(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を記録する記録層とサーボ信号を生成可能なガイド層とが分離した光ディスクに情報を記録再生、記録または再生する光ピックアップ装置において、
前記記録層に対する記録または再生用の第１の光ビームを出射する第１の半導体レーザと、
前記ガイド層に対するサーボ信号検出用の第２の光ビームを出射する第２の半導体レーザと、
前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームを、それぞれ前記光ディスクの記録層およびガイド層に照射する対物レンズと、
前記光ディスクから反射した前記第１の光ビームを受光する第１の光検出器と、
前記光ディスクから反射した前記第２の光ビームを受光する第２の光検出器と、
前記対物レンズから前記光ディスクに入射する前記第１および第２の光ビームの光軸方向を変える共通の光軸角度可変素子と、
を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
情報を記録する記録層とサーボ信号を生成可能なガイド層とが分離した光ディスクに情報を記録再生、記録または再生する光ピックアップ装置において、
前記記録層に対する記録または再生用の第１の光ビームを出射する第１の半導体レーザと、
前記ガイド層に対するサーボ信号検出用の第２の光ビームを出射する第２の半導体レーザと、
前記第１の光ビームおよび前記第２の光ビームを、それぞれ前記光ディスクの記録層およびガイド層に照射する対物レンズと、
前記光ディスクから反射した前記第１および第２の光ビームを受光する光検出器と、
前記対物レンズから前記光ディスクに入射する前記第１および第２の光ビームの光軸方向を変える共通の光軸角度可変素子と、
を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光ピックアップ装置において、
前記光軸角度可変素子として、ミラーの角度が変化する角度可変ミラーを用いたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の光ピックアップ装置において、
前記光軸角度可変素子として、ディスク半径方向に移動する可動レンズと該可動レンズを駆動する駆動機構を用いたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の光ピックアップ装置において、
前記光軸角度可変素子として、電圧を印加することで屈折率が変化する液晶収差素子と該液晶収差素子に電圧を印加する電圧印加機構を用いたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項１、３、４または５のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置を搭載し、情報を記録する記録層とサーボ信号が記録されたガイド層とが分離した光ディスクに情報を記録再生する光ディスク装置において、
前記第１、第２の半導体レーザに駆動電流を供給するレーザ点灯回路と、
該レーザ点灯回路を介し前記光ディスクの記録層に記録する情報信号を供給する情報信号記録回路と、
前記第１の光検出器にて検出された信号から前記光ディスクの記録層に記録された情報信号を再生する情報信号再生回路と、
前記第１、第２の光検出器にて検出された前記光ディスクの記録層とガイド層の信号からフォーカス制御用とトラッキング制御用のサーボ信号を生成するサーボ信号生成回路と、
前記光軸角度可変素子の光軸角度を調整する光軸角度可変素子駆動回路とを備え、
該光軸角度可変素子駆動回路は、前記第２の光検出器にて検出されるガイド層からの信号をもとにトラッキング制御を行っている状態で、前記第１の光検出器にて検出される記録層からのトラッキング誤差信号がほぼゼロとなるように前記光軸角度可変素子の光軸角度を調整することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
請求項２に記載の光ピックアップ装置を搭載し、情報を記録する記録層とサーボ信号が記録されたガイド層とが分離した光ディスクに情報を記録再生する光ディスク装置において、
前記第１、第２の半導体レーザに駆動電流を供給するレーザ点灯回路と、
該レーザ点灯回路を介し前記光ディスクの記録層に記録する情報信号を供給する情報信号記録回路と、
前記光検出器にて検出された信号から前記光ディスクの記録層に記録された情報信号を再生する情報信号再生回路と、
前記光検出器にて検出された前記光ディスクの記録層とガイド層の信号からフォーカス制御用とトラッキング制御用のサーボ信号を生成するサーボ信号生成回路と、
前記光軸角度可変素子の光軸角度を調整する光軸角度可変素子駆動回路とを備え、
該光軸角度可変素子駆動回路は、前記光検出器にて検出されるガイド層からの信号をもとにトラッキング制御を行っている状態で、前記光検出器にて検出される記録層からのトラッキング誤差信号がほぼゼロとなるように前記光軸角度可変素子の光軸角度を調整することを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の記録層を有しガイド層と記録層とが分離しているガイド層分離型の光ディスクに対し、好適に情報を記録再生する光ピックアップ装置および光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクの更なる大容量化のために、１枚の光ディスクに情報を記録する複数の記録層を積層した多層ディスクの検討がなされている。また多層ディスクにおいて、各記録層とは別にサーボ信号が記録された層（ガイド層）を設け、ガイド層を用いて各記録層のサーボ制御を行う方式（ガイド層分離型方式）も提案されている。このようなガイド層分離型の光ディスクにおいてディスクが傾斜した場合、ガイド層のガイドトラックと記録層の記録マーク（ピット）の相対位置関係がずれてしまう。その結果、ガイドトラックに従い記録を行った後に追加記録する場合、例えばドライブ装着時にディスク傾きが変化すると、記録済みトラック上に再度追加記録して記録済みの情報を破壊するという問題がある。
【０００３】
この問題に対し特許文献１では、「記録済みの情報を破壊することなく適切に追加記録する」ために、「記録層における記録済みの領域に続く追記開始位置を検出し、追加記録開始時に追記開始位置から未記録領域側に離れた位置に対向するガイドトラック上の位置にサーボ用の第１レーザビームの照射スポットを移動させることにより記録又は再生用の第２レーザビームの記録層への照射スポットを追従移動させ、その移動後の第２レーザビームの照射スポット位置から記録層への追加記録を開始する」ことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４００９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される技術によれば、ガイド層のガイドトラックに対して、サーボ信号検出用光ビームのスポットを未記録位置まで移動させることにより、記録用の光ビームのスポット位置を追従して移動させ、同じ位置への記録を回避している。この追加記録方法は、同じ位置での追加記録を回避することで記録済み情報を破壊しないようにするものであるが、反面、記録済みの領域（記録ピット）と同じ位置を繰り返して走査させることができない。よって、書き換え可能なディスクに対して記録済み情報のイレーズ動作や書き換え動作が行えないことになり、書き換え可能なディスクには適用できないことが課題となっている。さらに追加記録する場合でも、記録を再開する時点で記録済み領域との間に不連続部（未記録の領域）が生じてしまう。そのため、ディスク記録容量の損失となることや、トラッキング制御においても支障になることが課題となっている。
【０００６】
そこで本発明は、ガイド層分離型の光ディスクの傾きが変化しても、追加記録だけでなく、イレーズ動作や書き換え動作を安定して行える光ピックアップ装置および光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、特許請求の範囲に記載の発明によって達成できる。その一例を挙げるならば、情報を記録する記録層とサーボ信号を生成可能なガイド層とが分離した光ディスクに情報を記録再生、記録または再生する光ピックアップ装置であって、前記記録層に対する記録または再生用の第１の光ビームを出射する第１の半導体レーザと、前記ガイド層に対するサーボ信号検出用の第２の光ビームを出射する第２の半導体レーザと、前記第１の光ビームを前記光ディスクの記録層に照射する第１の対物レンズと、前記第２の光ビームを前記光ディスクのガイド層に照射する第２の対物レンズと、前記光ディスクから反射した前記第１の光ビームを受光する第１の光検出器と、前記光ディスクから反射した前記第２の光ビームを受光する第２の光検出器と、前記第１、第２の対物レンズから前記光ディスクに入射する前記第１、第２の光ビームの少なくとも一方の光ビームの光軸方向を変える光軸角度可変素子と、を備えた構成とする。
【０００８】
また、前記光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置であって、前記第１、第２の半導体レーザに駆動電流を供給するレーザ点灯回路と、該レーザ点灯回路を介し前記光ディスクの記録層に記録する情報信号を供給する情報信号記録回路と、前記第１の光検出器にて検出された信号から前記光ディスクの記録層に記録された情報信号を再生する情報信号再生回路と、前記第１、第２の光検出器にて検出された前記光ディスクの記録層とガイド層の信号からフォーカス制御用とトラッキング制御用のサーボ信号を生成するサーボ信号生成回路と、前記光軸角度可変素子の光軸角度を調整する光軸角度可変素子駆動回路とを備え、該光軸角度可変素子駆動回路は、前記第２の光検出器にて検出されるガイド層からの信号をもとにトラッキング制御を行っている状態で、前記第１の光検出器にて検出される記録層からのトラッキング誤差信号がほぼゼロとなるように前記光軸角度可変素子の光軸角度を調整する構成とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ガイド層分離型の光ディスクの傾きが変化しても、追加記録だけでなく、イレーズ動作や書き換え動作を安定して行える光ピックアップ装置および光ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】光ピックアップ装置の第１の実施例の構成を示す図である。
【図２】光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置の概略構成図である。
【図３】光軸角度可変素子の光軸角度の最適化調整を示すフローチャートである。
【図４】ディスク傾斜角度（又は光軸角度）とトラッキング誤差信号の関係を示す図である。
【図５】光ディスク装置における記録動作を示すフローチャートである。
【図６】光ディスク装置におけるイレーズ動作を示すフローチャートである。
【図７】光ピックアップ装置の第２の実施例の構成を示す図である。
【図８】光ピックアップ装置の第３の実施例の構成を示す図である。
【図９】光ピックアップ装置の第４の実施例の構成を示す図である。
【図１０】光ピックアップ装置の第５の実施例の構成を示す図である。
【図１１】光ピックアップ装置の第６の実施例の構成を示す図である。
【図１２】光ピックアップ装置の第７の実施例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。以下の実施例では、複数の記録層を有しガイド層と記録層とが分離しているガイド層分離型の光ディスクを対象とする。光ピックアップ装置の光学系は、光ディスクの記録層に対する記録用又は再生用ビームを出射し記録層からの信号を検出する光学系（以下、「記録用光学系」と呼ぶ）と、ガイド層の信号を検出してサーボ制御部へ供給する光学系（以下、「サーボ用光学系」と呼ぶ）を有する。そして、記録用光学系とサーボ用光学系の両方、あるいは一方の光学系において、光ディスクに入射する光ビームの光軸の角度を調整する光軸角度可変素子を設け、光ディスクの傾きが変化してもこれに追従して光軸の角度を調整するようにした。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の光ピックアップ装置の第１の実施例に係る光学系の構成を示す図である。
まず、記録層の信号を検出する記録用光学系について説明する。半導体レーザ５０から第１の光ビーム（記録用又は再生用）が出射される。光ディスクがＢＤ（Blu-ray Disc）の場合には、第１の光ビームの波長は４０５ｎｍとする。第１の光ビームは、レンズ（コリメータレンズ）５１により略平行光に変換される。そして、レンズ５１を透過した光ビームは、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）プリズム５２、レンズ５３、ダイクロイックプリズム７４、レンズ７５を経て角度可変立上げミラー１０に入射する。後述するように角度可変立上げミラー１０は、ミラーの角度を変化させて反射光の光軸方向を変化可能な光軸角度可変素子である。角度可変立上げミラー１０を反射した光ビームは、１／４波長板７６を透過し、アクチュエータに搭載された対物レンズ１を経て、光ディスク（図示せず）の所定の記録層に集光する。
【００１３】
光ディスクの所定の記録層を反射した光ビームは、対物レンズ１、１／４波長板７６、角度可変立上げミラー１０、レンズ７５、ダイクロイックプリズム７４、レンズ５３、ＰＢＳプリズム５２を経て、レンズ５４に入射する。レンズ５４では、光ビームに非点収差が与えられ、光検出器５５で検出することで非点収差方式によるフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号のＤＰＤ（Differential Phase Detection）信号や情報信号が検出される。
【００１４】
各構成要素について説明する。ＰＢＳプリズム５２は透過・反射率に偏光特性を有するプリズムであり、半導体レーザ５０から出射した光ビームを透過し、ディスクから反射した光ビームを反射する。レンズ５３は光軸方向に移動可能となっており、レンズ７５と組み合わせることで、対物レンズ１に入射する発散／収束状態を変える。これにより、複数の記録層のディスク表面からの距離（基板厚さ）の違いにより発生する球面収差を補正する。また、ダイクロイックプリズム７４は波長選択性があり、本実施例では、半導体レーザ５０を出射した第１の光ビームを反射し、後述する半導体レーザ６０を出射した第２の光ビームを透過する。光検出器５５はトラッキング誤差信号のＤＰＤ信号を検出するために、ディスクからの反射ビームを少なくとも４分割して受光する構造が好ましい。またフォーカス誤差信号検出方式は非点収差方式としたが、それ以外のナイフエッジ方式やスポットサイズ方式であってもよい。
【００１５】
次にガイド層の信号を検出するサーボ用光学系について説明する。半導体レーザ６０から第２の光ビーム（サーボ用）が出射される。第２の光ビームの波長は前記第１の光ビームの波長と異なり、例えば６５０ｎｍとする。第２の光ビームは、レンズ（コリメータレンズ）６１により略平行光に変換される。そして、レンズ６１を透過した光ビームは、ＰＢＳプリズム６２、レンズ６３、ダイクロイックプリズム７４、レンズ７５を経て角度可変立上げミラー１０に入射する。前記したように、角度可変立上げミラー１０ではミラーの角度を変化させることで、前記第１の光ビームと同様に反射光の光軸方向が変化する。角度可変立上げミラー１０を反射した光ビームは、１／４波長板７６を透過し、アクチュエータに搭載された対物レンズ１を経て、光ディスクのガイド層に集光する。
【００１６】
光ディスクのガイド層を反射した光ビームは、対物レンズ１、１／４波長板７６、角度可変立上げミラー１０、レンズ７５、ダイクロイックプリズム７４、レンズ６３、ＰＢＳプリズム６２を経て、レンズ６４に入射する。レンズ６４では、光ビームに非点収差が与えられ、光検出器６５で検出することで非点収差方式によるフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号が検出される。このとき、トラッキング誤差信号は、ガイド層が溝構造の場合にはプッシュプル信号であり、ピット構造の場合にはＤＰＤ信号とすることが望ましい。
【００１７】
各構成要素について説明する。ＰＢＳプリズム６２は透過・反射率に偏光特性を有するプリズムであり、半導体レーザ６０から出射した光ビームを透過し、ディスクから反射した光ビームを反射する。レンズ６３は光軸方向に移動可能となっており、レンズ７５と組み合わせることで、対物レンズ１に入射する発散／収束状態を変える。これにより、記録再生の対象となる記録層とガイド層との距離の違いから発生する相対デフォーカスを補正する。
【００１８】
本実施例の光学系では、光軸角度可変素子として角度可変立上げミラー１０を搭載し、記録用光学系とサーボ用光学系の両方の光軸を調整するようにしている。角度可変立上げミラーとしては、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーなどが好適である。これにより、ディスクの傾斜状態が以前に記録した傾斜状態から変化している場合、その変化量に合わせて立上げミラー１０の角度を変化させ、以前に記録したときのディスクへのビーム入射角度を再現させることができる。このような補正を行うことで、記録済のピットと同じ位置を走査できるため、書き換え可能なディスクに対し安定したイレーズ動作と書き換え動作を行うことができる。また追加記録時には、以前に記録した領域から連続して新たな情報を記録することが可能となり、未記録の領域が生じることがない。
【００１９】
図２は、本実施例の光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置の概略構成図である。
光ピックアップ装置１７０には、光ディスク１００の半径方向に沿って駆動する機構が設けられており、アクセス制御回路１７２からのアクセス制御信号に応じて位置制御される。光ピックアップ装置１７０内の半導体レーザ５０，６０には、記録・再生動作に応じてレーザ点灯回路１７７から所定のレーザ駆動電流が供給され、半導体レーザ５０，６０から所定の光量の第１、第２のレーザ光が出射される。情報記録時には、情報信号記録回路１７８からの記録制御信号に基づいてレーザ点灯回路１７７は点灯制御を行い、光ディスク１００へ所望の情報を書き込む。なお、レーザ点灯回路１７７は光ピックアップ装置１７０内に組み込むこともできる。
【００２０】
光ピックアップ装置１７０内の光検出器５５，６５から出力された信号は、サーボ信号生成回路１７４および情報信号再生回路１７５に送られる。サーボ信号生成回路１７４では、光検出器５５からの信号に基づいてフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号ならびにチルト制御信号などのサーボ信号が生成され、光検出器６５からの信号に基づいてトラッキング誤差信号のサーボ信号が生成され、これを基にアクチュエータ駆動回路１７３を経て光ピックアップ装置１７０内のアクチュエータを駆動して、対物レンズ１の位置と姿勢の制御がなされる。また、サーボ信号生成回路１７４では、光検出器５５からのトラッキング誤差信号に基づいて光軸角度誤差信号が生成され、これを基に光軸角度可変素子駆動回路１７９を経て光ピックアップ内の光軸角度可変素子（角度可変立ち上げミラー１０）を駆動して光軸角度調整が行われる。また、情報信号再生回路１７５では、光検出器５５からの信号に基づいて光ディスク１００に記録されている情報信号が再生される。
【００２１】
サーボ信号生成回路１７４および情報信号再生回路１７５で得られた信号の一部はコントロール回路１７６に送られる。このコントロール回路１７６にはスピンドルモータ駆動回路１７１、アクセス制御回路１７２、サーボ信号生成回路１７４、レーザ点灯回路１７７、情報信号記録回路１７８などが接続され、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ１８０の回転制御、アクセス方向およびアクセス位置の制御、光ピックアップ装置１７０内の対物レンズのサーボ制御、半導体レーザの発光制御などが行われる。
【００２２】
ここでは情報記録再生用の光ディスク装置の構成を示したが、動作機能を情報の再生動作に限定した光ディスク装置については、情報信号記録回路１７８を削除することで同様に実現できる。また、搭載する光ピックアップ装置１７０は本実施例の構成だけでなく、以下に述べる他の構成（実施例２〜７）のものも適用できることは言うまでもない。
【００２３】
次に、光ピックアップ装置１７０内の光軸角度可変素子（角度可変立ち上げミラー１０）の光軸角度調整について説明する。
【００２４】
図３は、光軸角度可変素子（角度可変立ち上げミラー１０）の光軸角度の最適化調整を示すフローチャートである。
まず記録用光学系の第１の光ビーム（半導体レーザ５０から出射）で光ディスクの目標の記録層にフォーカス制御を行う。具体的には、光検出器５５でフォーカス誤差信号を検出しながら、サーボ信号生成回路１７４とアクチュエータ駆動回路１７３を介して対物レンズ１をフォーカス方向に駆動し、目標の記録層に第１の光ビームを収束させる（ステップＳ１）。そして同様にして、第２の光ビーム（半導体レーザ６０から出射）で光ディスクのガイド層にフォーカス制御を行う。具体的には、光検出器６５でフォーカス誤差信号を検出しながら、レンズ６３を光軸方向に駆動し、ガイド層に第２の光ビームを収束させる（ステップＳ１）。続いて、サーボ用光学系の第２の光ビーム（半導体レーザ６０から出射）で光ディスクのガイド層に対するトラッキング制御を行う。具体的には、光検出器６５でトラッキング誤差信号を検出しながら、サーボ信号生成回路１７４とアクチュエータ駆動回路１７３を介して対物レンズ１をトラッキング方向に駆動し、ガイド層のガイドトラックに追従させる（ステップＳ２）。
【００２５】
次にこの状態で、目標の記録層の記録済領域において、第１の光ビームを用いて記録済のピット列に対するトラッキング誤差信号を光検出器５５から検出する。そしてこの第１の光ビームのトラッキング誤差信号がほぼゼロとなるように、サーボ信号生成回路１７４と光軸角度可変素子駆動回路１７９を介し、角度可変立上げミラー１０の光軸角度（光軸のディスク半径方向への傾き）を調整する（ステップＳ３）。その際、ステップＳ２で行った第２の光ビームによるガイド層に対するトラッキング制御を継続させておく。これにより、ディスクに入射する光ビームの入射角度を以前に記録したときの入射角度と一致させることができる。
【００２６】
図４は、ディスク傾斜角度（又は光軸角度）とトラッキング誤差信号の関係を示す図である。
横軸はディスクの傾斜角度又は角度可変立上げミラー１０の光軸角度であり、いずれかが変化するとディスクへの光ビームの入射角度が変化する。そのとき、第２の光ビームはガイド層のガイドトラックに追従しているので、第１の光ビームは記録層の記録トラックを横切る方向に移動する。その結果、光検出器５５からはトラッキング誤差信号（ＤＰＤ信号）が検出される。以前に記録したときのディスク傾斜角度をθ０、現在のディスク傾斜角度をθ１とし、角度可変立上げミラー１０の光軸方向は以前に記録したときの状態とする。現在のディスク傾斜角度θ１が以前のディスク傾斜角度θ０に等しければトラッキング誤差信号はゼロとなる。ディスク傾斜角度がθ０からθ１に変化した場合には、第１の光ビームは記録ピット位置から外れるため、変化量に応じたトラッキング誤差信号が発生する。そこで、トラッキング誤差信号がゼロとなるように角度可変立上げミラー１０の光軸角度を調整する。この場合、ディスク傾斜角度の差分量Δθ＝θ０−θ１だけ光軸方向を傾斜させればトラッキング誤差信号がゼロとなり、ディスクに入射する光ビームの入射角度を以前に記録したときの入射角度に一致させることができる。
【００２７】
上記の調整によっても、ディスクの傾斜角度の変化量が大きい場合には、光ビームの入射角度を以前の入射角度に一致させることができないことがある。例えば図４において、以前のディスク傾斜角度θ０に対し、現在のディスク傾斜角度がθ３の位置まで変化した場合を想定する。この変化量は、ガイド層のトラックとこれに対応する記録層のピット列の位置が１トラック以上ずれる傾斜角に相当する。この場合に上記の光軸角度調整を行うと、現在の位置θ３からトラッキング誤差信号がゼロとなるθ２位置までの差分量Δθ＝θ２−θ３だけ光軸角度の調整がなされる。しかしθ２位置での光ビームの入射角度は以前に記録したときの入射状態（θ０位置）とは異なり、１トラック分ずれた状態となっている。ディスクの傾斜角度の変化量がさらに大きければ、２トラック以上ずれた状態に調整されることになる。
【００２８】
しかしながら、このようにｎトラック（ｎは整数）だけずれた状態に調整された場合でも、記録・再生用ビームはガイド層のトラックに対し常にｎトラックだけずれて走査するので、記録・再生するトラックの間隔は以前に記録したときのトラックの間隔を維持することができる。この場合には、記録層の再生信号から記録済領域と未記録領域の境界、すなわち記録開始位置を検出することで、追加記録および書き換え（イレーズ）を正常に行うことが可能である。
【００２９】
なお、光軸角度の調整において調整によるｎトラック分のずれをなくし、ディスクに入射する光ビームの入射角度を以前に記録したときの入射角度に完全に一致させるためには、次の方法を導入すれば良い。
【００３０】
記録層に信号を記録するとき、ガイド層のガイドトラックと同期がとれるような情報を付加して記録しておく。例えば、ガイド層のガイドトラックにアドレス情報を記述し、記録層の記録トラックには対応するガイドトラックのアドレス情報を付加して記録する。光軸角度調整では、記録トラックから対応するガイドトラックのアドレス情報を読み取り、読み取ったアドレスが現在のガイドトラックのアドレスに一致するように角度可変立上げミラー１０を調整する。これにより、ガイド層のトラックと記録層のピット列の対応関係を合わせ、ディスクに入射する光ビームの入射角度を以前に記録した入射角度と完全に一致させることができる。
【００３１】
以上の光軸角度の調整は、ディスク１回転（１周期）にわたり行う。ディスクが半径方向に沿っている場合はディスクの傾斜角度は回転位置に依らず一定となることがあるし、ディスクがスピンドルに傾いて取り付けられた場合には、ディスク面振れが生じ、ディスク傾斜角度が回転位置により変化することになる。後者の場合には、光軸角度がディスク回転位相に同期して略サイン関数状に変位するように立ち上げミラー１０を駆動すればよい。
【００３２】
光軸角度の調整は、記録層の記録済み領域で実行する。記録層の未記録領域ではトラッキング誤差信号が検出されないが、記録済領域で調整した立ち上げミラー１０の光軸状態を未記録領域でも継続させ、記録済領域の入射角度と同じ状態に設定する。
【００３３】
図５は、光ディスク装置における記録動作を示すフローチャートである。ここでは、図２の光ディスク装置によるガイド層分離型ディスクに対する記録動作の流れを述べる。
コントロール回路１７６からの指令に応じて記録動作を開始する。まず、スピンドルモータ１８０を駆動し光ディスク１００を回転させ、レーザ点灯回路１７７は光ピックアップ装置１８０内の半導体レーザ５０，６０を点灯させる。半導体レーザ５０からは第１の光ビームを、半導体レーザ６０からは第２の光ビームを発光させる（ステップＳＷ１）。サーボ信号生成回路１７４とアクチュエータ駆動回路１７３は、第１の光ビームによりフォーカス誤差信号を検出し記録層へのフォーカス制御を行う。また、第２の光ビームによりトラッキング誤差信号を検出しガイド層へのトラッキング制御を行う。さらに、記録層の所定領域を使用して、記録パワーの調整や、レンズ５３による球面収差補正や、対物レンズ１のチルト補正等の記録条件最適化を行う（ステップＳＷ２）。その後、コントロール回路１７６はディスクに既記録領域があるかどうかを判定する（ステップＳＷ３）。
【００３４】
ディスクに既記録領域がある場合は、光軸角度可変素子駆動回路１７９によりディスクに対する光ビームの入射角度の最適化を行う。ここでは図３で述べたように、第１の光ビームのトラッキング誤差信号がゼロとなるように、角度可変立上げミラー１０の光軸角度の最適化を行う。これにより、ディスクに入射する光ビームの入射角度を既記録領域における入射角度と一致させる。なお、この調整では、ガイド層のトラックとこれに対応する記録層のピット列とがｎトラック分（ｎは整数）だけずれることを許容するものとする（ＳＷ４）。そしてこの最適化条件の下、アクセス制御回路１７２とアクチュエータ駆動回路１７３を介して、ピックアップ装置１８０の位置制御と第２の光ビームによるガイドトラックへのトラッキング制御することで、第１の光ビームを記録層の所望の記録開始位置まで移動させる。このときガイド層のトラックとこれに対応する記録層のピット列の間にｎトラック分のずれがあれば、記録開始位置をずれ分だけ補正する。そして、情報信号記録回路１７８を介し第１の光ビームでディスクに情報を記録する（ステップＳＷ５）。この記録動作では、記録済み領域に対する追加記録と、書き換え（重ね書き）記録のいずれも可能である。
【００３５】
ステップＳＷ３の判定でディスクに既記録領域がない場合は、光ビームの入射角度の最適化を行わず、ステップＳＷ５へ進む。そして、そのまま第２の光ビームによるガイドトラックへのトラッキング制御することで、第１の光ビームを記録層の所望の記録開始位置まで移動させ、第１の光ビームでディスクに情報を記録する。
【００３６】
図６は、光ディスク装置におけるイレーズ動作を示すフローチャートである。基本的には、前記図５の記録動作をイレーズ動作に置き換えた流れとなっている。なお、イレーズ動作では、記録層には記録済み領域が存在することを前提とするので、図５における既記録領域の有無判定（ステップＳＷ３）は不要となる。
【００３７】
コントロール回路１７６からの指令に応じてイレーズ動作を開始する。まず、ディスクを回転させ、半導体レーザ５０からは第１の光ビームを、半導体レーザ６０からは第２の光ビームを発光させる（ステップＳＥ１）。第１の光ビームにより記録層へのフォーカス制御を行い、第２の光ビームによりガイド層へのトラッキング制御を行う。さらに記録層の所定領域を使用して、イレーズパワーの調整や、レンズ５３による球面収差補正や、対物レンズ１のチルト補正等のイレーズ条件最適化を行う（ステップＳＥ２）。
【００３８】
その後、光軸角度可変素子駆動回路１７９によりディスクに対する光ビームの入射角度の最適化を行う。これは前記図５の記録動作におけるステップＳＷ４と同様に、角度可変立上げミラー１０の光軸角度を調整する。これにより、ディスクに入射する光ビームの入射角度を以前に記録したときの入射角度と一致させる（ステップＳＥ３）。なお、イレーズを行う半径位置で角度調整を行うことが最適となっているが、他の半径位置であっても良い。
【００３９】
そしてこの最適化条件の下、ピックアップ装置１８０の位置制御と第２の光ビームによるガイドトラックへのトラッキング制御することで、第１の光ビームを記録層の所望のイレーズ開始位置まで移動させる。そして、第１の光ビーム（イレーズ用）でディスクに記録された情報をイレーズする（ステップＳＷ５）。
【００４０】
このように本実施例では、光ピックアップ装置に角度可変立上げミラー１０を搭載してディスクに対する光ビームの入射角度の最適化を行うことで、ガイド層分離型の光ディスクに対し安定した記録動作（追加記録、書き換え記録）およびイレーズ動作を行うことができる。すなわち、光ディスクの傾斜角度が以前に記録した傾斜角度から変化していても、記録済みトラック位置を再度精度良く走査することができるので、記録済みの情報を破壊することがなく、また記録再開位置に未記録の領域が生じることもない。
【００４１】
さらに本実施例によれば、他の効果として、ガイド層の１つのガイドトラックに対し、記録層の複数のトラックを割り当てて記録・再生することが可能となる。これは、図３の光軸角度最適化後に角度可変立上げミラー１０の角度を最適位置から所定量オフセットさせることにより、第２の光ビームがガイド層の１つのガイドトラックを走査している状態で、第１の光ビームの記録位置がディスク半径方向に所定量ずれることを利用したものである。これにより、ガイド層の１つのガイドトラックに対しオフセット量を切り替えることで、記録層の複数のトラックへの位置決めが可能となる。この制御に関し従来の方法では、トラッキング誤差信号に対しオフセット量を与えて実現することが考えられるが、トラッキング制御が不安定となる。特にガイドトラックから１／４トラックピッチずれた位置ではトラッキング誤差信号が最大値となってしまうため、制御困難となる。本実施例では、従来のトラッキング制御と同様にトラッキング誤差信号ゼロ位置で制御を行えば良いため、安定したトラッキング制御を行うことができる。また、記録層の複数トラックを１つのガイドトラックで制御できるので、ガイド層用の第２の光ビームを集光する対物レンズの開口数を小さくすることができる。これにより、球面収差やデフォーカスの影響が受けにくくなり、第２の光ビームで検出するトラッキング誤差信号が安定化する効果がある。
【００４２】
また他の効果として、対物レンズがディスク半径方向に光軸ずれした場合に補正が可能となる。例えば製造上のばらつきなどで第１の光ビームと第２の光ビームの光軸傾きずれが発生しても、本実施例のように、光軸を傾けることで第１の光ビームと第２の光ビームを所定の位置に集光することが可能となる。
【００４３】
本実施例の構成は、以下のような変形が可能である。実施例では、角度可変立上げミラー１０の光軸角度の調整のため、記録層のトラッキング誤差信号をモニターしたが、記録層から検出した再生信号やアドレス信号のレベルをモニターしても良い。また、ディスクのガイド層にはガイドトラックが形成されている場合について述べたが、ガイド用のピットが形成されたものでもよい。
【００４４】
本実施例の光学系では、ディスクに入射するビームの光軸を傾けるために角度可変立上げミラー１０（例えばＭＥＭＳミラー）を用いたが、反射光の角度を変化する素子であればよい。光軸を傾けることにより対物レンズから収差が発生するが、例えば対物レンズを傾ける等で補正することができる。
【００４５】
角度可変立上げミラー１０は光学系の往復路に配置したが往路だけでもよい。ただし、往路だけの場合には光検出器上の光ビームが移動して信号検出が困難となる可能性があるので、往復路の光路中に配置することが望ましい。
【００４６】
本実施例では、記録動作やイレーズ動作ごとに角度可変立上げミラー１０の最適化調整を行ったが、一旦装着したディスクの傾斜状態が変化しないのであれば、初回の調整のみ行いその後の動作切り替え時の調整は省略してもよい。
【実施例２】
【００４７】
図７は、本発明の光ピックアップ装置の第２の実施例に係る光学系の構成を示す図である。実施例１（図１）では光軸角度可変素子として角度可変立上げミラー１０を用いたが、実施例２では光軸方向に直交しディスク半径方向に駆動可能な可動レンズ１５を用いて、ディスクに入射する光ビームの入射角度を変える構成とした。すなわち、図１におけるレンズ７５を可動レンズ１５で置き換え、角度可変立上げミラー１０を固定の立ち上げミラー７０で置き換えている。他の光学部品については、図１と同じ機能を有するものには同じ番号を付している。
【００４８】
本実施例では、光軸角度可変素子として可動レンズ１５とこれを駆動する駆動機構１５ａを搭載している。駆動機構１５ａは可動レンズ１５を、光軸方向に直交する方向であってディスクの半径方向（図中矢印で示す）に移動させる。駆動機構１５ａは、例えば対物レンズを駆動するアクチュエータ等のように電流で駆動する磁気駆動機構が適する。収束／発散光中で可動レンズ１５がディスク半径方向に変位すると、可動レンズ１５の光軸方向が変位する。これにより、ディスクの傾斜角度が以前に記録した傾斜角度から変化した場合でも、それに合わせて可動レンズ１５のディスク半径方向の位置を調整することで、以前に記録したときのディスクへのビーム入射角度を再現させることができる。
【００４９】
本実施例における可動レンズ１５の光軸角度調整については、実施例１の図３に示す調整方法と同様に行う。すなわち図３のステップＳ３において、第１の光ビームによる記録層のトラッキング誤差信号がほぼゼロとなるように駆動機構１５ａにより可動レンズ１５をディスク半径方向に移動調整すればよい。
【００５０】
これにより実施例１と同様に、書き換え可能なディスクに対し安定したイレーズ動作と書き換え動作を行うことができる。また追加記録時には、以前に記録した領域から連続して新たな情報を記録することが可能となり、未記録の領域が生じることがない。
【００５１】
本実施例の変形として、光軸角度可変素子としての可動レンズ１５の代わりに、例えば記録光学系におけるレンズ５３やサーボ光学系におけるレンズ６３などをディスク半径方向に移動しても良い。これにより、ディスクに入射する光ビームの入射角度を変えることができ同様の効果が得られる。特にサーボ光学系におけるレンズ６３のみを移動する場合は、ガイド層の信号を検出する第２の光ビームのみに作用し、記録層の信号を検出する第１の光ビームには全く作用しないため、対物レンズ１に入射する第１の光ビームの傾きずれに伴う収差が発生しない。このため、レンズ６３を駆動する方式は、可動レンズ１５やレンズ５３を駆動する方式よりも安定した記録を行える利点がある。
【実施例３】
【００５２】
図８は、本発明の光ピックアップ装置の第３の実施例に係る光学系の構成を示す図である。実施例３では光軸角度可変素子として液晶収差素子１７を用いて、ディスクに入射する光ビームの入射角度を変える構成とした。実施例１（図１）と比較すると、角度可変立上げミラー１０を固定の立ち上げミラー７０で置き換え、立ち上げミラー７０と１／４波長板７６の間に液晶収差素子１７を搭載している。
【００５３】
本実施例では、光軸角度可変素子として液晶収差素子１７とこれに電圧を印加する電圧印加機構１７ａを搭載している。液晶収差素子１７は例えば階段状もしくはスロープ状の屈折率分布を有した液晶素子で、電圧を印加することで屈折率が変化する素子である。液晶収差素子１７の屈折率分布を変化させることで、通過する光ビームの光軸を傾けることができる。これにより、ディスクの傾斜角度が以前に記録した傾斜角度から変化した場合でも、それに合わせて液晶収差素子１７への印加電圧を調整することで、以前に記録したときのディスクへのビーム入射角度を再現させることができる。
【００５４】
本実施例における液晶収差素子１７の光軸角度調整については、実施例１の図３に示す調整方法と同様に行う。すなわち図３のステップＳ３において、第１の光ビームによる記録層のトラッキング誤差信号がほぼゼロとなるように電圧印加機構１７ａにより液晶収差素子１７に適切な電圧を印加すればよい。
【００５５】
これにより実施例１と同様に、書き換え可能なディスクに対し安定したイレーズ動作と書き換え動作を行うことができる。また追加記録時には、以前に記録した領域から連続して新たな情報を記録することが可能となり、未記録の領域が生じることがない。
【００５６】
本実施例の変形として、光軸角度可変素子である液晶収差素子１７の配置を変更し、例えばレンズ７５の前後位置に配置してもよい。さらには、サーボ用光学系のレンズ６３の前後位置に配置してもよい。その場合、ガイド層の信号を検出する第２の光ビームのみに作用し、記録層の信号を検出する第１の光ビームには全く作用しないため、対物レンズに入射する第１の光ビームの傾きずれに伴う収差が発生しない。このため、記録用とサーボ用の共通光路に配置するよりも安定した記録を行える利点がある。
【実施例４】
【００５７】
図９は、本発明の光ピックアップ装置の第４の実施例に係る光学系の構成を示す図である。実施例４では光軸角度可変素子として角度可変ミラー１６を用いているが、実施例１（図１）との違いは、角度可変ミラー１６の位置をサーボ用光学系の光路であるＰＢＳプリズム６２とレンズ６３の間に配置したことである。そして、図１における角度可変立上げミラー１０を固定の立ち上げミラー７０に置き換えている。
【００５８】
本実施例では、角度可変ミラー１６によりサーボ用の第２の光ビームの光軸角度を変化させるが、記録用の第１の光ビームの光軸角度は固定されている。しかし、実施例１と同様に第２の光ビームの光軸角度を変化させることで、第１の光ビームのディスク半径方向の照射位置をずらすことができる。
【００５９】
本実施例における角度可変ミラー１６の光軸角度調整については、実施例１の図３に示す調整方法と同様に行う。すなわち図３のステップＳ３において、第１の光ビームによる記録層のトラッキング誤差信号がほぼゼロとなるように角度可変ミラー１６の光軸角度を調整すればよい。
【００６０】
本実施例では、角度可変ミラー１６の光軸角度を変えても記録層の信号を検出する第１の光ビームのディスクへの入射角度には全く影響しないので、記録用光ビームの傾きずれに伴う収差が発生せず、実施例１よりも安定した記録／再生を行える利点がある。
【実施例５】
【００６１】
図１０は、本発明の光ピックアップ装置の第５の実施例に係る光学系の構成を示す図である。実施例５では記録用光学系とサーボ用光学系を完全に分離し、光軸角度可変素子として角度可変立ち上げミラー２０を用いている。実施例１（図１）との違いは、角度可変立ち上げミラー２０はサーボ用光学系にのみ搭載し、記録用光学系では固定の立ち上げミラー３０としたことである。これにより、図１におけるダイクロイックプリズム７４を削除し、記録用光学系とサーボ用光学系の共通の光学部品であったレンズ７５から対物レンズ１までを、レンズ３５から対物レンズ２まで（記録用光学系）と、レンズ４５から対物レンズ３まで（サーボ用光学系）とに分離している。なお、図１０では対物レンズ２と対物レンズ３の出射方向が異なっているが、これは構成を分かりやすく描いたためで、実際には対物レンズ２と対物レンズ３は同じ方向に出射する。なお、２つの対物レンズは、同じアクチュエータにより同時に駆動しても良いし、独立に駆動しても良い。
【００６２】
記録用光学系では、半導体レーザ５０から記録・再生用の第１の光ビームが出射され、対物レンズ２からディスクの記録層に照射される。その際、固定の立ち上げミラー３０を用いているので、第１の光ビームの光軸角度は固定されている。
【００６３】
一方サーボ光学系では、半導体レーザ６０からサーボ用の第２の光ビームが出射され、対物レンズ３からディスクのガイド層に照射される。その際、角度可変立ち上げミラー２０の角度を変化させることで、第２の光ビームの光軸角度を変化させる。
【００６４】
本実施例では、記録用の第１の光ビームの光軸角度は固定されているが、サーボ用の第２の光ビームの光軸角度を変化させることで、第１の光ビームのディスク半径方向の照射位置を相対的にずらすことができる。
【００６５】
本実施例における角度可変立ち上げミラー２０の光軸角度調整については、実施例１の図３に示す調整方法と同様に行う。すなわち図３のステップＳ３において、第１の光ビームによる記録層のトラッキング誤差信号がほぼゼロとなるように角度可変立ち上げミラー２０の光軸角度を調整すればよい。
【００６６】
これにより実施例１と同様に、書き換え可能なディスクに対し安定したイレーズ動作と書き換え動作を行うことができる。また追加記録時には、以前に記録した領域から連続して新たな情報を記録することが可能となり、未記録の領域が生じることがない。
【００６７】
本実施例では、角度可変立ち上げミラー２０の光軸角度を変えても記録層の信号を検出する第１の光ビームのディスクへの入射角度には全く影響しないので、記録用光ビームの傾きずれに伴う収差が発生せず、実施例１よりも安定した記録／再生を行える利点がある。
【実施例６】
【００６８】
図１１は、本発明の光ピックアップ装置の第６の実施例に係る光学系の構成を示す図である。実施例６でも実施例５（図１０）のように記録用とサーボ用の光学系を完全に分離している。そして、光軸角度可変素子としてサーボ用光学系にのみ可動レンズ２５を配置し、ディスクに入射する光ビームの入射角度を変える構成とした。すなわち、図１０におけるレンズ４５を光軸方向に直交しディスク半径方向に駆動可能な可動レンズ２５で置き換え、角度可変立上げミラー２０を固定の立ち上げミラー４０で置き換えている。
【００６９】
可動レンズ２５にはこれを駆動する駆動機構２５ａが付随している。駆動機構２５ａは可動レンズ２５を、光軸方向に直交する方向であってディスクの半径方向（図中矢印で示す）に移動させ、可動レンズ２５の光軸方向を変化させる。
【００７０】
本実施例における可動レンズ２５の光軸角度調整については、実施例１の図３に示す調整方法と同様に行う。すなわち図３のステップＳ３において、第１の光ビームによる記録層のトラッキング誤差信号がほぼゼロとなるように駆動機構２５ａにより可動レンズ２５をディスク半径方向に移動調整すればよい。
【００７１】
本実施例においても、可動レンズ２５を移動させても記録層の信号を検出する第１の光ビームのディスクへの入射角度には全く影響しないので、記録用光ビームの傾きずれに伴う収差が発生せず、実施例２よりも安定した記録／再生を行える利点がある。
【００７２】
本実施例の変形として、光軸角度可変素子としての可動レンズ２５の代わりに、例えばサーボ光学系におけるレンズ６３をディスク半径方向に駆動してもよく、同様の効果が得られる。
【実施例７】
【００７３】
図１２は、本発明の光ピックアップ装置の第７の実施例に係る光学系の構成を示す図である。実施例７でも実施例５（図１０）のように記録用とサーボ用の光学系を完全に分離している。そして、光軸角度可変素子としてサーボ用光学系にのみ液晶収差素子２７を配置し、ディスクに入射する光ビームの入射角度を変える構成とした。すなわち、図１０と比較すると、角度可変立上げミラー２０を固定の立ち上げミラー４０で置き換え、立ち上げミラー４０と１／４波長板４６の間に液晶収差素子２７を搭載している。
【００７４】
液晶収差素子２７にはこれに電圧を印加する電圧印加機構２７ａが付随している。液晶収差素子１７に電圧を印加することで屈折率を変化させ、通過する光ビームの光軸方向を変化させる。
【００７５】
本実施例における液晶収差素子２７の光軸角度調整については、実施例１の図３に示す調整方法と同様に行う。すなわち図３のステップＳ３において、第１の光ビームによる記録層のトラッキング誤差信号がほぼゼロとなるように電圧印加機構２７ａにより液晶収差素子２７に適切な電圧を印加すればよい。
【００７６】
本実施例においても、液晶収差素子２７の印加電圧を変えても記録層の信号を検出する第１の光ビームのディスクへの入射角度には全く影響しないので、記録用光ビームの傾きずれに伴う収差が発生せず、実施例３よりも安定した記録／再生を行える利点がある。
【００７７】
本実施例の変形として、液晶収差素子２７の配置を変更し、例えばサーボ用光学系のレンズ４５，６３の前後位置に配置してもよく、同様の効果が得られる。
【００７８】
以上述べた実施例５〜７では、光学系を記録用とサーボ用に分離し、光軸角度可変素子である角度可変立ち上げミラー２０、可動レンズ２５、液晶収差素子２７をいずれもサーボ用光学系の光路に配置した。本発明はこれに限らず、これらの光軸角度可変素子を、記録用光学系の光路に配置する構成も含む。その場合、サーボ用の第２の光ビームの光軸角度は固定されているが、記録用の第１の光ビームの光軸角度を変化させることで、第１の光ビームのディスク半径方向の照射位置をずらすことができる。これにより、光ディスクの傾斜角度が以前に記録した傾斜角度から変化していても、記録済みトラック位置を再度精度良く走査することができるので、書き換え可能なディスクに対する書き換え動作とイレーズ動作が可能となり、また追加記録する場合に、記録済みの情報を破壊することがなく記録開始位置に未記録の領域が生じることもない。
【００７９】
上記した各実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１，２，３：対物レンズ、１０，２０：角度可変立上げミラー、１５，２５：可動レンズ、１５ａ，２５ａ：駆動機構、１６：角度可変ミラー、１７，２７：液晶収差素子、１７ａ，２７ａ：電圧印加機構、５０，６０：半導体レーザ、５５，６５：光検出器、１７０：光ピックアップ装置、１７３：アクチュエータ駆動回路、１７４：サーボ信号生成回路、１７５：情報信号再生回路、１７６：コントロール回路、１７７：レーザ点灯回路、１７８：情報信号記録回路、１７９：光軸角度可変素子駆動回路。
【図１】
0005452542.tif 000002
【図２】
0005452542.tif 000003
【図３】
0005452542.tif 000004
【図４】
0005452542.tif 000005
【図５】
0005452542.tif 000006
【図６】
0005452542.tif 000007
【図７】
0005452542.tif 000008
【図８】
0005452542.tif 000009
【図９】
0005452542.tif 000010
【図１０】
0005452542.tif 000011
【図１１】
0005452542.tif 000012
【図１２】
0005452542.tif 000013