JP5081092B2

JP5081092B2 - 光記録媒体ドライブ装置及び追加記録方法

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Publication number: JP5081092B2
Application number: JP2008200816A
Authority: JP
Inventors: 雅晴中野; 一雄高橋
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2028-08-04
Also published as: JP2010040093A

Description

本発明は、多記録層を有する光記録媒体を駆動する光記録媒体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で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記録媒体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、前記ガイド層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駆動を行うトラッキング駆動手段と、前記記録層において記録済みの領域がある場合にその記録済みの領域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、追加記録開始時に前記トラッキング駆動手段を制御して前記追記開始位置から未記録領域側に離れた位置に対向する前記ガイドトラック上の位置に前記第１レーザビームの照射スポットを移動させることにより前記第２レーザビームの前記記録層への照射スポットを追従移動させるトラックシフト手段と、を備え、前記トラックシフト手段により移動された前記第２レーザビームの照射スポット位置から前記記録層への追加記録が開始され、前記トラックシフト手段は、前記光記録媒体の傾きを検出するチルトセンサを有し、記録済み領域の記録時の前記光記録媒体の傾きからの追加記録開始時の前記光記録媒体の傾きの変化量に対応したトラック数だけ前記追記開始位置から前記第１レーザビームの照射スポット及び前記第２レーザビームの照射スポットを移動させ、前記光記録媒体の記録終了時に前記光記録媒体の傾きを前記光記録媒体に記録して前記記録済み領域の記録時の前記光記録媒体の傾きとして次回の追加記録時に用い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、前記ガイド層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駆動を行うトラッキング駆動手段と、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、前記記録層における記録済みの領域に続く追記開始位置を検出する第１ステップと、追加記録開始時に前記トラッキング駆動手段を制御して前記追記開始位置から未記録領域側に離れた位置に対向する前記ガイドトラック上の位置に前記第１レーザビームの照射スポットを移動させることにより前記第２レーザビームの前記記録層への照射スポットを追従移動させる第２ステップと、前記第２ステップによる追従移動後の前記第２レーザビームの照射スポット位置から前記記録層への追加記録を開始する第３ステップと、含み、前記第２ステップでは、前記光記録媒体の傾きをチルトセンサによって検出し、記録済み領域の記録時の前記光記録媒体の傾きからの追加記録開始時の前記光記録媒体の傾きの変化量に対応したトラック数だけ前記追記開始位置から前記第１レーザビームの照射スポット及び前記第２レーザビームの照射スポットを移動させ、前記光記録媒体の記録終了時に前記光記録媒体の傾きを前記光記録媒体に記録して前記記録済み領域の記録時の前記光記録媒体の傾きとして次回の追加記録時に用い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、ガイド層分離型の光記録媒体の記録層における記録済みの領域に続く追記開始位置を検出し、追加記録開始時に追記開始位置から未記録領域側に離れた位置に対向するガイドトラック上の位置にサーボ用の第１レーザビームの照射スポットを移動させることにより記録又は再生用の第２レーザビームの記録層への照射スポットを追従移動させ、その移動後の第２レーザビームの照射スポット位置から記録層への追加記録を開始するので、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つ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つ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、ガイド層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、トラックシフト部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、記録層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り、記録データに応じて変調される。

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。

ガイド層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。記録層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記録層トラッキングエラー信号を生成する。記録層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。ガイド層トラッキングエラー生成部３５及び記録層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。

トラックシフト部３８は追加記録開始時に追記開始位置検出部３７によって得られた追記開始位置に対応したガイドトラックから未記録領域側のガイドトラックへのシフト（トラックジャンプ）を指令する。シフト量は少なくとも１トラックである。

トラッキング制御部３６はガイド層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層トラッキングエラー信号、又は記録層トラッキングエラー生成部４２によって生成された記録層トラッキングエラー信号を入力し、対物レンズ１６によるトラッキングの制御のために対物レンズ駆動部３９に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はトラックシフト指令に応じてトラックジャンプ先にサーボ用のレーザビームのスポットを移動させるためのトラッキング制御信号を生成する。

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４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トラックシフト部３８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、追記開始位置検出部３７はその移動後のトラック上に記録済みの領域があるか否かを判別する（ステップＳ６）。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、トラックシフト部３８を介してトラッキング制御部３６に対してトラックシフト指令を発する（ステップＳ７）。トラッキング制御部３６は所定のトラック数だけ未記録領域側にトラックシフトするようにトラッキング制御信号を発生する。このトラックシフトのトラッキング制御信号に応じて対物レンズ駆動部３９により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を所定のトラック数だけ移動する。それと同時に再生用のレーザビームによるスポット光が光ディスク１の記録層において所定のトラック数分だけ未記録領域側に移動する。例えば、光ディスク１の記録層の内側からスパイラル状に外側に向かって記録する場合にはサーボ用及び再生用各々のレーザビームのスポット光は半径方向で外側に向けて所定のトラック数だけ移動する。

ステップＳ７の実行によりスポット光のトラックシフトが完了し、その完了が例えば、追記開始位置検出部３７からメインコントローラ４３に通知されると、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Ｓ８）。ステップＳ６でトラック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Ｓ８は直ちに実行される。トラッキングサーボ制御のオンにより、サーボ光学系、ガイド層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し、それに追従して再生用のレーザビームによるスポット光が記録層上で記録されるべき位置に移動する。

トラッキングサーボ制御が開始されると、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が駆動されて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形成される。

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。その移動先の位置で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、所定のトラック数だけ記録層の未記録領域側にトラックシフト（ジャンプ）が行われる。すなわち、サーボ用のレーザビームのスポット光がガイド層のガイドトラックで所定のトラック数だけ移動することにより、図５に矢印Ａで示すように、記録層において再生用のレーザビームのスポット光も同様のトラック数だけ未記録領域側に移動する。そして、記録用のレーザビームに切り替えられて情報の追加記録が未記録領域にて開始される。よって、記録済みの領域の最終記録位置から間を空けて追加記録が開始されるので、光ディスクの経時変化による反りや記録装置の違い等により図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。

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１°の場合、記録トラックのずれ量は５μｍ以上になるので（このとき焦点位置のずれは０．０５μｍ以下）、トラックピッチＴｐが０．３２μｍとすると、シフトすべきトラック数、すなわち上記の所定のトラック数は１６以上になる。

上記したように、記録済み領域がある光ディスク１にトラックシフトを行って情報が追加記録された後、その光ディスク１を再生する場合のトラッキング動作については、図８に示すように実行することができる。

この図８のトラッキング動作は、フォーカスが合った記録層について情報が記録された順に再生を行う動作であり、例えば、メインコントローラ４３によって実行される。先ず、光ディスク１の記録層の記録トラックによるトラッキングサーボ制御が実行される（ステップＳ２１）。記録層の記録トラックは情報の記録層への光学的書き込みによって形成されたトラックである。サーボ光学系によるトラッキングサーボ制御がオフとされ、記録再生光学系によるトラッキングサーボ制御がオンとされ、記録再生光学系、記録層トラッキングエラー生成部４２、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は記録層トラッキングエラー生成部４２から生成される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、再生用のレーザビームによるスポット光が光ディスク１の記録層に記録された記録トラック上に位置する。

ステップＳ２１の実行後、記録層から得られる再生信号が存在しないか否かが判別される（ステップＳ２２）。上記したように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。記録層の記録トラックによるトラッキングサーボ制御は再生信号が存在する限り実行される。再生信号が存在しないということは記録層には記録トラックが存在しないことを意味するが、上記したように記録済み領域と追加記録した領域との間ではトラックシフトにより記録トラックが存在しない部分が生じ、その部分に再生用のレーザビームによるスポット光が入り込むと、再生信号が存在しない。このように再生信号が存在しない場合にはガイド層のガイドトラックによるトラッキングサーボ制御が実行される（ステップＳ２３）。記録再生光学系によるトラッキングサーボ制御がオフとされ、ステップＳ８と同様に、サーボ光学系によるトラッキングサーボ制御がオンとされ、サーボ光学系、ガイド層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し、それに追従して再生用のレーザビームによるスポット光が記録層上を移動する。

ステップＳ２３の実行後、記録層から得られる再生信号が存在するか否かが判別される（ステップＳ２４）。再生信号が存在しない場合は記録層の記録済み領域と追加記録した領域との間ではトラックシフトにより記録トラックが存在しない部分に再生用のレーザビームによるスポット光が位置している場合である。一方、追加記録した領域に再生用のレーザビームによるスポット光が移動すると、再生信号が再生処理回路では生じるので、光ディスク１の記録層の記録トラックによるトラッキングサーボ制御が実行される（ステップＳ２５）。ステップＳ２１と同様に、サーボ光学系によるトラッキングサーボ制御がオフとされ、記録再生光学系によるトラッキングサーボ制御がオンとされる。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追加記録した領域の記録情報の再生信号が生成される。

このようにトラッキング動作を行うことによりトラックシフト部分が存在する光ディスクであっても記録済み部分から追加記録部分を連続的に再生することができる。

なお、ステップＳ２１及びＳ２４では再生信号ではなく受光素子１８の出力電圧信号から得られる読取信号であるか否かを判別しても良い。

図９は本発明の他の実施例として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においては、図３の光ディスクドライブ装置の構成に加えてチルトセンサ４４及びトラックシフト量算出部４５が備えられている。チルトセンサ４４は光ディスク１の傾き量を検出する。トラックシフト量算出部４５は、受光素子１８，２５及びチルトセンサ４４と接続され、チルトセンサ４４によって検出された傾き量に基づいてトラックシフト量を算出する。その他の構成は図３に示した装置と同一であるが、図９には記録層トラッキングエラー生成部４２を図示していない。

かかる図９の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に供給されると、図１０に示すように、記録動作が行われる。すなわち、メインコントローラ４３記録指令に応じてディスク駆動部３１にディスク駆動指令を発生し（ステップＳ３１）、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し（ステップＳ３２）、更に、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Ｓ３３）。また、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（ステップＳ３４）。このステップＳ３１〜Ｓ３４は図４に示したステップＳ１〜Ｓ４と同一である。

ステップＳ３４の実行後、トラックシフト量算出部４５はディスク１に記録されたディスク傾き量をａとして取り込む（ステップＳ３５）。後述するが、情報がディスク１に記録されると、そのとき検出されたディスク傾き量がＴＯＣ等の特定の初期読み取りの位置に書き込まれるので、ステップＳ３５では既に書き込まれたディスク傾き量が読み出される。

そして、記録開始位置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（ステップＳ３６）、追記開始位置検出部３７はその移動後のトラック上に記録済みの領域があるか否かを判別する（ステップＳ３７）。このステップＳ３６，Ｓ３７は図４に示したステップＳ５，Ｓ６と同一である。記録済み領域がある場合にはトラックシフト量算出部４５はチルトセンサ４４からその位置でのディスク傾き量をｂとして取り込み（ステップＳ３８）、トラックシフト量を算出する（ステップＳ３９）。ステップＳ３９では、ディスク傾き量ａ，ｂ間の変化量を傾き角θ＝ｂ−ａとして算出し、ディスク１のガイド層と情報が記録されるべき記録層との距離ｄとすると、ｄ・tanθがその記録層におけるディスク半径のずれ量である。また、ガイド層に形成されたガイドトラックのピッチをＴｐとし、ｍを０，１，２,…の如き整数とすると、ｄ・tanθ≦ｍ・Ｔｐを満足する最小値のｍ・Ｔｐをトラックシフト量として算出する。その算出結果のトラックシフト量ｍ・Ｔｐはトラックシフト部３８に供給される。

トラックシフト部３８はトラッキング制御部３６に対してトラックシフト量ｍ・Ｔｐを含むトラックシフト指令を発する（ステップＳ４０）。トラッキング制御部３６はトラックシフト量ｍ・Ｔｐだけ未記録領域側にトラックシフトするようにトラッキング制御信号を発生する。このトラックシフトのトラッキング制御信号に応じて対物レンズ駆動部３９によりサーボ用のレーザビームによるスポット光が図１１に示すように、光ディスク１のガイド層のガイドトラックをトラック数ｍだけ移動する。それと同時に再生用のレーザビームによるスポット光が光ディスク１の記録層において所定のトラック数分だけ未記録領域側に移動する。例えば、光ディスク１の記録層の内側からスパイラル状に外側に向かって記録する場合にはサーボ用及び再生用各々のレーザビームのスポット光は半径方向で外側に向けてトラック数ｍだけ移動する。

ステップＳ４０の実行によりスポット光のトラックシフトが完了すると、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に指令し（ステップＳ４１）、記録が実際に開始されるか否かを判別し（ステップＳ４２）、記録の開始ならば、記録モードへの切り替えをモード切替部３３を介して記録再生光源駆動部３２に対して指令する（ステップＳ４３）。そして、記録が終了したか否かを判別する（ステップＳ４４）。ステップＳ４１〜Ｓ４４は図４に示したステップＳ８〜Ｓ１１と同一である。

記録終了後、トラックシフト量算出部４５はチルトセンサ４４から記録終了位置のディスク傾き量をｃとして取り込み（ステップＳ４５）、メインコントローラ４３はトラックシフト量算出部４５からディスク傾き量ｃを得て、そのディスク傾き量ｃを記録終了位置のアドレスと共にディスク１の上記の特定の初期読み取りの位置に記録させるようにモード切替部３３を介して記録再生光源駆動部３２に指令する（ステップＳ４６）。ステップＳ４６によりディスク１の上記の特定の初期読み取りの位置には前回の記録時の記録終了位置のアドレスと共にその位置のディスク傾き量が書き込まれる。よって、次回の記録時には上記のステップＳ３５にてそのディスク傾き量ｃがディスク傾き量ａとして読み出される。

よって、図９の光ディスクドライブ装置によれば、ディスクの傾き変化量に応じてトラックシフト量として最小のトラック数を定めて、そのトラック数だけ記録済み領域と実際の記録開始位置との間を空けるので、記録済み領域の記録情報を破壊せずに追加記録することができると共に、記録密度の低下を最小限に抑えることができる。

図９に示した実施例のようにディスク傾き変化量に応じてトラックシフト量を定めるのではなく、追記開始位置が存在する記録層とガイド層との距離が遠いほど、追記開始時におけるトラックシフト量を多くするようにしても良い。上記したように、ディスクの傾きによる焦点の記録層の半径方向の位置ずれ量はｄ・tanθとなるため、ガイド層と記録層との距離ｄに比例して位置ずれ量が増加する。よって、必要なトラックシフト量を、距離ｄに比例して多くするように定めることができる。

このようにガイド層と追記開始位置が存在する記録層との距離に応じてトラックシフト量を変えることにより、記録済み領域の記録情報を破壊せずに追加記録することができると共に、記録密度の低下を最小限に抑えることができる。

図１２は本発明の他の実施例として記録動作のフローチャートを示している。この記録動作は、図３又は図９の光ディスクドライブ装置において実行される。先ず、ステップＳ５１〜Ｓ５５（上記のＳ１〜Ｓ５と同一）の動作により追記開始位置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移動された後、メインコントローラ４３はガイド層のガイドトラックによる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に指令し（ステップＳ５６）、１トラック再生をさせる（ステップＳ５７）。そして、追記開始位置検出部３７は受光素子１８の出力信号から読取信号が得られたか否かを判別する（ステップＳ５８）。読取信号が存在するならば、記録済み領域にスポット光が位置しているので、未記録領域側へのトラックシフトをトラックシフト部３８を介してトラッキング制御部３６に指令する（ステップＳ５９）。トラッキング制御部３６は未記録領域側にトラックシフトするようにトラッキング制御信号を発生する。このトラックシフトのトラッキング制御信号に応じて対物レンズ駆動部３９により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を例えば、１トラックだけ移動する。それと同時に再生用のレーザビームによるスポット光が光ディスク１の記録層において例えば、１トラック分だけ未記録領域側に移動する。このトラックシフト後、ステップＳ５７〜Ｓ５８が再度実行される。よって、ステップＳ５７〜Ｓ５９の実行により読取信号が得られない記録層の未記録領域にスポット光を位置させることができる。ステップＳ５９によるトラックシフト量は少なくとも１トラックである。

追記開始位置検出部３７は記録済み領域側への１トラックだけのシフトをトラックシフト部３８を介してトラッキング制御部３６に指令する（ステップＳ６０）。すなわち、１トラックだけ記録済み領域側に戻るようにトラッキング制御信号が対物レンズ駆動部３９に供給される。そして、記録が実際に開始されるか否かが判別され（ステップＳ６１）、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Ｓ６２）。その後、記録が終了したか否かが判別される（ステップＳ６３）。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が駆動されて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形成される。

この実施例においては、ディスクの傾きを検出するための複雑な構成を特に備えることなく必要なトラックシフト量を決めることができる。その結果、記録密度の低下を最小限に抑えることができる。また、トラックシフトが必要でない未記録の記録層に対しての記録にも対応させることができる。

図１３は本発明の他の実施例として記録動作のフローチャートを示している。この記録動作は、図３又は図９の光ディスクドライブ装置において実行される。先ず、ステップＳ６５〜Ｓ６９（上記のＳ１〜Ｓ５と同一）の動作により追記開始位置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移動された後、メインコントローラ４３はガイド層のガイドトラックによる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に指令し（ステップＳ７０）、１トラック再生をさせる（ステップＳ７１）。そして、追記開始位置検出部３７は受光素子１８の出力信号からトラッキングエラー信号が得られたか否かを判別する（ステップＳ７２）。トラッキングエラー信号が存在するならば、ゼロクロスする点を数えることで記録済み領域と重なるトラック数を見積もりトラックシフト量（トラック数）を算出する（ステップＳ７３）。その算出結果のトラックシフト量はトラックシフト部３８に供給され、未記録領域側へのトラックシフトをトラッキング制御部３６に指令する（ステップＳ７４）。トラッキング制御部３６は未記録領域側にトラックシフトするようにトラッキング制御信号を発生する。このトラックシフトのトラッキング制御信号に応じて対物レンズ駆動部３９により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を算出したトラック数だけ移動する。それと同時に再生用のレーザビームによるスポット光が光ディスク１の記録層において、算出したトラック数だけ未記録領域側に移動する。このトラックシフト後、ステップＳ７１，Ｓ７２が再度実行される。よって、ステップＳ７１〜Ｓ７４の実行により読取信号が得られない記録層の未記録領域にスポット光を位置させることができる。ステップＳ７４によるトラックシフト量は少なくとも１トラックである。

追記開始位置検出部３７は記録済み領域側への１トラックだけのシフトをトラックシフト部３８を介してトラッキング制御部３６に指令する（ステップＳ７５）。すなわち、１トラックだけ記録済み領域側に戻るようにトラッキング制御信号が対物レンズ駆動部３９に供給される。そして、記録が実際に開始されるか否かが判別され（ステップＳ７６）、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Ｓ７７）。その後、記録が終了したか否かが判別される（ステップＳ７８）。記録モードでは記録再生光源駆動部３２により駆動パワーが変調され、記録されるべき情報に応じて光源１１が駆動されて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形成される。

この図１３の実施例においても、図１２の実施例と同様に、ディスクの傾きを検出するための複雑な構成を特に備えることなく必要なトラックシフト量を決めることができる。その結果、記録密度の低下を最小限に抑えることができる。また、トラックシフトが必要でない未記録の記録層に対しての記録にも対応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記録層とガイド層と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。追加記録の際のトラックシフトを示す図である。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。再生時のトラッキング動作を示すフローチャートである。本発明の他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９の装置における記録動作を示すフローチャートである。ｍ・Ｔｐのガイドトラックシフトを示す図である。本発明の他の実施例として記録動作を示すフローチャートである。本発明の他の実施例として記録動作を示すフローチャートである。

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トラックシフト部
４３メインコントローラ
４４チルトセンサ

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、
前記ガイド層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駆動を行うトラッキング駆動手段と、
前記記録層において記録済みの領域がある場合にその記録済みの領域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、
追加記録開始時に前記トラッキング駆動手段を制御して前記追記開始位置から未記録領域側に離れた位置に対向する前記ガイドトラック上の位置に前記第１レーザビームの照射スポットを移動させることにより前記第２レーザビームの前記記録層への照射スポットを追従移動させるトラックシフト手段と、を備え、
前記トラックシフト手段により移動された前記第２レーザビームの照射スポット位置から前記記録層への追加記録が開始され、
前記トラックシフト手段は、前記光記録媒体の傾きを検出するチルトセンサを有し、
記録済み領域の記録時の前記光記録媒体の傾きからの追加記録開始時の前記光記録媒体の傾きの変化量に対応したトラック数だけ前記追記開始位置から前記第１レーザビームの照射スポット及び前記第２レーザビームの照射スポットを移動させ、
前記光記録媒体の記録終了時に前記光記録媒体の傾きを前記光記録媒体に記録して前記記録済み領域の記録時の前記光記録媒体の傾きとして次回の追加記録時に用いることを特徴とする光記録媒体ドライブ装置。
前記トラック数は、前記光記録媒体の前記ガイド層と前記記録層との距離に応じて定められ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。
前記傾き変化量をθ、前記光記録媒体の前記ガイド層と前記記録層との距離ｄ、前記光記録媒体の前記ガイド層の前記ガイドトラックのトラックピッチをＴｐ、前記トラック数をｍとすると、
ｄ・tanθ≦ｍ・Ｔｐ
を満足する最小値のｍ・Ｔｐから前記トラック数が決定されることを特徴とする請求項２記載の光記録媒体ドライブ装置。
前記トラックシフト手段は、前記ガイド層トラッキングエラー信号に応じた前記トラッキング駆動の状態で、前記追記開始位置から前記記録層を１トラックだけ読み取って読取信号が検出される場合には所定のトラック数だけ未記録領域側にトラックシフトする動作を行い、そのトラックシフトの動作を前記読取信号が検出されなくなるまで繰り返す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記録層トラッキングエラー信号を生成する記録層トラッキングエラー生成手段を含み、
前記トラックシフト手段は、前記ガイド層トラッキングエラー信号に応じた前記トラッキング駆動の状態で、前記追記開始位置から前記記録層を１トラックだけ読み取りし、その読取期間内に前記記録層トラッキングエラー信号のゼロクロス数に応じてトラックシフトのトラック数を算出し、その算出トラック数だけ未記録領域側にトラックシフトする動作を行い、そのトラックシフトの動作を前記記録層トラッキングエラー信号が検出されなくなるまで繰り返す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記録層トラッキングエラー信号を生成する記録層トラッキングエラー生成手段を含み、
前記トラッキング駆動手段は、追加記録された前記光ディスクの再生時には前記記録再生光学系で検出出力が得られる場合には前記記録層トラッキングエラー信号に応じて前記トラッキング駆動を行い、前記記録再生光学系で検出出力が得られない場合には前記ガイド層トラッキングエラー信号に応じて前記トラッキング駆動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。
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、
前記ガイド層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駆動を行うトラッキング駆動手段と、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、
前記記録層における記録済みの領域に続く追記開始位置を検出する第１ステップと、
追加記録開始時に前記トラッキング駆動手段を制御して前記追記開始位置から未記録領域側に離れた位置に対向する前記ガイドトラック上の位置に前記第１レーザビームの照射スポットを移動させることにより前記第２レーザビームの前記記録層への照射スポットを追従移動させる第２ステップと、
前記第２ステップによる追従移動後の前記第２レーザビームの照射スポット位置から前記記録層への追加記録を開始する第３ステップと、含み、
前記第２ステップでは、前記光記録媒体の傾きをチルトセンサによって検出し、
記録済み領域の記録時の前記光記録媒体の傾きからの追加記録開始時の前記光記録媒体の傾きの変化量に対応したトラック数だけ前記追記開始位置から前記第１レーザビームの照射スポット及び前記第２レーザビームの照射スポットを移動させ、
前記光記録媒体の記録終了時に前記光記録媒体の傾きを前記光記録媒体に記録して前記記録済み領域の記録時の前記光記録媒体の傾きとして次回の追加記録時に用いることを特徴とする追加記録方法。