KR20110063316A - 기록 장치 및 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

대물 렌즈에 의해 제1 광을 광 디스크 기록 매체에 포함된 기록층내의 소정 위치에 포커싱함으로써 마크의 형성을 이용한 정보 기록을 행하는 기록 장치는, 상기 광 디스크 기록 매체를 회전시키는 회전 구동부와, 반사막에 대하여 상기 제1 광과는 다른 제2 광을 집광하고, 상기 제2 광의 합초 위치가 상기 반사막을 추종하도록 상기 대물 렌즈의 위치를 제어하는 포커스 서보 제어부와, 상기 제1 광의 콜리메이션을 변화시켜서 상기 제1 광의 포커스 방향에 있어서의 정보 기록 위치를 설정하는 기록 위치 설정부와, 면 워블링량 추정부와, 상기 디스크의 1회전내의 회전 각도마다의 면 워블링 추정량을 취득하는 면 워블링 추정량 취득 제어부를 포함한다.

Description

기록 장치 및 제어 방법{RECORDING APPARATUS AND CONTROL METHOD}
본 발명은, 대물 렌즈에 의해 제1 광을 광 디스크 기록 매체에 포함된 기록층내의 소정 위치에 포커싱함으로써 행해지는 마크 형성을 사용하여 정보를 기록하는 기록 장치, 및 이 기록 장치에 사용되는 제어 방법에 관한 것이다.
광의 조사에 의해 신호의 기록 및 재생이 행해지는 광기록 매체로서, 예를 들어, CD(Compact Disc), DVD(Digital Versatile Disc), BD(Blu-ray Discs: 등록 상표) 등의 소위 광 디스크가 보급되어 있다.
이들 CD, DVD, BD 등과 같은 현재 보급되어 있는 광기록 매체의 차세대 광기록 매체에 관해서, 먼저, 본 출원인은, 특허문헌1과 특허문헌2에 기재된 바와 같은 소위 벌크 기록형 광 매체를 제안하였다.
여기서, 벌크 기록이란, 예를 들어, 도 13에 나타내는 것처럼 적어도 커버층(101)과 벌크층(기록층)(102)을 갖는 광기록 매체(벌크형 기록 매체(100))에서, 순차적으로 초점 위치를 바꾸어 가면서 레이저광 조사를 행하여 벌크층(102) 내에 다층 기록을 행함으로써, 대기록 용량화를 도모하려는 기술이다.
이 벌크 기록에 관해서, 특허문헌1에는, 소위 마이크로홀로그램 방식이라고 불리는 기록 기술이 개시되어 있다.
마이크로홀로그램 방식은, 도 14a 및 도 14b에 나타낸 바와 같이, 포지티브형 마이크로홀로그램 방식과 네거티브형 마이크로홀로그램 방식으로 크게 구별된다.
마이크로홀로그램 방식에서는, 벌크층(102)의 기록 재료로서, 소위 홀로그램 기록 재료가 사용된다. 홀로그램 기록 재료로서는, 예를 들어, 광중합형 폴리머 등이 널리 사용된다.
포지티브형 마이크로홀로그램 방식은, 도 14a에 나타낸 바와 같이, 대향하는 2개의 빔(빔 A와 빔 B)을 같은 위치에 집광해서 미세한 간섭 무늬(홀로그램)를 형성하고, 이것을 기록 마크로 하는 기술이다.
또한, 도 14b에 나타내는 네거티브형 마이크로홀로그램 방식은, 포지티브형 마이크로홀로그램 방식과는 역의 발상에서, 미리 형성해 둔 간섭 무늬를 레이저광 조사에 의해 소거하고, 당해 소거 부분을 기록 마크로서 사용하는 기술이다.
도 15a 및 도 15b는, 네거티브형 마이크로홀로그램 방식에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
네거티브형 마이크로홀로그램 방식에서는, 기록 동작을 행하기 전에, 도 15a에 나타낸 바와 같이, 미리 벌크층(102)에 대하여 간섭 무늬를 형성하기 위한 초기화 처리를 행하게 된다. 구체적으로는, 도 15a에 나타낸 바와 같이, 평행광에 의한 빔 C와 빔 D를 대향해서 조사하고, 그 간섭 무늬를 벌크층(102)의 전체에 형성해 둔다.
이와 같이, 초기화 처리에 의해 미리 간섭 무늬를 형성해 둔 뒤에, 도 15b에 도시된 바와 같이 소거 마크를 형성함으로써 정보 기록을 행한다. 구체적으로는, 임의의 층 위치에 레이저빔이 포커싱된 상태에서 기록 정보에 따른 레이저광 조사를 행함으로써, 소거 마크를 사용한 정보 기록을 행하는 것이다.
또한, 본 출원인은, 마이크로홀로그램 방식과는 다른 벌크 기록 기술로서, 예를 들어, 특허문헌2에 개시된 바와 같은, 보이드(구멍)를 기록 마크로서 형성하는 기록 기술도 제안하고 있다.
이 보이드 기록 방식은, 광중합형 폴리머와 같은 기록 재료로 된 벌크층(102)에 대하여, 비교적 고파워로 레이저광 조사를 행하여, 상기 벌크층(102) 내에 구멍(보이드)을 기록하는 기술이다. 특허문헌2에 기재된 바처럼, 상기한 바와 같이 형성된 구멍 부분은, 벌크층(102)내의 다른 부분과 굴절률이 다른 부분이 되고, 그들의 경계 부분에서 광의 반사율을 높일 수 있게 된다. 따라서, 상기 구멍 부분은 기록 마크로서 기능하고, 이에 의해 구멍 마크의 형성에 의한 정보 기록이 실현된다.
이러한 보이드 기록 방식에서는, 홀로그램을 형성하지 않기 때문에, 한쪽에 대한 광 조사를 행하면 기록이 끝나게 된다. 즉, 포지티브형 마이크로홀로그램 방식의 경우와는 달리, 2개의 빔을 같은 위치에 집광해서 기록 마크를 형성하는 일은 없다.
또한, 네거티브형 마이크로홀로그램 방식과의 비교에서는, 초기화 처리를 행하지 않는 점에 장점이 있다.
또한, 특허문헌2에는, 보이드 기록을 행하려는 때에 기록전의 프리큐어(Pre-curing) 광의 조사를 행하는 예가 기재되어 있다. 그러나, 프리큐어 광의 조사를 생략하여도 보이드의 기록은 가능하다.
그러나, 상기한 바와 같은 각종 기록 기술이 벌크 기록형(간단히 벌크형이라고 칭함) 광 디스크 기록 매체에 대해 제안되어 있지만, 이러한 벌크형 광 디스크 기록 매체의 기록층(벌크층)은, 예를 들어, 복수의 반사막이 형성된다고 하는 의미에서의 명시적인 다층 구조를 갖는 것이 아니다. 즉, 벌크층(102)에는, 통상의 다층 디스크가 기록층마다 갖는 반사막 및 안내 홈은 설치되어 있지 않다.
따라서, 도 13에 나타낸 벌크형 기록 매체(100)의 구조인채로는, 마크가 미형성인 기록시에 있어서, 포커스 서보나 트래킹 서보를 행할 수 없게 된다.
이에 따라서, 실제에 있어서, 벌크형 기록 매체(100)에 대하여는, 도 16에 나타내는 바와 같은 안내 홈을 갖는 기준이 되는 반사면(기준면)을 설치하도록 되어 있다.
구체적으로는, 커버층(101)의 하면측에 피트나 그루브와 같은 안내 홈(위치 안내 요소)이 형성되고, 여기에 선택 반사막(103)이 형성된다. 또한, 이렇게 선택 반사막(103)이 형성된 커버층(101)의 하층측에 대하여, 도 16의 중간층(104)으로서, 예를 들어, UV 경화 수지 등의 접착 재료에 의해 벌크층(102)이 적층된다.
또한, 이 매체 구조에 있어서, 벌크형 기록 매체(100)에는, 도 17에 도시된 바와 같이, 마크의 기록(또는 재생)을 위한 레이저광(제1 레이저광)과는 별도로, 위치 제어용의 레이저광으로서의 제2 레이저광이 조사된다.
도 17에 도시하는 바와 같이, 제1 레이저광과 제2 레이저광은, 공통의 대물 렌즈를 통해서 벌크형 기록 매체(100)에 조사된다.
여기서, 가령, 제2 레이저광이 벌크층(102)에 도달하면, 그 제2 레이저광이 당해 벌크층(102)내의 마크 기록에 악영향을 줄 우려가 있다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 벌크 기록 방식에서는, 제2 레이저광으로서, 제1 레이저광과는 파장대가 다른 레이저광을 사용하고, 안내 홈 형성면(기준면)에 형성되는 반사막으로서는, 제2 레이저광은 반사하고, 제1 레이저광은 투과하는 파장 선택성을 갖는 선택 반사막(103)을 설치한다.
이상의 전제를 기초로, 도 17을 참조하여, 벌크형 기록 매체(100)에서의 마크 기록 중에 행해지는 동작에 대해 설명한다.
우선, 안내 홈이나 반사막이 형성되어 있지 않은 벌크층(102)에 대하여 다층 기록을 행한다고 했을 때에는, 벌크층(102)내의 깊이 방향에 있어서 마크를 기록하는 층 위치를 미리 설정한다. 도 17에서는, 벌크층(102)내에서 마크를 형성하는 층 위치(마크 형성층: 정보 기록층이라고도 칭함)로서, 제1 정보 기록층 L1 내지 제5 정보 기록층 L5의 합계 5개의 정보 기록층(마크 형성층) L이 설정되었을 경우를 예시하고 있다. 도 17에 도시한 바와 같이, 제1 정보 기록층 L1의 층 위치는, 안내 홈이 형성된 선택 반사막(103)(기준면)으로부터 포커스 방향(깊이 방향)으로 제1 오프셋 of-L1만큼 이격된 위치에 설정된다. 또한, 제2 정보 기록층 L2의 층 위치, 제3 정보 기록층 L3의 층 위치, 제4 정보 기록층 L4의 층 위치, 제5 정보 기록층 L5의 층 위치는, 각각 선택 반사막(103)으로부터 제2 오프셋 of-L2만큼, 제3 오프셋 of-L3만큼, 제4 오프셋 of-L4만큼, 제5 오프셋 of-L5만큼 이격된 위치에 설정된다.
마크가 아직 형성되어 있지 않은 기록 중에는, 제1 레이저광의 반사광에 기초하여 벌크층(102)내의 각 층 위치를 대상으로 한 포커스 서보나 트래킹 서보를 행할 수는 없다. 따라서, 기록 중에, 대물 렌즈의 포커스 서보 제어와 트래킹 서보 제어는 위치 제어용 광으로서의 제2 레이저광의 반사광에 기초하며, 따라서 당해 제2 레이저광의 스폿 위치가 선택 반사막(103) 상의 안내 홈에 추종한다.
그러나, 마크 기록광인 제1 레이저광은, 선택 반사막(103) 아래에 형성된 벌크층(102)에 도달해야 한다. 이에 따라, 이 광학계에는, 대물 렌즈의 포커스 기구와는 별도로, 제1 레이저광의 합초 위치를 독립하여 조정하기 위한 제1 레이저용 포커스 기구가 설치된다.
여기서, 제1 레이저광의 합초 위치를 독립하여 조정하기 위한 기구를 포함하는 벌크형 기록 매체(100)의 기록 장치의 내부 구성예를 도 18에 도시한다.
도 18에 있어서, 도 18에서 LD1으로 나타내는 제1 레이저 다이오드(111)는 제1 레이저광의 광원이며, LD2로 나타내는 제2 레이저 다이오드(119)는 제2 레이저광의 광원이다. 이상의 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 제1 레이저 다이오드(111)와 제2 레이저 다이오드(119)는, 각각 서로 다른 파장대를 갖는 레이저광을 발광하도록 구성되어 있다.
도 18에 도시한 바와 같이, 제1 레이저 다이오드(111)에 의해 출사된 제1 레이저광은, 콜리메이션 렌즈(112)를 통해서, 고정 렌즈(113), 가동 렌즈(114), 렌즈 구동부(115)로 이루어지는 제1 레이저용 포커스 기구에 입사한다. 렌즈 구동부(115)에 의해 가동 렌즈(114)가 제1 레이저광의 광축에 평행한 방향으로 구동됨으로써, 도 18의 대물 렌즈(117)에 입사하는 제1 레이저광의 콜리메이션이 변화하고, 따라서 제1 레이저광의 합초 위치를 대물 렌즈(117)의 구동에 의한 합초 위치의 변화와는 별개로 조정할 수 있다.
상기 제1 레이저용 포커스 기구를 거쳐 투과된 제1 레이저광은, 제1 레이저광과 동파장대를 같는 광은 투과시키고 다른 파장대를 같는 광은 반사하도록 구성된 다이크로익(dichroic) 미러(116)에 입사된다.
도 18에 도시한 바와 같이, 다이크로익 미러(116)를 투과하는 제1 레이저광은, 대물 렌즈(117)를 통해서 벌크형 기록 매체(100)에 대하여 조사된다. 대물 렌즈(117)는, 2축 액추에이터(118)에 의해 포커스 방향 및 트래킹 방향으로 변위가능하게 유지되어 있다.
또한, 제2 레이저 다이오드(119)에 의해 출사된 제2 레이저광은, 콜리메이션 렌즈(120)를 거쳐서 빔 스플리터(121)를 투과하고, 상술한 다이크로익 미러(116)에 입사한다. 제2 레이저광은, 다이크로익 미러(116)로부터 반사되어, 그 광축이 다이크로익 미러(116)를 투과하는 제1 레이저광의 광축과 정렬되어 대물 렌즈(117)에 입사한다.
대물 렌즈(117)에 입사한 제2 레이저광은, 후술하는 서보 회로(125)에 의한 포커스 서보 제어하에 2축 액추에이터(118)가 구동됨으로써, 벌크형 기록 매체(100)의 선택 반사막(103)(기준면)에 포커싱되게 된다.
선택 반사막(103)으로부터의 제2 레이저광의 반사광은, 대물 렌즈(117)를 통해 다이크로익 미러(116)로부터 반사된 후, 빔 스플리터(121)로부터 다시 반사된다. 빔 스플리터(121)로부터의 제2 레이저광의 반사광은, 집광 렌즈(122)를 통해서 포토디텍터(123)의 검출면 위에 집광된다.
매트릭스 회로(124)는, 포토디텍터(123)에 의해 검출된 수광 신호에 기초하여, 포커싱 및 트래킹 에러 신호를 생성하고, 그들 에러 신호를 서보 회로(125)에 공급한다.
서보 회로(125)는 상기 에러 신호로부터 포커스 서보 신호 및 트래킹 서보 신호를 생성한다. 이들 포커스 서보 신호 및 트래킹 에러 신호에 기초하여 상술한 2축 액추에이터(118)가 구동됨으로써, 대물 렌즈(117)의 포커스 서보 제어 및 트래킹 서보 제어가 실현된다.
도 18에 나타내는 기록 장치에서, 벌크형 기록 매체(100)에서 미리 설정된 정보 기록층 L 중에서 선택된 소정의 정보 기록층 L을 대상으로 한 마크 기록을 행한다고 했을 때에는, 렌즈 구동부(115)의 구동을 제어하여, 제1 레이저광의 합초 위치를 선택된 정보 기록층 L에 대응하는 오프셋량 of만큼 변화시킨다.
구체적으로, 이러한 정보 기록 위치의 설정은, 예를 들어, 기록 장치 전체를 제어하는 콘트롤러(126)에 의해 제어된다. 즉, 콘트롤러(126)에 의해, 대상으로 하는 정보 기록층 Lx에 따라서 미리 설정된 오프셋량 of-Lx에 기초하여 렌즈 구동부(115)의 구동을 제어함으로써, 제1 레이저광의 정보 기록 위치(합초 위치)를 상기 대상으로 하는 정보 기록층 Lx에 설정한다.
또한, 확인을 위해 설명하면, 기록 중에 있어서의 제1 레이저광의 트래킹 서보에 관해서는, 상술한 바와 같이, 서보 회로(125)가 제2 레이저광의 반사광에 기초하여 대물 렌즈(117)의 트래킹 서보 제어를 행함으로써, 자동적으로 행하여진다.
또한, 마크 기록이 이미 행하여진 벌크형 기록 매체(100)에 대해서 재생을 행할 때는, 기록 중에서와는 달리, 대물 렌즈(117)의 위치를 제2 레이저광의 반사광에 기초하여 제어할 필요는 없다. 즉, 재생 중에 있어서는, 재생 대상으로 하는 정보 기록층 L에 형성된 마크 열을 대상으로 하여, 제1 레이저광의 반사광에 기초하여 대물 렌즈(117)의 포커스 서보 제어 및 트래킹 서보 제어를 행하면 된다.
상기한 바와 같이, 벌크 기록 방식에서는, 벌크형 기록 매체(100)에 대하여, 마크 기록 광으로서의 제1 레이저광과 위치 제어용 광으로서의 제2 레이저광을, 공통의 대물 렌즈(117)를 통해서(동일 광축에서 합성하여) 조사한다. 그 후, 제2 레이저광의 반사광에 기초하여 대물 렌즈(117)의 포커스 서보 제어 및 트래킹 서보 제어를 행함으로써, 벌크층(102) 상에 안내 홈이 형성되어 있지 않더라도, 제1 레이저광의 포커스 서보 및 트래킹 서보를 행할 수 있다.
일본 특허공개 제2008-135144호 공보 일본 특허공개 제2008-176902호 공보
그러나, 도 18에 나타낸 바와 같이, 제1 레이저광의 합초 위치(정보 기록 위치)를 대물 렌즈(117)와는 별개인 포커스 기구에 의해 변화시키는 구성을 채택할 경우에는, 도 19의 (a) 내지 도 19의 (c)에 나타낸 바와 같이, 벌크형 기록 매체(100)의 면 워블링(surface wobbling)으로 인해서 정보 기록 위치가 그 본래의 위치로부터 어긋나버리는 문제가 있다.
도 19의 (a)는, 벌크형 기록 매체(100)의 면 워블링이 없는 이상적인 상태를 나타내고 있다. 도 19의 (b)는 대물 렌즈(117)로부터 이격되는 방향의 면 워블링이 발생한 경우( - 방향의 면 워블링이라고 칭함)를 나타내고 있다. 도 19의 (c)는 대물 렌즈(117)에 대하여 다가오는 방향의 면 워블링이 발생한 경우( + 방향의 면 워블링이라고 칭함)를 나타내고 있다.
우선, 전제로서, 도 18을 참조하여 설명하는 바와 같이, 제2 레이저광의 합초 위치는 대물 렌즈(117)에 관한 포커스 서보 제어에 의해 선택 반사막(103) 위에 설정되므로, 대물 렌즈(117)와 선택 반사막(103) 사이의 거리는, 도 18에서의 Dor로 일정하게 된다.
또한, "p-rec"로 나타내는 제1 레이저광의 정보 기록 위치는, 도 18에 나타낸 가동 렌즈(114)의 구동에 의해 정해지는 것이다. 여기서, 도 19의 (a)에 나타내는 이상적인 상태에서의 선택 반사막(103)과 정보 기록 위치 p-rec 사이의 거리를 "Drr"이라고 한다.
도 19의 (b)에 나타내는 바와 같은 - 방향의 면 워블링이 발생한 경우, 대물 렌즈(117)의 포커스 방향에 있어서의 위치는, 상술한 일정한 거리 Dor를 유지하기 위해서, 가동 렌즈(114)를 향해 시프트되게 된다.
상기와 같이 대물 렌즈(117)의 위치가 가동 렌즈(114)측으로 시프트되어 버림으로써, 가동 렌즈(114)측으로부터 대물 렌즈(117)에 입사하는 제1 레이저광의 직경이, 도 19의 (a)에 나타내는 이상적인 상태로부터 변화하여 버리게 된다. 구체적으로는, 이 경우, 상기 입사광 직경은 이상적인 상태에서보다 작아지게 된다.
이에 따라, 도 19의 (a)의 이상적인 상태에 있어서는 대상으로 하는 층 위치와 합치하고 있었던 제1 레이저광의 합초 위치(정보 기록 위치 p-rec)가, 도 19의 (b)에 나타낸 바와 같이 + 방향으로 어긋나버리게 된다(도 19의 (b)의 편차량 +Dd).
한편, 도 19의 (c)에 나타내는 바와 같은 + 방향의 면 워블링이 발생한 경우에는, 대물 렌즈(117)의 포커스 방향에 있어서의 위치는 가동 렌즈(114)로부터 이격되는 방향으로 시프트되게 된다. 이렇게 대물 렌즈(117)의 위치가 가동 렌즈(114)로부터 이격되는 방향으로 시프트되어 버리면, 가동 렌즈(114)로부터 대물 렌즈(117)에 입사하는 제1 레이저광의 직경이 이상적인 상태에서보다 커진다. 이에 따라, + 방향의 면 워블링이 발생한 경우에는, 이상적인 상태에서와 비교하여 정보 기록 위치 p-rec이 - 방향으로 어긋나 버리게 된다(도 19의 (c)의 편차량 -Dd).
이와 같이 도 18을 참조하여 설명한 벌크형 기록 매체(100)에 관한 기록 장치의 구성은,
.제1 레이저광과 제2 레이저광을 공통의 대물 렌즈(117)를 통해서 조사하고,
.대물 렌즈(117)의 포커스 서보 제어를 제2 레이저광이 벌크형 기록 매체(100)의 기준면(선택 반사막(103)) 상에 합초하도록 행하고,
. 제1 레이저광의 합초 위치(정보 기록 위치 p-rec)를 대물 렌즈(117)에 입사하는 제1 레이저광의 콜리메이션을 변화시켜서 조정하여 실현된다.
이 구성에 있어서는, 디스크의 면 워블링에 기인해서 정보 기록 위치 p-rec이 포커스 방향으로 어긋나 버리는 문제가 있다.
이때, 면 워블링의 정도나 각 정보 기록층 L의 층간격의 설정에 따라서는, 인접하는 층의 정보 기록 위치 p-rec이 서로 겹쳐버리는 경우가 있다. 이 경우, 정확하게 기록 신호를 재생할 수는 없게 된다.
이러한 문제를 피하기 위한 하나의 대책으로서는, 면 워블링에 의한 정보 기록 위치 p-rec의 변동 이상으로 각 층의 층 간격을 두는 것을 들 수 있다.
그러나, 이 기술에서는, 면 워블링의 정도가 불확정적이기 때문에, 어느 정도 층 간격을 두어서 기록할지도 불확정적이다라고 하는 문제가 있다. 또한, 각 층을 포커스 방향으로 조밀하게(close-up)하여, 기록 용량의 증대화를 도모하는 것이 매우 곤란하다.
또한, 상기 문제를 피하기 위한 다른 기술로서는, 디스크를 착탈 불가능한 시스템으로 하는 것을 채용할 수 있다.
여기서, 면 워블링의 원인으로서는, 디스크의 왜곡을 들 수 있다. 그러나, 디스크의 왜곡은, 디스크를 회전 구동부에 클램프 했을 때의 왜곡이나, 클램프면에 있어서의 오염물의 혼입에 의한 왜곡 등의 복합 요인에 의해서 발생하는 것이다. 따라서, 디스크의 착탈을 불가능하게 한 시스템으로 하는 경우에, 각 층에 있어서 면 워블링의 영향이 거의 동일하며, 따라서 기록시에 있어서 각 층의 기록 신호가 겹치는 문제를 피할 수 있다. 따라서, 각 층을 포커스 방향으로 클로즈 업 할 수 있고, 따라서 클로즈 업되는 만큼 기록 용량의 증대화를 도모할 수 있다.
그러나, 이 방법에서는 디스크의 교환을 할 수 없다. 따라서, 예를 들어, 디스크 불량시에 디스크만의 교환이 가능하지 않을 수 있다. 또한, 어떤 기록 장치로 기록한 데이터를 다른 기록 장치로 판독하기가 곤란할 수 있다. 이 점 때문에, 편리성이 저하된다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 기록 장치는 이하의 구성을 갖는다.
본 발명의 실시형태에 따른 기록 장치는, 대물 렌즈에 의해 제1 광을 광 디스크 기록 매체에 포함된 기록층내의 소정 위치에 포커싱함으로써 마크의 형성을 이용한 정보 기록을 행하는 기록 장치로서, 상기 광 디스크 기록 매체를 회전시키는 회전 구동부를 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 실시형태에 따른 기록 장치는, 상기 광 디스크 기록 매체에 제공된 반사막에 대하여, 상기 대물 렌즈를 통해서 상기 제1 광과는 다른 제2 광을 집광하고, 상기 반사막에 집광한 상기 제2 광의 반사광에 기초하여 상기 제2 광의 합초 위치가 상기 반사막을 추종하도록 상기 대물 렌즈의 위치를 제어하는 포커스 서보 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 실시형태에 따른 기록 장치는, 상기 대물 렌즈에 입사하는 상기 제1 광의 콜리메이션을 변화시켜서 상기 제1 광의 포커스 방향에 있어서의 정보 기록 위치를 설정하는 기록 위치 설정부를 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 실시형태에 따른 기록 장치는, 상기 광 디스크 기록 매체의 면 워블링량을 추정하는 면 워블링량 추정부를 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 실시형태에 따른 기록 장치는, 상기 광 디스크 기록 매체를 회전시키고 상기 면 워블링량 추정부를 이용한 상기 면 워블링량 추정 동작을 실행시킴으로써, 상기 디스크의 1회전내의 회전 각도마다의 면 워블링 추정량을 취득하는 면 워블링 추정량 취득 제어부를 포함한다.
상기 본 발명의 실시형태에 따르면,
.제1 광과 제2 광을 공통의 대물 렌즈를 통해서 조사하고,
.대물 렌즈의 포커스 서보 제어를 제2 광이 광 디스크 기록 매체에 형성된 반사막 위에 합초하도록 행하고,
.제1 광의 정보 기록 위치(합초 위치)를 대물 렌즈에 입사하는 제1 광의 콜리메이션을 변화시켜서 설정(조정)하는 구성으로,
디스크 1주내의 회전 각도마다의 면 워블링 추정량을 취득할 수 있다. 이에 의해, 상기 취득한 면 워블링 추정량에 관한 정보에 기초하여 상기 제1 광의 포커스 방향에 있어서의 정보 기록 위치의 어긋남을 적정하게 보정할 수 있다.
본 발명의 상기 실시형태에 따르면, 제1 광과 제2 광을 공통의 대물 렌즈를 통해서 조사하고, 대물 렌즈의 포커스 서보 제어를 제2 광이 광 디스크 기록 매체에 형성된 반사막 위에 합초하도록 행하고, 제1 광의 정보 기록 위치를 대물 렌즈에 입사하는 제1 광의 콜리메이션을 변화시켜서 설정하는 경우에, 디스크 1주내의 회전 각도마다의 면 워블링 추정량을 취득할 수 있다. 따라서, 면 워블링에 기인해서 발생하는 상기 제1 광의 포커스 방향에 있어서의 정보 기록 위치의 어긋남을, 상기 취득한 면 워블링 추정량에 관한 정보에 기초하여 적정하게 보정할 수 있다.
상기한 바와 같이 정보 기록 위치의 어긋남을 적정하게 보정함으로써, 상기 제1 광을 광 디스크 기록 매체에 포함된 기록층내의 소정 위치에 합초시켜서 다층 기록을 행하는 경우에 있어서, 각 정보 기록층의 층 간격을 클로즈 업 할 수 있고, 이에 따라 기록 용량의 증대를 이룰 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 따르면 디스크의 착탈을 허용할 수 있다. 따라서, 하드 디스크 드라이브(HDD)와 같은 디스크의 착탈이 불가능한 시스템을 채용하는 경우에 발생하는 편리성의 저하의 방지가 가능하다.
도 1은 일 실시형태에 따른 기록 대상이 되는 광 디스크 기록 매체의 단면 구조도.
도 2는 기록 중의 서보 제어에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 3은 재생 중의 서보 제어에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 4는 상기 실시형태에 따른 기록 장치의 내부 구성에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)는 상기 실시형태에 따른 정보 기록 위치 보정 기술의 개요에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 6은 포커스 서보 제어계의 모델을 도시한 도면.
도 7은 상기 실시형태에 따른 면 워블링량 추정 기술에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 8은 상기 추정 기술에 의해 구한 면 워블링 추정량의 파형과 레이저 변위계로 측정한 면 워블링량의 파형을 도시한 도면.
도 9는 상기 실시형태에 따른 추정 기술에 의해 면 워블링 추정량을 구하기 위한 실제의 구성예에 대해 설명하기 위한 도면.
도 10은 회전 각도와 면 워블링량 사이의 대응에 관한 정보의 데이터 구조예를 도시한 도면.
도 11은 포커스 서보 루프에 대하여 면 워블링 추정량의 값에 따른 오프셋을 부여하여 정보 기록 위치의 보정을 행하기 위한 구체적인 구성예를 도시한 도면.
도 12a 및 도 12b는 상기 실시형태에 따라 면 워블링량 추정 기술과 정보 기록 위치 보정 기술을 실현하기 위해 실행되는 구체적인 처리 수순을 나타낸 흐름도.
도 13은 벌크 기록 방식에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 14a 및 도 14b는 마이크로홀로그램 방식에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 15a 및 도 15b는 네거티브형 마이크로홀로그램 방식에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 16은 기준면을 구비하는 실제의 벌크형 기록 매체의 단면 구조를 나타내는 도면.
도 17은 벌크형 기록 매체에서의 마크 기록 중에 행해지는 동작에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 18은 벌크형 기록 매체에 대하여 기록을 행하는 종래 기술에 따른 기록 장치의 내부 구성을 도시한 도면.
도 19의 (a) 내지 도 19의 (c)는 면 워블링에 의해 정보 기록 위치의 포커스 방향에 있어서의 위치 어긋남이 발생하는 원리에 대해서 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 예시적인 실시형태(이하, 실시형태)에 대해서 설명한다.
또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 기록 대상으로서의 광 디스크 기록 매체의 예
2. 서보 제어
3. 실시형태에 따른 기록 장치의 내부 구성
4. 실시형태에 따른 면 워블링량 추정 기술 및 정보 기록 위치 보정 기술
4-1. 보정 기술의 개요
4-2. 면 워블링량을 추정하기 위한 구체적인 기술
4-3. 정보 기록 위치 보정을 위한 구체적인 기술
4-4. 면 워블링량 추정 및 정보 기록 위치 보정을 위한 구체적인 구성예 및 처리예
4-5. 실시형태의 정리
5. 변형예
1. 기록 대상으로서의 광 디스크 기록 매체의 예
도 1은, 일 실시형태에 따른 기록 장치의 기록 대상이 되는 광 디스크 기록 매체의 단면 구조도이다.
본 실시형태에서 기록 대상으로 하는 광 디스크 기록 매체는, 소위 벌크 기록형 광 디스크 기록 매체로서, 이하, 벌크형 기록 매체(1)라고 칭한다.
광 디스크 기록 매체로서의 벌크형 기록 매체(1)는, 기록 장치에 의해 회전되면서 레이저광 조사가 행해져서 마크 기록(정보 기록)이 행해진다.
또한, 광의 조사에 의해 정보의 기록(및 재생)이 행해지는 원반 형상의 기록 매체를 일반적으로 광 디스크 기록 매체로서 칭한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 벌크형 기록 매체(1)에는, 상층측으로부터 순서대로 커버층(2), 선택 반사막(3), 중간층(4), 벌크층(5)이 형성되어 있다.
여기서, 본 명세서에 있어서, "상층측"이란, 후술하는 실시형태에 따른 기록 장치(기록 장치(10))에 의해 레이저광이 입사하는 면을 상면으로 했을 때의 상층측을 가리킨다.
또한, 본 명세서에 있어서는, "깊이 방향"이라고 하는 단어를 사용한다. 이 "깊이 방향"이란, 상기 "상층측"의 정의에 따른 상하 방향(종방향)과 일치하는 방향(즉, 기록 장치에 의해 입사되는 레이저광의 방향과 평행한 방향: 포커스 방향)을 가리킨다.
벌크형 기록 매체(1)에 있어서, 상기 커버층(2)은, 예를 들어 폴리카보네이트 또는 아크릴 수지 등의 수지로 구성되며, 도 1에 도시하는 바와 같이, 그 하면측에는, 기록 위치를 안내하기 위한 안내 홈의 형성에 수반하는 요철의 단면 형상이 부여되어 있다.
안내 홈은, 연속 홈(그루브) 또는 피트 열로 형성된다. 예를 들어, 안내 홈이 피트 열로 형성될 경우, 피트와 랜드의 길이의 조합에 의해 위치 정보(절대 위치 정보 : 본 예에서는, 회전 각도 정보와 반경 위치 정보를 가리키는 것으로 한다)가 기록된다. 한편, 안내 홈을 그루브로 할 경우, 당해 그루브를 주기적으로 사행(워블)시켜 형성함으로써, 상기 사행의 주기 정보에 기초하여 위치 정보를 기록한다.
커버층(2)은, 이러한 안내 홈(요철 형상 패턴)이 형성된 스탬퍼를 사용한 사출 성형에 의해 생성된다.
또한, 상기 안내 홈이 제공된 커버층(2)의 하면측에는, 선택 반사막(3)이 형성된다.
여기서, 전술한 바와 같이, 벌크 기록 방식에서는, 기록층으로서의 벌크층(5)에 대하여 마크 기록을 행하기 위한 기록광(제1 레이저광) 이외에, 상기와 같은 안내 홈에 기초하여 트래킹이나 포커싱 중의 에러 신호를 얻기 위한 서보광(위치 제어용 광, 제2 레이저광이라고도 칭함)을 추가로 조사하는 것으로 하고 있다.
이때, 상기 서보 광이 벌크층(5)에 도달하면, 이 서보 광이 벌크층(5)에 대해 행해진 마크 기록에 악영향을 줄 우려가 있다. 그러므로, 서보 광은 반사하고 기록 광은 투과시키는 선택성을 갖는 반사막이 사용된다.
종래부터, 벌크 기록 방식에서는, 기록 광과 서보 광으로서, 파장대가 다른 레이저광을 사용하였다. 이것에 대응하기 위하여, 상기 선택 반사막(3)으로서는, 서보 광과 동일한 파장대의 광은 반사하고, 그 이외의 파장대의 광은 투과시키는 선택 반사막이 사용된다.
상기 선택 반사막(3)의 하층측에는, 예를 들어, UV 경화 수지 등의 접착 재료로 구성된 중간층(4)을 개재하여, 기록층으로서의 벌크층(5)이 적층(접착)되어 있다.
벌크층(5)의 재료(기록 재료)로서는, 예를 들어, 먼저 설명한 포지티브형 마이크로홀로그램 방식, 네거티브형 마이크로홀로그램 방식 또는 보이드 기록 방식 등, 채용하는 벌크 기록 방식에 따라서 적절하고 최적인 재료가 채용되면 된다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른, 대상으로 하는 광 디스크 기록 매체에 대한 마크 기록 방식은 특별히 한정되는 것이 아니며, 벌크 기록 방식의 범주에 있어서 임의의 방식이 채용되면 된다.
여기서, 상기와 같은 구성을 갖는 벌크형 기록 매체(1)에 있어서, 상술한 안내 홈의 형성에 수반하여 요철 단면 형상 패턴이 부여된 선택 반사막(3)은, 후술하는 바와 같이 제2 레이저광에 기초하여 제1 레이저광의 위치 제어를 행할 때에 기준이 되는 반사면이 된다. 이에 따라, 이하, 선택 반사막(3)이 형성된 면을 기준면 Ref라고 칭한다.
2. 서보 제어
다음으로, 벌크형 기록 매체(1)를 대상으로 한 기록시에 있어서의 서보 제어에 대해서, 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2에서, 전술한 바와 같이, 벌크형 기록 매체(1)에 대하여는, 마크 기록 광으로서의 레이저광(제1 레이저광)과 함께, 전술한 레이저광과는 파장대가 다른 서보 광으로서의 레이저광(제2 레이저광)을 조사한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 이들 제1 레이저광과 제2 레이저광은, 공통의 대물 렌즈(도 4의 대물 렌즈(17))를 통해서 벌크형 기록 매체(1)에 조사되게 된다.
여기서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 벌크층(5)에는, 예를 들어 DVD(Digital Versatile Disc)나 BD(Blu-ray Discs:등록 상표) 등의 현재의 광 디스크에 관한 다층 디스크와는 상이하게, 기록 대상으로 하는 각 층 위치에는 피트나 그루브로서 형성된 안내 홈을 갖는 반사면이 제공되지 않는다. 이로 인해, 아직 마크가 형성되어 있지 않은 기록시에 있어서는, 제1 레이저광에 관한 포커스 서보나 트래킹 서보는, 제1 레이저광 자신의 반사광을 사용해서 행할 수는 없다.
이러한 관점으로부터, 벌크형 기록 매체(1)에 대한 기록시에 있어서, 제1 레이저광에 관한 트래킹 서보 및 포커스 서보는 모두, 서보 광으로서의 제2 레이저광의 반사광을 사용하여 행하게 된다.
구체적으로, 기록시에 있어서의 제1 레이저광의 포커스 서보에 관해서는, 우선, 제1 레이저광의 합초 위치만을 독립하여 변화시킬 수 있는 제1 레이저광용의 포커스 기구(나중에 도 4에서 설명하는 고정 렌즈(13), 가동 렌즈(14), 렌즈 구동부(15)의 세트)를 설치한 뒤에, 도 2에 나타낸 바와 같이 기준이 되는 선택 반사막(3)(기준면 Ref)으로부터의 오프셋 of에 기초하여, 상기 제1 레이저광용 포커스 기구를 제어하여 행한다.
여기서, 상술한 바와 같이, 제1 레이저광과 제2 레이저광은, 공통의 대물 렌즈를 통해서 벌크형 기록 매체(1)에 조사된다. 또한, 제2 레이저광의 포커스 서보는, 당해 제2 레이저광의 기준면 Ref(선택 반사막(3))로부터의 반사광을 사용하여, 상기 대물 렌즈를 제어함으로써 행하여진다.
상기한 바와 같이, 제1 레이저광과 제2 레이저광이 공통의 대물 렌즈를 통해서 조사되고, 또한 제2 레이저광의 포커스 서보가 당해 제2 레이저광의 기준면 Ref로부터의 반사광에 기초하여 대물 렌즈를 제어함으로써 행해짐으로써, 제1 레이저광의 합초 위치가 벌크형 기록 매체(1)의 표면 변동에 추종할 수 있게 된다. 이어서, 상기와 같은 제1 레이저광용 포커스 기구에 의해, 제1 레이저광의 합초 위치를 상기 오프셋 of의 값만큼 시프트시킴으로써, 벌크층(5)내의 소정의 깊이 위치에 제1 레이저광의 합초 위치를 추종시킬 수 있다.
또한, 확인을 위해 설명해 두면, 상기 설명은 면 워블링이 없는 이상적인 상태를 전제로 한 것이다.
도 2에 있어서는, 벌크층(5)에 5개의 마크 형성층(정보 기록층이라고도 칭함) L을 설정한다고 했을 경우의 각 오프셋 of의 예로서, 제1 정보 기록층 L1의 층 위치에 대응한 제1 오프셋 of-L1, 제2 정보 기록층 L2의 층 위치에 대응한 제2 오프셋 of-L2, 제3 정보 기록층 L3의 층 위치에 대응한 제3 오프셋 of-L3, 제4 정보 기록층 L4의 층 위치에 대응한 제4 오프셋 of-L4, 제5 정보 기록층 L5의 층 위치에 대응한 제5 오프셋 of-L5이 설정되는 경우를 나타내고 있다. 이들 오프셋 of의 값을 사용하여 전술한 제1 레이저용의 포커스 기구를 구동함으로써, 깊이 방향에 있어서의 마크의 형성 위치를 제1 정보 기록층 L1의 층 위치, 제2 정보 기록층 L2의 층 위치, 제3 정보 기록층 L3의 층 위치, 제4 정보 기록층 L4의 층 위치, 제5 정보 기록층 L5의 층 위치 중에서 적절히 선택할 수 있다.
또한, 기록시에 있어서의 제1 레이저광에 관한 트래킹 서보는, 상술한 바와 같이 제1 레이저광과 제2 레이저광을 공통의 대물 렌즈를 통해서 조사한다고 하는 점에 기초하여, 기준면 Ref로부터의 제2 레이저광의 반사광을 사용한 대물 렌즈의 트래킹 서보 제어를 행함으로써 실현된다.
또한, 재생시에 있어서의 서보 제어는 이하와 같이 행할 수 있다.
도 3은, 재생시에 있어서의 서보 제어에 대해서 설명하기 위한 도면이다. 또한, 이 도 3에서는, 재생시에 있어서의 벌크형 기록 매체(1)의 상태로서, 제1 정보 기록층 L1 내지 제5 정보 기록층 L5의 모두에 마크 열이 미리 기록된 상태를 나타내고 있다.
이미 마크 열이 형성된 벌크형 기록 매체(1)의 재생시에 있어서, 제1 레이저광에 대한 포커스 서보 제어는, 미리 기록된 마크 열을 대상으로 하여 행할 수 있다. 그러므로, 재생시에 있어서의 제1 레이저광에 대한 포커스 서보 제어는, 제1 레이저광의 반사광에 기초하여 대물 렌즈를 제어함으로써, 합초 위치가 재생 대상으로 하는 마크 열(정보 기록층 L)에 추종하도록 하여 행한다.
또한, 재생시에 있어서, 제1 레이저광에 대한 트래킹 서보 제어도, 제1 레이저광의 반사광에 기초하여 대물 렌즈를 구동함으로써 행한다. 즉, 제1 레이저광의 스폿 위치가 대상으로 하는 정보 기록층 L에 형성된 마크 열에 추종하도록 하여 트래킹 서보 제어를 행한다.
또한, 상기 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 벌크층(5)내에 기록된 정보의 재생시에 있어서는, 제2 레이저광의 서보 제어는 물론이고, 제2 레이저광의 발광이 불필요하게 된다.
여기서, 재생 개시 위치에 액세스하기 위해서는, 기준면 Ref에 기록된 절대 위치 정보의 판독을 행할 필요가 있다. 따라서, 재생 개시 위치에의 액세스 완료 전에, 제2 레이저광에 대한 포커스 트래킹 서보를 행하게 된다. 구체적으로, 재생 개시 위치에의 액세스 완료 전에, 제2 레이저광의 포커스 서보 제어는, 제2 레이저광의 반사광에 기초하여, 당해 제2 레이저광을 기준면 Ref 위에 합초시키도록 대물 렌즈를 구동함으로써 행한다. 또한, 액세스 완료전에 있어서의 제2 레이저광의 트래킹 서보 제어는, 제2 레이저광의 반사광에 기초하여, 당해 제2 레이저광의 스폿 위치가 기준면 Ref에 형성된 안내 홈을 추종하도록 대물 렌즈를 구동함으로써 행한다.
또한, 상기한 재생시에 있어서의 서보 제어는 어디까지나 참고를 위한 일례일 뿐이며, 본 발명의 실시형태는 이 기술에 한정되는 것이 아니다.
3. 실시형태에 따른 기록 장치의 내부 구성
도 4는, 도 1에 나타낸 벌크형 기록 매체(1)에 대한 기록을 행하는 본 실시형태에 따른 기록 장치(10)의 내부 구성을 나타내고 있다.
우선, 기록 장치(10)에 대하여 장전된 벌크형 기록 매체(1)는, 당해 기록 장치(10)에 있어서의 소정 위치에 그 센터 홀이 클램프되도록 세트되고, 도 4의 스핀들 모터(SPM)(29)에 의한 회전 구동이 가능한 상태로 유지된다.
또한, 기록 장치(10)에는, 상기 스핀들 모터(29)에 의해 회전되는 벌크형 기록 매체(1)에 대하여 제1 레이저광 및 제2 레이저광을 조사하기 위한 광원인 제1 레이저 다이오드(11)와 제2 레이저 다이오드(19)가 구비된다.
여기서, 상기한 바와 같이, 제1 레이저광과 제2 레이저광은 서로 파장이 다르다. 본 예의 경우, 제1 레이저광의 파장은 약 405 nm 정도(소위, 청보라색 레이저광)이고, 제2 레이저광의 파장은 약 650 nm 정도(적색 레이저광)라고 한다.
제1 레이저 다이오드(11)에 의해 출사된 제1 레이저광은, 콜리메이션 렌즈(12)를 통해서 평행광으로 된 후, 고정 렌즈(13), 가동 렌즈(14), 렌즈 구동부(15)로 이루어지는 익스팬더(제1 레이저용 포커스 기구)에 입사한다. 이 익스팬더에서는, 제1 레이저 다이오드(11)에 가까운 측에 상기 고정 렌즈(13)가 배치되고 상기 제1 레이저 다이오드(11)로부터 먼 측에 상기 가동 렌즈(14)가 배치되고, 당해 가동 렌즈(14)가 렌즈 구동부(15)에 의해 제1 레이저광의 광축에 평행한 방향으로 구동됨으로써, 도 4의 대물 렌즈(17)에 입사하는 제1 레이저광의 콜리메이션을 변화시키고, 이에 따라 제1 레이저광에 대하여 독립한 포커스 제어를 행한다.
상기 익스팬더를 통과한 제1 레이저광은, 다이크로익 미러(16)에 입사한다. 다이크로익 미러(16)는, 그 선택 반사면이, 제1 레이저광과 동파장대의 광은 투과시키고, 그 이외의 파장을 갖는 광은 반사시키도록 구성되어 있다. 따라서, 상기와 같이 입사한 제1 레이저광은, 다이크로익 미러(16)를 투과한다.
다이크로익 미러(16)를 투과한 제1 레이저광은, 도시한 바와 같이, 대물 렌즈(17)를 통하여 벌크형 기록 매체(1)에 조사된다.
대물 렌즈(17)에 대하여는, 당해 대물 렌즈(17)를 포커스 방향(벌크형 기록 매체(1)에 대하여 접촉하거나 분리하는 방향) 및 트래킹 방향(상기 포커스 방향에 직교하는 방향:벌크형 기록 매체(1)의 반경 방향)으로 변위가능하게 유지하는 2축 액추에이터(18)가 구비된다.
2축 액추에이터(18)는 포커스 코일 및 트래킹 코일을 구비하며, 서보 회로(25)로부터 이들 포커스 코일 및 트래킹 코일에 구동 전류를 인가함으로써, 대물 렌즈(17)를 포커스 방향 및 트래킹 방향으로 변위시킨다.
또한, 제2 레이저 다이오드(19)에 의해 출사된 제2 레이저광은, 콜리메이션 렌즈(20)를 통해 입사되어 평행광이 된 후, 빔 스플리터(21)를 투과하여 다이크로익 미러(16)에 입사한다.
상술한 바와 같이, 다이크로익 미러(16)는 제1 레이저광과 동파장대의 광은 투과시키고, 그 이외의 파장을 갖는 광은 반사시키도록 구성되어 있으므로, 상기 제2 레이저광은 다이크로익 미러(16)에서 반사되어, 도 4에서와 같이 그 광축이 90°절곡되어 제1 레이저광의 광축과 일치하게 되고, 이에 따라 대물 렌즈(17)에 입사한다.
대물 렌즈(17)에 입사한 제2 레이저광은, 서보 회로(25)에 의한 포커스 서보 제어하에 전술한 2축 액추에이터(18)가 구동 제어됨으로써, 벌크형 기록 매체(1)의 기준면 Ref에 합초된다.
또한, 벌크형 기록 매체(1)에 제2 레이저광이 조사됨으로써 얻어지는 당해 제2 레이저광의 반사광은, 대물 렌즈(17)를 통과하여 입사된 후 다이크로익 미러(16)에서 반사되어, 전술한 빔 스플리터(21)에 입사한다. 빔 스플리터(21)에 입사한 제2 레이저광의 반사광은 당해 빔 스플리터(21)에서 반사되어, 집광 렌즈(22)에 의해 포토디텍터(PD)(23)의 검출면 위에 집광된다.
여기서, 도면에 나타내지는 않지만, 실제에 있어서, 기록 장치(10)에는, 상기한 광학계 전체를 포함하는 광학 헤드를 트래킹 방향으로 슬라이드 구동하는 슬라이드 구동부가 제공되고, 당해 슬라이드 구동부에 의한 상기 광학 헤드의 구동에 의해, 레이저광의 조사 위치를 광범위하게 변위시킬 수 있게 되어 있다.
또한, 기록 장치(10)에는, 제1 레이저광에 의해 벌크층(5)내에의 정보 기록을 행하기 위한 구성으로서, 기록 데이터에 따라서 제1 레이저 다이오드(11)를 발광 구동하는 기록 처리부가 제공된다.
포토디텍터(23)에 의해 검출된 수광 신호는, 매트릭스 회로(24)에 공급된다.
매트릭스 회로(24)는, 상술한 포토디텍터(23)로서의 복수의 수광 소자로부터의 출력 전류에 대응하도록 전류-전압 변환 회로, 매트릭스 연산/증폭 회로 등을 포함하고, 매트릭스 연산 처리를 위한 신호를 생성한다.
구체적으로는, 포커스 서보 제어를 위한 포커스 에러 신호 FE와, 트래킹 서보 제어를 위한 트래킹 에러 신호 TE를 생성한다.
또한, 기준면 Ref에 기록된 절대 위치 정보의 검출을 행하기 위한 위치 정보 검출용 신호 Dps를 생성한다.
매트릭스 회로(24)에서 생성된 위치 정보 검출용 신호 Dps는, 도 4에 도시한 바와 같이 위치 정보 검출부(26)에 공급된다. 위치 정보 검출부(26)는, 상기 위치 정보 검출용 신호 Dps에 기초하여, 기준면 Ref에 기록된 절대 위치 정보(반경 위치 정보 및 회전 각도 정보)를 검출한다. 검출된 절대 위치 정보는 콘트롤러(27)에 공급된다.
또한, 매트릭스 회로(24)에서 생성된 포커스 에러 신호 FE 및 트래킹 에러 신호 TE는 서보 회로(25)에 공급된다.
서보 회로(25)는, 포커스 에러 신호 FE와 트래킹 에러 신호 TE에 기초하여, 포커스 서보 신호 FS 및 트래킹 서보 신호 TS를 생성하고, 이들 포커스 서보 신호 FS 및 트래킹 서보 신호 TS에 기초하여, 2축 액추에이터(18)의 포커스 코일 및 트래킹 코일을 구동함으로써, 대물 렌즈(17)에 대한 포커스 서보 제어 및 트래킹 서보 제어를 행한다.
또한, 서보 회로(25)는, 콘트롤러(27)로부터의 지시에 따라, 트래킹 서보 루프를 오프로 하여서 상기 트래킹 코일에 점프 펄스를 인가함으로써 트랙 점프 동작을 실현하거나, 트래킹 서보의 인입 제어 등을 행한다. 또한, 서보 회로(25)는 포커스 서보의 인입 제어도 행한다.
또한, 본 예에서는, 서보 회로(25)는, 벌크형 기록 매체(1)의 면 워블링량을 추정하는 기능도 갖는데, 이에 대해서는 후술한다.
회전 제어부(28)는, 콘트롤러(27)로부터의 지시에 기초하여 스핀들 모터(29)의 구동을 제어한다.
콘트롤러(27)는, 예를 들어, CPU(Central Processing Unit)나 ROM(Read Only Memory) 등의 메모리(기억 장치)를 구비한 마이크로 컴퓨터로 구성되며, 예를 들어 상기 ROM에 기억된 프로그램에 따른 제어 처리를 실행함으로써, 기록 장치(10) 전체를 제어한다.
구체적으로, 콘트롤러(27)는, 위에서 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 미리 각 층 위치에 대응하여 설정된 오프셋 of의 값에 기초하여, 제1 레이저광의 합초 위치의 제어(깊이 방향에서의 기록 위치의 선택)를 행한다. 보다 구체적으로는, 콘트롤러(27)는, 기록 대상으로 하는 정보 기록층 Lx에 대응하여 설정된 오프셋 of-Lx의 값에 기초하여 렌즈 구동부(15)를 구동함으로써, 깊이 방향에 있어서의 정보 기록 위치를 선택(설정)한다.
또한, 본 실시형태에서는, 콘트롤러(27)는, 도 12a 및 도 12b에 나타내는 처리를 실행함으로써 벌크형 기록 매체(1)의 면 워블링으로 인하여 발생하는 정보 기록 위치의 어긋남을 보정하기 위한 제어를 행하는데, 이에 대해서는 후술한다.
4. 실시형태에 따른 면 워블링량 추정 기술 및 정보 기록 위치 보정 기술
4-1. 보정 기술의 개요
여기서, 지금까지의 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 벌크형 기록 매체(1)에 대한 레이저광 조사에 관해서는,
. 제1 레이저광과 제2 레이저광을 공통의 대물 렌즈(17)를 통해서 조사하고,
. 대물 렌즈(17)의 포커스 서보 제어를 제2 레이저광이 벌크형 기록 매체(1)에 형성된 기준면 Ref(선택 반사막(3))에 합초하도록 행하고,
. 제1 레이저광의 정보 기록 위치(합초 위치)를 대물 렌즈(17)에 입사하는 제1 레이저광의 콜리메이션을 변화시켜서 설정(조정)하는
구성이 채용된다.
도 19의 (a) 내지 도 19의 (c)를 참조하여 상술한 바와 같이, 상기와 같은 구성을 취할 경우에는, 벌크형 기록 매체(1)의 면 워블링이 발생하고, 따라서 제1 레이저광의 정보 기록 위치가 포커스 방향에 있어서 어긋난다.
구체적으로는, 대물 렌즈(17)에 접근하는 방향의 면 워블링이 발생한 때는, 상기 정보 기록 위치가 대물 렌즈(17)로부터 이격되는 방향으로 어긋나며(도 19의 (b)), 대물 렌즈(17)로부터 이격되는 방향의 면 워블링이 발생한 때는, 상기 정보 기록 위치가 대물 렌즈(17)에 접근하는 방향으로 어긋나게 된다(도 19의 (c)).
여기서, 이와 같은 면 워블링은, 디스크의 휨 등을 요인으로 하여 발생하는 것이며, 면 워블링량은 디스크 1주내에서 변화한다.
이 문제점을 해결하기 위해, 본 실시형태에 따르면, 디스크 1주내에 있어서의 회전 각도마다 면 워블링량을 측정(추정)하고, 당해 회전 각도마다의 면 워블링량의 정보에 기초하여 회전 각도마다 정보 기록 위치의 보정을 행한다.
도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)는, 본 실시형태에 따른 정보 기록 위치 보정 기술의 개요에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
또한, 도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)에는, 포커스 방향에 있어서의 가동 렌즈(14)의 위치(도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)에서 1점 쇄선으로 나타낸 "가동 렌즈의 위치"), 대물 렌즈(17)의 위치, 기준면 Ref의 위치 사이의 관계와, 대물 렌즈(17)를 통해서 조사되는 제1 레이저광과 제2 레이저광의 광선의 형상을 나타내고 있다. 도 5의 (a)는 면 워블링이 발생하지 않고 있는 이상적인 상태를 나타낸다. 도 5의 (b)는 대물 렌즈(17)로부터 이격되는 방향의 면 워블링이 발생하고 있는 상태( - 방향의 면 워블링이라고 칭함), 도 5의 (c)는 대물 렌즈(17)에 대해 다가오는 방향의 면 워블링이 발생하고 있는 상태( + 방향의 면 워블링이라고 칭함)를 각각 나타내고 있다.
여기서, 기록시에는, 제1 레이저광의 합초 위치(정보 기록 위치 p-rec)는, 벌크층(5)내에 있어서의 어떤 대상으로 하는 정보 기록층 Lx에 매치되도록 설정하게 된다. 도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)에서 가동 렌즈(14)들의 위치가 같은 위치가 되어 있는 것은, 정보 기록 위치 p-rec의 설정 제어 상태로서 동일한 상태가 얻어지고 있는 것을 나타내고 있다.
우선, 도 5의 (a)에 나타내는 이상적인 상태에 있어서, 이 상태에서의 대물 렌즈(17), 기준면 Ref(선택 반사막(3)), 정보 기록 위치 p-rec 사이의 위치 관계는, 도 19의 (a)에 나타낸 것과 마찬가지가 된다.
여기서, 도 5의 (a)에 나타내는 이상적인 상태에서의 기준면 Ref로부터 정보 기록 위치 p-rec 까지의 거리를 "Drr"이라고 한다. 이 거리 Drr는 이상적으로는 기준면 Ref로부터 대상으로 하는 정보 기록층 Lx까지의 거리이다.
또한, 이상적인 상태에서, 대물 렌즈(17)로부터 기준면 Ref 까지의 거리는 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 "Dor"라고 한다.
이 전제를 근거로 하여, 본 실시형태에 따르면, 면 워블링에 기인하여 발생하는 정보 기록 위치 p-rec의 어긋남의 보정은, 포커스 서보 루프에 대하여 면 워블링량에 따른 오프셋을 부여함으로써 행한다. 바꾸어 말하면, 통상은 "0"으로 설정되는 포커스 서보 제어의 목표값을, 면 워블링량에 따라서 오프셋시킨다.
도 19의 (a) 내지 도 19의 (c)를 참조한 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 면 워블링의 발생에 관련하여, 가동 렌즈(14)로부터 대물 렌즈(17)에 입사하는 제1 레이저광의 직경이 변화함에 따라 정보 기록 위치 p-rec의 어긋남이 발생한다. 따라서, 면 워블링으로 인한 정보 기록 위치 p-rec의 어긋남을 캔슬하기 위해서는, 가동 렌즈(14)로부터 대물 렌즈(17)까지의 거리가 면 워블링의 발생에 관계없이 일정하게 되도록 포커스 서보 루프에 오프셋을 부여하는 것으로 하면 된다. 즉, 포커스 서보 루프에 대하여 면 워블링량에 비례한 오프셋을 부여하는 것으로 하면 된다.
구체적으로, 도 5의 (b)에 나타내는 - 방향의 면 워블링이 발생한 경우에는, 통상(종래의 경우), 대물 렌즈(17)의 위치는 포커스 서보 제어가 행하여짐에 따라 가동 렌즈(14)측으로 시프트된다. 그러나, 본 실시형태에서는, 포커스 서보 제어로 인한 면 워블링 추종에 대응하는 변위를 캔슬하도록 포커스 서보 루프에 오프셋을 부여한다. 이 경우, 대물 렌즈(17)로부터 기준면 Ref까지의 거리는, 이상적인 상태에서의 Dor보다 작아지게 되고, 따라서 대물 렌즈(17)의 포커스 방향에서의 위치가 이상적인 상태에서의 위치로부터 변화하지 않도록 제어된다. 그 결과, 정보 기록 위치 p-rec의 어긋남의 방지가 가능하다.
또한, 도 5의 (c)에 나타내는 + 방향의 면 워블링이 발생한 경우에는, 통상, 대물 렌즈(17)의 위치는 포커스 서보 제어가 행해짐에 따라 기준면 Ref측으로 시프트된다. 그러나, 이 경우에도, 포커스 서보 제어에 의한 대물 렌즈(17)의 면 워블링의 변위를 캔슬하도록 포커스 서보 루프에 오프셋을 부여함으로써(즉, 이 경우에는, 대물 렌즈(17)로부터 기준면 Ref까지의 거리가 이상적인 상태에서의 Dor보다 커짐), 대물 렌즈(17)의 포커스 방향에서의 위치가 이상적인 상태에서의 위치로부터 변화하지 않도록 제어될 수 있고, 이에 따라 정보 기록 위치 p-rec의 어긋남이 방지된다.
4-2. 면 워블링량을 추정하는 구체적인 기술
여기서, 면 워블링량을 측정(추정)하는 기술로서는, 여러가지 방법이 생각된다. 그러나, 본 실시형태의 예로서는, 면 워블링량을 포커스 에러 정보에 기초하여 추정하는 기술이 적용된다.
도 6은, 포커스 서보 제어계의 모델을 나타내고 있다.
도 6에서, "r"은 포커스 서보 제어의 제어 목표값이며, 이 경우에는, r=0이다. 또한, 도 6의 "e"는 포커스 에러 신호 FE의 값을 나타낸다.
또한, 도 6의 "C"는 포커스 서보 연산(제어 연산)에 상당하는 전달 함수를 블록화하여 나타낸 것으로, 이하, 블록 C라고 칭한다.
또한, 도 6의 "P"는 2축 액추에이터(18)의 응답 특성에 상당하는 전달 함수를 나타내며, 이하, 블록 P라고 칭한다.
또한, "d"는 포커스 서보 제어계에 작용할 수 있는 외란, 즉, 면 워블링을 나타내며, "y"는 포커스 서보 제어계의 출력을 나타낸다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 포커스 서보 제어계에 있어서 출력 y와 포커스 에러 신호 FE의 값 e는, 다음 식으로 나타내어진다.
[수학식 1]
-eCP+d=y
[수학식 2]
e=y-r
따라서, 상기 수학식 1 및 수학식 2로부터, 면 워블링량 d는 아래 수학식 3으로 나타낼 수 있다.
[수학식 3]
d=r+(1+CP)e
여기서, r=0이므로, 면 워블링량 d는 아래 수학식 4로 나타낼 수 있다.
[수학식 4]
d=(1+CP)e
위와 같이, 면 워블링량 d는, 포커스 에러 신호 FE(e)에, 블록 C의 전달 함수와 블록 P의 전달 함수를 곱하여 얻을 수 있는 "CPe"에 대하여, 포커스 에러 신호 FE의 값 e를 가산함으로써 구할 수 있다.
그러나, 실제 구성에 있어서는, 2축 액추에이터(18)의 응답 특성에 상당하는 블록 P의 출력은 수치로서 얻어지지 않기 때문에, 도 7의 모델에 의해 나타낸 바와 같이, 면 워블링량은, 2축 액추에이터(18)의 동정 모델 P-imt를 사용하여, 면 워블링 추정량 d-imt로서 구한다.
즉, 도 7에 나타낸 바와 같이, 면 워블링 추정량 d-imt는 아래 수학식 5에 의해 구한다.
[수학식 5]
d-imt=eCP-imt+e
여기서, 2축 액추에이터(18)의 동정 모델 P-imt(전달 함수)는, 실제 기기에 대해 실험을 행하여 미리 구해 둔다.
도 8은, 상기 수학식 5에 의해 구한 면 워블링 추정량 d-imt의 파형과, 레이저 변위계로 실측한 면 워블링량 d의 파형을 대비하여 나타내고 있다.
도 8을 참조하면, 면 워블링량 d의 실측치와 수학식 5에 의해 얻은 면 워블링 추정량 d-imt가 크게 상호 관련되어 있는 것을 이해할 수 있다.
도 9는, 상기 수학식 5에 의해 면 워블링 추정량 d-imt를 구하기 위한 실제의 구성예에 대해서 설명하기 위한 도면이며, 서보 회로(25)의 내부 구성 중 포커스 서보 신호 FS의 생성계와 면 워블링 추정량 d-imt의 산출계의 구성을 추출하여 나타내고 있다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 서보 회로(25)내에는, 도 4에 나타낸 매트릭스 회로(24)로부터의 포커스 에러 신호 FE에 대하여 서보 연산(위상 보상, 루프 이득 부여 등) 처리를 행하여 포커스 서보 신호 FS를 생성하는 서보 연산부(30)가 제공된다.
또한, 본 예의 서보 회로(25)에는, 면 워블링 추정량 d-imt의 산출계의 구성 요소로서, 액추에이터 특성 부여 필터(31) 및 가산부(32)가 제공된다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 액추에이터 특성 부여 필터(31)는, 서보 연산부(30)로부터 출력되는 포커스 서보 신호 FS를 입력하고, 당해 포커스 서보 신호 FS에 대하여 2축 액추에이터(18)의 응답 특성을 부여한다. 구체적으로, 액추에이터 특성 부여 필터(31)에는, 전술한 동정 모델 P-imt의 전달 함수에 상당하는 필터 특성(주파수 특성)이 설정되어 있어, 당해 필터 특성에 기초하여 포커스 서보 신호 FS에 대한 필터 처리를 실시함으로써, 2축 액추에이터(18)의 응답 특성을 부여하게 된다.
가산부(32)는, 이렇게 액추에이터 특성 부여 필터(31)에 의해 특성 부여된 포커스 서보 신호 FS를, 포커스 에러 신호 FE에 가산한다.
이에 따라, 면 워블링 추정량 d-imt를 얻을 수 있다.
4-3. 정보 기록 위치 보정의 구체적인 기술
전술한 바와 같이, 본 예에서는, 면 워블링량의 추정을 디스크 1주내에 있어서의 회전 각도마다 행한다. 바꾸어 말하면, 상기와 같은 면 워블링 추정량 d-imt의 값은, 벌크형 기록 매체(1)의 회전 각도마다 취득한다.
회전 각도마다 면 워블링 추정량 d-imt의 값을 취득하기 위한 제어는, 도 4에 나타낸 콘트롤러(27)가 행한다.
구체적으로, 콘트롤러(27)는, 스핀들 모터(29)에 의해 벌크형 기록 매체(1)를 회전 구동시킨 상태에서 또한 서보 회로(25)에 의한 포커스 서보 제어 및 트래킹 서보 제어를 실행시킨 상태에서, 위치 정보 검출부(26)로부터 공급되는 회전 각도 정보를 취득하고, 전술한 바와 같이 서보 회로(25)가 산출하는 면 워블링 추정량 d-imt의 값의 취득을 행한다. 또한, 취득한 회전 각도 정보와 면 워블링 추정량 d-imt의 값을 대응시키고, 도 10에 나타낸 바와 같은 회전 각도-면 워블링량 대응 정보를 생성한다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 본 예에 있어서, 회전 각도-면 워블링량 대응 정보는, 회전 각도 1°마다 회전 각도와 면 워블링 추정량 d-imt의 값을 대응시킨 정보로 한다.
콘트롤러(27)는, 이러한 회전 각도-면 워블링량 대응 정보를, 예를 들어, 내부 메모리에 저장한다.
여기서, 이와 같은 디스크 1주내의 면 워블링 추정량 d-imt의 취득은, 벌크형 기록 매체(1)가 장전되었을 때의 스타트-업 동작시에 미리 행해도 된다. 혹은, 이 취득은 기록 동작이 개시되기 직전(기록 개시의 트리거가 발생한 후부터 실제로 기록 동작을 개시할 때까지)에 행하도록 할 수도 있다.
본 예에서는, 디스크 1주내의 면 워블링 추정량 d-imt의 취득은, 스타트-업 동작시에 행해지는 것으로서 이하 설명을 계속한다.
도 10에 나타낸 바와 같은 디스크 1주내의 면 워블링 추정량 d-imt의 값을 취득해 둠으로써, 당해 취득한 면 워블링 추정량 d-imt의 값에 기초하여, 정보 기록 위치 p-rec의 보정을 회전 각도마다 적정하게 행할 수 있다.
즉, 이 경우의 보정은 기록 중의 벌크형 기록 매체(1)로부터 검출한 회전 각
도 정보에 기초하여, 실제의 벌크형 기록 매체(1)의 회전 각도에 따른 면 워블링 추정량 d-imt의 값을 사용하여 행한다.
구체적으로, 콘트롤러(27)는, 기록 동작의 개시 트리거의 발생에 따라, 위치 정보 검출부(26)로부터 입력되는 회전 각도 정보와 도 10에 나타낸 바와 같은 회전 각도-면 워블링량 대응 정보에 기초하여, 현재의 벌크형 기록 매체(1)의 회전 각도에 대응하는 면 워블링 추정량 d-imt의 값을 순차적으로 서보 회로(25)에 대하여 출력한다.
서보 회로(25)는, 이렇게 공급되는 면 워블링 추정량 d-imt의 값에 따른 오프셋을, 예를 들어, 포커스 에러 신호 FE에 대하여 순차적으로 부여한다.
이에 따라, 이 경우의 포커스 서보 루프에 대하여는, 그 시점에서의 벌크형 기록 매체(1)의 회전 각도에 대응하여 미리 취득된 면 워블링 추정량 d-imt의 값에 따른 오프셋이 주어지는 것이 되고, 그 결과, 회전 각도마다, 정보 기록 위치 p-rec의 어긋남을 적정하게 보정할 수 있다.
4-4. 면 워블링량 추정 및 정보 기록 위치 보정을 위한 구체적인 구성예 및 처리예
도 11은, 포커스 서보 루프에 대하여 면 워블링 추정량 d-imt의 값에 따른 오프셋을 부여하여 정보 기록 위치 p-rec의 보정을 행하기 위한, 구체적인 구성예를 도시한 도면이다.
또한, 도 11에서는, 도 4에 나타낸 서보 회로(25)의 내부 구성 중, 포커스 서보 신호 FS의 생성계와 면 워블링 추정량 d-imt의 산출계의 구성과 함께, 면 워블링 추정량 d-imt에 따른 오프셋 부여계의 구성을 추출하여 나타내고 있다.
또한, 도 11에 있어서, 도 9에서 설명이 된 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략한다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 서보 회로(25)에 있어서는, 서보 연산부(30)에 대하여, 도 11의 감산부(33)를 통한 포커스 에러 신호 FE가 입력된다.
또한, 도 11에서는, 감산부(33)는, 도 9에서 설명한 가산부(32)측에의 포커스 에러 신호 FE의 분기점과 서보 연산부(30)와의 사이에 삽입되고, 이 때문에 상기 가산부(32)에는, 상기 감산부(33)에 입력 전의 포커스 에러 신호 FE가 입력되도록 되어 있다. 그러나, 서보 회로(25)내에서, 감산부(33)의 삽입 위치는 상기 분기점보다 전단으로 할 수도 있다.
확인을 위해 설명해 두면, 면 워블링 추정량 d-imt의 산출은, 오프셋의 부여가 행해지는 기간(정보 기록 위치의 보정 동작 중, 즉, 기록 동작의 실행 중)에는 실행되지 않는 것이다. 따라서, 감산부(33)를 상기 분기점의 전단 또는 후단의 어느 곳에 설치할지는, 면 워블링 추정량 d-imt의 산출 동작에 전혀 영향을 주는 것이 아니다.
도 11에 도시한 바와 같이, 감산부(33)에 대하여는, 전술한 바와 같이하여 기록 동작 중에 콘트롤러(27)로부터 주어지는 면 워블링 추정량 d-imt의 값이, 승산부(34)에 의해 계수 κ를 곱한 뒤에 입력된다.
감산부(33)는, 포커스 에러 신호 FE의 값으로부터 상기 승산부(34)를 통한 면 워블링 추정량 d-imt의 값을 감산하고, 그 결과를 서보 연산부(30)에 출력한다.
여기에서, 확인을 위해 설명해 두면, 상기 승산부(34)에 대하여 설정되는 계수 κ는, 정보 기록 위치 p-rec의 보정 감도를 결정짓는 보정 이득에 상당하는 것이며, 이 계수 κ의 값은, 승산부(34)에 의한 출력이 감산부(33)에 의해 포커스 에러 신호 FE에 주어졌을 때에, 정보 기록 위치 p-rec의 어긋남이 적정하게 보정되도록 실험적으로 정해지면 좋다.
여기서, 본 예와 같이 면 워블링 추정량 d-imt의 값에 따라서 포커스 서보 루프에 오프셋을 부여한다는 것은, 면 워블링 추정량 d-imt에 따라서 제2 레이저광의 포커스 위치에 오프셋을 부여하는 것을 의미하는(도 5 참조) 것이 되므로, 그에 의해서 트래킹 서보에 악영향을 주어버릴 가능성이 전혀 없지 않다. 이로 인해, 상기 계수 κ의 값은, 보정에 의해 트래킹 서보 변위 등의 악영향이 주어지지 않는 범위에서 설정해야 한다.
도 12a 및 도 12b는, 상술한 본 실시형태에 따른 면 워블링 추정량 d-imt의 취득 및 취득한 면 워블링 추정량 d-imt의 값에 기초한 정보 기록 위치 p-rec의 보정 방법을 실현하기 위해 콘트롤러(27)가 행해야 할 처리의 수순을 나타낸 흐름도이다.
도 12a는, 디스크 1주분의 면 워블링 추정량 d-imt의 취득(회전 각도-면 워블링량 대응 정보의 생성)시에 대응해서 실행되어야 할 처리의 수순을 나타낸다. 도 12b는, 취득한 면 워블링 추정량 d-imt의 값에 기초한 정보 기록 위치 p-rec의 보정시에 대응해서 실행되어야 할 처리의 수순을 나타내고 있다.
또한, 이들 도 12a 및 도 12b에 나타내는 처리는, 콘트롤러(27)가 예를 들어 내부의 메모리(예를 들어 전술한 ROM) 등에 저장된 프로그램에 기초하여 실행하는 것이다.
우선, 도 12a에 있어서, 스텝 S101에서는, 포커스 서보 및 트래킹 서보의 실행 지시를 행한다.
상술한 바와 같이, 본 예에 있어서 면 워블링 추정량 d-imt의 취득은, 스타트-업 동작시에 행한다. 따라서, 이 경우의 스텝 S101의 처리는, 이러한 스타트-업 동작시에 있어서, 서보 회로(25)에 대하여 포커스 서보 제어 및 트래킹 서보 제어의 실행 지시를 행하는 처리에 상당한다.
또한, 다음의 스텝 S102에 있어서, 1회전분의 면 워블링 추정량 d-imt의 취득 처리를 실행한다. 즉, 상기 스텝 S101의 처리에 따라서 포커스 및 트래킹 서보 제어가 실행되어 있는 상태에서 위치 정보 검출부(26)에서 검출되는 회전 각도 정보와 서보 회로(25)에 의해 산출되는 면 워블링 추정량 d-imt의 값을 취득하고, 도 10에 나타낸 회전 각도-면 워블링량 대응 정보를 생성하고, 이것을 예를 들어 내부의 메모리 등에 저장한다.
이 스텝 S102의 처리의 실행에 의해, 도 12a에 나타내는 처리 동작은 종료가 된다.
또한, 도 7을 참조한 설명으로부터도 이해되는 바와 같이, 면 워블링 추정량 d-imt(수학식 5에 기초하여 산출되는 면 워블링량 d)는, 포커스 서보의 제어 목표 값 r이 0인 것을 전제로 하는 것이다. 따라서, 면 워블링 추정량 d-imt의 산출시에 있어서의 포커스 서보 제어는, 목표값 r=0으로 하여 행하게(즉, 포커스 서보 루프에 대한 오프셋 부여는 행하지 않음) 된다.
즉, 상기 스텝 S102의 처리의 실행시에 대응해서 면 워블링 추정량 d-imt의 산출을 행할 때, 서보 회로(25)는, 승산부(34)에의 입력치를 0으로 하는(혹은 감산부(33)에 의한 감산 처리를 행하지 않는) 등으로 하고, 포커스 서보 루프에 대한 오프셋 부여가 행하여지지 않게 한다.
후속해서, 도 12b에 있어서, 스텝 S201에서는, 기록 개시 트리거가 발생할 때 까지 대기한다. 즉, 예를 들어 기록 개시 코맨드가 발행되는 등, 미리 기록을 개시해야 하는 것으로서 정해진 소정의 조건이 성립(소정의 트리거가 발생)했는지의 여부에 관한 판별 처리를, 긍정 결과가 얻어질 때까지 반복하여 실행한다.
또한, 기록 개시 트리거가 발생했다고 하는 긍정의 결과가 얻어진 경우에는, 스텝 S202에 있어서, 현재의 회전 각도에 따른 면 워블링 추정량 d-imt를 서보 회로(25)에 대하여 지시하는 처리를 행한다.
즉, 위치 정보 검출부(26)로부터 공급되는 회전 각도 정보에 기초하여, 도 12a의 처리에 의해 저장한 회전 각도-면 워블링 대응 정보로부터 현재의 벌크형 기록 매체(1)의 회전 각도에 대응하는 면 워블링 추정량 d-imt의 값을 읽고, 그 값을 서보 회로(25)(승산부(34))에 대하여 출력한다.
후속하여, 스텝 S203에 있어서는, 기록 종료 트리거가 발생했는지의 여부를 판별한다. 즉, 기록해야 할 데이터의 기록이 모두 완료한 상태가 되었거나, 혹은 기록 정지 코맨드가 발행되는 등, 미리 기록 동작을 종료해야 하는 것으로 정해진 소정의 조건이 성립(소정의 트리거가 발생)했는지의 여부를 판별한다.
스텝 S203에 있어서, 기록 종료 트리거가 발생하지 않고 있다는 부정 결과가 얻어진 경우에는, 전번의 스텝 S202로 복귀되고, 현재의 회전 각도에 따른 면 워블링 추정량 d-imt를 서보 회로(25)에 지시하는 처리를 실행한다. 즉, 기록 동작의 실행 중에 있어서는, 이러한 스텝 S202 및 S203의 처리의 반복에 의해, 현재의 벌크형 기록 매체(1)의 회전 각도에 따른 면 워블링 추정량 d-imt의 값에 기초하는 정보 기록 위치 p-rec의 보정이 계속적으로 행해지는 것이다.
또한, 스텝 S203에 있어서, 기록 종료 트리거가 발생했다고 하는 긍정 결과가 얻어진 경우에는, 도 12b에 나타내는 처리 동작은 종료가 된다.
4-5. 실시형태의 정리
상기와 같이 하여, 본 실시형태에서는, 제1 레이저광과 제2 레이저광을 공통의 대물 렌즈(17)를 통해 조사하고 또한, 대물 렌즈(17)의 포커스 서보 제어를 제2 레이저광이 벌크형 기록 매체(1)에 형성된 기준면 Ref(선택 반사막(3))에 합초하도록하여 행하고 또한, 제1 레이저광에 의한 정보 기록 위치 p-rec을 대물 렌즈(17)에 입사하는 제1 레이저광의 콜리메이션을 변화시켜서 설정하는 경우에 있어서, 디스크 1주내의 회전 각도마다의 면 워블링 추정량 d-imt를 취득하는 것으로 하고 있다. 또한, 기록시에는, 이렇게 취득한 면 워블링 추정량 d-imt의 정보에 기초하는 오프셋을 포커스 에러 신호 FE에 대하여 부여하는 것으로 하고 있다.
이에 의해, 면 워블링에 수반하여 발생하는 정보 기록 위치 p-rec의 어긋남을, 디스크의 회전 각도마다 적정하게 보정할 수 있다.
이와 같이 정보 기록 위치 p-rec의 어긋남을 적정하게 보정할 수 있으므로, 제1 레이저광을 벌크층(5)내의 소정 위치에 합초시켜서 다층 기록을 행하는 경우에, 각 정보 기록층 L의 층 간격을 좁힐 수 있어, 대기록 용량화를 도모할 수 있다.
또한, 상기와 같은 본 실시형태에 따르면, 벌크형 기록 매체(1)의 착탈을 허용할 수 있다. 따라서, 예를 들어 하드 디스크 드라이브(HDD)와 같은 디스크의 착탈이 불가능한 시스템인 경우와 같은 편리성의 저하를 방지할 수 있다.
5. 변형예
이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 지금까지 설명한 구체예에 한정되는 것이 아니다.
예를 들어, 지금까지의 설명에서는, 정보 기록 위치 p-rec의 보정은, 포커스 에러 신호 FE에 대하여 면 워블링 추정량 d-imt에 따른 오프셋을 부여함으로써 행하는 것으로 하였다. 그러나, 그 외, 포커스 서보 신호 FS나 2축 액추에이터(18)(포커스 코일)를 구동하는 구동 신호에 오프셋을 부여하는 등, 포커스 서보 루프내이면 어느 위치에 오프셋을 부여하여도 된다.
혹은, 정보 기록 위치 p-rec의 보정은, 포커스 서보 루프에 대하여 오프셋을 부여하는 것 이외에도, 제1 레이저용 포커스 기구를 구성하는 렌즈 구동부(15)의 구동 신호에 면 워블링 추정량 d-imt에 따른 오프셋을 부여하거나, 또는 면 워블링 추정량 d-imt에 따라서 벌크형 기록 매체(1)측을 움직이거나, 또는 면 워블링 추정량 d-imt에 따라서 광학계 전체를 움직이는 등과 같은 방법에 의해 행할 수도 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 기록 위치 보정부의 구체예는, 면 워블링에 의한 포커스 방향에 있어서의 정보 기록 위치의 어긋남을 보정하도록 구성된 것이면 되고, 그 구체적인 구성에 대해서 특별히 한정되지 않는다.
또한, 지금까지의 설명에서는, 면 워블링량의 측정(추정)을 포커스 오차 정보에 기초하여 행하는 것으로 했다. 그러나, 면 워블링량의 측정 기술은 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 면 워블링량은 포커스 코일의 구동 신호로부터도 측정할 수 있다. 또한, 디스크의 면 워블링량과 틸트량은 크게 상호 관련하고 있는 것이 알려져 있다. 따라서, 이 점을 이용하여, 디스크 틸트량을 검출하는 구성을 설치하고, 검출한 틸트량을 면 워블링 추정량으로서 취득할 수도 있다.
또한, 지금까지의 설명에서는 특히 언급하지 않았지만, 디스크 1주이내의 회전 각도마다의 면 워블링량의 추정은, 벌크형 기록 매체(1)상의 소정의 1군데에 대해서만 행하는 것으로 해도 되고, 소정의 복수 개소에 대해서 행하도록 할 수도 있다.
여기서, 면 워블링의 량은, 디스크의 반경 위치에 따라 변동하며, 외주측을 향한 방향으로 감에 따라 커진다. 그러면, 벌크형 기록 매체(1)에 대해서, 반경 방향으로 안쪽, 중간 및 바깥쪽 에리어를 마킹하여 두고, 그들 에리어마다 면 워블링량의 추정을 행하도록 한다. 이 경우, 각 에리어에서의 면 워블링량의 추정은, 스타트-업 동작시 등에 총괄적으로 해 두는 것으로 해도 되고, 기록 중 각 에리어를 넘어갈 때마다 순차 행하도록 해도 된다. 전자의 경우, 정보 기록 위치 p-rec의 보정은, 기록 중에 에리어를 넘어가면, 사용하는 면 워블링 추정량 d-imt의 값을 해당 에리어에 따른 값으로 변경하도록 하여서 행한다. 또, 후자의 경우에는, 기록 중에 각 에리어에 도달하였을 때에, 기록 동작을 일단 중단하여, 면 워블링 추정량 d-imt의 취득 처리를 실행하고, 그 에리어내에서의 상기 취득 처리로 취득한 면 워블링 추정량 d-imt의 정보를 사용하여 정보 기록 위치의 보정을 행한다.
또한, 반경 위치에 따라서 면 워블링량이 변화하는 점을 고려한 보정 기술로서는, 상기 기술에 한하지 않고, 면 워블링 추정량 d-imt의 값에 기록 반경 위치에 따른 계수를 부여하는 기술을 채용할 수도 있다. 이 경우는, 기록 반경 위치가 외주측이 되는 것에 따라서 면 워블링 추정량 d-imt의 값이 증가되도록 하는 계수를 부여하고, 상기 계수를 부여한 면 워블링 추정량 d-imt의 값에 따라서 정보 기록 위치 p-rec의 보정을 행하도록 한다. 여기서, 면 워블링 추정량 d-imt의 취득은 1군데에서 행해도 되고 복수 개소에서 행해도 된다.
지금까지의 설명에서는, 벌크형 기록 매체(1)의 기준면 Ref가, 벌크층(5)의 상층측에 형성될 경우를 예시하였다. 그러나, 기준면 Ref가 벌크층(5)의 하층측에 형성될 경우에도 본 발명의 실시형태는 적절하게 적용할 수 있다.
또한, 지금까지의 설명에서는, 본 발명의 실시형태에 따른 기록 장치가 제1 광의 조사에 의한 정보의 기록만을 행하는 기록 전용 장치에 적용되는 경우를 예시하였다. 그러나, 제1 광의 조사에 의해 기록된 정보의 재생도 가능한 기록 재생 장치에 대해서도 본 발명의 실시형태는 적절하게 적용할 수 있다.
본 출원은 2009년 12월 4일자로 일본 특허청에 출원된 일본 우선권인 특허출원 JP2009-276154호에 개시된 바와 관련된 요지를 포함하며, 상기 일본 우선권인 특허출원의 전체 내용은 본원에 참조로서 포함되어 있다.
첨부된 특허청구의 범위 또는 그 균등물의 범위내에 있는 한, 설계 요구조건 및 다른 요소에 따라 각종 변경, 조합, 하위 조합 및 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다.

Claims (9)

  1. 대물 렌즈에 의해 제1 광을 광 디스크 기록 매체에 포함된 기록층내의 소정 위치에 포커싱함으로써 마크의 형성을 이용한 정보 기록을 행하는 기록 장치로서,
    상기 광 디스크 기록 매체를 회전시키는 회전 구동부와,
    상기 광 디스크 기록 매체에 제공된 반사막에 대하여, 상기 대물 렌즈를 통해서 상기 제1 광과는 다른 제2 광을 집광하고, 상기 반사막에 집광한 상기 제2 광의 반사광에 기초하여 상기 제2 광의 합초 위치가 상기 반사막을 추종하도록 상기 대물 렌즈의 위치를 제어하는 포커스 서보 제어부와,
    상기 대물 렌즈에 입사하는 상기 제1 광의 콜리메이션을 변화시켜서 상기 제1 광의 포커스 방향에 있어서의 정보 기록 위치를 설정하는 기록 위치 설정부와,
    상기 광 디스크 기록 매체의 면 워블링량을 추정하는 면 워블링량 추정부와,
    상기 광 디스크 기록 매체를 회전시키고 상기 면 워블링량 추정부를 이용한 상기 면 워블링량 추정 동작을 실행시킴으로써, 상기 디스크의 1회전내의 회전 각도마다의 면 워블링 추정량을 취득하는 면 워블링 추정량 취득 제어부를 포함하는,
    기록 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 면 워블링 추정량에 기초하여 회전 각도마다 상기 제1 광의 정보 기록 위치를 보정하는 기록 위치 보정부를 더 포함하는, 기록 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 면 워블링량 추정부는, 상기 제2 광의 상기 반사광을 감지하여 얻을 수 있는 포커스 에러 정보에 기초하여 상기 면 워블링량을 추정하는, 기록 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 면 워블링량 추정부는, 상기 제2 광의 상기 반사광을 감지하여 얻을 수 있는 포커스 에러 신호와, 상기 포커스 에러 신호에 기초하여 생성된 포커스 서보 신호에 상기 대물 렌즈를 구동하는 액추에이터의 응답 특성을 부여하여 얻어진 신호의 합을, 상기 면 워블링 추정량으로서 얻는, 기록 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 기록 위치 보정부는, 상기 포커스 서보 제어부에 의해 실현되는 포커스 서보 루프에 상기 면 워블링 추정량에 따른 오프셋을 적용함으로써 상기 정보 기록 위치를 보정하는, 기록 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 기록 위치 보정부는, 상기 정보 기록 위치의 반경 위치에 따라서 회전 각도마다의 보정량을 변화시켜서 상기 정보 기록 위치를 보정하는, 기록 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 면 워블링 추정량 취득 제어부는, 상기 면 워블링량 추정부를 이용한 면 워블링량 추정 동작을 상기 광 디스크 기록 매체상의 복수의 반경 위치에서 실행시킴으로써, 다른 반경 위치에서의 회전 각도마다의 면 워블링 추정량을 취득하고,
    상기 기록 위치 보정부는, 상기 다른 반경 위치에서의 회전 각도마다의 상기 면 워블링 추정량에 기초하여, 상기 정보 기록 위치의 반경 위치에 따른 보정을 행하는, 기록 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광 디스크 기록 매체에는, 상기 반사막에 부여된 요철 단면 형상의 형성 패턴에 의해 회전 각도 정보가 기록되고,
    상기 반사막으로부터의 상기 제2 광의 반사광을 감지하여 상기 회전 각도 정보를 검출하는 정보 검출부를 구비하고,
    상기 면 워블링 추정량 취득 제어부는, 상기 광 디스크 기록 매체를 회전시키는 상태에서, 상기 면 워블링량 추정부와 상기 정보 검출부에 의해 각각 얻어지는 상기 면 워블링 추정량과 상기 회전 각도 정보에 기초하여, 회전 각도마다의 상기 면 워블링 추정량을 취득하는, 기록 장치.
  9. 대물 렌즈에 의해 제1 광을 광 디스크 기록 매체에 포함된 기록층내의 소정 위치에 포커싱함으로써 마크의 형성을 이용한 정보 기록을 행하는 기록 장치이며, 상기 광 디스크 기록 매체를 회전시키는 회전 구동부와, 상기 광 디스크 기록 매체에 제공된 반사막에 대하여, 상기 대물 렌즈를 통해서 상기 제1 광과는 다른 제2 광을 집광하고, 상기 반사막에 집광한 상기 제2 광의 반사광에 기초하여 상기 제2 광의 합초 위치가 상기 반사막을 추종하도록 상기 대물 렌즈의 위치를 제어하는 포커스 서보 제어부와, 상기 대물 렌즈에 입사하는 상기 제1 광의 콜리메이션을 변화시켜서 상기 제1 광의 포커스 방향에 있어서의 정보 기록 위치를 설정하는 기록 위치 설정부를 포함하는 기록 장치에서 사용되는 제어 방법으로서,
    상기 광 디스크 기록 매체를 회전시키고, 상기 광 디스크 기록 매체의 면 워블링량을 추정하는 면 워블링량 추정부를 이용한 상기 면 워블링량 추정 동작을 실행시킴으로써, 디스크의 1회전내의 회전 각도마다의 면 워블링 추정량을 취득하는 면 워블링 추정량 취득 제어 처리를 포함하는,
    제어 방법.






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