JPWO2010038311A1

JPWO2010038311A1 - 光ディスクドライブ装置及び追加記録方法

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Publication number: JPWO2010038311A1
Application number: JP2010531698A
Authority: JP
Inventors: 高橋　一雄; 一雄高橋; 雅晴中野
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2008-10-03
Publication date: 2012-02-23
Also published as: US20110188358A1; WO2010038311A1; US8189433B2

Abstract

ガイド層分離型の光記録媒体のガイドトラックに対してガイドトラッキングエラー信号が減少するように対物レンズをガイドトラックの接線方向に直角な方向に移動させるトラッキングサーボ制御を行い、光記録媒体の記録層において記録済みトラックがある場合にその記録済みトラックに続く追記開始位置を検出し、追記開始位置直前の記録済みトラックについてのトラッキングサーボ制御時の再生トラッキングエラー信号に応じたトラッキング補正信号を生成し、追加記録開始時にトラッキング補正信号に応じてトラッキングサーボ制御を補正する光記録媒体ドライブ装置及び追加記録方法。

Description

本発明は、多記録層を有する光記録媒体用の光ディスクドライブ装置及び追加記録方法に関する。

多数の記録層を備える光ディスクとしては、図１(a)に示すように、記録層毎に記録層とガイド層とが同一の層に形成されたガイド層一体型のディスクと、図１(b)に示すように、各記録層とガイド層とが分離形成されたガイド層分離型のディスクとが知られている。ガイド層は位置（アドレス）情報を含むサーボ用信号がガイドトラックとして記録されている層である。ガイド層一体型のディスクの場合には、記録層の情報が記録されていない未記録部分であってもその記録層と一体のガイドトラックを用いてトラッキング制御が可能であり、ガイドトラックによって定められたトラックに情報を記録することができる。また、単一のレーザビームで情報の記録再生が可能であるという利点もある。

一方、ガイド層分離型のディスクの場合には、ガイド層からガイドトラックを読み取るためのサーボ用のレーザビームと、記録層に対して情報を書き込む又は記録情報を読み取るための記録再生用のレーザビームとが必要となり、１つの記録層への情報記録時には、サーボ用のレーザビームの焦点位置をトラッキング制御によりガイド層のガイドトラック上を移動させつつ記録再生用のレーザビームで１つの記録層に対して集光させて情報を書き込むことが行われる（特許文献１及び２参照）。このガイド層分離型のディスクの場合、簡単な構造の記録層を積層する構造であるので容易に製造することができる。また、ガイド層一体型のディスクよりも記録層の多層化が容易てあるため記録密度を高くすることができるという利点がある。
特開２００４−２４１０８８号公報特開２００１−５２３７４号公報

しかしながら、ガイド層分離型のディスクの場合には、光ディスクに反り等の傾きがあると、ガイドトラックと記録層の記録トラックとの位置関係が変わってしまう。例えば、図２(a)に示すようにガイドトラックに追従しながら記録を行った後、ディスクの経時変化による反りや装置への脱着によって照射ビームの光軸に対するディスクの傾斜状態が変わってしまった場合、ガイドトラックに追従しながら追加記録を行うと、図２(b)に示すように記録済みの記録トラックと追加記録時の記録トラックとの間にずれが生じてしまう。このような記録トラックずれは、トラックピッチむらの原因となり、再生性能の劣化を引き起こすだけでなく、記録済み領域の記録情報に重ねて情報を記録してしまい、記録済み領域の記録情報を破壊してしまう可能性があるという問題があった。

そこで、本発明が解決しようとする課題には、上記の欠点が一例として挙げられ、ガイド層分離型の光記録媒体において追加記録する際に照射ビームの光軸に対する光記録媒体の傾斜状態が以前の記録時から変化していてもその記録済みの情報を破壊することなく適切に追加記録することができる光ディスクドライブ装置及び追加記録方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明の光記録媒体ドライブ装置は、位置情報を含むガイドトラックが形成されたガイド層と記録層とが離間して積層されたガイド層分離型の光記録媒体の前記記録層に対して前記ガイドトラックに従って情報の光学的な記録又は再生を行う光記録媒体ドライブ装置であって、前記ガイド層にサーボ用の第１レーザビームを対物レンズを介して照射してその反射光の検出を行うサーボ光学系と、前記記録層に記録又は再生用の第２レーザビームを前記対物レンズを介して照射してその反射光の検出を行う記録再生光学系と、前記サーボ光学系による反射光の検出レベルに基づいて前記第１レーザビームの前記ガイド層への照射スポット位置の前記ガイドトラック中心からの誤差を示すガイドトラッキングエラー信号を生成するガイドトラッキングエラー生成手段と、前記記録再生光学系による反射光の検出レベルに基づいて前記第２レーザビームの前記記録層への照射スポット位置の記録トラック中心からの誤差を示す再生トラッキングエラー信号を生成する再生トラッキングエラー生成手段と、前記ガイドトラッキングエラー信号が減少するように前記対物レンズを前記ガイドトラックの接線方向に直角な方向に移動させるトラッキングサーボ制御を行うトラッキング制御手段と、前記記録層において記録済みトラックがある場合にその記録済みトラックに続く追記開始位置を検出する追記開始位置検出手段と、前記追記開始位置直前の前記記録済みトラックについての前記トラッキングサーボ制御時の前記再生トラッキングエラー信号に応じたトラッキング補正信号を生成するトラッキング補正手段と、を備え、前記トラッキング制御手段は、追加記録開始時に前記トラッキング補正信号に応じて前記トラッキングサーボ制御を補正することを特徴としている。

請求項７に係る発明の追加記録方法は、位置情報を含むガイドトラックが形成されたガイド層と記録層とが離間して積層されたガイド層分離型の光記録媒体の前記ガイド層にサーボ用の第１レーザビームを対物レンズを介して照射してその反射光の検出を行うサーボ光学系と、前記記録層に記録又は再生用の第２レーザビームを前記対物レンズを介して照射してその反射光の検出を行う記録再生光学系と、前記サーボ光学系による反射光の検出レベルに基づいて前記第１レーザビームの前記ガイド層への照射スポット位置の前記ガイドトラック中心からの誤差を示すガイド層トラッキングエラー信号を生成するガイド層トラッキングエラー生成手段と、前記記録再生光学系による反射光の検出レベルに基づいて前記第２レーザビームの前記記録層への照射スポット位置の記録トラック中心からの誤差を示す再生トラッキングエラー信号を生成する再生トラッキングエラー生成手段と、前記ガイドトラッキングエラー信号が減少するように前記対物レンズを前記ガイドトラックの接線方向に直角な方向に移動させるトラッキングサーボ制御を行うトラッキング制御手段と、を備え、前記記録層に対して前記ガイドトラックに従って情報の光学的な記録又は再生を行う光記録媒体ドライブ装置の追加記録方法であって、前記記録層において記録済みトラックがある場合にその記録済みトラックに続く追記開始位置を検出し、前記追記開始位置直前の前記記録済みトラックについての前記トラッキングサーボ制御時の前記再生トラッキングエラー信号に応じたトラッキング補正信号を生成し、追加記録開始時に前記トラッキング補正信号に応じて前記トラッキングサーボ制御を補正することを特徴としている。

請求項１に係る発明の光記録媒体ドライブ装置及び請求項７に係る発明の追加記録方法によれば、追記開始位置直前の記録済みトラックについてのトラッキングサーボ制御時の再生トラッキングエラー信号に応じたトラッキング補正信号を生成し、追加記録開始時にそのトラッキング補正信号に応じてトラッキングサーボ制御を補正するので、記録済みトラックに続けて追加記録トラックを形成させることができ、光記録媒体の記録層の記録済みの領域の記録情報を破壊することなく未記録領域に情報を適切に追加記録することができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図３は、本発明による光ディスクドライブ装置の構成を示している。この光ディスクドライブ装置は、ディスク駆動系、光学系と、信号処理系とからなり、多数の記録層が積層された光ディスク１に対して情報の記録／再生を光学的に行うものである。この実施例では光ディスク１には複数（例えば、１６）の記録層と１つのガイド層とが分離形成されているとする。ガイド層にはガイドトラックが形成されている。

ディスク駆動系は光ディスク１をクランプ機構２によって挟み込むように保持してそれをモータ３によって回転させる構造を備えている。

光学系は更に記録再生光学系と、サーボ光学系とに分けられる。

記録再生光学系は、光源１１、コリメータレンズ１２、ビームスプリッタ１３，１４、球面収差補正素子１５、対物レンズ１６、集光レンズ１７、及び受光素子１８を備えている。

光源１１は記録又は再生用のレーザビーム（第２レーザビーム）を出射する半導体レーザ素子である。コリメータレンズ１２は光源１１によって出射されたレーザビームを平行光に変換してビームスプリッタ１３に供給する。ビームスプリッタ１３はコリメータレンズ１２から供給された平行レーザビームをそのままビームスプリッタ１４に供給する。

ビームスプリッタ１４はビームスプリッタ１３から入射したレーザビームをその入射に対してほぼ９０度の角度で反射して球面収差補正素子１５を介して対物レンズ１６に供給する。球面収差補正素子１５はエキスパンダレンズ又は液晶素子からなり、光ディスク１の記録層毎の球面収差補正が可能にされている。対物レンズ１６は球面収差補正素子１５からの平行光のレーザビームを収束させる。この対物レンズ１６にはアクチュエータ１６ａが備えられている。アクチュエータ１６ａは対物レンズ１６を光軸方向に移動させるフォーカシング部分と、対物レンズ１６を光軸に垂直なディスク半径方向（ガイドトラックの接線方向に直角な方向）に移動させるトラッキング部分とからなる。

光ディスク１のいずれかの記録層で反射したレーザビームは対物レンズ１６、そして球面収差補正素子１５を介して平行光のレーザビームとしてビームスプリッタ１４に戻る。ビームスプリッタ１４はその反射レーザビームをその入射に対してほぼ９０度の角度で反射してビームスプリッタ１３に供給する。ビームスプリッタ１３は同様にビームスプリッタ１４からのレーザビームをその入射に対してほぼ９０度の角度で反射して集光レンズ１７に供給する。集光レンズ１７は反射レーザビームを受光素子１８の受光面に集光させてそこにスポットを形成させる。受光素子１８は例えば、４分割の受光面を有し、分割面毎に受光強度に応じたレベルの電圧信号を生成する。

受光素子１８の出力電圧信号は図示しない再生処理回路に供給される。再生処理回路では、受光素子１８の出力電圧信号から得られる読取信号に応じて記録情報の再生信号が生成される。

サーボ光学系は、記録再生光学系に備えられたビームスプリッタ１４、球面収差補正素子１５及び対物レンズ１６を共用し、更に、光源２１、コリメータレンズ２２、ビームスプリッタ２３，集光レンズ２４、及び受光素子２５を備えている。

光源２１はサーボ用のレーザビーム（第１レーザビーム）を出射する半導体レーザ素子である。コリメータレンズ２２は光源２１によって出射されたサーボ用のレーザビームを平行光に変換してビームスプリッタ２３に供給する。ビームスプリッタ２３はコリメータレンズ２２から供給された平行レーザビームをそのままビームスプリッタ１４に供給する。ビームスプリッタ１４はビームスプリッタ２３から入射したサーボ用のレーザビームをそのまま球面収差補正素子１５を介して対物レンズ１６に供給する。

対物レンズ１６はアクチュエータ１６ａのフォーカシング部分によりサーボ用のレーザビームを光ディスク１のガイド層に収束させることができ、同時に記録又は再生用のレーザビームを複数の記録層のいずれか１の記録層に合焦させることができる。また、トラッキング部分によりそのガイド層のガイドトラック上にサーボ用のレーザビームの光スポットを位置させることができ、同時にその１の記録層においてガイドトラックに対応した位置に記録又は再生用のレーザビームの光スポットを照射させることができる。

光ディスク１のガイド層で反射したサーボ用のレーザビームは対物レンズ１６、そして球面収差補正素子１５を介して平行光のレーザビームとしてビームスプリッタ１４に戻る。ビームスプリッタ１４はその反射のサーボ用のレーザビームをそのままビームスプリッタ２３に供給する。ビームスプリッタ２３はビームスプリッタ１４からのレーザビームをその入射に対してほぼ９０度の角度で反射して集光レンズ２４に供給する。集光レンズ２４は反射のサーボ用のレーザビームを受光素子２５の受光面に集光させてそこにスポットを形成させる。受光素子２５は例えば、４分割の受光面を有し、分割面毎に受光強度に応じたレベルの電圧信号を生成する。

なお、上記の光学系は図示しない移送駆動部によって光ディスク１の半径方向に移動可能にされている。

信号処理系はディスク駆動部３１、記録再生光源駆動部３２、モード切替部３３、サーボ光源駆動部３４、ガイドトラッキングエラー生成部３５、トラッキング制御部３６、追記開始位置検出部３７、トラッキング補正部３８、対物レンズ駆動部３９、フォーカスエラー生成部４０、フォーカス制御部４１、再生トラッキングエラー生成部４２及びメインコントローラ４３を備えている。

ディスク駆動部３１はメインコントローラ４３からの指令に応じてモータ３を回転駆動して光ディスク１を回転させる。ディスク駆動部３１では光ディスク１を線速度一定で回転させるためにスピンドルサーボ制御が行われる。

モード切替部３３はメインコントローラ４３からの指令に応じて記録再生光源駆動部３２の駆動パワーを切り替える。動作モードには記録モードと再生モードとがあり、記録モード時の駆動パワー（記録用パワー）は再生モード時の再生用パワーよりも大きくされる。記録再生光源駆動部３２はメインコントローラ４３からモード切替部３３を介して供給される指令に応じて光源１１を発光駆動する。再生用パワーで駆動された場合に光源１１が発するレーザビームが再生用のレーザビームであり、記録用パワーで駆動された場合に光源１１が発するレーザビームが記録用のレーザビームである。

サーボ光源駆動部３４はメインコントローラ４３から供給される指令に応じて光源２１を発光駆動する。

ガイドトラッキングエラー生成部３５は受光素子２５の出力電圧信号に応じてガイドトラッキングエラー信号を生成する。ガイドトラッキングエラー信号はサーボ用のレーザビームのガイド層への照射スポット位置のガイドトラック中心からの誤差を示す信号である。再生トラッキングエラー生成部４２は受光素子１８の出力電圧信号に応じて再生トラッキングエラー信号を生成する。再生トラッキングエラー信号は再生用のレーザビームの記録層への照射スポット位置の記録トラック中心からの誤差を示す信号である。これらのトラッキングエラー信号の生成のためには例えば、プッシュプル法等の公知の信号生成方法を用いることができる。ガイドトラッキングエラー生成部３５及び再生トラッキングエラー生成部４２各々の出力はトラッキング制御部３６に接続されている。

追記開始位置検出部３７は光ディスク１に記録済みの領域があるか否かを判別し、記録済みの領域がある場合には記録済みの領域の最終記録位置に続く追記（追加記録）開始位置を検出する。例えば、光ディスク１の第１記録層には追記開始位置検出用の記録領域が設けられ、記録動作が終了する毎にその追記開始位置検出用の記録領域に追記開始の位置（アドレス）が記録され、記録開始直前に追記開始位置検出用の記録領域を再生することにより追記開始位置が検出される。なお、光ディスク１のガイド層上のサーボビームをサーチさせながら記録再生ビームによって記録された信号の有無を調べることにより記録済みの領域、すなわち追記開始位置を検出しても良い。

トラッキング補正部３８は後述するトラッキングサーボ制御時に再生トラッキングエラー生成部４２から出力される再生トラッキングエラー信号を保持してそれをトラッキング補正信号として出力する。

トラッキング制御部３６はトラッキングサーボ制御を行い、ガイドトラッキングエラー生成部３５によって生成されたガイドトラッキングエラー信号を入力し、アクチュエータ１６ａのトラッキング部分の制御のために対物レンズ駆動部３９に対してトラッキング制御信号を供給する。通常、トラッキング制御信号はガイドトラッキングエラー信号がゼロレベルになるように生成される。また、トラッキング制御部３６はトラッキング補正部３８からのトラッキング補正信号に応じてトラッキングサーボ制御動作を補正する。

トラッキング制御部３６は、具体的には図４に示すように、減算器５１、位相補償器５２、低域ゲイン補償器５３及びゲイン調整器５４を備えている。減算器５１は正端子と負端子とを有し、正端子に供給されるトラッキング目標信号と、負端子に供給されるガイドトラッキングエラー信号とのレベル差を示す信号を生成する。トラッキング目標信号は通常、ゼロを示す信号であるが、トラッキング補正部３８から出力されるトラッキング補正信号がトラッキング目標信号とされる場合にはトラッキング補正信号が示す補正値（レベル）となる。位相補償器５２は減算器５１の出力信号の位相を補償を行う。低域ゲイン補償器５３は位相補償器５２の出力信号の低域成分のゲインを補償する。ゲイン調整器５４は低域ゲイン補償器５３の出力信号のゲインを調整してトラッキング制御信号として出力する。

フォーカスエラー生成部４０は受光素子２５の出力電圧信号に応じてフォーカスエラー信号を生成する。フォーカスエラー信号の生成のためには例えば、非点収差法等の公知の信号生成方法を用いることができる。フォーカス制御部４１は対物レンズ１６によるフォーカシングの制御のために対物レンズ駆動部３９にフォーカシング制御信号を供給する。フォーカシング制御信号はフォーカスエラー信号がゼロレベルになるように生成される。

対物レンズ駆動部３９はトラッキング制御信号に応じてアクチュエータ１６ａのトラッキング部分を駆動して対物レンズ１６を光軸に垂直なディスク半径方向に移動させ、フォーカシング制御信号に応じてアクチュエータ１６ａのフォーカシング部分を駆動して対物レンズ１６を光軸方向に移動させる。

メインコントローラ４３は、トラッキング制御部３６によるトラッキングサーボ制御のオンオフ及びフォーカス制御部４１によるフォーカシングサーボ制御のオンオフを制御する。

かかる構成の光ディスクドライブ装置においては、情報を光ディスク１に記録する場合には図示しない操作部からの記録指令がメインコントローラ４３に供給される。図５に示すように、メインコントローラ４３は記録指令に応じて記録動作を開始し、先ず、ディスク駆動部３１にディスク駆動指令を発生し（ステップＳ１）、更に、記録再生光源駆動部３２及びサーボ光源駆動部３４に対して再生モードでの発光駆動指令を発生する（ステップＳ２）。ディスク駆動部３１はモータ３を駆動して光ディスク１を回転させ、記録再生光源駆動部３２は光源１１を再生用パワーにて駆動して再生用のレーザビームを発射させ、サーボ光源駆動部３４は光源２５を駆動してサーボ用のレーザビームを発射させる。更に、メインコントローラ４３はフォーカシングサーボ制御のオンをフォーカス制御部４１に指令する（ステップＳ３）。フォーカシングサーボ制御のオンにより、サーボ光学系、フォーカスエラー生成部４０、フォーカス制御部４１及び対物レンズ駆動部３９からなるフォーカスサーボループが形成されるので、フォーカス制御部４１はフォーカスエラー信号がゼロレベルになるようにフォーカシング制御信号を生成し、対物レンズ１６の光軸方向における位置が制御されるので、サーボ用のレーザビームによるスポット光の焦点が光ディスク１のガイド層に位置し、同時に再生用のレーザビームによるスポット光の焦点が光ディスク１の記録層（例えば、第１記録層）に位置する。

フォーカシングサーボ制御により各スポット光の焦点が定まると、受光素子１８，２５の出力信号に応じて追記開始位置検出部３７により光ディスク１に記録済みの領域があるか否かが上記の追記開始位置検出用の記録領域から判別され、記録済みの領域がある場合には記録済みの領域の最終記録位置に続く追記開始位置が記録開始位置として検出され（ステップＳ４）、その記録開始位置のトラックにサーボ用及び再生用各々のレーザビームによるスポット光が上記の移送駆動部によって移動される（ステップＳ５）。記録済みの領域がない未記録ディスクの場合には第１記録層の初期アドレスが記録開始位置とされてその初期アドレスに移動される。記録開始位置へのスポット光の移動は追記開始位置検出部３７の検出結果に基づいてメインコントローラ４３の指令に応じてトラッキング制御部３６のトラッキング制御動作によって行われる。

記録開始位置のトラックに再生用のレーザビームのスポット光が移動すると、メインコントローラ４３はトラッキングサーボ制御のオンをトラッキング制御部３６に指令する（ステップＳ６）。トラッキングサーボ制御のオンにより、サーボ光学系、ガイドトラッキングエラー生成部３５、トラッキング制御部３６及び対物レンズ駆動部３９からなるトラッキングサーボループが形成されるので、トラッキング制御部３６はガイドトラッキングエラー信号がゼロレベルになるようにトラッキング制御信号を生成し、対物レンズ１６の半径方向における位置が制御されるので、サーボ用のレーザビームによるスポット光が光ディスク１のガイド層のガイドトラック上に位置する。サーボ用のレーザビームによるスポット光の位置が定まると、サーボ用のレーザビームによるスポット光の移動に追従して移動する再生用のレーザビームによるスポット光の記録層上の位置も定まる。

追記開始位置検出部３７はその移動後のガイドトラックに対応する記録層上には記録済みの領域があるか否かを判別する（ステップＳ７）。追記開始位置検出部３７は受光素子１８の出力信号に応じてトラック上に記録済みの領域があると判別すると、その判別結果に応じてメインコントローラ４３はトラッキング制御部３６及びトラッキング補正部３８に対してトラッキング補正指令を発する（ステップＳ８）。

トラッキング制御部３６はトラッキング補正指令に応答してトラッキング補正部３８から出力されるトラッキング補正信号をトラッキング目標信号としてトラッキングサーボ制御を行う。このトラッキング補正信号のレベルはガイドトラッキングエラー信号がほぼゼロレベルにあるときの再生トラッキングエラー信号のレベルに等しい。ガイドトラッキングエラー信号がほぼゼロレベルにあるときの再生トラッキングエラー信号のレベルは再生用のレーザビームによるスポット光の、記録層の記録済みトラック中心に対応するずれ量に対応している。トラッキング制御部３６ではトラッキングサーボ制御によりガイドトラッキングエラー信号がトラッキング補正信号とレベルにおいて等しくなるようにトラッキング制御信号が生成されるので、再生トラッキングエラー信号のレベルが減少してほぼゼロレベルになる。すなわち、再生用のレーザビームによるスポット光が記録層の記録済みトラック中心に位置することになる。

このようにトラッキング補正が行われると、メインコントローラ４３では、記録が実際に開始されるか否かが判別され（ステップＳ９）、記録の開始ならば、記録モードへの切り替えがモード切替部３３を介して記録再生光源駆動部３２に対して指令される（ステップＳ１０）。そして、記録が開始された後、記録が終了したか否かが判別される（ステップＳ１１）。記録モードでは記録再生光源駆動部３２の光源１１に対する駆動パワーが再生用パワーより大きな記録用パワーとされ、記録されるべき情報に応じて光源１１が駆動されることにより、変調された記録用のレーザビームのスポット光が記録層の未記録領域に照射される。ステップＳ７で記録層上に記録済みの領域がないと判別された場合にはこのステップＳ９は直ちに実行される。

記録済みの領域がある光ディスクの場合には、追記開始位置検出部３７によって追記開始位置が記録開始位置として検出されると、その記録開始位置にサーボ用のレーザビームのスポット光及び再生用のレーザビームのスポット光が移動される。その移動先の位置のガイドトラックでガイドトラッキングエラー信号に応じたトラッキングサーボ制御が開始され、その時に記録済みの領域があることが受光素子１８の出力信号から検出された場合には、トラッキング補正指令が発生されてトラッキング補正が行われる。すなわち、トラッキングサーボ制御時に生じた再生トラッキングエラー信号がトラッキング補正部３８からトラッキング補正信号として出力されるので、トラッキング制御部３６ではトラッキング補正信号がトラッキング目標信号とされてトラッキングサーボ制御が行われる。これにより、記録層の記録済みトラックに対してトラッキングが取られるので、記録開始位置から追加記録を未記録領域において行うならば、記録済みトラックから記録トラックを連続的に形成させることができる。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図６に示すように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重複して追記の記録をすることが防止される。すなわち、記録済みの領域の記録情報を破壊することなく未記録領域に情報を追加記録することができる。また、トラックピッチむら等を低減し再生性能を確保することができる上、追加記録では連続的な記録トラックの形成が可能であるので、無駄な記録領域を節約し記録密度の向上を図ることができる。

図７に示すように、光ディスクと各レーザビームの光軸が傾いていない状態で記録を行った場合の記録位置と、傾いた状態で記録を行った場合の記録位置とのずれ量を考えると、ディスクの厚み方向よりもディスク半径方向のずれ量の方が大きい。例えば、１つの記録層とガイド層との層間隔ｄが３００μｍ、ディスクの傾きによる角度差θが０．１°の場合、記録トラックのずれ量は０．５μｍ以上になるので（このとき焦点位置のずれは０．００５μｍ以下）、かかる実施例のトラッキング補正はラジアルチルトに対して特に有効である。

ガイド層分離型のディスクにおけるガイドトラックと記録トラックとがディスクの厚み方向に厳密に一致しないことは、追加記録だけでなく再生時にも影響する。例えば、ディスクの傾き等の経時変化のため記録した状態と再生の状態が異なる場合に、ガイド層にトラッキングを行いながら再生用のレーザビームによって記録信号を読み取る場合にはデトラック（トラック外れ）を生じることになる。その際に、上記の実施例のように再生トラッキングエラー信号に基づいてトラッキング補正を行うことでデトラックを低減し、ジッタ性能等の劣化を防ぐことができる。

また、ガイド層分離型のディスクにおいては、再生時には記録層の記録されたトラックの再生トラッキングエラー信号を用いて直接トラッキングすることが可能である。その場合に、記録トラックに追加記録によりクランク状の部分や不連続部分があると、再生時にトラック飛びを生じたり、そのクランク状の部分や不連続部分直後の記録トラックのデータ再生が困難となる。上記した実施例のように追加記録時に、記録トラックを連続的にスムーズに形成することによって、再生時に記録トラックに直接トラッキングする際にトラッキング制御を安定化し、プレイアビリティを向上させることができる。

上記した実施例においてトラッキング補正部３８は、トラッキングサーボ制御によりガイドトラッキングエラー信号がほぼゼロレベルにあるときの再生トラッキングエラー信号のレベルをトラッキング補正信号としているが、図８に示すにようにしてもトラッキング補正信号を生成することができる。

図８のトラッキング補正信号の生成動作は上記のステップＳ８においてトラッキング補正指令に応じて実行される。先ず、トラッキング目標信号が所定レベルだけレベル減少される（ステップＳ２１）。トラッキングサーボ制御が行われているので、ステップＳ２１の実行直前ではトラッキング目標信号及びガイドトラッキングエラー信号は共にほぼゼロレベルにある。トラッキング目標信号が所定レベルだけレベル減少されると、再生トラッキングエラー信号がゼロレベルであるか否かが判別される（ステップＳ２２）。再生トラッキングエラー信号がゼロレベルでないならば、トラッキング目標信号はスイープ限界レベルに達したか否かが判別される（ステップＳ２３）。スイープ限界レベルに達していないならば、ステップＳ２１に戻ってトラッキング目標信号が更に所定レベルだけレベル減少される。すなわち、再生トラッキングエラー信号がゼロレベルにならず、かつトラッキング目標信号はスイープ限界レベルに達しない限り、ステップＳ２１〜Ｓ２３が繰り返し実行される。

トラッキング目標信号がスイープ限界レベルに達したならば、トラッキング目標信号が所定レベルだけレベル増加される（ステップＳ２４）。そして、再生トラッキングエラー信号がゼロレベルであるか否かが判別される（ステップＳ２５）。再生トラッキングエラー信号がゼロレベルでないならば、ステップＳ２４に戻ってトラッキング目標信号が更に所定レベルだけレベル増加される。

例えば、図９(a)に示すように、トラッキング目標信号がほぼゼロレベルに維持されている状態では再生トラッキングエラー信号のレベルは図９(b)に示すように記録済みトラック中心に対するスポット光のずれを示し、ガイドトラッキングエラー信号のレベルは図９(c)に示すようにゼロレベルである。時点ｔ１でステップＳ２１のトラッキング目標信号のレベル減少が開始されると、それに応じて再生トラッキングエラー信号のレベルは増加し、ガイドトラッキングエラー信号のレベルはゼロから減少する。その後の時点ｔ２でトラッキング目標信号はスイープ限界レベルに達すると、ステップＳ２４のトラッキング目標信号のレベル増加が開始される。そのレベル増加に応じて再生トラッキングエラー信号のレベルは減少し、ガイドトラッキングエラー信号のレベルは増加少する。時点ｔ３で再生トラッキングエラー信号がゼロレベルになると、そのときのトラッキング目標信号はトラッキング補正分を示す補正信号となり、トラッキング制御部３６に出力される。また、そのときのガイドトラッキングエラー信号のレベルはガイドトラック中心からオフセット分を示すことになり、このオフセット分を維持したままステップＳ９の追加記録開始においてはトラッキングサーボ制御が行われる。

上記のトラッキング補正部３８については図１０に示すように構成することもできる。図１０のトラッキング補正部３８は、減算器６１、補償器６２、ゲイン調整器６３、サンプル／ホールド回路６４、切替スイッチ６５及び低域通過フィルタ６６からなる。サンプル／ホールド回路６４及び切替スイッチ６５各々にはメインコントローラ４３からスポット光が光ディスク１の記録層の記録済み領域及び未記録領域のうちのいずれにあるか示す領域信号が供給される。

減算器６１は再生トラッキングエラー信号とゼロレベルとのレベル差を示す信号を出力する。補償器６２は例えば、低域通過フィルタからなり、減算器６１の出力信号の低域成分のレベルを補償する。ゲイン調整器６３は補償器６２の出力信号のゲインを調整する。サンプル／ホールド回路６４はメインコントローラ４３からの領域信号に応じてスポット光が記録層の記録済み領域から未記録領域に入る直前のゲイン調整器６３の出力信号を保持出力する。切替スイッチ６５は、領域信号に応じて切替動作を行い、スポット光が記録層の記録済み領域にある時にはゲイン調整器６３の出力信号を低域通過フィルタ６６に中継し、スポット光が記録層の未記録領域にある時にはサンプル／ホールド回路６４の出力信号を低域通過フィルタ６６に中継する。低域通過フィルタ６６は切替スイッチ６５によって中継供給される信号の低域成分をトラッキング目標信号としてトラッキング制御部３６に出力する。

この図１０のトラッキング補正部３８においては、スポット光が記録層の記録済み領域にある時には記録済みトラックについて再生トラッキングエラー信号が生成されるので、減算器６１、補償器６２、ゲイン調整器６３、切替スイッチ６５及び低域通過フィルタ６６からなる第１信号生成系によりトラッキング目標信号が生成される。一方、スポット光が記録層の記録済み領域から未記録領域に移動した時にはその直後のゲイン調整器６３の出力信号がサンプル／ホールド回路６４に保持されているので、サンプル／ホールド回路６４切替スイッチ６５及び低域通過フィルタ６６からなる第２信号生成系によりトラッキング目標信号が生成される。

更に、トラッキング制御部３６及びトラッキング補正部３８については図１１に示すように構成することもできる。この図１１のトラッキング制御部３６は、図４のトラッキング制御部３６の減算器５１、位相補償器５２、低域ゲイン補償器５３及びゲイン調整器５４の他に、切替スイッチ５５を備えている。切替スイッチ５５にはメインコントローラ４３からスポット光が光ディスク１の記録層の記録済み領域及び未記録領域のうちのいずれにあるか示す領域信号が供給される。切替スイッチ５５は領域信号に応じて切替動作を行い、スポット光が記録層の記録済み領域にある時には再生トラッキングエラー信号を減算器５１の負端子に中継し、スポット光が記録層の未記録領域にある時にはガイドトラッキングエラー信号を減算器５１の負端子に中継する。

図１１のトラッキング補正部３８は、低域通過フィルタ６７、サンプル／ホールド回路６８、及び切替スイッチ６９を備えている。サンプル／ホールド回路６８及び切替スイッチ６９各々にはメインコントローラ４３からスポット光が光ディスク１の記録層の記録済み領域及び未記録領域のうちのいずれにあるか示す領域信号が供給される。低域通過フィルタ６７はガイドトラッキングエラー信号の低域成分を出力する。サンプル／ホールド回路６８は領域信号に応じてスポット光が記録層の記録済み領域から未記録領域に入る直前の低域通過フィルタ６７の出力信号を保持出力する。切替スイッチ６９は領域信号に応じて切替動作を行い、スポット光が記録層の記録済み領域にある時にはグランドレベル、すなわちゼロレベルを減算器５１の正端子に中継し、スポット光が記録層の未記録領域にある時にはサンプル／ホールド回路６８の出力信号を減算器５１の正端子に中継する。

この図１１のトラッキング制御部３６及びトラッキング補正部３８においては、スポット光が記録層の記録済み領域にある時には再生トラッキングエラー信号が切替スイッチ５５を介して減算器５１の負端子に供給され、減算器５１の正端子にはゼロレベルが供給される。よって、再生トラッキングエラー信号によるトラッキングサーボ制御が行われ、再生トラッキングエラー信号がゼロレベルに等しくなるようにトラッキング制御信号が生成される。また、スポット光が記録層の記録済み領域にある時にはガイドトラッキングエラー信号の低域成分がサンプル／ホールド回路５６に保持される。一方、スポット光が記録層の記録済み領域から未記録領域に移動した時にはその直後の低域通過フィルタ５５の出力信号がサンプル／ホールド回路５６に保持されているので、その保持出力、すなわちオフセット分のレベルが切替スイッチ６９を介して減算器５１の正端子に供給される。減算器５１の負端子にはガイドトラッキングエラー信号が供給される。よって、スポット光が記録層の未記録領域にある追加記録時には、ガイドトラッキングエラー信号によるトラッキングサーボ制御が行われ、ガイドトラッキングエラー信号がオフセット分のレベルに等しくなるようにトラッキング制御信号が生成される。

図１２はトラッキング補正部３８の出力段に備えられる追加の構成を示している。切替スイッチ７１と低域通過フィルタ７２とが追加されている。切替スイッチ７１にはメインコントローラ４３からスポット光が光ディスク１の記録層の記録済み領域及び未記録領域のうちのいずれにあるか示す領域信号が供給される。切替スイッチ７１はその領域信号に応じて切替動作を行い、スポット光が記録層の記録済み領域にある時にはトラッキング補正信号を低域通過フィルタ７２に中継し、スポット光が記録層の未記録領域にある時にはグランドレベル（ゼロレベル）を低域通過フィルタ７２に中継する。低域通過フィルタ７２は切替スイッチ７１から供給される信号の低域成分をトラッキング目標信号としてトラッキング制御部３６に供給する。

図１２のトラッキング補正部３８の構成においては、スポット光が記録層の記録済み領域にある時には上記したようにガイドトラッキングエラー信号に対する補正分（オフセット分）としてのトラッキング補正信号が切替スイッチ７１及び低域通過フィルタ７２を介してトラッキング制御部３６に出力される。スポット光が記録層の記録済み領域から未記録領域に移動した時には切替スイッチ７１が低域通過フィルタ７２にグランドレベルを中継するので、低域通過フィルタ７２の入力レベルは図１３に波線で示すように、トラッキング補正信号のレベルからゼロレベルとなる。低域通過フィルタ７２の出力信号のレベルは図１３の実線波形のように時間経過に従って徐々に減少する。よって、トラッキング制御部３６においては、トラッキング補正部３８から供給されるトラッキング補正信号がトラッキング目標信号とされ、ガイドトラッキングエラー信号がそのトラッキング目標信号に等しくなるようにトラッキング制御信号が生成されるので、未記録領域における追加記録の際にはガイドトラッキングエラー信号は時間経過に従って徐々に減少してくる。図１４に示すように、記録済みトラックから記録トラックを連続的に形成させることができ、しかも追加記録により形成される記録トラックは上記の補正分の減少に従ってディスク半径方向において徐々にガイドトラックと一致することになる。すなわち、トラッキング補正を行うと、補正を繰り返すたびにガイドトラックと記録トラックの位置関係においてひずみが蓄積して、そのためガイドトラックと記録トラックとの間のディスク半径方向におけるずれ量が増大する可能性がある。そこで、補正分を徐々に減少させてガイドトラック上に沿う形で記録トラックを形成する本来の制御に戻すようにしており、記録の安定化を図ることができる。

なお、低域通過フィルタ７２に代えて可変ゲインアンプを設けてスポット光が記録層の記録済み領域から未記録領域に移動した時にはその可変ゲインアンプのゲインを減少制御しても良い。

図１５はトラッキング補正部３８の出力段に備えられる追加の構成を更に示している。学習メモリ７３が追加されている。記録済み領域において、再生トラッキングエラー信号をゼロレベルとするようなトラッキング補正信号のレベルの履歴を学習メモリ７３に値として記憶させておくことにより、追記開始後は学習メモリ７３からトラッキング補正信号を読み出してそれをトラッキング目標信号としてトラッキング制御部３６に供給して、記録トラックを形成するようにしても良い。具体的には、記録済み領域において光ディスク１の１回転をＮ分割した回転角度範囲（回転位相）毎にトラッキング補正信号が学習メモリ７３に格納され、未記録領域において回転角度範囲毎に対応するトラッキング補正信号が読み出されてトラッキング目標信号としてトラッキング制御部３６に出力される。回転角度範囲の検出には、光ディスク１を回転駆動するスピンドルモータのロータリエンコーダ等から出力される回転同期パルスを利用することができる。また、回転位相毎にトラッキング補正信号を（数周分）平均化することによって補正値の学習を行っても良い。

記録層に形成される記録トラックは厳密には図１６に示すようにうねりを生じている。また、光ディスクのチルトやガイド層と記録層の層間隔のむら等からガイドトラックと記録トラックの位置関係も回転角度毎や半径方向の位置で変動する。記録済みの記録トラックに対して一定の間隔で記録トラックを形成することができるため、より精度良く追記を行い、再生性能の確保や記録済みトラックの確実な保護を図ることができ、記録密度を向上させることができる。

なお、上記した各実施例においては、光ディスクに複数の記録層が単一のガイド層と共に備えられているが、少なくとも１つの記録層がガイド層と離間して積層された光ディスクであれば良い。また、光記録媒体としては実施例のように形状が円盤状のディスクではなく複数の記録層が積層された光メモリであっても良い。

本発明は光ディスクドライブ装置だけでなく光ディスクドライブ装置を備えたハードディスク記録再生装置等の他の装置にも適用することができる。

ガイド層一体型ディスク及びガイド層分離型ディスク各々の構造を示す図である。通常の記録状態及びその後の追加記録の際にディスクが傾斜した場合の記録状態を示す図である。本発明の実施例として光ディスクドライブ装置の構成を示す図である。図３の装置中のトラッキング補正部の構成を示すブロック図である。図３の装置における記録動作を示すフローチャートである。追加記録の際にディスクが傾斜した場合の記録状態を示す図である。追加記録の際にディスクの傾斜無しの場合と傾斜有りの場合との記録トラック位置の差角度を示す図である。トラッキング補正信号の生成動作を示すフローチャートである。図８の生成動作によるトラッキング目標信号、再生トラッキングエラー信号及びガイドトラッキングエラー信号各々のレベル変化を示すタイムチャートである。図３のトラッキング補正部の他の構成を示すブロック図である。図３のトラッキング補正部及びトラッキング制御部の他の構成を示すブロック図である。図３のトラッキング補正部の出力段に挿入される構成を示す図である。図１２の構成による信号レベルの変化を示す図である。図１２の構成を用いた場合の記録トラックの形成状態を示す図図３のトラッキング補正部の他の構成を示すブロック図である。図１５の構成を用いた場合の記録トラックの形成状態を示す図

符号の説明

１光ディスク
３モータ
１１，２１光源
１５球面収差補正素子
１６対物レンズ
１８，２５受光素子
３７追記開始位置検出部
３８トラッキング補正部
４３メインコントローラ

Claims

位置情報を含むガイドトラックが形成されたガイド層と記録層とが離間して積層されたガイド層分離型の光記録媒体の前記記録層に対して前記ガイドトラックに従って情報の光学的な記録又は再生を行う光記録媒体ドライブ装置であって、
前記ガイド層にサーボ用の第１レーザビームを対物レンズを介して照射してその反射光の検出を行うサーボ光学系と、
前記記録層に記録又は再生用の第２レーザビームを前記対物レンズを介して照射してその反射光の検出を行う記録再生光学系と、
前記サーボ光学系による反射光の検出レベルに基づいて前記第１レーザビームの前記ガイド層への照射スポット位置の前記ガイドトラック中心からの誤差を示すガイドトラッキングエラー信号を生成するガイドトラッキングエラー生成手段と、
前記記録再生光学系による反射光の検出レベルに基づいて前記第２レーザビームの前記記録層への照射スポット位置の記録トラック中心からの誤差を示す再生トラッキングエラー信号を生成する再生トラッキングエラー生成手段と、
前記ガイドトラッキングエラー信号が減少するように前記対物レンズを前記ガイドトラックの接線方向に直角な方向に移動させるトラッキングサーボ制御を行うトラッキング制御手段と、
前記記録層において記録済みトラックがある場合にその記録済みトラックに続く追記開始位置を検出する追記開始位置検出手段と、
前記追記開始位置直前の前記記録済みトラックについての前記トラッキングサーボ制御時の前記再生トラッキングエラー信号に応じたトラッキング補正信号を生成するトラッキング補正手段と、を備え、
前記トラッキング制御手段は、追加記録開始時に前記トラッキング補正信号に応じて前記トラッキングサーボ制御を補正することを特徴とする光記録媒体ドライブ装置。
前記トラッキング制御手段は、前記追加記録開始時に前記トラッキング補正信号をトラッキング目標信号とし、前記ガイドトラックエラー信号のレベルが前記トラッキング目標信号のレベルに等しくなるように前記トラッキングサーボ制御を行うことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体ドライブ装置。
前記トラッキング補正手段は、前記トラッキング補正信号のレベルを前記追加記録開始後、時間経過に従って徐々に減少させることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体ドライブ装置。
前記トラッキング補正手段は、前記記録済みトラックについての前記再生トラッキングエラー信号がゼロレベルになるように前記トラッキング補正信号を生成するトラッキング補正信号生成手段と、
前記トラッキング補正信号生成手段によって生成された前記トラッキング補正信号を保持するサンプルホールド手段と、
前記記録層の前記記録済みトラックの再生時には前記トラッキング補正信号生成手段によって生成された前記トラッキング補正信号を出力し、前記記録層の未記録領域への記録時には前記サンプルホールド手段によって保持された前記トラッキング補正信号を出力する切替手段と、を備え、
前記トラッキング制御手段は、前記切替手段から出力される前記トラッキング補正信号をトラッキング目標信号とし、前記ガイドトラックエラー信号のレベルが前記トラッキング目標信号のレベルに等しくなるように前記トラッキングサーボ制御を行うことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体ドライブ装置。
前記トラッキング補正手段は、前記記録層の前記記録済みトラックの再生時に前記ガイドトラッキングエラー生成手段によって生成される前記ガイドトラッキングエラー信号の低域成分を保持するサンプルホールド手段と、
前記記録層の前記記録済みトラックの再生時にはゼロレベルに等しい前記トラッキング補正信号を出力し、前記記録層の未記録領域への記録時には前記サンプルホールド手段に保持された前記低域成分のレベルに等しい前記トラッキング補正信号を出力する切替手段と、を備え、
前記トラッキング制御手段は、前記切替手段から出力される前記トラッキング補正信号をトラッキング目標信号とし、前記記録層の前記記録済みトラックの再生時には前記再生トラッキングエラー信号のレベルが前記トラッキング目標信号のレベルに等しくなるように前記トラッキングサーボ制御を行い、前記記録層の未記録領域への記録時には前記ガイドトラッキングエラー信号のレベルが前記トラッキング目標信号のレベルに等しくなるように前記トラッキングサーボ制御を行うことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体ドライブ装置。
前記光記録媒体はディスク状の媒体からなり、
前記トラッキング補正手段は、前記記録層の前記記録済みトラックの再生時に前記再生トラッキングエラー信号がゼロレベルとなるような前記トラッキング補正信号を前記光記録媒体の所定の回転角度範囲毎に記憶し、前記記録層の未記録領域への記録時には前記光記録媒体の所定の回転角度範囲毎に記憶した前記トラッキング補正信号から対応する１のトラッキング補正信号を読み出して出力する学習メモリ手段を備えることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体ドライブ装置。
位置情報を含むガイドトラックが形成されたガイド層と記録層とが離間して積層されたガイド層分離型の光記録媒体の前記ガイド層にサーボ用の第１レーザビームを対物レンズを介して照射してその反射光の検出を行うサーボ光学系と、
前記記録層に記録又は再生用の第２レーザビームを前記対物レンズを介して照射してその反射光の検出を行う記録再生光学系と、
前記サーボ光学系による反射光の検出レベルに基づいて前記第１レーザビームの前記ガイド層への照射スポット位置の前記ガイドトラック中心からの誤差を示すガイド層トラッキングエラー信号を生成するガイド層トラッキングエラー生成手段と、
前記記録再生光学系による反射光の検出レベルに基づいて前記第２レーザビームの前記記録層への照射スポット位置の記録トラック中心からの誤差を示す再生トラッキングエラー信号を生成する再生トラッキングエラー生成手段と、
前記ガイドトラッキングエラー信号が減少するように前記対物レンズを前記ガイドトラックの接線方向に直角な方向に移動させるトラッキングサーボ制御を行うトラッキング制御手段と、を備え、前記記録層に対して前記ガイドトラックに従って情報の光学的な記録又は再生を行う光記録媒体ドライブ装置の追加記録方法であって、
前記記録層において記録済みトラックがある場合にその記録済みトラックに続く追記開始位置を検出し、
前記追記開始位置直前の前記記録済みトラックについての前記トラッキングサーボ制御時の前記再生トラッキングエラー信号に応じたトラッキング補正信号を生成し、
追加記録開始時に前記トラッキング補正信号に応じて前記トラッキングサーボ制御を補正することを特徴とする追加記録方法。