JP2001283448A - 情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な構成で、記録／再生スポットを所望の
記録層へ短時間で移動できる情報記録再生装置を提供す
る。 【解決手段】 深さ方向にガイドトラック層２と複数の
記録層６とを有する情報記録媒体１に、対物レンズ１８
を経て第１の光ビーム１０をガイドトラック層２に集光
させると共に、第２の光ビーム２０を所望の記録層６に
集光させて情報を光学的に記録および／または再生する
ようにした情報記録再生装置において、対物レンズ１８
を有し、情報記録媒体１のトラックを横切る方向に移動
可能な可動ユニット３０と、可動ユニット３０から分離
して第１の光ビーム１０の光路中に光軸方向に移動可能
に配置したコリメータレンズ１５と、コリメータレンズ
１５を駆動するコリメータレンズ駆動手段と、可動ユニ
ット３０を複数のトラックにまたがって移動させるシー
ク時に、コリメータレンズ駆動手段の動作を制御する制
御手段とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、深さ方向にガイド
トラック層と複数の記録層とを有する情報記録媒体に対
して情報の記録および／または再生を行なう情報記録再
生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の情報記録再生装置として、例え
ば特開平４−３０１２２６号公報に記載されているもの
がある。この情報記録再生装置は、対物レンズに近い側
にガイドトラック層を、対物レンズから離れる側に複数
の記録層を有する情報記録媒体に対してガイド用光源と
記録再生用の走査用光源とを用いて情報の記録／再生を
行なうもので、ガイド用光源からのガイドビームはガイ
ド用コリメータレンズで平行光束に変換した後、ビーム
結合素子、ガルバノミラーおよび対物レンズを経て情報
記録媒体のガイドトラック層に集光させている。また、
走査用光源からの走査ビームは、走査用コリメータレン
ズで平行光束に変換した後、光軸方向偏移器により収束
度、発散度を調整して上記ビーム結合素子でガイドビー
ムと結合し、上記ガルバノミラーおよび対物レンズを経
て情報記録媒体の所望の深さの記録層に集光させるよう
にしている。

【０００３】このようにして、情報の記録においては、
ガイドビームをガイドトラック層に集光させ、その戻り
光に基づいてフォーカス制御およびトラッキング制御を
行なうと共に、対物レンズに入射する走査ビームの平行
度を光軸方向偏移器で制御しながら、走査ビームを所望
の深さの記録層に集光させて情報を記録し、また所望の
深さの記録層に記録されている情報の再生や消去におい
ては、走査ビームを所望の深さの記録層に集光させ、そ
の戻り光に基づいてフォーカス制御およびトラッキング
制御を行いながら、情報を再生あるいは消去するように
している。

【０００４】なお、深さ方向にガイドトラック層と複数
の記録層とを有する情報記録媒体としては、例えばフォ
トポリマ、フォトリフラクティブ結晶、フォトクロミッ
ク材料等を記録媒質として用いるものが知られている。
この情報記録媒体は、各記録層にフォーカスおよびトラ
ッキング用のウォブルマークが形成されており、このウ
ォブルマークを使ってフォーカスエラー信号およびトラ
ックエラー信号を生成することで、対応する記録層に対
してフォーカス制御およびトラッキング制御を行うこと
ができるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した情
報記録再生装置では、情報記録媒体の所望の深さ位置に
ある記録層の所望のトラックに対して情報の記録再生を
行うため、ガイドビームスポットおよび走査ビームスポ
ットをトラックを横切る方向に移動させる必要があると
共に、走査ビームスポットを深さ方向に移動させる必要
がある。このため、情報記録媒体のガイドトラック層に
はトラック番地が予めフォーマットされていると共に、
各記録層には層番地とトラック番地とが予めフォーマッ
トされている。

【０００６】しかし、走査ビームスポットを所望の記録
層の所望のトラックに移動させるシーク動作において
は、ガイドビームスポットでトラック番地を確認できる
が、層番地は走査ビームスポットで確認する必要がある
ため、移動後に記録層の層番地を見失うと、再び層シー
クを行わなければならなくなり、目的の位置へ到達する
時間（シーク時間）が長くかかってしまうと言う問題が
ある。

【０００７】特に、可動部に対物レンズと、それを駆動
するアクチュエータと、対物レンズに光束を導く反射ミ
ラーとを設け、光源や光検出器等の他の光学素子を固定
部に設けることで、可動部の重量を軽くして高速シーク
を可能とした分離光学系を採用する情報記録再生装置で
は、可動部に入射する固定部からの光束が発散光あるい
は収束光の状態にあるときにシーク動作を行うと、情報
記録媒体上の走査ビームスポットの位置が深さ方向に移
動してしまうため、シーク後の記録層の番地が直ちに読
み出せず、シークに時間がかかることになる。

【０００８】この問題は、ウォブルマークによるフォー
カスエラー信号が、シーク速度に対して十分な帯域を有
していないことに起因しているため、ウォブルマークの
数を増やして帯域を確保すれば解決できるが、このよう
にすると情報記録媒体のデータ領域が少なくなってしま
う。

【０００９】これに対し、各記録層が反射面を有する相
変化媒体からなる情報記録媒体の場合には、各記録層か
らのフォーカスエラー信号の帯域は十分となるが、この
場合には走査ビームの平行度を調整する光軸方向偏移器
の帯域を上げる必要があるため、高価になるという問題
がある。

【００１０】したがって、かかる点に鑑みてなされた本
発明の目的は、安価な構成で、記録／再生スポットを所
望の記録層へ短時間で移動できる情報記録再生装置を提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に係る発明は、深さ方向にガイドトラック層と複数
の記録層とを有する情報記録媒体に、対物レンズを経て
第１の光ビームをガイドトラック層に集光させると共
に、第２の光ビームを所望の記録層に集光させて情報を
光学的に記録および／または再生するようにした情報記
録再生装置において、上記対物レンズを有し、上記情報
記録媒体のトラックを横切る方向に移動可能な可動ユニ
ットと、該可動ユニットから分離して上記第１の光ビー
ムまたは第２の光ビームの光路中に光軸方向に移動可能
に配置したコリメータレンズと、該コリメータレンズを
駆動するコリメータレンズ駆動手段と、上記可動ユニッ
トを複数のトラックにまたがって移動させるシーク時
に、上記コリメータレンズ駆動手段の動作を制御する制
御手段とを有することを特徴とするものである。

【００１２】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
情報記録再生装置において、上記制御手段は、上記コリ
メータレンズをその出射光が平行光となる基準位置へ移
動させるように、上記コリメータレンズ駆動手段の動作
を制御するよう構成したことを特徴とするものである。

【００１３】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
情報記録再生装置において、上記制御手段は、上記可動
ユニットの移動量と、予め設定した上記情報記録媒体に
対する上記第１の光ビームまたは第２の光ビームのフォ
ーカスオフセットの許容値に対応する上記可動ユニット
の移動許容範囲とを比較し、上記可動ユニットの移動量
が上記移動許容範囲を外れるときは上記コリメータレン
ズをその出射光が平行光となる基準位置へ移動させ、上
記可動ユニットの移動量が上記移動許容範囲内にあると
きは上記コリメータレンズをシーク開始前の位置を維持
するように、上記コリメータレンズ駆動手段の動作を制
御するよう構成したことを特徴とするものである。

【００１４】請求項４に係る発明は、請求項１に記載の
情報記録再生装置において、上記制御手段は、上記可動
ユニットの移動前後で上記第２の光ビームが同一記録層
に集光するための上記コリメータレンズの移動位置を演
算し、シーク中に上記演算した移動位置へ上記コリメー
タレンズを移動させるように、上記コリメータレンズ駆
動手段の動作を制御するよう構成したことを特徴とする
ものである。

【００１５】請求項５に係る発明は、請求項１に記載の
情報記録再生装置において、上記制御手段は、上記可動
ユニットの移動後に上記第２の光ビームが所望のトラッ
クおよび記録層に集光するための上記コリメータレンズ
の移動位置を演算し、シーク中に上記演算した移動位置
へ上記コリメータレンズを移動させるように、上記コリ
メータレンズ駆動手段の動作を制御するよう構成したこ
とを特徴とするものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１実
施の形態を示す光学系の全体の概略構成図である。図１
において、スピンドルモータ（図示せず）によって回転
駆動されるディスク状の情報記録媒体（以下、ディスク
と言う）１は、グルーブを有するガイドトラック層２
と、該ガイドトラック層２上に記録／再生用レーザ光の
吸収層３を介して設けられたフォトポリマ、フォトリフ
ラクティブ結晶、フォトクロミック材料等の記録媒質４
と、この記録媒質４の表面およびガイドトラック層２の
他方の面上にそれぞれ設けられた保護層５とを有し、記
録媒質４中の異なる深さ位置においてその屈折率や光吸
収率を変化させて情報を記録することにより、複数の記
録層６を形成するようになっている。本実施の形態で
は、かかるディスク１に、その記録媒質４側からフォー
カス制御およびトラッキング制御を行うためのガイド用
レーザ光（第１のビーム）1０と、記録／再生用レーザ
光（第２のビーム）２０とを照射して所望の記録層に対
して情報の記録／再生を行なう。なお、ガイド用レーザ
光1０の波長は、記録／再生用レーザ光２０の波長より
も長くする。

【００１７】ガイド用レーザ光１０は、光源ユニット１
１から出射させる。この光源ユニット１１には、半導体
レーザ（第１の光源）１２、光検出器１３およびホログ
ラム１４を設け、半導体レーザ１２からホログラム１４
を経てガイド用レーザ光１０を出射させる。この光源ユ
ニット１１からのガイド用レーザ光１０は、コリメータ
レンズ１５、ダイクロイックプリズム１６および立ち上
げミラー１７を経て、対物レンズ１８によりディスク１
のガイドトラック層２上に集光させる。

【００１８】また、ディスク１で反射されるガイド用レ
ーザ光１０は、往路とは逆の経路をたどって、対物レン
ズ１８、立ち上げミラー１７、ダイクロイックプリズム
１６およびコリメータレンズ１５を経て光源ユニット１
１のホログラム１４に入射させて回折させ、その回折光
を光検出器１３で受光して、トラック番地を検出すると
共に、公知のビームサイズ法やフーコー法等によりフォ
ーカスエラー信号を検出し、プッシュプル法等によりト
ラックエラー信号を検出する。

【００１９】一方、記録／再生用レーザ光２０は、半導
体レーザ（第２の光源）２１から出射させる。この半導
体レーザ２１から出射したレーザ光は、コリメータレン
ズ２２で平行光に変換して偏光ビームスプリッタ２３に
Ｐ偏光で入射させ、該偏光ビームスプリッタ２３を透過
するレーザ光を１／４波長板２４を経てダイクロイック
プリズム１６に入射させて、該ダイクロイックプリズム
１６で反射させて上記ガイド用レーザ光１０と共通の光
路に導き、この共通光路に導かれた記録／再生用レーザ
光２０を立ち上げミラー１７を経て対物レンズ１８によ
りディスク１の所望の記録層６の情報トラック上に集光
させる。

【００２０】また、ディスク１で反射される記録／再生
用レーザ光２０は、往路とは逆の経路をたどって、対物
レンズ１８、立ち上げミラー１７、ダイクロイックプリ
ズム１６および１／４波長板２４を経て偏光ビームスプ
リッタ２３に入射させる。ここで、偏光ビームスプリッ
タ２３に入射するディスク１からの反射光は、往路と復
路とで１／４波長板２４を透過するのでＳ偏光となり、
偏光ビームスプリッタ２３で反射される。この偏光ビー
ムスプリッタ２３で反射されるレーザ光は、検出レンズ
２５で集光して光検出器２６で受光し、その出力に基づ
いて記録層の層番地およびトラック番地を検出すると共
に、記録層に予め付されたフォーカスおよびトラッキン
グ用のウォブルマークの信号からフォーカスエラー信号
およびトラックエラー信号を検出し、さらに記録層に記
録されている情報信号を検出する。

【００２１】対物レンズ１８は、公知の一軸のアクチュ
エータによって光軸方向に移動可能に支持する。これら
対物レンズ１８およびそのアクチュエータは、立ち上げ
ミラー１７とともに可動ユニット３０に設け、他の構成
素子は固定ユニットに設けて、可動ユニット３０を移動
手段、例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）により、デ
ィスク１の半径方向に広帯域で移動可能として、シーク
動作およびトラッキング制御を行なうようにする。

【００２２】また、固定ユニットに設けられるコリメー
タレンズ１５は、後述する公知の一軸のアクチュエータ
により光軸方向に駆動可能に支持すると共に、そのコリ
メータレンズ１５の光軸方向の位置を位置検出器２８で
検出するようにする。

【００２３】本実施の形態では、可動ユニット３０内の
対物レンズ１８と固定ユニット内のコリメータレンズ１
５との間の光路長Ｌを、可動ユニット３０がディスク内
周部に位置するときは９３ｍｍ、ディスク外周部に位置
するときは６０ｍｍとする。また、半導体レーザ１２か
ら出射するガイド用レーザ光１０の波長を７８０ｎｍ、
コリメータレンズ１５の焦点距離を１２ｍｍ、半導体レ
ーザ２１から出射する記録／再生用レーザ光２０の波長
を６５０ｎｍ、コリメータレンズ２２の焦点距離を１２
ｍｍとし、対物レンズ１８は、低分散の例えばアッベ数
２４のＦＤＳ９０を用いて、焦点距離２．６ｍｍ、開口
数０．５２、色収差０．２９５μｍ／ｎｍ（空気換算
長）に設計する。

【００２４】この場合、対物レンズ１８にガイド用レー
ザ光１０および記録／再生用レーザ光２０を平行光で入
射させると、ガイド用レーザ光１０は、記録／再生用レ
ーザ光２０の集光位置から、対物レンズ１８から離れた
位置へ集光し、その距離Ｄは、ディスク１の屈折率を
１．５７とすると、Ｄ＝０．２９５×（７８０−６５
０）×１．５７≒６０（μｍ）、となる。

【００２５】そこで、本実施の形態では、ディスク１の
ガイドトラック層２から対物レンズ１８側へ６０±５０
（μｍ）の深さ領域にある所望の記録層６の所望のトラ
ックに記録／再生用レーザ光２０が集光し、ガイドトラ
ック層２にガイド用レーザ光１０が集光するように、対
物レンズ１８およびコリメータレンズ１５を光軸方向へ
移動させると共に、対物レンズ１８を含む可動ユニット
３０をディスク半径方向へ移動させて、フォーカス制御
およびトラック制御を行いながら情報を記録／再生す
る。

【００２６】図２は、図１に示す情報記録再生装置の制
御回路の要部の構成を示すブロック図である。この制御
回路は、コリメータレンズ１５を光軸方向に駆動するコ
リメータレンズアクチュエータ３５、対物レンズ１８を
光軸方向に駆動する対物レンズアクチュエータ３６、可
動ユニット３０をディスク１の半径方向に駆動するＶＣ
Ｍ３７の動作を制御するもので、シーケンス上の各種条
件やテーブルを記憶する記憶手段（例えば、ＥＰＲＯ
Ｍ）４１、全体の動作を制御するコントローラ４２、位
置検出器２８の出力を受けてコリメータレンズ１５の光
軸方向の位置を検出するコリメータレンズ位置検出回路
４３、光検出器２６の出力を受けて記録層の層番地およ
びトラック番地を検出すると共にフォーカスエラーおよ
びトラックエラーを検出する記録／再生用信号処理回路
４４、この記録／再生用信号処理回路４４からのフォー
カスエラー信号を受けてコリメータレンズ１５のフォー
カスオフセット補正値を演算するフォーカスオフセット
補正値演算回路４５、このフォーカスオフセット補正値
をスイッチ４６を経て入力すると共にコントローラ４２
からのコリメータレンズ１５の目標位置指示信号を入力
する加算回路４７、この加算回路４７の出力からコリメ
ータレンズ位置検出回路４３の出力を減算する減算回路
４８、この減算回路４８の出力を位相補償回路４９およ
びスイッチ５０を経て入力するコリメータレンズアクチ
ュエータ駆動用のドライバ５１を有している。

【００２７】また、制御回路は、光検出器１３の出力を
受けてガイドトラック層のトラック番地を検出すると共
にフォーカスエラーおよびトラックエラーを検出するガ
イド用信号処理回路５５、このガイド用信号処理回路５
５からのフォーカスエラー信号を位相補償回路５６およ
びスイッチ５７を経て入力する対物レンズアクチュエー
タ駆動用のドライバ５８を有していると共に、記録／再
生用信号処理回路４４からのトラックエラー信号を受け
て対物レンズ１８のトラックオフセット補正値を演算す
るトラックオフセット補正値演算回路６１、このトラッ
クオフセット補正値をスイッチ６２を経て入力すると共
にガイド用信号処理回路５５からのフトラックエラー信
号を入力する減算回路６３、この減算回路６３の出力を
受ける位相補償回路６４、コントローラ４２からの可動
ユニット３０の移動先指示信号を受けてＶＣＭ３７の速
度目標信号を生成する速度信号生成回路６５、ガイド用
信号処理回路５５からのトラックエラー信号を受けてＶ
ＣＭ３７の移動速度を検出する速度検出回路６６、速度
信号生成回路６５の出力から速度検出回路６６の出力を
減算する減算回路６７、この減算回路６７の出力を受け
る位相補償回路６８、位相補償回路６４または位相補償
回路６８の出力を選択するスイッチ６９、このスイッチ
６９で選択された出力を受けるＶＣＭ駆動用のドライバ
７０を有している。

【００２８】なお、コントローラ４２には、記録／再生
用信号処理回路４４で検出される記録層の層番地および
トラック番地、ガイド用信号処理回路５５で検出される
トラック番地、および位相補償回路６８の出力を供給
し、これらの入力信号および記憶手段４１に記憶されて
いる内容に基づいて、スイッチ４６,５０，５７，６
２，６９の切り替えを含む各部の動作を制御する。

【００２９】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。先ず、初期動作では、フォーカス制御をオフとし
て、可動ユニット３０をディスク状の情報記録媒体１の
最内周位置へ移動させる。このため、コントローラ４２
は、スイッチ６９を位相補償回路６８側に接続すると同
時に、速度信号生成回路６５へ最内周への移動先指示信
号を送信して速度目標信号を生成させ、この速度目標信
号を減算回路６７、位相補償回路６８およびスイッチ６
９を経てドライバ７０に供給してＶＣＭ３７を駆動し、
これにより可動ユニット３０をディスク１の最内周位置
へ移動させる。

【００３０】これと同時に、スイッチ４６をオフ、スイ
ッチ５０をオンとして、コリメータレンズ１５の目標位
置指示信号を出力する。この目標位置指示信号は、対物
レンズ１８によって記録／再生用レーザ光２０が基準記
録層（例えば、全記録層のうちの中間の記録層）に集光
するときに、ガイド用レーザ光１０がガイドトラック層
２に集光するコリメータレンズ１５の位置（ここでは半
導体レーザ１２から発散して出射されるガイド用レーザ
光１０が平行光となる基準位置）に合わせるためのもの
で、例えばゼロを出力し、この目標位置指示信号を加算
回路４７を経て減算回路４８に供給して、コリメータレ
ンズ位置検出回路４３の出力を減算し、この減算回路４
８の出力を位相補償回路４９およびスイッチ５０を経て
ドライバ５１に供給してコリメータレンズアクチュエー
タ３５を駆動することにより、コリメータレンズ１５を
目標の基準位置へ位置決めする。

【００３１】その後、スイッチ５７をオンにして、ガイ
ド用信号処理回路５５から出力されるフォーカスエラー
信号を位相補償回路５６およびスイッチ５７を経てドラ
イバ５８に供給し、これにより対物レンズアクチュエー
タ３６を駆動して、ガイド用レーザ光１０をガイドトラ
ック層２に集光させるフォーカス引き込みを行わせる。

【００３２】次に、スイッチ６２をオフ、スイッチ６９
を位相補償回路６４側に接続して、ガイド用信号処理回
路５５からトラックエラー信号を出力させ、このトラッ
クエラー信号を減算回路６３、位相補償回路６４および
スイッチ６９を経てドライバ７０に供給し、これにより
ＶＣＭ３７を駆動してガイド用レーザ光１０をガイドト
ラックに位置させるトラッキング制御を行わせる。

【００３３】以上の動作により、可動ユニット３０をデ
ィスク１の最内周位置へ位置決めすると共に、ガイド用
レーザ光１０をガイドトラック層２の所定のガイドトラ
ックにフォーカスおよびトラッキングさせて、ガイド用
信号処理回路５５から出力されるトラック番地信号をコ
ントローラ４２で読み取って可動ユニット３０のディス
ク１に対する現在の半径位置を確認する。

【００３４】この状態では、記録／再生用レーザ光２０
の記録／再生スポットは、原理的には基準記録層上で、
ガイド用レーザ光１０のガイドスポットが位置するトラ
ックと同じトラック番地に位置することになるが、実際
には、ディスク１の製造誤差等によってフォーカス位置
およびトラック位置にずれ（オフセット）が生じる場合
が多い。

【００３５】そこで、上記の初期動作後、記録／再生用
レーザ光２０に対するフォーカスおよびトラッキングの
微調整を行う。この制御では、先ず、スイッチ４６をオ
ンとして、記録／再生用信号処理回路４４からのフォー
カスエラー信号をフォーカスオフセット補正値演算回路
４５へ入力して最適補正値を演算し、その最適補正値を
加算回路４７を経て減算回路４８へ入力する。これによ
り、フォーカスオフセットを有している場合には、減算
回路４８においてオフセットを補正する目標値がコリメ
ータレンズ位置検出回路４３の出力から減算され、コリ
メータレンズ１５の光軸方向位置が補正される。

【００３６】次に、スイッチ６２をオンとして、記録／
再生用信号処理回路４４からのトラックエラー信号をト
ラックオフセット補正値演算回路４５へ入力して最適補
正値を演算し、その最適補正値を減算回路６３へ入力す
る。これにより、トラックオフセットを有している場合
には、減算回路６３においてオフセットを補正する目標
値から、ガイド用信号処理回路５５からのトラックエラ
ー信号が減算されて、対物レンズ１８のトラッキング位
置がＶＣＭ３７により補正される。

【００３７】この状態で、コントローラ４２において、
記録／再生用信号処理回路４４からのトラック番地信号
により現在のトラック位置が確認され、目標トラック番
地からずれている場合は、詳細な説明は省略するが、ト
ラックジャンプ信号を出力してトラックジャンプを行
い、再度半径位置の確認を行うことで目標位置へ到達す
る。

【００３８】また、記録／再生用レーザ光２０をフォー
カスさせる記録層を変更する場合には、スイッチ４６お
よび６２をオフとして、記録／再生用信号処理回路４４
からのフォーカスエラー信号およびトラックエラー信号
に基づくフォーカスオフセット補正信号およびトラック
オフセット補正信号をそれぞれ遮断し、その状態でコン
トローラ４２から変更する記録層に対応するコリメータ
レンズ１５の目標位置指示信号を加算回路４７に出力す
る。この際、対物レンズアクチュエータ３６は、引き続
きガイド用信号処理回路５５からのフォーカスエラー信
号に基づいてフォーカス制御を行っているので、対物レ
ンズ１８はコリメータレンズ１５の移動に応じて、対物
レンズアクチュエータ３６により自動的に光軸方向に移
動し、ガイド用レーザ光１０はガイドトラック層２にフ
ォーカスし続ける。

【００３９】同様に、ＶＣＭ３７も、引き続きガイド用
信号処理回路５５からのトラックエラー信号に基づいて
トラッキング制御を行っているので、ガイド用レーザ光
１０はガイドトラックにトラッキングし続ける。

【００４０】以上の動作により、記録／再生用レーザ光
２０は、対物レンズアクチュエータ３６によって対物レ
ンズ１８が動いた分だけ、そのフォーカス位置がディス
ク１内で光軸方向へ移動して所望の記録層近傍に位置す
ることになる。その後は、上述した記録／再生用レーザ
光２０に対するフォーカスおよびトラッキングの微調整
を行なうと共に、現在のトラッキング位置が目標位置か
らずれている場合は、トラックジャンプを行なって目標
位置へ到達させる。

【００４１】ところで、図１に示す構成の場合、可動ユ
ニット３０がディスク最内周部にある場合（Ｌ＝９３ｍ
ｍ）と、ディスク最外周部にある場合（Ｌ＝６０ｍｍ）
とでは、コリメータレンズ１５の移動量とディスク内で
の記録／再生用レーザ光２０のスポット位置との関係は
図３に示すようになる。すなわち、可動ユニット３０が
ディスク内周部にある場合には実線で示すようになり、
ディスク外周部にある場合には破線で示すようになる。
なお、図３において、横軸はディスク内での記録／再生
用レーザ光２０のスポット位置を、基準記録層をゼロと
して正側を対物レンズ側（浅い側）、負側をガイドトラ
ック層側（深い側）として示しており、縦軸はコリメー
タレンズ１５の光軸方向の位置を、基準位置をゼロとし
て正側を光源（半導体レーザ１２）に近づく方向、負側
を光源から離れる方向として示している。

【００４２】図３から明らかなように、例えばディスク
最内周部において、コリメータレンズ１５を、出射光が
平行光となる基準位置から０．８５ｍｍ、光源（半導体
レーザ１２）側に近づけた状態、すなわちガイド用レー
ザ光１０が発散光として対物レンズ１８に入射する状態
でサーボをかけ、記録／再生用レーザ光２０を基準記録
層の位置から対物レンズ１８側（浅い側）へ４０μｍ移
動した位置の記録層に集光させている状態から、コリメ
ータレンズ１５の位置を固定として可動ユニット３０を
ディスク最外周部へ移動させると、対物レンズ１８は可
動ユニット３０がディスク最外周部へ移動するのに従っ
てディスク１から離れる方向に移動してガイド用レーザ
光１０をガイドトラック層２にフォーカスさせることに
なるため、記録／再生スポットはさらに浅い側に約６μ
ｍ移動することになり、そのままでは記録層を見失って
しまうことがわかる。

【００４３】図４は、図３に基づいて作成したコリメー
タレンズ１５の光軸方向の位置に対する、ディスク最内
周部とディスク最外周部との間での記録／再生スポット
の深さ方向の移動量を示すものである。図４から明らか
なように、可動ユニット３０をディスク最内周部とディ
スク最外周部との間で移動させる場合、コリメータレン
ズ１５を基準位置に対してほぼ＋０．２ｍｍ〜−１．７
ｍｍの範囲に位置させれば、光路長Ｌの変化による記録
／再生スポットの深さ方向の移動量を０．５μｍ以下に
抑えることができ、記録層を見失うことがないことがわ
かる。

【００４４】そこで、本発明の第１実施の形態では、シ
ーク動作を行なう際に常にコリメータレンズ１５を基準
位置へ移動させる。

【００４５】図５は、第１実施の形態の動作を示すフロ
ーチャートである。先ず、コントローラ４２において、
記録／再生用信号処理回路４４からのトラック番地信号
および記録層番地信号により現在のトラック位置と記録
層位置とを確認する（Ｓ１）と共に、図示しない移動先
指定手段等から送られる目的のトラック位置および記録
層位置を確認する（Ｓ２）。その後、コントローラ４２
からコリメータレンズ１５を基準位置へ移動させるため
の目標位置指示信号を出力し（Ｓ３）、これによりコリ
メータレンズアクチュエータ３５によりコリメータレン
ズ１５を基準位置へ移動させると共に、そのコリメータ
レンズ１５の移動に応じて対物レンズアクチュエータ３
６を介して対物レンズ１８を移動させて、記録／再生ス
ポットの基準記録層への移動を開始させる（Ｓ４）。

【００４６】その後、記録／再生スポットが基準記録層
に移動したのを記録／再生用信号処理回路４４からのト
ラック番地信号および記録層番地信号により確認して、
目的トラックまでのディスク半径方向の移動量を確認し
て（Ｓ５）、可動ユニット３０の移動（シーク）を開示
させる。

【００４７】この可動ユニット３０のシークにあたって
は、先ず、コントローラ４２によりスイッチ４６および
６２をオフ、スイッチ６９を位相補償回路６８側に接続
し、その状態でコントローラ４２から速度信号生成回路
６５へ移動先指示信号を送出し、その移動先指示信号に
基づいて速度信号生成回路６５で例えば図６に示すよう
な速度目標信号（移動時間Ｔｒ）を生成して、この速度
目標信号によりＶＣＭ３７を介して可動ユニット３０の
移動を開始させる（Ｓ６）。

【００４８】可動ユニット３０がディスク半径方向へ移
動を開始したら、速度検出回路６６においてガイド用信
号処理回路５５からのトラックエラー信号に基づいて、
横切ったトラックの本数をカウントしてその逆数をとる
ことで移動速度を検出し、その速度検出信号を減算回路
６７に供給して速度信号生成回路６５からの速度目標信
号との差分によりＶＣＭ３７の駆動を制御し、これによ
り可動ユニット３０を目標位置へ移動させる。

【００４９】次に、コントローラ４２において、ガイド
用信号処理回路４４からのトラック番地信号により目標
トラック付近に到達したことを確認したら、スイッチ６
９を位相補償回路６４側に接続（ガイド用トラックサー
ボをオン）して、ＶＣＭ３７により目標トラックへのト
ラッキングを行なう（Ｓ７）。その後、上述したように
コントローラ４２から変更する記録層に対応するコリメ
ータレンズ１５の目標位置指示信号を出力して、記録／
再生用レーザ光２０を最終目標の記録層へフォーカスさ
せる（Ｓ８）。図７は、この場合の記録／再生スポット
の移動軌跡を示すもので、符号６ａは基準記録層を、符
号２０ａは記録／再生スポットをそれぞれ示している。

【００５０】本実施の形態によると、シーク動作を行な
う際にコリメータレンズ１５を基準位置へ移動させて、
ガイド用レーザ光１０をガイドトラック層２へ、記録／
再生用レーザ光２０を基準記録層６ａへそれぞれ集光さ
せ、目標トラックへ到達してから記録／再生用レーザ光
２０を最終目標の記録層へフォーカスさせるようにした
ので、記録層を見失うことなく正確なシーク動作を行な
うことができると共に、シーク動作後に直ちに目標記録
層に対して情報の記録／再生を行なうことができる。

【００５１】次に、本発明の第２実施の形態について説
明する。図８は、図１に示す構成において、コリメータ
レンズ１５の位置を固定として対物レンズ１８によりガ
イド用レーザ光１０をガイドトラック層２にフォーカス
させながら、可動ユニット３０をディスク半径方向へ移
動したときに、記録／再生スポットの深さ方向の移動量
が０．５μｍとなる、コリメータレンズ１５の光軸方向
位置に対する可動ユニット３０の移動距離を示すもので
ある。

【００５２】図８から明らかなように、例えばコリメー
タレンズ１５が基準位置（０ｍｍ）から光源（半導体レ
ーザ１２）側に０．８ｍｍ近づいた位置にあるときは、
コリメータレンズ１５の位置を固定としたまま半径方向
にほぼ３ｍｍの移動が可能であり、基準位置から光源側
に０．３ｍｍ近づいた位置にあるときは、コリメータレ
ンズ１５の位置を固定としたまま半径方向にほぼ２０ｍ
ｍの移動が可能であることがわかる。

【００５３】そこで、本発明の第２実施の形態では、図
８に示した情報をＥＰＲＯＭ４１に予め記憶しておくと
共に、コリメータレンズ位置検出回路４３によるコリメ
ータレンズ１５の光軸方向の検出位置をコントローラ４
２に供給し、シーク動作を行なうにあたって、目的トラ
ックまでの可動ユニット３０の移動に伴う記録／再生ス
ポットの深さ方向の移動量が０．５μｍ以下の場合に
は、コリメータレンズ１５を基準位置へ移動させること
なく現在位置の状態でシーク動作を行ない、０．５μｍ
を越える場合にのみコリメータレンズ１５を基準位置へ
移動させてシーク動作を行なう。

【００５４】図９は、第２実施の形態の動作を示すフロ
ーチャートである。先ず、コントローラ４２において、
第１実施の形態と同様に、記録／再生用信号処理回路４
４からのトラック番地信号および記録層番地信号により
現在のトラック位置と記録層位置とを確認する（Ｓ１
１）と共に、図示しない移動先指定手段等から送られる
目的のトラック位置および記録層位置を確認する（Ｓ１
２）。

【００５５】その後、コントローラ４２において、現在
のトラック位置と目的トラック位置とに基づいてディス
ク半径方向の移動距離を算出し（Ｓ１３）、その算出し
た移動距離が許容移動範囲にあるか否かを、コリメータ
レンズ位置検出回路４３からのコリメータレンズ１５の
検出位置およびＥＰＲＯＭ４１に格納されている情報に
基づいて判断する（Ｓ１４）。

【００５６】ここで、算出した移動距離が許容移動範囲
外（ＮＯ）にあるときは、第１実施の形態と同様に、コ
リメータレンズ１５を基準位置へ移動させる（Ｓ１５）
と共に、対物レンズ１８を移動させて記録／再生スポッ
トの基準記録層への移動を開始させる（Ｓ１６）。

【００５７】その後、記録／再生スポットが基準記録層
に移動したのを確認すると共に、目的トラックまでのデ
ィスク半径方向の移動量を確認して（Ｓ１７）、スイッ
チ４６および６２をオフ、スイッチ６９を位相補償回路
６８側に接続し、その状態でコントローラ４２からの移
動先指示信号に基づいて速度信号生成回路６５で生成さ
れる図６に示すような速度目標信号によりＶＣＭ３７を
介して可動ユニット３０の移動を開始させ（Ｓ１８）、
その後、ガイド用トラックサーボをオンとし、目標トラ
ック付近に到達したことを確認して目標トラックへのト
ラッキングを行ないながら（Ｓ１９）、目標記録層に対
応するコリメータレンズ１５の目標位置指示信号を出力
して、記録／再生用レーザ光２０を最終目標の記録層へ
フォーカスさせる（Ｓ２０）。

【００５８】これに対し、Ｓ１３において、算出した移
動距離が許容移動範囲内（ＹＥＳ）にあるときは、コリ
メータレンズ１５および対物レンズ１８を移動させるこ
となく、Ｓ１８に移行する。

【００５９】図１０は、第２実施の形態における記録／
再生スポットの移動軌跡を示すもので、可動ユニット３
０の移動距離が許容移動範囲を外れる場合の記録／再生
スポット２０ａの移動を○印で示し、可動ユニット３０
の移動距離が許容移動範囲内にある場合の記録／再生ス
ポット２０ａの移動を●印で示している。

【００６０】本実施の形態によると、第１実施の形態と
同様に、記録層を見失うことなく正確なシーク動作を行
なうことができると共に、シーク動作後に直ちに目標記
録層に対して情報の記録／再生を行なうことができる
他、可動ユニット３０の移動距離が許容移動範囲内にあ
る場合には、コリメータレンズ１５を基準位置へ移動さ
せることなく現在位置の状態でシーク動作を行なうよう
にしたので、シーク時間を短縮することができる。

【００６１】次に、本発明の第３実施の形態について説
明する。図１に示す構成において、可動ユニット３０を
ディスク最内周（Ｌ＝９３ｍｍ）から最外周（Ｌ＝６０
ｍｍ）へ移動させる場合に、記録／再生スポットを深さ
方向へ移動させないためのコリメータレンズ１５の移動
量は、図１１に示すようになる。

【００６２】図１１から明らかなように、例えば可動ユ
ニット３０が光路長Ｌ＝７３ｍｍのディスク外周側にあ
り、かつ記録／再生スポットが基準記録層（０ｍｍ）か
ら対物レンズ１８側（浅い側）へ４０μｍ離れた記録層
にある状態から、記録／再生スポットを同じ記録層に維
持させて可動ユニット３０をＬ＝６０ｍｍのディスク最
外周へ移動させるには、移動先の目的トラックまでにコ
リメータレンズ１５を光源（半導体レーザ１２）側に
０．０５６ｍｍ近づければよいことがわかる。

【００６３】そこで、本発明の第３実施の形態では、図
１１に示した情報をＥＰＲＯＭ４１に予め記憶しておく
と共に、コリメータレンズ位置検出回路４３によるコリ
メータレンズ１５の光軸方向の検出位置をコントローラ
４２に供給し、シーク動作を行なうにあたって、現在の
コリメータレンズ１５の位置に、ＥＰＲＯＭ４１に格納
されている情報から移動先の目的トラックまでのコリメ
ータレンズ１５の移動量を加算し、その加算した値を目
標値としてシークを開始して、シーク完了直前までにコ
リメータレンズ１５の移動を完了させる。

【００６４】図１２は、第３実施の形態の動作を示すフ
ローチャートである。先ず、コントローラ４２におい
て、第２実施の形態と同様に、記録／再生用信号処理回
路４４からのトラック番地信号および記録層番地信号に
より現在のトラック位置と記録層位置とを確認する（Ｓ
２１）と共に、図示しない移動先指定手段等から送られ
る目的のトラック位置および記録層位置を確認する（Ｓ
２２）し、さらにコントローラ４２において現在のトラ
ック位置と目的トラック位置とに基づいてディスク半径
方向の移動距離を算出する（Ｓ２３）。

【００６５】その後、現在のトラック位置、目的トラッ
ク位置およびＥＰＲＯＭ４１に格納されている情報に基
づいて、コントローラ４２において目的トラックのディ
スク半径位置で記録／再生スポットが同じ記録層を維持
するためのコリメータレンズ１５の目標位置および移動
量を算出する（Ｓ２４）と共に、Ｓ２３で算出した半径
移動距離に基づいて可動ユニット３０の半径移動時間Ｔ
ｒを算出して（Ｓ２５）、コリメータレンズ１５の移動
時間ＴｃをＴｃ＜Ｔｒに設定する（Ｓ２６）。

【００６６】次に、スイッチ４６および６２をオフ、ス
イッチ６９を位相補償回路６８側に接続し、その状態で
Ｓ２３で算出した半径移動距離およびＳ２５で算出した
半径移動時間Ｔｒに基づいてコントローラ４２から出力
される移動先指示信号に基づいて速度信号生成回路６５
において図６に示すような速度目標信号を生成し、これ
によりＶＣＭ３７を介して可動ユニット３０をディスク
半径方向へ移動させる（Ｓ２７）と共に、その移動期間
中に、コントローラ４２から現在のコリメータレンズ１
５の位置に上記のＳ２４で算出した移動量を加算した図
１３に示すような目標位置指示信号を出力して、コリメ
ータレンズ１５をコリメータレンズアクチュエータ３５
を介して光軸方向に移動させる（Ｓ２８）。

【００６７】その後、上記実施の形態と同様に、ガイド
用トラックサーボをオンとし、目標トラック付近に到達
したことを確認して目標トラックへのトラッキングを行
ないながら（Ｓ２９）、目標記録層に対応するコリメー
タレンズ１５の目標位置指示信号を出力して、記録／再
生用レーザ光２０を最終目標の記録層へフォーカスさせ
る（Ｓ３０）。図１４は、この場合の記録／再生スポッ
トの移動軌跡を示すものである。

【００６８】本実施の形態によると、第１実施の形態の
効果に加え、シーク中に、記録／再生スポットが同一記
録層に位置するようにコリメータレンズ１５を光軸方向
へ移動させるようにしたので、シーク時間をより短縮す
ることができる。

【００６９】次に、本発明の第４実施の形態について説
明する。第４実施の形態では、図１に示す構成におい
て、記録／再生スポットを目的のトラックおよび記録層
に位置させるためのコリメータレンズ１５の移動量と目
的位置とを予め計算して目標位置を決め、シーク完了直
前までにコリメータレンズ１５の移動を完了させる。す
なわち、図３から明らかなように、例えば可動ユニット
３０が光路長Ｌ＝７６．５ｍｍにあり、記録／再生スポ
ットが基準記録層から対物レンズ１８側（浅い側）へ３
０μｍ離れた記録層にあり、かつコリメータレンズ１５
が基準位置から光源側へ０．５２ｍｍ近づいた位置にあ
る状態から、可動ユニット３０をディスク最外周のＬ＝
６０ｍｍで、記録／再生スポットが基準記録層からガイ
ドトラック層２側（深い側）へ４０μｍ離れた記録層に
位置させるには、コリメータレンズ１５を基準位置から
対物レンズ１８側へ０．５０ｍｍ近づいた位置、したが
って全体で１．０２ｍｍ移動させればよいことがわか
る。

【００７０】そこで、本発明の第４実施の形態では、図
１５にフローチャートを示すように、先ず、Ｓ３１〜Ｓ
３３において、図１２のＳ２１〜Ｓ２３と同様の処理を
行なった後、Ｓ３４において、コントローラ４２で現在
のトラックおよび記録層の位置と目的のトラックおよび
記録層の位置とに基づいて、記録／再生スポットを目的
のトラックおよび記録層に位置させるためのコリメータ
レンズ１５の目標位置および移動量を算出する。

【００７１】その後、Ｓ３５〜Ｓ３９において、図１２
のＳ２５〜Ｓ２９と同様の処理を行なった後、Ｓ４０に
おいて、シーク直後にスイッチ４６，６２をオンとして
記録／再生スポットにより最寄りの記録層を捕らえてフ
ォーカスおよびトラックの微調整を行ない、これにより
目的のトラックに到達するようにトラックジャンプを行
なって記録／再生スポットを目的のトラックおよび記録
層に位置させる。図１６は、この場合の記録／再生スポ
ットの移動軌跡を示すものである。

【００７２】本実施の形態によると、可動ユニット３０
のディスク半径方向への移動によるコリメータレンズ１
５の移動と、記録層の変更によるコリメータレンズ１５
の移動とを、シーク中に同時に行うようにしたので、第
３実施の形態の場合よりもシーク時間を短縮することが
できる。

【００７３】なお、本発明は、情報記録媒体として、相
変化型薄膜や光磁気型薄膜を用いる場合にも有効に適用
することができる。

【００７４】

【発明の効果】本発明によれば、可動ユニットから分離
して第１の光ビームまたは第２の光ビームの光路中に、
コリメータレンズ駆動手段により光軸方向に駆動可能に
コリメータレンズを配置して、シーク時に、コリメータ
レンズの光軸方向の位置を制御手段により制御するよう
にしたので、安価な構成で、第２の光ビームのスポット
を所望の記録層へ短時間で移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施の形態を示す光学系の全体
の概略構成図である。

【図２】 図１に示す情報記録再生装置の制御回路の要
部の構成を示すブロック図である。

【図３】 図１に示す構成において、可動ユニットがデ
ィスク最内周部にある場合とディスク最外周部にある場
合とにおけるコリメータレンズの移動量とディスク内の
記録／再生スポット位置との関係を示す図である。

【図４】 図３に基づいて作成したコリメータレンズの
光軸方向の位置に対する、ディスク最内周部とディスク
最外周部との間での記録／再生スポットの深さ方向の移
動量を示す図である。

【図５】 第１実施の形態の動作を示すフローチャート
である。

【図６】 第１実施の形態において、可動ユニットを移
動させる速度目標信号を示す図である。

【図７】 第１実施の形態による記録／再生スポットの
移動軌跡を示す図である。

【図８】 第２実施の形態を説明するための図である。

【図９】 第２実施の形態の動作を示すフローチャート
である。

【図１０】 第２実施の形態による記録／再生スポット
の移動軌跡を示す図である。

【図１１】 第３実施の形態を説明するための図であ
る。

【図１２】 第３実施の形態の動作を示すフローチャー
トである。

【図１３】 第３実施の形態において、コリメータレン
ズを移動させる目標位置指示信号を示す図である。

【図１４】 第３実施の形態による記録／再生スポット
の移動軌跡を示す図である。

【図１５】 第４実施の形態の動作を示すフローチャー
トである。

【図１６】 第４実施の形態による記録／再生スポット
の移動軌跡を示す図である。

【符号の説明】

１ 情報記録媒体 ２ ガイドトラック層 ３ 吸収層 ４ 記録媒質 ５ 保護層 ６ 記録層 １０ ガイド用レーザ光 １１ 光源ユニット １２ 半導体レーザ（第１の光源） １３ 光検出器 １４ ホログラム １５ コリメータレンズ １６ ダイクロイックプリズム １７ 立ち上げミラー １８ 対物レンズ ２０ 記録／再生用レーザ光 ２１ 半導体レーザ（第２の光源） ２２ コリメータレンズ ２３ 偏光ビームスプリツタ ２４ １／４波長板 ２５ 検出レンズ ２６ 光検出器 ２８ 位置検出器 ３０ 可動ユニット ３５ コリメータレンズアクチュエータ ３６ 対物レンズアクチュエータ ３７ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ） ４１ 記憶手段（ＥＰＲＯＭ） ４２ コントローラ ４３ コリメータレンズ位置検出回路４３ ４４ 記録／再生用信号処理回路 ４５ フォーカスオフセット補正値演算回路 ４６，５０，５７，６２，６９ スイッチ ４７ 加算回路 ４８，６３，６７ 減算回路 ４９，５６，６４，６８ 位相補償回路 ５１，５８，７０ ドライバ ５５ ガイド用信号処理回路 ６１ トラックオフセット補正値演算回路 ６５ 速度信号生成回路 ６６ 速度検出回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 深さ方向にガイドトラック層と複数の記
   録層とを有する情報記録媒体に、対物レンズを経て第１
   の光ビームをガイドトラック層に集光させると共に、第
   ２の光ビームを所望の記録層に集光させて情報を光学的
   に記録および／または再生するようにした情報記録再生
   装置において、 上記対物レンズを有し、上記情報記録媒体のトラックを
   横切る方向に移動可能な可動ユニットと、 該可動ユニットから分離して上記第１の光ビームまたは
   第２の光ビームの光路中に光軸方向に移動可能に配置し
   たコリメータレンズと、 該コリメータレンズを駆動するコリメータレンズ駆動手
   段と、 上記可動ユニットを複数のトラックにまたがって移動さ
   せるシーク時に、上記コリメータレンズ駆動手段の動作
   を制御する制御手段とを有することを特徴とする情報記
   録再生装置。
2. 【請求項２】 上記制御手段は、上記コリメータレンズ
   をその出射光が平行光となる基準位置へ移動させるよう
   に、上記コリメータレンズ駆動手段の動作を制御するよ
   う構成したことを特徴とする請求項１に記載の情報記録
   再生装置。
3. 【請求項３】 上記制御手段は、上記可動ユニットの移
   動量と、予め設定した上記情報記録媒体に対する上記第
   １の光ビームまたは第２の光ビームのフォーカスオフセ
   ットの許容値に対応する上記可動ユニットの移動許容範
   囲とを比較し、上記可動ユニットの移動量が上記移動許
   容範囲を外れるときは上記コリメータレンズをその出射
   光が平行光となる基準位置へ移動させ、上記可動ユニッ
   トの移動量が上記移動許容範囲内にあるときは上記コリ
   メータレンズをシーク開始前の位置を維持するように、
   上記コリメータレンズ駆動手段の動作を制御するよう構
   成したことを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生
   装置。
4. 【請求項４】 上記制御手段は、上記可動ユニットの移
   動前後で上記第２の光ビームが同一記録層に集光するた
   めの上記コリメータレンズの移動位置を演算し、シーク
   中に上記演算した移動位置へ上記コリメータレンズを移
   動させるように、上記コリメータレンズ駆動手段の動作
   を制御するよう構成したことを特徴とする請求項１に記
   載の情報記録再生装置。
5. 【請求項５】 上記制御手段は、上記可動ユニットの移
   動後に上記第２の光ビームが所望のトラックおよび記録
   層に集光するための上記コリメータレンズの移動位置を
   演算し、シーク中に上記演算した移動位置へ上記コリメ
   ータレンズを移動させるように、上記コリメータレンズ
   駆動手段の動作を制御するよう構成したことを特徴とす
   る請求項１に記載の情報記録再生装置。