(57)【要約】【課題】  トラッキングサーボ制御を行うための物理的な溝構造のトラックを持つガイド層と、溝構造のトラックを持たない記録再生を行う複数の記録層からなる光ディスクに情報を記録或いは再生する装置において、光ディスクのトラック密度を向上することが可能な光ディスク装置を提供することである。【解決手段】  ガイド層光学系と記録層光学系の光路が分離した構成とすることにより、同じ波長のレーザを使用してもお互いに干渉することがなく、光ディスクからの反射光を正しく検出することができるため、ガイド層光学系の光源として記録層光学系と同じ短波長のレーザを用いることでガイド層上に照射するレーザスポットの径を小さくすることができ、ガイド層のトラックピッチを狭くすることが可能となる。【選択図】図１
2013109792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アドレス情報が付加された溝構造のトラックを有するガイド層と、ガイド層からの深さ位置が異なる記録及び再生が可能な複数の記録層を有する光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行える光ディスク記録再生装置であって、
第１の波長のレーザ光を出射する第１の光源と、前記第１の光源から出射されたレーザ光を前記光ディスクの前記記録層に合焦させる第１の対物レンズとを有する第１の光学系と、
前記第１の光源と略同じ波長のレーザ光を出射する第２の光源と、前記第２の光源から出射されたレーザ光を前記光ディスクの前記ガイド層に合焦させる第２の対物レンズとを有する第２の光学系と、
前記光ディスクに情報の記録を行う場合には、前記第１の光学系により前記第１の光源から出射されたレーザ光を前記光ディスクの前記記録層に照射させ、且つ、前記第２の光学系により前記第２の光源から出射されたレーザ光を前記光ディスクの前記ガイド層に照射させるよう制御する制御部と、を備え、
前記制御部により前記第１の光源及び前記第２の光源からそれぞれのレーザ光を出射させる際に、前記第１の光源から出射されるレーザ光と前記第２の光源から出射されるレーザ光とが互いに干渉しないよう前記第１の光学系及び前記第２の光学系とが配置されていることを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスク記録再生装置であって、
前記制御部により前記第１の光源及び前記第２の光源からそれぞれのレーザ光を出射させる際に、前記第１の光源から出射されるレーザ光と前記第２の光源から出射されるレーザ光とが同一の光路を通過しないようにすることで互いに干渉しないよう前記第１の光学系及び前記第２の光学系とが配置されていることを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光ディスク記録再生装置であって、
前記制御部により前記光ディスクに情報の記録を行う場合に、前記第１の光源から出射されるレーザ光の前記記録層上における軌跡と、前記第２の光源から出射されるレーザ光の前記ガイド層上における軌跡とが、略同一であることを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項４】
アドレス情報が付加された溝構造のトラックを有するガイド層とガイド層からの深さ位置が異なる記録及び再生が可能な複数の記録層を有する第１の光ディスクと、第１のディスクとトラックピッチが略同じでアドレス情報が付加された溝構造のトラックを有する記録及び再生が可能な記録層を有する第２光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行える光ディスク記録再生装置であって、
第１の波長のレーザ光を出射する第１の光源と、前記第１の光源から出射されたレーザ光を前記第１の光ディスクの前記記録層或いは前記第２の光ディスクの記録層に合焦させる第１の対物レンズとを有する第１の光学系と、
前記第１の光源と略同じ波長のレーザ光を出射する第２の光源と、前記第２の光源から出射された光束を前記第１の光ディスクの前記ガイド層に合焦させる第２の対物レンズとを有する第２の光学系と、
前記第１の光ディスクに情報の記録を行う場合には、前記第１の光学系により前記第１の光源から出射されたレーザ光を前記第１の光ディスクの前記記録層に照射させ、且つ、前記第２の光学系により前記第２の光源から出射されたレーザ光を前記第１の光ディスクの前記ガイド層に照射させ、
前記第２の光ディスクに情報の記録を行う場合には、前記第１の光学系により前記第１の光源から出射されたレーザ光を前記第２の光ディスクの記録層に照射させるよう制御する制御部と、を備え、
前記制御部により前記第１の光源及び前記第２の光源からそれぞれのレーザ光を出射させる際に、前記第１の光源から出射されるレーザ光と前記第２の光源から出射されるレーザ光とが互いに干渉しないよう前記第１の光学系及び前記第２の光学系とが配置されていることを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項５】
アドレス情報が付加された溝構造のトラックを有するガイド層とガイド層からの深さ位置が異なる記録及び再生が可能な複数の記録層を有する第１の光ディスクと、第１のディスクとトラックピッチが略同じでアドレス情報が付加された溝構造のトラックを有する記録及び再生が可能な記録層を有する第２光ディスクと、第１のディスクよりもトラックピッチが広くアドレス情報が付加された溝構造のトラックを有する記録及び再生が可能な記録層を有する第３光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行える光ディスク記録再生装置であって、
第１の波長のレーザ光を出射する第１の光源と、前記第１の光源から出射されたレーザ光を前記第１の光ディスクの前記記録層或いは前記第２の光ディスクの記録層に合焦させる第１の対物レンズとを有する第１の光学系と、
前記第１の光源と略同じ波長のレーザ光を出射する第２の光源と、前記第２の光源のより長い波長のレーザ光を出射する第３の光源と、前記第２の光源から出射された光束を前記第１の光ディスクの前記ガイド層に合焦させ、前記第３の光源から出射された光束を前記第３の光ディスクの記録層に合焦させる第２の対物レンズとを含む第２の光学系と有し、
前記第１の光ディスクに情報の記録を行う場合には、前記第１の光学系により前記第１の光源から出射されたレーザ光を前記第１の光ディスクの前記記録層に照射させ、且つ、前記第２の光学系により前記第２の光源から出射されたレーザ光を前記第１の光ディスクの前記ガイド層に照射させ、
前記第２の光ディスクに情報の記録を行う場合には、前記第１の光学系により前記第１の光源から出射されたレーザ光を前記第２の光ディスクの記録層に照射させ、
前記第３の光ディスクに情報の記録を行う場合には、前記第２の光学系により前記第３の光源から出射されたレーザ光を前記第３の光ディスクの記録層に照射させるよう制御する制御部と、を備え、
前記制御部により前記第１の光源及び前記第２の光源からそれぞれのレーザ光を出射させる際に、前記第１の光源から出射されるレーザ光と前記第２の光源から出射されるレーザ光とが互いに干渉しないよう前記第１の光学系及び前記第２の光学系とが配置されていることを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項６】
前記第１の光学系の対物レンズの開口数よりも前記第２の光学系の対物レンズの開口数が小さいことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光ディスク記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザを用いて光ディスクから情報を再生、または光ディスクに情報を記録する光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Blu-ray Disc(TM)規格の光ディスク（以下BDディスク）において、記録容量を増加させるために3層や4層の記録層を有する光ディスクが開発されている。今後光ディスクの更なる大容量化を実現する方法としては、より多数の記録層を有する光ディスクに記録・再生を行うことが考えられる。たとえば特許文献１或いは非特許文献１では、トラッキングサーボ制御を行うためのランド/グルーブからなる物理的な溝構造のトラックを持つ層(以下、ガイド層と称する)を設け、記録再生を行う層(以下、記録層と称する)には溝構造のトラックを持たない光ディスク(以下、グルーブレスディスクと称する)が示されており、記録層を多数積層する場合でも製造が容易であるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４００９３公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】M. Ogasawara et.al.、 "16 Layers Write Once Disc with a Separated Guide Layer"、ISOM2010、Th-L-07
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなグルーブレスディスクを記録再生する際の課題のひとつとして、ガイド層のトラック密度の向上が挙げられる。グルーブレスディスクではガイド層のトラックにトラッキング制御を行いながら記録層に記録を行うため、記録層のトラック密度はガイド層のトラック密度に依存することになる。光ディスクに形成された凹凸の溝構造からなるトラックと光ディスクに照射したレーザスポットの位置ずれを検出するトラッキング誤差信号を検出する手段として、一般的にプッシュプル方式が用いられる。プッシュプル方式で検出可能な限界トラックピッチＰは
Ｐ＞λ/（２・ＮＡ）    (式１)
で表される。ここで、λはレーザ光の波長、ＮＡは開口数である。非特許文献１ではガイド層からの反射光と記録層の反射光が干渉しないで、各々分離できるように、ガイド層から信号を得るために波長655nmの赤色レーザ光を用い、記録層からの信号を得るために波長405nmの青色レーザ光を用いている。また、ガイド層から信号を得るための光学系のＮＡは0.6としている。これにより、限界トラックピッチＰ＞546nmとなり、BDディスクのトラックピッチ320nmに比べて広くなり、トラック密度が低くなってしまう。このため、上記の非特許文献１ではガイド層のトラックピッチを640nmとし、凹凸の溝構造からなるトラックのランド及びグルーブにトラッキングを行うことによりBDディスクと同等のトラック密度を得るようにしている。
【０００６】
ランド及びグルーブにトラッキングを行って記録及び再生を行う方式はDVD-RAMディスクで用いられているが、ランドとグルーブの切り替わりのタイミングを検出してトラッキング制御の極性を切り替える必要があり、シーク後などにトラッキング制御を開始する際に極性を切り替えるタイミングが検出できず、トラッキング制御が不安定になる場合がある。また、記録或いは再生するデータの最小単位となるセクタの数がディスク１回転で整数になるようにする必要があり、光ディスクの内外周でほぼ一定の記録密度を得るためには半径方向に対して１回転当たりのセクタ数が異なる複数のゾーン分けるなど、フォーマットが複雑になるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的はトラッキングサーボ制御を行うための物理的な溝構造のトラックを持つガイド層と、溝構造のトラックを持たない記録再生を行う複数の記録層からなる光ディスクにおいて、ガイド層トラックのランド及びグルーブにトラッキングを行うことなくトラック密度を向上することが可能な光ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は例えば一例として、特許請求の範囲に記載の発明により改善される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ガイド層のトラックのランド及びグルーブにトラッキングを行うことなく、限界トラックピッチＰをBDディスクと同等にすることが可能となり、トラッキング制御の極性を切り替える必要がないため、安定なトラッキング制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施例の光ディスク装置の構成を示す図である。
【図２】グルーブレスディスクの構造を示す図である。
【図３】ガイド層のトラックのスパイラルの方向を示す図である。
【図４】第１の実施例においてBDディスクの記録再生時の動作を説明する図である。
【図５】第２の実施例の光ディスク装置の構成を示す図である。
【図６】第２の実施例においてBDディスクの記録再生時の動作を説明する図である。
【図７】第２の実施例においてCD或いはDVDディスクの記録再生時の動作を説明する図である。
【図８】第３の実施例において２光子吸収化合物を用いた光ディスクの記録再生時の動作を説明する図である。
【図９】２光子吸収化合物を用いた光ディスクの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明に従う光ディスク装置の一実施例の構成を示す図である。図１において、光ディスク102はグルーブレスディスクであり、光ディスク装置101は装置に装着された光ディスク102にレーザ光を照射することで情報の記録または再生を行い、SATA(Serial Advanced Technology Attachment)などのインターフェースを通じてPC(Personal Computer）などのホスト103と通信を行う。
【００１３】
光ディスク102の構造を図２に例示する。グルーブレスディスクではN個の記録層（N≧１、Nは自然数）とガイド層を有する。光ディスク装置101は対物レンズ307と318によって、それぞれ記録層にレーザスポットLSwを、ガイド層にレーザスポットLSgを照射することができる。対物レンズ318の開口数（NA：Numerical  Aperture）は対物レンズ307の開口数よりも小さく、例えば対物レンズ307の開口数が0.8から0.9であるのに対して、対物レンズ318の開口数は0.65から0.75が選ばれる。これにより対物レンズ307に入射するレーザ光LBwが合焦する位置よりも対物レンズ318に入射するレーザ光LBgが合焦する位置はディスク表面から離れた位置となる。また、図３に示すように光ディスク102のガイド層に形成されたトラックはスパイラル状に形成されており、レーザスポットLSgがガイド層のトラックを追従するようにトラッキング制御を行うことにより、ディスク102の内周から外周まで連続して記録或いは再生を行うことが可能となっている。また、ガイド層のトラックはディスク半径方向に微小にウォブルされており、ウォブルされたトラックの再生信号からレーザスポットLSgが追従しているディスク上の位置に対応したアドレス及び記録或いは再生時の基準となるクロックを生成することが出来る。
【００１４】
本実施例の光ディスク装置101は、コントローラ201と信号処理手段202と、光ピックアップ203と、光ピックアップ203を光ディスク102の半径方向に移動するスライダモータ204と、スライダモータ204を駆動するスライダ駆動手段205と、光ピックアップ203中に備えられたリレーレンズ305を駆動するためのリレーレンズ駆動手段206と、ディスク102を回転させるためのスピンドルモータ207と、スピンドルモータ207を所定の速度で回転させるためのスピンドル駆動信号を生成するスピンドル制御手段208と、スピンドル制御手段208が生成するスピンドル駆動信号に応じてスピンドルモータ207を駆動すると共にスピンドルモータ207の回転速度に対応した周波数のＦＧ信号を生成するスピンドル駆動手段209と、記録層とレーザスポットLSwの焦点位置とのずれ量を示す記録層フォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差信号生成手段211と、記録層フォーカス誤差信号に応じてフォーカス駆動信号を生成するフォーカス制御手段212と、フォーカス駆動信号に応じてアクチュエータ308をディスク102の記録面に垂直の方向に駆動するフォーカス駆動手段213と、記録層トラックと記録層上のレーザスポットLSw位置とのずれ量を示す記録層トラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段214と、ガイド層トラックとガイド層上のレーザスポットLSgの位置のずれ量を示すガイド層トラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成手段210と、記録層トラッキング誤差信号或いはガイド層トラッキング誤差信号に応じてトラッキング駆動信号を生成するトラッキング制御手段215と、トラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ308をディスク102の半径方向に駆動するトラッキング駆動手段216と、ガイド層とレーザスポットLSgの焦点位置とのずれ量を示すガイド層フォーカス誤差信号を生成するフォーカス誤差信号生成手段217と、ガイド層フォーカス誤差信号に応じたリレーレンズ駆動信号を生成するリレーレンズ制御手段218と、リレーレンズ駆動信号に応じてリレーレンズ315を駆動するリレーレンズ駆動手段219とを備えている。
【００１５】
光ピックアップ203はガイド層にサーボ制御を行うとともに、ディスク上の位置に対応したアドレス及びディスク固有の情報を再生するためのガイド層光学系と、ガイド層からの距離が異なる複数の記録層にデータを記録・再生するための記録層光学系で構成されている。
【００１６】
まず、記録層光学系の動作を説明する。レーザドライバ301はコントローラ201によって制御されており、レーザダイオード302を駆動する電流を出力する。レーザダイオード302は、駆動電流に応じた強度で波長405nmのレーザ光LBwを出射する。出射されたレーザ光LBwはコリメータレンズ303にて平行光となり、偏向ビームスプリッタ304にて反射し、リレーレンズ駆動手段206にて駆動されるリレーレンズ305によって収束・発散が制御される。これにより、レーザ光LBwのフォーカス方向の焦点位置が移動し、任意の記録層にレーザスポットLSwを照射することが出来る。リレーレンズ305を透過したレーザ光LBwは1/4波長板306にて円偏向となり、対物レンズ307によって光ディスク102の記録層にレーザスポットLSwとして集光する。ここで、リレーレンズ305はコントローラ201からリレーレンズ駆動手段206を介してグルーブレスディスクの記録層に応じた所定の位置となるように制御が行われる。記録層によって反射し、記録された情報に応じて強度が変調されたレーザ光LBwは対物レンズ307に再び入射した後、1/4波長板306にて直線偏向となり、リレーレンズ305を経て、偏向ビームスプリッタ304を透過する。透過したレーザ光LBwは、集光レンズ309によってディテクタ310に集光する。ディテクタ310はレーザ光LBwの強度を検出し、これに応じた信号を信号処理手段202に出力する。また、フォーカス誤差信号生成手段211はディテクタ310から出力された信号から記録層に対する記録層フォーカス誤差信号を生成し、フォーカス制御手段212は記録層フォーカス誤差信号に対応したフォーカス駆動信号をフォーカス駆動手段213に出力する。フォーカス駆動手段213はフォーカス駆動信号に応じてアクチュエータ308を駆動することで記録面に垂直の方向に対物レンズ307の位置を変位させ、記録層にレーザ光LBwが合焦するようにフォーカスサーボ制御を行う。ディテクタ310から出力された信号はトラッキング誤差信号生成手段214にも入力され、記録層に対する記録層トラッキング誤差信号を生成する。トラッキング制御手段215ではコントローラ201からの制御信号によりトラッキング誤差信号生成手段214或いはトラッキング誤差信号生成手段210の出力に対応したトラッキング駆動信号をトラッキング駆動手段216に出力する。
【００１７】
次に、ガイド層光学系について説明する。記録層光学系と同様に、レーザドライバ311はコントローラ201によって制御されており、レーザダイオード312を駆動する電流を出力する。レーザダイオード312は、駆動電流に応じた強度で波長405nmのレーザ光LBgを出射する。出射されたレーザ光LBgはコリメータレンズ313にて平行光となり、偏光ビームスプリッタ314を透過し、リレーレンズ315にて収束・発散の制御が行われる。リレーレンズ315を経たレーザ光LBgは、ミラー316にて反射し、1/4波長板317を経て、対物レンズ318によりガイド層にレーザスポットLSgとして集光する。ガイド層にて反射したレーザ光LBgは1/4波長板317、ミラー316、リレーレンズ315を経て、偏光ビームスプリッタ314で反射し、集光レンズ319にてディテクタ320に集光する。ディテクタ320ではレーザ光の強度を検出し、これに応じた信号を信号処理手段202に出力する。信号処理手段202は、ディテクタ320から出力されるガイド層にウォブルして形成されたトラックに対応した信号により光ディスク102の回転を制御するための同期信号、記録或いは再生を行う際の基準となるクロック信号を生成するとともに、レーザスポットLSgが追従しているディスク上の位置に対応したアドレスを再生してコントローラ201に出力する。信号処理手段202から出力される同期信号とスピンドル駆動手段209から出力されるＦＧ信号はスピンドル制御手段209に入力される。スピンドル制御手段209ではコントローラ201からの制御信号により、光ディスク102を角速度一定で回転させる場合にはスピンドルモータ207の回転速度に対応した周波数のＦＧ信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力し、光ディスク102を線速度一定で回転させる場合にはガイド層から再生された同期信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力する。スピンドル駆動手段212ではスピンドル駆動信号に応じてスピンドルモータ207を駆動することで光ディスクの回転数が所定の値となるようにスピンドル制御が行われる。フォーカス誤差信号生成手段217はディテクタ320から出力された信号から光ディスク102のガイド層とレーザスポットLSgの合焦位置とのずれに対応したガイド層フォーカス誤差信号を生成し、リレーレンズ制御手段218はガイド層フォーカス誤差信号に応じたリレーレンズ駆動信号を生成する。リレーレンズ駆動手段219はリレーレンズ駆動信号に応じてリレーレンズ315を駆動することで、レーザスポットLSgがガイド層で合焦するようにリレーレンズサーボ制御を行う。また、トラッキング誤差信号生成手段210は、ディテクタ320から出力された信号から、光ディスク102のガイド層のトラックとレーザスポットLSgの位置のずれに対応したガイド層トラッキング誤差信号を生成し、トラッキング制御手段215に出力する。トラッキング制御手段215ではコントローラ201からの制御信号によりトラッキング誤差信号生成手段214或いはトラッキング誤差信号生成手段210の出力に対応したトラッキング駆動信号をトラッキング駆動手段216に出力する。
【００１８】
記録層に記録を行う際には、フォーカス誤差信号生成手段211から出力される記録層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたフォーカス駆動信号によりアクチュエータ308を駆動することで記録層にレーザスポットLSwが記録層で合焦するようにフォーカスサーボ制御が行われ、フォーカス誤差信号生成手段217から出力されるガイド層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたリレーレンズ駆動信号によりリレーレンズ315を駆動することでガイド層にレーザスポットLSgが記録層で合焦するようにリレーレンズサーボ制御が行われるまた、コントローラ201からの制御信号によりトラッキング制御手段215からはトラッキング誤差信号生成手段210から出力されるガイド層トラッキング誤差信号に基づいて生成されたトラッキング駆動信号がトラッキング駆動手段216に出力される。トラッキング駆動手段216はトラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ308を駆動することでガイド層のトラックをレーザスポットLSgが追従するようにトラッキングサーボ制御が行われる。また、コントローラ202からの制御信号を受けたスライダ制御手段220ではトラッキング駆動信号の平均値に基づいてスライダモータ204を駆動するスライダ駆動信号を出力する。このスライダ駆動信号に従ってスライダ駆動手段205によりスライダモータ204を駆動し、アクチュエータ308がディスク半径方向可動範囲の中心位置近傍で動作するように光ピックアップ203をディスク半径方向に移送する。ホスト103から入力された記録層に記録するデータ及びデータを記録するディスク上の位置に対応したアドレス情報がコントローラ201から信号処理手段202に出力される。信号処理手段202では入力されたデータ及びアドレス情報をガイド層から再生された基準クロック信号に基づいて所定の方式で変調し、レーザドライバ301に出力する。レーザドライバ301は信号処理手段202の出力に応じた駆動電流をレーザダイオード302に出力し、レーザダイオード302が対応した強度でレーザ光LBwを出射することで光ディスク102の記録層に記録が行われる。これにより、ガイド層に形成されたトラックに追従しながら記録層に記録を行うため、ガイド層のトラックのスパイラルと略同一の軌跡で記録層に情報の記録が行われる。すなわち、光ディスク102に情報の記録を行う場合に、レーザダイオード302から出射されるレーザ光LBwの記録層上における軌跡と、レーザダイオード312から出射されるレーザ光LBgのガイド層上における軌跡とが略同一となるよう、情報の記録が行われる。例えば、ガイド層のトラックが内周から外周に向かってスパイラル状に形成されていると、記録層により記録される軌跡は全ての層が同じように内周から外周に向かってスパイラル状に形成される。
【００１９】
記録層に記録された情報を再生する場合には、フォーカス誤差信号生成手段211から出力される記録層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたフォーカス駆動信号によりアクチュエータ308を駆動することで記録層にレーザスポットLSwが記録層で合焦するようにフォーカスサーボ制御が行われ、フォーカス誤差信号生成手段217から出力されるガイド層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたリレーレンズ駆動信号によりリレーレンズ315を駆動することでガイド層にレーザスポットLSgがガイド層で合焦するようにリレーレンズサーボ制御が行われる。また、記録層に記録された軌跡からなるトラックと記録層に照射されたレーザスポットLSwとのずれに対応したトラッキング誤差信号がトラッキング誤差検出手段214から出力される。コントローラ201からの制御信号によりトラッキング制御手段215からはトラッキング誤差信号生成手段214から出力される記録層トラッキング誤差信号に基づいて生成されたトラッキング駆動信号がトラッキング駆動手段216に出力される。トラッキング駆動手段216はトラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ308を駆動することで記録層に記録された情報の軌跡からなるトラックをレーザスポットLSwが追従するようにトラッキングサーボ制御が行われ、ディテクタ313から記録層からの再生信号が出力される。また、コントローラ202からの制御信号を受けたスライダ制御手段220ではトラッキング駆動信号の平均値に基づいてスライダモータ204を駆動するスライダ駆動信号を出力する。このスライダ駆動信号に従ってスライダ駆動手段205によりスライダモータ204を駆動し、アクチュエータ308がディスク半径方向可動範囲の中心位置近傍で動作するように光ピックアップ203をディスク半径方向に移送する。信号処理手段202では入力された再生信号から光ディスク102の回転を制御するための同期信号、再生を行う際の基準となるクロック信号を生成する。また、信号処理手段202は再生信号に対して増幅、等化、復号などの処理を行い、復号したデータ及びデータのディスク上の位置に対応したアドレス情報をコントローラ201に出力する。コントローラ201は再生したデータをホスト103に出力する。
【００２０】
次に、図４を用いて本実施例の光ディスク装置においてBDディスクの記録或いは再生を行うときの動作を説明する。図４において、光ディスク104はBDディスクであり、光ディスク装置101の構成は図１と同じである。BDディスクではガイド層が無く、記録層に予め設けられた溝構造を有するトラックにトラッキング制御を行いながら記録或いは再生を行うため、光ピックアップ203のガイド層光学系は使用しない。
【００２１】
図４において、レーザドライバ301はコントローラ201によって制御されており、レーザダイオード302を駆動する電流を出力する。レーザダイオード302は、駆動電流に応じた強度で波長405nmのレーザ光LBwを出射する。出射されたレーザ光LBwはコリメータレンズ303にて平行光となり、偏向ビームスプリッタ304にて反射し、リレーレンズ駆動手段206にて駆動されるリレーレンズ305によって収束・発散が制御され、1/4波長板306にて円偏向となり、対物レンズ307によって光ディスク104の記録層にレーザスポットLSwとして集光する。ここで、リレーレンズ305はコントローラ201からリレーレンズ駆動手段206を介してBDディスクの記録或いは再生を行う層に応じた所定の位置となるように制御が行われる。記録層によって反射し、記録された情報に応じて強度が変調されたレーザ光LBwは対物レンズ307に再び入射した後、1/4波長板306にて直線偏向となり、リレーレンズ305を経て、偏向ビームスプリッタ304を透過する。透過したレーザ光LBwは、集光レンズ309によってディテクタ310に集光する。ディテクタ310ではレーザ光の強度を検出し、これに応じた信号を信号処理手段202に出力する。信号処理手段202は、ディテクタ310から出力される光ディスク104の記録層から再生される信号に基づいて光ディスク104の回転を制御するための同期信号、記録或いは再生を行う際の基準となるクロック信号を生成するとともに、光ディスク104の記録層のレーザスポットLSwが追従しているディスク上の位置に対応したアドレスを再生してコントローラ201に出力する。信号処理手段202から出力される同期信号とスピンドル駆動手段209から出力されるＦＧ信号はスピンドル制御手段209に入力される。スピンドル制御手段209ではコントローラ201からの制御信号により、光ディスク104を角速度一定で回転させる場合にはスピンドルモータ207の回転速度に対応した周波数のＦＧ信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力し、光ディスク104を線速度一定で回転させる場合には記録層から再生された同期信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力する。スピンドル駆動手段212ではスピンドル駆動信号に応じてスピンドルモータ207を駆動することで光ディスク104の回転数が所定の値となるようにスピンドル制御が行われる。
【００２２】
また、フォーカス誤差信号生成手段211はディテクタ310から出力された信号に基づいて記録層に対する記録層フォーカス誤差信号を生成し、フォーカス制御手段212は記録層フォーカス誤差信号に対応したフォーカス駆動信号をフォーカス駆動手段213に出力する。フォーカス駆動手段213はフォーカス駆動信号に応じてアクチュエータ308を駆動することで記録面に垂直の方向の対物レンズ307の位置を変位させ、記録層にレーザ光LBwが合焦するようにフォーカスサーボ制御を行う。
【００２３】
ディテクタ310から出力された信号はトラッキング誤差信号生成手段214にも入力され、記録層に対する記録層トラッキング誤差信号を生成する。トラッキング制御手段215ではコントローラ201からの制御信号によりトラッキング誤差信号生成手段214の出力に対応したトラッキング駆動信号をトラッキング駆動手段216に出力する。トラッキング駆動手段216ではトラッキング誤差信号生成手段214の出力に基づいて生成されたトラッキング駆動信号によりアクチュエータ308を駆動することで光ディスク104の記録層のトラックをレーザスポットLSwが追従するようにトラッキングサーボ制御が行われる。また、コントローラ202からの制御信号を受けたスライダ制御手段220ではトラッキング駆動信号の平均値に基づいてスライダモータ204を駆動するスライダ駆動信号を出力する。このスライダ駆動信号に従ってスライダ駆動手段205によりスライダモータ204を駆動し、アクチュエータ308がディスク半径方向可動範囲の中心位置近傍で動作するように光ピックアップ203をディスク半径方向に移送する。
【００２４】
記録層に記録された情報を再生する際にはディテクタ313から信号処理手段202に入力された信号に対して増幅、等化、復号などの処理を行い、復号したデータをコントローラ201に出力する。コントローラ201はデータをホスト103に出力する。
【００２５】
また、記録層に記録を行う際にはコントローラ201から記録層に記録するデータ及びデータを記録するディスク上の位置に対応したアドレス情報を信号処理手段202に出力する。信号処理手段202では入力されたデータ及びアドレス情報を記録層のウォブルされたトラックから再生された基準クロック信号に基づいて所定の方式で変調し、レーザドライバ301へ出力する。レーザドライバ301は、信号処理手段202の出力に応じた駆動電流をレーザダイオード302に出力し、レーザダイオード302が対応した強度でレーザ光LBwを出射することで光ディスク104の記録層に記録が行われる。
【００２６】
本実施例ではグルーブレスディスクとBDディスクの両方を記録・再生可能な光ディスク装置を実現することが出来る。
【実施例２】
【００２７】
次に、図５を用いて本発明の第２の実施例を説明する。本実施例は図１の実施例の光ピックアップ203にCD及びDVDディスクに記録・再生を行うための光学系を付加したものであり、図１と同一機能部分には同一の番号を付し、説明を省略する。
【００２８】
まず、グルーブレスディスクに記録或いは再生を行うときの動作について説明を行う。図５において、光ディスク102はグルーブレスディスクであり、ガイド層と複数の記録層を有している。本実施例のガイド層光学系において、レーザドライバ311はコントローラ201によって制御されており、レーザダイオード312を駆動する電流を出力する。レーザダイオード312では駆動電流に応じた強度で波長405nmのレーザ光LBgを出射する。レーザ光LBgはコリメータレンズ323にて平行光となり、ダイクロイックミラー325に入射する。ダイクロイックミラー325において波長405nmのレーザ光は透過し、波長650nm及び波長780nmのレーザは反射される。ダイクロイックミラー325を透過したレーザ光LBgは偏光ビームスプリッタ314、リレーレンズ315、ミラー316、1/4波長板317を透過して対物レンズ318によって光ディスク102のガイド層にレーザスポットLSgとして集光する。ここで、対物レンズ318には波長選択性フィルタが形成されており、例えばグルーブレスディスクに対応した波長405nmのレーザ光に対しては開口数が0.65から0.75となり、DVDディスクに対応した波長650nmのレーザ光に対しては開口数が0.6から0.7となり、CDディスクに対応した波長780nmのレーザ光に対しては開口数が0.5から0.6となるように開口制限されている。ガイド層にて反射したレーザ光LBgは1/4波長板317、ミラー316、リレーレンズ315を経て、偏光ビームスプリッタ314で反射し、集光レンズ319にてディテクタ320に集光する。ディテクタ320ではレーザ光の強度を検出し、これに応じた再生信号を信号処理手段202に出力する。信号処理手段202は、ディテクタ320から出力されるガイド層にウォブルして形成されたトラックに対応した再生信号により光ディスク102の回転を制御するための同期信号、記録或いは再生を行う際の基準となるクロック信号を生成すると共に、レーザスポットLSgが追従しているトラックのアドレスを再生してコントローラ201に出力する。信号処理手段202から出力される同期信号とスピンドル駆動手段209から出力されるＦＧ信号はスピンドル制御手段209に入力される。スピンドル制御手段209ではコントローラ201からの制御信号により、光ディスク102を角速度一定で回転させる場合にはスピンドルモータ207の回転速度に対応した周波数のＦＧ信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力し、光ディスク102を線速度一定で回転させる場合にはガイド層から再生された同期信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力する。スピンドル駆動手段212ではスピンドル駆動信号に応じてスピンドルモータ207を駆動することで光ディスクの回転数が所定の値となるようにスピンドル制御が行われる。フォーカス誤差信号生成手段217は、ディテクタ320から出力された信号から、光ディスク102のガイド層とレーザスポットLSgの合焦位置とのずれに対応したガイド層フォーカス誤差信号を生成し、リレーレンズ制御手段218はガイド層フォーカス誤差信号に応じたリレーレンズ駆動信号を生成する。リレーレンズ駆動手段219はリレーレンズ駆動信号に応じてリレーレンズ315を駆動することで、レーザスポットLSgがガイド層で合焦するようにリレーレンズサーボ制御を行う。また、トラッキング誤差信号生成手段210は、ディテクタ320から出力された信号から、光ディスク102のガイド層のトラックとレーザスポットLSgの位置のずれに対応したガイド層トラッキング誤差信号を生成し、トラッキング制御手段215に出力する。トラッキング制御手段215ではコントローラ201からの制御信号によりトラッキング誤差信号生成手段214或いはトラッキング誤差信号生成手段210の出力に対応したトラッキング駆動信号をトラッキング駆動手段216に出力する。
【００２９】
記録層に記録を行う際には、フォーカス誤差信号生成手段211から出力される記録層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたフォーカス駆動信号によりアクチュエータ308を駆動することで記録層にレーザスポットLSwが記録層で合焦するようにフォーカスサーボ制御が行われ、フォーカス誤差信号生成手段217から出力されるガイド層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたリレーレンズ駆動信号によりリレーレンズ315を駆動することでガイド層にレーザスポットLSgがガイド層で合焦するようにリレーレンズサーボ制御が行われるまた、コントローラ201からの制御信号によりトラッキング制御手段215からはトラッキング誤差信号生成手段210から出力されるガイド層トラッキング誤差信号に基づいて生成されたトラッキング駆動信号がトラッキング駆動手段216に出力される。トラッキング駆動手段216はトラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ308を駆動することでガイド層のトラックをレーザスポットLSgが追従するようにトラッキングサーボ制御が行われる。また、コントローラ202からの制御信号を受けたスライダ制御手段220ではトラッキング駆動信号の平均値に基づいてスライダモータ204を駆動するスライダ駆動信号を出力する。このスライダ駆動信号に従ってスライダ駆動手段205によりスライダモータ204を駆動し、アクチュエータ308がディスク半径方向可動範囲の中心位置近傍で動作するように光ピックアップ203をディスク半径方向に移送する。また、コントローラ201は記録層に記録するデータ及びデータを記録するディスク上の位置に対応したアドレス情報を信号処理手段202に出力する。信号処理手段202では入力されたデータ及びアドレス情報をガイド層から再生された基準クロック信号に基づいて所定の方式で変調し、レーザドライバ301へ出力する。レーザドライバ301は、信号処理手段の出力に応じた駆動電流をレーザダイオード302に出力し、レーザダイオード302が対応した強度でレーザ光LBwを出射することで光ディスク102の記録層に記録が行われる。これにより、ガイド層に形成されたトラックに追従しながら記録層に記録を行うため、ガイド層のトラックのスパイラルと同じ軌跡で記録層に情報の記録が行われる。
【００３０】
記録層に記録された情報を再生する場合には、コントローラ201からの制御信号によりフォーカス制御手段212からはフォーカス誤差信号生成手段211から出力される記録層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたフォーカス駆動信号がフォーカス駆動手段216に出力される。フォーカス駆動手段209はフォーカス駆動信号に応じてアクチュエータ308を駆動することでレーザスポットLSwが記録層で合焦するようにフォーカスサーボ制御を行う。また、同様にコントローラ201からの制御信号によりトラッキング制御手段215からはトラッキング誤差信号生成手段214から出力される記録層トラッキング誤差信号に基づいて生成されたトラッキング駆動信号がトラッキング駆動手段216に出力される。トラッキング駆動手段216はトラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ308を駆動することで記録層のトラックをレーザスポットLSwが追従するようにトラッキングサーボ制御が行われ、ディテクタ313から記録層からの再生信号が出力される。また、コントローラ202からの制御信号を受けたスライダ制御手段220ではトラッキング駆動信号の平均値に基づいてスライダモータ204を駆動するスライダ駆動信号を出力する。このスライダ駆動信号に従ってスライダ駆動手段205によりスライダモータ204を駆動し、アクチュエータ308がディスク半径方向可動範囲の中心位置近傍で動作するように光ピックアップ203をディスク半径方向に移送する。信号処理手段202では入力された再生信号から光ディスク102の回転を制御するための同期信号、再生を行う際の基準となるクロック信号を生成する。また、信号処理手段202は再生信号に対して増幅、等化、復号などの処理を行い、復号したデータ及びデータのディスク上の位置に対応したアドレス情報をコントローラ201に出力する。コントローラ201は再生したデータをホスト103に出力する。
【００３１】
次に、図６を用いて本実施例の光ディスク装置においてBDディスクの記録或いは再生を行うときの動作を説明する。図６において、光ディスク104はBDディスクであり、光ディスク装置の構成は図５と同じである。BDディスクではガイド層が無く、記録層に予め設けられた溝構造を有するトラックにトラッキング制御を行いながら記録或いは再生を行うため、光ピックアップ203のガイド層光学系は使用しない。
【００３２】
図６において、レーザドライバ301はコントローラ201によって制御されており、レーザダイオード302を駆動する電流を出力する。レーザダイオード302は、駆動電流に応じた強度で波長405nmのレーザ光LBwを出射する。出射されたレーザ光LBwはコリメータレンズ303にて平行光となり、偏向ビームスプリッタ304にて反射し、リレーレンズ駆動手段206にて駆動されるリレーレンズ305によって収束・発散が制御され、1/4波長板306にて円偏向となり、対物レンズ307によって光ディスク104の記録層にレーザスポットLSwとして集光する。ここで、リレーレンズ305はコントローラ201からリレーレンズ駆動手段206を介してBDディスクの記録或いは再生を行う層に応じた所定の位置となるように制御が行われる。記録層によって反射し、記録された情報に応じて強度が変調されたレーザ光LBwは対物レンズ307に再び入射した後、1/4波長板306にて直線偏向となり、リレーレンズ305を経て、偏向ビームスプリッタ304を透過する。透過したレーザ光LBwは、集光レンズ309によってディテクタ310に集光する。ディテクタ310ではレーザ光の強度を検出し、これに応じた再生信号を信号処理手段202に出力する。信号処理手段202は、ディテクタ310から出力される光ディスク104の記録層から再生される信号に基づいて光ディスク104の回転を制御するための同期信号、記録或いは再生を行う際の基準となるクロック信号を生成するとともに、光ディスク104の記録層のレーザスポットLSwが追従しているディスク上の位置に対応したアドレスを再生してコントローラ201に出力する。信号処理手段202から出力される同期信号とスピンドル駆動手段209から出力されるＦＧ信号はスピンドル制御手段209に入力される。スピンドル制御手段209ではコントローラ201からの制御信号により、光ディスク104を角速度一定で回転させる場合にはスピンドルモータ207の回転速度に対応した周波数のＦＧ信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力し、光ディスク104を線速度一定で回転させる場合には記録層から再生された同期信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力する。スピンドル駆動手段212ではスピンドル駆動信号に応じてスピンドルモータ207を駆動することで光ディスク104の回転数が所定の値となるようにスピンドル制御が行われる。
【００３３】
また、フォーカス誤差信号生成手段211はディテクタ310から出力された信号に基づいて記録層に対する記録層フォーカス誤差信号を生成し、フォーカス制御手段212はコントローラ201からの制御信号により記録層フォーカス誤差信号に対応したフォーカス駆動信号をフォーカス駆動手段213に出力する。フォーカス駆動手段213はフォーカス駆動信号に応じてアクチュエータ308を駆動することで記録面に垂直の方向の対物レンズ307の位置を変位させ、記録層にレーザ光LBwが合焦するようにフォーカスサーボ制御を行う。
【００３４】
ディテクタ310から出力された信号はトラッキング誤差信号生成手段214にも入力され、記録層に対する記録層トラッキング誤差信号を生成する。トラッキング制御手段215ではコントローラ201からの制御信号によりトラッキング誤差信号生成手段214の出力に対応したトラッキング駆動信号をトラッキング駆動手段216に出力する。トラッキング駆動手段216ではトラッキング誤差信号生成手段214の出力に基づいて生成されたトラッキング駆動信号によりアクチュエータ308を駆動することで光ディスク104の記録層のトラックをレーザスポットLSwが追従するようにトラッキングサーボ制御が行われる。また、コントローラ202からの制御信号を受けたスライダ制御手段220ではトラッキング駆動信号の平均値に基づいてスライダモータ204を駆動するスライダ駆動信号を出力する。このスライダ駆動信号に従ってスライダ駆動手段205によりスライダモータ204を駆動し、アクチュエータ308がディスク半径方向可動範囲の中心位置近傍で動作するように光ピックアップ203をディスク半径方向に移送する。
【００３５】
記録層に記録を行う際には、ホスト103から入力された記録層に記録するデータ及びデータを記録するディスク上の位置に対応したアドレス情報がコントローラ201から信号処理手段202に出力される。信号処理手段202では入力されたデータ及びアドレス情報を記録層のウォブルされたトラックから再生された基準クロック信号に基づいて所定の方式で変調し、レーザドライバ301へ出力する。レーザドライバ301は、信号処理手段202の出力に応じた駆動電流をレーザダイオード302に出力し、レーザダイオード302が対応した強度でレーザ光LBwを出射することで光ディスク104の記録層に記録が行われる。
【００３６】
また、記録層に記録された情報を再生する際にはディテクタ313から信号処理手段202に入力された再生信号に対して増幅、等化、復号などの処理を行い、復号したデータをコントローラ201に出力する。コントローラ201はデータをホスト103に出力する。
【００３７】
次に、図７を用いて本実施例の光ディスク装置においてCDディスク或いはDVDディスクの記録或いは再生を行うときの動作を説明する。図７において、光ディスク105はCDディスク或いはDVDディスクであり、光ディスク装置の構成は図５と同じである。CDディスクおよびDVDディスクでは開口数が大きな対物レンズ307を使用しないため、光ピックアップ203の記録層光学系は使用しない。
【００３８】
図７において、レーザドライバ321はコントローラ201によって制御されており、装置に装着されたディスク105がCDディスクの場合には波長780nmのレーザ光が発光し、DVDディスクの場合には波長650nmのレーザ光が発光するように2波長レーザダイオード322を駆動するようにしている。出射されたレーザ光LBdはコリメータレンズ323にて平行光となり、ミラー324で反射し、ダイクロイックミラー325に入射する。ダイクロイックミラー325において波長405nmのレーザ光は透過し、波長650nm及び波長780nmのレーザは反射される。ダイクロイックミラー325で反射したレーザ光LBdは偏光ビームスプリッタ314、リレーレンズ315、ミラー316、1/4波長板317を透過して対物レンズ318によって光ディスク105の記録層にレーザスポットLSdとして集光する。ここで、リレーレンズ315はコントローラ201からリレーレンズ制御手段218、リレーレンズ駆動手段219を介してCDディスク及びDVDディスクに応じた所定の位置となるように制御が行われる。また、波長選択性フィルタが形成された対物レンズ318により、例えばDVDディスクに対応した波長650nmのレーザ光に対しては開口数が0.6から0.7となり、CDディスクに対応した波長780nmのレーザ光に対しては開口数が0.5から0.6でとなるように開口制限されている。
【００３９】
記録層にて反射したレーザ光LBdは対物レンズ318、1/4波長板317、ミラー316、リレーレンズ315を経て、偏光ビームスプリッタ314で反射し、集光レンズ319にてディテクタ320に集光する。ディテクタ320はレーザ光LBdの強度を検出し、これに応じた信号を信号処理手段202に出力する。信号処理手段202は、ディテクタ320から出力される光ディスク105の記録層から再生される信号に基づいて光ディスク105の回転を制御するための同期信号、記録或いは再生を行う際の基準となるクロック信号を生成するとともに、光ディスク105の記録層のレーザスポットLSdが追従しているディスク上の位置に対応したアドレスを再生してコントローラ201に出力する。信号処理手段202から出力される同期信号とスピンドル駆動手段209から出力されるＦＧ信号はスピンドル制御手段209に入力される。スピンドル制御手段209ではコントローラ201からの制御信号により、光ディスク105を角速度一定で回転させる場合にはスピンドルモータ207の回転速度に対応した周波数のＦＧ信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力し、光ディスク105を線速度一定で回転させる場合には記録層から再生された同期信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力する。スピンドル駆動手段212ではスピンドル駆動信号に応じてスピンドルモータ207を駆動することで光ディスク105の回転数が所定の値となるようにスピンドル制御が行われる。
【００４０】
また、フォーカス誤差信号生成手段217は、CDディスク及びDVDディスクに記録或いは再生を行う場合にはディテクタ320から出力された信号からディスク105の記録層とレーザ光LBdの焦点位置とのずれに対応したフォーカス誤差信号を生成し、フォーカス制御手段212に出力する。フォーカス制御手段212ではコントローラ201の指示によりフォーカス誤差検出手段217から出力されるフォーカス誤差信号に対応したフォーカス駆動信号をフォーカス駆動手段213に出力する。フォーカス駆動手段213はフォーカス駆動信号に応じてアクチュエータ308を駆動することで記録面に垂直の方向の対物レンズ318の位置を変位させ、光ディスク105の記録層にレーザ光LBdが合焦するようにフォーカスサーボ制御を行う。
【００４１】
ディテクタ320から出力された信号はトラッキング誤差信号生成手段210にも入力され、トラッキング誤差信号を生成する。トラッキング制御手段215ではコントローラ201からの制御信号によりトラッキング誤差信号生成手段210の出力に対応したトラッキング駆動信号をトラッキング駆動手段216に出力する。トラッキング駆動手段216ではトラッキング誤差信号生成手段210の出力に基づいて生成されたトラッキング駆動信号によりアクチュエータ308を駆動することで記録層のトラックをレーザスポットが追従するようにトラッキングサーボ制御が行われる。
【００４２】
記録層に記録を行う際には、ホスト103から入力された記録層に記録するデータ及びデータを記録するディスク上の位置に対応したアドレス情報がコントローラ201から信号処理手段202に出力される。信号処理手段202では入力されたデータ及びアドレス情報を記録層のウォブルされたトラックから再生された基準クロック信号に基づいて所定の方式で変調し、レーザドライバ321へ出力する。レーザドライバ321は、信号処理手段202の出力に応じた駆動電流をレーザダイオード322に出力し、レーザダイオード322が対応した強度でレーザ光LBdを出射することで光ディスク105の記録層に記録が行われる。
【００４３】
また、記録層に記録された情報を再生する際にはディテクタ320から信号処理手段202に入力された再生信号に対して増幅、等化、復号などの処理を行い、復号したデータをコントローラ201に出力する。コントローラ201はデータをホスト103に出力する。
【００４４】
本実施例ではグルーブレスディスクに加えて、開口数の大きい対物レンズと405nmのレーザダイオードを含む記録層光学系を用いることによりBDディスクの記録或いは再生に対応し、波長選択性フィルタにより開口制限された対物レンズと780nm或いは680nmのレーザダイオードを含むガイド層光学系によりCDディスク及びDVDディスクの記録或いは再生に対応することが可能になる。
【００４５】
以上の実施例では、溝構造のトラックを持たない記録層に記録或いは再生を行うようにしたが、これに限らずレーザ光が合焦する深さ位置を変えることにより複数の記録層を形成する体積記録型の光ディスクにも適用することが可能である。体積記録型の光ディスクとしては微小ホログラムを形成することにより記録を行うマイクロホログラム方式の光ディスク或いは２光子吸収化合物を用いた光ディスクなどがある。
【００４６】
図８は２光子吸収化合物を用いた記録層を有する光ディスク106に記録・再生を行う光ディスク記録再生装置の構成を示す図であり、図１と同一の機能を有するブロックには同一の番号を付し、説明を省略する。
【００４７】
図９は２光子吸収化合物を用いた光ディスク106であり、図２のグルーブレスディスクと同様に凹凸の溝構造のトラックが形成されたガイド層を有しているが、あらかじめ複数の記録層は形成されていない。この記録層は405nmの光を２光子吸収する２光子吸収材料を含有している。２光子吸収材料は光強度の２乗に比例して２光子吸収を生じさせることが知られている。記録層光学系から照射される光強度の大きいレーザ光LBwを記録層の所定の深さ位置に合焦させ、合焦点LSwに２光子吸収を生じさせることにより記録が行われ、合焦位置の深さを変えることにより複数の記録層が形成される。
【００４８】
光ピックアップ203はガイド層にサーボ制御を行うとともに、ウォブルされたトラックからトラックのアドレス及びディスク固有の情報を再生するためのガイド層光学系と、ガイド層からの距離が異なる複数の深さ位置にデータを記録・再生するための記録層光学系で構成されている。
【００４９】
まず、記録層光学系の動作を説明する。レーザドライバ301はコントローラ201によって制御されており、レーザダイオード302を駆動する電流を出力する。レーザダイオード302は、駆動電流に応じた強度で波長405nmのレーザ光LBwを出射する。出射されたレーザ光LBwはコリメータレンズ303にて平行光となり、偏向ビームスプリッタ304にて反射し、リレーレンズ駆動手段206にて駆動されるリレーレンズ305によって収束・発散が制御される。これにより、レーザ光LBwのフォーカス方向の焦点位置が移動し、任意の深さ位置にレーザスポットLSwを照射することが出来る。リレーレンズ305を透過したレーザ光LBwは1/4波長板306にて円偏向となり、対物レンズ307によって光ディスク102の記録層の所定の深さ位置にレーザスポットLSwとして集光する。記録層のレーザスポットLSwが集光された深さ位置に２光子吸収によるピットが形成されている場合には記録された情報に応じて強度が変調されたレーザ光LBwが対物レンズ307に再び入射し、1/4波長板306にて直線偏向となり、リレーレンズ305を経て、偏向ビームスプリッタ304を透過する。透過したレーザ光LBwは、集光レンズ309によってディテクタ310に集光する。ディテクタ310はレーザ光LBwの強度を検出し、これに応じた信号を信号処理手段202に出力する。また、フォーカス誤差信号生成手段211はディテクタ310から出力された信号から記録層に対する記録層フォーカス誤差信号を生成する。フォーカス制御手段212ではコントローラ201からの制御信号によりフォーカス誤差信号生成手段211或いはフォーカス誤差信号生成手段217の出力に対応したフォーカス駆動信号をフォーカス駆動手段213に出力する。フォーカス駆動手段213はフォーカス駆動信号に応じてアクチュエータ308を駆動することで記録面に垂直の方向に対物レンズ307及び対物レンズ318の位置を変位させる。記録層にレーザ光LBwが合焦するようにフォーカスサーボ制御を行う。ディテクタ310から出力された信号はトラッキング誤差信号生成手段214にも入力され、記録層に対する記録層トラッキング誤差信号を生成する。トラッキング制御手段215ではコントローラ201からの制御信号によりトラッキング誤差信号生成手段214或いはトラッキング誤差信号生成手段210の出力に対応したトラッキング駆動信号をトラッキング駆動手段216に出力する。
【００５０】
次に、ガイド層光学系について説明する。記録層光学系と同様に、レーザドライバ311はコントローラ201によって制御されており、レーザダイオード312を駆動する電流を出力する。レーザダイオード312は、駆動電流に応じた強度で波長405nmのレーザ光LBgを出射する。出射されたレーザ光LBgはコリメータレンズ313にて平行光となり、偏光ビームスプリッタ314を透過し、ミラー316にて反射し、1/4波長板317を経て、対物レンズ318によりガイド層にレーザスポットLSgとして集光する。ガイド層にて反射したレーザ光LBgは1/4波長板317、ミラー316を経て、偏光ビームスプリッタ314で反射し、集光レンズ319にてディテクタ320に集光する。ディテクタ320ではレーザ光の強度を検出し、これに応じた信号を信号処理手段202に出力する。信号処理手段202は、ディテクタ320から出力されるガイド層にウォブルして形成されたトラックに対応した信号により光ディスク102の回転を制御するための同期信号、記録或いは再生を行う際の基準となるクロック信号を生成するとともに、レーザスポットLSgが追従しているディスク上の位置に対応したアドレスを再生してコントローラ201に出力する。信号処理手段202から出力される同期信号とスピンドル駆動手段209から出力されるＦＧ信号はスピンドル制御手段209に入力される。スピンドル制御手段209ではコントローラ201からの制御信号により、光ディスク102を角速度一定で回転させる場合にはスピンドルモータ207の回転速度に対応した周波数のＦＧ信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力し、光ディスク102を線速度一定で回転させる場合にはガイド層から再生された同期信号に基づいたスピンドル駆動信号を出力する。スピンドル駆動手段212ではスピンドル駆動信号に応じてスピンドルモータ207を駆動することで光ディスクの回転数が所定の値となるようにスピンドル制御が行われる。フォーカス誤差信号生成手段217はディテクタ320から出力された信号から光ディスク102のガイド層とレーザスポットLSgの合焦位置とのずれに対応したガイド層フォーカス誤差信号を生成する。フォーカス制御手段212ではコントローラ201からの制御信号によりフォーカス誤差信号生成手段211或いはフォーカス誤差信号生成手段217の出力に対応したフォーカス駆動信号をフォーカス駆動手段213に出力する。フォーカス駆動手段213はフォーカス駆動信号に応じてアクチュエータ308を駆動することで記録面に垂直の方向に対物レンズ307及び対物レンズ318の位置を変位させる。また、トラッキング誤差信号生成手段210は、ディテクタ320から出力された信号から、光ディスク102のガイド層のトラックとレーザスポットLSgの位置のずれに対応したガイド層トラッキング誤差信号を生成し、トラッキング制御手段215に出力する。トラッキング制御手段215ではコントローラ201からの制御信号によりトラッキング誤差信号生成手段214或いはトラッキング誤差信号生成手段210の出力に対応したトラッキング駆動信号をトラッキング駆動手段216に出力する。
【００５１】
記録層に記録を行う際には、フォーカス誤差信号生成手段217から出力されるガイド層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたフォーカス駆動信号によりアクチュエータ308を駆動することでガイド層にレーザスポットLSgが合焦するようにフォーカスサーボ制御が行われる。また、コントローラ201からリレーレンズ駆動手段206を介してリレーレンズ305を駆動することにより、フォーカス方向の所定の深さ位置にレーザ光LBwの焦点を移動させる。トラッキング制御手段215からはコントローラ201からの制御信号によりトラッキング誤差信号生成手段210から出力されるガイド層トラッキング誤差信号に基づいて生成されたトラッキング駆動信号がトラッキング駆動手段216に出力される。トラッキング駆動手段216はトラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ308を駆動することでガイド層のトラックをレーザスポットLSgが追従するようにトラッキングサーボ制御が行われる。また、コントローラ202からの制御信号を受けたスライダ制御手段220ではトラッキング駆動信号の平均値に基づいてスライダモータ204を駆動するスライダ駆動信号を出力する。このスライダ駆動信号に従ってスライダ駆動手段205によりスライダモータ204を駆動し、アクチュエータ308がディスク半径方向可動範囲の中心位置近傍で動作するように光ピックアップ203をディスク半径方向に移送する。ホスト103から入力された記録層に記録するデータ及びデータを記録するディスク上の位置に対応したアドレス情報がコントローラ201から信号処理手段202に出力される。信号処理手段202では入力されたデータ及びアドレス情報をガイド層から再生された基準クロック信号に基づいて所定の方式で変調し、レーザドライバ301に出力する。レーザドライバ301は信号処理手段202の出力に応じた駆動電流をレーザダイオード302に出力し、レーザダイオード302が対応した強度でレーザ光LBwを出射する。強い強度でなるレーザ光が集光した記録層内の焦点位置に例えば２光子吸収材料が気化されることによる気泡を形成され、記録が行われる。このようにして形成された気泡は光ディスク106のガイド層とほぼ平行な平面状に配置され、リレーレンズ305により記録層内の合焦位置を変えることにより複数の記録層を形成することが可能となる。
【００５２】
一方、記録層から情報を再生する場合には、レーザ光を２光子吸収が生じない弱い一定の光強度とし、コントローラ201からリレーレンズ駆動手段206を介してリレーレンズ305を駆動することによりレーザ光LBwの焦点の深さ位置変えると共に、フォーカス誤差信号生成手段211から出力される記録層フォーカス誤差信号に基づいて生成されたフォーカス駆動信号によりアクチュエータ308を駆動することで所定の深さ位置の記録層にレーザスポットLSwが合焦するようにフォーカスサーボ制御が行われる。また、コントローラ201からの制御信号によりトラッキング制御手段215からはトラッキング誤差信号生成手段214から出力される記録層トラッキング誤差信号に基づいて生成されたトラッキング駆動信号がトラッキング駆動手段216に出力される。トラッキング駆動手段216はトラッキング駆動信号に応じてアクチュエータ308を駆動することで記録層に記録された情報の軌跡からなるトラックをレーザスポットLSwが追従するようにトラッキングサーボ制御が行われ、ディテクタ313から記録層からの再生信号が出力される。また、コントローラ202からの制御信号を受けたスライダ制御手段220ではトラッキング駆動信号の平均値に基づいてスライダモータ204を駆動するスライダ駆動信号を出力する。このスライダ駆動信号に従ってスライダ駆動手段205によりスライダモータ204を駆動し、アクチュエータ308がディスク半径方向可動範囲の中心位置近傍で動作するように光ピックアップ203をディスク半径方向に移送する。信号処理手段202では入力された再生信号から光ディスク102の回転を制御するための同期信号、再生を行う際の基準となるクロック信号を生成する。また、信号処理手段202は再生信号に対して増幅、等化、復号などの処理を行い、復号したデータ及びデータのディスク上の位置に対応したアドレス情報をコントローラ201に出力する。コントローラ201は再生したデータをホスト103に出力する。
【００５３】
以上の第１、第２及び第３の実施例ではガイド層光学系と記録層光学系の光路が独立しており、例えば同一の光路を通過しないように各光学系を配置等することで、同じ波長のレーザを使用してもお互いに光路中で干渉することがなく、光ディスクからの反射光を正しく検出することができる。このため、ガイド層光学系の光源として記録層光学系と同じ405nmの短波長のレーザを用いることでガイド層上に照射するレーザスポットLSgの径を小さくでき、ガイド層のトラックピッチを狭くすることが可能となる。さらに、記録層光学系を使用すればBDディスクへの記録及び再生も可能である。
【００５４】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。
【００５５】
例えば、実施例１及び実施例２では各レーザダイオードを駆動するために別々のレーザドライバを用いたが、一つのレーザドライバで駆動するようにしても良い。また、コントローラ201、信号処理手段202を含めた複数の手段を統合するなど、種々の構成が可能である。また、レーザの波長および対物レンズの開口数は実施例の値に限ることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で選択することが可能である。また、本実施例のグルーブレスディスクのガイド層のトラックを溝構造としたが、あらかじめ光学的に検出可能なトラックが形成されていればよく、例えば凹凸のピットで形成したトラックでもよい。
【符号の説明】
【００５６】
101…光ディスク装置、102…グルーブレスディスク、103…ホスト、
201…コントローラ、202…信号処理手段、203…光ピックアップ、206、219…リレーレンズ駆動手段、207…スピンドルモータ、208…スピンドル制御手段、209…スピンドル駆動手段、210、214…トラッキング誤差信号生成手段、211、217…フォーカス誤差信号生成手段、212…フォーカス制御手段、213…フォーカス駆動手段、215…トラッキング制御手段、216…トラッキング駆動手段、218…リレーレンズ制御手段、
301、311、321…レーザドライバ、302、312、322…レーザダイオード、304、314…偏光ビームスプリッタ、305、315…リレーレンズ、307、318…対物レンズ、308…アクチュエータ、310、320…ディテクタ、325…ダイクロイックミラー
【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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