号（ピットまたは記録マーク）が形成されている再生時に限り、記録層の符号を用いるＤＰＤ法によりトラッキングサーボを行うことも検討されている。

しかしながら、再生時であっても、必ずしもすべての領域に符号が形成されているわけではなく、符号のない未記録領域も存在する。記録層の符号を用いて再生時のトラッキングサーボを行う場合、オントラック状態（トラッキングサーボオンとなりトラック中心にくるように制御されている状態）で光ディスクを再生中に、光ビームの照射位置が未記録領域を跨ぐと、その間トラッキングサーボができない状態となるため、オントラック状態を維持できなくなる。

したがって、本発明の目的の一つは、サーボ専用層を設けた光ディスクを再生する場合に、記録層の符号を用いるＤＰＤ法によりトラッキングサーボを行いながらも、未記録領域でもトラック中心付近を維持できる光学ドライブ装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明による光学ドライブ装置は、記録層とサーボ専用層とを有する光ディスクの記録面に対し、少なくとも該記録面の近傍で互いに同一の光軸を有するよう制御された第１及び第２の光ビームを、それぞれ記録層及びサーボ専用層に合焦するよう照射する光学系と、前記第１の光ビームの前記記録面からの反射光を受光する第１の光検出器と、前記第２の光ビームの前記記録面からの反射光を受光する第２の光検出器と、前記第１の光検出器の受光量に基づき、第１のトラッキング誤差信号を生成する第１のトラッキング誤差信号生成手段と、前記第２の光検出器の受光量に基づき、第２のトラッキング誤差信号を生成する第２のトラッキング誤差信号生成手段と、前記第１及び第２のトラッキング誤差信号のいずれか一方に基づいて前記光学系を制御するトラッキングサーボ手段と、前記第１の光ビームの照射位置が前記記録層の未記録領域であると判定する判定手段とを備え、前記トラッキングサーボ手段は、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中の前記判定手段の判定結果に応じて、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えることを特徴とする。

本発明によれば、サーボ専用層を設けた光ディスクを再生する場合に、記録層の符号を用いるＤＰＤ法によりトラッキングサーボを行いながらも、記録層の未記録領域でもトラック中心付近を維持できるようになる。

上記光学ドライブ装置において、前記判定手段は、前記第２のトラッキング誤差信号が第１の所定範囲を超えて変化したか否かに応じて、前記光ビームの照射位置が未記録領域であると判定することとしてもよい。これによれば、光ビームの照射位置が記録層の未記録領域に差し掛かったことを適切に判定できる。

上記光学ドライブ装置において、前記判定手段は、前記第２のトラッキング誤差信号をホールドするサンプルホールド回路を有し、前記サンプルホールド回路によりホールドされている値を基準として、前記第２のトラッキング誤差信号が前記第１の所定範囲を超えて変化したか否かを判定することとしてもよい。これによれば、光ディスクが傾いていても、光ビームの照射位置が未記録領域に差し掛かったことを適切に判定できる。

これらの光学ドライブ装置においてさらに、前記トラッキングサーボ手段は、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中に前記判定手段により前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であると判定された場合に、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えるとともに、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中に前記第２のトラッキング誤差信号が前記第１の所定範囲より狭い第２の所定範囲内に入ったか否かに応じて、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えることとしてもよいし、前記第１の光検出器の受光量に基づき、ＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段をさらに備え、前記判定手段は、前記ＲＦ信号に応じて、前記光ビームの照射位置が記録領域であると判定し、前記トラッキングサーボ手段は、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中に前記判定手段により前記光ビームの照射位置が未記録領域であると判定された場合に、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えるとともに、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中に前記判定手段により前記光ビームの照射位置が記録領域であると判定された場合に、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えることとしてもよい。これらによれば、トラッキングサーボ手段は、記録層とサーボ専用層で安定的に、制御の切り替えを行えるようになる。

上記光学ドライブ装置において、前記サーボ専用層はランドグルーブを有し、前記トラッキングサーボ手段は、前記第２の光ビームの照射位置がランド又はグルーブのいずれであるかを検出し、その結果に応じて前記光学系に含まれる対物レンズの位置制御の方向を制御することとしてもよい。

上記光学ドライブ装置において、前記サーボ専用層はランドグルーブを有し、前記第２のトラッキング誤差信号生成手段は、ＤＰＰ法を用いて前記第２のトラッキング誤差信号を生成することとしてもよいし、前記サーボ専用層はダミー符号を有し、前記第２のトラッキング誤差信号生成手段は、ＤＰＤ法を用いて前記第２のトラッキング誤差信号を生成することとしてもよい。

また、上記光学ドライブ装置において、前記第１の光検出器の受光量に基づき、ＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段をさらに備え、前記判定手段は、前記ＲＦ信号に応じて、前記第１の光ビームの照射位置が前記記録層の未記録領域であると判定することとしてもよい。これによっても、光ビームの照射位置が記録層の未記録領域に差し掛かったことを適切に判定できる。

また、この光学ドライブ装置において、前記判定手段は、前記ＲＦ信号に応じて、前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であるか記録領域であるかを判定し、前記トラッキングサーボ手段は、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中に前記判定手段により前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であると判定された場合に、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えるとともに、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中に前記判定手段により前記第１の光ビームの照射位置が記録領域であると判定された場合に、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えることとしてもよい。

本発明によれば、サーボ専用層を設けた光ディスクを再生する場合に、記録層の符号を用いるＤＰＤ法によりトラッキングサーボを行いながらも、未記録領域でもトラック中心付近を維持できるようになる。

本発明の第１の実施の形態による光学ドライブ装置の模式図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施の形態による光ディスクの記録面の平面図である。（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。 本発明の第１の実施の形態によるセンサレンズによって付与される非点収差の説明図である。 本発明の第１の実施の形態による光検出器の上面図である。 本発明の第１の実施の形態による光検出器の上面図である。 本発明の第１の実施の形態による処理部の機能ブロックを示す図である。 本発明の第１の実施の形態による光学ドライブ装置において、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際の、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ及びＴＥ_Ｓ−Ｐの時間変化を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による判定部の内部回路を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による光学ドライブ装置において、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際のコンパレータの出力信号Ｖ_ＯＵＴの時間変化を、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの時間変化に並べて記載したものである。 本発明の第１の実施の形態の変形例による光学ドライブ装置において、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際の判定部の出力信号Ｖ_ＯＵＴの時間変化を、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの時間変化に並べて記載したものである。 本発明の第１の実施の形態による光ディスクが傾いている場合の各層への光ビームの当たり方の説明図である。（ａ）は光ディスクが傾いていない場合を示し、（ｂ）は光ディスクが傾いている場合を示している。 トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際のトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ及びＴＥ_Ｓ−Ｐの時間変化を、光ディスクが傾いている場合について示した図である。 光ディスクのチルトを考慮した判定部の内部回路を示す図である。 本発明の第１の実施の形態によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｐを描画した図である。下部には、参考のために記録面の平面図を示している。 本発明の第１の実施の形態によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｐを描画した図である。下部には、参考のために記録面の平面図を示している。 本発明の第１の実施の形態によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｐを描画した図である。下部には、参考のために記録面の平面図を示している。 本発明の第１の実施の形態によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｐを描画した図である。下部には、参考のために記録面の平面図を示している。 本発明の第１の実施の形態によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｐを、３通りの光ディスク１１の傾きについて描画した図である。 本発明の第１の実施の形態によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｐを描画した図である。 本発明の第１の実施の形態によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｐを描画した図であり、Δ１の最大値の求め方の説明図である。 本発明の第１の実施の形態によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｐを描画した図であり、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボにおける対物レンズの制御方向を常に同一方向とすることの問題点を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態による光学ドライブ装置の処理部の機能ブロックを示す図である。 トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際に、本発明の第２の実施の形態による判定部が利用する各種信号の時間変化を示す図である。 本発明の実施の形態の変形例による光学ドライブ装置において、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際の判定部の出力信号Ｖ_ＯＵＴの時間変化を、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの時間変化に並べて記載したものである。 本発明の実施の形態の変形例によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｄを描画した図であり、Δ１の最大値の求め方の説明図である。 本発明の実施の形態の変形例によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｐを描画した図であり、Δ１の最大値の求め方の説明図である。 本発明の実施の形態の変形例によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｄを描画した図であり、Δ１の最大値の求め方の説明図である。 本発明の実施の形態の変形例によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｐを描画した図であり、Δ１の最大値の求め方の説明図である。 本発明の実施の形態の変形例によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｄを描画した図である。 本発明の実施の形態の変形例によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｐを描画した図である。 本発明の実施の形態の変形例によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｄを描画した図である。 本発明の実施の形態の変形例によるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓ−Ｄを描画した図であり、Δ１の最大値の求め方の説明図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態による光学ドライブ装置１の模式図である。

光学ドライブ装置１は光ディスク１１の再生及び記録を行う。光ディスク１１としてはＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の各種光記録媒体を用いることができるが、本実施の形態では特に、記録面に記録層１２とサーボ専用層１３とが設けられ、かつ記録層１２が多層膜によって多層化されている円盤状の光ディスクを用いる。また、光ディスクには、再生専用型（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−ＲＯＭなど。）、追記型（ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＢＤ−Ｒなど。）、書換型（ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＢＤ−ＲＥなど。）など、記録方法によって分類されるいくつかの種類があるが、本実施の形態では追記型又は書換型を用いる。

図２（ａ）は、光ディスク１１の記録面の平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図を示している。

図２に示すように、光ディスク１１の記録面には複数の記録層１２と１つのサーボ専用層１３とが設けられる。サーボ専用層１３には周期的に溝が設けられており、溝の凸部はランドＬ、凹部はグルーブＧと呼ばれる。ただし、溝の凸部と凹部は相対的なものであり、凸部と凹部のいずれをランドＬと呼ぶかについては、光ディスク１１の表面・裏面のいずれを下とするかによって変わってくる。なお、図２ではランドＬとグルーブＧを直線的に描いているが、実際には、半径方向にわずかに蛇行（ウォブル）している。

図２の例ではランドＬが情報書込ラインであり、各記録層１２では、ランドＬに対応する位置に情報を記憶するための符号（ピットまたは記録マーク）Ｍが設けられる。なお、なお、図２では、符号Ｍの横幅がランドの幅に比べてかなり小さいように描いているが、これは図面の見易さを優先したためであり、実際の符号Ｍの横幅はランドの幅より少し小さい程度である。符号Ｍは、光ビームの照射によって記録又は消去される。各記録層１２の未記録領域は、この符号Ｍが記録されていない領域である。一方、記録領域は、符号Ｍが記録されている領域である。なお、情報書込ラインは、グルーブＧに対応する位置に設けられる場合もあれば、ランドＬとグルーブＧそれぞれに対応する位置に設けられる場合もある。

図１に戻る。図１に示すように、光学ドライブ装置１は、レーザ光源２−１，２−２、光学系３、光検出器５−１（第１の光検出器）、光検出器５−２（第２の光検出器）、及び処理部６を備えて構成される。これらのうち、レーザ光源２、光学系３、及び光検出器５は光ピックアップを構成する。

光学系３は、コリメータレンズ２１、偏光ビームスプリッタ２２、ダイクロイックプリズム２３、１／４波長板２４、コリメータレンズ２５、センサレンズ（シリンドリカルレンズ）２６、回折格子２７、コリメータレンズ２８、ビームスプリッタ２９、コリメータレンズ３０、センサレンズ（シリンドリカルレンズ）３１、及び対物レンズ４を有している。光学系３は、レーザ光源２−１，２−２がそれぞれ発した光ビームを光ディスク１１に導く往路光学系として機能するとともに、光ディスク１１からの戻りビームを光検出器５−１，５−２に導く復路光学系としても機能する。

まず、レーザ光源２−１が発した光ビーム（第１の光ビーム。以下、記録層用光ビームと称する。）の往路光学系では、まずコリメータレンズ２１が記録層用光ビームを平行光とし、偏光ビームスプリッタ２２に入射させる。偏光ビームスプリッタ２２は、入射された平行光を通過させ、ダイクロイックプリズム２３に入射させる。ダイクロイックプリズム２３は、入射された平行光を反射してその進路を光ディスク１１方向に折り曲げ、１／４波長板２４に入射させる。１／４波長板２４は、入射された平行光を円偏光とし、対物レンズ４に入射させる。

一方、レーザ光源２−２が発した光ビーム（第２の光ビーム。以下、サーボ層用光ビームと称する。）の往路光学系では、まず回折格子２７がサーボ層用光ビームを３ビーム（０次回折光及び±１次回折光）に分解し、コリメータレンズ２８に入射させる。コリメータレンズ２８は、入射されたサーボ層用光ビームを平行光とし、ビームスプリッタ２９に入射させる。ビームスプリッタ２９は、入射された平行光を通過させ、ダイクロイックプリズム２３に入射させる。ダイクロイックプリズム２３は、入射された平行光を通過させ、１／４波長板２４に入射させる。１／４波長板２４は、入射された平行光を円偏光とし、対物レンズ４に入射させる。

光学系３は、対物レンズ４に入射された２種類の光ビーム（平行光状態の光ビーム）の光軸が一致するように構成される。対物レンズ４は、これら同一の光軸を有する２種類の光ビームを光ディスク１１上に集光させるとともに、光ディスク１１の記録面で反射してきた戻り光ビームを平行光に戻す。

ここで、コリメータレンズ２８は、フォーカス方向（記録面と垂直な方向）に駆動可能に構成されている。また、対物レンズ４は、フォーカス方向及び光ディスク１１の表面に平行な方向に駆動可能に構成されている。光学ドライブ装置１では、サーボ層用光ビームをサーボ専用層に合焦させ、かつ記録層用光ビームがアクセス対象層に合焦させるために、コリメータレンズ２８及び対物レンズ４の位置制御が行われる（フォーカスサーボ）。

サーボ層用光ビームの戻り光ビームはサーボ専用層１３のランド・グループで回折されており、０次回折光及び±１次回折光に分解されている。この０次回折光及び±１次回折光は、回折格子２７により生ずる０次回折光及び±１次回折光とは異なるもので、紛らわしいので、以下では回折格子２７により分解された０次回折光，＋１次回折光，−１次回折光をそれぞれメインビームＭＢ，サブビームＳＢ１，サブビームＳＢ２と称し、０次回折光及び±１次回折光という場合にはサーボ専用層１３のランド・グループでの回折によって生じた回折光を指すことにする。メインビームＭＢ，サブビームＳＢ１，サブビームＳＢ２は、それぞれ独立して反射光を生ずる。

記録層用光ビームの復路光学系では、対物レンズ４を通過した記録層用光ビームが、１／４波長板２４を介してダイクロイックプリズム２３に入射され、ダイクロイックプリズム２３で折り曲げられて偏光ビームスプリッタ２２に入射する。偏光ビームスプリッタ２２は、記録層用光ビームをさらに折り曲げ、コリメータレンズ２５に入射させる。コリメータレンズ２５を通過した記録層用光ビームは、集光しつつセンサレンズ２６（シリンドリカルレンズ）に入射する。センサレンズ２６は、入射された記録層用光ビームに非点収差を付与する。非点収差を付与された記録層用光ビームは光検出器５−１に入射する。

サーボ層用光ビームの復路光学系では、対物レンズ４を通過したサーボ層用光ビームが、１／４波長板２４及びダイクロイックプリズム２３を介してビームスプリッタ２９に入射する。ビームスプリッタ２９は、入射してきた光ビームの進路を折り曲げ、コリメータレンズ３０に入射させる。コリメータレンズ３０を通過したサーボ層用光ビームは、集光しつつセンサレンズ３１（シリンドリカルレンズ）に入射する。センサレンズ３１は、センサレンズ２６と同様、入射されたサーボ層用光ビームに非点収差を付与する。非点収差を付与されたサーボ層用光ビームは光検出器５−２に入射する。

図３はセンサレンズ２６，３１によって付与される非点収差の説明図である。同図に示すように、センサレンズは一方方向（同図ＭＹ軸方向＝子線方向。）にのみレンズ効果を有している。そのため、コリメータレンズとセンサレンズによって構成される光学系の焦点の位置は、ＭＹ軸方向と、ＭＹ軸方向に垂直な方向であるＭＸ軸方向（母線方向）とで異なっている（図３に示すＭＹ軸焦点とＭＸ軸焦点）。なお、ＭＹ軸方向とＭＸ軸方向の光ビームの長さが等しい点を合焦点と称する。

上述したフォーカスサーボでは、アクセス対象層で反射した記録層用光ビーム（信号光）の合掌点がちょうど光検出器５−１上に位置し、かつサーボ層で反射したサーボ層用光ビーム（信号光）の合掌点がちょうど光検出器５−２上に位置するよう、コリメータレンズ２８及び対物レンズ４の位置制御が行われる。その他の層で反射した光ビーム（迷光）の合掌点は光検出器５−１，５−２上に位置しないこととなり、迷光が光検出器５−１，５−２上に形成するスポット（迷光スポット）は、信号光が光検出器５−１，５−２上に形成するスポット（信号光スポット）に比べ、ＭＹ軸方向とＭＸ軸方向の少なくとも一方に広がった形状を有することとなる。

図１に戻る。光検出器５−１は、光学系３から出射される記録層用光ビームの戻り光ビームの光路に交差する平面上に設置される。一方、光検出器５−２は、光学系３から出射されるサーボ層用光ビームの戻り光ビームの光路に交差する平面上に設置される。光検出器５−１は１つの受光面、光検出器５−２は３つの受光面をそれぞれ備えており、各受光面はそれぞれ複数の受光領域に分割されている。光学ドライブ装置１では、これらの受光領域を適宜組み合わせて用いることで、サーボ層用フォーカス誤差信号ＦＥ_Ｓ、記録層用フォーカス誤差信号ＦＥ_Ｒ、全加算信号（記録層プルイン信号ＰＩ_Ｒ、サーボ専用層プルイン信号ＰＩ_Ｓ、ＲＦ信号ＲＦ）、サーボ専用層用トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ、記録層用トラッキング誤差ＴＥ_Ｒなどの各種信号を生成することが可能となっている。その具体的内容については後述する。

処理部６は、一例として多チャンネル分のアナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換機能を備えたＤＳＰ(Digital Signal Processor)で構成されており、光検出器５−１，５−２の出力信号を受け付けて、フォーカス誤差信号ＦＥ_Ｒ，ＦＥ_Ｓ、全加算信号（プルイン信号ＰＩ_Ｒ，ＰＩ_Ｓ、ＲＦ信号ＲＦ）、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ，ＴＥ_Ｓを生成する。処理部６の処理の詳細についても後述する。

ＣＰＵ７はコンピュータやＤＶＤレコーダー等に内臓される処理装置であり、図示しないインターフェイスを介し、処理部６に対して光ディスク１１上のアクセス位置を特定するための指示信号を送信する。この指示信号を受信した処理部６は、対物レンズ４を制御し、光ディスク１１の表面に平行に移動させる（この移動を「レンズシフト」という。）ことによりオントラック状態を実現する（トラッキングサーボ）。オントラック状態になると、ＣＰＵ７は処理部６が生成するＲＦ信号をデータ信号として取得する。

ここから、光検出器５の構成の詳細及び処理部６の処理の詳細について説明する。

図４は、本実施の形態による光検出器５−１の上面図である。また、図５は、本実施の形態による光検出器５−２の上面図である。図４及び図５には、信号光が受光面上に形成するスポットの例も示している。図４及び図５に示すＸ，Ｙ方向はそれぞれ、光ディスク接線方向，光ディスク半径方向に対応している。

光検出器５−１は、図４に示すように、正方形の受光面５１を備えている。受光面５１は同一面積の４つの正方形（受光領域５１Ａ〜５１Ｄ）に分割され、記録層用光ビームの戻り光ビームを受光できる位置に配置されている。

光検出器５−２は、図５に示すように、いずれも正方形の３つの受光面５２〜５４を備えている。このうち受光面５２は、同一面積の４つの正方形（受光領域５２Ａ〜５２Ｄ）に分割されている。また、受光面５３及び５４は、上下２つに同一面積で分割されている（受光領域５３Ａ，５３Ｂ及び受光領域５４Ａ，５４Ｂ）。受光面５２〜５４はそれぞれ、メインビームＭＢ、サブビームＳＢ１、及びサブビームＳＢ２を受光できる位置に配置されている。

光ビームを受光した光検出器５−１，５−２は、受光領域ごとに、光ビームの強度を受光面で面積分して得られる値（受光量）の振幅を有する信号を出力する。以下では、受光領域Ｘに対応する出力信号をＩ_Ｘと表す。

図６は、処理部６の機能ブロックを示す図である。同図に示すように、処理部６はトラッキング誤差信号生成部６１−１（第１のトラッキング誤差信号生成手段），トラッキング誤差信号生成部６１−２（第２のトラッキング誤差信号生成手段）、トラッキングサーボ部６２（トラッキングサーボ手段）、判定部６３（判定手段）、全加算信号生成部６４（ＲＦ信号生成手段）、フォーカス誤差信号生成部６５、及びフォーカスサーボ部６６を備えている。

トラッキング誤差信号生成部６１−１は、光検出器５−１の出力信号に基づき、ＤＰＤ法を用いて記録層用トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ（第１のトラッキング誤差信号）を生成する。以下、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒの生成方法について詳しく説明する。

トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒの生成にあたり、トラッキング誤差信号生成部６１−１は、光検出器５−１の出力信号から、２つの位相差信号Ｓ１ｐ＝Ｐ（Ｉ_５１Ａ，Ｉ_５１Ｂ）とＳ２ｐ＝Ｐ（Ｉ_５１Ｃ，Ｉ_５１Ｄ）とを取得する。なお、Ｐ（Ｘ，Ｙ）は信号Ｘと信号Ｙの位相差を示す関数である。そして、位相差信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐを加算し、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒとして出力する。

位相差信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐによって示される位相差は、光ビームが符号Ｍによって回折される結果として、記録面への入射光の焦点位置がトラックの中心にある状態では０となり、記録面への入射光の焦点位置がトラック中心から遠ざかるに連れて大きくなる。したがって、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒにより示される位相差の合計がゼロとなるように対物レンズ４を制御することにより、オントラック状態を実現することが可能になる。

ただし、位相差信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐによって示される位相差は、オントラック状態である場合だけでなく、符号Ｍのない領域（未記録領域）に光ビームが照射される場合にも０となる。そのため、未記録領域では、ＤＰＤ法によってオントラック状態を実現することはできない。

トラッキング誤差信号生成部６１−２は、光検出器５−２の出力信号に基づき、ＤＰＰ法を用いてサーボ専用層用トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ（第２のトラッキング誤差信号）を生成する。以下では、ＤＰＰ法を用いてサーボ専用層用トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓを特にトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐと記す場合がある。以下、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの生成方法について詳しく説明する。

トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの生成では、トラッキング誤差信号生成部６１−２は、次の式（１）により差動プッシュプル信号ＤＰＰを算出する。そして、この差動プッシュプル信号ＤＰＰを、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐとして出力する。ただし、ＭＰＰ，ＳＰＰはそれぞれメインプッシュプル信号，サブプッシュプル信号であり、それぞれ式（２），式（３）で表される。また、ｋは正の定数であり、メインプッシュプル信号ＭＰＰとサブプッシュプル信号ＳＰＰそれぞれに生じたレンズシフトオフセット（上述したレンズシフトに伴って生ずるオフセット）を相殺するように決定される。

図５に示すように、各ビームＭＢ，ＳＢ１，ＳＢ２は、プッシュプル領域Ｐ１及びＰ２を有している。これらは、上述した０次回折光と±１次回折光の干渉している領域であり、図５に示すように、メインビームＭＢとサブビームＳＢ１，ＳＢ２とでは、プッシュプル領域Ｐ１とプッシュプル領域Ｐ２の位置関係が逆になっている。

プッシュプル領域Ｐ１及びＰ２の相対的な強度は、記録面への入射光の焦点位置の光ディスク半径方向への移動（すなわち、トラックを横切る方向への移動）に伴って変化する。記録面への入射光の焦点位置がトラックの中心にある場合、プッシュプル領域Ｐ１及びＰ２の強度は等しくなる。したがって、メインプッシュプル信号ＭＰＰの値は、記録面への入射光の焦点位置がトラックの中心にある状態では０となり、そうでない場合には０以外となる。サブプッシュプル信号ＳＰＰについても同様である。ただし、上述したように、メインビームＭＢとサブビームＳＢ１，ＳＢ２とではプッシュプル領域Ｐ１とプッシュプル領域Ｐ２の位置関係が逆になっていることから、メインプッシュプル信号ＭＰＰとサブプッシュプル信号ＳＰＰとでは位相が１８０°異なり、符号が逆になっている。そのため、式（１）で示される差動プッシュプル信号ＤＰＰの値も、記録面への入射光の焦点位置がトラックの中心にある状態では０となり、そうでない場合には０以外となることになり、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐがゼロとなるように対物レンズ４を制御することにより、オントラック状態を実現することが可能になる。

トラッキングサーボ部６２は、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ及びＴＥ_Ｓのうちのいずれか一方に基づいて、光学系３（より具体的には対物レンズ４）を制御する（トラッキングサーボ）。以下、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒに基づいて光学系３を制御するモードを記録層モード、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓに基づいて光学系３を制御するモードをサーボ専用層モードと称する。

トラッキングサーボ部６２は、ＣＰＵ７から上述した指示信号が入力されると、まず初めに記録層モードによりトラッキングサーボを開始し、オントラック状態を実現する。そして記録層モードによるトラッキングサーボを行っている間に判定部６３から記録層用光ビームの照射位置が未記録領域であるとの判定結果を通知されると、サーボ専用層モードに切り替えてトラッキングサーボを行う。逆に、サーボ専用層モードによるトラッキングサーボを行っている間に判定部６３から記録層用光ビームの照射位置が記録領域であるとの判定結果を通知されると、記録層モードに切り替えてトラッキングサーボを行う。これらの切り替え処理については、後に判定部６３の説明と併せて、より詳しく説明する。

判定部６３は、記録層用光ビームの照射位置（焦点位置）がアクセス対象層内の未記録領域又は記録領域のいずれにあるかを判定する。具体的には、トラッキング誤差信号生成部６１−２が生成するトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓを監視し、所定範囲を超えて変化したか否かに応じて、上記判定を行う。以下、詳しく説明する。

図７は、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際の、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ及びＴＥ_Ｓ−Ｐの時間変化を示す図である。トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの実線は本実施の形態によるモード切り替えを行った場合を示し、点線は本実施の形態によるサーボ専用層モードへの切り替えを行わない場合を示している。なお、ここでは、後述するチルトや光軸ずれなどがなく、光ビームの焦点位置がそれぞれサーボ専用層と記録層のトラック中心にある場合を考えている。

焦点位置が記録領域内にあり、かつ焦点位置がトラック中心にある場合、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒの値は０になる。一方、焦点位置がトラック中心から少しずれた位置にある場合には、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒの値は０以外となる。したがって、トラッキングサーボ部６２が、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒの値が０となるように対物レンズ４の制御を行うことにより、適切にオントラック状態が実現される。これにより、図７に示すように、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値も０を維持する。

一方、焦点位置が未記録領域内にある場合、記録層用光ビームの照射位置には符号Ｍがないので、焦点位置がトラック中心からずれてもトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒの値は０のままである。したがって、トラッキングサーボ部６２がトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒに基づく制御を行っていると、記録層用光ビームの照射位置は次第にトラックからずれていく。このずれに伴い、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値は、図７に示すように次第に０から遠ざかっていき、本実施の形態によるモード切り替えを行わなければ、最終的にはトラックジャンプ時と同様の振動を繰り返すようになる。

判定部６３は、このようなトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値の変化を検出することにより、記録層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の未記録領域又は記録領域のいずれにあるかを判定する。つまり、判定部６３は予め所定のしきい値Δ１，Δ２（０≦Δ２＜Δ１）を記憶しており、トラッキングサーボ部６２がトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒに基づく制御を実行中、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値が−Δ１〜Δ１の範囲を超えた場合に、記録層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の未記録領域に入ったと判定する（判定部６３がそのように判定するだけであり、未記録領域に入ったことが１００％保証されるわけではない。）。逆に、−Δ２〜Δ２の範囲内に入った場合には、記録層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の記録領域に入ったと判定する（判定部６３がそのように判定するだけであり、アクセス対象層内の記録領域に入ったことが１００％保証されるわけではない。）。

判定部６３は、以上の判定の結果をトラッキングサーボ部６２に通知する。トラッキングサーボ部６２は、記録層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の未記録領域に入ったとの判定結果を通知されると、記録層モードでのトラッキングサーボを中止し、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボに切り替える。一方、記録層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の記録領域に入ったとの判定結果が通知された場合には、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボを中止し、記録層モードでのトラッキングサーボに切り替える。

図８は、判定部６３の内部回路を具体的に示す図である。同図に示すように、判定部６３はコンパレータ７０，７１及び出力信号生成部７２を有している。コンパレータ７０，７１はそれぞれ２つの入力端子を有し、それぞれにトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ及び基準電位Ｖ_ｒｅｆがそれぞれ入力される。基準電位Ｖ_ｒｅｆは、光ビームの焦点位置がトラック中心にある場合のトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓの電位であり、回路の動作点などを考慮して任意に決められる。即ち、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ，ＴＥ_Ｒは基準電位Ｖ_ｒｅｆ込みの値としている。出力信号生成部７２は、コンパレータ７０，７１の各出力信号Ｖ_１，Ｖ_２を受け、出力信号Ｖ_ＯＵＴを生成する。

図９は、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際の信号Ｖ_１，Ｖ_２，及びＶ_ＯＵＴの時間変化を、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの時間変化に並べて記載したものである。なお、図９での時間のスケールは、図７よりも短くしている。図９から理解されるように、コンパレータ７０は、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値が−Δ１〜Δ１の範囲内にある場合に信号Ｖ_１の値をローとし、それ以外の場合に信号Ｖ_１の値をハイとする。一方、コンパレータ７１は、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値が−Δ２〜Δ２の範囲内にある場合に信号Ｖ_２の値をローとし、それ以外の場合に信号Ｖ_２の値をハイとする。出力信号生成部７２は、信号Ｖ_１の立ち上がりで信号Ｖ_ＯＵＴをハイとし、信号Ｖ_２の立ち下がりで信号Ｖ_ＯＵＴをローとする。判定部６３は、記憶層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の未記録領域又は記録領域のいずれにあるかの判定結果として、この信号Ｖ_ＯＵＴを、トラッキングサーボ部６２に通知する。

トラッキングサーボ部６２は、出力信号Ｖ_ＯＵＴに応じてモードの切り替えを行う。即ち、Ｖ_ＯＵＴがローの時は記録層モードとなり、ハイの時はサーボ専用層モードとなる。その結果、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐは、図９に示すように変化する。

ここで注意しなければならないのは、記録層用光ビームの照射位置が未記録領域にある場合、図９に示すように、出力信号Ｖ_ＯＵＴが激しく振動する信号となる点である。この振動のため、トラッキングサーボ部６２が出力信号Ｖ_ＯＵＴに敏感に反応してモードの切り替えを行うこととすると、未記録領域ではモード切り替えが多発し、トラッキングサーボが不安定になってしまうおそれがある。そこで、サーボ専用層モードから記録層モードへの切り替えの際には、ある程度の遅延を持って処理を行うようにすることが好ましい。具体的には、トラッキングサーボ部６２において処理を遅延させることとしてもよいし、判定部６３が判定結果の出力タイミングを遅らせることとしてもよい。

図１０に、遅延処理の具体的な例を示す。図１０は、図９と同様、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際の信号Ｖ_１，Ｖ_２，及びＶ_ＯＵＴの時間変化を、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの時間変化に並べて記載したものであるが、この例では、判定部６３の出力信号生成部７２により出力信号Ｖ_ＯＵＴがローとされるタイミングを、信号Ｖ_２の立ち下がり直後ではなく、信号Ｖ_２の立ち下がりから所定の遅延時間ｄの経過後としている。例えば、遅延時間ｄは、ＴＥ_Ｓ−Ｐがゼロに戻る時間とする。この例によれば、図１０に示すように、ＴＥ_Ｓ−Ｐがゼロ付近まで戻ることができるため、出力信号Ｖ_ＯＵＴの振動周期が長くなっている。したがって、サーボ専用層と記録層のトラッキングサーボを切り換える頻度を低減できるので、トラッキングサーボを比較的安定的に行うことが可能になっている。

以上説明したように、本実施の形態による光学ドライブ装置１によれば、サーボ専用層１３を設けた光ディスク１１を再生する場合に、記録層１２の符号を用いるＤＰＤ法によりトラッキングサーボを行いながらも、未記録領域でもトラック中心付近を維持できるようになる。

なお、ここまでの説明ではサーボ専用層１３がランド・グルーブを有しているという前提の下で説明を行ってきたが、サーボ専用層１３が、ランド・グルーブではなくダミー符号を有している場合であっても、同様の処理により、未記録領域でのトラック中心付近を維持することが可能である。以下、詳しく説明する。

サーボ専用層１３がダミー符号を有している場合、トラッキング誤差信号生成部６１−２は、トラッキング誤差信号生成部６１−１と同様の処理によりＤＰＤ法を用いてトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄを生成する。判定部６３は、このＤＰＤ法を用いて作られたトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄを監視し、所定範囲を超えて変化したか否かに応じて、光ビームの照射位置（焦点位置）がアクセス対象層内の未記録領域又は記録領域のいずれにあるかを検出する。この検出処理も、ＤＰＰ法を用いて作られたトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐを用いる場合と同様の処理により実現することができる。このように、サーボ専用層１３がダミー符号を有している場合であっても、ランド・グルーブを有している場合と同様の処理を行うことが可能である。したがって、サーボ専用層１３がランド・グルーブではなくダミー符号を有している場合であっても、ランド・グルーブを有している場合と同様、未記録領域でのトラック中心付近を維持することが可能となる。

図６に戻る。全加算信号生成部６４は、記録層用光ビームを受光するための受光面５１を構成する各受光領域５１Ａ〜５１Ｄの受光量に基づいて、ＲＦ信号ＲＦ及び記録層プルイン信号ＰＩ_Ｒを生成する。また、サーボ専用層用光ビームを受光するための受光面５２を構成する各受光領域５２Ａ〜５２Ｄの受光量に基づいて、サーボ専用層プルイン信号ＰＩ_Ｓを生成する。具体的には、次の式（４−１）及び式（４−２）の演算を行ってこれらの信号を生成する。式（４−１）から明らかなように、ＲＦ信号ＲＦとプルイン信号ＰＩとは同一の信号である。ただし、記録層プルイン信号ＰＩ_Ｒは通常、ローパスフィルタを通すことにより帯域制限がなされた状態で出力される。帯域制限をするのは、符号Ｍの有無に応じた変動やノイズを除去するためである。

記録層プルイン信号ＰＩ_Ｒ及びサーボ専用層プルイン信号ＰＩ_Ｓ（以下、まとめてプルイン信号ＰＩという。）は、フォーカスサーボ部６６において層認識のために用いられる信号である。つまり、プルイン信号ＰＩは、光ビームの焦点位置が層間を移動する際、層表面に焦点が合っているときに極大になるという性質を有している。そこで、フォーカスサーボ部６６は、プルイン信号ＰＩの値と所定のしきい値とを比較し、このしきい値より高くなっている部分を検出することで、光ビームの焦点位置が記録層やサーボ専用層近辺に合っていることを検出する。

ＲＦ信号ＲＦは、データ信号としてＣＰＵ７に入力される。ＣＰＵ７は、ＲＦ信号ＲＦに基づいて光ディスク１１に書き込まれている情報を取得する。

フォーカス誤差信号生成部６５は、記録層用光ビームを受光するための受光面５１を構成する各受光領域５１Ａ〜５１Ｄの受光量に基づいて記録層用フォーカス誤差信号ＦＥ_Ｒを生成するとともに、サーボ専用層用光ビームのメインビームＭＢを受光するための受光面５２を構成する各受光領域５２Ａ〜５２Ｄの受光量に基づいてサーボ層用フォーカス誤差信号ＦＥ_Ｓを生成する。具体的には、次の式（５）及び式（６）の演算を行って、これらのフォーカス誤差信号ＦＥ_Ｒ，ＦＥ_Ｓを生成する。

フォーカスサーボ部６６は、コリメータレンズ２８及び対物レンズ４の位置を光ディスク１１の記録面と垂直な方向に制御し、上記各フォーカス誤差信号ＦＥ_Ｒ，ＦＥ_Ｓの値が０となるようにすることで、記録層用光ビームの焦点を記録層に合わせ、サーボ専用層用光ビームの焦点をサーボ専用層に合わせる（フォーカスサーボ）。

最後に、光ディスク１１のチルト（傾き）を考慮した処理について説明する。ここまでの説明では光ディスク１１のチルトについては無視してきたが、実際には光ディスク１１が傾く場合があり、その場合には記録層用光ビームとサーボ専用層光ビームを同時にトラック中心に照射することが困難になる。

図１１は、光ディスク１１が傾いている場合の各層への光ビームの当たり方の説明図である。図１１（ａ）は光ディスク１１が傾いていない場合を示し、図１１（ｂ）は光ディスク１１が傾いている場合を示している。光ディスク１１が傾いていなければ、図１１（ａ）に示すように、記録層１２でオントラック状態となっている場合にはサーボ専用層１３でもオントラック状態となる。しかし、図１１（ｂ）に示すように、光ディスク１１が傾いている場合、記録層１２でオントラック状態となっている場合であっても、サーボ専用層１３ではトラック中心とならない。

このことは、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ及びＴＥ_Ｓ−Ｐの値にも影響を与える。図１２は、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際のトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒ及びＴＥ_Ｓ−Ｐの時間変化を、光ディスク１１が傾いている場合について示した図である。なお、同図では、本実施の形態によるモード切り替えを行わないとしている。

図１２と図７とを比較すると明らかなように、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒは図７のトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒと変わりないが、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値は、図７のトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐに比べ、焦点位置が記録領域内にある場合にαだけオフセット（以下、チルトオフセットという。）を有している。このチルトオフセットは、光ディスク１１が傾いているために生じているものである。

図１３は、光ディスク１１のチルトを考慮した判定部６３の内部回路を示す図である。同図に示すように、この場合の判定部６３では、上述したコンパレータ７０，７１の入力端子にサンプルホールド回路７３が設けられる。サンプルホールド回路７３は、トラッキング誤差信号生成部６１−２が生成したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐを標本化し、一定時間保持する回路である。これにより、コンパレータ７０，７１は、記録層用光ビームの照射位置が記録領域にあるときに保持されたトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの電位Ｖ_ｒｅｆ＋αを基準にして出力信号Ｖ_１，Ｖ_２を生成することになる。つまり、コンパレータ７０は、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値がα−Δ１〜α＋Δ１の範囲内にある場合に信号Ｖ_１の値をローとし、それ以外の場合に信号Ｖ_１の値をハイとする。一方、コンパレータ７１は、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値がα−Δ２〜α＋Δ２の範囲内にある場合に信号Ｖ_２の値をローとし、それ以外の場合に信号Ｖ_２の値をハイとする。

このようにすることで、光ディスク１１が傾いていても、記録用光ビームの照射位置が未記録領域に差し掛かったことを適切に判定でき、適切にモード切り替えを行うことが可能になる。

ところで、光ディスク１１のチルトを考慮しなければならない場合、サーボ専用層モードから記録層モードに切り替わった後、正常にオントラック状態に戻れるよう、特別な決定方法によりΔ１を決定しておく必要がある。また、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボにおける対物レンズ４の制御方向を、ランドとグルーブとで切り替える必要が生ずる。以下、詳しく説明する。

初めに、光ディスク１１が傾いていない場合について説明する。図１４は、トラッキング誤差信号生成部６１−１が生成するトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒと、トラッキング誤差信号生成部６１−２が生成するトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐとを描画した図であり、横軸は光ディスク半径方向（トラックジャンプ方向）としている。同図の下部には、参考のために記録面の平面図（記録層の符号Ｍとサーボ専用層のランドＬ及びグルーブＧとを含む。）を示している。また、同図には記録層のトラック中心を示す線分Ｃ_Ｒと、サーボ専用層のトラック中心を示す線分Ｃ_Ｓ（ランドＬの中心のみ）も描いている。なお、図１４では、符号Ｍの横幅がランドの幅に比べてかなり小さいように描いているが、これは図面の見易さを優先したためであり、実際の符号Ｍの横幅はランドの幅より少し小さい程度である。後掲する他の図面でも同様である。

また、図１４には、赤色レーザで再生可能な光ディスク１１（トラックピッチが赤色レーザのスポット径に応じて決められている光ディスク１１）を用い、かつ記録層用光ビームとして青色レーザを用いる場合を示している。この場合、同図に示すように、記録層用光ビームの反射光に基づいて生成されるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒは、記録層用光ビームの照射位置が符号Ｍの近辺（ランドＬ内）にある場合に極大値を有し、グルーブＧ内にある場合には常時０となる。これに対し、後述する図２８などに示すように、記録層用光ビームが赤色レーザである場合のトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒは、グルーブＧの中心付近に極大値を有する。この違いは赤色レーザと青色レーザのスポットの大きさの違いによるものである。

さて、図１４には記録層用光ビームの照射位置が記録領域にある場合の各信号を示している。この場合において、記録層用光ビームの照射位置が仮にトラック中心Ｃ_Ｒから図中の矢印Ａ１方向にずれたとする。すると、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒは図中の矢印Ｂ１方向に変化するが、記録層モードでのトラッキングサーボにより、すぐに元に戻る。これにより、記録層用光ビームの照射位置もトラック中心Ｃ_Ｒに戻る。このとき、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐも図中の矢印Ｃ１方向に変化するが、記録層モードでのトラッキングサーボが行われるために通常はしきい値Δ１を超えることはないので、トラッキングサーボ部６２のモードがサーボ専用層モードに切り替わることはない。

図１５は、記録層用光ビームの照射位置が未記録領域にあるとした他は、図１４と同様である。この場合、同図に示すように記録層に符号Ｍは存在しない。このため、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒは常に０であり、記録層用光ビームの照射位置がトラック中心Ｃ_Ｒから図中の矢印Ａ２方向に外れた場合でも記録層モードでのトラッキングサーボが機能せず、図中の矢印Ｃ２に示すように、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐはいずれしきい値Δ１を超える。その後は、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボが行われる。

図１６は、一旦図１５の状態になった後、記録層用光ビームの照射位置が記録領域に戻ってきた場合の例を示している。この場合、記録層用光ビームの照射位置は、まずサーボ専用層モードでのトラッキングサーボにより、図中の矢印Ａ３に沿って移動する。このとき、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐは図中の矢印Ｃ３に沿って変化する。矢印Ｃ３の先端におけるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値はΔ２であり、このΔ２を超えた時点で、トラッキングサーボ部６２のモードは記録層モードに切り替わる。以降は記録層モードでのトラッキングサーボにより、記録層用光ビームの照射位置はトラック中心Ｃ_Ｒに戻る（矢印Ｂ４，Ａ４）。

次に、光ディスク１１が傾いている場合について説明する。図１７は、光ディスク１１が傾いているとした他は図１６と同様である。

光ディスク１１が傾いている場合、図１７に示すように、光ビームの照射方向から見て、記録層のトラック中心Ｃ_Ｒとサーボ専用層のトラック中心Ｃ_Ｓとが一致しない。その結果、記録層用光ビームの照射位置がトラック中心Ｃ_Ｒにある場合、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値は、上述したチルトオフセットα（≠０）となる。チルトオフセットαの値は上述したサンプルホールド回路７３によって保持されるので、トラッキングサーボ部６２のモードは、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値がα−Δ１〜α＋Δ１の範囲を超えた場合にサーボ専用層モードに切り替わり、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値がα−Δ２〜α＋Δ２の範囲に入った場合に記録層モードに切り替わる。

ここで、トラッキングサーボ部６２のモードが一旦サーボ専用層モードに切り替わった後、記録層用光ビームの照射位置が記録領域に戻ってきたとすると、記録層用光ビームの照射位置は、まずサーボ専用層モードでのトラッキングサーボにより、図１７に示した矢印Ａ５に沿って移動する。このとき、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐは図中の矢印Ｃ５に沿って変化する。矢印Ｃ５の先端におけるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値はα＋Δ２であり、このα＋Δ２を超えた時点で、トラッキングサーボ部６２のモードは記録層モードに切り替わる。以降は記録層モードでのトラッキングサーボにより、記録層用光ビームの照射位置はトラック中心Ｃ_Ｒに戻る（矢印Ｂ６，Ａ６）。

図１７の例では、サーボ専用層モードから記録層モードに切り替わった後、特に問題なく記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに戻すことができた。しかし、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値がα−Δ２である場合の記録層光ビームの照射位置によっては、戻すことができなくなる場合がある。以下、そのような場合について説明する。

図１８は、３通りの光ディスク１１の傾きについて、それぞれの場合のトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（１）〜ＴＥ_Ｓ−Ｐ（３）を示した図である。光ビームの照射位置が初めトラック中心Ｃ_Ｒからの距離Ｘ（＞ａ。ａは、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒの値が最大となるときの、記録層用光ビームの照射位置のトラック中心Ｃ_Ｒからの距離。）の位置にあったとし、その時点でのトラッキングサーボ部６２のモードはサーボ専用層モードであったとする。サーボ専用層モードでのトラッキングサーボにより、各トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（１）〜ＴＥ_Ｓ−Ｐ（３）の値はそれぞれ、図中に示した矢印Ｒ（１）〜Ｒ（３）に沿って変化する。そして、それぞれの値が、それぞれのチルトオフセットα（１）〜α（３）からΔ２を減算した値α（１）−Δ２〜α（３）−Δ２となった時点で、トラッキングサーボ部６２のモードが記録層モードに切り替わる。図１８には、記録層モードに切り替わる時点でのトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒの位置（以下、切り替え位置という。）を点Ｐ（１）〜Ｐ（３）で示している。

図１８から理解されるように、切り替え位置が点Ｐ（１）及びＰ（２）である場合については、図１６や図１７で説明したものと同様、記録層モードでのトラッキングサーボにより、記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに戻すことが可能である。これに対し、切り替え位置が点Ｐ（３）である場合、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒの値が０であることから、記録層モードでのトラッキングサーボが機能せず、記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに戻すことができない。

このように記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに戻すことができない場合が生ずることを防止するために、本実施の形態ではΔ１を利用する。つまり、切り替え位置が、記録層モードでのトラッキングサーボが機能する限界の位置（図１８の点Ｐ（２）。トラック中心Ｃ_Ｒから距離ａだけ離れた位置。）よりもトラック中心Ｃ_Ｒから遠くなる場合に、上側のしきい値α＋Δ１がトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの最大値を超えないようにする。

図１９は、図１８に示した３つのトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（１）〜ＴＥ_Ｓ−Ｐ（３）のうちトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（３）のみを抜き出して記載した図である。同図には、上記のようにして決定した上側のしきい値α（３）＋Δ１及び下側のしきい値α（３）−Δ１についても示している。同図に示すように、上側のしきい値α（３）＋Δ１がトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの最大値を超えないようにすると、記録層用光ビームの照射位置がトラック中心Ｃ_Ｒからずれていったとき、トラック中心Ｃ_Ｒからの距離Ｙ（＜ａ）の位置に達した時点で、トラッキングサーボ部６２のモードがサーボ専用層モードに切り替わる。つまり、図１８のようにトラック中心Ｃ_Ｒからの距離Ｘ（＞ａ）の位置まで記録層用光ビームの照射位置が移動してしまうことが、そもそも起こり得なくなる。したがって、記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに戻すことができない場合が生ずることを防止できる。

Δ１の取り得る最大値は光ディスク１１の傾きによって異なる。つまり、光ディスク１１の傾きが小さいほど（図１８の例では、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐが右にずれるほど）、Δ１の値を大きくすることが可能になる。Δ１の最大値が最も小さくなるのは、図１８に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（２）の場合（厳密には、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（２）から微小な距離だけ右にずれた場合）である。逆に言えば、Δ１の具体的な値を、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐが図１８に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（２）となる場合のΔ１の最大値以下となるように決定すれば、光ディスク１１の傾きが如何なる値であっても、記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに戻すことができない場合が生ずることを防止できる。そこで、以下では、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐがトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（２）となる場合のΔ１の最大値の求め方について説明する。

図２０は、図１８に示した３つのトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（１）〜ＴＥ_Ｓ−Ｐ（３）のうちトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（２）のみを抜き出して記載した図である。なお、以下の説明では、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの傾き（勾配）が、同図に示すようにｇ_１であるとする。

図中に示した長さｃは、ｃ＝Δ２／ｇ_１と表される。したがって、ｄ＝ａ−ｃ＝ａ−Δ２／ｇ_１となり、さらに、Δ１＝（１／２）×（ａｇ_１−Δ２）と表される。このΔ１が、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐがトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（２）となる場合のΔ１の最大値となる。例えば、ＴＥ_Ｓ−Ｐ（１）（図１８）の場合、α（１）−Δ２とα（１）間のトラック半径方向の距離はａより小さい。よって、サーボ専用層で制御を行うに当たり、記録層においてトラック中心ＣＲからの距離がａより大きくなることがないため、トラッキング制御が切り替わった場合（α（１）−Δ２で切り替わった場合）、記録層での制御が可能となる。一方、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（３）（図１８）の場合、α（３）＜α（２）であるので、上記Δ１では傾きの符号が変化する場所まで達することはない。よって、サーボ専用層で制御を行うに当たり、記録層においてトラック中心ＣＲからの距離がａより大きくなることがないため、トラッキング制御が切り替わった場合（α（３）＋Δ２で切り替わった場合）、記録層での制御が可能となる。したがって、Δ１≦（１／２）×（ａｇ_１−Δ２）とすることで、光ディスク１１の傾きが如何なる値であっても、記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに戻すことができない場合が生ずることを防止できることになる。

ところで、以上のようにしてΔ１を決定する場合、例えば図１８に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（１）では上側のしきい値α（１）＋Δ１がトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの最大値より大きくなり、サーボ専用層モードに切り替えるためのしきい値として機能しない。このような場合、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボにおける対物レンズ４の制御方向を常に同一方向としていると問題が生ずる。以下、詳しく説明する。

図２１は、図１８に示した３つのトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（１）〜ＴＥ_Ｓ−Ｐ（３）のうちトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ（１）を、図１４〜図１７と同様に描画した図である。記録層用光ビームの照射位置がトラック中心Ｃ_Ｒから図中の矢印Ａ７方向にずれた場合、後に記録層モードに戻った際に記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに適切に戻すためには、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボにおいて、図中の矢印Ｃ７に沿ってトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐを変化させる必要がある。一方、記録層用光ビームの照射位置がトラック中心Ｃ_Ｒから図中の矢印Ａ８方向（Ａ７方向とは逆の方向）にずれた場合、後に記録層モードに戻った際に記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに適切に戻すためには、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボにおいて、図中の矢印Ｃ８に沿ってトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐを変化させる必要がある。

矢印Ｃ７と矢印Ｃ８とでは、対物レンズ４の制御方向が逆である。仮に、対物レンズ４の制御方向を矢印Ｃ８方向のみに限ったとすると、記録層用光ビームの照射位置がトラック中心Ｃ_Ｒから図中の矢印Ａ７方向にずれた場合、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボによりトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐは図中の矢印Ｃ９の方向に変化することになる。その場合、記録層モードに戻った後には、トラッキングサーボによりトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒが図中の矢印Ｂ９に沿って変化することになるので、記録層用光ビームの照射位置が隣のトラックに移動してしまう結果となる。これは望まない結果である。

これを防止するために、本実施の形態によるトラッキングサーボ部６２は、サーボ専用層用光ビームの照射位置がランドＬにある場合とグルーブＧにある場合とで、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボにおける対物レンズ４の制御方向を反対にする。これにより、サーボ専用層モードから記録層モードに切り替わった後、正常にオントラック状態に戻れるようになる。

サーボ専用層用光ビームの照射位置がランドＬとグルーブＧのいずれにあるかの検出は、受光面５２を構成する各受光領域５２Ａ〜５２Ｄの受光量に基づいて行うことが好適である。具体的には、次の式（７）によりＲＦ信号ＲＦを生成し、その値に基づいて上記検出を行う。

ランドＬとグルーブＧとでは反射率が異なるため、式（７）に示したＲＦ信号ＲＦの値は、サーボ専用層用光ビームの照射位置がランドＬにある場合とグルーブＧにある場合とで異なる。トラッキングサーボ部６２は、その中間の値をしきい値として記憶しておき、ＲＦ信号ＲＦの値がしきい値より高いか低いかに応じて、サーボ専用層用光ビームの照射位置がランドＬとグルーブＧのいずれにあるかを検出する。

図２２は、本発明の第２の実施の形態による光学ドライブ装置１の処理部６の機能ブロックを示す図である。本実施の形態による光学ドライブ装置１は、判定部６３の処理が一部異なる点を除き、第１の実施の形態による光学ドライブ装置１と同様である。以下では、判定部６３の処理のみに着目して説明する。

図２２に示すように、本実施の形態による判定部６３には、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐではなく、ＲＦ信号ＲＦが入力される。判定部６３は、このＲＦ信号ＲＦに応じて、記録層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の未記録領域又は記録領域のいずれにあるかを検出する。以下、詳しく説明する。

図２３は、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際の、判定部６３が利用する各種信号の時間変化を示す図である。

まず初めに、ＲＦ信号ＲＦは、図２３に示すように、記録領域では短い周期で激しく振動する信号である。この振動は符号Ｍによる反射率の変化に対応するものであるため、未記録領域ではＲＦ信号ＲＦの振動は生じない。図２３には一例を示しているが、ＲＦ信号ＲＦの絶対値は、記録層の反射率不均一や共焦点クロストークによって変動する。そこで、判定部６３はまず、ＲＦ信号ＲＦの下値を揃えるためのボトムクランプ処理を行い、図２３に示すクランプ信号ＲＦＣを得る。

クランプ信号ＲＦＣが得られたら、次に判定部６３は、所定のドループレート（概ねＲＦ信号ＲＦの振動周期）でクランプ信号ＲＦＣの最大値を包絡してなるトップエンベ信号ＥＮＶを取得する。そして、このトップエンベ信号ＥＮＶを、予め記憶している所定のスライスレベルＳＬでスライスすることにより、スライス信号ＳＳを取得する。なお、スライスレベルＳＬは、クランプ信号ＲＦＣの最大値と最小値の中間程度の値とすることが好ましい。

最後に、判定部６３は、スライス信号ＳＳに基づいて未記録領域検出信号ＮＲを生成する。具体的には、スライス信号ＳＳのハイが一定時間Ｄ以上継続した場合に未記録領域検出信号ＮＲをハイとし、スライス信号ＳＳがローとなった場合には、直ちに未記録領域検出信号ＮＲをローとすることにより、未記録領域検出信号ＮＲを生成する。このように立ち上がりの遅延処理を行うのは、ＲＦ信号ＲＦはノイズに大きく影響される性質を有するところ、ノイズによって誤った未記録領域の検出がなされてしまうことを防ぐためである。

未記録領域検出信号ＮＲは、ローである場合に記録層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の記録領域に入ったことを示し、ハイである場合に記録層用光ビームの照射位置がアクセス対象層内の未記録領域に入ったことを示す信号である。判定部６３は、この未記録領域検出信号ＮＲを出力することにより、トラッキングサーボ部６２に対して検出結果の通知を行う。トラッキングサーボ部６２は、入力された未記録領域検出信号ＮＲに応じて、モードの切り替えを行う。

以上説明したように、本実施の形態による光学ドライブ装置１によっても、記録層モードでのトラッキングサーボを行うことでオントラック状態を維持しながら再生や書き込みを行っている際、光ビームの照射位置が未記録領域に差し掛かった場合に、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボに切り替えることが可能になる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。

例えば、判定部６３は、出力信号Ｖ_ＯＵＴと未記録領域検出信号ＮＲの両方を生成し、記録層用光ビームの照射位置が記録領域に入ったことの検出及び通知は未記録領域検出信号ＮＲに基づいて行い、記録層用光ビームの照射位置が未記録領域に入ったことの検出及び通知は出力信号Ｖ_ＯＵＴに基づいて行うこととしてもよい。上述したように、出力信号Ｖ_ＯＵＴは、光ビームの照射位置が未記録領域にある場合、激しく振動する。そこで、サーボ専用層モードから記録層モードへの切り替えの際には、ある程度の遅延を持って処理を行うようにすることが好ましいと述べたが、この遅延は、出力信号Ｖ_ＯＵＴに未記録領域検出信号ＮＲを組み合わせることによっても実現できる。つまり、上記のように、判定部６３は、記録層用光ビームの照射位置が記録領域に入ったことの検出及び通知を未記録領域検出信号ＮＲに基づいて行い、記録層用光ビームの照射位置が未記録領域に入ったことの検出及び通知を出力信号Ｖ_ＯＵＴに基づいて行うこととすればよい。こうすることで、トラッキングサーボ部６２は、より適切なタイミングで、モードの切り替えを行えるようになる。すなわち、トラッキングサーボ部６２は、未記録領域検出信号ＮＲがローのときに記録層でのトラッキング制御となり、ハイのときにサーボ専用層でのトラッキング制御となる。図２３は、ＲＦ信号ＲＦを処理することにより未記録領域検出信号ＮＲを生成する一例である。

図２４は、判定部６３が以上のような処理を行うと仮定し、図９や図１０と同様に、トラック中心付近を維持しながら再生や書き込みを行う際の信号Ｖ_１，ＮＲ，及びＶ_ＯＵＴの時間変化を、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの時間変化に並べて記載したものである。この例によれば、図２４に示すように、出力信号Ｖ_ＯＵＴの値は、光ビームの焦点位置が未記録領域に入って一旦ハイとなった後、未記録領域内にある間、ハイの状態で維持される。したがって、記録層とサーボ専用層におけるトラッキング制御の切り替えの頻度を大幅に低減できるので、トラッキングサーボをさらに安定的に行うことが可能になっている。

また、図１４〜図２１では、赤色レーザで再生可能な光ディスク１１（トラックピッチが赤色レーザのスポット径に応じて決められている光ディスク１１）を用い、かつ記録層用光ビームとして青色レーザを用いる場合を示したが、光ディスク１１の種類と記録層用光ビームの色の組み合わせはこれに限られるものではない。また、サーボ専用層用光ビームについても、赤色レーザ又は青色レーザのいずれも用いることができる。また、上述したように、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓとしては、ＤＰＰ法により生成されたトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−ＰとＤＰＤ法により生成されたトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄのいずれも用いることができる。これらの違いは、いずれもΔ１の値に影響を与える。そこで以下、いくつかの例を挙げ、Δ１の決定方法について説明する。

図２５は、サーボ専用層用光ビームを赤色レーザとし、トラッキング誤差信号ＴＥ_ＳとしてＤＰＤ法により生成されたトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄを用いる場合の例を示す図である。その他の条件については、図２０の場合と同様である。赤色レーザを用いるので、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄの極大値は、グルーブＧの中心付近に位置する。また、サーボ専用層にも符号Ｍ（ダミー符号）が設けられる。ただし、サーボ専用層でＤＰＤ法を用いる場合は、ランド・グルーブはなくても良い。

図２５に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄは、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄの値がα−Δ２である場合の記録層光ビームの照射位置が、記録層モードでのトラッキングサーボが機能する限界の位置、すなわちトラック中心Ｃ_Ｒから距離ａだけ離れた位置となる場合を示している。このとき、Δ１の最大値が最も小さくなるので、Δ１の具体的な値を、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄが図２５に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄとなる場合のΔ１の最大値以下となるように決定すれば、光ディスク１１の傾きが如何なる値であっても、記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに戻すことができない場合が生ずることを防止できる。そこで、以下では、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄが図２５に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄとなる場合のΔ１の最大値の求め方について説明する。

以下では、サーボ専用層用光ビームの照射位置がランドの中心Ｃ_Ｓから離れる方向に移動する際のトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄの変化の勾配をｇ_１とし、グルーブＧの中心付近でのトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄの変化の勾配の絶対値をｇ_２とする。図中に示した長さｃは、ｃ＝Δ２／ｇ_２と表される。したがって、ｄ＝ａ−ｃ＝ａ−Δ２／ｇ_２となり、さらにｄ＝Δ１／ｇ_１＋Δ１／ｇ_２であることから、Δ１＝（ａｇ_１ｇ_２−Δ２ｇ_１）／（ｇ_１＋ｇ_２）と表される。このΔ１が、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄが図２５に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄとなる場合のΔ１の最大値となる。したがって、Δ１≦（ａｇ_１ｇ_２−Δ２ｇ_１）／（ｇ_１＋ｇ_２）とすることで、光ディスク１１の傾きが如何なる値であっても、記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに戻すことができない場合が生ずることを防止できることになる。なお、ｇ_２を無限大と近似することも可能である。この場合、Δ１≦ａｇ_１となり、Δ１の最大値はΔ２に依存しない値となる。

図２６は、トラックピッチが青色レーザのスポット径に応じて決められている光ディスク１１（赤色レーザでは再生できない光ディスク１１）を用い、記録層用光ビーム及びサーボ専用層用光ビームをともに青色レーザとする場合の例を示す図である。その他の条件については、図２０の場合と同様である。

図２６に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐは、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの値がα−Δ２である場合の記録層光ビームの照射位置が、記録層モードでのトラッキングサーボが機能する限界の位置、すなわちトラック中心Ｃ_Ｒから距離ａだけ離れた位置となる場合を示している。このとき、Δ１の最大値が最も小さくなるので、Δ１の具体的な値を、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐが図２６に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐとなる場合のΔ１の最大値以下となるように決定すれば、光ディスク１１の傾きが如何なる値であっても、記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに戻すことができない場合が生ずることを防止できる。そこで、以下では、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐが図２６に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐとなる場合のΔ１の最大値の求め方について説明する。

以下では、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの変化の勾配をｇ_１とする。図中に示した長さｃは、ｃ＝Δ２／ｇ_１と表される。したがって、ｄ＝ａ−ｃ＝ａ−Δ２／ｇ_１となり、さらにｄ＝２Δ１／ｇ_１であることから、Δ１＝（１／２）×（ａｇ_１−Δ２）と表される。この結果は、図２０の例と同じである。このΔ１が、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐが図２６に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐとなる場合のΔ１の最大値となるので、Δ１≦（１／２）×（ａｇ_１−Δ２）とすることで、光ディスク１１の傾きが如何なる値であっても、記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに戻すことができない場合が生ずることを防止できることになる。

図２７は、トラッキング誤差信号ＴＥ_ＳとしてＤＰＤ法により生成されたトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄを用いる場合の例を示す図である。その他の条件については、図２６の場合と同様である。

図２７に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄは、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄの値がα−Δ２である場合の記録層光ビームの照射位置が、記録層モードでのトラッキングサーボが機能する限界の位置、すなわちトラック中心Ｃ_Ｒから距離ａだけ離れた位置となる場合を示している。このとき、Δ１の最大値が最も小さくなるので、Δ１の具体的な値を、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄが図２７に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄとなる場合のΔ１の最大値以下となるように決定すれば、光ディスク１１の傾きが如何なる値であっても、記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに戻すことができない場合が生ずることを防止できる。そこで、以下では、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄが図２７に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄとなる場合のΔ１の最大値の求め方について説明する。

以下では、サーボ専用層用光ビームの照射位置がランドの中心Ｃ_Ｒから離れる方向に移動する際のトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄの変化の勾配をｇ_１とし、グルーブＧの中心付近でのトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄの変化の勾配の絶対値をｇ_２とする。図中に示した長さｃは、ｃ＝Δ２／ｇ_２と表される。したがって、ｄ＝ａ−ｃ＝ａ−Δ２／ｇ_２となり、さらにｄ＝Δ１／ｇ_１＋Δ１／ｇ_２であることから、Δ１＝（ａｇ_１ｇ_２−Δ２ｇ_１）／（ｇ_１＋ｇ_２）と表される。この結果は、図２５の例と同じである。このΔ１が、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄが図２７に示したトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄとなる場合のΔ１の最大値となる。したがって、Δ１≦（ａｇ_１ｇ_２−Δ２ｇ_１）／（ｇ_１＋ｇ_２）とすることで、光ディスク１１の傾きが如何なる値であっても、記録層用光ビームの照射位置をトラック中心Ｃ_Ｒに戻すことができない場合が生ずることを防止できることになる。なお、ｇ_２を無限大と近似することも可能である。この場合、Δ１≦ａｇ_１となり、Δ１の最大値はΔ２に依存しない値となる。

図２８は、トラックピッチが赤色レーザのスポット径に応じて決められている光ディスク１１（赤色レーザでは再生可能な光ディスク１１）を用い、記録層用光ビームを赤色レーザとする場合の例を示す図である。その他の条件については、図２０の場合と同様である。繰り返しになるので詳しい説明は省略するが、この場合のΔ１は、図２０の場合と同様の計算により、Δ１≦（１／２）×（ａｇ_１−Δ２）となる。

図２９は、トラッキング誤差信号ＴＥ_ＳとしてＤＰＤ法により生成されたトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄを用いる場合の例を示す図である。その他の条件については、図２８の場合と同様である。繰り返しになるので詳しい説明は省略するが、この場合のΔ１は、図２５の場合と同様の計算により、Δ１≦（ａｇ_１ｇ_２−Δ２ｇ_１）／（ｇ_１＋ｇ_２）となる。

図３０及び図３１は、トラックピッチが赤色レーザのスポット径に応じて決められている光ディスク１１（赤色レーザでは再生可能な光ディスク１１）を用い、記録層用光ビームを赤色レーザ、サーボ専用層用光ビームを青色レーザとする場合の例を示す図である。図３０はトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ、図３１はトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄをそれぞれ示している。この場合、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐ，ＴＥ_Ｓ−Ｄが常に０となり、サーボ専用層モードでのトラッキングモードができない領域が生ずる（図示した区間Ｚに対応する領域）。したがって、Δ１の決定方法以前の問題として、このような使い方はしないことが好ましい。

また、ここまでの説明では、記録層内の符号は、サーボ専用層内のランド・グルーブのどちらか一方のみに対応して設けられていることを前提として説明したが、両方に対応して設けられることとしてもよい。この場合、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボはＤＰＤ法により行うことが好ましい。以下、詳しく説明する。

図３２は、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボはＤＰＤ法により行う例を示している。同図は、トラッキング誤差信号生成部６１−１が生成するトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｒと、トラッキング誤差信号生成部６１−２が生成するトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄとを描画した図であり、横軸は光ディスク半径方向（トラックジャンプ方向）としている。同図の下部には、記録層及びサーボ専用層の平面図を示している。また、同図では、トラックピッチが赤色レーザのスポット径に応じて決められている光ディスク１１（赤色レーザで再生可能な光ディスク１１）を用い、サーボ専用層用光ビームを赤色レーザ、記録層用光ビームを青色レーザとし、光ディスク１１は傾いていないとしている。

図３２に破線で示した信号ＴＥ_Ｓ−Ｄ（Ｌ）は、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄのうち、ランドＬ内のダミー符号Ｍによって生ずる成分を示している。同様に、信号ＴＥ_Ｓ−Ｄ（Ｇ）は、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄのうち、ランドＧ内のダミー符号Ｍによって生ずる成分を示している。トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄの波形は、これら信号ＴＥ_Ｓ−Ｄ（Ｌ）及び信号ＴＥ_Ｓ−Ｄ（Ｇ）を足し合わせたものとなる。トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄの波形がこのようにして形成されることから、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｄは、図３２に示すように、ランドＬとグループＧの境界を挟んで比較的ゆるやかな一定の傾きを有し、さらにその値は境界近傍でゼロとなる。

図３２に示すように、トラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−ＤのランドＬとグループＧの境界付近での傾きは、常に同一方向である。したがって、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボにおける対物レンズ４の制御方向は、常に同一方向でよいことになる。つまり、トラッキングサーボの極性を、ダミー符号Ｍ一列おきに変える必要はない。

これに対し、仮にサーボ専用層モードでのトラッキングサーボはＤＰＰ法により行うこととした場合、ＤＰＰ法により生成されるトラッキング誤差信号ＴＥ_Ｓ−Ｐの波形は例えば図２１に示したようなものとなるので、トラッキングサーボの極性を、ダミー符号Ｍ一列おきに変える必要が生ずる。したがって、記録層内の符号がサーボ専用層内のランド・グルーブの両方に対応して設けられる場合、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボは、トラッキングサーボの極性を変える必要のないＤＰＤ法により行うことが好ましい。

なお、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボにＤＰＤ法を用いる場合とＤＰＰ法を用いる場合とでは、記録層の記録密度は変わらないが、記録層の符号Ｍの位置が異なる。すなわち、ＤＰＤ法を用いる場合、図３２に示すように、記録層の符号Ｍは、サーボ専用層のランドＬとグループＧの境界に対応する位置（ダミー符号列の間の位置）に設けられる。一方、ＤＰＰ法を用いる場合の記録層の符号Ｍは、サーボ専用層のランドＬとグループＧそれぞれの中心に対応する位置に設けられる。

また、図３２の例におけるΔ１、すなわちサーボ専用層モードでのトラッキングサーボにＤＰＤ法を用いる場合のΔ１は、図２５の場合などと同様の計算を行うことで求められ、Δ１≦（ａｇ_１ｇ_２−Δ２ｇ_１）／（ｇ_１＋ｇ_２）となる。一方、サーボ専用層モードでのトラッキングサーボにＤＰＰ法を用いる場合のΔ１は、図２０の場合などと同様の計算を行うことで求められ、Δ１≦（１／２）×（ａｇ_１−Δ２）となる。

１ 光学ドライブ装置
２−１，２−２ レーザ光源
３ 光学系
４ 対物レンズ
５−１，５−２ 光検出器
６ 処理部
１１ 光ディスク
１２ 記録層
１３ サーボ専用層
２１，２５，２８，３０ コリメータレンズ
２２ 偏光ビームスプリッタ
２３ １／４波長板
２４ ダイクロイックプリズム
２６，３１ センサレンズ
２７ 回折格子
２９ ビームスプリッタ
５１〜５４ 受光面
５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄ，５３Ａ，５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂ 受光領域
６１−１，６１−２ トラッキング誤差信号生成部
６２ トラッキングサーボ部
６３ 判定部
６４ 全加算信号生成部
６５ フォーカス誤差信号生成部
６６ フォーカスサーボ部
７０，７１ コンパレータ
７２ 出力信号生成部
７３ サンプルホールド回路

Claims (10)

1. 記録層とサーボ専用層とを有する光ディスクの記録面に対し、少なくとも該記録面の近傍で互いに同一の光軸を有するよう制御された第１及び第２の光ビームを、それぞれ記録層及びサーボ専用層に合焦するよう照射する光学系と、
   前記第１の光ビームの前記記録面からの反射光を受光する第１の光検出器と、
   前記第２の光ビームの前記記録面からの反射光を受光する第２の光検出器と、
   前記第１の光検出器の受光量に基づき、第１のトラッキング誤差信号を生成する第１のトラッキング誤差信号生成手段と、
   前記第２の光検出器の受光量に基づき、第２のトラッキング誤差信号を生成する第２のトラッキング誤差信号生成手段と、
   前記第１及び第２のトラッキング誤差信号のいずれか一方に基づいて前記光学系を制御するトラッキングサーボ手段と、
   前記第１の光ビームの照射位置が前記記録層の未記録領域であると判定する判定手段とを備え、
   前記トラッキングサーボ手段は、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中の前記判定手段の判定結果に応じて、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えることを特徴とする光学ドライブ装置。
2. 前記判定手段は、前記第２のトラッキング誤差信号が第１の所定範囲を超えて変化したか否かに応じて、前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であると判定することを特徴とする請求項１に記載の光学ドライブ装置。
3. 前記判定手段は、前記第２のトラッキング誤差信号をホールドするサンプルホールド回路を有し、前記サンプルホールド回路によりホールドされている値を基準として、前記第２のトラッキング誤差信号が前記第１の所定範囲を超えて変化したか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の光学ドライブ装置。
4. 前記トラッキングサーボ手段は、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中に前記判定手段により前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であると判定された場合に、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えるとともに、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中に前記第２のトラッキング誤差信号が前記第１の所定範囲より狭い第２の所定範囲内に入ったか否かに応じて、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えることを特徴とする請求項２又は３に記載の光学ドライブ装置。
5. 前記第１の光検出器の受光量に基づき、ＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段をさらに備え、
   前記判定手段は、前記ＲＦ信号に応じて、前記第１の光ビームの照射位置が記録領域であると判定し、
   前記トラッキングサーボ手段は、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中に前記判定手段により前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であると判定された場合に、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えるとともに、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中に前記判定手段により前記第１の光ビームの照射位置が記録領域であると判定された場合に、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えることを特徴とする請求項２又は３に記載の光学ドライブ装置。
6. 前記サーボ専用層はランドグルーブを有し、
   前記トラッキングサーボ手段は、前記第２の光ビームの照射位置がランド又はグルーブのいずれであるかを検出し、その結果に応じて前記光学系に含まれる対物レンズの位置制御の方向を制御することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の光学ドライブ装置。
7. 前記サーボ専用層はランドグルーブを有し、前記第２のトラッキング誤差信号生成手段は、ＤＰＰ法を用いて前記第２のトラッキング誤差信号を生成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学ドライブ装置。
8. 前記サーボ専用層はダミー符号を有し、前記第２のトラッキング誤差信号生成手段は、ＤＰＤ法を用いて前記２のトラッキング誤差信号を生成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学ドライブ装置。
9. 前記第１の光検出器の受光量に基づき、ＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段をさらに備え、
   前記判定手段は、前記ＲＦ信号に応じて、前記第１の光ビームの照射位置が前記記録層の未記録領域であると判定することを特徴とする請求項１に記載の光学ドライブ装置。
10. 前記判定手段は、前記ＲＦ信号に応じて、前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であるか記録領域であるかを判定し、
    前記トラッキングサーボ手段は、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中に前記判定手段により前記第１の光ビームの照射位置が未記録領域であると判定された場合に、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えるとともに、前記第２のトラッキング誤差信号に基づく制御を実行中に前記判定手段により前記第１の光ビームの照射位置が記録領域であると判定された場合に、前記第１のトラッキング誤差信号に基づく制御に切り替えることを特徴とする請求項９に記載の光学ドライブ装置

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