(57)【要約】【課題】多層光ディスクの合計層数を知るには、基準層のコントロールエリアから管理情報を読み出す必要があった。【解決手段】本発明の多層光ディスクは、積層された複数の情報層を備えており、複数の情報層は、複数の情報層のうちの何番目の情報層であるかを示す層ナンバー情報、および複数の情報層の合計層数を示す情報の両方が記録された少なくとも１つの情報層を含んでいる。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の情報層を備える多層光ディスクであって、
前記複数の情報層は、
光ディスクの種別を示す情報を含む管理情報が記録された基準層と、
前記複数の情報層のうちの何番目の情報層であるかを示す層ナンバー情報、および前記複数の情報層の合計層数を示す情報の両方が記録された、前記基準層以外の少なくとも１つの情報層と、
を含む、多層光ディスク。
【請求項２】
前記層ナンバー情報および前記合計層数を示す情報は、前記少なくとも１つの情報層のトラックのウォブル形状として製造段階で記録されている、請求項１に記載の多層光ディスク。
【請求項３】
前記層ナンバー情報および前記合計層数を示す情報が記録された少なくとも１つの情報層は、ディスク表面と前記基準層との間に配置されている、請求項１または２に記載の多層光ディスク。
【請求項４】
前記複数の情報層のうち、前記ディスク表面と前記基準層との間に配置されている情報層のすべてに前記層ナンバー情報および前記合計層数を示す情報が記録されている、請求項１から３のいずれかに記載の多層光ディスク。
【請求項５】
前記基準層は、前記複数の情報層のうち、ディスク表面から最も遠い位置にある情報層である、請求項１から４のいずれかに記載の多層光ディスク。
【請求項６】
前記基準層は、ディスク表面から深さ１００μｍの位置にある、請求項１から５のいずれかに記載の多層光ディスク。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の多層光ディスクの前記層ナンバー情報および前記合計層数が記録された前記情報層に光ビームのフォーカス位置を合わせ、フォーカス制御およびトラッキング制御を行うステップステップＡと、
前記層ナンバー情報および前記合計層数が記録された前記情報層から前記層ナンバー情報および前記合計層数を示す情報を読み出すステップＢと、
を含む、光ディスク装置の駆動方法。
【請求項８】
前記ステップＢの後、前記層ナンバー情報および前記合計層数を示す情報が読み出された前記情報層から前記基準層に前記光ビームのフォーカス位置を移動させるステップＣを更に含む、請求項７に記載の光ディスク装置の駆動方法。
【請求項９】
前記ステップＡにおいて、前記基準層よりもディスク表面に近い位置にあり、かつ、前記層ナンバー情報および前記合計層数が記録された前記情報層に対して前記光ビームのフォーカス位置を合わせ、前記情報層でフォーカス制御およびトラッキング制御を行う、請求項７に記載の光ディスク装置の駆動方法。
【請求項１０】
複数の情報層が、光ディスクの種別を示す情報を含む管理情報が記録された基準層と、前記複数の情報層のうちの何番目の情報層であるかを示す層ナンバー情報および前記複数の情報層の合計層数を示す情報の両方が記録された、前記基準層以外の情報層とを含む多層光ディスクをサポートする光ディスク装置であって、
装填された前記光ディスクを回転させる駆動部と、
前記光ディスクの複数の情報層の任意の情報層に光ビームのフォーカス位置を合わせることができる光ピックアップと、
前記光ピックアップを制御し、前記多層光ディスクの前記層ナンバー情報および前記合計層数が記録された前記情報層に前記光ビームのフォーカス位置を合わせ、フォーカス制御およびトラッキング制御を行う制御部と、
前記光ピックアップから得られる信号に基づいて、前記層ナンバー情報および前記合計層数が記録された前記情報層から前記層ナンバー情報および前記合計層数を示す情報を読み出す層情報検出部と、
を備える光ディスク装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記光ディスクの前記基準層に前記光ビームのフォーカス位置を合わせ、フォーカス制御およびトラッキング制御を行う前に、前記基準層よりもディスク表面に近い位置にあり、かつ前記層ナンバー情報および前記合計層数が記録された前記情報層に対して、前記光ビームのフォーカス位置を合わせ、フォーカス制御およびトラッキング制御を行い、
前記層情報検出部は、前記基準層よりも前記ディスク表面に近い前記情報層から、前記層ナンバー情報および前記合計層数を読み出す、請求項１０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つ以上の情報層を備える多層光ディスク、および、当該多層光ディスクから目的とする情報層に短時間でアクセスできる光ディスク装置に関している。
【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。
【０００３】
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。
【０００４】
なお、ピットの深さ、トラックの深さ、および記録材料膜の厚さは、光ディスク基材の厚さに比べて小さい。このため、光ディスクにおいてデータが記録されている部分は、２次元的な面を構成しており、「記録面」または「情報面」と称される場合がある。本明細書では、このような面が深さ方向にも物理的な大きさを有していることを考慮し、「記録面（情報面）」の語句を用いる代わりに、「情報層」の語句を用いることとする。光ディスクは、このような情報層を少なくとも１つ有している。なお、１つの情報層が、現実には、相変化材料層や反射層などの複数の層を含んでいてもよい。
【０００５】
光ディスクに記録されているデータを再生するとき、または、記録可能な光ディスクにデータを記録するとき、光ビームが情報層における目標トラック上で常に所定の集束状態となる必要がある。このためには、「フォーカス制御」および「トラッキング制御」が必要となる。「フォーカス制御」は、光ビームの焦点（集束点）の位置が常に情報層上に位置するように対物レンズの位置を情報面の法線方向（以下、「基板の深さ方向」と称する場合がある。）に制御することである。一方、トラッキング制御とは、光ビームのスポットが所定のトラック上に位置するように対物レンズの位置を光ディスクの半径方向（以下、「ディスク径方向」と称する。）に制御することである。
【０００６】
上述したフォーカス制御およびトラッキング制御を行うためには、光ディスクから反射される光に基づいて、フォーカスずれやトラックずれを検知し、そのずれを縮小するように光ビームスポットの位置を調整することが必要である。フォーカスずれおよびトラックずれの大きさは、それぞれ、光ディスクからの反射光に基づいて生成される「フォーカス誤差（ＦＥ）信号」および「トラッキング誤差（ＴＥ）信号」によって示される。
【０００７】
近年、２層の情報層が積層された光ディスクが市場に投入され、３層以上の情報層が積層された多層光ディスクが開発されつつある。本明細書では、Ｎ層（Ｎは２以上の整数）が積層された光ディスクを「多層光ディスク」と称することとする。
【０００８】
多層光ディスクの目的とする情報層からデータを再生するとき、あるいは、目的とする情報層にデータを書き込むとき、光ディスク装置は、目的とする情報層上に光ビームのフォーカス位置を合わせ、その情報層上に小さな光スポットを形成する必要がある。１つの多層光ディスクには複数の情報層が存在するので、光ビームのフォーカス位置を、目的とする情報層に合わせるためには、複数の情報層に関する光スポットの位置（ディスク表面からの深さ）を検知する必要がある。
【０００９】
光ビームは、光ディスク装置の光ピックアップに内蔵された光源から放射される。光ピックアップには、光源から放射された光ビームを集束する対物レンズと、この対物レンズを動かすアクチュエータとが備えられている。アクチュエータの働きにより、対物レンズは光ディスクに接近したり、光ディスクから遠ざかる。こうして、光ディスク装置は、光ビームのフォーカス位置、言い換えると「光スポット」の位置を光ディスクに対して移動させることができる。そして、複数の情報層の中から、目的とする情報層を選択し、その情報層上に光スポットを形成することができる。回転する光ディスクの情報層の位置は、光ピックアップに対して常に変動するが、前述したフォーカス制御により、光スポットが目的とする情報層を常に追従することができる。
【００１０】
特許文献１〜４では、複数の情報層の各々を正確に判別する技術として、各情報層に対応した層判別情報（層番号）を、層毎に記録しておくことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−１３４８２２号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／１０９４１３号
【特許文献３】特開２００５−３２２９０号公報
【特許文献４】特開２００５−８５３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ブルーレイ（ＢＤ）規格に従って作製された２層光ディスクでは、ディスク表面から深さ１００μｍの位置に「Ｌ０層」と称される情報層が配置され、ディスク表面に近い位置に「Ｌ１層」と称される情報層が配置される。Ｌ０層は「基準層」であり、Ｌ０層における内周側のコントロールエリアには、光ディスクの種別を示す情報を含む管理情報が記録されている。記録または再生のため、２層光ディスクが光ディスク装置に装填されると、光ディスク装置は、光ピックアップの対物レンズを退避位置から２層光ディスクに接近させ、光ビームで基準層にアクセスする必要がある。具体的には、起動開始後、基準層にフォーカスを合わせ、基準層でフォーカス制御およびトラッキング制御を実行する。そして、トラックアドレスを読み出した後、コントロールエリアにシークを行い、コントロールエリアから管理情報を読み出す。こうして、ようやく光ディスクの種別を判別することができる。このため、装填された光ディスクが何層の情報層を備えているかを確定するために時間を要していた。また、多層光ディスクで積層される情報層の数が３層以上に増加すると、起動時に、目的とする基準層に短時間でフォーカスを合わせることが困難になる。
【００１３】
特許文献１に記載の従来技術では、多層光ディスクが備える複数の情報層の各々に、その情報層を特定するための識別情報（層判別情報）が記録されている。この層判別情報は、しかし、トラックに付加された低周波のウォブル形状として記録されている。トラックには、本来、ＰＬＬクロック用ウォブル信号が記録されており、この周波数は１４０ｋＨｚである。これに対し、層判別情報を与えるウォブル信号の周波数は、３．５ｋＨｚ〜１０．５ｋＨｚである。
【００１４】
上記の従来技術によれば、起動時に任意の情報層にフォーカス位置を合わせた後、その情報層でフォーカス制御およびトラッキング制御を行いながら、層判別情報を読みだすことになる。この技術によれば、光ビームのフォーカス位置を合わせた情報層が、何番目の情報層であることを検知できる。
【００１５】
しかしながら、結局のところ、光ディスクの種類を示す情報を含む管理情報を取得するためには、その光ディスクの基準層にフォーカス位置を合わせ直し、基準層のコントロールエリアから管理情報を読み出す必要がある。この場合、最初にフォーカス位置が合った情報層から基準層にフォーカス位置を移動させるが、短時間かつ正確に基準層にフォーカス位置を移動させることができないという問題があった。
【００１６】
また、基準層がディスク表面から最も離れた位置にある場合、光ビームのフォーカス位置を基準層に合わせるとき、光ピックアップの対物レンズが光ディスクの表面に衝突する可能性もある。
【００１７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、情報層の合計層数が多くなってもフォーカス位置を基準層に迅速に合わせることができる多層光ディスクおよび光ディスク装置を提供することにある。
【００１８】
また、本発明の他の目的は、基準層がディスク表面から最も離れた位置にある場合でも、光ピックアップの対物レンズを光ディスクに衝突させないように光ビームのフォーカス位置を基準層に合わせることができる光ディスク装置、およびその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の多層光ディスクは、積層された複数の情報層を備える多層光ディスクであって、前記複数の情報層は、光ディスクの種別を示す情報を含む管理情報が記録された基準層と、前記複数の情報層のうちの何番目の情報層であるかを示す層ナンバー情報、および前記複数の情報層の合計層数を示す情報の両方が記録された、前記基準層以外の少なくとも１つの情報層とを含む。
【００２０】
ある実施形態において、前記層ナンバー情報および前記合計層数を示す情報は、前記少なくとも１つの情報層のトラックのウォブル形状として製造段階で記録されている。
【００２１】
ある実施形態において、前記層ナンバー情報および前記合計層数を示す情報が記録された少なくとも１つの情報層は、ディスク表面と前記基準層との間に配置されている。
【００２２】
ある実施形態において、前記複数の情報層のうち、前記ディスク表面と前記基準層との間に配置されている情報層のすべてに前記層ナンバー情報および前記合計層数を示す情報が記録されている。
【００２３】
ある実施形態において、前記基準層は、前記複数の情報層のうち、ディスク表面から最も遠い位置にある情報層である。
【００２４】
ある実施形態において、前記基準層は、ディスク表面から深さ１００μｍの位置にある。
【００２５】
本発明による光ディスク装置の駆動方法は、上記のいずれかに記載の多層光ディスクの前記層ナンバー情報および前記合計層数が記録された前記情報層に光ビームのフォーカス位置を合わせ、フォーカス制御およびトラッキング制御を行うステップステップＡと、前記層ナンバー情報および前記合計層数が記録された前記情報層から前記層ナンバー情報および前記合計層数を示す情報を読み出すステップＢとを含む。
【００２６】
ある実施形態において、前記ステップＢの後、前記層ナンバー情報および前記合計層数を示す情報が読み出された前記情報層から前記基準層に前記光ビームのフォーカス位置を移動させるステップＣを更に含む。
【００２７】
ある実施形態において、前記ステップＡにおいて、前記基準層よりもディスク表面に近い位置にあり、かつ、前記層ナンバー情報および前記合計層数が記録された前記情報層に対して前記光ビームのフォーカス位置を合わせ、前記情報層でフォーカス制御およびトラッキング制御を行う。
【００２８】
本発明の光ディスク装置は、複数の情報層が、光ディスクの種別を示す情報を含む管理情報が記録された基準層と、前記複数の情報層のうちの何番目の情報層であるかを示す層ナンバー情報および前記複数の情報層の合計層数を示す情報の両方が記録された、前記基準層以外の情報層とを含む多層光ディスクをサポートする光ディスク装置であって、装填された前記光ディスクを回転させる駆動部と、前記光ディスクの複数の情報層の任意の情報層に光ビームのフォーカス位置を合わせることができる光ピックアップと、前記光ピックアップを制御し、前記多層光ディスクの前記層ナンバー情報および前記合計層数が記録された前記情報層に前記光ビームのフォーカス位置を合わせ、フォーカス制御およびトラッキング制御を行う制御部と、前記光ピックアップから得られる信号に基づいて、前記層ナンバー情報および前記合計層数が記録された前記情報層から前記層ナンバー情報および前記合計層数を示す情報を読み出す層情報検出部とを備える。
【００２９】
ある実施形態において、前記制御部は、前記光ディスクの前記基準層に前記光ビームのフォーカス位置を合わせ、フォーカス制御およびトラッキング制御を行う前に、前記基準層よりもディスク表面に近い位置にあり、かつ前記層ナンバー情報および前記合計層数が記録された前記情報層に対して、前記光ビームのフォーカス位置を合わせ、フォーカス制御およびトラッキング制御を行い、前記層情報検出部は、前記基準層よりも前記ディスク表面に近い前記情報層から、前記層ナンバー情報および前記合計層数を読み出す。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の多層光ディスクは、情報層に何層目かを示す層ナンバー情報と多層光ディスクの合計層数を示す情報が記録されているので、光ディスク装置は、装填された多層光ディスクが備える情報層の合計数を容易に検知し、かつ、何層目の情報層にフォーカスしているかを判別することができる。
【００３１】
また、本発明の光ディスク装置およびその駆動方法によれば、光ディスクの奥側に位置する情報層にフォーカスを合わせるとき、その目的とする情報層の手前に位置する情報層に一時的にフォーカスをあわせ、その情報層から層ナンバーおよび合計層数を読み出すため、その情報層から奥側に位置する目的の情報層までの「距離」を把握することができる。その結果、光ピックアップの対物レンズが光ディスクに衝突することを避けつつ、奥に位置する目的の情報層に短時間でフォーカスを合わせることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１Ａ】本発明による多層光ディスクの実施形態における情報層の断面構成例を模式的に示す図
【図１Ｂ】本発明による多層光ディスクの実施形態におけるウォブリングトラックの概略形状を示す平面図
【図２】多層光ディスクの構成の一例を示す（パターン１）を示す図
【図３】多層光ディスクの構成の他の例を示す（パターン２）を示す図
【図４】多層光ディスクの構成の更に他の例を示す（パターン３）を示す図
【図５】多層光ディスクの構成の更に他の例を示す（パターン４）を示す図
【図６】本発明による光ディスク装置の実施形態のブロック図
【図７】本発明による光ディスク装置の実施形態におけるサーボ・フォーマット制御回路及びその周辺の構成を詳細に示すブロック図
【図８】本発明による光ディスク装置において層判別情報を検出、判断する部分をさらに詳細に示すブロック図
【図９】本発明による光ディスク装置の実施形態の光検出部において、サーボ信号並びに再生信号（ＲＦ信号）を生成する部分を詳細に示すブロック図
【図１０】本発明による光ディスク装置の実施形態の光検出部において、サーボ信号並びに再生信号（ウォブル信号）を生成する部分を詳細に示すブロック図
【図１１】（ａ）は、トラッキングオフ時における光ディスクのウォブルトラックを横切る光スポットを示す図、（ｂ）は、そのときに得られるトラッキングエラー信号の波形図
【図１２】（ａ）は、トラッキングオン時における光ディスクのウォブルトラックを追従する光スポットを示す図、（ｂ）は、ウォブル信号の生成を示す図、（ｃ）は、トラッキングオン時にえられるフォブル信号の波形図
【図１３】（ａ）から（ｅ）は、信号処理部によって生成される信号の波形図
【図１４】１情報フレーム（９３ウォブル）の内部構成を示す図
【図１５】１情報フレームの最初（前半で）に検出される合計層数情報と、次（後半で）に検出される光スポットがある層ナンバー（層ＮＯ．）とに対応した“０”が検出されるウォブル位置のパターンを示す図
【図１６】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、光ディスクの合計層数が８層である場合に得られるウォブル信号の波形の例を示す図
【図１７】ＦＭ変調を掛けたウォブル位置の総和によって光ディスクの合計層数と層ナンバーを示す図
【図１８Ａ】層情報を用いた起動と従来の起動手順を説明するための、それぞれでのレンズの動作図と、そのとき出力されるフォーカスエラー信号及びフォーカス駆動信号の波形図
【図１８Ｂ】層情報を用いた起動と従来の起動手順を説明するための、それぞれでのレンズの動作図と、そのとき出力されるフォーカスエラー信号及びフォーカス駆動信号の波形図
【図１９Ａ】層情報を用いた起動と従来の起動手順を説明するためのそれぞれのフローチャート
【図１９Ｂ】層情報を用いた起動と従来の起動手順を説明するためのそれぞれのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（実施形態１）
まず、本実施形態における多層光ディスクの構成を説明する。
【００３４】
本実施形態の多層光ディスクは、図１Ａに示すように、積層されたｎ層の情報層Ｌ０、Ｌ１、・・・、Ｌｎ−２、Ｌｎ−１を備える多層光ディスク１００である。ここで、ｎは、３以上の整数であり、光ディスク１００に含まれる情報層の合計層数である。
【００３５】
図１Ａには、光ディスク装置が備える対物レンズ２３０が図示されている。この対物レンズ２３０は、光ピックアップが備えるレンズであり、不図示の光源から放射された光ビームを集束する。光ビームの集束点、すなわちフォーカス位置は、対物レンズ２３０の位置を光軸方向に変化させることによって調整される。図１Ａに示す例では、情報層Ｌｎ−１上に光ビームのフォーカス位置が存在する。すなわち、光ビームは情報層Ｌｎ−１にフォーカスされた状態にある。
【００３６】
本実施形態における情報層Ｌ０は、光ディスク１００の最も奥側、言い換えると、ディスク表面１００ａから最も遠い位置にある。情報層Ｌ１は、情報層Ｌ０よりも１つ手前に位置している。情報層Ｌｎ−１は、光ディスク１００の奥から数えてｎ番目の情報層であり、光ディスク１００の光入射側に最も近い位置にある。
【００３７】
複数の情報層Ｌ０、Ｌ１、・・・、Ｌｎ−２、Ｌｎ−１は、光ディスク１００の種別を示す情報を含む管理情報が記録された基準層を含んでいる。また、これら複数の情報層Ｌ０、Ｌ１、・・・、Ｌｎ−２、Ｌｎ−１の全部または一部の情報層には、何番目の情報層であるかを示す「層ナンバー情報」および複数の情報層の「合計層数を示す情報」の両方が記録されている。本明細書では、「層ナンバー情報」および複数の情報層の「合計層数を示す情報」の両方を総称して、「層情報」と称する場合がある。本実施形態の多層光ディスク１００では、情報層Ｌ０が基準層である。層ナンバー情報および合計層数は、情報層Ｌ１、・・・、Ｌｎ−２、Ｌｎ−１の各々に記録されていることが好ましいが、情報層Ｌ１、・・・、Ｌｎ−２、Ｌｎ−１のうちの一部の情報層に記録されていてもよい。
【００３８】
本実施形態の多層光ディスク１００では、工場で製造される段階で「層情報」が記録されている。好ましい実施形態において、層情報は、情報層におけるトラックのウォブル形状として記録されている。図１Ｂは、多層光ディスク１００の或る情報層Ｌｉ（ｉは、０≦ｉ≦ｎ−１を満たす整数）におけるトラック１００ｃの形状を模式的に示している。図１Ｂに示されるトラック１００ｃは単一の周波数で規則的にウォブリングしており、このウォブリングに同期してクロック信号が生成され得る。後述するように、このウォブリングの周期および位相は、光ディスク１００の情報層情報層Ｌｉ（ｉは、０≦ｉ≦ｎ−１を満たす整数）からの反射光に基づいて検出することができる。本実施形態では、クロック生成のためにトラックに与えられるウォブリングの波形とは周期または位相で異なる波形が重畳される。
【００３９】
なお、層ナンバー情報は、光ディスク１００の最も奥から数えて何番目の情報層かを示す数値であってもよいし、あるいは、ディスク表面１００ａから数えて何番目の情報層かを示す数値であってもよい。また、層ナンバー情報は、ディスク表面１００ａからの深さを示す数値であってもよいし、他の形式で情報層を他の情報層から識別する情報であってもよい。このため、「層情報」のうちで「層ナンバー情報」を「層判別情報」あるいは「層識別情報」と称しても良い。
【００４０】
多層光ディスク１００における複数の情報層Ｌ０、Ｌ１、・・・、Ｌｎ−２、Ｌｎ−１の構成例は、多様であり得る。すなわち、複数の情報層Ｌ０、Ｌ１、・・・、Ｌｎ−２、Ｌｎ−１をどの位置（ディスク表面１００ａからの深さ）に配置するかは、多様である。ただし、すでに商品化されている単層ＢＤおよび２層ＢＤとの互換性を考慮すると、基準層の深さ（ディスク表面から基準層までの距離）は１００μｍで統一しておくことが好ましい。このため、本実施形態の多層光ディスク１００は、深さ１００μｍの位置に基準層を有している。
【００４１】
多層光ディスク１００内で各情報層Ｌ０、Ｌ１、・・・、Ｌｎ−２、Ｌｎ−１が極端に接近すると、情報層間のクロストークが発生するため、情報層間の距離（ＬＰ：Ｌｙｅｒ  Ｐｉｔｃｈ）は３μｍ以上であることが好ましい。また傷や塵の影響を考えると、カバー層１００ｂの厚さ（ディスク表面１００ａに最も近い層とディスク表面との距離）をあまり薄くすることもできない。このため、ＢＤの高いＮＡ（０．８５）を考えると、カバー層１００ｂの厚さは２５μｍ以上を確保することが好ましい。
【００４２】
以上のことから、２層、４層、６層、８層、１０層、１２層、１４層、１６層の光ディスクには、図２〜図５に示す４つパターン（構成例）が考えられる。
【００４３】
図２、図３のパターン１、２は、層間の距離をできるだけ確保した例である。パターン１の例では、層間が等間隔あり、１６層の光ディスクでは層間が５μｍ、カバー層の厚さは２５μｍになる。パターン２の例では、クロストークをキャンセルするため層間距離を交互に変えている。１６層の光ディスクでは、奇数番目の層と偶数番目の層との間の距離が５μｍになる。また、偶数番目の層と奇数番目の層との間の距離が４μｍで、カバー層の厚さは３２μｍになる。
【００４４】
図４、図５のパターン３、４は、表面と表面から最も近い層までの距離（カバー層の厚さ）を優先して確保した例である。パターン３の例では、層間が等間隔あり、１６層の光ディスクでは、層間が３．１２５μｍ、カバー層の厚さは５３．１２５μｍになる。パターン４では、クロストークをキャンセルするために層間距離を交互に変えている。１６層の光ディスクでは、奇数番目の層と偶数番目の層との間の距離が３．１２５μｍになる。また、偶数番目の層と奇数番目の層との間の距離が３μｍであり、カバー層の厚さは５４μｍになる。
【００４５】
実際の多層光ディスクでは、製造ばらつきにより、層間距離やカバー層厚さは、上述の数値例から多少増減する。しかし、典型的な多層光ディスクの構成例は、大凡、上記の４つのパターンに集約される。本実施形態におけるフォーカスジャンプは、上述の全てのパターンに共通に適用することができる。このため、以下、パターン１について説明し、パターン２、３、４については必要な部分のみを補足的に説明する。
【００４６】
図６は本実施形態に係る光ディスク装置のブロック図である。図７は、図６中のサーボ・フォーマット制御回路１０６及びその周辺の構成を詳細に示すブロック図である。図８は、本実施形態の光ディスク装置における層判別情報を検出、判断する部分をさらに詳細に示すブロック図である。
【００４７】
本実施形態の光ディスク装置は、図１に示す多層光ディスク１００が装填されたとき、多層光ディスク１００の合計層数を示す情報と何層目かの層ナンバー情報を多層光ディスク１００から再生することができる。
【００４８】
本実施形態の光ディスク装置は、多層光ディスク１００の各情報層上でフォーカス制御を行うフォーカス制御部１０６（図７の２４０）と、フォーカス制御が引き込めた情報層でトラッキング制御を行うトラッキング制御部１０６（図７の２４１）と、トラッキング制御の動作後、前記多層光ディスクの合計層数を示す情報と何層目かの層ナンバー情報をリードして装填された光ディスクが何層の多層光ディスクで何層目にフォーカスしているかを判別する多層判別手段１０６（図７の２４６）とを備えている。
【００４９】
以下、本実施形態の光ディスク装置の各構成要素を説明する。
【００５０】
本実施形態における光ディスク装置は、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を備えている。また、光ディスク装置は、光ピックアップ１０３の動作を制御し、かつウォブルトラックのエッジに変調されて埋め込まれたアドレス情報を再生するサーボ・フォーマット制御回路１０６と、光ピックアップ１０３で検出した光ディスク１００のグルーブトラック上に記録された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。
【００５１】
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／フォーマット制御回路１０６は、光ディスクモータ１０１に装填された光ディスク１００にフォーカス制御およびトラッキング制御を実施する。
【００５２】
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層より多い情報層をもつ多層判別を行うディスク判別部を含む。
【００５３】
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、ウォブルより生成されたリードクロック（基準クロック）と同期され、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１３０に入力される。システムコントローラ１３０は、Ｉ／Ｆ回路１３１を介してホスト１４０へと転送される。
【００５４】
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１４０からＩ／Ｆ回路１３１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。
【００５５】
図７は、図６の光ピックアップ１０３、サーボ・フォーマット制御回路１０６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７を参照して本実施形態の光ディスク装置をさらに説明する。
【００５６】
まず光ピックアップ１０３の構成を説明する。光ピックアップ１０３は、光源２２２と、カップリングレンズ２２４と、偏光ビームスプリッタ２２６と、球面収差補正装置２２８と、対物レンズ２３０と、アクチュエータ２３２、２３４と、集光レンズ２３４と、光検出器２３６とを有している。
【００５７】
光源２２２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７には単一の光源２２２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得る。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。
【００５８】
カップリングレンズ２２４は、光源２２２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２２６は、カップリングレンズ２２４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２２２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。
【００５９】
対物レンズ２３０は、偏光ビームスプリッタ２２６で反射された光ビームを集束する。対物レンズ２３０の位置は、アクチュエータ２３２、２３４がＦＥ信号およびＴＥ信号に基づいて所定の位置に制御する。光ディスク１００の情報層からデータを読み出し、あるいは情報層にデータを書き込むとき、対物レンズ２３０によって集束された光ビームの焦点は、情報層上に位置し、情報層上に光ビームのスポットが形成される。図７には、１つの対物レンズ２３０が記載されているが、現実には複数の対物レンズ２３０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２３０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２３０の位置が高精度に制御される。
【００６０】
球面収差補正部２２８は、例えば光軸方向に位置を変化させることのできる補正用レンズ（不図示）を備え、補正用レンズ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２２８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。
【００６１】
光ディスク１００の情報層で反射された光ビームは、対物レンズ２３０、球面収差補正部２２８、および偏光ビームスプリッタ２２６を通過し、集光レンズ２３４に入射する。集光レンズ２３４は、対物レンズ２３０および偏光ビームスプリッタ２２６を通過してきた、光ディスク１００からの反射光を光検出器２３６上に集束させる。光検出器２３６は、集光レンズ２３４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２３６は、例えば４分割の受光領域を有している。
【００６２】
図７のサーボ・フォーマット制御回路１０６は、サーボ処理部２６１、フォーカス制御部２４０、トラッキング制御部２４１、球面収差制御部２４２、信号処理部（ウォブル検出部）２５０、アドレス検出部２５２、層情報検出部２５４、およびＣＰＵ２４６を備えている。フォーカス制御部２４０は、ＦＥ信号に基づいてフォーカス制御を行う。またトラッキング制御部２４１がＴＥ信号に基づいてトラッキング制御を行う。この例では、ＣＰＵ２４６がディスク判別部として機能する。
【００６３】
光検出器２３６の４分割の信号から、マトリックス演算により、各種の信号が得られる。すなわち、プッシュプル信号（ＴＳ）、全光量信号、トラッキングエラー信号（ＴＥ）、フォーカスエラー信号（ＦＥ）、再生信号（ＲＦ信号）を得ることができる。なお、全光量信号およびＲＦ信号は、いずれも、同一の回路で生成されるが、ＲＦ信号は、ユーザデータが記録された領域のみから再生される信号であるのに対して、全光量信号は、ユーザデータが記録されていない領域（未記録領域）からも出力される信号である。プッシュブル信号は、ウォブル信号を含む。これらの信号に基づいて、フォーカス制御およびトラッキング制御が実行される。また、プッシュプル信号から、アドレス情報が抽出される。また、本実施形態では、層ナンバー情報および合計層数情報をブッシュプル信号（ウォブル信号）から抽出することができる。
【００６４】
次に、ウォブル信号から層ナンバー情報および合計層数情報を抽出する方法と、その後の装置の起動手順について説明する。
【００６５】
図８は、図６に示す光検出部２３６と、サーボ・フォーマット制御回１０６の内のウォブル信号を再生する信号処理部２５０と、その周辺の構成を示したブロック図である。図９は、光検出部２３６において、フォーカスエラー信号並びに再生信号（ＲＦ信号）を生成する部分を詳細に示すブロック図であり、図１０は、光検出部２３６においてトラッキングエラー信号並びに再生信号（ウォブル信号）を生成する部分を詳細に示すブロック図である。
【００６６】
まず、これらの図面を参照しながら、ウォブル信号の生成原理を説明する。
【００６７】
図８の分割フォトダイオード３０１から出力される信号は、プリアンプ３０２ａ〜ｄを介して、マトリックス演算器３０３に入力されている。マトリックス演算器３０３は、図９に示すように、光検出部の０次光に起こる非点収差を出力信号の各対角和の差分（ＩＡ＋ＩＣ）―（ＩＢ+ＩＤ）で検出し、フォーカスエラー信号ＦＥを生成する。また、分割フォトダイオード３０１から出力される信号の総和（ＩＡ＋ＩＣ＋ＩＢ+ＩＤ）によって、光量和を検出してＲＦ信号（ＡＳ信号）を生成する。
【００６８】
図１０に示すように、トラッキング方向に分割した分割フォトダイオード３０１からの出力の差分（ＩＡ＋ＩＤ）−（ＩＢ+ＩＣ）によって、光ディスク１００のランドとグルーブで構成されたウォブルトラックの端面による±１次回折光の差信号（プッシュプル信号）を検出している。プッシュプル信号は、トラッキングオフ状態では、図１１（ａ）に示すように光ビームがトラックのランド、グルーブ、ランド、グルーブ（Ｐ点、Ｏ点、Ｒ点）と横断する毎に、図１１（ｂ）に示されるような正弦波状のトラッキングエラー信号が得られる。一方、トラッキングオン状態では、図１２（ａ）に示すように、トラックの両エッジのウォブルが、同周期の±１次回折光の強弱となって現れる。このため、図１２（ｂ）に示される出力を演算して、図１２（ｃ）に示すプッシュプルを生成すると、図１２（ｃ）の実線で示されるような波形のウォブル信号（Ｉｗｂｌ）を得ることができる。
【００６９】
通常、フォーカス制御を実行している情報層で、トラッキング制御を安定に実行するため、プッシュプルＴＥの振幅が最大となるように球面収差やフォーカス位置を調整する。この調整を行うことにより、同じ±１次回折光からのプッシュプル信号から生成されるウォブル信号も、最適化される。したがって、トラッキング制御を開始した後には、ウォブル信号から層ナンバー情報（層Ｎｏ．）および合計層数を示す情報を安定に取得しやすくなる。
【００７０】
このウォブル信号は、図８に示されるように信号処理部２５０に入力される。信号処理部２５０は、ウォブル信号周波数を抽出して不要ノイズを除去するバンドパスフィルタ３０４、アナログ比較器３０５、カウンタ３０６、ラッチ３０７、比較器３０８を有している。アナログ比較器３０５は、プリアンプ３０２ａ〜ｄとマトリックス演算器３０３で生成された図１３（ａ）に示されたプッシュプル信号ＴＳを、図１３（ｂ）に示されたＦＭ（Ｆｒeｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）パルス信号として出力する。詳細には、ＦＭパルス信号は、２値化されており、ＦＭ変調信号のレベルをスライスレベルより大きければＨｉｇｈ、小さければＬｏｗとなるように変換されている。
【００７１】
カウンタ回路３０６には、システムクロック信号ＣＫと、アナログ比較器３０５からのパルス信号が入力され、カウンタ回路３０６は、クロック信号ＣＫをカウントしてカウント値をラッチ回路３０７へ出力する。すなわち図１３（ｃ）に示されるように、カウンタ回路３０６は、エッジ信号に応じて生成するリセット信号ＲＳＴにより、セルフリセットされ、立ち上りエッジと立ち下がりエッジ間をカウントする。
【００７２】
図１３（ｃ）及び（ｄ）に示されるように、カウント値が“Ｎ”（“１”周期）までカウントされたとき、リセット信号ＲＳＴによりリセットされて、カウント値は“０”となっている。或いは、リセットされた後、カウント値のカウントが再開されて、カウント値が“Ｎ／２”までカウントされたときにリセット信号ＲＳＴによりリセットされている。このように、リセット信号ＲＳＴによりリセットされる時のカウント値は、例えば、“Ｎ”、“Ｎ”、“Ｎ”、“Ｎ”、“Ｎ”、“Ｎ／２”、“Ｎ／２”、“Ｎ”、“Ｎ”となる。
【００７３】
ラッチ回路３０７には、カウンタ回路３０６からのカウント値と両エッジ信号とが供給されている。ラッチ回路３０７は、両エッジ信号のタイミングに基づいて、カウント値を保持する。図１３（ｄ）に示されるように、ラッチ回路３０７は、前述したカウント値を夫々リセットされるタイミングで保持する。保持されたカウント値はデジタル比較器３０８へ出力される。
【００７４】
デジタル比較器３０８は、ラッチ回路３０７からのカウント値と、カウント閾値“３Ｎ／４”とが供給されている。デジタル比較器３０８は、ラッチ回路３０７から供給されたカウント値と、供給されたカウント閾値に基づいて比較処理を行い、ＦＭ変調信号の高域周波数成分“Ｎ／２”を除去し、図１３（ｅ）に示すように、“０”を出力する。このように、比較処理が行われたＦＭ変調信号は、層情報検出部２５４へ出力される。
【００７５】
層情報検出部２５４は、所定のカウント後のＦＭ変調信号の出力値を検出する。詳細には、ＣＰＵ（ディスク判別部）２４６は、後述する図１４に示された層判別情報のテーブルに基づき、ＦＭ変調信号の出力値を測定することで、デジタル比較器３０８の出力値が、同期（ＳＹＮＣ）から何ウォブル目と何ウォブル目に出力されなくなったかを検出する。
【００７６】
この検出結果はＣＰＵ２４６に入力され、図１４に示す、１情報フレーム（９３ウォブル）での前半に於ける最初の“０”を検出することにより、装填されたディスクの合計層数（何層のディスクであるか）、後半における次の“０”を検出することで、どの情報層であるかを判別することができる。尚、前半において“０”を検出することができなければ、合計層数は１層であり、後半において“０”を検出することができなければ、Ｌ０層であることを判別することができる。
【００７７】
図１５は、１情報フレームの最初（前半で）に検出される合計層数情報と、次（後半で）に検出される光スポットがある層ＮＯ．とに対応した“０”が検出されるウォブル位置のパターンを示す。
【００７８】
図１６（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、光ディスクの合計層数が８層である場合の、Ｌ１層からＬ３層に形成されるウォブルを例示した図である。図１６（ａ）から（ｃ）は、情報フレームの合計層数と層ナンバーを含む部分を示しており、前側に位置される５つのウォブルが形成されている前領域、及び、後側に位置される２０つのウォブルが形成されている後領域から構成されている。前領域で合計層数を示し、後領域で光スポットがある層ナンバーを示す。
【００７９】
図１６（ａ）から（ｃ）は、ＦＭ変調を行ったウォブルの数が２個である例を示している。これは、ＦＭ変調を行った２つのフォブルのうちの１つが潰れてしまった場合でも、確実に検出できるようにするためである。ＦＭ変調を行ったウォブルの数は１個でよいし、３個以上でもよい。
【００８０】
図１６（ａ）では、搬送波後のウォブルの３波目において、最初にＦＭ変調信号の出力値として“０”が検出され、次に搬送波後のウォブルの１波目であるので、光ディスクの合計層数が８層で現在、光スポットがあるのはＬ１層であると判別することができる。また図１６（ｃ）では、搬送波後のウォブルの３波目において、最初にＦＭ変調信号の出力値として“０”が検出され、次に搬送波後のウォブルの３波目であるので、光ディスクの合計層数が８層で現在、光スポットがあるのは、Ｌ３層であると判別することができる。
【００８１】
上述の説明では、１ウォブル位置に１層というように１：１の対応をさせたが、図１７に示すように、１ウォブル目と２ウォブル目、３ウォブル目それぞれにＦＭ変調をかければ、それぞれのウォブル位置で層判別情報“０”の検出ができるので、その合計で層ナンバーを意味づけして取り扱うようにしてもよい。
【００８２】
本実施形態では、ＦＭ変調を用いて合計層数と層ナンバー情報を含む「層情報」を埋め込んでいるが、位相変調または振幅変調などの別の変調方式を用いて「層情報」を埋め込んでも良い。
【００８３】
本実施形態では、ウォブルトラックに合計層数と層ナンバー情報を含む「層情報」を埋め込んでいるが、層情報の記録形態は、このような例に限定されない。例えば、ＤＶＤ−ＲのランドプリピットやＤＶＤ−ＲＡＭのアドレスプリピットのような物理的な形状特徴部をトラック上またはトラックの近傍に配置し、それによって「層情報」を記録しても良い。
（実施形態２）
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。
【００８４】
本実施形態の光ディスク装置は、実施形態１における光ディスク装置の構成と同様の構成を備えている。実施形態１と異なる点は、本実施形態では、光ディスクが装填された後、起動時に行う処理が異なる。
【００８５】
本実施形態で使用する多層光ディスクは、基準層がディスク表面から最も遠い位置に配置されている。そして、ディスク表面と基準層との間に存在する情報層のうち、ディスク表面に最も近い情報層のトラックに層ナンバー情報および合計層数情報が記録されている。
【００８６】
図１８Ａは、本実施形態における起動の手順を示すフローチャートであり、図１８Ｂは、従来の光ディスク装置における起動の手順の一例を示すフローチャートである。
【００８７】
ステップＳＴ１では、光ディスク装置がサポートする多層光ディスクの種類のうち、もっともカバー層の薄い多層光ディスクにおける最近層で球面収差を最小化するように球面収差補正部２２８を用いて球面収差を設定する。
【００８８】
対物レンズを上昇させることにより、光ビームのフォーカス位置が光ディスクの下方から上昇する。光ビームのフォーカス位置が光ディスクのディスク表面を通過するとき、反射光から得られるＦＥ信号には、Ｓ字状の波形が現れる。光ビームのフォーカス位置が更に上昇して、各情報層を通過するとき、同様のＳ字状波形がＦＥ信号に現れる。フォーカス引き込みは、ＦＥ信号のＳ字波形を利用して行うため、Ｓ字波形の振幅が小さすぎると、その情報層にフォーカスを合わせ、フォーカス制御を開始することはできない。
【００８９】
最近層から得られるＳ字波形の振幅は、多層光ディスクに含まれる情報層の合計層数が増加するほど、小さくなる。多層光ディスクの合計層数が多くなればなるほど、最も奥側に位置する情報層にフォーカスしているときの光ビームのパワーが低下する傾向にある。これは、最も奥側に位置する情報層にフォーカスしているときの光ビームが、多数の情報層の各々を透過するため、各情報層におけるパワーの減衰が積算されるためである。このような光ビームのパワー低下を抑制するため、多層光ディスクの合計層数が多くなればなるほど、各情報層における透過率をあげて反射率を低く抑える必要がある。従って、ディスク表面に最も近い情報層（最近層）の反射率も、多層光ディスクの合計層数が多くなるほど低くなる。一方、多層光ディスクの合計層数が多くなればなるほど、一般に、ディスク表面から最近層までの距離（深さ）は小さくなる。このため、光ディスク装置がサポートする多層光ディスクの中で、最近層からのＳ字波形の振幅が最も小さくなるのは、ディスク表面から最近層までの距離（深さ）が最も小さな光ディスクである。
【００９０】
上記の考察から、本実施形態では、まず、最も振幅が小さくなるＳ字波形を見落とさないようにするため、光ディスク装置がサポートする多層光ディスクのうち、最もカバー層の薄い多層光ディスクにおける最近層で球面収差を最小化するように球面収差を設定する。こうすることにより、仮にその深さに反射率の低い情報層が存在した場合（合計層数が最も大きな多層光ディスクが装填されていた場合）でも、最近層から明瞭なＳ字波形を検出することが可能になる。
【００９１】
なお、合計層数が比較的に少ない多層光ディスク（例えば３層または４層光ディスク）が装填されたいた場合、そのような多層光ディスクの最近層は、もっと深い位置に存在しており、上記の設定では最近層での球面収差が最小化されたものではなくなる。すなわち、そのような合計層数が比較的少ない多層光ディスクが装填されていた場合は、光ビームのフォーカス位置が最近層上にあるとき、球面収差が大きくなってしまう。しかし、そのような多層光ディスクでは、最近層の反射率は十分な大きさを持つため、フォーカスを引き込むに十分なＳ字波形振幅を得ることができる。
【００９２】
上記の球面収差の設定が完了した後、ステップＳＴ２では、対物レンズ２３０を退避位置（光ディスクから最も離れた下方位置）から徐々に上昇させ、光ディスク１００に接近させる。
【００９３】
ステップＳＴ３において、最近層からＳ字波形を検出すると、対物レンズ２３０の上昇を停止して、そこでフォーカスの引き込み（フォーカス制御）を行う。
【００９４】
ステップＳＴ４では、フォーカスの引き込みが成功したかどうかをＴＥ信号の振幅の大きさで確認する。この振幅が０より大きければ、フォーカスの引き込みに成功したと判断し、ステップＳＴ６に進む。ステップＳＴ６では、トラッキング制御をＯＮする。ステップＳＴ７において、最近層に記録されている層情報（総層数および層ナンバー）を読み出す。なお、ステップＳＴ４において、ＴＥ振幅が０であれば、ステップＳＴ５のフォーカス外れエラー処理を行う。
【００９５】
ステップＳＴ７における層情報検出部２５４による層情報の読み出しの後、ステップＳＴ８では、フォーカスの引き込みが成功した情報層が、目的の情報層（基準層）であるかどうかを上記の層情報に基づいてＣＰＵ２４６が判定する。その情報層が基準層であれば、次のステップへ進む。
【００９６】
もし、その情報層が基準層でなければ、ＣＰＵ２４６は層情報に基づいて、現在の情報層から目標とする基準層までフォーカス位置を移動させるときに横切るべき情報層の数、あるいは、層間距離を確定する。ステップＳＴ９でトラッキング制御をＯＦＦした後、ステップＳＴ１０において、目的の基準層に向けてフォーカスジャンプを実行する。
【００９７】
次に、参考のため、図１７Ｂを参照して、従来の起動手順を説明する。
【００９８】
従来の手順によれば、まず、ステップＳＴ１１で、光ディスク装置がサポートする多層光ディスクの種類の最遠層で球面収差を最小化するように球面収差を設定する。ＢＤでは、最遠層（情報層Ｌ０）は、深さ１００μｍ±５μｍで定義される位置にある。このため、深さ１００μｍの位置で球面収差が最小化されるように球面収差を設定する。
【００９９】
ステップＳＴ１２では、対物レンズを最離間点から光ディスクに接近するように上昇させながら、ステップＳＴ１３でＳ字波形の振幅を測定する。フォーカス位置が最遠層（深さ１００μｍ）に到達するであろう位置まで対物レンズを上昇させる。そして、フォーカス位置の深さが１００μｍ付近となるとき、Ｓ字波形の振幅（またはＳ字波形の勾配）が所定以上に達すれば、ステップＳＴ１４では、そのＳ字波形のゼロクロス点が最遠層であると判断し、その位置でフォーカスを引き込む。
【０１００】
ステップＳＴ１５では、フォーカスの引き込みが成功したかどうかをＴＥ振幅の有無で確認する。振幅が０よりも大きければ、フォーカスの引き込みに成功したと判定し、ステップＳＴ１７でトラッキング制御をＯＮする。ステップＳＴ１８では、物理アドレスを読み出す。なお、ステップＳＴ１５において、振幅が０であれば、ステップＳＴ１６のフォーカス外れエラー処理を行う。
【０１０１】
ステップＳＴ１９では、読み出したアドレス情報に基づいて、目的の最遠層であるかどうかを確認する。その情報層が最遠層であれば、次のステップへ進み、最遠層でなければ、ステップＳＴ２０でフォーカス制御を外して、レンズアップ動作を再実行する。
【０１０２】
次に、基準層が情報層Ｌ０である多層光ディスク（例えば多層ＢＤ）の情報層Ｌ０に起動時にアクセスする動作を説明する。
【０１０３】
情報層Ｌ０まで到達する動作を説明する。
【０１０４】
図１９Ａは、本実施形態における起動手順に従う場合のレンズとディスクの位置関係、および、その時のフォーカスエラー（ＦＥ）、フォーカス駆動（ＦＥＤ）信号の波形を示す図である。一方、図１９Ｂは、従来の起動手順に従う場合のレンズとディスクの位置関係、および、その時のフォーカスエラー（ＦＥ）、フォーカス駆動（ＦＥＤ）信号の波形を示す図である。
【０１０５】
図１９Ａに示す例では、まず退避位置からレンズを比較的低い速度で上昇させ、最近層（情報層Ｌ３）でフォーカス引き込みを実行する。情報層Ｌ３から層情報を読み出し、装填された光ディスクが４層ディスクであることと、その情報層が奥から４番目に位置する情報層Ｌ３であることを検知する。
【０１０６】
こうして、目的の基準層である情報層Ｌ０にフォーカス位置を移動させるには、３層分のフォーカスジャンプを行えばよいことがわかる。よって、３層分のフォーカスジャンプに必要なパルスＰ１、Ｐ２を設定し、情報層Ｌ０に向けてフォーカスジャンプを行う。
【０１０７】
このとき、ＦＥ信号上には図１９Ａに示すような３つのＳ字波形が現れる。Ｓ字波形をカウントすることにより、適切なタイミンクでブレーキパルスＰ２を印加する。こうして、フォーカス位置の移動速度を低下させた後、情報層Ｌ０でフォーカスの引き込みを行う。
【０１０８】
フォーカス位置が情報層Ｌ０に到達するまで時間は、退避位置から情報層Ｌ３にフォーカスするまでレンズを上昇させるために要する時間ＴＡＵＤと、３層分のフォーカスジャンプを行う時間ＴＡＪＰとの和となる。
【０１０９】
本実施形態によれば、以下の理由により、最初のレンズ上昇に要する時間ＴＡＵＤに比べ、フォーカスジャンプに要する時間を短くできる。
１）  フォーカスジャンプの移動距離（３層分）がわかっている。
２）  情報層Ｌ３から情報層Ｌ０までの距離は、最離間点から最近層（情報層Ｌ３）までの距離に比べて格段に短い。
３）  光ディスクの面ふれによって、情報層Ｌ０の位置が変動しても、ＦＥ信号上のＳ字波形のピーク間隔やＳ字波形の幅に基づいて、情報層Ｌ０の位置を正確に推定することができるため、適切な位置でブレーキパルスＰ２を印加できる。その結果、情報層Ｌ０に高い精度でフォーカス引き込みを行うことが可能になる。
【０１１０】
時間ＴＡＵＤは、０．３秒〜０．５秒程度であり、時間ＴＡＪＰは、０、１秒〜０．３秒程度である。このため、ＴＡＵＤ＋ＴＡＪＰは、０．４秒〜０．８秒程度である。本実施形態では、このように短い時間で情報層Ｌ０への到達が可能である。
【０１１１】
これに対して、従来の方法では、図１９Ｂに示すように、最離間点から情報層Ｌ０に向けて、レンズを比較的低い速度で上昇させる。そして、情報層Ｌ０の近傍に到達したことをＦＥＤ電圧から検知し、情報層Ｌ０でフォーカス引き込みを実行する。この方法では、フォーカスジャンプを行う必要がない。しかし、レンズを上昇させる速度が高すぎると、情報層Ｌ０でフォーカスを引き込むことが困難であるため、レンズ上昇速度を十分低いレベルに低下させる必要がある。したがって、情報層Ｌ０へ到達し、フォーカス引き込みを実現するまでの時間ＴＢＵＤは、１．０秒〜２．０秒程度となる。
【０１１２】
以上の説明から明らかなように、最初から奥側に位置する基準層でフォーカス引き込みを行うのではなく、その手前に位置する情報層でフォーカス引き込みを行い、その後にフォーカスジャンプで基準層に移動すると、基準層に達するまでの時間を短縮することが可能になる。
【０１１３】
また、本実施形態では、基準層よりも手前に位置する情報層でフォーカス引き込みを行い、その情報層から情報層の合計数を検出し、かつ、その情報層から基準層までの位置関係を把握することができるため、目的とする基準層にフォーカス位置を迅速に移動させることが可能になる。
【０１１４】
また、本発明の好ましい実施形態によれば、例えば基準層が情報層Ｌ０である８層ＢＤが装填された場合、フォーカス位置がディスク表面に最も近い情報層Ｌ７を通過し、誤って情報層Ｌ６でフォーカス引き込みを行っても、この情報層が８層光ディスクの奥側から７番目の情報層Ｌ６であると識別できる。このため、フォーカスジャンプにより、情報層Ｌ７にフォーカス位置を戻すこともできる。また、情報層Ｌ５→Ｌ４→Ｌ３→Ｌ２→Ｌ１→Ｌ０の順序でフォーカスジャンプを行うことにより、最も奥側に位置する基準層に正確に達することが可能である。このように、本実施形態によれば、起動時間を全体として短縮しつつ、奥側に位置する情報層でフォーカス引き込みを実行することができる。
【０１１５】
本発明の好ましい実施形態によれば、基準層が奥側に存在している場合でも、手前に位置する情報層でいったんフォーカス引き込みを行うため、光ピックアップの対物レンズが光ディスクに衝突する可能性を大きく低減できる。重要なデータが記録される光ディスク、例えば医療用途の光ディスクでは、特にレンズ衝突による光ディスクの損傷発生を極力避けることが望まれるため、本発明を適用して高い信頼性を実現することが可能になる。
【０１１６】
以上のように本発明による光ディスク装置の駆動方法によれば、３層以上の、特に１６層、２０層といった多層光ディスクにおいても、レンズが光ディスクに衝突する可能性を低減しながら、目的とする情報層で迅速なフォーカス引き込みが可能になる。
【０１１７】
なお本実施形態では、各情報層に多層光ディスクの合計層数を示す情報と何層目かの層ナンバー情報を記録した、多層光ディスクを示したが、必ずしも全情報層に合計層数を示す情報と何層目かの層ナンバー情報を記録させる必要は無く、特定の情報層、例えば、ディスク表面に最も近い層にだけ多層光ディスクの合計層数と何層目かの層ナンバー情報を記録させてもよいし、または基準層を除く情報層に多層光ディスクの合計層数と何層目かの層ナンバー情報を記録させてもよい。また、上記の実施形態では、多層光ディスクの合計層数を示す情報と何層目かの層ナンバー情報をウォブル信号の前半と後半にそれぞれプリフォーマットによって形成しているが、ウォブル信号の後半と前半にそれぞれにプリフォーマットによって形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、多層ディスクに対応したＢＤレコーダやＢＤプレーヤなどの光ディスク装置に適用できる。また、本発明はＢＤに限定されず、他の規格に従った光ディスクであってもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１００    多層光ディスク
１００ａ  ディスク表面（光入射側面）
１００ｂ  カバー層
１００ｃ  ウォブリングトラック
１０１    ディスクモータ
１０２    駆動回路
１０３    光ピックアップ
１０４    ＲＦサーボアンプ
１０６    サーボ・フォーマット制御回路
１３０    システムコントローラ
２３０    対物レンズ
２４６    ＣＰＵ（ディスク判別部）
２５０    信号処理部
２５４    層情報検出部
【図１Ａ】
2011065739.tif 000003
【図１Ｂ】
2011065739.tif 000004
【図２】
2011065739.tif 000005
【図３】
2011065739.tif 000006
【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１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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