JP4392143B2

JP4392143B2 - Optical information recording / reproducing device

Info

Publication number: JP4392143B2
Application number: JP2001250303A
Authority: JP
Inventors: 孝則前田; 雅浩三浦
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2021-08-21
Also published as: JP2003059092A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学式記録媒体に対して情報データの記録又は再生を行う光学式情報記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、光学式の記録媒体として、情報データを記録する為の記録層が１枚のディスク内に複数個設けられた多層光ディスクが知られている。例えば、使用者側において情報データの書き込みが可能なＤＶＤ(Digital Versatile Disc)−Ｒ及びＤＶＤ−ＲＷには、スペーサ層によって比較的小さな間隔で隔てられた２〜４つの記録層が設けられている。ここで、ＤＶＤ−Ｒ又はＤＶＤ−ＲＷの各記録層には、情報データを担うマークが記録される記録トラックと、トラッキングのガイドとなるグルーブトラックとが交互に螺旋状又は同心円状に設けられている。従って、このような光ディスクから記録情報を再生するには、記録トラックのみならずグルーブトラックにも読取レーザビームを照射し、その反射光に基づいて記録トラックに形成されているマークに対応した読取信号を得る。ところが、上述した如き構造を有する光ディスクでは、記録トラックに隣接して形成されているグルーブトラックの影響により反射光の強度が低下するので、読取信号の誤り率が高くなるという問題があった。そこで、記録トラック及びグルーブトラックを夫々別の層に形成させた光ディスクが考えられた。
【０００３】
図１は、かかる光ディスクの断面の一部を示す図である。
図１に示す如く、この光ディスクは、レーザビームが入射される透明基板１、情報データを担うマークが記録される記録層２及び記録層３、及びトラッキングのガイドとなるグルーブトラックが形成されているトラッキングガイド層４を備えている。
【０００４】
例えば、かかる光ディスクから記録情報の読み取りを行うには、先ず、読取レーザビームを記録層２及びトラッキングガイド層４の双方に照射する。この際、トラッキングガイド層４からの反射光に基づいてトラッキングエラー信号を生成し、このトラッキングエラー信号に基づくトラッキング制御によって上記記録層２に形成されているマークを追従しつつ、そのマークの読取を行う。又、かかる光ディスクに情報データを記録するには、先ず、記録レーザビームを記録層２及びトラッキングガイド層４の双方に照射する。この際、トラッキングガイド層４からの反射光に基づいてトラッキングエラー信号を生成し、このトラッキングエラー信号に基づくトラッキング制御に従って、情報データを担うマークを上記記録層２に順次、記録して行くのである。
【０００５】
ところが、いずれの場合においても、レーザビームの焦点が記録層２に合っている間は、トラッキングガイド層４に対する焦点がズレていることになるので、良好なトラッキングエラー信号を生成することが出来ない。よって、トラッキングガイド層４に形成されているグルーブトラックに沿って精度良く情報データの読取及び記録を行うことが出来ないという問題が発生した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題を解決すべくなされたものであり、光学式記録媒体に形成されているガイドトラックに沿って精度良く情報データの記録又は再生を行うことが出来る光学式情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による光学式情報記録再生装置は、トラッキング用のガイドトラックが予め形成されているトラッキングガイド層と、情報データが記録されるべき少なくとも２の記録層と、を備えた光学式記録媒体に対して情報データの記録又は再生を行う光学式情報記録再生装置であって、前記記録層に対して前記情報データの読取又は記録を行うべき第１レーザビームを発生する第１光源と、前記トラッキングガイド層から前記ガイドトラックの読み取りを行うべき第２レーザビームを発生する第２光源と、前記第１レーザビームと前記第２レーザビームとを夫々の光軸を一致させて合成した合成ビームを、当該合成ビームを集光して前記光学式記録媒体の入射面に照射する対物レンズに導出する光学経路と、前記光学式記録媒体からの反射光から、前記記録層からの反射光成分である第１反射光と、前記トラッキングガイド層からの反射光成分である第２反射光と、を分離する反射光分離手段と、前記第１反射光に基づいて、前記合成ビームを前記記録層に合焦させるべく前記対物レンズを制御するフォーカス制御手段と、前記第２反射光に基づいて前記対物レンズの光軸を前記ガイドトラックに追従させるべく制御するトラッキング制御手段と、を有し、前記光学経路は、前記トラッキングガイド層に対する前記第２レーザビームの焦点深度を、前記光学式記録媒体の前記入射面から最も離間した位置及び前記入射面の最近傍位置に夫々形成されている前記記録層間の距離に、前記記録層に対する前記第１レーザビームの焦点深度を加算して得た前記第１レーザビームの焦点移動範囲よりも深くする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について説明する。
図２は、本発明による光学式情報記録再生装置の構成を示す図である。
この光学式情報記録再生装置には、光学式記録媒体としての光ディスク１７が装着される。光ディスク１７は、レーザビームの入射面から近い順に、情報データを担う記録マークが形成される第１記録層１８及び第２記録層１９、及びトラッキングのガイドとなる例えば溝状のガイドトラック(図示せぬ)が形成されているトラッキングガイド層１１０を備えている。
【０００９】
記録変調回路２１は、かかる光ディスク１７の第１記録層１８又は第２記録層１９に記録すべき情報データに対して所望の記録変調方式に従った変調処理を施し、この際得られた記録信号を光源ドライバ２２に供給する。光源ドライバ２２は、この光学式情報記録再生装置の記録動作時には、上記記録信号に対応した信号レベルを有する光源駆動信号を発生してこれを記録再生ヘッド１００に搭載されている第１光源１１に供給する。又、光源ドライバ２２は、光学式情報記録再生装置の再生動作時には、所定の固定レベルを有する光源駆動信号を発生してこれを上記第１光源１１に供給する。
【００１０】
第１光源１１は、光源ドライバ２２から供給された光源駆動信号に対応した光パワーを有する第１波長のレーザビームを発生する。すなわち、第１光源１１は、この光学式情報記録再生装置の再生動作時には、光ディスク１７の第１記録層１８又は第２記録層１９に形成されている記録マークを読み取るのに必要な光パワーを有する読取レーザビームを発生する。一方、記録動作時には、上記第１記録層１８又は第２記録層１９に記録マークを形成させるのに必要となる光パワーを有する記録レーザビームを発生する。そして、第１光源１１は、上記第１波長を有する記録レーザビーム又は読取レーザビーム(以下、第１レーザビームと称する)を合成プリズム１３に照射する。
【００１１】
一方、第２光源１２は、光ディスク１７のトラッキングガイド層１１０からガイドトラックを読み取るのに必要となる光パワーを有するトラッキング用のレーザビーム(以下、第２レーザビームと称する)を発生し、これを合成プリズム１３に照射する。尚、第２光源１２が発生する上記第２レーザビームの波長は、上記第１光源１１が発生するレーザビームの第１波長よりも長い第２波長である。
【００１２】
合成プリズム１３は、上記第１光源１１が発生した第１レーザビームと、第２光源１２が発生した第２レーザビームとを、夫々光軸を一致させて合成したものをビームスプリッタ１４を介してコリメータレンズ１５に供給する。コリメータレンズ１５は、上述した如く合成されたレーザビームを平行光に変換し、これを開口制限素子１１７を介して対物レンズ１６に供給する。
【００１３】
開口制限素子１１７は、上記第１光源１１が発生した第１レーザビームをそのまま透過して対物レンズ１６に導出する。一方、上記第２光源１２からの第２レーザビームに対しては、開口制限素子１１７は、対物レンズ１６による集光時の開口数を小さくすべく、そのビームスポット径を絞って対物レンズ１６に導出する。開口制限素子１１７は、例えば図３に示す如き、透明平板７１に、波長選択性があり、かつその外径がレーザビームのスポット径と等しい円環状の多層膜７２を付着形成したものによって実現される。
【００１４】
対物レンズ１６は、開口制限素子１１７を介して供給された平行光を集光して光ディスク１７の記録面に照射する。この際、第２光源１２からコリメータレンズ１５までの光路長は、第１光源１１からコリメータレンズ１５までの光路長よりも短い。つまり、第１光源１１からの第１レーザビームが光ディスク１７の第１記録層１８又は第２記録層１９の近辺に集光し、かつ第２光源１２からの第２レーザビームがトラッキングガイド層１１０のガイドトラック上に集光するように、両者の光路長が設定されているのである。この際、上記第１レーザビーム及び上記第２レーザビームの内、第２レーザビームの方だけが開口制限素子１１７によってその集光時の開口数が小になっている。これにより、図４に示す如く、トラッキングガイド層１１０のガイドトラック上に集光される第２レーザビームの焦点深度ｄ_of2(つまり、トラッキングエラー信号が得られる焦点範囲)を、第１レーザビームによる焦点移動範囲ＦＤより深くしている。尚、焦点移動範囲ＦＤとは、第１レーザビームが第１記録層１８に合焦する際の対物レンズの位置から、第１レーザビームが第２記録層１９に合焦する際の対物レンズの位置までの距離に、第１レーザビームの焦点深度ｄ_of1(つまり、良好な像が得られる焦点範囲)を加算した距離である。つまり、焦点移動範囲ＦＤは、図４に示す如き第１記録層１８及び第２記録層１９間の距離ｄ_totに、第１レーザビームの焦点深度ｄ_of1を加算した値であり、
ＦＤ＝ｄ_tot＋ｄ_of1
と表される。
【００１５】
すなわち、第２レーザビームの焦点深度ｄ_of2は、第１記録層１８及び第２記録層１９間の距離ｄ_totと、第１レーザビームの焦点深度ｄ_of1とを加算して得られた焦点移動範囲ＦＤよりも深い、
ｄ_of2≧ｄ_tot＋ｄ_of1
なる関係になっている。
【００１６】
尚、第１レーザビームの焦点深度ｄ_of1は、
ｄ_of1＝λ₁／(２ＮＡ₁ ²)
λ₁：第１レーザビームの波長
ＮＡ₁：第１レーザビームの開口数
第２レーザビームの焦点深度ｄ_of2は、
ｄ_of2＝λ₂／(αＮＡ₂ ²)
λ₂：第２レーザビームの波長
ＮＡ₂：第２レーザビームの開口数
α≦２
によって決定する。
【００１７】
ここで、レーザビームが光ディスク１７に照射された際の反射光は、対物レンズ１６、開口制限素子１１７、コリメータレンズ１５、及び集光レンズ１１１を介してダイクロイックミラー１１２に導出される。ダイクロイックミラー１１２は、上記反射光中の上記第１波長を有する光を透過し、これを第１光検出器１１３に導出する。又、ダイクロイックミラー１１２は、上記反射光中の上記第２波長を有する光を反射し、これを第２光検出器１１４に導出する。すなわち、ダイクロイックミラー１１２は、上記反射光から、光ディスク１７の第１記録層１８(又は第２記録層１９)からの反射光成分と、トラッキングガイド層１１０からの反射光成分とを分離する。そして、ダイクロイックミラー１１２は、第１記録層１８(又は第２記録層１９)からの反射光成分を第１光検出器１１３に導出し、トラッキングガイド層１１０からの反射光成分を第２光検出器１１４に導出するのである。尚、上記反射光成分には、ダイクロイックミラー１１２によって非点収差が与えられる。
【００１８】
第１光検出器１１３は、第１記録層１８(又は第２記録層１９)からの反射光を図５(ａ)に示す如く配列された４つの光検出器１１３ａ〜１１３ｄによって夫々受光する。光検出器１１３ａ〜１１３ｄの各々は、上記反射光を個別に光電変換して得た読取信号Ｒａ〜Ｒｄを出力する。一方、第２光検出器１１４は、上述した如きトラッキングガイド層１１０のガイドトラックからの反射光を図５(ｂ)に示す如く配列された２つの光検出器１１４ａ及び１１４ｂによって夫々受光する。光検出器１１４ａ及び１１４ｂの各々は、上記反射光を個別に光電変換して得たトラッキングガイド読取信号Ｔａ及びＴｄを出力する。
【００１９】
フォーカスエラー生成回路２３は、第１光検出器１１３における４つの光検出器１１３ａ〜１１３ｄの内で互いに対角に配置されている検出器同士の出力和を夫々求め、両者の差分値をフォーカスエラー信号として求める。すなわち、フォーカスエラー生成回路２３は、ダイクロイックミラー１１２の作用によって非点収差が与えられた読取信号Ｒａ〜Ｒｄ各々を用いた下記の如き演算によって、フォーカスエラー信号を求める。
【００２０】
フォーカスエラー信号＝(Ｒａ＋Ｒｃ)−(Ｒｂ＋Ｒｄ)
フォーカシングアクチュエータ１１５は、光ディスク１７の第１記録層１８に対する記録又は再生動作時には、第１記録層１８にレーザビームの焦点を一致させるべく、上記フォーカスエラー信号に応じた分だけ、対物レンズ１６をディスクに対する垂直方向、いわゆるフォーカス調整軌道上において移動せしめる。又、光ディスク１７の第２記録層１９に対する記録又は再生動作時には、フォーカシングアクチュエータ１１５は、この第２記録層１９にレーザビームの焦点を一致させるべく、上記フォーカスエラー信号に応じた分だけ、対物レンズ１６をフォーカス調整軌道上において移動せしめる。
【００２１】
情報読取信号生成回路２４は、第１光検出器１１３から出力された読取信号Ｒａ〜Ｒｄを互いに加算して得た加算結果を、光ディスク１７に記録されている情報データに対応した情報読取信号として求め、これを情報データ復調回路２５に供給する。情報データ復調回路１０は、かかる情報読取信号に対して所定の復調処理を施すことにより情報データを再生し、これを再生情報データとして出力する。
【００２２】
トラッキングエラー生成回路２６は、第２光検出器１１４が出力した上記トラッキングガイド読取信号Ｔａ及びＴｄの差分を求め、これをトラッキングエラー信号としてトラッキングアクチュエータ１１６に供給する。トラッキングアクチュエータ１１６は、光ディスクに照射されるレーザビームがトラッキングガイド層１１０のガイドトラック上をトレースするように、上記トラッキングエラー信号に応じた分だけ対物レンズ１６の光軸をディスク半径方向に振る。
【００２３】
以上の如く、図２に示す光学式情報記録再生装置は、互いに異なる波長を有する第２レーザビーム、及び第１レーザビームを合成し、これを開口制限素子１１７及び対物レンズ１１６を介して光ディスクに照射する。この際、図４に示す如く、第２レーザビームの焦点深度ｄ_of2を、第１レーザビームの焦点移動範囲ＦＤより深くしている。つまり、光ディスク１７の入射面から最も離間した位置及び最近傍位置に夫々形成されている第１記録層１８及び第２記録層１９間の距離ｄ_totに、第１レーザビームの焦点深度ｄ_of1を加算して得た焦点移動範囲ＦＤよりも、トラッキングガイド層１１０に照射する第２レーザビームの焦点深度ｄ_of2を深くしているのである。
【００２４】
よって、図４に示すように、第１レーザビームの焦点を光ディスク１７の第１記録層１８(又は第２記録層１９)に合焦させつつも、第２レーザビームの焦点を、光ディスク１７のトラッキングガイド層１１０からトラッキングエラー信号が得られる範囲内に維持させることが可能になる。これにより、光ディスク１７からトラッキングエラー情報を良好に読み取ることができるようになるのである。
【００２５】
尚、図２に示す光学式情報記録再生装置においては、トラッキングエラー信号をプッシュプル法、フォーカスエラー信号を非点収差法によって夫々求めるようにしているが、これらの方法に限定されるものではない。例えば、位相差法、３ビーム法、及び差動プッシュプル法等によりトラッキングエラー信号を生成し、又、スポットサイズ法、ナイフエッジ法等を採用してフォーカスエラー信号を生成するようにしても良い。
【００２６】
又、トラッキング又はフォーカスサーボにおいて、制御位置近傍において対物レンズに対して微少な振動を強制的に与えて、フォーカスエラー信号又はトラッキングエラー信号の信号レベルが常に最大値となるような制御を実施しても良い。
又、上記実施例においては、ダイクロイックミラー１１２によって、光ディスク１７からの反射光から、記録層(１８、１９)からの反射光成分及びトラッキングガイド層１１０からの反射光成分を分離し、これらを夫々個別の光検出器(１１３及び１１４)で受光している。この際、第１光源１１及び第２光源１２が発生したレーザビームは互いに干渉することは無い。従って、光ディスクからの反射光をダイクロイックミラー１１２を介さずに１つの光検出器で受光し、この光検出器によって光電変換して得られた信号に基づきトラッキングエラー信号の生成及び情報データの復調を行うことも可能である。又、ダイクロイックミラー１１２に代わりホログラム素子を用いても、１つの光検出器から、トラッキングエラー信号の生成及び情報データの復調を実施し得る信号を取得することが可能である。
【００２７】
又、上記トラッキングガイド層に合焦すべき第２レーザビームの焦点深度が、記録ディスクの入射面から最も離間した位置及び最近傍位置に夫々形成されている記録層の間隔と、第１レーザビームの焦点深度とを加算した距離に比して長ければ、第１及び第２レーザビームの波長及び開口数の関係が上記条件を満たす必要は無い。つまり、第２レーザビームの波長は第１レーザビームの波長以下、或いは、対物レンズによって集光される第２レーザビームの開口数は第１レーザビームの開口数以上であっても構わないのである。
【００２８】
又、上記実施例においては、記録層が２層の場合を例にしているが、３層以上の記録層に適用してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明においては、記録読取用の第１レーザビームと、トラッキング制御用の第２レーザビームとを光軸を一致させて合成し、これを対物レンズによって集光して、複数の記録層及びトラッキングガイド層が形成されている光ディスクに照射するようにしている。この際、トラッキングガイド層に照射する第２レーザビームの焦点深度を、光ディスクの入射面から最も離間した位置及び最近傍位置に夫々形成されている記録層間の距離に第１レーザビームの焦点深度を加算して得た第１レーザビームの焦点移動範囲よりも深くしている。よって、第１レーザビームの焦点を光ディスクの記録層のいずれか１に合焦させつつも、第２レーザビームの照射によりトラッキングガイド層からトラッキングエラー情報を良好に読み取ることが可能となる。
【００３０】
従って、本発明によれば、光ディスクのガイドトラック層に予め形成されているガイドトラックに沿って精度良く各記録層に対する情報データの記録又は再生が為されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラッキングガイド層を有する光ディスクの構造を示す図である。
【図２】本発明による光学式情報記録再生装置の構成を示す図である。
【図３】図２に示す開口制限素子１１７の構造の一例を示す図である。
【図４】光ディスク１７に照射されるレーザビームの形態を表す図である。
【図５】第１光検出器１１３及び第２光検出器１１４の受光面を示す図である。
【主要部分の符号の説明】
１１第１光源
１２第２光源
１３合成プリズム
１６対物レンズ
１７光ディスク
２６トラッキングエラー生成回路
１１２ダイクロイックミラー
１１３第１光検出器
１１４第２光検出器
１１７開口制限素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical information recording / reproducing apparatus for recording or reproducing information data on an optical recording medium.
[0002]
[Prior art]
At present, a multilayer optical disc in which a plurality of recording layers for recording information data are provided in one disc is known as an optical recording medium. For example, DVD (Digital Versatile Disc) -R and DVD-RW, on which information data can be written on the user side, are provided with 2 to 4 recording layers separated by a spacer layer at a relatively small interval. . Here, in each recording layer of DVD-R or DVD-RW, a recording track on which a mark bearing information data is recorded and a groove track serving as a tracking guide are alternately provided in a spiral or concentric shape. Yes. Therefore, in order to reproduce the recorded information from such an optical disc, not only the recording track but also the groove track is irradiated with the reading laser beam, and the read signal corresponding to the mark formed on the recording track based on the reflected light Get. However, the optical disk having the structure as described above has a problem that the error rate of the read signal is increased because the intensity of the reflected light is reduced due to the influence of the groove track formed adjacent to the recording track. Therefore, an optical disk in which the recording track and the groove track are formed in different layers has been considered.
[0003]
FIG. 1 is a view showing a part of a cross section of such an optical disc.
As shown in FIG. 1, this optical disc has a transparent substrate 1 on which a laser beam is incident, a recording layer 2 and a recording layer 3 on which marks carrying information data are recorded, and a groove track serving as a tracking guide. A tracking guide layer 4 is provided.
[0004]
For example, in order to read recorded information from such an optical disc, first, both the recording layer 2 and the tracking guide layer 4 are irradiated with a reading laser beam. At this time, a tracking error signal is generated based on the reflected light from the tracking guide layer 4, and the mark is read while following the mark formed on the recording layer 2 by tracking control based on the tracking error signal. Do. In order to record information data on such an optical disc, first, both the recording laser beam 2 and the tracking guide layer 4 are irradiated with a recording laser beam. At this time, a tracking error signal is generated based on the reflected light from the tracking guide layer 4, and marks carrying information data are sequentially recorded on the recording layer 2 in accordance with tracking control based on the tracking error signal. .
[0005]
However, in any case, while the focus of the laser beam is on the recording layer 2, the focus with respect to the tracking guide layer 4 is deviated, so that a good tracking error signal cannot be generated. . Therefore, there has been a problem that information data cannot be read and recorded with high accuracy along the groove track formed in the tracking guide layer 4.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve such a problem, and provides an optical information recording / reproducing apparatus capable of accurately recording or reproducing information data along a guide track formed on an optical recording medium. The purpose is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention provides an optical recording medium having a tracking guide layer in which a guide track for tracking is formed in advance, and at least two recording layers on which information data is to be recorded. An optical information recording / reproducing apparatus for recording or reproducing information data, the first light source for generating a first laser beam for reading or recording the information data on the recording layer, and the tracking guide A second light source for generating a second laser beam for reading the guide track from the layer, and a combined beam obtained by combining the first laser beam and the second laser beam with their optical axes aligned with each other , An optical path leading to an objective lens for condensing the combined beam and irradiating the incident surface of the optical recording medium, and a reflected light from the optical recording medium. Based on the first reflected light, reflected light separating means for separating the first reflected light that is the reflected light component from the recording layer and the second reflected light that is the reflected light component from the tracking guide layer, Focusing control means for controlling the objective lens to focus the combined beam on the recording layer, and tracking for controlling the optical axis of the objective lens to follow the guide track based on the second reflected light. a control means, wherein the optical path, the depth of focus of the second laser beam against the tracking guide layer, nearest farthest position and the incident surface from the incident surface of the optical recording medium the distance of the recording layers are respectively formed at a position, the focus movement range of the first laser beam obtained by adding the depth of focus of the first laser beam relative to the recording layer Depth than Kusuru.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Examples of the present invention will be described below.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention.
This optical information recording / reproducing apparatus is loaded with an optical disc 17 as an optical recording medium. The optical disc 17 includes a first recording layer 18 and a second recording layer 19 on which recording marks for carrying information data are formed in order from the laser beam incident surface, and, for example, a groove-shaped guide track (not shown) serving as a tracking guide. The tracking guide layer 110 is provided.
[0009]
The recording modulation circuit 21 performs a modulation process according to a desired recording modulation method on the information data to be recorded on the first recording layer 18 or the second recording layer 19 of the optical disc 17, and the recording signal obtained at this time Is supplied to the light source driver 22. During the recording operation of the optical information recording / reproducing apparatus, the light source driver 22 generates a light source driving signal having a signal level corresponding to the recording signal and supplies it to the first light source 11 mounted on the recording / reproducing head 100. Supply. The light source driver 22 generates a light source driving signal having a predetermined fixed level and supplies it to the first light source 11 during the reproducing operation of the optical information recording / reproducing apparatus.
[0010]
The first light source 11 generates a first wavelength laser beam having optical power corresponding to the light source drive signal supplied from the light source driver 22. That is, the first light source 11 has an optical power necessary for reading a recording mark formed on the first recording layer 18 or the second recording layer 19 of the optical disc 17 during the reproducing operation of the optical information recording / reproducing apparatus. A reading laser beam is generated. On the other hand, during the recording operation, a recording laser beam having an optical power necessary for forming a recording mark on the first recording layer 18 or the second recording layer 19 is generated. Then, the first light source 11 irradiates the synthesis prism 13 with the recording laser beam or the reading laser beam (hereinafter referred to as the first laser beam) having the first wavelength.
[0011]
On the other hand, the second light source 12 generates a tracking laser beam (hereinafter referred to as a second laser beam) having an optical power necessary for reading the guide track from the tracking guide layer 110 of the optical disc 17, and this is generated. The composite prism 13 is irradiated. The wavelength of the second laser beam generated by the second light source 12 is a second wavelength longer than the first wavelength of the laser beam generated by the first light source 11.
[0012]
The combining prism 13 combines a first laser beam generated by the first light source 11 and a second laser beam generated by the second light source 12 with their optical axes aligned, via a beam splitter 14. The collimator lens 15 is supplied. The collimator lens 15 converts the laser beam synthesized as described above into parallel light, and supplies this to the objective lens 16 via the aperture limiting element 117.
[0013]
The aperture limiting element 117 transmits the first laser beam generated by the first light source 11 as it is and guides it to the objective lens 16. On the other hand, for the second laser beam from the second light source 12, the aperture limiting element 117 reduces the beam spot diameter to the objective lens 16 in order to reduce the numerical aperture at the time of focusing by the objective lens 16. To derive. The aperture limiting element 117 is realized, for example, as shown in FIG. 3 by forming an annular multilayer film 72 on a transparent flat plate 71 having wavelength selectivity and an outer diameter equal to the spot diameter of the laser beam. The
[0014]
The objective lens 16 collects the parallel light supplied via the aperture limiting element 117 and irradiates the recording surface of the optical disc 17. At this time, the optical path length from the second light source 12 to the collimator lens 15 is shorter than the optical path length from the first light source 11 to the collimator lens 15. That is, the first laser beam from the first light source 11 is focused on the vicinity of the first recording layer 18 or the second recording layer 19 of the optical disc 17, and the second laser beam from the second light source 12 is the tracking guide layer 110. Both optical path lengths are set so that the light is condensed on the guide track. At this time, of the first laser beam and the second laser beam, only the second laser beam has a smaller numerical aperture at the time of focusing by the aperture limiting element 117. As a result, as shown in FIG. 4, the focal depth d _of2 of the second laser beam focused on the guide track of the tracking guide layer 110 (that is, the focal range in which a tracking error signal is obtained) is determined by the first laser beam. It is deeper than the focal point movement range FD. The focal point movement range FD is the position of the objective lens when the first laser beam is focused on the first recording layer 18 from the position of the objective lens when the first laser beam is focused on the second recording layer 19. This is the distance obtained by adding the focal depth d _of1 of the first laser beam (that is, the focal range where a good image is obtained) to the distance to the position. That is, the focal movement range FD is a value _obtained by adding the focal depth d of 1 of the first laser beam to the distance d _tot between the first recording layer 18 and the second recording layer 19 as shown in FIG.
FD = d _tot + d _of1
It is expressed.
[0015]
That is, the focal depth d _of2 of the second laser beam is obtained by adding the distance d _tot between the first recording layer 18 and the second recording layer 19 and the focal depth d _of1 of the first laser beam. Deeper than range FD,
d _of2 ≧ d _tot + d _of1
It has become a relationship.
[0016]
The focal depth d _of1 of the first laser beam is
d _of1 = λ ₁ / (2NA ₁ ² )
λ ₁ : wavelength of the first laser beam NA ₁ : numerical aperture of the first laser beam The focal depth d _of2 of the second laser beam is:
d _of2 = λ ₂ / (αNA ₂ ² )
λ ₂ : second laser beam wavelength NA ₂ : second laser beam numerical aperture α ≦ 2
Determined by.
[0017]
Here, the reflected light when the optical disk 17 is irradiated with the laser beam is led to the dichroic mirror 112 via the objective lens 16, the aperture limiting element 117, the collimator lens 15, and the condenser lens 111. The dichroic mirror 112 transmits the light having the first wavelength in the reflected light, and guides it to the first photodetector 113. The dichroic mirror 112 reflects the light having the second wavelength in the reflected light and guides it to the second photodetector 114. That is, the dichroic mirror 112 separates the reflected light component from the first recording layer 18 (or the second recording layer 19) of the optical disc 17 and the reflected light component from the tracking guide layer 110 from the reflected light. Then, the dichroic mirror 112 guides the reflected light component from the first recording layer 18 (or the second recording layer 19) to the first photodetector 113, and detects the reflected light component from the tracking guide layer 110 as the second light detection. It leads to the device 114. The reflected light component is given astigmatism by the dichroic mirror 112.
[0018]
The first photodetector 113 receives the reflected light from the first recording layer 18 (or the second recording layer 19) by the four photodetectors 113a to 113d arranged as shown in FIG. 5A. Each of the photodetectors 113a to 113d outputs read signals Ra to Rd obtained by individually photoelectrically converting the reflected light. On the other hand, the second photodetector 114 receives the reflected light from the guide track of the tracking guide layer 110 as described above by the two photodetectors 114a and 114b arranged as shown in FIG. 5B. Each of the photodetectors 114a and 114b outputs tracking guide read signals Ta and Td obtained by individually photoelectrically converting the reflected light.
[0019]
The focus error generation circuit 23 obtains the output sum of the detectors arranged diagonally among the four photodetectors 113a to 113d in the first photodetector 113, and calculates the difference value between them as the focus error. As a signal. That is, the focus error generation circuit 23 obtains the focus error signal by the following calculation using each of the read signals Ra to Rd to which astigmatism is given by the action of the dichroic mirror 112.
[0020]
Focus error signal = (Ra + Rc) − (Rb + Rd)
The focusing actuator 115 moves the objective lens 16 to the disc by the amount corresponding to the focus error signal so that the focal point of the laser beam coincides with the first recording layer 18 during the recording or reproducing operation with respect to the first recording layer 18 of the optical disc 17. It is moved in the vertical direction relative to the so-called focus adjustment trajectory. Further, at the time of recording or reproducing operation with respect to the second recording layer 19 of the optical disc 17, the focusing actuator 115 is provided with an objective lens corresponding to the focus error signal so as to make the focus of the laser beam coincide with the second recording layer 19. 16 is moved on the focus adjustment trajectory.
[0021]
The information read signal generation circuit 24 uses the addition result obtained by adding the read signals Ra to Rd output from the first photodetector 113 as information read signals corresponding to the information data recorded on the optical disc 17. This is obtained and supplied to the information data demodulating circuit 25. The information data demodulating circuit 10 reproduces information data by performing a predetermined demodulation process on the information read signal, and outputs it as reproduced information data.
[0022]
The tracking error generation circuit 26 obtains the difference between the tracking guide reading signals Ta and Td output from the second photodetector 114 and supplies this to the tracking actuator 116 as a tracking error signal. The tracking actuator 116 swings the optical axis of the objective lens 16 in the radial direction of the disk by an amount corresponding to the tracking error signal so that the laser beam irradiated on the optical disk traces on the guide track of the tracking guide layer 110.
[0023]
As described above, the optical information recording / reproducing apparatus shown in FIG. 2 synthesizes the second laser beam and the first laser beam having mutually different wavelengths, and combines them into the optical disc via the aperture limiting element 117 and the objective lens 116. Irradiate. At this time, as shown in FIG. 4, the focal depth d _of2 of the second laser beam, and deeper than the focus movement range FD of the first laser beam. In other words, the distance d _tot between the first recording layer 18 and the second recording layer 19 are respectively formed on the farthest position and nearest position from the incident surface of the optical disk 17, the focal depth d _of1 of the first laser beam The focal depth d _of2 of the second laser beam irradiated to the tracking guide layer 110 is made deeper than the focal movement range FD obtained by the addition.
[0024]
Therefore, as shown in FIG. 4, the focus of the second laser beam is focused on the optical disc 17 while the focus of the first laser beam is focused on the first recording layer 18 (or the second recording layer 19) of the optical disc 17. It becomes possible to maintain the tracking error signal within a range where a tracking error signal can be obtained from the tracking guide layer 110. As a result, the tracking error information can be satisfactorily read from the optical disc 17.
[0025]
In the optical information recording / reproducing apparatus shown in FIG. 2, the tracking error signal is obtained by the push-pull method and the focus error signal is obtained by the astigmatism method. However, the present invention is not limited to these methods. . For example, a tracking error signal may be generated by a phase difference method, a three-beam method, a differential push-pull method, or the like, or a focus error signal may be generated by employing a spot size method, a knife edge method, or the like. .
[0026]
Also, in tracking or focus servo, control is performed so that a slight vibration is forcibly applied to the objective lens near the control position so that the signal level of the focus error signal or tracking error signal is always the maximum value. Also good.
In the above embodiment, the reflected light component from the recording layer (18, 19) and the reflected light component from the tracking guide layer 110 are separated from the reflected light from the optical disc 17 by the dichroic mirror 112, respectively. Light is received by individual photodetectors (113 and 114). At this time, the laser beams generated by the first light source 11 and the second light source 12 do not interfere with each other. Therefore, the reflected light from the optical disk is received by one photodetector without going through the dichroic mirror 112, and a tracking error signal is generated and information data is demodulated based on a signal obtained by photoelectric conversion by this photodetector. It is also possible to do this. Further, even if a hologram element is used instead of the dichroic mirror 112, it is possible to obtain a signal capable of generating a tracking error signal and demodulating information data from one photodetector.
[0027]
The focal depth of the second laser beam to be focused on the tracking guide layer is the distance between the recording layers formed at the position farthest from the incident surface of the recording disk and the nearest position, and the first laser beam. As long as it is longer than the distance obtained by adding the focal depths, the relationship between the wavelengths of the first and second laser beams and the numerical aperture does not have to satisfy the above condition. That is, the wavelength of the second laser beam may be equal to or less than the wavelength of the first laser beam, or the numerical aperture of the second laser beam condensed by the objective lens may be equal to or greater than the numerical aperture of the first laser beam. .
[0028]
In the above embodiment, the case where the recording layer is two layers is taken as an example, but the present invention may be applied to three or more recording layers.
[0029]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the present invention, the first laser beam for recording / reading and the second laser beam for tracking control are combined with the optical axes matched, and this is condensed by the objective lens, An optical disc on which a plurality of recording layers and tracking guide layers are formed is irradiated. At this time, the focal depth of the second laser beam applied to the tracking guide layer is set to the distance between the recording layers formed at the positions farthest from the incident surface of the optical disc and the nearest positions, respectively. It is deeper than the focal point moving range of the first laser beam obtained by the addition. Therefore, the tracking error information can be satisfactorily read from the tracking guide layer by irradiation with the second laser beam while the focus of the first laser beam is focused on any one of the recording layers of the optical disc.
[0030]
Therefore, according to the present invention, information data can be recorded on or reproduced from each recording layer with high accuracy along the guide track formed in advance on the guide track layer of the optical disc.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the structure of an optical disc having a tracking guide layer.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention.
3 is a diagram showing an example of a structure of an aperture limiting element 117 shown in FIG.
4 is a diagram showing the form of a laser beam irradiated on an optical disc 17. FIG.
5 is a view showing light receiving surfaces of a first photodetector 113 and a second photodetector 114. FIG.
[Explanation of main part codes]
11 First Light Source 12 Second Light Source 13 Synthetic Prism 16 Objective Lens 17 Optical Disk 26 Tracking Error Generation Circuit 112 Dichroic Mirror 113 First Photodetector 114 Second Photodetector 117 Aperture Limiting Element

Claims

トラッキング用のガイドトラックが予め形成されているトラッキングガイド層と、情報データが記録されるべき少なくとも２の記録層と、を備えた光学式記録媒体に対して情報データの記録又は再生を行う光学式情報記録再生装置であって、
前記記録層に対して前記情報データの読取又は記録を行うべき第１レーザビームを発生する第１光源と、
前記トラッキングガイド層から前記ガイドトラックの読み取りを行うべき第２レーザビームを発生する第２光源と、
前記第１レーザビームと前記第２レーザビームとを夫々の光軸を一致させて合成した合成ビームを、当該合成ビームを集光して前記光学式記録媒体の入射面に照射する対物レンズに導出する光学経路と、
前記光学式記録媒体からの反射光から、前記記録層からの反射光成分である第１反射光と、前記トラッキングガイド層からの反射光成分である第２反射光と、を分離する反射光分離手段と、
前記第１反射光に基づいて、前記合成ビームを前記記録層に合焦させるべく前記対物レンズを制御するフォーカス制御手段と、
前記第２反射光に基づいて前記対物レンズの光軸を前記ガイドトラックに追従させるべく制御するトラッキング制御手段と、を有し、
前記光学経路は、前記トラッキングガイド層に対する前記第２レーザビームの焦点深度を、前記光学式記録媒体の前記入射面から最も離間した位置及び前記入射面の最近傍位置に夫々形成されている前記記録層間の距離に、前記記録層に対する前記第１レーザビームの焦点深度を加算して得た前記第１レーザビームの焦点移動範囲よりも深くすることを特徴とする光学式情報記録再生装置。An optical system for recording or reproducing information data on an optical recording medium comprising a tracking guide layer in which a guide track for tracking is formed in advance and at least two recording layers on which information data is to be recorded An information recording / reproducing apparatus,
A first light source for generating a first laser beam to read or record the information data on the recording layer;
A second light source for generating a second laser beam for reading the guide track from the tracking guide layer;
A synthesized beam obtained by synthesizing the first laser beam and the second laser beam so that their optical axes coincide with each other is derived to an objective lens that collects the synthesized beam and irradiates the incident surface of the optical recording medium. An optical path to
Reflected light separation for separating, from reflected light from the optical recording medium, first reflected light that is a reflected light component from the recording layer and second reflected light that is a reflected light component from the tracking guide layer. Means,
A focus control means for controlling the objective lens to focus the combined beam on the recording layer based on the first reflected light;
Tracking control means for controlling the optical axis of the objective lens to follow the guide track based on the second reflected light;
Said optical path, said tracking guide layer the depth of focus of the second laser beam against the said being respectively formed on the closest position of the farthest position and the incident surface from the incident surface of the optical recording medium the distance between the recording layers, the optical information recording and reproducing apparatus according to claim depth Kusuru than focus movement range of the first laser beam and the focal depth of obtained by adding the first laser beam relative to the recording layer .

前記トラッキングガイド層は前記入射面から最も離間した位置に形成されている前記記録層よりも更に前記入射面から離間した位置に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光学式情報記録再生装置。2. The optical information according to claim 1, wherein the tracking guide layer is formed at a position further away from the incident surface than the recording layer formed at a position farthest from the incident surface. Recording / playback device.

前記第２レーザビームの波長は前記第１レーザビームの波長よりも長く、かつ、前記第２レーザビームの開口数は前記第１レーザビームの開口数よりも小であることを特徴とする請求項１記載の光学式情報記録再生装置。Wherein the wavelength of the second laser beam the longer than the wavelength of the first laser beam, and, before Symbol numerical aperture of the second laser beam, characterized in that it is smaller than the numerical aperture of the first laser beam Item 4. The optical information recording / reproducing apparatus according to Item 1.

前記トラッキング制御手段は、前記第２反射光に基づいてトラッキングエラー信号を生成するトラッキングエラー信号生成手段と、前記トラッキングエラー信号に応じて前記対物レンズの光軸を前記ガイドトラックに直交する方向に推移せしめるトラッキングアクチュエータと、からなることを特徴とする請求項１記載の光学式情報記録再生装置。The tracking control means is a tracking error signal generating means for generating a tracking error signal based on the second reflected light, and the optical axis of the objective lens is shifted in a direction orthogonal to the guide track in accordance with the tracking error signal. 2. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, further comprising a tracking actuator.

前記光学経路は、前記第２レーザビームのビームスポット径を絞る開口数制限素子を備え、
前記開口数制限素子によって前記ビームスポット径が絞られた前記第２レーザビームと前記第１レーザビームとを夫々の光軸を一致させて合成したものを前記合成ビームとして前記対物レンズに導出することを特徴とする請求項３記載の光学式情報記録再生装置。 The optical path includes a numerical aperture limiting element that narrows a beam spot diameter of the second laser beam,
Deriving the combined beam of the second laser beam, the beam spot diameter of which has been reduced by the numerical aperture limiting element, and the first laser beam so as to coincide with each other as the combined beam to the objective lens The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 3 .