(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録層を有する多層光ディスクに対して光ビームのフォーカス位置を現在位置する現在層から目的層に移動させる層間ジャンプの指示を受けるステップと、
前記目的層に球面収差補正値を設定した後、層間ジャンプを行うステップと、
前記層間ジャンプの後、前記層間ジャンプによって引込まれた前記目的層と異なる他の記録層を特定するステップと、
を含み、
前記目的層と異なる他の記録層を特定するステップは、
フォーカス制御のみの状態を維持して、ＴＥ振幅が略最大となるように球面収差を学習して得られた球面収差補正値と、予めメモリに格納された各層の球面収差補正値とを比較し、
他の記録層を特定した後は、再度、前記目的層に球面収差補正値を設定した後、層間ジャンプを行うステップを繰り返す、多層光ディスクにおける層間ジャンプ方法。
【請求項２】
前記目的層と異なる他の記録層を特定するステップは、
さらに、トラッキング制御を動作させて、光ビームのフォーカス位置が位置する記録層からアドレスデータが読めるまで、球面収差補正値の設定を各々隣接する層に順次切り換える処理を備えた請求項１に記載の層間ジャンプ方法。
【請求項３】
複数の記録層を有する多層光ディスクに対して記録及び／又は再生動作を行う光ディスク装置であって、
光ビームのフォーカス位置を前記複数の記録層の１つである目的層に移動させる指示を受けるコントローラと、
前記目的層に球面収差補正値を設定させた後、前記光ビームのフォーカス位置の移動を行わせる制御部と、
前記フォーカス位置の移動の後、前記光ビームのフォーカス位置の移動がなされた前記目的層と異なる他の記録層を特定する層判別部と、
各層の球面収差補正値を格納するメモリと、
を有し、
前記制御部は、フォーカス制御のみの状態を維持して、ＴＥ振幅が略最大となるように球面収差を学習して得られた球面収差補正値と、前記メモリに予め格納された各層の球面収差補正値を比較して、他の記録層を特定した後、再度、前記目的層に球面収差補正値を設定し、前記他の記録層から前記目的層に光ビームのフォーカス位置の移動を行う、光ディスク装置。
【請求項４】
前記制御部は、トラッキング制御を動作させて、光ビームのフォーカス位置が位置する記録層からアドレスデータが読めるまで、球面収差補正値の設定を各々隣接する層に順次切り換えるようにした請求項３に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は３層以上に対応した片面積層型の多層光ディスクの層間ジャンプ方法及び記録及び／又は再生動作を行う光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに記録されているデータは、比較的弱い一定の光量の光ビームを回転する光ディスクに照射し、光ディスクによって変調された反射光を検出することによって再生される。再生専用の光ディスクには、光ディスクの製造段階でピットによる情報が予めスパイラル状に記録されている。これに対して、書き換え可能な光ディスクでは、スパイラル状のランドまたはグルーブを有するトラックが形成された基材表面に、光学的にデータの記録／再生が可能な記録材料膜が蒸着等の方法によって堆積されている。書き換え可能な光ディスクにデータを記録する場合は、記録すべきデータに応じて光量を変調した光ビームを光ディスクに照射し、それによって記録材料膜の特性を局所的に変化させることによってデータの書き込みを行う。
【０００３】
データが記録されている情報層および／またはデータが記録され得る層を「情報層」、または、単に「層」と称する。多層光ディスクは、複数の情報層が所定の間隔で積層された光ディスクである。多層光ディスクの光入射側表面から各情報層までの距離（情報層の深さ）は相互に異なる。光ディスクを対物レンズで収束された光ビームで照射するとき、球面収差が発生する。この球面収差は、情報層の深さによって異なり、小さいことが望ましい。従って、目的とする情報層に光ビームを集光するときは、その情報層で球面収差が最小化するように光ビームの集光状態を調整し、球面収差の大きさを補正する必要がある。
【０００４】
多層ディスクにおいては、層間移動のための層間ジャンプ（フォーカスジャンプとも称す）と呼ばれるフォーカスアクチュエータの目標位置の速やかな移動技術は必須である。層間ジャンプ動作を開始した後、誤って目的層ではない情報層にフォーカスを引き込んでしまう場合がある。
【０００５】
特許文献１には、ＢＤの２層ディスクの層間ジャンプ後の層判別方法が開示されている。例えば、Ｌ０層からＬ１層へジャンプさせる場合、球面収差の補正値をコリメートレンズ駆動回路に設定して球面収差の補正を行う。その後、層間ジャンプを実行し、正しくＬ１層にジャンプしたときは、ジャンプ後のＴＥ信号の振幅とジャンプ前の振幅とが略等しいものとなる。これに対し、ジャンプに失敗してＬ０層に合焦したときは、ジャンプ後のＴＥ信号の振幅がジャンプ前の振幅に比して顕著に減少する。この特性を利用して、ジャンプ前のＴＥ振幅と、ジャンプ後のＴＥ振幅を比較することで、目的の層へ到達したかどうかの判定を行っている。
【０００６】
特許文献２には、層間ジャンプの技術ではないが、多層ディスクのフォーカス引き込み時の層判別方法が開示されており、予め目的層でのＴＥ振幅（あるいはＲＦ振幅などの類似信号）を記憶しておき、その記憶していた振幅と、引き込まれた層で計測したＴＥ振幅（あるいはＲＦ振幅などの類似信号）を比較することで、目的の層へ到達したかどうかの判定を行っている。
【０００７】
よって、特許文献１、２の技術を用いれば、多層ディスク（多層ＢＤ）においても、フォーカス引き込みや層間ジャンプによって移動し、引き込まれた層が目的の層であるか否かという判別は可能であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２３０７８１号公報
【特許文献２】特開２００７−０９５２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１、２の技術は、基本的にはＢＤの２層ディスクを対象とした技術であるため、その層判別によって判別して目的層でないと判別された後は、もう一度目的層に向けて層間ジャンプを再試行するか、一旦フォーカスを外して、目的層にフォーカスを引き込み直す処理を行うかのみの復帰処理が前提となる。
【００１０】
よって例えばＬ０、Ｌ１、Ｌ２層を積層した３層ディスクにおいて、Ｌ０層からＬ１層に向け、層間ジャンプによって移動したとき、ＴＥ振幅が所定値あるいは移動前のＬ０層のＴＥ振幅より下がっていれば、Ｌ１層でないということは判別できるが、ｉ）行き過ぎてＬ２層に引き込んだのか、ｉｉ）Ｌ０層に逆走して戻って引き込んだのか、の何れであるかを判定できない。
【００１１】
それゆえ一旦多層ディスクで層間ジャンプを失敗してしまうと、再度目的層へ移動するにも、元の層へ復帰するにも、現在の層から何れの方向に移動してよいか不明である。よって、目的層Ｌ１へ直接移動するのも、再度元のＬ０層に戻ることも非常に難しく、システムが破綻、あるいはその復旧に時間を要するという課題があった。
【００１２】
本発明は上記課題に鑑み、３層以上の多層ディスクにおいて、任意の層で層間ジャンプを失敗しても、目的層以外の層に入ったとしても、速やかに再移動を行うことによって、常に安定かつ高速な層間移動することができる光ディスク装置および多層光ディスクにおける層間ジャンプ方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の層間ジャンプ方法は、複数の記録層を有する多層光ディスクに対して光ビームのフォーカス位置を現在位置する現在層から目的層に移動させる層間ジャンプの指示を受けるステップと、前記目的層に球面収差補正値を設定した後、層間ジャンプを行うステップと、前記層間ジャンプによって引込まれた前記目的層と異なる他の記録層を特定するステップと、前記目的層と異なる他の記録層がどの記録層であるかを特定した後、前記目的層と異なる他の記録層から前記目的層に層間ジャンプを行うステップとを備えている。
【００１４】
ある実施形態において、前記目的層と異なる他の記録層を特定するステップは、前記異なる他の記録層でのＴＥ振幅を増加させる、球面収差学習で得られた球面収差補正値と、予めメモリに格納された各層の球面収差補正値とを比較することで実施する。
【００１５】
ある実施形態において、前記目的層と異なる他の記録層を特定するステップは、前記他の記録層でのフォーカス駆動値と、予めメモリに格納された各層のフォーカス駆動値とを比較することで実施する。
【００１６】
ある実施形態において、前記目的層と異なる他の記録層を特定するステップは、球面収差補正値を再設定した後に、光ビームのフォーカス位置が位置する記録層からアドレスを読むことで実施する。
【００１７】
ある実施形態において、前記目的層と異なる他の記録層を特定するステップは、光ビームのフォーカス位置が位置する記録層からアドレスが読めるまで、球面収差補正値の設定を繰り返す。
【００１８】
ある実施形態において、前記層間ジャンプが正常に実施されたかを判定するステップを有し、層間ジャンプ後のＴＥ振幅が、所定値に満たない場合、前記層間ジャンプが目的層と異なる他の記録層に引込まれたと判定する。
【００１９】
ある実施形態において、前記層間ジャンプが正常に実施されたかを判定するステップを有し、層間ジャンプ後のＴＥ振幅が、所定値を満たすが、その層からアドレスリードができない、またはアドレスリードができるが目的層のアドレスでない場合、他層引込みエラーと判定する。
【００２０】
ある実施形態において、前記目的層と異なる他の記録層から前記目的層に層間ジャンプを行うステップは、前記他の記録層上において前記光ビームのフォーカス位置を光ディスクの半径方向に移動させた後、前記他の記録層から前記目的層に層間ジャンプを行う。
【００２１】
ある実施形態において、同じ半径位置において層間ジャンプが複数回正常に行われなかったとき、その半径位置を含む特定領域を記録媒体内に登録するステップを含む。
【００２２】
ある実施形態において、前記目的層と異なる他の記録層から前記目的層に層間ジャンプを行うステップは、前記他の記録層上において前記光ビームのフォーカス位置を光ディスクの半径方向に移動させた後、前記登録された領域以外の領域で、前記他の記録層から前記目的層に層間ジャンプを行う。
【００２３】
本発明の光ディスク装置は、複数の記録層を有する多層光ディスクに対して記録及び／又は再生動作を行う光ディスク装置であって、光ビームのフォーカス位置を前記複数の記録層の１つである目的層に移動させる指示を受けるコントローラと、前記目的層に球面収差補正値を設定させた後、前記光ビームのフォーカス位置の移動を行わせる制御部と、前記光ビームのフォーカス位置の移動がなされた前記目的層と異なる他の記録層を特定する層判別部とを備え、前記制御部は、前記異なる他の記録層がどの記録層であるかの情報に基づいて、前記他の記録層から前記目的層に光ビームのフォーカス位置の移動を行う。
【００２４】
ある実施形態において、各層の球面収差補正値を格納するメモリを有し、前記判定部は、前記他の記録層に引込まれたと判定された記録層でのＴＥ振幅を増加させる、球面収差学習で得られた球面収差補正値と、前記メモリに格納された各層の球面収差補正値とを比較することで前記他の記録層がどの記録層であるかを特定する。
【００２５】
ある実施形態において、各層のフォーカス駆動値を格納するメモリを有し、前記判定部は、前記他の記録層に引込まれたと判定された記録層でのフォーカス駆動値と、前記メモリに格納された各層のフォーカス駆動値とを比較することで前記他の記録層がどの記録層であるかを特定する。
【００２６】
本発明の多層光ディスクにおけるフォーカス引き込み方法は、複数の記録層を有する多層光ディスクに対して光ビームのフォーカス位置を目的層に移動させるフォーカス引き込みの指示を受けるステップと、前記目的層に球面収差補正値を設定した後、フォーカス引き込みを行うステップと、前記フォーカス引き込みがなされた前記目的層と異なる他の記録層を特定するステップと、前記目的層と異なる他の記録層がどの記録層であるかを特定した後、前記目的層と異なる他の記録層から前記目的層に層間ジャンプを行うステップとを備えている。前記目的層と異なる他の記録層を特定するステップは、前記他の記録層でのＴＥ振幅を増加させる、球面収差学習で得られた球面収差補正値と、予めメモリに格納された各層の球面収差補正値とを比較することで実施する。
【００２７】
ある実施形態において、前記目的層と異なる他の記録層を特定するステップは、前記他の記録層に引込まれたと判定された記録層でのフォーカス駆動値と、予めメモリに格納された各層のフォーカス駆動値とを比較することで実施する。
【００２８】
ある実施形態において、前記目的層と異なる他の記録層を特定するステップは、球面収差補正値を再設定した後に、光ビームのフォーカス位置が位置する記録層からアドレスが読むことで実施する。
【００２９】
ある実施形態において、前記目的層と異なる他の記録層を特定するステップは、光ビームのフォーカス位置が位置する記録層からアドレスが読めるまで、球面収差補正値の設定を繰り返す。
【００３０】
ある実施形態において、前記フォーカス引き込みが正常に実施されたかを判定するステップを有し、フォーカス引き込み後のＴＥ振幅が、所定値に満たない場合、前記層間ジャンプが目的層と異なる他の記録層に引込まれたと判定する。
【００３１】
ある実施形態において、前記フォーカス引き込みが正常に実施されたかを判定するステップを有し、フォーカス引き込み後のＴＥ振幅が、所定値を満たすが、その層からアドレスリードができない、またはアドレスリードができるが目的層のアドレスでない場合、他層引込みエラーと判定する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の層間ジャンプ方法および光ディスク装置によれば、層間ジャンプを実行して誤って目的層以外の記録層で引き込みがなされた場合でも、その記録層が目的層に対して手前側か奥側かを正確に判別して、速やかに目的層に再移動することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態１〜３に係る光ディスク装置のブロック図
【図２】図１の光ピックアップ、サーボ制御回路とその周辺部分の詳細なブロック図
【図３】球面収差補正部１２８の内部構成図
【図４】層間ジャンプ動作を示すフローチャート
【図５】最遠層Ｌ１から最近層Ｌ４まで層間ジャンプ動作をしたときの対物レンズと、光スポットが多層ＢＤディスクの各層を通過したときのＳ字信号を表した模式図
【図６】エラー検出と復帰方法を説明するためのＳ字信号を表した第１の模式図
【図７】エラー検出と復帰方法を説明するためのＳ字信号を表した第２の模式図
【図８】エラー検出と復帰方法を説明するためのＳ字信号を表した第３の模式図
【図９】実施形態１におけるエラー検出と復帰の動作を示すフローチャート
【図１０】実施形態１のエラー検出と復帰方法を説明するためのＴＥ信号を表した模式図
【図１１】３層、４層ディスクにおける情報層深さと球面収差の関係を表した図
【図１２】実施形態２に係る光ディスク装置のブロック図
【図１３】実施形態２におけるエラー検出と復帰の動作を示すフローチャート
【図１４】実施形態２のエラー検出と復帰方法を説明するためのフォーカス駆動信号を表した模式図
【図１５】実施形態３における復帰の動作を示すフローチャート
【図１６】より効果的に層間ジャンプを実施する時の駆動波形図
【図１７】目標とする層にフォーカス引き込みを行う実施形態の動作を示すフローチャート
【図１８】（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、従来技術において、データの記録または再生中にフォーカスジャンプを行う動作例を示す図
【図１９】光ディスクの内部に含まれる気泡３０および欠陥４０の位置とフォーカスジャンプとの位置関係の例を示す図
【図２０】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態において、データの記録または再生中にフォーカスジャンプを行う動作例を示す図
【図２１】本発明の実施形態において４層ＲＯＭからのデータ再生中にフォーカスジャンプを行う動作の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
（各実施形態に共通の光ディスク装置の構成）
実施形態１〜３に共通に使用される、多層光ディスク対応の記録及び／又は再生動作を実施する光ディスク装置について説明する。
【００３５】
図１は本実施形態に係る光ディスク装置のブロック図を示す。実施形態１〜３でサポートする多層光ディスクは、単層、２層及び３層以上の多層ＢＤディスクおよびＣＤ、ＤＶＤディスクであるが、説明をわかりやすくするため、４層ＢＤディスクを例にとり説明する。後に説明する図５などにその４層ＢＤの断面の概略図を示す。
【００３６】
本光ディスク装置は、多層光ディスクに対して光ビームのフォーカス位置を複数の記録層の１つである目的層に移動させる指示を受けるコントローラ１１１と、目的層に球面収差補正値を設定させた後、光ビームのフォーカス位置の移動（ここでフォーカス位置の移動には、層間ジャンプとフォーカス引込みの両方の動作を含むことに注意のこと）を行わせる制御部（ＣＰＵ）１４６と、前記フォーカス位置の移動の後、光ビームのフォーカス位置の移動がなされた目的層と異なる他の記録層を特定する層判別部（ＣＰＵ）１４６と備え、制御部１０６は、前記異なる他の記録層がどの記録層であるかの情報に基づいて、他の記録層から目的層に光ビームのフォーカス位置の移動を行うものである。
【００３７】
本光ディスク装置は、光ビームを光ディスク１００上に集束させる光学系、光ディスク１００からの反射光を検出する光検出器、および光源としてレーザダイオードを有する光ピックアップ１０３と、光ピックアップ１０３の動作を制御するサーボ制御回路１０６と、光ピックアップ１０３で検出した光ディスク１００上の情報信号を再生する再生回路１１０と、記録する情報に基づいて所定の変調方式でレーザダイオードをレーザ駆動回路１０７によってパルス状に発光させることにより、前記情報を光ディスク１００に書き込む記録回路１２３とを備えている。
【００３８】
光ピックアップ１０３は、光ディスクモータ１０１上に装填された光ディスク１００に対し、集束されたレーザ光を照射する。ＲＦサーボアンプ１０４は、光ディスク１００から反射された光に基づいて電気信号を生成する。サーボ制御回路１０６は、モータ駆動回路１０２及び光ピックアップ１０３を制御することにより、光ディスクモータ１０１に装填された光ディスク１００にフォーカスおよびトラッキング制御を実施する。また、サーボ制御回路１０６は、光ディスク１００に対して光源およびレンズを用いて光ビームを照射することによって光ディスク１００がＢＤディスクであるかのディスク判別、単層もしくは２層か、あるいは２層より多い３層以上の情報記録層をもつ多層判別を行う機能を有する。
【００３９】
再生回路１１０は、ＲＦサーボアンプ１０４から出力された電気信号を波形等価回路などでイコライジングしてアナログ再生信号を生成する。生成された再生信号はデジタル化された後、ＰＬＬによってリードクロック（基準クロック）と同期し、データ抽出がなされる。その後、所定の復調、エラー訂正をなされた後、システムコントローラ１１１およびサーボ制御回路１０６に入力される。システムコントローラ１１１は、Ｉ／Ｆ回路１１２を介してホスト１１３へと転送される。
【００４０】
記録回路１２３は、ヘッダやエラー訂正のための冗長ビットなどが付加されて、所定の変調パターン（変調方式）に変調した後、レーザ駆動回路１０７によって、ホスト１１３からＩ／Ｆ回路１１２を介して送られてくる情報を光ディスク１００に記録するため、光ピックアップ１０３の中のレーザダイオードをパルス状に発光させる。光ディスク１００に入射するレーザ光の強度変調に応じて、光ディスク１００の記録材料（たとえば有機材料や相変化材料）の反射率を変えることで、「１」または「０」の情報の記録を行う。
【００４１】
図２は、図１の光ピックアップ、サーボ制御回路とその周辺部分をより詳細に記載したブロック図である。図２は本実施形態の多層ディスクの層間ジャンプ動作に主に関わるブロック図である。図２を用いてさらに説明する。
【００４２】
まず光ピックアップの構成を説明する。図示されている光ピックアップ１０３は、光源１２２と、カップリングレンズ１２４と、偏光ビームスプリッタ１２６と、球面収差補正装置１２８、対物レンズ１３０と、アクチュエータ１３１，１３２と、集光レンズ１３４と、光検出器１３６とを有している。
【００４３】
光源１２２は、光ビームを放射する半導体レーザダイオードから構成される。簡単のため、図２には単一の光源１２２が示されているが、実際の光源は、異なる波長の光ビームを放射する例えば３つの半導体レーザから構成される。具体的には、１つの光ピックアップがＣＤ、ＤＶＤ、およびＢＤ用に異なる波長の光ビームを放射する複数の半導体レーザを備えるが、図２では、簡単のため、１つの光源１２２として記載している。
【００４４】
カップリングレンズ１２４は、光源１２２から放射された光ビームを平行光にする。偏光ビームスプリッタ１２６は、カップリングレンズ１２４からの平行光を反射する。光ディスクの種類に応じて光源１２２における半導体レーザの位置や、放射される光ビームの波長が異なるため、光ディスク１００の種類に応じて最適な光学系の構成は異なる。このため、実際の光ピックアップ１０３の構成は、図示されているものに比べて複雑である。
【００４５】
対物レンズ１３０は、偏光ビームスプリッタ１２６で反射された光ビームを集束する。対物レンズ１３０の位置は、アクチュエータ１３１，１３２がそれぞれＴＥ信号およびＦＥ信号に基づいて所定の位置に制御する。光ディスク１００の情報記録層からデータを読み出し、あるいは情報記録層にデータを書き込むとき、対物レンズ１３０によって集束された光ビームの焦点は、情報記録層上に位置し、情報記録層上に光ビームのスポットが形成される。図２には、１つの対物レンズ１３０が記載されているが、現実には複数の対物レンズ１３０が備えられており、光ディスク１００の種類に応じて異なる対物レンズ１３０が用いられることになる。データの記録／再生時は、光ビームの焦点が情報記録層における所望のトラックを追従するようにフォーカスサーボおよびトラッキングサーボが動作し、対物レンズ１３０の位置が高精度に制御される。
【００４６】
本実施形態は、光ディスク１００が特に青紫色のレーザダイオード１２２と高ＮＡの対物レンズ１３０で記録再生を行う光ディスク装置であるので、説明をわかりやすくするため、光ピックアップは図２に示すような簡易な構成で記載している。
【００４７】
ＢＤディスク１００が装填された後、多層の任意の層のデータの記録／再生動作を行なうために、対物レンズ１３０をアクチュエータ１３２の働きにより光軸方向に沿って層間を移動させる（この動作を層間ジャンプと称す）。
【００４８】
球面収差補正素子１２８は、例えば図３のような光軸方向に位置を変化させることのできる収差補正用レンズ２２８を備え、収差補正用レンズ２２８の位置を調節することにより、球面収差の状態（補正量）を変化させることができる（ビームエキスパンダ方式）構成を備えている。球面収差補正部１２８の構成は、このようなビームエキスパンダ方式の構成を備えている必要は無く、液晶素子やヒンジなどによって収差を補正する構成を備えていても良い。
【００４９】
ＢＤディスク１００の情報記録層で反射された光ビームは、対物レンズ１３０、球面収
差補正部１２８、および偏光ビームスプリッタ１２６を通過し、集光レンズ１３４に入射する。集光レンズ１３４は、対物レンズ１３０および偏光ビームスプリッタ１２６を通過してきた、光ディスク１００からの反射光を光検出器１３６上に集束させる。光検出器１３６は、集光レンズ１３４を通過した光を受け、その光信号を各種の電気信号（電流信号）に変換する。光検出器１３６は、例えば４分割の受光領域を有している。
【００５０】
図２のサーボ制御回路１０６は、フォーカス制御部１４０、トラッキング制御部１４１、球面収差制御部１４２を備えており、これらを介してＣＰＵ１４６が光ピックアップ１３０の各種動作を制御する。
【００５１】
またＲＦ／サーボアンプ１０４は、ＦＥ信号生成部１５０とＴＥ信号生成部１５１及びＲＦ信号生成部を備えている。
【００５２】
さらにサーボ制御回路１０６は、ＦＥ信号生成部１５０の信号からＳ字を検出するＳ字検出部１６０と、ＴＥ信号生成部１５１からの信号からＴＥ振幅を検出する振幅検出部１６１およびメモリ１０９を備えている。メモリ１０９は、上述する実施形態１，２において使用される。実施形態１ではメモリ１０９は光ディスクの各層に対応する球面収差補正値を格納し、実施形態２ではメモリ１０９は光ディスクの各層に対応するフォーカス駆動値を格納する。
【００５３】
ＣＰＵ１４６は、各種の動作を行う部材であり、層間ジャンプを行わせる層間ジャンプ制御部、層間ジャンプが正常に実施されたかを判定する判定部と、層間ジャンプが目的層と異なる他の記録層に引込まれたと判定された場合、目的層と異なる他の記録層がどの記録層であるかを特定する層判別部の各種役割を果す。
【００５４】
フォーカス制御部１４０は、ＣＰＵ１４６の指示に従ってアクチュエータ１３２を駆動し、対物レンズ１３０を光軸方向に沿って任意の位置に移動し、光ビームの収束状態を制御する。
【００５５】
トラッキング制御部１４１は、ＣＰＵ１４６の指示に従ってアクチュエータ１３１を駆動し、対物レンズ１３０を光ディスクの半径方向に沿って任意の位置に移動し、光ビームが正しくトラックを走査するように制御する。
【００５６】
球面収差制御部１４２は、ＣＰＵ１４６の指示に従って球面収差補正部１２８を所定の設定状態に制御する。具体的には、図３に示すステッピングモータ８が球面収差制御部１４２からの制御信号に基づいて動作し、例えば２層ディスクの場合には、収差補正レンズ２２８を１層目、２層目の情報層深さに対応した所定の位置に移動させる。収差補正レンズ２２８の位置（光軸方向の位置）を変えることにより、光ビームの球面収差状態を調節することができる。これは３層から２０層まで全て同じような動作、機能を有するものである。こうして目的とする情報層で球面収差を最小化することが可能になる。このように、目的とする情報層で球面収差を最小化するように球面収差を制御することを、「目的層に対応した球面収差値を設定する」または「目的層に対応した球面収差補正値」を設定すると称する場合がある。
【００５７】
ＦＥ信号生成部１５０は、光検出部１３６に含まれる複数の受光領域から出力される電気信号に基づいてＦＥ信号を生成する。ＦＥ信号の生成法は、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。また、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。ＦＥ信号生成部１５０から出力されるＦＥ信号は、ＣＰＵ１４６からの指令で所定の検出閾値が設定されるＳ字検出部１６０に入力される。
【００５８】
Ｓ字検出部１６０は、層間ジャンプによって対物レンズ１３０が光軸方向に移動している間におけるＦＥ信号が所定の閾値を越えたかどうかでＳ字の検出を行う。
【００５９】
本実施形態では、サポートする多層ディスクのうち、目的層の深さ（光ディスクの光入射側表面から目的層までの距離）に対応した球面収差値を設定した後、トラッキング制御、フォーカス制御をＯＦＦして、アクチュエータ１３２に加速パルスを印加して、目的の層に向けて対物レンズ１３０を駆動した後、前記Ｓ字検出部１６０によって目的層に接近したことを検出し、減速パルスを出力して、十分に移動速度を低下させて目的層に到達したときにフォーカス制御をＯＮするので、安定に移動することができる。
【００６０】
図４に層間ジャンプの動作を示すフローチャートを、図５にその時のＦＥ信号、フォーカス駆動信号に印加する加速パルス、減速パルスの波形を示す。
【００６１】
図４に示すステップＳＴ１では、最初にフォーカス位置が最遠層（Ｌ０層）にフォーカスして待機状態である場合に、ホスト１１３からのシークコマンドを受ける。そして、その目的アドレスが最近層（Ｌ３層）のトラックアドレスの場合に、Ｌ０層からＬ３層への移動という条件からブレーキを出す層（ブレーキ層）を層間ジャンプ先の層（Ｌ３層）の手前のＬ２層とする。すなわち、減速パルスＰ２を出すタイミングをＬ２層の手前から検出されるＳ字信号に決定する。
【００６２】
その後、ステップＳＴ２では、球面収差制御部１４２に指令し、補正値を層間ジャンプ先のＬ３層の深さ（光ディスクの光入射側表面からＬ３層までの距離）に合致するように図３の収差補正レンズ２２８を駆動する。言い換えると、目的層に対応する球面収差補正値を設定する。
【００６３】
図５には、Ｌ０〜Ｌ３層から得られるＦＥ信号（Ｓ字信号）が模式的に示されている。この例では、目的層のＬ３層で球面収差が最も小さくなるように（理想的にはゼロになるように）球面収差補正が行われた状態でフォーカス位置を移動させている。このため、対物レンズが光軸方向に移動することに伴って光ビームのフォーカス位置が層間ジャンプ先のＬ３層に近づくほど、情報層通過時のＳ字信号はだんだん大きくなり、Ｌ３層で得られるＳ字信号の振幅が最も大きくなっている。
【００６４】
球面収差補正レンズ２２８の駆動完了後、ステップＳＴ３では、まずＳ字信号の検出レベルを下げ（０に近づける）る。これにより、球面収差補正の合致していない情報層からのＳ字信号でも確実に検出し、その情報層の数をカウントできるＳ字カウントモードＭ１（Ｓ字信号粗検出モードＭ１とも称す）に設定する。その後、トラッキングをオフして、フォーカスアクチュエータ１３２に加速パルスＰ１を印加する（ステップＳＴ３，ステップＳＴ４）。加速パルスＰ１が印加されたフォーカスアクチュエータ１３２は、対物レンズ１３０を光軸方向に加速駆動する。こうして、フォーカス位置は層間ジャンプ先に向けて情報層を横切る方向に移動する。
【００６５】
ステップＳＴ５では、Ｌ１層、Ｌ２層を通過する毎にＳ字信号が出力されるので、そのカウントにより、移動している間の現在のフォーカス位置が把握できる。ステップＳＴ６では、Ｓ字信号のカウント値に基づいて、ブレーキ層（Ｌ２層）の１層手前の層であるＬ１層を通過した時点（ステップＳＴ５）で、減速パルスＰ２を出力するため、Ｌ２層でのＳ字信号の検出をＳ字信号詳細検出モードＭ２で行う。
【００６６】
ステップＳＴ７では、Ｓ字信号レベルの判定を行う。ブレーキの出力タイミングであるＬ２層の手前がＳ字信号の片側によって検出できたとき、ステップＳＴ８では、それまでの所要時間に応じた減速パルスＰ２の波高値を決定して出力する。ブレーキの出力を終了するタイミングは、さらにＳ字信号をカウントして、層間ジャンプ先の層に到達したときである。
【００６７】
ステップＳＴ９では、層間ジャンプ先の層に到達したと判定された場合、ステップＳＴ１０では、具体的にはＬ３層の手前片側のＳ字信号が検出できたときにブレーキの出力を完了する。そして、その後速やかにフォーカス制御をＯＮする。フォーカス位置の移動は、十分に減速されているため、目的層におけるフォーカス引き込みを極めて安定して実現できる。
【００６８】
ここで、３層以上の多層ディスクにおいては、２層ディスクではあり得なかった層間ジャンプ時でのエラーが発生する。２層ディスクのエラーモードとしては、目的層に到達できなかった場合は、完全にフォーカス制御が外れているか、もしくは元の層に戻ってしまうかの２種類であった。よってフォーカス制御が外れた場合は、ＴＥ信号やＲＦ信号が全くでないので、従来技術のように情報層深さの差で発生する球面収差分のＴＥ振幅低下を利用して、成功して目的層に到達したか、失敗して元の層に戻ったかを判別できていた。
【００６９】
３層以上の多層ディスクになると、元の層に戻ってしまうエラーモードの他に層間ジャンプの途中の層でフォーカス制御を引き込んでしまう、あるいは目的層を行き過ぎて別の層でフォーカス制御を引き込んでしまうというエラーモードが新たに発生するため、従来技術でＴＥやＲＦの振幅比較で目的層に到達できていないことは判定できても、それがどこの層で、次にどちらの方向に再ジャンプすればよいかがわからない。
【００７０】
よって次にこの課題を解決する本発明の多層層間ジャンプにおけるエラーの検出と復帰方法とそれを実現する構成について、各実施形態１〜３に沿って説明する。
【００７１】
本発明の層間ジャンプの復帰方法は、複数の記録層を有する多層光ディスクに対して光ビームのフォーカス位置を現在位置する現在層から目的層に移動させる層間ジャンプの指示を受けるステップと、前記層間ジャンプの目的層に球面収差補正値を設定した後、層間ジャンプを行うステップと、前記層間ジャンプが正常に実施されたかを判定するステップと、前記層間ジャンプが目的層と異なる他の記録層に引込まれたと判定された場合、前記目的層と異なる他の記録層がどの記録層であるかを特定するステップと、前記目的層と異なる他の記録層がどの記録層であるかを特定した後、前記目的層と異なる他の記録層から前記目的層に層間ジャンプを行うステップとを備えた、層間ジャンプの復帰方法である。
【００７２】
上記目的層と異なる他の記録層がどの記録層であるかを特定するステップは、以下の１）〜３）の方法が使用できる。この１）〜３）の方法が以下の各実施形態１〜３において説明される。
１）前記他の記録層に引込まれたと判定された記録層でのＴＥ振幅を増加させる、球面収差学習で得られた球面収差補正値と、予めメモリに格納された各層の球面収差補正値とを比較する、
２）前記他の記録層に引込まれたと判定された記録層でのフォーカス駆動値と、予めメモリに格納された各層のフォーカス駆動値とを比較することで実施する、
３）球面収差補正値を再設定した後に、光ビームのフォーカス位置が位置する記録層からアドレスが読むことで実施する。この際、光ビームのフォーカス位置が位置する記録層からアドレスが読めるまで、球面収差補正値の設定を繰り返すことが望ましい。
【００７３】
（実施形態１）
（層間ジャンプエラーの検出・球面収差補正値による復帰）
図６〜図８は、４層ＢＤディスクを例にとり、最遠層Ｌ０から隣接のＬ１層をまたぎ、目的層となるＬ２層まで層間ジャンプ動作をしたときの対物レンズと、光スポットが多層ＢＤディスクの各層を通過したときのＳ字信号を表した模式図である。
【００７４】
図６は正常に目的層Ｌ２に到達した場合、図７は目的層に届かず、手前のＬ１層にフォーカスを引き込んだ場合、図８は目的層Ｌ２を行き過ぎて、その奥のＬ３層にフォーカスを引き込んだ場合を示す。
【００７５】
図９は層間ジャンプエラー検出とその復帰動作のフローチャートを示す。また図１０は、４層ＢＤにおいてＬ３層の情報層深さに球面収差を合わせた場合における各層での球面収差によるＴＥ信号振幅を示し、図１１には３層、４層ＢＤの各層の深さ(光ディスクの光入射側表面から情報層までの距離)と、３層ではＬ１、４層ではＬ２に合わせたときに発生する球面収差の量を示したものである。
【００７６】
図１０において、例えば４層ディスクでは、Ｌ２層でＴＥ振幅が最大となっており、この振幅を起動時の球面収差の補正値を決定する学習時に記憶しておき、その記憶していた値と比較することで、目的層のＬ２層に到達できたかどうかを判別できる。また目的層以外の層に引き込んで、トラッキング制御をＯＮしても球面収差が５μｍ以上もあるのでアドレスを読むことができないので、それによって目的層のＬ２層に到達できたかどうかを判別することもできる。このように実施形態１は、層間ジャンプ後に目的層に到達できなかったことを球面収差の誤差を利用して判別するものである。
【００７７】
以下に図９のフローに沿って層間ジャンプエラー検出とその復帰動作を詳細に説明する。
【００７８】
システムコントローラ１１１が、多層光ディスク１００に対して光ビームのフォーカス位置が現在位置する現在層から目的層に移動させる層間ジャンプの指示を受けると、まずステップＳＴ９１では、目的層の球面収差をセットし、トラッキング制御をＯＦＦ（ステップＳＴ９２）した後、ステップＳＴ９３では上述の図４を用いて説明した層間ジャンプを実施する。
【００７９】
ステップＳＴ９４では、振幅検出部１６１で層間ジャンプ後のＴＥ信号の振幅を測定し、ＴＥ信号の出力の有無およびＴＥ振幅と所定値Ｍとの大小関係を調べる。層間ジャンプでフォーカス制御が完全に外れてしまうとＴＥ信号は全く出力されないので、ＴＥ信号は全く出力されない場合は、フォーカス制御が外れていると判定し、フォーカス外れエラー（ステップＳＴ９５）として後述するステップに進む。
【００８０】
またステップＳＴ９４においてＴＥ振幅が所定値Ｍより振幅が低下していると判別した場合は、フォーカス制御が外れていないが、図７に示すように光ビームは途中のＬ１層にフォーカスを誤って引き込んでいる、もしくは図８に示すように行き過ぎたＬ３層でフォーカス制御を誤って引き込んでしまったかである。所定値Ｍは、起動時に球面収差の調整をしたときにＴＥ振幅を測定して記憶した値でもよいし、規格値や工程のデータから決定した固定値でもよい。ＴＥ振幅がＭより小さい場合は、ＣＰＵ（判定部）１４６は、目的層以外の他層に引き込んでいると判定し、他層引き込みエラー（ステップＳＴ１００）として後述するステップに進む。
【００８１】
またステップＳＴ９４において、ＣＰＵ（判定部）１４６が、ＴＥ振幅が所定値Ｍより振幅が低下していないと判別した場合は、目的層に到達している可能性が高いので、トラッキング制御をＯＮ（ステップＳＴ９６）して、その層のアドレスを取得する（ステップＳＴ９７）。ステップＳＴ９８においてアドレス情報が読め、目的層のアドレス（ステップＳＴ９９）であれば、層間ジャンプは成功しているので、処理を正常に終了する。
【００８２】
ステップＳＴ９８においてアドレス情報が読めなければ、目的層以外の他層に引き込んでいると判別して、ＴＥ振幅が低下している場合と同様に他層引き込みエラー（ステップＳＴ１００）として後述するステップに進む。
【００８３】
次に他層引き込みエラーの場合から復帰する動作を説明する。
【００８４】
まずステップＳＴ１０１では、ＴＥ振幅が低下した場合はトラッキングＯＦＦのまま、アドレスが読めてなかった場合は、トラッキングＯＦＦ状態に戻し、その層でＴＥ振幅が最大になるように球面収差の学習を行う。
【００８５】
ここで、各層でＴＥ振幅を最大になる球面収差の調整値は図２に示すメモリ１０９に起動時に記憶しておくことが望ましい。球面収差はＢＤなどの高密度の光ディスクにおいては、各層で安定にトラッキング制御をかけて、かつ、記録再生を行うために必要な起動プロセス（起動学習）であるので、特別な処理を追加することなく、球面収差学習の処理の一貫で記憶しておけばよい。
【００８６】
次にステップＳＴ１０２では、ＣＰＵ（層判別部）１４６はＴＥ振幅が最大となる球面収差値を用いて層判別を行う。例えば４層のＬ２層で球面収差を合わせた場合は、隣接のＬ１、Ｌ３では図１０に示すように情報層深さの差に相当した顕著な球面収差が発生する。よってＣＰＵ（層判別部）１４６がその再調整された球面収差値とメモリに格納された各層の球面収差値を比較すれば、光ビームが現在どの層にいるか、つまり、目的層と異なる他の記録層（現在層）がどの記録層であるかが容易に判別できる（ステップＳＴ１０３）。
【００８７】
次に、上記球面収差の再調整によって、現在の層が手前のＬ１層である場合には、ステップＳＴ９１において目的層Ｌ２の球面収差を再設定して＋１層分の層間ジャンプを行う（ステップＳＴ９３）。また現在の層が行き過ぎたＬ３層の場合は、ステップＳＴ９１において目的層Ｌ２の球面収差を再設定して、―１層分の層間ジャンプを行う（ステップＳＴ９３）。
【００８８】
またフォーカス外れエラーの場合は、ステップＳＴ１０４においてフォーカス制御をＯＦＦして、対物レンズを所定位置に戻し、ステップＳＴ１０５において最遠層のＬ０層に球面収差を合わせて、レンズを離間してディスクに接近させていき（ステップＳＴ１０６）、ステップＳＴ１０７においてＬ０層にフォーカスの引き込みをかける。その後、再度目的層のＬ２層に向けて層間ジャンプをリトライする。
【００８９】
以上にように、４層ディスクにおけるどのようなパターンの層間ジャンプにおいても、万が一、他層に引き込んでしまっても、速やかにそれを検出して復帰することができる。
【００９０】
また本実施形態は、情報層深さの違いで発生する引き込んだ層の球面収差でエラー検出を行う。従って、予め規格書で情報層深さが規定されているか、あるいは起動時に球面収差を各層で調整すれば対応可能であるので、４層ディスクに限らず３層以上の多層ディスクで同様に有効である。
【００９１】
多層ＢＤプレーヤなどでは、ＴＥ振幅の代わりにＲＦ振幅が所定値以下であれば、目的層に到達できなかったことを判定するように構成してよい。
【００９２】
（実施形態２）
（層間ジャンプエラーの検出・駆動値による復帰）
本実施形態においても、４層ディスクでＬ０からＬ２に層間ジャンプで移動する場合を例にとって説明する。実施形態２は実施形態１と同様に図１に示す光ディスク装置の構成を使用し、図２の構成を図１２に示す構成に変更している。つまり、ＣＰＵ１４６における層間ジャンプ制御の処理を変えている。
【００９３】
図１３は実施形態２におけるエラー検出と復帰の動作を示すフローチャートである。
【００９４】
本実施形態は、図１３のフローチャートに示すように層間ジャンプ後に目的層に到達できなかったことをフォーカス制御の駆動値の差を利用して判別するものである。
【００９５】
ここで、各層でフォーカスを引き込んだときのフォーカス駆動信号の関係を図１４に示す。図１４中のＶｄ０は、Ｌ０層にフォーカスを引き込んでいる場合の駆動電圧、Ｖｄ１は、Ｌ１層にフォーカスを引き込んでいる場合の駆動電圧、Ｖｄ２は、Ｌ２層にフォーカスを引き込んでいる場合の駆動電圧、Ｖｄ３は、Ｌ３層にフォーカスを引き込んでいる場合のフォーカス駆動電圧である。
【００９６】
このようにそれぞれの記録層で微少ではあるが、対物レンズの高さ位置が変わるため、フォーカス駆動信号のＤＣ成分が変動する。例えば、凡そピックアップのフォーカスのＤＣ感度は、５〜１０ｍｍ／Ａで、コイル抵抗が６〜３０Ωであるので、例えば５ｍｍ／Ａ、６Ωのときに、Ｌ２のＶｄ２を基準（０）にしたときに、Ｌ０の駆動値Ｖｄ０、Ｌ１の駆動値Ｖｄ１、Ｌ３の駆動値Ｖｄ３は、図１１における高さ位置の差により、それぞれ  Ｖｄ０＝Ｉｄ０×Ｒｃ＝０．０３５／５×６Ω＝０，０４２Ｖ＝４２ｍＶ
Ｖｄ１＝Ｉｄ１×Ｒｃ＝０．０１７／５×６Ω＝０，０２０４Ｖ＝２０ｍＶ（Ｖｄ２＝０）
Ｖｄ３＝Ｉｄ３×Ｒｃ＝０．０１０５／５×６Ω＝０，０１２６Ｖ＝１３ｍＶ
となり、ＡＤ変換してデジタル信号で検出可能な大きさである。
【００９７】
ここで、ディスクが装填され起動した時に、この各層のフォーカス駆動信号を、サーボ制御回路１０６に帰還させ、駆動検出部１２０１、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１２０２を介してＤＣ値を抽出し、その値をＣＰＵ１４６に入力し、メモリ１０９に予め記憶しておく。そして、層間ジャンプ後にも同様の信号パスでフォーカス駆動値を検出し、その値と起動時に記憶しておいた値を比較することによって、目標層のＬ２に到達したか、誤って光ビームは途中のＬ１層、もしくは行き過ぎたＬ３層でフォーカス制御を引き込んでしまったか、それともフォーカス制御が外れてしまったかを速やかに判別することが可能である。
【００９８】
次に図１３を用いて本実施形態におけるエラー検出と復帰の動作を示す。
【００９９】
本実施形態では、実施形態１の図９の説明と同様、層間ジャンプを実行して、誤って目的層以外に引き込んだことを直接速やかにエラーとして検出することができる。
【０１００】
つまり、ＣＰＵ（判定部）１４６による他層引込エラー検出後においても、ステップＳＴ１１０において上述したようにＣＰＵ（層判別部）１４６は層間ジャンプ後にフォーカス駆動値を検出し、その値と起動時にメモリ１０９に記憶しておいたフォーカス駆動値とを比較する。ステップＳＴ１１１ではステップＳＴ１１０における結果に基づいて誤って引き込みを行った記録層がどこの記録層であるかを確定する。現在の層が手前の層Ｌ１である場合には、目的層Ｌ２の球面収差を設定した状態で＋１層分の層間ジャンプを行う（ステップＳＴ９３）。また現在の層が行き過ぎたＬ３の場合は、目的層Ｌ２の球面収差を設定した状態で、―１層分の層間ジャンプを行う（ステップＳＴ９３）ことで、復帰シーケンスへの移行も早い。
【０１０１】
さらにフォーカスが外れている場合は、フォーカス駆動電圧が最大以上の異常値を示すので、その場合は、ステップＳＴ１１２において速やかにフォーカス制御をＯＦＦして、球面収差を目的層のＬ２に設定した状態で、レンズを動かして（ステップＳＴ１１３）、直接フォーカスをＬ２層に引き込む。
【０１０２】
また起動シーケンスにしたがって、例えば最も奥の層のＬ０に再度フォーカスを引き込み直して、その後再度層間ジャンプを実行し、Ｌ２層へ移動してもよい。
【０１０３】
これによって４層ディスクのどのような層間ジャンプにおいて、万が一他層に引き込んでしまっても、速やかにそれを検出して復帰することができる。
【０１０４】
以上４層ディスクで説明を行ったが、本実施形態は、情報層深さの違いで発生する引き込んだ層のフォーカス駆動値でエラー検出を行うので、あらかじめ規格書で情報層深さが規定されているか、あるいは起動時に球面収差を各層で調整すれば対応可能であるので、３層以上の多層ディスクで同様に有効である。
【０１０５】
（実施形態３）
（層間ジャンプエラーの検出・アドレス値による復帰）
本実施形態においても、４層ディスクでＬ０からＬ２に層間ジャンプで移動する場合を例にとって説明する。実施形態１では、層間ジャンプ時に誤って目的層以外の層でフォーカス制御を引き込んでしまった場合に、その引き込んだ層で球面収差の再調整を行い、その調整値の値と起動時の各層の球面収差の調整値（補正値）を比較して、現在の層判別を行う方法について説明したが、本実施形態は、球面収差の再調整は行わず、予めわかっている層毎の球面収差の補正値を順次切り換えてみて、ＴＥが最大になる補正値、あるいはトラッキング制御ＯＮしてアドレスが取得できた補正値より誤って引き込んだ層を確定する方法である。
【０１０６】
図１５に本実施形態の復帰の動作のフローチャートを示す。実施形態１、２と同様の部分は同じ符号を付し、説明を省略する。
【０１０７】
実施形態１、２と同様にステップＳＴ９３にて層間ジャンプして、ステップＳＴ９４にてＴＥの振幅が所定以上になっていることを確認し、ステップＳＴ９６にてトラッキング制御を引き込む。その後ステップＳＴ９７にてＰＬＬをロックして、アドレスを取得し、取得したアドレスが目的層のアドレスであれば（ステップＳＴ９８，９９）、層間ジャンプは成功し、目的層に到達することができているので、記録あるいは再生を開始するシーク動作などその後の処理を実行する。
【０１０８】
ステップＳＴ９８にてアドレスが取得できなければ、誤って目的層以外の層に引き込んでしまっているので、他層引込みエラーステップＳＴ１００と判定する。
【０１０９】
次に他層引込みエラーステップＳＴ１００と判定されると、球面収差補正値切換ステップＳＴ１１５では、まずは球面収差補正のシフト数カウンタであるＰ、Ｎを０に初期化し（ステップＳＴ１２５）、次にまずプラス側（情報層深さが厚くなる方向）のシフト数カウンタＰを＋１増加させる（ステップＳＴ１２６）。
【０１１０】
その後、ステップＳＴ１１７において球面収差補正を＋側に補正値シフトする。つまり、目的層−１層の層、すなわちＬ１層の情報層深さである８４．５±５μｍ相当の補正値に合わせる。その後、ステップＳＴ１１８ではアドレスをリードする。その層と球面収差の切り換え値が合致すれば、ＰＬＬがロックして、アドレスが読める（ステップＳＴ１１９）ので、その層はＬ１層であると確定できる。
【０１１１】
またステップＳＴ１１９においてアドレスが読めない場合は、ステップＳＴ１２７において、マイナス側（情報層深さが薄くなる方向）のシフト数カウンタＮを−１減少させた後、ステップＳＴ１２１において球面収差補正を−側に補正値シフトする。つまり、目的層＋１層の層、すなわちＬ３層の情報層深さである５４．５±５μｍ相当の補正値に合わせる。その後、ステップＳＴ１２２ではアドレスをリードする。その層と球面収差の切り換え値が合致すれば、ＰＬＬがロックして、アドレスが読める（ステップＳＴ１２３）ので、その層はＬ３層であると確定できる。
【０１１２】
ここで、球面収差の補正値の切り換え中にトラッキング制御が不安定（ＮＧ）になって、トラッキング制御が外れる、あるいは波形上に外乱振動による大きなうねりなどが発生した場合（ステップＳＴ１２０，ステップＳＴ１２４）には、その球面収差の補正値は、現在引き込んでいる層ではないことは明らかであるので、ステップＳＴ１２７またはステップＳＴ１２６に分岐させる。つまり、ステップＳＴ１２７に分岐する場合は、球面収差の補正値を逆方向（極性）のマイナス側に切り換え、補正値をＮステップ分シフトさせて設定する（ステップＳＴ１２１）。またステップＳＴ１２６に分岐する場合は、球面収差の補正値を正方向（極性）のプラス側に切り換え、補正値をＰステップ分シフトさせて設定する（ステップＳＴ１１７）。ここでアドレスが読むことができたら（ステップＳＴ１２２〜ステップＳＴ１２４またはステップＳＴ１１８〜ステップＳＴ１２０）、ステップＳＴ１１６においてそのアドレス値を確認して現在層を特定する。ステップＳＴ１２３またはステップＳＴ１１９においてアドレスが読むことができない場合は、まだ他層でフォーカスがかかっているので、再度ステップＳＴ１２６またはステップＳＴ１２７に分岐し、ステップＳＴ１２６において球面収差の補正値をプラス側に切り換え、補正値をＰステップ分シフトさせて設定するか、またはステップＳＴ１２７においてマイナス側に切り換え補正値をＮステップ分シフトさせて設定する処理を繰り返す。
【０１１３】
このように本実施形態では、装填されたディスクの層数と目的層の位置に応じて、目的層±１、目的層±２というステップで順次球面収差を切り換えることで、現在の層が目的層に対して、どの方向のどの位置にいるかを判別することができる。
【０１１４】
上記説明では、最初に目的層に対して−側から球面収差補正値を切り換えるようにしているが、図１６に示すように層間ジャンプの加速パルス、減速パルスのエネルギー積（パルス高さｘ時間幅）を調整して、若干量、加速パルス＜減速パルスとして、失敗したら手前の層に引き込まれるようにしておけば、確率的に復帰の時間を早めることが可能となる。
【０１１５】
図１６は、表面側のＬ３から奥側のＬ０に向けて層間ジャンプをしたときのレンズの位置と、ＦＥ、加速パルス、減速パルスを印加するフォーカス駆動信号である。
【０１１６】
図１６（ａ）では、従来の技術の通り加速パルスＰ１と減速パルスＰ２は、極性は逆で大きさを等しくしているが、図１６（ｂ）では、加速パルスＰ１に比べて、減速パルスＰ２の波高値を大きくしている。このことは減速すなわちブレーキが加速に比べて大きいので、大きな面ふれや振動衝撃などで、層間ジャンプの速度が変動して失敗する場合には、高い確率で目的層より手前の層でフォーカスを引き込むことになり、これに合わせて球面収差の補正値を最初に切り換える方向を一致させればよい。
【０１１７】
特に層間ジャンプ時におけるレンズの衝突を考慮すると、奥側から表面側に向けてのジャンプは行き過ぎたほうが安全であるので、加速パルス＞減速パルスとして、エラー時の球面収差補正値の切り換えを＋側の層から行い、反対に表面側から奥側に向けてのジャンプは手前で止まったほうが安全であるので、加速パルス＜減速パルスとして、エラー時の球面収差補正値の切り換えを−側の層から行うように方向によって切り換えて構成するのがより好ましい。
【０１１８】
（実施形態４）
図１７を参照しながら、光ディスク装置に光ディスクが装填され、目的とする情報層にフォーカスするときの動作を説明する。図１７は、フォーカス引き込みのエラー検出とその復帰動作のフローチャートを示す。本実施形態では、情報層上にフォーカス位置がない状態から目的層にフォーカス位置を移動させる。
【０１１９】
まず、システムコントローラ１１１が、多層光ディスク１００に対して光ビームのフォーカス位置を目的層に移動させるフォーカス引き込みの指示を受ける。ステップＳＴ９１では、目的層の球面収差をセットする。ステップＳＴ１０６では、対物レンズを多層光ディスク１００に接近させる（対物レンズを上昇させる）ことにより、対物レンズによって収束された光ビームのフォーカス位置を目的層に向けて移動させる。
【０１２０】
光ビームが目的層と推定される層に達したとき、フォーカス制御を開始する。ステップＳＴ９４において、振幅検出部１６１がＴＥ信号の振幅を測定し、ＴＥ信号の出力の有無およびＴＥ振幅と所定値Ｍとの大小関係を調べる。フォーカス制御が完全に外れてしまうと、ＴＥ信号は全く出力されない。このため、ＴＥ信号が全く出力されない場合は、フォーカス制御が外れていると判定し、フォーカス外れエラーとしてステップＳＴ９５に進む。
【０１２１】
ステップＳＴ９４において、ＴＥ振幅が所定値Ｍより振幅が低下していると判定した場合、光ビームのフォーカス位置は目的層以外の層の上にあり、その誤った層でフォーカス制御を行っている。ＴＥ振幅がＭより小さい場合、ＣＰＵ１４６は、目的層以外の他層に引き込んでいると判定し、他層引き込みエラーとして後述するステップＳＴ１００に進む。
【０１２２】
ステップＳＴ９４において、ＴＥ振幅が所定値Ｍより小さくないとＣＰＵ１４６が判別した場合は、目的層に到達している可能性が高い。その場合、ステップＳＴ９６において、トラッキング制御をＯＮし、その層のアドレスを取得する（ステップＳＴ９７）。ステップＳＴ９８でアドレス情報を読む。アドレスが読めれば、ステップＳＴ９９において、目的層のアドレスか否かを判定する、目標層のアドレスであれば、処理を正常に終了する。
【０１２３】
ステップＳＴ９８において、アドレス情報が読めなければ、目的層以外の他層にフォーカスしていると判定し、ＴＥ振幅が低下している場合と同様にステップＳＴ１００に進む。
【０１２４】
次に、他層引き込みエラーの場合から復帰する動作を説明する。
【０１２５】
ステップＳＴ９４においてＴＥ振幅が所定値Ｍより低かった場合、ステップＳＴ１０１では、トラッキングＯＦＦのまま、その層でＴＥ振幅が最大になるように球面収差の学習を行う。また、ステップＳＴ９８においてアドレスが読めなかった場合は、トラッキングＯＦＦ状態に戻し、その層でＴＥ振幅が最大になるように球面収差の学習を行う。
【０１２６】
なお、本実施形態では、上記のフォーカス引き込みを開始する前に起動プロセス（起動学習）を行い、各層における球面収差補正値を決定している。そして、各層における球面収差補正値は、図２に示すメモリ１０９に記憶されている。
【０１２７】
次に、ステップＳＴ１０２において、ＣＰＵ１４６はＴＥ振幅が最大となる球面収差値を用いて層判別を行う。例えば４層のＬ２層を目標とするフォーカス引き込みを行ったとき、Ｌ２層に隣接するＬ１、Ｌ３層では、図１０に示すように、情報層深さの差に相当した顕著な球面収差が発生する。ＴＥ振幅が最大となるように再調整された球面収差値とメモリに格納された各層の球面収差値をＣＰＵ１４６が比較し、光ビームが現在どの層にいるか、つまり、目的層と異なる他の記録層（現在層）がどの記録層であるかを判別する（ステップＳＴ１０３）。
【０１２８】
次に、上記球面収差の再調整により、現在の層が目標とするＬ１層の手前のＬ１層であると判定された場合には、ステップＳＴ９１において、目的層Ｌ２の球面収差を再設定する。そして、＋１層分の層間ジャンプを行う（ステップＳＴ９３）。また、現在の層がＬ３層の場合は、ステップＳＴ９１において目的層Ｌ２の球面収差を再設定して、−１層分の層間ジャンプを行う（ステップＳＴ９３）。
【０１２９】
ステップＳＴ９４でフォーカス外れエラーと判定された場合は、ステップＳＴ１０９において対物レンズを所定位置に戻し、再度、ステップＳＴ１０６以降のステップをリトライする。
【０１３０】
なお、目的とする層にフォーカスを引き込むとき、図１３および図１５を参照しながら説明した各ステップを本実施形態について説明したように改変して実行してもよい。
【０１３１】
本実施形態のフォーカス引き込み方法は、図２に示す構成を備え光ディスク装置によって実現され得る。
【０１３２】
フォーカスジャンプが光ディスク装置の起動時に行われる場合、通常、光ビームのフォーカスジャンプは、光ディスクの内周領域で行われる。具体的には、光ビームのフォーカス位置が光ディスクの内周領域において光ディスクの記録層に対して垂直な方向に移動させられる。
【０１３３】
一方、多層光ディスクに対する記録動作を行っている途中でフォーカスジャンプを行う場合がある。この場合のフォーカスジャンプの位置は、多層光ディスクのユーザデータ領域内である。
【０１３４】
以下、図１８〜図２１を参照しながら、データの記録または再生中のフォーカスジャンプについて、動作の例を説明する。
【０１３５】
４層ディスクにデータを記録するとき、記録データのＬ０層〜Ｌ３層へのデータ配置は、ファイルシステムによって決定される。５層以上の記録層を有する多層光ディスクでも同様である。このため、例えばＬ０層に所定ブロックのデータを記録した後、その位置で、Ｌ２層に対する層間ジャンプを行う場合がある。Ｌ２層に対する層間ジャンプが行われた後、続きのブロックのデータがＬ２層に書き込まれる。
【０１３６】
図１に示すホスト１１３から、あるブロックのデータ記録を行う指令が、ＩＦ回路１１２を通じて光ディスク装置のシステムコントローラ１１１に通知される。すると、システムコントローラ１１１は、その指令を論理アドレスから物理アドレスに変換する。また、システムコントローラ１１１は、シークコマンド、ライトコマンドをサーボ制御回路１０６に通知する。このとき、シークコマンドは、同一層内のトラック移動に関する部分と、フォーカスジャンプに関する部分とを含む。
【０１３７】
まず、図１８（ａ）を参照して、光ディスクに気泡などの欠陥が含まれていない場合を説明する。この例では、上記のコマンドに従って、Ｌ０層の内周側から外周側に向かって順次記録を行っていく。光ビームのフォーカス位置がＬ０層の所定位置に到達した時点で、サーボ制御回路１０６は、Ｌ０層からＬ２層に対する層間ジャンプを開始する。具体的には、図９などを参照して説明した動作が実行される。光ビームのフォーカス位置がＬ２層に移動した後、Ｌ２層に対するフォーカス引き込みが行われ、トラッキング制御も実行される。その後、Ｌ２層からアドレスをリードして現在の位置が認識されることになる。Ｌ２層への層間ジャンプが正常に完了したときは、比較的短い距離のシークによって所望のトラックに移動し、所定の記録開始位置でデータ記録を再開する。
【０１３８】
所定ブロックのデータ記録がすべて終了したら、記録完了をホスト１１３に通知する。あるいは、コンピュータデータの記録のようにＬ０層の開始点に戻ってベリファイ動作を行ってもよい。
【０１３９】
次に、図１８（ｂ）を参照して、４層ディスクのＬ１層またはＬ２層に気泡が存在し、その気泡の位置とフォーカスジャンプの位置とが偶然に一致した場合を説明する。この場合、気泡の影響でフォーカスエラー信号のＳ字信号の小さくなるため、目標であるＬ２層にフォーカスを引き込むことができず、その先のＬ３層にフォーカスを引き込む場合がある。
【０１４０】
図１９は、４層ディスクの上側の一部を除去して光ディスクのＬ２層及びＬ０層を部分的に見えるように表した模式図である。Ｌ０層の内周から外周に向けて所定領域２０まで記録を行い、光ディスクのある半径位置でＬ０層からＬ２層にフォーカスジャンプを行う位置において、Ｌ２層の近傍に気泡３０がある。この気泡３０のために、フォーカスエラー信号のＳ字振幅が小さくなり、目的のＬ２層にフォーカスを引き込むことができず、Ｌ３層にフォーカスが引き込まれる場合を考える。
【０１４１】
このような場合、従来の光ディスク装置によれば、図１８（ｃ）に示すように、一旦フォーカスを外して対物レンズを光ディスクから下方に遠ざけ、面振れの少ない光ディスクの内周領域まで、対物レンズを移動させることになる。その後、その位置で対物レンズを最下点から上昇させ、光ディスクの最も奥に位置するＬ０層にフォーカスを引き込む。その後、Ｌ０層の記録終了トラックまでシークして、その位置でフォーカスジャンプのリトライを行うことになる。
【０１４２】
気泡がフォーカスジャンプの成否に影響を与える領域の大きさはφ１mm〜φ3mm程度である。このため、２回目のリトライでフォーカスジャンプに成功することがほとんどである。しかし、従来技術でリトライを行うと、フォーカス制御を一旦解除してから、光ディスクの内周に光ピックアップを移動させる時間と、Ｌ０層にフォーカス引き込みを行う時間と、Ｌ０層上の所定トラックまでシークする時間を要することになる。通常、エラー判定に１秒、フォーカスを外して光ディスクの内周領域に移動するために２００ミリ秒、フォーカスの再引き込みに１秒、再シークに２００ミリ秒、フォーカスジャンプの繰り返しに２００ミリ秒を要する。これらの時間の合計は、２．６秒程度に達する。放送されている番組をリアルタイムで光ディスクに記録するとき、光ディスク装置が備えるバッファメモリの容量が不足し、番組の一部を記録できなくなる可能性がある。しかし、本発明の実施形態によれば、このような問題を回避することができる。
【０１４３】
本実施形態によれば、図２０（ａ）に示すように、気泡に起因して光ビームのフォーカス位置が目標のＬ２層を通過して、Ｌ３層上にあることを認識した後、図２０（ｂ）に示すように、Ｌ３層から目的のＬ２層へのフォーカスジャンプを行う。これらの動作に要する時間は、上記の従来の復帰動作に要する時間に比べると非常に短い。例えば、光ビームのフォーカス位置がＬ３層にあることを検出するのに２００ミリ秒、再フォーカスジャンプに２００ミリ秒を要するため、合計０．５秒程度である。このため、バッファメモリの容量不足を避けることができ、放送データのリアルタイム記録が途切れる可能性が極めて小さくなる。
【０１４４】
次に、図２１を参照する。４層ディスクにおいて、映画のような長い映像コンテンツを例えば４層にわたって記録したデータをプレーヤで再生する場合を考える。通常、図２１（ａ）に示すように、最も奥のＬ０層の光ディスク内周側から外周側に向けて再生を行う。言い換えると、光ビームのフォーカス位置は、Ｌ０層上で内周側から外周側に移動する。光ビームのフォーカス位置がＬ０層の最外周領域に到達したら、その半径位置でＬ０層からＬ１層の最外周領域にフォーカスジャンプを行う。その後は、逆にＬ１層の最外周側から最内周側に向けて再生を行う。すなわち、光ビームのフォーカス位置は、Ｌ１層上で外周側から内周側に移動する。光ビームのフォーカス位置がＬ１層の最内周領域に到達したら、その位置でＬ１層からＬ２層へフォーカスジャンプが行われる。このような再生は、上述したように、光ディスクの特定の半径位置（最内周位置または最外周位置）でフォーカスジャンプが行われる。このため、光ディスクの特定の半径位置（最内周位置または最外周位置）に気泡などの欠陥が存在していると、フォーカスジャンプに失敗する可能性が著しく高くなる。同様の問題は、まだ実用化されていない４層のＲＯＭディスクでも生じ得ると予想できる。
【０１４５】
前述したように、光ディスク内の気泡が存在すると、その気泡の周辺ではフォーカスエラー（ＦＥ）信号のＳ字信号の波形が歪んだり小さくなったりする。このため、図２１（ｂ）に示すように、気泡が光ディスクの最外周位置で例えばＬ１層に近接して存在していると、Ｌ０層からＬ１層にフォーカスジャンプを試みるとき、Ｌ１層での引き込みに失敗し、例えばフォーカス位置がＬ３層まで行き過ぎる可能性がある。
【０１４６】
本実施形態では、フォーカスジャンプに失敗した半径位置ではリトライを行わず、図２１（ｃ）に示すように、その半径位置から気泡の影響が及ばない１ｍｍ程度（３０００トラック）離れた半径位置まで光ビームを移動させる。そして、その半径位置でＬ３層から目標のＬ１層にフォーカスジャンプを行う。上記のように半径位置をずらしてフォーカスジャンプする理由は、半径位置をずらさずに同じ半径位置でＬ３層からＬ１層にフォーカスジャンプを試みると、この気泡の影響でフォーカスジャンプに再度失敗する可能性がある為である。
【０１４７】
そのような場合、この半径位置でフォーカスジャンプを繰り返す危険を避けるため、本実施形態では、Ｌ３層上において、フォーカス制御を外すことなく、光ビームのフォーカス位置を光ディスクの半径方向に移動させる。そして、気泡が存在しない位置でフォーカスジャンプを試みる。このため、フォーカス引き込みに必要な時間をカットして、フォーカスジャンプのリトライを行うまでの時間を短縮できる。従来技術では、フォーカスジャンプに失敗した場合、いったん、フォーカスを外して改めてフォーカス引き込みからやり直しを行う。そうすると、光ディスクに反りや面ぶれが大きいと、フォーカス引き込みそのものを失敗する可能性がある。しかし、本実施形態によれば、そのような失敗を避けることができる。
【０１４８】
なお、フォーカスの引き込み自体が失敗すると、光ピックアップの対物レンズが光ディスクに衝突して、ディスク表面に１周に渡って傷をつける可能性がある。そのような傷が光ディスクにつくと、反射光が傷によって散乱し、サーボが不安定になったり、データが読み出せなかったりする不具合につながってしまう。
【０１４９】
本実施形態は、フォーカスジャンプ後に光ビームのフォーカス位置が目標層とは異なる層に到達し、その層に引き込みが行われた場合、フォーカスをその層から外さず、半径位置を変えた後、目標層にフォーカスジャンプを行う。光ディスクの面振れの周期すなわちディスク１回転の時間に比べると、フォーカス引き込みに要する時間（数百ミリ秒）は充分に長い。そのため、フォーカス引き込みは、光ディスクの面ぶれによって悪影響を受けやすい。しかし、フォーカスジャンプに要する時間は数ミリ秒と短い。その結果、光ディスクの面ぶれが大きい場合でも、フォーカスジャンプは面ぶれの悪影響をほとんど受けない。また、光ディスク全体が反っていても、層間距離は影響されないため、フォーカスジャンプは反りの影響もほとんど受けない。
【０１５０】
なお、本発明の好ましい実施形態では、図１９に示すように、フォーカスジャンプに失敗した記録層の所望トラックおよびセクタの範囲（または所定のトラックの全体）を「欠陥」として登録してもよい。図１９では、参照符号「４０」で示される領域を「欠陥」の領域として記録媒体に登録する。この記録媒体は、図２に示す光ディスク装置のメモリ１０９であってもよい。登録された欠陥４０が位置する領域では、今後、フォーカスジャンプを行わないようにしたり、その領域に対するデータの記録を禁止するようしてもよい。特に３層以上の層を有する多層ディスクでは、全体として記録容量が大きいため、欠陥以外の領域でフォーカスジャンプを行うようにすることにより、フォーカスジャンプの失敗を抑制することができる。
【０１５１】
なお、上記の各実施形態では、最初に目的層に到達できなかったことを予め各層のＴＥ振幅の有無、あるいはその振幅の比較で判定を行っているが、いずれかの情報層に対するフォーカス制御が実行されていれば、一旦トラッキングをＯＮしてみてアドレスが読めるかどうかで判定することもできる。またアドレスを読まなくても、フォーカス制御およびトラッキング制御を開始した後、その層のスパイラル方向を検出すれば、目的層から行き過ぎたか、手前の情報層で止まったかを判定することもできる。このため、フォーカスが正常に実施されたか否かを判定するステップと、フォーカスが目的層とは異なる層に引き込まれたと判定された場合、その層がどの層かを特定するステップとを別々に行う必要はない。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
以上のように、本発明にかかる多層光ディスクにおけるフォーカスジャンプ方法は、外乱などにより失敗した誤引き込みしたとしても、速やかにエラーの状況を検出して、安定かつ高速に復帰することができるので、３層ＢＤ、４層ＢＤでのランダムアクセス性を向上できる。また本発明は、将来の多層ディスクである、１０層、１６層、２０層などの多層ディスク等の用途にも適用できる。
【０１５３】
また、本発明は、据え置きの多層ＢＤプレーヤやレコーダのみならず、振動などで使用環境の厳しいノートＰＣ用、ディスクムービ、ポータブルプレーヤあるいは車載プレーヤへも信頼性の高い多層ドライブ装置を提供することができる。
【符号の説明】
【０１５４】
１００    光ディスク
１０３    光ピックアップ
１０６    サーボ制御回路
１０９    メモリ
１４６    ＣＰＵ（層間ジャンプ制御部、判定部、層判別部）
１６０    Ｓ字信号検出部
【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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