(57)【要約】【課題】レーザ光と光ディスクの相対角度が温度や光ディスクのチャッキング状態等により変化した場合に前回記録したデータを上書きするという課題がある。【解決手段】グルーブレスディスクにおいてサーボ層と記録層から得られる信号から相対位置検出信号を生成することにより上記課題を解決する。例えば、サーボ層に集光された第１の光スポットの光ディスク面に垂直な方向の位置制御を、リレーレンズを駆動することによって実行し、第１の光スポットの光ディスク面の半径方向への位置制御を、対物レンズを駆動することにより実行し、記録層に集光された第２の光スポットの光ディスク面に垂直な方向への位置制御を、対物レンズを駆動することで実行し、第２の光スポットの光ディスク面の半径方向への位置制御を、リレーレンズを駆動することにより実行する。【選択図】図１
2013196754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックを有する少なくとも一つのサーボ層と、トラックを有さない少なくとも一つの記録層と、を有する光ディスクの記録又は再生を行う光ディスク装置において、
前記光ディスクの前記サーボ層にレーザ光を照射する第１のレーザ光源と、
前記光ディスクの前記記録層にレーザ光を照射する第２のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光源と前記第２のレーザ光源から出射されるレーザ光を集光する対物レンズと、
前記第１のレーザ光源により出射される第１のレーザ光の収束と発散を制御するリレーレンズと、
前記リレーレンズを駆動する第１のアクチュエータと、
前記対物レンズを駆動する第２のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータを制御する第１の制御部と、
前記第２のアクチュエータを制御する第２の制御部と、を備え、
前記第１のレーザ光源から出射され、前記対物レンズにより前記サーボ層に集光された第１の光スポットの前記光ディスク面に垂直な方向の位置制御を、前記第１のアクチュエータにより前記リレーレンズを駆動することによって実行し、
前記第１の光スポットの前記光ディスク面の半径方向への位置制御を、前記第２のアクチュエータにより前記対物レンズを駆動することにより実行し、
第２のレーザ光源から照射され、前記対物レンズにより前記記録層に集光された第２の光スポットの前記光ディスク面に垂直な方向への位置制御を、前記第２のアクチュエータにより前記対物レンズを駆動することで実行し、
前記第２の光スポットの前記光ディスク面の半径方向への位置制御を、前記第１のアクチュエータにより前記リレーレンズを駆動することにより実行することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１の光ディスク装置において、
前記第１の光スポットの位置を基準とし、前記基準からの前記第２の光スポットの位置変化を検出する相対位置検出部を備え、
前記光ディスクの前記記録層に情報の記録或いは再生を行う場合に、
前記第１の光スポットを前記トラックに追従するようにトラッキング制御がなされているときに得られるトラッキングエラー信号と前記第２の光スポットを記録マークに照射されることで得られるトラッキングエラー信号との差分から前記第１の光スポットの基準位置に対する前記第２の光スポットの相対位置を前記相対位置検出部より検出し、検出された相対位置に基づいて、前記リレーレンズを前記第１のアクチュエータにより駆動することで、前記記録層の記録マークに前記第２の光スポットを追従させながら記録或いは再生を行うことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光ディスク装置において、
前記第２のレーザ光源から出射されたレーザ光を２つ以上のビームに分割するグレーティングを備え、
前記光ディスクの前記記録層に情報の記録を行う場合に、
前記第２のレーザ光源から出射されたレーザ光を前記グレーティングにより０次回折光と±１次回折光に分割し、前記対物レンズにより前記記録層に前記０次回折光の光スポットと前記±１次回折光の光スポットの３つの光スポットとして集光し、
前記前記０次回折光の光スポットにて記録マークを形成し、
前記相対位置検出部より前記第１の光スポットを基準位置とする前記±１次回折光の光スポットの相対位置を検出し、
前記検出した位置に基づいて前記第１のアクチュエータにより前記光ディスク面の半径方向に前記リレーレンズを駆動することで前記±１次回折光の光スポットの前記光ディスク面の半径方向の位置制御を行うことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
トラックを有する少なくとも１つのサーボ層と、トラックを有さない少なくとも一つの記録層とを有する光ディスクに記録を行う光ディスク装置において、
前記光ディスクの前記サーボ層にレーザ光を照射する第１のレーザ光源と、
前記光ディスクの前記記録層にレーザ光を照射する第２のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光源と前記第２のレーザ光源から出射されるレーザ光を集光する対物レンズと、
前記第１のレーザ光源により出射される第１のレーザ光の収束と発散を制御するリレーレンズと、
前記リレーレンズを駆動する第１のアクチュエータと、
前記対物レンズを駆動する第２のアクチュエータと、
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、第２のレーザ光源から出射されるレーザ光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、
前記第１のアクチュエータを制御する第１の制御部と、
前記第２のアクチュエータを制御する第２の制御部と、を備え、
第１のレーザ光源から出射され、前記対物レンズにより前記サーボ層に集光した第１の光スポットの、前記光ディスク面に垂直な方向への位置制御を、前記第１のアクチュエータにより前記リレーレンズを駆動することで実行し、
前記第１の光スポットの前記光ディスク面の半径方向への位置制御を、前記第２のアクチュエータにより前記対物レンズを駆動することにより実行し、
第２のレーザ光源から出射され、前記対物レンズにより前記記録層に集光した第２の光スポットの前記光ディスク面に垂直な方向への位置制御を、前記第２のアクチュエータにより前記対物レンズを駆動することで実行し、
前記第２の光スポットの前記光ディスク面の半径方向への位置制御を前記光軸角度可変素子を駆動することで実行する、ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光ディスク装置において、
前記第１の光スポットの位置を基準とし、前記基準からの前記第２の光スポットの位置変化を検出する相対位置検出部を備え、
前記光ディスクの前記記録層に情報の記録を行う場合に、
前記第１の光スポットを前記トラックに追従するようにトラッキング制御がなされているときに得られるトラッキングエラー信号と前記第２の光スポットを記録マークに照射されることで得られるトラッキングエラー信号との差分から前記第２の光スポットを基準位置に対する前記第２の光スポットの相対位置を前記相対位置検出部より検出し、検出した相対位置に基づいて、前記光軸角度可変素子を制御することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光ディスク装置において、
前記第２のレーザ光源から出射されたレーザ光を２つ以上のビームに分割するグレーティングを備え、
前記第２のレーザ光源から出射されたレーザ光を前記グレーティングにより０次回折光と±１次回折光に分割し、前記対物レンズにより前記記録層に前記０次回折光の光スポットと前記±１次回折光の光スポットの３つの光スポットとして集光し、
前記前記０次回折光の光スポットにて記録マークを形成し、
前記相対位置検出部より前記第１の光スポットの位置を基準とする前記±１次回折光の光スポットの相対位置を検出し、
前記検出した位置に基づいて前記光軸角度可変素子を制御することで前記±１次回折光の光スポットの前記光ディスク面の半径方向の位置制御を行う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、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または再生する光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術としては、例えば、特許文献１（特開２０１０−４００９３号公報）がある。特許文献１の要約には、「ガイド層分離型の光記録媒体の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。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４００９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、Blu-ray Disc（TM）規格の光ディスクにおいて、従来の1層、2層に加えて、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。今後更なる大容量化を目指し、より多数の記録層を有する光ディスクの開発が行われると予想されるが、物理的な溝構造を持つ層を多数積層していくことはディスクの製造上、困難なことであった。そこで、記録層を多数積層する場合でも製造が容易となるように、アドレッシング、トラッキングサーボ制御を行うためのアドレスを含む物理的な溝構造を持つ層(以下、サーボ層と記す)を設け、ランド/グルーブ構造と言った物理的な溝構造を持たない記録再生を行う層(以下、記録層と記す)を備えた光ディスク(以下、グルーブレスディスクと記す)が提案されている。
【０００５】
このグルーブレスディスクでは、追加記録する際にレーザ光と光ディスクの相対角度が温度や光ディスクのチャッキング状態等により前回記録したときから変化した場合に、前回記録したデータを上書きしてしまうという課題がある。
【０００６】
上記特許文献１に記載の方法では、記録済みの領域の最終記録位置から間を空けて追加記録が開始されるので、光ディスクの経時変化による反りや記録装置の違い等により各レーザビームの光軸に対して光ディスクにチルト（傾き）が存在していても記録済みの領域に上書きすることが抑制される。しかし、上記特許文献１の解決策では、追加記録する毎に無駄な領域が形成され、ディスク容量の低下を招くという課題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的はグルーブレスディスクにおいて、無駄な領域を設けることなく追加記録を行う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、例えば特許請求の範囲に記載の発明により解決される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、グルーブレスディスクにおいて、無駄な領域を設けることなく追加記録を行うことが可能な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】実施例１の光ディスク装置を示す構成図
【図２】光ディスクの構造を示す模式図
【図３】記録時の記録層とサーボ層に合焦している光スポットの関係を示す模式図
【図４】実施例１におけるサーボ信号生成回路の構成図
【図５（ａ）】オフセット場生じた場合の実施例１及び２の光ディスク装置におけるエラー信号の波形イメージ図
【図５（ｂ）】実施例１及び２の光ディスク装置におけるエラー信号の波形イメージ図
【図６】実施例１における光ディスク装置の動作概要を示すフローチャート
【図７】実施例１における光ディスク装置の記録動作概要を示すフローチャート
【図８】実施例２の光ディスク装置を示す構成図
【図９（ａ）】実施例２の角度可変立ち上げミラーの角度変化による光軸の変化のイメージ図
【図９（ｂ）】角度可変立ち上げミラーが反時計周りに回転した場合のイメージ図
【図１０】実施例１及び２の光ディスク装置におけるエラー信号の波形イメージ図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図を用いて説明する。また、ここで説明する構成は実施形態の一例を示すものであり、この実施形態に限定されるものではない。
【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を示すブロック構成図である。
光ディスク装置は装置に装着された光ディスク１０１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２００と通信を行う。
【００１３】
(ディスク構造と光スポットの位置関係)
図２に、本実施例が対象とする光ディスクの構造(断面)を示す。同図の１０１は、溝が形成されたサーボ層を一つと、溝が無くフラットな記録層を一または複数有した光ディスクである。サーボ層の溝は、ＤＶＤやＢＤといったディスクに見られるような溝と同様に、ディスク回転軸を中心とした螺旋状の溝である。
【００１４】
また、同図の１２１１は、光ディスク１０１にレーザ光線を集光するため対物レンズである。同図は、対物レンズ１２１１を異なる２つの光束が通過し、一つの光束が、光ディスク１０１のサーボ層に集光され、もう一つの光束が、光ディスク１０１の複数ある記録層のうちの一つに集光されていることを示している。本発明が対象とする光ディスクは、このように２つ、あるいは、２つ以上の光束を用いて記録または再生を行う。
【００１５】
図３を用いてサーボ層に集光される光スポットと記録層に集光される光スポットの関係をより詳細に説明する。図３は図２に示した構造を有した光ディスクの一部を切り出し、拡大したものである。図３において、光スポット３００は記録層に集光され、光ディスク１０１の接線方向に進みながらマークを記録している様子を示している。また、同時に、光スポット３０１と光スポット３０２が、光スポット３００と一定の距離を置き、記録済みのマーク上と、後にマークが記録される予定の領域(未記録領域)にそれぞれ集光されている。さらに、光スポット３００の略直下のサーボ層の溝(トラック)に光スポット３１１が集光されている。なお、光スポット３００、３０１、および３０２は、元は同じ光束から分離され、同一の対物レンズ１２１１から放たれたものであり、光スポット３１１は、光スポット３００、３０１、および３０２とは異なる光束であるが、それらと同じ対物レンズ１２１１から放たれたことを示している。
【００１６】
光スポット３００、光スポット３０１、光スポット３０２の半径方向の間隔はトラックピッチ（例えば０．３２ｕｍ）に等しくなるように図1のグレーティング１１１等の光学素子により調整する。ただし、周方向の距離はディテクタ１２１４にて分解できる距離であれば良い。ここで、光スポット３００、光スポット３０１、光スポット３０２の半径方向のトラックピッチの設計はグレーティング１１１や記録する密度等により変わるため０．３２ｕｍは一例として示している。また、本実施例ではレーザ光をグレーティング１１１により３ビームとしたが、記録層において記録マークに追従する方式であれば光スポット３００と光スポット３０１の２ビーム方式や複数の光ビーム（メインビーム０次光及びそのサーボビーム±１次光、そのサーボビーム±２次光）の５ビームのような複数の光ビームの方式も考えられる。
【００１７】
また、記録時の光スポットの強度は、光スポット３００にて記録マークを形成しかつ光スポット３０１にて既に記録されている記録マークを上書きすることが無く、また光スポット３０２にて未記録部を記録することが無いように例えば光スポット３０１対光スポット３００対光スポット３０２の光の強度比を１：１０：１とする。スポットの強度比はこれに限るものではなく、光スポット３００にて記録マークを形成しかつ光スポット３０１にて既に記録されている記録マークを上書きすることが無く、また光スポット３０２にて未記録部を記録することが無ければどのような強度比としても良い。
【００１８】
(本実施例の光ディスク装置の構成)
図１の光ディスク装置は、光ピックアップ１０２と、信号処理回路１０３と、スピンドルモータ１０４と、サーボエラー信号生成回路１０５と、記録再生信号処理回路１０６と、スピンドル駆動回路１０７と、アクチュエータ駆動回路１０８と、リレーレンズ駆動回路１０９と、収差補正素子駆動回路１１０で構成される。
【００１９】
信号処理回路１０３は光ディスク装置の各種の信号処理を行う回路であり、電位Ｖｒｅｆを基準として動作する。この信号処理回路１０３は、システム制御回路１３０１と、記録層フォーカス制御回路１３０２と、スイッチ１３０３と、加算器１３０４と、記録層フォーカス駆動電圧生成回路１３０５と、サーボ層フォーカス制御回路１３０６と、スイッチ１３０７と、加算器１３０８と、サーボ層フォーカス駆動電圧生成回路１３０９と、サーボ層トラッキング制御回路１３１０と、スイッチ１３１１と、相対位置制御回路１３１２と、スイッチ１３１４と、スピンドル制御回路１３１３で構成される。
【００２０】
光ディスク１０１はスピンドルモータ１０４により、所定の回転数で回転される。スピンドルモータ１０４は、信号処理回路１０３に搭載されたシステム制御回路１３０１からの指令信号を受けたスピンドル制御回路１３１３によって制御される。スピンドル制御回路１３１３から出力された信号はスピンドル駆動回路１０７で増幅され、増幅された信号がスピンドルモータ１０４に供給される。
【００２１】
光ピックアップ１０２は、たとえば４０５ｎｍと６５０ｎｍなど波長の異なる２つの光学系を備えている。
【００２２】
まず、４０５ｎｍの光学系について説明する。レーザパワー制御回路１２０１は、システム制御回路１３０１によって制御されており、レーザダイオード１２０２を駆動する電流を出力する。この駆動電流は、レーザノイズを抑制するために数百ＭＨｚの高周波重畳が印加されている。レーザダイオード１２０２は、駆動電流に応じた波形で波長４０５ｎｍのレーザ光を出射する。出射されたレーザ光はコリメータレンズ１２０３にて平行光となり、ビームスプリッタ１２０４で一部が反射し、集光レンズ１２０５によってパワーモニタ１２０６に集光する。パワーモニタ１２０６は、レーザ光の強度に応じた電流または電圧をシステム制御回路１３０１にフィードバックする。これによって光ディスク１０１の記録層に集光するレーザ光の強度が、たとえば２ｍＷなど所望の値に保持される。一方、ビームスプリッタ１２０４を透過したレーザ光は３ビーム仕様のグレーティング１１１により、図３に示した光スポット３００から３０２に対応する３つの光ビーム（メインビーム０次光及びそのサーボビーム±１次光）となり、偏光ビームスプリッタ１２０７にて反射し、収差補正素子駆動回路１１０にて駆動される収差補正素子１２０９によって収束・発散が制御され、ダイクロイックミラー１２０８を透過する。ここで、収差補正素子１２０９はシステム制御回路１３０１により収差補正素子駆動回路１１０を介して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。ダイクロイックミラー１２０８は特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過する光学素子である。ここでは波長４０５ｎｍの光を透過し、６５０ｎｍの光を反射するものとする。ダイクロイックミラー１２０８を透過したレーザ光は、１／４波長板１２１０にて円偏光となり、対物レンズ１２１１によって光ディスク１０１の記録層に集光する。対物レンズ１２１１は、アクチュエータ１２１２によって位置制御される。光ディスク１０１によって反射したレーザ光は、光ディスク１０１に記録された情報に応じて強度が変調され、１／４波長板１２１０にて直線偏光となり、ダイクロイックミラー１２０８および収差補正素子１２０９を経て、偏光ビームスプリッタ１２０７を透過する。透過したレーザ光は、集光レンズ１２１３によってディテクタ１２１４に集光する。ディテクタ１２１４はレーザ光の強度を検出し、これに応じた信号をサーボエラー信号生成回路１０５及び記録再生信号処理回路１０６に対して出力する。
【００２３】
次に、６５０ｎｍの光学系について説明する。４０５ｎｍの光学系と同様に、レーザパワー制御回路１２０１がレーザダイオード１２１５を駆動し、レーザダイオード１２１５は波長６５０ｎｍのレーザ光を出射する。レーザ光の一部は、コリメータレンズ１２１６、ビームスプリッタ１２１７、集光レンズ１２１８を経て、パワーモニタ１２１９にてパワーがモニタされる。モニタしたパワーをシステム制御回路１３０１にフィードバックすることで、光ディスク１０１のサーボ層に集光するレーザ光の強度が、たとえば３ｍＷなど所望のパワーに保持される。ビームスプリッタ１２１７を透過したレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１２２０を透過し、リレーレンズ１２２１に入射する。リレーレンズ１２２１はアクチュエータ１２２８により駆動され、サーボ層に照射される光スポットのフォーカス方向及びトラッキング方向の位置の制御が行われる。リレーレンズ１２２１を経たレーザ光は、ダイクロイックミラー１２０８にて反射し、１／４波長板１２１０を経て、対物レンズ１２１１により光ディスク１０１のサーボ層に集光する。光ディスク１０１にて反射したレーザ光を偏光ビームスプリッタ１２２０にて反射し、集光レンズ１２２２にてディテクタ１２２３に集光する。（実際のリレーレンズ１２２１は可動レンズと固定レンズからなり、ここでは可動レンズのみを図示している）ディテクタ１２２３はレーザ光の強度を検出し、これに応じた信号をサーボエラー信号生成回路１０５及び記録再生信号処理回路１０６に対して出力する。
【００２４】
記録再生信号処理回路１０６では、ディテクタ１２１４で検出した信号に対して増幅、等化、復号などの処理を行い、光ディスク１０１の記録層から読み出した情報（記録されたデータや現在のアドレス情報など）をシステム制御回路１３０１に出力する。また、ディテクタ１２２３で検出した信号からサーボ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、光スポット３１１が追従しているサーボ層上の位置に対応したアドレスを再生してシステム制御回路１３０１に出力する。
【００２５】
図４にサーボエラー信号生成回路の構成を示す。ディテクタ１２２３から出力された信号はサーボ層フォーカスエラー信号生成回路１０５１及びサーボ層トラッキングエラー信号生成回路１０５２に入力される。サーボ層フォーカスエラー信号生成回路１０５１ではサーボ層に対するフォーカス制御に使用するためのサーボ層フォーカスエラー信号（以下、Ｓ＿ＦＥ）を生成し、サーボ層トラッキングエラー信号生成回路１０５２ではサーボ層のトラックからの光スポット３１１の位置ずれを表すサーボ層トラッキングエラー信号（以下、Ｓ＿ＴＥ）を生成して出力する。また、ディテクタ１２１４から出力された信号は記録層フォーカスエラー信号生成回路１０５３及び記録層トラッキングエラー信号生成回路１０５４に入力される。記録層フォーカスエラー信号生成回路１０５３では記録層に対するフォーカス制御に使用するための記録層フォーカスエラー信号（以下、Ｒ＿ＦＥ）を生成し、記録層トラッキングエラー信号生成回路１０５４では記録層の記録マーク列からなるトラックと光スポットとの位置ずれを表す記録層トラッキングエラー信号（以下、Ｒ＿ＴＥ）を生成して出力する。さらに、減算回路１０５５によりサーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥと記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥとの差分が演算され、サーボ層上の光スポットと記録層上の光スポットのトラッキング方向の相対的な位置のずれを表す相対位置検出信号（以下、ＴＥ）が出力される。また、ディテクタ１２１４で検出した信号から光スポット３０２の総反射光量に対応するＦ＿ＳＵＭ信号を総光量検出回路１０５６で生成し、光スポット３０１の総反射光量に対応するＲ＿ＳＵＭ信号を総光量検出回路１０５７で生成して出力する。ここで、各エラー信号は、電位Ｖｒｅｆを基準として出力されるものとする。
【００２６】
４０５ｎｍの光学系において記録層（記録層のうちのいずれか１つの層）に対して行われるフォーカス制御及びトラッキング制御について説明する。
【００２７】
記録層フォーカス制御回路１３０２は、システム制御回路１３０１からの指令信号により、記録層フォーカスエラー信号Ｒ＿ＦＥに対してゲインと位相の補償を行い、記録層に対するフォーカス制御を行うための駆動信号を出力する。記録層フォーカス制御回路１３０２から出力された駆動信号は、スイッチ１３０３、加算器１３０４を介してアクチュエータ駆動回路１０８に入力される。
【００２８】
スイッチ１３０３はシステム制御回路１３０１の出力するＲ＿ＦＯＮ信号に基づき、記録層フォーカス制御回路１３０２の出力信号もしくは基準電位Ｖｒｅｆを選択して出力する。Ｒ＿ＦＯＮ信号としてＨｉｇｈレベルが入力されると、スイッチ１３０３の端子はａが選択され、記録層フォーカス制御回路１３０２の出力信号が加算器１３０４を介してアクチュエータ駆動回路１０８に出力される。一方でＲ＿ＦＯＮ信号としてＬｏｗレベルが入力されると、スイッチ１３０３は端子ｂを選択し、基準電位Ｖｒｅｆを出力する。
【００２９】
この結果、Ｒ＿ＦＯＮ信号は記録層に対するフォーカス制御のオン・オフを指示する信号となる。またスイッチ１３０３は記録層に対するフォーカス制御のオン、オフを切り替えるスイッチとして機能する。Ｒ＿ＦＯＮ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わることで記録層に対するフォーカス制御がオンになる。この動作はフォーカス引き込み動作と呼ばれる。
【００３０】
記録層フォーカス駆動電圧生成回路１３０５は、システム制御回路１３０１からの指令信号により、所定の電圧を出力する。記録層フォーカス駆動電圧生成回路１３０５は例えば、フォーカススイープ動作におけるスイープ電圧や、フォーカスジャンプ時のジャンプ電圧を出力する。
【００３１】
記録層フォーカス駆動電圧生成回路１３０５の出力信号とスイッチ１３０３の出力信号を加算器１３０４により加算しＲ＿ＦＯＤとしてアクチュエータ駆動回路１０８に出力する。
【００３２】
Ｒ＿ＦＯＤ信号に従ってアクチュエータ１２１２をディスク面に垂直な方向に駆動することで、対物レンズ１２１１がフォーカス方向に駆動される。これにより、記録層に光スポット３００が記録層で合焦するように記録層フォーカス制御が行われる。
次に、本実施例における記録層のトラッキング制御について説明する。
【００３３】
トラッキング制御回路１３１０にはサーボエラー信号生成回路１０５からサーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥと記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥが入力される。記録層に記録された情報を再生する場合には記録層に記録されたマーク列からなるトラックから検出した記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥに基づいてトラッキング制御を行う。このため、システム制御回路１３０１からの指令信号により、記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥに対してゲインと位相の補償を行い、トラッキング制御を行うための駆動信号を出力する。トラッキング制御回路１３１０から出力された駆動信号は、スイッチ１３１１を介してアクチュエータ駆動回路１０８に入力される。
【００３４】
スイッチ１３１１はシステム制御回路１３０１の出力するＴＲＯＮ信号に基づき、トラッキング制御回路１３１０の出力信号もしくは基準電位Ｖｒｅｆを選択して、トラッキング駆動信号ＴＲＤとしてアクチュエータ駆動回路１０８に出力する。ＴＲＯＮ信号としてＨｉｇｈレベルが入力されると、スイッチ１３１１の端子はｅが選択され、トラッキング制御回路１３１０の出力信号がアクチュエータ駆動回路１０８に出力される。一方でＴＲＯＮ信号としてＬｏｗレベルが入力されると、スイッチ１３１１は端子ｆを選択し、基準電位Ｖｒｅｆを出力する。
【００３５】
この結果、ＴＲＯＮ信号はトラッキング制御のオン・オフを指示する信号となる。またスイッチ１３１１は、トラッキング制御のオン、オフを切り替えるスイッチとして機能する。ＴＲＯＮ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わることでトラッキング制御がオンされることになり、この動作はトラック引き込み動作と呼ばれる。
【００３６】
トラッキング制御がオンし、トラック引き込み動作が行われると、アクチュエータ駆動手段１０８はトラッキング制御回路１３１０の出力信号に応じてアクチュエータ１２１２を駆動することで記録層に記録されたマーク列からなるトラックを光スポット３００が追従するようにトラッキング制御が行われる。
【００３７】
６５０ｎｍの光学系において、サーボ層に対して行われるフォーカス制御及びトラッキング制御について説明する。
【００３８】
サーボ層フォーカス制御回路１３０６は、システム制御回路１３０１からの指令信号によりサーボ層フォーカスエラー信号Ｓ＿ＦＥに対してゲインと位相の補償を行い、サーボ層に対するフォーカス制御を行うための駆動信号を出力し、スイッチ１３０７、加算器１３０８を介してリレーレンズレンズ駆動回路１０９に入力される。これによりサーボ層に対するフォーカス制御が行われる。
【００３９】
スイッチ１３０７はシステム制御回路１３０１の出力するＳ＿ＦＯＮ信号に基づき、サーボ層フォーカス制御回路１３０６の出力信号もしくは基準電位Ｖｒｅｆを選択して出力する。Ｓ＿ＦＯＮ信号としてＨｉｇｈレベルが入力されると、スイッチ１３０７の端子はｃが選択される。一方でＲ＿ＦＯＮ信号としてＬｏｗレベルが入力されると、スイッチ１３０７は端子ｄを選択し、基準電位Ｖｒｅｆを出力する。
【００４０】
この結果、Ｓ＿ＦＯＮ信号はサーボ層に対するフォーカス制御のオン・オフを指示する信号となる。またスイッチ１３０７は、サーボ層に対するフォーカス制御のオン、オフを切り替えるスイッチとして機能する。Ｓ＿ＦＯＮ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わることでサーボ層に対するフォーカス制御がオンされることになり、この動作はフォーカス引き込み動作と呼ばれる。
【００４１】
サーボ層フォーカス駆動電圧生成回路１３０９は、システム制御回路１３０１からの指令信号により、所定の電圧を出力する。サーボ層フォーカス駆動電圧生成回路１３０９は例えば、フォーカススイープ動作におけるスイープ電圧を出力する。
【００４２】
サーボ層フォーカス駆動電圧生成回路１３０９の出力信号とスイッチ１３０７の出力信号を加算器１３０８により加算しＳ＿ＦＯＤとしてリレーレンズ駆動回路１０９に出力する。
【００４３】
リレーレンズ駆動回路１０９は、Ｓ＿ＦＯＤ信号に従って光ピックアップ１０２内に搭載されたアクチュエータ１２２８を駆動する。この駆動により光ディスク１０１に照射された波長６５０ｎｍの光スポットが、常に光ディスク１０１のサーボ層の面上で合焦するようにサーボ層に対するフォーカス制御が行われる。
【００４４】
次に、本実施例におけるサーボ層のトラッキング制御について説明する。
【００４５】
記録層に情報が記録されていない場合には、記録層に記録されたマーク列からなるトラックからトラッキングエラー信号を検出できないため、サーボ層に形成されたトラックから得られるサーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥに基づいてトラッキング制御を行う。このため、システム制御回路１３０１からの指令信号により、サーボエラー信号生成回路１０５から入力されたサーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥに対してゲインと位相の補償を行い、トラッキング制御を行うための駆動信号を出力する。トラッキング制御回路１３１０から出力された駆動信号は、スイッチ１３１１を介してアクチュエータ駆動回路１０８に入力される。
【００４６】
スイッチ１３１１はシステム制御回路１３０１の出力するＴＲＯＮ信号に基づき、トラッキング制御回路１３１０の出力信号もしくは基準電位Ｖｒｅｆを選択して、トラッキング駆動信号Ｓ＿ＴＲＤとしてアクチュエータ駆動回路１０８に出力する。ＴＲＯＮ信号としてＨｉｇｈレベルが入力されると、スイッチ１３１１の端子はｅが選択され、トラッキング制御回路１３１０の出力信号がアクチュエータ駆動回路１０８に出力される。一方でＴＲＯＮ信号としてＬｏｗレベルが入力されると、スイッチ１３１１は端子ｆを選択し、基準電位Ｖｒｅｆを出力する。
【００４７】
トラッキング制御がオンし、トラック引き込み動作が行われると、アクチュエータ駆動回路１０８はトラッキング制御回路１３１０の出力信号に応じてアクチュエータ１２１２を駆動することでサーボ層のトラックを光スポット３１１が追従するようにトラッキング制御が行われる  
次に、本実施例における相対位置制御について説明する。この相対位置制御のための信号となる相対位置検出信号ＴＥの生成方法について説明する。情報の記録時において、一定のトラックピッチ間隔で記録マーク列を記録するには、波長４０５ｎｍの光スポットと波長６５０ｎｍの光スポットの光軸の相対関係を保持する制御が必要である。そこで、この異なる２つの波長の光軸の相対関係を制御するためには、波長６５０ｎｍの光スポット３１１の位置と波長４０５ｎｍの光スポット３０１の相対関係を一定に保つような制御が必要となる。これ以降では、サーボ層のトラックからの光スポット３１１位置ずれを表すサーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥとし、記録層の記録マーク列からなるトラックからの光スポット３０１の位置ずれを表す記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥとする。サーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥ、記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥ及びその差分である相対位置検出信号ＴＥをサーボエラー信号生成回路１０５にて生成する。ここで、サーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥはサーボ層のトラックに追従しているときの信号であるため光軸の基準軸とする。この基準軸からの誤差はディスクのチルト等により生じるため、この基準軸からの誤差をリレーレンズ１２２１のアクチュエータ１２２８への制御の入力とすることで、２つの光軸の相対関係を保持することができるため記録済みの領域に上書き記録することを抑制することが可能となる。
【００４８】
相対位置制御回路１３１２は、システム制御回路１３０１からの指令信号により、相対位置検出信号ＴＥに対してゲインと位相の補償を行い、相対位置制御を行うための信号を出力する。相対位置制御回路１３１２から出力された信号は、スイッチ１３１４を介してリレーレンズ駆動回路１０９に入力される。
【００４９】
スイッチ１３１４はシステム制御回路１３０１の出力するＴＬＯＮ信号に基づき、相対位置制御回路１３１２の出力信号もしくは基準電位Ｖｒｅｆを選択し、相対位置制御駆動信号ＴＬＤとしてリレーレンズ駆動回路１０９の入力となる。ＴＬＯＮ信号としてＨｉｇｈレベルが入力されると、スイッチ１３１４の端子はｇが選択され、相対位置検出回路１３１２の出力信号がリレーレンズ駆動回路１０９の入力となる。一方でＴＬＯＮ信号としてＬｏｗレベルが入力されると、スイッチ１３１４は端子ｈを選択し、基準電位Ｖｒｅｆを出力する。
【００５０】
この結果、ＴＬＯＮ信号は記録層に対する相対位置制御のオン・オフを指示する信号となる。またスイッチ１３１４は、記録層に対する相対位置制御のオン、オフを切り替えるスイッチとして機能する。ＴＬＯＮ信号がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わることで相対位置制御がオンされることになる。
【００５１】
相対位置制御がオンし、リレーレンズ駆動回路１０９によりリレーレンズ１２２１をアクチュエータ１２２８により駆動すると、６５０ｎｍの光軸が相対位置制御駆動信号ＴＬＤに従って変化する。これにより、サーボ層に照射された光スポット３１１がトラック方向に変位し、サーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥが変化する。このサーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥの変化に対して、サーボ層トラッキング制御系により対物レンズ１２１１のアクチュエータ１２１２を駆動し、光スポット３１１がサーボ層のトラックを追従するように動作する。従って、相対位置制御による光スポット３１１のトラック方向へずれを抑制するためにはサーボ層トラッキング制御系の制御帯域よりも相対位置制御系の制御帯域が低くなるようにする必要がある。このため、例えば低域通過フィルタで相対位置検出信号ＴＥの周波数帯域制限を行う、或いはリレーレンズ１２２１のアクチュエータ１２２８の周波数応答特性を対物レンズ１２１１のアクチュエータ１２１２の周波数応答特性より低くしても良い。これにより、サーボ層に照射される６５０ｎｍの光スポットの位置と記録層に照射される４０５ｎｍの光スポットのトラック方向の相対位置が保持されるとともに、サーボ層のトラックを光スポット３１１が追従するように制御が行われる。
【００５２】
図５は相対位置検出信号ＴＥの概念図である。ここでは、一例としてサーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥ、記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥの周波数、振幅は同様である場合を図示している。また、同図に示したようにサーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥ、記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥ、相対位置検出信号ＴＥの正側を内周方向、負側を外周方向とする。図５（ａ）は、記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥが基準電圧のＶｒｅｆからＶａのオフセットが生じた場合を図示している。この図では記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥはマーク列の中心から光スポット３０１がずれて位置づいていることを表している。従って、相対位置制御をしない場合には光スポット３００もＶａに相当する位置で記録することになる。これを防ぐために、相対位置検出信号ＴＥを生成し、Ｖａに相当するオフセットをキャンセルするようにリレーレンズ１２２１のアクチュエータ１２２８を制御する。この場合には、内周方向にオフセットしているため、リレーレンズ１２２１をアクチュエータ１２２８により外周方向にＶａだけ駆動する。これによりオフセットをキャンセルする。これにより、図５（ｂ）に示すように、サーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥ、記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥともに基準電圧のＶｒｅｆ近傍で動作し、サーボ層のサーボ溝および記録層のマーク列の中心に追従している状態にすることができる。
【００５３】
図６は本実施例の光ディスク装置の動作概要を示すフローチャートである。
【００５４】
ステップＳ６０１において光ディスク装置に光ディスクが装着されたら、ステップＳ６０２においてセットアップ処理を行う。セットアップ処理では情報の記録または再生を行うことが可能な状態にするためのディスク認識、フォーカス引き込み、トラッキング引き込み、収差調整、ディスク１０１の管理情報の再生などの各種処理が行われる。  次にステップＳ６０３においてホスト２００からデータ再生コマンドを受け取ったら、ステップＳ６０４においてデータ再生処理を行う。あるいはステップＳ６０５においてホスト２００からデータ記録コマンドを受け取ったら、ステップＳ６０６においてデータ記録処理を行う。あるいはステップＳ６０７においてホストコンピュータからその他のコマンドを受け取ったら、ステップＳ６１０においてその他の処理を行う。また、ステップＳ６０９において光ディスクが排出された場合は、処理を終了する。
【００５５】
図７のフローチャートを用いてより図６のデータ記録処理Ｓ６０６を詳細に説明する。
まず、ステップＳ７０１において記録を行なう記録層ｎに４０５ｎｍの光スポットを移動させるフォーカスジャンプを行なう。次に、ステップＳ７０２においてサーボ層に形成されたトラックから得られるサーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥに基づいたトラッキング制御をオンし、ステップＳ７０３において移動した記録層が未記録状態かを判定する。未記録状態かを判定する方法としては、例えばセットアップ処理Ｓ６０２において取得したディスクの管理情報により行なう方法がある。
【００５６】
ステップＳ７０３において未記録ではないと判定した場合には、サーボ層のトラックから検出したサーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥと記録層に記録されたマーク列からなるトラックから検出した記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥに基づいて生成された相対位置検出信号ＴＥによる相対位置制御をオンとし、サーボ層に照射される６５０ｎｍの光スポットの位置と記録層に照射される４０５ｎｍの光スポットの相対位置が保持されるとともに、サーボ層のトラックを光スポット３１１が追従するように制御が行われる。
【００５７】
システム制御回路１３０１から記録再生信号処理回路１０６には記録開始アドレス、記録データ等が設定され、ステップＳ７０６で記録開始アドレスから記録を開始する。記録再生信号処理回路１０６では入力されたデータ及びアドレス情報をサーボ層から再生された信号から生成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、レーザパワー制御回路１２０１に出力する。レーザパワー制御回路１２０１は記録再生信号処理回路１０６の出力に応じた駆動電流をレーザダイオード１２０２に出力し、レーザダイオード１２０２が対応した強度でレーザ光を出射することで光ディスク１０１の記録層に記録が行われる。ステップＳ７０６で記録終了アドレスに一致したところで記録処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ７０３における未記録状態の判定は、記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥの振幅により行なうこともできる。記録されている状態であれば、光スポット３０１と記録層に記録されたマーク列からなるトラックとのずれに応じて記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥが変化するが、記記録されていない状態では基準電圧Ｖｒｅｆ近傍となっている。従って、ステップＳ７０１で記録層ｎにフォーカスジャンプを行い、トラッキング制御がオフした状態での記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥの振幅により未記録状態の判定を行なうことができる。
【００５９】
また、記録層に照射される光スポット３０１と３０２のディスクからの反射光量により、記録時において光スポット３０１が記録済のマーク列からなるトラックを追従しながら所定のトラックの間隔で正常に記録しているかを確認することができる。 例えば記録マークが形成されると反射率が低くなる光ディスク１０１であれば記録マークを追従している光スポット３０１の総反射光量に対応するＲ＿ＳＵＭ信号に比べて未記録にある光スポット３０２の総反射光量に対応するＦ＿ＳＵＭ信号の信号レベルが大きくなる。従って、Ｒ＿ＳＵＭ信号振幅よりもＦ＿ＳＵＭ信号振幅が大きい場合には正常な記録状態であり、Ｆ＿ＳＵＭ信号振幅よりもＲ＿ＳＵＭ信号振幅が大きい場合には記録状態が異常として記録を停止する等の処理を行なうことができる。光ディスク１０１が記録マークが形成されると反射率が高くなるであれば、前述のＦ＿ＳＵＭ信号とＲ＿ＳＵＭ信号の振幅の大小が逆転する。
【００６０】
また、記録マークに追従している光スポット３０１と光スポット３１１の位置を記録再生信号処理回路１０６にてアドレスとして読み取れるため、このアドレスを記録時の記録が適切な位置と適切な記録層にて行われているかの確認に使用しても良い。
【００６１】
また、前述したステップＳ７０３で未記録と判定した場合にも、ディスク１回転以上記録を行なうと記録マーク列からなるトラックが形成されるため、光スポット３０１にて記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥを生成することが可能となる。従って、記録開始後に１回転以上の記録を行なった時点で相対位置制御をオンするようにしても良い。或いは、一度記録を止めて相対位置制御をオンした後に再度記録を開始しても良い。
【００６２】
本実施例ではステップＳ７０１でフォーカスジャンプを行なった後に、記録層においてフォーカスのみ制御がオンで相対位置制御はオフとしてが、記録マークが無ければ記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥはＶｒｅｆ近傍であるため、相対位置制御をオンにしても影響は無い。このため相対位置制御をオンにしておき、記録マークが形成されると、その記録マークからＲ＿ＴＥを生成し相対位置制御にて記録マークに光スポット３０１を追従させることも可能である。
【００６３】
以上の実施例におけるフローチャートは主たるステップを記載したものであり、各ステップの間に他のステップを設けるようにしても良い。また、光ディスク装置の動作として不都合が生じない範囲でステップの順序を変えるようにしてもよい。
また、本実施例において、サーボ層は１ビームによりフォーカス制御、トラッキング制御を行っている例であるが、例えばビームスプリッタ１２１７と偏向ビームスプリッタ１２２０の間にグレーティングをおいて３ビーム（メインビーム０次光及びそのサーボビーム±１次光）としても良い。本実施例におけるサーボエラー信号生成回路１０５にて生成される信号はトラッキング信号であれば差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）やプッシュプル法、フォーカス信号であればナイフエッジ法や差動非点収差方式などの方式を用いて行えばよい。ただし、前述の方式は限定するものではなく異なる方式であっても良い。
【００６４】
(本実施例の特徴)
本実施例の特徴は、記録層に記録済みのマークが存在する場合にサーボ層に照射した光スポット３１１をサーボ層のトラックに追従させる共に、光スポット３０１が記録済みのマーク列に追従するよう相対位置を制御することで、サーボ層に照射される６５０ｎｍの光スポットの位置と記録層に照射される４０５ｎｍの光スポットのトラック方向の相対位置を保持し、所定のトラック間隔で記録を行なうことが可能となる。これにより、追加記録する際にレーザ光と光ディスクの相対角度が温度や光ディスクのチャッキング状態等により前回記録したときから変化した場合にでも前回記録したデータに上書きすることを抑制することができ、無駄な領域を設けることなく追加記録を行うことが可能となる。
【００６５】
また、記録時においても基準となるクロック信号等をサーボ層のトラックから得られる情報から生成することができる。
【実施例２】
【００６６】
本発明における第２の実施例について、以下に説明する。
【００６７】
本実施例に従った相対位置制御を実施するための光ディスク装置の一例を図８に示す。図１との違いは光ピックアップ１０２に角度可変立ち上げミラー１２２７を設け、光軸角度可変素子駆動回路１１２により相対位置制御を実現する点である。また、第１の実施例にて説明した内容と重複する部分については省略する。
【００６８】
(本実施例の実現手段)
図８の光ディスク装置は、光ピックアップ１０２と、信号処理回路１０３と、スピンドルモータ１０４と、サーボエラー信号生成回路１０５と、記録再生信号処理回路１０６と、スピンドル駆動回路１０７と、アクチュエータ駆動回路１０８と、リレーレンズ駆動回路１０９と、収差補正素子駆動回路１１０と、光軸角度可変素子駆動回路１１２で構成される。
【００６９】
まず、４０５ｎｍの光学系について説明する。レーザパワー制御回路１２０１は、システム制御回路１３０１によって制御されており、レーザダイオード１２０２を駆動する電流を出力する。この駆動電流は、レーザノイズを抑制するために数百ＭＨｚの高周波重畳が印加されている。レーザダイオード１２０２は、駆動電流に応じた波形で波長４０５ｎｍのレーザ光を出射する。出射されたレーザ光はコリメータレンズ１２０３にて平行光となり、ビームスプリッタ１２０４で一部が反射し、集光レンズ１２０５によってパワーモニタ１２０６に集光する。一方、ビームスプリッタ１２０４を透過したレーザ光は３ビーム仕様のグレーティング１１１により複数の光ビーム（メインビーム０次光及びそのサーボビーム±１次光）となり、偏光ビームスプリッタ１２０７にて反射し、収差補正素子駆動回路１１０にて駆動される収差補正素子１２０９によって収束・発散が制御され、ダイクロイックミラー１２０８を透過する。ダイクロイックミラー１２０８は特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過する光学素子である。ここでは波長４０５ｎｍの光を透過し、６５０ｎｍの光を反射するものとする。ダイクロイックミラー１２０８を透過したレーザ光は、角度可変立ち上げミラー１２２７により反射され、１／４波長板１２１０にて円偏光となり、対物レンズ１２１１によって光ディスク１０１の記録層に集光する。後述するように角度可変立ち上げミラー１２２７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角度可変立ち上げミラーである。対物レンズ１２１１は、アクチュエータ１２１２によって位置制御される。光ディスク１０１によって反射したレーザ光は、光ディスク１０１に記録された情報に応じて強度が変調され、１／４波長板１２１０にて直線偏光となり、角度可変立ち上げミラー１２２７で反射しダイクロイックミラー１２０８および収差補正素子１２０９を経て、偏光ビームスプリッタ１２０７を透過する。透過したレーザ光は、集光レンズ１２１３によってディテクタ１２１４に集光する。ディテクタ１２１４はレーザ光の強度を検出し、これに応じた信号をサーボエラー信号生成回路１０５及び記録再生信号処理回路１０６に対して出力する。
【００７０】
次に、６５０ｎｍの光学系について説明する。４０５ｎｍの光学系と同様に、レーザパワー制御回路１２０１がレーザダイオード１２１５を駆動し、レーザダイオード１２１５は波長６５０ｎｍのレーザ光を出射する。レーザ光の一部は、コリメータレンズ１２１６、ビームスプリッタ１２１７、集光レンズ１２１８を経て、パワーモニタ１２１９にてパワーがモニタされる。ビームスプリッタ１２１７を透過したレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１２２０を透過し、リレーレンズ１２２１に入射する。リレーレンズ１２２１はアクチュエータ１２２８により駆動され、サーボ層に照射される光スポットのフォーカス方向の位置の制御が行われる。リレーレンズ１２２１を経たレーザ光は、ダイクロイックミラー１２０８、角度可変立ち上げミラー１２２７にて反射し、１／４波長板１２１０を経て、対物レンズ１２１１により光ディスク１０１のサーボ層に集光する。光ディスク１０１にて反射したレーザ光を偏光ビームスプリッタ１２２０にて反射し、集光レンズ１２２２にてディテクタ１２２３に集光する。ディテクタ１２２３はレーザ光の強度を検出し、これに応じた信号をサーボエラー信号生成回路１０５及び記録再生信号処理回路１０６に対して出力する。
【００７１】
次に、本実施例における相対位置制御について説明する。情報の記録時において、一定のトラックピッチ間隔で記録マーク列を記録するには、波長４０５ｎｍの光スポットと波長６５０ｎｍの光スポットの光軸の相対関係を保持する制御が必要である。そこで、この異なる２つの波長の光軸の相対関係を制御するために、サーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥ、記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥ及びその差分から得られるＴＥをサーボエラー信号生成回路１０５で生成する。ここで、サーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥはサーボ層のトラックに追従しているときの信号であるため光軸の基準軸としている。この基準軸からの誤差はディスクのチルト等により生じるため、この基準軸からの誤差を光軸角度可変素子駆動回路１１２に入力し角度可変立ち上げミラー１２２７を制御することでミラーの角度を変えて、この誤差を最小にする制御を行う。この結果、光軸の相対関係を保持することができるため記録済みの領域に上書き記録することを抑制することが可能となる。
【００７２】
相対位置検出回路１３１２は、システム制御回路１３０１からの指令信号により、相対位置検出信号ＴＥに対してゲインと位相の補償を行い、相対位置制御を行うための駆動信号を出力する。相対位置検出回路１３１２から出力された駆動信号ＴＬＤは、スイッチ１３１４を介して光学角度可変素子駆動回路１１２に入力される。この光学角度可変素子駆動回路１１２により角度可変立ち上げミラー１２２７を駆動すると４０５ｎｍと６５０ｎｍの光軸が変化する。この光軸の変化はサーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥの変位にもなる。しかし、サーボ層トラッキング制御系により対物レンズ１２１１のアクチュエータ１２１２が駆動されるので、光スポット３１１がサーボ層のトラックを追従するように動作する。この結果、４０５ｎｍと６５０ｎｍの光軸の相対関係を保持することができる。
【００７３】
スイッチ１３１４はシステム制御回路１３０１の出力するＴＯＮ信号に基づき、相対位置検出回路１３１２の出力信号もしくは基準電位Ｖｒｅｆを選択して、ＴＬＤとして光学角度可変素子駆動回路１１２に出力される。
相対位置制御がオンし、光軸角度可変素子駆動回路１１２により角度可変立ち上げミラー１２２７を駆動すると、４０５ｎｍと６５０ｎｍの光軸の相対関係が変化する。これにより、サーボ層に照射された光スポット３１１がトラック方向に変位し、サーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥが変化する。このサーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥの変化に対して、サーボ層トラッキング制御系により対物レンズ１２１１のアクチュエータ１２１２を駆動し、光スポット３１１がサーボ層のトラックを追従するように動作する。従って、相対位置制御による光スポット３１１のトラック方向へずれを抑制するためにはサーボ層トラッキング制御系の制御帯域よりも相対位置制御系の制御帯域が低くなるようにする必要がある。このため、例えば低域通過フィルタで相対位置検出信号ＴＥの周波数帯域制限を行う、或いは角度可変立ち上げミラー１２２７の周波数応答特性を対物レンズ１２１１のアクチュエータ１２１２の周波数応答特性より低くしても良い。これにより、サーボ層に照射される６５０ｎｍの光スポットの位置と記録層に照射される４０５ｎｍの光スポットのトラック方向の相対位置が保持されるとともに、サーボ層のトラックを光スポット３１１が追従するように制御が行われる。
【００７４】
第１の実施例の場合と同様、図５（ａ）に示すように記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥが基準電圧のＶｒｅｆからＶａのオフセットが生じた場合、Ｖａに相当するオフセットをキャンセルするように角度可変立ち上げミラー１２２７を制御する。この場合には、内周方向にオフセットしているため、角度可変立ち上げミラー１２２７を外周方向相当する反時計周りにＶａに相当する角度だけ駆動する。これによりオフセットをキャンセルする。このときの光軸可変素子１２２７の動作を図９に模式的に示す。図９は図８の光ピックアップ１０２の一部を示したものである。図に示すように６５０ｎｍのレーザ光と４０５ｎｍのレーザ光がダイクロイックミラー１２０８にて同一の光路となり、角度可変立ち上げミラー１２２７の角度に応じて反射光の光軸方向が変化する。例えば、図５（ａ）のＶａをキャンセルするために図９（ａ）から図９（ｂ）に示すように角度可変立ち上げミラー１２２７が反時計周りに回転することで、４０５ｎｍと６５０ｎｍの光軸を調整する。これにより、図５（ｂ）に示すように、サーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥ、記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥともに基準電圧のＶｒｅｆ近傍で動作し、サーボ層のトラックおよび記録層のマーク列の中心に追従している状態にすることができる。
【００７５】
(本実施例の特徴)
実施例１ではリレーレンズ１２２１をアクチュエータ１２２８によりトラック方向に駆動することで相対位置制御を行い波長４０５ｎｍの光スポットと波長６５０ｎｍの光スポットの光軸の相対関係を保持する例であったが、本実施例ではリレーレンズ１２２１のアクチュエータ１２２８ではなく角度可変立ち上げミラー１２２７で実現する点が異なる。本実施例による効果としては、記録済みのマーク列がディスク半径方向に一定の間隔で記録されるため、光ディスクの経時変化による反りや記録装置の違い等による２つのレーザビームの光軸に対して光ディスクにチルトが存在していても記録済みの領域に上書き記録することを抑制できる。また、光ディスクの経時変化だけではなく、光ディスクのもつディスクの反りや記録層とサーボ層の層内の偏差によって発生する２つのレーザビームの光軸に対して光ディスクにチルトが存在していても記録済みの領域に上書き記録することを抑制することができる。
【００７６】
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１２２７を搭載し、４０５ｎｍと６５０ｎｍの両方の光軸を調整するようにしている。例えば、４０５ｎｍと６５０ｎｍの片方の光軸のみを調整できる位置に角度可変立上げミラー１２２７を配置しても良い。角度可変立上げミラーとしては、例えばガルバノミラー或いはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーなどを用いることができる。これにより、ディスクの傾斜状態が記録時に変化する場合、その変化量に合わせて角度可変立立上げミラー１２２７の角度を変化させ、ディスクへのビーム入射角度を変える。このような入射角度の補正を行うことで、記録済のマークを走査できるため、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、無駄な領域を設けることなく記録済の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る。
【００７７】
以上の実施例では物理的な溝構造を持つサーボ層と、ランド/グルーブ構造と言った物理的な溝構造を持たない複数の記録層からなるグルーブレスディスクに対応した光ディスク装置について説明を行なったが、溝構造を持つサーボ層と層構造を持たない記録層に深さ方向の焦点位置を変えながら記録を行なうマイクロホログラム或いは２光子吸収などの原理を用いた体積記録方式の光ディスクにも対応することが可能である。要は記録層に記録されたマーク列からなるトラックからの反射光量に基づいて記録層トラッキングエラー信号を検出し、サーボ層のトラックからの反射光量に基づいて生成されたサーボ層トラッキングエラー信号を用いて相対位置を検出することによりグルーブレスディスクと同様に対応することが可能である。
【００７８】
また、図５とは異なる場合を図１０に示す。この図１０ではサーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥの変位に基づいて対物レンズ１２１１は制御されるため、ディスク１０１のディスクチルトやディスクの偏心は抑圧される。しかし、記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥには図１０のようなディスク１回転周期に同期する変位がのることになる。この場合には、ディスク１回転周期で変化する成分を打ち消すようなＴＥがサーボエラー信号生成回路１０５から生成される。このようにＴＥは時間的に変化しない信号であっても良いし変化する信号であっても良い。更にサーボ層トラッキングエラー信号Ｓ＿ＴＥ、記録層トラッキングエラー信号Ｒ＿ＴＥの周波数と振幅が一致しなくても良い。
【００７９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した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。
【００８０】
また、上記の各構成は、それらの一部又は全部が、ハードウェアで構成されても、プロセッサでプログラムが実行されることにより実現されるように構成されてもよい。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１０１…光ディスク
１０２…光ピックアップ
１０３…信号処理回路
１０４…スピンドルモータ
１０５…サーボエラー信号生成回路
１０６…記録再生信号処理回路
１０８…アクチュエータ駆動回路
１０９…リレーレンズ駆動回路
１１０…収差補正素子駆動回路
１１１…グレーティング
１１２…光軸角度可変素子駆動回路
１２０２…レーザダイオード
１２０９…収差補正素子
１２１１…対物レンズ
１２１２…アクチュエータ
１２２１…リレーレンズ
１２２７…角度可変立ち上げミラー
１２２８…アクチュエータ
１３０１…システム制御回路
１３１０…トラッキング制御回路
１３１２…相対位置制御回路
【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（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図１０】
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