(57)【要約】  ガイド層に形成された案内構造のトラッキング用のガイドトラックが不連続部によって領域分けされ、その各領域には同心の円弧状のガイドトラックが一定のトラック間隔で形成され、不連続部を挟んで隣り合う２つの領域ではガイドトラックが前記トラック間隔の１／４だけディスク半径方向にずれているガイド層分離型の光ディスク。サーボ光学系では、第１レーザビームの照射スポットが２つの不連続部を通過する毎にその照射スポットのトラッキング中心をガイドトラック上とガイドトラック間との間で交互に切り替える光ディスクドライブ装置及びトラッキング制御方法。
2011004496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内構造を有するガイド層と、複数の記録層とが各々分離して積層されたガイド層分離型の光ディスクであって、
前記案内構造のトラッキング用のガイドトラックが不連続部によって領域分けされ、
その各領域には同心の円弧状のガイドトラックが一定のトラック間隔で形成され、
前記不連続部を挟んで隣り合う２つの領域ではガイドトラックが前記トラック間隔の１/４だけディスク半径方向にずれていることを特徴とするガイド層分離型の光ディスク。
【請求項２】
前記ガイドトラックにはアドレス情報が記録されていることを特徴とする請求項１記載のガイド層分離型の光ディスク。
【請求項３】
前記案内構造は２つの前記不連続部によって２つの領域に分けられていることを特徴とする請求項１記載のガイド層分離型の光ディスク。
【請求項４】
案内構造を有するガイド層と、複数の記録層とが各々分離して積層され、前記案内構造のトラッキング用のガイドトラックが不連続部によって領域分けされ、その各領域には同心の円弧状のガイドトラックが一定のトラック間隔で形成され、前記不連続部を挟んで隣り合う２つの領域では前記ガイドトラックが前記トラック間隔の１/４だけディスク半径方向にずれているガイド層分離型の光ディスクのドライブ装置であって、
サーボ用の第１レーザビームを対物レンズを介して前記光ディスクに照射して前記ガイド層からの反射光の検出を行うサーボ光学系と、
記録又は再生用の第２レーザビームを前記対物レンズを介して前記光ディスクに照射して前記複数の記録層のいずれか１の記録層からの反射光の検出を行う記録再生光学系と、を備え、
前記サーボ光学系は、前記第１レーザビームの照射スポットが２つの前記不連続部を通過する毎にその照射スポットのトラッキング中心を前記ガイドトラック上と前記ガイドトラック間との間で交互に切り替えるトラッキングサーボ制御手段を有することを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【請求項５】
前記トラッキングサーボ制御手段は、前記サーボ光学系による反射光の検出レベルに基づいて前記第１レーザビームの照射スポットの前記ガイドトラック上又はガイドトラック間の中心からの誤差を示すトラッキングエラー信号を生成するトラッキングエラー信号生成手段と、
前記トラッキングエラー信号とトラッキング目標値との差レベルに応じたトラッキング制御信号を生成するトラッキング制御信号生成手段と、
前記トラッキング制御信号に応じて前記対物レンズを前記ディスク半径方向に駆動する駆動手段と、
前記照射スポットのトラッキング中心を前記ガイドトラック上と前記ガイドトラック間との間で切り替えるために前記トラッキング制御信号の極性を反転する極性反転手段と、を備えることを特徴とする請求項４記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項６】
前記第１レーザビームの照射スポット位置が前記不連続部であることを検出する検出手段を備え、
前記トラッキングサーボ制御手段は、前記検出手段により前記照射スポット位置が前記不連続部であることが検出されているとき、前記駆動手段に供給される前記トラッキング制御信号を前記不連続部検出直前のレベルで保持する保持手段を有することを特徴とする請求項５記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項７】
前記トラッキング目標値はゼロレベルであることを特徴とする請求項５記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項８】
前記トラッキングサーボ制御手段は、前記光ディスクを内周から外周に向けて前記第１レーザビームの照射スポットを移動させるときと、前記光ディスクを外周から内周に向けて前記第１レーザビームの照射スポットを移動させるときとでは、前記偶数の不連続部のうちの、前記照射スポットのトラッキング中心を前記ガイドトラック上と前記ガイドトラック間との間で交互に切り替える不連続部は異なることを特徴とする請求項４又は７記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項９】
前記光ディスクを内周から外周に向けて前記第１レーザビームの照射スポットが前記ガイドトラック上又は前記ガイドトラック間をトラッキングするとき前記トラッキング制御信号が一方の極性であれば、前記トラッキング目標値は所定の負レベルから前記所定の負レベルと絶対値が等しい所定の正レベルまで徐々に変化され、前記トラッキング制御信号が他方の極性であれば、前記トラッキング目標値は前記所定の正レベルから前記所定の負レベルまで徐々に変化され、
前記光ディスクを外周から内周に向けて前記第１レーザビームの照射スポットが前記ガイドトラック上又はガイドトラック間をトラッキングするとき前記トラッキング制御信号が一方の極性であれば、前記トラッキング目標値は前記所定の正レベルから前記所定の負レベルまで徐々に変化され、前記トラッキング制御信号が他方の極性であれば、前記トラッキング目標値は前記所定の負レベルから前記所定の正レベルまで徐々に変化されることを特徴とする請求項５記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項１０】
前記光ディスクを内周から外周に向けて前記第１レーザビームの照射スポットが前記ガイドトラック上をトラッキングするときその照射スポットの中心は前記ガイドトラック中心から内周側１／４幅の位置から外周側１／４幅の位置まで徐々に移動し、前記光ディスクを内周から外周に向けて前記第１レーザビームの照射スポットが前記ガイドトラック間をトラッキングするときその照射スポットの中心は前記ガイドトラック間中心から内周側１／４幅の位置から外周側１／４幅の位置まで徐々に移動し、
前記光ディスクを外周から内周に向けて前記第１レーザビームの照射スポットが前記ガイドトラック上をトラッキングするときその照射スポットの中心は前記ガイドトラック中心から外周側１／４幅の位置から内周側１／４幅の位置まで徐々に移動し、前記光ディスクを外周から内周に向けて前記第１レーザビームの照射スポットが前記ガイドトラック間をトラッキングするときその照射スポットの中心は前記ガイドトラック間中心から外周側１／４幅の位置から内周側１／４幅の位置まで徐々に移動することを特徴とする請求項５又は９記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項１１】
案内構造を有するガイド層と、複数の記録層とが各々分離して積層され、前記案内構造のトラッキング用のガイドトラックが不連続部によって領域分けされ、その各領域には同心の円弧状のガイドトラックが一定のトラック間隔で形成され、前記不連続部を挟んで隣り合う２つの領域では前記ガイドトラックが前記トラック間隔の１/４の半分だけディスク半径方向にずれているガイド層分離型の光ディスクにサーボ用の第１レーザビームを対物レンズを介して照射して前記ガイド層からの反射光の検出を行うサーボ光学系と、
記録又は再生用の第２レーザビームを前記対物レンズを介して前記光ディスクに照射して前記複数の記録層のいずれか１の記録層からの反射光の検出を行う記録再生光学系と、を備えた光ドライブドライブ装置のトラッキング制御方法であって、
前記サーボ光学系では、前記第１レーザビームの照射スポットが２つの前記不連続部を通過する毎にその照射スポットのトラッキング中心を前記ガイドトラック上と前記ガイドトラック間との間で交互に切り替えることを特徴とするトラッキング制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多記録層を有するガイド層分離型の光ディスク、その光ディスクドライブ装置及びトラッキング制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の記録層を備える光ディスクとしては、記録層毎に記録層とガイド層とが同一の層に形成されたガイド層一体型の光ディスクと、各記録層とガイド層とが分離形成されたガイド層分離型の光ディスクとが知られている。ガイド層は位置（アドレス）情報を含むサーボ用の案内構造又は信号がガイドトラックとして形成されている層である。【０００３】
ガイド層一体型のディスクの場合には、記録層の情報が記録されていない未記録部分であってもその記録層と一体のガイドトラックを用いてトラッキング制御が可能であり、ガイドトラックによって定められたトラックに情報を記録することができる。また、単一のレーザビームで情報の記録再生が可能であるという利点もある。【０００４】
一方、ガイド層分離型のディスクの場合には、ガイド層からガイドトラックを読み取るためのサーボ用のレーザビームと、記録層に対して情報を書き込む又は記録情報を読み取るための記録再生用のレーザビームとが必要となり、１つの記録層への情報記録時には、サーボ用のレーザビームの焦点位置をトラッキング制御によりガイド層のガイドトラック上を移動させつつ記録再生用のレーザビームを１つの記録層に対して集光させて情報を書き込むことが行われる（特許文献１参照）。このため、サーボ用のレーザビームをガイド層に照射してその反射光を検出するためのサーボ光学系と、サーボ光学系と同一の対物レンズを用いて記録再生用のレーザビームを記録層に照射してその反射光を検出するための記録再生光学系とが光ディスクドライブ装置には備えられている。このガイド層分離型のディスクの場合、簡単な構造の記録層を積層する構造であるので製造が容易で光ディスクの製造コストを低く抑えることができる。また、ガイド層一体型のディスクよりも記録層の多層化が容易であるため記録容量を大きくすることができるという利点がある。
【特許文献１】特開２００１−２０２６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ガイド層分離型の光ディスクにおいては、一般にガイド層のガイドトラックのトラッキングのために用いられるサーボ光学系のサーボ用のレーザビームの波長は記録再生用のレーザビームの波長より長く、記録再生光学系に比べてサーボ光学系の分解能が粗いため記録再生光学系が有する分解能に対応した高密度の記録トラックを螺旋状に形成することが難しいという問題があった。【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題には、上記の欠点が一例として挙げられ、記録層に螺旋状の記録トラックを高密度で形成することができるガイド層分離型の光ディスク、光ディスクドライブ装置及びトラッキング制御方法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】
請求項１に係る発明のガイド層分離型の光ディスクは、案内構造を有するガイド層と、複数の記録層とが各々分離して積層されたガイド層分離型の光ディスクであって、前記案内構造のトラッキング用のガイドトラックが不連続部によって領域分けされ、その各領域には同心の円弧状のガイドトラックがある一定のトラック間隔で形成され、前記不連続部を挟んで隣り合う２つの領域では前記ガイドトラックが前記トラック間隔の１/４だけディスク半径方向にずれていることを特徴としている。【０００８】
請求項４に係る発明の光ディスクドライブ装置は、案内構造を有するガイド層と、複数の記録層とが各々分離して積層され、前記案内構造のトラッキング用のガイドトラックが不連続部によって領域分けされ、その各領域には同心の円弧状のガイドトラックが一定のトラック間隔で形成され、前記不連続部を挟んで隣り合う２つの領域では前記ガイドトラックが前記トラック間隔の１/４だけディスク半径方向にずれているガイド層分離型の光ディスクのドライブ装置であって、サーボ用の第１レーザビームを対物レンズを介して前記光ディスクに照射して前記ガイド層からの反射光の検出を行うサーボ光学系と、記録又は再生用の第２レーザビームを前記対物レンズを介して前記光ディスクに照射して前記複数の記録層のいずれか１の記録層からの反射光の検出を行う記録再生光学系と、を備え、前記サーボ光学系は、前記第１レーザビームの照射スポットが２つの前記不連続部を通過する毎にその照射スポットのトラッキング中心を前記ガイドトラック上と前記ガイドトラック間との間で交互に切り替えるトラッキングサーボ制御手段を有することを特徴としている。【０００９】
請求項１１に係る発明のトラッキング制御方法は、案内構造を有するガイド層と、複数の記録層とが各々分離して積層され、前記案内構造のトラッキング用のガイドトラックが不連続部によって領域分けされ、その各領域には同心の円弧状のガイドトラックが一定のトラック間隔で形成され、前記不連続部を挟んで隣り合う２つの領域では前記ガイドトラックが前記トラック間隔の１/４だけディスク半径方向にずれているガイド層分離型の光ディスクにサーボ用の第１レーザビームを対物レンズを介して照射して前記ガイド層からの反射光の検出を行うサーボ光学系と、記録又は再生用の第２レーザビームを前記対物レンズを介して前記光ディスクに照射して前記複数の記録層のいずれか１の記録層からの反射光の検出を行う記録再生光学系と、を備えた光ドライブドライブ装置のトラッキング制御方法であって、前記サーボ光学系では、前記第１レーザビームの照射スポットが２つの前記不連続部を通過する毎にその照射スポットのトラッキング中心を前記ガイドトラック上と前記ガイドトラック間との間で交互に切り替えることを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
請求項１に係る発明の光ディスクによれば、ガイド層の案内構造がトラッキング用のガイドトラックが不連続部によって領域分けされ、その各領域には同心の円弧状のガイドトラックが一定のトラック間隔で形成され、前記不連続部を挟んで隣り合う２つの領域では前記ガイドトラックが前記トラック間隔の１/４だけディスク半径方向にずれているので、不連続部を２回通過する毎にランドからグルーブ又はグルーブからランドにトラッキング中心を切り替えることにより螺旋状の記録トラックを高密度で記録層に形成することができる。【００１１】
請求項６に係る発明の光ディスクドライブ装置及び請求項１１に係る発明のトラッキング制御方法によれば、サーボ光学系では、第１レーザビームの照射スポットが２つの不連続部を通過する毎にその照射スポットのトラッキング中心をガイドトラック上とガイドトラック間との間で交互に切り替えるので、螺旋状の記録トラックを高密度で記録層に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のガイド層分離型の光ディスクの一部断面を示す図である。
【図２】図１の光ディスクのガイド層を示す図である。
【図３】カッティング装置の構成を示す図である。
【図４】ガイド層のガイドトラックのカッティング動作を示す図である。
【図５】本発明の光ディスクドライブ装置の構成を示す図である。
【図６】図５の装置中のトラッキングエラー信号生成部の構成を示す図である。
【図７】図５の装置中のトラッキング制御部の構成を示す図である。
【図８】ビームスポット位置とトラッキングエラー信号との関係を示す図である。
【図９】ビームスポットがガイドトラックを横切る場合のトラッキングエラー信号の変化を示す図である。
【図１０】記録モードにおけるメインコントローラの制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】トラッキングサーボ制御オン時の不連続部に対する制御動作を示すフローチャートである。
【図１２】不連続部を含むガイドトラックに対するトラッキングサーボ制御を示す図である。
【図１３】ビームスポットがガイドトラックを時計回りにトレースする場合の不連続部におけるビームスポットの動きを示す図である。
【図１４】記録層に形成された螺旋状の記録トラックを示す図である。
【図１５】記録位置が内周から外周に記録する場合の記録位置の変化を示す図である。
【図１６】一定した変化の螺旋状の記録トラックとする場合のガイドトラックの不連続部における目標値の設定とビームスポットの動きを示す図である。
【図１７】一定した変化の螺旋状の記録トラックとする場合のビームスポットがガイドトラックを時計回りにトレースする場合の不連続部におけるビームスポットの動きを示す図である。
【図１８】内周から外周に向けて一定した変化の螺旋状の記録トラックを形成する場合のトラッキング目標値及びトラッキング極性の変化を示す図である。
【図１９】外周から内周に向けて一定した変化の螺旋状の記録トラックを形成する場合のトラッキング目標値及びトラッキング極性の変化を示す図である。
【図２０】ガイド層を４つの領域に分けた光ディスクにおいてビームスポットがガイドトラックを時計回りにトレースする場合の不連続部におけるビームスポットの動きを示す図である。
【図２１】光ディスクのガイド層の不連続部の他の形成例を示す図である。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。【００１４】
図１は本発明の実施例としてガイド層分離型の光ディスク１０を示している。この光ディスク１０は、図１に示すようにガラス基板１と、ガイド層ＧＬと、３つの記録層Ｌ０〜Ｌ２と、中間層２と、保護層３とによる積層構造となっている。ガイド層ＧＬは基板１上に形成されており、反射膜からなる。記録層Ｌ０〜Ｌ２は半透明反射膜及び記録層からなり、ガイド層ＧＬ側からその順に形成されている。中間層２は紫外線硬化樹脂からなり、ガイド層ＧＬ及び記録層Ｌ０〜Ｌ２各々の間に形成されている。ガイド層ＧＬの反射膜は金属、例えば、Ａｕからなり、記録層Ｌ０〜Ｌ２の記録膜は有機材料、例えば、アゾ色素からなり、半透明反射膜は誘電体、例えば、Ｎｂ２Ｏ５やＴｉＯ２からなる。保護層３は記録層Ｌ２上に形成され、レーザ光が入射するディスク表面をなす。光ディスク１０の中心には貫通したクランプ孔４が形成されている。【００１５】
ガイド層ＧＬには全面に亘ってグルーブによって案内構造が形成されている。案内構造は案内構造がない記録層に情報を螺旋状に記録するための構造である。グルーブがガイドトラックをなし、そこにはウォブル等によってアドレス情報が記録されている。また、隣接するガイドトラックの間にはランドが形成されている。【００１６】
図２(a)に示すように、ガイド層ＧＬはディスク中心点を通る直線によって２等分に分割された２つの領域Ａ１，Ａ２を有している。領域Ａ１，Ａ２各々において円弧状のランドＬとグルーブＧとが内周側から外周側に向けて同一幅で交互に形成されている。それらの円の中心は、ディスクの中心点を同心としている。領域Ａ１とＡ２との間の分割線はランドＬ及びグルーブＧ各々の不連続部となっている。【００１７】
図２(b)及び図２(c)各々はガイド層ＧＬの一部Ｂ１及びＢ２を拡大して示している。グルーブＧのトラックピッチをＴｐとすると、ランドＬ及びグルーブＧ各々の幅はＴｐ／２である。図２(b)及び図２(c)に示されたように、領域Ａ１とＡ２とではランドＬ及びグルーブＧの形成位置がＴｐ／４だけディスク半径方向にずれている。すなわち、領域Ａ１のランドＬ及びグルーブＧの形成位置に対して領域Ａ２のランドＬ及びグルーブＧの形成位置が外側にＴｐ／４（ランドＬ及びグルーブＧ各々の幅の半分）だけずれている。【００１８】
図１及び図２に示した光ディスク１０のガイド層ＧＬは、ガイドトラックが形成された金型（スタンパ）から成形加工され、そこに反射膜を成膜することによって作成される。スタンパの作成は、通常、ガラス基板洗浄工程、フォトレジスト形成工程、露光工程、現像工程、導電処理工程、そしてニッケル電鋳工程の順に実行される。このうち、露光工程は、カッティングと呼ばれ、通常のＤＶＤ等の光ディスクと同じような方法でガイドトラックを記録することが行われる。露光工程で用いられるカッティング装置は図３に示すような構成を備えている。【００１９】
カッティング装置は、図３に示すように、光学系７１、ターンテーブル７２、スピンドルモータ７３、スライドテーブル７４、スライドモータ７５を備えている。光学系７１は光源８１、コリメータレンズ８２、ビームモジュレータ８３、ビームスキャナ８４及び対物レンズ８５を備えている。【００２０】
また、カッティング装置の制御系として、送り位置検出器９１、光学系移送制御部９２、スライドモータ駆動部９３、回転検出部９４、原盤回転制御器９５、スピンドルモータ駆動部９６、ビーム走査制御部９７、ビームスキャナ駆動器９８、ビーム変調制御部９９、ビームモジュレータ駆動器１００及びメインコントローラ１０１を備えている。【００２１】
ターンテーブル７２上にセットされた原盤７０は、上記のガラス基板洗浄工程及びフォトレジスト形成工程によりガラス基板上にレジスト塗布されたディスクである。光源８１には例えば波長３５０nmのレーザが用いられ、コリメータレンズ８２によって平行光のレーザビームとされる。ビームモジュレータ８３は、例えば、シャッター等の機構によりレーザービームを通過または遮断する。このビームモジュレータ８３を高速に変調するとピットを記録することできるが、本実施例ではカッティング装置は、ガイドトラックとして、グルーブＧをカッティングするものとする。ビームスキャナ８４は、例えば、ガルバノミラー等の機構によってレーザビームを反射して対物レンズ８５に向けて進めると共にレーザビームの照射方向を原盤７０の半径方向に走査可能にされている。ビームモジュレータ８３及びビームスキャナ８４は音響光学変調器（ＡＯＭ）を用いることによって、両方の機能を兼ねることもできる。対物レンズ８５はレーザビームを原盤７０のレジスト上に集光し、集光されたビームスポットにより原盤７０が露光(記録)される。【００２２】
スライドテーブル７２上には、光学系７１が固定されており、スライドモータ７５によって、原盤７０の半径方向に光学系７１を移送する機構を備えている。送り位置検出器９１は、例えば、ポジションセンサ等によってターンテーブル７２の移動量を検出し、移送量検出信号を出力する。光学系移送制御部９２は移送量検出信号から、例えば速度一定になるように移送制御信号を生成する。スライドモータ駆動部９３は移送制御信号に応じてスライドモータ７５を駆動し、光学系７１を一定速度で原盤７０の半径方向に移送する。【００２３】
ターンテーブル７２は、原盤７０を保持する機構と共に、スピンドルモータ７３によって、原盤７０を回転させる構造を備えている。回転検出部９４は、例えば、スピンドルモータに取りつけられたロータリーエンコーダによって回転同期信号を出力する。回転同期信号は、スピンドルモータ７３の回転制御やビームスキャナ８４のビーム走査制御に利用される。原盤回転制御器９５は、回転同期信号から、例えば回転数一定となるように回転制御信号を生成する。スピンドルモータ駆動部９６は回転制御信号に応じてスピンドルモータ７３を駆動し、原盤７０を一定の回転数で回転させる。【００２４】
ビーム走査制御部９７は、原盤７０の回転に同期してビームスポットを原盤７０の半径方向に走査するために、ビーム走査制御信号を生成する。ビームスキャナ駆動器９８は、ビーム走査制御信号に応じてビームスキャナ８４を駆動し、レーザビームを走査することによって、集光されたビームスポットを原盤７０の半径方向に走査する。例えば、円状のガイドトラック（溝）を記録する場合は、ビームスキャナ８４によってビームスポットを光学系７１の移送速度と同じ速度で逆向きに走査すれば良い。このとき、ビームスポットは原盤７０の半径方向に止まっているように見える。さらに、１回転に１回、1トラックピッチ分ビームスキャナ８４によってビームスポットを走査した分をキャンセルすると、ビームスポットは原盤７０の半径方向にトラックピッチ分だけ進むことになる。これを繰り返すことによって、同心円状のガイドトラックをカッティングすることができる。従って、同心円状のガイドトラックをカッティングする場合、ビームスポットは１回転周期の鋸波状に走査される。【００２５】
ビーム変調制御部９９は、原盤７０の回転に同期して、露光のタイミングを制御するためにビーム変調制御信号を生成する。ビームモジュレータ駆動器１００は、ビーム変調制御信号に応じてビームモジュレータ８３を駆動し、レーザビームを通過／遮断することによって、露光のオン／オフを行う。例えば、同心円状のガイドトラックをカッティングする場合、１回転に１回、１トラックピッチ分だけビームスキャナ８４によってビームスポットを走査した分をキャンセルする間において露光はオフされる。【００２６】
図４は図１の光ディスク１０に形成されたガイド層ＧＬのガイドトラックのカッティングを行う場合の動作を示している。【００２７】
図１のガイドトラックは、トラックピッチＴｐは一定である。よって、１回転当たりトラックピッチＴｐ分だけ進むような一定速度で光学系７１がスライドテーブル７４と共に移送される。同様の速度で、ビームスキャナ８４が逆向きにビームスポットを走査すると、ビームスポットは原盤７０の半径方向に静止する。また、図１のガイドトラックは、１周に１８０°毎に２箇所の不連続部を有する。時計回りに内周から外周に向けてガイドトラックをカッティングする場合、一方の不連続部では、１／４トラックピッチＴｐ分だけビームの走査を戻し、１／４トラックピッチＴｐ分外側にガイドトラックをずらす。もう一方の不連続部では、３／４トラックピッチＴｐ分だけビームの走査を戻し、３／４トラックピッチＴｐ分だけ外側にガイドトラックをずらす。そのビーム走査を戻す際は、露光はオフされる。これらの手順を１回転毎に繰り返すことによって図１のようなガイドトラックのカッティングを行うことができる。【００２８】
図５は、本発明による光ディスクドライブ装置の構成を示している。この光ディスクドライブ装置は、上記の光ディスク１０に対して情報の記録／再生を光学的に行うものであり、ディスク駆動系、光学系と、信号処理系とからなる。【００２９】
ディスク駆動系は光ディスク１０をクランプ機構６によって挟み込むように保持してそれをスピンドルモータ７によって回転させる構造を備えている。【００３０】
光学系は更にサーボ光学系と記録再生光学系とに分けられる。【００３１】
サーボ光学系は、光源１１、コリメータレンズ１２、ビームスプリッタ１３、ダイクロイックプリズム１４、波長板１５、対物レンズ１６、集光レンズ１７、及び光検出器１８を備えている。【００３２】
光源１１は波長６６０ｎｍのサーボ用のレーザビームを出射する半導体レーザ素子である。光源１１は図示しないサーボ用光源駆動部によって駆動される。コリメータレンズ１２は光源１１によって出射されたサーボ用のレーザビームを平行光に変換してビームスプリッタ１３に供給する。ビームスプリッタ１３はコリメータレンズ１２から供給された平行レーザビームをそのままダイクロイックプリズム１４に供給する。ダイクロイックプリズム１４は反射・透過特性が光の波長により異なる合成面を有する合成プリズムであり、記録再生用のレーザビームの波長である４０５ｎｍ付近の波長に対しては反射し、サーボ用のレーザビーム、すなわちガイド光の波長である６６０ｎｍ付近の波長に対しては透過となる特性を持っている。よって、ダイクロイックプリズム１４はビームスプリッタ１３から入射したサーボ用のレーザビームをそのまま波長板１５に供給する。【００３３】
波長板１５はレーザビームが光ディスク１０への往路と光ディスク１０からの復路とで２度通過し、それによりビームの偏光の向きを９０度変化させる。これはビームスプリッタ１３の分離面へのダイクロイックプリズム１４側からの戻り記録再生光をｓ偏光にすることである。よって、復路のビームに対してビームスプリッタ１３が反射の作用をすることとなる。このことは後述の記録再生光学系のビームスプリッタ２３における戻り記録再生光についても同様である。また、波長板１５は広帯域のものが使用され、少なくとも光源１１の出射ビーム波長と光源１１の出射ビーム波長に対して１／４波長板として作用する。【００３４】
対物レンズ１６は光軸方向への移動を行うためのフォーカスアクチュエータ１６ａと、光軸に垂直な方向への移動を行うためのトラッキングアクチュエータ１６ｂとを備え、フォーカス方向及びトラッキング方向への微動を電気的に制御することができるようになっている。【００３５】
対物レンズ１６はフォーカスアクチュエータ１６ａによりサーボ用のレーザビームを光ディスク１０のガイド層に収束させることができ、同時に記録又は再生用のレーザビームを複数の記録層Ｌ０〜Ｌ２のいずれか１の記録層に合焦させることができる。また、トラッキングアクチュエータ１６ｂによりそのガイド層ＧＬのガイドトラック上にサーボ用のレーザビームの光スポットを位置させることができ、同時にその１の記録層においてガイドトラックに対応した位置に記録又は再生用のレーザビームの光スポットを照射させることができる。【００３６】
光ディスク１０のガイド層で反射したサーボ用のレーザビームは対物レンズ１６、そして波長板１６を介して平行光のレーザビームとしてダイクロイックプリズム１５に戻る。ダイクロイックプリズム１５はその反射のサーボ用のレーザビームをそのままビームスプリッタ１３に供給する。ビームスプリッタ１３はダイクロイックプリズム１５からのレーザビームをその入射に対してほぼ９０度の角度で反射して集光レンズ２４に供給する。集光レンズ１７は反射のサーボ用のレーザビームを光検出器１８の受光面に集光させてそこにスポットを形成させる。光検出器１８は例えば、４分割の受光面を有し、分割面毎に受光強度に応じたレベルの電圧信号を生成する。【００３７】
記録再生光学系は、サーボ光学系のダイクロイックプリズム１４、波長板１５、対物レンズ１６を共用し、その他に光源２１、コリメータレンズ２２、ビームスプリッタ２３、ビームエキスパンダ２４、集光レンズ２５、及び光検出器２６を備えている。【００３８】
光源２１は波長４０５ｎｍの記録又は再生用の青色レーザビームを出射する半導体レーザ素子である。光源２１は図示しない記録再生用光源駆動部によって駆動される。光源２１から出射されるレーザビームはｐ偏光となるように調整されている。コリメータレンズ２２は光源２１によって出射されたレーザビームを平行光に変換してビームスプリッタ２３に供給する。ビームスプリッタ２３は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）であり、コリメータレンズ２２からのレーザビーム入射面に対して４５度の分離面を有し、コリメータレンズ２２から供給されたｐ偏光の平行レーザビームを分離面をそのまま通過させてビームエキスパンダ２４に供給する。【００３９】
ビームエキスパンダ２４はケプラー型のエキスパンダレンズからなり、第１及び第２の補正レンズ２４ａ，２４ｂを備え、第１の補正レンズ２４ａはアクチュエータ２４ｃによって駆動され、光軸方向に移動可能にされている。初期状態では平行光で入射したときに平行光で出射するようにレンズ間隔が調整されている。補正レンズ２４ａを光軸方向に移動させることで、出射するビームが拡散光あるいは収束光へと変化し、それにより対物レンズ１６で集光した記録再生用のレーザビームのサーボ用レーザビームに対する焦点差を与え、かつ球面収差を与えることができる。すなわち、第１の補正レンズ２４ａの位置を変更することにより第１及び第２の補正レンズ２４ａ，２４ｂ間の距離が変化して光ディスク１０の記録層毎のフォーカス制御及び球面収差補正が可能にされている。このビームエキスパンダ２４に代わる球面収差補正手段としては、ガリレオ型のエキスパンダレンズや液晶素子がある。【００４０】
ダイクロイックプリズム１４は上記したように記録再生用のレーザビームの波長である４０５ｎｍ付近の波長に対しては反射するので、記録再生用のレーザビームは反射されて光ディスク１０の方向へ向かうことになる。【００４１】
対物レンズ１６は上記のように記録又は再生用のレーザビームを複数の記録層Ｌ０〜Ｌ２のいずれか１の記録層に合焦させることができる。【００４２】
光ディスク１０のいずれかの記録層で反射した記録再生用のレーザビームは対物レンズ１６、波長板１５、ダイクロイックプリズム１４、そしてビームエキスパンダ２４を介して平行光のレーザビームとしてビームスプリッタ２３に戻る。その反射レーザビームはｓ偏光となっているので、ビームスプリッタ２３は反射レーザビームをその入射に対して分離面でほぼ９０度の角度で反射して集光レンズ２５に供給する。集光レンズ２５は反射レーザビームを光検出器２６の受光面に集光させてそこにスポットを形成させる。光検出器２６は例えば、４分割の受光面を有し、分割面毎に受光強度に応じたレベルの電圧信号を生成する。【００４３】
なお、上記の光学系は図示しない移送駆動部によって光ディスク１０の半径方向に移動可能にされている。【００４４】
信号処理系は、記録媒体回転制御部３１、記録媒体回転駆動部３２、ガイド層フォーカスエラー生成部３３、ガイド層フォーカス制御部３４、ガイド層トラッキングエラー生成部３５、トラッキング制御部３６、対物レンズ駆動部３７、ガイド層再生信号生成部３８、記録層フォーカスエラー生成部４１、記録層フォーカス制御部４２、ビームエキスパンダ駆動部４３、記録層再生信号生成部４４及びメインコントローラ４５を備えている。【００４５】
記録媒体回転制御部３１はメインコントローラ４５からの指令に応じて記録媒体回転駆動部３２を制御する。記録媒体回転駆動部３２は記録媒体駆動時にはモータ７を回転駆動して光ディスク１０を回転させる。記録媒体回転駆動部３２では光ディスク１０を線速度一定で回転させるためにスピンドルサーボ制御が行われる。【００４６】
ガイド層フォーカスエラー生成部３３は光検出器１８の出力電圧信号に応じてガイド層フォーカスエラー信号を生成する。そのフォーカスエラー信号の生成のためには例えば、非点収差法等の公知の信号生成方法を用いることができる。ガイド層フォーカスエラー信号はサーボ用ビームのフォーカス位置がガイド層ＧＬにあるときゼロレベルとなるＳ字特性の信号である。【００４７】
ガイド層フォーカス制御部３４はメインコントローラ４５からの指令に応じて制御動作し、フォースサーボ制御時にはガイド層フォーカスエラー信号がゼロレベルになるようにフォーカス制御信号を生成する。フォーカス制御信号は対物レンズ１６によるフォーカス部分の制御のために対物レンズ駆動部３７に供給される。【００４８】
ガイド層トラッキングエラー生成部３５は光検出器１８の出力電圧信号に応じてガイド層トラッキングエラー信号を生成する。ガイド層トラッキングエラー信号はサーボ用のレーザビームのガイド層ＧＬへの集光スポット位置のランド又はグルーブのガイドトラック中心からの誤差を示す信号である。例えば、図６に示すように、光検出器１８の受光面がディスク半径方向とそれに垂直なトラック接線方向とによって４等分に分割されている場合にはトラック接線方向より内周側に位置する光検出素子１８ａ，１８ｂの出力信号が加算器５１によって加算され、トラック接線方向より外周側に位置する光検出素子１８ｃ，１８ｄの出力信号が加算器５２によって加算され、加算器５１の出力信号と加算器５２の出力信号との差が減算器５３によって算出されることによりガイド層トラッキングエラー信号は生成される。【００４９】
ガイド層トラッキングエラー生成部３５の出力にはトラッキング制御部３６が接続されている。トラッキング制御部３６はメインコントローラ４５からの指令に応じてトラッキングサーボ制御を行い、ガイド層トラッキングエラー生成部３５によって生成されたガイド層トラッキングエラー信号を入力し、対物レンズ１６によるトラッキング部分の制御のために対物レンズ駆動部３７に対してトラッキング制御信号を供給する。トラッキング制御信号はトラッキングサーボ制御時にはガイドトラッキングエラー信号がトラッキング目標値のレベルになるように生成される。【００５０】
トラッキング制御部３６は具体的には図７に示すように、減算器６１、位相補償器６２、低域ゲイン補償器６３、ゲイン調整器６４、極性反転器６５、ランド／グルーブ切替器６６、ホールド処理部６７、トラッキングサーボ／ホールド切替器６８、及びトラッキングオン／オフ切替器６９を備えている。減算器６１はトラッキング目標値のレベルとトラッキングエラー信号とレベル差を算出する。位相補償器６２は減算器６１の出力信号に対して位相を進ませ、トラッキングサーボの安定性を確保する。低域ゲイン補償器６３は位相補償器６２の出力信号の低域成分のゲインを増大させ、偏芯などの周波数の低い外乱に対する抑圧性能を向上させる。ゲイン調整器６４は低域ゲイン補償器６３の出力信号のゲインをサーボが安定するように調整する。極性反転器６５はゲイン調整器６４の出力信号の極性を反転させる。【００５１】
ランド／グルーブ切替器６６はメインコントローラ４５からのランドグルーブ選択信号に応じてゲイン調整器６４の出力信号及び極性反転器６５の出力信号のうちのいずれか一方を出力する。トラッキングサーボの極性を選択することによりランドＬ上を追従するかグルーブＧ上を追従するかが決定される。グルーブＧ上をトラッキングする場合にはランド／グルーブ切替器６６によりゲイン調整器６４の出力信号が選択され、ランドＬ上をトラッキングする場合にはランド／グルーブ切替器６６により極性反転器６５の出力信号が選択される。【００５２】
ホールド処理部６７はトラッキングサーボ／ホールド切替器６８がサーボ側からホールド側に切り替えられた直前におけるランド／グルーブ切替器６６からの出力信号を保持して出力する。トラッキングサーボ／ホールド切替器６８はトラッキングサーボ制御時にはサーボ側に切り替わってランド／グルーブ切替器６６の出力信号を中継し、トラッキングホールド制御時にはホールド側に切り替わってホールド処理部６７からの保持出力信号を中継する。【００５３】
トラッキングオン／オフ切替器６９はトラッキング制御のオン時にはトラッキングサーボ／ホールド切替器６８の出力信号をトラッキング制御信号として出力し、トラッキング制御のオフ時にはゼロレベルをトラッキング制御信号として出力する。【００５４】
対物レンズ駆動部２７はガイド層フォーカス制御部３４からのフォーカス制御信号に応じてフォーカスアクチュエータ１６ａを駆動し、対物レンズ１６を光軸方向に移動させることによりサーボ用ビームを集光し、ガイド層ＧＬ上にビームスポットを結ばせる。また、対物レンズ駆動部２７はトラッキング制御部３６からの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１６ｂを駆動し、対物レンズ１６を光軸に垂直な光ディスク１０の半径方向に移動させ、ガイド層ＧＬのガイドトラックにサーボ用ビームスポットを沿わせて追従させる。【００５５】
ガイド層再生信号生成部３８は光検出器１８の出力電圧信号に応じてガイドトラックの記録データ（ウォブル）を読み出してそのアドレス情報を生成する。また、ガイド層再生信号生成部３８は、光検出器１８の出力電圧信号からガイド層ＧＬの不連続部を検出してタイミング信号を生成する。不連続部の検出は、トラッキングエラー信号の生成と同様の方法によりプッシュプル信号を円周方向に適用したり、データを読み出して再生位置を確認することによって行われる。タイミング信号は、メインコントローラ４５においてトラッキングエラーの極性やトラッキングサーボのオン・オフ・ホールド等の切り替えに利用される。【００５６】
記録層フォーカスエラー生成部４１は、光検出器２６の出力電圧信号に応じて記録層フォーカスエラー信号を生成する。その記録層フォーカスエラー信号の生成のためには例えば、非点収差法等の公知の信号生成方法を用いることができる。記録層フォーカスエラー信号は記録再生用ビームのフォーカス位置が記録層Ｌ０〜Ｌ２各々にあるときにゼロレベルとなるＳ字特性の信号である。記録層フォーカスエラー信号生成部４１の出力には記録層フォーカス制御部４２が接続されている。記録層フォーカス制御部４２は再生モードにおいて記録層フォーカスエラー信号に応じて制御のためにビームエキスパンダ駆動部４３に記録層フォーカス制御信号を供給する。記録層フォーカス駆動信号は記録層についてのフォーカスサーボ制御時に記録層フォーカスエラー信号がゼロレベルになるように生成される。【００５７】
ビームエキスパンダ駆動部４３は記録層フォーカス制御信号に応じてアクチュエータ２４ｃを駆動してビームエキスパンダの補正レンズ２４ａ，２４ｂ間の距離を変えることにより対物レンズ１６に向かうビームの拡散・収束を調整し、光軸上におけるサーボ用ビームの集光位置に対する記録再生用ビームの集光位置を変化させる。すなわち、記録層フォーカス制御信号として所望の記録層に対応する電圧レベルをビームエキスパンダ駆動部４３に供給することにより、ガイド層ＧＬに対して所望の距離だけ離れたいずれか１の記録層に記録再生用ビームを集光させる。【００５８】
記録層再生信号生成部４４は光検出器２６の出力電圧信号に応じていずれか１の記録層に記録してある信号を再生する。【００５９】
メインコントローラ４５は、記録媒体制御部３１によるディスク回転制御のオンオフ、ガイド層フォーカス制御部３４によるフォーカスサーボ制御のオンオフ、及び記録層フォーカス制御部４２によるフォーカスサーボ制御のオンオフを制御する。また、トラッキング制御部３６のランド／グルーブ切替器６６、トラッキングサーボ／ホールド切替器６８、及びトラッキングオン／オフ切替器６９各々の切り替えを制御する。【００６０】
図８はサーボ用レーザビームのディスク半径方向におけるスポット位置とトラッキングエラー信号との関係を示している。図８に示されたビームスポットの位置は内周側から外周側に向けてランドＬ及びグルーブＧ上をＴｐ／８ずつ移動されている。トラッキングエラー信号は、ビームスポットの位置がランドＬ又はグルーブＧの中心にあるときにゼロになる。ビームスポットの位置がランドＬとグルーブＧとの境界にあるとき、すなわちランドＬ又はグルーブＧの中心からＴｐ／４だけずれたときにトラッキングエラー信号はピークを示す。また、ビームスポットの位置がランドＬ又はグルーブＧの中心からＴｐ／８だけずれたときにトラッキングエラー信号は±Ｖｔの電圧レベルを示す。逆に、トラッキングエラー信号が＋Ｖｔを示すときに、ランドＬにトラッキングしようとする場合には、Ｔｐ／８分だけ内周側へ、グルーブＧにトラッキングしようとする場合には、Ｔｐ／８分だけ外周側へトラックずれしている。トラッキングエラー信号が−Ｖｔを示すときに、ランドＬにトラッキングしようとする場合には、Ｔｐ／８分だけ外周側へ、グルーブＧにトラッキングしようとする場合には、Ｔｐ／８分だけ内周側へトラックずれていることになる。【００６１】
トラッキング制御部３６においてトラッキングサーボ制御がオンの時にはトラッキングエラー信号がトラッキング目標値と同じレベルになるように制御動作が実行される。トラッキング目標値は通常、トラック（ランドＬ又はグルーブＧ）中心を示すゼロとされるが、ゼロではない目標値を与えることにより、トラック中心からずれた状態でガイドトラックに追従することができる。例えば、図８のＶｔをトラッキング目標値として与えた場合には、トラック中心からＴｐ／８分ずれた状態でガイドトラックに追従させることができる。このとき、トラッキングエラー信号はゼロレベルではなくほぼＶｔのレベルとなる。【００６２】
図９はサーボ用レーザビームがガイド層ＧＬのランドＬ及びグルーブＧからなるガイドトラックを一定の速度で横切った場合におけるトラッキングエラー信号の変化を示している。この横切りの際には、トラッキングエラー信号が右上がりでゼロレベルに達したときはサーボ用レーザビームのスポットはグルーブＧ上にあり、トラッキングエラー信号が右下がりでゼロレベルに達したときはサーボ用レーザビームのスポットはランドＬ上にある。一方、トラッキングエラー信号の頂点においてはサーボ用レーザビームのスポットはランドＬとグルーブＧとの境界にある。図９のビームスポットが不連続部を横切るときにおいて、グルーブＧ上から不連続部のランド（鏡面）との境界に切り換わるため、トラッキングエラー信号も不連続になり、トラッキングエラー信号の位相が９０°変化する。【００６３】
次に、かかる光ディスクドライブ装置の記録モードにおいて、光ディスク１０の所望の記録層（記録層Ｌ０〜Ｌ２のいずれか１、例えば、記録層Ｌ０）に情報を記録する際の動作について説明する。【００６４】
メインコントローラ４５は操作部（図示せず）からの記録指令に応じて記録モードの動作を開始し、図１０に示すように、先ず、記録媒体回転制御部３１に回転開始指令を行ってスピンドルモータ７により光ディスク１０を回転駆動させ（ステップＳ１）、上記したサーボ用光源駆動部に対して発光駆動指令を発生する（ステップＳ２）。サーボ用光源駆動部は光源１１を駆動してサーボ用のレーザビームを発射させる。【００６５】
メインコントローラ４５は、ガイド層フォーカス制御部３４にフォーカスサーボ制御のオンを指令する（ステップＳ３）。フォーカスサーボ制御のオンにより、サーボ光学系、ガイド層フォーカスエラー生成部３３、ガイド層フォーカス制御部３４及び対物レンズ駆動部３７からなるフォーカスサーボループが形成されるので、ガイド層フォーカス制御部３４はガイド層フォーカスエラー信号生成部３３で生成されたフォーカスエラー信号がゼロレベルになるようにガイド層フォーカス制御信号を生成し、対物レンズ駆動部３７によりフォーカスアクチュエータ１６ａが駆動される。よって、対物レンズ１６の光軸方向における位置が制御されるので、サーボ用のレーザビームの焦点が光ディスク１０のガイド層ＧＬに位置し、ガイド層ＧＬ上に集光スポットが形成される。【００６６】
メインコントローラ４５は、ステップＳ３の実行後、上記した記録再生用光源駆動部に対して発光駆動指令を発生し（ステップＳ４）、記録層フォーカス制御部４２にフォーカスサーボ制御のオンを指令する（ステップＳ５）。記録再生用光源駆動部は光源２１を再生用パワーにて駆動して再生用のレーザビームを発射させる。ステップＳ５のフォーカスサーボ制御のオンにより、記録再生光学系、記録層フォーカスエラー生成部４１、記録層フォーカス制御部４２、及びビームエキスパンダ駆動部４３からなるフォーカスサーボループが形成されるので、記録層フォーカス制御部４２は記録層フォーカスエラー信号生成部４１で生成されたフォーカスエラー信号がゼロレベルになるように記録層フォーカス制御信号を生成し、ビームエキスパンダ駆動部４３によりアクチュエータ２４ｃが駆動される。補正レンズ２４ａは所望の記録層に対応した位置に予め移動されている。よって、フォーカスサーボ制御により補正レンズ２４ａの位置、すなわち、補正レンズ２４ａ，２４ｂ間の距離が制御されるので、記録再生用のレーザビームの焦点が光ディスク１０の所望の記録層に確実に位置することになる。【００６７】
メインコントローラ４５は、ステップＳ５の実行後、トラッキング制御部３６にトラッキングサーボ制御のオンを指令する（ステップＳ６）。トラッキングサーボ制御のオン指令によりトラッキングオン／オフ切替器６９がオン側に切り替わるので、サーボ光学系、ガイド層トラッキングエラー生成部３５、トラッキング制御部３６及び対物レンズ駆動部３７からなるトラッキングサーボループが形成されるので、トラッキング制御部３６はガイド層トラッキングエラー生成部３５で生成されたトラッキングエラー信号がトラッキング目標値のレベルになるようにトラッキング制御信号を生成し、対物レンズ駆動部３７によりトラッキングアクチュエータ１６ｂが駆動される。よって、対物レンズ１６のディスク半径方向における位置が制御されるので、サーボ用のレーザビームの集光スポットが光ディスク１０のガイド層ＧＬのガイドトラック上に位置することになる。同時に、所望の記録層において記録又は再生用のレーザビームの集光スポットがガイドトラックに対応した位置に位置することになる。【００６８】
メインコントローラ４５は、ステップＳ６の実行後、ガイド層ＧＬの現トラックのアドレスをガイド層再生信号生成部３８の出力信号から読み取り（ステップＳ７）、読み取った現トラックアドレスに応じてサーボ用のレーザビームのスポット位置が記録開始位置であるか否かを判別する（ステップＳ８）。記録開始位置でない場合にはトラッキング制御部３６にトラッキングサーボ制御のオフを指令する（ステップＳ９）。トラッキングサーボ制御のオフ指令により図１１の後述のトラッキングサーボ制御オン時の制御動作が停止される。そして、記録開始位置のトラックにサーボ用のレーザビームによるスポット位置が移動するように上記の移送駆動部によって光学系が移送され（ステップＳ１０）、その後、ステップＳ６の実行に戻る。【００６９】
ステップＳ８において記録開始位置であると判別した場合には記録再生用のレーザビームを所望の記録層の記録開始位置からの記録動作を開始する（ステップＳ１１）。記録動作では記録再生用光源駆動部は光源２１を記録用パワーにて駆動して記録用のレーザビームを発射させ、そのレーザビームは図示しない手段から供給される記録データに応じて変調される。ただし、トラッキングサーボ制御の状態によっては記録動作を一時停止する場合もある。【００７０】
メインコントローラ４５は、記録動作の開始後、記録終了か否かを判別する（ステップＳ１２）。例えば、記録データが全て供給されて記録動作を終了すべき状態であるならば、記録動作を終了する（ステップＳ１３）。記録動作の終了では記録再生用光源駆動部は光源２１を再生用パワーにて駆動して再生用のレーザビームの発射状態に戻す。【００７１】
ステップＳ６のトラッキングサーボ制御オンが実行されると、メインコントローラ４５は、ガイド層ＧＬの不連続部に対する制御動作を開始する。この制御においては、図１１に示すように、記録動作を一時的に停止させる指令を発生し（ステップＳ２１）、ランド／グルーブ切替器６６によってトラッキングサーボ極性を設定する（ステップＳ２２）。トラッキングサーボ極性設定については、メインコントローラ４５はランドグルーブ選択信号を発生し、不連続部の通過後にグルーブＧ上をトラッキングする場合にはランドグルーブ選択信号に応じてランド／グルーブ切替器６６によりゲイン調整器６４の出力信号が選択され、不連続部の通過後にランドＬ上をトラッキングする場合にはランドグルーブ選択信号に応じてランド／グルーブ切替器６６により極性反転器６５の出力信号が選択される。光ディスク１０が１回転する（２つの不連続部）毎にランドグルーブ選択信号に応じてランド／グルーブ切替器６６の選択位置、すなわちトラッキングサーボ極性は切り替えられる。【００７２】
ステップＳ２２の実行後、サーボ用レーザビームのスポット位置がガイドトラック連続部か否かを判別する（ステップＳ２３）。ガイドトラック連続部とは不連続部以外の領域Ａ１又はＡ２の部分である。スポット位置が不連続部にあるときにはトラッキングホールド制御状態でかつ記録停止状態となる。スポット位置がガイドトラック連続部にあるときにはトラッキングサーボのクローズを指令する（ステップＳ２４）。トラッキングサーボのクローズ指令によりトラッキングサーボ／ホールド切替器６８がトラッキングオン側に切り替わり、トラッキングモードがトラッキングサーボ制御状態となる。トラッキングサーボのクローズ後、トラッキングサーボ制御が安定しているか否かを判別する（ステップＳ２５）。トラッキングサーボ制御の安定は、例えば、トラッキングエラー信号の振幅の大きさに応じて判別される。すなわち、トラッキングエラー信号がトラッキング目標値±許容値になったときトラッキングサーボ制御が安定していると判別される。トラッキングサーボ制御の安定を判別すると、記録動作を再開する（ステップＳ２６）。【００７３】
その後、サーボ用レーザビームのスポット位置がガイドトラックの不連続部にあるか否かを判別する（ステップＳ２７）。不連続部にあるときにはトラッキングサーボ／ホールド切替器６８によりトラッキングモードをホールド状態に移行させ（ステップＳ２８）、そしてステップＳ２１に戻って上記の動作を繰り返す。【００７４】
かかる構成の光ディスクドライブ装置において、ガイド層ＧＬの不連続部を含むガイドトラックに対するトラッキングサーボ制御動作について図１２を参照して説明する。【００７５】
先ず、サーボ用レーザビームのスポットがグルーブＧ上を追従するようにランド／グルーブ切替器６６によってトラッキングエラー信号の極性（ランドグルーブ選択信号のレベル）が決められ、トラッキングサーボ制御がオンであるときには、図１２の状態１のように、トラッキングエラー信号はほぼゼロレベルで、ビームスポットはガイドトラックのグルーブＧの中心上を追従して移動する。このとき、安定状態なので記録層Ｌ０〜Ｌ３のいずれか１の記録層への記録が行われる。【００７６】
不連続部においてはガイドトラックが無くなるのでトラッキングエラー信号も消滅する。不連続部における図１２の状態２では上記のステップＳ２３の実行によりトラッキングホールド制御となる。トラッキングサーボ／ホールド切替器６８はホールド側に切り替わってホールド処理部６７からの保持出力信号をトラッキング制御信号として対物レンズ駆動部３７に中継する。このとき、トラッキングサーボ制御系はクローズしておらず不安定なので、ステップＳ２２の実行により記録動作は停止される。すなわち、トラッキングホールド制御状態になると、ビームスポットはガイドトラックのグルーブＧの延長線上を進むことになる。その後、再びガイドトラックが現れたとき、そのガイドトラックはＴｐ／４だけ、すなわちランドＬ又はグルーブＧの幅の半分だけずれているので、ビームスポットはガイドトラックのランドＬとグルーブＧとの境界上に位置することになる。ステップＳ２５の判別により不連続部の終了が判別された時点でステップＳ２６の実行によりトラッキングサーボ制御はオンとされる。トラッキングサーボ制御がオンすると、ビームスポットをガイドトラックのグルーブＧ上に引き戻そうとして、図１２の状態３に示すようにトラッキングサーボ制御が乱れてトラッキングエラー信号の振幅が大きくなる。このときトラッキングサーボ制御はまだ不安定状態なので記録は行われない。状態３の開始から時間が経過すると、図１２の状態４に示すように、トラッキングサーボ制御の乱れが収まり、トラッキングエラー信号もほぼゼロになる。これは状態１と同じ状態なので、再び記録が行われる。【００７７】
次に、図１２の状態５では状態２と同じように不連続部の通過時であるので、記録は停止され、トラッキングホールド状態にされる。このときランド／グルーブ切替器６６によってトラッキングエラーの極性を反転し、ビームスポットがランドＬ上を追従するように設定しておく。この結果、図１２の状態６の開始に応じて再びトラッキングサーボ制御がオンされると、ビームスポットはガイドトラックのランドＬとグルーブＧとの境界上からのランドＬ上に引き戻されるように制御され、上記の状態３と同様にトラッキングサーボ制御が乱れる。それから時間が経過して、図１２の状態７に示すように、トラッキングサーボ制御の乱れが収まり、トラッキングエラー信号もほぼゼロになる。ビームスポットがグルーブＧ上を安定して追従するので、再び記録動作が再開される。【００７８】
このように、不連続部の終了の際にトラッキングサーボ制御をオン(クローズ)しておけばビームスポットはランドＬ又はグルーブＧの中心へ自動的に引き込まれる。もし、状態２及び状態５の区間がトラッキングサーボ制御の応答時間に対して十分小さければ、ホールド処理は必要なく、トラッキングサーボ制御をオン(クローズ)のままでランドＬ又はグルーブＧへの分岐が可能である。また、ランド／グルーブ切替器６６によってトラッキングサーボ制御の極性を適正なタイミングで選択することによりランドＬ及びグルーブＧのいずれをトレースするかの選択が可能である。【００７９】
図１３はビームスポットがガイド層ＧＬのガイドトラックを時計回りにトレースする場合の不連続部におけるビームスポットの動きを矢印で示している。ビームスポットがガイドトラックに沿って一周する間に２つの不連続部を通過するが、図１３(a)のビームスポットの動きにおいては、一方の不連続部（図１３(a)の上部の不連続部）ではトラッキング極性はそのままにされるので、ビームスポットは不連続部を挟んでランドＬからランドＬに、又はグルーブＧからグルーブＧに移動するように制御される。他方の不連続部（図１３(a)の下部の不連続部）ではトラッキング極性が反転されるので、ビームスポットが不連続部を挟んでランドＬからグルーブＧに、又はグルーブＧからランドＬに移動するように制御される。よって、いずれの不連続部においてもビームスポットはＴｐ／４だけ外側に配置されたトラックへ移り、ディスク１０の内周から外周に徐々に移動していくことになる。【００８０】
図１３(b)のビームスポットの動きにおいては、一方の不連続部（図１３(b)の上部の不連続部）ではトラッキング極性が反転されるので、ビームスポットが不連続部を挟んでランドＬからグルーブＧに、又はグルーブＧからランドＬに移動するように制御される。他方の不連続部（図１３(b)の下部の不連続部）ではトラッキング極性はそのままにされるので、ビームスポットが不連続部を挟んでランドＬからランドＬに、又はグルーブＧからグルーブＧに移動するように制御される。よって、いずれの不連続部においてもビームスポットはＴｐ／４だけ内側に配置されたトラックへ移り、ディスク１０の外周から内周に徐々に移動していくことになる。【００８１】
このように、不連続部においてトラッキングサーボの極性を制御することにより、１つのガイドトラックでオポジットパスを実現することができる。例えば、記録データを複数の記録層Ｌ０，Ｌ１に亘って記録する場合には先ず、記録層Ｌ０の記録では図１３(a)のようにガイド層ＧＬの内周トラックから外周トラックに向けてビームスポットを移動させ、続いて記録層Ｌ１の記録では図１３(b)のようにガイド層ＧＬの外周トラックから内周トラックに向けてビームスポットを移動させることが行われる。【００８２】
上記の実施例によれば、光ディスク１０の記録層Ｌ０〜Ｌ２には高密度で螺旋状の記録トラックを形成することができる。また、図１３に示したように、１つのガイド層ＧＬだけでオポジットパスを実現することができる。更に、トラッキングサーボ制御のホールド処理や極性反転の頻度が少なく、記録用クロック生成やアドレス取得のために使われる有効なガイドトラックの領域が多くなるという利点もある。また、ガイドトラックは同心円でよく、ガイド層のカッティングを比較的容易に実現することができる。【００８３】
なお、図５のディスクドライブ装置においては、記録層Ｌ０〜Ｌ２のうちの少なくとも１の記録層に記録データを記録した光ディスク１０を再生する再生モードでは、記録再生用光源駆動部が光源２１を再生用パワーで駆動し、記録のときと同じようにトラッキングサーボ制御を実行することにより再生用のレーザビームのスポットは記録済みのトラックをトレースするため、そのときの光検出器２１の出力信号に応じて記録層再生信号生成部４４から再生データが得られる。【００８４】
また、再生モードにおいては、光ディスクの記録層上に記録トラックが存在するので、その記録層について光検出器２１の出力信号に応じてトラッキングエラー信号を得ることができる。よって、再生モードにおいてはガイド層のガイドトラックを利用しなくても、記録再生光学系で直接記録トラックにサーボをかけてデータの読み出しを行うことができる。【００８５】
上記した実施例のようにして記録層に形成された記録トラックは、図１４に示すように、ガイドトラックの不連続部に対応する部分Ｐにおいて歪んだ螺旋状のトラックとなる。再生モードでは、この不連続部に対応する部分Ｐにおいてトラッキングサーボ制御が記録トラックの急激な変化に追いつけず、サーボが不安定になったり、デトラックによってデータの読み出しが不可能になる可能性がある。また、この不連続部に対応する部分Ｐを検出するためには、検出のための冗長なデータを記録しなければならず、記録容量の低下の原因となる。【００８６】
そこで、次に、記録後の記録トラックが内周又は外周に向かって一定して変化する螺旋状のトラックになるようなトラッキングサーボ制御について説明する。【００８７】
本実施例ではガイド層のランド及びグルーブ両方を利用して記録しているため、記録トラックはガイドトラックの半分のトラックピッチ（Ｔｐ／２）である。【００８８】
図１５は、図１４の螺旋状の記録トラックを形成する際の内周から外周に進む記録位置の変化を示したものである。横軸に記録位置の進行距離又は時間を、縦軸に半経方向の記録位置をとると、例えば、一定した変化の螺旋状の記録トラックでは、記録位置は図１５の実線のように直線的に進む。図１のガイドトラックに追従しながら記録を行うと、図１５の破線のように記録位置は半周毎に階段状に進んでいく。記録トラックは１つの連続区間(半周)でガイドトラックの１/4トラックピッチだけ進む。一定した変化の螺旋状の記録トラック(実線)に対して階段状の記録トラック(破線)は不連続区間でガイドトラックの±Ｔｐ／８だけずれている。従って、記録時にガイドトラックに対して−Ｔｐ／８から＋Ｔｐ／８まで意図的にずらしながら記録を行うと、一定した変化の螺旋状の記録トラックを形成することができる。ガイドトラックに対して記録トラックを意図的にずらすことは、図８に示したように、トラッキング目標値を設定することによって実現できる。すなわち、記録中に、トラッキング目標値を−ＶｔからＶｔまで徐々に変化させると、ガイド層のビームスポットがガイドトラックに対して−Ｔｐ／８から＋Ｔｐ／８まで徐々に変化する。ディスク半径方向に関しては、記録層のビームスポットとガイド層のビームスポットは同様の動きをするので、このようにして記録された記録トラックは、結果として、ガイドトラックに対して−Ｔｐ／８から＋Ｔｐ／８まで徐々にずれる螺旋状のトラックとなる。【００８９】
図１６は内周から外周に向けて一定した変化の螺旋状の記録トラックとする場合のガイドトラックの不連続部におけるトラッキング目標値の設定とガイドトラック上のサーボビームスポットの動きを示している。例えば、不連続部においてグルーブＧからグルーブＧへトラッキングする場合、グルーブＧ中心に対してＴｐ／８だけ外周側にずれた状態から、そのまま進むとグルーブＧ中心に対してＴｐ／８だけ内周側にずれた状態になる。このようなトラッキング動作のために、トラッキング目標値は不連続部内において−Ｖｔ（所定の負レベル）から＋Ｖｔ（所定の正レベル）に切り替えられる。不連続部においてはトラッキングサーボ制御はホールド状態になっているのでトラッキング目標値の切り換えによるショックはない。例えば、不連続部においてグルーブＧからランドＬへトラッキングを切り替える場合には、グルーブＧ中心に対してＴｐ／８だけ外周側にずれた状態から、そのまま進むとランドＬ中心に対してＴｐ／８だけ内周側にずれた状態になる。このようなトラッキング動作のためには，トラッキング目標値は不連続部内において＋Ｖｔのままととする。不連続部においてはトラッキングサーボの極性切り換えが行われているので、図８のようにグルーブＧ中心に対してＴｐ／８だけ外周側にずれたトラッキングエラー信号とランドＬ中心に対してＴｐ／８だけ内周側にずれたトラッキングエラー信号は同じレベルになるからである。不連続部外では、グルーブＧ上を追従するようにトラッキングサーボ制御を行う場合にはトラッキング目標値は−Ｖｔから＋Ｖｔまで徐々に変化させ、ランドＬ上を追従するようにトラッキングサーボ制御を行う場合にはトラッキング目標値は＋Ｖｔから−Ｖｔまで徐々に変化させる。【００９０】
図１７はビームスポットがガイド層ＧＬのガイドトラックに従って時計回りで一定した変化で螺旋状にトレースする場合の不連続部におけるビームスポットの動きを矢印で示している。ビームスポットがガイドトラックに沿って一周する間に２つの不連続部を通過するが、図１７(a)のビームスポットの動きにおいては、一方の不連続部（図１７(a)の上部の不連続部）ではトラッキング目標値が反転され、トラッキング極性はそのままにされるので、ビームスポットは不連続部を挟んでランドＬからランドＬに、又はグルーブＧからグルーブＧに移動するように制御される。他方の不連続部（図１７(a)の下部の不連続部）ではトラッキング目標値がそのままで、トラッキング極性が反転されるので、ビームスポットが不連続部を挟んでランドＬからグルーブＧに、又はグルーブＧからランドＬに移動するように制御される。よって、図１８に示すようにトラッキング目標値及びトラッキング極性をビームスポットの移動に応じて変化させることによりディスク１０の内周から外周に一定した変化で螺旋状に移動していくことになる。【００９１】
図１７(b)のビームスポットの動きにおいては、一方の不連続部（図１７(b)の上部の不連続部）ではトラッキング目標値がそのままで、トラッキング極性が反転されるので、ビームスポットが不連続部を挟んでランドＬからグルーブＧに、又はグルーブＧからランドＬに移動するように制御される。他方の不連続部（図１７(b)の下部の不連続部）ではトラッキング目標値が反転され、トラッキング極性はそのままにされるので、ビームスポットが不連続部を挟んでランドＬからランドＬに、又はグルーブＧからグルーブＧに移動するように制御される。よって、図１９に示すようにトラッキング目標値及びトラッキング極性をビームスポットの移動に応じて変化させることによりディスク１０の外周から内周に一定した変化で螺旋状に移動していくことになる。【００９２】
このように、記録トラックを一定した変化の螺旋状に形成する場合にも不連続部においてトラッキングサーボの極性を制御することにより、１つのガイドトラックでオポジットパスを実現することができる。【００９３】
このようなトラッキングサーボ制御によって歪みが少なく一定した変化の螺旋状の記録トラックが形成される。【００９４】
更に、このようなトラッキングサーボ制御を行うと、不連続部からランドＬ又はグルーブＧへの移るときに、トラッキングサーボ制御をホールド状態から、サーボオンする場合にビームスポットを急激に移動させる必要がない。トラックが螺旋状に一定した変化で連続的に形成されていくことで、サーボの安定性も向上し、安定した記録を行うことができるという効果が得られる。【００９５】
なお、上記した実施例で示した光ディスクのガイド層は２つの領域Ａ１，Ａ２に分けられているが、図２０に示すように互いに直交する２つの分割線によって４つの領域に分けても良い。分割線が不連続部となり、１周において４つの不連続部が存在することになる。この光ディスクでは内周から外周に移動して記録する場合には、図２０(a)に番号で示す順にグルーブＧ又はランドＬ上を追従し、外周から内周に移動して記録する場合には、図２０(b)に番号で示す順にグルーブＧ又はランドＬ上を追従することが行われる。【００９６】
また、上記した実施例では、光ディスク１０の領域分割線をなす不連続部は直線であるが、図２１に示すように複数の領域に分割する曲線であっても良い。【００９７】
本発明は光ディスクドライブ装置だけでなく光ディスクドライブ装置を備えたハードディスク記録再生装置等の他の装置にも適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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