JP2006286064A - 光ディスク及び情報記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】３層以上の記録層を有する光ディスクに安定した記録品質で記録を行う。
【解決手段】光源ＬＤから出射される光束は、ビームエキスパンダ５６によりその発散角が変更され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５の対象記録層に集光される。このとき、受光器ＰＤの出力信号に基づいて、対象記録層に集光するときの波面収差が許容範囲内となるようにビームエキスパンダのレンズ間隔が制御される。すなわち、フィードバック制御が行われる。そして、対象記録層に情報が記録される。従って、光ディスク装置の特性が加味された収差補正が行われ、その結果として、光ディスクに安定した記録品質で記録を行うことが可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、光ディスク及び情報記録装置に係り、さらに詳しくは、情報記録が可能な３つ以上の記録層を有する光ディスク、及び該光ディスクに情報を記録する情報記録装置に関する。

近年、デジタル技術の進歩及びデータ圧縮技術の向上に伴い、音楽、映画、写真及びコンピュータソフトなどの情報（以下「コンテンツ」ともいう）を記録するための媒体として、ＤＶＤ（digital versatile disc）などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクを情報記録の対象媒体とする光ディスク装置が普及するようになった。

光ディスク装置では、光ディスクのスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録面にレーザ光の微小スポットを形成することにより情報の記録を行い、記録面からの反射光に基づいて情報の再生などを行っている。この光ディスク装置には、光ディスクの記録面にレーザ光を照射するとともに、記録面からの反射光を受光するために、光ピックアップ装置が設けられている。

通常、光ピックアップ装置は、対物レンズを含み、光源から出射される光束を光ディスクの記録面に導くとともに、記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置まで導く光学系、前記受光位置に配置された光検出器、及び対物レンズをその光軸方向（以下「フォーカス方向」ともいう）や、トラックの接線方向に直交する方向（以下「トラッキング方向」ともいう）に駆動するためのレンズ駆動装置などを備えている。光検出器からは、記録面に記録されているデータの再生情報だけでなく、対物レンズの位置制御に必要な情報（サーボ情報）を含む信号が出力される。

ところで、コンテンツの情報量は、年々増加する傾向にあり、光ディスクの記録容量の更なる増加が期待されている。そこで、光ディスクの記録容量を増加させる手段の一つとして、記録層の多層化が考えられ、複数の記録層を有する光ディスク（以下「多層ディスク」ともいう）及び該多層ディスクをアクセス対象とする光ディスク装置の開発が盛んに行われている。

多層ディスクでは、フォーカス方向に関して各記録層が異なる位置にあるため、記録層毎に球面収差が異なり、目的とする記録層からの信号が劣化するおそれがある。そこで、記録層に応じて球面収差を補正する装置が提案された（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。しかしながら、特許文献１〜特許文献３に開示されている装置では、記録層に対応して予め設定されている補正条件を用いて補正を行っているため、装置間の特性のばらつきなどにより、必ずしも適切な補正とならない場合があった。

現在のところ、３層以上の記録層を有する多層ディスクは市販されていないが、今後、更なる記録容量の増加要求があると、市販されることも考えられる。その際には、装置間の特性のばらつきが記録品質に影響するおそれがある。

特開２００４−３９１２５号公報 特開２００４−９５１０６号公報 特開２００４−１７１６３５号公報

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、安定した記録品質での記録が可能な３層以上の記録層を有する光ディスクを提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、本発明の光ディスクに安定した記録品質で記録を行うことができる情報記録装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、情報記録が可能な３つ以上の記録層を有し、該記録層のそれぞれにスパイラル状又は同心円状のトラックが形成され、前記複数の記録層のうち、記録及び再生用の光束の入射面に最も近い記録層と、前記入射面から最も離れた記録層との中間近傍に位置する中間記録層に、スタートアドレスが設定されている光ディスクである。

なお、本明細書では、「スタートアドレス」とは、情報記録装置に光ディスクが挿入された際に、情報記録装置がディスク情報などを取得するために最初にアクセスするアドレスである。

これによれば、本発明の光ディスクがセットされた情報記録装置は、収差補正を特に行わなくても、スタートアドレスに記録されている情報を確実に再生することができる。そして、各記録層の状態を迅速に知ることができ、その結果として、安定した記録品質での記録が可能となる。

この場合において、請求項２に記載の光ディスクの如く、前記複数の記録層に、予め設定されたパターン及びコンテンツ情報の少なくとも一方が物理ピットとしてそれぞれ形成されていることとすることができる。

この場合において、請求項３に記載の光ディスクの如く、前記物理ピットは、各記録層の内周部及び外周部の少なくとも一方に形成されていることとすることができる。

上記請求項２及び３に記載の各光ディスクにおいて、請求項４に記載の光ディスクの如く、前記複数の記録層にそれぞれ形成された物理ピットの半径位置は、互いに異なっていることとすることができる。

上記請求項２〜４に記載の各光ディスクにおいて、請求項５に記載の光ディスクの如く、前記記録層毎に、その記録層に記録されるユーザデータに関する情報を記録可能な領域と、その記録層の状態に関する情報を記録可能な領域と、試し書き可能な領域とを含む予約領域が、それぞれ設けられていることとすることができる。

この場合において、請求項６に記載の光ディスクの如く、前記中間記録層では、他の記録層よりも、前記予約領域が大きいこととすることができる。

上記請求項５及び６に記載の各光ディスクにおいて、請求項７に記載の光ディスクの如く、前記予約領域は、各記録層の内周部及び外周部の少なくとも一方に形成されていることとすることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光ディスクに情報の記録が可能な情報記録装置であって、光源と；前記光源から出射される光束を前記光ディスクの複数の記録層のうち情報が記録される記録層である対象記録層に集光する対物レンズを含む光学系と；前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、その光軸方向に移動可能な可動レンズを含み、前記対物レンズに向かう光束の発散角を変更する変更機構と；前記対物レンズを介した前記光ディスクからの戻り光束を所定の受光位置で受光する光検出器と；前記光検出器の出力信号に基づいて、前記対象記録層に集光するときの波面収差が許容範囲内となるように前記可動レンズの位置を制御する制御装置と；前記対象記録層に情報を記録する処理装置と；を備える情報記録装置である。

これによれば、光源から出射される光束は、変更機構によりその発散角が変更され、対物レンズを介して対象記録層に集光される。このとき、制御装置により、光検出器の出力信号に基づいて、対象記録層に集光するときの波面収差が許容範囲内となるように可動レンズの位置が制御される。すなわち、フィードバック制御が行われる。そして、処理装置により対象記録層に情報が記録される。従って、情報記録装置の特性が加味された収差補正が行われ、その結果として、本発明の光ディスクに安定した記録品質で記録を行うことが可能となる。

この場合において、請求項９に記載の情報記録装置の如く、前記光学系は、前記光ディスクにおける中間記録層に集光するときに波面収差が最小となるように設定されていることとすることができる。

この場合において、請求項１０に記載の情報記録装置の如く、前記対象記録層が前記中間記録層のときに、制御後の前記可動レンズの位置は、該可動レンズの移動可能範囲の中央近傍であることとすることができる。

上記請求項８〜１０に記載の各情報記録装置において、請求項１１に記載の情報記録装置の如く、前記制御装置は、前記対象記録層に形成されている物理ピットを再生したときの信号振幅、ジッタ及びエラーレートの少なくともいずれかが、予め設定されている条件を満足するように前記可動レンズの位置を制御することとすることができる。

この場合において、請求項１２に記載の情報記録装置の如く、前記制御装置は、更に前記可動レンズの位置に関する情報を、前記光ディスク及び前記対象記録層をそれぞれ特定する情報に対応させて保存することとすることができる。なお、本明細書では、「可動レンズの位置に関する情報」は可動レンズの位置そのものだけでなく、可動レンズを駆動するための駆動情報、位置の変化に対応して変化する情報、位置に換算することができる情報、及び所定の基準位置からのずれ情報などを含む。

上記請求項８〜１２に記載の各情報記録装置において、請求項１３に記載の情報記録装置の如く、前記対象記録層に対応して前記可動レンズの位置が制御されたときに、前記対象記録層を除く複数の記録層のうちで波面収差が許容範囲内となる記録層が有効記録層として予め取得されており、前記制御装置は、前記可動レンズの位置を制御してからの経過時間が予め設定されている時間に満たないときに、新たな対象記録層へのレイヤジャンプが行われ、該新たな対象記録層が前記有効記録層の場合に、前記可動レンズの位置をそのままとすることとすることができる。

この場合において、請求項１４に記載の情報記録装置の如く、前記制御装置は、前記新たな対象記録層に対するアクセスが、予め設定されている時間以上途絶えると、前記新たな対象記録層に対応して前記可動レンズの位置を制御することとすることができる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る情報記録装置としての光ディスク装置２０の概略構成が示されている。

この図１に示される光ディスク装置２０は、光ディスク１５を回転駆動するスピンドルモータ２２、光ピックアップ装置２３、該光ピックアップ装置２３をスレッジ方向に駆動するシークモータ２１、レーザ制御回路２４、エンコーダ２５、モータ制御回路２６、サーボ制御回路２７、再生信号処理回路２８、バッファＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェース３８、フラッシュメモリ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における接続線は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、光ディスク装置２０は、複数の記録層を有する光ディスクに対応しているものとする。

前記光ディスク１５は、波長が約７８０ｎｍの光束に対応し、一例として図２に示されるように、前記光ピックアップ装置２３に近いほうから順に、Ｌ0、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4、Ｌ5、Ｌ6の７つの記録層を有している。ここでは、記録層Ｌ3が中間層である。そして、記録層Ｌ3に、光ディスク１５がセットされたときに最初に読み出されるスタートアドレスが設定されている。

各記録層には、予め設定されたパターンが物理ピットとして所定位置に形成されている。各物理ピットの半径位置（回転中心からの距離）は、互いに異なっている。なお、物理ピットが記録層のアドレス情報及びコンテンツ情報などを含んでいても良い。本実施形態では、一例として、各記録層では、物理ピットはディスクの内周部及び外周部の２ヶ所に形成されている（図２参照）。

また、各記録層には、それぞれ管理情報領域が設けられている。この管理情報領域は予約領域である。管理情報領域には、一例として図３に示されるように、記録層に関する情報、欠陥情報、クローズ情報、後述するレイヤパラメータ、ユーザデータ領域に記録されているファイルに関する情報などが記録される管理領域（管理領域１、管理領域２）、及び適切な記録パワーを得る際に利用される試し書き領域などが設けられている。そして、中間層の管理情報領域を他の記録層の管理情報領域よりも大きくしている。なお、管理領域２は予備の領域である。本実施形態では、一例として、各記録層では、管理情報領域はディスクの内周部及び外周部の２ヶ所に設けられている（図２参照）。

前記光ピックアップ装置２３は、光ディスク１５におけるアクセス対象の記録層（対象記録層）にレーザ光を照射するとともに、その対象記録層からの反射光を受光するための装置である。この光ピックアップ装置２３は、一例として図４に示されるように、光源ＬＤ、コリメートレンズ５２、プリズム５３、ビームスプリッタ５４、ビームエキスパンダ５６、検出レンズ５８、対物レンズ６０、光検出器としての受光器ＰＤ、及び駆動系（フォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータ（いずれも図示省略））などを備えている。

前記光源ＬＤは、波長が約７８０ｎｍのレーザ光束を出射する半導体レーザである。なお、光源ＬＤから出射される光束の最大強度出射方向を＋Ｘ方向とする。この光源ＬＤの＋Ｘ側に前記コリメートレンズ５２が配置され、光源ＬＤから出射された光束を略平行光とする。

前記ビームスプリッタ５４は、コリメートレンズ５２の＋Ｘ側に配置され、コリメートレンズ５２からの光束を透過させるとともに、光ディスク１５の対象記録層で反射した光束（戻り光束）を−Ｚ方向に分岐する。

前記ビームエキスパンダ５６は、ビームスプリッタ５４の＋Ｘ側に配置され、負レンズとしての凹レンズ５６ａと、正レンズとしての凸レンズ５６ｂと、前記凹レンズ５６ａ及び凸レンズ５６ｂの少なくとも一方を駆動し両レンズの間隔（以下「レンズ間隔」ともいう）を変更するレンズ駆動装置５６ｃとを含んでいる。レンズ間隔は無段階での変更が可能である。レンズ間隔が変化すると、ビームエキスパンダ５６から出射される光束の発散角が変化し、球面収差が変化する。レンズ間隔は、ＣＰＵ４０からのレイヤパラメータ信号によって制御される。すなわち、球面収差が無段階で補正可能である。なお、図４では、凹レンズ５６ａがビームスプリッタ５４側に配置されているが、凸レンズ５６ｂがビームスプリッタ５４側に配置されても良い。

前記プリズム５３はビームエキスパンダ５６の＋Ｘ側に配置され、ビームエキスパンダ５６からの光束の光路を＋Ｚ方向に曲げる。なお、プリズム５３に代えて反射ミラーを用いても良い。このプリズム５３の＋Ｚ側には前記対物レンズ６０が配置されている。

前記ビームスプリッタ５４の−Ｚ側には、前記検出レンズ５８が配置され、ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に分岐された戻り光束を前記受光器ＰＤの受光面に集光する。受光器ＰＤは複数の受光領域（又は受光素子）を有し、その受光領域（又は受光素子）毎に受光量に応じた信号（光電変換信号）をそれぞれ出力する。

前記フォーカシングアクチュエータ（図示省略）は、対物レンズ６０の光軸方向であるフォーカス方向に対物レンズ６０を微少駆動するためのアクチュエータである。前記トラッキングアクチュエータ（図示省略）は、トラックの接線方向に直交する方向であるトラッキング方向に対物レンズ６０を微少駆動するためのアクチュエータである。

なお、本実施形態では、対物レンズ６０に略平行光が入射されたときに波面収差が最小となり、そのときの集光位置（以下「収差基準位置」ともいう）は光ディスク１５の入射面から０．５３ｍｍの位置となるように設定されているものとする（図５参照）。なお、収差基準位置からの距離が大きくなると、ビームエキスパンダ５６にて調整しても、一例として図５に示されるように、収差はほぼ線形に増加する。しかしながら、入射面からの距離が０．４１ｍｍ〜０．６５ｍｍでは、収差を一般的に許容されている０．０２ＲＭＳ以下とすることができる。このことは、例えば層間距離が１０μｍであれば約２５の記録層を有する多層ディスクにも対応可能であることを意味している。また、本実施形態では、一例として図６に示されるように、入射面からの距離が０．４１ｍｍのところの収差を調整するときのレンズ間隔は１２．３ｍｍ、入射面からの距離が０．４５ｍｍのところの収差を調整するときのレンズ間隔は１１．２ｍｍ、入射面からの距離が０．４９ｍｍのところの収差を調整するときのレンズ間隔は９．８ｍｍ、入射面からの距離が０．５３ｍｍのところの収差を調整するときのレンズ間隔は８．５ｍｍ、入射面からの距離が０．５７ｍｍのところの収差を調整するときのレンズ間隔は６．８ｍｍ、入射面からの距離が０．６１ｍｍのところの収差を調整するときのレンズ間隔は５．０ｍｍ、入射面からの距離が０．６５ｍｍのところの収差を調整するときのレンズ間隔は２．６ｍｍ、である。入射面からの距離とレンズ間隔とは、図６に示されるように、ほぼ線形の関係にある。

そして、本実施形態では、光ディスク１５の入射面から０．５０ｍｍの位置に記録層Ｌ0があり、入射面から０．５１ｍｍの位置に記録層Ｌ1があり、入射面から０．５２ｍｍの位置に記録層Ｌ2があり、０．５３ｍｍの位置に記録層Ｌ3があり、入射面から０．５４ｍｍの位置に記録層Ｌ4があり、入射面から０．５５ｍｍの位置に記録層Ｌ5があり、０．５６ｍｍの位置に記録層Ｌ6があるものとする。

図１に戻り、前記再生信号処理回路２８は、Ｉ／Ｖアンプ２８ａ、サーボ信号検出回路２８ｂ、ウォブル信号検出回路２８ｃ、ＲＦ信号検出回路２８ｄ、デコーダ２８ｅ及びβ検出回路２８ｆなどから構成されている。

前記Ｉ／Ｖアンプ２８ａは、受光器ＰＤの出力信号を電圧信号に変換するとともに、所定のゲインで増幅する。

前記サーボ信号検出回路２８ｂは、Ｉ／Ｖアンプ２８ａの出力信号に基づいてフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号などのサーボ信号を検出する。ここで検出されたサーボ信号は前記サーボ制御回路２７に出力される。

前記ウォブル信号検出回路２８ｃは、Ｉ／Ｖアンプ２８ａの出力信号に基づいてウォブル信号を検出する。ここで検出されたウォブル信号はデコーダ２８ｅに出力される。

前記ＲＦ信号検出回路２８ｄは、Ｉ／Ｖアンプ２８ａの出力信号に基づいてＲＦ信号を検出する。ここで検出されたＲＦ信号は、デコーダ２８ｅ及びβ検出回路２８ｆに出力される。

前記デコーダ２８ｅは前記ウォブル信号からアドレス情報、同期信号、光ディスクのベンダー情報、ストラテジ情報などを抽出する。ここで抽出されたアドレス情報、ベンダー情報及びストラテジ情報はＣＰＵ４０に出力され、同期信号はエンコーダ２５に出力される。また、デコーダ２８ｅは前記ＲＦ信号に対して復号処理及び誤り検出処理などを行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとして前記バッファマネージャ３７を介して前記バッファＲＡＭ３４に格納する。

前記β検出回路２８ｆは、前記ＲＦ信号のピークレベルとボトムレベルとに基づいて、いわゆるβ値を取得する。また、β検出回路２８ｆは、ＲＦ信号の振幅を求め、ＣＰＵ４０に通知する。

前記サーボ制御回路２７は、ＡＣＴコントローラ２７ａ、ＡＣＴドライバ２７ｃ、ＳＡコントローラ２７ｄ、及びＳＡドライバ２７ｅなどを有している。

前記ＡＣＴコントローラ２７ａは、前記フォーカスエラー信号に基づいてフォーカスずれを補正するためのフォーカス制御信号を生成するとともに、前記トラックエラー信号に基づいてトラックずれを補正するためのトラッキング制御信号を生成する。ここで生成されたフォーカス制御信号及びトラッキング制御信号は、それぞれ前記ＡＣＴドライバ２７ｃに出力される。

前記ＡＣＴドライバ２７ｃは、前記フォーカス制御信号に応じてフォーカシングアクチュエータの駆動信号（駆動電流）を光ピックアップ装置２３に出力し、前記トラッキング制御信号に応じてトラッキングアクチュエータの駆動信号（駆動電流）を光ピックアップ装置２３に出力する。これにより、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。

前記ＳＡコントローラ２７ｄは、ＣＰＵ４０からのレイヤパラメータ信号に基づいて、前記ビームエキスパンダ５６を構成する両レンズの間隔を制御するためのレンズ間隔制御信号を生成する。ここで生成されたレンズ間隔制御信号は前記ＳＡドライバ２７ｅに出力される。

前記ＳＡドライバ２７ｅは、前記レンズ間隔制御信号に応じた駆動信号（電流信号又は電圧信号）を、前記ビームエキスパンダ５６を構成するレンズ駆動装置の駆動信号として光ピックアップ装置２３に出力する。

前記モータ制御回路２６は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、スピンドルモータ２２及びシークモータ２１をそれぞれ駆動制御する。

前記バッファＲＡＭ３４には、光ディスク１５に記録するデータ（記録用データ）、及び光ディスク１５から再生したデータ（再生データ）などが一時的に格納される。このバッファＲＡＭ３４へのデータの入出力は、前記バッファマネージャ３７によって管理されている。

前記エンコーダ２５は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、バッファＲＡＭ３４に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ３７を介して取り出し、データの変調及びエラー訂正コードの付加等を行ない、光ディスク１５への書き込み信号を生成する。ここで生成された書き込み信号はレーザ制御回路２４に出力される。

前記レーザ制御回路２４は、光源ＬＤから出射されるレーザ光のパワーを制御する。例えば記録の際には、前記書き込み信号、記録条件、及び光源ＬＤの発光特性などに基づいて光源ＬＤの駆動信号がレーザ制御回路２４にて生成される。なお、光源ＬＤから出射されるレーザ光の一部はモニタ用の受光素子（不図示）で受光され、その受光量に応じた光電変換信号（以下では「モニタ信号」ともいう）がレーザ制御回路２４に入力されるようになっている。そして、レーザ制御回路２４は、上記モニタ信号に基づいて光源ＬＤの駆動信号を補正する。

前記インターフェース３８は、ホスト（例えば、パソコン）との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの標準インターフェースに準拠している。

前記フラッシュメモリ３９には、ＣＰＵ４０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、レイヤパラメータ情報、記録条件及び光源ＬＤの発光特性などが格納されている。

前記ＣＰＵ４０は、フラッシュメモリ３９に格納されているプログラムに従って上記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをＲＡＭ４１に保存する。

なお、対象記録層が７つの記録層のいずれであるかは、指定されたアドレスに基づいてＣＰＵ４０によって判別される。従って、ＣＰＵ４０は、上位装置から記録要求又は再生要求があると、対象記録層に関する情報を前記ＳＡコントローラ２７ｄ及び前記ＡＣＴコントローラ２７ａなどに通知する。

《位置決め処理》
次に、上記のようにして構成された光ディスク装置２０における位置決め処理について図７を用いて説明する。図７のフローチャートは、ＣＰＵ４０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。例えば、上位装置からアクセス要求があると、指定されたアドレスに光スポットを形成するために、フラッシュメモリ３９に格納されている図７のフローチャートに対応するプログラム（以下、「位置決め処理プログラム」という）の先頭アドレスがＣＰＵ４０のプログラムカウンタにセットされ、位置決め処理がスタートする。なお、すでに位置決め処理プログラムの実行中であれば、スタートされない。

最初のステップ４０１では、アクセス要求コマンド（記録要求コマンドあるいは再生要求コマンドなど）から指定アドレスを抽出し、その指定アドレスから、対象記録層が７つの記録層のいずれであるかを特定する。

次のステップ４０３では、モータ制御回路２６にシークを指示する。

次のステップ４０５では、レイヤジャンプが必要であるか否かを判断する。レイヤジャンプが必要であれば、ここでの判断は肯定され、ステップ４０７に移行する。

このステップ４０７では、サーボ制御回路２７にレイヤジャンプを指示する。

次のステップ４０９では、２層を超えるジャンプであるか否かを判断する。２層を超えるジャンプでなければ、ここでの判断は否定され、ステップ４１１に移行する。

このステップ４１１では、タイマＴを０スタートする。このタイマＴは所定時間毎に発生する割込み処理（タイマ割込み処理）でカウントアップされる。

次のステップ４１３では、レンズ間隔が調整済みであるか否かを知るためのフラグｆに、未調整であることを意味する０をセットする。なお、このフラグｆは、電源が投入されたときの初期化処理にて初期値１がセットされている。この場合には、図９に示されるように、レンズ間隔が未調整であっても、収差は許容範囲内である。

次のステップ４１９では、次のアクセス要求が有るか否かを判断する。次のアクセス要求が有れば、ここでの判断は肯定され、前記ステップ４０１に戻る。一方、次のアクセス要求がなければ、ここでの判断は否定され、ステップ４２１に移行する。

このステップ４２１では、フラグｆが０であるか否かを判断する。フラグｆが０でなければ、ここでの判断は否定され、位置決め処理を終了する。一方、フラグｆが０であれば、ここでの判断は肯定され、ステップ４２３に移行する。

このステップ４２３では、タイマＴの値が予め設定されている値（Ｄｔとする）以上であるか否かを判断する。タイマＴの値がＤｔ未満であれば、ここでの判断は否定され、上記ステップ４１９に戻る。一方、タイマＴの値がＤｔ以上であれば、ここでの判断は肯定され、ステップ４２５に移行する。

このステップ４２５では、対象記録層に応じてレンズ間隔を設定するレンズ間隔設定処理を行う。なお、このレンズ間隔設定処理の詳細については後述する。

次のステップ４２７では、フラグｆに、調整済みであることを意味する１をセットする。そして、位置決め処理を終了する。

なお、上記ステップ４０９において、２層を超えるジャンプであれば、ここでの判断は肯定され、ステップ４１５に移行する。

このステップ４１５では、対象記録層に応じてレンズ間隔を設定するレンズ間隔設定処理を行う。

次のステップ４１７では、フラグｆに１をセットする。そして、前記ステップ４１９に移行する。

《レンズ間隔設定処理》
次に、上記レンズ間隔設定処理について図８のフローチャートを用いて説明する。図８のフローチャートは、ＣＰＵ４０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。

最初のステップ５０３では、対象記録層に対するレイヤパラメータがフラッシュメモリ３９に格納されているか否かを判断する。対象記録層に対するレイヤパラメータがフラッシュメモリ３９に格納されていなければ、ここでの判断は否定され、ステップ５０５に移行する。

このステップ５０５では、デフォルトのレイヤパラメータを設定する。そして、設定されたレイヤパラメータに対応するレイヤパラメータ信号をＳＡコントローラに出力する。これにより、ビームエキスパンダ５６におけるレンズ間隔は、レイヤパラメータに応じた間隔となる。

次のステップ５０７では、対象記録層の物理ピット位置へのシークを指示する。

次のステップ５０９では、物理ピットを再生する。

次のステップ５１１では、β検出回路２８ｆを介してＲＦ振幅を取得する。

次のステップ５１３では、ＲＦ信号の振幅がほぼ最大値であるか否かを判断する。ＲＦ信号の振幅がほぼ最大値でなければ、ここでの判断は否定され、ステップ５１５に移行する。

このステップ５１５では、レイヤパラメータに予め設定されている増分Δｐを加算し、新たにレイヤパラメータに設定する。そして、設定されたレイヤパラメータに対応するレイヤパラメータ信号をＳＡコントローラに出力する。これにより、ビームエキスパンダ５６におけるレンズ間隔が若干変化する。そして、上記ステップ５０９に戻る。

そして、上記ステップ５１３において、ＲＦ信号の振幅がほぼ最大値であれば、ここでの判断は肯定され、ステップ５１７に移行する。

このステップ５１７では、現在設定されているレイヤパラメータを、光ディスク１５及び対象記録層をそれぞれ特定する情報に対応させて、レイヤパラメータ情報として、フラッシュメモリ３９に格納する。そして、レンズ間隔設定処理を終了する。

一方、上記ステップ５０３において、対象記録層に対応するレイヤパラメータがフラッシュメモリ３９に格納されていれば、ここでの判断は肯定され、ステップ５１９に移行する。

このステップ５１９では、対象記録層に対するレイヤパラメータを設定する。そして、設定されたレイヤパラメータに対応するレイヤパラメータ信号をＳＡコントローラに出力する。そして、レンズ間隔設定処理を終了する。

すなわち、このレイヤパラメータ設定処理によって、収差補正が行われる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光ディスク装置２０では、ＣＰＵ４０及び該ＣＰＵ４０にて実行されるプログラムとによって制御装置及び処理装置が実現されている。なお、ＣＰＵ４０によるプログラムに従う処理によって実現した制御装置及び設定装置の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。

以上説明したように、本実施形態に係る光ディスク装置２０によると、光源ＬＤから出射される光束は、ビームエキスパンダ５６によりその発散角が変更され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５の対象記録層に集光される。このとき、受光器ＰＤの出力信号に基づいて、対象記録層に集光するときの波面収差が許容範囲内となるようにビームエキスパンダ５６のレンズ間隔が制御される。すなわち、フィードバック制御が行われる。そして、対象記録層に情報が記録される。従って、光ディスク装置２０の特性が加味された収差補正が行われ、その結果として、光ディスク１５に安定した記録品質で記録を行うことが可能となる。

また、本実施形態によると、光ピックアップ装置２３の光学系は、光ディスク１５における中間記録層に集光するときに波面収差が最小となるように設定されているため、フォーカス方向に関する中間記録層の位置にばらつきがあっても、スタートアドレスに記録されている情報を確実に再生することができる。

また、本実施形態によると、対象記録層が中間記録層のときに、調整後のレンズ間隔は、調整可能範囲の中央近傍であるため、光ディスク１５のすべての記録層について、収差を許容範囲内とすることができる。

また、本実施形態によると、新たに取得したレイヤパラメータを、光ディスク１５及び対象記録層をそれぞれ特定する情報に対応させてフラッシュメモリ３９に格納しているため、次回、同じ記録層が対象記録層となったときに、迅速にレンズ間隔を調整することができる。

また、本実施形態によると、レンズ間隔を調整してからの経過時間が予め設定されている時間に満たないときに、新たな対象記録層へのレイヤジャンプが行われ、そのジャンプが２層以下であれば、レンズ間隔をそのままとしている。これにより、レンズを駆動する時間が不要となり、上位装置からのアクセス要求を迅速に実行することができる。そして、新たな対象記録層に対するアクセスが、予め設定されている時間以上途絶えると、新たな対象記録層に対応してレンズ間隔を調整している。これにより、ビジー状態でないときに最適なレンズ間隔に調整しているため、パフォーマンスを低下させることなく、収差補正を行うことができる。

また、本実施形態に係る光ディスク１５によると、中間記録層にスタートアドレスが設定されているため、光ディスク１５がセットされた情報記録装置は、収差補正を特に行わなくても、スタートアドレスに記録されている情報を確実に再生することができる。これにより、各記録層の状態を迅速に知ることができ、その結果として、安定した記録品質での記録が可能となる。

また、本実施形態によると、中間層の管理情報領域を他の記録層の管理情報領域よりも大きくしている。そこで、例えば、他の記録層に関する情報（例えば欠陥記録層など）を中間層の管理情報領域に記録しておくと、光ディスク１５がセットされたときに、他の記録層に関する情報も中間層から取得することが可能となる。なお、中間層の管理情報領域の容量が不足する場合には、中間層に隣接する記録層の管理情報領域を拡張し、中間層の管理情報領域の一部とみなして利用しても良い。

また、本実施形態によると、物理ピットの再生信号を用いて収差補正を行っている。物理ピットの方向が記録データと同じ方向であるため、案内用の溝を用いて収差を補正する場合に比べて、高い精度で収差補正ができる。

また、本実施形態によると、各物理ピットの半径位置が互いに異なっている。これにより、物理ピットの再生信号に他の記録層の物理ピットの信号が重畳されるのを抑制でき、収差の補正精度を向上させることができる。

なお、上記実施形態では、物理ピットがディスクの内周部及び外周部の２ヶ所に形成されている場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではなく、例えば内周部のみに形成されていても良い。

また、上記実施形態では、管理情報領域がディスクの内周部及び外周部の２ヶ所に設けられている場合について説明したが、例えば内周部のみに設けられていても良い。

また、上記実施形態のレンズ間隔設定処理において、前記ステップ５１１ではＲＦ振幅を取得する場合について説明したが、これに限らず、例えばジッタを求めても良い。この場合には、前記ステップ５１３では、ジッタがほぼ最小値であるか否かを判断し、ジッタがほぼ最小値でなければ、ステップ５１５に移行することとなる。また、ブロックエラーレートを用いても良い。この場合には、前記ステップ５１３では、ブロックエラーレートが予め設定されている値以下であるか否かを判断し、ブロックエラーレートが予め設定されている値以下でなければ、ステップ５１５に移行することとなる。

また、上記実施形態におけるＤｔの値は、変更可能である。

また、上記実施形態では、光ディスクが、波長が約７８０ｎｍのレーザ光に対応している場合について説明したが、これに限らず、例えば、波長が約６６０ｎｍのレーザ光に対応する光ディスク、及び波長が約４０５ｎｍのレーザ光に対応する光ディスクであっても良い。

また、上記実施形態では、情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、情報の記録、再生及び消去のうち、少なくとも情報の記録が可能な光ディスク装置であれば良い。

また、上記実施形態では、光ディスクが７つの記録層を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、３つ以上の記録層を有していれば良い。例えば、図１０に示されるように、光ディスク装置２０に２５の記録層を有する光ディスクがセットされたときに、連続する５つの記録層では、レイヤパラメータを変更しなくても、収差を許容範囲内とすることが可能である。

また、上記実施形態では、光ピックアップ装置が１つの半導体レーザを備える場合について説明したが、これに限らず、例えば互いに異なる波長の光束を発光する複数の半導体レーザを備えていても良い。この場合に、例えば波長が約４０５ｎｍの光束を発光する半導体レーザ、波長が約６６０ｎｍの光束を発光する半導体レーザ及び波長が約７８０ｎｍの光束を発光する半導体レーザの少なくとも１つを含んでいても良い。すなわち、光ディスク装置が互いに異なる規格に準拠した複数種類の光ディスクに対応する光ディスク装置であっても良い。この場合に、少なくとも１つの光ディスクが３つ以上の記録層を有する光ディスクであっても良い。

また、上記実施形態では、情報記録装置が光ディスク装置の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、光ディスクがＤＶＤの規格に対応するときには、ＤＶＤレコーダであっても良い。

以上説明したように、本発明の光ディスクによれば、３層以上の記録層を有し、安定した記録品質で記録をするのに適している。また、本発明の情報記録装置によれば、本発明の光ディスクに安定した記録品質で記録を行うのに適している。

本発明の一実施形態に係る情報記録装置としての光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 図１における光ディスクを説明するための図である。 図２における管理情報領域を説明するための図である。 図１における光ピックアップ装置を説明するための図である。 図４におけるビームエキスパンダの作用を説明するための図（その１）である。 図４におけるビームエキスパンダの作用を説明するための図（その２）である。 図１の光ディスク装置における位置決め処理を説明するためのフローチャートである。 図７におけるレンズ間隔設定処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 図７の位置決め処理を説明するための図である。 ２５の記録層を有する光ディスクにおける収差を説明するための図である。

符号の説明

１５…光ディスク、２０…光ディスク装置（情報記録装置）、２３…光ピックアップ装置、４０…ＣＰＵ（制御装置、処理装置）、５６…ビームエキスパンダ（変更機構）、６０…対物レンズ、ＬＤ…半導体レーザ（光源）、ＰＤ…受光器（光検出器）。

Claims (14)

1. 情報記録が可能な３つ以上の記録層を有し、該記録層のそれぞれにスパイラル状又は同心円状のトラックが形成され、前記複数の記録層のうち、記録及び再生用の光束の入射面に最も近い記録層と、前記入射面から最も離れた記録層との中間近傍に位置する中間記録層に、スタートアドレスが設定されている光ディスク。
2. 前記複数の記録層に、予め設定されたパターン及びコンテンツ情報の少なくとも一方が物理ピットとしてそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
3. 前記物理ピットは、各記録層の内周部及び外周部の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光ディスク。
4. 前記複数の記録層にそれぞれ形成された物理ピットの半径位置は、互いに異なっていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光ディスク。
5. 前記記録層毎に、その記録層に記録されるユーザデータに関する情報を記録可能な領域と、その記録層の状態に関する情報を記録可能な領域と、試し書き可能な領域とを含む予約領域が、それぞれ設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の光ディスク。
6. 前記中間記録層では、他の記録層よりも、前記予約領域が大きいことを特徴とする請求項５に記載の光ディスク。
7. 前記予約領域は、各記録層の内周部及び外周部の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の光ディスク。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の光ディスクに情報の記録が可能な情報記録装置であって、
   光源と；
   前記光源から出射される光束を前記光ディスクの複数の記録層のうち情報が記録される記録層である対象記録層に集光する対物レンズを含む光学系と；
   前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、その光軸方向に移動可能な可動レンズを含み、前記対物レンズに向かう光束の発散角を変更する変更機構と；
   前記対物レンズを介した前記光ディスクからの戻り光束を所定の受光位置で受光する光検出器と；
   前記光検出器の出力信号に基づいて、前記対象記録層に集光するときの波面収差が許容範囲内となるように前記可動レンズの位置を制御する制御装置と；
   前記対象記録層に情報を記録する処理装置と；を備える情報記録装置。
9. 前記光学系は、前記光ディスクにおける中間記録層に集光するときに波面収差が最小となるように設定されていることを特徴とする請求項８に記載の情報記録装置。
10. 前記対象記録層が前記中間記録層のときに、制御後の前記可動レンズの位置は、該可動レンズの移動可能範囲の中央近傍であることを特徴とする請求項９に記載の情報記録装置。
11. 前記制御装置は、前記対象記録層に形成されている物理ピットを再生したときの信号振幅、ジッタ及びエラーレートの少なくともいずれかが、予め設定されている条件を満足するように前記可動レンズの位置を制御することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の情報記録装置。
12. 前記制御装置は、更に前記可動レンズの位置に関する情報を、前記光ディスク及び前記対象記録層をそれぞれ特定する情報に対応させて保存することを特徴とする請求項１１に記載の情報記録装置。
13. 前記対象記録層に対応して前記可動レンズの位置が制御されたときに、前記対象記録層を除く複数の記録層のうちで波面収差が許容範囲内となる記録層が有効記録層として予め取得されており、
    前記制御装置は、前記可動レンズの位置を制御してからの経過時間が予め設定されている時間に満たないときに、新たな対象記録層へのレイヤジャンプが行われ、該新たな対象記録層が前記有効記録層の場合に、前記可動レンズの位置をそのままとすることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一項に記載の情報記録装置。
14. 前記制御装置は、前記新たな対象記録層に対するアクセスが、予め設定されている時間以上途絶えると、前記新たな対象記録層に対応して前記可動レンズの位置を制御することを特徴とする請求項１３に記載の情報記録装置。
    

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