JP4326960B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転している円盤状の情報担体（以下、「光ディスク」と称する。）に対するデータの記録、および／または、光ディスクに記録されたデータの再生を行う光ディスク装置に関する。特に、本発明は、起動時に複数種類の光ディスクを判別することができる光ディスク装置に関している。

光ディスクのデータは、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。一方、記録可能な光ディスクにデータを記録する場合、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。このような光ディスクの記録および再生は、例えば特開昭５２−８０８０２号公報などに記載されている。

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、記録および再生の両方が可能な光ディスクでは、スパイラル状の凹部または凸部構造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。

なお、ピットの深さまたは高さ、トラックの凹部の深さまたは凸部の高さ、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極めて小さい。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、本明細書では「記録面」と称される。光ディスクは、このような記録面を少なくとも１つ有している。

記録および再生の両方が可能な光ディスクにデータを記録するとき、または、このような光ディスクに記録されたデータを再生するとき、光ビームが記録面上で常に所定の収束状態となる必要がある。このためには、「フォーカス制御」と「トラッキング制御」とが必要となる。「フォーカス制御」は、光ビームの焦点の位置を光ディスクの面に対する法線の方向（以下、「フォーカス方向」と称する。）に制御することであり、トラッキング制御とは、光ビームが所定のトラック上に位置するように光ディスクの半径方向（以下、「トラッキング方向」と称する。）に制御することである。

次に、図１を参照しながら、従来の光ディスク装置を説明する。図１の光ディスク装置は、装填された光ディスク１に対するデータの書き込みおよび／または再生を行うことのできる装置であり、不図示のモータによって光ディスク１を回転させる機構と、回転する光ディスク１に光を照射する光ヘッド１０と、光ヘッド１０との間で電気信号のやりとりを行う信号処理・制御部を備えている。

光ヘッド１０は、レーザ光源１１、集光レンズ１３、偏光ビームスプリッタ１２、フォーカスアクチュエータ（以下、「Ｆｃアクチュエータ」と称する。）１４、トラッキングアクチュエータ（以下、「Ｔｋアクチュエータ」と称する。）１５、および光検出器１６を有している。

レーザ光源１１によって形成された光ビームは、偏光ビームスプリッタ１２を通過し、集光レンズ１３で円盤状の光ディスク１上に収束される。光ディスク１によって反射された光ビームは、集光レンズ１３を再び通過した後、偏光ビームスプリッタ１２で反射されて光検出器１６を照射する。

不図示の弾性体で支持されている集光レンズ１３は、Ｆｃアクチュエータ１４に電流を流すと電磁気力によってフォーカス方向に移動し、Ｔｋアクチュエータ１５に電流を流すとトラッキング方向に移動する。

光検出器１６は、光量信号を、フォーカス誤差生成器（以下、「ＦＥ生成器」と称する）３０、トラック誤差検出部（以下、「ＴＥ生成器」と称する）４０、反射光量検出器６６、ウォブル検出器８３、およびディスク種情報読取器８４へ送出する。

ＦＥ生成器３０は、フォーカスずれ信号検出部として機能し、光検出器１６から出力された光量信号を用いて、光ディスク１の情報面上における光ビームの収束状態を示す誤差信号を生成する。誤差信号は、光ディスク１の情報面に対する光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号（以下、「ＦＥ信号」と称する。）を演算によって生成する。ＦＥ信号は、フォーカス制御駆動部として機能するフォーカス制御用フィルタ（以下、「Ｆｃフィルタ」と称する）３１と、フォーカス制御用ドライバ（以下、「Ｆｃドライバ」と称する）３２を介して、Ｆｃアクチュエータ１４に送られる。Ｆｃフィルタ３１およびＦｃドライバ３２は、フォーカス制御を安定に行うため、位相補償を行う。

Ｆｃアクチュエータ１４は、Ｆｃドライバ３２から送られてくるＦＥ信号に基づき、光ビームが光ディスク１の或る情報面上に所定の状態で収束するように集光レンズ１３をフォーカス方向に駆動する。これがフォーカス制御である。

ＴＥ生成器４０は、トラックずれ検出部として機能する光検出器１６からの光量信号を用いて、光ディスク１上の光ビームとトラックとの位置関係を示す誤差信号（以下、「ＴＥ信号」と称する。）を演算によって生成する。ＴＥ信号は、トラッキング制御用フィルタ（以下。「Ｔｋフィルタ」と称する。）４１およびトラッキング制御用ドライバ（以下。「Ｔｋドライバ」と称する。）４２を介して、Ｔｋアクチュエータ１５に送られる。Ｔｋアクチュエータ１５は、Ｔｋドライバ４２から送られてくるＴＥ信号に基づき、光ビームがトラックを追従するように集光レンズ１３をトラッキング方向に駆動する。これがトラッキング制御である。

反射光量検出器６６は、光検出器１６からの信号に応じて、光ディスク１からの反射光量を検出し、検出した反射光量値をディスク種判別器８５へ送る。ウォブル検出器８３は、光検出器１６からの信号に応じて、光ディスク１のトラックに存在する微小なうねり（以下、「ウォブル」と称する。）の振幅を検出し、検出した振幅値をディスク種判別器８５へ送る。ディスク種情報読取器８４は、光検出器１６からの信号に応じて、光ディスク１に予め記録されている光ディスク情報を読み取り、読み取った光ディスク情報をディスク種判別器８５へ送る。

ディスク種判別器８５は、反射光量検出器６６、ウォブル検出器８３、ディスク種情報読取器８４からの信号に基づいて、光ディスク１の種類を判別する。

光ディスクの種類によって光ディスクの反射率が異なる場合、同じ強度の光ビームで光ディスク１を照射しても、光ディスクの反射率に応じて反射光量が変化する。従って、光ディスク１からの反射光量を所定レベルと比較することにより、光ディスクの反射率の高低に基づいて光ディスク１の種類を判別することができる。

また、光ディスクの種類によってウォブルが存在する場合と存在しない場合がある。その光ディスク１のウォブルの振幅を検出することにより、ウォブルの有無を検知すれば、光ディスク１の種類を判別することができる。

光ディスクには、光ディスクの種類を示す情報が予め記録されている場合がある。その光ディスク情報を読み取ることにより、光ディスク１の種類を判別することができる場合もある。

次に、図２を参照しながら、光ディスク装置の他の従来例を説明する。図２において、図１の構成要素と同じものには同一の参照符号を付し、その説明は省略する。

図２の装置は、ディスク種判別手段として機能するディスク種判別器６７を備えている。このディスク種判別器６７は、反射光量検出器６６からの信号を受け取り、その信号に応じて光ディスクの種類を判別する。判別結果は、最適光波長選択器８７へ送られる。

ディスク種判別器６７は、ディスク種を判別する前において、ローレベルの信号を光波長選択器９０へ送るが、ディスク種を判別した後は、ハイレベルの信号を光波長選択器９０へ送る。

最適光波長テーブル８６は、この光ディスク装置が対応可能な光ディスクの複数の種類に応じて、それぞれの光ディスク種に最適な光波長の情報を保持している。そして、最適光波長テーブル８６は、光波長の情報を最適光波長選択器８７および初期光波長選択器８８へ送る。

最適光波長選択器８７は、ディスク種判別器６７からの判別結果に応じて、最適光波長テーブル８６の保持する光波長情報に基づいて最適な光波長を選択し、選択した光波長を光波長選択器９０へ通知する。

選択指針生成器８９は、最も長い波長を選択するように初期光波長選択器８８へ指針信号を送る。初期光波長選択器８８は、選択指針生成器８９からの指針信号に応じて、最適光波長テーブル８６の光波長情報に基づいて最も長い光波長を選択し、光波長選択器９０へ通知する。

光波長選択器９０は、ディスク種判別器６７からの信号がローレベルの場合は、初期光波長選択器８８から指示される光波長をレーザ光源１１へ設定し、ディスク種判別器６７からの信号がハイレベルの場合は、最適光波長選択器８７から指示される光波長をレーザ光源１１へ設定する。レーザ光源１１は、例えば複数種類の半導体レーザを備えており、設定された波長の光ビームを放射する。

長い光波長を用いてデータの記録／再生を行うべき光ディスクが装置に装填された場合、起動時に、その光ディスクに短い光波長の光ビームを照射すると、光ディスクに記録されているデータが消失するという問題がある。消失するデータは、光ディスクの１／４〜１／２回転程度の長さを有するため、たとえエラー訂正をかけても訂正不能となり、再生できない可能性がある。特に、長い光波長に対して最適化された記録材料膜は、短い光波長を多く吸収するため、上記のような問題が発生する。このような問題に対し、光ディスク１の種類が判別する前は、長い光波長を用いる技術が提案されている。このような従来の光ディスク装置は、例えば特開平１１−１７６０７３号公報等に開示されている。

次に、図３を参照しながら、更に他の光ディスク装置を説明する。図３において、図１の構成要素と同じものには同一の参照符号を付し、その説明は省略する。

図３の装置は、フォーカス引込手段として機能する引込指令器７７および制御スイッチ７８、ならびに、探索駆動手段として機能する探索駆動生成器７９を備えている。

ＦＥ生成器３０の出力は、Ｆｃフィルタ３１および引込指令器７７へ送られる。Ｆｃフィルタ３１からの信号は、制御スイッチ７８へ送られる。引込指令器７７は、初期状態ではローレベルの信号を制御スイッチ７８へ送るが、ＦＥ生成器３０から送られてくるＦＥ信号が所定レベルを超えた後は、ゼロクロス位置を下まわった瞬間からハイレベルの信号を制御スイッチ７８へ送る。探索駆動生成器７９は、集光レンズ１３が光ディスク１に接近するように集光レンズ１３を移動させる駆動信号を制御スイッチ７８へ送る。

制御スイッチ７８は、引込指令器７７からの信号がローレベルの場合において、探索駆動生成器７９からの信号をＦｃドライバ３２へ送り、引込指令器７７からの信号がハイレベルの場合は、Ｆｃフィルタ３１からの信号をＦｃドライバ３２へ送る。

図４を参照しながら、図３の光ディスク装置におけるフォーカス引込動作を説明する。図４（ａ）は、ＦＥ生成器３０から出力されるＦＥ信号を示す図、図４（ｂ）は、引込指令器７７から出力される信号を示す図、図４（ｃ）は、制御スイッチ７８が選択する駆動信号の発生元を示す図である。図４（ａ）〜（ｃ）の横軸は時間である。

光ディスクを光ディスク装置に搭載して起動動作が開始すると、初期状態では、制御スイッチ７８は探索駆動生成器７９からの駆動信号を選択する。このため、集光レンズ１３によって集光された光ビームの焦点は、光ディスク１の情報面に接近する。ＦＥ生成器３０からのＦＥ信号が所定のレベル（ＦＥＬＶＬ）を超えた後、ゼロクロスしたとき、引込指令器７７からの信号はローレベルからハイレベルに変化する。このため、制御スイッチ７８は、そのとき以降、Ｆｃフィルタ３１からの駆動信号を選択し、フォーカス制御が開始されることになる。

記録を行うことのできる複数の情報面を有する多層記録光ディスクの場合、各情報面に対して光ビームを均等分配する必要がある。このため、情報面の数が多くなるほど、各情報面の透過率を大きくとる必要があり、各情報面の反射率・吸収率は低下させる必要がある。

また、記録可能光ディスクの場合、各情報面における未記録の領域と記録済の領域では反射率が異なる。そのため、光ディスクの種類を判別するために照射された光ビームが未記録の領域に位置するか記録済みの領域に位置するかによって反射光量の検出結果がばらつくことになる。従って、反射光量は、光ディスクの有する情報面の数の違いだけではなく、各記録面における光ビームの照射位置によっても変化する。このため、反射光量の大小だけでは、情報面数の異なる多層記録光ディスクの種類を判別することが困難となる。

また、多層記録光ディスクでは、その情報面数にかかわらず、全ての情報面にトラックのウォブルが存在する。そのため、ウォブルの振幅だけでは、情報面数の違う多層記録光ディスクの種類を判別することは困難である。

前述したように多層記録光ディスクでは、情報面数が増加すると各記録面の透過率を大きく設定する必要があるため、各情報面での反射率および吸収率が低下する。それを補うため、情報面数の増加に従い、レーザ光源の放射する光ビームの強度を増加させる必要がある。このため、光ディスク情報を光ディスクから読み取り、それによって光ディスク１の種類を判別する場合、判別後にレーザ光源からの光ビームの強度を変更する必要がある。光ビームの強度を変更すると、光ディスク情報を読み取るまでに必要な学習動作を再実行しなければならないため、起動時間が長くなるという問題がある。

また、多層記録光ディスクでは、前述したように情報面数に応じてレーザ光源からの光ビームの最適な光強度が異なる。記録可能な光ディスクであるため、強い強度の光ビームを照射すると、記録された情報が変化するおそれがある。光ディスクの種類を判別する前に最適な光強度よりも大きな強度で光ビームを光ディスクに照射させると、訂正不能な範囲で情報が消失するという問題がある。

一方、光ディスクの記録密度を更に高めるため、光ディスクの表面から情報面までの距離（以下、「情報面深さ」と称する場合がある。）は、小さくなる傾向にある。このようにして高密度化した多層記録光ディスクでは、情報面相互の影響を抑制するため、情報面の間隔を小さくすることは困難であるため、各情報面における情報面深さの変化割合が大きくなる。情報面深さの変化割合が大きくなると、各情報面において発生する球面収差の変化が大きくなる。以下、図５を参照しながら、この問題を説明する。

図５は、情報面深さの異なる２種類の光ディスクの断面を示している。図５の左側に示している光ディスクの情報面深さは相対的に大きく、図５の右側に示している光ディスクの情報面深さは相対的に小さい。いずれの光ディスクに対して、光ビームの焦点が情報面に位置するようにフォーカス制御が動作している。

集光レンズ１３によって収束された光ビームの球面収差が図５の左側の光ディスクに対して最も小さくなるように設定されているとする。この場合、図５の左側の光ディスクでは、光ビームは情報面上の１点に集光する。しかし、図５の右側に示す光ディスクのように、情報面深さが異なると、光ビームは１点に集光せず、集光レンズ１３の内側を通る光ビームと集光レンズ１３の外側を通る光ビームの集光点がずれる。これが球面収差である。このような球面収差が発生すると、情報面に対するデータの記録及び再生の質が劣化してしまう。従って、光ビームの焦点が位置すべき情報面に応じて、球面収差を調整する必要がある。

光ディスクに予め記録された光ディスク情報に基づいて光ディスクの種類を判別する装置では、球面収差の調整を行う時間だけ判別に要する時間も増加することになり、光ディスク装置の起動時間が長くなるという問題がある。

前述したように、情報面深さに応じて球面収差の大きさが異なり、しかも、球面収差が大きくなるとＦＥ信号が劣化するため、フォーカス引込が困難となる。

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、記録可能な多層光ディスクにおける起動処理を迅速に行うことができる光ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明による光ディスク装置は、光ビームを用いることにより、少なくとも１つの情報面を有する光ディスクに対するデータの書き込みおよび／または前記光ディスクに対するデータの読み出しを行う光ディスク装置であって、前記光ディスクの情報面に収束された光ビームの焦点に発生する球面収差を示す球面収差信号を生成する球面収差検出部と、前記球面収差を変化させることができる球面収差変更部と、前記球面収差変更部を駆動して球面収差を補正するための収差補正信号を生成する球面収差調整部と、前記光ビームの焦点が位置する前記情報面と前記光ディスクの表面との距離に相当する情報面深さと、前記収差補正信号の値との対応を示す情報が保持されたメモリと、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報面に位置する状態において前記球面収差を最小化する前記収差補正信号の値を検出し検出された前記値と前記メモリに保持された情報とに基づいて、前記光ビームの焦点が位置する前記情報面と前記光ディスクの表面との距離に相当する情報面深さを検出する手段とを備えている。

好ましい実施形態において、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報面に位置する状態において、前記球面収差を最小化する前記収差補正信号の値を前記メモリに保持された前記情報に含まれる値と比較する比較手段を備えている。

好ましい実施形態において、前記光ビームが照射されている光ディスクが複数の情報面を有している場合において、前記光ビームの焦点が位置する情報面が前記複数の情報面のうちのどれであるかを前記比較手段による比較の結果から決定することができる。

好ましい実施形態において、前記比較手段による比較の結果から、前記光ビームが照射されている光ディスクの種類を判別する。

好ましい実施形態において、前記比較手段による比較の結果から、前記光ビームが照射されている光ディスクが有している情報面の数を検知する。

好ましい実施形態において、前記光ディスクの表面に最も近い情報面と前記光ディスクの表面との距離に相当する量を検出し、前記検出した量に基づいて、前記光ビームが照射されている光ディスクの種類を判別する。

好ましい実施形態において、前記光ビームが照射されている光ディスクが複数の情報面を有している場合、前記光ビームの焦点が位置する情報面が前記複数の情報面のうちのどれであるかを、前記比較手段による比較の結果と、前記光ビームの焦点が位置する情報面から再生されたアドレス情報とに基づいて決定する。

好ましい実施形態において、前記光ビームを収束して前記光ディスクに照射する収束照射手段と、前記収束照射手段によって収束された光ビームの焦点を前記光ディスクの情報面の法線方向に移動させるフォーカス調節部と、前記光ディスクの各情報面に対する光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生するフォーカスずれ信号検出部と、前記フォーカスずれ信号検出部からの信号に応じて、前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報面を追従するように前記フォーカス調節部を駆動するフォーカス制御駆動部とを備えている。

好ましい実施形態において、光ビームの焦点と前記光ディスクのトラックとの位置関係に応じた信号を検出するトラックずれ検出部と、前記トラックずれ検出部からの信号の振幅を検出する振幅検出部とを備え、前記球面収差調整部は、前記振幅検出部からの信号が最大となるように球面収差変更部を駆動する。

好ましい実施形態において、前記球面収差調整部は、前記球面収差検出部からの信号が零となるように前記球面収差変更部を駆動する。

好ましい実施形態において、前記球面収差検出部から出力される前記球面収差信号の有効性を判定する判定部を更に備え、前記球面収差調整部は、前記判定部が有効であると判断するように前記球面収差変更部を駆動した後、前記球面収差検出部からの前記球面収差信号が零となるように前記球面収差変更部を駆動する。

好ましい実施形態において、前記球面収差検出部から出力される前記球面収差信号の有効性を判定する判定手段を備え、前記球面収差調整部は、前記判定部が有効であると判断するように前記球面収差変更部を駆動する。

本発明の更に他の光ディスク装置は、情報を再生する際の光ビームの波長が同じで、かつ、最適な光ビーム強度の異なる複数種類の光ディスクに光ビームを収束照射する収束照射部と、光ディスクの種類を判別するディスク種判別部と、対象とする全種類の光ディスクにおける最適光ビーム強度を保持する最適強度保持部と、前記ディスク種判別部が光ディスクの種類判別前ならば、対象とする全種類の光ディスクにおいて、情報面に記録した情報が劣化しない光ビーム強度を前記収束照射部へ設定し、前記ディスク種判別部が光ディスクの種類判別後ならば、前記ディスク種判別部の判別結果に応じた前記最適強度保持部からの光ビーム強度を前記収束照射部へ設定する光強度設定部を備えている。

好ましい実施形態において、対象とする全種類の光ディスクの情報面に記録した情報が劣化しない限界光ビーム強度を保持する限界強度保持部を備え、光強度設定部はディスク種判別部が光ディスクの種類判別前ならば、限界強度保持部から最も弱い光ビーム強度を選択して収束照射部へ設定する。

好ましい実施形態において、前記光強度設定部は、ディスク種判別部が光ディスクの種類判別前ならば、最適強度保持部から最も弱い光ビーム強度を選択して収束照射部へ設定する。

好ましい実施形態において、前記光強度設定部は、ディスク種判別部が光ディスクの種類判別前ならば、最適強度保持部から最も情報面数の少ない光ディスクの種類の最適光ビーム強度を選択して収束照射部へ設定する。

本発明の更に他の光ディスク装置は、情報に応じて微少にトラックを蛇行させた領域であって、かつ、ユーザの情報を記録しない領域を半径方向の同じ位置に有する複数種類の光ディスクに光ビームを収束照射する収束照射部と、前記収束照射部によって収束された光ビームの焦点を光ディスクの半径方向に移動させる移送部と、光ディスクの種類を判別するディスク種判別部と、前記ディスク種判別部が判別する前は、光ビームが光ディスクの微少なトラックの蛇行として記録された情報を再生する領域を照射するように前記移送部への駆動を発生する移送駆動部を備えている。

好ましい実施形態において、光ディスクを回転させる回転部と、収束照射部によって収束された光ビームの焦点を光ディスクの情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動部と、光ビームの焦点が光ディスクの情報面を通過することを検出する通過検出部とを備え、ディスク種判別部は前記回転部が光ディスクを回転させていない状態で、前記フォーカス移動部に単調増加あるいは単調減少の駆動を加え、前記通過検出部からの信号により情報面の数を計数する。

本発明の更に他の光ディスク装置は、情報面の数が異なる複数種類の光ディスクに光ビームを収束照射する収束照射部と、特定の深さに記録面が存在する光ディスクであることを検出するディスク種判別部と、前記収束照射部によって収束された光ビームの焦点を光ディスクの情報面の法線方向に移動させるフォーカス移動部と、光ディスクの各情報面に対する光ビームの焦点の位置ずれに応じた信号を発生するフォーカスずれ信号検出部と、前記フォーカスずれ信号検出部の信号に応じて、光ビームの焦点が光ディスクの情報面を追従するように、前記フォーカス移動部への駆動を発生するフォーカス制御駆動部と、前記ディスク種判別部が特定の基材厚位置に記録面が存在するディスク種であると判断した場合、前記フォーカス制御駆動部が光ビームの焦点を制御する対象となる情報面を前記基材厚位置の情報面とする情報面選択部を備えている。

好ましい実施形態において、前記ディスク種判別部は、光ディスク内の少なくとも１つ存在する情報面のうち最も表面から遠い情報面の基材厚が等しい光ディスクであることを検出し、情報面選択部は、前記ディスク種判別部が最も表面から遠い情報面の基材厚が等しい光ディスクであると判断した場合、光ビームの焦点を光ディスクに対して接近状態から離間させるフォーカス移動部への駆動を発生する探索駆動部と、フォーカスずれ信号検出部の信号に応じて、フォーカス制御駆動部と前記探索駆動部の信号を選択して前記フォーカス移動部に供給するフォーカス引込部を備えている。

好ましい実施形態において、前記ディスク種判別部は、光ディスク内の少なくとも１つ存在する情報面のうち最も表面に近い情報面の基材厚が等しい光ディスクであることを検出し、情報面選択部は、前記ディスク種判別部が最も表面に近い情報面の基材厚が等しい光ディスクであると判断した場合、光ビームの焦点を光ディスクに対して離間状態から接近させるフォーカス移動部への駆動を発生する探索駆動部と、フォーカスずれ信号検出部の信号に応じて、フォーカス制御駆動部と前記探索駆動部の信号を選択して前記フォーカス移動部に供給するフォーカス引込部とを備えている。

本発明の更に他の光ディスク装置は、情報面の数が異なる複数種類の光ディスクに光ビームを収束照射する収束照射部と、光ディスクの種類を判別するディスク種判別部と、前記収束照射部によって収束された光ビームの焦点に発生する球面収差を変化させる球面収差変更部と、光ディスクの情報面の基材厚を全て記録した基材厚保持部と、前記ディスク種判別部からの判別結果に応じて、光ディスクに存在する可能性のある情報面の基材厚を前記基材厚保持部より得て、その平均値に応じた駆動を前記球面収差変更部へ供給する球面収差補正発生部とを備えている。

本発明の更に他の光ディスク装置は、情報面の数が異なる複数種類の光ディスクに光ビームを収束照射する収束照射部と、光ディスクの種類を判別するディスク種判別部と、前記収束照射部によって収束された光ビームの焦点に発生する球面収差を変化させる球面収差変更部と、光ディスクの情報面の基材厚を全て記録した基材厚保持部と、前記ディスク種判別部からの判別結果に応じて、光ディスクに存在する可能性のある情報面の基材厚の最大値と最小値を前記基材厚保持部より得て、その平均値に応じた駆動を前記球面収差変更部へ供給する球面収差補正発生部とを備えている。

本発明の光ディスク装置では、球面収差を最少化するために必要な光学系の状態に基づいて光ビームが収束している光ディスクの情報面の深さを検出する。そして、検知した情報面深さに基づいて、光ディスク装置に装填された光ディスクの種類を特定することができる。本発明によれば、記録可能な多層光ディスクが装填される光ディスクの起動処理を迅速に行うことができる。

（実施形態１）
図面を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を説明する。

本実施形態の光ディスク装置は、図６に示すような少なくとも２種類の光ディスクに対するデータの記録／再生が可能である。図６に示されている２種類の光ディスクの一方は１層の情報面を有し、他方は２層の情報面を有している。データの記録／再生用のレーザビームは図の下方から基板に照射される。

図６に示す例では、１層光ディスクにおける情報面の深さ、２層光ディスクの下側の情報面（第１情報面）の深さ、および、２層光ディスクの上側の情報面（第２情報面）の深さが相互に異なっている。このため、光ビームの焦点が位置する情報面の深さを検出することができれば、検出した情報面深さに基づいて、光ビームに照射されている光ディスクが１層光ディスクまたは２層光ディスクのいずれであるかを判別することができる。また、光ビームに照射されている光ディスクが２層光ディスクに属すると判断できる場合においては、その２層光ディスクが有する２つの情報面のうちのいずれの情報面に光ビームの焦点が位置しているかも判別することができる。

本実施形態では、情報面深さを光ビームの球面収差補正量（球面収差を最小化するために光学系に与える変化量）に対応付け、球面収差補正量を求めることにより、情報面深さを検知する。

球面収差量を最小化するための光学系の状態は情報面深さに依存して変化する。一方、球面収差を最小化するように調整された光学系の状態は、例えば、光学系を駆動するために用いられる電圧や電流などのパラメータで評価することができる。すなわち、このようなパラメータによって球面収差補正量を把握することができる。このため、このようなパラメータの値（球面収差補正量）を情報面深さと対応付けることが可能である。

本発明では、球面収差を変化させる機構を光ディスク装置に設け、その機構を電気的信号（駆動信号）に基づいて駆動することにより、球面収差を最小化する。そして、球面収差を最小化したときの上記駆動信号の値（例えば電圧）に基づいて、球面収差補正量を検出する。検出された駆動信号の値（＝球面収差補正量）を、光ディスク装置のメモリ内に予め記録されている値と比較することにより、情報面深さを特定することが可能である。

次に、図７を参照しながら本実施形態の光ディスクの構成を説明する。図７において、図１に示す構成要素と同じものには同一の参照符号を付している。

本実施形態の光ディスク装置は、図７に示すように、光ディスク装置に装填された光ディスク１に対するデータの書き込みおよび／または再生を行うことのできる装置である。この光ディスク装置は、不図示のモータによって光ディスク１を回転させる機構と、回転する光ディスク１にレーザ光を照射する光ヘッド１０と、光ヘッド１０の駆動と光ヘッドから出力される信号を処理・制御する部分とを備えている。

光ヘッド１０は、レーザ光源１１、集光レンズ１３、偏光ビームスプリッタ１２、Ｆｃアクチュエータ１４、Ｔｋアクチュエータ１５、光検出器１６、および球面収差発生器１７を有している。

光ヘッド１０の球面収差発生器１７は、光ビームの焦点における球面収差を変化させる。まず、図８を参照しながら、球面収差発生器１７の構成を説明する。

本実施形態の球面収差発生器１７は、１組の凸レンズおよび凹レンズを備えている。図８に示すように、凸レンズと凹レンズとの距離を変化させることにより、レーザ光源から出た光ビームは、発散光、平行光、および収束光の間で変化する。集光レンズ１３に入射する光ビームが発散光であれば、集光レンズ１３の中央部を透過した光の焦点と、集光レンズ１３の外縁部に近い部分を透過した光の焦点とのずれ（球面収差）は相対的に大きくなる。これに対し、集光レンズ１３に入射する光ビームが収束光であれば、集光レンズ１３の外縁部に近い部分を透過した光の焦点とのずれ（球面収差）は相対的に小さくなる。

このように、球面収差発生器１７における凸レンズと凹レンズとの距離を変化させることにより、球面収差を調節することができる。球面収差発生器１７における凸レンズと凹レンズとの距離は、例えば、凸レンズを駆動するアクチュエータやモータなどに印加する電圧や電流の大きさを調節することによって制御できる。

球面収差発生器１７の構成は、図８に示す例に限定されない。電圧の印加によって屈性率の変化する液晶層を用いて集光レンズ１３に入射する前の光ビームの状態を変化させるようにしても球面収差を変化させることができる。

本実施形態では、球面収差発生器１７に印加する電圧（駆動信号）の大きさと、球面収差の大きさとが対応している。すなわち、球面収差発生器１７に印加する電圧（駆動信号）の大きさに基づいて、球面収差の大きさを評価することができる。前述したように、特定の情報面に光ビームを収束させた場合において、球面収差を最小化するように球面収差発生器１７に印加する電圧（駆動信号）の大きさを調節すると、そのときの駆動信号の大きさが情報面深さに対応する値を示す。

再び図７を参照する。

本実施形態の光ディスク装置は、球面収差を検出する収差誤差検出器６０と、検出された球面収差に基づいて球面収差を変化させる有効判定器６１および収差調整器６２とを備えている。

収差誤差検出器６０は、光検出器１６からの信号を受け取り、その信号に基づいて、光ビームの焦点における球面収差の大きさを示す信号（以下、「球面収差信号」と称する。）を生成する。この球面収差信号は、有効判定器６１および収差調整器６２へ送出される。

本実施形態における収差誤差検出器６０が生成する球面収差信号は、球面収差が所定値以下となるとき、正弦波状の波形を示すが、球面収差が所定値を超えて大きくなると、略ゼロとなる。有効判定器６１は、収差誤差検出器６０から出力される球面収差信号の絶対値がゼロではない大きさを有する場合に「有効」を意味するハイレベルの信号を収差調整器６２へ送る。また、有効判定器６１は、球面収差信号の絶対値が略ゼロとなるとき、ローレベルの信号を収差調整器６２へ送る。すなわち、球面収差を小さくするための動作を行うとき、まず有効判定器６１が出力する信号がローレベルからハイレベルに変化するように球面収差発生器１７を駆動することになる。そして、有効判定器６１の出力がハイレベルになった後は、球面収差信号の正弦波部分がゼロになるように球面収差発生器１７を駆動することになる。以下、この点をより詳細に説明する。

収差調整器６２は、以下の２段階の調整動作を順次行い、駆動信号を球面収差発生器１７およびディスク種判別器６３へ送る。

まず、調整動作の第１段階では、有効検出器６１からの信号がハイレベルになるように球面収差発生器１７を駆動する。例えば、球面収差発生器１７を駆動する信号（以下、「球面収差補正信号」と称する。）の電圧レベルを徐々に変化させることにより、球面収差を広い範囲で変化させる。そして、有効検出器６１からの信号がローレベルからハイレベルに遷移したときの球面収差補正信号の値を検知する。調整動作の第２段階では、球面収差発生器１７を駆動するための球面収差補正信号の電圧レベルを微調整し、収差誤差検出器６０からの信号が基準レベルに対してゼロクロスするように収差を補正する。

ディスク種判別器６３は、収差調整器６２からの駆動信号に応じて、光ビームに照射される側の光ディスク１の表面と光ビームの焦点が位置する情報面との間の距離（情報面深さ）を検出し、情報面深さの大きさに基づいて光ディスクの種類を判別する。

次に、図９を参照しながら、本実施形態における球面収差の検出を詳細に説明する。図９において、ハッチングされた部分は光ビームの断面を示す。

本実施形態では、ホログラム等を用いて、光ディスクで反射された光ビームをビームの内側部分と外側部分とに分割する。そして、光ビームの内側部分を光検出器１６ａに照射し、外側部分を光検出器１６ｂに照射する。図９に示す例では、光検出器１６ａおよび光検出器１６ｂは、いずれも、独立した４個の受光部を有しており、各受光部が受けた光の強度に応じた電気信号を生成する。

図７の収差誤差検出器６０は、光検出器１６ａおよび光検出器１６ｂを含む光検出器１６の各出力を受け取り、ＦＥ信号と同じ生成法により、光ビーム内側部分に関する内側ＦＥ信号を生成するとともに、光ビーム外側部分に関する外側ＦＥ信号を生成する。

球面収差は、図５に示すように、集光レンズ１３の内側を通る光ビームの焦点と集光レンズ１３の外側を通る光ビームの焦点がずれることである。従って、内側ＦＥ信号と外側ＦＥ信号の差分を演算によって求めることにより、球面収差の発生量を検出することができる。本実施形態では、内側ＦＥ信号と外側ＦＥ信号との差を球面収差の発生量を示す信号（球面収差信号）として用い、所定条件のもとで、この球面収差信号の値が小さくなるように光ヘッド１０の球面収差発生器１７を駆動する。言い換えると、球面収差発生器１７を駆動するために球面収差発生器１７に供給する信号（球面収差補正信号）の大きさを調節することにより、球面収差信号をゼロクロスさせる。

次に、図１０を参照しながら、球面収差の補正を詳細に説明する。図１０は、２種類の光ディスクの断面と、各光ディスクの情報面に光ビームの焦点が位置する場合における球面収差信号の波形とを示している。

図１０からわかるように、情報面上に光ビームが集光しているとき、球面収差信号がゼロクロスするときの球面収差補正信号の大きさは情報面深さに応じて異なる。図１０の左側に示すように、相対的に情報面深さが浅いとき、球面収差補正信号が比較的小さな値で球面収差信号がゼロクロスする。逆に、図１０の右側に示すように、相対的に情報面深さが深いときは、球面収差補正信号が比較的大きな値で球面収差信号がゼロクロスする。

また、図１０に示すように、球面収差信号はＦＥ信号の検出原理を用いて生成される信号であるため、ＦＥ信号と同様に、誤差検出範囲が限定される。そのため、限定された誤差検出範囲外では、球面収差信号はゼロとなる。より詳細には、図１０に示す収差補正信号は、略正弦波形状の波形を示す部分（有効部分）と、振幅がゼロの大きさを示す部分とから構成されている。

次に、図１１を参照しながら、有効判定器６１の動作を詳細に説明する。

前述したように、収差誤差検出器６０で生成される球面収差信号は、検出範囲を有する。図１１（ａ）は、収差誤差検出器６０が出力する球面収差信号を示し、図１１（ｂ）は、有効判定器６１からの信号を示している。図１１（ａ）および（ｂ）の横軸は、球面収差発生器１７を駆動するための球面収差補正信号の大きさを示している。

有効判定器６１は、収差誤差検出器６０が出力する球面収差信号が所定時間以上の間、ゼロになると、ローレベルの信号を発生する。従って、図１１（ｂ）に示すように、球面収差信号の検出範囲において、有効判定器６１からの信号はハイレベルとなる。

収差調整器６２は、調整の第１段階において、球面収差補正信号のレベルを変化させ、有効判定器６１からの出力がハイレベルとなる球面収差補正信号のレベルを探索する。有効判定器６１からの出力がハイレベルとなると、収差誤差調整器６２による調整の第２段階に入る。すなわち、収差誤差検出器６０からの球面収差信号が基準レベルに対してゼロクロスするように球面収差補正信号のレベルを調節する。具体的には、球面収差信号が基準レベルに対してゼロクロスするよう球面収差発生器１７を駆動し、球面収差信号が基準レベルに対してゼロクロスしたときの球面収差補正信号のレベルをメモリに記憶させる。

このようにして、光ビームの焦点が位置する情報面と基板表面との距離（情報面深さ）に応じて球面収差を最小にするとともに、球面収差を最小にする球面収差補正信号の値を検出する。この値は、情報面深さに応じて変化する大きさを持つ。このため、球面収差を最小化する球面収差補正信号の値により、対応する情報面深さを決定することができる。

ディスク種判別器６３は、球面収差を最小化する球面収差補正信号の値に基づいて、情報面深さを検知する。具体的には、ディスク種判別器６３は、球面収差を最小化する球面収差補正信号の値と、予め不図示のメモリに格納されている所定値とを比較する手段（不図示）を有しており、比較の結果、球面収差を最小化する球面収差補正信号の値がどのような情報面に対応するかを判定する。図５に示すように、１層光ディスク種の情報面、２層光ディスク種の下側情報面、２層光ディスク種の上側情報面は、それぞれ、異なる情報面深さを有している。このため、ディスク種判別器６３は、情報面深さに対応する球面収差補正信号の上記値に基づいて、光ビームが収束され照射している情報面を特定することができる。また、ディスク種判別器６３は、情報面深さに対応する球面収差補正信号の上記値に基づいて、光ビームに照射されている光ディスク１が１層光ディスク種であるか２層光ディスク種であるかを判別することもできる。

このように本実施形態では、収差調整器６２が、収差誤差検出器６０からの球面収差信号と有効判定器６１からの信号とを用いて球面収差の調整を行っている。しかし、収差誤差検出器６０からの球面収差信号の検出範囲が十分に大きい場合は、収差誤差検出器６０からの球面収差信号のみを用いて球面収差の調整を行ってもよい。

逆に、球面収差信号の検出範囲が十分に小さい場合は、有効判定器６１からの信号のみを用いて球面収差の調整を行うことも可能である。

更に、光ビームの焦点とトラックとのずれを示すＴＥ信号に基づいて、ＴＥ信号の振幅が最大となるように球面収差発生器１７に与える球面収差補正信号の信号を調整しても良い。この場合、ＴＥ信号の振幅が最大となるような球面収差補正信号の値が「情報面深さ」に対応する。

本実施形態では、１層及び２層の光ディスクを判別しているが、３層以上の情報面を持つ光ディスクを他の光ディスクから判別することも可能である。ただし、情報面深さによって光ディスクの種類を短時間で判別するためには、判別すべき光ディスクの表面に最も近い情報面（最下層側）の情報面深さが光ディスク毎に異なる大きさを持つことが好ましい。

なお、情報面深さに応じてフォーカスアクチュエータを駆動するための電圧も変化する。しかし、フォーカスアクチュエータの駆動は、光ビームの焦点が光ディスクの面振れによって３００〜４００μｍもの広い範囲で変動した場合においても、情報面に追従できるように実行される。このため、フォーカスアクチュエータを駆動する信号の大きさに基づいて、１００μｍ程度の情報面深さを正確に評価することができない。これに対して、球面収差の補正は、深さ方向に３０μｍ以下の分解能で実行され得る。このため、本実施形態によれば、情報面深さを高い精度で検知することができる。

（実施形態２）
図１２を参照しながら、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。図１２において、図７および図１に示す構成要素と同じものには同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態では、図１に示す従来の光ディスク装置と同様にＦＥ生成器３０およびＴＥ生成器４０を備えるとともに、図７に示す実施形態と同様に、収差誤差検出器６０、有効判定器６１、および収差調整器６２を備えている。本実施形態の光ディスク装置が図７に示す光ディスク装置と異なっている点は、アドレス検出器６４とディスク種判別器６５と
を更に備えていることにある。

本実施形態の光ディスク装置によれば、光検出器１６からの信号は、ＦＥ生成器３０、ＴＥ生成器４０、および収差誤差検出器６０に送られるとともに、アドレス検出器６４にも送られる。アドレス検出器６４は、光ビームの焦点が位置する光ディスク１上のアドレスを検出して、検出結果をディスク種判別器６５へ送る。

一方、収差調整器６２は、第１の実施形態について説明したように動作し、球面収差を最小にする収差補正信号の値をディスク種判別器６５へ伝える。

本実施形態におけるディスク種判別器６５は、アドレス検出器６４から送られてきたアドレス情報が所定値よりも大きいか、または、収差調整器６２からの信号の大きさ（球面収差を最小にする収差補正信号の値）が所定範囲外である場合に、光ディスク装置に装填されている光ディスク１が２層光ディスク種であると判断する。

また、ディスク種判別器６５は、アドレス検出器６４からのアドレス情報が所定値より小さいか、または、収差調整器６２からの信号の大きさ（球面収差を最小にする収差補正信号の値）が所定範囲内である場合、光ディスク装置に装填されている光ディスク１が１層光ディスク種であると判断する。

本実施形態の光ディスク装置によれば、図１３に示すような２種類の光ディスクを起動時に判別することができる。図１３には、１層光ディスクおよび２層光ディスクの断面が模式的に示されている。図１３において、光ビームは下側から光ディスクを照射する。

図１３に示す光ディスクでは、１層光ディスク種の情報面と２層光ディスク種の上側の情報面が同一の情報面深さを有している。また、２層光ディスクにおけるトラック上の位置を示すアドレスは、光ディスク表面から見て手前側の情報面から順次割り振られている。その結果、アドレスの最小値は、光ビームを照射する側の光ディスク表面に最も近い手前側情報面に存在し、アドレスの最大値は、光ビームを照射する側の光ディスク種の表面からみて奥側の情報面に存在する。このため、アドレスの大きさから、光ビームの焦点が２層光ディスク内のどの情報面に位置しているかを判別することが可能である。

なお、本実施形態においても、第１の実施形態について説明したように、光ビームの焦点において球面収差を最小化するように収差調整器６２が球面収差発生器１７を駆動する。球面収差を最小化する球面収差補正信号の値は、前述したように、光ディスク１における光ビームの焦点が位置する情報面の深さに相当した大きさを示す。

本実施形態の光ディスク装置では、起動後、トラッキング制御が動作状態となると、光ディスク１のトラック上に記録されているアドレスをアドレス検出器６４は読み出す。

光ビームの焦点が位置する情報面が２層光ディスク種の光入射側表面から数えて１番目の情報面であるとき、その情報面深さは、１層光ディスクの情報面深さと異なるなるため、光ディスクの種類と光ディスクにおけるどの情報面の位置を判別することができる。

一方、光ビームの焦点が位置する情報面が２層光ディスク種の光入射側表面から数えて２番目の情報面であるとき、その情報面深さが１層光ディスク種の情報面深さ同一である場合、収差調整器６２からの駆動値だけでは直接判別できない。しかし、情報面に割り振られているアドレス値が、１層光ディスクと２層光ディスクとの間で異なるため、アドレス検出器６４からのアドレス値に基づいて光ディスクの種類を判別することができる。

本実施形態では、このようにして、光ビームが照射する光ディスク１が１層光ディスクであるか２層光ディスクであるかを判別する。

本実施形態における収差調整器６２は、第１の実施形態と同様に、収差誤差検出器６０からの信号（球面収差信号）と有効判定器６１からの信号とを用いて球面収差調整を行っている。しかし、球面収差信号の検出範囲が十分に大きい場合は、球面収差信号のみを用いて球面収差調整を行ってもよい。また、球面収差信号の検出範囲が十分に小さい場合は、有効判定器６１からの信号のみを用いて球面収差の調整を行ってもよい。また、光ビームの焦点とトラックとのずれを示すＴＥ信号の振幅が最大となるように球面収差補正信号を調整し、ＴＥ信号の振幅が最大となるときの球面収差補正信号の値に基づいて情報面深さを検知しても良い。

（実施形態３）
図１４を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第３の実施形態を説明する。図１４において、図２に示す構成要素と同じものには同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態の光ディスク装置は、最適光強度テーブル６８と、限界光強度テーブル７０と、最適光強度選択器６９、初期光強度選択器７１、選択指針生成器７２、および光強度選択器７３とを備えている。

本実施形態におけるディスク種判別器６７は、反射光量検出器６６からの信号に基づいて光ディスク種を判別し、判別結果を示す信号を最適光強度選択器６９へ送出する。ディスク種判別器６７は、実施形態１〜２で説明した原理で光ディスクの種類を判別する構成を有していても良い。ディスク種判別器６７は、光ディスク種の判別を完了する前においては、ローレベルの信号を光強度選択器７３へ送り、光ディスク種を判別した後は、ハイレベルの信号を光強度選択器７３へ送る。

最適光強度テーブル６８は、この光ディスク装置が記録／再生可能な複数種類の光ディスクの各々にとって最適な光強度に関する情報を保持している。

最適光強度選択器６９は、ディスク種判別器６７からの判別結果に基づき、最適光強度テーブル６８から最適な光強度を選択し、選択した光強度を示す信号を光強度選択器７３へ送る。

限界光強度テーブル７０は、本実施形態の光ディスク装置が対応可能な複数種類の光ディスク種のそれぞれに記録された情報が消失しない上限の光強度に関する情報を保持している。

選択指針生成器７２は、最も弱い強度を選択するように初期光強度選択器７１へ指針信号を送る。初期光強度選択器７１は、選択指針生成器７２からの指針信号に応じて、限界光強度テーブル７０から最も弱い光強度を選択し、選択した光強度を示す信号を光強度選択器７３へ送る。

光強度選択器７３は、ディスク種判別器６７からの信号がローレベルの場合は初期光強度選択器７１からの光強度をレーザ光源１１へ設定し、ディスク種判別器６７からの信号がハイレベルの場合は最適光強度選択器６９からの光強度をレーザ光源１１へ設定する。レーザ光源１１は、設定された強度の光ビームを光ディスク１に照射する。

本実施形態では、例えば以下の３種類の光ディスクに対応することができる。まず、第１の光ディスクは、再生光強度が０．３ｍＷであり、情報面に記録された情報が劣化しない限界光強度が０．５ｍＷである。第２の光ディスクは、再生光強度が０．６ｍＷであり、情報面に記録された情報が劣化しない限界光強度が１．０ｍＷである。第３の光ディスクは、再生光強度が０．９ｍＷであり、情報面に記録された情報が劣化しない限界光強度が１．５ｍＷである。

上記の場合、最適光強度テーブル６８には０．３ｍＷ、０．６ｍＷ、０．９ｍＷの値が記録され、限界光強度テーブル７０には０．５ｍＷ、１．０ｍＷ、１．５ｍＷの値が記録されている。ディスク種判別器６７が光ディスクの種別を判別する前は、初期光強度選択器７１から０．５ｍＷの値が選択され、光強度選択器７３を介してレーザ光源１１へ設定される。ディスク種判別器６７が光ディスク種を判別した後は、判別した光ディスク種に応じた値が最適光強度選択器から選択され、光強度選択器７３を介してレーザ光源１１へ設定される。

本実施形態によれば、光ディスクの種別によらず、光ディスク種を判別する前に情報面に記録された情報を劣化させることなく起動処理を行うことができる。

本実施形態では、光ディスク種を判別する前の光強度として、限界光強度テーブルから最弱値を選択するが、最適光強度テーブルから最弱値を選択してもよい。また、最適光強度テーブルから情報面数の最も少ない光ディスク種における最適光強度を選択してもよい。

（実施形態４）
図１５を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第４の実施形態を説明する。図１５において、図１４に示す構成要素と同じものには同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

図１５に示される移送モータ７６は、移送駆動手段として機能する移送目標生成器７４および移送駆動生成器７５によって駆動される。

ディスク種の判別結果を示す信号は、ディスク種判別器６７から移送目標生成器７４へ送られる。移送目標生成器７４は、その判別結果に基づいて、光ヘッド１０の移送位置目標を示す信号を移送駆動生成器７５へ送る。

移送駆動生成器７５は、移送モータ７６による光ヘッド１０の移送位置が移送位置目標と同じになるように移送モータ７６を駆動する信号を生成し、移送モータ７６に供給する。移送モータ７６は、移送駆動生成器７５からの駆動信号に応じて、光ヘッド１０をトラッキング方向に移送する。

図１６は、本実施形態の光ディスク装置が記録／再生可能な光ディスクを示している。図１６に示す光ディスクには、半径方向と交差するように分断された２つの帯領域が存在する。外周側の領域では、光ビームの強度を変調してデータの記録が行われ、また、光ビームの反射光量の強弱によってデータの再生を行う領域である。内周側の領域は、情報面数等の管理情報がトラックのウォブルとして記録された領域であり、管理情報の再生のみが行われる。複数種類の光ディスクにおいて、同じ半径位置で記録可能な領域と再生専用の領域とが分断されている。

本実施形態の光ディスク装置は、異なる半径位置で領域が分断された光ディスクにも対応可能であるが、そのような光ディスクの反射光量は、上記の光ディスクの反射光量と比べて大きく異なる。このため、ディスク種判別器６７は、反射光量検出器６６からの信号を用い、図１６に示す種類の光ディスクであるか否かを判別することができる。

光ディスク装置に装填された光ディスク１が図１６に示す種類の光ディスクであるとディスク種判別器６７が判断すると、移送目標生成器７４は図１６に示す光ディスクにおける内周側の領域の中心半径位置を目標位置とする信号を移送駆動生成器７５へ送る。移送駆動生成器７５は、移送モータ７６の位置を確認しながら光ビームの焦点が内周側の領域の中心半径位置に位置するように移送モータ７６を駆動する。その後、フォーカス制御およびトラッキング制御を動作させ、ウォブルが示す情報（管理情報）に基づき、光ディスク１の情報面数を認識する。得られた情報面数に基づき、最適な光ビーム強度を選択し起動する。

図１６に示す光ディスクの内周側の領域は再生専用の領域であるため、光ビームの強度によらずウォブルに記録された情報は劣化しない。そのため、起動する光ディスク種によらず、光ディスク種を判別する前に情報面に記録された情報を劣化させることなく起動処理を行うことができる。

このように、本実施形態では、光ディスクのトラックに与えられたウォブルに記録され管理情報に基づいて光ディスク１の情報面数を検出している。

なお、光ディスク１を回転させずに光ビームの焦点をフォーカス方向に駆動しながらＦＥ信号を計測すると、例えば２層光ディスクであるならば、図１７に示すような波形の信号を得ることができる。このような情報面近傍で出現する波形（以後、「Ｓ字波形」と称する。）の数を計測することにより、光ディスク１の情報面数を得ることもできる。その際、光ディスクの最表面においてもＳ字波形が現れるため、計測したＳ字波形の数から１引いた値が情報面数となる。このような計測中に、光ディスク表面のＳ字のみしか現れない場合は、再測定することにより、測定制度を向上することができる。

（実施形態５）
図１８を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第５の実施形態を説明する。図１８において、図３に示す構成要素と同じものには同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態の光ディスク装置は、探索駆動手段として機能する接近駆動生成器８０、離間駆動生成器８１、および方向選択器８２を備えている。

本実施形態の光ディスク装置によれば、光検出器１６からの信号は、ＦＥ生成器３０に送られるとともに、反射光量検出器６６へ送られる。反射光量検出器６６は、光検出器１６からの信号に基づいて光ディスク１からの反射光量に応じた信号をディスク種検出器６７へ送る。ディスク種判別器６７は、反射光量検出器６６からの信号に基づいて、光ディスク装置に装填された光ディスクが図１３に示す構成の光ディスクであると判別した場合、ハイレベルの信号を方向検出器８２へ送り、そうでなければ、ローレベルの信号を方向選択器８２へ送る。ディスク種判別器６７は、実施形態１〜２で説明した原理で光ディスクの種類を判別する構成を有していても良い。

接近駆動生成器８０は、集光レンズ１３が光ディスク１から離れた状態から、集光レンズ１３を光ディスク１へ接近させる駆動信号を方向選択器８２に送出する。これに対し、離間駆動生成器８１は、集光レンズ１３を光ディスク１から遠ざける駆動信号を方向選択器８２へ送る。

方向選択器８２は、ディスク種判別器６７からの信号がハイレベルの場合は、離間駆動生成器８１からの信号を制御スイッチ７８へ送り、ディスク種判別器６７からの信号がローレベルの場合は、接近駆動生成器８０からの信号を制御スイッチ７８へ送る。

図１３は、本実施形態の光ディスク装置が対象とする光ディスク種の断面を示している。図１３において、光ビームは下側から光ディスクを照射する。

図１３に示すように、１層光ディスクの情報面および２層光ディスクの第２の情報面は同一の情報面深さを有している。本実施形態の光ディスク装置は、図１３に示す２種の光ディスクとは別に、情報面深さの異なる他の種類の光ディスクに対応することかも可能であるが、これらの光ディスクは反射光量が大きく異なる。このため、反射光量検出器６６からの信号に基づいて、図１３で示した光ディスク種であるかどうかをディスク種判別器６７が判別することができる。

次に、図１９（ａ）から図１９（ｃ）を参照しながら、本実施形態の光ディスク装置におけるフォーカス引込動作を説明する。図１９（ａ）は、図１８に示すＦＥ生成器３０から出力されるＦＥ信号を示し、図１９（ｂ）は、引込指令器７７からの信号を示している。図１９（ｃ）は、制御スイッチ７８が選択する駆動信号の発生元を示している。

図１９（ａ）から図１９（ｃ）の横軸は時間である。本実施形態のディスク種判別器６７は、光ディスク１が図１３に示す２種類の光ディスクのどちらかであることを判別すると、方向選択器８２へハイレベルの信号を送る。その結果、方向選択器８２は、離間駆動生成器８１からの信号を駆動スイッチ７８へ送る。起動の初期状態では、方向選択器８２からの駆動信号を制御スイッチ７８は選択し、集光レンズ１３によって集光された光ビームの焦点は光ディスク１から離間する方向へ移動する。

ＦＥ生成器３０からのＦＥ信号が基準レベル（ＦＥＬＶＬ）を下まわった後、ゼロクロスしたとき、引込指令器７７からの信号がローレベルからハイレベルに変化する。そのため、制御スイッチ７８は、それ以降、Ｆｃフィルタ３１からの信号を選択するため、フォーカス制御が動作状態になる。このとき、フォーカス制御は、光ディスク表面から最も奥に位置する情報面を対象に動作する。このため、１層光ディスクの場合は、ただ１つの情報面がフォーカス制御の対象となり、２層光ディスク種の場合は、光ディスクの光入射面から２番目の情報面がフォーカス制御の対象となる。これらの情報面は、図１３に示すように、同一の情報面深さを有しているため、球面収差の調整を行う必要がない。

光ディスク１に予め記録された光ディスク情報に基づいて光ディスク１の種類を判別する装置では、判別するまでの時間が球面収差の調整をする時間だけ増加しないため、起動時間が増加しない。

なお、本実施形態では表面から最も奥の情報面深さが１層光ディスクの情報面深さと等しいため、光ビームの焦点を接近位置から離間させながらフォーカス引込を行っている。しかし、光ディスク表面に最も近い情報面深さが１層光ディスクの情報面深さと同一である場合は、光ビームの焦点を光ディスクから離れた位置から光ディスクに接近させつつフォーカス引込を行うようにしてもよい。

（実施形態６）
図２０を参照しながら、本発明による光ディスク装置の第６の実施形態を説明する。図２０において図１８および図３の構成要素と同じものには同一の参照符号を付し、それらの説明を省略する。

本実施形態の光ディスク装置は、情報面深さに関する情報を記録しているテーブル９１と、選択器９２および収差補正発生器９３とを備えている。

テーブル９１は、この光ディスク装置が記録／再生可能な複数種類の光ディスクについて、各情報面の深さを全て記録している。

選択器９２は、ディスク種判別器６７からの判別結果を示す信号を受け取る。そして、選択器９２は、光ディスク装置に装填されている光ディスクに関する全ての情報面深さをテーブル９１から得て、それらの平均値を演算する。この平均値は、収差補正発生器９３へ伝えられる。収差補正発生器９３は、選択器９２からの信号に応じて球面収差補正信号を生成し、球面収差発生器１７を駆動する。

球面収差発生器１７は、収差補正発生器９３からの信号（球面収差補正信号）に応じて、光ビームの焦点における球面収差を変化させる。球面収差を補正した後、従来の技術について説明したフォーカス引込が行われる。

図６に示す１層光ディスクの情報面深さを１０９μｍとし、２層光ディスクの情報面深さをそれぞれ８０μｍ、１２０μｍとする。光ディスク装置に装填された光ディスクが、図６に示す１層光ディスクまたは２層ディスク種であるとディスク判別器６７が判別した場合、選択器９２は、上記した３つの情報面深さの平均値１０９μｍを示す信号を収差補正発生器９３へ送る。本実施形態によれば、可能性のある情報面深さの平均値がフォーカス引込前にわかるため、ＦＥ信号の劣化を最小限に抑制することができ、その結果、フォーカス引込を安定化することができる。

なお、本実施形態では、可能性のある全ての情報面深さの平均値を演算して用いているが、可能性のある情報面深さのうち最大値と最小値とを抽出して、それらの平均値を演算して用いてもよい。

以上、１層光ディスクおよび２層光ディスクが装填され得る場合について説明してきたが、本実施形態の光ディスクは、３層以上の情報面を持つ光ディスクが装填されてもよい。

本発明の光ディスク装置では、球面収差を最少化するために必要な光学系の状態に基づいて光ビームが収束している光ディスクの情報面の深さを検出する。そして、検知した情報面深さに基づいて、光ディスク装置に装填された光ディスクの種類を特定することができる。本発明によれば、記録可能な多層光ディスクが装填される光ディスクの起動処理を迅速に行うことができる。

ＤＶＤよりも記憶容量の高い次世代光ディスクでは、ＤＶＤに比べて光ビームの波長は短く、集光レンズのＮＡも高い。このため、球面収差を補正する機構を光ディスク装置に設ける必要が生じる。本発明は、このような機構を利用して、情報面と光ディスク表面との距離を検知し、光ディスクの種類の判別を行うため、コストの大きな上昇を招くことなく、光ディスクの種類を迅速に判別することが可能になる。

従来の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 従来の他の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 従来の更に他の光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 （ａ）は、従来の光ディスク装置におけるＦＥ生成器からの信号の出力の一例を示す図であり、（ｂ）は、従来の光ディスク装置における引込指令器からの信号の出力の一例を示す図であり、（ｃ）は、制御スイッチが選択する駆動信号の発生元を示す図である。 球面収差の発生を示す断面図である。 本発明による光ディスク装置の第１の実施形態に装填され得る２種類の光ディスクを示す断面図である。 本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を示すブロック図である。 本発明の光ディスク装置に好適に用いられ得る球面収差発生器の構成例を示す図である。 球面収差の検出を示す図である。 球面収差誤差信号の波形図である。 （ａ）は、球面収差量に対する収差誤差検出器からの信号の一例を示す図であり、（ｂ）は、球面収差量に対する有効判定器からの信号の一例を示す図である。 本発明による光ディスク装置の第２の実施形態を示すブロック図である。 本発明による光ディスク装置の第２および第５の実施形態で用いられ得る光ディスクを示す断面図である。 本発明による光ディスク装置の第３の実施形態を示すブロック図である。 本発明による光ディスク装置の第４の実施形態を示すブロック図である。 第４の実施形態で用いられ得る光ディスクを示す平面図である。 ２層光ディスクから得られるＦＥ信号の波形図である。 本発明による光ディスク装置の第５の実施形態を示すブロック図である。 （ａ）は、第５の実施形態におけるＦＥ生成器からの信号の出力の一例を示す図であり、（ｂ）は、第５の実施形態における引込指令器器からの信号の出力の一例を示す図であり、（ｃ）は、制御スイッチが選択する駆動信号の発生元を示す図である。 本発明による光ディスク装置の第６の実施形態を示すブロック図である。

Claims (2)

1. 光ビームを用いることにより、少なくとも１つの情報面を有する光ディスクに対するデータの書き込みおよび／または前記光ディスクに対するデータの読み出しを行う光ディスク装置であって、
   前記光ディスクの情報面に収束された光ビームの焦点に発生する球面収差を示す球面収差信号を生成する球面収差検出部と、
   前記球面収差を変化させることができる球面収差変更部と、
   前記球面収差変更部を駆動して球面収差を補正するための収差補正信号を生成する球面収差調整部と、
   前記光ビームの焦点が位置する前記情報面と前記光ディスクの表面との距離に相当する情報面深さと、前記収差補正信号の値との対応を示す情報が保持されたメモリと、
   前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報面に位置する状態において前記球面収差を最小化する前記収差補正信号の値を検出し、検出された前記値と前記メモリに保持された情報とに基づいて、前記光ビームの焦点が位置する前記情報面と前記光ディスクの表面との距離に相当する情報面深さを検出する手段と、
   前記球面収差検出部から出力される前記球面収差信号の有効性を判定する判定部と
   を備え、
   前記球面収差調整部は、前記判定部が有効であると判断するように前記球面収差変更部を駆動した後、前記球面収差検出部からの前記球面収差信号が零となるように前記球面収差変更部を駆動する、光ディスク装置。
2. 光ビームを用いることにより、少なくとも１つの情報面を有する光ディスクに対するデータの書き込みおよび／または前記光ディスクに対するデータの読み出しを行う光ディスク装置であって、
   前記光ディスクの情報面に収束された光ビームの焦点に発生する球面収差を示す球面収差信号を生成する球面収差検出部と、
   前記球面収差を変化させることができる球面収差変更部と、
   前記球面収差変更部を駆動して球面収差を補正するための収差補正信号を生成する球面収差調整部と、
   前記光ビームの焦点が位置する前記情報面と前記光ディスクの表面との距離に相当する情報面深さと、前記収差補正信号の値との対応を示す情報が保持されたメモリと、
   前記光ビームの焦点が前記光ディスクの情報面に位置する状態において前記球面収差を最小化する前記収差補正信号の値を検出し、検出された前記値と前記メモリに保持された情報とに基づいて、前記光ビームの焦点が位置する前記情報面と前記光ディスクの表面との距離に相当する情報面深さを検出する手段と、
   前記球面収差検出部から出力される前記球面収差信号の有効性を判定する判定部と
   を備え、
   前記球面収差調整部は、前記判定部が有効であると判断するように前記球面収差変更部を駆動する、光ディスク装置。

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