光ピックアップ制御装置
【課題】 光ディスクにおけるデータ記録方向が切換わった場合でも、適切なトラッキング制御を可能とする。
【解決手段】 記録層における記録方向は光ディスク１０の内周トラックから外周トラックに向かう第１方向または外周トラックから内周トラックに向かう第２方向のいずれかである。格子ＬＳＢからの２つのサブビームスポットのうち一方はトラッキング方向について格子ＬＭＢのメインビームスポットより前方に他方は後方に形成される。データ記録時に、記録方向が変化したことを検出すると、２つのサブビームスポットのメインビームスポットに対する位置を記録方向変化前後で逆転させるような所定角度で、回折格子回転アクチュエータ１３は回折格子１２をメインビームスポットの格子ＬＭＢを中心にして回転させる。
【解決手段】 記録層における記録方向は光ディスク１０の内周トラックから外周トラックに向かう第１方向または外周トラックから内周トラックに向かう第２方向のいずれかである。格子ＬＳＢからの２つのサブビームスポットのうち一方はトラッキング方向について格子ＬＭＢのメインビームスポットより前方に他方は後方に形成される。データ記録時に、記録方向が変化したことを検出すると、２つのサブビームスポットのメインビームスポットに対する位置を記録方向変化前後で逆転させるような所定角度で、回折格子回転アクチュエータ１３は回折格子１２をメインビームスポットの格子ＬＭＢを中心にして回転させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光ディスクのための光ピックアップを制御する装置に関し、特に、光ディスク上に照射するレーザ光のスポット位置を制御する光ピックアップ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップは、ＣＤ（compact disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）に代表される光ディスクに対し、光による情報の記録や再生を行なう装置として知られる。光ディスクは、最近では複数の記録層を単一の媒体内に積層して多層化したものが提供されている。
【０００３】
光ディスクにおいて、情報の記録は、媒体のトラックに沿って行なわれるものであり、情報の記録や再生あるいは消去を行なうときには、光スポットを記録面上に合焦させ、かつ光スポットと光ディスクの相対的な変位がトラックに沿って行なわれるようにする必要がある。光スポットを記録面上に合焦させる制御は周知の「フォーカシング制御」と呼ばれる。ディスクの記録面にはディスクの中心について同心円状に複数本のトラックが形成されている。また、光スポットがトラックを逸れないようにする制御は周知の「トラッキング制御」と呼ばれ、プッシュプル法など種々の方法が知られている。トラッキング制御の方式には種々あるが、その中の１つの「サブスポット方式」を説明する。
【０００４】
サブスポット方式のトラッキング制御は、光ピックアップの光源から照射される光束を回折格子を用いて０次光束と±１次光束との３光束に分割し、光ディスクの記録面上に、０次光束によるメインビームスポットを形成するとともに、±１次光束による２つのサブビームスポットをメインビームスポットを挟んで形成し、２つのサブビームスポットからの反射光量レベルに基づいてトラッキングエラー信号を発生させる方式である。
【０００５】
さて、２層の記録面を持つ追記型光ディスクにデータを記録する場合には、２層ＤＶＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）と同様に１層目はディスクの内周トラック（以下、内周という）から外周トラック（以下、外周という）に向かってデータを記録し、２層目は外周から内周に向かってデータを記録する。このように層ごとに記録方向を異ならせる記録方式をオポジット方式といい、これに対し両方の層ともに内周から外周方向へ記録する方式をパラレル方式という。
【０００６】
追記型光ディスクのサブスポット方式の元でのトラッキングサーボは、ＤＰＰ（Differential Push Pull）方式に基づくトラッキングエラー信号を用いて、該トラッキングエラー信号に従いメインビームスポットが常にトラック上に合焦するように制御する。
【０００７】
このような光ピックアップの制御に関する発明は例えば特許文献１−６に示される。特許文献１の装置は、信号記録層に該記録層以外の層から迷い込む光により発生するＤＰＰ方式のオフセットを低減することを目的として、他の層からの光を受光するためのディテクタを有し、このディテクタで検出された成分をキャンセルする。
【０００８】
特許文献２の装置は、信号記録層に該記録層以外の層から迷い込む光により発生するＤＰＰ方式のオフセットを低減することを目的として、サブビーム光量およびメインビーム光量などが適切となるように、回折格子に形成される回折格子パターンに周期または位相を異ならせるようにしている。
【０００９】
特許文献３の装置は、光ディスクの厚みのばらつきによって発生するサブビームスポットの位置ずれを、対物レンズの位置補正と回折格子の変位で補正する。
【００１０】
特許文献４の装置は、光ピックアップでの様々な干渉を低減するために、位相差板（Phase Panel）を回転させるようにして、光スポットの長軸および短軸の向きを任意に変更する。
【００１１】
特許文献５は、複数波長のＬＤ（Laser Diode）に対応したピックアップ構成に関する技術を示している。特許文献６は、フォーカスエラー信号の検出とその切換に関する技術を開示している。
【特許文献１】特開２００３−６７９４９号公報
【特許文献２】特開２００３−１６２８３２号公報
【特許文献３】特開２００２−２５０８２号公報
【特許文献４】特開２００２−２３０８２２号公報
【特許文献５】特開２００４−１５８１１８号公報
【特許文献６】特開２００２−１９０１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
オポジット方式は、現在の市販の２層ＤＶＤ−ＲＯＭのほとんどに採用されておりそのスキャン性能や精度向上が望まれている。しかしながら、オポジット方式に従いディスクにデータを記録する時、光の反射率の変化によって、１層目の内周から外周に向けた記録時には発生しないトラッキングオフセットが２層目の外周から内周に向けた記録時には発生してしまい、２層目のデータ記録時にはトラッキング制御を適正に行なうことが困難であった。これを、図９−図１４を用いて説明する。
【００１３】
図９には、２層の光ディスク１０において第１層８１は矢印３０が示す内周から外周方向に、第２層８２は矢印３１が示す外周から内周の方向にオポジット方式でデータを示すピット６０を記録する状態が模式的に示されている。
【００１４】
図９の第１層８１にピット６０を記録する状況が図１０に模式的に示されて第２層８２にピット６０を記録する状況が図１２に模式的に示されている。図１０と図１２に示すように、光ディスク１０の各記録層には、データ記録用のトラックであるグルーブ４１とランド５１とが交互に平行して光ディスク１０の中心について同心円状に形成されている。グルーブ４１は、ピット６０としてデータが書込まれる凸部であり、グルーブ４１の所々に現在位置を示すアドレス情報が予め書込まれていて、書込時はこのアドレス情報に基づきデータを書込むべき位置を特定している。グルーブ４１間の平坦なランド５１には複数の所定位置にアドレス情報が記録されている。
【００１５】
図１０を参照して、第１層８１にはメインビームスポットＭＢがグルーブ４１上において矢印７０が示すトラッキング方向に移動することによりピット６０が形成される。ピット６０の大きさは、その情報量に応じて異なる。ピット６０はグルーブ４１の例えば有機色素材料の膜をメインビームが照射されることにより化学変化を起こして盛り上がった形状のものである。ここで、メインビームスポットＭＢの位置するグルーブ４１に隣接する両方のランド５１に（メインビームＭＢを挟む位置に）サブビームスポットＳＢ１とＳＢ２が位置する。メインビームスポットＭＢおよびサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２は略並行に位置しており、サブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の一方がメインビームスポットＭＢの前方位置（矢印７０の方向に一致する位置）にあり、他方がメインビームスポットＭＢに対して後方位置（矢印７０の方向とは逆方向の位置）にある。
【００１６】
データ記録時には、メインビームスポットＭＢとサブビームスポットＳＢ１およびＳＢ２とからの反射光は、光ピックアップに設けられた光検出器で検出されて、検出された受光量に基づきトラッキングエラー信号が生成される。メインビームスポットＭＢとサブビームスポットＳＢ１およびＳＢ２とからの反射光を受光する光検出器の受光面の概要が図１４に示される。
【００１７】
図１４の光検出器はメインビームスポットＭＢの受光面１５１、サブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の受光面１５２と１５３を有する。受光面１５１は４つの部分面Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに分かれており受光面１５２は部分面ＥとＦ、受光面１５３は部分面ＧとＨに分かれている。ここでは各部分面の受光量を対応する部分面の符号Ａ−Ｆで示す。
【００１８】
図１０に戻り、４つの受光面Ａ−Ｄに対応のメインビームスポットＭＢの４つの部分の受光量を用いて、図１１に示されるように信号ＭＰＰ（Main Push Pull）が導出される。図１１にはトラッキング制御がＯＦＦ時の５種類の信号が示されて縦軸は振幅レベル（単位：電圧）を示し、横軸は時間（単位：秒）を示す。図１１の信号ＭＰＰは受光量について（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）に従い算出されるので、信号ＭＰＰによりメインビームスポットＭＢのグルーブ４１からの逸れの程度が示される。トラッキング制御は、信号ＭＰＰのレベルをゼロとするような、言い換えるとメインビームスポットＭＢがグルーブ４１上を追従させるような制御である。
【００１９】
図１０のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の受光面Ｅ−Ｈの受光量を用いて、ＳＰＰ＝（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）で図１１の信号ＳＰＰ（Sub Push Pull）が導出される。そして信号ＭＰＰと信号ＳＰＰとを用いて（ＭＰＰ−Ｋ×ＳＰＰ：ただし、定数Ｋは光ピックアップにより一意に決まる値）により信号ＤＰＰが導出される。信号ＤＰＰはトラッキングエラー信号を示している。トラッキング制御は、トラッキングエラー信号に基づき、メインビームスポットＭＢが常にトラック上（グルーブ４１上）に合焦するように行なわれる。
【００２０】
第１層８１のデータ記録時は、図１０に示すように、サブビームスポットＳＢ１の反射光は隣接する両方のグルーブ４１に既に形成されたピット６０により遮られてしまうので（反射率は低下するので）部分面ＧとＨの受光量レベルはおよそ均一となり、またサブビームスポットＳＢ２の反射光は隣接する両方のグルーブ４１にピット６０がまだ形成されていないので、部分面ＥとＦの受光量レベルはおよそ均一となる。したがって、信号ＳＰＰにはサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の反射光量の変化によるオフセットは生じないので信号ＤＰＰにも何らオフセット成分が含まれることはない。したがって、信号ＤＰＰのトラッキングエラー信号に従うトラッキング制御を適正に行うことができる。
【００２１】
さて、記録層を切換え第２層８２に移行した場合は図１２と図１３のようである。図１３では、トラッキング制御ＯＦＦ時の図１１で説明したのと同じ種類の信号が（図１３の各信号について縦軸は振幅（単位：電圧）を横軸は時間（単位：秒））が採られている。図１２を参照して、第２層８２のデータ記録時は、メインビームスポットＭＢに隣接するサブビームスポットＳＢ１に関しては、ディスク外周側のグルーブ４１にピット６０が形成済であるが内周側のグルーブ４１にはピット６０が未形成であるため、部分面ＧとＨの受光量レベルに差が生じる。また、同様にサブビームスポットＳＢ２についても隣接する両グルーブ４１の一方はピット６０が形成済であるが他方は未形成なのでやはり部分面ＥとＦの受光量レベルに差が生じる。そのため、ＳＰＰ＝（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）なので図１３に示すように信号ＳＰＰは、この受光量レベルの差に起因して基準レベルＬＶからのオフセット８０を含むようになり、結果として信号ＤＰＰにも該オフセットが含まれることになる。そのため、第２層８２では該オフセットに起因して好ましいトラッキング制御を行なうことが困難となる。
【００２２】
このように、サブスポット方式およびオポジット方式に従うデータ記録時には、信号ＤＰＰにサブビームスポットにおける光の反射量の変化により生じるオフセットが含まれることになり適正なトラッキング制御が困難であった。しかしながら、上述の特許文献１−６にはこのようなデータ記録時に生じるオフセットの解消をする構成は何ら示されていない。
【００２３】
それゆえにこの発明の目的は、光ディスクにおけるデータ記録方向が切換わった場合でも、適切なトラッキング制御を可能とする光ピックアップ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
この発明のある局面に従う、複数のトラックが同心円状に形成された光ディスクの記録層上に、光源からの光束を回折格子部により０次光束と±１次光束の３光束に分離して照射し、前記０次光束によりメインビームスポットを形成するとともに前記±１次光束により２つのサブビームスポットを前記メインビームスポットを挟むように形成して、前記メインビームスポットを前記トラック上に形成することによりデータの記録を行い、前記回折格子部の前記０次光束と前記±１次光束のための各格子の位置関係と前記メインビームスポットと前記２つのサブビームスポットの前記記録層における位置関係が一致し、トラッキング制御のトラック誤差信号は前記２つのサブビームスポットの反射光量に基づき得られる光ピックアップの制御装置は、
記録層における記録方向は前記光ディスクの内周トラックから外周トラックに向かう第１方向または外周トラックから内周トラックに向かう第２方向のいずれかであり、前記２つのサブビームスポットのうち一方はトラッキング方向について前記メインビームスポットより前方に他方は後方に形成されて、
前記光ピックアップの制御装置は、
データ記録時に、前記記録方向が変化したことを検出する記録方向変化検出手段と、
前記記録方向変化検出手段により記録方向の変化が検出されたとき、前記２つのサブビームスポットの前記メインビームスポットに対する位置を前記記録方向変化前後で逆転させるような所定角度で、前記回折格子部を前記メインビームスポットの格子を中心にして回転させる回折格子回転手段とを備える。
【００２５】
したがって、記録方向が変化したときに回折格子部をメインビームスポットの格子を中心にして回転させることで、２つのサブビームスポットのメインビームスポットに対する位置は逆転される、すなわちメインビームスポットによりトラック上に記録されたデータのピットの影響で同一サブビームスポットにおいて光の反射率は不均一にはならず略同じとなるような位置にサブビームスポットが形成される。
【００２６】
それゆえに、トラッキング制御のトラック誤差信号を２つのサブビームスポットの反射光量に基づき得る場合でも、光の反射率不均一に因るオフセット成分がトラック誤差信号に含まれることはないから、該トラック誤差信号を用いて適正なトラッキング制御が可能となる。
【００２７】
好ましくは、光ディスクは複数の記録層を備えて、
前記記録方向の変化は、記録対象の記録層が、ある記録層から他の記録層へ変化したことを示す。
【００２８】
したがって、多層の記録層を有する光ディスクに隣接する各層で記録方向を反転させるようなオポジット方式が採用されたとしても、上述と同様に、記録層の変化時に回折格子部をメインビームスポットの格子を中心にして回転させることで、トラッキング制御のトラック誤差信号を得るための２つのサブビームスポットの光の反射率不均一に因るオフセット成分がトラック誤差信号に含まれるのを回避できて、該トラック誤差信号を用いて適正なトラッキング制御が可能となる。
【００２９】
好ましくは、前記データ記録時に前記トラックから読出される記録位置を示すアドレス情報と、前記複数の記録層のそれぞれに該当するアドレス情報とを比較して、比較結果に基づき、記録対象の記録層の変化を判別する記録層判別手段をさらに備える。
【００３０】
好ましくは、前記所定角度を決定する回転角度決定部をさらに備える。
【００３１】
好ましくは、前記同心円状に形成された前記トラック間に配置された領域に前記サブビームスポットが形成されて、前記所定角度は、前記メインビームスポットとサブビームスポット間の距離と、前記トラックに隣接する２つの前記領域間の距離とに基づいて決定される。
【００３２】
この発明の他の局面に従うと、複数のトラックが同心円状に形成された光ディスクの記録層上に、光源からの光束を回折格子部により０次光束と±１次光束の３光束に分離して照射し、前記０次光束によりメインビームスポットを形成するとともに前記±１次光束により２つのサブビームスポットを前記メインビームスポットを挟むように形成して、前記メインビームスポットを前記トラック上に形成することによりデータの記録を行い、前記回折格子部の前記０次光束と前記±１次光束のための各格子の位置関係と前記メインビームスポットと前記２つのサブビームスポットの前記記録層における位置関係が一致し、トラッキング制御のトラック誤差信号は前記２つのサブビームスポットの反射光量に基づき得られる光ピックアップの制御方法は、以下のようである。
【００３３】
なお、記録層における記録方向は前記光ディスクの内周トラックから外周トラックに向かう第１方向または外周トラックから内周トラックに向かう第２方向のいずれかであり、前記２つのサブビームスポットのうち一方はトラッキング方向について前記メインビームスポットより前方に他方は後方に形成されている。
【００３４】
この光ピックアップの制御方法は、
データ記録時に、前記記録方向が変化したことを検出する記録方向変化検出ステップと、
前記記録方向変化検出ステップにより記録方向の変化が検出されたとき、前記２つのサブビームスポットの前記メインビームスポットに対する位置を前記記録方向変化前後で逆転させるような所定角度で、前記回折格子部を前記メインビームスポットの格子を中心にして回転させる回折格子回転ステップとを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照し説明する。ここでは、２個の記録層を有する光ディスクにサブスポット方式およびオポジット方式に従いデータを記録すると想定する。そして、このデータ記録時に得られるＤＰＰ信号のトラッキングエラー信号を用いてトラッキング制御がされる。なお、ここでは記録層は２つとしているが、３つ以上であってもよい。
【００３６】
（光ピックアップの構成）
図１を参照して、この発明の実施の形態に係る光ピックアップ（以下、ＰＵと略す）６４は、光源としての半導体レーザ１１、回折格子１２、回折格子回転アクチュエータ１３、コリメートレンズ１４、光検出器１５、集光レンズ１６、ビームスプリッタ１７、１／４波長板１８、立ち上げミラー１９、対物レンズ２０および対物レンズ２０に関するアクチュエータ２１を備える。対物レンズ２０はレーザ光の記録面における合焦位置を調整する。アクチュエータ２１は、与えられる信号に応じて対物レンズ２０の位置を調整して、対物レンズ２０の焦点距離を制御する。このようにアクチュエータ２１はフォーカシング制御のためのフォーカスサーボを行なうのに用いられる。またアクチュエータ２１は、ここでは詳述しないが、トラッキング制御のために対物レンズ２１の位置調整も行う。
【００３７】
動作において、半導体レーザ１から放射された光は回折格子１２を透過して格子ＬＭＢを通過の０次光束と両側の格子ＬＳＢを通過の±１次光束に分離する。これら３本の光束はコリメートレンズ１４によって実質的な平行光束に変換され、ビームスプリッタ１７を透過し、１／４波長板１８を透過して直線偏光から円偏光に変換されて、立ち上げミラー１９を介して対物レンズ２０により集光光束とされ、光ディスク１０の記録面上に３個の光スポットとして結像する。光ディスク１０は第１層８１および第２層８２の２つの記録層を重ね合わせるようにして構成されている。
【００３８】
これら光スポットのうち、０次光束によるものがメインビームスポットＭＢであり、±１次光束によるものがサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２である。２個のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２は、メインビームスポットＭＢを挟むようにして位置する。光スポットとして結像した各光束は、記録面において反射されると、それぞれ戻り光となり、対物レンズ２０を透過して略平行な光束に戻り、１／４波長板１８を透過する。これにより、１／４波長板１８を往復２回透過することになるので、最初のレーザ光とは偏向面が９０度回転した偏光に変換される、すなわち直線偏光に戻る。この直線偏光はビームスプリッタ１７で全て反射されて、その後、集光レンズ１６を通過して光検出器１５に入射する。
【００３９】
光検出器１５は、図１４で示したようにメインビームスポットＭＢによる戻り光を受光する部分面Ａ−ＤとサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２による戻り光を受光する部分面Ｅ−Ｈとに分離されている。「フォーカシング制御」のためのフォーカスエラー信号は部分面Ａ−Ｄにおける受光量レベルに基づき、公知の手順で生成される。
【００４０】
（サブビームスポット位置の変更）
本実施の形態では図１のＰＵ６４を制御することで、記録対象層の変化があっても従来のようにトラッキングエラー信号にオフセットが含まれるのを回避することができる。これは記録対象層の変化時にメインビームスポットＭＢに対するサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の位置を変更することで可能となる。これについて図４−図７を参照して説明する。図４と図５には第１層８１にデータ記録時の状態が図１０と図１１と同様にして示される。また図６と図７には第１層８２にデータ記録時の状態が図１２と図１３と同様にして示される。
【００４１】
上述したように記録対象の層が変わるとオポジット方式では記録方向が変る。このため本実施の形態では、図４と図５のように第１層８１の記録時には、従来と同様に部分面ＥとＦは同じ反射率であり部分面ＧとＨは同じ反射率であるからオフセットは発生しない。第２層８２の記録時には図６に示すようにサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２のメインビームスポットＭＢに対する位置を、矢印８４の方向に従い図４に示す位置とは異なる位置に移動させている。図６では、サブビームスポットＳＢ１は両側のグルーブ４１に記録済のピット６０により部分面ＥとＦにおける光の反射率は略同じとなり、サブビームスポットＳＢ２は両側のグルーブ４１にピット６０が未記録であるから部分面ＧとＨにおける光の反射率も略同じとなり、図７に示す差分（Ｅ−Ｆ）および（Ｇ−Ｈ）にはオフセット８０は発生しなくなる。このため、トラッキングエラー信号ＴＥとしての図７の信号ＤＰＰにも図１３のようなオフセット８０が含まれなくなって、該トラッキングエラー信号ＴＥを用いて好ましいトラッキング制御が可能となる。
【００４２】
ここで、サブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の矢印８４方向への移動は回折格子１２を回折格子回転アクチュエータ１３により矢印８４に従う所定方向に所定角度回転させることで実現される。図８には、回折格子１２の回転のための角度の決定手順が示される。図８の実線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２は第１層８１が記録対象層であるときのサブビームスポットの位置（図４で示す位置）を示し、破線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２は第２層８２が記録対象層であるときのサブビームスポットの位置（図６で示す位置）を示す。実線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２とメインビームスポットＭＢの各中心を結ぶ線分を直線Ｌ１とし、破線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２とメインビームスポットＭＢの各中心を結ぶ線分を直線Ｌ２とすると、直線Ｌ１上にサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２が位置する場合も、また直線Ｌ２上にサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２が位置する場合も前述のオフセットは生じない。
【００４３】
図８に示すように、たとえば記録対象層が第１層８１から第２層８２へ変更したときには直線Ｌ１をメインビームスポットＭＢの中心点ＣＰを中心にして矢印９２の方向に角度２αだけ回転させることで、直線Ｌ１は直線Ｌ２の位置まで移動する。言い換えると実線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２は破線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の位置にまで移動する。逆に、記録対象層が第２層８２から第１層８１へ変更したときには直線Ｌ２をメインビームスポットＭＢの中心点ＣＰを中心にして矢印９２とは逆方向に角度２αだけ回転させることで、直線Ｌ２は直線Ｌ１の位置まで移動する。言い換えると波線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２は実線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の位置にまで移動する。
【００４４】
このように第１層８１と第２層８２間で記録対象層が変化したときは、すなわち矢印３０と３１で示す記録方向間で記録方向が変化したときは、直線Ｌ１またはＬ２を中心点ＣＰを中心にして角度２αだけ回転させるようにすればよい。
【００４５】
ところで、回折格子１２を通過後のメインビーム（０次光束）とサブビーム（±１次光束）の位置関係は、すなわち回折格子１２通過直後のメインビームおよびサブビームの位置関係は、図１の光学系を通過して記録対象層に結像することで生成される対応スポット（メインビームスポットＭＢおよびサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２）の位置関係と一致しているので、直線Ｌ１を回転して直線Ｌ２の位置に移動させるには、回折格子１２を矢印９２の方向に一致する方向、すなわち矢印２２の方向に格子ＬＭＢを中心にして、格子ＬＭＢおよびＬＳＢを有する面の傾斜を変更することなく角度２αだけ回転させればよい。
【００４６】
したがって、回折格子１２を所定方向に所定角度２αだけ回転させることで、オフセット８０が発生しないような位置にサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２を置くことが可能となる。角度２αは（式１）に示すように光ディスク１０における隣接するランド５１間の距離（一定）９１とメインビームスポットＭＢと各サブビームスポットとの間の距離（一定）９０とに基づき、決定することができる。距離９０は、ＰＵ６４の仕様により一意に決まり、距離９１は光ディスク１０の仕様により一意に決まる。
【００４７】
ｓｉｎα＝（距離９１／２）／距離９０・・・（式１）
（光ディスク記録再生装置の構成）
図２を参照して、図１のＰＵ６４を搭載した本実施の形態に係る光ディスク記録再生装置は、光ディスク１０にレーザ光を出射するとともに光ディスク１０からの反射光を受光するＰＵ６４、光ディスク１０を回転させるスピンドルモータ６５、スピンドルモータ６５を駆動するスピンドルドライブ回路７７、ＰＵ６４のトラッキングサーボを行なうアクチュエータ（図示せず）を駆動するトラッキングドライブ回路７５、ＰＵ６４のフォーカスサーボを行なうアクチュエータ２１を駆動するフォーカスドライブ回路７４、ＰＵ６を光ディスク１０の半径方向に移動させるためのスレッド６６、およびスレッド６６を駆動するスレッドドライブ回路７６を備える。
【００４８】
さらに、光ディスク記録再生装置は、光ディスク１０上の記録データに基づく光ピックアップ３からの再生信号（読取信号）を入力して該再生信号よりＲＦ（Radio Frequency）信号を作成して増幅するＲＦアンプ７８、ＲＦアンプ７８からのＲＦ信号を入力して処理してビデオ信号とオーディオ信号を出力する再生信号処理部６３を備える。
【００４９】
さらに、この光ディスク記録再生装置は、ＲＦアンプ７８からのＲＦ信号に含まれるトラッキングエラー信号ＴＥを検出するためのトラッキングエラー検出回路７１、同様にＲＦ信号に含まれるフォーカスエラー信号ＦＥを検出するフォーカスエラー検出回路７２、および図１の回折格子回転アクチュエータ１３を制御するための回転アクチュエータ回路７３を備える。
【００５０】
さらに、光ディスク記録再生装置は、装置全体の制御・監視を行なうためのＣＰＵ６１、各種データやプログラムを格納するメモリ７９、ＣＰＵ６１に従って上述の各回路を制御するコントロール回路６７、および外部から与えられるビデオ信号およびオーディオ信号を光ディスク１０に記録するための信号に変換する処理をし、処理結果の信号をＰＵ６４に出力する記録信号処理部６２を備える。
【００５１】
メモリ７９には層アドレスデータ７９、種別データ８７、ランド間距離テーブル８８およびスポット間距離データ９１が格納される。種別データ８７は光ディスク１０の種別を示す。ランド間距離テーブル８８は、光ディスク１０の複数の種別のそれぞれに対応して、該種別の光ディスク１０のランド５１間の距離９１のデータを格納するテーブルである。スポット間距離データ９０はＰＵ６４について一意に決まる図８の距離９０を示す。
【００５２】
コントロール回路６７は、回折格子１２を回転させるための回転方向と回転量を決定して出力する回転量決定部６８および光ディスク１０の記録対象となっている層を判別する層判別部６９を有する。回転アクチュエータ回路７３は回転量決定部６８の出力に基づく信号ＲＳを生成して回折格子回転アクチュエータ１３に与える。回折格子回転アクチュエータ１３は与えられる信号ＲＳに従い回折格子１２を駆動するので、回折格子１２は回転量決定部６８で決定された方向に、同じく決定された角度だけ回転する。これにより、回折格子１は図１に示すように格子ＬＭＢとＬＳＢを含む面の傾きを変えることなく格子ＬＭＢを中心にして回転する。
【００５３】
回折格子回転アクチュエータ１３による回折格子１２の回転は例えば次のように行われる。つまり、回折格子回転アクチュエータ１３は超音波モータ素子を備えて構成されると想定すると、入力信号ＲＳに応じて超音波モータ素子の圧電素子を励振させることにより回折格子１２に関連して設けられた弾性振動体（ステータ）表面に高次の曲げ振動を発生させ進行波が生成されるので、回折格子１２を回動するための回折格子１２に設けられたスライダをステータに一定の圧力で圧着することにより、スライダとステータの両者間に発生する摩擦力によってスライダを駆動させる。その結果、回折格子１２は信号ＲＳに基づき生成される進行波の方向の所定方向に所定角度回転する。なお、回折格子回転アクチュエータ１３による回折格子１２の回転の方法はこれに限定されない。たとえば、回折格子回転アクチュエータ１３に軸摺動型アクチュエータが使用される場合には、回折格子１２の両端に各コイルを設けて、回折格子回転アクチュエータ１３側の固定部に永久磁石を設けて、コイルの磁束方向を変化させることで回折格子１２を回転させるようにしてもよい。
【００５４】
図３を参照して、光ディスク１０にデータを記録するときの制御手順について説明する。図３に示すフローチャートに従うプログラムおよび該プログラムの実行のために参照される各種データは予めメモリ７９に格納されており、ＣＰＵ６１が該プログラムを読出し実行し、適宜データを参照することにより制御手順が実現される。図３のフローチャート開始時には、回折格子１２は初期状態にある。この初期状態とは、図８の直線Ｌ１に光ビームスポットを形成するような状態である。
【００５５】
まず、光ディスク１０が図２の光ディスク記録再生装置にスピンドルモータ６５により回転可能な状態にセットされると、ＣＰＵ６１は記録対象の層はいずれであるかを判別するための処理をする（ステップＳ（以下、単にＳと略す）３）。
【００５６】
具体的には、ＣＰＵ６１はデータ記録モードにおいて光ディスク１０がセットされたことを検知すると、スピンドルドライブ回路７７を介してスピンドルモータ６５を駆動し光ディスク１０を回転させて、またスレッドドライブ回路７６を介してスレッド６６を駆動してＰＵ６４を光ディスク１０の所定位置に対応する位置まで移動させる。なお、ＣＰＵ６１は該所定位置を特定する情報を予め得ているとする。そして再生信号処理部６３に対して再生用の信号をＰＵ６４に出力させるように指示するので、再生信号処理部６３は半導体レーザ１１を再生のためのレーザ光を出射するように駆動制御する。所定位置の領域に照射されたレーザ光による反射光は、光検出器１５を介してＲＦアンプ７８でＲＦ信号として導出されて再生信号処理部６３で処理される。処理結果信号は所定位置の領域に記録された光ディスク１０の種別を示すデータとアドレス情報とが含まれており、ＣＰＵ６１に与えられる。該アドレス情報はデータを記録を開始すべきアドレスの情報と第１層に該当するアドレスの情報と第２層８２に該当するアドレスの情報とを示す。ＣＰＵ６１は入力した処理結果信号が示す光ディスク１０の種別を示すデータは、種別データ８７としてメモリ７９に格納し、また処理結果信号が示すアドレス情報は層アドレスデータ８６としてメモリ７９に格納する。
【００５７】
ＣＰＵ６１はこの層アドレスデータ８６をメモリ７９から読出してコントロール回路６７に制御信号として与える。コントロール回路６７の層判別部６９は、与えられる該制御信号に基づき記録対象とする層は第１層８１と第２層８２のいずれであるかを判別する。
【００５８】
つまり、該制御信号が示す記録開始のアドレス情報と、該制御信号が示す第１層８１に該当のアドレス情報および第２層８２に該当のアドレス情報とをそれぞれ比較し、比較結果に基づき、記録開始のアドレス情報が第１層８１および第２層８２のいずれの層のアドレス情報に該当するかを判別し、その判別結果に基づき記録対象の層を特定する。特定された記録対象層を示すデータは、コントロール回路６７の図示のない内部メモリに層データ８５として格納される。
【００５９】
その後、各部を記録開始のための状態に設定する（Ｓ５）。層データ８５が第１層８１を示すときは、回折格子１２を初期状態とすべきであるが、ここでは回折格子１２は初期状態であるので、回転量決定部６８は制御信号を回転アクチュエータ回路７３に出力しない。
【００６０】
一方、層データ８５が第２層８２を示すときは、回転量決定部６８は層データ８５に基づき矢印９２が示す回転方向と回転角度２αを決定して、決定結果を回転アクチュエータ回路７３へ出力する。回転アクチュエータ回路７３は回転量決定部６８からの出力に基づく信号ＲＳを生成して回折格子回転アクチュエータ１３に出力する。回折格子回転アクチュエータ１３は与えられる信号ＲＳに基づき回折格子１２を決定された方向に決定された角度だけ回転させる。
【００６１】
角度２αは次のように求める。ＣＰＵ６１はメモリ７９の種別データ８７が示す光ディスク１０の種別に基づき、ランド間距離テーブル８８を検索して対応する距離９０のデータを特定して読出し、回転量決定部６８に与える。また、ＣＰＵ６１はスポット間距離データ９１をメモリ７９から読出して回転量決定部６８に与える。これにより、回転量決定部６８はＣＰＵ６１から与えられた距離９０のデータとスポット間距離データ９１とを用いて式（１）に基づき回転角度２αを求める。
【００６２】
また、コントロール回路６７は層データ８５に基づきフォーカスドライブ回路７６を介してアクチュエータ２１を制御する。これにより、判定された記録対象の層に対物レンズ２０を介してレーザ光が合焦するように設定される。
【００６３】
その後、ＣＰＵ６１はコントロール回路６７を、各ドライブ回路を介して光ディスク１０およびＰＵ６４を駆動するように制御し（Ｓ７）、記録信号処理部６２を、そこから出力される記録のためのデータ信号をＰＵ６４に与えるよう制御する（Ｓ９）。これにより、ＰＵ６４の半導体レーザ１１は与えられるデータ信号に従いレーザ光を出射する。
【００６４】
記録中に光検出器１５は、メインビームスポットＭＢおよびサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２からの反射光量に基づく信号をＲＦアンプ７８に出力するので、ＲＦアンプ７８からはＲＦ信号がトラッキングエラー検出回路７１およびフォーカスエラー検出回路７２およびコントロール回路６７に出力される。したがって、トラッキングエラー検出回路７１およびフォーカスエラー検出回路７２はトラッキングエラー信号ＴＥおよびフォーカスエラー信号ＦＥを出力する。出力されるトラッキングエラー信号ＴＥとフォーカスエラー信号ＦＥに基づきトラッキング制御とフォーカシング制御が行われる。
【００６５】
またコントロール回路６７の層判別部６９はＲＦ信号を入力して、入力するＲＦ信号に含まれるアドレス情報、すなわちグルーブ４１から読出されるアドレス情報に基づき現在記録中の層は第１層８１および第２層８２のいずれであるかを判別する。つまり、読出されたアドレス情報とＣＰＵ６１がメモリ７９から読出す層アドレスデータ８６で示される第１層８１に該当するアドレス情報および第２層８２に該当するアドレス情報のそれぞれとを比較して、比較結果に基づき判別する。この判別結果が、予め記録されている層データ８５が示す層と同じ層であることを示す間は（Ｓ１１でＮＯ）、ステップＳ７とＳ９の処理が繰返される。
【００６６】
一方、この判別結果が層データ８５が示す層と異なる層であることを示すときは（Ｓ１１でＹＥＳ）、判別結果が示す層を指示するように層データ８５を更新して記録動作を一時停止する（Ｓ１３）。すなわち、コントロール回路６７はこの判別結果に基づきＣＰＵ６１に層が変更された旨を通知するので、ＣＰＵ６１は該通知に応答して、記録信号処理部６２を、半導体レーザ１１から記録データによる光ビームの照射に代替して再生のための光ビームが照射されるように制御する（Ｓ１３）。
【００６７】
その後、回転量決定部６８は、回折格子１２の回転の方向と角度２αを層データ８５が示す層に基づき決定する（Ｓ１５）。具体的には、層データ８５が第１層８１を示すときは図８の直線Ｌ２を角度２αだけ矢印９２の方向とは逆方向に回転して直線Ｌ１に位置付けるような信号を生成して出力し、また、データ８５が第２層８２を示すときは図８の直線Ｌ１を角度２αだけ矢印９２の方向に回転して直線Ｌ２に位置付けるような信号を生成して出力する。角度２αは（式１）に従い算出することができる。出力された信号は回転アクチュエータ回路７３に与えられるので、回転アクチュエータ回路７３は与えられた出力信号に基づく信号ＲＳを生成してＰＵ６４の回折格子回転アクチュエータ１３に与える。回折格子回転アクチュエータ１３は与えられた信号ＲＳに基づく方向と角度２αに従い回折格子１２を図１の例えば矢印２２方向に回転させる（Ｓ１７）。
【００６８】
これにより、データ記録時に記録対象の層が変更すると、半導体レーザ１１から出射されて、回折格子１２を介して出力される光束はコリメートレンズ１４において矢印２２１方向に回転した位置を通過し、光ディスク１０においては矢印２２２方向に移動した位置に光スポットが形成される。
【００６９】
その後、コントロール回路６７はスレッドドライブ回路７６を介してスレッド６６によりＰＵ６４の記録方向をそれまでの記録方向から反転（内周方向から外周方向へまたは外周方向ら内周方向へ）させる（Ｓ１９）。
【００７０】
そして、ステップＳ９と同様の記録動作（Ｓ２１）が、ＣＰＵ６１が記録終了と判別するまで（Ｓ２３でＹＥＳ）繰返される。データ記録終了が判定されると（Ｓ２３でＹＥＳ）、リセット処理が行われる（Ｓ２５）。つまり、回折格子回転アクチュエータ１３により回折格子１２は初期状態、たとえば第１層８１のための位置である直線Ｌ１上に光スポットが形成されるような角度に設定される。
【００７１】
このようにＤＰＰ方式に従い記録動作する場合に光ディスクの層が変化して記録方向が変化した場合であっても、回折格子１２を回転して光ディスク１０上に結像するメインビームスポットＭＢに対するサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の配置を記録方向に応じた配置に変更することで、トラッキングエラー信号ＴＥの信号ＤＰＰにオフセットが発生することを防止できて、好ましいトラッキング制御が可能となる。
【００７２】
なお、ここでは記録方向の変化は記録対象層の変化に伴い起こるとしているが、これに限定されない。例えば、同一記録層において内周から外周への記録方向を外周から内周への記録方向に変化させる場合であっても、該記録方向の変化を検出して、検出に応答して図８と同様の原理で回折格子１２を回転して、光ディスク１０上に結像するメインビームスポットＭＢに対するサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の配置を記録方向に応じた配置に変更すればよい。
【００７３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明の実施の形態に係る光ピックアップのブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る光ディスク記録再生装置のブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態に係る処理フローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態に係る第１層の記録状況を説明する図である。
【図５】図４に対応して検出される各種信号を説明する図である。
【図６】この発明の実施の形態に係る第２層を記録状況を説明する図である。
【図７】図６に対応して検出される各種信号を説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態に係る角度を求める手順を説明する図である。
【図９】従来の２層ＤＶＤ記録におけるオポジット方式を説明する図である。
【図１０】従来の第１層の記録状況を説明する図である。
【図１１】図１０に対応して検出させる各種信号を説明する図である。
【図１２】従来の第２層の記録状況を説明する図である。
【図１３】図１２に対応して検出される各種信号を説明する図である。
【図１４】光検出器の受光面について説明する図である。
【符号の説明】
【００７５】
１２ 回折格子、１３ 回折格子回転アクチュエータ、６８ 回転量決定部、６９ 層判別部、７３ 回転アクチュエータ回路、８１ 第１層、８２ 第２層。
【技術分野】
【０００１】
この発明は光ディスクのための光ピックアップを制御する装置に関し、特に、光ディスク上に照射するレーザ光のスポット位置を制御する光ピックアップ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップは、ＣＤ（compact disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）に代表される光ディスクに対し、光による情報の記録や再生を行なう装置として知られる。光ディスクは、最近では複数の記録層を単一の媒体内に積層して多層化したものが提供されている。
【０００３】
光ディスクにおいて、情報の記録は、媒体のトラックに沿って行なわれるものであり、情報の記録や再生あるいは消去を行なうときには、光スポットを記録面上に合焦させ、かつ光スポットと光ディスクの相対的な変位がトラックに沿って行なわれるようにする必要がある。光スポットを記録面上に合焦させる制御は周知の「フォーカシング制御」と呼ばれる。ディスクの記録面にはディスクの中心について同心円状に複数本のトラックが形成されている。また、光スポットがトラックを逸れないようにする制御は周知の「トラッキング制御」と呼ばれ、プッシュプル法など種々の方法が知られている。トラッキング制御の方式には種々あるが、その中の１つの「サブスポット方式」を説明する。
【０００４】
サブスポット方式のトラッキング制御は、光ピックアップの光源から照射される光束を回折格子を用いて０次光束と±１次光束との３光束に分割し、光ディスクの記録面上に、０次光束によるメインビームスポットを形成するとともに、±１次光束による２つのサブビームスポットをメインビームスポットを挟んで形成し、２つのサブビームスポットからの反射光量レベルに基づいてトラッキングエラー信号を発生させる方式である。
【０００５】
さて、２層の記録面を持つ追記型光ディスクにデータを記録する場合には、２層ＤＶＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）と同様に１層目はディスクの内周トラック（以下、内周という）から外周トラック（以下、外周という）に向かってデータを記録し、２層目は外周から内周に向かってデータを記録する。このように層ごとに記録方向を異ならせる記録方式をオポジット方式といい、これに対し両方の層ともに内周から外周方向へ記録する方式をパラレル方式という。
【０００６】
追記型光ディスクのサブスポット方式の元でのトラッキングサーボは、ＤＰＰ（Differential Push Pull）方式に基づくトラッキングエラー信号を用いて、該トラッキングエラー信号に従いメインビームスポットが常にトラック上に合焦するように制御する。
【０００７】
このような光ピックアップの制御に関する発明は例えば特許文献１−６に示される。特許文献１の装置は、信号記録層に該記録層以外の層から迷い込む光により発生するＤＰＰ方式のオフセットを低減することを目的として、他の層からの光を受光するためのディテクタを有し、このディテクタで検出された成分をキャンセルする。
【０００８】
特許文献２の装置は、信号記録層に該記録層以外の層から迷い込む光により発生するＤＰＰ方式のオフセットを低減することを目的として、サブビーム光量およびメインビーム光量などが適切となるように、回折格子に形成される回折格子パターンに周期または位相を異ならせるようにしている。
【０００９】
特許文献３の装置は、光ディスクの厚みのばらつきによって発生するサブビームスポットの位置ずれを、対物レンズの位置補正と回折格子の変位で補正する。
【００１０】
特許文献４の装置は、光ピックアップでの様々な干渉を低減するために、位相差板（Phase Panel）を回転させるようにして、光スポットの長軸および短軸の向きを任意に変更する。
【００１１】
特許文献５は、複数波長のＬＤ（Laser Diode）に対応したピックアップ構成に関する技術を示している。特許文献６は、フォーカスエラー信号の検出とその切換に関する技術を開示している。
【特許文献１】特開２００３−６７９４９号公報
【特許文献２】特開２００３−１６２８３２号公報
【特許文献３】特開２００２−２５０８２号公報
【特許文献４】特開２００２−２３０８２２号公報
【特許文献５】特開２００４−１５８１１８号公報
【特許文献６】特開２００２−１９０１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
オポジット方式は、現在の市販の２層ＤＶＤ−ＲＯＭのほとんどに採用されておりそのスキャン性能や精度向上が望まれている。しかしながら、オポジット方式に従いディスクにデータを記録する時、光の反射率の変化によって、１層目の内周から外周に向けた記録時には発生しないトラッキングオフセットが２層目の外周から内周に向けた記録時には発生してしまい、２層目のデータ記録時にはトラッキング制御を適正に行なうことが困難であった。これを、図９−図１４を用いて説明する。
【００１３】
図９には、２層の光ディスク１０において第１層８１は矢印３０が示す内周から外周方向に、第２層８２は矢印３１が示す外周から内周の方向にオポジット方式でデータを示すピット６０を記録する状態が模式的に示されている。
【００１４】
図９の第１層８１にピット６０を記録する状況が図１０に模式的に示されて第２層８２にピット６０を記録する状況が図１２に模式的に示されている。図１０と図１２に示すように、光ディスク１０の各記録層には、データ記録用のトラックであるグルーブ４１とランド５１とが交互に平行して光ディスク１０の中心について同心円状に形成されている。グルーブ４１は、ピット６０としてデータが書込まれる凸部であり、グルーブ４１の所々に現在位置を示すアドレス情報が予め書込まれていて、書込時はこのアドレス情報に基づきデータを書込むべき位置を特定している。グルーブ４１間の平坦なランド５１には複数の所定位置にアドレス情報が記録されている。
【００１５】
図１０を参照して、第１層８１にはメインビームスポットＭＢがグルーブ４１上において矢印７０が示すトラッキング方向に移動することによりピット６０が形成される。ピット６０の大きさは、その情報量に応じて異なる。ピット６０はグルーブ４１の例えば有機色素材料の膜をメインビームが照射されることにより化学変化を起こして盛り上がった形状のものである。ここで、メインビームスポットＭＢの位置するグルーブ４１に隣接する両方のランド５１に（メインビームＭＢを挟む位置に）サブビームスポットＳＢ１とＳＢ２が位置する。メインビームスポットＭＢおよびサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２は略並行に位置しており、サブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の一方がメインビームスポットＭＢの前方位置（矢印７０の方向に一致する位置）にあり、他方がメインビームスポットＭＢに対して後方位置（矢印７０の方向とは逆方向の位置）にある。
【００１６】
データ記録時には、メインビームスポットＭＢとサブビームスポットＳＢ１およびＳＢ２とからの反射光は、光ピックアップに設けられた光検出器で検出されて、検出された受光量に基づきトラッキングエラー信号が生成される。メインビームスポットＭＢとサブビームスポットＳＢ１およびＳＢ２とからの反射光を受光する光検出器の受光面の概要が図１４に示される。
【００１７】
図１４の光検出器はメインビームスポットＭＢの受光面１５１、サブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の受光面１５２と１５３を有する。受光面１５１は４つの部分面Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに分かれており受光面１５２は部分面ＥとＦ、受光面１５３は部分面ＧとＨに分かれている。ここでは各部分面の受光量を対応する部分面の符号Ａ−Ｆで示す。
【００１８】
図１０に戻り、４つの受光面Ａ−Ｄに対応のメインビームスポットＭＢの４つの部分の受光量を用いて、図１１に示されるように信号ＭＰＰ（Main Push Pull）が導出される。図１１にはトラッキング制御がＯＦＦ時の５種類の信号が示されて縦軸は振幅レベル（単位：電圧）を示し、横軸は時間（単位：秒）を示す。図１１の信号ＭＰＰは受光量について（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）に従い算出されるので、信号ＭＰＰによりメインビームスポットＭＢのグルーブ４１からの逸れの程度が示される。トラッキング制御は、信号ＭＰＰのレベルをゼロとするような、言い換えるとメインビームスポットＭＢがグルーブ４１上を追従させるような制御である。
【００１９】
図１０のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の受光面Ｅ−Ｈの受光量を用いて、ＳＰＰ＝（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）で図１１の信号ＳＰＰ（Sub Push Pull）が導出される。そして信号ＭＰＰと信号ＳＰＰとを用いて（ＭＰＰ−Ｋ×ＳＰＰ：ただし、定数Ｋは光ピックアップにより一意に決まる値）により信号ＤＰＰが導出される。信号ＤＰＰはトラッキングエラー信号を示している。トラッキング制御は、トラッキングエラー信号に基づき、メインビームスポットＭＢが常にトラック上（グルーブ４１上）に合焦するように行なわれる。
【００２０】
第１層８１のデータ記録時は、図１０に示すように、サブビームスポットＳＢ１の反射光は隣接する両方のグルーブ４１に既に形成されたピット６０により遮られてしまうので（反射率は低下するので）部分面ＧとＨの受光量レベルはおよそ均一となり、またサブビームスポットＳＢ２の反射光は隣接する両方のグルーブ４１にピット６０がまだ形成されていないので、部分面ＥとＦの受光量レベルはおよそ均一となる。したがって、信号ＳＰＰにはサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の反射光量の変化によるオフセットは生じないので信号ＤＰＰにも何らオフセット成分が含まれることはない。したがって、信号ＤＰＰのトラッキングエラー信号に従うトラッキング制御を適正に行うことができる。
【００２１】
さて、記録層を切換え第２層８２に移行した場合は図１２と図１３のようである。図１３では、トラッキング制御ＯＦＦ時の図１１で説明したのと同じ種類の信号が（図１３の各信号について縦軸は振幅（単位：電圧）を横軸は時間（単位：秒））が採られている。図１２を参照して、第２層８２のデータ記録時は、メインビームスポットＭＢに隣接するサブビームスポットＳＢ１に関しては、ディスク外周側のグルーブ４１にピット６０が形成済であるが内周側のグルーブ４１にはピット６０が未形成であるため、部分面ＧとＨの受光量レベルに差が生じる。また、同様にサブビームスポットＳＢ２についても隣接する両グルーブ４１の一方はピット６０が形成済であるが他方は未形成なのでやはり部分面ＥとＦの受光量レベルに差が生じる。そのため、ＳＰＰ＝（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）なので図１３に示すように信号ＳＰＰは、この受光量レベルの差に起因して基準レベルＬＶからのオフセット８０を含むようになり、結果として信号ＤＰＰにも該オフセットが含まれることになる。そのため、第２層８２では該オフセットに起因して好ましいトラッキング制御を行なうことが困難となる。
【００２２】
このように、サブスポット方式およびオポジット方式に従うデータ記録時には、信号ＤＰＰにサブビームスポットにおける光の反射量の変化により生じるオフセットが含まれることになり適正なトラッキング制御が困難であった。しかしながら、上述の特許文献１−６にはこのようなデータ記録時に生じるオフセットの解消をする構成は何ら示されていない。
【００２３】
それゆえにこの発明の目的は、光ディスクにおけるデータ記録方向が切換わった場合でも、適切なトラッキング制御を可能とする光ピックアップ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
この発明のある局面に従う、複数のトラックが同心円状に形成された光ディスクの記録層上に、光源からの光束を回折格子部により０次光束と±１次光束の３光束に分離して照射し、前記０次光束によりメインビームスポットを形成するとともに前記±１次光束により２つのサブビームスポットを前記メインビームスポットを挟むように形成して、前記メインビームスポットを前記トラック上に形成することによりデータの記録を行い、前記回折格子部の前記０次光束と前記±１次光束のための各格子の位置関係と前記メインビームスポットと前記２つのサブビームスポットの前記記録層における位置関係が一致し、トラッキング制御のトラック誤差信号は前記２つのサブビームスポットの反射光量に基づき得られる光ピックアップの制御装置は、
記録層における記録方向は前記光ディスクの内周トラックから外周トラックに向かう第１方向または外周トラックから内周トラックに向かう第２方向のいずれかであり、前記２つのサブビームスポットのうち一方はトラッキング方向について前記メインビームスポットより前方に他方は後方に形成されて、
前記光ピックアップの制御装置は、
データ記録時に、前記記録方向が変化したことを検出する記録方向変化検出手段と、
前記記録方向変化検出手段により記録方向の変化が検出されたとき、前記２つのサブビームスポットの前記メインビームスポットに対する位置を前記記録方向変化前後で逆転させるような所定角度で、前記回折格子部を前記メインビームスポットの格子を中心にして回転させる回折格子回転手段とを備える。
【００２５】
したがって、記録方向が変化したときに回折格子部をメインビームスポットの格子を中心にして回転させることで、２つのサブビームスポットのメインビームスポットに対する位置は逆転される、すなわちメインビームスポットによりトラック上に記録されたデータのピットの影響で同一サブビームスポットにおいて光の反射率は不均一にはならず略同じとなるような位置にサブビームスポットが形成される。
【００２６】
それゆえに、トラッキング制御のトラック誤差信号を２つのサブビームスポットの反射光量に基づき得る場合でも、光の反射率不均一に因るオフセット成分がトラック誤差信号に含まれることはないから、該トラック誤差信号を用いて適正なトラッキング制御が可能となる。
【００２７】
好ましくは、光ディスクは複数の記録層を備えて、
前記記録方向の変化は、記録対象の記録層が、ある記録層から他の記録層へ変化したことを示す。
【００２８】
したがって、多層の記録層を有する光ディスクに隣接する各層で記録方向を反転させるようなオポジット方式が採用されたとしても、上述と同様に、記録層の変化時に回折格子部をメインビームスポットの格子を中心にして回転させることで、トラッキング制御のトラック誤差信号を得るための２つのサブビームスポットの光の反射率不均一に因るオフセット成分がトラック誤差信号に含まれるのを回避できて、該トラック誤差信号を用いて適正なトラッキング制御が可能となる。
【００２９】
好ましくは、前記データ記録時に前記トラックから読出される記録位置を示すアドレス情報と、前記複数の記録層のそれぞれに該当するアドレス情報とを比較して、比較結果に基づき、記録対象の記録層の変化を判別する記録層判別手段をさらに備える。
【００３０】
好ましくは、前記所定角度を決定する回転角度決定部をさらに備える。
【００３１】
好ましくは、前記同心円状に形成された前記トラック間に配置された領域に前記サブビームスポットが形成されて、前記所定角度は、前記メインビームスポットとサブビームスポット間の距離と、前記トラックに隣接する２つの前記領域間の距離とに基づいて決定される。
【００３２】
この発明の他の局面に従うと、複数のトラックが同心円状に形成された光ディスクの記録層上に、光源からの光束を回折格子部により０次光束と±１次光束の３光束に分離して照射し、前記０次光束によりメインビームスポットを形成するとともに前記±１次光束により２つのサブビームスポットを前記メインビームスポットを挟むように形成して、前記メインビームスポットを前記トラック上に形成することによりデータの記録を行い、前記回折格子部の前記０次光束と前記±１次光束のための各格子の位置関係と前記メインビームスポットと前記２つのサブビームスポットの前記記録層における位置関係が一致し、トラッキング制御のトラック誤差信号は前記２つのサブビームスポットの反射光量に基づき得られる光ピックアップの制御方法は、以下のようである。
【００３３】
なお、記録層における記録方向は前記光ディスクの内周トラックから外周トラックに向かう第１方向または外周トラックから内周トラックに向かう第２方向のいずれかであり、前記２つのサブビームスポットのうち一方はトラッキング方向について前記メインビームスポットより前方に他方は後方に形成されている。
【００３４】
この光ピックアップの制御方法は、
データ記録時に、前記記録方向が変化したことを検出する記録方向変化検出ステップと、
前記記録方向変化検出ステップにより記録方向の変化が検出されたとき、前記２つのサブビームスポットの前記メインビームスポットに対する位置を前記記録方向変化前後で逆転させるような所定角度で、前記回折格子部を前記メインビームスポットの格子を中心にして回転させる回折格子回転ステップとを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照し説明する。ここでは、２個の記録層を有する光ディスクにサブスポット方式およびオポジット方式に従いデータを記録すると想定する。そして、このデータ記録時に得られるＤＰＰ信号のトラッキングエラー信号を用いてトラッキング制御がされる。なお、ここでは記録層は２つとしているが、３つ以上であってもよい。
【００３６】
（光ピックアップの構成）
図１を参照して、この発明の実施の形態に係る光ピックアップ（以下、ＰＵと略す）６４は、光源としての半導体レーザ１１、回折格子１２、回折格子回転アクチュエータ１３、コリメートレンズ１４、光検出器１５、集光レンズ１６、ビームスプリッタ１７、１／４波長板１８、立ち上げミラー１９、対物レンズ２０および対物レンズ２０に関するアクチュエータ２１を備える。対物レンズ２０はレーザ光の記録面における合焦位置を調整する。アクチュエータ２１は、与えられる信号に応じて対物レンズ２０の位置を調整して、対物レンズ２０の焦点距離を制御する。このようにアクチュエータ２１はフォーカシング制御のためのフォーカスサーボを行なうのに用いられる。またアクチュエータ２１は、ここでは詳述しないが、トラッキング制御のために対物レンズ２１の位置調整も行う。
【００３７】
動作において、半導体レーザ１から放射された光は回折格子１２を透過して格子ＬＭＢを通過の０次光束と両側の格子ＬＳＢを通過の±１次光束に分離する。これら３本の光束はコリメートレンズ１４によって実質的な平行光束に変換され、ビームスプリッタ１７を透過し、１／４波長板１８を透過して直線偏光から円偏光に変換されて、立ち上げミラー１９を介して対物レンズ２０により集光光束とされ、光ディスク１０の記録面上に３個の光スポットとして結像する。光ディスク１０は第１層８１および第２層８２の２つの記録層を重ね合わせるようにして構成されている。
【００３８】
これら光スポットのうち、０次光束によるものがメインビームスポットＭＢであり、±１次光束によるものがサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２である。２個のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２は、メインビームスポットＭＢを挟むようにして位置する。光スポットとして結像した各光束は、記録面において反射されると、それぞれ戻り光となり、対物レンズ２０を透過して略平行な光束に戻り、１／４波長板１８を透過する。これにより、１／４波長板１８を往復２回透過することになるので、最初のレーザ光とは偏向面が９０度回転した偏光に変換される、すなわち直線偏光に戻る。この直線偏光はビームスプリッタ１７で全て反射されて、その後、集光レンズ１６を通過して光検出器１５に入射する。
【００３９】
光検出器１５は、図１４で示したようにメインビームスポットＭＢによる戻り光を受光する部分面Ａ−ＤとサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２による戻り光を受光する部分面Ｅ−Ｈとに分離されている。「フォーカシング制御」のためのフォーカスエラー信号は部分面Ａ−Ｄにおける受光量レベルに基づき、公知の手順で生成される。
【００４０】
（サブビームスポット位置の変更）
本実施の形態では図１のＰＵ６４を制御することで、記録対象層の変化があっても従来のようにトラッキングエラー信号にオフセットが含まれるのを回避することができる。これは記録対象層の変化時にメインビームスポットＭＢに対するサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の位置を変更することで可能となる。これについて図４−図７を参照して説明する。図４と図５には第１層８１にデータ記録時の状態が図１０と図１１と同様にして示される。また図６と図７には第１層８２にデータ記録時の状態が図１２と図１３と同様にして示される。
【００４１】
上述したように記録対象の層が変わるとオポジット方式では記録方向が変る。このため本実施の形態では、図４と図５のように第１層８１の記録時には、従来と同様に部分面ＥとＦは同じ反射率であり部分面ＧとＨは同じ反射率であるからオフセットは発生しない。第２層８２の記録時には図６に示すようにサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２のメインビームスポットＭＢに対する位置を、矢印８４の方向に従い図４に示す位置とは異なる位置に移動させている。図６では、サブビームスポットＳＢ１は両側のグルーブ４１に記録済のピット６０により部分面ＥとＦにおける光の反射率は略同じとなり、サブビームスポットＳＢ２は両側のグルーブ４１にピット６０が未記録であるから部分面ＧとＨにおける光の反射率も略同じとなり、図７に示す差分（Ｅ−Ｆ）および（Ｇ−Ｈ）にはオフセット８０は発生しなくなる。このため、トラッキングエラー信号ＴＥとしての図７の信号ＤＰＰにも図１３のようなオフセット８０が含まれなくなって、該トラッキングエラー信号ＴＥを用いて好ましいトラッキング制御が可能となる。
【００４２】
ここで、サブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の矢印８４方向への移動は回折格子１２を回折格子回転アクチュエータ１３により矢印８４に従う所定方向に所定角度回転させることで実現される。図８には、回折格子１２の回転のための角度の決定手順が示される。図８の実線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２は第１層８１が記録対象層であるときのサブビームスポットの位置（図４で示す位置）を示し、破線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２は第２層８２が記録対象層であるときのサブビームスポットの位置（図６で示す位置）を示す。実線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２とメインビームスポットＭＢの各中心を結ぶ線分を直線Ｌ１とし、破線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２とメインビームスポットＭＢの各中心を結ぶ線分を直線Ｌ２とすると、直線Ｌ１上にサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２が位置する場合も、また直線Ｌ２上にサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２が位置する場合も前述のオフセットは生じない。
【００４３】
図８に示すように、たとえば記録対象層が第１層８１から第２層８２へ変更したときには直線Ｌ１をメインビームスポットＭＢの中心点ＣＰを中心にして矢印９２の方向に角度２αだけ回転させることで、直線Ｌ１は直線Ｌ２の位置まで移動する。言い換えると実線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２は破線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の位置にまで移動する。逆に、記録対象層が第２層８２から第１層８１へ変更したときには直線Ｌ２をメインビームスポットＭＢの中心点ＣＰを中心にして矢印９２とは逆方向に角度２αだけ回転させることで、直線Ｌ２は直線Ｌ１の位置まで移動する。言い換えると波線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２は実線のサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の位置にまで移動する。
【００４４】
このように第１層８１と第２層８２間で記録対象層が変化したときは、すなわち矢印３０と３１で示す記録方向間で記録方向が変化したときは、直線Ｌ１またはＬ２を中心点ＣＰを中心にして角度２αだけ回転させるようにすればよい。
【００４５】
ところで、回折格子１２を通過後のメインビーム（０次光束）とサブビーム（±１次光束）の位置関係は、すなわち回折格子１２通過直後のメインビームおよびサブビームの位置関係は、図１の光学系を通過して記録対象層に結像することで生成される対応スポット（メインビームスポットＭＢおよびサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２）の位置関係と一致しているので、直線Ｌ１を回転して直線Ｌ２の位置に移動させるには、回折格子１２を矢印９２の方向に一致する方向、すなわち矢印２２の方向に格子ＬＭＢを中心にして、格子ＬＭＢおよびＬＳＢを有する面の傾斜を変更することなく角度２αだけ回転させればよい。
【００４６】
したがって、回折格子１２を所定方向に所定角度２αだけ回転させることで、オフセット８０が発生しないような位置にサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２を置くことが可能となる。角度２αは（式１）に示すように光ディスク１０における隣接するランド５１間の距離（一定）９１とメインビームスポットＭＢと各サブビームスポットとの間の距離（一定）９０とに基づき、決定することができる。距離９０は、ＰＵ６４の仕様により一意に決まり、距離９１は光ディスク１０の仕様により一意に決まる。
【００４７】
ｓｉｎα＝（距離９１／２）／距離９０・・・（式１）
（光ディスク記録再生装置の構成）
図２を参照して、図１のＰＵ６４を搭載した本実施の形態に係る光ディスク記録再生装置は、光ディスク１０にレーザ光を出射するとともに光ディスク１０からの反射光を受光するＰＵ６４、光ディスク１０を回転させるスピンドルモータ６５、スピンドルモータ６５を駆動するスピンドルドライブ回路７７、ＰＵ６４のトラッキングサーボを行なうアクチュエータ（図示せず）を駆動するトラッキングドライブ回路７５、ＰＵ６４のフォーカスサーボを行なうアクチュエータ２１を駆動するフォーカスドライブ回路７４、ＰＵ６を光ディスク１０の半径方向に移動させるためのスレッド６６、およびスレッド６６を駆動するスレッドドライブ回路７６を備える。
【００４８】
さらに、光ディスク記録再生装置は、光ディスク１０上の記録データに基づく光ピックアップ３からの再生信号（読取信号）を入力して該再生信号よりＲＦ（Radio Frequency）信号を作成して増幅するＲＦアンプ７８、ＲＦアンプ７８からのＲＦ信号を入力して処理してビデオ信号とオーディオ信号を出力する再生信号処理部６３を備える。
【００４９】
さらに、この光ディスク記録再生装置は、ＲＦアンプ７８からのＲＦ信号に含まれるトラッキングエラー信号ＴＥを検出するためのトラッキングエラー検出回路７１、同様にＲＦ信号に含まれるフォーカスエラー信号ＦＥを検出するフォーカスエラー検出回路７２、および図１の回折格子回転アクチュエータ１３を制御するための回転アクチュエータ回路７３を備える。
【００５０】
さらに、光ディスク記録再生装置は、装置全体の制御・監視を行なうためのＣＰＵ６１、各種データやプログラムを格納するメモリ７９、ＣＰＵ６１に従って上述の各回路を制御するコントロール回路６７、および外部から与えられるビデオ信号およびオーディオ信号を光ディスク１０に記録するための信号に変換する処理をし、処理結果の信号をＰＵ６４に出力する記録信号処理部６２を備える。
【００５１】
メモリ７９には層アドレスデータ７９、種別データ８７、ランド間距離テーブル８８およびスポット間距離データ９１が格納される。種別データ８７は光ディスク１０の種別を示す。ランド間距離テーブル８８は、光ディスク１０の複数の種別のそれぞれに対応して、該種別の光ディスク１０のランド５１間の距離９１のデータを格納するテーブルである。スポット間距離データ９０はＰＵ６４について一意に決まる図８の距離９０を示す。
【００５２】
コントロール回路６７は、回折格子１２を回転させるための回転方向と回転量を決定して出力する回転量決定部６８および光ディスク１０の記録対象となっている層を判別する層判別部６９を有する。回転アクチュエータ回路７３は回転量決定部６８の出力に基づく信号ＲＳを生成して回折格子回転アクチュエータ１３に与える。回折格子回転アクチュエータ１３は与えられる信号ＲＳに従い回折格子１２を駆動するので、回折格子１２は回転量決定部６８で決定された方向に、同じく決定された角度だけ回転する。これにより、回折格子１は図１に示すように格子ＬＭＢとＬＳＢを含む面の傾きを変えることなく格子ＬＭＢを中心にして回転する。
【００５３】
回折格子回転アクチュエータ１３による回折格子１２の回転は例えば次のように行われる。つまり、回折格子回転アクチュエータ１３は超音波モータ素子を備えて構成されると想定すると、入力信号ＲＳに応じて超音波モータ素子の圧電素子を励振させることにより回折格子１２に関連して設けられた弾性振動体（ステータ）表面に高次の曲げ振動を発生させ進行波が生成されるので、回折格子１２を回動するための回折格子１２に設けられたスライダをステータに一定の圧力で圧着することにより、スライダとステータの両者間に発生する摩擦力によってスライダを駆動させる。その結果、回折格子１２は信号ＲＳに基づき生成される進行波の方向の所定方向に所定角度回転する。なお、回折格子回転アクチュエータ１３による回折格子１２の回転の方法はこれに限定されない。たとえば、回折格子回転アクチュエータ１３に軸摺動型アクチュエータが使用される場合には、回折格子１２の両端に各コイルを設けて、回折格子回転アクチュエータ１３側の固定部に永久磁石を設けて、コイルの磁束方向を変化させることで回折格子１２を回転させるようにしてもよい。
【００５４】
図３を参照して、光ディスク１０にデータを記録するときの制御手順について説明する。図３に示すフローチャートに従うプログラムおよび該プログラムの実行のために参照される各種データは予めメモリ７９に格納されており、ＣＰＵ６１が該プログラムを読出し実行し、適宜データを参照することにより制御手順が実現される。図３のフローチャート開始時には、回折格子１２は初期状態にある。この初期状態とは、図８の直線Ｌ１に光ビームスポットを形成するような状態である。
【００５５】
まず、光ディスク１０が図２の光ディスク記録再生装置にスピンドルモータ６５により回転可能な状態にセットされると、ＣＰＵ６１は記録対象の層はいずれであるかを判別するための処理をする（ステップＳ（以下、単にＳと略す）３）。
【００５６】
具体的には、ＣＰＵ６１はデータ記録モードにおいて光ディスク１０がセットされたことを検知すると、スピンドルドライブ回路７７を介してスピンドルモータ６５を駆動し光ディスク１０を回転させて、またスレッドドライブ回路７６を介してスレッド６６を駆動してＰＵ６４を光ディスク１０の所定位置に対応する位置まで移動させる。なお、ＣＰＵ６１は該所定位置を特定する情報を予め得ているとする。そして再生信号処理部６３に対して再生用の信号をＰＵ６４に出力させるように指示するので、再生信号処理部６３は半導体レーザ１１を再生のためのレーザ光を出射するように駆動制御する。所定位置の領域に照射されたレーザ光による反射光は、光検出器１５を介してＲＦアンプ７８でＲＦ信号として導出されて再生信号処理部６３で処理される。処理結果信号は所定位置の領域に記録された光ディスク１０の種別を示すデータとアドレス情報とが含まれており、ＣＰＵ６１に与えられる。該アドレス情報はデータを記録を開始すべきアドレスの情報と第１層に該当するアドレスの情報と第２層８２に該当するアドレスの情報とを示す。ＣＰＵ６１は入力した処理結果信号が示す光ディスク１０の種別を示すデータは、種別データ８７としてメモリ７９に格納し、また処理結果信号が示すアドレス情報は層アドレスデータ８６としてメモリ７９に格納する。
【００５７】
ＣＰＵ６１はこの層アドレスデータ８６をメモリ７９から読出してコントロール回路６７に制御信号として与える。コントロール回路６７の層判別部６９は、与えられる該制御信号に基づき記録対象とする層は第１層８１と第２層８２のいずれであるかを判別する。
【００５８】
つまり、該制御信号が示す記録開始のアドレス情報と、該制御信号が示す第１層８１に該当のアドレス情報および第２層８２に該当のアドレス情報とをそれぞれ比較し、比較結果に基づき、記録開始のアドレス情報が第１層８１および第２層８２のいずれの層のアドレス情報に該当するかを判別し、その判別結果に基づき記録対象の層を特定する。特定された記録対象層を示すデータは、コントロール回路６７の図示のない内部メモリに層データ８５として格納される。
【００５９】
その後、各部を記録開始のための状態に設定する（Ｓ５）。層データ８５が第１層８１を示すときは、回折格子１２を初期状態とすべきであるが、ここでは回折格子１２は初期状態であるので、回転量決定部６８は制御信号を回転アクチュエータ回路７３に出力しない。
【００６０】
一方、層データ８５が第２層８２を示すときは、回転量決定部６８は層データ８５に基づき矢印９２が示す回転方向と回転角度２αを決定して、決定結果を回転アクチュエータ回路７３へ出力する。回転アクチュエータ回路７３は回転量決定部６８からの出力に基づく信号ＲＳを生成して回折格子回転アクチュエータ１３に出力する。回折格子回転アクチュエータ１３は与えられる信号ＲＳに基づき回折格子１２を決定された方向に決定された角度だけ回転させる。
【００６１】
角度２αは次のように求める。ＣＰＵ６１はメモリ７９の種別データ８７が示す光ディスク１０の種別に基づき、ランド間距離テーブル８８を検索して対応する距離９０のデータを特定して読出し、回転量決定部６８に与える。また、ＣＰＵ６１はスポット間距離データ９１をメモリ７９から読出して回転量決定部６８に与える。これにより、回転量決定部６８はＣＰＵ６１から与えられた距離９０のデータとスポット間距離データ９１とを用いて式（１）に基づき回転角度２αを求める。
【００６２】
また、コントロール回路６７は層データ８５に基づきフォーカスドライブ回路７６を介してアクチュエータ２１を制御する。これにより、判定された記録対象の層に対物レンズ２０を介してレーザ光が合焦するように設定される。
【００６３】
その後、ＣＰＵ６１はコントロール回路６７を、各ドライブ回路を介して光ディスク１０およびＰＵ６４を駆動するように制御し（Ｓ７）、記録信号処理部６２を、そこから出力される記録のためのデータ信号をＰＵ６４に与えるよう制御する（Ｓ９）。これにより、ＰＵ６４の半導体レーザ１１は与えられるデータ信号に従いレーザ光を出射する。
【００６４】
記録中に光検出器１５は、メインビームスポットＭＢおよびサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２からの反射光量に基づく信号をＲＦアンプ７８に出力するので、ＲＦアンプ７８からはＲＦ信号がトラッキングエラー検出回路７１およびフォーカスエラー検出回路７２およびコントロール回路６７に出力される。したがって、トラッキングエラー検出回路７１およびフォーカスエラー検出回路７２はトラッキングエラー信号ＴＥおよびフォーカスエラー信号ＦＥを出力する。出力されるトラッキングエラー信号ＴＥとフォーカスエラー信号ＦＥに基づきトラッキング制御とフォーカシング制御が行われる。
【００６５】
またコントロール回路６７の層判別部６９はＲＦ信号を入力して、入力するＲＦ信号に含まれるアドレス情報、すなわちグルーブ４１から読出されるアドレス情報に基づき現在記録中の層は第１層８１および第２層８２のいずれであるかを判別する。つまり、読出されたアドレス情報とＣＰＵ６１がメモリ７９から読出す層アドレスデータ８６で示される第１層８１に該当するアドレス情報および第２層８２に該当するアドレス情報のそれぞれとを比較して、比較結果に基づき判別する。この判別結果が、予め記録されている層データ８５が示す層と同じ層であることを示す間は（Ｓ１１でＮＯ）、ステップＳ７とＳ９の処理が繰返される。
【００６６】
一方、この判別結果が層データ８５が示す層と異なる層であることを示すときは（Ｓ１１でＹＥＳ）、判別結果が示す層を指示するように層データ８５を更新して記録動作を一時停止する（Ｓ１３）。すなわち、コントロール回路６７はこの判別結果に基づきＣＰＵ６１に層が変更された旨を通知するので、ＣＰＵ６１は該通知に応答して、記録信号処理部６２を、半導体レーザ１１から記録データによる光ビームの照射に代替して再生のための光ビームが照射されるように制御する（Ｓ１３）。
【００６７】
その後、回転量決定部６８は、回折格子１２の回転の方向と角度２αを層データ８５が示す層に基づき決定する（Ｓ１５）。具体的には、層データ８５が第１層８１を示すときは図８の直線Ｌ２を角度２αだけ矢印９２の方向とは逆方向に回転して直線Ｌ１に位置付けるような信号を生成して出力し、また、データ８５が第２層８２を示すときは図８の直線Ｌ１を角度２αだけ矢印９２の方向に回転して直線Ｌ２に位置付けるような信号を生成して出力する。角度２αは（式１）に従い算出することができる。出力された信号は回転アクチュエータ回路７３に与えられるので、回転アクチュエータ回路７３は与えられた出力信号に基づく信号ＲＳを生成してＰＵ６４の回折格子回転アクチュエータ１３に与える。回折格子回転アクチュエータ１３は与えられた信号ＲＳに基づく方向と角度２αに従い回折格子１２を図１の例えば矢印２２方向に回転させる（Ｓ１７）。
【００６８】
これにより、データ記録時に記録対象の層が変更すると、半導体レーザ１１から出射されて、回折格子１２を介して出力される光束はコリメートレンズ１４において矢印２２１方向に回転した位置を通過し、光ディスク１０においては矢印２２２方向に移動した位置に光スポットが形成される。
【００６９】
その後、コントロール回路６７はスレッドドライブ回路７６を介してスレッド６６によりＰＵ６４の記録方向をそれまでの記録方向から反転（内周方向から外周方向へまたは外周方向ら内周方向へ）させる（Ｓ１９）。
【００７０】
そして、ステップＳ９と同様の記録動作（Ｓ２１）が、ＣＰＵ６１が記録終了と判別するまで（Ｓ２３でＹＥＳ）繰返される。データ記録終了が判定されると（Ｓ２３でＹＥＳ）、リセット処理が行われる（Ｓ２５）。つまり、回折格子回転アクチュエータ１３により回折格子１２は初期状態、たとえば第１層８１のための位置である直線Ｌ１上に光スポットが形成されるような角度に設定される。
【００７１】
このようにＤＰＰ方式に従い記録動作する場合に光ディスクの層が変化して記録方向が変化した場合であっても、回折格子１２を回転して光ディスク１０上に結像するメインビームスポットＭＢに対するサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の配置を記録方向に応じた配置に変更することで、トラッキングエラー信号ＴＥの信号ＤＰＰにオフセットが発生することを防止できて、好ましいトラッキング制御が可能となる。
【００７２】
なお、ここでは記録方向の変化は記録対象層の変化に伴い起こるとしているが、これに限定されない。例えば、同一記録層において内周から外周への記録方向を外周から内周への記録方向に変化させる場合であっても、該記録方向の変化を検出して、検出に応答して図８と同様の原理で回折格子１２を回転して、光ディスク１０上に結像するメインビームスポットＭＢに対するサブビームスポットＳＢ１とＳＢ２の配置を記録方向に応じた配置に変更すればよい。
【００７３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明の実施の形態に係る光ピックアップのブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る光ディスク記録再生装置のブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態に係る処理フローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態に係る第１層の記録状況を説明する図である。
【図５】図４に対応して検出される各種信号を説明する図である。
【図６】この発明の実施の形態に係る第２層を記録状況を説明する図である。
【図７】図６に対応して検出される各種信号を説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態に係る角度を求める手順を説明する図である。
【図９】従来の２層ＤＶＤ記録におけるオポジット方式を説明する図である。
【図１０】従来の第１層の記録状況を説明する図である。
【図１１】図１０に対応して検出させる各種信号を説明する図である。
【図１２】従来の第２層の記録状況を説明する図である。
【図１３】図１２に対応して検出される各種信号を説明する図である。
【図１４】光検出器の受光面について説明する図である。
【符号の説明】
【００７５】
１２ 回折格子、１３ 回折格子回転アクチュエータ、６８ 回転量決定部、６９ 層判別部、７３ 回転アクチュエータ回路、８１ 第１層、８２ 第２層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトラックが同心円状に形成された光ディスクの記録層上に、光源からの光束を回折格子部により０次光束と±１次光束の３光束に分離して照射し、前記０次光束によりメインビームスポットを形成するとともに前記±１次光束により２つのサブビームスポットを前記メインビームスポットを挟むように形成して、前記メインビームスポットを前記トラック上に形成することによりデータの記録を行い、前記回折格子部の前記０次光束と前記±１次光束のための各格子の位置関係と前記メインビームスポットと前記２つのサブビームスポットの前記記録層における位置関係が一致し、トラッキング制御のトラック誤差信号は前記２つのサブビームスポットの反射光量に基づき得られる光ピックアップの制御装置であって、
記録層における記録方向は前記光ディスクの内周トラックから外周トラックに向かう第１方向または外周トラックから内周トラックに向かう第２方向のいずれかであり、前記２つのサブビームスポットのうち一方はトラッキング方向について前記メインビームスポットより前方に他方は後方に形成されて、
前記光ピックアップの制御装置は、
データ記録時に、前記記録方向が変化したことを検出する記録方向変化検出手段と、
前記記録方向変化検出手段により記録方向の変化が検出されたとき、前記２つのサブビームスポットの前記メインビームスポットに対する位置を前記記録方向変化前後で逆転させるような所定角度で、前記回折格子部を前記メインビームスポットの格子を中心にして回転させる回折格子回転手段とを備え、
前記光ディスクは複数の記録層を備えて、
前記記録方向の変化は、記録対象の記録層が、ある記録層から他の記録層へ変化したことを示し、
前記光ピックアップの制御装置は、
前記データ記録時に前記トラックから読出される記録位置を示すアドレス情報と、前記複数の記録層のそれぞれに該当するアドレス情報とを比較して、比較結果に基づき、記録対象の記録層の変化を判別する記録層判別手段と、、
前記所定角度を決定する回転角度決定部とをさらに備え、
前記同心円状に形成された前記トラック間に配置された領域に前記サブビームスポットが形成されて、
前記所定角度は、前記メインビームスポットとサブビームスポット間の距離と、前記トラックに隣接する２つの前記領域間の距離とに基づいて決定される、光ピックアップ制御装置。
【請求項２】
複数のトラックが同心円状に形成された光ディスクの記録層上に、光源からの光束を回折格子部により０次光束と±１次光束の３光束に分離して照射し、前記０次光束によりメインビームスポットを形成するとともに前記±１次光束により２つのサブビームスポットを前記メインビームスポットを挟むように形成して、前記メインビームスポットを前記トラック上に形成することによりデータの記録を行い、前記回折格子部の前記０次光束と前記±１次光束のための各格子の位置関係と前記メインビームスポットと前記２つのサブビームスポットの前記記録層における位置関係が一致し、トラッキング制御のトラック誤差信号は前記２つのサブビームスポットの反射光量に基づき得られる光ピックアップの制御装置であって、
記録層における記録方向は前記光ディスクの内周トラックから外周トラックに向かう第１方向または外周トラックから内周トラックに向かう第２方向のいずれかであり、前記２つのサブビームスポットのうち一方はトラッキング方向について前記メインビームスポットより前方に他方は後方に形成されて、
前記光ピックアップの制御装置は、
データ記録時に、前記記録方向が変化したことを検出する記録方向変化検出手段と、
前記記録方向変化検出手段により記録方向の変化が検出されたとき、前記２つのサブビームスポットの前記メインビームスポットに対する位置を前記記録方向変化前後で逆転させるような所定角度で、前記回折格子部を前記メインビームスポットの格子を中心にして回転させる回折格子回転手段とを備える、光ピックアップ制御装置。
【請求項３】
前記光ディスクは複数の記録層を備えて、
前記記録方向の変化は、記録対象の記録層が、ある記録層から他の記録層へ変化したことを示す、請求項２に記載の光ピックアップ制御装置。
【請求項４】
前記データ記録時に前記トラックから読出される記録位置を示すアドレス情報と、前記複数の記録層のそれぞれに該当するアドレス情報とを比較して、比較結果に基づき、記録対象の記録層の変化を判別する記録層判別手段をさらに備える、請求項３に記載の光ピックアップ制御装置。
【請求項５】
前記所定角度を決定する回転角度決定部をさらに備える、請求項２から４のいずれか１項に記載の光ピックアップ制御装置。
【請求項６】
前記同心円状に形成された前記トラック間に配置された領域に前記サブビームスポットが形成されて、
前記所定角度は、前記メインビームスポットとサブビームスポット間の距離と、前記トラックに隣接する２つの前記領域間の距離とに基づいて決定される、請求項２から５のいずれか１項に記載の光ピックアップ制御装置。
【請求項１】
複数のトラックが同心円状に形成された光ディスクの記録層上に、光源からの光束を回折格子部により０次光束と±１次光束の３光束に分離して照射し、前記０次光束によりメインビームスポットを形成するとともに前記±１次光束により２つのサブビームスポットを前記メインビームスポットを挟むように形成して、前記メインビームスポットを前記トラック上に形成することによりデータの記録を行い、前記回折格子部の前記０次光束と前記±１次光束のための各格子の位置関係と前記メインビームスポットと前記２つのサブビームスポットの前記記録層における位置関係が一致し、トラッキング制御のトラック誤差信号は前記２つのサブビームスポットの反射光量に基づき得られる光ピックアップの制御装置であって、
記録層における記録方向は前記光ディスクの内周トラックから外周トラックに向かう第１方向または外周トラックから内周トラックに向かう第２方向のいずれかであり、前記２つのサブビームスポットのうち一方はトラッキング方向について前記メインビームスポットより前方に他方は後方に形成されて、
前記光ピックアップの制御装置は、
データ記録時に、前記記録方向が変化したことを検出する記録方向変化検出手段と、
前記記録方向変化検出手段により記録方向の変化が検出されたとき、前記２つのサブビームスポットの前記メインビームスポットに対する位置を前記記録方向変化前後で逆転させるような所定角度で、前記回折格子部を前記メインビームスポットの格子を中心にして回転させる回折格子回転手段とを備え、
前記光ディスクは複数の記録層を備えて、
前記記録方向の変化は、記録対象の記録層が、ある記録層から他の記録層へ変化したことを示し、
前記光ピックアップの制御装置は、
前記データ記録時に前記トラックから読出される記録位置を示すアドレス情報と、前記複数の記録層のそれぞれに該当するアドレス情報とを比較して、比較結果に基づき、記録対象の記録層の変化を判別する記録層判別手段と、、
前記所定角度を決定する回転角度決定部とをさらに備え、
前記同心円状に形成された前記トラック間に配置された領域に前記サブビームスポットが形成されて、
前記所定角度は、前記メインビームスポットとサブビームスポット間の距離と、前記トラックに隣接する２つの前記領域間の距離とに基づいて決定される、光ピックアップ制御装置。
【請求項２】
複数のトラックが同心円状に形成された光ディスクの記録層上に、光源からの光束を回折格子部により０次光束と±１次光束の３光束に分離して照射し、前記０次光束によりメインビームスポットを形成するとともに前記±１次光束により２つのサブビームスポットを前記メインビームスポットを挟むように形成して、前記メインビームスポットを前記トラック上に形成することによりデータの記録を行い、前記回折格子部の前記０次光束と前記±１次光束のための各格子の位置関係と前記メインビームスポットと前記２つのサブビームスポットの前記記録層における位置関係が一致し、トラッキング制御のトラック誤差信号は前記２つのサブビームスポットの反射光量に基づき得られる光ピックアップの制御装置であって、
記録層における記録方向は前記光ディスクの内周トラックから外周トラックに向かう第１方向または外周トラックから内周トラックに向かう第２方向のいずれかであり、前記２つのサブビームスポットのうち一方はトラッキング方向について前記メインビームスポットより前方に他方は後方に形成されて、
前記光ピックアップの制御装置は、
データ記録時に、前記記録方向が変化したことを検出する記録方向変化検出手段と、
前記記録方向変化検出手段により記録方向の変化が検出されたとき、前記２つのサブビームスポットの前記メインビームスポットに対する位置を前記記録方向変化前後で逆転させるような所定角度で、前記回折格子部を前記メインビームスポットの格子を中心にして回転させる回折格子回転手段とを備える、光ピックアップ制御装置。
【請求項３】
前記光ディスクは複数の記録層を備えて、
前記記録方向の変化は、記録対象の記録層が、ある記録層から他の記録層へ変化したことを示す、請求項２に記載の光ピックアップ制御装置。
【請求項４】
前記データ記録時に前記トラックから読出される記録位置を示すアドレス情報と、前記複数の記録層のそれぞれに該当するアドレス情報とを比較して、比較結果に基づき、記録対象の記録層の変化を判別する記録層判別手段をさらに備える、請求項３に記載の光ピックアップ制御装置。
【請求項５】
前記所定角度を決定する回転角度決定部をさらに備える、請求項２から４のいずれか１項に記載の光ピックアップ制御装置。
【請求項６】
前記同心円状に形成された前記トラック間に配置された領域に前記サブビームスポットが形成されて、
前記所定角度は、前記メインビームスポットとサブビームスポット間の距離と、前記トラックに隣接する２つの前記領域間の距離とに基づいて決定される、請求項２から５のいずれか１項に記載の光ピックアップ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−７３０４９（Ｐ２００６−７３０４９Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５２４８９（Ｐ２００４−２５２４８９）
【出願日】平成１６年８月３１日（２００４．８．３１）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月３１日（２００４．８．３１）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
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