JP2007141347A - 光ディスク装置及び媒体種類判別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録層が２層以上ある光ディスク媒体について、媒体種別を安定的に判別できる光ディスク装置を提供する。
【解決手段】ＬＤ１１１は、ＣＤ系用の波長７８０ｎｍの赤外光ＬＤ、ＤＶＤ系用の６５０ｎｍの赤色光ＬＤ、及び、ＨＤ ＤＶＤ系用の波長４０５ｎｍの青色光ＬＤを有する。光ディスク装置１００に光ディスク１０１がセットされると、ＬＤ１１１から青色光を照射し、フォーカスＳ字信号検出部１１４によりフォーカスＳ字信号をサーチし、記録層数判定部１１６により記録層の数を判定する。記録層を２層有する光ディスク１０１のＬ１層の見かけ上の反射率は、ＬＤ１１１が有する光源のうちの青色光に対して最大となるため、記録層数を正しく判断できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク装置及び媒体種類判別方法に関し、更に詳しくは、波長が異なる光源を少なくとも２つ備え、記録・再生に使用される光波長が異なる複数種類の光ディスク媒体を記録・再生する光ディスク装置、及び、そのような光ディスク装置における媒体種類判別方法に関する。

一般に、光ディスク装置は、光学ヘッドを有し、光学ヘッドによって光ディスク媒体にビーム光を照射して、光ディスク媒体に情報を記録し、或いは、光ディスク媒体に記録された情報を読み出す。光ディスク媒体としては、波長７８０ｎｍの赤外ＬＤを用いて記録・再生するＣＤ系（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ）、波長６５０ｎｍの赤色ＬＤを用いて記録・再生するＤＶＤ系（ＤＶＤ−ＲＯＭ（１層＋２層）、ＤＶＤ−Ｒ（１層＋２層）、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ（１層＋２層）、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ）等がある。

複数種類の光ディスク装置を記録・再生する光ディスク装置がある。このような光ディスク装置では、記録・再生に先立って、挿入された光ディスク媒体の種類を判別する必要がある。これは、そのような光ディスク装置では、光ディスク媒体の種類（ＣＤ系、ＤＶＤ系）に応じて、使用するＬＤの波長を変える必要があるためである。また、ＲＯＭ、Ｒ、ＲＷ、ＲＡＭ等の光ディスク媒体の種類に応じて、フォーカスエラー信号やトラックエラー信号の生成方法が異なるため、光ディスク装置内で、これら信号処理の方法を切り替える必要があるからである。

光ディスク媒体の種類を判別する方法としては、例えば特許文献１に記載された技術が知られている。この技術では、アクチュエータをフォーカス方向に駆動しつつ、フォーカス誤差信号を観察する。フォーカス誤差信号を観察すると、基板表面及び記録面でフォーカスが合焦することにより、その位置で、フォーカス誤差信号にフォーカスＳ字信号が観測される。このフォーカスＳ字信号を用いて、基板表面及び記録面を検出する。

基板表面及び記録面を検出すると、基板表面の検出から記録面の検出までのアクチュエータの移動にかかった時間から、基板表面から記録面までの距離を算出する。基板表面から記録面までの距離は、ＣＤ系では１．２ｍｍであり、ＤＶＤ系では、０．６ｍｍである。従って、算出した距離が、１．２ｍｍであるか、０．６ｍｍであるかによって、ＣＤ系とＤＶＤ系とを判別できる。また、記録面でのフォーカスＳ字信号の出現回数をカウントすることにより、記録層が、単層であるか、或いは、複数層であるかを判別することができる。

また、光ディスク媒体に媒体識別情報を記録しておき、これを抽出して媒体種別を判別する技術がある。媒体識別情報として、ＢＣＡ（Burst Cutting Area）が知られている。ＢＣＡのフォーマットについては、例えば特許文献２に記載されている。ＢＣＡは、ＤＶＤ系の一部に記録（形成）されている。ＢＣＡ信号の抽出に関する技術としては、例えば特許文献３に記載された技術がある。特許文献３では、ＢＣＡが記録された媒体上の記録領域において、光ヘッドから出力される光量和（ＳＵＭ）信号を、ＳＵＭ信号のピークとボトムとの中間レベルのスレッショルドで２値化することで、ＢＣＡ信号を抽出する。

特開２００２−３１２９３３号公報 特開平１１−２１３５３２号公報 特開平１０−１９８９６５号公報

ここで、光ディスク媒体には、上記したＣＤ系、ＤＶＤ系に加え、波長４０５ｎｍの青色ＬＤを用いて記録・再生するＨＤ ＤＶＤ系の光ディスク媒体がある。ＨＤ ＤＶＤ系には、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ（１層＋２層）、ＨＤ ＤＶＤ−Ｒ、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷ、ＴＷＩＮがある。ＴＷＩＮは、光入射面に最も近い側のＬ０層がＤＶＤ−ＲＯＭで構成され、光入射面からＬ０層よりも遠い層のＬ１層がＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭで構成される。また、ＨＤ ＤＶＤ−Ｒ、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷの２層も実用化が見込まれている。

青色ＬＤを搭載した次世代光ディスク装置では、ＣＤ系、ＤＶＤ系に加えて、ＨＤ ＤＶＤ系の光ディスク媒体についても、媒体種別を判別する必要がある。しかし、ＤＶＤ系とＨＤ ＤＶＤ系とでは、基板表面から記録層までの距離が共に０．６ｍｍであり、基板表面から記録面までの移動にかかった時間からでは、ＤＶＤ系とＨＤ ＤＶＤ系とを判別することはできない。また、ＨＤ ＤＶＤ系の２層媒体では、媒体種別を判別する際に用いる光に対するＬ１層の実効反射率、すなわちＬ１層に向けてディスク表面から照射した光量と、Ｌ１層から反射光として光ヘッドに戻ってくる光量との比率が低いと、Ｌ１層を検出することができず、２層媒体を１層媒体と誤って検出する問題がある。以下、この問題について説明する。

ＨＤ ＤＶＤ系の２層媒体のＬ０層は、青色光に対して、透過率は５０％以上である。Ｌ０層よりも奥側のＬ１層に照射された光は、Ｌ０層を、照射時と反射時の２回通過して、光ヘッドで検出されることになる。このため、青色光に対するＬ１層の実効反射率は、Ｌ１層自体の反射率を１００％とした場合で、ほぼ２５％となる。これに対し、ＤＶＤ系の記録・再生に用いられる赤色光に対しては、ＨＤ ＤＶＤの２層媒体のＬ０層の透過率は３０％程度であり、Ｌ１層の実効反射率は、９％程度しかない。従って、媒体を判別する際に光ディスク媒体に照射する光にＤＶＤ系用の赤色光を用いると、ＨＤ ＤＶＤ系の２層媒体では、Ｌ０層よりも奥のＬ１層では、フォーカスＳ字信号をほぼ検出できず、２層媒体を、１層媒体と誤って判断することになる。ＣＤ系の記録・再生に用いられる赤外光では、Ｌ０層の透過率は３０％未満であり、ＤＶＤ系用の赤色光を用いる場合に比して、Ｌ１層のフォーカスＳ字信号の検出が更に困難になる。

ＨＤ ＤＶＤ系の２層媒体に、青色光よりも短波長の光を照射する場合について考えると、Ｌ０層の透過率は、青色光の場合に比して向上する。しかしながら、Ｌ１層自体の反射率は、同程度低下する。例えば、Ｌ０層の透過率がΔα％向上する（Δα＞０）とすると、Ｌ１層自体の反射率は逆にΔα％程度低下する。また、基板又はカバー層の材料として用いられるポリカーボネイトの光の透過率は短波長になるほど低下する。例えば、波長３５０ｎｍでは、Ｌ０層の透過率の向上と同じ程度低下し（−Δα％）、波長２００ｎｍでは、透過率０％、つまり透過しなくなる。

ＨＤ ＤＶＤ系の２層媒体に、波長３５０ｎｍの光を照射した場合では、Ｌ０層の透過率向上分はポリカーボネイト層の透過率の減少によってほぼキャンセルされ、Ｌ１層自体の反射率は青色光の場合に比してΔα％程度低下する。従って、Ｌ１層の実効反射率は、トータルでΔα％程度低下することになる。このように、青色光を前提に作成されたＨＤ ＤＶＤの２層媒体に対し、青色光よりも短い波長の光を照射すると、Ｌ１層の実効反射率が低下することにより、フォーカスＳ字信号の振幅が青色光照射時に比して低下し、最悪の場合には、フォーカスＳ字信号が検出できなくなる。

また、ＨＤ ＤＶＤ系の複数層媒体では、ＢＣＡが光入射面からの距離が最も遠い層にある場合がある。このような媒体に青色光以外の光を照射してＢＣＡ信号を抽出すると、ＳＵＭ信号のピークとボトムとの差が小さくなり、最悪の場合、ＢＣＡ信号の抽出に失敗するという問題がある。これは、上記した、青色光以外の光を媒体に照射したときにフォーカスＳ字信号の振幅が青色光使用時に比して低下するのと同様な理由による。

ＤＶＤ系の２層媒体について考えると、ＤＶＤ系用の赤色光よりも波長が長い、ＣＤ系用の赤外光を照射する場合には、Ｌ０層の透過率は赤色光の場合よりも低下し、Ｌ１層の実行反射率は、赤色光の場合よりも低下する。このため、赤色光を用いる場合に比して、Ｌ１層のフォーカスＳ字信号の検出が困難になる。また、Ｌ１層におけるＳＵＭ信号のピークとボトムとの差が低下し、ＳＵＭ信号からＢＣＡ信号を抽出することが困難になる。

本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、記録層が２層以上ある光ディスク媒体についても、媒体種別を安定的に判別できる媒体判別方法、及び、光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の光ディスク装置は、波長が異なる２以上の光源を有し、光透過性を有する基板又はカバー層と、該基板又はカバー層の光入射側とは反対側の面に光学的に情報を記録する情報記録層を少なくとも１層備え、かつ、記録・再生に使用される光波長が異なる複数種類の光ディスク媒体を、光学的に記録・再生する光ディスク装置であって、前記２以上の光源のうちで、前記情報記録層を複数層備える光ディスク媒体の前記基板又はカバー層の光入射面からの距離が最も遠い情報記録層に光を照射した際に、前記基板又はカバー層に照射した光量と、前記最も遠い情報記録層で反射して前記基板又はカバー層から出射される光量との比が最も高くなる波長の光源を用いてフォーカスサーチを行い、フォーカスＳ字信号を検出するフォーカスＳ字信号検出手段と、前記フォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて、情報記録層の数を判定する層数判定手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の媒体種類判別方法は、波長が異なる２以上の光源を有し、光透過性を有する基板又はカバー層と、該基板又はカバー層の光入射側とは反対側の面に光学的に情報を記録する情報記録層を少なくとも１層備え、かつ、記録・再生に使用される光波長が異なる複数種類の光ディスク媒体を、光学的に記録・再生する光ディスク装置における媒体判別方法において、前記２以上の光源のうちで、前記情報記録層を複数層備える光ディスク媒体の前記基板又はカバー層の光入射面からの距離が最も遠い情報記録層に光を照射した際に、前記基板又はカバー層に照射した光量と、前記最も遠い情報記録層で反射して前記基板又はカバー層から出射される光量との比が最も高くなる波長の光源を用いてフォーカスサーチを行い、フォーカスＳ字信号を検出するステップと、前記フォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて、情報記録層の数を判定するステップとを有することを特徴とする。

光ディスク媒体の基板又はカバー層、及び、情報記録層は、波長に依存して、光透過率が変化する。また、情報記録層自体の反射率についても、波長に依存して変化する。本発明の光ディスク装置及び媒体種類判別方法では、光ディスク装置が有する複数波長の光源のうちで、情報記録層を複数層備える光ディスク媒体の基板又はカバー層の光入射面からの距離が最も遠い情報記録層に光を照射した際に、基板又はカバー層に照射した光量と、最も遠い情報記録層で反射して基板又はカバー層から出射される光量との比が最も高くなる波長、つまりは、最も遠い情報記録層の見かけ上の反射率が最大となる波長の光源を用いてフォーカスサーチを行い、フォーカスＳ字信号を検出する。このようにすることで、情報記録層を複数有する媒体についても、最も遠い情報記録層で観察されるフォーカスＳ字信号の振幅を大きくすることができ、光ディスク媒体の情報記録層の数を正しく判定することができる。

本発明の光ディスク装置では、前記フォーカスＳ字信号検出手段は、前記基板又はカバー層の表面でフォーカスＳ字信号が検出されてから、次のフォーカスＳ字信号が検出されるまでの時間間隔に基づいて、前記基板又はカバー層の厚みを算出し、前記層数判定手段による情報記録層の数の判定に先立って、前記算出された厚みに基づいて媒体の種類を判別する媒体判別手段を更に備える構成を採用できる。また、本発明の媒体種類判別方法は、前記フォーカスＳ字信号を検出するステップで、前記基板又はカバー層の表面でフォーカスＳ字信号が検出されてから、次のフォーカスＳ字信号が検出されるまでの時間間隔に基づいて、前記基板又はカバー層の厚みを算出し、前記算出された厚みに基づいて媒体の種類を判別するステップを更に有する構成を採用できる。例えば、ＣＤ系の基板（保護層）の厚みは１．２ｍｍであり、ＤＶＤ／ＨＤ ＤＶＤ系では、０．６ｍｍである。従って、基板又はカバー層の厚みを算出することにより、光ディスク媒体が、ＣＤ系であるか、或いは、ＤＶＤ／ＨＤ ＤＶＤ系であるかを判別することができる。

本発明の光ディスク装置は、前記層数判定手段による情報記録層の数の判定後に、所定の情報記録層に媒体識別情報が記録されているか否かを判定する判定手段を更に備える構成を採用できる。前記媒体識別情報としては、光ディスク媒体のＢＣＡに記録されている識別情報を用いることができる。光ディスク媒体の種類によっては、所定の情報記録装置に媒体識別情報が記録されており、その媒体識別情報の有無を、媒体種類の識別に利用することができる。本発明では、最も遠い情報記録層での信号振幅を大きくすることができるため、媒体識別情報が最も遠い情報記録層に記録されている場合でも、正しく媒体識別情報の有無を判定することができる。

本発明の光ディスク装置は、前記判定手段により媒体識別情報が記録されていると判定された光ディスク媒体から読み出された媒体識別情報に基づいて、光ディスク媒体の種類を識別する媒体識別手段を更に備える構成を採用できる。また、本発明の媒体種類判別方法は、前記情報記録層の数を判定するステップに後続して、所定の情報記録層に媒体識別情報が記録されているか否かを判定し、該判定の結果記録されている場合には該媒体識別情報を読み出し、該読み出した結果に更に基づいて前記媒体の種類を識別するステップを更に有する構成を採用できる。媒体識別情報が利用できる場合には、読み出した媒体識別情報によって、媒体種類を識別することができる。

本発明の光ディスク装置では、前記フォーカスＳ字信号検出手段は、前記フォーカスサーチ中に複数の情報記録層で検出されるフォーカスＳ字信号の検出時間間隔に基づいて、複数の情報記録層の間隔を算出する構成を採用できる。また、本発明の媒体種類判別方法は、複数の情報記録層で検出されるフォーカスＳ字信号の検出時間間隔に基づいて、複数の情報記録層の間隔を算出するステップを更に有する構成を採用できる。複数の情報記録層を有する情報記録媒体では、媒体の種類に応じて、情報記録層の間の距離が異なる場合がある。例えば、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭの２層媒体では、情報記録層間の距離が１５〜２５μｍであり、ＴＷＩＮは、情報記録層間の距離が３３〜４７μｍである。情報記録層間の距離を算出することにより、特定の光ディスク媒体の種類を判別できる。

本発明の光ディスク装置では、前記複数の光源が、波長４０５ｎｍの青色光源と、波長６５０ｎｍの赤色光源とを含み、前記フォーカスサーチを行う光源が波長４０５ｎｍの青色光源である構成を採用できる。また、前記複数の光源が、波長４０５ｎｍの青色光源と、波長６５０ｎｍの赤色光源と、波長７８０ｎｍの赤外光源とを含み、前記フォーカスサーチを行う光源が波長４０５ｎｍの青色光源である構成を採用することもできる。例えば、光ディスク装置が、ＣＤ系、ＤＶＤ系、及び、ＨＤ ＤＶＤ系の光ディスク媒体の記録・再生を行う場合には、光ディスク装置は、波長４０５ｎｍの青色光源と、波長６５０ｎｍの赤色光源と、波長７８０ｎｍの赤外光源との３つの光源を有する。この場合、ＤＶＤ系及びＨＤ ＤＶＤ系の２層媒体では、２層目の情報記録層の見かけ上の反射率は、４０５ｎｍの青色光源に対して最大となり、媒体判別に際して青色光を用いることにより、ＤＶＤ系及びＨＤ ＤＶＤ系の２層媒体を安定して判別することができる。

本発明の光ディスク装置及び媒体種類判別方法では、光ディスク装置が有する複数波長の光源のうちで、情報記録層を複数層備える光ディスク媒体の基板又はカバー層の光入射面からの距離が最も遠い情報記録層に光を照射した際に、基板又はカバー層に照射した光量と、最も遠い情報記録層で反射して基板又はカバー層から出射される光量との比が最も高くなる波長の光源を用いてフォーカスサーチを行い、フォーカスＳ字信号を検出する。このようにすることで、情報記録層を複数有する媒体についても、最も遠い情報記録層で観察されるフォーカスＳ字信号の振幅を大きくすることができ、光ディスク媒体の情報記録層の数を正しく判定することができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の光ディスク装置の概略構成を示している。光ディスク装置１００は、スピンドル駆動系１０２、サーボ駆動系１０３、サーボコントローラ１０４、システムコントローラ１０５、ＬＤ駆動部１０６、ＲＦ回路部１０７、スレッドモータ１０８、対物レンズアクチュエータ１０９、ビームスプリッタ１１０、レーザダイオード（ＬＤ）１１１、及び、光検出器１１２を備える。本実施形態では、記録・再生の対象となる光ディスク１０１として、波長７８０ｎｍの赤外光を用いるＣＤ系と、波長６５０ｎｍの赤色光を用いるＤＶＤ系と、波長４０５ｎｍの青色光を用いるＨＤ ＤＶＤ系とを考える。

対物レンズアクチュエータ１０９、ビームスプリッタ１１０、ＬＤ１１１、及び、光検出器１１２は、光ヘッド１１３を構成する。ＬＤ１１１は、青色光（４０５ｎｍ）、赤色光（６５０ｎｍ）、赤外光（７８０ｎｍ）の３波長のレーザを備える。光検出器１１２は、光ディスク１０１からの反射光を検出する。ビームスプリッタ１１０は、ＬＤ１１１からの光を対物レンズに導くと共に、光ディスク１０１からの反射光を光検出器１１２に向けて通過させる。対物レンズアクチュエータ１０９は、対物レンズを、フォーカス方向及びトラック方向に駆動する。

スピンドル駆動系１０２は、光ディスク１０１を回転させる。スレッドモータ１０８は、光ヘッド１１３を光ディスク１０１の半径方向に移動させる。サーボコントローラ１０４は、サーボエラー信号に基づいて、対物レンズアクチュエータ１０９をコントロールする。サーボ駆動系１０３は、サーボコントローラ１０４からの制御信号により、対物レンズアクチュエータ１０９を駆動する。ＬＤ駆動部１０６は、ＬＤ１１１を駆動する。ＲＦ回路部１０７は、光検出器１１２が出力する信号からサーボエラー信号及びＢＣＡ信号を生成する。システムコントローラ１０５は、装置全体を統括する。

光ディスク装置１００に光ディスク１０１がセットされると、スピンドル駆動系１０２は、光ディスク１０１を回転させる。また、ＬＤ駆動部１０６は、ＬＤ１１１に青色ＬＤを点灯させ、光ヘッド１１３は、光ディスク１０１に青色光ビームを照射する。その際、サーボ駆動系１０３は、対物レンズアクチュエータ１０９を駆動し、対物レンズをフォーカス方向に上下に移動させる。ＲＦ回路部１０７は、光検出器１１２が検出した光ディスク１０１からの反射光に基づいて、フォーカスエラー信号を生成する。

図２は、対物レンズをフォーカス方向に移動させた際のフォーカスエラー信号の変化の様子を示している。ここでは、対物レンズを、同図（ａ）に示すように、光ディスク１０１から遠い位置（レーザの焦点位置が光ディスク１０１の基板面に到達していいない位置）から、光ディスク１０１に近づく方向に駆動する場合について考える。ＣＤ系では、同図（ｂ）に示すように、まず、基板面にレーザの焦点が合焦し、その位置でフォーカスＳ字信号が観測される。フォーカスS字信号の有無は、フォーカスエラー信号の電気的中立位置から±の電位にスレッショルド(＋のスレッショルドはフォーカスエラー信号の最大値よりも小さく、−のスレッショルドはフォーカスエラー信号の最小値よりも大きい)を置き、＋のスレッショルドを上回った後に下回り、−のスレッショルドを下回った後に上回り、更に、反射光量の総和をとった和信号が最大値と最小値の間のスレッショルドを越えたことで判定できる。その後、記録層で再びレーザの焦点が合焦し、その位置でフォーカスＳ字信号が観測される。

ＤＶＤ系及びＨＤ ＤＶＤ系では、図２（ｃ）及び（ｄ）に示すように、ＣＤ系と同様に基板面でフォーカスＳ字信号が観察され、その後、記録層でフォーカスＳ字信号が観察される。２層媒体の場合には、同図（ｄ）に示すように、１層目の記録層でフォーカスＳ字信号が観察された後に、２層目の記録層にレーザの焦点が合焦し、その位置で、更にフォーカスＳ字信号が観察される。サーボコントローラ１０４（図１）内のフォーカスＳ字信号検出部１１４は、このようなフォーカスＳ字信号の出現回数及び出現間隔を計測する。媒体判別部１１５は、基板面と１層目の記録層（Ｌ０層）でのフォーカスＳ字信号の出現間隔に基づいて光ディスク１０１の基板厚を算出し、媒体の種類を判定する。記録層数判定部１１６は、記録層でのフォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて、光ディスク１０１の記録層の数を判定する。

図３は、光ディスク１０１がＣＤ系であるか、ＤＶＤ系であるか、或いは、ＨＤ ＤＶＤ系であるかを判別する際の光ディスク装置１００の動作手順を示している。サーボコントローラ１０４のフォーカスＳ字信号検出部１１４は、光ヘッド１１３から青色光を照射した状態で、対物レンズを所定の速度でフォーカス方向に移動させ、フォーカスエラー信号に、フォーカスＳ字信号が観察されたか否かを判断する（ステップＡ１）。フォーカスＳ字信号が観察されない場合は、フォーカスエラー信号のゲインが低いことが考えられるため、ゲインを上げて、再びフォーカスＳ字信号の観察を試みる。ゲインを上げてもフォーカスＳ信号が観察できない場合には、セットされた光ディスク１０１が記録・再生不能なディスクであると判断し（ステップＡ１４）、処理を終了する。

対物レンズを光ディスク１０１側に近付けていくと、基板面及び記録層で、フォーカスＳ字信号が観察される。基板面とＬ０層との間の距離は、光ディスク１０１の基板厚に相当しており、これは、基板面でフォーカスＳ字信号が観察されてから、記録層でフォーカスＳ字信号が観察されるまでの対物レンズの移動量（移動時間）で算出できる。サーボコントローラ１０４は、図示しないタイマにより、基板面でフォーカスＳ字信号が観察されてから、記録層でフォーカスＳ字信号が観察されるまでの対物レンズの移動時間を測定し、測定した移動時間から、基板厚を算出する。光ディスク１０１の基板厚は、ＣＤ系では１．２ｍｍであり、ＤＶＤ系やＨＤ ＤＶＤ系では０．６ｍｍである。媒体判別部１１５は、算出した基板厚が０．６ｍｍであるか否かを判断し（ステップＡ２）、０．６ｍｍでないと判断した場合には、ＣＤ系であると判断する（ステップＡ３）。

ステップＡ２で、基板厚が０．６ｍｍと判断されたときには、光ディスク１０１は、ＤＶＤ系又はＨＤ ＤＶＤ系媒体である。この場合は、記録層数判定部１１６により、光ディスク１０１が、１層媒体であるか２層媒体であるかを判断する（ステップＡ４）。光ディスク１０１の記録層の数は、基板面でフォーカスＳ字信号が観察された後、フォーカスＳ字信号がいくつ観察されるかによって判断できる。例えば、図２（ｃ）では、基板面のフォーカスＳ字信号に引き続いてフォーカスＳ字信号が１つ観察されており、１層媒体であると判断できる。また、図２（ｄ）では、基板面のフォーカスＳ字信号に引き続いてフォーカスＳ字信号が２つ観察されており、２層媒体であると判断できる。一般に、基板面のフォーカスＳ字信号に引き続いてフォーカスＳ字信号がｎ個観察されたときには、記録層がｎ層であると判断できる。

ここで、ＤＶＤ系の２層媒体に、青色光を照射した場合について説明する。ＤＶＤ系の２層媒体に、ＤＶＤ系の記録・再生に用いる赤色光よりも波長が短い青色光を照射すると、Ｌ０層の透過率は、赤色光の場合に比して増加する。一方、Ｌ１層自体の反射率は、逆に同程度低下する。基板又はカバー層の材料として用いられるポリカーボネイトの光の透過率は、青色光及び赤色光に対しては、差はなくほぼ一定である。Ｌ１層からの反射光は、Ｌ１層への入射時と反射時との２回Ｌ０層を通過するため、Ｌ０層の透過率の上昇分をΔβ％（Δβ＞０）とし、Ｌ１層自体の反射率の減少分を−Δβ％とすると、Ｌ１層の見かけ上の反射率（実効反射率）は、赤色光の場合に比して、Δβ％程度上昇する。従って、ＤＶＤ系の２層媒体に青色光を照射する場合には、赤色光を照射する場合に比して、Ｌ１層のフォーカスＳ字信号の振幅を大きくすることができ、安定的にＬ１層のフォーカスＳ字信号を観察できる。

ＤＶＤやＨＤ ＤＶＤの規格では、記録層が２層である場合、ＢＣＡは、Ｌ１層に形成されると規定されている。ステップＡ４で２層媒体であると判断すると、サーボコントローラ１０４は、青色光ＬＤを点灯させた状態で、ＢＣＡが形成されたＬ１層にフォーカスサーボを引き込む。また、スレッドモータ１０８を動かし、光ヘッド１１３を、光ディスク１０１上のＢＣＡを形成すべき位置に移動させる。ＲＦ回路部１０７は、光検出器１１２から出力されるＳＵＭ信号を、ＳＵＭ信号のピークとボトムとの中間レベルのスレッショルドにて２値化し、ＢＣＡ信号を抽出する。その後、システムコントローラ１０５の識別情報判定部１１７により、ＢＣＡデータがリードできるか否かを判定する（ステップＡ５）。ＢＣＡデータがリードできる場合には、媒体識別部１１８は、ＢＣＡに書かれた媒体識別情報に従って、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭの２層（ステップＡ６）、ＴＷＩＮ（ステップＡ７）を識別する。

上記したように、ＤＶＤ系の２層媒体では、青色光を照射した場合のＬ１層の実効反射率は、赤色光を用いる場合に比して、大きくなる。従って、ＤＶＤ系の２層媒体のＬ１層に青色光を照射すると、Ｌ１層におけるＳＵＭ信号のピークとボトムとの差は、赤色光を用いる場合よりも大きくなり、安定してＢＣＡを抽出できる。しかしながら、ＤＶＤ系媒体は、赤色光を前提として作成されており、ＨＤ ＤＶＤ用の青色光では、抽出したＢＣＡから、媒体識別情報を読み出すことはできない。このように、媒体識別情報がＨＤ ＤＶＤ系を示していない場合、或いは、ＢＣＡ自体が抽出できない場合には、ＤＶＤ系であると判断する（ステップＡ８）。

ステップＡ４で１層媒体であると判断すると、青色光ＬＤを点灯させた状態で、Ｌ０層にフォーカスサーボを引き込む。また、スレッドモータ１０８を動かし、光ヘッド１１３を、光ディスク１０１上のＢＣＡを形成すべき場所に移動させる。その後、ステップＡ５と同様に、ＳＵＭ信号を、ＳＵＭ信号のピークとボトムとの中間レベルのスレッショルドにて２値化し、ＢＣＡ信号を抽出する。識別情報判定部１１７は、ＢＣＡデータがリードできるか否かを判定し（ステップＡ９）、リードでききる場合には、媒体識別部１１８によって、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ（ステップＡ１０）、ＨＤ ＤＶＤ−Ｒ（ステップＡ１１）、ＨＤ ＤＶＤ―ＲＷ（ステップＡ１２）を識別する。ＢＣＡが読めない、或いは、ＢＣＡが読めた場合でも媒体識別情報がＨＤ ＤＶＤ系を示していないときには、ＤＶＤ系であると判断する（ステップＡ１３）。

図４は、ＤＶＤ系媒体の媒体判別の手順を示している。図３のステップＡ８又はＡ１３でＤＶＤ系であると判断すると、ＬＤ１１１を青色光ＬＤからＤＶＤ用の赤色光ＬＤに変更し、赤色光ＬＤを点灯させた状態で、フォーカスサーボ、トラックサーボ、及び、スレッドサーボを投入する。その後、ＲＦ回路部１０７にてｗｏｂｂｌｅの有無を調べ、システムコントローラ１０５にて読み出したデータからＡＤＩＰ（ADdress In Pre-groove）の有無を調べ、ＬＰＰ（Land Pre Pit）の有無を調べる（ステップＢ１）。ｗｏｂｂｌｅなし、又は、ＡＤＩＰなしで、かつ、ＬＰＰなしの場合には、ＤＶＤ−ＲＯＭと判断する（ステップＢ２）。

ｗｏｂｂｌｅありの場合には、ＬＰＰがあるか、又は、ｗｏｂｂｌｅ周波数がチャネルビットレートの１８６分周（回転数が１倍速の場合１４０．６ｋＨｚ）であるかを調べる（ステップＢ３）。ＬＰＰがある、又は、ｗｏｂｂｌｅ周波数がチャネルビットレートの１８６分周であるときには、ＤＶＤ−Ｒ又はＤＶＤ−ＲＷと判断する。その後、フォーカスＳ字信号の振幅の大小を調べ、ＤＶＤ−Ｒであるか、ＤＶＤ−ＲＷであるかを判断する（ステップＢ４）。フォーカスＳ字信号の大小は、光ディスク１０１の反射率の大小と等価であり、反射率が低い場合にはＤＶＤ−ＲＷと判断し（ステップＢ５）、反射率が高い場合にはＤＶＤ−Ｒと判断する（ステップＢ６）。また、ＤＶＤ−Ｒではアドレスが内周から外周にかけてデクリメントするのに対し、ＤＶＤ−ＲＷでは逆にアドレスが内周から外周にかけてインクリメントすることから、アドレスを読むことで、ＤＶＤ―ＲとＤＶＤ−ＲＷとを見分けても良い。

ステップＢ３で、ＬＰＰがない、又は、ｗｏｂｂｌｅ周波数がチャネルビットレートの１８６分周でないと判断した場合には、ＡＤＩＰの有無を調べる（ステップＢ７）。ｗｏｂｂｌｅ周波数がチャネルビットレートの３２分周（回転数が１倍速の場合８１７．４ｋＨｚ）であり、ＡＤＩＰがある場合には、ＤＶＤ＋Ｒ又はＤＶＤ＋ＲＷであると判断する。その後、ステップＢ４と同様に、フォーカスＳ字信号の振幅の大小を調べ（ステップＢ８）、振幅が小さい場合にはＤＶＤ＋ＲＷと判断し（ステップＢ９）、振幅が大きい場合にはＤＶＤ＋Ｒと判断する（ステップＢ１０）。ステップＢ７でＡＤＩＰがない場合には、ＣＡＰＡ（Complimentary Allocated Pit Addressing）ヘッダの有無を調べる（ステップＢ１１）。ＣＡＰＡヘッダがある場合には、ＤＶＤ−ＲＡＭと判断する（ステップＢ１２）。ＣＡＰＡヘッダがない場合には、記録再生不能ディスクと判断する（ステップＢ１３）。

図５は、ＣＤ系媒体の媒体判別の手順を示している。図３のステップＡ３で、ＣＤ系であると判断した場合には、ＬＤ１１１を、青色光ＬＤから赤外光ＬＤに変更し、赤外光ＬＤを点灯させた状態で、フォーカスサーボ、トラックサーボ、及び、スレッドサーボを投入する。その後、ＲＦ回路部１０７にて、ｗｏｂｂｌｅの有無を調べる（ステップＣ１）。または、システムコントローラ１０５にて、読み出したデータからＡＴＩＰ（Absolute Time In Pre-Groove）の有無を調べる。ｗｏｂｂｌｅなし、かつ、ＡＴＩＰなしの場合には、ＣＤ−ＲＯＭと判断する（ステップＣ２）。ｗｏｂｂｌｅありの場合、又は、ＡＴＩＰありの場合には、フォーカスＳ字信号の振幅の大小を調べ（ステップＣ３）、振幅が小さいときにはＣＤ−ＲＷと判断し（ステップＣ４）、振幅が大きいときにはＣＤ―Ｒと判断する（ステップＣ５）。

媒体種別を判別すると、光ディスク装置１００は、その媒体用のＬＤを点灯させた状態で、スレッドモータ１０８により、光ヘッド１１３を、光ディスク１０１のコントロール情報領域又はデータ領域に移動させ、記録・再生動作を開始する。例えば、光ディスク１０１が、ＨＤ ＤＶＤ系のＴＷＩＮであると判断した場合、Ｌ０層（ＤＶＤ−ＲＯＭ）を再生するときには、赤色光ＬＤを点灯させ、光ヘッド１１３をコントロール情報領域又はデータ領域に移動させ、フォーカスサーボを投入して再生動作を開始する。また、Ｌ１層（ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ）を再生するときには、青色光ＬＤを点灯させ、光ヘッド１１３をコントロール情報領域又はデータ領域に移動させ、再生動作を開始する。

ＨＤ ＤＶＤ系の２層媒体では、Ｌ０層の透過率は、青色光に対しては、５０％以上あり、Ｌ１層の実効反射率は、２５％程度である。これに対し、赤色光又は赤外光を用いると、Ｌ０層の透過率は３０％以下となり、Ｌ１層の実効反射率は９％以下となって、Ｌ１層でフォーカスＳ字信号が検出できない場合がある。媒体判別の際に、ＬＤ１１１が有する複数波長のＬＤのうちで、ＨＤ ＤＶＤ系の複数層媒体の光入射面からの距離が最も遠い記録層での実効反射率が最大となるＬＤを用いて媒体判別を行うことで、その最も遠い記録層で観察されるフォーカスＳ字信号を大きくすることができ、フォーカスＳ字信号を安定的に検出できる。また、Ｌ１層でのＳＵＭ信号のピークとボトムとの差を増大させることができ、安定して、ＳＵＭ信号からＢＣＡ信号を抽出できる。これにより、ＨＤ ＤＶＤ系の複数層媒体についても、正しく媒体識別することができる。

本実施形態では、光ディスク１０１に、ＬＤ１１１が備える青色光ＬＤ、赤色光ＬＤ、及び、赤外光ＬＤのうちで、ＨＤ ＤＶＤ系の複数層媒体の光入射面からの距離が最も遠い記録層での実効反射率が最も大きい青色光ＬＤを照射しつつ、対物レンズをフォーカス方向に移動させて、フォーカスＳ字信号を観察し、ＣＤ系とＨＤ ＤＶＤ系及びＤＶＤ系とを判別する。また、ＨＤ ＤＶＤ系及びＤＶＤ系では、記録層で観察されたフォーカスＳ字信号の数から、記録層の数を判別する。光ディスク１０１に照射する光を、青色光とすることで、観察されるフォーカスＳ字信号の振幅を大きくすることができ、記録層数を安定して検出することができる。これにより、ＨＤ ＤＶＤ系の複数層媒体についても、記録層数を正しく判別できる。

また、ＨＤ ＤＶＤ系媒体とＤＶＤ系媒体とについては、ＢＣＡを読むことにより、セットされた光ディスク１０１がＨＤ ＤＶＤ系であるか、或いは、ＤＶＤ系であるかを判別する。その際、複数層媒体の光入射面からの距離が最も遠い記録層での実効反射率が最も大きい青色光ＬＤを用いることで、ＳＵＭ信号のピークとボトムとの差を大きくすることができ、ＢＣＡを安定的に抽出することができる。近い将来実用化が予想されるＨＤ ＤＶＤ−Ｒ、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷの２層媒体についても、同様に、ＢＣＡデータリードが可能であり、ＢＣＡデータに書かれた媒体種別情報から媒体種別を正しく判別できる。

なお、上記実施形態では、対物レンズを、光ディスク１０１に近付ける方向に移動してフォーカスＳ字信号を観察する例について説明したが、これとは逆に、対物レンズを、光ディスク１０１に近い側（レーザの焦点位置がＣＤ系の１層目よりも光ディスク１０１に近い側）から遠ざける方向に移動しても良い。図２を参照すると、対物レンズを光ディスク１０１に近い側から移動してから記録層に到達するまでの時間は、ＣＤ系が最も短い。従って、サーボコントローラ１０４内のタイマーにより、フォーカスＳ字信号が観察されるまでの対物レンズの移動時間を計測することで、ＣＤ系と、ＨＤ ＤＶＤ系又はＤＶＤ系とを判別できる。また、ＨＤ ＤＶＤ系及びＤＶＤ系では、記録層で観察されたフォーカスＳ字信号の数をカウントすることで、１層媒体であるか、或いは、２層媒体であるかを判別できる。

図３のステップＡ５では、媒体識別情報に従って、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭの２層媒体とＴＷＩＮとを識別したが、これに代えて、記録層の層間距離に基づいて、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭの２層媒体とＴＷＩＮとを識別してもよい。ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭの２層媒体は、Ｌ０層とＬ１層との間の層間距離が１５〜２５μｍであり、ＴＷＩＮは、層間距離が３３〜４７μｍであり、ＤＶＤ系の２層媒体は、層間距離が４０〜６０μｍである。フォーカスＳ字信号の出現回数測定時に、同時に対物レンズの層間の移動時間をタイマーにより計測する。層間の移動時間が２５μｍ相当以内の場合には、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭの２層媒体と判別できる。また、層間の移動時間が２５μｍ〜４０μｍ相当の場合にはＴＷＩＮと判別でき、層間の移動時間が４７μｍ相当以上の場合にはＤＶＤ系２層と判別できる。近い将来実用化が予想されるＨＤ ＤＶＤ−Ｒ、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷの２層媒体の判別も同様に可能である。層間の移動時間が４０μｍ〜４７μｍ相当の場合には、ＴＷＩＮとＤＶＤ系の２層媒体の可能性があり、ＢＣＡリードによりＴＷＩＮかＤＶＤ系の２層媒体かを判別する。層間距離によって媒体を判別する場合には、ＢＣＡリードを行う必要がなく、媒体判別に要する時間を短縮して、より早く記録再生動作に移行できる。

図３では、媒体判別部１１５により基板厚を算出して媒体種別を判定してから、記録層数判定部１１６により記録層数を判断する例について示したが、この順序には限定されず、どちらを先に行っても良い。ＤＶＤ系の媒体判別（図４）では、ｗｏｂｂｌｅ検出、ＬＰＰ検出、ＡＤＩＰ検出、ＣＡＰＡヘッダ検出、及び、ゲイン高低検出は、必ずしも図４に示した順序で行う必要はなく、順番を適宜入れ替えて行っても良い。また、ＣＤ系の媒体判別（図５）についても、ｗｏｂｂｌｅ検出、ＡＴＩＰ検出、及び、ゲイン高低検出は、図５に示した順序に限られず、適宜入れ替えて行うことができる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の光ディスク装置及び媒体識別方法は、上記実施形態例にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。

本発明の一実施形態の光ディスク装置の概略構成を示すブロック図。 対物レンズをフォーカス方向に移動させた際のフォーカスエラー信号の変化の様子を示すタイミングチャート。 光ディスク１０１がＣＤ系であるか、ＤＶＤ系であるか、或いは、ＨＤ ＤＶＤ系であるかを判別する際の動作手順を示すフローチャート。 ＤＶＤ系媒体の媒体判別の手順を示すフローチャート。 ＣＤ系媒体の媒体判別の手順を示すフローチャート。

符号の説明

１００：光ディスク装置
１０１：光ディスク
１０２：スピンドル駆動系
１０３：サーボ駆動系
１０４：サーボコントローラ
１０５：システムコントローラ
１０６：ＬＤ駆動部
１０７：ＲＦ回路部
１０８：スレッドモータ
１０９：対物レンズアクチュエータ
１１０：ビームスプリッタ
１１１：レーザダイオード
１１２：光検出器
１１３：光ヘッド
１１４：フォーカスＳ字信号検出部
１１５：媒体判別部
１１６：記録層数判定部
１１７：識別情報判定部
１１８：媒体識別部

Claims (12)

1. 波長が異なる２以上の光源を有し、光透過性を有する基板又はカバー層と、該基板又はカバー層の光入射側とは反対側の面に光学的に情報を記録する情報記録層を少なくとも１層備え、かつ、記録・再生に使用される光波長が異なる複数種類の光ディスク媒体を、光学的に記録・再生する光ディスク装置であって、
   前記２以上の光源のうちで、前記情報記録層を複数層備える光ディスク媒体の前記基板又はカバー層の光入射面からの距離が最も遠い情報記録層に光を照射した際に、前記基板又はカバー層に照射した光量と、前記最も遠い情報記録層で反射して前記基板又はカバー層から出射される光量との比が最も高くなる波長の光源を用いてフォーカスサーチを行い、フォーカスＳ字信号を検出するフォーカスＳ字信号検出手段と、
   前記フォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて、情報記録層の数を判定する層数判定手段とを備えることを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記フォーカスＳ字信号検出手段は、前記基板又はカバー層の表面でフォーカスＳ字信号が検出されてから、次のフォーカスＳ字信号が検出されるまでの時間間隔に基づいて、前記基板又はカバー層の厚みを算出し、前記層数判定手段による情報記録層の数の判定に先立って、前記算出された厚みに基づいて媒体の種類を判別する媒体判別手段を更に備える、請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記層数判定手段による情報記録層の数の判定後に、所定の情報記録層に媒体識別情報が記録されているか否かを判定する判定手段を更に備える、請求項１又は２に記載の光ディスク装置。
4. 前記媒体識別情報はＢＣＡ（Burst Cutting Area）に記録されている情報である、請求項３に記載の光ディスク装置。
5. 前記判定手段により媒体識別情報が記録されていると判定された光ディスク媒体から読み出された媒体識別情報に基づいて、光ディスク媒体の種類を識別する媒体識別手段を更に備える、請求項３又は４に記載の光ディスク装置。
6. 前記フォーカスＳ字信号検出手段は、前記フォーカスサーチ中に複数の情報記録層で検出されるフォーカスＳ字信号の検出時間間隔に基づいて、複数の情報記録層の間隔を算出する、請求項１〜５の何れか一に記載の光ディスク装置。
7. 前記複数の光源が、波長４０５ｎｍの青色光源と、波長６５０ｎｍの赤色光源とを含み、前記フォーカスサーチを行う光源が波長４０５ｎｍの青色光源である、請求項１〜６の何れか一に記載の光ディスク装置。
8. 前記複数の光源が、波長４０５ｎｍの青色光源と、波長６５０ｎｍの赤色光源と、波長７８０ｎｍの赤外光源とを含み、前記フォーカスサーチを行う光源が波長４０５ｎｍの青色光源である、請求項１〜６の何れか一に記載の光ディスク装置。
9. 波長が異なる２以上の光源を有し、光透過性を有する基板又はカバー層と、該基板又はカバー層の光入射側とは反対側の面に光学的に情報を記録する情報記録層を少なくとも１層備え、かつ、記録・再生に使用される光波長が異なる複数種類の光ディスク媒体を、光学的に記録・再生する光ディスク装置における媒体判別方法において、
   前記２以上の光源のうちで、前記情報記録層を複数層備える光ディスク媒体の前記基板又はカバー層の光入射面からの距離が最も遠い情報記録層に光を照射した際に、前記基板又はカバー層に照射した光量と、前記最も遠い情報記録層で反射して前記基板又はカバー層から出射される光量との比が最も高くなる波長の光源を用いてフォーカスサーチを行い、フォーカスＳ字信号を検出するステップと、
   前記フォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて、情報記録層の数を判定するステップとを有することを特徴とする媒体種類判別方法。
10. 前記フォーカスＳ字信号を検出するステップで、前記基板又はカバー層の表面でフォーカスＳ字信号が検出されてから、次のフォーカスＳ字信号が検出されるまでの時間間隔に基づいて、前記基板又はカバー層の厚みを算出し、
    前記算出された厚みに基づいて媒体の種類を判別するステップを更に有する、請求項９に記載の媒体種類判別方法。
11. 前記情報記録層の数を判定するステップに後続して、所定の情報記録層に媒体識別情報が記録されているか否かを判定し、該判定の結果記録されている場合には該媒体識別情報を読み出し、該読み出した結果に更に基づいて前記媒体の種類を識別するステップを更に有する、請求項９又は１０に記載の媒体種類判別方法。
12. 複数の情報記録層で検出されるフォーカスＳ字信号の検出時間間隔に基づいて、複数の情報記録層の間隔を算出するステップを更に有する、請求項９〜１１の何れか一に記載の媒体種類判別方法。

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