(57)【要約】【課題】赤色レーザ光でガイド層のガイドトラックをトラッキングしながら青色レーザ光を用いて記録層に記録を行う場合のトラッキング性能の向上を図る。【解決手段】周回毎のガイドトラック１２１を複数の単位に区切ったそれぞれをトラック分割単位として、一つ置きのトラック分割単位にピット列を設けるとともに、ディスク半径方向において互いに隣り合うガイドトラック１２１の、ピット列を有するガイドトラック分割単位がディスク回転方向において位相を互いに１８０度ずらして配置した。また、ピット列を物理アドレス情報、同期パターンとした。【選択図】図６
2013211080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状の多層記録媒体であって、
情報を記録可能な複数の記録層と、
ピット列による複数のガイドトラックが設けられ、周回毎の当該ガイドトラックを複数の単位に区切ったそれぞれをトラック分割単位として、当該多層記録媒体の回転方向において一つ置きの前記トラック分割単位に前記ピット列が設けられ、かつ当該多層記録媒体の半径方向に隣り合うそれぞれの前記ガイドトラックの前記ピット列を有する前記トラック分割単位は、当該多層記録媒体の回転方向において位相を互いに１８０度ずらして配置されたガイド層と
を具備する多層記録媒体。
【請求項２】
請求項１に記載の多層記録媒体であって、
前記トラック分割単位は、所定のトラック長の単位である
多層記録媒体。
【請求項３】
請求項１に記載の多層記録媒体であって、
前記トラック分割単位は、所定の回転角度の単位である
多層記録媒体。
【請求項４】
請求項２または３に記載の多層記録媒体であって、
前記ピット列は、当該多層記録媒体における記録空間の物理アドレス情報を含む
多層記録媒体。
【請求項５】
請求項４に記載の多層記録媒体であって、
前記ピット列は、同期パターンをさらに含む
多層記録媒体。
【請求項６】
請求項１または２に記載の多層記録媒体であって、
前記ガイドトラックのトラックピッチが０．３２μｍである
多層記録媒体。
【請求項７】
ディスク状の多層記録媒体であって、
情報を記録可能な複数の記録層と、
ピット列による複数のガイドトラックが設けられ、周回毎の当該ガイドトラックを複数の単位に区切ったそれぞれをトラック分割単位として、当該多層記録媒体の回転方向において一つ置きの前記トラック分割単位に前記ピット列が設けられ、かつ当該多層記録媒体の半径方向に隣り合うそれぞれの前記ガイドトラックの前記ピット列を有する前記トラック分割単位は、当該多層記録媒体の回転方向において位相を互いに１８０度ずらして配置されたガイド層と
を具備する多層記録媒体に記録を行う光記録装置であって、
第１の波長の光を発光する第１の光源と、
前記第１の波長と異なる第２の波長の光を発光する第２の光源と、
前記第１の光源より発光された前記第１の波長の光を前記複数の記録層の一つの記録層に集光し、前記第２の光源より発光された前記第２の波長の光を前記ガイド層に集光させ、前記記録層からの第１の戻り光および前記ガイド層からの第２の戻り光を分離する光学部と、
前記光学部により分離された前記第１の戻り光を受光する第１の受光部と、
前記光学部により分離された前記第２の戻り光を受光する第２の受光部と、
前記第２の受光部より出力された信号をもとにトラッキング誤差信号を生成するトラッキングエラー生成部と
を具備する光記録装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光記録装置であって、
前記ピット列は当該多層記録媒体における記録空間の物理アドレス情報を含み、
前記第２の受光部より出力された信号をもとに前記物理アドレス情報を生成するアドレス生成部をさらに具備する
光記録装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光記録装置であって、
前記ピット列は同期パターンを含み、
前記第２の受光部より出力された信号をもとに前記同期パターンを検出して同期信号を出力する同期信号生成部をさらに具備する
光記録装置。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれか１項に記載の光記録装置であって、
前記第１の波長が青色レーザに対応する波長であり、
前記第２の波長が赤色レーザに対応する波長であり、
前記ガイドトラックのトラックピッチが０．３２μｍである
光記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガイド層と複数の記録層とを有する多層記録媒体および、この多層記録媒体に記録を行う光記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ブルーレイディスク（登録商標）などの光ディスクの大容量化を目的として、記録層を多層化することが行われる。記録層の多層化に伴い、記録層へのデータの記録または再生時のトラックキング制御を、記録層とは別の層に設けられたガイドトラックを用いて行う方式も知られている。
【０００３】
例えば、溝構造によるガイドトラックが設けられたガイドトラック層に３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長（青色）の光を使用してトラッキング制御を行うとともに、複数の記録層の中の一つの記録層に６５０ｎｍ〜６８０ｎｍの波長（赤色）の光を使用して記録を行う光ドライブ装置などがある（例えば、特許文献１等）。
【０００４】
また、複数の記録層と、同期パターンのピット列が形成され、ディスク基板と記録層との間の層とを有する多層記録光ディスクも知られている。この多層記録光ディスクのディスク基板と記録層との間の層に記録装置から赤色レーザ光が照射される。記録装置は、その戻り光から同期パターンを検出し、この同期パターンをもとにクロックを再生して、データの記録などに用いることとされる（例えば、特許文献２等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２００４２７号公報
【特許文献２】特開２００９−２７７３１０号公報（段落［００６４］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ガイド層付きディスクの記録層にブルーレイディスクの記録システムに用いられる青色波長のレーザ光を使って０．３２μｍのトラックピッチで記録を行う場合、ガイド層にも０．３２μｍのトラックピッチを有するガイドトラックが必要である。
【０００７】
赤色波長のレーザ光でガイド層のガイドトラックをトラッキングしながら、青色レーザ光を記録層に集光させて記録または再生を行う光記録システムにおいて、上記の０．３２μｍのトラックピッチを有するガイドトラックを実現しようとした場合、次のような問題が想定される。
【０００８】
０．３２μｍのトラックピッチを有するガイドトラックをランド・グルーブ構造により実現しようとすると、ランドとグルーブの各々をガイドトラックとして利用する必要がある。しかし、その場合、ディスク一回転の周期でランドとグルーブが切り替わるために、ガイド層からの戻り光を受光した信号をもとにトラッキングエラー信号を生成する回路をディスク一回転の周期で正確なタイミンクで切り替える必要がある。このため、システム全体の構成や制御が複雑になる。また、アドレス情報をランドとグルーブの各々にウォブルなどとして持たせる必要があり、ガイドトラックの構造も複雑になり、製造歩留りの低下などを招くおそれがある。
【０００９】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、赤色レーザ光でガイド層のガイドトラックをトラッキングしながら青色レーザ光を用いて記録層に記録を行う場合のトラッキング性能の向上を図ることのできる多層記録媒体および光記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る多層記録媒体は、ディスク状の多層記録媒体であって、情報を記録可能な複数の記録層と、ピット列による複数のガイドトラックが設けられ、周回毎の当該ガイドトラックを複数の単位に区切ったそれぞれをトラック分割単位として、当該多層記録媒体の回転方向において一つ置きの前記トラック分割単位に前記ピット列が設けられ、かつ当該多層記録媒体の半径方向に隣り合うそれぞれの前記ガイドトラックの前記ピット列を有する前記トラック分割単位は、当該多層記録媒体の回転方向において位相を互いに１８０度ずらして配置されたガイド層とを具備する。
【００１１】
本発明に係る多層記録媒体によれば、多層記録媒体の半径方向に隣接するガイドトラックのピットによる影響を受けることなく、良好にトラッキング制御を行うことが可能になる。言い換えれば、ガイドトラックのトラッキングに用いられるレーザ波長の選択について、トラックピッチによる制約が緩和される。
【００１２】
トラック分割単位は、例えばＣＬＶ方式が採用される場合には所定のトラック長の単位、ＣＡＶ方式が採用される場合には所定の回転角度の単位とすることができる。
【００１３】
ピット列は、多層記録媒体における記録空間の物理アドレス情報を含むものであってよい。
ピット列は、同期パターンをさらに含むものであってよい。
すなわち、物理アドレス情報および同期パターンのための特別な構造をガイドトラックに別途設ける必要がないことから、製造歩留りの大幅な向上を期待できる。
【００１４】
さらに、本発明に係る多層記録媒体においては、ガイドトラックのトラックピッチを０．３２μｍとした構成を採用することができる。これにより、赤色レーザ光をガイド光として用いてガイドトラックをトラッキングしつつ青色レーザ光を用いて記録層に０．３２μｍのトラックピッチで記録を行うことができる。
【００１５】
本発明の別の観点に基づく光記録装置は、ディスク状の多層記録媒体であって、情報を記録可能な複数の記録層と、ピット列による複数のガイドトラックが設けられ、周回毎の当該ガイドトラックを複数の単位に区切ったそれぞれをトラック分割単位として、当該多層記録媒体の回転方向において一つ置きの前記トラック分割単位に前記ピット列が設けられ、かつ当該多層記録媒体の半径方向に隣り合うそれぞれの前記ガイドトラックの前記ピット列を有する前記トラック分割単位は、当該多層記録媒体の回転方向において位相を互いに１８０度ずらして配置されたガイド層と具備する多層記録媒体に記録を行う光記録装置であって、第１の波長の光を発光する第１の光源と、前記第１の波長と異なる第２の波長の光を発光する第２の光源と、前記第１の光源より発光された前記第１の波長の光を前記複数の記録層の一つの記録層に集光し、前記第２の光源より発光された前記第２の波長の光を前記ガイド層に集光させ、前記記録層からの第１の戻り光および前記ガイド層からの第２の戻り光を分離する光学部と、前記光学部により分離された前記第１の戻り光を受光する第１の受光部と、前記光学部により分離された前記第２の戻り光を受光する第２の受光部と、前記第２の受光部より出力された信号をもとにトラッキング誤差信号を生成するトラッキングエラー生成部とを具備する。
【００１６】
本発明に係る光記録装置によれば、多層記録媒体の半径方向に隣接するガイドトラックのピットによる影響を受けることなく、良好にトラッキング制御を行うことができる。
【００１７】
本発明に係る光記録装置は、前記第２の受光部より出力された信号をもとに前記物理アドレス情報を生成するアドレス生成部をさらに具備するものであってよい。
また、本発明に係る光記録装置は、前記第２の受光部より出力された信号をもとに前記同期パターンを検出して同期信号を出力する同期信号生成部をさらに具備するものであってよい。
さらに、前記第１の波長が青色レーザに対応する波長であり、前記第２の波長が赤色レーザに対応する波長であり、前記ガイドトラックのトラックピッチを０．３２μｍとした条件を満足するものであってよい。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、赤色レーザ光でガイド層のガイドトラックをトラッキングしながら青色レーザ光を用いて記録層に記録を行う場合のトラッキング性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る光記録システムを示す図である。
【図２】図１の光記録システムにおけるストレージユニット、光ディスク、およびドライブユニットの関係を示す図である。
【図３】ガイド層付きディスクの構成を示す断面図である。
【図４】図１の光記録システムにおけるディスクドライブの構成を示す図である。
【図５】光ディスクのガイド層のガイドトラックを示す平面図
【図６】図５に示すガイド層の一部のガイドトラック部分を拡大した図である。
【図７】ガイド光の戻り光を受光する受光素子の４分割領域を示す図である。
【図８】ＤＰＤ検出回路の構成を示す図である。
【図９】図８のＤＰＤ検出回路における各出力の信号波形を示す図である。
【図１０】図６に示したガイドトラック構造に対するＤＰＤ検出回路の信号波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る光記録システムを示す図である。
【００２１】
図１は光記録システムの全体の構成を示す図である。
この光記録システム１は、ストレージユニット１０と、ディスク搬送機構２０と、ドライブユニット３０と、ＲＡＩＤコントローラ４０と、ホスト装置５０とを備える。以下、それぞれの詳細について説明する。
【００２２】
［ストレージユニット１０］
ストレージユニット１０は、複数の光ディスク１１（ガイド層付きディスク）が個別に着脱自在に収容されるユニットである。
【００２３】
ストレージユニット１０内での複数の光ディスク１１の収容形態としては平積み、縦並びなどが想定される。いずれの場合も、ストレージユニット１０に対して光ディスク１１の出し入れが円滑に行われるように、隣り合う光ディスク１１間には一定の隙間が設けられることが好ましい。ストレージユニット１０の形状は、ユーザによるハンドリング性、光ディスク１１の収納効率などの点から、例えば直方体形状、円筒形状などが想定される。図１の例では、複数の光ディスク１１を平積みで収容した直方体形状のストレージユニット１０が用いられる。
【００２４】
図２は、ストレージユニット１０、光ディスク１１およびドライブユニット３０の構成を示す図である。
ストレージユニット１０の少なくとも一つの側面には光ディスク１１の出し入れのための開口部１０１と、この開口部１０１を開閉する扉（図示せず）とが設けられている。扉はディスク搬送機構２０によるストレージユニット１０からの光ディスク１１の出し入れの動作と連動して開閉され、その他のときは閉状態とされる。
【００２５】
なお、本発明において、ストレージユニット１０の構成は図２のものに限定されない。ストレージユニット１０の形状、開口部の数や位置、扉の有無、複数の光ディスク１１の収容形態など、様々な変形が可能である。
【００２６】
［光ディスク１１］
ストレージユニット１０に収容される光ディスク１１は、ガイド層と記録層とが別々の層に分離して形成された、いわゆる「ガイド層付きディスク１１」である。
【００２７】
（ガイド層付きディスクの断面構造）
図３はガイド層付きディスク１１の構成を示す断面図である。
ガイド層付きディスク１１は、ガイド層１１２と複数の記録層１１３とを有する。同図のガイド層付きディスク１１の例では記録層１１３の層数は"４"である。ガイド層１１２とこれに最も近い記録層１１３との間、隣り合う記録層１１３の間との間には光透過性を有する中間層１１４がそれぞれ介層されている。これらの層は、光ピックアップ３２からの記録再生光Ｒ１およびガイド光Ｒ２が入射される側から、保護層１１５、記録層１１３、中間層１１４、記録層１１３、中間層１１４、記録層１１３、中間層１１４、記録層１１３、中間層１１４、ガイド層１１２の順に積層配置される。
【００２８】
ガイド層１１２において記録層１１３に対向する側の面には、ピット列構造によるガイドトラック１２１が設けられている。このガイドトラック１２１のトラックピッチはブルーレイディスク（登録商標）のトラックピッチである０．３２μｍに合わせてある。
【００２９】
ガイド層１１２のガイドトラック１２１のトラッキングには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）の記録再生に用いられる赤色波長（第２の波長）のレーザ光が用いられる。ちなみに、一般的なＤＶＤのトラックピッチはブルーレイディスク（登録商標）のそれの略２倍の０．７４μｍである。以降において第２の波長のレーザ光を「ガイド光」と呼ぶ場合がある。
【００３０】
（ガイドトラック１２１の構造）
図５は、光ディスク１１のガイド層１１２のガイドトラック１２１を示す平面図、図６はガイド層１１２の一部のガイドトラック１２１の部分Ａを拡大した図である。
周回毎のガイドトラック１２１を複数の単位に区切ったそれぞれを「トラック分割単位」と呼ぶこととする。ここで、トラック分割単位は、例えば、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity）方式の場合には所定の回転角度毎のトラック部分、ＣＬＶ（Constant Linear Velocity）方式の場合には所定のトラック長毎の部分とすることができる。但し、トラック分割単位の区切り方は、後述する規則を原則とし、必ずしも上記の方法に限られない。
【００３１】
ピット列は、ディスク回転方向（トラック長さ方向）において一つ置きのガイドトラック分割単位に設けられ、ディスク半径方向において隣り合うガイドトラック１２１のピット列を含むガイドトラック分割単位はディスクの回転方向において位相を互いに１８０度ずらして配置される。
【００３２】
ガイドトラック分割単位のピット列は、例えば、３Ｔから１１Ｔ、さらには１４Ｔの１０種類のビット長を有するピットとランドの並びなどで構成される。この場合、３Ｔから１１Ｔのビット長を有するピットとランドによって、物理アドレス情報を例えばＥＦＭ（Eight-to-Fourteen Modulation）方式などにより変調したデータが表現される。また、１４Ｔのビット長を用いた所定のピット列によって同期パターンが表現される。なお、図５に示すガイドトラック分割単位のピット列は物理アドレス情報を表現するものとしたが、ピット数、ランド数、ビット長などを厳密に表現した図ではない。
【００３３】
ガイドトラック分割単位の長さＬは、次の２つの条件を満足する必要がある。
１．物理アドレス情報および同期パターンをピット列で表現するために最低限必要な長さ。
２．トラッキングサーボが外れない最大長さ。
【００３４】
本実施形態の光記録システム１では、ガイドトラック１２１に対するトラッキングサーボを行うために、例えば位相差検出法（ＤＰＤ：Differential Phase Detection）などが用いられる。ＤＰＤ法は、レーザスポットが光ディスクのトラックのセンター位置からずれたときに、少なくとも２分割されたディテクタからの検出信号に位相差が生じることを利用した手法である。その詳細については後で説明する。
【００３５】
そして本実施形態の光記録システム１では、ガイド層１１２に０．３２μｍのトラックピッチで設けられたガイドトラック１２１に対してトラッキング制御が行われることで、記録層１１３に対する情報の記録は０．３２μｍのトラックピッチで行われる。
以上がガイド層１１２の説明である。
【００３６】
記録層１１３は、例えばブルーレイディスク（登録商標）の記録再生に用いられる青色波長（第１の波長）のレーザ光を用いて０．３２μｍのトラックピッチで情報の記録が行われる層である。以後、第１の波長のレーザ光を「記録再生光」または「記録光」と呼ぶ場合がある。
【００３７】
記録層１１３は、例えば光吸収層と反射層等とにより構成される。光吸収層としてはシアニン系色素やアゾ系色素等の有機色素や、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅ等の無機材料が用いられる。記録光がガイド層付きディスク１１における目的の記録層１１３に照射されると、その記録光が照射された領域の反射率が変化し、反射率が変化した領域がピットとして形成されることで、記録層１１３に情報が記録される。
【００３８】
なお、記録層１１３への情報の記録時および再生時のトラッキング制御および物理アドレスならびに基準クロックの取得は、ガイド層１１２のガイドトラック１２１を用いて行われるため、記録層１１３にはランド・グルーブ構造によるガイドトラック１２１は不要である。したがって、記録層１１３の表面は平坦でよい。
【００３９】
［ディスク搬送機構２０］
ディスク搬送機構２０は、ストレージユニット１０から目的の光ディスク（ガイド層付きディスク）１１を取り出してドライブユニット３０内のディスクドライブ３１に装填したり、逆にディスクドライブ３１から排出された光ディスク１１をストレージユニット１０に戻したりするための機構である。
【００４０】
ディスク搬送機構２０は、例えば、ストレージユニット１０から同時に複数の光ディスク１１を取り出して、ドライブユニット３０内の複数のディスクドライブ３１に別々に装填することができるように、独立して動作可能な複数の搬送機構を備えたものであることが望ましい。
【００４１】
［ドライブユニット３０］
ドライブユニット３０には複数のディスクドライブ３１が搭載される。同図の例では、５機のディスクドライブ３１が搭載される。ストレージユニット１０に収容される光ディスク１１の数とドライブユニット３０内に搭載されるディスクドライブ３１の数は必ずしも同じとする必要はない。
【００４２】
（ディスクドライブ３１の構成）
図４はディスクドライブ３１の構成を示す図である。
ディスクドライブ３１は、光ピックアップ３２を備える。
この光ピックアップ３２は、記録再生光に対応する第１の光学系と、ガイド光に対応する第２の光学系とを備える。
【００４３】
第１の光学系は、第１の光源３３、第１のコリメータレンズ３４、第１の偏光ビームスプリッタ３５、第１のリレーレンズ３６、第２のコリメータレンズ３７、合成プリズム３８、１／４波長板３９、対物レンズ６０、第１の受光レンズ６１および第１の受光部６２などで構成される。ここで、合成プリズム３８、１／４波長板３９、対物レンズ６０は、当該第１の光学系と後述する第２の光学系の両方に属する。
【００４４】
第１の光源３３は第１の波長のレーザ光を記録再生光Ｒ１として出射するレーザダイオードを備える。第１の光源３３から出射された記録再生光Ｒ１は第１のコリメータレンズ３４によって平行光とされ、第１の偏光ビームスプリッタ３５、第１のリレーレンズ３６及び第２のコリメータレンズ３７を介して合成プリズム３８に入射する。合成プリズム３８は、第２のコリメータレンズ３７から入射される記録再生光Ｒ１と、後述する第２の光学系に属する第３のコリメータレンズから入射されるガイド光Ｒ２とを互いの光軸が一致するように合成し、１／４波長板３９を介して対物レンズ６０に入射させる。対物レンズ６０にて、入射された記録再生光は、ガイド層付きディスク１１の目的の記録層１１３（図３）に合焦させるように集光される。
【００４５】
記録層１１３によって反射された記録再生光（戻り光）は、対物レンズ６０、１／４波長板３９を介して合成プリズム３８に入射し、合成プリズム３８を入射方向のまま透過して、第２のコリメータレンズ３７及び第１のリレーレンズ３６を介して第１の偏光ビームスプリッタ３５に戻る。第１の偏光ビームスプリッタ３５は、第１のリレーレンズ３６からの第１の波長の戻り光を約９０度の角度で反射して第１の受光レンズ６１を介して第１の受光部６２に入射させる。
【００４６】
第１の受光部６２は、例えば受光面が縦横に計４分割された受光素子を有し、分割された受光面毎の受光強度に応じたレベルの電圧信号を再生信号として出力する。
【００４７】
第２の光学系は、第２の光源６３、第３のコリメータレンズ６４、第２の偏光ビームスプリッタ６５、第２のリレーレンズ６６、第４のコリメータレンズ６７、合成プリズム３８、１／４波長板３９、対物レンズ６０、第２の受光レンズ６８および第２の受光部６９などで構成される。
【００４８】
第２の光源６３は、第２の波長のガイド光Ｒ２を出射する。第２の光源６３から出射されたガイド光Ｒ２は第３のコリメータレンズ６４によって平行光とされ、第２の偏光ビームスプリッタ６５、第２のリレーレンズ６６及び第４のコリメータレンズ６７を介して合成プリズム３８に入射する。合成プリズム３８に入射されたガイド光Ｒ２は、前述したように、合成プリズム３８にて第１の光学系の第２のコリメータレンズ３７から入射される第１の波長の記録再生光Ｒ１と光軸が一致するように合成され、１／４波長板３９を介して対物レンズ６０に入射される。対物レンズ６０にて、入射されたガイド光Ｒ２はガイド層付きディスク１１のガイド層１１２（図３）に合焦させるように集光される。
【００４９】
ガイド層１１２によって反射されたガイド光Ｒ２（戻り光）は、対物レンズ６０、１／４波長板３９を介して合成プリズム３８に入射し、合成プリズム３８にて約９０度の角度で反射され、第４のコリメータレンズ６７及び第２のリレーレンズ６６を介して第２の偏光ビームスプリッタ６５に戻る。第２の偏光ビームスプリッタ６５は、第２のリレーレンズ６６からのガイド光Ｒ２の戻り光を、約９０度の角度で反射して第２の受光レンズ６８を介して第２の受光部６９に入射させる。
【００５０】
第２の受光部６９は、例えば受光面が縦横に計４分割された受光素子を有し、分割された受光面毎の受光強度に応じたレベルの電圧信号を再生信号として出力する。
【００５１】
また、光ピックアップ３２には、トラッキングアクチュエータ７０とフォーカシングアクチュエータ（図示せず）が設けられている。トラッキングアクチュエータ７０はトラッキング制御部７１による制御のもとで対物レンズ６０を光軸に対して垂直な方向であるディスク半径方向に移動させる。フォーカシングアクチュエータは、図示しないフォーカス制御部による制御のもと対物レンズ６０を光軸方向に移動させる。
【００５２】
さらに、図示は省略したが、光ピックアップ３２には、記録再生光が照射される記録層１１３（図３）を切り替えるように第１のリレーレンズ３６を光軸方向に移動させる第１のリレーレンズアクチュエータと、第２のリレーレンズ６６を光軸方向に移動させる第２のリレーレンズアクチュエータが設けられている。
以上が、光ピックアップ３２の説明である。
【００５３】
ディスクドライブ３１は、上記の光ピックアップ３２のほか、データ変調部７２、第１の光源駆動部７３、第２の光源駆動部７４、等化器７５、データ再生部７６、トラッキングエラー生成部７７、トラッキング制御部７１、アドレス・同期信号生成部７８、ディスクモータ駆動部７９、フィード機構８０、ディスクモータ制御部８１、コントローラ８２、さらには図示しないフォーカス制御部、リレーレンズ制御部などを有する。
【００５４】
データ変調部７２は、コントローラ８２より供給された記録用のデータを変調し、変調信号を第１の光源駆動部７３に供給する。
【００５５】
第１の光源駆動部７３は、データ変調部７２からの変調信号をもとに第１の光源３３を駆動するための駆動パルスを生成する。
【００５６】
等化器７５は、第１の受光部６２からの再生ＲＦ信号に対して、例えばＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）などの等化処理を行って二値信号を生成する。
【００５７】
データ再生部７６は、等化器７５より出力された二値信号からデータを復調し、復調されたデータから誤り訂正などの復号処理を行って再生データを生成し、コントローラ８２に供給する。
【００５８】
トラッキングエラー生成部７７は、第２の受光部６９の出力をもとに、例えば位相差検出法などによってトラッキングエラー信号を生成し、トラッキングエラー信号をトラッキング制御部７１に供給する。
【００５９】
トラッキング制御部７１は、トラッキングエラー生成部７７からのトラッキングエラー信号をもとにトラッキングアクチュエータ７０を制御して対物レンズ６０を光軸に対して垂直な方向に移動させてトラッキング制御を行う。
【００６０】
アドレス・同期信号生成部７８は、第２の受光部６９の出力をもとに、ガイドトラック分割単位のピット列に変調された物理アドレス情報を復調してコントローラ８２に供給したり、ガイドトラック分割単位のピット列から同期パターンを検出して検出信号をディスクモータ制御部８１に供給する。
【００６１】
ディスクモータ駆動部７９は、ディスクモータ制御部８１による制御のもと光ディスク１１を回転駆動させるディスクモータ８３に駆動信号を供給する。
【００６２】
フィード機構８０は、光ピックアップ３２を光ディスク１１の半径方向に搬送する機構である。
【００６３】
図示しないフォーカス制御部は、図示しないフォーカシングアクチュエータを駆動させることにより、対物レンズ６０を光軸方向に移動させる。
【００６４】
コントローラ８２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。コントローラ８２は、ＲＡＭに割り当てられたメインメモリの領域にロードされたプログラムに基づいて、ディスクドライブ３１の全体の制御を行う。
【００６５】
ドライブユニット３０には、上記のディスクドライブ３１が複数搭載され、それぞれ独立して制御可能とされ、装填された光ディスク１１に対する情報の記録および再生をそれぞれ同時に行うことができる。
【００６６】
［ＲＡＩＤコントローラ４０］
ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）コントローラ４０は、ホスト装置５０からの記録命令などに対して、ドライブユニット３０内の１以上のディスクドライブ３１にデータを多重に記録したり、ストライピングにより分散して記録したりするＲＡＩＤ制御を行う。
【００６７】
ＲＡＩＤコントローラ４０より記録または再生の指示が与えられたそれぞれのディスクドライブ３１のコントローラ８２は、ガイド層付きディスク１１に対してデータを記録したり再生したりするための制御を行う。
【００６８】
［ホスト装置５０］
ホスト装置５０は、本光記録システム１を制御する最上位の装置である。ホスト装置５０はパーソナルコンピュータでもよい。ホスト装置５０は、記録用のデータを作成または準備し、ＲＡＩＤコントローラ４０に対して当該記録用のデータの記録命令を供給する。また、ホスト装置５０は、ユーザなどより指定されたファイル名を含む読出命令をＲＡＩＤコントローラ４０に供給し、ＲＡＩＤコントローラ４０よりその応答として該当するファイル名のデータを取得する。
【００６９】
［光記録システム１の動作］
次に、この光記録システム１のドライブユニット３０内の１以上のディスクドライブ３１においてガイド層付きディスク１１に対して記録を行う場合の制御について説明する。
【００７０】
ホスト装置５０からＲＡＩＤコントローラ４０を通じて、ドライブユニット３０内の１以上のディスクドライブ３１のコントローラ８２にデータの記録命令がそれぞれ与えられる。記録命令を受けたときの各ディスクドライブ３１の動作は同様であるため、一つのディスクドライブ３１の動作について説明する。
【００７１】
ディスクドライブ３１のコントローラ８２は、光ピックアップ３２を光ディスク１１の記録層１１３の記録領域においてデータが未記録の領域の最内周に対応する位置にそれぞれ移動させるようにフィード機構８０を制御するとともに、ディスクモータ駆動部７９を制御してディスク１１をＣＬＶ方式またはＣＡＶ方式において適切な速度で回転駆動させる。
【００７２】
さらに、コントローラ８２は、ガイド層付きディスク１１の目的の記録層１１３に光ピックアップ３２の対物レンズ６０からの記録光が焦点をむすぶように、光ピックアップ３２の第１のリレーレンズ３６の光軸方向の位置を制御するとともに、ガイド層付きディスク１１のガイド層１１２に光ピックアップ３２の対物レンズ６０からのガイド光が焦点をむすぶように光ピックアップ３２の第２のリレーレンズ６６の光軸方向の位置を制御する。
【００７３】
ディスクドライブ３１のコントローラ８２は、ホスト装置５０からＲＡＩＤコントローラ４０を通じて転送されてきた記録用のデータをデータ変調部７２に供給する。データ変調部７２では、記録用のデータの変調およびエラー訂正符号の付加などが行われることによって記録信号が生成され、第１の光源駆動部７３に供給される。第１の光源駆動部７３は、記録信号をもとに第１の光源３３の駆動用パルスを生成して第１の光源３３に供給する。同時にコントローラ８２は、第２の光源６３を駆動するように第２の光源駆動部７４に制御信号を出力する。これにより光ピックアップ３２からの記録光による記録層１１３へのデータの記録が開始される。すなわち、ガイド層付きディスク１１の目的の記録層１１３に対して内周から外周へ向けてＣＬＶ方式またはＣＡＶ方式でのデータ記録が開始される。
【００７４】
（トラッキング制御）
次に、データ記録時のトラッキング制御について説明する。
トラッキング制御はガイド層付きディスク１１のガイド層１１２に０．３２μｍのトラックピッチで設けられたガイドトラック１２１を用いて行われる。
トラッキングエラー生成部７７は、第２の受光部６９の出力をもとにトラッキングエラー信号を生成してトラッキング制御部７１に供給する。トラッキング制御部７１はトラッキングエラー信号をもとにトラッキングアクチュエータ７０を制御して対物レンズ６０を光軸に対して垂直な方向に移動させてトラッキング制御を行う。
【００７５】
ここで、トラッキングエラー生成部７７によるトラッキングエラー信号の生成には、例えば位相差検出法（ＤＰＤ）などが用いられる。
【００７６】
位相差検出法（ＤＰＤ）を用いたトラッキングエラー生成部７７では、図７に示すように、第２の受光部６９として、領域が４分割された受光素子が用いられる。４分割されたそれぞれの領域を受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと呼ぶ。位相差検出法（ＤＰＤ）では、受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにて検出される反射光の光強度信号Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄとして、ＩａとＩｄとの位相差とＩｂとＩｃとの位相差とを足し合わせて平均化したものがトラッキングエラー信号として検出される。
【００７７】
図８はＤＰＤ検出回路の例である。図９はＤＰＤ検出回路における信号波形である。なお、図９において、各波形は位相差検出部の出力の特徴が顕著に示されるように図示化において調整されている。また、受光領域Ａと受光領域Ｄの各信号についてのみ表示し、受光領域Ｂと受光領域Ｃの各信号については省略されている。
【００７８】
それぞれの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにて検出された光強度信号Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄは受光領域毎のゼロクロス検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃ，７７Ｄにそれぞれ入力され、ここで波形整形される。すなわち、ゼロクロス検出部７７Ａ，７７Ｂ，７７Ｃ，７７Ｄは、入力された光強度信号Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄの中心レベルを零レベルとして入力信号レベルが零レベルより大きい期間にハイレベル信号を出力し、零レベルよりも小さい期間にローレベル信号を出力する。波形整形された各信号のうち、受光領域Ａ由来の信号と受光領域Ｄ由来の信号は一方の位相差検出部７７１に入力され、ここで受光領域Ａ由来の信号と受光領域Ｄ由来の信号との位相差が検出される。同様に、位相差の検出受光領域Ｂ由来の信号と受光領域Ｃ由来の信号は他方の位相差検出部７７２に入力され、ここで、受光領域Ｂ由来の信号と受光領域Ｃ由来の信号との位相差が検出される。２つの位相差信号は加算部７７３にて加算され、ＬＰＦ（Low-pass filter）７７４などによって平均化された信号がトラッキングエラー信号となる。
【００７９】
ＤＰＤ検出回路からなるトラッキングエラー生成部７７にて以上のようにして生成されたトラッキングエラー信号はトラッキング制御部７１に供給される。トラッキング制御部７１は、トラッキングエラー生成部７７からのトラッキングエラー信号をもとにトラッキングアクチュエータ７０を制御して対物レンズ６０を光軸に対して垂直な方向に移動させてトラッキング制御を行う。
【００８０】
図１０は本実施形態のガイドトラック構造に対するＤＰＤ検出回路の信号波形を示す図である。
同図に示すように、ガイドトラック１２１においてピット列は一つ置きのガイドトラック分割単位に設けられるので、ガイドトラック１２１のピット列が存在しないガイドトラック分割単位の期間においては位相差検出部７７１，７７２の出力は零となりトラッキングエラー信号の精度は徐々に低下するが、次のガイドトラック分割単位の期間に入るまでにトラッキングサーボのロックが外れなければよい。そこで、ガイドトラック分割単位の長さＬをトラッキングサーボのロックが外れない範囲内で選定することが本実施形態では重要となる。
【００８１】
（ピット列からの物理アドレス情報と同期信号の生成）
【００８２】
ディスクドライブ３１のアドレス・同期信号生成部７８は、第２の受光部６９の出力を増幅したＲＦ信号を波形整形し、二値化する。アドレス・同期信号生成部７８は、二値化データからクロック再生用のＰＬＬ回路を用いてデータ読み取り用のクロックを再生し、このクロックを用いて二値化データからＥＦＭデータを生成して物理アドレスを復調する。復調された物理アドレス情報はコントローラ８２に供給される。
【００８３】
また、アドレス・同期信号生成部７８は、二値化されたＲＦ信号から同期パターンを検出し、この同期パターンの検出信号をディスクモータ制御部８１に供給する。ディスクモータ制御部８１は、アドレス・同期信号生成部７８より供給される同期信号の周波数が例えばＣＬＶ方式あるいはＣＡＶ方式の制御上の目標値となるように回転同期制御用のＰＬＬ回路を用いて回転数エラー信号を生成し、ディスクモータ駆動部７９に速度制御信号として供給する。ディスクモータ駆動部７９は、アドレス・同期信号生成部７８より供給された速度制御信号をもとにディスクモータ８３を駆動する。
【００８４】
（効果等）
本実施形態では、赤色レーザ光でガイド層のガイドトラックをトラッキングしながら、波青色レーザ光を記録層に集光させて記録または再生を行うことのできる光記録システム１を実現するために、ガイドトラック１２１の構造を以下のようにした。
１．周回毎のガイドトラック１２１を複数の単位に区切ったそれぞれをトラック分割単位として、一つ置きのトラック分割単位にピット列を設けた。
２．ディスク半径方向において互いに隣り合うガイドトラック１２１の、ピット列を有するガイドトラック分割単位がディスク回転方向において位相を互いに１８０度ずらして配置した。
以上のようなガイドトラック１２１の構造を採用したことによって、ガイドトラック１２１のトラックピッチを記録層１１３のトラックピッチに要求される０．３２μｍにしても、隣接するガイドトラックのピットによる影響を受けることなく、赤色レーザ光を用いて良好にトラッキング制御を行うことができる。
【００８５】
また、ガイドトラック１２１をピット列構造としたことにより、ピット列そのものに物理アドレス情報および同期パターンなどの情報をもたせることができる。このため物理アドレス情報および同期パターンのための特別な構造をガイドトラック１２１に別途設ける必要がない。これにより、製造歩留りの大幅な向上を期待できる。
【００８６】
このように、本実施形態の光記録システム１によれば、赤色レーザ光をガイド光として用いてガイドトラック１２１をトラッキングしつつ青色レーザ光を用いて記録層１１３に０．３２μｍのトラックピッチで記録を行うことが可能になる。これにより、同様に０．３２μｍのトラックピッチでの記録をＤＶＤに一般的に用いられるランド・グルーブ構造により実現しようとした場合の障害の多くを回避することができる。
【００８７】
例えば、０．３２μｍのトラックピッチでの記録をＤＶＤに一般的に用いられるランド・グルーブ構造により実現しようとした場合、ランドとグルーブの各々がガイドトラックとして用いられる必要がある。この場合、ディスク一回転の周期でランドとグルーブが切り替わるために、ガイド層からの反射光を受光した信号をもとにトラッキングエラー信号を生成する回路を、上記の周期でしかも正確なタイミンクで切り替える必要がある。このため、システム全体の構成が複雑になる。また、アドレス情報をランドとグルーブの各々にウォブルなどとして持たせる必要があり、ガイドトラックの構造も複雑になり、製造歩留りの低下の問題を招く可能性がある。
【００８８】
これに対し、本実施形態の光記録システム１によれば、トラッキングエラー信号を生成する回路をディスクの回転周期で切り替えるような複雑な構成や制御も不要である。さらに、ピット列に高い自由度で物理アドレス情報などの情報を持たせることができるので、製造歩留りへの影響を与える可能性の高いウォブルなども不要となり、製造歩留りの飛躍的な向上を期待できる。
【００８９】
＜変形例１＞
２枚のガイド層付きディスクを、それらのガイド層のガイドトラックが設けられた面と逆側の面どうしを互いに貼り合わせて両面記録型の光ディスクとしてもよい。
この場合、ディスクドライブにおいて、両面記録型の光ディスクの両側の記録層に同時にデータを記録したり再生したりすることが可能なように、両面記録型の光ディスクの表面および裏面の各々に対応して光ピックアップが設けられる。
【００９０】
＜変形例２＞
また、光ピックアップは、一つのガイド層付きディスクに対して記録層の数まで設けることが可能である。例えば、４つの記録層を有するガイド層付きディスクの場合、それぞれの記録層に対応して４つの光ピックアップが設けられる。
【００９１】
＜変形例３＞
トラッキングエラー信号を生成する方式として、上記の実施形態ではＤＰＤを採用したが、その他、プッシュプル方式など、ピット列からトラッキングエラー信号を生成することができる方式であればよい。
【符号の説明】
【００９２】
１…光記録システム
１０…ストレージユニット
１１…光ディスク（ガイド層付きディスク）
３０…ドライブユニット
３１…ディスクドライブ
３２…光ピックアップ
５０…ホスト装置
７１…トラッキング 制御部
７７…トラッキングエラー生成部
７８…アドレス・同期信号生成部
８２…コントローラ
１１２…ガイド層
１１３…記録層
１２１…ガイドトラック
【図１】
2013211080.tif 000003
【図２】
2013211080.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013211080.tif 000008
【図７】
2013211080.tif 000009
【図８】
2013211080.tif 000010
【図９】
2013211080.tif 000011
【図１０】
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