JP5331841B2 - 光ピックアップヘッド、情報記録装置、再生装置および方法 - Google Patents
光ピックアップヘッド、情報記録装置、再生装置および方法 Download PDFInfo
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Description
本発明の実施形態は、光記録媒体に関して記録および再生を行なう光ピックアップヘッド、情報記録装置、再生装置および方法に関する。
光ディスクの記録層を多層化することで容量を増加させる手法がある。しかし、このように大容量化されたディスクに対して、記録再生する速度や転送レートが従来のままであると、増加した容量の分だけ記録完了する時間がかかることになる。そこで、記録速度を増加させるため、２つの光源からそれぞれ別の記録層に照射して記録する手法がある。
しかし、一般的なサーボ制御では、記録したデータを再生するときに、トラックピッチ程度（約０．３ｍｍ）のディスクの半径方向のずれも許容されず、さらに光源の経年劣化または温度による取り付け位置のずれを考慮すると、光学系においてずれが生じる可能性が多く、データ再生が困難となる。
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、データを高速に記録再生できる光ピックアップヘッド、情報記録装置、再生装置および方法を提供することを目的とする。
本実施形態に係る情報記録再生装置は、複数の光源、１以上の第１対物レンズ、１つの
第２対物レンズ、駆動部、１以上の第１制御部、第２制御部および受光部を含む。光源は
、層数が２Ｎ（Ｎは４以上の自然数）の情報記録層を有する情報記録媒体に光束を照射す
る。１以上の対物レンズは、前記複数の光源のうちの１以上の第１光源からの１以上の第
１光束を、複数の前記情報記録層のうちの第１情報記録層に集光して１以上の第１光スポ
ットを形成する。１つの第２対物レンズは、前記第１光源以外の１つの第２光源からの第
２光束を、前記第１情報記録層とは異なる第２情報記録層に集光して１つの第２光スポッ
トを形成する。駆動部は、前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズを、前記情報記
録層のトラックに情報を記録していく方向に対して垂直な方向であって該情報記録層面上
の方向を示す第１方向および前記情報記録層の積層方向を示す第２方向に移動させる。１
以上の第１制御部は、前記第１光スポットの照射目標となる目標トラックからの位置ずれ
を、前記第１方向に沿って該目標トラックに戻す。第２制御部は、前記第２光スポットの
位置の移動方向を前記第２方向に制御する。受光部は、前記第１光束および前記第２光束
が、前記第１情報記録層および前記第２情報記録層でそれぞれ反射された反射光をそれぞ
れ受光する。
第２対物レンズ、駆動部、１以上の第１制御部、第２制御部および受光部を含む。光源は
、層数が２Ｎ（Ｎは４以上の自然数）の情報記録層を有する情報記録媒体に光束を照射す
る。１以上の対物レンズは、前記複数の光源のうちの１以上の第１光源からの１以上の第
１光束を、複数の前記情報記録層のうちの第１情報記録層に集光して１以上の第１光スポ
ットを形成する。１つの第２対物レンズは、前記第１光源以外の１つの第２光源からの第
２光束を、前記第１情報記録層とは異なる第２情報記録層に集光して１つの第２光スポッ
トを形成する。駆動部は、前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズを、前記情報記
録層のトラックに情報を記録していく方向に対して垂直な方向であって該情報記録層面上
の方向を示す第１方向および前記情報記録層の積層方向を示す第２方向に移動させる。１
以上の第１制御部は、前記第１光スポットの照射目標となる目標トラックからの位置ずれ
を、前記第１方向に沿って該目標トラックに戻す。第２制御部は、前記第２光スポットの
位置の移動方向を前記第２方向に制御する。受光部は、前記第１光束および前記第２光束
が、前記第１情報記録層および前記第２情報記録層でそれぞれ反射された反射光をそれぞ
れ受光する。
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る光ピックアップヘッド、情報記録装置、再生装置および方法について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作をおこなうものとして、重複する説明を適宜省略する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る情報記録装置および情報再生装置（以下、情報記録再生装置という）について図１のブロック図を参照して説明する。
第１の実施形態に係る情報記録再生装置１００は、インターフェース部（ＩＦ：Interface）１０１、信号処理部１０２、レーザドライバ（ＬＤＤ：Laser Diode Driver）１０３，１０４，１０５、サーボコントローラ１０６、光ピックアップヘッド部１０７、ＲＦアンプ１０８、スピンドルモータ（ＳＰＤＬ）１０９を含む。また、スピンドルモータ１０９には、情報記録媒体（以下、光ディスクという）１５０がセットされる。
（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る情報記録装置および情報再生装置（以下、情報記録再生装置という）について図１のブロック図を参照して説明する。
第１の実施形態に係る情報記録再生装置１００は、インターフェース部（ＩＦ：Interface）１０１、信号処理部１０２、レーザドライバ（ＬＤＤ：Laser Diode Driver）１０３，１０４，１０５、サーボコントローラ１０６、光ピックアップヘッド部１０７、ＲＦアンプ１０８、スピンドルモータ（ＳＰＤＬ）１０９を含む。また、スピンドルモータ１０９には、情報記録媒体（以下、光ディスクという）１５０がセットされる。
インターフェース部１０１は、図示しない外部ホストとコマンドやデータのやり取りを行なう接続部分であり、特定の規格、例えばＳＡＴＡ（Serial Advanced Technology Attachment）に対応している。
信号処理部１０２は、インターフェース部１０１を介して外部ホストからコマンドおよびデータを受け取りデータを変換する。その後、信号処理部１０２は、各レーザドライバ１０３，１０４，１０５へデータパルスおよび制御信号を送信し、サーボコントローラ１０６へ制御信号を送信する。また信号処理部１０２は、ＲＦアンプ１０８からデータ信号を受け取り、インターフェース部１０１を介して外部ホストへコマンドおよびデータ信号を送信する。
信号処理部１０２は、インターフェース部１０１を介して外部ホストからコマンドおよびデータを受け取りデータを変換する。その後、信号処理部１０２は、各レーザドライバ１０３，１０４，１０５へデータパルスおよび制御信号を送信し、サーボコントローラ１０６へ制御信号を送信する。また信号処理部１０２は、ＲＦアンプ１０８からデータ信号を受け取り、インターフェース部１０１を介して外部ホストへコマンドおよびデータ信号を送信する。
レーザドライバ１０３，１０４，１０５は、信号処理部１０２からデータパルスおよび制御信号を受けとり、これらを駆動パルスに変換する。
サーボコントローラ１０６は、後述するＲＦアンプ１０８からサーボ信号を受け取り、サーボ信号をアクチュエータ駆動信号およびスピンドルモータ駆動信号へ変換する。
光ピックアップヘッド部１０７は、各レーザドライバ１０３，１０４，１０５から駆動パルスを、サーボコントローラ１０６からアクチュエータ駆動信号をそれぞれ受け取り、レーザの光束を光ディスク１５０に照射し、光束が集光した光スポットを形成する。また照射したレーザの光束の反射光を受光し、反射光の強弱に応じた電気信号を生成する。
サーボコントローラ１０６は、後述するＲＦアンプ１０８からサーボ信号を受け取り、サーボ信号をアクチュエータ駆動信号およびスピンドルモータ駆動信号へ変換する。
光ピックアップヘッド部１０７は、各レーザドライバ１０３，１０４，１０５から駆動パルスを、サーボコントローラ１０６からアクチュエータ駆動信号をそれぞれ受け取り、レーザの光束を光ディスク１５０に照射し、光束が集光した光スポットを形成する。また照射したレーザの光束の反射光を受光し、反射光の強弱に応じた電気信号を生成する。
ＲＦアンプ１０８は、光ピックアップヘッド部１０７からの電気信号を受け取り、電気信号を増幅してサーボ信号またはデータ信号を生成する。
スピンドルモータ１０９は、サーボコントローラ１０６からのスピンドルモータ駆動信号を受け取り、セットされた光ディスク１５０を、光ディスク１５０の平面に対して垂直な軸を中心に回転させる。
スピンドルモータ１０９は、サーボコントローラ１０６からのスピンドルモータ駆動信号を受け取り、セットされた光ディスク１５０を、光ディスク１５０の平面に対して垂直な軸を中心に回転させる。
次に、光ピックアップヘッド部１０７の詳細について図２を参照して説明する。
光ピックアップヘッド部１０７は、青紫色レーザ２０１，２０２、赤色レーザ２０３、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Polarizing Beam Splitter）２０４，２０５，２０６、４分の１波長板（ＱＷＰ：Quarter Wavelength Plate）２０７，２０８，２０９、コリメートレンズ（ＣＬ：Collimator lens）２１０，２１１，２１２、対物レンズ（ＯＬ:Objective lens）２１３，２１４、ホログラム素子（ＨＯＥ:holographic optical Element）２１５，２１６、青紫色用光検出器ＩＣ（Ｂｌｕｅ ＰＤＩＣ:Photo Detector integrated Circuit）２１７，２１８、赤色用光検出器ＩＣ（Ｒｅｄ ＰＤＩＣ: Photo Detector integrated Circuit）２１９、ミラー（ＭＲ:Mirror）２２０、回折素子（ＧＴ:Grating）２２１、ダイクロイックプリズム（ＤＰ: dichroic prism）２２２、コリメートレンズアクチュエータ２２３，２２４，２２５、対物レンズアクチュエータ２２６、シリンドリカルレンズ２３０を含む。なお、コリメートレンズ２１０とコリメートレンズアクチュエータ２２３とをあわせて第１制御部とも呼び、コリメートレンズ２１１とコリメートレンズアクチュエータ２２４とをあわせて第２制御部とも呼ぶ。
光ピックアップヘッド部１０７は、青紫色レーザ２０１，２０２、赤色レーザ２０３、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Polarizing Beam Splitter）２０４，２０５，２０６、４分の１波長板（ＱＷＰ：Quarter Wavelength Plate）２０７，２０８，２０９、コリメートレンズ（ＣＬ：Collimator lens）２１０，２１１，２１２、対物レンズ（ＯＬ:Objective lens）２１３，２１４、ホログラム素子（ＨＯＥ:holographic optical Element）２１５，２１６、青紫色用光検出器ＩＣ（Ｂｌｕｅ ＰＤＩＣ:Photo Detector integrated Circuit）２１７，２１８、赤色用光検出器ＩＣ（Ｒｅｄ ＰＤＩＣ: Photo Detector integrated Circuit）２１９、ミラー（ＭＲ:Mirror）２２０、回折素子（ＧＴ:Grating）２２１、ダイクロイックプリズム（ＤＰ: dichroic prism）２２２、コリメートレンズアクチュエータ２２３，２２４，２２５、対物レンズアクチュエータ２２６、シリンドリカルレンズ２３０を含む。なお、コリメートレンズ２１０とコリメートレンズアクチュエータ２２３とをあわせて第１制御部とも呼び、コリメートレンズ２１１とコリメートレンズアクチュエータ２２４とをあわせて第２制御部とも呼ぶ。
青紫色レーザ２０１，２０２は、例えば波長４０５ｎｍを有する半導体レーザであり、記録および再生のため光束を光ディスク１５０の情報記録層１５１Ａ、１５１Ｂに照射する。具体的には、青紫色レーザ２０１は、図１に示すレーザドライバ１０３に接続され、青紫色レーザ２０２は、レーザドライバ１０４に接続される。
赤色レーザ２０３は、例えば波長６５５ｎｍを有する半導体レーザであり、トラッキングサーボ用の光束を光ディスク１５０のガイド層１５２へ照射する。赤色レーザ２０３は、情報記録再生装置１００のレーザドライバ１０５に接続される。
赤色レーザ２０３は、例えば波長６５５ｎｍを有する半導体レーザであり、トラッキングサーボ用の光束を光ディスク１５０のガイド層１５２へ照射する。赤色レーザ２０３は、情報記録再生装置１００のレーザドライバ１０５に接続される。
偏光ビームスプリッタ２０４，２０５，２０６は、青紫色レーザ２０１，２０２または赤色レーザ２０３からの入射光を透過する一方、入射光と９０度偏光面が回転した光ディスク１５０で反射された反射光を反射する。具体的には、ＰＢＳ２０４は青紫色レーザ２０１からの光束が入射し、ＰＢＳ２０５は青紫色レーザ２０２からの光束が入射し、ＰＢＳ２０６は赤色レーザ２０３からの光束が入射する。
４分の１波長板２０７，２０８，２０９は、青紫色レーザ２０１，２０２または赤色レーザ２０３からの入射光を透過し、直線偏光を円偏光に変換する。また、青紫色レーザ２０１，２０２または赤色レーザ２０３の光ディスク１５０からの反射光を透過し、円偏光を直線偏光に変換する。このときの直線偏光は、入射光と９０度偏光面が異なる直線偏光になる。例えば、入射光がＰ偏光であれば、反射光はＳ偏光となる。具体的には、４分の１波長板２０７は青色レーザ２０１からの光束を、４分の１波長板２０８は青紫色レーザ２０２からの光束を、４分の１波長板２０９は赤色レーザ２０３からの光束をそれぞれ変換する。
４分の１波長板２０７，２０８，２０９は、青紫色レーザ２０１，２０２または赤色レーザ２０３からの入射光を透過し、直線偏光を円偏光に変換する。また、青紫色レーザ２０１，２０２または赤色レーザ２０３の光ディスク１５０からの反射光を透過し、円偏光を直線偏光に変換する。このときの直線偏光は、入射光と９０度偏光面が異なる直線偏光になる。例えば、入射光がＰ偏光であれば、反射光はＳ偏光となる。具体的には、４分の１波長板２０７は青色レーザ２０１からの光束を、４分の１波長板２０８は青紫色レーザ２０２からの光束を、４分の１波長板２０９は赤色レーザ２０３からの光束をそれぞれ変換する。
コリメートレンズ２１０，２１１，２１２は、青紫色レーザ２０１，２０２または赤色レーザ２０３からの入射光を略平行光に変換する。具体的には、コリメートレンズ２１０が、青紫色レーザ２０１からの光束を、コリメートレンズ２１１が青紫色レーザ２０２からの光束を、コリメートレンズ２１２が赤色レーザ２０３からの光束をそれぞれ平行光に変換する。
対物レンズ２１３，２１４は、青紫色レーザ２０１，２０２から照射された光束を光ディスク１５０の情報記録層に集光する。ここで、対物レンズ２１２と対物レンズ２１３とは、それぞれの対物レンズを通過した光束を異なる情報記録層（例えば、図１の１５１Ａおよび１５１Ｂ）に集光する。また、対物レンズ２１３は、赤色レーザ２０３からの光束を光ディスク１５０のガイド層に集光する。
対物レンズ２１３，２１４は、青紫色レーザ２０１，２０２から照射された光束を光ディスク１５０の情報記録層に集光する。ここで、対物レンズ２１２と対物レンズ２１３とは、それぞれの対物レンズを通過した光束を異なる情報記録層（例えば、図１の１５１Ａおよび１５１Ｂ）に集光する。また、対物レンズ２１３は、赤色レーザ２０３からの光束を光ディスク１５０のガイド層に集光する。
ホログラム素子２１５，２１６は、それぞれ青紫色レーザ２０１および青紫色レーザ２０２からの光束が光ディスク１５０の情報記録層で反射した反射光を透過させ、光束の所定の領域を所定の角度で回折させる。
シリンドリカルレンズ２３０は、赤色レーザ２０３からの光束が光ディスク１５０のガイド層で反射した反射光を透過させ、光束に非点収差を与える。
青紫色用光検出器ＩＣ２１７，２１８は、ホログラム素子を透過した青紫色レーザの光束を受光し、受光光量に応じた電流を発生させて、内部の電流−電圧変換回路にて電圧に変換して出力する。具体的には、青紫色用光検出器ＩＣ２１７は、偏光ビームスプリッタ２０４で反射し、ホログラム素子２１５を透過した青紫色レーザ２０１の光束を受光する。青紫色用光検出器ＩＣ２１８は、偏光ビームスプリッタ２０５で反射し、ホログラム素子２１６を透過した青紫色レーザ２０２の光束を受光する。
赤色用光検出器ＩＣ２１９は、偏光ビームスプリッタ２０６で反射した赤色レーザの光束を受光し、受光光量に応じた電流を発生させ、内部の電流−電圧変換回路にて電圧に変換して出力する。
赤色用光検出器ＩＣ２１９は、偏光ビームスプリッタ２０６で反射した赤色レーザの光束を受光し、受光光量に応じた電流を発生させ、内部の電流−電圧変換回路にて電圧に変換して出力する。
ミラー２２０は、コリメートレンズ２１１を透過した青紫色レーザ２０２からの光束を、後述のダイクロイックプリズム２２２へ向けて反射する。
回折素子２２１は、例えば回折格子であり、赤色レーザ２０３からの光束を回折により０次および＋１次、−１次の３つのビームに分割する。３つのビームは光ディスク１５０上で１つのメインビーム（０次）と２つのサブビーム（＋１次、−１次）となる。
ダイクロイックプリズム２２２は、青紫色レーザ２０２からの入射光を透過し、赤色レーザ２０３からの入射光を反射する。
回折素子２２１は、例えば回折格子であり、赤色レーザ２０３からの光束を回折により０次および＋１次、−１次の３つのビームに分割する。３つのビームは光ディスク１５０上で１つのメインビーム（０次）と２つのサブビーム（＋１次、−１次）となる。
ダイクロイックプリズム２２２は、青紫色レーザ２０２からの入射光を透過し、赤色レーザ２０３からの入射光を反射する。
コリメートレンズアクチュエータ２２３は、対物レンズ２１３を通過した青紫色レーザ２０１の光束が、光ディスク１５０の情報記録層のトラックに情報を記録していく方向に対して面内垂直方向に移動するようにコリメートレンズ２１０を駆動させる。本実施形態では、光ディスク１５０の回転中心軸からの半径方向（以下、ラジアル方向という）に光スポットが移動するようにコリメータレンズ２１０を駆動させる。
コリメートレンズアクチュエータ２２４は、対物レンズ２１４を通過した青紫色レーザ２０２の光束が、光ディスク１５０の厚み方向を示すフォーカス方向に移動するように、コリメートレンズ２１１を駆動させる。具体的には、４分の１波長板２０８の対向面に対して近づいたり遠ざかったりするようにコリメートレンズ２１１を駆動させる。
コリメートレンズアクチュエータ２２４は、対物レンズ２１４を通過した青紫色レーザ２０２の光束が、光ディスク１５０の厚み方向を示すフォーカス方向に移動するように、コリメートレンズ２１１を駆動させる。具体的には、４分の１波長板２０８の対向面に対して近づいたり遠ざかったりするようにコリメートレンズ２１１を駆動させる。
コリメートレンズアクチュエータ２２５は、対物レンズ２１４を通過した赤色レーザ２０３の光束がフォーカス方向に移動するように、コリメートレンズ２１２を駆動させる。具体的には、コリメートレンズアクチュエータ２２４と同様に、４分の１波長板２０９の対向面に対して近づいたり遠ざかったりするようにコリメートレンズ２１２を駆動させる。
対物レンズアクチュエータ２２６は、対物レンズ２１３と対物レンズ２１４とを一体として駆動し、対物レンズ２１３と対物レンズ２１４とを通過した光束がそれぞれ光ディスク１５０でフォーカス方向に移動するように、対物レンズ２１３と対物レンズ２１４とをフォーカス方向に駆動する。また、対物レンズ２１３と対物レンズ２１４とを通過した光束が光ディスク１５０でラジアル方向に移動するように、対物レンズ２１２と対物レンズ２１３とを駆動する。
対物レンズアクチュエータ２２６は、対物レンズ２１３と対物レンズ２１４とを一体として駆動し、対物レンズ２１３と対物レンズ２１４とを通過した光束がそれぞれ光ディスク１５０でフォーカス方向に移動するように、対物レンズ２１３と対物レンズ２１４とをフォーカス方向に駆動する。また、対物レンズ２１３と対物レンズ２１４とを通過した光束が光ディスク１５０でラジアル方向に移動するように、対物レンズ２１２と対物レンズ２１３とを駆動する。
ここで、光ディスク１５０の上面形状と断面構造との一例を図３を参照して説明する。
図３（ａ）は、光ディスク１５０の上面から見た図を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’の直線で切断した場合の断面図を示す。
図３（ａ）に示すように、光ディスク１５０は、例えば直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円形状のディスクである。なお、ディスクの直径と厚さとはこれに限るものではなく、例えば直径８０ｍｍ、１５０ｍｍなど大小どちらに変化してもよく、厚さも０．１ｍｍ，０．２ｍｍといった薄型から、１．３ｍｍ，１．４ｍｍ，１．５ｍｍといった厚型であってもよい。さらに、光ディスク１５０の形状も円盤状に限ったものではなく、長方形や正方形、その他多角形のカード状でもよい。
図３（ａ）は、光ディスク１５０の上面から見た図を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’の直線で切断した場合の断面図を示す。
図３（ａ）に示すように、光ディスク１５０は、例えば直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円形状のディスクである。なお、ディスクの直径と厚さとはこれに限るものではなく、例えば直径８０ｍｍ、１５０ｍｍなど大小どちらに変化してもよく、厚さも０．１ｍｍ，０．２ｍｍといった薄型から、１．３ｍｍ，１．４ｍｍ，１．５ｍｍといった厚型であってもよい。さらに、光ディスク１５０の形状も円盤状に限ったものではなく、長方形や正方形、その他多角形のカード状でもよい。
光ディスク１５０は、厚み方向に層状の構造を有する。記録再生用の光束が照射されるディスク表面３１０から最も遠い層にガイド層３２０を有し、ガイド層３２０からディスク表面３１０側にかけて、データ層３３０を有する。なお、ディスク表面３１０に最も近い層にガイド層３２０を設け、遠い層に向かってデータ層３３０を有する構造でもよい。
ガイド層３２０は、青紫色レーザを情報記録層において面内トラッキングするために用いられ、赤色レーザ３０２からの光束が対物レンズ２１４を通過して集光される。
データ層３３０は、８層の情報記録層に分かれ、ディスク表面３１０から遠い層から情報記録層３３１、３３２、３３３、３３４、３３５、３３６、３３７および３３８がある。なお、本実施形態では情報記録層の総数は８層であるが、これに限らず、情報記録層の層数は２層以上であればよい。
ガイド層３２０は、グルーブと呼ばれる案内溝がディスクの内周から外周、あるいは、外周から内周に向ってスパイラル状に刻まれる。なお、グルーブは、スパイラル状でなく同心円状に刻まれてもよい。グルーブにはウォブルと呼ばれる蛇行が施されており、ウォブルの周波数、位相、振幅等で、ディスク上のアドレス情報が予め埋め込まれる。一方、情報記録層の各層には、上述のグルーブは刻まれない。データ層３３０には、青紫色レーザ２０１および青紫色レーザ２０２からの光束が対物レンズ２１３および２１４を通過して、それぞれ異なる情報記録層に照射される。図３の例では、情報記録層３３３および３３７にそれぞれ光束が照射され、情報記録層上に光スポットが形成されることにより、データが記録される。
データ層３３０は、８層の情報記録層に分かれ、ディスク表面３１０から遠い層から情報記録層３３１、３３２、３３３、３３４、３３５、３３６、３３７および３３８がある。なお、本実施形態では情報記録層の総数は８層であるが、これに限らず、情報記録層の層数は２層以上であればよい。
ガイド層３２０は、グルーブと呼ばれる案内溝がディスクの内周から外周、あるいは、外周から内周に向ってスパイラル状に刻まれる。なお、グルーブは、スパイラル状でなく同心円状に刻まれてもよい。グルーブにはウォブルと呼ばれる蛇行が施されており、ウォブルの周波数、位相、振幅等で、ディスク上のアドレス情報が予め埋め込まれる。一方、情報記録層の各層には、上述のグルーブは刻まれない。データ層３３０には、青紫色レーザ２０１および青紫色レーザ２０２からの光束が対物レンズ２１３および２１４を通過して、それぞれ異なる情報記録層に照射される。図３の例では、情報記録層３３３および３３７にそれぞれ光束が照射され、情報記録層上に光スポットが形成されることにより、データが記録される。
なお、本実施形態では、サーボ用のガイド層を有する光ディスクにデータを記録する場合を想定しているが、これに限らず、ガイド層を有さずに情報記録層自体にグルーブを有するような一般的な光ディスクに対しても適用することができる。
次に、第１実施形態に係る情報記録再生装置の情報記録処理について図４のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ４０１では、外部ホストにおいてユーザデータの記録命令と記録対象データとが生成され、信号処理部１０２が、記録命令と記録対象データとをインターフェース部１０１を介して受信する。
ステップＳ４０２では、信号処理部１０２が受信した記録コマンドに従い、データ記録プロセスを開始する。まず、信号処理部１０２は、レーザドライバ１０３、レーザドライバ１０４、およびレーザドライバ１０５に駆動信号を送信し、青紫色レーザ２０１、２０２、および赤色レーザ２０３をサーボコントロールに必要な光強度で点灯させる。さらに信号処理部１０２は、サーボコントローラ１０６にフォーカスサーチ制御信号を送る。
ステップＳ４０２では、信号処理部１０２が受信した記録コマンドに従い、データ記録プロセスを開始する。まず、信号処理部１０２は、レーザドライバ１０３、レーザドライバ１０４、およびレーザドライバ１０５に駆動信号を送信し、青紫色レーザ２０１、２０２、および赤色レーザ２０３をサーボコントロールに必要な光強度で点灯させる。さらに信号処理部１０２は、サーボコントローラ１０６にフォーカスサーチ制御信号を送る。
ステップＳ４０３では、サーボコントローラ１０６が、フォーカスサーチ制御信号に従い、コリメートレンズアクチュエータ２２５をフォーカス方向に単振動駆動する。対物レンズ２１４を通過した赤色レーザ２０３の光束による光スポットは、図３に示す光ディスク１５０のガイド層３２０を挟んで上下に繰り返し往復運動する。赤色レーザ２０３のガイド層３２０での反射光は、赤色用光検出器ＩＣ２１９に集光される。赤色用光検出器ＩＣ２１９は、反射光量に基づいた電流を電圧に変換し、ＲＦアンプ１０８に送出する。ＲＦアンプ１０８は、受信した電圧信号から所定の演算により、赤色レーザの光束の公知の非点収差法によるフォーカスエラー信号を生成し、サーボコントローラ１０６に送る。
ステップＳ４０４では、サーボコントローラ１０６が、フォーカスエラー信号がゼロとなる付近で、コリメートレンズアクチュエータ２２５の駆動を単振動駆動からフォーカスエラー信号に基づいた駆動に切り替えて、赤色レーザの光束をガイド層に引き込む。
ステップＳ４０５では、サーボコントローラ１０６が、青紫色レーザ２０１および青紫色レーザ２０２からの光束のフォーカスを、それぞれ光ディスク１５０における所望の情報記録層に引き込む。具体的には、青紫色レーザ２０１の光束のフォーカスは、青紫色用光検出器ＩＣ２１７から送られた電圧信号とＲＦアンプ１０８で生成した例えば公知のフーコー法によるフォーカスエラー信号とに基づいて、対物レンズアクチュエータ２２６がフォーカス方向に駆動することにより所望の情報記録層に引き込まれる。結果として、所望の情報記録層上に青紫色レーザ２０１の光スポットが形成される。一方、青紫色レーザ２０２の光束のフォーカスは、青紫色用光検出器ＩＣ２１８から受け取った電圧信号とＲＦアンプ１０８で生成された例えば公知のフーコー法によるフォーカスエラー信号とに基づいて、コリメートレンズアクチュエータ２２４が駆動することにより目的の情報記録層に引き込まれ、光スポットが情報記録層上に形成される。
ステップＳ４０６では、全ての光束のフォーカスの引き込みが完了した後、サーボコントローラ１０６が、赤色レーザ２０３をガイド層上のトラックに引き込む。具体的には、サーボコントローラ１０６は、赤色用光検出器ＩＣ２１９から受け取った電圧信号とＲＦアンプ１０８で生成された例えば公知の差動プッシュプル法によるトラッキングエラー信号とに基づいて、対物レンズアクチュエータを駆動してガイド層上のトラックに引き込む。
ステップＳ４０７では、信号処理部１０２が、赤色用光検出器ＩＣ２１９から受け取った電圧信号を基にＲＦアンプ１０８で生成されたデータ信号を読み取り、現在のアドレスを再生し、現在のアドレスが目的とするアドレスと一致するかどうかを判定する。現在のアドレスが目的のアドレスと一致する場合、ステップＳ４０９に進む。現在のアドレスが目的とするアドレスと異なる、すなわち位置ずれが生じている場合には、信号処理部１０２は、現在アドレスと目的アドレスとの差異に相当するトラック分の移動を制御するトラックジャンプ制御信号を生成し、ステップＳ４０８に進む。
ステップＳ４０８では、サーボコントローラ１０６が、トラックジャンプ制御信号を受け取り、トラックジャンプ制御信号に基づいて、対物レンズアクチュエータ２２６に駆動パルスを送り、所望の照射目標となる目標トラックへ赤色レーザ２０３の光束による光スポットを移動させる。このとき、対物レンズ２１３と対物レンズ２１４とは一体的に駆動されることから、青紫色レーザ２０１の光束および青紫色レーザ２０２の光束の光スポットも同じくトラック移動を行なう。このとき、情報記録層には必ずしもトラックが存在するとは限らないため、ここで言うトラック移動は、トラックを遷移する方向の移動という意味である。
ステップＳ４０９では、信号処理部１０２が、外部ホストから送信された記録対象データの分割処理を行ない、分割した記録データ系列をそれぞれ、レーザドライバ１０３とレーザドライバ１０４とに送る。データ分割処理は、図５を参照して後述する。
ステップＳ４１０では、レーザドライバ１０３が、受信した記録データ系列に応じた駆動パルスを生成し、青紫色レーザ２０１を、受信した駆動パルスに応じてパルス駆動する。青紫色レーザ２０１から光ディスクに記録可能な光強度で射出されるパルスは、対物レンズ２１３を通過して、光ディスク１５０の情報記録層に照射され、記録データ系列に応じた記録マークを形成する。同様に、レーザドライバ１０４は、受信した記録データ系列に応じた駆動パルスを生成し、青紫色レーザ２０２を受信した駆動パルスに応じてパルス駆動する。青紫色レーザ２０２により出射されたパルスは、対物レンズ２１４を通過して、光ディスク１５０の別の情報記録層に照射され、記録データ系列に応じた記録マークを形成する。以上で、本実施形態に係る情報記録再生装置１００の情報記録時の動作を終了する。
上述のように、一連の記録対象データを分割して同時に２つの情報記録層に記録することができるので、データサイズが大きい場合でも高速に記録することができる。
次に、情報記録時における信号処理部１０２でのデータ分割処理の一例について図５を参照して説明する。
信号処理部１０２は、外部ホストから送信された記録対象データの分割処理を行なう。記録対象データ５０１は、通常「０」と「１」とからなる二値データ系列であり、本実施形態では、ユーザデータに対して必要な変調、誤り訂正符号処理を施した後のデータとする。すなわち、この二値データ系列が光ディスク１５０の情報記録層に記録されるべきデータである。
図５に示すように、一連の記録対象データ５０１を、２つの光束で光ディスク１５０上の異なる層に記録すべく、部分データ５０２と部分データ５０３とに分割する。記録対象データ５０１から部分データ５０２および５０３への分割は、通常、一定の二値データ系列単位、例えば２ｋＢｙｔｅ単位で分割され、交互に各部分データに分配される。なお、記録対象データ５０１の分割単位は、２ｋＢｙｔｅ単位である必要はなく、１ｂｉｔ単位でも、１ＭＢｙｔｅ単位でもよい。また、必ずしも一定長さ単位である必要もなく、例えば交互に異なる長さ単位に分割してもよい。あるいはまた、２ｋＢｙｔｅ単位で分割されたデータにそれぞれ同期マークなどのヘッダを付加しても良い。
上述のように、一連の記録対象データを分割して同時に２つの情報記録層に記録することができるので、データサイズが大きい場合でも高速に記録することができる。
次に、情報記録時における信号処理部１０２でのデータ分割処理の一例について図５を参照して説明する。
信号処理部１０２は、外部ホストから送信された記録対象データの分割処理を行なう。記録対象データ５０１は、通常「０」と「１」とからなる二値データ系列であり、本実施形態では、ユーザデータに対して必要な変調、誤り訂正符号処理を施した後のデータとする。すなわち、この二値データ系列が光ディスク１５０の情報記録層に記録されるべきデータである。
図５に示すように、一連の記録対象データ５０１を、２つの光束で光ディスク１５０上の異なる層に記録すべく、部分データ５０２と部分データ５０３とに分割する。記録対象データ５０１から部分データ５０２および５０３への分割は、通常、一定の二値データ系列単位、例えば２ｋＢｙｔｅ単位で分割され、交互に各部分データに分配される。なお、記録対象データ５０１の分割単位は、２ｋＢｙｔｅ単位である必要はなく、１ｂｉｔ単位でも、１ＭＢｙｔｅ単位でもよい。また、必ずしも一定長さ単位である必要もなく、例えば交互に異なる長さ単位に分割してもよい。あるいはまた、２ｋＢｙｔｅ単位で分割されたデータにそれぞれ同期マークなどのヘッダを付加しても良い。
部分データ５０２と部分データ５０３とは、それぞれレーザドライバ１０３とレーザドライバ１０４とに入力され、青紫色レーザ２０１と青紫色レーザ２０２とから光束としてそれぞれ照射される。
次に、第１実施形態に係る情報記録再生装置１００の情報再生処理について図６を参照して説明する。
ステップＳ６０１では、信号処理部１０２が、外部ホストからユーザデータの再生命令をインターフェース部１０１を介して受信する。
ステップＳ６０２では、信号処理部１０２が、受信した再生命令に従い、データ再生プロセスを開始する。まず、信号処理部１０２が、レーザドライバ１０３、レーザドライバ１０４、およびレーザドライバ１０５に駆動信号を送信し、青紫色レーザ２０１、２０２２、および赤色レーザ２０３を情報の再生を行なう光強度で点灯させる。さらに信号処理部１０２は、サーボコントローラ１０６にフォーカスサーチ制御信号を送る。
ステップＳ６０３では、サーボコントローラ１０６が、フォーカスサーチ制御信号に従い、コリメートレンズアクチュエータ２２５をフォーカス方向に単振動駆動する。対物レンズ２１４を通過した赤色レーザ２０３の光束による光スポットは、図３に示す光ディスク１５０のガイド層３２０を挟んで上下に繰り返し往復運動する。赤色レーザ２０３のガイド層３２０での反射光は、赤色用光検出器ＩＣ２１９に集光される。赤色用光検出器ＩＣ１０９は、反射光量に基づいた電流を電圧に変換し、ＲＦアンプ１０８に送出する。ＲＦアンプ１０８は、受信した電圧信号から所定の演算により、赤色レーザの光束の公知の非点収差法によるフォーカスエラー信号を生成し、サーボコントローラ１０６に送る。
ステップＳ６０１では、信号処理部１０２が、外部ホストからユーザデータの再生命令をインターフェース部１０１を介して受信する。
ステップＳ６０２では、信号処理部１０２が、受信した再生命令に従い、データ再生プロセスを開始する。まず、信号処理部１０２が、レーザドライバ１０３、レーザドライバ１０４、およびレーザドライバ１０５に駆動信号を送信し、青紫色レーザ２０１、２０２２、および赤色レーザ２０３を情報の再生を行なう光強度で点灯させる。さらに信号処理部１０２は、サーボコントローラ１０６にフォーカスサーチ制御信号を送る。
ステップＳ６０３では、サーボコントローラ１０６が、フォーカスサーチ制御信号に従い、コリメートレンズアクチュエータ２２５をフォーカス方向に単振動駆動する。対物レンズ２１４を通過した赤色レーザ２０３の光束による光スポットは、図３に示す光ディスク１５０のガイド層３２０を挟んで上下に繰り返し往復運動する。赤色レーザ２０３のガイド層３２０での反射光は、赤色用光検出器ＩＣ２１９に集光される。赤色用光検出器ＩＣ１０９は、反射光量に基づいた電流を電圧に変換し、ＲＦアンプ１０８に送出する。ＲＦアンプ１０８は、受信した電圧信号から所定の演算により、赤色レーザの光束の公知の非点収差法によるフォーカスエラー信号を生成し、サーボコントローラ１０６に送る。
ステップＳ６０４では、サーボコントローラ１０６が、フォーカスエラー信号がゼロとなる付近で、コリメートレンズアクチュエータ２２５の駆動を単振動駆動からフォーカスエラー信号に基づいた駆動に切り替えて、赤色レーザ２０３の光束による光スポットをガイド層に引き込む。
ステップＳ６０５では、サーボコントローラ１０６が、青紫色レーザ２０１および青紫色レーザ２０２からの光束のフォーカスを、それぞれ光ディスク１５０における所望の情報記録層に引き込む。このとき、青紫色レーザ２０１の光束のフォーカスは、青紫色用光検出器ＩＣ２１７から送られた電圧信号とＲＦアンプ１０８で生成したフォーカスエラー信号とに基づいて、対物レンズアクチュエータ２２６をフォーカス方向に駆動して所望の情報記録層に引き込む。一方、青紫色レーザ２０２の光束のフォーカスは、青紫色用光検出器ＩＣ２１８から受け取った電圧信号とＲＦアンプ１０８で生成されたフォーカスエラー信号とに基づいて、コリメートレンズアクチュエータ２２４を駆動して目的の情報記録層に引き込む。
ステップＳ６０６では、全ての光束のフォーカスの引き込みが完了した後、サーボコントローラ１０６が、赤色レーザ２０３をガイド層上のトラックに引き込む。このとき、サーボコントローラ１０６は、赤色用光検出器ＩＣ２１９から受け取った電圧信号によりＲＦアンプ１０８で生成されたトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズアクチュエータを駆動してガイド層上のトラックに引き込む。
ステップＳ６０７では、信号処理部１０２が、赤色用光検出器ＩＣ２１９から受け取った電圧信号を基にＲＦアンプ１０８で生成されたデータ信号を読み取り、現在のアドレスを再生し、現在のアドレスが目的とするアドレスと一致するかどうかを判定する。現在のアドレスが目的のアドレスと一致する場合、ステップＳ６０９に進む。現在のアドレスが目的とするアドレスと異なる、すなわち位置ずれが生じている場合には、信号処理部１０２は、トラックジャンプ制御信号を生成し、ステップＳ６０８に進む。
ステップＳ６０８では、サーボコントローラ１０６が、トラックジャンプ制御信号を受け取り、トラックジャンプ制御信号に基づいて対物レンズアクチュエータ２２６に駆動パルスを送り、所望のトラックへ赤色レーザ２０３の光束の光スポットを移動させる。このとき、対物レンズ２１３と対物レンズ２１４とは一体的に駆動されることから、青紫色レーザ２０１の光束および青紫色レーザ２０２の光束も同じくトラック移動を行なう。
ステップＳ６０９では、青紫色用光検出器ＩＣ２１７が、青紫色レーザ２０１からの光束が光ディスク１５０の情報記録層で反射した反射光の反射光量に基づいた電流を電圧に変換し、ＲＦアンプ１０８に送る。ＲＦアンプ１０８は、受信した電圧信号から所定の演算により、青紫色レーザ２０１からの光束のトラッキングエラー信号を生成し、サーボコントローラ１０６に送出する。この場合のトラッキングエラー信号は、情報記録層の記録済みマーク列から生成される、例えばＤＰＤ（Differential Phase Deteciton）信号またはプッシュプル信号である。青紫色用光検出器ＩＣ２１８も同様に、青紫色レーザ２０２からの光束が光ディスク１５０の情報記録層で反射した反射光の反射光量に基づいてトラッキングエラー信号を生成する。この場合のトラッキングエラー信号は、情報記録層の記録済みマーク列から生成される、例えばＤＰＤ信号またはプッシュプル信号である。
ステップＳ６０９では、青紫色用光検出器ＩＣ２１７が、青紫色レーザ２０１からの光束が光ディスク１５０の情報記録層で反射した反射光の反射光量に基づいた電流を電圧に変換し、ＲＦアンプ１０８に送る。ＲＦアンプ１０８は、受信した電圧信号から所定の演算により、青紫色レーザ２０１からの光束のトラッキングエラー信号を生成し、サーボコントローラ１０６に送出する。この場合のトラッキングエラー信号は、情報記録層の記録済みマーク列から生成される、例えばＤＰＤ（Differential Phase Deteciton）信号またはプッシュプル信号である。青紫色用光検出器ＩＣ２１８も同様に、青紫色レーザ２０２からの光束が光ディスク１５０の情報記録層で反射した反射光の反射光量に基づいてトラッキングエラー信号を生成する。この場合のトラッキングエラー信号は、情報記録層の記録済みマーク列から生成される、例えばＤＰＤ信号またはプッシュプル信号である。
ステップＳ６１０では、信号処理部１０２が、目的アドレス近傍のトラックに到達したと判定した後、サーボコントローラ１０６にガイド層サーボからの切り離し制御信号を送る。
ステップＳ６１１では、サーボコントローラ１０６が、対物レンズアクチュエータ２２６の駆動を、赤色レーザ２０３の光束のトラッキングエラー信号に基づいた駆動から、青紫色レーザ２０２の光束のトラッキングエラー信号に基づいた駆動に切り替えて、青紫色レーザ２０２を情報記録層の記録済みトラックに引き込む。また、サーボコントローラ１０６は、コリメートレンズアクチュエータ２２３を、青紫色レーザ２０１の光束のトラッキングエラー信号に基づいて駆動させ、青紫色レーザ２０１の光束を情報記録層の記録済みトラックに引き込む。
ステップＳ６１２では、信号処理部１０２が、青紫色用光検出器ＩＣ２１７から送られた電圧信号を元にＲＦアンプ１０８で生成されたデータ信号を読み取る。そして、青紫色レーザ２０１が引き込んだ情報記録層の現在のアドレスを再生し、現在のアドレスと目的とするアドレスとが一致するかどうかを判定する。現在のアドレスと目的とするアドレスとが一致する場合は、ステップＳ６１４に進む。現在のアドレスと目的とするアドレスとが一致しない場合、信号処理部１０２は、現在アドレスと目的アドレスとの差異に相当するトラック分のトラックジャンプ制御信号を生成し、ステップＳ６１３に進む。
ステップＳ６１３では、サーボコントローラ１０６が、トラックジャンプ制御信号を受け取り、トラックジャンプ制御信号に基づいて、コリメートレンズアクチュエータ２２３に駆動パルスを送信し、所望の目標トラックへ青紫色レーザ２０１による光束の光スポットを移動させる。
ステップＳ６１３では、サーボコントローラ１０６が、トラックジャンプ制御信号を受け取り、トラックジャンプ制御信号に基づいて、コリメートレンズアクチュエータ２２３に駆動パルスを送信し、所望の目標トラックへ青紫色レーザ２０１による光束の光スポットを移動させる。
ステップＳ６１４では、信号処理部１０２が、全ての青紫色レーザについて処理をしたかどうかを判定する。全ての青紫色レーザについて処理をした場合は、ステップＳ６１５へ進み、全ての青紫色レーザについて処理をしていない場合は、ステップＳ６１２へ戻り、同様の処理を繰り返す。
本実施形態の例では、青紫色レーザ２０１の処理は終了したが、青紫色レーザ２０２に関して未だ処理を行っていないため、信号処理部１０２が、青紫色用光検出器ＩＣ２１８から受け取った電圧信号に基づいてＲＦアンプ１０８で生成されたデータ信号を読み取る。そして、青紫色レーザ２０２が引き込んだ情報記録層の現在のアドレスを再生し、現在のアドレスと目的とするアドレスとが一致するかどうかを判定する。現在のアドレスと目的とするアドレスとが一致する場合は、ステップＳ６１５に進む。現在のアドレスと目的とするアドレスとが一致しない場合、信号処理部１０２は、トラックジャンプ制御信号を生成し、ステップＳ６１３に進む。
本実施形態の例では、青紫色レーザ２０１の処理は終了したが、青紫色レーザ２０２に関して未だ処理を行っていないため、信号処理部１０２が、青紫色用光検出器ＩＣ２１８から受け取った電圧信号に基づいてＲＦアンプ１０８で生成されたデータ信号を読み取る。そして、青紫色レーザ２０２が引き込んだ情報記録層の現在のアドレスを再生し、現在のアドレスと目的とするアドレスとが一致するかどうかを判定する。現在のアドレスと目的とするアドレスとが一致する場合は、ステップＳ６１５に進む。現在のアドレスと目的とするアドレスとが一致しない場合、信号処理部１０２は、トラックジャンプ制御信号を生成し、ステップＳ６１３に進む。
ステップＳ６１３では、サーボコントローラ１０６が、トラックジャンプ制御信号を受け取り、トラックジャンプ制御信号に基づいて、対物レンズアクチュエータ２２６に駆動パルスを送信し、所望の目標トラックへ青紫色レーザ２０２による光束の光スポットを移動させる。なお、青紫色レーザ２０２の目的アドレスへの引き込み動作（Ｓ６１２、Ｓ６１３）の間は、青紫色レーザ２０１は目的とするアドレスに留まるようにトラックホールド動作を行なう。青紫色レーザ２０１のトラックホールド動作とは、サーボコントローラ１０６が、コリメートレンズアクチュエータ２２３を、青紫色レーザ２０１の光束のトラッキングエラー信号に基づいて駆動させつつ、光ディスク１５０が一回転する毎に１トラック分のトラックジャンプ動作を繰り返して青紫色レーザ２０１の光束を情報記録層の同一トラックに引き込み続けることを言う。
ステップＳ６１５では、信号処理部１０２が、２つの青紫色レーザの光束が目的のアドレスに到達したことを確認し、それぞれ異なる２つの情報記録層からデータ再生を開始する。このとき、信号処理部１０２は、それぞれ異なる２つの情報記録層から再生されたデータの結合処理を行なう。バッファ（図示せず）に記録対象データに対応した再生対象データが記録時と同じ並び順で格納されることで、信号処理部１０２は、順次外部ホストへ再生対象データをバッファから取り出すことができる。データの統合処理は、図７を参照して後述する。以上で、本実施形態に係る情報記録再生装置１００の情報再生処理を終了する。
次に、情報再生時における信号処理部１０２でのデータ結合処理の一例について図７を参照して説明する。
図７に示すように、青紫色用光検出器ＩＣ２１７で受光された青紫色レーザ２０１からの光束の反射光は、ＲＦアンプ１０８を介して、情報記録層からの再生部分データ７０１として再生される。再生部分データ７０１は、信号処理部１０２のバッファ（図示せず）に送られる。一方、青紫色用光検出器ＩＣ２１８で受光された青紫色レーザ２０２からの光束の反射光は、ＲＦアンプ１０８を介して、再生部分データ７０２として信号処理部１０２のバッファに送られる。
信号処理部１０２では、記録時の定められた一定の長さ単位、例えば２ｋＢｙｔｅ単位で、再生部分データ７０１と再生部分データ７０２のデータとを交互に結合し、再生データ７０３としてバッファに格納する。
次に、情報再生時における信号処理部１０２でのデータ結合処理の一例について図７を参照して説明する。
図７に示すように、青紫色用光検出器ＩＣ２１７で受光された青紫色レーザ２０１からの光束の反射光は、ＲＦアンプ１０８を介して、情報記録層からの再生部分データ７０１として再生される。再生部分データ７０１は、信号処理部１０２のバッファ（図示せず）に送られる。一方、青紫色用光検出器ＩＣ２１８で受光された青紫色レーザ２０２からの光束の反射光は、ＲＦアンプ１０８を介して、再生部分データ７０２として信号処理部１０２のバッファに送られる。
信号処理部１０２では、記録時の定められた一定の長さ単位、例えば２ｋＢｙｔｅ単位で、再生部分データ７０１と再生部分データ７０２のデータとを交互に結合し、再生データ７０３としてバッファに格納する。
なお、本実施形態では、製作容易性およびコストの観点から対物レンズ２１３と対物レンズ２１４とが一体として駆動する方が望ましいため、対物レンズ２１３と対物レンズ２１４とが一体としてフォーカス方向およびラジアル方向に駆動する場合を想定している。しかし、これに限らず、対物レンズ２１３と対物レンズ２１４とがそれぞれ別個にフォーカス方向およびラジアル方向に駆動してもよい。
また、本実施形態では、２つの青紫色レーザの光源と２つの対物レンズとを用いる場合を想定しているが、これに限らず、３以上の光源、および光源の数に応じた数の対物レンズを用いても上述した処理と同様の処理を行うことができる。光源の数が増えるほど、並列処理できるデータの分割数が増えるので、より高速にデータを記録再生することができる。
さらに、情報記録時においても図６に示すステップＳ６１１からステップＳ６１４までの処理を行なってもよい。
また、本実施形態では、２つの青紫色レーザの光源と２つの対物レンズとを用いる場合を想定しているが、これに限らず、３以上の光源、および光源の数に応じた数の対物レンズを用いても上述した処理と同様の処理を行うことができる。光源の数が増えるほど、並列処理できるデータの分割数が増えるので、より高速にデータを記録再生することができる。
さらに、情報記録時においても図６に示すステップＳ６１１からステップＳ６１４までの処理を行なってもよい。
以上に示した第１の実施形態に係る情報記録再生装置によれば、多層記録媒体の２つの情報記録層にデータを分割した上で同時に記録することができ、高速な情報記録ができる。また、エラー信号に基づいてコリメータレンズをラジアル方向に制御することで、光束のラジアル方向に対するずれを補正することができ、光スポットの位置ずれが発生した場合でも、２つの光束の位置関係を補正しながら同時に２つの情報記録層から情報を再生し、一連の再生対象データに結合して再生することができるので高速な情報再生ができる。
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、対物レンズを２つ用いているが、第２の実施形態に係る情報記録再生装置の光ピックアップヘッド部は、１つの対物レンズから異なる情報記録層に光束を照射する点が異なる。
第２の実施形態に係る情報記録再生装置の光ピックアップヘッド部について図８を参照して説明する。
第１の実施形態では、対物レンズを２つ用いているが、第２の実施形態に係る情報記録再生装置の光ピックアップヘッド部は、１つの対物レンズから異なる情報記録層に光束を照射する点が異なる。
第２の実施形態に係る情報記録再生装置の光ピックアップヘッド部について図８を参照して説明する。
第２の実施形態に係る光ピックアップヘッド部８００は、青紫色レーザ２０１，２０２、赤色レーザ２０３、偏光ビームスプリッタ２０４，２０６、２分の１波長板（ＨＷＰ）８０１、４分の１波長板２０９、コリメートレンズ２１０，２１１，２１２、対物レンズ２１３、ホログラム素子２１５，２１６、青紫色用光検出器ＩＣ２１７，２１８、赤色用光検出器ＩＣ２１９、ダイクロイックプリズム２２２、コリメートレンズアクチュエータ２２３、２２４、２２５、対物レンズアクチュエータ２２６、シリンドリカルレンズ２３０を含む。
以下、第２の実施形態に係る光ピックアップヘッド部８００の構成要素のうち、第１の実施形態に係る光ピックアップヘッド部１０７の構成要素と異なる動作を行なう構成要素について説明する。
２分の１波長板８０１は、青紫色レーザ２０１からの入射光を透過し、偏光面を回転させる。また、２分の１波長板８０１は、偏光ビームスプリッタ２０４と組み合わせて光ディスク１５０に照射する光量を調節する。
２分の１波長板８０１は、青紫色レーザ２０１からの入射光を透過し、偏光面を回転させる。また、２分の１波長板８０１は、偏光ビームスプリッタ２０４と組み合わせて光ディスク１５０に照射する光量を調節する。
偏光ビームスプリッタ２０４は、青紫色レーザ２０１からの光束を透過し、青紫色レーザ２０２からの光束を反射する。
ダイクロイックプリズム２２２は、青紫色レーザ２０１および青紫色レーザ２０２からの入射光を透過し、赤色レーザ２０３からの入射光を反射する。
対物レンズ２１３は、青紫色レーザ２０１からの入射光を光ディスク１５０の情報記録層（例えば、図３の情報記録層３３３）に集光し情報記録層上に光スポットを形成する。また、対物レンズ２１３は、青紫色レーザ２からの入射光を、青紫色レーザ２０１が集光する情報記録層とは異なる光ディスク１５０の情報記録層（例えば、図３の情報記録層３３７）に集光し光スポットを形成する。さらに、赤色レーザ２０３からの入射光を、光ディスク１５０のガイド層に集光し情報記録層上に光スポットを形成する。
ここで、図８に示すように、青紫色レーザ２０１および青紫用光検出器ＩＣ２１７、青紫色レーザ２０２および青紫用光検出器ＩＣ２１８は、ほぼ並行に配列される。また、青紫色レーザ２０１と青紫色レーザ２０２とから射出される光束はそれぞれ、コリメートレンズ２１０とコリメートレンズ２１１と対物レンズとに対して、レンズの光軸と平行な方向から傾けて入射する。このようにすることで、光ディスク１５０から反射した反射光が青紫色レーザの位置と重なることなく、青紫色用光検出器ＩＣでそれぞれ受光することができる。
なお、第２の実施形態に係る光ピックアップヘッド部８００を用いた情報記録再生装置の情報記録処理および情報再生処理については、第１の実施形態に係る情報記録再生装置１００の対物レンズの数を１つにした場合と同様である。すなわち、図４および図６に示す情報記録処理および情報再生処理を行なえばよいため、ここでの説明は省略する。
以上に示した第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果を維持しつつ、光ピックアップヘッド部の構成を削減することができ、装置規模を小さくしつつ低コストで実現することができる。
（情報記録再生方法）
次に、第１および第２の実施形態に係る情報記録再生装置における情報記録再生方法について図９を参照して説明する。
図９は、光ディスクの断面と各層の情報記録順を表す。ここでは情報記録層が８層(３３１〜３３８)である場合を想定する。
２つの光源からの光は、対物レンズを通過して互いに異なる情報記録層（例えば３３１と３３５）に照射される。このとき、全体の情報記録層数を２Ｎ（Ｎは自然数）とし、２つのビームが集光される情報記録層の間隔はＮとする。すなわち本実施形態では、４層ぶん離れた２つの層に２つの光束、光束９０１と光束９０２とが集光され光スポットが形成される。光スポットが形成される２つの層間隔は、「４」層に保たれ、８層の情報記録層を４層ずつ記録または再生する。
すなわち図９の例では、情報記録層３３１と３３５、情報記録層３３２と３３６、情報記録層３３３と３３７、情報記録層３３４と３３８、をそれぞれ２つの光束で同時にデータを記録または再生する。従って、光束９０１は対物レンズから遠い４層を、光束９０２は対物レンズに近い４層の記録および再生を行なうことになる。こうすることで、各光束がカバーする必要のある層の範囲が８層分ではなく半分の４層分に縮減することができ、収差の補正が容易となる。すなわち、例えば隣接する各情報記録層間の距離が１０ミクロン、光ディスク１５０の表面３１０から情報記録層３３８までの距離が４０ミクロンとすると、光束９０２は、カバー層負荷厚として４０〜７０ミクロンを、光束９０１はカバー層負荷厚として８０〜１１０ミクロンを負うこととなる。いずれも負荷厚範囲は３０ミクロンである。両光束を例えば隣接する情報記録層をトレースするように構成した場合には、カバー層負荷厚はそれぞれ４０〜１００ミクロン、５０〜１１０ミクロンとなり、負荷厚範囲はいずれも６０ミクロンと倍増する。負荷厚範囲の大小に応じて収差補正の難易が決まることから、負荷厚範囲を３０ミクロンとする上述の構成が好ましい。さらに、２つの光束の層間隔が大きいため、層間クロストークを軽減することができる。なお、青紫色レーザ２０１および青紫色レーザ２０２のどちらが、対物レンズから近い４層に対してデータの記録および再生を行なってもよい。
（情報記録再生方法）
次に、第１および第２の実施形態に係る情報記録再生装置における情報記録再生方法について図９を参照して説明する。
図９は、光ディスクの断面と各層の情報記録順を表す。ここでは情報記録層が８層(３３１〜３３８)である場合を想定する。
２つの光源からの光は、対物レンズを通過して互いに異なる情報記録層（例えば３３１と３３５）に照射される。このとき、全体の情報記録層数を２Ｎ（Ｎは自然数）とし、２つのビームが集光される情報記録層の間隔はＮとする。すなわち本実施形態では、４層ぶん離れた２つの層に２つの光束、光束９０１と光束９０２とが集光され光スポットが形成される。光スポットが形成される２つの層間隔は、「４」層に保たれ、８層の情報記録層を４層ずつ記録または再生する。
すなわち図９の例では、情報記録層３３１と３３５、情報記録層３３２と３３６、情報記録層３３３と３３７、情報記録層３３４と３３８、をそれぞれ２つの光束で同時にデータを記録または再生する。従って、光束９０１は対物レンズから遠い４層を、光束９０２は対物レンズに近い４層の記録および再生を行なうことになる。こうすることで、各光束がカバーする必要のある層の範囲が８層分ではなく半分の４層分に縮減することができ、収差の補正が容易となる。すなわち、例えば隣接する各情報記録層間の距離が１０ミクロン、光ディスク１５０の表面３１０から情報記録層３３８までの距離が４０ミクロンとすると、光束９０２は、カバー層負荷厚として４０〜７０ミクロンを、光束９０１はカバー層負荷厚として８０〜１１０ミクロンを負うこととなる。いずれも負荷厚範囲は３０ミクロンである。両光束を例えば隣接する情報記録層をトレースするように構成した場合には、カバー層負荷厚はそれぞれ４０〜１００ミクロン、５０〜１１０ミクロンとなり、負荷厚範囲はいずれも６０ミクロンと倍増する。負荷厚範囲の大小に応じて収差補正の難易が決まることから、負荷厚範囲を３０ミクロンとする上述の構成が好ましい。さらに、２つの光束の層間隔が大きいため、層間クロストークを軽減することができる。なお、青紫色レーザ２０１および青紫色レーザ２０２のどちらが、対物レンズから近い４層に対してデータの記録および再生を行なってもよい。
また、本実施形態では、記録再生に用いる光源の波長は、赤色波長帯と青紫色波長帯との２種を用いたが、これらの波長帯に限る必要はなく、任意の２種の波長帯の光源を用いてもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１００・・・情報記録再生装置、１０７，８００・・・光ピックアップヘッド部、１０１・・・インターフェース部、１０２・・・信号処理部、１０３，１０４，１０５・・・レーザドライバ、１０６・・・サーボコントローラ、１０７・・・光ピックアップヘッド部、１０８・・・ＲＦアンプ、１０９・・・スピンドルモータ、１５０・・・光ディスク、１５１Ａ，１５１Ｂ，３３１〜３３８・・・情報記録層、１５２，３２０・・・ガイド層、２０１，２０２・・・青紫色レーザ、２０３・・・赤色レーザ、２０４，２０５，２０６・・・偏光ビームスプリッタ、２０７，２０８，２０９・・・４分の１波長板、２１０，２１１，２１２・・・コリメートレンズ、２１３，２１４・・・対物レンズ、２１５，２１６・・・ホログラム素子、２１７，２１８・・・青紫色用光検出器ＩＣ、２１９・・・赤色用光検出器ＩＣ、２２０・・・ミラー、２２２・・・ダイクロイックプリズム、２２３、２２４、２２５・・・コリメートレンズアクチュエータ、２２６・・・対物レンズアクチュエータ、２３０・・・シリンドリカルレンズ、３１０・・・ディスク表面、３３０・・・データ層、８００・・・光ピックアップヘッド部、５０１・・・記録対象データ、５０２，５０３・・・部分データ、７０１，７０２・・・再生部分データ、７０３・・・再生データ、８０１・・・２分の１波長板、９０１，９０２・・・光束。
Claims (9)
- 層数が２Ｎ（Ｎは４以上の自然数）の情報記録層を有する情報記録媒体に光束を照射す
る複数の光源と、
前記複数の光源のうちの１以上の第１光源からの１以上の第１光束を、前記情報記録層
のうちの第１情報記録層に集光して１以上の第１光スポットを形成する１以上の第１対物
レンズと、
前記第１光源以外の１つの第２光源からの第２光束を、前記第１情報記録層とは異なる
第２情報記録層に集光して１つの第２光スポットを形成する１つの第２対物レンズと、
前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズを、前記情報記録層のトラックに情報を
記録していく方向に対して垂直な方向であって該情報記録層面上の方向を示す第１方向お
よび前記情報記録層の積層方向を示す第２方向に移動させる対物レンズアクチュエータと
、
前記第１光束を略平行光に変換する第１コリメートレンズを、前記第１光スポットが前
記第１方向に移動するように駆動する第１コリメートレンズアクチュエータを制御する第
１の制御部と、
前記第２光束を略平行光に変換する第２コリメートレンズを、前記第２光スポットが前
記第２方向に移動するように駆動する第２コリメートレンズアクチュエータを制御する第
２の制御部と、
前記第１光束および前記第２光束が、前記第１情報記録層および前記第２情報記録層で
それぞれ反射された反射光をそれぞれ受光する１以上の受光部と、を具備し、
前記第１光束が集光する前記第１情報記録層と前記第２光束が集光する前記第２情報記
録層との間に存在する情報記録層数はＮ−１層であり、前記第１光束が集光する前記第１
情報記録層は前記情報記録媒体の前記第１光束および前記第２光束の入射側から最も遠い
側または最も近い側から積層されたＮ層の情報記録層のうちのいずれかであり、前記第２
光束が集光する前記第２情報記録層は前記情報記録媒体に積層された残りの情報記録層の
うちのいずれかであることを特徴とする光ピックアップヘッド。 - 層数が２Ｎ（Ｎは４以上の自然数）の情報記録層を有する情報記録媒体に光束を照射す
る複数の光源と、
前記複数の光源のうちの１以上の第１光源からの１以上の第１光束を、前記情報記録層
のうちの第１情報記録層に集光して１以上の第１光スポットを形成し、前記第１光源以外
の１つの第２光源からの第２光束を、前記第１情報記録層とは異なる第２情報記録層に集
光して１つの第２光スポットを形成する１つの対物レンズと、
前記対物レンズを、前記情報記録層のトラックに情報を記録していく方向に対して垂直
な方向であって該情報記録層面上の方向を示す第１方向および前記情報記録層の積層方向
を示す第２方向に移動させる対物レンズアクチュエータと、
前記第１光束を略平行光に変換する第１コリメートレンズを、前記第１光スポットが前
記第１方向に移動するように駆動する第１コリメートレンズアクチュエータを制御する第
１の制御部と、
前記第２光束を略平行光に変換する第２コリメートレンズを、前記第２光スポットが前
記第２方向に移動するように駆動する第２コリメートレンズアクチュエータを制御する第
２の制御部と、
前記第１光束および前記第２光束が、前記第１情報記録層および前記第２情報記録層で
それぞれ反射された反射光をそれぞれ受光する１以上の受光部と、を具備し、
前記第１光束が集光する前記第１情報記録層と前記第２光束が集光する前記第２情報記
録層との間に存在する情報記録層数はＮ−１層であり、前記第１光束が集光する前記第１
情報記録層は前記情報記録媒体の前記第１光束および前記第２光束の入射側から最も遠い
側または最も近い側から積層されたＮ層の情報記録層のうちのいずれかであり、前記第２
光束が集光する前記第２情報記録層は前記情報記録媒体に積層された残りの情報記録層の
うちのいずれかであることを特徴とする光ピックアップヘッド。 - 前記第１光源および前記第２光源は、前記対物レンズの光軸と平行な方向から傾けて、
該対物レンズに光束を照射することを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップヘッド
。 - 前記第１制御部は、前記第１光スポットの位置から読み出したアドレスが所望のアドレ
スと異なる場合は、前記第１光スポットが前記所望のアドレスとなるトラックに位置する
ように、該第１光スポットの位置を前記第１方向に沿って移動することを特徴とする請求
項１から請求項３のいずれか１項に記載の光ピックアップヘッド。 - データを分割して複数の部分データを生成する信号処理部と、
層数が２Ｎ（Ｎは４以上の自然数）の情報記録層を有する情報記録媒体に、複数の前記
部分データを光パルスとしてそれぞれ照射する複数の光源と、
前記複数の光源のうちの１以上の第１光源からの第１光束を、前記情報記録層のうちの
第１情報記録層に集光して１以上の第１光スポットを形成する１以上の第１対物レンズと
、
前記第１光源以外の１つの第２光源からの第２光束を、前記第１情報記録層とは異なる
第２情報記録層に集光して１つの第２光スポットを形成する１つの第２対物レンズと、
前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズを、前記情報記録層のトラックに情報を
記録していく方向に対して垂直な方向であって該情報記録層面上の方向を示す第１方向お
よび前記情報記録層の積層方向を示す第２方向に移動させる対物レンズアクチュエータと
、
前記第１光束を略平行光に変換する第１コリメートレンズを、前記第１光スポットが前
記第１方向に移動するように駆動する第１コリメートレンズアクチュエータを制御する第
１の制御部と、
前記第２光束を略平行光に変換する第２コリメートレンズを、前記第２光スポットが前
記第２方向に移動するように駆動する第２コリメートレンズアクチュエータを制御する第
２の制御部と、を具備し、
前記第１光束が集光する前記第１情報記録層と前記第２光束が集光する前記第２情報記
録層との間に存在する情報記録層数はＮ−１層であり、前記第１光束が集光する前記第１
情報記録層は前記情報記録媒体の前記第１光束および前記第２光束の入射側から最も遠い
側または最も近い側から積層されたＮ層の情報記録層のうちのいずれかであり、前記第２
光束が集光する前記第２情報記録層は前記情報記録媒体に積層された残りの情報記録層の
うちのいずれかであることを特徴とする情報記録装置。 - 部分データがそれぞれ記録された層数が２Ｎ（Ｎは４以上の自然数）の情報記録層を有
する情報記録媒体に、光束を照射する複数の光源と、
前記複数の光源のうちの１以上の第１光源からの１以上の第１光束を、前記情報記録層
のうちの第１情報記録層に集光して１以上の第１光スポットを形成する１以上の第１対物
レンズと、
前記第１光源以外の１つの第２光源からの第２光束を、前記第１情報記録層とは異なる
第２情報記録層に集光して１つの第２光スポットを形成する１つの第２対物レンズと、
前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズを、前記情報記録層のトラックに情報を
記録していく方向に対して垂直な方向であって該情報記録層面上の方向を示す第１方向お
よび前記情報記録層の積層方向を示す第２方向に移動させる対物レンズアクチュエータと
、
前記第１光束を略平行光に変換する第１コリメートレンズを、前記第１光スポットが前
記第１方向に移動するように駆動する第１コリメートレンズアクチュエータを制御する第
１の制御部と、
前記第２光束を略平行光に変換する第２コリメートレンズを、前記第２光スポットが前
記第２方向に移動するように駆動する第２コリメートレンズアクチュエータを制御する第
２の制御部と、
前記第１光束および第２光束が前記第１情報記録層および第２情報記録層でそれぞれ反
射された反射光をそれぞれ受光して、複数の前記部分データを抽出する１以上の受光部と
、
複数の前記部分データを結合することによりデータの再生処理を行う信号処理部と、を
具備し、
前記第１光束が集光する前記第１情報記録層と前記第２光束が集光する前記第２情報記
録層との間に存在する情報記録層数はＮ−１層であり、前記第１光束が集光する前記第１
情報記録層は前記情報記録媒体の前記第１光束および前記第２光束の入射側から最も遠い
側または最も近い側から積層されたＮ層の情報記録層のうちのいずれかであり、前記第２
光束が集光する前記第２情報記録層は前記情報記録媒体に積層された残りの情報記録層の
うちのいずれかであることを特徴とする情報再生装置。 - 前記第１制御部は、前記第１光スポットの位置から読み出したアドレスが所望のアドレ
スと異なる場合は、前記第１光スポットが前記所望のアドレスとなるトラックに位置する
ように、該第１光スポットの位置を前記第１方向に沿って移動することを特徴とする請求
項６に記載の情報再生装置。 - データを分割して複数の部分データを生成し、
複数の光源を用いて、層数が２Ｎ（Ｎは４以上の自然数）の情報記録層を有する情報記
録媒体に、前記複数の部分データを光パルスとしてそれぞれ照射し、
１以上の第１対物レンズを用いて、前記複数の光源のうちの１以上の第１光源からの１
以上の第１光束を、前記情報記録層のうちの第１情報記録層に集光して１以上の第１光ス
ポットを形成し、
第２対物レンズを用いて、前記第１光源以外の１つの第２光源からの第２光束を、前記
第１情報記録層とは異なる第２情報記録層に集光して１つの第２光スポットを形成し、
前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズを、前記情報記録層のトラックに情報を
記録していく方向に対して垂直な方向であって該情報記録層面上の方向を示す第１方向お
よび前記情報記録層の積層方向を示す第２方向に移動させ、
前記第１光スポットの照射目標となる目標トラックからの位置ずれを、前記第１方向に
沿って該目標トラックに戻し、
前記第２光スポットの位置の移動方向を前記第２方向に制御することを具備し、
前記第１光束が集光する前記第１情報記録層と前記第２光束が集光する前記第２情報記
録層との間に存在する情報記録層数はＮ−１層であり、前記第１光束が集光する前記第１
情報記録層は前記情報記録媒体の前記第１光束および前記第２光束の入射側から最も遠い
側または最も近い側から積層されたＮ層の情報記録層のうちのいずれかであり、前記第２
光束が集光する前記第２情報記録層は前記情報記録媒体に積層された残りの情報記録層の
うちのいずれかであることを特徴とする情報記録方法。 - 複数の光源を用いて、部分データがそれぞれ記録された層数が２Ｎ（Ｎは４以上の自然
数）の情報記録層を有する情報記録媒体に光束を照射し、
１以上の第１対物レンズを用いて、前記複数の光源のうちの１以上の第１光源からの１
以上の第１光束を、複数の前記情報記録層のうちの第１情報記録層に集光して１以上の第
１光スポットを形成し、
１つの第２対物レンズを用いて、前記第１光源以外の１つの第２光源からの第２光束を
、前記第１情報記録層とは異なる第２情報記録層に集光して１つの第２光スポットを形成
し、
前記第１対物レンズおよび前記第２対物レンズを、前記情報記録層のトラックに情報を
記録していく方向に対して垂直な方向であって該情報記録層面上の方向を示す第１方向お
よび前記情報記録層の積層方向を示す第２方向に移動させ、
前記第１光スポットの照射目標となる目標トラックからの位置ずれを、前記第１方向に
沿って該目標トラックに戻し、
前記第２光スポットの位置の移動方向を前記第２方向に制御し、
前記第１光束および第２光束が前記第１情報記録層および第２情報記録層でそれぞれ反
射された反射光をそれぞれ受光して、複数の前記部分データを抽出し、
複数の前記部分データを結合することによりデータを再生することを具備し、
前記第１光束が集光する前記第１情報記録層と前記第２光束が集光する前記第２情報記
録層との間に存在する情報記録層数はＮ−１層であり、前記第１光束が集光する前記第１
情報記録層は前記情報記録媒体の前記第１光束および前記第２光束の入射側から最も遠い
側または最も近い側から積層されたＮ層の情報記録層のうちのいずれかであり、前記第２
光束が集光する前記第２情報記録層は前記情報記録媒体に積層された残りの情報記録層の
うちのいずれかであることを特徴とする情報再生方法。
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