(57)【要約】【課題】ディスクの記録層にデータを記録する前に、各記録層に層判別を可能とするパターンを容易に形成し、層判別を正確に行うことを可能とするグルーブレスディスク媒体、記録再生方法、記録再生装置を提供する。【解決手段】案内溝構造の存在しない複数の記録層と、案内溝の構造を持つガイド層とを有する光ディスクにおいて、各記録層の最内周側もしくは最外周側の少なくとも一方の予め定めた位置に記録層を判別可能とする層判別パターンを記録する。さらに、層判別パターンは、記録層毎に周期の異なる繰り返しパターンとし、この領域を光スポットで走査して得られる信号の周期から層判別を行う。【選択図】  図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の形状をなし、
案内溝構造の存在しない複数の記録層と、
案内溝の構造を持つガイド層と、
を有し、
前記記録層の内半径が記録層ごとに異なり、
前記記録層の内半径の大小の順は、全回転角に亘って一定であり、
前記ガイド層の内半径はいずれの記録層よりも小さく、
前記ガイド層には、盤面の位置を表すアドレス情報が記録されていることを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
各記録層には層判別を行うための情報が記録された層判別領域が存在し、
前記層判別領域の内周側の境界は、当該記録層の次に小さい内半径よりも小さい半径位置に存在し、
前記層判別領域の外周側の境界は、何れの記録層においても最大の内半径位置よりも大きい半径位置に存在することを特徴とする、
請求項１記載の光ディスク。
【請求項３】
円環状の形状をなし、
案内溝構造の存在しない複数の記録層と、
案内溝の構造を持つガイド層と、
を有し、
記録層の外半径が記録層ごとに異なり、
記録層の外半径の大小の順は、全回転角に亘って一定であり、
前記ガイド層の外半径はいずれの記録層よりも大きく、
前記ガイド層には、盤面の位置を表すアドレス情報が記録されていることを特徴とする光ディスク。
【請求項４】
各記録層には層判別を行うための情報が記録された層判別領域が存在し、
前記層判別領域の外周側の境界は、当該記録層の次に大きい外半径よりも大きい半径位置に存在し、
前記層判別領域の内周側の境界は、何れの記録層においても最大の外半径位置よりも小さい半径位置に存在することを特徴とする、
請求項３記載の光ディスク。
【請求項５】
光ディスク記録装置がホスト機器から受信したユーザデータを記録するためのユーザデータ領域と、
第二の層判別領域を有し、
前記層判別領域と前記第二の層判別領域の間の半径にユーザデータ領域が存在し、
全ての記録層に共通して前記第二の層判別領域が存在する半径位置範囲が存在することを特徴とする、請求項２または請求項４に記載の光ディスク。
【請求項６】
前記層判別領域には、同一の記録層内においては半径によらず一定の長さを有するマークと、
前記マークと同一の長さのスペースが円周方向に交互に繰り返しに配置された層判別用パターンが存在し、
前記マークとスペースの長さが、記録層ごとに異なることを特徴とする、
請求項２、請求項４、請求項５のいずれかに記載の光ディスク。
【請求項７】
前記層判別領域には、円周方向に対して等間隔に記録マークが配置され、
前記記録マークの長さは一定の個数を周期として増減させてあり、
前記記録マークの長さの増減周期が記録層ごとに異なる層判別用パターンが記録されていることを特徴とする、
請求項２、請求項４、請求項５のいずれかに記載の光ディスク。
【請求項８】
前記層判別領域には、半径位置に比例した長さを有するマークと
前記マークと同一の長さのスペースが円周方向に繰り返しに配置された層判別用パターンが存在し、
前記マークとスペースの長さと半径位置との比が、記録層ごとに異なることを特徴とする、請求項２、請求項４、請求項５のいずれかに記載の光ディスク。
【請求項９】
案内溝構造の存在しない複数の記録層を有する光ディスクに層判別情報を記録する層判別情報記録方法であって、
前記光ディスクは、前記記録用領域と案内溝の構造を持つガイド層を更に有し、かつ、前記記録層ごとに内半径が異なり、前記記録層ごとの内半径の大小の順が全周にわたって一定となる構造を有しており、
レーザ光を照射する半径位置を移動する移動ステップと、
記録層に前記レーザ光をフォーカシングするフォーカシングステップと、
フォーカシングしている記録層に、記録層を判別するための層判別情報を記録する記録ステップと、
を前記複数の記録層に対して実行し、前記移動ステップは、
層判別情報が記録されていない記録層が複数存在する場合、
これらのうち最も小さい内半径と、二番目に小さい内半径の間に位置に移動し、一つのみ存在する場合、その記録層の内半径位置と、これよりも外周側に定めた半径位置Riの間に移動し、
前記フォーカシングステップは、
前記移動ステップに引き続いて、層判別情報が記録されていない記録層のうち、最も内半径が小さい記録層にフォーカシングを行い、
前記記録ステップは、
前記記録層にフォーカシングを行うレーザ光と同一の光軸を有するガイド層用レーザ光によって、前記案内溝にトラッキングサーボを行った状態で前記二番目に小さい内半径位置よりもさらに内周側の半径位置から、前記半径位置Riよりも外周側に定めた半径位置Roまでの範囲にわたって前記層判別情報を記録し、
当該層の層判別情報の記録が完了すると、再び前記ステップに戻り、
内半径位置が小さい記録層ほど早い順番で、全記録層に前記層判別情報を記録することを特徴とする、層判別情報記録方法。
【請求項１０】
案内溝構造の存在しない複数の記録層を有する光ディスクに層判別情報を記録する層判別情報記録方法であって、
前記光ディスクは、該記録用領域と案内溝の構造を持つガイド層を更に有し、かつ、前記記録層ごとに外半径が異なり、該記録層ごとの外半径の大小の順が全周にわたって一定である構造を有しており、
レーザ光を照射する半径位置を移動する移動ステップと、
記録層に前記レーザ光をフォーカシングするフォーカシングステップと、
フォーカシングしている記録層に記録層を判別するための層判別情報を記録する記録ステップと、
を前記複数の記録層に対して実行し、
前記移動ステップは、
層判別パターンが記録されていない記録層が複数存在する場合は、
これらのうち最も大きい外半径位置と、二番目に大きい外半径位置の間に移動し、一つのみ存在する場合は、その記録層の外半径位置と、これよりも内周側に定めた半径位置Riの間に移動し、
前記フォーカシングステップは、
前記半径位置を移動するステップに引き続いて、層判別情報が記録されていない記録層のうち、最も大きい外半径となる記録層にフォーカシングを行い、
前記記録ステップは、
前記記録層にフォーカシングを行うレーザ光と同一の光軸を有するガイド層用レーザ光によって、前記案内溝にトラッキングサーボを行った状態で
前記二番目に大きい外半径よりも大きい半径位置から、前記半径位置Riよりも内周側に定めた半径位置Roまでの範囲にわたって前記層判別情報の記録を行い、
当該層の層判別情報の記録が完了すると、再び前記移動ステップに戻ることにより、
外半径位置が大きい記録層ほど早い順番で、全記録層に前記層判別情報を記録することを特徴とする、層判別情報記録方法。
【請求項１１】
前記フォーカシングしている記録層に層判別情報を記録するステップが完了した後、
再び前記移動ステップに戻る間に、
光ディスク記録装置がホスト機器から受信したユーザデータを記録するためのユーザデータ領域を隔てた逆側に第二の層判別情報を記録するステップをさらに有することを特徴とする、
請求項９または請求項１０記載の層判別情報記録方法。
【請求項１２】
一定の線速度で前記光ディスクを回転させた間において、フォーカシングしている記録層に対して固有の周期で変化する強度で前記レーザ光を発光させることにより前記記録ステップを行うことを特徴とする、
請求項９から１１のいずれかに記載の層判別情報記録方法。
【請求項１３】
一定の回転速度で前記光ディスクを回転させた間において、フォーカシングしている記録層に対して、半径位置に比例した周期で変化する強度で前記レーザ光を発光させることにより前記記録ステップを行うことを特徴とする、
請求項９から１１のいずれかに記載の層判別情報記録方法。
【請求項１４】
一定の回転速度で前記光ディスクを回転させた間において、フォーカシングしている記録層に対して固有の周期で変化する強度で前記レーザ光を発光させることにより前記記録ステップを行うことを特徴とする、
請求項９から１１のいずれかに記載の層判別情報記録方法。
【請求項１５】
前記案内溝は、円周方向の一定の長さを周期として半径方向に揺動させてあり
前記ガイド層用レーザ光によって前記案内溝にトラッキングサーボを行った状態で前記揺動量を検出した信号から生成したクロックに基づいて、前記レーザ光の発光強度を変化させることによって前記記録ステップを行うことを特徴とする、
請求項９から１４のいずれかに記載の層判別情報記録方法。
【請求項１６】
前記ガイド層には、前記光ディスクの盤面上の位置を表すアドレス情報が記録してあり、
前記記録層にフォーカシングを行うレーザ光と同一の光軸を有する、前記ガイド層に合焦させるための案内溝用レーザ光を用いて検出したアドレス情報に基づいて、前記移動ステップを行うことを特徴とする、請求項９から１５のいずれかに記載の層判別情報記録方法。
【請求項１７】
前記フォーカシングステップの後に、
前記層判別情報が記録される領域の記録状態を判断するステップをさらに有し、未記録状態ではないと判断される場合は、再度前記フォーカシングステップを実行し、
未記録状態だと判断される場合は、前記記録ステップを行うことを特徴とする、
請求項９から１６のいずれかに記載の層判別情報記録方法。
【請求項１８】
請求項６または請求項７に記載の光ディスクに対して、前記記録層上の前記層判別領域にレーザ光を合焦させるステップと、
前記レーザ光による光スポットが盤面上を走査する線速度が一定になるように回転速度を制御するステップと、
前記光スポットから得られる戻り光量の変動する周波数成分に基づいて前記レーザ光を合焦している記録層を判別するステップとを含む層判別方法。
【請求項１９】
請求項８記載の光ディスクに対して、前記記録層上の前記層判別領域にレーザ光を合焦させるステップと、
前記光ディスクの回転数が一定になるように回転速度を制御するステップと、
前記光スポットから得られる戻り光量の変動する周波数成分に基づいて前記レーザ光を合焦している記録層を判別するステップとを含む層判別方法。
【請求項２０】
請求項６または請求項７記載の光ディスクに対して、前記記録層上の前記層判別領域にレーザ光を合焦させるステップと、
前記光スポットから得られる戻り光量の変動する周波数と、前記光ディスクを回転させる回転数との比に基づいて前記レーザ光を合焦している記録層を判別するステップとを含む層判別方法。
【請求項２１】
請求項１８から請求項２０いずれかに記載の層判別方法において、
前記記録層を判別するステップは、
前記戻り光量を検出した信号に対して、全記録層の層判別パターンから得られる信号の基本周波数のうち最大のものよりも大きい高域カットオフ周波数と、全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最小のものよりも低い低域カットオフ周波数を有するフィルタ回路を用いてフィルタリングし、
前記フィルタ回路から得られた信号の振幅がゼロレベルとなる周期を計数し、
前記計数した周期と、全記録層の層判別情報に対応して定めた記録層の数と同数の基準値と各々比較し、
前記比較結果に基づき、前記計数した周期に最も近い前記基準値に対応した記録層を、前記レーザ光の合焦している記録層として判別することを特徴する、層判別方法。
【請求項２２】
請求項１８から請求項２０のいずれか一つに記載の層判別方法において、
前記記録層を判別するステップは、
全記録層の層判別パターンに対応して周波数を定めた、記録層の数と同数の組の正弦波信号と余弦波信号を生成するとともに、
前記戻り光量を検出した信号に対して、
全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最大のものよりも大きい高域カットオフ周波数と、全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最小のものよりも低い低域カットオフ周波数を有するフィルタ回路を用いてフィルタリングし、
前記フィルタ回路から得られた信号に対して、ＡＧＣを用いて振幅を一定にし、
前記AGCからの信号に対して、前記正弦波信号と前記余弦波信号を参照信号とした直交検波を行うことによって、該参照信号と同一の周波数におけるパワーを検出し、
最も大きいパワーが検出された条件での前記参照信号に対応した記録層を、前記レーザ光の合焦している記録層として判別することを特徴とする、層判別方法。
【請求項２３】
請求項１８または請求項２０に記載の層判別方法において、
前記記録層を判別するステップは、
前記戻り光量を検出した信号に対して、
全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最大のものよりも大きい高域カットオフ周波数と、全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最小のものよりも低い低域カットオフ周波数を有するフィルタ回路を用いてフィルタリングした信号を用い、
前記フィルタ回路から得られた信号を一定周期でサンプリングを行い、
前記サンプリングされた信号を波形メモリーに格納し、
一定量のサンプリングが完了すると共に、前記波形メモリーから波形データを読み出し、
該波形データに基づいて高速フーリエ変換を行い、
該高速フーリエ変換の結果として得られたスペクトルの最大値を検出し、
該最大値をとる周波数に基づいて記録層を層判別結果とすることを特徴とする、層判別方法。
【請求項２４】
請求項６から８のいずれかに記載の光ディスクの記録再生装置であって、
前記光ディスクにレーザ光を照射し、前記光ディスクで反射したレーザ光に基づいた信号を生成する光ピックアップと、
前記光ディスクの層判別領域にレーザ光を照射して得られる戻り光の強度に比例した戻り光信号を入力とした層判別手段とを有し、
前記層判別手段は、前記戻り光信号の強度の変化する周期または周波数に基づいて、レーザ光の照射している記録層を判別する、
光ディスクの記録再生装置。
【請求項２５】
前記層判別手段は
フィルタ回路と、
マークエッジ検出手段と、
エッジ間隔カウンタと、
カウント値保持手段と、
平均化手段と、
比較手段と、
を備え、
前記フィルタ回路は前記戻り光信号を入力としており、
全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最大のものよりも大きい高域カットオフ周波数と、全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最小のものよりも低い低域カットオフ周波数を有し、
前記マークエッジ検出手段は前記戻り光信号の振幅値が中心レベルを横切るタイミングを検出したマークエッジ検出信号を生成し、
前記エッジ間隔カウンタは、マークエッジ検出信号の発生タイミングにおいては値を後段の前記カウント値保持手段に転送するとともにカウント値をクリアし、
マークエッジ検出信号の発生タイミング間においては一定の周期で値をインクリメントすることによって、マークエッジ間の周期を計数し、
前記カウント値保持手段はマークエッジ検出信号の発生タイミングで、その値を前記エッジ間隔カウンタから転送された値に更新するとともに、次のマークエッジ検出信号の発生タイミングまで値を保持し、
前記平均化手段は、ローパスフィルタ回路によって前記カウント値保持手段の値の平均値を求め、
前記比較手段は、該平均値と全記録層の層判別パターンに対応して定めた記録層の数と同数の基準値と各々比較して、該平均値と最も近い基準値を選定し、
該選定された基準値に基づいて記録層を判別することを特徴とする
請求項２４記載の光ディスクの記録再生装置。
【請求項２６】
前記層判別手段は
フィルタ回路と
AGC回路と、
各記録層に対応した層判別用基準信号生成手段と、
各記録層に対応した直交検波手段と、
最大値判定手段と、
を備え、
前記フィルタ回路は前記戻り光信号を入力としており、
全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最大のものよりも大きい高域カットオフ周波数と、全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最小のものよりも低い低域カットオフ周波数を有し、
前記AGC回路は前記フィルタ回路の出力振幅が一定になるように増幅し、
前記、各記録層に対応した層判別用基準信号生成手段は、各記録層に固有の周波数の正弦波と余弦波を生成し、
該記録層に固有の周波数とは、ディスク上の層判別パターンの円周方向の周期に対する線速度の比であり、
前記記録層に対応した直交検波手段は、前記記録層に固有の周波数の正弦波と余弦波を参照信号とした直交検波により、前記AGC回路の出力信号に含まれる前記記録層に固有の周波数の成分のパワーを求め、
前記最大値判定手段は前記直交検波手段で検出したパワー値のうち最大のものを判定すると共に、そのパワー値をとる周波数から記録層を判別することを特徴とする
請求項２４記載の光ディスクの記録再生装置。
【請求項２７】
前記層判別手段は
フィルタ回路と、
AGC回路と、
A/D変換手段と、
波形メモリーと、
マイクロプロセッサを備え、
前記フィルタ回路は前記戻り光信号を入力としており、
全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最大のものよりも大きい高域カットオフ周波数と、全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最小のものよりも低い低域カットオフ周波数を有し、
前記AGC回路は前記フィルタ回路の出力振幅が一定になるように増幅し、
前記A/D変換手段は前記AGC回路からの信号を一定のクロックのタイミングでサンプリングすると共にデジタル信号として出力し、
前記波形メモリーは前記A/D変換手段からの該デジタル信号を格納し、
前記マイクロプロセッサは該波形メモリーに格納された波形データに対して高速フーリエ変換を行ってスペクトルを求めるとともに、
該スペクトルの値が最大となる周波数に基づいて記録層を判別することを特徴とする、
請求項２４記載の光ディスクの記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザを用いて光ディスクから情報を再生、または光ディスクに情報を記録する光ディスク、その光ディスクの記録層の判別方法及び光ディスクの記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術として、例えば、特許文献１がある。特許文献１の要約書には、課題として、「記録容量の減少を招くことなく、記録層の層数が少ない場合と同等のチルト安定性を有する多層光情報記録媒体を提供する」ことが記載されている。そして、解決手段として、「３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲内の波長の光（赤色光）に対応するガイドトラック層Ｓと、６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲内の波長の光（青色光）に対応する２光子吸収材料からなる複数の記録層を有する情報層Ｍと、を含む層を１ユニットとし、該ユニットを複数（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）、カバー層Ｃ上に順次積層する。このように、ガイドトラック層Ｓ及び情報層Ｍを互いに異なる波長の光に対応させているため、記録容量の減少を招くことなく、記録層の層数が少ない場合と同様にしてサーボ制御を行うことができる」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2007−200427号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、Blu-ray Disc(TM)規格の光ディスクにおいて、記録容量を増加させるために3層や4層の記録層を有する光ディスクが開発され、規格化が行われた。今後更なる大容量化を目的として、より多数の記録層を有する光ディスクの開発が行われると予想されている。
【０００５】
上記特許文献１では、トラッキングサーボ制御を行うための物理的な溝構造を持つ層(以下、ガイド層)を設け、記録再生を行う層(記録層)にはランド/グルーブ構造を有さない光ディスク(グルーブレスディスク)が示されており、記録層を多数積層する場合でも製造が容易とされている。
【０００６】
一方で、従来の記録型光ディスクでは、記録層の案内溝の微小な蛇行量や、プリピットを検出することにより、未記録の状態においてもアドレス情報を取得可能としていたが、グルーブレスディスクの記録層には、案内溝やプリピットが存在しないため、未記録状態の記録層からはアドレス情報が得られない。
【０００７】
これに対して、特許文献1には「再生信号処理回路２は、前記受光器ＰＤ１の出力信号（複数の光電変換号）に基づいて、アドレス情報、同期情報、フォーカスエラー信号及びトラックエラー信号などを取得する。」と記載されている（段落００６８）。ここで、「ＰＤ１」とは「ガイド層からの反射光を受光する光検出器」として示されている（段落０１２３）
上記のようなグルーブレスディスクを記録する際には、記録層にデータが記録される前の状態のディスクでは、記録層用レーザ光の合焦した記録層の判別のためにアドレス情報を参照できず、誤った層にフォーカシングした状態でデータの記録を行ってしまうおそれがある。
【０００８】
そこで本発明では、ディスクの記録層にデータを記録する前に、各記録層に層判別を可能とするパターンを容易に形成し、層判別を正確に行うことを可能とするグルーブレスディスク媒体、記録再生方法、記録再生装置を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、例えば、特許請求の範囲に記載の発明により解決される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、グルーブレスディスクの層判別を正確に行うことを可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に従う光ディスクの概形
【図２】本発明に従う光ディスク装置の一実施例を示すブロック構成
【図３】本発明に従う光ディスクの構造
【図４】光ディスク102を挿入時の光ディスク装置101の処理フロー
【図５】コントローラ部の詳細構成
【図６】層判別情報が記録される周辺の断面図
【図７】層判別情報の記録処理フロー
【図８】層判別パターンと層判別信号
【図９】単一記録パターンに対する再生信号のスペクトルの例
【図１０】層判別手段の第一の実施例を示すブロック構成
【図１１】層判別手段の第一の実施例の動作の概略
【図１２】本発明に従う光ディスクの概形の第二の例
【図１３】層判別パターンの第二の例
【図１４】実施例３における層判別情報が記録される周辺の光ディスクの断面図
【図１５】実施例３における層判別情報の記録処理フロー
【図１６】実施例４における層判別手段のブロック構成
【図１７】実施例４における層判別用基準信号生成手段のブロック構成
【図１８】実施例４における直交検波手段の一例のブロック構成
【図１９】実施例５における層判別手段のブロック構成
【図２０】実施例５におけるマイクロプロセッサの処理フロー
【図２１】実施例６における層判別パターンと層判別信号
【発明を実施するための形態】
【００１２】
(概略)
以下説明する実施の形態は、概形が円環状であり中心に対してらせん状をなすトラック(案内溝)の構造を持つガイド層およびトラックの構造を持たない記録層とを共に有する光ディスクと、このような光ディスクに対して、ガイド層の案内溝にトラッキングしつつ記録データに応じたレーザ光を記録層に照射することにより、記録層上にガイド層の案内溝と同一のらせん状の配置をなす記録マーク列を形成させることにより記録を行う、光ディスク記録装置および光ディスク記録方法に関するものである。
【００１３】
上記のような光ディスクでは、ディスクの記録層に案内溝構造が存在しないため、従来において記録層の案内溝から得ていたアドレス情報を記録層の未記録領域からは得られない。このため、合焦した記録層が何れの記録層であるかを識別するのは困難である。
【００１４】
そこで以下の実施の形態では、各記録層の最内周側もしくは最外周側の少なくとも一方のあらかじめ定めた位置において、合焦した記録層を判別可能とする層判別情報を、初めてユーザデータを記録するよりも先に記録する処理を行うこととした。
【００１５】
また、層判別情報自体を記録する際は未記録状態であり、層判別情報を用いた層判別を行えないが、このときにおいても正しく目標層に合焦させて層判別情報を記録することを可能とする各記録層の半径方向の寸法、別の記録層に移動をする半径位置、および各記録層への記録順序に関して考案した。要点は次に記す３点である。
【００１６】
第一に、本発明を適用する光ディスクの各記録層の寸法について、内半径と外半径のうち、層判別情報を記録する側の半径が記録層ごとに異なるようにした。ここでは内周側に層判別情報を記録するものとし、各記録層の名称を内半径が小さい順にL0, L1, L2,・・・,Lmとし、それぞれの記録層の内半径をr0,r1,ｒ2, ・・・,rm（r0<r1<ｒ2, ・・・rm-1<rm）とおく。
【００１７】
第二に、層判別情報の記録処理内で別の記録層に移動をするときの半径位置に関して、移動先の記録層の内半径と、その次に小さい内半径の間に定める。移動先の記録層をLnとすると、半径rn+1から半径rnの範囲に相当する。また、ガイド層には盤面の位置を表すアドレス情報が記録されているようにし、記録層を移動するときは、ガイド層に記録されたアドレス情報に従って半径位置を移動した後に、記録層を移動することとする。
【００１８】
第三に、層判別情報の記録を行う記録層の順番を、内半径の小さい順に従って、L0, L1, L2,・・・,Lmとする。また層判別情報を記録する領域の内周側の境界位置は、記録層によって異なる寸法を与え、n+1番目に内半径の小さい記録層であるLn層に記録する層判別情報は、当該層の内半径であるrnと次に小さい内半径であるrn+1との間に設けるように定める。また、外周側の境界位置は、いずれの記録層においてもrm(全記録層で最大の内半径)よりも外周側に定めた半径Roよりも外周側になるようにする。
【００１９】
以上の３条件にしたがった層判別情報の記録処理を行うと、層間移動を行う半径位置において存在する記録層は、未記録状態である移動目標の記録層と、すでに層判別情報の記録されている移動目標以外の記録層のいずれかのみとなる。したがって、移動先の記録層が未記録であるか否かを判別することによって、移動目標とする記録層への移動の成否を判別できる。さらには目標以外の記録層に移動した場合において、移動先の記録層を判別することも可能である。
【００２０】
さらに、層判別情報は、記録層毎に周期の異なる繰り返しパターンとする。繰り返しパターンからの戻り光強度を検出して得られる信号のスペクトルのピーク検出は、トラッキングサーボを行わなくとも可能なため、たとえばトラッキングサーボ関係の調整ができていない状態でも、記録層の判別を実現できる。
【００２１】
以下では、本発明の実施の形態の詳細を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２２】
(本発明の実施の形態の詳細)
図2は、本発明に従う光ディスク装置の一実施例を示すブロック構成図である。
【００２３】
光ディスク装置101は装置に装着された光ディスク102にレーザ光を照射することで情報の記録または再生を行い、SATA(Serial Advanced Technology Attachment)などのインターフェースを通じてPC(Personal Computer）などのホスト103と通信を行う。
【００２４】
光ディスク102の構造を図３に例示する。光ディスク102はトラック(ガイド溝)の構造を持つガイド層と、トラックの構造を持たないN個の記録層（N≧１、Nは自然数）を有する。光ディスク装置101は対物レンズ311によって、記録層とガイド層にそれぞれレーザスポットLSwおよびLSgを生じることができる。
【００２５】
光ディスク装置101は、コントローラ201と、光ピックアップ203と、光ピックアップ203を光ディスク102の半径方向に移動するスライダモータ204と、スライダモータ204を駆動するスライダ駆動手段205と、光ピックアップ203中に備えられた球面収差補正素子309を駆動するための収差補正駆動手段206と、光ディスク102を回転するためのスピンドルモータ207と、スピンドルモータ207を回転させるための回転信号を生成するスピンドル制御手段208と、スピンドル制御手段208が生成する回転信号に応じてスピンドルモータ207を駆動すると共にスピンドルモータ207の回転速度に対応した周波数のＦＧ信号を生成するスピンドル駆動手段209と、光ディスク102の記録層とレーザスポットLSwの焦点位置とのずれ量を示す記録層フォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差信号生成手段211と、記録層フォーカス誤差信号に応じてフォーカス駆動信号を生成するフォーカス制御手段212と、フォーカス駆動信号に応じて光ピックアップ203中に備えられたアクチュエータ312を駆動するフォーカス駆動手段213と、記録層トラックと記録層上のレーザスポットLSwの位置のずれ量を示す記録層トラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段214と、光ディスク102のガイド層トラックとガイド層上のレーザスポットLSgとの位置ずれ量を示すガイド層トラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段210と、記録層トラッキング誤差信号或いはガイド層トラッキング誤差信号に応じてトラッキング駆動信号を生成するトラッキング制御手段215と、トラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ312を駆動するトラッキング駆動手段216と、光ディスク102のガイド層とレーザスポットLSgの焦点位置とのずれ量を示すガイド層フォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差信号生成手段217と、ガイド層フォーカス誤差信号に応じたリレーレンズ駆動信号を生成するリレーレンズ制御手段218と、リレーレンズ駆動信号に応じてリレーレンズ321を駆動するリレーレンズ駆動手段219を備えている。
【００２６】
光ピックアップ203はガイド層にサーボ制御を行うとともに、ディスク上の位置に対応したアドレス及びディスク固有の情報を再生するためのガイド層光学系と、ガイド層からの距離が異なる複数の記録層にデータを記録・再生するための記録層光学系で構成されている。
【００２７】
まず、記録層光学系の動作について説明する。レーザドライバ301は、コントローラ201によって制御されており、レーザダイオード302を駆動する電流を出力する。この駆動電流は、レーザノイズを抑制するために数百MHzの高周波重畳が印加されている。レーザダイオード302は、駆動電流に応じた波形で例えば波長405nmのレーザ光LBwを出射する。出射されたレーザ光はコリメータレンズ303にて平行光となり、ビームスプリッタ304で一部が反射し、集光レンズ305によってパワーモニタ306に集光する。パワーモニタ306は、レーザ光の強度に応じた電流または電圧をコントローラ201にフィードバックする。これによって光ディスク102の記録層に集光するレーザ光LBwの強度が、たとえば2mWなど所望の値に保持される。一方、ビームスプリッタ304を透過したレーザ光LBwは偏光ビームスプリッタ307にて反射し、収差補正駆動手段206にて駆動される球面収差補正素子309によって収束・発散が制御され、ダイクロイックミラー308を透過する。ダイクロイックミラー308は特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過する光学素子である。ここでは波長405nmの光を透過し、650nmの光を反射するものとする。ダイクロイックミラー308を透過したレーザ光LBwは、1/4波長板310にて円偏光となり、対物レンズ311によって光ディスク102の記録層にレーザスポットLSwとして集光する。ここで、球面収差補正素子309はコントローラ201から収差補正駆動手段206を介してグルーブレスディスクの記録層に応じた所定の位置となるように制御が行われる。光ディスク102によって反射したレーザ光LBwrは、光ディスク102に記録された情報に応じて強度が変調される。1/4波長板310にて直線偏光となり、ダイクロイックミラー308を経て、偏光ビームスプリッタ307および球面収差補正素子309を透過する。透過したレーザ光LSwは、集光レンズ313によってディテクタ314に集光する。ディテクタ314はレーザ光LBwrの強度を検出し、これに応じた信号をコントローラ201に出力する。またフォーカス誤差信号生成手段211は、ディテクタ314から出力された信号から、記録層に対する記録層フォーカス誤差信号を生成する。フォーカス制御手段212はコントローラ201からの指令信号により、フォーカス誤差信号に対応したフォーカス駆動信号をフォーカス駆動手段213に出力する。フォーカス駆動手段213はフォーカス駆動信号に応じてアクチュエータ312を駆動することで記録面に垂直の方向に対物レンズ307の位置を変位させ、記録層にレーザ光LBwが合焦するように記録層フォーカスサーボ制御を行う。ディテクタ310から出力された信号はトラッキング誤差信号生成手段214にも入力され、記録層に対する記録層トラッキング誤差信号を生成する。トラッキング制御手段215ではコントローラ201からの制御信号によりトラッキング誤差信号生成手段214或いはトラッキング誤差信号生成手段210の出力に対応したトラッキング駆動信号をトラッキング駆動手段216に出力する。  
次に、ガイド層光学系について説明する。記録層光学系と同様に、レーザドライバ301はコントローラ201によって制御されており、レーザダイオード315を駆動する電流を出力する。レーザダイオード315は例えば波長650nmのレーザ光LBgを出射する。レーザ光LBgの一部は、コリメータレンズ316、ビームスプリッタ317、集光レンズ318を経て、パワーモニタ319にてパワーがモニタされる。モニタしたパワーをコントローラ201にフィードバックすることで、光ディスク102のガイド層に集光するレーザ光LBgの強度が、たとえば3mWなど所望のパワーに保持される。ビームスプリッタ317を透過したレーザ光LBgは、偏光ビームスプリッタ320を透過し、リレーレンズ321にて収束・発散の制御が行われる。リレーレンズ321を経たレーザ光LBgは、ダイクロイックミラー308にて反射し、1/4波長板310を経て、対物レンズ311により光ディスク102のガイド層にレーザスポットLSgとして集光する。光ディスク102にて反射したレーザ光LBgrを偏光ビームスプリッタ320にて反射し、集光レンズ322にてディテクタ323に集光する。
【００２８】
ディテクタ323ではレーザ光LBgrの強度を検出し、これに応じた信号をコントローラ201に出力する。コントローラ201は、ディテクタ323からの出力に基づいてガイド層にウォブルして形成されたトラックに対応した信号を生成し、さらにこれに基づいて光ディスク102の回転を制御するための同期信号、記録或いは再生を行う際の基準となるクロック信号を生成するとともに、レーザスポットLSgが追従しているディスク上の位置に対応したアドレスを再生する。コントローラ201から出力される同期信号とスピンドル駆動手段209から出力されるＦＧ信号はスピンドル制御手段208に入力される。スピンドル制御手段208ではコントローラ201からの制御信号により、光ディスク102を角速度一定で回転させる場合にはスピンドルモータ207の回転速度に対応した周波数のＦＧ信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力し、光ディスク102を線速度一定で回転させる場合にはガイド層から再生された同期信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力する。スピンドル駆動手段212ではスピンドル駆動信号に応じてスピンドルモータ207を駆動することで光ディスクの回転数が所定の値となるようにスピンドル制御が行われる。フォーカス誤差信号生成手段217はディテクタ323から出力された信号から光ディスク102のガイド層とレーザスポットLSgの合焦位置とのずれに対応したガイド層フォーカス誤差信号を生成し、リレーレンズ制御手段218はガイド層フォーカス誤差信号に応じたリレーレンズ駆動信号を生成する。リレーレンズ駆動手段219はリレーレンズ駆動信号に応じてリレーレンズ321を駆動することで、レーザスポットLSgがガイド層で合焦するようにガイド層フォーカスサーボ制御を行う。また、トラッキング誤差信号生成手段210は、ディテクタ323から出力された信号から、光ディスク102のガイド層のトラックとレーザスポットLSgの位置のずれに対応したガイド層トラッキング誤差信号を生成し、トラッキング制御手段215に出力する。トラッキング制御手段215ではコントローラ201からの制御信号によりトラッキング誤差信号生成手段214或いはトラッキング誤差信号生成手段210の出力に対応したトラッキング駆動信号をトラッキング駆動手段216に出力する。
【００２９】
記録層に記録を行う際には、フォーカス誤差信号生成手段211から出力される記録層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたフォーカス駆動信号によりアクチュエータ312を駆動することで記録層にレーザスポットLSwが記録層で合焦するように記録層フォーカスサーボ制御が行われ、フォーカス誤差信号生成手段217から出力されるガイド層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたリレーレンズ駆動信号によりリレーレンズ315を駆動することでガイド層にレーザスポットLSgが記録層で合焦するようにガイド層フォーカスサーボ制御が行われる。また、コントローラ201からの制御信号によりトラッキング制御手段215からはトラッキング誤差信号生成手段210から出力されるガイド層トラッキング誤差信号に基づいて生成されたトラッキング駆動信号がトラッキング駆動手段216に出力される。トラッキング駆動手段216はトラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ312を駆動することでガイド層のトラックをレーザスポットLSgが追従するようにトラッキングサーボ制御が行われる。また、コントローラ201からの制御信号を受けたスライダ制御手段220ではトラッキング駆動信号の平均値に基づいてスライダモータ204を駆動するスライダ駆動信号を出力する。このスライダ駆動信号に従ってスライダ駆動手段205によりスライダモータ204を駆動し、アクチュエータ312がディスク半径方向可動範囲の中心位置近傍で動作するように光ピックアップ203をディスク半径方向に移送する。ホスト103から入力された記録層に記録するデータ及びデータを記録するディスク上の位置に対応したアドレス情報がコントローラ201に出力される。コントローラ201では入力されたデータ及びアドレス情報をガイド層から再生された基準クロック信号に基づいて所定の方式で変調し、レーザドライバ301に出力する。レーザドライバ301はコントローラ201の出力に応じた駆動電流をレーザダイオード302に出力し、レーザダイオード302が対応した強度でレーザ光LBwを出射することで光ディスク102の記録層に記録が行われる。これにより、ガイド層に形成されたトラックに追従しながら記録層に記録を行うため、ガイド層のトラックのスパイラルと同じ軌跡で記録層に情報の記録が行われる。例えばガイド層のトラックが内周から外周に向かってスパイラル状に形成されていると、記録層により記録される軌跡は全ての層が同じように内周から外周に向かってスパイラル状に形成される。
【００３０】
記録層に記録された情報を再生する場合には、フォーカス誤差信号生成手段211から出力される記録層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたフォーカス駆動信号によりアクチュエータ312を駆動することで記録層にレーザスポットLSwが記録層で合焦するように記録層フォーカスサーボ制御が行われ、フォーカス誤差信号生成手段217から出力されるガイド層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたリレーレンズ駆動信号によりリレーレンズ321を駆動することでガイド層にレーザスポットLSgがガイド層で合焦するようにガイド層フォーカスサーボ制御が行われる。また、記録層に記録された情報の軌跡からなるトラックと記録層に照射されたレーザスポットLSwとのずれに対応したトラッキング誤差信号がトラッキング誤差検出手段214から出力される。コントローラ201からの制御信号によりトラッキング制御手段215からはトラッキング誤差信号生成手段214から出力される記録層トラッキング誤差信号に基づいて生成されたトラッキング駆動信号がトラッキング駆動手段216に出力される。トラッキング駆動手段216はトラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ312を駆動することで記録層に記録された情報の軌跡からなるトラックをレーザスポットLSwが追従するようにトラッキングサーボ制御が行われ、ディテクタ313から記録層からの再生信号が出力される。また、コントローラ201からの制御信号を受けたスライダ制御手段220ではトラッキング駆動信号の平均値に基づいてスライダモータ204を駆動するスライダ駆動信号を出力する。このスライダ駆動信号に従ってスライダ駆動手段205によりスライダモータ204を駆動し、アクチュエータ312がディスク半径方向可動範囲の中心位置近傍で動作するように光ピックアップ203をディスク半径方向に移送する。コントローラ201では入力された再生信号から光ディスク102の回転を制御するための同期信号、再生を行う際の基準となるクロック信号を生成するとともに、再生信号に対して増幅、等化、復号などの処理を行ってディスク上の記録マークを判別し、さらに、復調や誤り訂正を行って得たデータをホスト103に出力する。
【００３１】
なお、ここではレーザダイオード302とレーザダイオード315を駆動するために同一のレーザドライバ301を用いたが、それぞれのレーザダイオードに固有のレーザドライバを備えても良い。また、球面収差補正素子309は、405nmの光学系および650nmの光学系の両方に影響する位置に配置されてもよく、たとえば1/4波長板310とダイクロイックミラー308の間に設置しても良い。
【００３２】
図４に光ディスク装置101に光ディスク102を挿入時の光ディスク装置101の処理フローを示した。
【００３３】
S401で光ディスク102を光ディスク装置101に挿入すると、S402で光ディスク装置101はディスクの有無の確認やディスク種別の確認を行う。このとき、たとえば光ディスク装置101は光ディスク102にレーザ光を照射して、反射光によって認識を行うことができる。
【００３４】
次にS403では、挿入された光ディスク102に対して、光ディスク装置101内の各種パラメータを好適するための調整処理を行う。各種パラメータとは、たとえばフォーカス制御手段212やトラッキング制御手段215内に含まれる増幅器の増幅率を光ディスク102の反射率にあわせて調節することなどが挙げられる。
【００３５】
各種調整を行った後、S404で光ディスク102の管理情報を読み出す。
【００３６】
S405まで処理が進むと、記録または再生可能な状態となり、ホスト103からのコマンドに応じて記録または再生を行うことができる。
【００３７】
調整処理S403のタイミングはこれに限るものではなく、一部の調整処理を管理情報読み出しS404の後などに行ってもよい。
【００３８】
(コントローラ201の構成例)
図5は、以上に述べた光ディスク102の記録再生を行うことを可能とするコントローラ201の一例である。
【００３９】
コントローラ201は、ホストインターフェース手段501、バッファメモリ制御手段502、バッファメモリ503、マイクロプロセッサ504、層判別手段505、アドレス判別手段507、記録タイミング信号生成手段508、再生データ復調手段513、記録データ変調手段514、発光信号生成手段515、ウォブル検出手段516、PLL517、未記録判別手段518、レジスタ519をそれぞれ備える。LBwは記録層用出射光、LBwrは記録層からの戻り光、LBgはガイド層用出射光、LBgrはガイド層からの戻り光である。
【００４０】
ホストインターフェース手段501は、ホスト103と光ディスク装置101との通信を行う手段である。ライトコマンドを受信すると、バッファメモリ制御手段502を介してバッファメモリ503に記録データを格納するとともに、マイクロプロセッサ504にライトコマンドが発行されたことを示す信号を伝達する。一方で、リードコマンドを受信すると、マイクロプロセッサ504にコマンドの受信を伝達して光ディスク102からコマンドで指定した領域のデータを再生する処理を開始し、得られたデータがバッファメモリ503に格納完了するとともに、バッファメモリ制御手段502を介してデータをホスト103へ転送する。
【００４１】
マイクロプロセッサ504は、図示しないプログラムメモリに格納された処理手順に基づいて、光ディスク装置101全体の制御を行う。ホスト103からのリードコマンドやライトコマンドの受信を受けてディスク上の光スポットが記録再生位置近傍に移動するようにスライダ制御手段220を設定し、さらに移動が完了するとともにトラッキング制御手段215に対して、トラッキングサーボを開始するように設定を行う。一方で、ライトコマンド受信時は記録タイミング信号生成手段508、リードコマンド受信時は再生データ復調手段513に対して、処理を開始するアドレス情報を与える。
【００４２】
記録データ変調手段514は、バッファメモリ503に格納された記録データに対して、誤り訂正符号の付加や変調処理などを行い、光ディスク102上に記録を行うための形式に変換した記録データを生成する。
【００４３】
再生データ復調手段513は、マイクロプロセッサ504からの処理を開始するアドレス情報に従って処理の開始位置を検出するとともに、ディテクタ314で検出された信号から、ディスク上のマークおよびスペースに対応したデータを判別し、復調処理や誤り訂正処理などを行ってホスト103に転送するデータを生成し、バッファメモリ制御手段502を介してバッファメモリ503に格納する。
【００４４】
ウォブル検出手段516はガイド層からの戻り光LBgrを検出するディテクタ323の出力から、ウォブル信号を検出する。PLL517は、ウォブル信号に位相同期した逓倍クロックを生成する。
【００４５】
アドレス判別手段507は、ガイド層からの戻り光LBgrを検出するディテクタ323の出力に基づき、トラッキング半径位置のアドレス情報を判別する。
【００４６】
記録タイミング信号生成手段508は、マイクロプロセッサ504からの記録を開始するアドレス情報と、アドレス判別手段507からのアドレス情報を受けて、ガイド層上の光スポットが記録開始位置を通過するとともに記録開始タイミング信号を発光信号生成手段515に出力する。
【００４７】
発光信号生成手段515は、光ディスク102に記録するデータパターンに応じた記録波形をレーザドライバ301に対して送信する手段である。記録データ変調手段514により生成された記録データから、記録するデータパターンに応じた記録波形を生成する。層判別パターンを記録するときは、記録タイミング信号生成手段508からの記録開始タイミング信号が得られたタイミングで、レーザドライバ301への送信を開始する。送信する転送レートは、PLL517からの記録クロックの周波数に従う。
層判別手段505は、各記録層上の特定の半径範囲に記録された層判別情報の記録された領域からの戻り光を検出した信号に基づいて、記録層用のレーザ光スポットが合焦している記録層を判別し、その結果をマイクロプロセッサ504に出力する。
【００４８】
未記録判別手段518は、記録層からの戻り光量を検出するディテクタ314の出力に基づき、合焦している領域が記録済み領域と未記録領域のどちらかを判別し、その結果をマイクロプロセッサ504に出力する。たとえば、ディテクタ314で検出した光強度のトップレベルとボトムレベルを検出し、トップレベルが一定以上の振幅であり、かつトップレベルの振幅とボトムレベルの振幅との差が一定以下のときに未記録であると判別する。
【００４９】
レジスタ519はマイクロプロセッサ504が図中の各手段の処理パラメータの設定値を格納するための手段であり、格納値は図示しない接続によって、各手段に与えられる。
【００５０】
次に、本実施例に適用される光ディスクの構造の一例に関して、図1と図6を用いて説明する。
【００５１】
(本実施例に適用する光ディスクの一例)
図1は、本発明に従う光ディスクの一例の概略図であり、図中ではL0層からL4層までの5層の記録層と、1層のガイド層を有するディスクを例としてレーザ光を入射する方向から見た盤面と断面を表している。なお、記録層は5層でなくともよく、N層(Nは自然数)としてよい。
【００５２】
本実施例では、記録層の内半径に関して層ごとに半径位置が異なることに加えて、全周にわたって内半径の大小関係が入れ替わらないようにしている。
また、本実施例における記録層の名称を、内半径の小さい順番に対応させ,L0,L1,L2,L3,L4と定める。さらに、ガイド層の内半径は、いずれの記録層よりも小さくなるようにしている。
【００５３】
なお、図1の断面図において、入射側から順に内半径が大きくなるように各々の記録層の厚さ方向の並び順を決めて配置しているが、この順序は入れ替わっても、本発明の効果を得ることは可能である。
【００５４】
(本発明の光ディスクにおける層判別情報の記録位置)
図6は、層判別情報が記録される最内周近傍の断面の概略と本発明の光ディスク102における層判別情報の記録位置を表している。層判別情報は、各記録層を判別するために各記録層の特定の半径範囲に渉って記録された、記録層に固有の情報である。
図6において、601はL0判別情報用緩衝領域である。
602はL0判別情報記録領域である。
603はL1判別情報用緩衝領域である。
604はL1判別情報記録領域である。
605はL2判別情報用緩衝領域である。
606はL2判別情報記録領域である。
607はLn-2判別情報用緩衝領域である。
608はLn-2判別情報記録領域である。
609はLn-1判別情報用緩衝領域である。
610はLn-1判別情報記録領域である。
【００５５】
また、半径位置として示したr0, r1, r2, r3, r4, rn-2, rn-1はそれぞれ、L0, L1, L2, L3, L4, Ln-2, Ln-1の内半径である。Riはrn-1よりも外周側に定める。Roは全記録層に対して同様に定めた層判別情報記録領域の外周端の基準半径位置であり,Riよりもさらに外周に定める。ホスト103からのユーザデータを記録するための領域は、Roよりもさらに外周に設ける。なお、ここでは各層の判別情報記録領域の内周端を設ける半径範囲を判別情報用緩衝領域と称しており、この範囲の判別情報記録領域の境界を斜線で表している。
【００５６】
L0判別情報用緩衝領域601の内周側の境界は、L0の内半径r0とL1の内半径r1の間に設ける。また、L0判別情報記録領域602は、L1の内半径r1と、層判別情報記録領域の外周側の境界の基準半径位置であるRoの間に設ける。このような配置において、L0用の層判別情報は、内周側の境界がL0判別情報用緩衝領域601の範囲に存在し、外周側の境界が半径Roよりもさらに外周側になるように記録するように定める。
【００５７】
他の記録層も同様であり、Lk（ｋはn-1よりも小さい自然数）においてLk判別情報用緩衝領域の内周側の境界は、Lkの内半径rkとLk+1の内半径rk+1の間に設ける(k=n-1に対しては半径Riである)。また、Lk判別情報記録領域は、Lk+1の内半径rk+1(k=n-1に対しては半径Riである)と、層判別情報記録領域の外周側の境界の基準半径位置であるRoの間に設ける。このような配置において、Lk用の層判別情報は、内周側の境界がLk判別情報用緩衝領域の範囲に存在し、外周端が半径Roよりも外周側になるように記録する。
このような配置で各層の層判別情報を記録すると、半径Riから半径Roまでの間の範囲には、すべての記録層に層判別情報が形成される。
したがって、各層間を移動するときには予めガイド層のアドレス情報を参照して一度半径Riから半径Roの間に移動した上で各層間を移動することにより、移動結果が何れの記録層であっても層判別情報から移動の成否の判断が可能になり、正確な層間移動を実現できる。
【００５８】
(層判別情報の記録処理)
図6に示した光ディスクにおける層判別情報記録位置に、層判別を誤ることなく層判別情報を記録する記録処理フローを図7に示す。なお、この層判別情報の記録処理は、当該ディスクに光ディスク装置が初めてデータ記録処理を行うよりも以前に行われる必要がある。たとえば、初めて光ディスク装置101に挿入された直後に記録してもよいし、初めてライトコマンドを受信したときに記録してもよい。また、ホストから層判別情報を記録するためのコマンドを受信されたことを契機として記録を行うものとし、層判別情報が記録されるまでは、ユーザデータを記録するライトコマンドを受け付けないようにしてもよい。
【００５９】
図7において、S701はガイド層用レーザ光をガイド層に合焦させ、フォーカシングサーボとトラッキングサーボをかけるステップである。前述のとおり、ガイド層からはウォブル信号とアドレス情報が得られるので、記録クロックの生成と、盤面上の位置の判別が可能となる。
【００６０】
S702は層判別情報の記録対象とする記録層番号mを0に初期化するステップである。たとえば、m=0であればL0層を対象としている状態である。
【００６１】
S703は半径位置をrmからrm+1の間へ移動するステップである。半径位置はガイド層上のアドレス情報を参照すれば判別できる。もしくは、各記録層の半径の差異がスライダ駆動の制御精度よりも十分に大きければ、アドレス情報を参照せずともよい。なお、m=n-1のときに対してはrn=Riと定義し、半径rn-1から Riの間に移動する。
【００６２】
S704は記録層用出射光LBwをLm層に合焦させて、フォーカシングサーボをかけるステップである。
【００６３】
S705はS704でフォーカシングサーボをかけた記録層に対して、当該半径位置の記録状態をチェックするステップである。目標層には層判別情報が記録されていない状態であるから、層間移動が成功していれば層判別情報が検出されず、未記録判別手段518によって未記録状態であると判別されることが期待される。未記録状態であればステップS706に進む。
【００６４】
一方で、未記録ではない場合は、意図しない記録層へ移動していると判断し、層判別手段505を用いて層判別情報を検出するステップS709を実行してフォーカシングしている記録層を判別したのち、再度S704のステップを実行する。ステップS709によって誤って到達した記録層が判別できるので、この判別結果を考慮して、球面収差補正素子309による球面収差の補正量などの処理パラメータを更新して再度S704のステップを実行することにより、成功確率を向上できる。
【００６５】
S706はLm層の層判別情報を記録するステップである。このステップは、ガイド層に対してガイド層出射光509によってトラッキングサーボを行った状態で実行する。記録する半径位置は前述のとおりであり、内周端がLm判別情報用緩衝領域の範囲(半径rmから半径rm+1の間)に存在し、外周端が半径Roよりも外周側になるように記録する。なお、各層の層判別情報の記録条件を調整するための調整用記録を行う場合は、S705のステップとS706のステップの間に記録条件調整ステップを設け、各記録層の判別情報用緩衝領域内に調整用記録を行う。
【００６６】
S707は最後の記録層か否かを判断するステップである。
【００６７】
S708はS707において、最後の記録層ではないと判断したときに、記録層番号mのインクリメントを行うステップであり、次の記録層に対してS703のステップから一連の処理を行う。
【００６８】
図6の層判別情報記録位置と図7の処理フローによれば、記録層へのフォーカシングサーボを開始する半径位置においては、未記録層は層判別情報の記録を行う目標層のみであり、一方で目標層以外のすべての記録層は既に層判別情報が記録されている。このため、合焦した記録層が誤っていたとしても層判別情報のチェックにより判断可能であり、誤った記録層への層判別情報の記録を防止できる。
【００６９】
(ディスク上の層判別情報の一例)
図8は記録層上の層判別情報の記録形態と、得られる層判別信号の一例を表している。
図8の上部はLk層(kは自然数)上の層判別情報を表しており、円周方向に単一の長さMkとなる記録マークとスペース部を繰り返して配置する。ここで、この記録マークとスペース部の長さMkは、記録層ごとに異なるようにする。以下では、このように記録マークとスペースのなす単一のパターンが記録層ごとに固有の周期で繰り返される形式の層判別情報を、層判別パターンと表記する。
【００７０】
図8の下部は、上部の図で示した層判別パターンから得られる層判別信号を表している。本実施例ではディテクタ314から出力される戻り光の総光量を表す信号から層判別信号を得る。一定周期の矩形波もしくは台形波や正弦波に近い信号が得られる。ここで、光スポットLSwが記録層上の円周方向の線速度をVとおくと、層判別信号の周期は2Mk/V, 周波数はV/2Mkとなり、線速度が一定であればマークの長さMkに依存する。そこで、前述のようにマークとスペース部の長さを記録層ごとに異なるように記録した上で、再生時に各記録層とも同一の速度で光スポットを走査することによって、得られる層判別信号の周波数から記録層の判別を行う。
【００７１】
また、このように繰り返しパターンから得られる再生信号の基本周波数成分は、各記録層に記録層用レーザ光をフォーカシングした状態であれば、トラッキングサーボを行わなくても、スペクトル上で同様に観測可能である。
【００７２】
図9はBD-REディスクに8T長のマークと8T長のスペースを繰り返し記録した領域から得られる再生信号のスペクトルを、トラッキングサーボを行っているときと行っていないときとの2条件において比較したものである。いずれも繰り返しパターンの基本周波数8.25MHzに急峻なピークが観測された。なお、ここではBD-REディスクで例示したが、グルーブレスディスクにおいても記録層における記録再生原理は変わらないので、同様の結果が得られる。
【００７３】
以上により、繰り返しパターンから得られる再生信号の基本周波数成分により層判別を行うようにすると、各記録層に記録層用レーザ光をフォーカシングした状態であれば、トラッキングサーボを行わなくても記録層の判別が可能となる。
【００７４】
(層判別手段の第一の例)
図10に層判別手段の第一の例を示す。また、図11はその動作の概略である。
1001は再生信号、1002は周期カウント用クロックである。
1003はマークエッジ検出信号である。
1004は層判別結果情報である。
【００７５】
また、本構成の層判別手段は、内部にフィルタ回路1005、マークエッジ検出手段1006、エッジ間隔カウンタ1007、カウント値保持手段1008、平均化手段1009、比較手段1010の各要素を有する。
再生信号1001は、ディテクタ314で検出される記録層からの戻り光の強度を示す信号であり、記録層上の光スポットの走査位置における記録マークの有無に応じて振幅が変動する。各層判別領域に合焦しているときは図8下部に示したように、一定の周期で振幅が変動する。
【００７６】
フィルタ回路1005は再生信号から不要な周波数成分を除去するためのものである。フィルタ回路1005の高域カットオフ周波数は全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最大のものよりも大きくし、低域カットオフ周波数は全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最小のものよりも低い周波数に定める。
【００７７】
マークエッジ検出手段1006は、ディスク上のマークのエッジを光スポットが通過するタイミングを検出するためのもので、直流成分が抑圧された再生信号である、フィルタ回路1005の出力信号が振幅のゼロレベルをよぎるタイミングを示す信号を生成する。特に、図11での動作例では、再生信号振幅がマイナス側からプラス側にゼロレベルをよぎるタイミングで信号を生成している。また、雑音や波形のひずみによって、ゼロクロス周期は誤差を含むので、図11においてはゼロクロス間隔をT1,T2,…,T9のように表記している。
【００７８】
周期カウント用クロック1002は、記録層用レーザ光のスポットが記録層上を走査する速度（線速度）に比例した周波数のクロックを用いる。たとえば、PLL517で生成される、ガイド層から得られるウォブル信号の周波数を逓倍したクロックを用いるとよい。また、線速度が一定に制御されているとみなせる条件下であれば、固定の周波数で発振するクロック信号を用いてもよい。
エッジ間隔カウンタ1007は周期カウント用クロック1002の周期でインクリメントするカウンタであり、マークエッジ検出手段1006の出力するマークエッジ検出信号1003のタイミングでカウント値を後段のカウント値保持手段1008へ転送するとともに、カウント値を0に戻す。このときカウント値を0に戻す直前のカウント値であるカウント値保持手段1008への転送値として、ゼロクロス間隔に比例した値が得られる。図11では比例定数をaとおいており、クリアする直前のカウント値はそれぞれaT1,aT2,…,aT9である。
【００７９】
カウント値保持手段1008は、マークエッジ検出信号1003のタイミングで前段のエッジ間隔カウンタ1007の値aT1,aT2,…を受けるとともに、次のマークエッジ検出信号1003のタイミングまで値を保持する。この値は理想的には層判別パターンの周期に比例した一定値となるが、種々の外乱によるばらつきを抑圧するために、平均化手段1009を用いて平均値を得る。平均化手段1009は、再生信号のゼロクロスする周波数よりも十分に小さいカットオフ周波数を有するローパスフィルタで実現される。図11では、平均化手段の項目のグラフに実線で平均化後のゼロクロス間隔検出値の挙動の概略を示した。
【００８０】
比較手段1010は、平均化手段1009によって得られるゼロクロス間隔の平均値と、あらかじめ全記録層に対して用意した層判別用期待値とを比較して、ゼロクロス間隔の平均値に最も近い層判別用期待値に対応した記録層を判別し、判別結果に倣って、層判別結果情報1004を出力する。図11では、平均化手段の出力値に最も近いのはL1層判別用期待値であり、比較手段1010はL1層に対応した層判別結果情報1004を出力する。
以上のようにして、記録層の判別が可能である。
【００８１】
以上に述べた実施例１によれば、記録層に案内溝構造の存在しない光ディスクにおいても、記録層を誤ることなく所望の記録層に層判別情報を記録できる。また、層判別情報の形成後はこれを参照することによって、記録層の判別が可能となる。さらには、層判別情報として一定周期の繰り返しからなる層判別パターンを適用することによって、トラッキングサーボを行わなくとも記録層の判別が可能となる。
【００８２】
なお、以上ではディスクの内周端に層判別情報を記録する領域を設ける例を元に説明したが、図１２に示すように、外周端の半径位置が記録層毎に異なるようにし、外周側に層判別情報を記録する領域を設けても、同様の効果を得ることができる。層判別情報を記録する半径位置および記録順序は、記録層の名称の定義を外周端の半径一の順にし、図６における半径位置の内周側と外周側を入れ替えれば、前述と同様であるので、説明を省略する。
【実施例２】
【００８３】
(半径位置に比例したマーク長による層判別パターンを用いる形態)
本発明の第二の実施形態を以下に示す。実施例1と同様の部分に関しては説明を省略する。
【００８４】
本実施形態においては、ディスクに記録される層判別パターンおよびその記録・再生方法が実施例1記載のディスクと異なる。
【００８５】
本実施形態における層判別パターンは図1３に示すように。半径位置に比例した長さをマークとスペースに与えており、半径位置によって違う大きさとしている点である。このようなパターンを得るためには、層判別パターンの記録時に、ディスク回転方式をCAV(角速度一定)制御とした上で、記録発光波形としてトラッキング半径位置によらず一定の周波数で強度を繰り返し変化する波形を用いてマークを形成する。なお、この周波数は、記録層によって異なるようにする。
【００８６】
一方で、このようにして形成した層判別パターンから層判別信号を生成して記録層の判別を行うときも、ディスク回転方式をCAV(角速度一定)制御とする。このとき得られる層判別信号は、記録発光波形と同様に、半径位置によらず一定の周波数となる。したがって、周期カウント用クロック1002として固定の周波数で発振するクロック信号を用いた上で図10の層判別手段を適用し、層判別信号のゼロクロス周期を評価することによって、記録層の識別が可能である。
【００８７】
以上に述べた実施例2によれば、層判別パターンから層判別信号を生成して記録層の判別を行うときにガイド層からの信号を必要とせず、ガイド層用の光学系を有さないドライブ装置においても記録層の識別が可能となる。
【実施例３】
【００８８】
(層判別情報を内周と外周の両方に設ける形態)
本発明の第三の実施形態を以下に示す。本実施例においては、実施例1で述べた図１もしくは図12のディスクに対して、最内周近傍と、ユーザデータ領域を隔てた最外周近傍の両方に層判別情報を記録する。なお、ここでは、図１のように内半径を記録層ごとに異なるように設けたディスクを前提に説明する。図12のように外半径の方を記録層ごとに異なるようにしたディスクを用いる場合は、以下の説明に対して、内周と外周を入れ替えて考えれば、同様の効果を実現できる。
【００８９】
図14は層判別情報が記録される最内周近傍と最外周近傍の断面の概略と本形態の光ディスクにおける層判別情報の記録位置を表している。
1401は外周L0判別情報記録領域である。
1402は外周L1判別情報記録領域である。
1403は外周L2判別情報記録領域である。
1404は外周Ln-2判別情報記録領域である。
1405は外周Ln-1判別情報記録領域である。
【００９０】
また。半径位置として示したri0, ri1, ri2, ri3, ri4, rin-2, rin-1はそれぞれ、L0, L1, L2, L3, L4, Ln-2, Ln-1の内半径である。Riiはrn-1よりも外周側に定める。Rioは全記録層に対して同様に定めた層判別情報の記録領域の外周側の境界の基準半径位置であり,Riiよりもさらに外周に定める。
【００９１】
Roiは各記録層の外周側の層判別情報の記録領域に共通して設けた、内周側の境界半径である。Rooは全記録層に対して同様に定めた層判別情報記録領域の外周側の基準半径位置であり,Roiよりもさらに外周に定める。
【００９２】
内周L0判別情報用緩衝領域1501の内周側の境界は、L0の内半径ri0とL1の内半径ri1の間に設ける。また、内周L0判別情報記録領域1502は、L1の内半径ri1と、層判別情報記録領域の外周端の基準半径位置であるRioの間に設ける。このような配置において、内周L0用の層判別情報1502は、内周端が内周L0判別情報用緩衝領域1501の範囲に存在し、外周端が半径Rioよりも外周側になるように記録するように定める。
【００９３】
他の記録層も同様であり、Lk層（ｋはn-1よりも小さい自然数）において内周Lk判別情報用緩衝領域の内周側の境界は、Lkの内半径rikとLk+1の内半径rik+1の間に設ける(k=n-1に対しては半径Riiである)。また、内周Lk判別情報記録領域は、Lk+1の内半径rk+1(k=n-1に対しては半径Riiである)と、層判別情報記録領域の外周端の基準半径位置であるRioの間に設ける。このような配置において、Lk用の層判別情報は、内周端が内周Lk判別情報用緩衝領域の範囲に存在し、外周端が半径Rioよりも外周側になるように記録する。
【００９４】
外周側の層判別情報記録領域の半径位置は記録層によらず同一であり、半径Roiから半径Rooとする。このような配置にすれば、最内周に加えて、最外周の半径Roiから半径Rooの範囲において全記録層に層判別情報記録領域が設けられる。このようにすれば、移動目標や移動前の半径位置に応じて最内周側の半径RiiからRioまでの範囲か、あるいは半径Roiから半径Rooの範囲のいずれかの層判別情報を選択して参照すれば、層間移動の距離を小さくできる。また、いずれか一方の半径位置において欠陥等が生じたとしても、もう一方を参照することで層判別を行うことが可能となる。
【００９５】
図15に本実施例における、層判別情報記録領域の記録処理フローを示す。図7に示したものとの差異は、S1501としてLm層の外周層判別情報を記録するステップをLm層の層判別情報を記録するステップS706の後に加えた点である。図15に示した処理フローによれば、記録層間の移動は半径位置をずらしている内周側のみで行うので、実施例1と同様に記録層を誤ることなく内周側の層判別情報を記録できることに加えて、半径位置をずらしていない外周側においても同様に記録層を誤ることなく層判別情報を記録できる。
【００９６】
なお、層判別情報の記録パターンおよびその検出方法・装置は、実施例１もしくは実施例2と同様のものが適用できる。
【００９７】
以上に述べた実施例3の形態によれば、実施例1と同様に記録層を誤ることなく内周側の層判別情報を記録できることに加えて、半径位置をずらしていない外周側においても同様に記録層を誤ることなく層判別情報を記録できる。また、移動目標や移動前の半径位置に応じていずれかの層判別情報を選択して参照すれば、層間移動の距離を小さくできる。また、いずれか一方の半径位置において、欠陥等が生じたとしても、もう一方を参照することが可能となる。
【実施例４】
【００９８】
(周波数成分のパワー値検出による層判別方法を適用する形態)
本発明の第4の形態を以下に示す。本実施形態では、層判別用パターンから得られる再生信号に対して、各記録層に対応して予め設けた周波数におけるパワー値をそれぞれ求めて、これらの中からパワー値が最大となる周波数成分に基づいて記録層を判別する。
【００９９】
本実施例においては、層判別手段505の構成が実施例1乃至実施例3と異なる。また、層判別用パターンから得られる再生信号の周波数に関して、どの2つの記録層の組においても大きいほうの周波数が小さいほうの周波数の整数倍にならないように、層判別用パターンのマークおよびスペースの長さを定めるとよい。これは、信号の高調波成分のパワーが基本周波数のパワーと近いレベルを有する場合に、高調波と同一の周波数を層判別用周波数とする別の記録層に合焦しているものとして誤判別する危険性を回避するためである。
以上の点を除けば、実施例１乃至実施例3と同一の形態で実現される。これらの同一部分に関しては説明を省略する。
本実施例における層判別手段505は図16のような構成であり、内部にフィルタ回路1601、AGC回路1602、L0判別用基準信号生成手段1603、L1判別用基準信号生成手段1604、L2判別用基準信号生成手段1605、Ln-2判別用基準信号生成手段1606、Ln-1判別用基準信号生成手段1607、L0用直交検波手段1608、L1用直交検波手段1609、L2用直交検波手段1610、Ln-2用直交検波手段1611、Ln-1用直交検波手段1612、最大値判定手段1617をそれぞれ有する。
【０１００】
また、1620は層判別処理用クロック、1613はL0判別用信号パワー値、1614はL1判別用信号パワー値、1615はL2判別用信号パワー値、1616はLn-2判別用信号パワー値、1617はLn-1判別用信号パワー値、1619は層判別結果情報、1621は層判別用信号である。
【０１０１】
再生信号1001は、ディテクタ314で検出される記録層からの戻り光の強度を示す信号であり、記録層上の光スポットの走査位置における記録マークの有無に応じて振幅が変動する。フィルタ回路1601は再生信号1001から不要な周波数成分を除去するためのものである。フィルタ回路1601の高域カットオフ周波数は全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最大のものよりも大きくし、低域カットオフ周波数は全記録層の層判別信号の基本周波数のうち最小のものよりも低い周波数に定める。AGC回路1602は、フィルタ回路1601からの信号を入力したときに、出力信号が一定の振幅となるように増幅率を逐次制御する増幅器である。フィルタ回路1601とAGC回路1602によって処理された層判別用信号1621は、各記録層の層判別パターン領域を再生中においては、記録層に応じた周波数を有し、記録層によらず振幅が同等のなる繰り返しパターンとなる。この信号はL0用直交検波手段1608、L1用直交検波手段1609、L2用直交検波手段1610、Ln-2用直交検波手段1611、Ln-1用直交検波手段1612にそれぞれ入力される。
L0判別用基準信号生成手段1603、L1判別用基準信号生成手段1604、L2判別用基準信号生成手段1605、Ln-2判別用基準信号生成手段1606、Ln-1判別用基準信号生成手段1607は、層判別処理用クロック1620を入力とし、それぞれ各記録層から得られると見込まれる層判別用信号1621の基本周波数と同一の周波数の正弦波と余弦波を生成して、L0用直交検波手段1608、L1用直交検波手段1609、L2用直交検波手段1610、Ln-2用直交検波手段1611、Ln-1用直交検波手へ出力する。
【０１０２】
層判別処理用クロック1620は、層判別用信号の周波数に連動したクロックを用いる。具体的には、層判別パターンが図8のように半径によらずマーク長さとスペース長さが一定となるように記録されているのであれば、ウォブル検出信号に同期したクロックを用いる.また回転制御方式をCLV(線速度一定)制御としているときは、固定の周波数で発振する発振器から生成されたクロックを用いてもよい。また図13のように、半径位置に比例したマーク長さとスペース長さを与えるのであれば、回転制御方式をCAV(角速度一定)制御とした上で、固定の周波数で発振する発振器から生成されたクロックを用いる。
【０１０３】
L0用直交検波手段1608、L1用直交検波手段1609、L2用直交検波手段1610、Ln-2用直交検波手段1611、Ln-1用直交検波手段1612は、L0判別用基準信号生成手段1603、L1判別用基準信号生成手段1604、L2判別用基準信号生成手段1605、Ln-2判別用基準信号生成手段1606、Ln-1判別用基準信号生成手段1607からの正弦波と余弦波を用いた直交検波によって、層判別用信号1621から各記録層に応じた周波数成分のパワー値を検出し、これらの値を最大値判定手段1617へ出力する。最大値判定手段1617は入力された各周波数成分のパワー値の情報から、最も大きいパワー値の周波数成分を判別し、この結果に基づいて記録層用レーザ光が合焦していると判断される記録層に応じた層判別結果情報1620を生成し、マイクロプロセッサ504の処理において参照できるようにする。
【０１０４】
図17は図16の層判別情報判別手段における、各記録層判別用基準信号生成手段の例であり、内部にカウンタ1701, 正弦波パターン生成メモリー1702, 余弦波パターン生成メモリー1703を有する。また、1704は直交検波用正弦波、1705は直交検波用余弦波である。
【０１０５】
カウンタ1701は層判別処理用クロック1620のタイミングでインクリメントするカウンタであり、想定する層判別信号の周波数に応じて設けた最大値になると値が０に戻るようにする。正弦波パターン生成メモリー1702と余弦波パターン生成メモリー1703は、ともにアドレス値とデータ出力値が正弦波と余弦波の位相と振幅の関係になるようにプリセットされたメモリー素子である。前記カウンタ1701からの信号をアドレス信号として用いており、層判別処理用クロック1620によるカウンタ1701のインクリメントに連動して、正弦波と余弦波を出力する。
【０１０６】
図17の例では、カウンタ1701として最大値15になると0に値がクリアされるカウンタを用いており、一方で正弦波パターン生成メモリー1702と余弦波パターン生成メモリー1703は16アドレスで一周期となるようにデータを設けていることから、層判別処理用クロック1620の周波数に対して1/16分周した周波数の正弦波が得られる。 
図18に直交検波手段の一例を示す。
1801,1802はともに乗算手段である。
1803,1804はともにローパスフィルタであり、同一のカットオフ周波数が与えられる。
1807は加算手段である。1808は同期成分のパワー値信号である。
この装置においては、層判別用信号1621に含まれる周波数成分のうち、直交検波用正弦波1704と、直交検波用余弦波1705の周波数を中心とし、ローパスフィルタ1803,1804のカットオフ周波数の範囲だけ上方と下方に範囲を設けた狭い周波数帯域内の周波数成分のパワー値に比例した信号(パワー値の1/4)が得られる。ローパスフィルタのカットオフ周波数を小さくし、パワー値を検出する周波数範囲を狭めることによって、記録層判別の精度を上げることができる。
【０１０７】
以上に述べた実施例4によれば、実施例1で述べた層判別手段よりも高精度な記録層判別が可能となり、より多くの記録層数を設けた場合においても正確な記録層判別が実現できる。
【実施例５】
【０１０８】
(スペクトルのピーク周波数による層判別方法を適用する形態)
本発明の第5の実施形態を図19,図20を用いて説明する。本実施例においては、層判別手段505が実施例4と異なり、その他の部分は共通である。サンプリングした再生波形をメモリーに格納するとともに、格納された波形データをマイクロプロセッサ504が実行するプログラムの演算によってスペクトルのピークを求め、層判別を行う。スペクトルを得る処理としては、たとえば高速フーリエ変換(FFT)が適用できる。
【０１０９】
図19は本形態に従う層判別手段の構成例であり、フィルタ回路1601, AGC回路1602, A/D変換手段1901,波形メモリー1906,データメモリー1909,マイクロプロセッサ504から構成される。
また、図19において1001 は再生信号である。
1902は層判別用サンプリング波形である。
1903は波形サンプリング用クロックである。
1906はサンプリング開始信号である。
1907はサンプリング完了信号である。
1908は波形メモリー格納データである。
【０１１０】
再生信号1001は、ディテクタ314で検出される記録層からの戻り光の強度を示す信号であり、記録層上の光スポットの走査位置における記録マークの有無に応じて振幅が変動する。本実施例においては、層判別情報は図８もしくは図１３に示した繰り返しパターンであり、再生信号もこれに従って一定の周期で振幅が変動する。
【０１１１】
フィルタ回路1601, AGC回路1602は共に実施例4記載のものと同様である。すなわちフィルタ回路1601は再生信号1001から不要な周波数成分を除去し、AGC回路1602やフィルタ回路1601からの信号を入力したときに出力信号が一定の振幅となるように増幅率を逐次制御する増幅器である。
【０１１２】
A/D変換手段1901は、フィルタ回路1601とAGC回路1602で処理された再生信号を波形サンプリング用クロック1903のタイミングでサンプリングするとともに、デジタル信号に変換し、層判別用サンプリング波形1902として波形メモリー1910へ出力する。
【０１１３】
層判別用サンプリング波形1902は層判別用信号の周波数に連動したクロックを用いる。具体的には、層判別パターンが図8のように半径によらずマーク長さとスペース長さが一定となるように記録されているのであれば、ウォブル検出信号に同期したクロックを用いる。ただし、回転制御方式をCLV(線速度一定)制御とした上であれば、固定の周波数で発振する発振器から生成されたクロックを用いてもよい。また図13のように、半径位置に比例したマーク長さとスペース長さを与えるのであれば、回転制御方式をCAV(各速度一定)制御とした上で、固定の周波数で発振する発振器から生成されたクロックを用いる。
【０１１４】
波形メモリー1910にはいわゆるFIFOメモリーを用いる。層判別用サンプリング波形1902を波形サンプリング用クロック1903の周期でサンプリングした順に格納し、マイクロプロセッサが値を読み出すときには、格納された順に読み出される。
また、波形メモリー1910はマイクロプロセッサ504からのサンプリング開始信号1906のタイミングで格納値と図示しない内部のライトアドレス値及びリードアドレス値が初期化され、格納データ量が一定量を超えるとサンプリング完了信号1907をマイクロプロセッサ504へ出力するように構成する。
マイクロプロセッサ504は、波形メモリー1910に対して、サンプリング開始信号1906を出力することによる初期化と格納値の読み出しが可能であるとともに、波形メモリー1910からは、割り込み信号もしくはモニタ用レジスタとしてサンプリング完了信号1907のタイミングを検出できるように接続する。また図示しないプログラムメモリに格納された処理用のデータを格納するためのデータメモリー1909と接続されている。
図20は本実施例におけるマイクロプロセッサ504の処理の流れ図を表している。
記録層へのフォーカシングが終了した後、本流れ図の処理を行う。
【０１１５】
S2001はサンプリングカウンタの初期化と起動 を行うステップであり、具体的にはマイクロプロセッサ504から波形メモリー1910に対してサンプリング開始信号1906を与える処理である。
S2002はサンプリング完了信号1907の受信するステップであり、一定長の波形データが波形メモリー1910に格納されるのを待つステップである。
【０１１６】
S2003は、波形メモリー1910に一定長のデータが格納された後、波形データ読み出してデータメモリー1909に格納するステップである。
【０１１７】
S2004は、データメモリー1909に格納された波形データに対して高速フーリエ変換(FFT)を行ってスペクトルを得るステップである。
【０１１８】
S2005は、S2004で得たスペクトルに対して、最大値をとる周波数を求めるステップである。
【０１１９】
S2006はS2005の結果を受けて、検出したピーク周波数から合焦した記録層を判別するステップである。検出したピーク周波数と各層判別用周波数を比較し、もっとも近い判別用周波数に対応した記録層を判別結果とする。
【０１２０】
以上に述べた実施例5の構成によれば、実施例4の方法と同様に実施例1で述べた層判別手段の形態よりも高精度な記録層判別が可能となり、より多くの記録層数を設けた場合においても正確な記録層判別が実現できる。
【実施例６】
【０１２１】
(パルス幅変調された層判別パターンを用いる形態)
本発明の第6の実施形態を、図21を用いて説明する。本実施形態では、層判別パターンが前述の実施例と異なる。この点以外は前述の実施例１から実施例６と同様である。
【０１２２】
図21は、上から順にディスク盤面上のマーク配置と、この領域を光スポットが走査して得られる再生信号の波形、およびこの再生信号をフィルタ回路に通して得られる帯域制限された再生信号の波形を表している。
【０１２３】
マーク配置は、正弦波をパルス幅変調(PWM)した波形にならってマーク長とスペース長を与えている。なお、パルス幅変調でなくともパルス密度変調でもよい。
【０１２４】
再生信号はマークの配置に従って、正弦波をパルス幅変調(PWM)にした、2値の信号になる。この波形は変調する前の正弦波の周波数と同一の基本周波数成分と、変調後のパルス間隔に対応した周波数において特に強いピークをもつスペクトルを有し、パルス間隔をなるべく小さくすることによって、基本周波数成分のピークと変調によって生じるピークの周波数を離すことができる。
【０１２５】
このようにして得られる２値の信号に対して、フィルタ回路で変調によって生じるピークを抑圧すると、変調するまえの再生信号と同一の周波数成分を有する正弦波が得られる。
【０１２６】
このような層判別パターンを適用すると、単一の長さのマークとスペースの組み合わせからなるパターンを適用した場合比較して、高調波の少ない層判別信号が得られるため、特に実施例4と実施例5の層判別手段における判別の誤りを提言できる。
【０１２７】
以上に述べた実施例1乃至実施例6によれば、未記録状態においても層判別を誤ることなくグルーブレスディスクの各記録層に層判別を可能とするパターンを所望の記録層に形成することが可能となる。また、このパターンの形成後は、これを参照することにより、層判別を正確に行うことが可能となる。
【０１２８】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【０１２９】
さらに、上記の各構成は、それらの一部又は全部が、ハードウェアで構成されても、プロセッサでプログラムが実行されることにより実現されるように構成されてもよい。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【０１３０】
また、記録媒体も光ディスクに限定されず、種々の記録媒体に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１３１】
101 光ディスク装置
102 光ディスク
201 コントローラ
203 光ピックアップ
301 レーザドライバ
302 レーザダイオード
309 球面収差補正素子
311 対物レンズ
312 アクチュエータ
314 ディテクタ
315 レーザダイオード
323 ディテクタ
501 ホストインターフェース手段
502 バッファメモリ制御手段
503 バッファメモリ
504 マイクロプロセッサ
505 層判別手段
507 アドレス判別手段
508 記録タイミング信号生成手段
513 再生データ復調手段
514 記録データ変調手段
515 発光信号生成手段
516 ウォブル検出手段
517 PLL
518 未記録判別手段
【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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