(57)【要約】  本発明の光ディスク装置は、光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクで反射した光ビームに基づいて受光信号を生成する光ピックアップと、前記光ディスクの記録領域へのデータ記録前に、前記光ピックアップを制御して前記光ビームの照射位置を調整し、前記光ディスクの記録領域内の欠陥領域を複数の積層された情報層のうち基準層でサーチするサーチ部と、前記受光信号に基づいてエラーを検出すると、前記エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定する欠陥判定部と、前記欠陥領域のサイズを前記基準層の領域で測定し、前記基準層の領域に前記欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを生成する欠陥サイズ測定部と、前記欠陥情報リストに基づいて前記基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域にデータが記録されないよう前記記録領域を管理する記録範囲制御部とを備えている。
2008099590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の積層された情報層を備える光ディスクに対してデータの記録及び再生の少なくも一方を実行することのできる光ディスク装置であって、
光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクで反射した光ビームに基づいて受光信号を生成する光ピックアップと、
前記光ディスクの記録領域へのデータ記録前に、前記光ピックアップを制御して前記光ビームの照射位置を調整し、前記光ディスクの記録領域内の欠陥領域を複数の積層された情報層のうち基準層でサーチするサーチ部と、
前記受光信号に基づいてエラーを検出すると、前記エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定する欠陥判定部と、
前記欠陥領域のサイズを前記基準層の領域で測定し、前記基準層の領域に前記欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを生成する欠陥サイズ測定部と、
前記欠陥情報リストに基づいて前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域にデータが記録されないよう前記記録領域を管理する記録範囲制御部と
を備えた光ディスク装置。
【請求項２】
前記欠陥サイズ測定部は、前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを予め生成する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記欠陥サイズ測定部は、前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に欠陥領域があることを示す欠陥情報リストをその都度生成する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記記録範囲制御部は、前記欠陥情報リストに基づいて前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に層間移動を行わないようにアクセスシーケンスを制御する層間ジャンプ範囲制御部を有する請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記基準層は最も奧の第１情報層である、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記欠陥判定部は、欠陥領域に起因する予め定められたエラーが発生した記録領域を前記欠陥領域であると判定する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記欠陥判定部は、前記光ビームに所定の収差を与えた状態で前記受光信号から生成されるサーボ信号の信号レベルが所定の閾値よりも大きかった時間に基づいてサーボエラーを検出し、前記サーボエラーが発生した領域を欠陥領域であると判定する、請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記欠陥判定部は、前記閾値の大きさを光ディスクの用途に応じて変更する、請求項７に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記層間ジャンプ範囲制御部は、前記基準層の前記欠陥領域、及び前記欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に対して、所定のマージンを追加したジャンピング禁止領域を設定し、前記ジャンピング禁止領域内では層間ジャンプを禁止する、請求項４に記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前記層間ジャンプ範囲制御部は、前記基準層の前記欠陥領域、及び前記欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域を光ビームが通過する期間を含む所定の期間をジャンピング禁止期間に設定する、
請求項４に記載の光ディスク装置。
【請求項１１】
前記所定のマージンは、光ディスクの偏心量に基づいて決定される、請求項９に記載の光ディスク装置。
【請求項１２】
複数の積層された情報層を備える光ディスクを検査するための光ディスク検査装置であって、
光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクで反射した光ビームに基づいて受光信号を生成する光ピックアップと、
前記光ピックアップを制御して前記光ビームの照射位置を調整し、前記光ディスクの記録領域内の欠陥領域を複数の積層された情報層のうち基準層でサーチするサーチ部と、
前記受光信号に基づいてエラーを検出すると、前記エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定する欠陥判定部と、
前記欠陥領域のサイズを前記基準層の領域で測定し、前記基準層の領域に前記欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを生成する欠陥サイズ測定部と、
前記欠陥情報リストを前記光ディスクに所定領域に記録する記録部と、
を備える光ディスク検査装置。
【請求項１３】
複数の積層された情報層を備える光ディスクに対してデータの記録を実行する光ディスク装置の駆動方法であって、
前記光ディスクの所定領域から欠陥情報リストを読み出すステップと、
前記欠陥情報リストに基づいて、欠陥が存在する情報層の欠陥領域、及び、前記欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域にデータを記録しないように記録領域を管理するステップと、
を実行する光ディスク装置の駆動方法。
【請求項１４】
複数の積層された情報層を備える光ディスクであって、
前記複数の情報層のうちの基準層で検出された欠陥領域、及び前記欠陥領域を他の情報層に垂直に投影した領域の位置を示す情報が前記複数の情報層の少なくとも１つに記録されている光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置及び光ディスクの欠陥管理方法に関する。特に、本発明は、積層された複数の情報層を有する光ディスクにおいて、気泡のような大規模欠陥領域によって記録エラーが複数の情報層に及ぶ場合に、その欠陥領域にデータが記録されないように記録領域を管理する技術、また、その欠陥領域を回避して情報層間の移動を行うことにより、気泡のない領域へのアクセスを安定に行える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の光ディスクは、セクタ構造を有する情報記録媒体である。光ディスクは、その特性によって、大きく３種類に分類され得る。１つめは、データが光ディスクの凹凸によって記録されており、ユーザが新たにデータの記録ができない再生専用光ディスクである。２つめは、有機色素等を記録膜として備え、１度のみ記録が可能な追記型光ディスクである。３つめは、相変化材料等を記録膜として備え、複数回の記録（書換え）が可能な書換え型光ディスクである。【０００３】
近年、オーディオやビデオなどの音響・映像データ（以下、「ＡＶデータ」と称する。）がディジタル化され、放送または配信されるようになってきたため、より高密度で大容量な光ディスクが要望されている。記憶容量を大きくする上で、情報層を複数にすることが有用である。例えばＤＶＤの再生専用光ディスクでは、１枚の光ディスクに２つの情報層を形成することにより、情報層が１つの光ディスクの約２倍の容量を確保している。さらに近年開発されたブルーレイ・光ディスク（ＢＤ；Ｂｌｕ−ｒａｙ光ディスク）では、１情報層あたりの記録密度がＤＶＤの約５倍に高められ、２層で５０ＧＢの大容量が実現し、さらに容量を高めるため４層、６層の開発研究もなされている。【０００４】
多層化による記録容量の増加に伴い、光ディスク領域の新たな管理方法も提案されている。例えば特許文献１は、多層の光ディスクにおいて、基準層（第１情報層）の欠陥リスト領域が一杯となったり、欠陥リスト領域自体に欠陥があったりして使用不可能となった場合に欠陥領域の読み出しを短時間化するため光ディスク領域の管理方法を開示している。また、特許文献２は、ライトアットワンスメディア（１回のみ記録可能な記録媒体）であるＢＤ−Ｒにリアルタイムにデータを記録し、かつ記録されたデータをより高い精度で読み出すための光ディスク領域の管理方法を開示している。
【特許文献１】特開２００３−３２３７６９号公報
【特許文献２】特開２００６−２４２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＢＤでは、レーザ光が入射する側の保護層（すなわちレーザ光入射側の表面から情報層までの間に存在する光透過層）の厚さは０．１ｍｍであり、非常に薄い。このような保護層を形成する技術としてスピンコート法が知られている。【０００６】
しかしながら、スピンコート法を利用すると、光透過層と基板本体との間に空気が混入して気泡が形成されることがある。ＢＤのように光透過層がより薄く、かつトラックピッチがより狭い光ディスクにおいては、気泡の影響で光透過層は湾曲し、平坦性が局所的に失われる。さらに気泡が存在する領域は数十〜数百のクラスタまたはトラックに跨る大規模欠陥領域となる。ＢＤにおいては、そのような大規模欠陥領域の発生頻度は高まっているといえる。なお、このような気泡は、ＣＤやＤＶＤでも形成されていたが、気泡の影響は光透過層が十分厚い従来の光ディスク（ＣＤやＤＶＤ）では問題とはならない。【０００７】
ＢＤでは、ＣＤやＤＶＤでは問題にならなかった気泡により、トラッキングやフォーカスジャンプが悪影響を受けるという問題がある。しかし、このような気泡を含む光ディスクを不良品として廃棄すれば、ＢＤの製造コストが上昇してしまうし、また、資源の有効利用の妨げにもなる。ＢＤのコストダウンを図るには、気泡を含む光ディスクであっても、安定した駆動を実現することが強く望まれる。【０００８】
本発明の目的は、データ記録前に、気泡などの欠陥領域に起因するエラーが発生するか否かを複数の積層された情報層のうちの基準層で判定し、エラーが発生したときには、前記基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域にもデータが記録されないよう記録領域を管理する光ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光ディスク装置は、複数の積層された情報層を備える光ディスクに対してデータの記録及び再生の少なくも一方を実行することのできる光ディスク装置であって、光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクで反射した光ビームに基づいて受光信号を生成する光ピックアップと、前記光ディスクの記録領域へのデータ記録前に、前記光ピックアップを制御して前記光ビームの照射位置を調整し、前記光ディスクの記録領域内の欠陥領域を複数の積層された情報層のうち基準層でサーチするサーチ部と、前記受光信号に基づいてエラーを検出すると、前記エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定する欠陥判定部と、前記欠陥領域のサイズを前記基準層の領域で測定し、前記基準層の領域に前記欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを生成する欠陥サイズ測定部と、前記欠陥情報リストに基づいて前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域にデータが記録されないよう前記記録領域を管理する記録範囲制御部とを備えている。【００１０】
好ましい実施形態において、前記欠陥サイズ測定部は、前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを予め生成する。【００１１】
好ましい実施形態において、前記欠陥サイズ測定部は、前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に欠陥領域があることを示す欠陥情報リストをその都度生成する。【００１２】
好ましい実施形態において、前記記録範囲制御部は、前記欠陥情報リストに基づいて前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に層間移動を行わないようにアクセスシーケンスを制御する層間ジャンプ範囲制御部を有する。【００１３】
好ましい実施形態において、前記基準層は最も奧の第１情報層である。【００１４】
好ましい実施形態において、前記欠陥判定部は、欠陥領域に起因する予め定められたエラーが発生した記録領域を前記欠陥領域であると判定する。【００１５】
好ましい実施形態において、前記欠陥判定部は、前記光ビームに所定の収差を与えた状態で前記受光信号から生成されるサーボ信号の信号レベルが所定の閾値よりも大きかった時間に基づいてサーボエラーを検出し、前記サーボエラーが発生した領域を欠陥領域であると判定する。【００１６】
好ましい実施形態において、前記欠陥判定部は、前記閾値の大きさを光ディスクの用途に応じて変更する。【００１７】
好ましい実施形態において、前記層間ジャンプ範囲制御部は、前記基準層の前記欠陥領域、及び前記欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に対して、所定のマージンを追加したジャンピング禁止領域を設定し、前記ジャンピング禁止領域内では層間ジャンプを禁止する。【００１８】
好ましい実施形態において、前記層間ジャンプ範囲制御部は、前記基準層の前記欠陥領域、及び前記欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域を光ビームが通過する期間を含む所定の期間をジャンピング禁止期間に設定する。【００１９】
好ましい実施形態において、前記所定のマージンは、光ディスクの偏心量に基づいて決定される。【００２０】
本発明の光ディスク検査装置は、複数の積層された情報層を備える光ディスクを検査するための光ディスク検査装置であって、光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクで反射した光ビームに基づいて受光信号を生成する光ピックアップと、前記光ピックアップを制御して前記光ビームの照射位置を調整し、前記光ディスクの記録領域内の欠陥領域を複数の積層された情報層のうち基準層でサーチするサーチ部と、前記受光信号に基づいてエラーを検出すると、前記エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定する欠陥判定部と、前記欠陥領域のサイズを前記基準層の領域で測定し、前記基準層の領域に前記欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを生成する欠陥サイズ測定部と、前記欠陥情報リストを前記光ディスクに所定領域に記録する記録部とを備える。【００２１】
本発明の光ディスク装置の駆動方法は、複数の積層された情報層を備える光ディスクに対してデータの記録を実行する光ディスク装置の駆動方法であって、前記光ディスクの所定領域から欠陥情報リストを読み出すステップと、前記欠陥情報リストに基づいて、欠陥が存在する情報層の欠陥領域、及び、前記欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域にデータを記録しないように記録領域を管理するステップとを実行する。【００２２】
本発明の光ディスクは、複数の積層された情報層を備える光ディスクであって、前記複数の情報層のうちの基準層で検出された欠陥領域、及び前記欠陥領域を他の情報層に垂直に投影した領域の位置を示す情報が前記複数の情報層の少なくとも１つに記録されている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の光ディスク装置は、記録領域へのデータの記録前に複数の積層された情報層のうちの基準層で欠陥領域をサーチし、欠陥領域を検出した場合には、そのサイズを測定する。そして、前記基準層の欠陥領域を他の情報層に垂直に投影した領域にデータが記録されないよう記録領域を管理する。すなわち、本発明では、データの記録前に欠陥領域を基準層でサーチし、他の情報層では欠陥領域をサーチしない。【００２４】
本発明によれば、基準層の欠陥領域ばかりでなく前記基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域も避けてデータを記録することが可能となるため、任意の情報層に対してデータの記録をスムーズに行うことができる。これは、特に光ディスク装置のリアルタイム記録性能の向上に有効である。【００２５】
また、欠陥領域のサイズを測定した上で欠陥領域にデータが記録されないよう記録領域を管理するため、欠陥領域を過度に避ける必要はなくなる。よって、光ディスクの記録領域を有効に活用できる。また、光ビームが欠陥領域に掛かって層間移動をしないようにアクセスを制御することにより、光ディスクの内部に形成された気泡などの大規模欠陥（内部欠陥）によって層間距離が変わって光ビームの移動が不安定になったり、気泡の影響でＦＥが乱されて、所望の層での引き込みが不安定になったりすることを防止し、多層ディスクでの記録再生性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）は、気泡が存在する光ディスクの模式図であり、（ｂ）は、気泡とトラックとの関係を示す拡大図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、気泡が形成されたＢＤを用いて実際に測定された光ディスク表面（光透過層の表面）の凸部形状を示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、単層、２層、４層ディスクにおける気泡の影響を示す模式断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、いずれも、２層ディスクにおける気泡の影響を示す模式断面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、いずれも、２層ディスクにおける気泡が形成される多様な位置を示す模式断面図である。
【図６】（ａ）から（ｄ）は、２層ディスクの製造方法の実施形態を示す図である。
【図７】（ａ）は、気泡による光ディスク表面の凹凸を示す図であり、（ｂ）は、光ビームが気泡を横切るときに測定されるＴＥ信号及び駆動信号の波形図である。
【図８】アブノーマルトラックジャンプを模式的に示す図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、いずれも、２層ディスクの層間ジャンプの移動を示す模式図と波形図である。
【図１０】（ａ）は多層ディスク１の物理的構成を示す図であり、（ｂ）は多層ディスク１の論理構成を示す図である。
【図１１】２つの情報層を備えた光ディスクの再生原理を示す図である。
【図１２】（ａ）は、ＤＶＤのパラレルパスにおける２層目の情報層の溝パターンを示す図であり、（ｂ）は、ＤＶＤのパラレルパスにおける１層目の情報層の溝パターンを示す図であり、（ｃ）は、ＤＶＤのパラレルパスにおける光ディスクの再生方向を示す図であり、（ｄ）は、ＤＶＤのパラレルパスにおけるセクタ番号の割り付けを示す図である。
【図１３】（ａ）は、ＤＶＤのオポジットパスにおける２層目の情報層の溝パターンを示す図であり、（ｂ）は、ＤＶＤのオポジットパスにおける１層目の情報層の溝パターンを示す図であり、（ｃ）は、ＤＶＤのオポジットパスにおける光ディスクの再生方向を示す図であり、（ｄ）は、ＤＶＤのオポジットパスにおけるセクタ番号の割り付けを示す図である。
【図１４】図１１に示す多層ディスク１の詳細なデータ構造を示す図である。
【図１５】ＢＤレコーダ１００の機能ブロックの構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態による光ディスクドライブ１０２のハードウェア構成の例を示す図である。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態による光ディスク表面チェック処理を説明する概念図である。
【図１８】サーボエラーを含むトラッキングエラーの波形を示す図である。
【図１９】図１７（ａ）及び（ｂ）のサーボエラー検出に関する処理を時系列に表示した図である。
【図２０】（ａ）及び（ｂ）は、いずれも、気泡領域を光ビームが通過したときのＦＥ、ＴＥの波形図である。
【図２１】光ディスク表面のチェック処理の手順を示すフローチャートである。
【図２２】欠陥領域のサイズ測定処理の手順を示すフローチャートである。
【図２３】他層の欠陥特定処理の手順を示すフローチャートである。
【図２４】（ａ）から（ｃ）は、実施形態２の処理、動作を示す模式図である。
【図２５】（ａ）から（ｃ）は、実施形態２の処理、動作を示す模式図である。
【図２６】実施形態２における手順を示すフローチャートである。
【図２７】光ディスクに記録される欠陥管理情報の構成例を示す図である。
【図２８】本発明による光ディスク装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図２９】２層ディスクの気泡が形成された領域から実際に得られたトラッキングエラー信号（ＴＥ）及び再生信号（ＡＳ）の波形の歪みを示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１００    ＢＤレコーダ
１０２    光ディスクドライブ
１０４    上位制御装置
１０６    命令発行部
１０８    バッファ
１１０    命令処理部
１２０    記録制御部
１３０    再生制御部
１４０    記録範囲制御部
１４１    範囲情報処理部
１４２    制御メモリ
１５０    表面チェック部
１５１    サーチ部
１５２    欠陥判定部
１５３    欠陥サイズ測定部
１５４    欠陥情報バッファ
１６０    データバッファ
１７０    Ｉ／Ｏバス
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の実施形態を説明する前に、まず、気泡及び気泡による大規模欠陥領域をより詳しく説明する。【００２９】
図１（ａ）は、気泡１１が存在するＢＤ１０の光ディスク表面を模式的に示す。理解の容易のため、気泡１１を視認できるように記載しているが、視認できない気泡も存在する。図２（ａ）及び（ｂ）は、気泡が形成されたＢＤを用いて実際に測定された光ディスク表面（光透過層の表面）の凸部形状を示す図である。【００３０】
典型的な気泡の大きさ（直径）は、５００μｍ〜１０００μｍ程度である。ＢＤの情報層と光透過層との間に気泡が形成されると、光透過層が薄い（厚さ：約１００μｍ）ため、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように光透過層の表面が局所的に盛り上がっている。気泡の中心部（核の部分）では、反射光が殆ど戻ってこないが、気泡の周囲において盛り上がった部分でも、光ビームの透過に異常が生じる。ＢＤの記録・再生に用いられる対物レンズの開口数ＮＡは高く、光ディスク表面から浅い位置の情報層に焦点を結ぶため、光透過層の僅かな歪みに対しても、球面収差が大きく変化し、反射光強度が変動しやすい。【００３１】
このような気泡は、積層された複数の情報層を備える多層ディスクにも形成され得る。以下、多層ディスクに気泡が形成されることによって生じる問題を説明する。【００３２】
図３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、単層ディスク、及び、２層の情報層を備える２層ディスクの断面を模式的に示している。図３（ａ）の単層ディスクでは、第１情報層（Ｌ０）は厚さ約１００μｍの光透過層５６で覆われている。一方、図３（ｂ）に示す２層ディスクでは、第１情報層（Ｌ０）は厚さ約２５μｍの光透過層５２に覆われ、第２情報層（Ｌ１）は厚さ約７５μｍの光透過層５４に覆われている。図３（ａ）に示す単層ディスクでは、光ディスク表面から約１００μｍの深さに位置する第１情報層（Ｌ０）と光透過層５６との間に気泡１１が形成されており、図３（ｂ）に示す２層ディスクでは、光ディスク表面から約１００μｍの深さに位置する第１情報層（Ｌ０）と光透過層５２との間に気泡１１が形成されている。【００３３】
図３（ｂ）に示すように、２層ディスクの場合、光ディスク基板５０と第１情報層（Ｌ０）に気泡１１が混入しても、第１情報層（Ｌ０）と第２情報層（Ｌ１）との間が僅か２５μｍしかないため、気泡１１の周囲において盛り上がった部分は第２情報層（Ｌ１）まで影響する。【００３４】
また、図３（ｃ）に示すように、４層の情報層を備える４層ディスクであっても、第１情報層（Ｌ０）の近傍に気泡１１が形成された場合には、全ての情報層に対してその影響が及ぶ。【００３５】
本願発明者は、実験により、光ディスクの表面から計測した気泡１１の深さがどのようなものであっても、多層ディスクの全ての情報層に対して気泡１１の影響が及ぶことを見出した。以下、図４（ａ）から図４（ｃ）を参照しながら、この理由を説明する。【００３６】
図４（ａ）に示すように、第１情報層（Ｌ０）と光透過層５２との間に気泡１１が存在した場合において、第１情報層（Ｌ０）に光ビームがフォーカスしているとき、気泡１１に起因して生じた光透過層５４の湾曲部分（直径：１ｍｍ〜１．５ｍｍ）を光ビームが横切ることになる。このような光ディスク表面の湾曲部分を光ビームが透過するとき、湾曲部分で屈折方向にズレが生じるため、情報層からの反射光に基づいて形成されるトラッキング信号などに、後述する「擬似成分」が付与される。この「擬似成分」による悪影響の詳細については、後に詳しく説明する。【００３７】
一方、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）の光ディスクにおいて、第２情報層（Ｌ１）に光ビームがフォーカスしているときでも、気泡１１に起因して生じた光透過層５４の湾曲部分を光ビームが横切るため、トラッキング信号に擬似成分が発生することになる。【００３８】
また、図４（ｃ）に示すように、第２情報層（Ｌ１）と光透過層５４との間に気泡１１が存在した場合において、第１情報層（Ｌ０）に光ビームがフォーカスしているときでも、気泡１１に起因して生じた光透過層５４の湾曲部分を光ビームが横切ると、トラッキング信号に擬似成分が発生することになる。【００３９】
このように、気泡１１がどの深さに存在している場合でも、気泡１１を複数の情報層（Ｌ０、Ｌ１）の各々に垂直に投影した領域（「気泡領域」と称する場合がある）を光ビームが通過するとき、トラッキング信号などに異常が現れることになる。【００４０】
次に、光ディスク表面に傷や塵などの表面欠陥５９ａ、５９ｂが存在する場合を考える。光ディスク表面における光ビームの直径よりも小さな欠陥５９ａが存在すると、それによって光ビームの透過が部分的にカットされる。このため、情報層（Ｌ０、Ｌ１）のいずれに光ビームがフォーカスしている場合でも、情報層（Ｌ０、Ｌ１）からの反射光の光量が低下する現象が観察される。ただし、光量の低下は、光ディスク表面における光ビームの断面サイズに対して表面欠陥５９ａの面積が占める割合に依存する。なお、例えば、開口率ＮＡ＝０．８５の場合、第１情報層（Ｌ０）に直径０．２９μｍの光ビームスポットを形成するとき、光ディスク表面における光ビームの直径は１４０μｍ（０．１４ｍｍ）程度になる。【００４１】
図４（ａ）と図４（ｂ）とを対比すると明らかなように、光ディスク表面に近い情報層（Ｌ１）に光ビームがフォーカスしている場合は、より遠い情報層（Ｌ０）に光ビームがフォーカスしている場合に比べて、光ディスク表面上における光ビームの断面が相対的に小さくなる。光ビームのフォーカスが位置する情報層の深さによって光ディスク表面における光ビームの直径は変化する。したがって、光ディスク表面において光ビームの断面サイズに対する傷や塵の面積が占める割合は、光ビームがフォーカスしている情報層が光ディスク表面に近いほど大きくなる。【００４２】
本願発明者の実験によると、目視によって発見しにくいような小さな表面欠陥５９ａが光ディスク表面に存在している場合は、光ビームの焦点を光ディスク表面から離れた情報層（Ｌ０）に合わせているとき、傷や塵による反射光量低下の影響を無視することができる。ただし、このような場合でも、光ビームの焦点を光ディスク表面に近い情報層（Ｌ１）に合わせているときは、表面欠陥５９ａによる反射光量低下の影響を無視できず、情報層（Ｌ１）についてはデータの記録再生にエラーが生じやすくなる。【００４３】
以上の説明からわかるように、光ディスク表面に形成される傷や塵による悪影響は、光ディスク表面に近い情報層に光ビームがフォーカスしている場合に大きくなるが、光ディスク表面から離れた情報層にフォーカスしている場合には無視できる場合がある。すなわち、光ディスク表面に形成される傷や塵は、光ディスク内部に形成される気泡１１とは異なり、全ての情報層に悪影響を与えるわけではない。したがって、傷や塵の場合は、各情報層に垂直に投影した部分の全てを「欠陥領域」として一律に使用禁止にしてしまうことは好ましくない。【００４４】
なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、光ディスク表面における光ビームの断面よりも大きな表面欠陥５９ｂが形成されている場合もあり得る。このように極めて大きな表面欠陥５９ｂを光ビームが横切るときは、光ビームがいずれの情報層にフォーカスしている場合でも、反射光量の低下が顕著となり、データの記録再生にエラーが発生してしまう。しかしながら、そのように大きな傷や塵が光ディスク表面に存在している場合は、目視によっても容易に欠陥を発見できるため、このような光ディスク自体を欠陥品として処理することが可能である。【００４５】
このような傷や塵と異なり、気泡は光ディスクの内部に存在する。気泡によって生じる光ディスク表面の膨らみ、また湾曲は緩やかであるため、気泡による影響が及ぶ領域は広い（１ｍｍ〜１．５ｍｍ）が、目視による発見が困難である。また、気泡が見つかった光ディスクを「不良品」として廃棄することは、光ディスクの製造コストを増加させるため、好ましくない。【００４６】
気泡は、ＢＤの製造工程の種類により、形成されやすい場合と、形成されにくい場合がある。上述のようにスピンコート法によって光透過層が形成されたＢＤは、気泡を多く含む傾向にあるが、貼り合わせ法によって光透過層（保護シート）が貼り付けられたＢＤには気泡が少ない傾向にある。ただし、後者の方法によっても気泡は形成され得る。【００４７】
また、通常のスピンコート法では、単層ディスクであっても多層ディスクであっても、光ディスク基板と光透過層（情報層）との間に気泡が混入することが多いが、貼り合わせ法などの工法によっては、第１情報層（Ｌ０）と第２情報層（Ｌ１）との間の中間層（光透過層）や、第２情報層（Ｌ１）の表面側を覆う光透過層に気泡が混入することもある。このような場合も、第１情報層（Ｌ０）から第ｎ情報層（ｎは２以上の整数）まで気泡の影響を受けることとなる。【００４８】
図５（ａ）は、気泡１１が光透過層５４と第２情報層（Ｌ１）との間、及び、光透過層５２と第１情報層（Ｌ０）との間の両方に形成された２層ディスクの断面を示している。一方、図５（ｂ）は、気泡１１が光透過層５４の内部に形成された２層ディスクの断面を示している。図５（ａ）及び図５（ｂ）から明らかなように、気泡の深さによらず、光ディスク表面には緩やかな凸部が形成され、湾曲が発生している。したがって、気泡によって湾曲した光ディスク表面を光ビームが横切るときは、光ビームがフォーカスしている情報層がどの層であっても、トラッキング信号に擬似成分が発生することになる。【００４９】
図６（ａ）から（ｄ）は、２層ディスクを製造する方法の一例を示す工程断面図である。この例では、図６（ａ）に示すように光ディスク基板５０の表面に第１情報層（Ｌ０）が形成された後、例えばスピンコート法によって光透過層５２ｂが形成される。一方、スタンパ５８上に光透過層５２ａが形成される。【００５０】
次に、図６（ｂ）に示すように、スタンパ５８によって光ディスク基板５０上の光透過層５２ｂに対して光透過層５２ａを接触させ、その状態で光透過層５２ａ、５２ｂを硬化して一体化する。こうして、光透過層５２ａ、５２ｂから光透過層５２を形成した後、図６（ｃ）に示すように、スタンパ５８を取り除く。続いて、光透過層５２の表面に第２情報層（Ｌ１）を形成した後、例えばスピンコート法によって光透過層５４を第２情報層（Ｌ１）上に形成する。【００５１】
図６（ａ）から（ｄ）には記載していないが、工程の途中に気泡が形成され得る。気泡は、図６（ａ）に示す光透過層５２ｂと第１情報層（Ｌ０）との間に形成されるかもしれないし、図６（ｂ）に示す光透過層５２ａと光透過層５２ｂとの間に形成されるかもしれない。前記の図５（ｂ）は、気泡が光透過層５２ａと光透過層５２ｂとの間に形成された場合を示している。【００５２】
このように気泡１１が形成される深さは様々であるが、前述したように、気泡の影響は、気泡の深さによらず、全ての情報層に及ぶ。【００５３】
具体的な気泡の影響について、再び図１を参照して説明する。【００５４】
図１（ｂ）は、ＢＤ１０上の気泡１１とトラックとの関係を示す。図示される例では、気泡１１は、トラック１２ａ〜１２ｃのうち、トラック１２ｂから外周側（トラック１２ｃ側）に存在している。各トラックには、ＥＣＣブロック（または「クラスタ」ともいう）と呼ばれるデータ単位でデータが格納される。光ディスクのデータの最小単位であるセクタ（サイズ：２ＫＢｙｔｅ）という単位を用いて説明すると、ＢＤでは、１クラスタ＝３２セクタとなる。気泡１１の一部１１ａ及び１１ｂは、それぞれクラスタ１３ａ及び１３ｂの記録位置上に存在している。【００５５】
ＢＤのトラックピッチは０．３２μｍであるのに対して、１つの気泡（核）のサイズが約１００μｍであるとすると、１つの気泡によって最大約３００トラック（１００／０．３２）が影響を受ける。また、気泡周辺も影響を受けるため、典型的には２００μｍ（６００トラック程度）の区間に気泡の影響が及ぶことがある。【００５６】
データの記録や再生は、クラスタを最小単位として行われる。クラスタ境界に気泡が存在する場合には、複数のクラスタにわたってデータの記録や再生ができなくなる。さらに、気泡の影響で気泡の周辺のクラスタはデータの記録や再生ができないことが多い。【００５７】
ＢＤの１周に１箇所の気泡が存在する場合には、クラスタごとにアクセスできたりできなかったり、という状態が発生し得る。例えば、最内周には２つのクラスタしか設けられないため、１つのクラスタへのアクセスに失敗するとそのトラック全体のアクセスができなくなることがある。上述したように、このような数百のトラックに含まれるクラスタの数は数千にも上ることがある。よって、気泡の核が存在する領域及びその周辺領域は、大規模欠陥領域となる。【００５８】
また、気泡の影響で、トラック方向に沿って最大１ｍｍ程度にわたり、サーボが不安定状態となるという問題がある。規格書には「気泡  直径＜１００μｍ」としか記載されていないため、その周辺の盛り上がりによってサーボ外れ等の不安定状態が発生することは考慮されていない。【００５９】
サーボが不安定となる領域では、トラッキングはずれやトラックジャンプ等に起因する記録リトライ（すなわちリカバリ処理）が頻発するため、目的位置への移動を行うだけでも、通常より多大な遅延が発生する。そのような状況が、約２００μｍ（６００トラック程度）またはそれ以上の区間にわたって継続すると、録画中にデータの欠落が生じたり、ダビング時にはより多くの時間がかかるおそれがある。レコーダに要求されるリアルタイム記録の確実性を考慮すると、気泡領域を避けてデータを記録し、再生する必要がある。【００６０】
上述した特許文献２は、記録エラー発生時には、記録エラー発生位置から固定サイズの領域を記録不可能な領域として、所定の距離だけ離れた位置から記録を継続する方法を提案している。【００６１】
しかし、このような記録方法では、気泡に起因する大規模欠陥領域に効果的に対応できない。例えば気泡領域が比較的小さい場合には、所定の距離だけ離れた位置のはるか手前から記録可能な領域が始まってしまうため、記録可能な領域であるにもかかわらず有効に活用できない。【００６２】
さらに、気泡に起因する大規模欠陥領域へのアクセスが発生すると、光ビームスポットがデータ記録対象のトラックからジャンプし、隣接するトラックのデータを破壊してしまうという問題も発生する。【００６３】
図７（ａ）は、気泡による光ディスク表面の凹凸を示す図であり、図７（ｂ）は、光ビームが気泡を横切るときに測定されるＴＥ信号及び駆動信号の波形図である。光ビームがトラックの中心線上を追従しているとき、ＴＥ信号の振幅はゼロレベルにあるが、光ビームがトラックの中心線から光ディスク径方向にシフトすると、ＴＥ信号にはゼロではない振幅成分が現れる。このとき、トラックの中心線に対する光ビームの位置ズレ（オフトラック）を解消するように、光ピックアップ内の対物レンズの光ディスク径方向位置が調整される。対物レンズの光ディスク径方向位置は、光ピックアップ内のレンズアクチュエータの働きによって調整され、図７（ｂ）に示す「駆動信号」は、レンズアクチュエータに供給される駆動電流の波形を示している。【００６４】
図７（ｂ）に示すように、ＢＤの気泡を光ビームが通過するとき、擬似的にオフトラックを示す波形成分（擬似オフトラック成分）がＴＥ信号に現れる。擬似オフトラック成分は、光ビームがトラックの中心線上にあっても気泡に起因して出現する。このような擬似オフトラック成分がＴＥ信号に現れると、擬似オフトラック成分に応答してトラッキング制御が行われるため、光ビームスポットが目的トラックから外れるアブノーマルトラックジャンプが発生するという問題がある。【００６５】
図７（ｂ）は、１つ情報層を備える単層ディスクに形成された気泡によってＴＥ信号の波形が変化する例を示している。これに対して、図２９は、２層ディスクの気泡が存在する場合には、その気泡が２つの情報層（Ｌａｙｅｒ  ０、Ｌａｙｅｒ  １）の両方から得られるＴＥ信号の波形を変化させることを示している。この例では、気泡は２つの情報層のいずれに近い位置に存在しているかは不明であるが、２つの情報層のいずれにおいても、光ディスク表面の二次元的な位置（半径位置および角度によって定まる位置）が等しい位置でＴＥ信号が気泡に起因して変形していることが観察される。【００６６】
図８は、アブノーマルトラックジャンプを模式的に示す。トラック１２ｂにデータを記録している最中に、気泡１１に起因して隣接するトラック１２ａへ光ビームスポットがジャンプしている。このとき、記録処理がトラック１２ａに対して継続され、既存のデータが破壊されるという非常に大きな問題が生じる。例えば、ＡＶデータが破壊された場合には一時的な再生の不具合が生じる。また、再生に必須の管理情報が破壊された場合には、記録されたコンテンツが再生できなくなったり、最悪の場合にはその光ディスクから再生ができなくなったりすることもある。【００６７】
図９（ａ）は、光ビームの焦点位置が第１情報層（Ｌ０）から第２情報層（Ｌ１）に移動する場合に、光ビームが気泡領域を通過しないときの光ビームの位置とフォーカスエラー信号との関係を示す図である。図９（ｂ）は、光ビームの焦点位置が第１情報層（Ｌ０）から第２情報層（Ｌ１）に移動する場合に、光ビームが気泡領域を通過したときの光ビームの位置とフォーカスエラー信号との関係を示した図である。【００６８】
図９（ａ）に示すように、通常は気泡がない状態であるので、所定の加減速パルス（ＦｏＤＲＶ）で、次層へのフォーカス移動が完了するように調整されているが、図９（ｂ）に示すように、光ディスクは回転しているため、移動元が気泡領域ではなく、移動先が気泡領域であった場合には、層間距離は不定であるため、次層まで到達することができない。あるいは、移動元が気泡領域で、移動先が気泡領域でなかった場合には、次層を行き過ぎたりすることになって、層間移動が安定に実現することができなくなることもある。【００６９】
本発明は、気泡が複数の情報層に対して影響を及ぼすことを利用し、１つの情報層で気泡をサーチすることにより、他の情報層では気泡をサーチすることなく、多層ディスクにおける気泡による大規模欠陥領域を特定し、管理を行う。【００７０】
このように、本発明では、特定の基準層だけで欠陥サーチを行えばよいので、欠陥サーチ時間を多層ディスクが有する全ての情報層で行う場合の時間に比べ、積層数分の１に短縮できる。【００７１】
なお、光ディスクの起動時には短時間であっても基準層で欠陥サーチを行う必要がある。しかし、光ディスクを出荷する前に基準層で欠陥サーチを行い、その結果を光ディスクに記録しておけば、光ディスクを購入したユーザがあらためで起動時に欠陥サーチに時間をとられる問題は解消する。【００７２】
本発明では、基準層で検知された大規模な欠陥を気泡欠陥とみなすが、その欠陥が実際には気泡欠陥でなかった場合も、特に問題はない。基準層で検出された大規模欠陥を気泡欠陥とみなし、気泡欠陥であれば他の情報層に影響が及ぶ領域も気泡欠陥の領域とみなすことは、以下に説明する理由により、特に大きな利点をもたらす。【００７３】
１）現在のテレビ放送におけるデータ転送レートは、２０Ｍｂｂｓ程度である。このため、例えば７２ＭｂｐｓでＢＤなどの光ディスクに放送データ（コンテンツ）を記録する場合、光ディスクの欠陥によってサーボが外れてリトライ処理を行うと、放送データのリアルタイム録画を実現できなくなる。また、放送データの記録中に光ディスク上の欠陥を検出し、欠陥登録を行う場合も、リアルタイムに放送データを光ディスクに録画できなくなる。【００７４】
２）ハードディスクドライブに記録されたディジタルコンテンツを光ディスクにダビングする場合、コピーワンスの制限があるため、ダビング後にハードディスクドライブに記録されていたコンテンツは消去されてしまう。このため、光ディスクへのダビング後にコンテンツの一部が欠陥領域に記録された場合、もはやハードディスクから光ディスクの無欠陥領域に記録しなおすことはできない。そのような欠陥領域に記録されたコンテンツを再生しようとすると、欠陥の影響でブロックノイズや、フリーズが発生する場合がある。【００７５】
このように、基準層で検知された大規模欠陥を気泡領域と判定し、他の情報層における投影領域も一律にデータ記録禁止領域と扱えば、データを迅速かつ確実に記録することが実現できる。このため、本発明は、ディジタル放送を光ディスクに記録する場合において、特に顕著な効果をもたらたすものである。【００７６】
（第１の実施形態）
以下、添付の図面を参照して、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。【００７７】
まず、光ディスクの物理的及び論理的構成、及び、領域の管理方法を説明する。その後、本実施形態による光ディスク装置の構成及び動作を説明する。【００７８】
図１０（ａ）は、多層ディスク１の物理的構成を示す。円盤状の多層ディスク１には、スパイラル状に多数のトラック２が形成されており、各トラック２には論理的に細かく分けられた多数のセクタ３が形成されている。【００７９】
図１０（ｂ）は、多層ディスク１の論理構成を示す。多層ディスク１の領域は、リードイン領域４と、データ領域５と、リードアウト領域６とに大別される。データの記録再生はデータ領域５に対して行われる。データ領域５は、主としてユーザデータを記録するためのユーザデータ領域１６を含んでいる。データ領域５内のユーザデータ領域１６の前後には後述するスペア領域が設けられている。スペア領域は、ユーザデータ領域１６内に欠陥セクタが存在する場合に、その欠陥セクタに記録されるはずであったデータを交代記録するために利用される。【００８０】
リードイン領域４とリードアウト領域６は、光ピックアップ（図示せず）がデータ領域５の端部へアクセスする際に光ヘッドがオーバーランしてもトラックに追随可能にするためのマージンとして機能し、いわばのりしろとしての役割を果たす。また、リードイン領域４には、光ディスクをアクセスするために必要なパラメータが格納された光ディスク情報領域を含んでいる。セクタ３には、そのセクタを識別するために、物理セクタ番号（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｓｅｃｔｏｒ  Ｎｕｍｂｅｒ；ＰＳＮ）が割り付けられている。さらに、データ領域５にあるセクタ３には、ホストコンピュータなどの上位装置（図示せず）がそのセクタを認識するために、０から始まる連続した論理セクタ番号（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｅｃｔｏｒ  Ｎｕｍｂｅｒ；ＬＳＮ）も割り付けられている。【００８１】
図１１は、積層された２つの情報層を備える多層ディスク１の物理的構成を示す断面図である。透明な基板３１及び３２にスパイラル状のトラックになるように溝を形成し、その上に情報層３３及び３４を被着することで情報層３３及び３４が各々形成される。なお、前述の図３〜５では、簡単のため、溝は記載していない。【００８２】
２つの情報層３３及び３４の間に透明な光硬化樹脂３５を充填して、２つの基板３１及び３２は張り合わされることにより、１枚の多層ディスク１が形成される。ＢＤとＤＶＤの２層ディスクではそれぞれ定義が異なるが、ここではＢＤ光ディスクの定義に合わせ、入射するレーザ光３８から遠い方の情報層３３を１層目の情報層（Ｌａｙｅｒ０、「Ｌ０」と称す）、近い方の情報層３４を２層目の情報層（Ｌａｙｅｒ１、「Ｌ１」と称す）と呼ぶ。ＢＤでは、特にＬ０とＬ１との間の層間距離は２５μｍである。高いＮＡの対物レンズでは、凹レンズであるコリメータレンズ３９を光軸上に配置し、軸に沿って動かして、球面収差を合わせ、かつ対物レンズ３７をフォーカス方向に駆動することによって収束された光ビームスポット（焦点）をそれぞれ移動させて、１層目の情報層３３または２層目の情報層３４に収束させることができる。【００８３】
図１２は、パラレルパスと呼ばれる２層の情報層（Ｌ０、Ｌ１）のトラックと再生方向とセクタ番号とをそれぞれ示す。図１２（ａ）は１層目の情報層（Ｌ０）におけるスパイラル状の溝パターンを示し、図１２（ｂ）は２層目の情報層（Ｌ１）のスパイラル状の溝パターンを示し、図１２（ｃ）は情報層（Ｌ０、Ｌ１）に配置されたユーザデータ領域１６の再生方向を示し、図１２（ｄ）は情報層（Ｌ０、Ｌ１）に割り当てられたセクタ番号を示す。【００８４】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）の下方から見て時計回りに回転させると、レーザ光は、トラック２に沿って１層目及び２層目の情報層（Ｌ０、Ｌ１）の内周側から外周側へと進む。【００８５】
図１２（ｃ）に示す記録再生方向に沿って、光ビームが進行する場合、１層目の情報層（Ｌ０）におけるデータ領域５の最内周側位置から最外周側位置まで進行し、その後、２層目の情報層（Ｌ１）におけるデータ領域５の最内周側位置から最外周側位置まで進行する。１層目及び２層目の情報層（Ｌ０、Ｌ１）のデータ領域５は、光ヘッドがオーバーランしてもトラック２に追随できるように、リードイン領域４とリードアウト領域６とで挟まれている。【００８６】
図１２（ｄ）に示すように、各情報層（Ｌ０、Ｌ１）のＰＳＮ及びＬＳＮは記録再生方向の順で増加するように割り当てられる。ＰＳＮは、光ディスク成形が楽なように、０から始まらなくてもよいし、１層目と２層目の情報層（Ｌ０、Ｌ１）との間で連続していなくてもよい（層番号をセクタ番号の上位の桁に一致させた値をＰＳＮとしてもよい）。ＬＳＮとしては、光ディスクが含む全てのデータ領域５に０から始まる連続した数字が割り当てられる。１層目の情報層（Ｌ０）のユーザデータ領域５において、ＬＳＮは最内周側位置で０になり、外周側へ進むにつれて１ずつ増加する。２層目の情報層（Ｌ１）のデータ領域５の最内周側位置のＬＳＮは、１層目の情報層（Ｌ０）の最大ＬＳＮに１を加えた番号になり、外周側へ進むにつれて１ずつ増加する。【００８７】
図１３は、オポジットパスと呼ばれる２層の情報層（Ｌ０、Ｌ１）のトラックと再生方向とセクタ番号とをそれぞれ示す。図１３（ａ）は１層目の情報層（Ｌ０）のスパイラル状の溝パターンを示し、図１３（ｂ）は２層目の情報層（Ｌ１）におけるスパイラル状の溝パターンを示し、図１３（ｃ）は情報層（Ｌ０、Ｌ１）に配置されたデータ領域５、８の記録再生方向を示し、図１３（ｄ）は情報層（Ｌ０、Ｌ１）に割り当てられたセクタ番号を示す。【００８８】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）の下方から見て時計回りに回転させると、レーザ光は、トラック２に沿って１層目の情報層（Ｌ０）では内周側から外周側へ進み、２層目の情報層（Ｌ１）では外周側から内周側へと進む。図１３（ｃ）に示す記録再生方向に沿って光ビームが進行する場合、１層目の情報層（Ｌ０）におけるデータ領域５の最内周側位置から最外周側位置まで進行し、その後、２層目の情報層（Ｌ１）におけるデータ領域８の最外周側位置から最内周側位置へと進行する。光ヘッドがオーバーランしてもトラック２に追随できるように、１層目の情報層（Ｌ０）のデータ領域５はリードイン領域４とミドル領域６とで挟まれ、２層目の情報層（Ｌ１）のデータ領域８は、ミドル領域７とリードアウト領域９とで挟まれている。ミドル領域７の役割はミドル領域６の役割と同じである。【００８９】
図１３（ｄ）に示すように、上述したパラレルパスの場合と同様に、各情報層（Ｌ０、Ｌ１）のＰＳＮ及びＬＳＮは記録再生方向の順で増加するように割り当てられる。ただし、２層目の情報層（Ｌ１）のトラック２のスパイラル方向が１層目の情報層（Ｌ０）のトラック２のスパイラル方向と逆向きであるのでセクタ番号と半径方向との関係は変わる。１層目の情報層（Ｌ０）のデータ領域５において、ＬＳＮは、最内周側位置で０になり、外周側へ進むにつれて１ずつ増加する。２層目の情報層（Ｌ１）のデータ領域８の最外周側位置のＬＳＮは、１層目の情報層（Ｌ０）のデータ領域５の最大ＬＳＮに１を加えた番号になり、内周側へ進むにつれて１ずつ増加する。【００９０】
図１４は、図１３に示すオポジットパスの２層ディスク１の詳細なデータ構造を示す。図１４に示すように、１層目の情報層（Ｌ０）のリードイン領域４は、第１の欠陥管理領域（ＤＭＡ１）３０ａと第２の欠陥管理領域（ＤＭＡ２）３１ａと一時光ディスク管理領域群２０とを含む。ＤＭＡ１及びＤＭＡ２は、データ領域５における欠陥ブロックの情報等を管理するための領域である。【００９１】
なお、図１２に示すパラレルパスの２層ディスクにおける２つの情報層のデータ構造は物理的には極めて相互に類似している。パラレルパスの場合、図１４における１層目、２層目のミドル領域６、７に対応する位置に、独立した２つのリードアウト領域がそれぞれ配置される。ただし、２層目情報層（Ｌ１）の内周に位置するリードアウト領域９に対応する位置に、２層目のリードイン領域が配置される。欠陥管理領域、一時光ディスク管理領域、欠陥管理予備領域は、それぞれ、図１４に示す物理位置と同じ物理位置に配置される。【００９２】
データ領域５は、データを記録する領域であり、ユーザデータ領域１６ａとスペア領域１７ａとを含む。ユーザデータ領域１６ａは、音楽やビデオなどのリアルタイムデータや文章やデータベースなどのコンピュータデータなど、任意の情報がユーザによって記録可能領域である。スペア領域１７ａは、データ領域５の交替領域であり、例えば、ユーザデータ領域１６ａに欠陥ブロックが検出された場合、その欠陥ブロックの代わりにデータを記録する領域である。【００９３】
図１４に示された多層ディスクのデータ構造では、スペア領域１７ａは、データ領域５の内周側（つまりリードイン領域側）と外周側（つまりミドル領域側）に１つずつ存在するが、スペア領域１７ａの個数や配置は任意であって、図示されたスペア領域の個数や配置に限らない。【００９４】
ミドル領域６は、第３の欠陥管理領域（ＤＭＡ３）３２ａと第４の欠陥管理領域（ＤＭＡ４）３３ａとを含む。ＤＭＡ３及びＤＭＡ４は、データ領域５における欠陥ブロックの情報等を管理するための領域である。【００９５】
ＤＭＡ１〜４の各々は、所定の位置に配置される領域であり、各々のサイズは固定長である。ＤＭＡ１〜４の各々に配置される管理情報のサイズは、例えば、欠陥ブロックの個数に応じて可変長である。【００９６】
一時光ディスク管理領域群２０は、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）の一時光ディスク管理領域２１ａを含む。各一時光ディスク管理領域２１ａは更新された管理情報を一時的に記録するための領域であり、連続記録範囲情報、一時光ディスク定義構造及び、その他の情報を含む。【００９７】
Ｎ個の一時光ディスク管理領域２１ａは、多層ディスク１へのデータの記録処理ごとに更新され、最後の一時光ディスク管理領域＃Ｎが現在の多層ディスク１における最新の管理情報となる。ＢＤ−Ｒのようなライトワンスメディアでは管理情報を書き換えることができないため、最新の管理情報を保持するためには追記するより他はない。よって、一時光ディスク管理領域２１ａは累積的に記録される。Ｎ個の一時光ディスク管理領域２１ａは、一時光ディスク管理領域群２０の先頭から終端の方向（多層ディスク１の内周から外周の方向）に沿って順に記録される。【００９８】
なお、一時光ディスク管理領域２１ａを含む一時光ディスク管理領域群２０は、必ずしもリードイン領域４に含まれなくともよい。ユーザデータ領域１６ａを除く領域、例えばリードアウト領域９またはスペア領域１７ａに含まれてもよい。【００９９】
次に、２層目の情報層であるＬａｙｅｒ１の構成を説明する。【０１００】
Ｌａｙｅｒ１のリードアウト領域９は、第１の欠陥管理予備領域（ＥＸＤＬ１）３０ｂと第２の欠陥管理予備領域（ＥＸＤＬ２）３１ｂと一時光ディスク管理領域群２０とを含む。ＥＸＤＬ１及びＥＸＤＬ２は、データ領域８における欠陥ブロックの情報等を管理するための領域である。【０１０１】
データ領域８は、Ｌａｙｅｒ０のデータ領域５と同様、データを記録する領域であり、ユーザデータ領域１６ｂとスペア領域１７ｂとを含む。ユーザデータ領域１６ｂは、音楽やビデオなどのリアルタイムデータや文章やデータベースなどのコンピュータデータなど、任意の情報がユーザによって記録可能な領域である。スペア領域１７ｂは、データ領域８の交替領域であり、例えば、ユーザデータ領域１６ｂに欠陥ブロックが検出された場合、その欠陥ブロックの代わりにデータを記録する領域である。【０１０２】
図１４に示された多層ディスクのデータ構造では、２層目の情報層（Ｌ１）におけるスペア領域１７ｂは、データ領域８の内周側（つまりリードアウト領域側）と外周側（つまりミドル領域側）に１つずつ存在するが、スペア領域１７ｂの個数や配置は任意であって、図示されたスペア領域の個数や配置に限らない。【０１０３】
ミドル領域７は、第３の欠陥管理予備領域（ＥＸＤＬ３）３２ｂ、第４の欠陥管理予備領域（ＥＸＤＬ４）３３ｂとを含む。ＥＸＤＬ３及びＥＸＤＬ４は、データ領域８における欠陥ブロックの情報等を管理するための領域である。【０１０４】
ＢＤ−Ｒのようなライトワンスメディアでは管理情報を書き換えることができない。このため、２層メディアになり、記録容量が増すと、より大きな管理領域が必要となる。Ｌａｙｅｒ０と同様にＬａｙｅｒ１においても、一時光ディスク管理領域群２０を配置してもよい。【０１０５】
基準層であるＬａｙｅｒ０に配置されたＤＭＡ１領域３０ａ、ＤＭＡ２領域３１ａ、ＤＭＡ３領域３２ａ及びＤＭＡ４領域３３ａは、同一の欠陥管理情報を格納している。これは、多層光ディスクの内周側と外周側の複数の領域に欠陥管理情報を多重記録することにより、欠陥管理情報の信頼性を高く確保するためである。本実施形態では欠陥領域は欠陥セクタである。【０１０６】
またＬａｙｅｒ１に配置されたＥＸＤＬ１領域３０ｂは、Ｌａｙｅｒ０のＤＭＡ１領域３０ａが劣化等により正しく記録できなくなった場合に代わりに使用され得る。ＥＸＤＬ２領域３１ｂは、Ｌａｙｅｒ０のＤＭＡ２領域３１ａが劣化等により正しく記録できなくなった場合に代わりに使用され得る。【０１０７】
ここで、図１４に示すように第１情報層（Ｌ０）のユーザデータ領域１６ａに気泡による欠陥領域Ａ５３０が存在すると、上述したように気泡の特性上、第２情報層（Ｌ１）のユーザデータ領域１６ｂの平面上の同じに位置に欠陥領域Ｂ５３１が存在することになる。図１２、図１３に示す光ディスク構造とＰＳＮの関係から欠陥領域Ａ５３０が検出できると、欠陥領域Ｂ５３１を一意に決定することができ、逆に欠陥領域Ｂ５３１が検出できると、欠陥領域Ａ５３０を一意に決定することができる。【０１０８】
よって、これら多層にわたる気泡欠陥領域は、いずれの情報層で検出されても、全情報層の平面上の気泡位置（ＰＳＮ）を計算して、その大きさとともに、所定の形式によってＤＭＡ１〜ＤＭＡ４あるいはＥＸＤＬ１〜ＥＸＤＬ４へと登録される。この登録方法、処理については後で説明する。【０１０９】
次に、本実施形態による光ディスク装置を説明する。光ディスク装置は、１度のみ記録が可能なＢＤ−Ｒに対してデータを記録及び再生できるＢＤレコーダであるとする。そこで以下では、「多層ディスク１」を「ＢＤ１」と記載する。【０１１０】
図１５は、ＢＤレコーダ１００の機能ブロックの構成を示す。【０１１１】
ＢＤレコーダ１００の動作を概説すると、ＢＤレコーダ１００は、光ディスク（典型的にはＢＤ）へのデータ記録前に記録領域内の欠陥領域をサーチする。そして、光ディスクからの反射光に基づいて得られるサーボ信号によってサーボエラーを検出すると、そのエラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定して、欠陥領域のサイズを測定する。そして欠陥領域の位置及びサイズ等を特定することにより、それらに基づいて欠陥領域にデータが記録されないよう記録領域を管理する。【０１１２】
ＢＤレコーダ１００は、データの記録前に欠陥領域を基準しているため、欠陥領域を避けてデータを記録することが可能となる。よって、その後のデータの記録をスムーズに行うことができる。その結果、高いリアルタイム記録性能を有するＢＤレコーダ１００を提供できる。例えばＢＤレコーダ１００を利用してテレビ放送番組を録画する際には、記録が失敗する可能性を非常に低く抑えることができる。【０１１３】
さらに、欠陥領域のサイズを測定した上で欠陥領域にデータが記録されないよう記録領域を管理するため、欠陥領域を過度に避けて記録領域を確保する必要がなくなる。よって光ディスクの記録領域を有効に活用できる。【０１１４】
以下、ＢＤレコーダ１００の構成を説明する。ＢＤレコーダ１００は、光ディスクドライブ１０２と、上位制御装置１０４と、それらが接続された入出力（Ｉ／Ｏ）バス１７０とを有する。【０１１５】
上位制御装置１０４は、例えばＢＤレコーダ１００のメインＣＰＵである。メインＣＰＵはメモリ（図示せず）にロードされたコンピュータプログラムを実行することによって演算処理を行い、光ディスクドライブ１０２などのＢＤレコーダ１００の構成要素に対して演算結果に基づく命令を出す。命令はＩ／Ｏバス１７０を介して各構成要素に送られる。その命令に応答して各構成要素が個々の動作を行うことにより、ＢＤレコーダ１００の種々の機能が実現される。【０１１６】
以下では、まず上位制御装置１０４の機能を詳細に説明し、その後、その上位制御装置１０４から命令を受け、所定の動作を行う光ディスクドライブ１０２を説明する。【０１１７】
上位制御装置１０４は、命令発行部１０６とバッファ１０８とを有する。命令発行部１０６は、光ディスクドライブ１０２に対して複数種類の命令を発行する。【０１１８】
具体的には、連続記録範囲制御命令、光ディスク表面チェック命令、チェック結果返送命令、記録命令及び再生命令である。命令発行部１０６は、各命令に対する応答を光ディスクドライブ１０２から受け取ると、バッファ１０８に格納する。【０１１９】
連続記録範囲制御命令は、連続記録範囲ＳＲＲ（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  Ｒａｎｇｅ）に関する制御を行うために発行される複数種類のコマンドの総称であり、例えば連続記録範囲情報（ＳＲＲＩ）取得コマンド、ＳＲＲ予約コマンド、ＳＲＲクローズコマンドを含んでいる。【０１２０】
命令発行部１０６は、ＳＲＲＩ取得コマンドに基づいて光ディスクドライブ１０２から得られた連続記録範囲情報を、バッファ１０８に格納する。また命令発行部１０６は、後述する記録命令を発行する前に、光ディスクドライブ１０２に対してＳＲＲ予約コマンドを発行し、ＢＤ１のユーザデータ領域６のＳＲＲを予約する。さらに命令発行部１０６は、予約したＳＲＲに対してクローズコマンドを発行し、そのＳＲＲを追記録不可能状態にする。【０１２１】
光ディスク表面チェック命令は、光ディスクドライブ１０２に対してＢＤ１の表面の欠陥を検出するよう指示するために発行される。この「表面の欠陥」とは、多層ディスク１の表面に存在する傷のみならず、図２に示すような気泡に起因して盛り上がった表面に起因する大規模欠陥をも含む。命令発行部１０６は、チェック開始位置及びチェック範囲の指定を含めて、光ディスクドライブ１０２に対して光ディスク表面チェック命令を発行する。光ディスクドライブ１０２は光ディスク表面チェック命令に基づいてＢＤ１のチェックを行い、欠陥情報のリストを生成する。【０１２２】
チェック結果返送命令は、光ディスク表面チェック命令によって光ディスクドライブ１０２がＢＤ１の表面をチェックした結果を返送するよう指示するために発行される。チェック結果返送命令に基づいて光ディスクドライブ１０２から欠陥情報のリストが返送される。命令発行部１０６は、光ディスクドライブ１０２から返送された欠陥情報のリストをバッファ１０８に格納する。【０１２３】
記録命令は、バッファ１０８に格納されている記録対象のデータ（記録データ）をＢＤ１に記録するよう指示するために発行される。記録命令は「ＡＶｗｒｉｔｅコマンド」とも呼ばれる。命令発行部１０６は、光ディスクドライブ１０２に対して記録命令を発行し、その後記録データを光ディスクドライブ１０２に送る。【０１２４】
再生命令は、光ディスクドライブ１０２に対してＢＤ１からデータを再生するよう指示するために発行される。命令発行部１０６は、光ディスクドライブ１０２から再生されたデータ（再生データ）を受け取り、バッファ１０８に格納する。【０１２５】
次に、光ディスクドライブ１０２を説明する。【０１２６】
光ディスクドライブ１０２は、命令処理部１１０と、記録制御部１２０と、再生制御部１３０と、記録範囲制御部１４０と、表面チェック部１５０と、データバッファ１６０を備えている。【０１２７】
命令処理部１１０は、上位制御装置１０４の命令発行部１０６からの命令を解釈し、その命令を他の構成要素に伝送する。以下では、命令発行部１０６から他の命令処理部１１０以外の構成要素に命令が送られるとして説明するが、これは説明の便宜のためである。実際には命令処理部１１０が上述した処理を行い、その結果、当該構成要素に命令が送られる。【０１２８】
記録制御部１２０は、記録命令を受け取るとＢＤ１へのデータの記録を制御する。再生制御部１３０は、再生命令を受け取るとＢＤ１からのデータの再生を制御する。【０１２９】
記録範囲制御部１４０は、連続記録範囲制御命令を受け取るとＢＤ１の連続記録範囲ＳＲＲを制御する。ここでいう「制御」とは、連続記録範囲情報ＳＲＲＩの取得、ＳＲＲの予約、ＳＲＲのクローズ等の処理を意味する。【０１３０】
特に、後述の欠陥サイズ測定部１５３によって欠陥情報リストが生成されたときは、記録範囲制御部１４０は欠陥情報リストに基づいて特定される基準層の領域（たとえば気泡に起因する大規模欠陥領域）及び前記基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域にデータが記録されないように記録領域を管理する。具体的には、記録範囲制御部１４０は、欠陥領域を連続記録範囲ＳＲＲとして登録するとともに、即そのＳＲＲをクローズする。これにより、その欠陥領域には、連続データが予約あるいは記録されたと認識され、その欠陥領域には記録されることはなくなる。【０１３１】
記録範囲制御部１４０は、範囲情報処理部１４１と制御メモリ１４２と層間ジャンプ範囲制御部１４３を有している。範囲情報処理部１４１は、連続記録範囲情報ＳＲＲＩをＢＤ１に記録し（更新も含む）、ＢＤ１から再生する。ただし、連続記録範囲情報ＳＲＲＩの記録または更新は、範囲情報処理部１４１からの記録命令に基づいて記録制御部１２０が実行する。また連続記録範囲情報ＳＲＲＩの再生は、範囲情報処理部１４１からの再生命令に基づいて再生制御部１３０が実行する。制御メモリ１４２は、再生された、または記録される連続記録範囲情報ＳＲＲＩを保持する。層間ジャンプ範囲制御部１４３は、欠陥情報リストに基づいて前記基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域に層間移動を行わないようにアクセスシーケンスを制御する。【０１３２】
表面チェック部１５０は光ディスク表面チェック命令を受け取ると、ＢＤ１の欠陥を検出して欠陥情報のリストを生成する。【０１３３】
表面チェック部１５０は、サーチ部１５１と、欠陥判定部１５２と、欠陥サイズ測定部１５３と、欠陥情報バッファ１５４とを備えている。【０１３４】
サーチ部１５１は、複数の積層された情報層のうち基準層（Ｌａｙｅｒ０：奧の第１情報層）で欠陥判定部１５２による欠陥検出を行いながら欠陥領域をサーチする。具体的には、サーチ部１５１は、後述する光ピックアップを制御して、ＢＤ１の半径方向に所定の距離ずつ移動させるよう光ビームの照射位置を調整する。そして、光ビームの照射位置を移動させるたびに欠陥判定部１５２に欠陥領域の検出処理を行わせ、欠陥領域をサーチする。本実施形態においては、サーチ部１５１はユーザデータ領域１６へのユーザデータ記録前に欠陥領域をサーチする。【０１３５】
欠陥判定部１５２は、サーチが行われている間に、光ピックアップから出力される受光信号に基づいてサーボエラーを検出すると、そのエラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定する。例えば欠陥判定部１５２は、サーチ部１５１によって光ビームの照射位置が移動されるたびに、ＢＤ１のトラック一周またはそれ以上のトラック長にわたってトラッキングエラー（ＴＥ）信号を測定し、ＴＥ信号が乱れたときの検出閾値及び閾値を超えた時間を計測して、サーボ欠陥（サーボエラー）の有無を判定する。この処理の詳細は、図１６から図１８を参照しながら後述する。【０１３６】
欠陥サイズ測定部１５３は、基準層でサーボエラーが検出された後、欠陥領域のサイズを測定し、前記基準層の領域及び前記基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域に欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを生成する。欠陥情報リストには、例えば検出された欠陥領域の始端（欠陥開始位置）及びサイズが対応付けられて格納されている。欠陥情報バッファ１５４は、欠陥情報リストを格納する。データバッファ１６０は、記録データ及び再生データを一時的に格納する。【０１３７】
本実施形態では、欠陥サイズ測定部１５３は、前記基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域に前記欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを予め生成する。なお、本発明では、上記の基準層で上記のようなサーボエラーが検知された場合、その原因を気泡によるものと判定する。厳密には、その欠陥が気泡によるものか否かを検証することなく、基準層で検出された欠陥領域を他の情報層に垂直に投影した領域をも気泡欠陥領域と認定する点に本実施形態の特徴点が存在している。このため、基準層において気泡欠陥領域と判定した領域が気泡による欠陥領域ではない場合が発生し得る。しかしながら、気泡か否かの判定を厳密に行うことなく、上記のサーボエラーに基づいて気泡判定を行うため、起動時間を短縮することが可能になる。１枚の光ディスクに含まれえる気泡の数は、せいぜい、１〜３個程度であるため、本実施形態のようにして気泡による欠陥領域を特定しても、そのような欠陥領域の総データ量がユーザデータの容量に占める割合は小さく、無視できる。【０１３８】
次に、図１６を参照しながら、光ディスクドライブ１０２のハードウェア構成を説明する。併せて、図１５に示す光ディスクドライブ１０２の機能ブロックとの対応を説明する。図１６は、本実施形態による光ディスクドライブ１０２のハードウェア構成の例を示す。【０１３９】
光ディスクドライブ１０２は、光ディスクモータ１１１と、光ピックアップ６１０と、光ディスクコントローラ（ＯＤＣ）６２０と、駆動部６２５とシステムコントローラ６３０とを備えている。システムコントローラ６３０は、内蔵された制御プログラムに従って、光ディスクドライブ１０２の全体動作を制御する。【０１４０】
光ピックアップ６１０は、光源２０４、カップリングレンズ２０５、偏向光ビームスプリッタ２０６、対物レンズ２０３、集光レンズ２０７、光検出器２０８を備えている。【０１４１】
光源２０４は、好適には半導体レーザであり、本実施形態では波長４１５ｎｍ以下の光ビームを放射する。光源２０４から放射された光ビームは直線偏光であり、その偏光方向は、放射される光ビームの光軸に関して光源２０４の向きを回転させることにより任意に調整することができる。カップリングレンズ２０５は、光源２０４から放射された光ビームを平行光に変換し、偏光ビームスプリッタ２０６に入射させる。偏向光ビームスプリッタ２０６は、特定方向に偏光した直線偏光は反射するが、その基準方向に対して垂直な方向に偏光した直線偏光は透過する特性を有している。本実施形態の偏光ビームスプリッタ２０６は、カップリングレンズ２０５で平行光に変換された光ビームを対物レンズ２０３に向けて反射するよう構成されている。【０１４２】
対物レンズ２０３に向けて偏向された光ビームはコリメータレンズ２１０を通過して、対物レンズ２０３に入射される。コリメータレンズ２１０は、図１１で説明したように、ステッピングモータ（不図示）などによって光軸に水平に駆動され、球面収差をそれぞれの層に合致するように調整することができる。【０１４３】
対物レンズ２０３は、偏向光ビームスプリッタ２０６で反射された光ビームを集束し、ＢＤ１の情報層上に光ビームスポットを形成する。【０１４４】
ＢＤ１で反射された光ビームは、光ピックアップ６１０の対物レンズ２０３で平行な光ビームに変換された後、偏向光ビームスプリッタ２０６に入射する。このときの光ビームは、その偏光方向がＢＤ１に入射するときの光ビームの偏光方向から９０°回転したものになるため、偏向光ビームスプリッタ２０６を透過し、そのまま集光レンズ２０７を経て光検出器２０８に入射することになる。【０１４５】
光検出器２０８は、集光レンズ２０７を通過してきた光を受け、その光を電気信号（電流信号）に変換する。図示されている光検出器２０８は、受光面上で４分割された領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有しており、領域Ａ〜Ｄの各々が、受けた光に応じた電気信号を出力する。【０１４６】
光ディスクモータ１１１によって所定速度で回転しているＢＤ１の情報層上において所望のトラックを光ビームの焦点が追従するためには、ＢＤ１で反射された光ビームに基づいて、トラッキングずれ及びフォーカスずれを示すトラッキングエラー（ＴＥ）信号及びフォーカスエラー（ＦＥ）信号を検出する必要がある。これらはＯＤＣ６２０によって生成される。【０１４７】
ＴＥ信号について説明すると、光ディスクドライブ１０２は、記録時にはプッシュプル法によりＴＥ信号を生成し、再生時には位相差法によりＴＥ信号を生成する。【０１４８】
本実施形態による光ディスクドライブ１０２はＢＤ１へのデータ記録前にＴＥ信号を利用してサーボエラーの有無を判定する。したがって、データが記録されていない領域からの反射光の受光信号に基づいてＴＥ信号を生成する必要がある。したがって、記録時と同様、プッシュプル法によりＴＥ信号を生成することが好ましい。以下ではまずプッシュプルＴＥ信号を生成する処理から説明する。【０１４９】
ＯＤＣ６２０の加算器４０８は光検出器２０８の領域ＢとＤの和信号を出力し、加算器４１４は光検出器２０８の領域ＡとＣの和信号を出力する。差動増幅器４１０は、加算器４０８、４１４からの出力を受け取り、その差を表すプッシュプルＴＥ信号を出力する。ゲイン切換回路４１６は、プッシュプルＴＥ信号を所定の振幅（ゲイン）に調整する。ＡＤ変換器４２０は、ゲイン切換回路４１６からのプッシュプルＴＥ信号をディジタル信号に変換してＤＳＰ４１２に出力する。【０１５０】
次に、位相差ＴＥ信号は以下のようにして得られる。加算回路３４４は、領域Ａの出力と領域Ｄの出力とを合計した大きさに相当する信号Ａ＋Ｄを出力し、加算回路３４６は、領域Ｂの出力と領域Ｃの出力とを合計した大きさに相当する信号Ｂ＋Ｃを出力する。加算の仕方を変更することにより、他の信号を生成することも可能である。コンパレータ３５２、３５４は、それぞれ、加算回路３４４、３４６からの信号を２値化する。位相比較器３５６は、コンパレータ３５２、３５４からの信号の位相比較を行う。【０１５１】
動増幅器３６０は、位相比較器３５６からの信号を入力して位相差ＴＥ信号を出力する。この位相差ＴＥ信号は、光ビームがＢＤ１のトラック上を正しく走査するように制御するために用いられる。【０１５２】
ゲイン切換回路３６６は、位相差ＴＥ信号を所定の振幅に調整する。ＡＤ（アナログ・ディジタル）変換器３７０は、ゲイン切換回路３６６から出力された位相差ＴＥ信号をディジタル信号に変換する。【０１５３】
ＦＥ信号は、差動増幅器３５８によって生成される。ＦＥ信号の検出法は特に限定されず、非点収差法を用いたものでもよいし、ナイフエッジ法を用いたものであってもよいし、ＳＳＤ（スポット・サイズド・ディテクション）法を用いたものであってもよい。検出法に応じて回路構成を適宜変更することになる。ゲイン切換回路３６４は、ＦＥ信号を所定の振幅に調整する。ＡＤ変換器３６８は、ゲイン切換回路３６４から出力されるＦＥ信号をディジタル信号に変換する。【０１５４】
ＤＳＰ４１２は、ＴＥ信号及びＦＥ信号等に基づいて駆動部６２５を制御する。ＤＳＰ４１２から出力されるフォーカス制御のための制御信号ＦＥＰＷＭ及びトラッキング制御のための制御信号ＴＥＰＷＭは、それぞれ、駆動部６２５の駆動回路１３６及び駆動回路１３８に送られる。【０１５５】
駆動回路１３６は、制御信号ＦＥＰＷＭに応じてフォーカスアクチュエータ１４３を駆動する。フォーカスアクチュエータ１４３は、対物レンズ２０３をＢＤ１の情報層とほぼ垂直な方向に移動させる。駆動回路１３８は、制御信号ＴＥＰＷＭに応じてトラッキングアクチュエータ２０２を駆動する。トラッキングアクチュエータ２０２は、対物レンズ２０３をＢＤ１の情報層とほぼ平行な方向に移動させる。なお、駆動部６２５は、光ピックアップ６１０を載置する移送台の駆動回路（図示せず）も備えている。駆動回路への印加電圧によって移送台を駆動することにより、光ピックアップ６１０は半径方向の任意の位置に移動することができる。【０１５６】
次に、データを再生するための構成を説明する。【０１５７】
加算回路３７２は、光検出器２０８の領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの出力を加算して、全光量和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）を生成する。全光量和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）はＯＤＣ６２０のＨＰＦ３７３に入力される。【０１５８】
ＨＰＦ３７３で低周波成分が除去された加算信号は、イコライザ部３７４を介して２値化部３７５で２値化され、ＥＣＣ／変復調回路３７６でＰＬＬ、エラー訂正、復調などの処理が行われ、バッファ３７７に一時的に蓄積される。バッファ３７７の容量は、種々の再生条件を考慮して決定されている。【０１５９】
バッファ３７７内のデータは映像等の再生タイミングに応じて再生され、再生データとしてＩ／Ｏバス１７０を介してホストコンピュータ１０４やエンコーダ／デコーダ（不図示）へ出力される。これにより、映像等が再生される。【０１６０】
次に、データを記録するための構成を説明する。【０１６１】
バッファ３７７内に格納された記録データは、ＥＣＣ／変復調回路３７６によりエラー訂正符号を付加されて符号化データとなる。次いで、符号化データはＥＣＣ／変復調回路３７６により変調されて変調データとなる。さらに、変調データはレーザ駆動回路３７８に入力される。レーザ駆動回路３７８が変調データに基づいて光源２０４を制御することにより、レーザ光がパワー変調される。【０１６２】
図１５及び図１６の対応関係を説明する。【０１６３】
図１５の命令処理部１１０は図１６のシステムコントローラ６３０に対応する。また、図１５の記録範囲制御部１４０及び表面チェック部１５０はシステムコントローラ６３０の処理に対応する。【０１６４】
また図１５の記録制御部１２０は、記録すべきデータを受け取って記録を指示するシステムコントローラ６３０に対応する。また記録制御部１２０は、図１２のプッシュプルＴＥ信号を生成するためのＯＤＣ６２０内のトラッキング信号生成部（加算器４０８、４１４、差動増幅器４１０、ゲイン切換回路４１６及びＡＤ変換器４２０）、及び、ＦＥ信号を生成するためのフォーカス信号生成部（加算器、差動増幅器３５８、ゲイン切換回路３６４及びＡＤ変換器３６８）をも含む。また記録制御部１２０は駆動部６２５も含む。また記録制御部１２０はＥＣＣ／変復調回路３７６、レーザ駆動回路３７８も含む。【０１６５】
図１５の再生制御部１３０は、データの再生を指示するシステムコントローラ６３０に対応する。再生制御部１３０は、図１６の構成要素３７２から３７６までの構成要素も含む。また再生制御部１３０は、位相差ＴＥ信号を得るための構成要素３５４から３７０及びＦＥ信号を得るためのフォーカス信号生成部をも含む。また再生制御部１３０は駆動部６２５も含む。図１５のデータバッファ１６０は、図１６のバッファ３７７に対応する。【０１６６】
ＢＤ１が２層ディスクの場合の層間移動について説明する。【０１６７】
ＢＤ１が２層の場合には、最初にＤＳＰ４１２よりコリメータレンズ２１０を駆動回路２１２及びステッピングモータ２１１を介して、球面収差を基材厚換算値で１００μｍの位置に合致させる。その後、上述のフォーカス制御、トラッキング制御を動作させて所定の制御ゲインやオフセットの学習を実施した後、光ビームをＬａｙｅｒ０の内周（必要な場合は外周も）にある管理領域に移動して、その管理データをリードする。その後Ｌａｙｅｒ０全面の欠陥領域の検出処理とサイズ測定処理を行う。次にＤＳＰ４１２よりコリメータレンズ２１０を駆動回路２１２及びステッピングモータ２１１を介して、球面収差を基材厚換算値で７５μｍの位置に合致させて、駆動回路１３６を介して、アクチュエータ１４３に層間ジャンプパルスを印加して、光ビームをＬａｙｅｒ０からＬａｙｅｒ１に層移動させる。【０１６８】
Ｌａｙｅｒ１でフォーカスを引き込むと、トラッキング制御も動作させ、所定の学習を実施した後、光ビームをＬａｙｅｒ１の内周（必要な場合は外周も）にある管理領域に移動して、その管理データをリードする。ここで、本発明によってＬａｙｅｒ０の欠陥検査の結果を適用することでＬａｙｅｒ１の気泡欠陥に位置や大きさは特定できるので、わざわざ時間をかけてＬａｙｅｒ１全面の欠陥領域の検出処理とサイズ測定処理を行わなくてもよく、起動時間を短縮することができる。【０１６９】
次に、本実施形態によるＢＤレコーダ１００の処理を説明する。まず図１７から図１９を参照しながら、欠陥領域の検出処理及びそのサイズ測定処理の概略を説明する。その後、図２０及び図２１によって他の情報層での欠陥領域の特定処理の概略を説明する。この処理は、本実施形態によるＢＤレコーダ１００の特徴的な処理である。以下では、気泡の核が存在する領域及びその周辺領域を欠陥領域の例として説明する。【０１７０】
図１７（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態による光ディスク表面チェック処理を説明する概念図である。いま、チェック開始位置は図１７（ａ）に示すＢＤ１のトラックａとし、チェック範囲はトラックａから３００μｍとする。このチェック範囲には、気泡１１として示すように、気泡の核が存在する領域及びその周辺領域が含まれているとする。【０１７１】
光ディスク表面チェック処理は、例えばＢＤ１がＢＤレコーダ１００内にロードされた後で、かつデータの記録が開始される前に行われる。【０１７２】
まずサーチ部１５１は、光ピックアップ６１０を制御して、トラックａ上に光ビームが照射されるよう調整する。光ピックアップがＢＤ１で反射した光ビームに基づいて受光信号を生成すると、加算器４０８及び４１４、差動増幅器４１０、ゲイン切換回路４１６及びＡＤ変換器４２０によって、受光信号に基づいてプッシュプルＴＥ信号が生成される。【０１７３】
欠陥判定部１５２は、サーチが行われている間に得られたプッシュプルＴＥ信号に基づいて、サーボエラーが発生しているか否かを判定する。【０１７４】
サーボエラーの検出は、以下のように行う。図１８は、サーボエラーを含むトラッキングエラーの波形を示す。欠陥判定部１５２は、ＢＤ１の対象となるトラック１回転を若干超える時間だけＴＥ信号を取得する。そして、そのＴＥ信号にトラックジャンプに起因するサーボエラーの成分が含まれるか否かを判断する。例えば、欠陥判定部１５２は、ＴＥ信号が所定の検出閾値（閾値レベル）Ｐ（＞０）を超えた後、Ｐ以下になるまでの時間Ｑの長さに基づいてサーボエラーか否かを判定する。時間Ｑが規定値よりも長ければサーボエラーであると判定し、規定値以下であればサーボエラーは存在しないと判定する。さらに、ＴＥ信号が所定の検出閾値（閾値レベル）Ｐ’（＜０）以下になった後、Ｐ’以上になるまでの時間Ｑ’の長さに基づいてサーボエラーか否かを判定することも可能である。なお、欠陥判定部１５２は反射光量等の他要因に関する判断は行っていない。【０１７５】
再び図１７（ａ）を参照する。トラックａのプッシュプルＴＥ信号にはサーボエラーが発生しないため、サーチ部１５１は、光ビームの照射位置を３０μｍ離れたトラックｂ上に移動させ、トラックｂのプッシュプルＴＥ信号にサーボエラーが発生するか否かを判定する。トラックｂのプッシュプルＴＥ信号にはサーボエラーが発生しないため、さらに３０μｍ離れた次のトラックｃに照射位置を移動するが、トラックｃについてもサーボエラーが生じないため、同様に３０μｍ離れた次のトラックｄにさらに照射位置を移動する。【０１７６】
トラックｄ上には気泡１１が存在する。そのため、欠陥判定部１５２は、トラックｄのプッシュプルＴＥ信号からサーボエラーを検出する。欠陥判定部１５２はエラーを検出すると、エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定する。なお、トラックｄに基づくプッシュプルＴＥ信号を再度取得して、より信頼性の高い判定を行ってもよい。【０１７７】
欠陥判定部１５２によってサーボエラーが検出されると、サーチ部１５１はそれまでのトラックジャンプ間隔である３０μｍ以下の距離、例えば２０μｍだけ光ビームの照射位置を戻すよう、光ピックアップ６１０を制御する。そして欠陥判定部１５２は、その位置のトラックについてサーボエラーの有無を判定する。【０１７８】
図１７（ｂ）は、２０μｍだけ戻された位置のトラックｅと気泡１１との関係を示す。トラックｃとトラックｄとの間にトラックｅ及びｆが存在している。欠陥判定部１５２は、トラックｄでサーボエラーＤｄを検出すると、トラックｅから改めてサーボエラーの有無を判定する。図１７（ｂ）ではトラックｅ上には気泡１１が存在しているため、欠陥判定部１５２はトラックｅにおいてもサーボエラーＤｅを検出する。この結果、サーボエラーが発生しなかったトラックｃと、トラックｅとの間に気泡１１の始端が存在すると判断される。【０１７９】
以後、サーチ部１５１はトラックｅからトラックｄに向かう半径方向に１０μｍ単位で光の照射位置を移動させ、欠陥判定部１５２が各トラックにおいてサーボエラーの有無を判定する。この移動距離は、トラックａ及びトラックｂの間、及びトラックｂ及びトラックｃの間の距離（３０μｍ）よりも短いため、気泡１１を精査できる。図１７（ｂ）の例では、欠陥判定部１５２はトラックｅからトラックｐまでに関してサーボエラーを検出する。【０１８０】
サーチ部１５１が光ビームの照射位置をトラックｑに移動すると、サーボエラーは検出されない。よって気泡１１は少なくともトラックｅからトラックｑまでの間に跨っていることが特定される。なお、サーボエラーが検出されなくなった後は、サーチ部１５１は再び光ビームの照射位置の移動間隔を３０μｍに設定し、光ディスク表面チェック命令とともに指定されたチェック範囲の最後まで各トラックのサーボエラーの有無をチェックすればよい。【０１８１】
欠陥サイズ測定部１５３は、サーボエラーが検出されたトラックの存在する範囲に基づいて気泡１１のサイズＳを算出する。具体的には、上述の気泡１１の始端からエラーが最後に検出されたトラックｐまでの間でサーチしたトラック数に、サーチしたトラックの間隔（１０μｍ）を乗算して、気泡のサイズＳを求める。このようにして得られた気泡のサイズＳは、トラックｅから、サーボエラーが発生しなかったトラックｑの１つ前の隣接するトラックまでの範囲として計算されている。【０１８２】
図１９は、図１７（ａ）及び（ｂ）のサーボエラー検出に関する処理を時系列に表示した図である。トラックａから順に３０μｍ離れたトラックごとにサーボエラーの有無をチェックする。トラックｄにおいてサーボエラーが検出されると、トラックｅまで戻り、そのトラックから次は１０μｍ離れたトラックごとにサーボエラーの有無をチェックする。そしてトラックｐでサーボエラーが検出され、トラックｑで検出されなくなると、欠陥サイズ測定部１５３は、サーボエラーが生じたトラックｅとサーボエラーが検出されなくなったトラックｑとの間に気泡１１が存在すると判定する。これにより気泡１１のサイズすなわち欠陥領域のサイズをほぼ特定できる。【０１８３】
なお、トラックｅは、サーボエラーが発生し、かつ欠陥領域のサーチが開始されたトラックａに最も近いトラックとして特定される。一方、トラックｑは、サーボエラーが検出された後に初めてサーボエラーが検出されなくなったトラックとして特定される。【０１８４】
気泡１１の始端位置及び範囲が特定されると、図１５に示す範囲情報処理部１４１は、連続記録範囲情報（ＳＲＲＩ）を更新して、気泡１１を１つのＳＲＲとして登録するとともに、そのＳＲＲをクローズする。【０１８５】
なお、全てのトラックについてサーボエラーの有無をチェックすると気泡領域の測定に時間を要するため、サーボエラー検出前は３０μｍごとにトラックをチェックし、サーボエラー検出後は１０μｍごとにトラックをチェックした。ＢＤのトラックピッチは０．３２μｍであるため、例えば１０μｍごとのチェックは約３０トラック（１０／０．３２）ごとのチェックに対応する。これにより、１トラックずつチェックするよりはすばやく気泡領域サイズの測定を行うことができる。【０１８６】
上述のようにサーボエラー検出前と検出後とでは、チェックするトラック間の幅を変化させている。以下の説明では、より広い幅（上述の例では３０μｍ）の方を「粗探索サイズ」と呼び、より狭い幅（上述の例では１０μｍ）の方を「精探索サイズ」とも呼ぶ。なお一部分のトラックについてはトラックごとにサーボ欠陥の有無を判定してもよい。例えば、１０μｍごとにトラックをチェックした結果、サーボ欠陥が生じなくなったトラックｑが特定されたときにおいて、そのトラックｑと最後にサーボ欠陥を生じたトラックｐとの間のトラックごとにサーボ欠陥の有無を判定してもよい。これにより、気泡１１の正確なサイズを特定できる。【０１８７】
次に本発明の主要な部分である基準層で得られた気泡の位置とサイズを他層での気泡欠陥を推定登録する方法について図２０と図２１を参照しながら説明する。【０１８８】
図３を参照して説明したように、気泡の核を中心に光透過層が盛り上がるため、その盛り上がった部分に入射した光ビームが歪む。光透過層の厚さが僅か１００μｍしかないため、全ての情報層のほぼ同じ位置で、ＴＥ、ＦＥに擬似外乱（擬似オフトラックやデフォーカス成分）が混入する。【０１８９】
よって多層ディスクについては、各情報層の垂直方向では同じ位置でフォーカスサーボ、トラッキングサーボが追従してトラック飛びが発生しうる。そのため、２層であれば、Ｌ０、Ｌ１、４層であればＬ０〜Ｌ３の全ての層で気泡検出が必要である。【０１９０】
本発明では、このような気泡に起因する大規模欠陥の特徴を利用して基準層（任意の情報層）で気泡チェックをし、気泡の位置と大きさを求める。次に、光ディスク構造（パラレル、オポジットパス）とＰＳＮの関係から、他の情報層では気泡チェックなしで、個々の情報層における気泡の位置を推定する。【０１９１】
図２０（ａ）は、気泡１１が基準層である第１情報層（Ｌ０）に接する位置にあった場合において、第１情報層（Ｌ０）にフォーカスした光ビームが気泡を通過したときのＴＥ信号、ＦＥ信号を示した図である。図２０（ｂ）は、手前の第２情報層（Ｌ１）で気泡領域を光ビームが通過したときのＴＥ信号、ＦＥ信号を示した図である。【０１９２】
２層ディスクの場合も単層ディスクと同様に、光ディスク基板５０と、表面から１００μｍの位置にある第１情報層（Ｌ０）に気泡が混入しても、第２情報層（Ｌ１）との間は僅か２５μｍしかないため、気泡の周囲において盛り上がった部分での光透過層の僅かな歪みに対しての、球面収差が変化量は大きく、その影響は第２情報層（Ｌ１）まで影響する。特にトラッキングエラー（ＴＥ）信号は、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、光ビームスポットが第１情報層（Ｌ０）で気泡を通過した場合も、第２情報層（Ｌ１）で気泡を通過した場合も、同様の擬似外乱が発生する。【０１９３】
図２１は、光ディスク表面のチェック処理の手順を示す。以下の処理は、主として光ディスクドライブ１０２の表面チェック部１５０に含まれる構成要素によって行われる。ステップＳ１５０において、サーチ部１５１は、上位制御装置１０４から指定されたチェック領域始端位置とチェック領域サイズからチェック領域終端位置を算出し、欠陥情報バッファ１５４に保存する。【０１９４】
ステップＳ１５１において、サーチ部１５１は、光ビームの照射位置をチェック領域始端位置から粗探索サイズ（３０μｍ）分アドレスが小さくなる位置へ移動する。【０１９５】
ステップＳ１５２において、サーチ部１５１は、光ビームの照射位置をチェック領域始端位置から粗探索サイズ分アドレスが大きくなる方向へチェック位置を移動する。【０１９６】
ステップＳ１５３において、サーチ部１５１は、現在位置がチェック領域終端位置を超えたか否かを判定する。チェック領域終端位置を超えていない場合はステップＳ１５４に進んで処理を継続し、越えている場合はステップ１５８に進む。【０１９７】
ステップＳ１５４において、欠陥判定部１５２はトラック一周またはそれ以上のトラック長にわたってトラッキングエラー（ＴＥ）信号を測定し、ＴＥ信号の乱れ（すなわち欠陥）の有無をチェックする。【０１９８】
ステップＳ１５５において、欠陥判定部１５２は、ＴＥ信号が乱れたときの検出閾値及び閾値を超えた時間が、予め定められた欠陥条件に合致するか否かを判定する。欠陥条件とは、図１６に示す所定の検出閾値Ｐ、及び、Ｐ以下になるまでの時間Ｑの長さとして規定される。欠陥条件に合致する場合には処理はステップＳ１５６に進み、合致しない場合には処理はステップＳ１５２に戻る。【０１９９】
ステップＳ１５６において、サーチ部１５１は、光の照射位置を現在位置から粗検索サイズ分アドレスが小さくなる方向へチェック位置を移動する。【０２００】
ステップＳ１５７において、欠陥サイズ測定部１５３はその欠陥領域のサイズを測定する。欠陥サイズ測定後、処理はステップＳ１５２に戻る。【０２０１】
ステップＳ１５３において、チェック領域終端位置を超えていると判定された場合は、ステップＳ１５８に進み、他層の欠陥領域の特定を行う。この処理は、後に図２３を参照して説明する。【０２０２】
なお、閾値は、光ディスクの用途に応じて適宜変更してもよい。データ記録の正確さがより高く要求される用途（例えば金融機関などバックアップやアーカイブ用途）に使用される光ディスクでは、閾値を相対的に低く設定し、ＴＥ信号の乱れが比較的小さな場合でも、「欠陥」と認定するようにすることが好ましい。一方、データ記録の正確さがそれほど高く要求されない用途（例えば一般の放送録画、特に画質のそれほど高くないアナログ放送録画など）に使用される光ディスクでは、閾値を相対的に高く設定し、ＴＥ信号の乱れが比較的大きな場合のみを「欠陥」と認定するようにすることが好ましい。【０２０３】
次に図２２を参照しながら、欠陥サイズ測定部１５３が欠陥領域のサイズを測定する処理を説明する。図２２は、欠陥領域のサイズ測定処理の手順を示す。【０２０４】
ステップＳ１６０において、欠陥サイズ測定部１５３は現在位置がチェック領域終端位置に所定サイズ加えた位置を超えたか否かを判定する。「所定サイズ」とは、チェック領域終端位置付近に欠陥領域が存在する場合に、その欠陥領域サイズを正確に算出するために余分に測定するための補正値である。ここでは、正常領域を連続して検出した場合にその領域を正常領域と判断するための閾値（正常領域検出個数３）とする。正常領域チェック領域終端位置に所定サイズ加えた位置を超えていない場合はステップＳ１６１に進んで処理を継続し、超えている場合はステップＳ１６９に進み欠陥領域サイズを確定する。なお、上述の所定サイズは例であり、適宜変更することができる。【０２０５】
ステップＳ１６１において、欠陥サイズ測定部１５３は精探索サイズ分アドレスが大きくなる方向へチェック位置を移動する。図１０（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、移動方向はＢＤ１の内周から外周に向かう方向である。【０２０６】
ステップＳ１６２において、欠陥判定部１５２は現在位置が欠陥か否かチェックし、次のステップＳ１６３において、欠陥判定部１５２はＴＥ信号が欠陥条件に合致するか否かを判定する。ステップＳ１６２及びＳ１６３の処理は、それぞれステップＳ１５４及びＳ１５５と同じである。【０２０７】
欠陥判定部１５２が欠陥条件に合致すると判定した場合には、現在位置が欠陥であることを意味するため、ステップＳ１６４〜Ｓ１６６の欠陥登録処理に進む。一方、欠陥判定部１５２が欠陥条件に合致すると判定しなかった場合には、ステップＳ１６７及びＳ１６８の正常領域判定処理へと移る。【０２０８】
ステップＳ１６４において、欠陥サイズ測定部１５３は、欠陥サイズ測定を開始してから初めて欠陥を検出したか否かを判定する。初めて欠陥を検出した場合にはステップＳ１６５に進み、２回目以降であればステップＳ１６６に進む。【０２０９】
ステップＳ１６５において、現在位置の情報を欠陥領域始端位置として欠陥情報バッファ１５４に格納する。チェック領域始端位置を超えていない場合は、ステップＳ１６０に戻り、光の照射位置を次のチェック位置に移動する。【０２１０】
ステップＳ１６６において、欠陥サイズ測定部１５３は、現在位置の情報を欠陥領域終端位置として欠陥情報バッファ１５４に格納する。これにより、欠陥領域終端位置を示す情報が更新される。その後処理はステップＳ１６０に戻る。ステップＳ１６０からの処理が繰り返されることによって再びステップＳ１６６が実行される。欠陥情報バッファ１５４はワーキングメモリの役割を果たしており、ステップＳ１６６が実行されるたびに、欠陥情報バッファ１５４には新たな欠陥領域終端位置が格納される。【０２１１】
次に、ステップＳ１６７及びＳ１６８の正常領域判定処理を説明する。ステップＳ１６７以下の処理は、欠陥条件に合致しないときの処理を規定する。この処理は、例えばサーボエラーに基づく欠陥が検出されていた状態において、あるトラックではサーボエラーが検出されなかったとき、そのトラックから欠陥が存在しない正常な領域になったといえるか否かを判定するために設けられている。【０２１２】
ステップＳ１６７において、欠陥サイズ測定部１５３は、正常領域を連続して検出した個数を算出する。「正常領域を連続して検出した個数」とは、サーボエラーが検出されないトラックを連続して検出した回数を表す。【０２１３】
ステップＳ１６８において、欠陥サイズ測定部１５３は、正常領域を連続して検出した個数が閾値を超えたか否かを判定する。ここでは、閾値を３とする。これは、３回連続で正常領域を検出した時点で領域が正常であると判断することを意味している。【０２１４】
正常領域を連続して検出した個数が閾値以上のときは、処理はステップＳ１６９に進む。これは、探索位置が欠陥領域を超えたと判断することを意味する。一方、正常領域を連続して検出した個数が閾値より少ないときは、処理はステップＳ１６０に戻る。これは探索位置が欠陥領域を超えていないと判断することを意味する。【０２１５】
ステップＳ１６９では、欠陥サイズ測定部１５３は欠陥領域始端位置と欠陥領域終端位置とから欠陥領域のサイズを算出する。ここで、欠陥領域始端位置がチェック領域始端置を超えない（アドレスが小さい）位置の場合は、チェック領域始端位置を欠陥領域始端位置とする。また、欠陥領域終端位置がチェック領域終端位置を超える（アドレスが大きい）位置の場合は、チェック領域終端位置を欠陥領域終端位置として欠陥領域サイズを算出する。そして、ステップＳ１７０では欠陥領域始端位置と欠陥領域サイズとを対応付けたリストを欠陥情報バッファ１５４に格納する。以上の処理により、欠陥領域のサイズが測定される。【０２１６】
次に図２３を用いて、基準層（Ｌ０）で測定した気泡の位置とサイズに基づき、第２層（Ｌ１）以降の気泡欠陥の位置とサイズを求める方法について説明する。【０２１７】
ステップＳ１４０１において、基準層Ｌ０の処理を完了後、装填された光ディスクが何層の光ディスクかどうかをＦＥ信号などを用いる光ディスク判別結果を用いて判定する。さらにステップＳ１４０２では、トラッキングの駆動のＤＣ値を検出することでスパイラル方向がわかり、パラレルパスかオポジットパスかを判定する。【０２１８】
ステップＳ１４０３では、この判定結果に基づいて、パラレルパスは常に内周から加算したＰＳＮで、オポジットパスは１層ごとに外周、内周とスタート位置を切り換えながら加算したＰＳＮで、気泡位置を他の層へと転写するようなイメージでＬＢＡを変換する。例えば片層２５ＧＢ（二層５０ＧＢ）の場合、それぞれのＰＳＮは
Ｌａｙｅｒ０のＰＳＮ  ０２００００ｈ〜１９４Ｅ７Ｅｈ
Ｌａｙｅｒ１のＰＳＮ  ２６Ｂ１８０ｈ〜３ＤＦＦＦＥｈ
となっており、２００００ｈと２６Ｂ１８０ｈ、１９４Ｅ７ｈと３ＤＦＦＦＥの半径位置はほぼ一致（偏心、貼り合わせ誤差の範囲で一致）するため、それぞれの半径位置とＰＳＮは図１３（ｂ）に示すように、線形な関数の関係にある。よって、それぞれ関数ｆ（ｘ）、ｇ（ｘ）とすると、以下の関係が成立する。
Ｌａｙｅｒ０の気泡位置の半径＝ｆ（Ｌａｙｅｒ０の気泡位置のＰＳＮ）
Ｌａｙｅｒ１の気泡位置の半径＝ｇ（Ｌａｙｅｒ１の気泡位置のＰＳＮ）
Ｌａｙｅｒ０の気泡位置の半径≒Ｌａｙｅｒ１の気泡位置の半径【０２１９】
上記の関係から、以下の関係を容易に算出することができる。
Ｌａｙｅｒ１の気泡位置のＰＳＮ＝ｇ-1（Ｌａｙｅｒ１の気泡位置の半径）
＝ｇ-1（Ｌａｙｅｒ０の気泡位置の半径））
＝ｇ-1（ｆ（Ｌａｙｅｒ０の気泡位置のＰＳＮ））【０２２０】
ステップＳ１４０４では、気泡位置を算出した層が、最終層かどうか判断する。最終層でない場合、層ごとのＰＳＮの関係を用いて各層の気泡位置を算出して行く。【０２２１】
その後、ステップＳ１４０５では、所定層数の気泡位置変換が終わった後、通常は基準層（Ｌ０）の欠陥管理領域３０ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａのいずれか１つに他の情報層の気泡欠陥位置を追加登録する。なお基準層（Ｌ０）の管理領域を全て使用して、追加ができなくなった場合は、次層の予備の管理領域を使えばよい。これにより基準層のみで他層に欠陥を特定して事前に追加登録することができる。【０２２２】
以上のように本実施形態では、新しい光ディスクでは、１回目の記録のために行う起動時に気泡のチェックを行い、気泡欠陥領域が登録される。このため、起動した時点で、また２回目の記録または前回以前に記録されたデータの再生からは起動時に管理領域を読むことで高速に欠陥領域を認識することができる。【０２２３】
層間ジャンプ範囲制御部１４３（ＤＳＰ４１２）が欠陥情報リストに基づいて欠陥位置と大きさを検知できるので、気泡の影響で外乱の発生している領域での、層間移動を禁止したり、フォーカスが外れたときの再引き込みの領域を気泡領域からずらしたりすることができる。【０２２４】
この処理について、以下詳細に説明する。【０２２５】
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、それぞれ、気泡以外のところで層間ジャンプした場合と、気泡のところで層間ジャンプした場合のＦＥ、層間ジャンプのためのフォーカス駆動パルスの波形を示す波形図である。【０２２６】
気泡のない場合に比べ、気泡のある場合は、その気泡の影響する範囲でジャンピングを行うと、図９（ｂ）に示すように、気泡による収差の影響でフォーカスエラー信号ＦＥが正常に出力されない。このため、フォーカスジャンプの目標とする情報層側のフォーカスエラー信号ＦＥ（Ｓ字）の出力レベルに基づいて出力される減速パルスが適切なタイミングで出力されなくなる。その結果、光ビームのフォーカスは目標層を行き過ぎでしまい、フォーカス制御範囲外に外れてしまう。また、フォーカスジャンプ開始後に所定の時間が経過したときに減速パルスを出力するような方式を採用している場合、いったん目標層でフォーカス引き込み動作を開始できたとしても、気泡の存在によってフォーカスエラー信号ＦＥの振幅が小さくなっているため、フォーカス制御がゲイン不足となってしまう。そのため、フォーカス引き込み後にレンズが振動して、フォーカス制御が外れるなどの問題が発生する。【０２２７】
前述したように、気泡は、全ての情報層のトラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号に影響し、特に気泡が存在する情報層と、その情報層に隣接する情報層については影響が大きい。本実施形態では、気泡による影響が及ぶ領域を全ての情報層で予め登録することができるので、層間ジャンプ範囲制御部１４３（ＤＳＰ４１２）は、気泡領域で層間移動を禁止して、別な領域で移動すれば安定な層間移動を実現することができる。【０２２８】
１つの例として、Ｌａｙｅｒ０のセクタＰ１からＬａｙｅｒ１のセクタＱ１へアクセスするために層間移動する場合には、時間軸の位置（タンジェンシャル方向の位置）を移動して気泡１１を回避する方法について説明する。【０２２９】
気泡欠陥の管理情報より、図２４（ａ）、（ｂ）の点線内をジャンピング禁止期間１０ａとして設定する。この期間の開始位置は層間ジャンプが完了しても気泡欠陥領域に突入しないように、マージンＡをもっている。よってマージンＡを含むジャンピング禁止期間１０ａ内では層間ジャンプすることはなく、アクセス指令がきて、現在のアドレスを確認してジャンピング禁止期間１０ａであれば、所定のセクタ数、あるいはそれに相当する時間待ちを行い、ジャンピング禁止期間１０ａを経過した後、速やかに層間ジャンプを実行する。図２４（ｃ）はトラックを水平に引き延ばして、このアクセスの動きを示した模式図である。最初Ｌａｙｅｒ０の位置Ｐ１にある光ビームは、ジャンピングを行わず気泡１１を通過走査し、位置Ｐ２へ到達する。Ｐ２はジャンピング禁止期間１０ａを経過しているので、速やかにＰ２からＬａｙｅｒ１のＱ２へと移動する。移動後トラッキング制御を実施し、トラックジャンピングなどのショートアクセスやスパイラルにそって位置Ｑ１へ光ビームは移動する。別な例として、Ｌａｙｅｒ０のセクタＰ１からＬａｙｅｒ１のセクタＱ１へアクセスするために層間移動する場合には、半径位置（ラジアル方向の位置）を移動して気泡１１を回避する方法について説明する。【０２３０】
気泡欠陥の管理情報より、図２５（ａ）、（ｂ）の点線内をジャンピング禁止領域１０ｂとして設定する。このジャンピング禁止領域１０ｂの開始位置は層間ジャンプが完了しても気泡欠陥領域に突入しない。例えば、気泡欠陥の管理情報より、図２５（ａ）に示すように、気泡が存在する半径位置（図中斜線内）をジャンピング禁止領域１０ｂとして設定する。この半径位置内では層間ジャンプを実行しないように設定する。【０２３１】
このジャンピング禁止領域１０ｂの開始位置は、光ディスクのチャッキング誤差や、光ディスク偏心分によって気泡欠陥領域に突入しないように、マージンＢをもっている。よってマージンＢを含むジャンピング禁止領域１０ｂ内では層間ジャンプすることはなく、アクセス指令がきて、現在のアドレスを確認して光ビームスポットがジャンピング禁止領域１０ｂ内にあれば、光ビームスポットをジャンピング領域１０ｂ外にいったん移動する。（外周に行くか、内周に行くかは、領域外に移動するのに早く移動できる方向に設定することが好ましい。）【０２３２】
なおマージンＢは、起動時にフォーカスＯＮ状態で多層ディスク１回転のトラッキングエラー信号の０クロス（トラック横断数）より、偏心量を測定し、光ディスクごとに決定すると、ジャンピング禁止領域１０ｂを最適に設定できるので、平均アクセス時間の短縮が可能となる。【０２３３】
図２５（ｃ）は光ディスクの径方向の、このアクセスの動きを示した模式図である。最初Ｌａｙｅｒ０の位置Ｐ１にある光ビームは、ジャンピングを行わず、同じＬａｙｅｒ０の半径位置Ｐ２に移動し、ジャンピング禁止領域外でＰ２からＬａｙｅｒ１の位置Ｑ２へ移動し、Ｑ２から再びジャンピング禁止領域を跨いで、位置Ｑ１へ到達する。Ｐ２はジャンピング禁止期間を経過しているので、速やかかつ安定にＰ２からＬａｙｅｒ１のＱ２へと移動することができる。【０２３４】
光ビームスポットが気泡を通過することはない。よって基準層（Ｌ０）から第２層（Ｌ１）移動する場合は、いったん光ビームスポットを気泡のない領域に移動する。続いて、シークで光ビームスポットを気泡の境界へと移動する。【０２３５】
なお、本実施形態においては気泡領域を欠陥領域とみなしているが、これは気泡が現在最も顕著に大規模な欠陥領域を発生させるためである。気泡以外の他の要因で欠陥領域が発生する場合には、もちろんそのような欠陥領域が存在する光ディスクに対しても、本発明の光ディスク装置は上述の動作を行うことができる。【０２３６】
本実施形態では、ＢＤでいうＬａｙｅｒ０（対物レンズから見て最も奥の層）を基準層とし、そのＬａｙｅｒ０の気泡の位置と大きさをトラッキングエラー信号から検出して、他層であるＬａｙｅｒ１の気泡領域も特定するように説明したが、これは、単層ディスクの光透過層厚と２層ディスクＬａｙｅｒ０の光透過層厚が１００μｍで共通であるため、光ディスク判別が正確にできなくても、先に単層でも２層でも気泡の検査ができるからである。よって例えば、２層ディスクあるいは４層ディスクの判別が正確にできれば、最も手前のＬａｙｅｒ１あるいはＬａｙｅｒ３で、気泡の位置と大きさをトラッキングエラー信号から検出して、他層であるＬａｙｅｒ０、あるいはＬａｙｅｒ１〜３の気泡領域も特定してもよい。【０２３７】
なお本実施形態では、トラッキングエラー信号（ＴＥ）を用いて、気泡チェックを行う方法を例にあげて説明したが、光ディスクの工法によってはフォーカスエラー信号（ＦＥ）を用いて、気泡領域を検査することができる。さらに、コリメータレンズ２１０を意図的に動かして球面収差を発生させると、気泡に対する感度をあげることもでき、より正確な検出をすることができる。気泡が混入した領域は、図２、図３に示すように光透過層が厚くなる側になり、さらに気泡の大きさと高さは一定の関係があるので（大きいほど厚みが厚くなる）、逆に気泡の厚みが薄くなる方向にコリメータレンズ２１０を一定量動かすことで容易に感度をあげることができる。【０２３８】
また球面収差の代わりに対物レンズを動かして、デフォーカスやレンズチルトを意図的に発生させて非点収差やコマ収差を発生させても同様の効果（精度向上）を得ることが確認できている。【０２３９】
本実施形態によるＢＤレコーダ１００の説明では、光ディスクを１度のみ記録が可能なＢＤ−Ｒであるとしたが、これは例である。光ディスクは書換え可能な光ディスク（いわゆるＢＤ−ＲＥ）であってもよい。【０２４０】
本実施形態では、欠陥サイズ測定部１５３が、基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域に欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを予め生成した。しかし、例えば、即時録画などで時間的制約があり、気泡検査、欠陥情報リストの生成が起動時にできなかった場合が起こりえる。そのような場合、録画中に検出された気泡欠陥を登録しておき、それを１度目の録画完了処理時に２層目にも反映しておけば良い。そうすることにより、次に、その光ディスクに追記したり、１度目の番組を消去して再使用するとき、録画時間（使用容量）の増加に応じて段階的であるが、効果が得られ、光ディスクを使えば使うほど、本発明による効果が顕著になる。【０２４１】
（第２の実施形態）
次に、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。本実施形態の光ディスク装置は、出荷する前に光ディスクを検査する光ディスク検査装置である。【０２４２】
本実施形態の光ディスク検査装置は、図１６に示す光ディスク装置の構成と同一の構成を備えている。ただし、本実施形態では、光ディスクのデータ領域にユーザデータを記録したり、あるいは、光ディスクのデータ領域からユーザデータを再生する機能は必要ない。【０２４３】
図２６を参照する。【０２４４】
まず、ステップＳ２６１では、公知の方法により、２つの情報層を備える光ディスクを作製する。具体的には、例えば図６（ａ）から（ｄ）を参照して説明した方法により２層ディスクを作製する。【０２４５】
次に、ステップＳ２６２において、光ディスク表面チェックを行う。すなわち、実施形態１について説明したように、基準層（典型的には第１情報層）で気泡サーチを行う。【０２４６】
ステップＳ２６３では、上記のサーチによって検出した気泡の位置及びサイズを含む欠陥識別情報を光ディスクの所定領域に記録する。このとき、検出された気泡の位置及びサイズに基づき、基準層以外の情報層において気泡の影響が及ぶ領域を特定し、その位置及びサイズを光ディスクに記録する。本実施形態の光ディスク検知装置による検査が完了すると、光ディスクがＢＲ−ＲＥの場合、光ディスクの図１４に示す欠陥管理領域３０ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａに気泡の数、各気泡のサイズ及び位置を示す情報が記録される。一方、光ディスクがＢＲ−Ｒである場合は、まず、図１４に示す先頭の一時光ディスク管理領域２１ａに気泡の数、各気泡のサイズ及び位置を示す情報を記録することになる。この情報は、ファイナライズ処理により、一時光ディスク管理領域２１ａから欠陥管理領域３０ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａに書き移され、最終的には欠陥管理領域３０ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａに格納される。【０２４７】
光ディスクメーカが検査によって得た欠陥管理情報は、図１４に示す第１の欠陥管理領域（ＤＭＡ１）３０ａよりも光ディスク内周側に位置する「ドライブエリア」に格納されることが好ましい。「ドライブエリア」は、図１４に示すリードイン領域４においてＤＭＡ領域よりも光ディスク内周側に位置し、光ディスク装置のメーカごとに区分された領域である。特定のメーカに割り当てられたドライブ領域には、そのメーカが製造した光ディスク装置の動作に必要な情報が適宜記録されることになる。【０２４８】
本実施形態の光ディスク検査装置は、図２７に示す情報をドライブエリアに記録する。図２７に示す例では、欠陥識別情報の有無、気泡の数、気泡の種別、各気泡のサイズがドライブエリア内に記録される。【０２４９】
ステップＳ２６４では、上記の情報が記録された光ディスクの出荷が行われる。【０２５０】
このようにして光ディスクメーカが、出荷前における光ディスクのドライブ領域に、気泡に関する上記の情報を記録しておけば、この光ディスクの上記ドライブ領域から気泡に関する欠陥管理情報を取得することにより、基準層における気泡サーチをスキップすることが可能になる。【０２５１】
（光ディスクの起動・再生方法）
以下、図２８を参照しながら、気泡に関する欠陥管理情報が既に記録された光ディスクを光ディスク装置にロードしたときの光ディスク装置駆動方法を説明する。【０２５２】
なお、この光ディスクは、本実施形態で使用する光ディスク装置で気泡サーチを行ったものであるか、否かは問わない。上述のように、光ディスクメーカが出荷前に光ディスクに対して気泡サーチを行い、それによって得た欠陥管理情報を光ディスクに記録してから出荷したものであってよい。本実施形態で使用する光ディスクのドライブエリアには、気泡の数、気泡の位置、気泡のサイズ情報が格納されている。なお、気泡の始点位置及び終点位置の両方が特定されると、気泡のサイズが定まる。また、気泡の始点位置及び気泡のサイズが特定されると、気泡の終点位置が定まる。したがって、気泡の位置・サイズに関して登録すべき情報は、気泡の始点及び終点位置、または、気泡の始点位置及びサイズのいずれであっても良い。【０２５３】
以下、本実施形態における光ディスク装置駆動方法を説明する。【０２５４】
まず、光ディスク装置の電源がオンされて、上記欠陥登録がなされた光ディスクが光ディスク装置に装填される。すると、ステップＳ２６５において、光ディスクを回転させるスピンドルモータの回転が開始される（スピンドルＯＮ）。その後、ステップＳ２６６において、フォーカス制御及びトラッキング制御を開始する。こうして、上記欠陥情報が記録されているドライブエリアに光ビームでアクセスすることが可能になる。【０２５５】
そして、ステップＳ２６７において、アドレスのリードを行い、光ビームのスポットが存在する現在の位置を確定する。ＢＤの場合、アドレスは、トラック溝のウォブリングによってプリピットされている。その後、ステップＳ２６８において、光ディスクの最内周におけるリードイン領域内のドライブエリアにアクセスし、ステップＳ２６９において、気泡に関する欠陥管理情報の有無を確認する。ステップＳ２７０において、気泡に関する欠陥管理情報が光ディスクに記録されている場合（事前登録ありの場合）、ステップＳ２７１に進み、気泡欠陥位置情報を光ディスクから読み出す。そして、ステップＳ２７４において、読み出した欠陥管理情報に基づいて、記録再生のための論理アドレスの変換を行う。【０２５６】
ステップＳ２７０において、光ディスクに気泡に関する欠陥管理情報が記録されていない場合は、ステップＳ２７２に進み、基準層の気泡サーチ行い、基準層以外の情報層に気泡領域を投影した領域を決定する。ステップＳ２７３において、これらの情報層における当該領域を欠陥領域と推定し、光ディスクのドライブエリアに気泡欠陥情報を登録することになる。【０２５７】
気泡欠陥情報が予め登録された光ディスクでは、起動時に２、３分かけて気泡など欠陥の初期サーチをする必要がなく、２０ミリ秒程度の時間をかけて欠陥情報をリードすることにより、欠陥領域を確実に避けてデータを記録することが可能となる。したがって、起動時間を短縮し、かつ、記録失敗の可能性を低く抑えることができる。また、ランダムアクセス時、光ビームのフォーカス位置が気泡に突入して、フォーカスが外れることも低減することができる。【０２５８】
本発明の光ディスク装置や光ディスクは、データを受け取って逐次記録するリアルタイム記録性能の向上に有効である。本発明によれば、気泡によってエラーを起こすことを防止し、安定な録画性能を実現することができる。ＢＤは、ディジタル放送のストリームコンテンツの録画に用いられることが多く、特にＭＰＥＧ→ＴＳ→ＭＰＥＧ２の変換処理や、ＭＰＥＧ４でリアルタイムに再エンコード処理を行うとき、光ディスク装置でのリトライ動作に許される時間が少なくなったときに、本発明の効果は顕著である。【０２５９】
なお、本発明は、ＢＤ以外の多層ディスク、例えばＨＤ  ＤＶＤにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２６０】
本発明の光ディスク装置によれば、データの記録開始前に欠陥領域をサーチし、その位置及びサイズを特定するため、欠陥領域を確実に避けてデータを記録することが可能となる。その後のデータの記録をスムーズに行うことができるため、記録の失敗の可能性を低く抑えることができる。またランダムアクセス時などで気泡に突入して、フォーカスが外れリトライなどの発生を低減することができる。これは特に、データを受け取って逐次記録するリアルタイム記録性能の向上に有効である。これにより、信頼性が高い光ディスク装置を提供できる。【０２６１】
また、欠陥領域のサイズを測定した上で欠陥領域にデータが記録されないよう記録領域を管理するため、欠陥領域を過度に避けて本来記録可能な領域を無駄にすることはなくなる。よって光ディスクの記録領域を有効に活用できる。また２層、多層ディスクにおいて、気泡の影響による層間移動の失敗を低減し、安定なアクセス性能を実現することができる。
【図１】
2008099590.tif 000003
【図２】
2008099590.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2008099590.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2008099590.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年11月5日(2008.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の積層された情報層を備え、内部欠陥を有する光ディスクに対してデータの記録及び再生の少なくも一方を実行することのできる光ディスク装置であって、
光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクで反射した光ビームに基づいて受光信号を生成する光ピックアップと、
前記光ディスクの記録領域へのデータ記録前に、前記光ピックアップを制御して前記光ビームの照射位置を調整し、前記内部欠陥に起因する前記光ディスクの記録領域内の欠陥領域を、複数の積層された情報層のうち基準層でサーチするサーチ部と、
前記受光信号に基づいてエラーを検出すると、前記エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定する欠陥判定部と、
前記欠陥領域のサイズを前記基準層の領域で測定し、前記基準層の領域に前記欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを生成する欠陥サイズ測定部と、
前記欠陥情報リストに基づいて前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域にデータが記録されないよう前記記録領域を管理する記録範囲制御部と
を備えた光ディスク装置。
【請求項２】
前記欠陥サイズ測定部は、前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを予め生成する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記欠陥サイズ測定部は、前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に欠陥領域があることを示す欠陥情報リストをその都度生成する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記記録範囲制御部は、前記欠陥情報リストに基づいて前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に層間移動を行わないようにアクセスシーケンスを制御する層間ジャンプ範囲制御部を有する請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記基準層は最も奧の第１情報層である、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記欠陥判定部は、欠陥領域に起因する予め定められたエラーが発生した記録領域を前記欠陥領域であると判定する、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記欠陥判定部は、前記光ビームに所定の収差を与えた状態で前記受光信号から生成されるサーボ信号の信号レベルが所定の閾値よりも大きかった時間に基づいてサーボエラーを検出し、前記サーボエラーが発生した領域を欠陥領域であると判定する、請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記欠陥判定部は、前記閾値の大きさを光ディスクの用途に応じて変更する、請求項７に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記層間ジャンプ範囲制御部は、前記基準層の前記欠陥領域、及び前記欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に対して、所定のマージンを追加したジャンピング禁止領域を設定し、前記ジャンピング禁止領域内では層間ジャンプを禁止する、請求項４に記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前記層間ジャンプ範囲制御部は、前記基準層の前記欠陥領域、及び前記欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域を光ビームが通過する期間を含む所定の期間をジャンピング禁止期間に設定する、
請求項４に記載の光ディスク装置。
【請求項１１】
前記所定のマージンは、光ディスクの偏心量に基づいて決定される、請求項９に記載の光ディスク装置。
【請求項１２】
複数の積層された情報層を備え、内部欠陥を有する光ディスクを検査するための光ディスク検査装置であって、
光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクで反射した光ビームに基づいて受光信号を生成する光ピックアップと、
前記光ピックアップを制御して前記光ビームの照射位置を調整し、前記内部欠陥に起因する前記光ディスクの記録領域内の欠陥領域を、複数の積層された情報層のうち基準層でサーチするサーチ部と、
前記受光信号に基づいてエラーを検出すると、前記エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定する欠陥判定部と、
前記欠陥領域のサイズを前記基準層の領域で測定し、前記基準層の領域に前記欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを生成する欠陥サイズ測定部と、
前記欠陥情報リストを前記光ディスクに所定領域に記録する記録部と、
を備える光ディスク検査装置。
【請求項１３】
複数の積層された情報層を備え、内部欠陥を有する光ディスクに対してデータの記録を実行する光ディスク装置の駆動方法であって、
前記光ディスクの所定領域から欠陥情報リストを読み出すステップと、
前記欠陥情報リストに基づいて、前記内部に起因する情報層の欠陥領域、及び、前記欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域にデータを記録しないように記録領域を管理するステップと、
を実行する光ディスク装置の駆動方法。
【請求項１４】
複数の積層された情報層を備え、内部欠陥を有する光ディスクであって、
前記複数の情報層のうちの基準層で検出された前記内部欠陥に起因する欠陥領域、及び前記欠陥領域を他の情報層に垂直に投影した領域の位置を示す情報が前記複数の情報層の少なくとも１つに記録されている光ディスク。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置及び光ディスクの欠陥管理方法に関する。特に、本発明は、積層された複数の情報層を有する光ディスクにおいて、気泡のような大規模欠陥領域によって記録エラーが複数の情報層に及ぶ場合に、その欠陥領域にデータが記録されないように記録領域を管理する技術、また、その欠陥領域を回避して情報層間の移動を行うことにより、気泡のない領域へのアクセスを安定に行える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の光ディスクは、セクタ構造を有する情報記録媒体である。光ディスクは、その特性によって、大きく３種類に分類され得る。１つめは、データが光ディスクの凹凸によって記録されており、ユーザが新たにデータの記録ができない再生専用光ディスクである。２つめは、有機色素等を記録膜として備え、１度のみ記録が可能な追記型光ディスクである。３つめは、相変化材料等を記録膜として備え、複数回の記録（書換え）が可能な書換え型光ディスクである。
【０００３】
近年、オーディオやビデオなどの音響・映像データ（以下、「ＡＶデータ」と称する。）がディジタル化され、放送または配信されるようになってきたため、より高密度で大容量な光ディスクが要望されている。記憶容量を大きくする上で、情報層を複数にすることが有用である。例えばＤＶＤの再生専用光ディスクでは、１枚の光ディスクに２つの情報層を形成することにより、情報層が１つの光ディスクの約２倍の容量を確保している。さらに近年開発されたブルーレイ・光ディスク（ＢＤ；Ｂｌｕ−ｒａｙ光ディスク）では、１情報層あたりの記録密度がＤＶＤの約５倍に高められ、２層で５０ＧＢの大容量が実現し、さらに容量を高めるため４層、６層の開発研究もなされている。
【０００４】
多層化による記録容量の増加に伴い、光ディスク領域の新たな管理方法も提案されている。例えば特許文献１は、多層の光ディスクにおいて、基準層（第１情報層）の欠陥リスト領域が一杯となったり、欠陥リスト領域自体に欠陥があったりして使用不可能となった場合に欠陥領域の読み出しを短時間化するため光ディスク領域の管理方法を開示している。また、特許文献２は、ライトアットワンスメディア（１回のみ記録可能な記録媒体）であるＢＤ−Ｒにリアルタイムにデータを記録し、かつ記録されたデータをより高い精度で読み出すための光ディスク領域の管理方法を開示している。
【特許文献１】特開２００３−３２３７６９号公報
【特許文献２】特開２００６−２４２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＢＤでは、レーザ光が入射する側の保護層（すなわちレーザ光入射側の表面から情報層までの間に存在する光透過層）の厚さは０．１ｍｍであり、非常に薄い。このような保護層を形成する技術としてスピンコート法が知られている。
【０００６】
しかしながら、スピンコート法を利用すると、光透過層と基板本体との間に空気が混入して気泡が形成されることがある。ＢＤのように光透過層がより薄く、かつトラックピッチがより狭い光ディスクにおいては、気泡の影響で光透過層は湾曲し、平坦性が局所的に失われる。さらに気泡が存在する領域は数十〜数百のクラスタまたはトラックに跨る大規模欠陥領域となる。ＢＤにおいては、そのような大規模欠陥領域の発生頻度は高まっているといえる。なお、このような気泡は、ＣＤやＤＶＤでも形成されていたが、気泡の影響は光透過層が十分厚い従来の光ディスク（ＣＤやＤＶＤ）では問題とはならない。
【０００７】
ＢＤでは、ＣＤやＤＶＤでは問題にならなかった気泡により、トラッキングやフォーカスジャンプが悪影響を受けるという問題がある。しかし、このような気泡を含む光ディスクを不良品として廃棄すれば、ＢＤの製造コストが上昇してしまうし、また、資源の有効利用の妨げにもなる。ＢＤのコストダウンを図るには、気泡を含む光ディスクであっても、安定した駆動を実現することが強く望まれる。
【０００８】
本発明の目的は、データ記録前に、気泡などの欠陥領域に起因するエラーが発生するか否かを複数の積層された情報層のうちの基準層で判定し、エラーが発生したときには、前記基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域にもデータが記録されないよう記録領域を管理する光ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光ディスク装置は、複数の積層された情報層を備える光ディスクに対してデータの記録及び再生の少なくも一方を実行することのできる光ディスク装置であって、光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクで反射した光ビームに基づいて受光信号を生成する光ピックアップと、前記光ディスクの記録領域へのデータ記録前に、前記光ピックアップを制御して前記光ビームの照射位置を調整し、前記光ディスクの記録領域内の欠陥領域を複数の積層された情報層のうち基準層でサーチするサーチ部と、前記受光信号に基づいてエラーを検出すると、前記エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定する欠陥判定部と、前記欠陥領域のサイズを前記基準層の領域で測定し、前記基準層の領域に前記欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを生成する欠陥サイズ測定部と、前記欠陥情報リストに基づいて前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域にデータが記録されないよう前記記録領域を管理する記録範囲制御部とを備えている。
【００１０】
好ましい実施形態において、前記欠陥サイズ測定部は、前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを予め生成する。
【００１１】
好ましい実施形態において、前記欠陥サイズ測定部は、前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に欠陥領域があることを示す欠陥情報リストをその都度生成する。
【００１２】
好ましい実施形態において、前記記録範囲制御部は、前記欠陥情報リストに基づいて前記基準層の欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に層間移動を行わないようにアクセスシーケンスを制御する層間ジャンプ範囲制御部を有する。
【００１３】
好ましい実施形態において、前記基準層は最も奧の第１情報層である。
【００１４】
好ましい実施形態において、前記欠陥判定部は、欠陥領域に起因する予め定められたエラーが発生した記録領域を前記欠陥領域であると判定する。
【００１５】
好ましい実施形態において、前記欠陥判定部は、前記光ビームに所定の収差を与えた状態で前記受光信号から生成されるサーボ信号の信号レベルが所定の閾値よりも大きかった時間に基づいてサーボエラーを検出し、前記サーボエラーが発生した領域を欠陥領域であると判定する。
【００１６】
好ましい実施形態において、前記欠陥判定部は、前記閾値の大きさを光ディスクの用途に応じて変更する。
【００１７】
好ましい実施形態において、前記層間ジャンプ範囲制御部は、前記基準層の前記欠陥領域、及び前記欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域に対して、所定のマージンを追加したジャンピング禁止領域を設定し、前記ジャンピング禁止領域内では層間ジャンプを禁止する。
【００１８】
好ましい実施形態において、前記層間ジャンプ範囲制御部は、前記基準層の前記欠陥領域、及び前記欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域を光ビームが通過する期間を含む所定の期間をジャンピング禁止期間に設定する。
【００１９】
好ましい実施形態において、前記所定のマージンは、光ディスクの偏心量に基づいて決定される。
【００２０】
本発明の光ディスク検査装置は、複数の積層された情報層を備える光ディスクを検査するための光ディスク検査装置であって、光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクで反射した光ビームに基づいて受光信号を生成する光ピックアップと、前記光ピックアップを制御して前記光ビームの照射位置を調整し、前記光ディスクの記録領域内の欠陥領域を複数の積層された情報層のうち基準層でサーチするサーチ部と、前記受光信号に基づいてエラーを検出すると、前記エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定する欠陥判定部と、前記欠陥領域のサイズを前記基準層の領域で測定し、前記基準層の領域に前記欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを生成する欠陥サイズ測定部と、前記欠陥情報リストを前記光ディスクに所定領域に記録する記録部とを備える。
【００２１】
本発明の光ディスク装置の駆動方法は、複数の積層された情報層を備える光ディスクに対してデータの記録を実行する光ディスク装置の駆動方法であって、前記光ディスクの所定領域から欠陥情報リストを読み出すステップと、前記欠陥情報リストに基づいて、欠陥が存在する情報層の欠陥領域、及び、前記欠陥領域から他の情報層に垂直に投影した領域にデータを記録しないように記録領域を管理するステップとを実行する。
【００２２】
本発明の光ディスクは、複数の積層された情報層を備える光ディスクであって、前記複数の情報層のうちの基準層で検出された欠陥領域、及び前記欠陥領域を他の情報層に垂直に投影した領域の位置を示す情報が前記複数の情報層の少なくとも１つに記録されている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の光ディスク装置は、記録領域へのデータの記録前に複数の積層された情報層のうちの基準層で欠陥領域をサーチし、欠陥領域を検出した場合には、そのサイズを測定する。そして、前記基準層の欠陥領域を他の情報層に垂直に投影した領域にデータが記録されないよう記録領域を管理する。すなわち、本発明では、データの記録前に欠陥領域を基準層でサーチし、他の情報層では欠陥領域をサーチしない。
【００２４】
本発明によれば、基準層の欠陥領域ばかりでなく前記基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域も避けてデータを記録することが可能となるため、任意の情報層に対してデータの記録をスムーズに行うことができる。これは、特に光ディスク装置のリアルタイム記録性能の向上に有効である。
【００２５】
また、欠陥領域のサイズを測定した上で欠陥領域にデータが記録されないよう記録領域を管理するため、欠陥領域を過度に避ける必要はなくなる。よって、光ディスクの記録領域を有効に活用できる。また、光ビームが欠陥領域に掛かって層間移動をしないようにアクセスを制御することにより、光ディスクの内部に形成された気泡などの大規模欠陥（内部欠陥）によって層間距離が変わって光ビームの移動が不安定になったり、気泡の影響でＦＥが乱されて、所望の層での引き込みが不安定になったりすることを防止し、多層ディスクでの記録再生性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の実施形態を説明する前に、まず、気泡及び気泡による大規模欠陥領域をより詳しく説明する。
【００２７】
図１（ａ）は、気泡１１が存在するＢＤ１０の光ディスク表面を模式的に示す。理解の容易のため、気泡１１を視認できるように記載しているが、視認できない気泡も存在する。図２（ａ）及び（ｂ）は、気泡が形成されたＢＤを用いて実際に測定された光ディスク表面（光透過層の表面）の凸部形状を示す図である。
【００２８】
典型的な気泡の大きさ（直径）は、５００μｍ〜１０００μｍ程度である。ＢＤの情報層と光透過層との間に気泡が形成されると、光透過層が薄い（厚さ：約１００μｍ）ため、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように光透過層の表面が局所的に盛り上がっている。気泡の中心部（核の部分）では、反射光が殆ど戻ってこないが、気泡の周囲において盛り上がった部分でも、光ビームの透過に異常が生じる。ＢＤの記録・再生に用いられる対物レンズの開口数ＮＡは高く、光ディスク表面から浅い位置の情報層に焦点を結ぶため、光透過層の僅かな歪みに対しても、球面収差が大きく変化し、反射光強度が変動しやすい。
【００２９】
このような気泡は、積層された複数の情報層を備える多層ディスクにも形成され得る。以下、多層ディスクに気泡が形成されることによって生じる問題を説明する。
【００３０】
図３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、単層ディスク、及び、２層の情報層を備える２層ディスクの断面を模式的に示している。図３（ａ）の単層ディスクでは、第１情報層（Ｌ０）は厚さ約１００μｍの光透過層５６で覆われている。一方、図３（ｂ）に示す２層ディスクでは、第１情報層（Ｌ０）は厚さ約２５μｍの光透過層５２に覆われ、第２情報層（Ｌ１）は厚さ約７５μｍの光透過層５４に覆われている。図３（ａ）に示す単層ディスクでは、光ディスク表面から約１００μｍの深さに位置する第１情報層（Ｌ０）と光透過層５６との間に気泡１１が形成されており、図３（ｂ）に示す２層ディスクでは、光ディスク表面から約１００μｍの深さに位置する第１情報層（Ｌ０）と光透過層５２との間に気泡１１が形成されている。
【００３１】
図３（ｂ）に示すように、２層ディスクの場合、光ディスク基板５０と第１情報層（Ｌ０）に気泡１１が混入しても、第１情報層（Ｌ０）と第２情報層（Ｌ１）との間が僅か２５μｍしかないため、気泡１１の周囲において盛り上がった部分は第２情報層（Ｌ１）まで影響する。
【００３２】
また、図３（ｃ）に示すように、４層の情報層を備える４層ディスクであっても、第１情報層（Ｌ０）の近傍に気泡１１が形成された場合には、全ての情報層に対してその影響が及ぶ。
【００３３】
本願発明者は、実験により、光ディスクの表面から計測した気泡１１の深さがどのようなものであっても、多層ディスクの全ての情報層に対して気泡１１の影響が及ぶことを見出した。以下、図４（ａ）から図４（ｃ）を参照しながら、この理由を説明する。
【００３４】
図４（ａ）に示すように、第１情報層（Ｌ０）と光透過層５２との間に気泡１１が存在した場合において、第１情報層（Ｌ０）に光ビームがフォーカスしているとき、気泡１１に起因して生じた光透過層５４の湾曲部分（直径：１ｍｍ〜１．５ｍｍ）を光ビームが横切ることになる。このような光ディスク表面の湾曲部分を光ビームが透過するとき、湾曲部分で屈折方向にズレが生じるため、情報層からの反射光に基づいて形成されるトラッキング信号などに、後述する「擬似成分」が付与される。この「擬似成分」による悪影響の詳細については、後に詳しく説明する。
【００３５】
一方、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）の光ディスクにおいて、第２情報層（Ｌ１）に光ビームがフォーカスしているときでも、気泡１１に起因して生じた光透過層５４の湾曲部分を光ビームが横切るため、トラッキング信号に擬似成分が発生することになる。
【００３６】
また、図４（ｃ）に示すように、第２情報層（Ｌ１）と光透過層５４との間に気泡１１が存在した場合において、第１情報層（Ｌ０）に光ビームがフォーカスしているときでも、気泡１１に起因して生じた光透過層５４の湾曲部分を光ビームが横切ると、トラッキング信号に擬似成分が発生することになる。
【００３７】
このように、気泡１１がどの深さに存在している場合でも、気泡１１を複数の情報層（Ｌ０、Ｌ１）の各々に垂直に投影した領域（「気泡領域」と称する場合がある）を光ビームが通過するとき、トラッキング信号などに異常が現れることになる。
【００３８】
次に、光ディスク表面に傷や塵などの表面欠陥５９ａ、５９ｂが存在する場合を考える。光ディスク表面における光ビームの直径よりも小さな欠陥５９ａが存在すると、それによって光ビームの透過が部分的にカットされる。このため、情報層（Ｌ０、Ｌ１）のいずれに光ビームがフォーカスしている場合でも、情報層（Ｌ０、Ｌ１）からの反射光の光量が低下する現象が観察される。ただし、光量の低下は、光ディスク表面における光ビームの断面サイズに対して表面欠陥５９ａの面積が占める割合に依存する。なお、例えば、開口率ＮＡ＝０．８５の場合、第１情報層（Ｌ０）に直径０．２９μｍの光ビームスポットを形成するとき、光ディスク表面における光ビームの直径は１４０μｍ（０．１４ｍｍ）程度になる。
【００３９】
図４（ａ）と図４（ｂ）とを対比すると明らかなように、光ディスク表面に近い情報層（Ｌ１）に光ビームがフォーカスしている場合は、より遠い情報層（Ｌ０）に光ビームがフォーカスしている場合に比べて、光ディスク表面上における光ビームの断面が相対的に小さくなる。光ビームのフォーカスが位置する情報層の深さによって光ディスク表面における光ビームの直径は変化する。したがって、光ディスク表面において光ビームの断面サイズに対する傷や塵の面積が占める割合は、光ビームがフォーカスしている情報層が光ディスク表面に近いほど大きくなる。
【００４０】
本願発明者の実験によると、目視によって発見しにくいような小さな表面欠陥５９ａが光ディスク表面に存在している場合は、光ビームの焦点を光ディスク表面から離れた情報層（Ｌ０）に合わせているとき、傷や塵による反射光量低下の影響を無視することができる。ただし、このような場合でも、光ビームの焦点を光ディスク表面に近い情報層（Ｌ１）に合わせているときは、表面欠陥５９ａによる反射光量低下の影響を無視できず、情報層（Ｌ１）についてはデータの記録再生にエラーが生じやすくなる。
【００４１】
以上の説明からわかるように、光ディスク表面に形成される傷や塵による悪影響は、光ディスク表面に近い情報層に光ビームがフォーカスしている場合に大きくなるが、光ディスク表面から離れた情報層にフォーカスしている場合には無視できる場合がある。すなわち、光ディスク表面に形成される傷や塵は、光ディスク内部に形成される気泡１１とは異なり、全ての情報層に悪影響を与えるわけではない。したがって、傷や塵の場合は、各情報層に垂直に投影した部分の全てを「欠陥領域」として一律に使用禁止にしてしまうことは好ましくない。
【００４２】
なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、光ディスク表面における光ビームの断面よりも大きな表面欠陥５９ｂが形成されている場合もあり得る。このように極めて大きな表面欠陥５９ｂを光ビームが横切るときは、光ビームがいずれの情報層にフォーカスしている場合でも、反射光量の低下が顕著となり、データの記録再生にエラーが発生してしまう。しかしながら、そのように大きな傷や塵が光ディスク表面に存在している場合は、目視によっても容易に欠陥を発見できるため、このような光ディスク自体を欠陥品として処理することが可能である。
【００４３】
このような傷や塵と異なり、気泡は光ディスクの内部に存在する。気泡によって生じる光ディスク表面の膨らみ、また湾曲は緩やかであるため、気泡による影響が及ぶ領域は広い（１ｍｍ〜１．５ｍｍ）が、目視による発見が困難である。また、気泡が見つかった光ディスクを「不良品」として廃棄することは、光ディスクの製造コストを増加させるため、好ましくない。
【００４４】
気泡は、ＢＤの製造工程の種類により、形成されやすい場合と、形成されにくい場合がある。上述のようにスピンコート法によって光透過層が形成されたＢＤは、気泡を多く含む傾向にあるが、貼り合わせ法によって光透過層（保護シート）が貼り付けられたＢＤには気泡が少ない傾向にある。ただし、後者の方法によっても気泡は形成され得る。
【００４５】
また、通常のスピンコート法では、単層ディスクであっても多層ディスクであっても、光ディスク基板と光透過層（情報層）との間に気泡が混入することが多いが、貼り合わせ法などの工法によっては、第１情報層（Ｌ０）と第２情報層（Ｌ１）との間の中間層（光透過層）や、第２情報層（Ｌ１）の表面側を覆う光透過層に気泡が混入することもある。このような場合も、第１情報層（Ｌ０）から第ｎ情報層（ｎは２以上の整数）まで気泡の影響を受けることとなる。
【００４６】
図５（ａ）は、気泡１１が光透過層５４と第２情報層（Ｌ１）との間、及び、光透過層５２と第１情報層（Ｌ０）との間の両方に形成された２層ディスクの断面を示している。一方、図５（ｂ）は、気泡１１が光透過層５４の内部に形成された２層ディスクの断面を示している。図５（ａ）及び図５（ｂ）から明らかなように、気泡の深さによらず、光ディスク表面には緩やかな凸部が形成され、湾曲が発生している。したがって、気泡によって湾曲した光ディスク表面を光ビームが横切るときは、光ビームがフォーカスしている情報層がどの層であっても、トラッキング信号に擬似成分が発生することになる。
【００４７】
図６（ａ）から（ｄ）は、２層ディスクを製造する方法の一例を示す工程断面図である。この例では、図６（ａ）に示すように光ディスク基板５０の表面に第１情報層（Ｌ０）が形成された後、例えばスピンコート法によって光透過層５２ｂが形成される。一方、スタンパ５８上に光透過層５２ａが形成される。
【００４８】
次に、図６（ｂ）に示すように、スタンパ５８によって光ディスク基板５０上の光透過層５２ｂに対して光透過層５２ａを接触させ、その状態で光透過層５２ａ、５２ｂを硬化して一体化する。こうして、光透過層５２ａ、５２ｂから光透過層５２を形成した後、図６（ｃ）に示すように、スタンパ５８を取り除く。続いて、光透過層５２の表面に第２情報層（Ｌ１）を形成した後、例えばスピンコート法によって光透過層５４を第２情報層（Ｌ１）上に形成する。
【００４９】
図６（ａ）から（ｄ）には記載していないが、工程の途中に気泡が形成され得る。気泡は、図６（ａ）に示す光透過層５２ｂと第１情報層（Ｌ０）との間に形成されるかもしれないし、図６（ｂ）に示す光透過層５２ａと光透過層５２ｂとの間に形成されるかもしれない。前記の図５（ｂ）は、気泡が光透過層５２ａと光透過層５２ｂとの間に形成された場合を示している。
【００５０】
このように気泡１１が形成される深さは様々であるが、前述したように、気泡の影響は、気泡の深さによらず、全ての情報層に及ぶ。
【００５１】
具体的な気泡の影響について、再び図１を参照して説明する。
【００５２】
図１（ｂ）は、ＢＤ１０上の気泡１１とトラックとの関係を示す。図示される例では、気泡１１は、トラック１２ａ〜１２ｃのうち、トラック１２ｂから外周側（トラック１２ｃ側）に存在している。各トラックには、ＥＣＣブロック（または「クラスタ」ともいう）と呼ばれるデータ単位でデータが格納される。光ディスクのデータの最小単位であるセクタ（サイズ：２ＫＢｙｔｅ）という単位を用いて説明すると、ＢＤでは、１クラスタ＝３２セクタとなる。気泡１１の一部１１ａ及び１１ｂは、それぞれクラスタ１３ａ及び１３ｂの記録位置上に存在している。
【００５３】
ＢＤのトラックピッチは０．３２μｍであるのに対して、１つの気泡（核）のサイズが約１００μｍであるとすると、１つの気泡によって最大約３００トラック（１００／０．３２）が影響を受ける。また、気泡周辺も影響を受けるため、典型的には２００μｍ（６００トラック程度）の区間に気泡の影響が及ぶことがある。
【００５４】
データの記録や再生は、クラスタを最小単位として行われる。クラスタ境界に気泡が存在する場合には、複数のクラスタにわたってデータの記録や再生ができなくなる。さらに、気泡の影響で気泡の周辺のクラスタはデータの記録や再生ができないことが多い。
【００５５】
ＢＤの１周に１箇所の気泡が存在する場合には、クラスタごとにアクセスできたりできなかったり、という状態が発生し得る。例えば、最内周には２つのクラスタしか設けられないため、１つのクラスタへのアクセスに失敗するとそのトラック全体のアクセスができなくなることがある。上述したように、このような数百のトラックに含まれるクラスタの数は数千にも上ることがある。よって、気泡の核が存在する領域及びその周辺領域は、大規模欠陥領域となる。
【００５６】
また、気泡の影響で、トラック方向に沿って最大１ｍｍ程度にわたり、サーボが不安定状態となるという問題がある。規格書には「気泡  直径＜１００μｍ」としか記載されていないため、その周辺の盛り上がりによってサーボ外れ等の不安定状態が発生することは考慮されていない。
【００５７】
サーボが不安定となる領域では、トラッキングはずれやトラックジャンプ等に起因する記録リトライ（すなわちリカバリ処理）が頻発するため、目的位置への移動を行うだけでも、通常より多大な遅延が発生する。そのような状況が、約２００μｍ（６００トラック程度）またはそれ以上の区間にわたって継続すると、録画中にデータの欠落が生じたり、ダビング時にはより多くの時間がかかるおそれがある。レコーダに要求されるリアルタイム記録の確実性を考慮すると、気泡領域を避けてデータを記録し、再生する必要がある。
【００５８】
上述した特許文献２は、記録エラー発生時には、記録エラー発生位置から固定サイズの領域を記録不可能な領域として、所定の距離だけ離れた位置から記録を継続する方法を提案している。
【００５９】
しかし、このような記録方法では、気泡に起因する大規模欠陥領域に効果的に対応できない。例えば気泡領域が比較的小さい場合には、所定の距離だけ離れた位置のはるか手前から記録可能な領域が始まってしまうため、記録可能な領域であるにもかかわらず有効に活用できない。
【００６０】
さらに、気泡に起因する大規模欠陥領域へのアクセスが発生すると、光ビームスポットがデータ記録対象のトラックからジャンプし、隣接するトラックのデータを破壊してしまうという問題も発生する。
【００６１】
図７（ａ）は、気泡による光ディスク表面の凹凸を示す図であり、図７（ｂ）は、光ビームが気泡を横切るときに測定されるＴＥ信号及び駆動信号の波形図である。光ビームがトラックの中心線上を追従しているとき、ＴＥ信号の振幅はゼロレベルにあるが、光ビームがトラックの中心線から光ディスク径方向にシフトすると、ＴＥ信号にはゼロではない振幅成分が現れる。このとき、トラックの中心線に対する光ビームの位置ズレ（オフトラック）を解消するように、光ピックアップ内の対物レンズの光ディスク径方向位置が調整される。対物レンズの光ディスク径方向位置は、光ピックアップ内のレンズアクチュエータの働きによって調整され、図７（ｂ）に示す「駆動信号」は、レンズアクチュエータに供給される駆動電流の波形を示している。
【００６２】
図７（ｂ）に示すように、ＢＤの気泡を光ビームが通過するとき、擬似的にオフトラックを示す波形成分（擬似オフトラック成分）がＴＥ信号に現れる。擬似オフトラック成分は、光ビームがトラックの中心線上にあっても気泡に起因して出現する。このような擬似オフトラック成分がＴＥ信号に現れると、擬似オフトラック成分に応答してトラッキング制御が行われるため、光ビームスポットが目的トラックから外れるアブノーマルトラックジャンプが発生するという問題がある。
【００６３】
図７（ｂ）は、１つ情報層を備える単層ディスクに形成された気泡によってＴＥ信号の波形が変化する例を示している。これに対して、図２９は、２層ディスクの気泡が存在する場合には、その気泡が２つの情報層（Ｌａｙｅｒ  ０、Ｌａｙｅｒ  １）の両方から得られるＴＥ信号の波形を変化させることを示している。この例では、気泡は２つの情報層のいずれに近い位置に存在しているかは不明であるが、２つの情報層のいずれにおいても、光ディスク表面の二次元的な位置（半径位置および角度によって定まる位置）が等しい位置でＴＥ信号が気泡に起因して変形していることが観察される。
【００６４】
図８は、アブノーマルトラックジャンプを模式的に示す。トラック１２ｂにデータを記録している最中に、気泡１１に起因して隣接するトラック１２ａへ光ビームスポットがジャンプしている。このとき、記録処理がトラック１２ａに対して継続され、既存のデータが破壊されるという非常に大きな問題が生じる。例えば、ＡＶデータが破壊された場合には一時的な再生の不具合が生じる。また、再生に必須の管理情報が破壊された場合には、記録されたコンテンツが再生できなくなったり、最悪の場合にはその光ディスクから再生ができなくなったりすることもある。
【００６５】
図９（ａ）は、光ビームの焦点位置が第１情報層（Ｌ０）から第２情報層（Ｌ１）に移動する場合に、光ビームが気泡領域を通過しないときの光ビームの位置とフォーカスエラー信号との関係を示す図である。図９（ｂ）は、光ビームの焦点位置が第１情報層（Ｌ０）から第２情報層（Ｌ１）に移動する場合に、光ビームが気泡領域を通過したときの光ビームの位置とフォーカスエラー信号との関係を示した図である。
【００６６】
図９（ａ）に示すように、通常は気泡がない状態であるので、所定の加減速パルス（ＦｏＤＲＶ）で、次層へのフォーカス移動が完了するように調整されているが、図９（ｂ）に示すように、光ディスクは回転しているため、移動元が気泡領域ではなく、移動先が気泡領域であった場合には、層間距離は不定であるため、次層まで到達することができない。あるいは、移動元が気泡領域で、移動先が気泡領域でなかった場合には、次層を行き過ぎたりすることになって、層間移動が安定に実現することができなくなることもある。
【００６７】
本発明は、気泡が複数の情報層に対して影響を及ぼすことを利用し、１つの情報層で気泡をサーチすることにより、他の情報層では気泡をサーチすることなく、多層ディスクにおける気泡による大規模欠陥領域を特定し、管理を行う。
【００６８】
このように、本発明では、特定の基準層だけで欠陥サーチを行えばよいので、欠陥サーチ時間を多層ディスクが有する全ての情報層で行う場合の時間に比べ、積層数分の１に短縮できる。
【００６９】
なお、光ディスクの起動時には短時間であっても基準層で欠陥サーチを行う必要がある。しかし、光ディスクを出荷する前に基準層で欠陥サーチを行い、その結果を光ディスクに記録しておけば、光ディスクを購入したユーザがあらためで起動時に欠陥サーチに時間をとられる問題は解消する。
【００７０】
本発明では、基準層で検知された大規模な欠陥を気泡欠陥とみなすが、その欠陥が実際には気泡欠陥でなかった場合も、特に問題はない。基準層で検出された大規模欠陥を気泡欠陥とみなし、気泡欠陥であれば他の情報層に影響が及ぶ領域も気泡欠陥の領域とみなすことは、以下に説明する理由により、特に大きな利点をもたらす。
【００７１】
１）現在のテレビ放送におけるデータ転送レートは、２０Ｍｂｂｓ程度である。このため、例えば７２ＭｂｐｓでＢＤなどの光ディスクに放送データ（コンテンツ）を記録する場合、光ディスクの欠陥によってサーボが外れてリトライ処理を行うと、放送データのリアルタイム録画を実現できなくなる。また、放送データの記録中に光ディスク上の欠陥を検出し、欠陥登録を行う場合も、リアルタイムに放送データを光ディスクに録画できなくなる。
【００７２】
２）ハードディスクドライブに記録されたディジタルコンテンツを光ディスクにダビングする場合、コピーワンスの制限があるため、ダビング後にハードディスクドライブに記録されていたコンテンツは消去されてしまう。このため、光ディスクへのダビング後にコンテンツの一部が欠陥領域に記録された場合、もはやハードディスクから光ディスクの無欠陥領域に記録しなおすことはできない。そのような欠陥領域に記録されたコンテンツを再生しようとすると、欠陥の影響でブロックノイズや、フリーズが発生する場合がある。
【００７３】
このように、基準層で検知された大規模欠陥を気泡領域と判定し、他の情報層における投影領域も一律にデータ記録禁止領域と扱えば、データを迅速かつ確実に記録することが実現できる。このため、本発明は、ディジタル放送を光ディスクに記録する場合において、特に顕著な効果をもたらたすものである。
【００７４】
（第１の実施形態）
以下、添付の図面を参照して、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。
【００７５】
まず、光ディスクの物理的及び論理的構成、及び、領域の管理方法を説明する。その後、本実施形態による光ディスク装置の構成及び動作を説明する。
【００７６】
図１０（ａ）は、多層ディスク１の物理的構成を示す。円盤状の多層ディスク１には、スパイラル状に多数のトラック２が形成されており、各トラック２には論理的に細かく分けられた多数のセクタ３が形成されている。
【００７７】
図１０（ｂ）は、多層ディスク１の論理構成を示す。多層ディスク１の領域は、リードイン領域４と、データ領域５と、リードアウト領域６とに大別される。データの記録再生はデータ領域５に対して行われる。データ領域５は、主としてユーザデータを記録するためのユーザデータ領域１６を含んでいる。データ領域５内のユーザデータ領域１６の前後には後述するスペア領域が設けられている。スペア領域は、ユーザデータ領域１６内に欠陥セクタが存在する場合に、その欠陥セクタに記録されるはずであったデータを交代記録するために利用される。
【００７８】
リードイン領域４とリードアウト領域６は、光ピックアップ（図示せず）がデータ領域５の端部へアクセスする際に光ヘッドがオーバーランしてもトラックに追随可能にするためのマージンとして機能し、いわばのりしろとしての役割を果たす。また、リードイン領域４には、光ディスクをアクセスするために必要なパラメータが格納された光ディスク情報領域を含んでいる。セクタ３には、そのセクタを識別するために、物理セクタ番号（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｓｅｃｔｏｒ  Ｎｕｍｂｅｒ；ＰＳＮ）が割り付けられている。さらに、データ領域５にあるセクタ３には、ホストコンピュータなどの上位装置（図示せず）がそのセクタを認識するために、０から始まる連続した論理セクタ番号（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｅｃｔｏｒ  Ｎｕｍｂｅｒ；ＬＳＮ）も割り付けられている。
【００７９】
図１１は、積層された２つの情報層を備える多層ディスク１の物理的構成を示す断面図である。透明な基板３１及び３２にスパイラル状のトラックになるように溝を形成し、その上に情報層３３及び３４を被着することで情報層３３及び３４が各々形成される。なお、前述の図３〜５では、簡単のため、溝は記載していない。
【００８０】
２つの情報層３３及び３４の間に透明な光硬化樹脂３５を充填して、２つの基板３１及び３２は張り合わされることにより、１枚の多層ディスク１が形成される。ＢＤとＤＶＤの２層ディスクではそれぞれ定義が異なるが、ここではＢＤ光ディスクの定義に合わせ、入射するレーザ光３８から遠い方の情報層３３を１層目の情報層（Ｌａｙｅｒ０、「Ｌ０」と称す）、近い方の情報層３４を２層目の情報層（Ｌａｙｅｒ１、「Ｌ１」と称す）と呼ぶ。ＢＤでは、特にＬ０とＬ１との間の層間距離は２５μｍである。高いＮＡの対物レンズでは、凹レンズであるコリメータレンズ３９を光軸上に配置し、軸に沿って動かして、球面収差を合わせ、かつ対物レンズ３７をフォーカス方向に駆動することによって収束された光ビームスポット（焦点）をそれぞれ移動させて、１層目の情報層３３または２層目の情報層３４に収束させることができる。
【００８１】
図１２は、パラレルパスと呼ばれる２層の情報層（Ｌ０、Ｌ１）のトラックと再生方向とセクタ番号とをそれぞれ示す。図１２（ａ）は１層目の情報層（Ｌ０）におけるスパイラル状の溝パターンを示し、図１２（ｂ）は２層目の情報層（Ｌ１）のスパイラル状の溝パターンを示し、図１２（ｃ）は情報層（Ｌ０、Ｌ１）に配置されたユーザデータ領域１６の再生方向を示し、図１２（ｄ）は情報層（Ｌ０、Ｌ１）に割り当てられたセクタ番号を示す。
【００８２】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）の下方から見て時計回りに回転させると、レーザ光は、トラック２に沿って１層目及び２層目の情報層（Ｌ０、Ｌ１）の内周側から外周側へと進む。
【００８３】
図１２（ｃ）に示す記録再生方向に沿って、光ビームが進行する場合、１層目の情報層（Ｌ０）におけるデータ領域５の最内周側位置から最外周側位置まで進行し、その後、２層目の情報層（Ｌ１）におけるデータ領域５の最内周側位置から最外周側位置まで進行する。１層目及び２層目の情報層（Ｌ０、Ｌ１）のデータ領域５は、光ヘッドがオーバーランしてもトラック２に追随できるように、リードイン領域４とリードアウト領域６とで挟まれている。
【００８４】
図１２（ｄ）に示すように、各情報層（Ｌ０、Ｌ１）のＰＳＮ及びＬＳＮは記録再生方向の順で増加するように割り当てられる。ＰＳＮは、光ディスク成形が楽なように、０から始まらなくてもよいし、１層目と２層目の情報層（Ｌ０、Ｌ１）との間で連続していなくてもよい（層番号をセクタ番号の上位の桁に一致させた値をＰＳＮとしてもよい）。ＬＳＮとしては、光ディスクが含む全てのデータ領域５に０から始まる連続した数字が割り当てられる。１層目の情報層（Ｌ０）のユーザデータ領域５において、ＬＳＮは最内周側位置で０になり、外周側へ進むにつれて１ずつ増加する。２層目の情報層（Ｌ１）のデータ領域５の最内周側位置のＬＳＮは、１層目の情報層（Ｌ０）の最大ＬＳＮに１を加えた番号になり、外周側へ進むにつれて１ずつ増加する。
【００８５】
図１３は、オポジットパスと呼ばれる２層の情報層（Ｌ０、Ｌ１）のトラックと再生方向とセクタ番号とをそれぞれ示す。図１３（ａ）は１層目の情報層（Ｌ０）のスパイラル状の溝パターンを示し、図１３（ｂ）は２層目の情報層（Ｌ１）におけるスパイラル状の溝パターンを示し、図１３（ｃ）は情報層（Ｌ０、Ｌ１）に配置されたデータ領域５、８の記録再生方向を示し、図１３（ｄ）は情報層（Ｌ０、Ｌ１）に割り当てられたセクタ番号を示す。
【００８６】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）の下方から見て時計回りに回転させると、レーザ光は、トラック２に沿って１層目の情報層（Ｌ０）では内周側から外周側へ進み、２層目の情報層（Ｌ１）では外周側から内周側へと進む。図１３（ｃ）に示す記録再生方向に沿って光ビームが進行する場合、１層目の情報層（Ｌ０）におけるデータ領域５の最内周側位置から最外周側位置まで進行し、その後、２層目の情報層（Ｌ１）におけるデータ領域８の最外周側位置から最内周側位置へと進行する。光ヘッドがオーバーランしてもトラック２に追随できるように、１層目の情報層（Ｌ０）のデータ領域５はリードイン領域４とミドル領域６とで挟まれ、２層目の情報層（Ｌ１）のデータ領域８は、ミドル領域７とリードアウト領域９とで挟まれている。ミドル領域７の役割はミドル領域６の役割と同じである。
【００８７】
図１３（ｄ）に示すように、上述したパラレルパスの場合と同様に、各情報層（Ｌ０、Ｌ１）のＰＳＮ及びＬＳＮは記録再生方向の順で増加するように割り当てられる。ただし、２層目の情報層（Ｌ１）のトラック２のスパイラル方向が１層目の情報層（Ｌ０）のトラック２のスパイラル方向と逆向きであるのでセクタ番号と半径方向との関係は変わる。１層目の情報層（Ｌ０）のデータ領域５において、ＬＳＮは、最内周側位置で０になり、外周側へ進むにつれて１ずつ増加する。２層目の情報層（Ｌ１）のデータ領域８の最外周側位置のＬＳＮは、１層目の情報層（Ｌ０）のデータ領域５の最大ＬＳＮに１を加えた番号になり、内周側へ進むにつれて１ずつ増加する。
【００８８】
図１４は、図１３に示すオポジットパスの２層ディスク１の詳細なデータ構造を示す。図１４に示すように、１層目の情報層（Ｌ０）のリードイン領域４は、第１の欠陥管理領域（ＤＭＡ１）３０ａと第２の欠陥管理領域（ＤＭＡ２）３１ａと一時光ディスク管理領域群２０とを含む。ＤＭＡ１及びＤＭＡ２は、データ領域５における欠陥ブロックの情報等を管理するための領域である。
【００８９】
なお、図１２に示すパラレルパスの２層ディスクにおける２つの情報層のデータ構造は物理的には極めて相互に類似している。パラレルパスの場合、図１４における１層目、２層目のミドル領域６、７に対応する位置に、独立した２つのリードアウト領域がそれぞれ配置される。ただし、２層目情報層（Ｌ１）の内周に位置するリードアウト領域９に対応する位置に、２層目のリードイン領域が配置される。欠陥管理領域、一時光ディスク管理領域、欠陥管理予備領域は、それぞれ、図１４に示す物理位置と同じ物理位置に配置される。
【００９０】
データ領域５は、データを記録する領域であり、ユーザデータ領域１６ａとスペア領域１７ａとを含む。ユーザデータ領域１６ａは、音楽やビデオなどのリアルタイムデータや文章やデータベースなどのコンピュータデータなど、任意の情報がユーザによって記録可能領域である。スペア領域１７ａは、データ領域５の交替領域であり、例えば、ユーザデータ領域１６ａに欠陥ブロックが検出された場合、その欠陥ブロックの代わりにデータを記録する領域である。
【００９１】
図１４に示された多層ディスクのデータ構造では、スペア領域１７ａは、データ領域５の内周側（つまりリードイン領域側）と外周側（つまりミドル領域側）に１つずつ存在するが、スペア領域１７ａの個数や配置は任意であって、図示されたスペア領域の個数や配置に限らない。
【００９２】
ミドル領域６は、第３の欠陥管理領域（ＤＭＡ３）３２ａと第４の欠陥管理領域（ＤＭＡ４）３３ａとを含む。ＤＭＡ３及びＤＭＡ４は、データ領域５における欠陥ブロックの情報等を管理するための領域である。
【００９３】
ＤＭＡ１〜４の各々は、所定の位置に配置される領域であり、各々のサイズは固定長である。ＤＭＡ１〜４の各々に配置される管理情報のサイズは、例えば、欠陥ブロックの個数に応じて可変長である。
【００９４】
一時光ディスク管理領域群２０は、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）の一時光ディスク管理領域２１ａを含む。各一時光ディスク管理領域２１ａは更新された管理情報を一時的に記録するための領域であり、連続記録範囲情報、一時光ディスク定義構造及び、その他の情報を含む。
【００９５】
Ｎ個の一時光ディスク管理領域２１ａは、多層ディスク１へのデータの記録処理ごとに更新され、最後の一時光ディスク管理領域＃Ｎが現在の多層ディスク１における最新の管理情報となる。ＢＤ−Ｒのようなライトワンスメディアでは管理情報を書き換えることができないため、最新の管理情報を保持するためには追記するより他はない。よって、一時光ディスク管理領域２１ａは累積的に記録される。Ｎ個の一時光ディスク管理領域２１ａは、一時光ディスク管理領域群２０の先頭から終端の方向（多層ディスク１の内周から外周の方向）に沿って順に記録される。
【００９６】
なお、一時光ディスク管理領域２１ａを含む一時光ディスク管理領域群２０は、必ずしもリードイン領域４に含まれなくともよい。ユーザデータ領域１６ａを除く領域、例えばリードアウト領域９またはスペア領域１７ａに含まれてもよい。
【００９７】
次に、２層目の情報層であるＬａｙｅｒ１の構成を説明する。
【００９８】
Ｌａｙｅｒ１のリードアウト領域９は、第１の欠陥管理予備領域（ＥＸＤＬ１）３０ｂと第２の欠陥管理予備領域（ＥＸＤＬ２）３１ｂと一時光ディスク管理領域群２０とを含む。ＥＸＤＬ１及びＥＸＤＬ２は、データ領域８における欠陥ブロックの情報等を管理するための領域である。
【００９９】
データ領域８は、Ｌａｙｅｒ０のデータ領域５と同様、データを記録する領域であり、ユーザデータ領域１６ｂとスペア領域１７ｂとを含む。ユーザデータ領域１６ｂは、音楽やビデオなどのリアルタイムデータや文章やデータベースなどのコンピュータデータなど、任意の情報がユーザによって記録可能な領域である。スペア領域１７ｂは、データ領域８の交替領域であり、例えば、ユーザデータ領域１６ｂに欠陥ブロックが検出された場合、その欠陥ブロックの代わりにデータを記録する領域である。
【０１００】
図１４に示された多層ディスクのデータ構造では、２層目の情報層（Ｌ１）におけるスペア領域１７ｂは、データ領域８の内周側（つまりリードアウト領域側）と外周側（つまりミドル領域側）に１つずつ存在するが、スペア領域１７ｂの個数や配置は任意であって、図示されたスペア領域の個数や配置に限らない。
【０１０１】
ミドル領域７は、第３の欠陥管理予備領域（ＥＸＤＬ３）３２ｂ、第４の欠陥管理予備領域（ＥＸＤＬ４）３３ｂとを含む。ＥＸＤＬ３及びＥＸＤＬ４は、データ領域８における欠陥ブロックの情報等を管理するための領域である。
【０１０２】
ＢＤ−Ｒのようなライトワンスメディアでは管理情報を書き換えることができない。このため、２層メディアになり、記録容量が増すと、より大きな管理領域が必要となる。Ｌａｙｅｒ０と同様にＬａｙｅｒ１においても、一時光ディスク管理領域群２０を配置してもよい。
【０１０３】
基準層であるＬａｙｅｒ０に配置されたＤＭＡ１領域３０ａ、ＤＭＡ２領域３１ａ、ＤＭＡ３領域３２ａ及びＤＭＡ４領域３３ａは、同一の欠陥管理情報を格納している。これは、多層光ディスクの内周側と外周側の複数の領域に欠陥管理情報を多重記録することにより、欠陥管理情報の信頼性を高く確保するためである。本実施形態では欠陥領域は欠陥セクタである。
【０１０４】
またＬａｙｅｒ１に配置されたＥＸＤＬ１領域３０ｂは、Ｌａｙｅｒ０のＤＭＡ１領域３０ａが劣化等により正しく記録できなくなった場合に代わりに使用され得る。ＥＸＤＬ２領域３１ｂは、Ｌａｙｅｒ０のＤＭＡ２領域３１ａが劣化等により正しく記録できなくなった場合に代わりに使用され得る。
【０１０５】
ここで、図１４に示すように第１情報層（Ｌ０）のユーザデータ領域１６ａに気泡による欠陥領域Ａ５３０が存在すると、上述したように気泡の特性上、第２情報層（Ｌ１）のユーザデータ領域１６ｂの平面上の同じに位置に欠陥領域Ｂ５３１が存在することになる。図１２、図１３に示す光ディスク構造とＰＳＮの関係から欠陥領域Ａ５３０が検出できると、欠陥領域Ｂ５３１を一意に決定することができ、逆に欠陥領域Ｂ５３１が検出できると、欠陥領域Ａ５３０を一意に決定することができる。
【０１０６】
よって、これら多層にわたる気泡欠陥領域は、いずれの情報層で検出されても、全情報層の平面上の気泡位置（ＰＳＮ）を計算して、その大きさとともに、所定の形式によってＤＭＡ１〜ＤＭＡ４あるいはＥＸＤＬ１〜ＥＸＤＬ４へと登録される。この登録方法、処理については後で説明する。
【０１０７】
次に、本実施形態による光ディスク装置を説明する。光ディスク装置は、１度のみ記録が可能なＢＤ−Ｒに対してデータを記録及び再生できるＢＤレコーダであるとする。そこで以下では、「多層ディスク１」を「ＢＤ１」と記載する。
【０１０８】
図１５は、ＢＤレコーダ１００の機能ブロックの構成を示す。
【０１０９】
ＢＤレコーダ１００の動作を概説すると、ＢＤレコーダ１００は、光ディスク（典型的にはＢＤ）へのデータ記録前に記録領域内の欠陥領域をサーチする。そして、光ディスクからの反射光に基づいて得られるサーボ信号によってサーボエラーを検出すると、そのエラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定して、欠陥領域のサイズを測定する。そして欠陥領域の位置及びサイズ等を特定することにより、それらに基づいて欠陥領域にデータが記録されないよう記録領域を管理する。
【０１１０】
ＢＤレコーダ１００は、データの記録前に欠陥領域を基準しているため、欠陥領域を避けてデータを記録することが可能となる。よって、その後のデータの記録をスムーズに行うことができる。その結果、高いリアルタイム記録性能を有するＢＤレコーダ１００を提供できる。例えばＢＤレコーダ１００を利用してテレビ放送番組を録画する際には、記録が失敗する可能性を非常に低く抑えることができる。
【０１１１】
さらに、欠陥領域のサイズを測定した上で欠陥領域にデータが記録されないよう記録領域を管理するため、欠陥領域を過度に避けて記録領域を確保する必要がなくなる。よって光ディスクの記録領域を有効に活用できる。
【０１１２】
以下、ＢＤレコーダ１００の構成を説明する。ＢＤレコーダ１００は、光ディスクドライブ１０２と、上位制御装置１０４と、それらが接続された入出力（Ｉ／Ｏ）バス１７０とを有する。
【０１１３】
上位制御装置１０４は、例えばＢＤレコーダ１００のメインＣＰＵである。メインＣＰＵはメモリ（図示せず）にロードされたコンピュータプログラムを実行することによって演算処理を行い、光ディスクドライブ１０２などのＢＤレコーダ１００の構成要素に対して演算結果に基づく命令を出す。命令はＩ／Ｏバス１７０を介して各構成要素に送られる。その命令に応答して各構成要素が個々の動作を行うことにより、ＢＤレコーダ１００の種々の機能が実現される。
【０１１４】
以下では、まず上位制御装置１０４の機能を詳細に説明し、その後、その上位制御装置１０４から命令を受け、所定の動作を行う光ディスクドライブ１０２を説明する。
【０１１５】
上位制御装置１０４は、命令発行部１０６とバッファ１０８とを有する。命令発行部１０６は、光ディスクドライブ１０２に対して複数種類の命令を発行する。
【０１１６】
具体的には、連続記録範囲制御命令、光ディスク表面チェック命令、チェック結果返送命令、記録命令及び再生命令である。命令発行部１０６は、各命令に対する応答を光ディスクドライブ１０２から受け取ると、バッファ１０８に格納する。
【０１１７】
連続記録範囲制御命令は、連続記録範囲ＳＲＲ（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  Ｒａｎｇｅ）に関する制御を行うために発行される複数種類のコマンドの総称であり、例えば連続記録範囲情報（ＳＲＲＩ）取得コマンド、ＳＲＲ予約コマンド、ＳＲＲクローズコマンドを含んでいる。
【０１１８】
命令発行部１０６は、ＳＲＲＩ取得コマンドに基づいて光ディスクドライブ１０２から得られた連続記録範囲情報を、バッファ１０８に格納する。また命令発行部１０６は、後述する記録命令を発行する前に、光ディスクドライブ１０２に対してＳＲＲ予約コマンドを発行し、ＢＤ１のユーザデータ領域６のＳＲＲを予約する。さらに命令発行部１０６は、予約したＳＲＲに対してクローズコマンドを発行し、そのＳＲＲを追記録不可能状態にする。
【０１１９】
光ディスク表面チェック命令は、光ディスクドライブ１０２に対してＢＤ１の表面の欠陥を検出するよう指示するために発行される。この「表面の欠陥」とは、多層ディスク１の表面に存在する傷のみならず、図２に示すような気泡に起因して盛り上がった表面に起因する大規模欠陥をも含む。命令発行部１０６は、チェック開始位置及びチェック範囲の指定を含めて、光ディスクドライブ１０２に対して光ディスク表面チェック命令を発行する。光ディスクドライブ１０２は光ディスク表面チェック命令に基づいてＢＤ１のチェックを行い、欠陥情報のリストを生成する。
【０１２０】
チェック結果返送命令は、光ディスク表面チェック命令によって光ディスクドライブ１０２がＢＤ１の表面をチェックした結果を返送するよう指示するために発行される。チェック結果返送命令に基づいて光ディスクドライブ１０２から欠陥情報のリストが返送される。命令発行部１０６は、光ディスクドライブ１０２から返送された欠陥情報のリストをバッファ１０８に格納する。
【０１２１】
記録命令は、バッファ１０８に格納されている記録対象のデータ（記録データ）をＢＤ１に記録するよう指示するために発行される。記録命令は「ＡＶｗｒｉｔｅコマンド」とも呼ばれる。命令発行部１０６は、光ディスクドライブ１０２に対して記録命令を発行し、その後記録データを光ディスクドライブ１０２に送る。
【０１２２】
再生命令は、光ディスクドライブ１０２に対してＢＤ１からデータを再生するよう指示するために発行される。命令発行部１０６は、光ディスクドライブ１０２から再生されたデータ（再生データ）を受け取り、バッファ１０８に格納する。
【０１２３】
次に、光ディスクドライブ１０２を説明する。
【０１２４】
光ディスクドライブ１０２は、命令処理部１１０と、記録制御部１２０と、再生制御部１３０と、記録範囲制御部１４０と、表面チェック部１５０と、データバッファ１６０を備えている。
【０１２５】
命令処理部１１０は、上位制御装置１０４の命令発行部１０６からの命令を解釈し、その命令を他の構成要素に伝送する。以下では、命令発行部１０６から他の命令処理部１１０以外の構成要素に命令が送られるとして説明するが、これは説明の便宜のためである。実際には命令処理部１１０が上述した処理を行い、その結果、当該構成要素に命令が送られる。
【０１２６】
記録制御部１２０は、記録命令を受け取るとＢＤ１へのデータの記録を制御する。再生制御部１３０は、再生命令を受け取るとＢＤ１からのデータの再生を制御する。
【０１２７】
記録範囲制御部１４０は、連続記録範囲制御命令を受け取るとＢＤ１の連続記録範囲ＳＲＲを制御する。ここでいう「制御」とは、連続記録範囲情報ＳＲＲＩの取得、ＳＲＲの予約、ＳＲＲのクローズ等の処理を意味する。
【０１２８】
特に、後述の欠陥サイズ測定部１５３によって欠陥情報リストが生成されたときは、記録範囲制御部１４０は欠陥情報リストに基づいて特定される基準層の領域（たとえば気泡に起因する大規模欠陥領域）及び前記基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域にデータが記録されないように記録領域を管理する。具体的には、記録範囲制御部１４０は、欠陥領域を連続記録範囲ＳＲＲとして登録するとともに、即そのＳＲＲをクローズする。これにより、その欠陥領域には、連続データが予約あるいは記録されたと認識され、その欠陥領域には記録されることはなくなる。
【０１２９】
記録範囲制御部１４０は、範囲情報処理部１４１と制御メモリ１４２と層間ジャンプ範囲制御部１４３を有している。範囲情報処理部１４１は、連続記録範囲情報ＳＲＲＩをＢＤ１に記録し（更新も含む）、ＢＤ１から再生する。ただし、連続記録範囲情報ＳＲＲＩの記録または更新は、範囲情報処理部１４１からの記録命令に基づいて記録制御部１２０が実行する。また連続記録範囲情報ＳＲＲＩの再生は、範囲情報処理部１４１からの再生命令に基づいて再生制御部１３０が実行する。制御メモリ１４２は、再生された、または記録される連続記録範囲情報ＳＲＲＩを保持する。層間ジャンプ範囲制御部１４３は、欠陥情報リストに基づいて前記基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域に層間移動を行わないようにアクセスシーケンスを制御する。
【０１３０】
表面チェック部１５０は光ディスク表面チェック命令を受け取ると、ＢＤ１の欠陥を検出して欠陥情報のリストを生成する。
【０１３１】
表面チェック部１５０は、サーチ部１５１と、欠陥判定部１５２と、欠陥サイズ測定部１５３と、欠陥情報バッファ１５４とを備えている。
【０１３２】
サーチ部１５１は、複数の積層された情報層のうち基準層（Ｌａｙｅｒ０：奧の第１情報層）で欠陥判定部１５２による欠陥検出を行いながら欠陥領域をサーチする。具体的には、サーチ部１５１は、後述する光ピックアップを制御して、ＢＤ１の半径方向に所定の距離ずつ移動させるよう光ビームの照射位置を調整する。そして、光ビームの照射位置を移動させるたびに欠陥判定部１５２に欠陥領域の検出処理を行わせ、欠陥領域をサーチする。本実施形態においては、サーチ部１５１はユーザデータ領域１６へのユーザデータ記録前に欠陥領域をサーチする。
【０１３３】
欠陥判定部１５２は、サーチが行われている間に、光ピックアップから出力される受光信号に基づいてサーボエラーを検出すると、そのエラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定する。例えば欠陥判定部１５２は、サーチ部１５１によって光ビームの照射位置が移動されるたびに、ＢＤ１のトラック一周またはそれ以上のトラック長にわたってトラッキングエラー（ＴＥ）信号を測定し、ＴＥ信号が乱れたときの検出閾値及び閾値を超えた時間を計測して、サーボ欠陥（サーボエラー）の有無を判定する。この処理の詳細は、図１６から図１８を参照しながら後述する。
【０１３４】
欠陥サイズ測定部１５３は、基準層でサーボエラーが検出された後、欠陥領域のサイズを測定し、前記基準層の領域及び前記基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域に欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを生成する。欠陥情報リストには、例えば検出された欠陥領域の始端（欠陥開始位置）及びサイズが対応付けられて格納されている。欠陥情報バッファ１５４は、欠陥情報リストを格納する。データバッファ１６０は、記録データ及び再生データを一時的に格納する。
【０１３５】
本実施形態では、欠陥サイズ測定部１５３は、前記基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域に前記欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを予め生成する。なお、本発明では、上記の基準層で上記のようなサーボエラーが検知された場合、その原因を気泡によるものと判定する。厳密には、その欠陥が気泡によるものか否かを検証することなく、基準層で検出された欠陥領域を他の情報層に垂直に投影した領域をも気泡欠陥領域と認定する点に本実施形態の特徴点が存在している。このため、基準層において気泡欠陥領域と判定した領域が気泡による欠陥領域ではない場合が発生し得る。しかしながら、気泡か否かの判定を厳密に行うことなく、上記のサーボエラーに基づいて気泡判定を行うため、起動時間を短縮することが可能になる。１枚の光ディスクに含まれえる気泡の数は、せいぜい、１〜３個程度であるため、本実施形態のようにして気泡による欠陥領域を特定しても、そのような欠陥領域の総データ量がユーザデータの容量に占める割合は小さく、無視できる。
【０１３６】
次に、図１６を参照しながら、光ディスクドライブ１０２のハードウェア構成を説明する。併せて、図１５に示す光ディスクドライブ１０２の機能ブロックとの対応を説明する。図１６は、本実施形態による光ディスクドライブ１０２のハードウェア構成の例を示す。
【０１３７】
光ディスクドライブ１０２は、光ディスクモータ１１１と、光ピックアップ６１０と、光ディスクコントローラ（ＯＤＣ）６２０と、駆動部６２５とシステムコントローラ６３０とを備えている。システムコントローラ６３０は、内蔵された制御プログラムに従って、光ディスクドライブ１０２の全体動作を制御する。
【０１３８】
光ピックアップ６１０は、光源２０４、カップリングレンズ２０５、偏向光ビームスプリッタ２０６、対物レンズ２０３、集光レンズ２０７、光検出器２０８を備えている。
【０１３９】
光源２０４は、好適には半導体レーザであり、本実施形態では波長４１５ｎｍ以下の光ビームを放射する。光源２０４から放射された光ビームは直線偏光であり、その偏光方向は、放射される光ビームの光軸に関して光源２０４の向きを回転させることにより任意に調整することができる。カップリングレンズ２０５は、光源２０４から放射された光ビームを平行光に変換し、偏光ビームスプリッタ２０６に入射させる。偏向光ビームスプリッタ２０６は、特定方向に偏光した直線偏光は反射するが、その基準方向に対して垂直な方向に偏光した直線偏光は透過する特性を有している。本実施形態の偏光ビームスプリッタ２０６は、カップリングレンズ２０５で平行光に変換された光ビームを対物レンズ２０３に向けて反射するよう構成されている。
【０１４０】
対物レンズ２０３に向けて偏向された光ビームはコリメータレンズ２１０を通過して、対物レンズ２０３に入射される。コリメータレンズ２１０は、図１１で説明したように、ステッピングモータ（不図示）などによって光軸に水平に駆動され、球面収差をそれぞれの層に合致するように調整することができる。
【０１４１】
対物レンズ２０３は、偏向光ビームスプリッタ２０６で反射された光ビームを集束し、ＢＤ１の情報層上に光ビームスポットを形成する。
【０１４２】
ＢＤ１で反射された光ビームは、光ピックアップ６１０の対物レンズ２０３で平行な光ビームに変換された後、偏向光ビームスプリッタ２０６に入射する。このときの光ビームは、その偏光方向がＢＤ１に入射するときの光ビームの偏光方向から９０°回転したものになるため、偏向光ビームスプリッタ２０６を透過し、そのまま集光レンズ２０７を経て光検出器２０８に入射することになる。
【０１４３】
光検出器２０８は、集光レンズ２０７を通過してきた光を受け、その光を電気信号（電流信号）に変換する。図示されている光検出器２０８は、受光面上で４分割された領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有しており、領域Ａ〜Ｄの各々が、受けた光に応じた電気信号を出力する。
【０１４４】
光ディスクモータ１１１によって所定速度で回転しているＢＤ１の情報層上において所望のトラックを光ビームの焦点が追従するためには、ＢＤ１で反射された光ビームに基づいて、トラッキングずれ及びフォーカスずれを示すトラッキングエラー（ＴＥ）信号及びフォーカスエラー（ＦＥ）信号を検出する必要がある。これらはＯＤＣ６２０によって生成される。
【０１４５】
ＴＥ信号について説明すると、光ディスクドライブ１０２は、記録時にはプッシュプル法によりＴＥ信号を生成し、再生時には位相差法によりＴＥ信号を生成する。
【０１４６】
本実施形態による光ディスクドライブ１０２はＢＤ１へのデータ記録前にＴＥ信号を利用してサーボエラーの有無を判定する。したがって、データが記録されていない領域からの反射光の受光信号に基づいてＴＥ信号を生成する必要がある。したがって、記録時と同様、プッシュプル法によりＴＥ信号を生成することが好ましい。以下ではまずプッシュプルＴＥ信号を生成する処理から説明する。
【０１４７】
ＯＤＣ６２０の加算器４０８は光検出器２０８の領域ＢとＤの和信号を出力し、加算器４１４は光検出器２０８の領域ＡとＣの和信号を出力する。差動増幅器４１０は、加算器４０８、４１４からの出力を受け取り、その差を表すプッシュプルＴＥ信号を出力する。ゲイン切換回路４１６は、プッシュプルＴＥ信号を所定の振幅（ゲイン）に調整する。ＡＤ変換器４２０は、ゲイン切換回路４１６からのプッシュプルＴＥ信号をディジタル信号に変換してＤＳＰ４１２に出力する。
【０１４８】
次に、位相差ＴＥ信号は以下のようにして得られる。加算回路３４４は、領域Ａの出力と領域Ｄの出力とを合計した大きさに相当する信号Ａ＋Ｄを出力し、加算回路３４６は、領域Ｂの出力と領域Ｃの出力とを合計した大きさに相当する信号Ｂ＋Ｃを出力する。加算の仕方を変更することにより、他の信号を生成することも可能である。コンパレータ３５２、３５４は、それぞれ、加算回路３４４、３４６からの信号を２値化する。位相比較器３５６は、コンパレータ３５２、３５４からの信号の位相比較を行う。
【０１４９】
動増幅器３６０は、位相比較器３５６からの信号を入力して位相差ＴＥ信号を出力する。この位相差ＴＥ信号は、光ビームがＢＤ１のトラック上を正しく走査するように制御するために用いられる。
【０１５０】
ゲイン切換回路３６６は、位相差ＴＥ信号を所定の振幅に調整する。ＡＤ（アナログ・ディジタル）変換器３７０は、ゲイン切換回路３６６から出力された位相差ＴＥ信号をディジタル信号に変換する。
【０１５１】
ＦＥ信号は、差動増幅器３５８によって生成される。ＦＥ信号の検出法は特に限定されず、非点収差法を用いたものでもよいし、ナイフエッジ法を用いたものであってもよいし、ＳＳＤ（スポット・サイズド・ディテクション）法を用いたものであってもよい。検出法に応じて回路構成を適宜変更することになる。ゲイン切換回路３６４は、ＦＥ信号を所定の振幅に調整する。ＡＤ変換器３６８は、ゲイン切換回路３６４から出力されるＦＥ信号をディジタル信号に変換する。
【０１５２】
ＤＳＰ４１２は、ＴＥ信号及びＦＥ信号等に基づいて駆動部６２５を制御する。ＤＳＰ４１２から出力されるフォーカス制御のための制御信号ＦＥＰＷＭ及びトラッキング制御のための制御信号ＴＥＰＷＭは、それぞれ、駆動部６２５の駆動回路１３６及び駆動回路１３８に送られる。
【０１５３】
駆動回路１３６は、制御信号ＦＥＰＷＭに応じてフォーカスアクチュエータ１４３を駆動する。フォーカスアクチュエータ１４３は、対物レンズ２０３をＢＤ１の情報層とほぼ垂直な方向に移動させる。駆動回路１３８は、制御信号ＴＥＰＷＭに応じてトラッキングアクチュエータ２０２を駆動する。トラッキングアクチュエータ２０２は、対物レンズ２０３をＢＤ１の情報層とほぼ平行な方向に移動させる。なお、駆動部６２５は、光ピックアップ６１０を載置する移送台の駆動回路（図示せず）も備えている。駆動回路への印加電圧によって移送台を駆動することにより、光ピックアップ６１０は半径方向の任意の位置に移動することができる。
【０１５４】
次に、データを再生するための構成を説明する。
【０１５５】
加算回路３７２は、光検出器２０８の領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの出力を加算して、全光量和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）を生成する。全光量和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）はＯＤＣ６２０のＨＰＦ３７３に入力される。
【０１５６】
ＨＰＦ３７３で低周波成分が除去された加算信号は、イコライザ部３７４を介して２値化部３７５で２値化され、ＥＣＣ／変復調回路３７６でＰＬＬ、エラー訂正、復調などの処理が行われ、バッファ３７７に一時的に蓄積される。バッファ３７７の容量は、種々の再生条件を考慮して決定されている。
【０１５７】
バッファ３７７内のデータは映像等の再生タイミングに応じて再生され、再生データとしてＩ／Ｏバス１７０を介してホストコンピュータ１０４やエンコーダ／デコーダ（不図示）へ出力される。これにより、映像等が再生される。
【０１５８】
次に、データを記録するための構成を説明する。
【０１５９】
バッファ３７７内に格納された記録データは、ＥＣＣ／変復調回路３７６によりエラー訂正符号を付加されて符号化データとなる。次いで、符号化データはＥＣＣ／変復調回路３７６により変調されて変調データとなる。さらに、変調データはレーザ駆動回路３７８に入力される。レーザ駆動回路３７８が変調データに基づいて光源２０４を制御することにより、レーザ光がパワー変調される。
【０１６０】
図１５及び図１６の対応関係を説明する。
【０１６１】
図１５の命令処理部１１０は図１６のシステムコントローラ６３０に対応する。また、図１５の記録範囲制御部１４０及び表面チェック部１５０はシステムコントローラ６３０の処理に対応する。
【０１６２】
また図１５の記録制御部１２０は、記録すべきデータを受け取って記録を指示するシステムコントローラ６３０に対応する。また記録制御部１２０は、図１２のプッシュプルＴＥ信号を生成するためのＯＤＣ６２０内のトラッキング信号生成部（加算器４０８、４１４、差動増幅器４１０、ゲイン切換回路４１６及びＡＤ変換器４２０）、及び、ＦＥ信号を生成するためのフォーカス信号生成部（加算器、差動増幅器３５８、ゲイン切換回路３６４及びＡＤ変換器３６８）をも含む。また記録制御部１２０は駆動部６２５も含む。また記録制御部１２０はＥＣＣ／変復調回路３７６、レーザ駆動回路３７８も含む。
【０１６３】
図１５の再生制御部１３０は、データの再生を指示するシステムコントローラ６３０に対応する。再生制御部１３０は、図１６の構成要素３７２から３７６までの構成要素も含む。また再生制御部１３０は、位相差ＴＥ信号を得るための構成要素３５４から３７０及びＦＥ信号を得るためのフォーカス信号生成部をも含む。また再生制御部１３０は駆動部６２５も含む。図１５のデータバッファ１６０は、図１６のバッファ３７７に対応する。
【０１６４】
ＢＤ１が２層ディスクの場合の層間移動について説明する。
【０１６５】
ＢＤ１が２層の場合には、最初にＤＳＰ４１２よりコリメータレンズ２１０を駆動回路２１２及びステッピングモータ２１１を介して、球面収差を基材厚換算値で１００μｍの位置に合致させる。その後、上述のフォーカス制御、トラッキング制御を動作させて所定の制御ゲインやオフセットの学習を実施した後、光ビームをＬａｙｅｒ０の内周（必要な場合は外周も）にある管理領域に移動して、その管理データをリードする。その後Ｌａｙｅｒ０全面の欠陥領域の検出処理とサイズ測定処理を行う。次にＤＳＰ４１２よりコリメータレンズ２１０を駆動回路２１２及びステッピングモータ２１１を介して、球面収差を基材厚換算値で７５μｍの位置に合致させて、駆動回路１３６を介して、アクチュエータ１４３に層間ジャンプパルスを印加して、光ビームをＬａｙｅｒ０からＬａｙｅｒ１に層移動させる。
【０１６６】
Ｌａｙｅｒ１でフォーカスを引き込むと、トラッキング制御も動作させ、所定の学習を実施した後、光ビームをＬａｙｅｒ１の内周（必要な場合は外周も）にある管理領域に移動して、その管理データをリードする。ここで、本発明によってＬａｙｅｒ０の欠陥検査の結果を適用することでＬａｙｅｒ１の気泡欠陥に位置や大きさは特定できるので、わざわざ時間をかけてＬａｙｅｒ１全面の欠陥領域の検出処理とサイズ測定処理を行わなくてもよく、起動時間を短縮することができる。
【０１６７】
次に、本実施形態によるＢＤレコーダ１００の処理を説明する。まず図１７から図１９を参照しながら、欠陥領域の検出処理及びそのサイズ測定処理の概略を説明する。その後、図２０及び図２１によって他の情報層での欠陥領域の特定処理の概略を説明する。この処理は、本実施形態によるＢＤレコーダ１００の特徴的な処理である。以下では、気泡の核が存在する領域及びその周辺領域を欠陥領域の例として説明する。
【０１６８】
図１７（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態による光ディスク表面チェック処理を説明する概念図である。いま、チェック開始位置は図１７（ａ）に示すＢＤ１のトラックａとし、チェック範囲はトラックａから３００μｍとする。このチェック範囲には、気泡１１として示すように、気泡の核が存在する領域及びその周辺領域が含まれているとする。
【０１６９】
光ディスク表面チェック処理は、例えばＢＤ１がＢＤレコーダ１００内にロードされた後で、かつデータの記録が開始される前に行われる。
【０１７０】
まずサーチ部１５１は、光ピックアップ６１０を制御して、トラックａ上に光ビームが照射されるよう調整する。光ピックアップがＢＤ１で反射した光ビームに基づいて受光信号を生成すると、加算器４０８及び４１４、差動増幅器４１０、ゲイン切換回路４１６及びＡＤ変換器４２０によって、受光信号に基づいてプッシュプルＴＥ信号が生成される。
【０１７１】
欠陥判定部１５２は、サーチが行われている間に得られたプッシュプルＴＥ信号に基づいて、サーボエラーが発生しているか否かを判定する。
【０１７２】
サーボエラーの検出は、以下のように行う。図１８は、サーボエラーを含むトラッキングエラーの波形を示す。欠陥判定部１５２は、ＢＤ１の対象となるトラック１回転を若干超える時間だけＴＥ信号を取得する。そして、そのＴＥ信号にトラックジャンプに起因するサーボエラーの成分が含まれるか否かを判断する。例えば、欠陥判定部１５２は、ＴＥ信号が所定の検出閾値（閾値レベル）Ｐ（＞０）を超えた後、Ｐ以下になるまでの時間Ｑの長さに基づいてサーボエラーか否かを判定する。時間Ｑが規定値よりも長ければサーボエラーであると判定し、規定値以下であればサーボエラーは存在しないと判定する。さらに、ＴＥ信号が所定の検出閾値（閾値レベル）Ｐ’（＜０）以下になった後、Ｐ’以上になるまでの時間Ｑ’の長さに基づいてサーボエラーか否かを判定することも可能である。なお、欠陥判定部１５２は反射光量等の他要因に関する判断は行っていない。
【０１７３】
再び図１７（ａ）を参照する。トラックａのプッシュプルＴＥ信号にはサーボエラーが発生しないため、サーチ部１５１は、光ビームの照射位置を３０μｍ離れたトラックｂ上に移動させ、トラックｂのプッシュプルＴＥ信号にサーボエラーが発生するか否かを判定する。トラックｂのプッシュプルＴＥ信号にはサーボエラーが発生しないため、さらに３０μｍ離れた次のトラックｃに照射位置を移動するが、トラックｃについてもサーボエラーが生じないため、同様に３０μｍ離れた次のトラックｄにさらに照射位置を移動する。
【０１７４】
トラックｄ上には気泡１１が存在する。そのため、欠陥判定部１５２は、トラックｄのプッシュプルＴＥ信号からサーボエラーを検出する。欠陥判定部１５２はエラーを検出すると、エラーが発生した記録領域を欠陥領域であると判定する。なお、トラックｄに基づくプッシュプルＴＥ信号を再度取得して、より信頼性の高い判定を行ってもよい。
【０１７５】
欠陥判定部１５２によってサーボエラーが検出されると、サーチ部１５１はそれまでのトラックジャンプ間隔である３０μｍ以下の距離、例えば２０μｍだけ光ビームの照射位置を戻すよう、光ピックアップ６１０を制御する。そして欠陥判定部１５２は、その位置のトラックについてサーボエラーの有無を判定する。
【０１７６】
図１７（ｂ）は、２０μｍだけ戻された位置のトラックｅと気泡１１との関係を示す。トラックｃとトラックｄとの間にトラックｅ及びｆが存在している。欠陥判定部１５２は、トラックｄでサーボエラーＤｄを検出すると、トラックｅから改めてサーボエラーの有無を判定する。図１７（ｂ）ではトラックｅ上には気泡１１が存在しているため、欠陥判定部１５２はトラックｅにおいてもサーボエラーＤｅを検出する。この結果、サーボエラーが発生しなかったトラックｃと、トラックｅとの間に気泡１１の始端が存在すると判断される。
【０１７７】
以後、サーチ部１５１はトラックｅからトラックｄに向かう半径方向に１０μｍ単位で光の照射位置を移動させ、欠陥判定部１５２が各トラックにおいてサーボエラーの有無を判定する。この移動距離は、トラックａ及びトラックｂの間、及びトラックｂ及びトラックｃの間の距離（３０μｍ）よりも短いため、気泡１１を精査できる。図１７（ｂ）の例では、欠陥判定部１５２はトラックｅからトラックｐまでに関してサーボエラーを検出する。
【０１７８】
サーチ部１５１が光ビームの照射位置をトラックｑに移動すると、サーボエラーは検出されない。よって気泡１１は少なくともトラックｅからトラックｑまでの間に跨っていることが特定される。なお、サーボエラーが検出されなくなった後は、サーチ部１５１は再び光ビームの照射位置の移動間隔を３０μｍに設定し、光ディスク表面チェック命令とともに指定されたチェック範囲の最後まで各トラックのサーボエラーの有無をチェックすればよい。
【０１７９】
欠陥サイズ測定部１５３は、サーボエラーが検出されたトラックの存在する範囲に基づいて気泡１１のサイズＳを算出する。具体的には、上述の気泡１１の始端からエラーが最後に検出されたトラックｐまでの間でサーチしたトラック数に、サーチしたトラックの間隔（１０μｍ）を乗算して、気泡のサイズＳを求める。このようにして得られた気泡のサイズＳは、トラックｅから、サーボエラーが発生しなかったトラックｑの１つ前の隣接するトラックまでの範囲として計算されている。
【０１８０】
図１９は、図１７（ａ）及び（ｂ）のサーボエラー検出に関する処理を時系列に表示した図である。トラックａから順に３０μｍ離れたトラックごとにサーボエラーの有無をチェックする。トラックｄにおいてサーボエラーが検出されると、トラックｅまで戻り、そのトラックから次は１０μｍ離れたトラックごとにサーボエラーの有無をチェックする。そしてトラックｐでサーボエラーが検出され、トラックｑで検出されなくなると、欠陥サイズ測定部１５３は、サーボエラーが生じたトラックｅとサーボエラーが検出されなくなったトラックｑとの間に気泡１１が存在すると判定する。これにより気泡１１のサイズすなわち欠陥領域のサイズをほぼ特定できる。
【０１８１】
なお、トラックｅは、サーボエラーが発生し、かつ欠陥領域のサーチが開始されたトラックａに最も近いトラックとして特定される。一方、トラックｑは、サーボエラーが検出された後に初めてサーボエラーが検出されなくなったトラックとして特定される。
【０１８２】
気泡１１の始端位置及び範囲が特定されると、図１５に示す範囲情報処理部１４１は、連続記録範囲情報（ＳＲＲＩ）を更新して、気泡１１を１つのＳＲＲとして登録するとともに、そのＳＲＲをクローズする。
【０１８３】
なお、全てのトラックについてサーボエラーの有無をチェックすると気泡領域の測定に時間を要するため、サーボエラー検出前は３０μｍごとにトラックをチェックし、サーボエラー検出後は１０μｍごとにトラックをチェックした。ＢＤのトラックピッチは０．３２μｍであるため、例えば１０μｍごとのチェックは約３０トラック（１０／０．３２）ごとのチェックに対応する。これにより、１トラックずつチェックするよりはすばやく気泡領域サイズの測定を行うことができる。
【０１８４】
上述のようにサーボエラー検出前と検出後とでは、チェックするトラック間の幅を変化させている。以下の説明では、より広い幅（上述の例では３０μｍ）の方を「粗探索サイズ」と呼び、より狭い幅（上述の例では１０μｍ）の方を「精探索サイズ」とも呼ぶ。なお一部分のトラックについてはトラックごとにサーボ欠陥の有無を判定してもよい。例えば、１０μｍごとにトラックをチェックした結果、サーボ欠陥が生じなくなったトラックｑが特定されたときにおいて、そのトラックｑと最後にサーボ欠陥を生じたトラックｐとの間のトラックごとにサーボ欠陥の有無を判定してもよい。これにより、気泡１１の正確なサイズを特定できる。
【０１８５】
次に本発明の主要な部分である基準層で得られた気泡の位置とサイズを他層での気泡欠陥を推定登録する方法について図２０と図２１を参照しながら説明する。
【０１８６】
図３を参照して説明したように、気泡の核を中心に光透過層が盛り上がるため、その盛り上がった部分に入射した光ビームが歪む。光透過層の厚さが僅か１００μｍしかないため、全ての情報層のほぼ同じ位置で、ＴＥ、ＦＥに擬似外乱（擬似オフトラックやデフォーカス成分）が混入する。
【０１８７】
よって多層ディスクについては、各情報層の垂直方向では同じ位置でフォーカスサーボ、トラッキングサーボが追従してトラック飛びが発生しうる。そのため、２層であれば、Ｌ０、Ｌ１、４層であればＬ０〜Ｌ３の全ての層で気泡検出が必要である。
【０１８８】
本発明では、このような気泡に起因する大規模欠陥の特徴を利用して基準層（任意の情報層）で気泡チェックをし、気泡の位置と大きさを求める。次に、光ディスク構造（パラレル、オポジットパス）とＰＳＮの関係から、他の情報層では気泡チェックなしで、個々の情報層における気泡の位置を推定する。
【０１８９】
図２０（ａ）は、気泡１１が基準層である第１情報層（Ｌ０）に接する位置にあった場合において、第１情報層（Ｌ０）にフォーカスした光ビームが気泡を通過したときのＴＥ信号、ＦＥ信号を示した図である。図２０（ｂ）は、手前の第２情報層（Ｌ１）で気泡領域を光ビームが通過したときのＴＥ信号、ＦＥ信号を示した図である。
【０１９０】
２層ディスクの場合も単層ディスクと同様に、光ディスク基板５０と、表面から１００μｍの位置にある第１情報層（Ｌ０）に気泡が混入しても、第２情報層（Ｌ１）との間は僅か２５μｍしかないため、気泡の周囲において盛り上がった部分での光透過層の僅かな歪みに対しての、球面収差が変化量は大きく、その影響は第２情報層（Ｌ１）まで影響する。特にトラッキングエラー（ＴＥ）信号は、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、光ビームスポットが第１情報層（Ｌ０）で気泡を通過した場合も、第２情報層（Ｌ１）で気泡を通過した場合も、同様の擬似外乱が発生する。
【０１９１】
図２１は、光ディスク表面のチェック処理の手順を示す。以下の処理は、主として光ディスクドライブ１０２の表面チェック部１５０に含まれる構成要素によって行われる。ステップＳ１５０において、サーチ部１５１は、上位制御装置１０４から指定されたチェック領域始端位置とチェック領域サイズからチェック領域終端位置を算出し、欠陥情報バッファ１５４に保存する。
【０１９２】
ステップＳ１５１において、サーチ部１５１は、光ビームの照射位置をチェック領域始端位置から粗探索サイズ（３０μｍ）分アドレスが小さくなる位置へ移動する。
【０１９３】
ステップＳ１５２において、サーチ部１５１は、光ビームの照射位置をチェック領域始端位置から粗探索サイズ分アドレスが大きくなる方向へチェック位置を移動する。
【０１９４】
ステップＳ１５３において、サーチ部１５１は、現在位置がチェック領域終端位置を超えたか否かを判定する。チェック領域終端位置を超えていない場合はステップＳ１５４に進んで処理を継続し、越えている場合はステップ１５８に進む。
【０１９５】
ステップＳ１５４において、欠陥判定部１５２はトラック一周またはそれ以上のトラック長にわたってトラッキングエラー（ＴＥ）信号を測定し、ＴＥ信号の乱れ（すなわち欠陥）の有無をチェックする。
【０１９６】
ステップＳ１５５において、欠陥判定部１５２は、ＴＥ信号が乱れたときの検出閾値及び閾値を超えた時間が、予め定められた欠陥条件に合致するか否かを判定する。欠陥条件とは、図１６に示す所定の検出閾値Ｐ、及び、Ｐ以下になるまでの時間Ｑの長さとして規定される。欠陥条件に合致する場合には処理はステップＳ１５６に進み、合致しない場合には処理はステップＳ１５２に戻る。
【０１９７】
ステップＳ１５６において、サーチ部１５１は、光の照射位置を現在位置から粗検索サイズ分アドレスが小さくなる方向へチェック位置を移動する。
【０１９８】
ステップＳ１５７において、欠陥サイズ測定部１５３はその欠陥領域のサイズを測定する。欠陥サイズ測定後、処理はステップＳ１５２に戻る。
【０１９９】
ステップＳ１５３において、チェック領域終端位置を超えていると判定された場合は、ステップＳ１５８に進み、他層の欠陥領域の特定を行う。この処理は、後に図２３を参照して説明する。
【０２００】
なお、閾値は、光ディスクの用途に応じて適宜変更してもよい。データ記録の正確さがより高く要求される用途（例えば金融機関などバックアップやアーカイブ用途）に使用される光ディスクでは、閾値を相対的に低く設定し、ＴＥ信号の乱れが比較的小さな場合でも、「欠陥」と認定するようにすることが好ましい。一方、データ記録の正確さがそれほど高く要求されない用途（例えば一般の放送録画、特に画質のそれほど高くないアナログ放送録画など）に使用される光ディスクでは、閾値を相対的に高く設定し、ＴＥ信号の乱れが比較的大きな場合のみを「欠陥」と認定するようにすることが好ましい。
【０２０１】
次に図２２を参照しながら、欠陥サイズ測定部１５３が欠陥領域のサイズを測定する処理を説明する。図２２は、欠陥領域のサイズ測定処理の手順を示す。
【０２０２】
ステップＳ１６０において、欠陥サイズ測定部１５３は現在位置がチェック領域終端位置に所定サイズ加えた位置を超えたか否かを判定する。「所定サイズ」とは、チェック領域終端位置付近に欠陥領域が存在する場合に、その欠陥領域サイズを正確に算出するために余分に測定するための補正値である。ここでは、正常領域を連続して検出した場合にその領域を正常領域と判断するための閾値（正常領域検出個数３）とする。正常領域チェック領域終端位置に所定サイズ加えた位置を超えていない場合はステップＳ１６１に進んで処理を継続し、超えている場合はステップＳ１６９に進み欠陥領域サイズを確定する。なお、上述の所定サイズは例であり、適宜変更することができる。
【０２０３】
ステップＳ１６１において、欠陥サイズ測定部１５３は精探索サイズ分アドレスが大きくなる方向へチェック位置を移動する。図１０（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、移動方向はＢＤ１の内周から外周に向かう方向である。
【０２０４】
ステップＳ１６２において、欠陥判定部１５２は現在位置が欠陥か否かチェックし、次のステップＳ１６３において、欠陥判定部１５２はＴＥ信号が欠陥条件に合致するか否かを判定する。ステップＳ１６２及びＳ１６３の処理は、それぞれステップＳ１５４及びＳ１５５と同じである。
【０２０５】
欠陥判定部１５２が欠陥条件に合致すると判定した場合には、現在位置が欠陥であることを意味するため、ステップＳ１６４〜Ｓ１６６の欠陥登録処理に進む。一方、欠陥判定部１５２が欠陥条件に合致すると判定しなかった場合には、ステップＳ１６７及びＳ１６８の正常領域判定処理へと移る。
【０２０６】
ステップＳ１６４において、欠陥サイズ測定部１５３は、欠陥サイズ測定を開始してから初めて欠陥を検出したか否かを判定する。初めて欠陥を検出した場合にはステップＳ１６５に進み、２回目以降であればステップＳ１６６に進む。
【０２０７】
ステップＳ１６５において、現在位置の情報を欠陥領域始端位置として欠陥情報バッファ１５４に格納する。チェック領域始端位置を超えていない場合は、ステップＳ１６０に戻り、光の照射位置を次のチェック位置に移動する。
【０２０８】
ステップＳ１６６において、欠陥サイズ測定部１５３は、現在位置の情報を欠陥領域終端位置として欠陥情報バッファ１５４に格納する。これにより、欠陥領域終端位置を示す情報が更新される。その後処理はステップＳ１６０に戻る。ステップＳ１６０からの処理が繰り返されることによって再びステップＳ１６６が実行される。欠陥情報バッファ１５４はワーキングメモリの役割を果たしており、ステップＳ１６６が実行されるたびに、欠陥情報バッファ１５４には新たな欠陥領域終端位置が格納される。
【０２０９】
次に、ステップＳ１６７及びＳ１６８の正常領域判定処理を説明する。ステップＳ１６７以下の処理は、欠陥条件に合致しないときの処理を規定する。この処理は、例えばサーボエラーに基づく欠陥が検出されていた状態において、あるトラックではサーボエラーが検出されなかったとき、そのトラックから欠陥が存在しない正常な領域になったといえるか否かを判定するために設けられている。
【０２１０】
ステップＳ１６７において、欠陥サイズ測定部１５３は、正常領域を連続して検出した個数を算出する。「正常領域を連続して検出した個数」とは、サーボエラーが検出されないトラックを連続して検出した回数を表す。
【０２１１】
ステップＳ１６８において、欠陥サイズ測定部１５３は、正常領域を連続して検出した個数が閾値を超えたか否かを判定する。ここでは、閾値を３とする。これは、３回連続で正常領域を検出した時点で領域が正常であると判断することを意味している。
【０２１２】
正常領域を連続して検出した個数が閾値以上のときは、処理はステップＳ１６９に進む。これは、探索位置が欠陥領域を超えたと判断することを意味する。一方、正常領域を連続して検出した個数が閾値より少ないときは、処理はステップＳ１６０に戻る。これは探索位置が欠陥領域を超えていないと判断することを意味する。
【０２１３】
ステップＳ１６９では、欠陥サイズ測定部１５３は欠陥領域始端位置と欠陥領域終端位置とから欠陥領域のサイズを算出する。ここで、欠陥領域始端位置がチェック領域始端置を超えない（アドレスが小さい）位置の場合は、チェック領域始端位置を欠陥領域始端位置とする。また、欠陥領域終端位置がチェック領域終端位置を超える（アドレスが大きい）位置の場合は、チェック領域終端位置を欠陥領域終端位置として欠陥領域サイズを算出する。そして、ステップＳ１７０では欠陥領域始端位置と欠陥領域サイズとを対応付けたリストを欠陥情報バッファ１５４に格納する。以上の処理により、欠陥領域のサイズが測定される。
【０２１４】
次に図２３を用いて、基準層（Ｌ０）で測定した気泡の位置とサイズに基づき、第２層（Ｌ１）以降の気泡欠陥の位置とサイズを求める方法について説明する。
【０２１５】
ステップＳ１４０１において、基準層Ｌ０の処理を完了後、装填された光ディスクが何層の光ディスクかどうかをＦＥ信号などを用いる光ディスク判別結果を用いて判定する。さらにステップＳ１４０２では、トラッキングの駆動のＤＣ値を検出することでスパイラル方向がわかり、パラレルパスかオポジットパスかを判定する。
【０２１６】
ステップＳ１４０３では、この判定結果に基づいて、パラレルパスは常に内周から加算したＰＳＮで、オポジットパスは１層ごとに外周、内周とスタート位置を切り換えながら加算したＰＳＮで、気泡位置を他の層へと転写するようなイメージでＬＢＡを変換する。例えば片層２５ＧＢ（二層５０ＧＢ）の場合、それぞれのＰＳＮは
Ｌａｙｅｒ０のＰＳＮ  ０２００００ｈ〜１９４Ｅ７Ｅｈ
Ｌａｙｅｒ１のＰＳＮ  ２６Ｂ１８０ｈ〜３ＤＦＦＦＥｈ
となっており、２００００ｈと２６Ｂ１８０ｈ、１９４Ｅ７ｈと３ＤＦＦＦＥの半径位置はほぼ一致（偏心、貼り合わせ誤差の範囲で一致）するため、それぞれの半径位置とＰＳＮは図１３（ｂ）に示すように、線形な関数の関係にある。よって、それぞれ関数ｆ（ｘ）、ｇ（ｘ）とすると、以下の関係が成立する。
Ｌａｙｅｒ０の気泡位置の半径＝ｆ（Ｌａｙｅｒ０の気泡位置のＰＳＮ）
Ｌａｙｅｒ１の気泡位置の半径＝ｇ（Ｌａｙｅｒ１の気泡位置のＰＳＮ）
Ｌａｙｅｒ０の気泡位置の半径≒Ｌａｙｅｒ１の気泡位置の半径
【０２１７】
上記の関係から、以下の関係を容易に算出することができる。
Ｌａｙｅｒ１の気泡位置のＰＳＮ＝ｇ-1（Ｌａｙｅｒ１の気泡位置の半径）
＝ｇ-1（Ｌａｙｅｒ０の気泡位置の半径））
＝ｇ-1（ｆ（Ｌａｙｅｒ０の気泡位置のＰＳＮ））
【０２１８】
ステップＳ１４０４では、気泡位置を算出した層が、最終層かどうか判断する。最終層でない場合、層ごとのＰＳＮの関係を用いて各層の気泡位置を算出して行く。
【０２１９】
その後、ステップＳ１４０５では、所定層数の気泡位置変換が終わった後、通常は基準層（Ｌ０）の欠陥管理領域３０ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａのいずれか１つに他の情報層の気泡欠陥位置を追加登録する。なお基準層（Ｌ０）の管理領域を全て使用して、追加ができなくなった場合は、次層の予備の管理領域を使えばよい。これにより基準層のみで他層に欠陥を特定して事前に追加登録することができる。
【０２２０】
以上のように本実施形態では、新しい光ディスクでは、１回目の記録のために行う起動時に気泡のチェックを行い、気泡欠陥領域が登録される。このため、起動した時点で、また２回目の記録または前回以前に記録されたデータの再生からは起動時に管理領域を読むことで高速に欠陥領域を認識することができる。
【０２２１】
層間ジャンプ範囲制御部１４３（ＤＳＰ４１２）が欠陥情報リストに基づいて欠陥位置と大きさを検知できるので、気泡の影響で外乱の発生している領域での、層間移動を禁止したり、フォーカスが外れたときの再引き込みの領域を気泡領域からずらしたりすることができる。
【０２２２】
この処理について、以下詳細に説明する。
【０２２３】
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、それぞれ、気泡以外のところで層間ジャンプした場合と、気泡のところで層間ジャンプした場合のＦＥ、層間ジャンプのためのフォーカス駆動パルスの波形を示す波形図である。
【０２２４】
気泡のない場合に比べ、気泡のある場合は、その気泡の影響する範囲でジャンピングを行うと、図９（ｂ）に示すように、気泡による収差の影響でフォーカスエラー信号ＦＥが正常に出力されない。このため、フォーカスジャンプの目標とする情報層側のフォーカスエラー信号ＦＥ（Ｓ字）の出力レベルに基づいて出力される減速パルスが適切なタイミングで出力されなくなる。その結果、光ビームのフォーカスは目標層を行き過ぎでしまい、フォーカス制御範囲外に外れてしまう。また、フォーカスジャンプ開始後に所定の時間が経過したときに減速パルスを出力するような方式を採用している場合、いったん目標層でフォーカス引き込み動作を開始できたとしても、気泡の存在によってフォーカスエラー信号ＦＥの振幅が小さくなっているため、フォーカス制御がゲイン不足となってしまう。そのため、フォーカス引き込み後にレンズが振動して、フォーカス制御が外れるなどの問題が発生する。
【０２２５】
前述したように、気泡は、全ての情報層のトラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号に影響し、特に気泡が存在する情報層と、その情報層に隣接する情報層については影響が大きい。本実施形態では、気泡による影響が及ぶ領域を全ての情報層で予め登録することができるので、層間ジャンプ範囲制御部１４３（ＤＳＰ４１２）は、気泡領域で層間移動を禁止して、別な領域で移動すれば安定な層間移動を実現することができる。
【０２２６】
１つの例として、Ｌａｙｅｒ０のセクタＰ１からＬａｙｅｒ１のセクタＱ１へアクセスするために層間移動する場合には、時間軸の位置（タンジェンシャル方向の位置）を移動して気泡１１を回避する方法について説明する。
【０２２７】
気泡欠陥の管理情報より、図２４（ａ）、（ｂ）の点線内をジャンピング禁止期間１０ａとして設定する。この期間の開始位置は層間ジャンプが完了しても気泡欠陥領域に突入しないように、マージンＡをもっている。よってマージンＡを含むジャンピング禁止期間１０ａ内では層間ジャンプすることはなく、アクセス指令がきて、現在のアドレスを確認してジャンピング禁止期間１０ａであれば、所定のセクタ数、あるいはそれに相当する時間待ちを行い、ジャンピング禁止期間１０ａを経過した後、速やかに層間ジャンプを実行する。図２４（ｃ）はトラックを水平に引き延ばして、このアクセスの動きを示した模式図である。最初Ｌａｙｅｒ０の位置Ｐ１にある光ビームは、ジャンピングを行わず気泡１１を通過走査し、位置Ｐ２へ到達する。Ｐ２はジャンピング禁止期間１０ａを経過しているので、速やかにＰ２からＬａｙｅｒ１のＱ２へと移動する。移動後トラッキング制御を実施し、トラックジャンピングなどのショートアクセスやスパイラルにそって位置Ｑ１へ光ビームは移動する。別な例として、Ｌａｙｅｒ０のセクタＰ１からＬａｙｅｒ１のセクタＱ１へアクセスするために層間移動する場合には、半径位置（ラジアル方向の位置）を移動して気泡１１を回避する方法について説明する。
【０２２８】
気泡欠陥の管理情報より、図２５（ａ）、（ｂ）の点線内をジャンピング禁止領域１０ｂとして設定する。このジャンピング禁止領域１０ｂの開始位置は層間ジャンプが完了しても気泡欠陥領域に突入しない。例えば、気泡欠陥の管理情報より、図２５（ａ）に示すように、気泡が存在する半径位置（図中斜線内）をジャンピング禁止領域１０ｂとして設定する。この半径位置内では層間ジャンプを実行しないように設定する。
【０２２９】
このジャンピング禁止領域１０ｂの開始位置は、光ディスクのチャッキング誤差や、光ディスク偏心分によって気泡欠陥領域に突入しないように、マージンＢをもっている。よってマージンＢを含むジャンピング禁止領域１０ｂ内では層間ジャンプすることはなく、アクセス指令がきて、現在のアドレスを確認して光ビームスポットがジャンピング禁止領域１０ｂ内にあれば、光ビームスポットをジャンピング領域１０ｂ外にいったん移動する。（外周に行くか、内周に行くかは、領域外に移動するのに早く移動できる方向に設定することが好ましい。）
【０２３０】
なおマージンＢは、起動時にフォーカスＯＮ状態で多層ディスク１回転のトラッキングエラー信号の０クロス（トラック横断数）より、偏心量を測定し、光ディスクごとに決定すると、ジャンピング禁止領域１０ｂを最適に設定できるので、平均アクセス時間の短縮が可能となる。
【０２３１】
図２５（ｃ）は光ディスクの径方向の、このアクセスの動きを示した模式図である。最初Ｌａｙｅｒ０の位置Ｐ１にある光ビームは、ジャンピングを行わず、同じＬａｙｅｒ０の半径位置Ｐ２に移動し、ジャンピング禁止領域外でＰ２からＬａｙｅｒ１の位置Ｑ２へ移動し、Ｑ２から再びジャンピング禁止領域を跨いで、位置Ｑ１へ到達する。Ｐ２はジャンピング禁止期間を経過しているので、速やかかつ安定にＰ２からＬａｙｅｒ１のＱ２へと移動することができる。
【０２３２】
光ビームスポットが気泡を通過することはない。よって基準層（Ｌ０）から第２層（Ｌ１）移動する場合は、いったん光ビームスポットを気泡のない領域に移動する。続いて、シークで光ビームスポットを気泡の境界へと移動する。
【０２３３】
なお、本実施形態においては気泡領域を欠陥領域とみなしているが、これは気泡が現在最も顕著に大規模な欠陥領域を発生させるためである。気泡以外の他の要因で欠陥領域が発生する場合には、もちろんそのような欠陥領域が存在する光ディスクに対しても、本発明の光ディスク装置は上述の動作を行うことができる。
【０２３４】
本実施形態では、ＢＤでいうＬａｙｅｒ０（対物レンズから見て最も奥の層）を基準層とし、そのＬａｙｅｒ０の気泡の位置と大きさをトラッキングエラー信号から検出して、他層であるＬａｙｅｒ１の気泡領域も特定するように説明したが、これは、単層ディスクの光透過層厚と２層ディスクＬａｙｅｒ０の光透過層厚が１００μｍで共通であるため、光ディスク判別が正確にできなくても、先に単層でも２層でも気泡の検査ができるからである。よって例えば、２層ディスクあるいは４層ディスクの判別が正確にできれば、最も手前のＬａｙｅｒ１あるいはＬａｙｅｒ３で、気泡の位置と大きさをトラッキングエラー信号から検出して、他層であるＬａｙｅｒ０、あるいはＬａｙｅｒ１〜３の気泡領域も特定してもよい。
【０２３５】
なお本実施形態では、トラッキングエラー信号（ＴＥ）を用いて、気泡チェックを行う方法を例にあげて説明したが、光ディスクの工法によってはフォーカスエラー信号（ＦＥ）を用いて、気泡領域を検査することができる。さらに、コリメータレンズ２１０を意図的に動かして球面収差を発生させると、気泡に対する感度をあげることもでき、より正確な検出をすることができる。気泡が混入した領域は、図２、図３に示すように光透過層が厚くなる側になり、さらに気泡の大きさと高さは一定の関係があるので（大きいほど厚みが厚くなる）、逆に気泡の厚みが薄くなる方向にコリメータレンズ２１０を一定量動かすことで容易に感度をあげることができる。
【０２３６】
また球面収差の代わりに対物レンズを動かして、デフォーカスやレンズチルトを意図的に発生させて非点収差やコマ収差を発生させても同様の効果（精度向上）を得ることが確認できている。
【０２３７】
本実施形態によるＢＤレコーダ１００の説明では、光ディスクを１度のみ記録が可能なＢＤ−Ｒであるとしたが、これは例である。光ディスクは書換え可能な光ディスク（いわゆるＢＤ−ＲＥ）であってもよい。
【０２３８】
本実施形態では、欠陥サイズ測定部１５３が、基準層の領域から他の情報層に垂直に投影した領域に欠陥領域があることを示す欠陥情報リストを予め生成した。しかし、例えば、即時録画などで時間的制約があり、気泡検査、欠陥情報リストの生成が起動時にできなかった場合が起こりえる。そのような場合、録画中に検出された気泡欠陥を登録しておき、それを１度目の録画完了処理時に２層目にも反映しておけば良い。そうすることにより、次に、その光ディスクに追記したり、１度目の番組を消去して再使用するとき、録画時間（使用容量）の増加に応じて段階的であるが、効果が得られ、光ディスクを使えば使うほど、本発明による効果が顕著になる。
【０２３９】
（第２の実施形態）
次に、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。本実施形態の光ディスク装置は、出荷する前に光ディスクを検査する光ディスク検査装置である。
【０２４０】
本実施形態の光ディスク検査装置は、図１６に示す光ディスク装置の構成と同一の構成を備えている。ただし、本実施形態では、光ディスクのデータ領域にユーザデータを記録したり、あるいは、光ディスクのデータ領域からユーザデータを再生する機能は必要ない。
【０２４１】
図２６を参照する。
【０２４２】
まず、ステップＳ２６１では、公知の方法により、２つの情報層を備える光ディスクを作製する。具体的には、例えば図６（ａ）から（ｄ）を参照して説明した方法により２層ディスクを作製する。
【０２４３】
次に、ステップＳ２６２において、光ディスク表面チェックを行う。すなわち、実施形態１について説明したように、基準層（典型的には第１情報層）で気泡サーチを行う。
【０２４４】
ステップＳ２６３では、上記のサーチによって検出した気泡の位置及びサイズを含む欠陥識別情報を光ディスクの所定領域に記録する。このとき、検出された気泡の位置及びサイズに基づき、基準層以外の情報層において気泡の影響が及ぶ領域を特定し、その位置及びサイズを光ディスクに記録する。本実施形態の光ディスク検知装置による検査が完了すると、光ディスクがＢＲ−ＲＥの場合、光ディスクの図１４に示す欠陥管理領域３０ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａに気泡の数、各気泡のサイズ及び位置を示す情報が記録される。一方、光ディスクがＢＲ−Ｒである場合は、まず、図１４に示す先頭の一時光ディスク管理領域２１ａに気泡の数、各気泡のサイズ及び位置を示す情報を記録することになる。この情報は、ファイナライズ処理により、一時光ディスク管理領域２１ａから欠陥管理領域３０ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａに書き移され、最終的には欠陥管理領域３０ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａに格納される。
【０２４５】
光ディスクメーカが検査によって得た欠陥管理情報は、図１４に示す第１の欠陥管理領域（ＤＭＡ１）３０ａよりも光ディスク内周側に位置する「ドライブエリア」に格納されることが好ましい。「ドライブエリア」は、図１４に示すリードイン領域４においてＤＭＡ領域よりも光ディスク内周側に位置し、光ディスク装置のメーカごとに区分された領域である。特定のメーカに割り当てられたドライブ領域には、そのメーカが製造した光ディスク装置の動作に必要な情報が適宜記録されることになる。
【０２４６】
本実施形態の光ディスク検査装置は、図２７に示す情報をドライブエリアに記録する。図２７に示す例では、欠陥識別情報の有無、気泡の数、気泡の種別、各気泡のサイズがドライブエリア内に記録される。
【０２４７】
ステップＳ２６４では、上記の情報が記録された光ディスクの出荷が行われる。
【０２４８】
このようにして光ディスクメーカが、出荷前における光ディスクのドライブ領域に、気泡に関する上記の情報を記録しておけば、この光ディスクの上記ドライブ領域から気泡に関する欠陥管理情報を取得することにより、基準層における気泡サーチをスキップすることが可能になる。
【０２４９】
（光ディスクの起動・再生方法）
以下、図２８を参照しながら、気泡に関する欠陥管理情報が既に記録された光ディスクを光ディスク装置にロードしたときの光ディスク装置駆動方法を説明する。
【０２５０】
なお、この光ディスクは、本実施形態で使用する光ディスク装置で気泡サーチを行ったものであるか、否かは問わない。上述のように、光ディスクメーカが出荷前に光ディスクに対して気泡サーチを行い、それによって得た欠陥管理情報を光ディスクに記録してから出荷したものであってよい。本実施形態で使用する光ディスクのドライブエリアには、気泡の数、気泡の位置、気泡のサイズ情報が格納されている。なお、気泡の始点位置及び終点位置の両方が特定されると、気泡のサイズが定まる。また、気泡の始点位置及び気泡のサイズが特定されると、気泡の終点位置が定まる。したがって、気泡の位置・サイズに関して登録すべき情報は、気泡の始点及び終点位置、または、気泡の始点位置及びサイズのいずれであっても良い。
【０２５１】
以下、本実施形態における光ディスク装置駆動方法を説明する。
【０２５２】
まず、光ディスク装置の電源がオンされて、上記欠陥登録がなされた光ディスクが光ディスク装置に装填される。すると、ステップＳ２６５において、光ディスクを回転させるスピンドルモータの回転が開始される（スピンドルＯＮ）。その後、ステップＳ２６６において、フォーカス制御及びトラッキング制御を開始する。こうして、上記欠陥情報が記録されているドライブエリアに光ビームでアクセスすることが可能になる。
【０２５３】
そして、ステップＳ２６７において、アドレスのリードを行い、光ビームのスポットが存在する現在の位置を確定する。ＢＤの場合、アドレスは、トラック溝のウォブリングによってプリピットされている。その後、ステップＳ２６８において、光ディスクの最内周におけるリードイン領域内のドライブエリアにアクセスし、ステップＳ２６９において、気泡に関する欠陥管理情報の有無を確認する。ステップＳ２７０において、気泡に関する欠陥管理情報が光ディスクに記録されている場合（事前登録ありの場合）、ステップＳ２７１に進み、気泡欠陥位置情報を光ディスクから読み出す。そして、ステップＳ２７４において、読み出した欠陥管理情報に基づいて、記録再生のための論理アドレスの変換を行う。
【０２５４】
ステップＳ２７０において、光ディスクに気泡に関する欠陥管理情報が記録されていない場合は、ステップＳ２７２に進み、基準層の気泡サーチ行い、基準層以外の情報層に気泡領域を投影した領域を決定する。ステップＳ２７３において、これらの情報層における当該領域を欠陥領域と推定し、光ディスクのドライブエリアに気泡欠陥情報を登録することになる。
【０２５５】
気泡欠陥情報が予め登録された光ディスクでは、起動時に２、３分かけて気泡など欠陥の初期サーチをする必要がなく、２０ミリ秒程度の時間をかけて欠陥情報をリードすることにより、欠陥領域を確実に避けてデータを記録することが可能となる。したがって、起動時間を短縮し、かつ、記録失敗の可能性を低く抑えることができる。また、ランダムアクセス時、光ビームのフォーカス位置が気泡に突入して、フォーカスが外れることも低減することができる。
【０２５６】
本発明の光ディスク装置や光ディスクは、データを受け取って逐次記録するリアルタイム記録性能の向上に有効である。本発明によれば、気泡によってエラーを起こすことを防止し、安定な録画性能を実現することができる。ＢＤは、ディジタル放送のストリームコンテンツの録画に用いられることが多く、特にＭＰＥＧ→ＴＳ→ＭＰＥＧ２の変換処理や、ＭＰＥＧ４でリアルタイムに再エンコード処理を行うとき、光ディスク装置でのリトライ動作に許される時間が少なくなったときに、本発明の効果は顕著である。
【０２５７】
なお、本発明は、ＢＤ以外の多層ディスク、例えばＨＤ  ＤＶＤにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２５８】
本発明の光ディスク装置によれば、データの記録開始前に欠陥領域をサーチし、その位置及びサイズを特定するため、欠陥領域を確実に避けてデータを記録することが可能となる。その後のデータの記録をスムーズに行うことができるため、記録の失敗の可能性を低く抑えることができる。またランダムアクセス時などで気泡に突入して、フォーカスが外れリトライなどの発生を低減することができる。これは特に、データを受け取って逐次記録するリアルタイム記録性能の向上に有効である。これにより、信頼性が高い光ディスク装置を提供できる。
【０２５９】
また、欠陥領域のサイズを測定した上で欠陥領域にデータが記録されないよう記録領域を管理するため、欠陥領域を過度に避けて本来記録可能な領域を無駄にすることはなくなる。よって光ディスクの記録領域を有効に活用できる。また２層、多層ディスクにおいて、気泡の影響による層間移動の失敗を低減し、安定なアクセス性能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２６０】
【図１】（ａ）は、気泡が存在する光ディスクの模式図であり、（ｂ）は、気泡とトラックとの関係を示す拡大図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、気泡が形成されたＢＤを用いて実際に測定された光ディスク表面（光透過層の表面）の凸部形状を示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、単層、２層、４層ディスクにおける気泡の影響を示す模式断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、いずれも、２層ディスクにおける気泡の影響を示す模式断面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、いずれも、２層ディスクにおける気泡が形成される多様な位置を示す模式断面図である。
【図６】（ａ）から（ｄ）は、２層ディスクの製造方法の実施形態を示す図である。
【図７】（ａ）は、気泡による光ディスク表面の凹凸を示す図であり、（ｂ）は、光ビームが気泡を横切るときに測定されるＴＥ信号及び駆動信号の波形図である。
【図８】アブノーマルトラックジャンプを模式的に示す図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、いずれも、２層ディスクの層間ジャンプの移動を示す模式図と波形図である。
【図１０】（ａ）は多層ディスク１の物理的構成を示す図であり、（ｂ）は多層ディスク１の論理構成を示す図である。
【図１１】２つの情報層を備えた光ディスクの再生原理を示す図である。
【図１２】（ａ）は、ＤＶＤのパラレルパスにおける２層目の情報層の溝パターンを示す図であり、（ｂ）は、ＤＶＤのパラレルパスにおける１層目の情報層の溝パターンを示す図であり、（ｃ）は、ＤＶＤのパラレルパスにおける光ディスクの再生方向を示す図であり、（ｄ）は、ＤＶＤのパラレルパスにおけるセクタ番号の割り付けを示す図である。
【図１３】（ａ）は、ＤＶＤのオポジットパスにおける２層目の情報層の溝パターンを示す図であり、（ｂ）は、ＤＶＤのオポジットパスにおける１層目の情報層の溝パターンを示す図であり、（ｃ）は、ＤＶＤのオポジットパスにおける光ディスクの再生方向を示す図であり、（ｄ）は、ＤＶＤのオポジットパスにおけるセクタ番号の割り付けを示す図である。
【図１４】図１１に示す多層ディスク１の詳細なデータ構造を示す図である。
【図１５】ＢＤレコーダ１００の機能ブロックの構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態による光ディスクドライブ１０２のハードウェア構成の例を示す図である。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態による光ディスク表面チェック処理を説明する概念図である。
【図１８】サーボエラーを含むトラッキングエラーの波形を示す図である。
【図１９】図１７（ａ）及び（ｂ）のサーボエラー検出に関する処理を時系列に表示した図である。
【図２０】（ａ）及び（ｂ）は、いずれも、気泡領域を光ビームが通過したときのＦＥ、ＴＥの波形図である。
【図２１】光ディスク表面のチェック処理の手順を示すフローチャートである。
【図２２】欠陥領域のサイズ測定処理の手順を示すフローチャートである。
【図２３】他層の欠陥特定処理の手順を示すフローチャートである。
【図２４】（ａ）から（ｃ）は、実施形態２の処理、動作を示す模式図である。
【図２５】（ａ）から（ｃ）は、実施形態２の処理、動作を示す模式図である。
【図２６】実施形態２における手順を示すフローチャートである。
【図２７】光ディスクに記録される欠陥管理情報の構成例を示す図である。
【図２８】本発明による光ディスク装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図２９】２層ディスクの気泡が形成された領域から実際に得られたトラッキングエラー信号（ＴＥ）及び再生信号（ＡＳ）の波形の歪みを示す図である。
【符号の説明】
【０２６１】
１００    ＢＤレコーダ
１０２    光ディスクドライブ
１０４    上位制御装置
１０６    命令発行部
１０８    バッファ
１１０    命令処理部
１２０    記録制御部
１３０    再生制御部
１４０    記録範囲制御部
１４１    範囲情報処理部
１４２    制御メモリ
１５０    表面チェック部
１５１    サーチ部
１５２    欠陥判定部
１５３    欠陥サイズ測定部
１５４    欠陥情報バッファ
１６０    データバッファ
１７０    Ｉ／Ｏバス
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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