JP2011243278A - 光ディスク装置および媒体種類判別方法，プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のビームから生成される差信号および和信号を検出する手段を有する光ディスク装置において、媒体種別を安定的に判別する。
【解決手段】サーボコントローラ１０４が、メインビームの反射光の漏れこみを受けたサブビームの反射光を基に生成されるサブ和信号を用いて光ディスク１０１の光入射面から記録面までの透明層の厚さを検出してこの透明層の厚さに基づいて光ディスク１０１の種類を判別すると共に、フォーカスＳ字信号を用いて光ディスク１０１の記録層数を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク装置および媒体種類判別方法，媒体種類判別用プログラムに関し、特に、フォーカスサーチ中の光ディスクからの反射光からその光ディスクの種類を判別する光ディスク装置および媒体種類判別方法，媒体種類判別用プログラムに関する。

従来から、ＣＤ，ＤＶＤ，ＨＤ ＤＶＤ等の記録密度が異なる複数種類の光ディスクに対応して記録・再生を実行する光ディスク装置では、セットされた光ディスクの種類に応じて記録・再生に用いるＬＤ（レーザダイオード）を選択する必要があり、また、ＲＯＭ，Ｒ，ＲＷ，ＲＡＭ等の光ディスクの記録方式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式を切り替える必要があるため、光ディスクに対する記録・再生の実行開始に先立って、その光ディスクの種類を判別する必要があった。

光ディスクの種類を判別する媒体判別法として、光ディスクに対物レンズを介してレーザビームを集光照射しながらその対物レンズを光軸方向に等速で上下に移動させてビームの焦点位置を光ディスクの光入射面と記録層とを含む範囲で制御し光ディスクからの反射光から信号を検出するフォーカスサーチ動作時に、光ディスクの表面と記録層とで発生するフォーカスエラー信号中のフォーカスＳ字信号やデータ信号（又は、和信号）中のパルス波形の出現間隔を用いて透明基板の厚さを測定して、基板厚１．２ｍｍのＣＤと基板厚０．６ｍｍのＤＶＤとのいずれであるかを判別し、フォーカスサーチ動作時のフォーカスＳ字信号の発生回数で記録層数を判定する方法が特許文献１に開示されている。

また、光ディスクの記録層数および読出し専用か記録可能かを判別する技術が特許文献２に開示されている。特許文献２に開示された方法は、フォーカス対象の記録層とは他の記録層で反射した光である迷光を検出する迷光用の光検出部を用いて、フォーカスサーチ時の迷光のレベル変化を検出しそのレベル変化に基づいて光ディスクの記録層数および記録層の種別を判別している。

特開平９−２５９４３５号公報 特開２００６−１５５７９１号公報

しかしながら、特許文献２に開示された方法では、フォーカスサーチ時に、迷光信号をスレッショルドを用いて２値化すると照射光の焦点位置が記録層にあるときに迷光信号が低下し高→低→高と変化する歯抜け信号になってしまう媒体（Blu-ray Disc−ＳＬ−ＲＥ）がでてしまう。このような迷光信号は記録層の存在を示す信号として用いることはできない。また、和信号ＳＵＭは受光信号Ａ〜Ｊのどれから生成しているか記載されていないと共に、迷光信号を得るために専用の光検出部を用いる構成なので余分なコストが必要になるという不都合があった。

特許文献１に開示された方法は、フォーカスＳ字信号とデータ信号（又は、和信号）とのいずれかを用いて光ディスクの表面と記録層とを検出しているが、誤検出を軽減するためには、フォーカスＳ字信号とデータ信号（又は、和信号）とのどちらを採用すれば最適なのかという課題があった。さらに、特許文献１に開示された方法は、和信号やフォーカスＳ字信号の一定レベルにスレッショルド（閾値）を設定し、和信号又はフォーカスＳ字信号がスレッショルド以上の値を示す位置を光ディスクの表面及び記録層として検出しているが、反射率の異なる多種の光ディスクの媒体判別をする場合、スレッショルドをどの値に設定すれば最適な検出が可能であるかという課題があった。

また、３ビーム法でトラックサーボを行う構成の光ディスク装置では、メインビームとサブビームとが得られるため、光ディスクの表面と記録層とを検出するためにどちらのビームを用いるのが最適かという課題があった。

さらに、通常の光ディスク媒体判別の場合、フォーカスサーチを実行し、フォーカスＳ字信号の振幅とオフセット，トラック誤差信号のゲインとオフセット，フォーカスサーボおよびトラックサーボの帯域設定ゲイン等のサーボパラメータや、ＲＦ信号の振幅やオフセット，フォーカスサーボ投入後の記録再生性能向上のためＲＦ信号振幅を最大にするフォーカスエラー信号のオフセット等の記録再生パラメータの調整を行った後に、セッションの情報を記録した領域であるリードインを読みこんで、リードイン内の媒体識別情報から媒体種類を判別していたが、片面２層のハイブリッド光ディスクであって、光入射面に近い側の記録層であるＬ０記録層がＤＶＤ−ＲＯＭでもう一方のＬ１記録層がＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭであるTwin format disc（以下、ＴＷＩＮとする）と判別された場合は、その後、ＨＤ ＤＶＤのＬ１記録層かＤＶＤのＬ０記録層のどちらを再生するかユーザに選択させる必要があり、光ディスク挿入から再生まで時間がかかるという課題があった。

［目的］
そこで、本発明は、上記関連技術の課題を解決し、多種類の光ディスクに対してその媒体種別をより正確に判別することを、その目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の光ディスク装置は、ビーム光を出射する光源と、このビーム光を光ディスクへ集光照射する対物レンズと、この対物レンズを光軸方向に移動させてフォーカスサーチを行うフォーカスサーチ手段と、前記ビーム光の前記光ディスクからの反射光を受光する光検出器とを備えた光ディスク装置において、
前記光検出器の複数に区分された受光領域相互の光量の差分に基づいてフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成手段と、前記フォーカスサーチ中の前記フォーカスエラー信号中に発生するフォーカスＳ字信号を検出しその検出回数を計測するフォーカスＳ字信号検出手段と、このフォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて前記光ディスクの記録層数を判定する記録層数判定手段と、この判定結果に基づいて予め決められた記録層の特定の部分にあるＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態にするＢＣＡリード手段と、前記ＢＣＡからの前記ビーム光の反射光を受光した光検出器で得られる再生信号から媒体識別情報の有無を判定する識別情報判定部と、前記識別情報の有無または前記識別情報の内容に基づいて前記光ディスクの種類を識別する媒体識別部とを備え、
前記ＢＣＡリード手段は、前記記録層数判定手段により前記光ディスクの記録層数が判定された後、直ちに、前記ＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態に移行することを特徴とする

次に、本発明の媒体種類判別方法は、ビーム光を出射するビーム光出射ステップと、このビーム光を対物レンズを介して光ディスクへ集光照射し当該対物レンズを光軸方向に移動させて前記各ビームの焦点位置を制御しフォーカスサーチを行うフォーカスサーチステップとを設けると共に、
前記ビーム光の前記光ディスクからの反射光を受光した光検出器の複数に区分された受光領域相互の光量の差分に基づいてフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成ステップと、前記フォーカスサーチ中の前記フォーカスエラー信号中に発生するフォーカスＳ字信号を検出しその検出回数を計測するフォーカスＳ字信号検出ステップと、このフォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて前記光ディスクの記録層数を判定する記録層数判定ステップと、この判定結果に基づいて予め決められた記録層の特定の部分にあるＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態にするＢＣＡリードステップと、前記ＢＣＡからの前記ビーム光の反射光を受光して得られる再生信号から媒体識別情報の有無を判定する識別情報判定ステップと、前記識別情報の有無または前記識別情報の内容に基づいて前記光ディスクの種類を識別する媒体識別ステップとを設け、
前記ＢＣＡリードステップでは、前記記録層数判定ステップ後、直ちに、前記ＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態に移行することを特徴とする。

次に、本発明の媒体種類判別用プログラムは、ビーム光を対物レンズを介して光ディスクへ集光照射すると共に、前記対物レンズを光軸方向に移動させて前記各ビームの焦点位置を制御するフォーカスサーチを実行する光ディスク装置にあって、
前記ビーム光の前記光ディスクからの反射光を受光した光検出器の複数に区分された受光領域相互の光量の差分に基づいて生成されたフォーカスエラー信号を入力するフォーカスエラー信号入力処理と、
前記フォーカスサーチ中の前記フォーカスエラー信号中に発生するフォーカスＳ字信号を検出しその検出回数を計測するフォーカスＳ字信号検出処理と、
このフォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて前記光ディスクの記録層数を判定する記録層数判定処理と、
この記録層数判定処理により判定された記録層数に基づいて、直ちに、予め決められた記録層の特定の部分にあるＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態にさせるＢＣＡリード処理と、
前記ＢＣＡからの反射光を受光した光検出器の出力から得られる再生信号から媒体識別情報の有無を判定する識別情報判定処理と、
前記識別情報の有無または前記識別情報の内容に基づいて前記光ディスクの種類を識別する媒体識別処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明は以上のように構成され機能するため、これにより、記録層数判定の後、直ちにＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態にするので、ＢＣＡ信号による媒体種類判別までの時間を従来に比べて短縮することができる。また、サブ和信号が、フォーカスサーチ中に、メインビームの反射光の漏れこみの影響受けて、メイン和信号と比べて大きいパルス幅のパルス波形を生成する場合は、光ディスクの光入射面及び記録層を検出するのにサブ和信号を用いることで、より低いサンプリング周期でも検出可能となり、誤検出を軽減することができ、光ディスクの光入射面から記録層までの厚さに基づく媒体判別の確度が向上する。

以下、本発明における一実施形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態の光ディスク装置１００の概略構成を示す図である。図１に示すように、光ディスク装置１００は、対物レンズ２１，対物レンズアクチュエータ１０９，ビームスプリッタ１１０，ＬＤ（レーザダイオード）１１１，光検出器１１２を備えた光ヘッド１１３を装備し、光ヘッド１１３を光ディスク１０１の半径方向に駆動するスレッドモータ１０８と、セットされた光ディスク１０１を回転駆動するスピンドル駆動系１０２と、対物レンズ２１を移動させるためにスレッドモータ１０８および対物レンズアクチュエータ１０９を駆動制御するサーボ駆動系１０３と、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボを行うためにスピンドル駆動系１０２およびサーボ駆動系１０３を制御するサーボコントローラ１０４と、光ディスク装置１００全体の動作を制御するシステムコントローラ１０５と、ＬＤ１１１の発光を制御するＬＤ駆動部１０６と、光検出器１１２からの出力に基づいてＲＦ信号（再生信号）を出力すると共に、サーボエラー信号（フォーカスエラー信号およびトラックエラー信号），和信号などを生成し出力するＲＦ回路部１０７とを備えて構成されている。

本実施形態の光ディスク装置１００は、光ディスク１０１として、データの読み書きに波長７８０ｎｍの赤外光を用いるＣＤと、波長６５０ｎｍの赤色光を用いるＤＶＤと、波長４０５ｎｍの青色光を用いるＨＤ ＤＶＤとを記録・再生の対象とし、ＬＤ１１１は、波長４０５ｎｍの青色光と、波長６５０ｎｍの赤色光と、波長７８０ｎｍの赤外光との３波長のレーザ光ビームのいずれか１つを出力する構成である。

図２は、本実施形態における光学系を含む光ヘッド１１３の構成を示す図である。

図２において、光ヘッド１１３は、上述したＬＤ１１１と、ＬＤ１１１からの光ビームを平行光に変換するコリメータレンズ２２と、ＬＤ１１１からの光ビームを３つの光ビームに分割し１つのメインビームと２つのサブビームとを生成するビーム生成手段としての機能と２つのサブビームの略半面に略１８０度の位相差を与える位相付加手段としての機能とを有した回折格子２３と、この３本の光ビームを光ディスク１０１へ集光照射するための対物レンズ２１と、対物レンズ２１をフォーカス方向及びトラック方向に移動させる対物レンズアクチュエータ１０９と、３つのビームの光ディスク１０１からの反射光を各ビームの焦点と光学的に共役な位置で受光するメインビーム用の４分割光検出器２６及びサブビーム用の４分割光検出器２５，２７からなる光検出器１１２と、回折格子２３からの３つのビーム光を対物レンズ２１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ビームスプリッタ１１０と、光ディスク１０１からの反射光を光検出器１１２上に照射し適当な大きさのスポットに絞り込む集束レンズ２４とを備えた構成である。

図２に示すように、本実施形態の光ディスク装置１００は、３ビーム法によるトラックサーボを実行する構成であり、回折格子２３で生成された３つの光ビームは、光ディスク１０１の記録層にスパイラル状に形成されたトラック２０上に３つの集光スポット２８，２９，３０を形成する。そして、３つの集光スポット２８，２９，３０からの反射光が、集束レンズ２４により絞り込まれて、それぞれ対応する４分割光検出器２６，２７，２５に受光される。

図３は、本実施形態におけるＲＦ回路部１０７の構成を示す機能ブロック図である。

図３に示すように、ＲＦ回路部１０７は、メインビーム用の４分割光検出器２６から出力される電気信号であるＲＦ信号（再生信号）を出力する再生信号出力手段１０７Ａと、３つの４分割光検出器２５，２６，２７の出力からフォーカスエラー信号およびトラックエラー信号を生成するサーボエラー信号生成手段１０７Ｂと、メインビーム用の光検出器２６で検出された光量を基にメイン和信号を生成するメイン和信号生成手段１０７Ｅと、サブビーム用の光検出器２５，２７で検出された光量を基にサブ和信号を生成するサブ和信号生成手段１０７Ｃと、光ディスク１０１における固有の識別情報が記録される領域のburst cutting area（以下、ＢＣＡとする）にフォーカスサーボを引き込んで得られるＲＦ信号（再生信号）からＢＣＡ信号を抽出するＢＣＡ信号抽出手段１０７Ｄとを備えている。ＢＣＡとは、光ディスクの特定の部分に在る領域で、バーコード形状の凹凸パターンで信号が刻まれる領域である。

ここで、和信号は、ＲＦ信号からデータ成分を除去した信号であり、メイン和信号生成手段１０７Ｅで生成されるメイン和信号は、光検出器２６から出力されるＲＦ信号（再生信号）からデータ成分を除去した信号であり、サブ和信号生成手段１０７Ｃで生成されるサブ和信号は、光検出器２５，２７から出力されるＲＦ信号からデータ成分を除去した信号である。

図４は、本実施形態におけるサーボコントローラ１０４の構成を示す機能ブロック図である。

図４に示すように、サーボコントローラ１０４は、ＲＦ回路部１０７からのフォーカスエラー信号およびトラックエラー信号それぞれに位相補償を行いフォーカシング制御信号およびトラックキング制御信号を送信することでサーボ駆動系１０３を制御しフォーカスサーボ，トラッキングサーボを行うサーボ制御手段１２２を備えている。

サーボ制御手段１２２は、フォーカスエラー信号の振幅とオフセット，トラックエラー信号のゲインとオフセット，フォーカスサーボおよびトラックサーボの帯域設定ゲイン等のサーボパラメータを調整してサーボ駆動系１０３へフォーカシング制御信号およびトラックキング制御信号を送信する。

図１および図２に示すサーボ駆動系１０３は、サーボコントローラ１０４からのフォーカシング制御信号に基づき対物レンズアクチュエータ１０９を駆動して対物レンズ２１を光軸方向に移動させて微調整する機能とともに、サーボコントローラ１０４からのトラックキング制御信号に基づき対物レンズアクチュエータ１０９を駆動して対物レンズ２１をトラック方向（図２のｙ方向）に移動させて微調整する機能を有している。ここで、図２のＹ方向とは光ディスク１０１の光入射面と平行な面内にあり、かつ、トラック２０に垂直な方向である。

また、上述したサーボ制御手段１２２は、フォーカスサーボを行う前に、対物レンズ２１を光軸方向に移動させてメインビーム及びサブビームの焦点を光ディスク１０１の光入射面及び記録層を含む範囲で移動させるフォーカスサーチを行うようにサーボ駆動系１０３を制御する。サーボ駆動系１０３により対物レンズアクチュエータ１０９が駆動し対物レンズ２１を光軸方向に移動させることでフォーカスサーチを実行するフォーカスサーチ手段としての機能を実現している。本実施形態において、ＬＤ１１１は、フォーカスサーチ中に青色光を出射するように構成されている。

図４に示すように、サーボコントローラ１０４は、さらに、フォーカスサーチ中にサブビームの焦点が光ディスク１０１の光入射面を通過したときと記録層を通過したときのサブ和信号のレベル変化をスレッショルドで規制して検出し検出時刻の時間間隔とその検出の回数を計測するサブ和信号変化検出手段１１９と、サブ和信号変化検出手段１１９により計測された時間間隔に基づいて光ディスク１０１の基板又はカバー層の厚さを算定する基板厚算定手段１２１と、基板又はカバー層の厚さの算定値もしくはサブ和信号変化検出手段１１９により計測された回数に基づいて光ディスク１０１の種類を判別する媒体判別手段１１５と、ＲＦ回路部１０７からのフォーカスエラー信号中に発生するフォーカスＳ字信号を検出しその出現回数を計測するフォーカスＳ字信号検出手段１１４と、フォーカスＳ字信号検出手段１１４に計測されたフォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて光ディスク１０１の記録層数を判定する記録層数判定手段１１６とを備えている。

サブ和信号変化検出手段１１９は、フォーカスサーチ中にＲＦ回路部１０７からサブ和信号を入力し、その信号レベルがスレッショルド（第１の閾値）以上になったか否かを判定し、サブ和信号レベルがスレッショルド以上になったタイミングから一旦下がって再度スレッショルド以上になったタイミングまでの時間間隔を、図示しないタイマにより測定するとともに、そのタイミングの回数を計測する機能を有している。

基板厚算定手段１２１は、サブ和信号変化検出手段１１９により計測された時間間隔から対物レンズの移動距離を算出してその値から光ディスク１０１の光入射面から記録層までの透明基板の厚さを算定する機能を有している。光ディスク１０１の基板厚は、ＣＤでは１．２ｍｍであり、ＤＶＤやＨＤ ＤＶＤでは０．６ｍｍであるので、記録層数判定手段１１６は、１．２ｍｍ及び０．６ｍｍを判定値として予め設定し、基板厚算定手段１２１により算定された値が１．２ｍｍであれば光ディスク１０１をＣＤと判別し、０．６ｍｍであればＤＶＤ，ＨＤ ＤＶＤ，ハイブリッドＳＡＣＤ（Hybrid Super Audio CD）のいずれかであると判別する。

フォーカスＳ字信号検出手段１１４は、ＲＦ回路部１０７からメインビームによるフォーカスエラー信号を入力し、その信号レベルが、＋（正）のスレッショルド（第２の閾値）を超えて上回った後に下回り、その後、−（負）のスレッショルド（第３の閾値）を下回った後に上回るのを観測することでフォーカスＳ字信号を検出し、フォーカスＳ字信号の出現回数を計測する機能を有している。フォーカスエラー信号の極性が逆の場合は、−のスレッショルドを下回った後に上回り、その後＋のスレッショルドを上回った後に下回ることでフォーカスＳ字信号を検出する。

さらに、上述したサーボ制御手段１２２は、記録層数判定手段１１６により光ディスク１０１の記録層数が判定されると、システムコントローラ１０５からの指令を受けて、直ちに光ディスク１０１の予め決められた記録層の特定の部分にあるＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態にするようにサーボ駆動系１０３を制御する機能を備えている。サーボ駆動系１０３の駆動制御によりスレッドモータ１０８及び対物レンズアクチュエータ１０９が駆動し対物レンズ２１を移動させることで、ＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態にするＢＣＡリード手段としての機能を実現している。

ここで、上述したサブ和信号変化検出手段１１９，基板厚算定手段１２１，記録層数判定手段１１６，フォーカスＳ字信号検出手段１１４，記録層数判定手段１１６については、その機能内容をプログラム化してコンピュータに実行させるように構成してもよい。

図１及び図２に示すシステムコントローラ１０５は、光ディスク装置１００全体を統括するとともに、インタフェース部１２０を経由してホストコンピュータ２００のホストコントローラ２０１に接続されている。システムコントローラ１０５は、ＲＦ回路部１０７からのＲＦ信号（再生信号）を受信し、このＲＦ信号の振幅やオフセット，フォーカスサーボ投入時の記録再生性能向上のためのＲＦ信号振幅を最大にするフォーカスエラー信号のオフセット等の記録再生パラメータの調整を行い、ＲＦ信号（再生信号）から得られる再生データをホストコントローラ２０１へ送信する機能と共に、ホストコントローラ２０１から再生コマンドや記録コマンドを受け付ける機能を備えている。

また、システムコントローラ１０５は、サーボ制御手段１２２により光ディスク１０１の規定の位置にあるＢＣＡにフォーカスサーボが引き込まれた際のこのＢＣＡからの反射光に基づくＢＣＡ信号から、媒体識別情報の有無を判定する識別情報判定部１１７と、ＢＣＡにおける媒体識別情報の有無又はこの媒体識別情報に従って光ディスク１０１の種類を識別する媒体識別部１１８とを備えている。

ホストコンピュータ２００には、ホストコントローラ２０１と、表示部２０２と、入力部２０３とが装備されている。ホストコンピュータ２００の入力部２０３は、例えば、リモコンやキーボードによりユーザから記録再生を行う媒体の種別情報を受け付けて、その後、ホストコントローラ２０１経由でシステムコントローラ１０５に記録再生を行う媒体の種別情報を送信する。表示部２０２は、例えば、液晶やＣＲＴであり、システムコントローラ１０５からの再生データの表示や要求の表示を行う。

本実施形態の光ディスク装置１００においては、サーボ制御手段１２２が、記録層数判定手段１１６による記録層数判定の後、直ちにＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態にするので、従来に比べてＢＣＡ信号による媒体種類判別までの時間が短縮されている。

従来の光ディスク装置においては、フォーカスサーチを実行し、フォーカスＳ字信号の振幅とオフセット，トラックエラー信号のゲインとオフセット，フォーカスサーボおよびトラックサーボの帯域設定ゲイン等のサーボパラメータ及び、ＲＦ信号の振幅やオフセット，フォーカスサーボ投入後の記録再生性能向上のためＲＦ信号振幅を最大にするフォーカスエラー信号のオフセット等の記録再生パラメータの調整を行った後に、セッションの情報を記録した領域であるリードインを読みこんで、リードイン内の媒体識別情報から媒体種類を判別していたが、片面２層のハイブリッド光ディスクであって、光入射面に近い側の記録層であるＬ０記録層がＤＶＤ−ＲＯＭでもう一方のＬ１記録層がＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭであるTwin format disc（以下、ＴＷＩＮとする）と判別された場合は、その後、ＨＤ ＤＶＤのＬ１記録層かＤＶＤのＬ０記録層のどちらを再生するかユーザに選択させる必要があるので、光ディスク挿入から再生まで時間がかかっていた。

本実施形態では、光ディスク１０１の記録層数を判定すると、フォーカスサーボパラメータの調整のみでＢＣＡにフォーカスサーボを引き込み、ＢＣＡコードを読み出すための再生パラメータ調整のみを行うので、トラックサーボパラメータの調整およびトラックサーボの引き込みを行う必要が無く、ＢＣＡに記録された媒体判別情報による媒体判別までの時間が短縮される。ＴＷＩＮと判別された場合は、ユーザに対して選択要求を行い応答が返ってくるまでの間にＨＤ ＤＶＤの再生を想定しＨＤ ＤＶＤ層（Ｌ１層）においてサーボパラメータ及び記録再生パラメータの調整を行い、再生の準備を行うので、光ディスク１０１がセットされて媒体種別が完了し、ＴＷＩＮ媒体においてＨＤ ＤＶＤ層の再生が開始されるまでの時間が従来と比較して大幅に短縮されている。

さらに、本実施形態においては、図２に示すように、サブビームを主に受光する４分割光検出器２５，２７をメインビームの反射光の結像面内に配置している。４分割光検出器２５、２７をメインビームの反射光の結像面内に配置すると、デフォーカス時にメインビームの反射光の一部が４分割光検出器２５、２７に漏れ込むようになるので、フォーカスサーチ時に４分割光検出器２５、２７の総和信号であるサブ和信号においてブロードの波形が検出できるようになり、光ディスク１０１の光入射面や記録層を安定に検出することができる。

図５は、本実施形態おいて、光ディスク１０１上の集光スポット２８，２９，３０の位置と、対応する４分割光検出器２５，２６，２７とを示す図である。図３に示すＸおよびＹ方向は、図２に示すＸおよびＹ方向に対応している。

図５に示すように、４分割光検出器２５，２６，２７上には、光ディスク１０１上に形成された集光スポット３０，２８，２９からの反射光により光スポット３７、３８、３９が形成される。集光スポット２８を生成する光ビームをメインビームとし、集光スポット３０，２９を生成する光ビームをサブビームとするので、４分割光検出器２６はメインビームの光ディスク１０１からの反射光を主に検出し、４分割光検出器２５，２７はサブビームの光ディスク１０１からの反射光を主に検出する。

本実施形態では、ＬＤ１１１からのビームを回折格子２３が分割することでメインビームとサブビームとを生成するビーム生成手段としての機能を実現しているが、メインビームに対するサブビームの光量比を１／５以下とするような構成の回折格子２３を採用している。これは光ディスク１０１上のピットから得られるＲＦ信号（再生信号）はメインビームから取得するので、メインビームに対するサブビームの光量比を１／５以下にしないとメインビームの光量が十分でなくなるため、ＲＦ信号の品質が劣化するからである。

図５に示すように、４分割光検出器２５、２６、２７それぞれは、４つの分割領域からなる受光領域を有しており、光検出器２５は受光領域３１，３２，７０，７１を有し、光検出器２６は受光領域３３，３４，７２，７３を有し、光検出器２７は受光領域３５，３６，７４，７５を有している。ここで、光検出器２５，２６，２７それぞれの４つの受光領域からの出力レベルを、図３に示すＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌとする。

ＲＦ回路部１０７におけるサーボエラー信号生成手段１０７Ｂにより生成されるメインビームによるフォーカスエラー信号（ＭＦＥ）は、（ＭＦＥ）＝Ａ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｄ）と表される。サブビームによるフォーカスエラー信号（ＳＦＥ）は、（ＳＦＥ）＝Ｅ＋Ｇ＋Ｉ＋Ｋ−（Ｆ＋Ｈ＋Ｊ＋Ｌ）と表される。差動非点収差法を用いたフォーカスエラー信号（ＤＦＥ）は、ｋ_１を定数とすると、（ＤＦＥ）＝（ＭＦＥ）−ｋ_１×（ＳＦＥ）と表される。

メインビームによるトラックエラー信号（ＭＴＥ）は、（ＭＴＥ）＝Ａ＋Ｄ−（Ｂ＋Ｃ）と表される。サブビームによるトラックエラー信号（ＳＴＥ）は、（ＳＴＥ）＝Ｅ＋Ｈ＋Ｉ＋Ｌ−（Ｆ＋Ｇ＋Ｊ＋Ｋ）と表される。差動プッシュプル法を用いたトラックエラー信号（ＤＰＰ）は、ｋ_２を定数とすると、（ＤＰＰ）＝（ＭＴＥ）−ｋ_２×（ＳＴＥ）と表される。また、メイン和信号生成手段１０７Ｅにより生成されるメイン和信号は、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄと表される。サブ和信号生成手段１０７Ｃにより生成されるサブ和信号は、Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ＋Ｌと表される。

図６は、本実施形態において、対物レンズ２１をフォーカス方向に等速移動させながら行うフォーカスサーチ時のフォーカスエラー信号および和信号の変化を示す図である。

図６の（Ａ１５）に示すように、レーザの焦点位置が光ディスク１０１の基板表面に到達していない位置から、光ディスク１０１に近づく方向に対物レンズ２１を駆動する場合について示している。

図６の（ア）に示すように、光ディスク１０１がＣＤである場合では、まず、メインビームおよびサブビームの焦点が光ディスク１０１の表面を通過する際（図６のＡ５）、フォーカスエラー信号にはフォーカスＳ字信号が出現し（図６のＡ４）、メイン和信号およびサブ和信号にはスレッショルドを超えるパルス波形が出現する。

サブ和信号変化検出手段１１９によるサブ和信号レベルがスレッショルドを超えたこと（図６のＡ８）の検出は、サブ和信号の基準電位（サブビームの合焦位置が光ディスク１０１に到達する前のサブ和信号の電位）から＋の電位にサブ和信号変化点検出スレッショルドである第１の閾値（図６のＡ１１）を設定し、サブ和信号の電位レベルがこのスレッショルドを上回った後再度スレッショルドを下回ることで判定される。

フォーカスＳ字信号検出手段１１４によるフォーカスＳ字信号の検出は、和信号レベルがスレッショルドを上回っている期間に、フォーカスエラー信号の基準電位（メインビームおよびサブビームの合焦位置が光ディスク１０１に到達する前のフォーカスエラー信号の電位）から±の電位レベルにスレッショルド（＋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）を設定し（図６のＡ１２）、＋のスレッショルド（第２の閾値）を上回った後に下回り、その後−のスレッショルド（第３の閾値）を下回った後に上回ることで判定される。ここで、フォーカスエラー信号の極性が逆の場合は、−のスレッショルドを下回った後に上回り、その後＋のスレッショルドを上回った後に下回ることで判定される。

このように、２つの閾値を用いてフォーカスＳ字信号の検出を実行することで、Ｓ字を示さない山又は谷のノイズ波形をフォーカスＳ字信号と誤認識するのを防止することができる。

その後、メインビームおよびサブビームの焦点が光ディスク１０１の記録層を通過する際にも、フォーカスＳ字信号が出現し（図６のＡ４）、メイン和信号およびサブ和信号にパルス波形が出現する。

光ディスク１０１がＤＶＤ又はＨＤ ＤＶＤの場合では、図６の（イ）及び（ウ）に示すように、ＣＤの場合と同様、光ディスク１０１の光入射面でフォーカスＳ字信号とメイン和信号およびサブ和信号のパルス波形とが出現し、その後、メインビームおよびサブビームの焦点が記録層にきたときに、フォーカスＳ字信号とメイン和信号およびサブ和信号のパルス波形とが出現する。

さらに、光ディスク１０１がＤＶＤ又はＨＤ ＤＶＤの２層媒体の場合には、図６の（ウ）に示すように、１層目の記録層（図６のＡ６）でフォーカスＳ字信号が出現した後に、メインビームおよびサブビームの焦点が２層目の記録層（図６のＡ７）を通過した際に、更にフォーカスＳ字信号が出現する。メイン和信号およびサブ和信号は、フォーカスＳ字信号と異なり１層目の記録層（Ｌ０層）と２層目の記録層（Ｌ１層）の間でレベルがスレッショルドを下回る値まで低下せず、和信号がスレッショルドを超えて上昇した回数からでは記録層数を判別できない。よって、本実施形態における記録層数判定手段１１６は、フォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて記録層数の判定を行う。

図６の（ウ）に示すように、サブ和信号のレベルが光ディスク１０１の表面から数えて２回目にスレッショルドを超えている期間が記録層を示しており、このとき、サブ和信号がスレッショルドを超えている期間内のフォーカスＳ字信号の出現回数が光ディスク１０１の記録層の数を示している。

例えば、図６の（イ）では、記録層の存在を示す期間においてフォーカスＳ字信号が１つ検出されているので、１層媒体であると判断できる。また、図６の（ウ）では、記録層を示す期間においてフォーカスＳ字信号が２つ検出されているので、２層媒体であると判断できる。このように、光入射面に近い側の記録層であるＬ０層のフォーカスＳ字信号に引き続いてフォーカスＳ字信号が合計ｎ（ｎは自然数）回検出されたときには、記録層がｎ層であると判定できる。

光ディスク１０１の表面とＬ０層との間の距離は、基板厚算定手段１２１が算定する光ディスク１０１の基板厚に相当しており、この算定値は、サブ和信号レベルが光ディスク１０１の表面でスレッショルドを超えたことをサブ和信号変化検出手段１１９が検出してから、記録層でサブ和信号がスレッショルドを超えたことを検出するまでの対物レンズ２１の移動量（移動時間）から算出される。

サーボコントローラ１０４の基板厚算定手段１２１は、サブ和信号変化検出手段１１９が光ディスク１０１の表面でサブ和信号がスレッショルドを超えたことを検出してから記録層でサブ和信号がスレッショルドを超えたことを検出するまでの対物レンズ２１の移動時間を、図示しないタイマにより測定し、測定した移動時間から、光ディスク１０１の透明基板厚を算出する。そして、媒体判別手段１１５が、透明基板厚が０．６ｍｍであるか否かを判定し、０．６ｍｍで無ければ光ディスク１０１はＣＤであると判定し、０．６ｍｍであればＤＶＤかＨＤ ＤＶＤであると判定する。

ＨＤ ＤＶＤやＤＶＤは、透明基板厚がともに０．６ｍｍなので対物レンズ２１の移動量からではＨＤ ＤＶＤかＤＶＤかの区別がつかない。そこで、本実施形態におけるＨＤ ＤＶＤとＤＶＤとの区別にはＢＣＡを用いる。ＨＤ ＤＶＤにはＢＣＡが存在し、ＢＣＡに媒体種識別情報が記録されているので、システムコントローラ１０５の識別情報判定部１１７が、ＢＣＡ信号を読みこむことで媒体種識別情報からＨＤ ＤＶＤであることおよびＨＤ ＤＶＤの種類（ＲＯＭ、Ｒ、ＲＷ、ＲＡＭ、ＴＷＩＮ）を判別する。一方で、ＤＶＤには必ずしもＢＣＡが存在するとは限らないので、ＢＣＡの中の媒体情報がＨＤ ＤＶＤを示していない場合、或いは、ＢＣＡが読めない場合にはＤＶＤであると判別する。

次に、本実施形態において、フォーカスＳ字信号ではなく和信号を用いて光ディスク１０１の表面および記録層を検出する理由を説明する。

図７は、光ディスク１０１の記録層と表面でのフォーカスＳ字信号と和信号の波形、およびメインビーム用の光検出器２６上の反射光スポット形状を示した図である。

図７の（２）は、それぞれフォーカスサーチ時にビームの焦点が光ディスク１０１の記録層又は表面を通過する場合の和信号とフォーカスＳ字信号とを示している。また、図７の（１）は、本実施形態において、非点収差法でのフォーカスサーチを行う時に、ビームの焦点が記録層および表面を通過する場合の光検出器２６上の反射光スポット形状を示している。

図７の（１）において、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは光検出器２６の受光領域を４分割した際のそれぞれの領域の受光レベルを示し、フォーカスエラー信号はＡ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｄ）、和信号はＡ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄで表される。

図７の（１）および（２）において、ａ，ｄは、ビームの焦点が光ディスク１０１の記録層や表面に位置した場合で、光検出器２６上の反射光スポット形状は、光検出器２６の受光領域の中心を中心とした円形状となり、Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝ＤとなるのでフォーカスＳ字信号（フォーカスエラー信号）は０となる。また、ビームの焦点が記録層や基板表面に到達した場合なので反射光の光量は最も大きく和信号レベルはピーク値となる。

図７の（１）および（２）のｂ，ｅは、フォーカスＳ字信号が正方向にピークとなる場合で、光検出器２６上の反射光スポット形状がＡ、Ｃ方向に長くなっている。図７の（１）および（２）のｃ，ｆは、フォーカスＳ字信号が負方向にピークとなる場合で、光検出器２６上の反射光スポット形状がＢ、Ｄ方向に長くなっている。

ここで、フォーカスエラー信号はＡ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｄ）、和信号はＡ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄと表され、球面収差は、記録再生性能を確保するため記録層にて最小になるよう設定されるので、この球面収差の調整により、図７の（１）に示すように記録層と表面とでは光検出器２６上のスポット形状が異なり、表面では記録層に比べて光検出器２６上で共通する領域が増加する。これによりＡ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄと和をとる和信号に比べて、Ａ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｄ）と差をとるフォーカスＳ字信号では振幅のピークレベル（図７のｅ〜ｆ）が小さくなる。図７では、メインビーム用光検出器２６を用いて説明したが、サーブビーム用光検出器２５，２７でも同様である。

よって、球面収差の影響からフォーカスＳ字信号より和信号のほうがディスク表面または記録層を示すレベルが大きくなり、和信号のほうが表面および記録層を安定に検出できるので、本実施形態においては、和信号を用いて光ディスク１０１の表面および記録層をの位置を検出する。

次に、本実施形態において、メイン和信号でなくサブ和信号を用いて光ディスク１０１の表面および記録層の位置を検出する理由を図８を参照して説明する。

上述した光ヘッド１１３の構成はメインビームに対するサブビームの光量比は１／５以下である。また、サブビーム検出用４分割光検出器２５および２７をメインビームの反射光の結像面内に配置し、かつ、メインビーム用の４分割光検出器２６の中心からサブビーム用の４分割光検出器２５および２７のそれぞれの中心までの距離を、フォーカス時にメインビームの反射光がサブビーム用光検出器２５および２７に有意に及ばず、デフォーカス時にメインビームの反射光がサブビーム用光検出器２５および２７に有意に及ぶ距離としている。

図８は、光検出器２５および２６上でのサブビームおよびメインビームの反射光スポットとメイン和信号およびサブ和信号波形を示す図である。

図８の（１）は、メインビーム用光検出器２６およびサブビーム用光検出器２５に対する反射光スポット形状の時間変化を示している。ここでは、サブビーム用光検出器２７については、省略している。

図８の（３）は、フォーカスサーチ時のメイン和信号の時間応答を示し、図８の（２）は、図８の（３）に示すメイン和信号をメイン和信号スレッショルドを基準にして２値化した２値化信号である。図８の（４）は、フォーカスサーチ時のサブ和信号の時間応答であり、図８の（５）は、図８の（４）に示すサブ和信号をサブ和信号スレッショルドを基準にして２値化した２値化信号である。

図８の（１）におけるＭ１，Ｍ２，Ｍ２´，Ｍ３，Ｍ３´，Ｍ４，Ｍ４´，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ２´，Ｓ３，Ｓ３´，Ｓ４，Ｓ４´は，図８の（３）および（４）のＭ１，Ｍ２，Ｍ２´，Ｍ３，Ｍ３´，Ｍ４，Ｍ４´，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ２´，Ｓ３，Ｓ３´，Ｓ４，Ｓ４´に対応している。

図８のＭ１，Ｓ１は、メインビームおよびサブビームの焦点が光ディスク１０１の表面に位置したときを示し、図８（１）に示す様に反射光スポットは最も小さく、図８（３）および（４）に示す様にメイン和信号レベルおよびサブ和信号レベルは最大となる。

図８の（２）〜（５）は、フォーカスサーチ動作時、メインビームおよびサブビームの焦点が光ディスク１０１に近づき、Ｍ１，Ｓ１でディスク表面に合焦後、記録層方向に離れる場合を示している。

まず、メインビームおよびサブビームの焦点が光ディスク１０１に近づき図８のＭ４，Ｓ４の状態になると、図８（１）に示すメインビームおよびサブビームの焦点はディスク表面から離れているので、それぞれぼやけて大きいスポットのＭ４，Ｓ４となる。この場合、メインビームおよびサブビームの反射光は、それぞれがサブビーム用光検出器２５およびメインビーム用光検出器２６の両方にかかっているが、互いの受光光量が小さいため、メインビーム用光検出器２６およびサブビーム用光検出器２５での受光レベルは、図８（３）および（４）のＭ４、Ｓ４となる。

メインビームおよびサブビームの焦点が光ディスク１０１に近づき、図８のＭ３，Ｓ３の状態になると、図８（１）に示すメインビームおよびサブビームの焦点はＭ４，Ｓ４より小さくてぼやけていないスポットＭ３，Ｓ３となる。この場合、メインビームの反射光はメインビーム用光検出器２６で検出されるとともに、サブビーム用光検出器２５に対しても漏れこんで検出される。一方、サブビームの反射光はサブビーム用光検出器２５で検出されるが、メインビームに対するサブビームの光量比は１／５以下と十分小さいのでメインビーム用光検出器２６では有意に検出されない。よって、メイン和信号は図８（３）のＭ３となるが、サブ和信号は図８（４）のＭ３と、サブビームの反射光だけで生じるＳ３よりもレベルが大きくなり、スレッショルド以上になる。

メインビームおよびサブビームの焦点が図８のＭ３，Ｓ３の状態から光ディスク１０１に近づき図８のＭ２，Ｓ２の状態になると、図８（１）のメインビームおよびサブビームの反射光スポットはそれぞれＭ２、Ｓ２とＭ３、Ｓ３より小さくてぼやけてないスポットとなる。この場合、メインビームおよびサブビームの反射光スポットは互いの光検出器に対しては光量が小さいので、メインビームおよびサブビームの反射光はそれぞれメインビーム用光検出器２６、サブビーム用光検出器２５でのみ検出され、図８（３），（４）のＭ２，Ｓ２となる。

メインビームおよびサブビームの焦点が光ディスク１０１の表面に位置した後、記録層方向に離れて図８のＭ２´，Ｓ２´の状態になると、図８（１）のメインビームおよびサブビームの反射光スポットは、図８のＭ２，Ｓ２の場合と同様になる。この場合、メインビームおよびサブビームの反射光は、それぞれメインビーム用光検出器２６、サブビーム用光検出器２５でのみ検出されて、図８（３），（４）のＭ２´，Ｓ２´となる。

メインビームおよびサブビームの焦点が記録層方向に移動し、図８（１）のＭ３´，Ｓ３´の状態になると、図８（１）のメインビームおよびサブビームの反射光スポットは、図８のＭ３，Ｓ３の場合と同様になる。この場合、メインビームの反射光はメインビーム用光検出器２６で検出されるとともに、サブビーム用光検出器２５にも漏れこんで検出される。一方、サブビームの反射光はサブビーム用光検出器２５で検出される。よって、メイン和信号は、図８（３）のＭ３´となり、サブ和信号は図８（４）のＭ３´となりサブビームの反射光だけで生じるＳ３´よりもレベルが大きくなる。

メインビームおよびサブビームの焦点が図８のＭ４´，Ｓ４´の状態になると、図８（１）のメインビームおよびサブビームの反射光スポットは、図８のＭ４，Ｓ４の場合と同様になる。この場合、メインビーム用光検出器２６およびサブビーム用光検出器２５の受光レベルは、図８（３）（４）のＭ４´、Ｓ４´となる。

ここで、図８を参照して、フォーカスサーチ動作時、メインビームおよびサブビームの焦点が光ディスク１０１の表面を通過する時について説明したが、記録層を通過する時も同様である。

よって、図８（４）に示すように、本実施形態において生成されるサブ和信号は、メインビームおよびサブビームの焦点が光ディスク１０１の表面や記録層を通過する位置にてピークを持ち、メインビームおよびサブビームの焦点が表面や記録層を通過する位置から離れるに従い単調減少し、その後、メインビームの反射光の影響で再度ピークを持つ波形となる。例えば、図８（３），（４）のＭ１，Ｓ１の半値をスレッショルドとして２値化すると、図８（２）のメイン和信号２値化信号および図８（５）のサブ和信号２値化信号が得られる。

このように、本実施形態の構成においては、サブ和信号はメインビームの漏れ込みの影響を受けるので、サブ和信号の２値化信号はメイン和信号の２値化信号よりブロードにパルス波形が出現する。サーボコントローラ１０４をデジタルサーボとすると、ブロードな信号のほうが低いサンプリング周期でも安定に検出でき、また、大面振れしても検出できる。以上から、本実施形態では、光ディスク１０１の表面および記録層を検出するために、サブ和信号を用いる。

本実施形態のように、サブビームを主に受光する４分割光検出器２５，２７をメインビームの反射光の結像面内に配置すると、デフォーカス時にメインビームの反射光が４分割光検出器２５、２７に漏れ込むようになるので、フォーカスサーチ時に４分割光検出器２５、２７の総和信号であるサブ和信号においてブロードな波形が検出できるようになり、光ディスク１０１の表面および記録層を検出しやすくなる。

ここで、４分割光検出器２５、２７それぞれの中心からメインビームを主に受光する４分割光検出器２６の中心までの距離は、フォーカス時にメインビームの反射光が４分割光検出器２５、２７に有意に及ばず、デフォーカス時にメインビームの反射光が４分割光検出器２５、２７に有意に及ぶ範囲とすればよいが、実用上は１００〜２００μｍとするのが好ましい。

次に、図６の（Ａ１２）に示すフォーカスＳ字信号検出スレッショルド、図６の（Ａ１０）に示すメイン和信号検出スレッショルド、図６の（Ａ１１）に示すサブ和信号変化点検出スレッショルドについて説明する。

本実施形態では、光ディスク１０１として、ＨＤ ＤＶＤ（ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ１層、ＨＤ ＤＶＤ−Ｒ１層、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷ１層、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ２層、ＨＤ ＤＶＤ−Ｒ２層、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷ２層、ＴＷＩＮ）、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ１層、ＤＶＤ±Ｒ１層、ＤＶＤ±ＲＷ１層、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ２層、ＤＶＤ±Ｒ２層、ＤＶＤ±ＲＷ２層）、ＣＤ（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ハイブリッドＳＡＣＤ）を判別する。

青色光ＬＤを用いてデータ領域でフォーカスサーチを行うことを考慮すると、青色光ＬＤに対して記録層の実効的反射率が最も低くなるのはハイブリッドＳＡＣＤのＣＤ層であり、反射率０．２５％程度（±１０％のばらつきを考慮すると０．２２５％〜０．２７５％）である。実効的反射率とは、光ディスク１０１の表面に照射した光量に対して記録層からの反射光として光ヘッド１１３に戻ってくる光量の比率を指す。また、ハイブリッドＳＡＣＤ以外で基板厚が０．６ｍｍのＨＤ ＤＶＤやＤＶＤの場合、ディスクの光入射面から記録層までが０．６ｍｍであるとともに、記録層から光入射面とは反対側のレーベル面までも０．６ｍｍである。青色光を用いてのフォーカスサーチ動作時、レーベル面での反射率は最大でも０．２０％未満である。

よって、光ディスク１０１の表面および記録層を検出するために設定するメイン和信号検出スレッショルドおよびサブ和信号変化点検出スレッショルドは、ハイブリッドＳＡＣＤのＣＤ層の反射率の下限未満でかつＨＤ ＤＶＤやＤＶＤのレーベル面での反射率以上とする。０．２０％以上から０．２２５％未満の反射率の範囲に収まるように設定すれば、一度のフォーカスサーチで上記に示すすべての種類についてディスク表面および記録層を検出することが可能となり媒体判別を高速化できる。

記録層数の判別（フォーカスＳ字信号の検出）では、１層のみのＣＤが判別対象から除かれており、青色光ＬＤを用いてデータ領域でフォーカスサーチを行うことを考慮すると、青色光ＬＤに対して記録層の実効的反射率が最も低くなるＣＤ以外のディスクはＨＤ ＤＶＤ−Ｒ２層であり、反射率１．００％程度（±１０％のばらつきを考慮すると０．９０％〜１．１０％）である。よって、記録層数の判別（フォーカスＳ字信号の検出）のために設定するフォーカスＳ字信号検出スレッショルドは、ＨＤ ＤＶＤ−Ｒ２層の反射率の下限である０．９０％未満で、かつ０．９０％の１／４である０．２２５％以上の反射率の範囲に収まるように設定すれば、一度のフォーカスサーチで上記に示すＣＤ以外のすべての種類について記録層数の判定（フォーカスＳ字信号の検出）が可能となる。

以上、図４，５，６を参照して説明したとおり、本実施形態では、光ディスク１０１の基板厚の判別にはサブ和信号を用い、記録層数の判別にはフォーカスＳ字信号を用いることで、より安定した媒体判別を実現している。

次に、本実施形態の動作を示すシーケンスを図９及び図１０を参照して説明する。ここで、以下の動作説明は、媒体判別方法の実施形態となるので、媒体判別方法の各ステップを対応する動作の記述に沿って示す。

図９において、光ディスク装置１００の電源を投入後に光ディスク１０１がスピンドル駆動系１０２のスピンドルモータにセットされるか、または予め光ディスク１０１がスピンドルモータにセットされた状態で光ディスク装置１００に電源が投入されると（図９のステップＳ１１）、スピンドル駆動系１０２が、光ディスク１０１を回転させる。また、光ヘッド１１３はスレッドモータ１０８により光ディスク１０１のデータ領域に移動される（図９のステップＳ１２）。

続いて、ＬＤ駆動部１０６が、ＬＤ１１１に青色光ＬＤを点灯させ（図９のステップＳ１３）、光ディスク１０１に青色光を照射すると、回折格子２３によって青色光が分割されてメインビームとサブビームが出射される（ビーム出射ステップ）。その際、サーボ駆動系１０３が対物レンズアクチュエータ１０９を駆動することで、対物レンズ２１を一定速度でフォーカス方向に上下に移動させてフォーカスサーチが実行される（図９のステップＳ１４，フォーカスサーチステップ）。

このフォーカスサーチ中に、ＲＦ回路部１０７のサーボエラー信号生成手段１０７Ｂによってサーボエラー信号が生成され、サブ和信号生成手段１０７Ｃによってサブ和信号が生成される（サブ和信号生成ステップ）。サーボコントローラ１０４のサブ和信号変化検出手段１１９が、サブ和信号のレベルがスレッショルド以上となるタイミングを検出しタイミング間の時間間隔と回数とを計測し（サブ和信号変化検出ステップ）、フォーカスＳ字信号検出手段１１４がフォーカスエラー信号中のフォーカスＳ字信号を検出しその出現回数を計測する（フォーカスＳ字信号検出ステップ）。このフォーカスエラー信号はメインビームから生成する場合と、サブビームから生成する場合と、差動非点収差法のようにメインビームとサブビームの両方から生成する場合があり得るが、いずれの方式から生成してもよい。

フォーカスサーチ中、サーボコントローラ１０４の基板厚算定手段１２１が、サブ和信号のレベルがディスク表面でスレッショルドを超えてから記録層でスレッショルドを超えるまでの時間間隔から光ディスク１０１の基板厚を算定し（基板厚算定ステップ）、媒体判別手段１１５が、基板厚が０．６ｍｍであるか否かを判断し、０．６ｍｍでなく１．２ｍｍ相当であると判断した場合には、ＣＤであると判別する（図９のステップＳ１４−１，媒体判別ステップ）。このようにＣＤと判別されたら、その後、青色光ＬＤを消灯し、赤外光ＬＤを点灯させて情報の記録または再生動作を開始する。

また、ＣＤでないと判断した場合、サブ和信号がスレッショルドを超えた回数が３回であり、表面とＬ０層でサブ和信号がスレッショルドを超えた時の時間間隔が０．６ｍｍ相当であり、かつＬ０層とＬ１層でサブ和信号がスレッショルドを超えた時の時間間隔が０．６ｍｍ相当の場合、ハイブリッドＳＡＣＤ（ハイブリッドＳＡＣＤはＬ０層がＳＡＣＤ、Ｌ１層がＣＤであり、ディスク表面とＬ０層の距離が０．６ｍｍ、Ｌ０層とＬ１層の距離が０．６ｍｍ）と判別する（図９のステップＳ１４−２，媒体判別ステップ）。

基板厚が０．６ｍｍでハイブリッドＳＡＣＤでないと判定されたときには、光ディスク１０１をＤＶＤ又はＨＤ ＤＶＤであると判別する。この場合は、記録層数判定手段１１６が、光ディスク１０１を１層媒体であるか２層媒体であるかをフォーカスＳ字信号の出現回数から判定する（図９のステップＳ１４−３，記録層数判定ステップ）。

このように、本実施形態においては、青色光ビームを用いてフォーカスサーチを行う。これは、ＨＤ ＤＶＤの２層媒体に赤色光を照射すると、Ｌ１層のフォーカスＳ字信号がほぼ検出できないのでＨＤ ＤＶＤの２層媒体を１層媒体と誤判定してしまうが、ＨＤ ＤＶＤ２層媒体に青色光を照射すると２つの記録層を確実に認識できるからである。

その理由は、赤色光ではＨＤ ＤＶＤの２層媒体の中間層厚を検出できる分解能がないため中間層厚が薄いほど各記録層で別々にフォーカスＳ字信号が発生せず、２層を分離検出できないからである。ＨＤ ＤＶＤ２層媒体の中間層厚は、ＮＡ０．６５、波長４０５ｎｍの光学系でＬ０層とＬ１層が分離できるように中間層厚が定められており（この場合の中間層厚は１５μｍ〜２５μｍ）、ＤＶＤ２層媒体の中間層厚はＮＡ０．６０、波長６５０ｎｍでＬ０層とＬ１層が分離できるように中間層厚が定められている（この場合の中間層厚は４０μｍ〜７０μｍ）。よって、ＤＶＤの記録再生を前提にしたＮＡ０．６０、波長６５０ｎｍの赤色光を用いた光学系でＨＤ ＤＶＤの２層媒体をフォーカスサーチすると、想定している中間層厚よりも薄いので、中間層厚が１５μｍに近いほどＬ０層とＬ１層で別々にフォーカスＳ字信号が発生せず２層を分離検出できない。

もう１つの理由は、ＨＤ ＤＶＤの２層媒体に関し、青色光に対してＬ０層は５０％以上の透過率であるが、赤色光に対してＬ０層は３０％程度の透過率となるため、例え赤色光でＨＤ ＤＶＤ２層を分離検出できてもＬ１層の反射率が低下してＬ１層のフォーカスＳ字信号の検出が困難になるからである。Ｌ１層への照射光は照射時と反射時の２回Ｌ０層を通過するので、光ヘッド１１３にて検出されるＬ１層の実効的反射率、即ち光ディスク１０１の表面に照射した光量に対してＬ１層からの反射光として光ヘッド１１３に戻ってくる光量の比率は、Ｌ１層自体の反射率を１００％としても、青色光だとＬ０層１回通過毎に５０％に低減されるのでほぼ２５％となるが、赤色光だとＬ０層１回通過毎に３０％に低減されるため、Ｌ１層の反射光量は９％程度にしかならない。また、ＣＤの記録・再生に使われる赤外光だとＬ０層の透過率は３０％未満となり、赤色光を用いるよりも更にＬ１層のフォーカスＳ字信号の検出が困難になる。

ここで、ＨＤ ＤＶＤは、記録層が２層ある場合、Ｌ１層にＢＣＡを形成すると規定されている。記録層数判定手段１１６が光ディスク１０１を２層媒体と判断すると、青色光ＬＤを点灯させた状態で、サーボコントローラ１０４のサーボ制御手段１２２が、直ちにサーボ駆動系１０３を制御してスレッドモータ１０８を動かし、光ヘッド１１３を、光ディスク１０１内周のＢＣＡが存在し得る位置に移動させて（図９のステップＳ１５）、次いで、ＢＣＡが形成されたＬ１層にフォーカスサーボを引き込む（図９のステップＳ１６，ＢＣＡリードステップ）。

ＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態で、ＲＦ回路部１０７のＢＣＡ信号抽出手段１０７Ｄが、光検出器１１２から出力されるＲＦ信号を、ＲＦ信号のピークとボトムとの中間レベルに設定したスレッショルドで規制して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信号を読込めるか否かが判定される（図９のステップＳ１７，識別情報判定ステップ）。ＢＣＡ信号が読込める場合には、媒体識別部１１８が、ＢＣＡに記録された媒体識別情報に従って、光ディスク１０１の種類をＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭの２層，ＨＤ ＤＶＤ−Ｒの２層，ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷの２層，ＴＷＩＮのいずれかであると識別する（図９のステップＳ１７−１，媒体識別ステップ）。媒体識別情報がＨＤ ＤＶＤを示していない場合、或いは、ＢＣＡ信号が読込めない場合には、ＤＶＤであると判断する（図９のステップＳ１７−２，媒体識別ステップ）。

光ディスク１０１の記録層数が１層媒体であると判断した場合、青色光ＬＤを点灯させた状態で、サーボコントローラ１０４のサーボ制御手段１２２が、フォーカスサーチを終了し、データ再生のためのパラメータ調整のみを行い、即座にサーボ駆動系１０３を制御してスレッドモータ１０８を動かし、光ヘッド１１３を、光ディスク１０１内周のＢＣＡが存在し得る場所に移動させて（図９のステップＳ１５）、フォーカスサーボパラメータの調整のみを行い、Ｌ０層にフォーカスサーボを引き込む（図９のステップＳ１６，ＢＣＡリードステップ）。

そして、データ再生のためのパラメータ調整のみを行い、ＲＦ回路部１０７のＢＣＡ信号抽出手段１０７Ｄが、光検出器１１２から出力されるＲＦ信号を、ＲＦ信号のピークとボトムとの中間レベルに設定したスレッショルドで規制して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信号からデータを読込めるか否かを判定される（図９のステップＳ１７，識別情報判定ステップ）。ＢＣＡ信号からデータが読込める場合には、媒体識別部１１８は、ＢＣＡに記録された媒体識別情報に従って、光ディスク１０１が、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭの１層，ＨＤ ＤＶＤ−Ｒの１層，ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷの１層であると識別する（図９のステップＳ１７−１，媒体識別ステップ）。媒体識別情報がＨＤ ＤＶＤを示していない場合、或いは、ＢＣＡ信号が読めない場合には、ＤＶＤであると判断する（図９のステップＳ１７−２，媒体識別ステップ）。

フォーカスサーボをＢＣＡに引き込む前には、フォーカスＳ字信号振幅とオフセットの調整、メイン和信号またはサブ和信号の振幅とオフセットの調整が必要である。これは前述の通り、和信号から記録層位置を特定し、記録層でのフォーカスＳ字信号を用いて所望の記録層にフォーカスサーボを引き込むからである。また、フォーカスサーボをＢＣＡに引き込んだ後には、ＲＦ信号の振幅およびＲＦ信号のピークとボトムとの中間レベルにＢＣＡ検出用スレッショルドの設定が必要である。フォーカスサーチ（図９のステップＳ１４）からＢＣＡリード（図９のステップＳ１７）まで、トラックサーボを引き込むことは無いので、トラックサーボパラメータの調整は必要としない。

このフォーカスＳ字信号の振幅設定ゲインおよび印加オフセット、メイン和信号またはサブ和信号の振幅設定ゲインおよび印加オフセット、ＲＦ信号の振幅設定ゲイン、ＢＣＡ検出用スレッショルドを媒体識別情報取得用パラメータとして予め求めておき、ＢＣＡ検出のためのフォーカスサーボ引き込み直前（図９のステップＳ１６）に設定するように構成してもよい。このようにすれば、ＢＣＡにフォーカスサーボを引き込む際のパラメータ調整を省くことができる。

光ディスク１０１をＴＷＩＮと判別した場合には、図１０のシーケンスを実行する。

スピンドルにセットされた光ディスク１０１がＴＷＩＮであるという情報がシステムコントローラ１０５からインタフェース部１２０を経由して、ホストコンピュータ２００のホストコントローラ２０１に送信される。

ホストコントローラ２０１は、光ディスク１０１がＴＷＩＮであることを認識すると表示部２０２にＨＤ ＤＶＤかＤＶＤのどちらを再生するかを問い合わせる画面を表示し（例えば、１＝ＨＤ ＤＶＤ、２＝ＤＶＤ）、ＨＤ ＤＶＤかＤＶＤのどちらを再生するかユーザに決定させて、それを示す情報の入力部２０３への入力を促す（図１０のステップＴ１１）。

そして、ホストコンピュータ２００は、入力部２０３にＨＤ ＤＶＤかＤＶＤかを示す情報の入力があるまで入力待ち状態となり、入力があり次第、光ディスク装置１００のシステムコントローラ１０５に割り込みを発生し、ユーザが選択した媒体の種別情報（ＨＤ ＤＶＤまたはＤＶＤ）を送る。また、光ディスク装置１００のシステムコントローラ１０５から割り込みとともに記録再生コマンド受付け状態であることを受信したら、ユーザが選択した媒体の種別情報送信後に再生コマンドを光ディスク装置１００のシステムコントローラ１０５に送信する。

光ディスク装置１００のシステムコントローラ１０５は、ホストコンピュータ２００からの割り込みとともに送信されたユーザが選択した媒体の種別情報がＨＤ ＤＶＤである場合、またはユーザーが媒体の種別を選択しない場合、青色光ＬＤを点灯させたまま、かつフォーカスサーボをＬ１層のＨＤ ＤＶＤ層に引き込んだままスレッドモータ１０８を駆動させて光ヘッド１１３を光ディスク１０１のデータ領域に移動させる（図１０のステップＴ１２）。そして、サーボパラメータや記録再生パラメータの自動調整を行う（図１０のステップＴ１３）。

自動調整終了後、トラックサーボをオフし、スレッドモータ１０８を駆動させて光ヘッド１１３を光ディスク１０１の記録領域内のシステムリードインに移動させてトラックサーボを引き込み、システムリードインの読み込み（図１０のステップＴ１４）を行って光ディスク１０１の記録再生に必要な情報を取得する。

システムリードインの読み込み終了後、トラックサーボをオフし、スレッドモータ１０８により、光ヘッド１１３を、光ディスク１０１のデータ領域に移動させて、トラックサーボを引き込み、トラックジャンプにより特定の半径位置近傍にサーボをかけ続けてホストコンピュータ２００からの記録再生コマンドの待ち状態となるとともに（図１０のステップＴ１５）、ホストコンピュータ２００に割り込みとともに記録再生コマンド受付け状態であることを送信する。システムコントローラ１０５はホストコンピュータ２００から割り込みとともに再生コマンドを受信すると、トラックサーボをオフしスレッドモータ１０８を駆動させて光ヘッド１１３を光ディスク１０１のデータ領域の再生開始位置に移動させて、トラックサーボを引き込み、記憶情報の再生を開始する。

ユーザが選択した媒体の種別情報がＤＶＤの場合、システムコントローラ１０５は、即座にサーボ動作をオフし、青色光ＬＤを消灯し（図１０のステップＴ１６）、スレッドモータ１０８を駆動させて光ヘッド１１３を光ディスク１０１のデータ領域に移動させる（図１０のステップＴ１７）。そして、赤色光ＬＤを点灯させ（図１０のステップＴ１８）、Ｌ０層（ＤＶＤ）のサーボパラメータや記録再生パラメータの自動調整を行う（図１０のステップＴ１９）。その後、トラックサーボをオフし、スレッドモータ１０８を駆動させて光ヘッド１１３を光ディスク１０１のリードインに移動させてトラックサーボを引き込み、光ディスクの記録再生に必要な情報を読み出すリードインの読み込みを行う（図１０のステップＴ２０）。

その後、トラックサーボをオフし、スレッドモータ１０８を駆動させて光ヘッド１１３を光ディスク１０１のデータ領域に移動させて、トラックサーボを引き込み、トラックジャンプにより特定の半径位置近傍にサーボをかけ続けてホストコンピュータ２００からの記録再生コマンドの待ち状態となるとともに（図１０のステップＴ２１）、ホストコンピュータ２００に割り込みとともに記録再生コマンド受付け状態であることを送信する。

その後、システムコントローラ１０５は、ホストコンピュータ２００からの割り込みとともに再生コマンドを受信すると、トラックサーボをオフし、スレッドモータ１０８を駆動させて光ヘッド１１３を光ディスク１０１のデータ領域の予め決められた再生開始位置に移動させて、トラックサーボを引き込み、記憶情報の再生を開始する。

従来の光ディスク装置では、ＴＷＩＮを再生する場合、ＨＤ ＤＶＤ層とＤＶＤ層のどちらを再生するかの選択をユーザに委ねるため、他の媒体種類の場合に比べて再生開始までの時間が大きくなっていたが、本実施形態のようにフォーカスサーチ中の記録層数判定後、直ちにＢＣＡの読み込みを行い光ディスク１０１の種類を判別することで、光ディスク１０１の種類判別までの時間が短縮され、ＨＤ ＤＶＤの再生を想定しＨＤ ＤＶＤ層（Ｌ１層）のデータ再生のためのパラメータ調整をユーザに対する選択要求を出力してから応答が返ってくるまでの間に行うことで、ＴＷＩＮ媒体においてＨＤ ＤＶＤ層の再生開始までの時間を大幅に短縮することができる。

また、青色光ＬＤを用いてフォーカスサーチを行うことで、記録層数を確実に判別でき、光ディスク１０１がＴＷＩＮの場合、記録層数を判別後、直ちにＬ１層のＢＣＡ信号を読み込むことができる。

本実施形態では、ＢＣＡ信号を読込んだ後（図９のステップＳ１７）、フォーカスサーボをオン状態にしたまま光ヘッド１１３を光ディスク１０１のデータ領域に移動させた。しかし、ＢＣＡ信号を読込んだ後（図９のステップＳ１７）、一旦フォーカスサーボをオフし、光ヘッド１１３を光ディスク１０１のデータ領域に移動させ、再度データ領域においてフォーカスサーボをオンにしてもよい。この場合、データ領域にてフォーカスサーボを引き込む前にフォーカスＳ字信号の振幅とオフセットの調整、メイン和信号またはサブ和信号の振幅とオフセットの調整を実施する。

また、本実施形態では、光ディスク１０１の記録層のデータ領域にビーム光を照射して記録層数を判別した後、光ディスク１０１のＢＣＡ領域に対物レンズ２１を移動し、ＢＣＡ領域にてフォーカスサーボを引き込んでいる。しかし、データ領域でフォーカスサーボを引き込み、フォーカスサーボを引き込んだまま対物レンズ２１をＢＣＡ領域に移動してもよい。

上記では、ユーザーが選択を思案している間（図１０のステップＴ１）、ＨＤ ＤＶＤの自動調整、システムリードイン読み込み、ホストコンピュータ２００からのコマンド待ちと処理を進めたが、図１０のステップＴ１に示すようなＨＤ ＤＶＤかＤＶＤのどちらを再生するかユーザによる選択待ちの間、光ディスク装置１００は次の処理にいかなくし、ユーザの選択が完了してから、ＨＤ ＤＶＤやＤＶＤの自動調整等の処理を実行してもよい。処理を進める場合では、ＨＤ ＤＶＤの自動調整等の処理を実行中にユーザからＤＶＤを選択された場合、ＨＤ ＤＶＤの処理を強制終了してＤＶＤの処理に移るので、ＨＤ ＤＶＤの処理を途中まで実行した分の消費電力がかかる。処理を進めない場合は、ユーザからＤＶＤを選択されるまで次の処理を行わないので無駄な消費電力を使わずに済む。

ここで、上述した内容では、従来の３ビーム法を実行するためのメインビーム及びサブビームを用いて光ディスク１０１の基板厚を算定しているが、光量の異なるビームを用いればこれに限らず、例えば、最も光量の大きいビームより光量の小さい複数のビームを主に検出する複数の光検出器のうち光量の大きいビームの反射光の結像面内に存在する光検出器のいずれかから生成される和信号を用いた場合であっても、図８（４）に示すようにこの和信号のパルス波形がよりブロードになり、光ディスク１０１の表面および記録層を検出しやすくできる。また、サブビーム用の光検出器２５，２７の受光光量から和信号を検出できればよいので、媒体判別に限定してサブビームを用いるのであれば、サブビーム用の光検出器２５，２７の受光領域は分割されていなくてもよい。

また、青色光ＬＤを用いた場合について述べたが、基板厚の算定に関してならば、青色光ＬＤ以外にも赤色光ＬＤや赤外光ＬＤ等の様々な波長光を用いてもよい。またさらに、本実施形態では、フォーカスエラー信号を差動非点収差法から生成しているが、ナイフエッジ法から生成してもよい。

また、光ディスク１０１の種類として、ＨＤ ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤ、ハイブリッドＳＡＣＤを判別対象とし、媒体判別手段１１５は、ディスクの基板又はカバー層の厚さの違いからＣＤを判別しているが、ＣＤに限らず、基板又はカバー層の厚さが固有の種類であれば判別できる。

また、和信号は、ＲＦ信号からデータ成分を除去した信号であるとしているが、フォーカス位置が光ディスク１０１の光入射面を通過したときと記録層を通過したときにレベル変化を示す信号であればよいので、ＲＦ信号そのものであってもよい。よって、メイン和信号生成手段１０７Ｅ及びサブ和信号生成手段１０７Ｃで生成されるメイン和信号及びサブ和信号は、光検出器２５、２６，２７から出力されるＲＦ信号（再生信号）そのものであってもよい。

以上のように、本実施形態においては、フォーカスＳ字信号を用いることで記録層数を検出しやすくなる。また、サブ和信号とフォーカスＳ字信号とで判別する光ディスクの種類が異なり、それぞれ判別すべき複数種類の光ディスクの中で青色光に対して最も反射率の低くなる光ディスクの反射率に基づいてサブ和信号の検出のためのスレッショルドとフォーカスＳ字信号の検出のためのスレッショルドとを設定する。これにより、多種類ある光ディスクにおいて、高速で安定な媒体判別が実現できる。

本実施形態は、複数のビームから生成される差信号及び和信号を検出する構成の光ディスク装置に対して広く適用することができ、適用することにより媒体識別の確度が向上し、媒体識別に要する時間を著しく短縮することができる。

次に、上述したＢＣＡによる媒体識別について詳しく説明する。

本実施形態においては、まず、ＬＤ１１１から出射されたビーム光を対物レンズ２１を介して光ディスク１０１へ集光照射し、サーボ駆動系１０３が対物レンズアクチュエータ１０９を駆動させることで、対物レンズ２１を光軸方向に移動させてビーム光の焦点位置を制御しフォーカスサーチを行う。

フォーカスＳ字信号検出手段１１４が、フォーカスサーチ中のフォーカスエラー信号中に発生するフォーカスＳ字信号を検出してその検出回数を計測し、記録層数判定手段１１６が、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の記録層数を判定する。

光ディスク１０１の記録層数が判定されると、システムコントローラ１０５がＢＣＡの在る記録層を特定し、サーボコントローラ１０４のサーボ制御手段１２２が、システムコントローラ１０５からの指令を受けて、ＢＣＡにフォーカスサーボを引き込むようにサーボ駆動系１０３を制御する。

そして、ＢＣＡ信号抽出手段１０７Ｄが、ＢＣＡからのビーム光の反射光に基づく再生信号からＢＣＡ信号を抽出し、識別情報判定部がＢＣＡ信号から媒体識別情報の有無を判定し、媒体識別ステップが識別情報の有無または識別情報の内容に基づいて光ディスク１０１の種類を識別する。

このように、本実施形態においては、記録層数判定手段１１６により光ディスク１０１の記録層数が判定されると、サーボコントローラ１０４のサーボ制御手段１２２が、直ちに、ＢＣＡにフォーカスサーボを引き込むようにサーボ駆動系１０３を制御する。これにより、従来と比較してＢＣＡ読み込みによる媒体判別までの時間が短縮されている。

ＢＣＡは、通常のピット幅よりも十分に幅の大きい凹凸パターンで信号が刻まれる領域であり、その信号（ＢＣＡコード）を読み取るのに、トラックサーボは必要なく、フォーカスサーボのみを行えばよい。このため、本実施形態では、光ディスク１０１の記録層数を判定すると、サーボパラメータの調整は行わず、再生パラメータ調整のみを行い、即座にＢＣＡにフォーカスサーボを引き込むことで、ＢＣＡに記録された媒体判別情報による媒体判別までの時間を従来よりも大幅に短縮している。

光ディスク１０１がＴＷＩＮと判別された場合には、ホストコンピュータ２００へ判別結果を送信し、ユーザに対して選択要求を行うので、媒体判別までの時間が短縮されたことで、ユーザに対して選択要求を提示するまでの時間が短縮される。よって、ユーザにとっては、ＴＷＩＮディスクを挿入してから、選択できるようになるまでの時間が短縮され、煩わしさが軽減される。

また、ユーザによる選択思案中の間に、ＨＤ ＤＶＤの再生を想定しＨＤ ＤＶＤ層（Ｌ１層）においてサーボパラメータ及び記録再生パラメータの調整を行い、システムリードインの読みこみを完了し、記録再生の準備を行うので、光ディスク１０１がセットされて媒体種別が完了し、ＴＷＩＮ媒体においてＨＤ ＤＶＤ層の再生が開始されるまでの時間が従来と比較して大幅に短縮されている。

例えば、従来は、フォーカスサーチを開始して記録層数判定を行い、ＲＦ信号及びサーボエラー信号の調整を行い、データ記録領域にサーボを引き込み、システムリードインを読み込み、ＢＣＡ信号の読み込みを行ってＴＷＩＮと識別するまで、１５秒要したとすると、本実施形態では、記録層数判定を行うと直ちにＢＣＡ信号の読み込みを行うため、ＴＷＩＮ識別まで５秒程度ですむ。本実施形態では、ＴＷＩＮと識別した後、ユーザに対して選択要求をしてその応答があるまでの間に、ＨＤ ＤＶＤの再生を想定しＨＤ ＤＶＤ層（Ｌ１層）においてＲＦ信号及びサーボエラー信号の調整を行いシステムリードインの読み込みを完了し再生の準備を行うので、ユーザがＨＤ ＤＶＤかＤＶＤのどちらを再生するか思案する時間を１０秒とすると、ユーザがＨＤ ＤＶＤを選択した場合、再生までの時間は、従来で２５秒だったのが、本実施形態では１５秒に短縮されている。すなわち、従来のシーケンスを変更し、記録層数判定後、フォーカスサーチを終了し直ちにＢＣＡ読み込みを行うようにすることで、ＴＷＩＮ媒体においてＨＤ ＤＶＤ層の再生開始までの時間を短縮することができる。

また、ＴＷＩＮと識別した後、ユーザに対して選択要求をしてその応答があるまでの間に、ＤＶＤの再生を想定すると、ＤＶＤ層（Ｌ０層）においてサーボパラメータ及び記録再生パラメータの調整を行い、システムリードインの読み込みを完了し再生の準備を行うので、光ディスク１０１がセットされて媒体種別が完了し、ＴＷＩＮ媒体においてＤＶＤ層の再生が開始されるまでの時間が従来と比較して大幅に短縮することができる。

このような媒体識別処理のシーケンスは、１つのビーム光を光ディスクに照射する構成であれば実行可能であるので、本実施形態のような３ビーム法を用いた光ディスク装置１００に限らず、様々な光ディスク装置に適用することが可能である。

［付記１］メインビームとこのメインビームより光量の小さい少なくとも１つのサブビームとを生成するビーム生成手段と、この複数のビームを光ディスクへ集光照射する対物レンズと、この対物レンズを光軸方向に移動させて前記各ビームの焦点位置を制御しフォーカスサーチを行うフォーカスサーチ手段と、前記光ディスクからの反射光を前記各ビームの前記対物レンズによる焦点と光学的に共役な位置で受光する複数の光検出器とを備えると共に、
前記サブビームに係る少なくとも１つの光検出器の受光光量に基づいてサブ和信号を生成するサブ和信号生成手段と、前記フォーカスサーチ中に前記サブビームの焦点が前記光ディスクの光入射面を通過したときと記録層を通過したときの前記サブ和信号のレベル変化を検出しその検出時刻の時間間隔を計測するサブ和信号変化検出手段と、この計測された時間間隔に基づき前記光ディスクの基板又はカバー層の厚さを算定する基板厚算定手段と、この算定された基板又はカバー層の厚さを基に前記光ディスクの種類を判別する媒体判別手段とを備え、
前記サブ和信号生成にかかる光検出器が、前記メインビームの反射光の結像面に配置されたことを特徴とする光ディスク装置。

［付記２］前記付記１に記載の光ディスク装置において、
前記サブ和信号生成に係る光検出器が、前記光ディスクからのサブビームの反射光に前記メインビームの反射光の広がり成分の一部漏れ込みを重ねて受光することを特徴とする光ディスク装置。

［付記３］前記付記１又は２に記載の光ディスク装置において、
前記サブ和信号変化検出手段が、前記サブ和信号の信号レベルが予め設定された第１の閾値を越えて立ち上がるタイミングを前記レベル変化として検出する機能を備えたことを特徴とする光ディスク装置。

［付記４］前記付記３に記載の光ディスク装置において、
前記サブ和信号変化検出手段に採用される前記第１の閾値が、前記基板又はカバー層の厚さを算定する対象の光ディスクの種類の中で光反射率の最も低いものの光反射率を基に設定した値であることを特徴とする光ディスク装置。

［付記５］前記付記１乃至４のいずれか一項に記載の光ディスク装置において、
前記サブ和信号変化検出手段が、前記フォーカスサーチ中に前記サブビームの焦点が前記光ディスクの光入射面を通過したときと記録層を通過したときの前記サブ和信号のレベル変化を検出しその検出回数を計測する機能を備え、前記媒体判別手段が前記サブ和信号変化検出手段により計測された回数を基に前記光ディスクの種類を判別する機能を備えたことを特徴とする光ディスク装置。

［付記６］前記付記１乃至５のいずれか一項に記載の光ディスク装置において、
前記複数の光検出器のうち少なくともメインビームにかかる光検出器の複数に区分された受光領域相互の光量の差分に基づいてフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成手段と、前記フォーカスサーチ中の前記フォーカスエラー信号中に発生するフォーカスＳ字信号を検出しその検出回数を計測するフォーカスＳ字信号検出手段と、このフォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて前記光ディスクの記録層数を判定する記録層数判定手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。

［付記７］前記付記６に記載の光ディスク装置において、
前記フォーカスＳ字信号検出手段が、前記フォーカスＳ字信号を、その一方と他方の突出領域を検出するレベルに予め設定された第２，第３の各閾値に基づいて検出するように構成したことを特徴とする光ディスク装置。

［付記８］前記付記７に記載の光ディスク装置において、
前記フォーカスＳ字信号検出手段に採用される第２及び第３の閾値が、前記記録層数の判定対象の光ディスクの種類のなかで光反射率の最も低いものの光反射率を基に設定した値であることを特徴とする光ディスク装置。

［付記９］メインビームとこのメインビームより光量の小さいサブビームとを出射するビーム出射ステップと、この複数のビームを対物レンズを介して光ディスクへ集光照射し当該対物レンズを光軸方向に移動させて前記各ビームの焦点位置を制御しフォーカスサーチを行うフォーカスサーチステップとを設け、
前記サブビームの前記光ディスクからの反射光に前記メインビームの反射光の一部漏れ込みを重ねた光を受光しその受光光量を基に前記サブ和信号を生成するサブ和信号生成ステップと、
前記フォーカスサーチ中に前記サブビームの焦点が前記光ディスクの光入射面を通過したときと記録層を通過したときの前記サブ和信号のレベル変化を検出しその検出時刻の時間間隔を計測するサブ和信号変化検出ステップと、
この時間間隔に基づき前記光ディスクの基板又はカバー層の厚さを算定する基板厚算定ステップと、
この基板又はカバー層の厚さの算定値を基に前記光ディスクの種類を判別する媒体判別ステップとを設けたことを特徴とする媒体種類判別方法。

［付記１０］前記付記９に記載の媒体種類判別方法において、
前記サブ和信号変化検出ステップでは、前記サブ和信号の信号レベルが予め設定された第１の閾値を越えて立ち上がるタイミングを前記レベル変化として検出しそのタイミング間の時間間隔を計測することを特徴とする媒体種類判別方法。

［付記１１］前記付記９又は１０に記載の媒体種類判別方法において、
前記サブ和信号変化検出ステップでは、前記フォーカスサーチ中に前記サブビームの焦点が前記光ディスクの光入射面を通過したときと記録層を通過したときの前記サブ和信号のレベル変化を検出してその回数を計測すると共に、前記媒体判別ステップでは前記サブ和信号変化検出ステップで計測された回数を基に前記光ディスクの種類を判別することを特徴とする媒体種類判別方法。

［付記１２］前記付記９乃至１１のいずれか一項に記載の媒体種類判別方法において、
前記フォーカスサーチ中のフォーカスエラー信号中に発生するフォーカスＳ字信号を検出しその回数を計測するフォーカスＳ字信号検出ステップと、このフォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて前記光ディスクの記録層数を判定する記録層数判定ステップとを設けたことを特徴とする媒体種類判別方法。

［付記１３］メインビームとこのメインビームより光量の小さいサブビームとを対物レンズを介して光ディスクへ集光照射すると共に、前記対物レンズを光軸方向に移動させて前記各ビームの焦点位置を制御するフォーカスサーチを実行する光ディスク装置にあって、
前記メインビームの結像面内に予め配置された前記サブビームの反射光を受光する光検出器の受光光量に基づいて生成されたサブ和信号を入力する和信号入力処理と、前記フォーカスサーチ中に前記サブビームの焦点が前記光ディスクの光入射面を通過したときと記録層を通過したときの前記サブ和信号のレベル変化を検出しその検出時刻の時間間隔を計測するサブ和信号変化検出処理と、この時間間隔に基づき前記光ディスクの光入射面から記録層までの基板又はカバー層の厚さを算定する基板厚算定処理と、この基板又はカバー層の厚さの算定値を基に前記光ディスクの種類を判別する媒体判別処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする媒体種類判別用プログラム。

［付記１４］前記付記１３に記載の媒体種類判別用プログラムにおいて、
前記サブ和信号変化検出処理を、前記サブ和信号の信号レベルが第１の閾値以上になったか否かを判定し閾値以上になったと判定したタイミング間の時間間隔を計測する内容に特定したことを特徴とする媒体種類判別用プログラム。

［付記１５］前記付記１４に記載の媒体種類判別用プログラムにおいて、
前記サブ和信号変化検出処理で採用される前記第１の閾値が、前記基板又はカバー層の厚さを算定する対象の光ディスクの種類のなかで光反射率の最も低いものの光反射率を基に設定した値であることを特徴とする媒体種類判別用プログラム。

［付記１６］前記付記１３乃至１５のいずれか一項に記載の媒体種類判別用プログラムにおいて、
前記サブ和信号変化検出処理を、前記フォーカスサーチ中に前記サブビームの焦点が前記光ディスクの光入射面を通過したときと記録層を通過したときの前記サブ和信号のレベル変化を検出してその回数を計測する内容に特定し、前記媒体判別処理を、前記サブ和信号変化検出処理で計測された回数を基に前記光ディスクの種類を判別する内容に特定したことを特徴とする媒体種類判別用プログラム。

［付記１７］前記付記１３乃至１６のいずれか一項に記載の媒体種類判別用プログラムにおいて、
前記メインビームの反射光を受光するための光検出器の複数に区分された受光領域相互の光量の差分に基づいて生成されたフォーカスエラー信号を入力するフォーカスエラー信号入力処理と、前記フォーカスサーチ中のフォーカスエラー信号中に発生するフォーカスＳ字信号を検出しその回数を計測するフォーカスＳ字信号検出処理と、このフォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて前記光ディスクの記録層数を判定する記録層数判定処理とを前記コンピュータに実行させることを特徴とする媒体種類判別用プログラム。

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図である。 図１に開示した実施形態における光学系の構成を示す図である。 図１に開示した実施形態におけるＲＦ回路部の構成を示す機能ブロック図である。 図１に開示した実施形態におけるサーボコントローラの構成を示す機能ブロック図である。 図１に開示した実施形態において光ディスク上に形成される光スポットの位置と光検出器との関係を示す図である。 図１に開示した実施形態においてフォーカスサーチ時に生成するフォーカスＳ字信号および和信号の波形を媒体種類ごとに示す図である。 図１に開示した実施形態における光検出器上の光スポット形状と和信号／フォーカスＳ字信号との関係を示す図である。 図１に開示した実施形態における光検出器上での光スポットとメイン和信号／サブ和信号との関係を示す図である。 図１に開示した実施形態の光ディスク装置の動作の一部を示すシーケンスである。 図１に開示した実施形態の光ディスク装置の動作の一部を示すシーケンスである。

２１ 対物レンズ
２２ コリメータレンズ
２３ 回折格子
２４ 集束レンズ
２５，２７ サブビーム用の４分割光検出器
２６ メインビーム用の４分割光検出器
１００ 光ディスク装置
１０１ 光ディスク
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
１０７Ａ 再生信号生成手段
１０７Ｂ サーボエラー信号生成手段
１０７Ｃ サブ和信号生成手段
１０７Ｄ ＢＣＡ信号抽出手段
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 光検出器群
１１３ 光ヘッド
１１４ フォーカスＳ字信号検出手段
１１５ 媒体判別手段
１１６ 記録層数判定手段
１１７ 識別情報判定部
１１８ 媒体識別部
１１９ サブ和信号変化検出手段
１２１ 基板厚算定手段
１２２ サーボ制御手段
２００ ホストコンピュータ
２０１ ホストコントローラ
２０２ 表示部
２０３ 入力部

Claims (11)

1. ビーム光を出射する光源と、このビーム光を光ディスクへ集光照射する対物レンズと、この対物レンズを光軸方向に移動させてフォーカスサーチを行うフォーカスサーチ手段と、前記ビーム光の前記光ディスクからの反射光を受光する光検出器とを備えた光ディスク装置において、
   前記光検出器の複数に区分された受光領域相互の光量の差分に基づいてフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成手段と、前記フォーカスサーチ中の前記フォーカスエラー信号中に発生するフォーカスＳ字信号を検出しその検出回数を計測するフォーカスＳ字信号検出手段と、このフォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて前記光ディスクの記録層数を判定する記録層数判定手段と、この判定結果に基づいて予め決められた記録層の特定の部分にあるＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態にするＢＣＡリード手段と、前記ＢＣＡからの前記ビーム光の反射光を受光した光検出器で得られる再生信号から媒体識別情報の有無を判定する識別情報判定部と、前記識別情報の有無または前記識別情報の内容に基づいて前記光ディスクの種類を識別する媒体識別部とを備え、
   前記ＢＣＡリード手段は、前記記録層数判定手段により前記光ディスクの記録層数が判定された後、直ちに、前記ＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態に移行することを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記請求項１に記載の光ディスク装置において、
   前記光源は、青色光を出射することを特徴とする光ディスク装置。
3. 前記請求項１又は２に記載の光ディスク装置において、
   前記フォーカスＳ字信号検出手段が、前記フォーカスＳ字信号を、その一方と他方の突出領域を検出するレベルに予め設定された２つの閾値に基づいて検出するように構成したことを特徴とする光ディスク装置。
4. 前記請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光ディスク装置において、
   前記フォーカスサーチ中の前記光検出器の受光光量に基づいて前記光ディスクの基板又はカバー層の厚さを算定する基板厚算定手段と、この算定された基板又はカバー層の厚さを基に前記光ディスクの種類を判別する媒体判別手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
5. 前記請求項４に記載の光ディスク装置において、
   前記フォーカスサーチ中に前記ビーム光の焦点が前記光ディスクの光入射面を通過したときと記録層を通過したときの前記光検出器の受光光量のレベル変化を検出しその検出時刻の時間間隔を計測するレベル変化検出手段を備え、前記基板厚算定手段は、前記レベル変化検出手段により計測された時間間隔に基づき前記光ディスクの基板又はカバー層の厚さを算定することを特徴とする光ディスク装置。
6. ビーム光を出射するビーム光出射ステップと、このビーム光を対物レンズを介して光ディスクへ集光照射し当該対物レンズを光軸方向に移動させて前記各ビームの焦点位置を制御しフォーカスサーチを行うフォーカスサーチステップとを設けると共に、
   前記ビーム光の前記光ディスクからの反射光を受光した光検出器の複数に区分された受光領域相互の光量の差分に基づいてフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成ステップと、前記フォーカスサーチ中の前記フォーカスエラー信号中に発生するフォーカスＳ字信号を検出しその検出回数を計測するフォーカスＳ字信号検出ステップと、このフォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて前記光ディスクの記録層数を判定する記録層数判定ステップと、この判定結果に基づいて予め決められた記録層の特定の部分にあるＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態にするＢＣＡリードステップと、前記ＢＣＡからの前記ビーム光の反射光を受光して得られる再生信号から媒体識別情報の有無を判定する識別情報判定ステップと、前記識別情報の有無または前記識別情報の内容に基づいて前記光ディスクの種類を識別する媒体識別ステップとを設け、
   前記ＢＣＡリードステップでは、前記記録層数判定ステップ後、直ちに、前記ＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態に移行することを特徴とする媒体種類判別方法。
7. 前記請求項６に記載の媒体種類判別方法において、
   前記フォーカスサーチ中の前記光検出器の受光光量に基づいて前記光ディスクの基板又はカバー層の厚さを算定する基板厚算定ステップと、この算定された基板又はカバー層の厚さを基に前記光ディスクの種類を判別する媒体判別ステップとを備えたことを特徴とする媒体種類判別方法。
8. 前記請求項７に記載の媒体種類判別方法において、
   前記フォーカスサーチ中に前記ビーム光の焦点が前記光ディスクの光入射面を通過したときと記録層を通過したときの前記光検出器の受光光量のレベル変化を検出しその検出時刻の時間間隔を計測するレベル変化検出ステップを設け、前記基板厚算定ステップでは、前記レベル変化検出ステップにより計測された時間間隔に基づき前記光ディスクの基板又はカバー層の厚さを算定することを特徴とする媒体種類判別方法。
9. ビーム光を対物レンズを介して光ディスクへ集光照射すると共に、前記対物レンズを光軸方向に移動させて前記各ビームの焦点位置を制御するフォーカスサーチを実行する光ディスク装置にあって、
   前記ビーム光の前記光ディスクからの反射光を受光した光検出器の複数に区分された受光領域相互の光量の差分に基づいて生成されたフォーカスエラー信号を入力するフォーカスエラー信号入力処理と、
   前記フォーカスサーチ中の前記フォーカスエラー信号中に発生するフォーカスＳ字信号を検出しその検出回数を計測するフォーカスＳ字信号検出処理と、
   このフォーカスＳ字信号の出現回数に基づいて前記光ディスクの記録層数を判定する記録層数判定処理と、
   この記録層数判定処理により判定された記録層数に基づいて、直ちに、予め決められた記録層の特定の部分にあるＢＣＡにフォーカスサーボを引き込んだ状態にさせるＢＣＡリード処理と、
   前記ＢＣＡからの反射光を受光した光検出器の出力から得られる再生信号から媒体識別情報の有無を判定する識別情報判定処理と、
   前記識別情報の有無または前記識別情報の内容に基づいて前記光ディスクの種類を識別する媒体識別処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする媒体種類判別用プログラム。
10. 前記請求項９に記載の媒体種類判別用プログラムにおいて、
    前記フォーカスサーチ中の前記光検出器の受光光量に基づいて前記光ディスクの基板又はカバー層の厚さを算定する基板厚算定処理と、この算定された基板又はカバー層の厚さを基に前記光ディスクの種類を判別する媒体判別処理とを前記コンピュータに実行させたことを特徴とする媒体種類判別用プログラム。
11. 前記請求項１０に記載の媒体種類判別用プログラムにおいて、
    前記フォーカスサーチ中に前記ビーム光の焦点が前記光ディスクの光入射面を通過したときと記録層を通過したときの前記光検出器の受光光量のレベル変化を検出しその検出時刻の時間間隔を計測するレベル変化検出処理と共に、前記基板厚算定処理を、前記レベル変化検出処理により計測された時間間隔に基づき前記光ディスクの基板又はカバー層の厚さを算定する内容に特定して前記コンピュータに実行させたことを特徴とする媒体種類判別用プログラム。

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