(57)【要約】【課題】２つの波長の光を用いて情報が記録可能な情報記録媒体に情報を記録するために用いる光ヘッド装置及びその光ヘッド装置を含む記録装置並びにその記録媒体に情報を記録する方法を提供する。【解決手段】  この発明は、第１の波長の光に対して所定量の反射があり、第２の波長の光に対する反射が第１の波長の光よりも低い記録媒体に対して情報を記録するための光ヘッド装置において、第１及び第２の波長の光を同時に出力させ、第１の波長の光により対物レンズのトラッキングを制御し、第２の波長の光により記録媒体の記録層に情報を記録し、第２の波長の光が記録媒体の記録層で反射された成分を光検出器１０３，１０５で検出した出力により記録媒体に記録されている情報を再生することを特徴とする。【選択図】      図１
2008217854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の光を出力する第１の光源と、
前記第１の光源からの第１の波長の光よりも波長の長い第２の波長の光を出力する第２の光源と、
前記第１及び第２の光源からの光を記録媒体の記録層に集光する対物レンズと、
前記対物レンズを、前記対物レンズの焦点位置と記録媒体の記録層とを一致させるフォーカシング及び前記対物レンズにより集光される光を記録媒体の半径方向の所定の位置に一致させるためのトラッキングを可能に、移動可能に保持するアクチュエータと、
前記対物レンズにより捕捉した記録媒体の記録層からの反射光の光量に対応する信号を出力する光検出器と、
を有し、
前記第１の光源からの光に対して所定量の反射があり、前記第２の光源からの光に対して未記録状態では回折が少ない記録媒体に対して情報を記録するための光ヘッド装置において、
前記第１の光源及び前記第２の光源のそれぞれから同時に光を出力させ、前記第１の光源からの光もしくは前記第２の光源からの光が記録媒体の記録層で反射された光により前記対物レンズの位置を光軸方向に制御し、前記第１の光源からの光が記録媒体の記録層で反射された成分を前記光検出器で検出した出力により前記対物レンズの位置を記録媒体における半径方向に制御し、前記第２の光源からの光により記録媒体の記録層に情報を記録し、前記第２の光源のみ光を出力させ、前記第２の光源からの光が記録媒体の記録層で反射された成分を前記光検出器で検出した出力により前記対物レンズの位置を光軸方向及び記録媒体における半径方向に制御して記録媒体に記録されている情報を再生することを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記対物レンズと前記第１の光源との間あるいは前記対物レンズと前記第２の光源との間の少なくとも一方の光路には、中継レンズが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
第１の波長の光を出力する第１の光源と、前記第１の光源からの第１の波長の光よりも波長の長い第２の波長の光を出力する第２の光源と、前記第１及び第２の光源からの光を記録媒体の記録層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを、前記対物レンズの焦点位置と記録媒体の記録層とを一致させるフォーカシング及び前記対物レンズにより集光される光を記録媒体の半径方向の所定の位置に一致させるためのトラッキングを可能に、移動可能に保持するアクチュエータと、前記対物レンズにより捕捉した記録媒体の記録層からの反射光の光量に対応する信号を出力する光検出器と、を有し、前記第１の光源からの光に対して所定量の反射があり、前記第２の光源からの光に対して未記録状態では回折が少ない記録媒体に対して情報を記録するための光ヘッド装置と、
前記第１の光源からの第１の波長の光を前記光ヘッド装置により記録媒体に記録する情報に基づいて変調する変調回路と、
前記光検出器からの出力に基づいて記録媒体に記録されている情報を再生するデータ再生回路と、
を有し、
前記光ヘッド装置は、前記第１の光源及び前記第２の光源のそれぞれから同時に光を出力させ、前記第１の光源からの光もしくは前記第２の光源からの光が記録媒体の記録層で反射された光により前記対物レンズの位置を光軸方向に制御し、前記第１の光源からの光が記録媒体の記録層で反射された成分を前記光検出器で検出した出力により前記対物レンズの位置を記録媒体における半径方向に制御し、前記第２の光源からの光により記録媒体の記録層に情報を記録し、前記第２の光源のみ光を出力させ、前記第２の光源からの光が記録媒体の記録層で反射された成分を前記光検出器で検出した出力により前記対物レンズの位置を光軸方向及び記録媒体における半径方向に制御して記録媒体に記録されている情報を再生することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項４】
前記対物レンズと前記第１の光源との間あるいは前記対物レンズと前記第２の光源との間の少なくとも一方の光路には、中継レンズが設けられていることを特徴とする請求項３に記載の情報記録再生装置。
【請求項５】
第１の光源及び第２の光源のそれぞれから同時に光を出力させ、
第１の光源からの光もしくは第２の光源からの光が記録媒体の記録層で反射された光により対物レンズの位置を光軸方向に制御し、
第１の光源からの光が記録媒体の記録層で反射された成分を光検出器で検出した出力により対物レンズの位置を記録媒体における半径方向に制御し、
第２の光源からの光により記録媒体の記録層に情報を記録し、
第２の光源のみ光を出力させ、第２の光源からの光が記録媒体の記録層で反射された成分を光検出器で検出した出力により対物レンズの位置を光軸方向及び記録媒体における半径方向に制御して記録媒体に記録されている情報を再生することを特徴とする情報記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２つの波長の光を用いて情報が記録可能な情報記録媒体に情報を記録可能な情報記録再生装置及び情報記録再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在市販されている記録型の光ディスクであるＤＶＤ−ＲディスクまたはＤＶＤ−ＲＷディスクは、ランドプリピットによりアドレス情報が予め記録されており、ウォブルされたプリグルーブ上に、記録マークが形成されている。
【０００３】
ランドプリピットやプリグルーブからの再生信号は、アドレス情報の再生やトラッキングサーボ信号として利用される。安定したトラッキングやアドレス情報の正確な再生のために、これらの再生信号は大きな信号となるように、ランドプリピットやプルグルーブの形状は最適化されている。
【０００４】
また、現在の光ディスク装置では、さらに安定した情報の記録を実現するために、記録パワーや記録パルスの幅といった記録条件を最適化する手法が併用されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、プリグルーブとランドプリピットが存在する情報記憶媒体に対して新たな記録マークを記録する場合に、ａ）ランドプリピットに記録されたアドレス情報からの再生信頼性を確保するためにランドプリピットからは大きな検出信号が得られること、ｂ）記録マーク形成時の高いトラッキング安定性を確保するために、プリグルーブからの大きなトラックずれ検出信号を得ること、が示されている。
【０００６】
例えば特許文献２では、光ディスクの光学位相差の検出値に基づいて、情報の記録を行うときの最適記録パワーの算出方法、即ち記録条件を最適化する例が説明されている。
【０００７】
また、例えば特許文献３には、出力レーザ光の波長が異なる再生用光源と記録用光源を用いるものが示されている。
【特許文献１】特開２００１−２６６３６２
【特許文献２】特開２００４−１９２６７９
【特許文献３】特開平６−１３１６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、再生専用のＤＶＤ−ＲＯＭディスクでは、エンボスピットで形成された記録マークによってアドレス情報やトラック形成されており、ランドプリピットやプリグルーブは形成されていない。従って、再生専用の光ディスク装置は、記録マークの情報を再生するのに最適化されており、ここに記録型の光ディスクに固有のランドプリピットやプリグルーブの再生信号が混入すると、これが雑音成分となる。この場合、たとえ記録条件が最適化された記録マークであっても、再生特性が劣化する。
【０００９】
また、特許文献１に示された例では、記録マークを記録する際のトラッキング用のレーザ光の波長と記録マークからの情報を再生するためのレーザ光の波長が同じであるため、    
１．記録マークからの再生信号にランドプリピットからのクロストーク信号が混入するために記録マークからの再生信号特性が劣化し、記録マークからの再生信頼性が大幅に低下する    
２．プリグルーブからの回折光の影響でＤＰＤ（Differential Phase Detect）法によるトラックずれ検出特性が劣化し、記録マークからのトラックずれ検出安定性が低下する    
３．再生時のプリグルーブからのＤＣレベル低下が生じるため、記録マークからの再生信号振幅が低下し、記録マークからの再生信頼性が大幅に低下する    
問題がある。
【００１０】
一方、文献２あるいは文献３に示された記録時と再生時でディスクに照射するレーザ光の波長を切り替えることによっても、文献１に示されたような再生時の信号振幅を高めることは困難である。
【００１１】
このように、現状のＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷといったディスクと再生専用のＤＶＤ−ＲＯＭとの間で、記録マークの読み取り特性が異なる問題がある。
【００１２】
この発明の目的は、トラッキング用レーザ光に対してトラックずれ検出信号とランドプリピット検出信号が得られると同時に、記録及び再生用レーザ光に対してはプリグルーブやプリピットからの影響が低減可能な情報記録媒体に情報を記録するために用いる光ヘッド装置及びその光ヘッド装置を含む記録装置並びにその記録媒体に情報を記録する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、第１の波長の光を出力する第１の光源と、前記第１の光源からの第１の波長の光よりも波長の長い第２の波長の光を出力する第２の光源と、前記第１及び第２の光源からの光を記録媒体の記録層に集光する対物レンズと、前記対物レンズを、前記対物レンズの焦点位置と記録媒体の記録層とを一致させるフォーカシング及び前記対物レンズにより集光される光を記録媒体の半径方向の所定の位置に一致させるためのトラッキングを可能に、移動可能に保持するアクチュエータと、前記対物レンズにより捕捉した記録媒体の記録層からの反射光の光量に対応する信号を出力する光検出器と、を有し、前記第１の光源からの光に対して所定量の反射があり、前記第２の光源からの光に対して未記録状態では回折が少ない記録媒体に対して情報を記録するための光ヘッド装置において、前記第１の光源及び前記第２の光源のそれぞれから同時に光を出力させ、前記第１の光源からの光もしくは前記第２の光源からの光が記録媒体の記録層で反射された光により前記対物レンズの位置を光軸方向に制御し、前記第１の光源からの光が記録媒体の記録層で反射された成分を前記光検出器で検出した出力により前記対物レンズの位置を記録媒体における半径方向に制御し、前記第２の光源からの光により記録媒体の記録層に情報を記録し、前記第２の光源のみ光を出力させ、前記第２の光源からの光が記録媒体の記録層で反射された成分を前記光検出器で検出した出力により前記対物レンズの位置を光軸方向及び記録媒体における半径方向に制御して記録媒体に記録されている情報を再生することを特徴とする光ヘッド装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明を利用することにより、波長１（波長４００〜４１０ｎｍ）の光を照射するとプッシュプル信号を出力し、波長２（６５０〜６８０ｎｍ）の光を照射するとプッシュプル信号をほとんど出力しないような追記型光ディスク媒体に対して、トラッキングを波長１のレーザ光で行い、記録を波長２のレーザ光で行うことで、再生する波長と同一の波長で記録を行うことが可能になる。つまり、媒体に記録を行う際に、再生信号品質が最も良くなるような記録条件の最適化が容易に可能となる。加えて、情報を再生時には、ランドプリピットやプリグルーブの影響の少ない良質な再生信号を得ることができる。
【００１５】
また、光ディスク装置に用いられる半導体レーザでは、波長２のレーザ光の方が安価で出力も大きいことから、本実施例により、波長１（波長４００〜４１０ｎｍ）の光を照射するとプッシュプル信号を出力し、波長２（６５０〜６８０ｎｍ）の光を照射するとプッシュプル信号をほとんど出力しないような追記型光ディスク媒体に対して、高倍速で記録することが可能な光ディスク装置を安価に製作することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１に示す光ディスク装置（ディスクドライブ）１は、記録媒体すなわち光ディスクＤを支持し、所定の速度で回転させるディスクモータ３１、光ディスクＤの記録面に対して所定の位置関係に位置され、光ディスクＤの記録面に情報を記録し、あるいは光ディスクＤの記録面から情報を再生するＰＵＨ（Pick Up Head、光ヘッド）１０１を有する。
【００１８】
ＰＵＨ１０１は、後段に説明するが、第１の波長のレーザ光を出力可能な第１の半導体レーザ素子（ＬＤ１）１１３及び第１の波長よりも波長が長い第２の波長のレーザ光を出力可能な第２の半導体レーザ素子（ＬＤ２）１１５、第１及び第２のレーザ素子からのレーザ光を光ディスクＤの記録面に案内するとともに光ディスクＤの記録面で反射された反射レーザ光を捕獲する対物レンズ（図４参照、１５１）、前記対物レンズを保持したアクチュエータ（ＡＣＴ）１１１を含む。また、ＰＵＨ１０１は、第１及び第２の半導体レーザ素子からのモニタ用レーザ光を検出してその光強度に対応する信号に変換して出力するモニタ用光検出器（ＡＰＣ−ＰＤ、詳細は、図４参照）１０３と、光ディスクＤの記録面からの反射レーザ光を検出してその光強度に対応する信号に変換して出力するデータ用光検出器（Ｄ−ＰＤ、詳細は図４参照）１０５、及び後段に詳述するさまざまな光学要素を有する。
【００１９】
光ディスクドライブ１は、バスライン１１に接続されたＣＰＵ２１、ＲＡＭ２３、ＲＯＭ２５、及びインタフェース２７等を有する。バスライン１１には、ＰＵＨ１０１のＤ−ＰＤ１０５からの出力に所定の特性を与える信号処理回路６１、信号処理回路６１からの出力を用いてＡＣＴ１１１の位置を制御するサーボ回路６３、同出力から光ディスクＤに記録されているデータ（情報）を再生するデータ再生回路６５等が接続されている。バスライン１１にはまた、ＰＬＬ回路装置６７、レーザ駆動回路（ＬＤＤ）５１、ディスクモータ制御回路４１等が接続されている。なお、ＬＤＤ５１は、レーザ制御回路５３及び変調回路５５を含み、ＰＵＨ１０１に搭載された第１及び第２のレーザ素子から出力されるレーザ光の強度や波形、及び（レーザ光の）出力と停止を制御する。また、ＬＤＤ５１は、第１及び第２の半導体レーザ素子を同時に駆動できる。
【００２０】
図１に示した光ディスクドライブ１においては、ＰＵＨ１０１が図示しないピックアップ送り機構により、光ディスクＤの径方向（トラッキング方向）に移動される。
【００２１】
変調回路５５は、情報記録時に、インタフェース２７を介して接続されたホスト装置（外部装置）から供給される記録用データを変調し、変調されたデータをレーザ制御回路５３へ提供する。
【００２２】
レーザ制御回路５３は、情報記録時（マーク形成時）に、変調回路５５から供給される変調されたデータに基づいて、書き込み用信号をＰＵＨ１０１の第１及び第２のレーザ素子の少なくとも一方に供給する。情報再生時には、再生用のパワーに固定されたレーザ光が、ＰＵＨ１０１の第１及び第２のレーザ素子の少なくとも一方に供給される。
【００２３】
ＰＵＨ１０１は、レーザ制御回路５３から供給される信号に応じて、光ディスクＤにレーザ光を照射する。このとき、レーザ光の強度に対応するモニタ用信号がＰＵＨ１０１のモニタ用ＰＤ１０３により生成され、レーザ制御回路５５に出力される。これにより、書き込み用信号が調整される。
【００２４】
光ディスクＤからの反射光に基づく出力信号は、ＰＵＨ１０１のデータ用ＰＤ１０５により生成され、信号処理回路６１を通じて、サーボ回路６３及びデータ再生回路６５へ供給される。信号処理回路６１は、フォーカスエラー信号及びトラッキング信号を生成し、サーボ回路６３へ出力する。
【００２５】
サーボ回路６３では、ＡＣＴ１１１の位置を制御するためのフォーカスシング制御信号及びトラッキング制御信号が生成され、ＡＣＴ１１１の図示しないフォーカスコイル及びトラッキングコイルに出力される。その結果、ＡＣＴ１１１の対物レンズにより光ディスクＤの記録面に集光されるレーザ光が光ディスクＤの記録面の記録層上でジャストフォーカスになるように制御され、続いてトラックに追従するよう制御される。
【００２６】
データ再生回路６５に供給された信号処理回路６１からの出力は、ＰＬＬ回路６７からの再生用クロック信号に基づき、（光ディスクＤに）記録されているデータとして再生される。
【００２７】
データ再生回路６５で再生された再生データは、インタフェース回路２７を経由して、ホスト装置（外部装置）もしくは記憶装置（ＨＤＤやワークメモリ）等に出力される。
【００２８】
なお、ディスクモータ制御回路４１、変調回路５５（ＬＤＤ５１）、レーザ制御回路５３（ＬＤＤ５１）、サーボ回路６３、データ再生回路６５、ＰＬＬ回路６７等は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１によって制御されることはいうまでもない。また、ＣＰＵ２１は、インタフェース回路２７を介してホスト装置から供給される動作コマンドに従って、光ディスクドライブ１の全体動作を制御する。なお、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３を作業エリアとして使用し、ＲＯＭ（Read Only Memory）２５に記憶されたプログラムに従って動作することは、周知のディスクドライブ装置と実質的な差異を持たないので、その説明を省略する。
【００２９】
次に、図２Ａを用いて、図１に示した光ディスク装置の光ヘッド（ＰＵＨ）に組み込まれる光検出器について説明する。なお、光検出器（ＰＤ）としては、図４ないし図１０を用いて後段に説明するが、第１及び第２の波長のレーザ光の強度をモニタするモニタ用ＰＤ（ＰＤＩＣ，Photo-Diode Integrated Circuit）とデータ用ＰＤ（ＰＤＩＣ）があるが、図２Ａでは、データ用ＰＤについて説明する。また、図２Ｂにおいて、モニタ用ＰＤについて説明する。
【００３０】
データ用ＰＤＩＣ１０５は、光ヘッド（ＰＵＨ１０１、図１参照）の後述する対物レンズの中心を通る設計光軸（系の光軸とも称される）を含む位置に、メイン受光領域を有する。なお、多くの場合、メイン受光領域の両側に、一対（２つ）のサブ受光領域が併設される。また、それぞれの受光領域は、互いに直交する区分線により、４分割されている。すなわち、各受光領域は、４チャンネル（ＣＨ）である。
【００３１】
それぞれの受光領域は、波長１（波長４００〜４１０ｎｍ）の光を受光して、フォーカスエラー（誤差）信号とトラッキングエラー（誤差）信号に利用可能なＰＰ（Push-Pull信号）を出力し、波長２（波長６５０〜６８０ｎｍ）の光を受光する領域からは、データ再生信号すなわちＲＦ(Radio Furiquency信号）信号を出力する。
【００３２】
例えば、図２Ａに示したデータ用ＰＤＩＣ１０５では、中央（メイン）の受光領域において波長２のレーザ光を受光し、データ再生回路６５による信号処理により、ＲＦ信号を得ることができる。また、光ディスクＤの記録面の記録層から反射された波長１のレーザ光を２つのサブ受光領域で受光し、トラッキング信号を取得することができる。
【００３３】
なお、中心（メイン）の受光領域の４つのチャンネル（ＣＨ）の出力を用いて、フォーカス誤差信号を得ることが可能である。また、中心の４ＣＨの出力を用いて、ＤＰＤ（Differential Phase Detection すなわち位相差検出）信号を得ることができるため、記録マーク（ピット列）がある光ディスクについても、波長２のレーザ光により、ＤＰＤにより、トラッキングをかけることが可能である。
【００３４】
モニタ用ＰＤＩＣ１０３は、図４〜図１０に示すように、光ヘッド（ＰＵＨ）１０１内の所定の位置に設けられ、波長１（波長４００〜４１０ｎｍ）の光をする受光領域１０３−１と、波長２（波長６５０〜６８０ｎｍ）の光を受光する受光領域１０３−２の、２つの受光領域を持つ。それぞれの受光領域からは、それぞれのレーザ素子から出射された光出力に線形に比例する信号が出力される。
【００３５】
また、ＰＤＩＣ１０３と、図４〜図１０に後述するビームスプリッタ（ダイクロイックプリズム）との間に、好ましくは、それぞれの受光領域１０３−１，１０３−２に対して対応する波長のレーザ光を主として透過可能なフィルタあるいは偏向板（１２３）が設けられてもよい。その場合、それぞれの受光領域には、フィルタあるいは偏向板１２３の対応する領域１２３−１または１２３−２により一方の波長の光が遮断もしくはその強度が大幅に抑制されることで片方の波長の光しか入射しないため、例えばノイズが低減され、あるいは後検知が抑止される。なお、フィルタ（１２３）に換えて、詳述しないが、ＰＤＩＣ（ＡＰＣ−ＰＤ）１０３のカバーガラスに、波長１の光のみを透過する薄膜と波長２の光のみを透過する（対応する波長のレーザ光を主として透過可能な）薄膜を蒸着しても同様の効果が得られる。
【００３６】
図３は、図１に示した光ディスク装置において、記録用のレーザ光の波長と再生用のレーザ光の波長を変える場合に利用可能な記録媒体すなわち光ディスクＤの記録面の記録層の特性の一例を示している。なお、第１の波長と第２の波長とは、以下の理由から（既に示した）４００〜４１０ｎｍと６５０〜６８０ｎｍに設定される。
【００３７】
現行のＤＶＤ−ＲディスクやＤＶＤ−ＲＷディスクでは、再生光の波長として６５０±５ｎｍを前提としている。従って、図１に示した光ディスク装置のＰＵＨ１０１を用いることで、６５０ｎｍの波長のレーザ光を得ることができる。また、図３に示す特性（吸光度）を有する光ディスクの記録層としても、現行のＤＶＤ−ＲディスクやＤＶＤ−ＲＷディスクとの間の再生互換性を確保するため、波長が６５０±５ｎｍの光で再生可能であることが求められる。
【００３８】
実際の光ディスクでは、使用可能な波長範囲が広い方がコスト面で有利であり、再生波長が６５０±１５ｎｍのレーザ光でも再生が可能であることから、ＰＵＨ１０１に搭載されるレーザ素子が出力すべきレーザ光の波長の１つは、６５０±１５ｎｍに決定される。
【００３９】
一方で、トラッキング用に用いられるレーザ光に使用される波長λｗの値は、６５０ｎｍより短ければ任意の値を取ることが可能である。反面、既に、ＨＤ  ＤＶＤやＢＤ（Blu Ray）規格においては、４０５ｎｍの波長のレーザ光（半導体レーザ光源）が使用されているので、ＰＵＨ１０１に搭載されるレーザ素子が出力すべきレーザ光の波長の１つは、４０５±５ｎｍであることが好ましい。
【００４０】
記録を波長６５０ｎｍの光で行うため、図３に示す光ディスクの記録層の特性（吸光度）は、波長４０５ｎｍ（第１の波長）における吸光度よりも記録前／記録後のいずれの場合も、波長６５０ｎｍ（第２の波長）における吸光度が高く、さらに第２の波長に対する吸光度は、記録前よりも記録後が低くなることが好ましい。
【００４１】
すなわち、図３に示す光ディスクの記録層の特性は、吸収のピークが第２の波長（赤）よりも長波長側であり、第２の波長のレーザ光を用いて情報を記録し、あるいは再生する場合に、第１の波長のレーザ光をほとんど吸収しないため、第１の波長のレーザ光に対する反射率は、第２の波長のレーザ光による記録の有無に拘わりなく、ほぼ一定となる。
【００４２】
このことは、図３に示した吸光度（反射率）を有する記録層を用いることで、トラッキング信号のオフセット変化が無く、安定したトラッキングをかけることが可能となる。なお、第１の波長のレーザ光に対する記録と未記録（記録の有無）により反射率（吸光度）が異なる場合、記録領域と未記録領域（記録の有無）による明るさ（反射）の差が、プッシュプル信号のオフセットになり、安定したトラッキングをかけることが困難となることはいうまでもない。
【００４３】
一方、光ディスクに固有のランド／グルーブの深さについては、図１１に示すように、波長４０５ｎｍのレーザ光を、ＮＡ＝０．６５の対物レンズで集光させた場合のグルーブ深さとプッシュプル信号振幅との間の関係を示すシミュレーション結果と、図１２に示すように、波長６５０ｎｍの光をＮＡ＝０．６の対物レンズで集光させた場合のグルーブ深さとプッシュプル信号振幅との間の関係を示すシミュレーション結果から、求めることができる。
【００４４】
図１１は、プリグルーブ深さをパラメータとし、（グルーブの）台形斜面の中央におけるランド幅とグルーブ幅の比率を変えた時の出力の変化を計算している。なお、図１１において、曲線Ａは、グルーブ深さが１０ｎｍの例を、曲線Ｂは、グルーブ深さが２０ｎｍの例を、曲線Ｃは、グルーブ深さが３０ｎｍの例を、曲線Ｄは、グルーブ深さが４０ｎｍの例を、曲線Ｅは、グルーブ深さが５０ｎｍの例を、曲線Ｆは、グルーブ深さが６０ｎｍの例を、曲線Ｇは、グルーブ深さが７０ｎｍの例を、それぞれ示している。同じ条件で、波長６５０ｎｍの記録光をＮＡ０．６の対物レンズで集光させた場合のシミュレーション結果を図１２に示す。なお、図１２において、各曲線のａ〜ｇは、グルーブ深さを示し、それぞれは、図１１の大文字と対応している。
【００４５】
すなわち、図１２に比べて図１１の方が遙かに大きなプッシュプル信号振幅が得られることが分かる。
【００４６】
例えば、光ディスクＤの記録層の溝（グルーブ）の深さが２０ｎｍである時、波長１のレーザ光（波長４０５ｎｍ）に対してプッシュプル振幅が大きく出力されるが、波長２のレーザ光（波長６５０ｎｍ）では小さい。光ディスクＤに記録層に、このようなグルーブ（溝）を与えることで、波長１のレーザ光によりトラッキングをかけて光ディスクに信号を記録した後、波長２のレーザ光で再生した場合には、プッシュプル信号がほとんど出力されない。その結果、フォーカス信号におけるトラッククロスの影響（クロストーク）が小さくなり、安定したフォーカスをかけることが可能である。なお、記録済みの光ディスクを、現行のＤＶＤ規格の光ディスク向けの任意の光ヘッド及び光ディスク装置により、第２のレーザ光で再生する場合においても、記録マーク（ピット列）が記録されていることにより、ＤＰＤ方式でトラッキングをかけることが可能であるため、プッシュプル信号が出力されないことは問題とならない。
【００４７】
図４は、図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッド（ＰＵＨ）の好適な実施の形態の１つを示している。
【００４８】
図４に示す光ヘッド（ＰＵＨ）１０１は、（第１の波長のレーザ光を出力する）青色レーザ素子（ＬＤ１）１１３、（第２の波長のレーザ光を出力する）赤色レーザ素子（ＬＤ２）１１５、ダイクロイックプリズム１２１、偏光ビームスプリッタ１３１、コリメートレンズ（ＣＬ）１４１、対物レンズ（ＯＬ）１５１、ＡＰＣ（Auto Power Control）のためのモニタ用のＰＤＩＣ（PhotoDiode Integrated Circuitすなわちフォトダイオード集積回路、または光検出器と略称される）１０３及びデータ用ＰＤＩＣ（光検出器）１０５及びＡＣＴ（アクチュエータ）１１１を有する。
【００４９】
第１のレーザ素子（ＬＤ１）１１３が出力するレーザ光の波長は、既に説明した通り、４０５±５（４００〜４１０）ｎｍで、青色である。
【００５０】
第２のレーザ素子（ＬＤ２）１１５が出力するレーザ光の波長は、既に説明した通り、６５０〜６８０（または６５０±１５）ｎｍで、赤色である。
【００５１】
ダイクロイックプリズム１２１は、第１の波長のレーザ光の大部分（９０％以上）を透過し、第２の波長のレーザ光のの大部分（９０％以上）を反射する。
【００５２】
偏光ビームスプリッタ１３１は、ｐ偏光の光を透過し、ｓ偏光の光を反射する。
【００５３】
ＡＰＣ用ＰＤＩＣ１０３は、図２Ｂに示したように、それぞれが互いに直交する区分線により区画された２以上の受光領域（通常は、メイン×１とその両側に２つのサブ）からなり、波長１と波長２のレーザ光を独立にモニタ（受光）することができる。例えば、波長１の光を受光する領域（メイン）からはフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号（プッシュプル信号）が得られる。
【００５４】
ＡＰＣ用ＰＤＩＣ１０３は、図２Ｂに示したように、波長１（波長４００〜４１０ｎｍ）の光をする受光領域と波長２（波長６５０〜６８０ｎｍ）の光を受光する受光領域の、２つの受光領域を持つ。なお、ＡＰＣ用ＰＤＩＣ１０３に案内される波長１の光と波長２の光は、ダイクロイックプリズム１２１とＡＰＣ用ＰＤ１０３との間に設けられた偏向板またはフィルタ１２３により、受光領域と波長が適正化されている。
【００５５】
データ用ＰＤＩＣ１０５は、図２Ａに示したように、それぞれが互いに直交する区分線により区画された２以上の受光領域（通常は、メイン×１とその両側に２つのサブ）からなり、波長２の光を受光する領域（メイン）からはフォーカス誤差信号とデータ用出力（ＲＦ信号）が得られる。なお、情報が記録されている光ディスクである場合には、ＤＰＤ信号も得られる。
【００５６】
図４に示した光ヘッド（ＰＵＨ）１０１においては、ＬＤ１（青色レーザ素子）１１３から第１の波長でｐ偏光を持つ光が出力され、同時にＬＤ２（赤色レーザ素子）１１５から第２の波長でｐ偏光を持つの光が出力される。
【００５７】
第１の波長の光（実線で示す）は、ダイクロイックプリズム１２１を透過し、第２の波長の光（破線で示す）は、ダイクロイックプリズム１２１で反射する。なお、第１のレーザ素子（ＬＤ１）１１３と第２のレーザ素子（ＬＤ２）は、それぞれが出力する第１の波長の光と第２の波長の光が同一の軸線上に位置されるよう、配置されていることはいうまでもない。
【００５８】
ダイクロイックプリズム１２１を透過した第１の波長の光とダイクロイックプリズム１２１で反射された第２の波長の光は、共に偏光ビームスプリッタ１３１を透過し、コリメータレンズ（ＣＬ）１４１で平行光に変換され、図示しないλ／４板を透過し、対物レンズ（ＯＬ）１５１により所定の集束性が与えられて、光ディスクＤの記録面の記録層に、集光される。
【００５９】
光ディスクＤの記録面で反射された（第１の波長と第２の波長のレーザ光が重なっている）反射レーザ光は、対物レンズ１５１で捕捉されたのち平行光に変換され、図示しないλ／４板を透過することで、偏光の方向が光ディスクＤに向かうレーザ光に比較して９０度回転され、ｐ偏光からｓ偏光に変化する。
【００６０】
λ／４板を透過した反射レーザ光は、コリメータレンズ１４１で収束性が与えられ、偏光ビームスプリッタ１３１に入射される。このとき、偏光の方向がｓ偏光に変化されているため、今度は、データ用ＰＤＩＣ１０５に向けて反射される。
【００６１】
以下、反射レーザ光は、ＰＤＩＣ１０５により光電変換され、信号処理回路６１（図１参照）に入力される。なお、ＰＤＩＣ１０５の出力は、光ヘッド（ＰＵＨ）１０１から出力される時点で信号処理回路６１により、サーボ回路６３（図１参照）及びデータ再生回路６５（図１参照）により要求される所定の特性あるいは出力形態に変換される。なお、図２Ａに示した通り、ＰＤＩＣ１０５は、中央（メイン）及びサブ（両側２箇所）の３つの受光領域を有するが、図示しない回折素子、あるいは所定の回折パターンが形成されたホログラムプレートが、例えばダイクロイックプリズム１２１とコリメータレンズ１４１との間に挿入されることで、メイン（中央）の受光領域に案内される軸上光すなわち０次光とサブ（両側に２つ）の受光領域に案内される±１次光のそれぞれに対応されることはいうまでもない。従って、ＰＤＩＣ１０５の出力から、フォーカス誤差信号とデータ用出力（ＲＦ信号）が得られる。なお、情報が記録されている光ディスクである場合には、ＤＰＤ信号も得られる。
【００６２】
一方、ダイクロイックプリズム１２１で所定の割合が反射された第１の波長のレーザ光及びダイクロイックプリズム１２１を所定の割合が通過した第２の波長のレーザ光は、それぞれ、ＡＰＣ用ＰＤＩＣ１０３に案内され、ＰＤＩＣ１０３により光電変換されて、ＬＤＤ５１のレーザ制御回路５３（図１参照）に供給される。これにより、第１及び第２のレーザ光の強度が所定の強度に設定される。
【００６３】
図５は、図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッド（ＰＵＨ）の別の好適な実施の形態の１つを示している（図４に示した光ヘッドと信号処理が異なる）。なお、図４に示したと実質的に同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６４】
図５に示した光ヘッド（ＰＵＨ）２０１においては、ＬＤ２（赤色）１１５からの波長２のレーザ光を用いてフォーカスをかけた後、ＬＤ１（青色）１１３からの波長１のレーザ光を用いてトラッキングをかけ、波長２のレーザ光を用いて記録を行う。
【００６５】
なお、データ用ＰＤＩＣ１０５においては、図２Ａに概略を示したメインの受光領域における第２の波長のレーザ光の出力からフォーカス誤差信号とＲＦ信号を得るとともに、サブ（２つ）の受光領域における第１の波長のレーザ光の出力からトラッキング誤差信号を得ることになる。
【００６６】
すなわち、波長２のレーザ光を用いてフォーカスをかけるため、波長２のレーザ光が対物レンズ（ＯＬ）１５１から出射したスポットをデフォーカス無く、絞ることができる。また、波長１のレーザ光によりトラッキング誤差信号を得ることにより、光ディスクの記録層が対物レンズ１５１の焦点位置からずれている場合であっても、ＲＦ信号ほど影響を受けることなく、トラッキング誤差信号が得られる。
【００６７】
また、ＡＰＣ用ＰＤＩＣ１０３の出力は、図４の例と同様に、各レーザ素子から出力されるレーザ光の強度の設定に利用される。
【００６８】
図６は、図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッド（ＰＵＨ）のさらに別の好適な実施の形態の１つを示している。なお、図４に示したと実質的に同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６９】
図６に示した光ヘッド（ＰＵＨ）３０１においては、ＬＤ１（青色）１１３からの波長１のレーザ光とＬＤ２（赤色）１１５からの波長２のレーザ光が光ディスクＤの記録面で反射された反射レーザ光を、それぞれ独立に設けた第１及び第２のデータＰＤＩＣ（Ｄ−ＰＤ１）３０５−１，（Ｄ−ＰＤ２）３０５−２で受光することを特徴とする。なお、２つのデータＰＤＩＣ３０５−１及び３０５−２を用いるために、ダイクロイックプリズム１２１は、コリメータレンズ１４１の近傍に配置し、ＬＤ１（青色）１１３とダイクロイックプリズム１２１との間に第１の偏光ビームスプリッタ３３１を、ＬＤ２（赤色）１１５とダイクロイックプリズム１２１との間に第１の偏光ビームスプリッタ３３３を、それぞれ位置させている。
【００７０】
図６に示したＰＵＨ３０１を用いることで、記録速度が高められた高倍速記録が可能な光ディスクへの記録時において、波長２のレーザ光のパワーが波長１のレーザ光のパワーの１０倍以上に達する場合であっても、波長１のレーザ光を受光する際に波長２のレーザ光の散乱光等が波長１の光の受光領域（３０５−１）に入射することが無くなり、ＳＮが改善される。
【００７１】
図７は、図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッド（ＰＵＨ）のさらに別の好適な実施の形態の１つを示している。なお、図４に示したと実質的に同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７２】
図７に示した光ヘッド（ＰＵＨ）４０１においては、図６に示したＰＵＨ３０１をＡＰＣの点からも独立した検出系としたもので、ＬＤ１（青色）１１３からの波長１のレーザ光とＬＤ２（赤色）１１５からの波長２のレーザ光をモニタするＡＰＣ用ＰＤＩＣをそれぞれ独立に設けた第１及び第２のＡＰＣ用ＰＤＩＣ（ＡＰＣ−ＰＤ１）４６３−１，（ＡＰＣ−ＰＤ２）４６３−２で受光することを特徴とする。なお、２つのＡＰＣ用ＰＤＩＣ４６３−１，４６３−２を用いるために、ダイクロイックプリズム１２１をコリメータレンズ１４１の近傍に配置し、ＬＤ１（青色）１１３とダイクロイックプリズム１２１との間に第１の偏光ビームスプリッタ３３１を、ＬＤ２（赤色）１１５とダイクロイックプリズム１２１との間に第１の偏光ビームスプリッタ３３３を位置させている。
【００７３】
図７に示したＰＵＨ４０１を用いることで、記録速度が高められた高倍速記録が可能な光ディスクへの記録時において、波長２のレーザ光のパワーが波長１のレーザ光のパワーの１０倍以上に達する場合であっても、波長１のレーザ光をモニタする際に波長２のレーザ光の散乱光等の影響を受けにくくなるとともに、単一のＡＰＣ用ＰＤＩＣを用いる場合に比較して、ダイナミックレンジの違いによる検出感度の影響を低減できる。
【００７４】
図８は、図６及び図７に示した光ヘッド（ＰＵＨ）の別の好適な実施の形態の１つを示している。なお、図４、図６及び図７に示したと実質的に同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７５】
図８に示した光ヘッド（ＰＵＨ）５０１においては、ＡＰＣ用のＰＤＩＣ１０３を第１の波長のレーザ光と第２の波長のレーザ光で兼用するため、図７に示したと同様に、ダイクロイックプリズム１２１をコリメータレンズ１４１の近傍に配置し、ＬＤ１（青色）１１３とダイクロイックプリズム１２１との間に第１の偏光ビームスプリッタ３３１を、ＬＤ２（赤色）１１５とダイクロイックプリズム１２１との間に第１の偏光ビームスプリッタ３３３を位置させ、第１の偏光ビームスプリッタ３３１により分岐された第１の波長のレーザ光はそのままＡＰＣ用ＰＤＩＣ１０３に案内し、第２の偏光ビームスプリッタ３３３により分岐された第２の波長のレーザ光については、ＮＤ（Neutral Density）５６１を介在させ、さらに第２のダイクロイックプリズム５７１を介してＡＰＣ用ＰＤＩＣ１０３に案内するものである。
【００７６】
図８に示す光ヘッド（ＰＵＨ）を用いることで、ＡＰＣ用ＰＤＩＣ１０３に導かれる波長２のレーザ光の光量を波長１のレーザ光の光量と同程度にすることができ、ＡＰＣ用ＰＤＩＣ１０３への負担が軽減される（ダイナミックレンジを考慮した特別なＰＤＩＣを用意する必要がなくなる）。
【００７７】
図９及び図１０は、いずれも図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッド（ＰＵＨ）のさらに別の好適な実施の形態の１つを示している。なお、最も類似した図５のＰＵＨ２０１または図４のＰＵＨ１０１と実質的に同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７８】
図９に示すＰＵＨ６０１は、波長２のレーザ光を出力する第２のレーザ素子（ＬＤ２）１１５とダイクロイックプリズム１２１との間に、光軸方向に移動する可動（中継）レンズ（ＲＬ）６８１を用いることで、波長２のレーザ光のフォーカスずれを補正することを特徴とする。
【００７９】
すなわち、波長２のレーザ光のフォーカスを、波長２のＲＦ信号が最良になるよう可動（中継）レンズ６８１の位置を調整することで、可動（中継）レンズ６８１が設けられていない系（図５等）に比較して、フォーカス制御が安定される。また、フォーカス制御に要求される時間も短縮できる。
【００８０】
なお、図１０に示したＰＵＨ７０１のように、波長２のレーザ光を用いてフォーカスをかけ、波長１のレーザ光によりトラッキング誤差信号を得る場合には、第１の波長のレーザ光を出力するＬＤ１（青色）１１３とダイクロイックプリズム１２１との間に、可動（中継）レンズ７９１を設けて、波長１のレーザ光のフォーカスずれを補正することも可能である。
【００８１】
いうまでもなく、図１０に示す系においては、波長１のレーザ光のフォーカスは、波長１用のＰＤＩＣから出力されるトラッキング信号が最大になるよう、可動（中継）レンズ７９１の位置が設定される。
【００８２】
なお、例えば波長１のレーザ素子（ＬＤ１）１１３と波長２のレーザ素子（ＬＤ２）１１５を同時に発光させ、両方のフォーカス誤差信号を同時に得ることで、それぞれの波長のレーザ光に対するフォーカスのズレ（対物レンズのフォーカス位置のズレ）を検出し、波長１のレーザ光を用いてフォーカス及びトラッキングをかけ、波長２のレーザ光で記録を行うことも可能である。この場合、記録に際しては、検出したフォーカス誤差信号のズレに基づいて、波長２の光に対して対物スポットが最小になるよう、フォーカス誤差信号に、所定量のオフセットを加えてやればよい。もしくは、図９または図１０に示した系のように、少なくとも一方の波長のレーザ光の光路長を、対応する可動（中継）レンズにより調整することでも、容易に達成できる。
【００８３】
以上説明したように、本発明の波長１（波長４００〜４１０ｎｍ）のレーザ光を照射するとプッシュプル信号を出力し、波長２（６５０〜６８０ｎｍ）のレーザ光を照射するとプッシュプル信号をほとんど出力しない追記型の光ディスク（記録媒体）に、第２の波長（波長２）のレーザ光を用いて記録を行うことにより、より高速（高倍速）に情報を記録することが可能である。
【００８４】
すなわち、本発明によれば、波長１（波長４００〜４１０ｎｍ）の光を照射するとプッシュプル信号を出力し、波長２（６５０〜６８０ｎｍ）の光を照射するとプッシュプル信号をほとんど出力しないような追記型光ディスク媒体に記録する場合、波長２で記録前に面ぶれに追従する（トラッキングをかける）ことができないため、波長１でトラッキングをかける。波長１もしくは波長２の光で記録を行うことで、この媒体に波長２の光で信号の読み取りが可能であるような記録マークが形成される。記録後は、波長２の光でＤＰＤ方式を用いてトラッキングをかけることができるため、波長２の光のみで再生が可能となる。
【００８５】
また、本発明によれば、波長２を有する半導体レーザの最高出力の方が、波長１を有する半導体レーザの出力より大きいため、波長２を有する半導体レーザを用いて記録を行うことでより高倍速に対応することができる。また、波長２の方が波長１よりも波長が長いため、同じスポットサイズにするためには、ＮＡを高くする必要があるが、ＬＤからのレーザ光の広がり角及び光学倍率が波長１と波長２で等しい場合、ＮＡが高いほうがビームの利用効率は上がるため、この点でも波長２で記録した方が、パワーの点で有利である。
【００８６】
また、本発明によれば、記録を行う際、波長１と波長２のワーキングディスタンスが異なると、波長１でフォーカスをかけた場合に、波長２の光に対してはデフォーカスしてしまい、スポットが絞れないという問題があるが、図４に示した例では、波長１と波長２の光に対して対物レンズのワーキングディスタンスをほぼ同じとすることでこの問題を解決している。また、図５に示した例では、波長２の光を用いてフォーカスをかけることで、この問題を解決している。
【００８７】
なお、本発明は、上述のいずれかの実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記のいずれかの実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】この発明の一実施形態が適用される光ディスク装置の一例を説明する概略図。
【図２Ａ】図１に示した光ディスク装置の光ヘッドに組み込まれる光検出器の受光領域の配列の一例を説明する概略図。
【図２Ｂ】図１に示した光ディスク装置の光ヘッドに組み込まれる光検出器の受光領域の配列の一例を説明する概略図。
【図３】図１に示した光ディスク装置により情報が記録される記録媒体の記録層の吸光度（反射特性）と第１及び第２の光源からの光の波長との関係について説明する概略図。
【図４】図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッドの一実施形態を説明する概略図。
【図５】図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッドの一実施形態を説明する概略図。
【図６】図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッドの一実施形態を説明する概略図。
【図７】図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッドの一実施形態を説明する概略図。
【図８】図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッドの一実施形態を説明する概略図。
【図９】図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッドの一実施形態を説明する概略図。
【図１０】図１に示した光ディスク装置に組み込まれる光ヘッドの一実施形態を説明する概略図。
【図１１】波長４０５ｎｍの光をＮＡ＝０.６５の対物レンズで集光させた場合のグルーブ深さとプッシュプル信号振幅との間の関係を示すシミュレーション結果を示すグラフ。
【図１２】波長６５０ｎｍの光をＮＡ＝０.６の対物レンズで集光させた場合のグルーブ深さとプッシュプル信号振幅との間の関係を示すシミュレーション結果を示すグラフ。
【符号の説明】
【００８９】
１…光ディスク装置、２１…ＣＰＵ、３１…ディスクモータ、４１…ディスクモータ制御回路、５１…レーザ駆動回路、６１…信号処理回路、６３…サーボ回路、６５…データ再生回路、６７…ＰＬＬ回路、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１…ＰＵＨ（光ヘッド）、１０３…ＡＰＣ用ＰＤＩＣ（モニタ用光検出器）、１０５…データ用ＰＤＩＣ（データ用光検出器）、１１１…ＡＣＴ（アクチュエータ）、１１３…第１の波長の光源（ＬＤ１）、１１５…第２の波長の光源（ＬＤ２）、１２１…ダイクロイックプリズム、１３１…偏光ビームスプリッタ、１４１…コリメータレンズ、１５１…対物レンズ、３０５−１，３０５−２…データ用ＰＤＩＣ（データ用光検出器）、４０３−１，４０３−２…ＡＰＣ用ＰＤＩＣ（モニタ用光検出器）。
【図１】
2008217854.tif 000003
【図２Ａ】
2008217854.tif 000004
【図２Ｂ】
2008217854.tif 000005
【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】
2008217854.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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