CN101689380A - 光信息记录装置、光信息记录方法、光信息再生装置、光信息再生方法和光信息记录介质 - Google Patents

光信息记录装置、光信息记录方法、光信息再生装置、光信息再生方法和光信息记录介质 Download PDF

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Abstract

本发明可以记录子数据。一种光盘驱动器(20)根据基于主数据的记录主数据信息(Da)来控制用作光源的激光二极管(51)，并因此沿光盘(100)中的虚拟的照射线(TL)形成记录标记(RM)。光盘驱动器(20)根据基于子数据的记录子数据信息(Db)在聚焦方向上移动目标深度，并因此形成其中心在聚焦方向上偏离照射线(TL)的记录标记(RM)。

Description

光信息记录装置、光信息记录方法、光信息再生装置、光信息再生方法和光信息记录介质
技术领域
本发明涉及光信息记录装置、光信息记录方法、光信息再生装置、光信息再生方法和光信息记录介质。本发明优选地应用于使用例如光束来在光信息记录介质上记录光信息并使用光束从光信息记录介质再生信息的光信息记录/再生装置。
背景技术
过去，采用盘类光盘作为光信息记录介质的光盘驱动器作为光信息记录/再生装置已广泛流行。作为光盘，通常采用致密盘(CD)、数字万用盘(DVD)、蓝光盘(注册商标，BD)等。
一般地，在传统光盘中，通过形成不规则或改变反射率将主数据在信号记录面中记录为记录标记的形式的信息，所述信号记录面反射光束。在光盘驱动器中，如下的光盘驱动器已被提出，所述光盘驱动器通过在其上形成了记录标记的记录轨道上形成具有不同反射率的代码标记来记录子数据，使得代码标记叠加在记录标记上(例如，参见专利文献1)。
在光盘驱动器中，包括音乐内容和视频内容在内的各种内容或包括各种用于计算机的数据项在内的各条信息被记录在光盘中。近年来，信息量已随高清视频或高品质音乐的趋势而增长。另外，要求一张光盘上记录的内容数目增加。因此，要求光盘具有更大的容量。
作为一种用于增加光盘容量的技术，在均质记录层的厚度方向上形成多个记录标记并因此在多个标记层中记录信息的光盘驱动器已被提出(例如，参见专利文献2)。
专利文献1指专利No.354410，专利文献2指JP-A-2008-71433。
对于专利文献2中描述的光盘驱动器，记录或再生主数据的方法被提出。然而，以和传统光盘驱动器相同的方式记录或再生子数据的方法未被提出。
发明内容
本发明是考虑到前述要点做出的，并旨在提出能够记录子数据的光信息记录装置和光信息记录方法、能够再生子数据的光信息再生装置和光信息再生方法以及通过其可以再生子数据的光信息记录介质。
为了实现上述目的，根据本发明的光信息记录装置包括：物镜，所述物镜集中信息光并将其照射到光信息记录介质，在所述光信息记录介质中，通过将所述信息光照射到所述光信息记录介质，信息以记录标记的形式被记录，所述信息光从光源发射并具有大于等于预定强度的强度；焦点移位单元，所述焦点移位单元通过在聚焦方向上移动所述信息光的焦点，将所述信息光的焦点移至所述信息光应被照射到的目标深度，其中在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质；主数据记录单元，所述主数据记录单元通过根据基于主数据的信息控制所述光源，来沿所述光信息记录介质中的虚拟的照射线形成所述记录标记；以及子数据记录单元，所述子数据记录单元根据基于子数据的信息来在所述聚焦方向上移动所述目标深度，并因此形成所述记录标记，所述记录标记的中心在所述聚焦方向上偏离所述照射线。
因此，在所述光信息记录介质中，子数据可以被嵌入在记录标记中，其中主数据以记录标记的形式被记录。
根据本发明的光信息记录方法包括记录标记形成步骤，所述记录标记形成步骤当通过照射将从光源发射的信息光照射到光信息记录介质而沿光信息记录介质中的虚拟的照射线形成记录标记时，根据基于子数据的信息，在聚焦方向上移动所述信息光的焦点，并因此通过使记录标记在所述聚焦方向上偏离所述照射线来形成所述记录标记，其中在所述光信息记录介质中，通过照射从所述光源发射到光信息记录介质的并且具有的强度大于等于预定强度的信息光，信息以记录标记的形式被记录。
因此，光信息记录方法可以将子数据嵌入在记录标记中，其中主数据以记录标记的形式被记录。
此外，根据本发明的光信息再生装置包括：光源，发射信息光；物镜，集中所述信息光并将其照射到光信息记录介质；记录标记检测单元，基于反射光束检测沿所述光信息记录介质中的虚拟的照射线形成的记录标记的存在与否，所述反射光束是所述信息光从所述光信息记录介质反射而成；以及偏离检测单元，基于所述反射光束检测所述记录标记的中心在所述聚焦方向上相对于所述照射线的偏离的存在与否，在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质。
因此，光信息再生装置可以根据记录标记的存在与否来再生主数据，并根据记录标记的中心相对于照射线的偏离的存在与否来再生子数据。
根据本发明的光信息再生方法包括：光接收步骤，接收反射光束，所述反射光束是从光源发射的光从光信息记录介质反射而成；以及检测步骤，基于所述反射光束检测记录标记的存在与否，并基于所述反射光束检测所述记录标记的中心在聚焦方向上相对于照射线的偏离的存在与否，在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质。
因此，光信息再生方法可以根据利用被调制的信息光检测的记录标记的存在与否来再生主数据，并根据记录标记的中心相对于照射线的偏离的存在与否来再生子数据。
此外，根据本发明的光信息记录介质包括记录层，在所述记录层中：根据利用信息光的照射而形成的记录标记的存在与否来记录主数据，通过形成其中心在与所述信息光的光轴平行的聚焦方向上偏离的记录标记来记录子数据，并利用记录标记来调制被照射的信息光。
因此，光信息记录介质使得可以根据记录标记的存在与否来再生主数据，并根据记录标记的中心相对于照射线的偏离的存在与否来再生子数据。
根据本发明的光信息记录装置包括：物镜，集中用于伺服控制的伺服光和信息光并将它们照射到光信息记录介质，在所述光信息记录介质中，通过将所述信息光照射到所述光信息记录介质，信息以记录标记的形式被记录，所述信息光从光源发射并具有大于等于预定强度的强度；物镜驱动单元，驱动所述物镜，以便所述伺服光将被聚焦在反射层上，所述反射层在所述光信息记录介质中形成并且反射至少部分所述伺服光；焦点移位单元，将所述信息光的焦点与所述伺服光的焦点在聚焦方向上分开任意距离，并使所述信息光的焦点与所述信息光应被照射到的目标深度一致，其中在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质；主数据记录单元，通过根据基于主数据的信息控制所述光源，沿所述光信息记录介质中的虚拟的照射线形成记录标记；以及子数据记录单元，通过根据基于子数据的信息在所述聚焦方向上移动所述目标深度，使所述记录标记的中心偏离所述照射线。
因此，光信息记录装置可以在利用反射层作为基准来实施高清聚焦控制的同时沿适当的照射线形成记录标记，并且可以使记录标记适当地偏离照射线。
此外，根据本发明的光信息再生装置包括：物镜，集中并照射用于信息再生的信息光和用于伺服控制的伺服光；物镜驱动单元，驱动物镜，以便伺服光将被聚焦在反射层上，所述反射层在光信息记录介质中形成并且反射至少部分所述伺服光；焦点移位单元，将所述信息光的焦点与所述伺服光的焦点在聚焦方向上分开任意距离，并使所述信息光的焦点与所述信息光应被照射到的目标深度一致，其中在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质；记录标记检测单元，基于反射光束检测沿所述光信息记录介质中的虚拟的照射线形成的记录标记的存在与否，所述反射光束是所述信息光从所述光信息记录介质反射而成；以及偏离检测单元，基于所述反射光束检测所述记录标记的中心在所述聚焦方向上相对于所述照射线的偏离的存在与否，在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质。
因此，光信息再生装置可以使用不受记录标记的中心相对于照射线的偏离的影响的伺服光来实施聚焦控制，并且因此可以通过可靠地将信息光照射到照射线上来可靠地检测代表子数据的偏离的存在与否。
根据本发明的光信息记录介质包括记录层和反射层，在所述记录层中，根据沿虚拟的照射线形成的记录标记的存在与否来记录主数据，通过形成其中心偏离照射线的记录标记来记录子数据，并利用记录标记来调制被照射的信息光；所述反射层反射至少部分伺服光，所述伺服光被照射以使所述记录层中的信息光的位置与任意位置相一致。
因此，在光信息记录介质中，采用伺服光的聚焦控制可以被实施，所述伺服光不受记录标记的中心相对于照射线的偏离的影响。因此，信息光可以被可靠地照射到照射线上，并且代表子数据的偏离的存在与否可以从被调制的信息光中被可靠地检测。
根据本发明，提供了能够在记录标记中嵌入子数据并因此记录子数据的光信息记录装置和光信息记录方法，其中主数据以记录标记的形式被记录。
根据本发明，提供了能够根据记录标记的存在与否来再生主数据、根据记录标记的中心是否偏离照射线来再生子数据并因此再生子数据的光信息再生装置和光信息再生方法。
根据本发明，提供了光信息记录介质，通过所述光信息记录介质，可以根据利用被解调的信息光来检测的记录标记的存在与否来再生主数据，可以根据记录标记的中心是否偏离照射线来再生子数据，并且可以再生子数据。
此外，根据本发明，提供了能够在利用反射层作为基准来实施高清聚焦控制的同时沿适当的照射线形成记录标记、使记录标记适当地偏离照射线并且因此记录子数据的光信息记录装置。
此外，根据本发明，提供了能够使用不受记录标记的中心偏离照射线的影响的伺服光来实施聚焦控制、通过可靠地将信息光照射到照射线上来可靠地检测代表子数据的偏离的存在与否并且因此记录子数据的光信息再生装置。
此外，根据本发明，提供了光信息记录介质，在所述光信息记录介质中，由于采用不受记录标记的中心偏离照射线的影响的伺服光的聚焦控制可以被实施，信息光可以被可靠地照射到照射线上，代表子数据的偏离的存在与否可以从被调制的信息光中被可靠地检测，并且子数据可以被再生。
附图说明
图1是示出光盘的外观的示意图；
图2是示出光盘的内部结构的示意图；
图3包括用来解释记录标记的形成(1)的示意图；
图4是用来解释记录标记的形成(2)的示意图；
图5包括用来解释各种信号和子数据的嵌入的示意图；
图6是示出光盘驱动器的配置的示意图；
图7是示出光学拾取器的结构的示意图；
图8是用来解释红光束的光路的示意图；
图9是示出光探测器中的检测场的结构(1)的示意图；
图10是用来解释蓝光束的光路的示意图；
图11是用来解释针孔板(pinhole plate)对光束的选择的示意图；
图12是示出光探测器中的检测场的结构(2)的示意图；
图13是示出记录控制单元的配置的示意图；
图14是用来解释在第一实施例中执行的信息记录处理的示意图；
图15是用来解释在第一实施例中采用的再生控制单元的配置的示意图；
图16是用来解释在第一实施例中执行的信息再生处理的示意图；
图17包括示出在光信息记录装置中采用的光学拾取器的结构的示意图；
图18是用来解释在第二实施例中执行的信息记录处理的示意图；
图19是示出光信息再生装置中包含的光学拾取器的结构的示意图；
图20是示出在第二实施例中采用的再生控制单元的配置的示意图；
图21是用来解释在第二实施例中执行的信息再生处理的示意图；以及
图22包括示出复制避免系统的配置的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的实施例。
(1)第一实施例
(1-1)光盘的结构
首先，下面将描述本发明中作为光信息记录介质而被采用的光盘100。从图1所示的外观图可以看出，形成的光盘100类似于一个直径约为120毫米的盘，整体上与传统的CD、DVD和BD类似，并且其中心具有孔100H。
从图2所示的剖视图可以看出，光盘100包括在其中心的、其中记录有信息的记录层101，并使记录层101的面夹在衬底102和103之间。
顺便提及，记录层101的厚度t1约为0.3毫米，衬底102和103的厚度t2和t3约为0.6毫米。
衬底102和103由例如聚碳酸酯或玻璃之类的材料构成，每个衬底以高透过率将通过其一个面传送的光透射到相反的面。衬底102和103具有一定强度并担负保护记录层101的任务。衬底102和103的面可通过非反射涂覆来完成以避免不必要的反射。
光盘100包括在记录层101和衬底103之间的接触面上的反射层104。反射层104由多层电介质膜等组成，并且既反射蓝光束Lb1也反射红光束Lr1，所述蓝光束Lb1为具有405纳米波长的蓝色激光，所述红光束Lr1为具有660纳米波长的红色激光。
反射层104中形成用于循轨伺服(tracking servo)的导向槽。更具体地，形成具有平面和凹槽的螺旋形轨道，所述平面和凹槽类似于典型的BD-R(可记录的)盘中的平面和凹槽。以预定记录单位为间隔给这些轨道分配作为序号的地址。其中记录信息的或通过其来再生信息的轨道可以利用地址来识别。
在反射层104(即，记录层101和衬底103之间的接触面)中，凹坑(pit)等可以代替导向槽来形成。在其他情况下，导向槽和凹坑可以组合。
当红光束Lr1被从衬底102一侧照射时，反射层104将红光束反射到衬底102一侧。下文中，反射光束将被称为红光束Lr2。
为了使红光束Lr1的焦点Fr与反射层104中的目标轨道(以下称为期望伺服轨道)相一致，在例如光盘驱动器中假定采用红光束Lr2来进行对红光束Lr1进行集中的物镜OL的位置控制(即，聚焦控制和循轨控制)。
实际上，当信息被记录在光盘100中时，如图2所示，红光束Lr1被已被进行位置控制的物镜OL集中，并且被聚焦在反射层104中的期望伺服轨道上。
与红光束Lr1共享光轴Lx并且被物镜OL集中的蓝光束Lb1被衬底102透射，并被聚焦在记录层101中与期望伺服轨道相当的位置上。此时，利用物镜OL作为基准，蓝光束Lb1的焦点Fb比公共光轴Lx上的焦点Fr近，即位于近侧。
当信息被记录在光盘100中时，例如利用气泡来实现的记录标记RM在记录层101内的如下部分中(即，在焦点Fb附近)形成，在所述部分中，由于光强比较大的、用于信息记录的蓝光束Lb1的集中，光强大于等于预定强度。例如，假设蓝光束Lb1的波长λ为405纳米，物镜OL的数值孔径NA为0.5，并且物镜OL的折射率n为1.5，则直径RMr和高度RMh分别约为1微米和10微米的记录标记RM形成。
此外，光盘100被设计成使得记录层101的厚度t1(＝0.3毫米)将远远大于记录标记RM的高度RMh。因此，光盘100经历多层记录，在多层记录期间，记录标记RM通过改变在记录层101内离反射层104的距离d(以下称为深度)而被记录，并且多个标记记录层Y因此如图3(A)和(B)所示在光盘100的厚度方向上积累在彼此之上。标记记录层Y指虚拟的层，并且相邻的标记记录层Y之间的边界实际上不存在。
在这种情况下，当光盘100的记录层101内的蓝光束Lb的焦点Fb的深度d被调整时，记录标记RM的深度改变。例如，若考虑到记录标记RM之间的相互干扰而将标记记录层Y之间的距离p3(即，标记记录层Y的高度)设为约15微米，则可以在记录层101内形成大约20个标记记录层Y。对于距离p3，考虑到记录标记RM之间的相互干扰，除了约15微米，可以采用任何其他各种值。
在记录层101中，如图3(A)所示，标记长度范围从3T到11T不等的记录标记RM形成。假定根据记录标记RM的长度和其中未形成记录标记RM的轨道方向上的间隙长度来记录代表主信息的主数据。
假定记录层101如图4所示让蓝光束Lb1照射到其中每个标记记录层Y中的任一个螺旋照射线。因此，当记录标记RM沿记录层101中的照射线TL形成时，以照射线TL为中心的螺旋轨道TR形成。轨道TR指虚拟的轨道，并且相邻轨道TR之间的边界实际上不存在。
当信息从光盘100再生时，与当信息被记录于其中时类似，物镜OL(图2)被进行位置控制，使得被物镜OL集中的红光束Lr1将被聚焦在反射层104中的期望伺服轨道上。
此外，光盘100被设计成使得经由同一物镜OL被集中并具有较小光强的、用于信息读取的蓝光束Lb1的焦点Fb将被聚焦在记录层101中的如下位置上，所述位置同时与目标深度和期望伺服轨道的近侧位置相当(以下称为目标标记位置)。
此时，记录在焦点Fb位置处的记录标记RM由于与周围的反射率的差别而反射蓝光束Lb1，并且蓝光束Lb2通过在目标标记位置处记录的记录标记RM而生成。具体而言，记录层101根据记录标记RM的存在与否来调制蓝光束Lb1，并产生蓝光束Lb2。
如上所述，当信息被记录在光盘100中时，若用于位置控制的红光束Lr1和用于信息记录的蓝光束Lb1被采用，则记录标记RM作为信息在记录层101中焦点Fb被照射到的位置处形成，即既与反射层104中期望伺服轨道的近侧位置相当又与目标深度处的位置相当的目标标记位置。
当被记录的信息从光盘100再生时，若用于位置控制的红光束Lr1和用于信息读取的蓝光束Lb1被采用，则蓝光束Lb2通过在焦点Fb位置处、即目标标记位置处记录的记录标记RM而生成。
除了前述构造，光盘100还被设计成使得当记录标记RM在形成的同时在聚焦方向上偏离照射线TL时，不仅代表主信息的主数据被记录，而且代表从信息的子数据被嵌入或记录。
具体而言，在光盘100的记录层101中，记录标记RM沿照射线TL形成。然而，根据子数据，在聚焦方向上记录标记RM的中心线CFC稍微偏离照射线TL。
中心线CFC离照射线TL的失焦量ΔMc被设为例如大约标记记录层Y的厚度p3(即，轨道TR的高度)的1/50，以免其不利地影响蓝光束Lb2的光量。
因此，如图5(B)所示，光盘100几乎不影响基于蓝光束Lb2而产生的再生信号SRF。因此，与传统的光盘驱动器类似，光盘100允许基于再生信号SRF来再生主数据。
如上所述，在信息再生处理期间，物镜OL发生位移以使得红光束Lr1将被聚焦在光盘100的反射层104上，并且聚焦控制被实施。如图5(C)所示，光盘100将不会影响基于红光束Lr2而产生的红聚焦误差信号SFEr。
相比之下，基于蓝光束Lb2而产生的蓝聚焦误差信号SFEb的信号电平依据记录标记RM是否偏离而变化。因此，光盘100如图5(D)所示产生蓝聚焦误差信号SFEb并因此允许检测记录标记RM在聚焦方向上的偏离(即失焦量ΔMc)的存在与否，还允许基于偏离的存在与否来再生子数据。
如上所述，根据子数据，记录标记RM在形成的同时在聚焦方向上偏离照射线TL。因此，主数据可以照惯例通过再生信号SRF来再生，而再生信号SRF几乎不受影响。此外，子数据可以通过基于蓝聚焦误差信号SFEb检测失焦量ΔMc而从光盘100再生。
(1-2)光盘驱动器的配置
下面将描述与前述光盘100兼容的光盘驱动器20。如图6所示，光盘驱动器20整体上由系统控制器21组织和控制。
系统控制器21主要由未示出的中央处理单元(CPU)形成，从未示出的只读存储器(ROM)中读取包括基本程序和信息记录程序在内的各种程序，在未示出的随机存取存储器(RAM)中发展程序，并因此执行各种处理，包括信息记录处理和信息再生处理。
例如，当在加载了光盘100的情况下，系统控制器21从未示出的外部设备接收信息记录指令、记录信息和记录地址信息时，系统控制器将驱动指令和所述记录地址信息馈送到驱动控制单元22，还将所述记录信息馈送到信号处理器23。顺便提及，所述记录地址信息是在分配给光盘100的记录层101的地址之中、代表记录信息应被记录的地址的信息。
响应于驱动指令，驱动控制单元22通过控制主轴马达24的驱动来以预定的旋转速度旋转光盘100，控制传动马达25的驱动，并因此将光学拾取器26沿移动轴25A和25B移到光盘100的径向上(即，内圆周或外圆周方向上)与记录地址信息相符的位置。
信号处理器23通过对馈送的记录信息执行包括预定的编码处理和调制处理(例如，八至十四调制(EFM)处理)在内的各种信号处理来产生记录信号，并将记录信号馈送至光学拾取器26。
光学拾取器26在驱动控制单元22的控制下执行聚焦控制和循轨控制，以便使蓝光束Lb1的被照射位置与通过记录地址信息指示的光盘100的记录层101中的轨道(以下称为目标轨道)相一致，并因此记录与从信号处理器23发送的记录信号相符的记录标记RM(稍后将给出全面细节)。
收到来自例如(未示出的)外部设备的信息再生指令和指示记录信息的地址的再生地址信息时，系统控制器21将驱动指令馈送到驱动控制单元22，并将再生处理指令馈送到信号处理器23。
与信息被记录的情况类似，驱动控制单元22通过控制主轴马达24的驱动来以预定的旋转速度旋转光盘100，控制传动马达25的驱动，并因此将光学拾取器26移到与再生地址信息相符的位置。
光学拾取器26在驱动控制单元22的控制下执行聚焦控制和循轨控制，以便使蓝光束Lb1的被照射位置与通过再生地址信息指示的光盘100的记录层101中的轨道(即，目标轨道)相一致，然后照射预定光量的光束。此时，光学拾取器26检测从光盘100的记录层101中的记录标记RM生成的蓝光束Lb2，并将与光量相符的检测信号馈送至信号处理器23(稍后将给出全面细节)。
信号处理器23通过对馈送的检测信号执行包括预定的解调处理和解码处理在内的各种信号处理来产生再生信息，并将再生信息馈送至系统控制器21。系统控制器21进而将再生信息发送到外部设备(未示出)。
如上所述，光盘驱动器20使用系统控制器21来控制光学拾取器26，并在光盘100的记录层101中的目标标记位置处记录信息，或从该目标标记位置再生信息。
(1-3)光学拾取器的结构
接下来，下面将描述光学拾取器26的结构。光学拾取器26如图7所示包括用于伺服控制的伺服光学系统30和用于信息的再生或记录的信息光学系统50。
光学拾取器26将被用作伺服光并从激光二极管31发射的红光束Lr1和被用作信息光并从激光二极管51发射的蓝光束Lb1分别经由伺服光学系统30或信息光学系统50传送至同一物镜40，并因此将光束照射到光盘100。
(1-3-1)红光束的光路
如图8所示，在伺服光学系统30中，红光束Lr1经由物镜40被照射到光盘100，从光盘100反射的红光束Lr2被光探测器43接收。
具体而言，激光二极管31发射波长约为660纳米的作为p-偏振光的红色激光。实际上，激光二极管31在系统控制器21(图6)的控制下照射包括发散光线的预定光量的红光束Lr1，并将其传送到准直镜33。准直镜33将红光束Lr1从发散光线转换成平行光线，并将其传送到偏振光束分离器34。
偏振光束分离器34使用其反射/透射面34S来以依据光束的偏转方向而变化的比率反射或透射光束。反射/透射面34S几乎完全透射作为p-偏振光的光束，并且几乎完全反射作为s-偏振光的光束。
偏振光束分离器34几乎完全透射作为p-偏振光的红光束Lr1，并将其传送到1/4波片36。
1/4波片36将作为p-偏振光的红光束Lr1转换成例如左手旋转偏振光，并将其传送至二向色棱镜37。二向色棱镜37使用其反射/透射面37S来根据光束的波长反射或透射光束。因此，二向色棱镜37反射红光束Lr1并将其传送至物镜40。
物镜40集中红光束Lr1，并将其照射到光盘100的反射层104。此时，红光束Lr1如图2所示被衬底102透射、被反射层104反射，然后朝向与红光束Lr1相反的方向。这产生偏转方向与红光束Lr1的偏转方向相反的红光束Lr2。
之后，红光束Lr2被物镜40转换成平行光线，并被传送至二向色棱镜37。二向色棱镜37反射红光束Lr2，并将其传送至1/4波片36。
1/4波片36将作为右手旋转偏振光的红光束Lr2转换成s-偏振光，并将其传送至偏振光束分离器34。偏振光束分离器34根据红光束的偏振方向来反射作为s-偏振光的红光束Lr2，并将其传送至多镜(multi-lens)41。
多镜41允许红光束Lr2会聚，并将被柱面透镜42施加了像散的红光束Lr2照射到光探测器43。
在光盘驱动器20中，存在如下可能性，即表面颤动等可能在旋转的光盘100中发生。因此，存在如下可能性，即期望伺服轨道相对于物镜40的位置可能改变。
因此，为了令红光束Lr1的焦点Fr(图2)跟随目标轨道，焦点Fr必须在聚焦方向和轨道方向上移动，所述聚焦方向是相对于光盘100靠近或远离的方向，所述轨道方向是光盘100的内圆周或外圆周方向。
物镜40可以在两个轴向——即聚焦方向和轨道方向上被双轴致动器40A驱动。
在伺服光学系统30(图8)中，各种光学部件的光学位置被调整，以使得当红光束Lr1被物镜40集中并被照射到光盘100的反射层104时所达到的聚焦状态将被反映在当红光束Lr2被多镜41集中并被照射到光探测器43时所达到的聚焦状态上。
光探测器43如图9所示具有在其红光束Lr2所照射到的面上以格子的形式被分割的四个检测场43A、43B、43C和43D。利用箭头a1指示的方向(图中的纵长方向)对应于当被照射到反射层104(图2)时红光束Lr1传播的轨道行进方向。
光探测器43使用其检测场43A、43B、43C和43D来检测红光束Lr2的部分，根据检测的光量产生检测信号SDAr、SDBr、SDCr和SDDr，并将它们发送到信号处理器23(图6)。
信号处理器23根据所谓的像散方法来实施聚焦控制，根据下面所示的式(1)来计算红聚焦误差信号SFEr，并将其馈送至驱动控制单元22。
SFEr＝(SDAr+SDCr)-(SDBr+SDDr)...(1)
红聚焦误差信号SFEr代表红光束Lr1的焦点Fr偏离光盘100的反射层104的大小。
信号处理器23根据所谓的推拉方法来实施循轨控制，根据下面所示的式(2)来计算轨道误差信号STEr，并将其馈送至驱动控制单元22。
STEr＝(SDAr+SDDr)-(SDBr+SDCr)...(2)
轨道误差信号STEr代表焦点Fr偏离光盘100的反射层104中的目标轨道的大小。
驱动控制单元22基于红聚焦误差信号SFEr产生聚焦驱动信号SFDr，将聚焦驱动信号SFDr馈送至双轴致动器40A，并因此在物镜40中实施反馈控制(即，聚焦控制)以使得红光束Lr1将被聚焦在光盘100的反射层104上。
驱动控制单元22基于轨道误差信号STEr产生轨道驱动信号，将轨道驱动信号STDr馈送至双轴致动器40A，并因此在物镜40中实施反馈控制(即，循轨控制)以使得红光束Lr1将被聚焦在光盘100的反射层104中的期望伺服轨道上。
顺便提及，双轴致动器40A利用作为例如磁铁和线圈的组合的所谓的音圈马达形成，并被设计成将物镜40位移至取决于施加到线圈的驱动电流的位置。
如上所述，伺服光学系统30将红光束Lr1照射到光盘100的反射层104，并将作为红光束Lr1的反射光的红光束Lr2的接收结果馈送至信号处理器23。因此，驱动控制单元22在物镜40中实施聚焦控制和循轨控制，以使得红光束Lr1将被聚焦在反射层104中的目标轨道上。
(1-3-2)蓝光束的光路
在信息光学系统50中，如类似于图7的图10所示，经由物镜40从激光二极管51发射的蓝光束Lb1被照射到光盘100，从光盘100反射的蓝光束Lb2被光探测器63接收。
具体而言，激光二极管51发射波长约为405纳米的蓝色激光。实际上，激光二极管51在系统控制器21(图4)的控制下发射包括发散光线的预定光量的蓝光束Lb1，并将其传送到准直镜52。准直镜52将蓝光束Lb1从发散光线转换成平行光线，并将其传送到偏振光束分离器54。
偏振光束分离器54使用其反射/透射面54S来根据光束的偏转方向反射或透射光束。例如，反射/透射面54S几乎完全透射作为p-偏振光的光束，并且几乎完全反射作为s-偏振光的光束。
偏振光束分离器54透射作为p-偏振光的蓝光束Lb1，并经由校正球面像差等的液晶面板(LCP)56将其传送到1/4波片57。
1/4波片57将作为p-偏振光的蓝光束Lb1转换成例如左手旋转偏振光，并将其传送至中继镜58。
中继镜58使用可移动透镜58A来将蓝光束Lb1从平行光线转换为发散光线，使用静止透镜58B来调整会聚后变成发散光线的蓝光束Lb1的会聚或发散的角度(以下称为会聚状态)，然后将其传送至镜子59。
可移动透镜58A在蓝光束Lb1的光轴方向上被致动器58Aa移动。实际上，中继镜58被设计成使得可移动透镜58A在驱动控制单元22(图4)的控制下被致动器58Aa移动，以改变通过静止透镜58B发射的蓝光束Lb1的会聚状态。
镜子59反射蓝光束Lb1，反转作为旋转偏振光的蓝光束Lb1的偏转方向(例如，从左手旋转偏振光变为右手旋转偏振光)，偏转其行进方向，并将其传送至二向色棱镜37。二向色棱镜37使用其反射/透射面37S来透射蓝光束Lb1并将其传送至物镜40。
物镜40集中蓝光束Lb1，并将其照射到光盘100。此时，蓝光束Lb1如图2所示被衬底102透射，并被聚焦在反射层101内部。
利用当蓝光束通过中继镜58的静止透镜58B被发射时达到的会聚状态来确定蓝光束Lb1的焦点Fb的位置。具体而言，焦点Fb根据可移动透镜58A的位置在记录层101内的聚焦方向上移动。
更具体地，信息光学系统50被设计成使得可移动透镜58A的移动距离和蓝光束Lb1的焦点Fb的移动距离将具有几乎成比例的关系。例如，当可移动透镜58A移动1毫米时，蓝光束Lb1的焦点Fb移动30微米。
顺便提及，致动器58Aa利用作为例如磁铁和线圈的组合的所谓的音圈马达形成，并将可移动透镜58A位移至取决于施加到线圈的中继驱动电流Uf的位置。
实际上，在信息光学系统50中，当可移动透镜58A的位置被驱动控制单元22(图4)控制时，光盘100的记录层101中的蓝光束Lb1的焦点Fb(图2)的深度d(即，离反射层104的距离)被调整，以使焦点Fb与目标标记位置相一致。
如上所述，信息光学系统50经由被伺服光学系统30伺服控制的物镜40照射蓝光束Lb1，以便使蓝光束Lb1的轨道方向上的焦点Fb与目标标记位置相一致。此外，焦点Fb的深度d根据中继镜58中包含的可移动透镜58A的位置来调整，由此聚焦方向上的焦点Fb与目标标记位置相一致。
在信息被记录在光盘100中的记录处理期间，蓝光束Lb1被物镜40集中到焦点Fb上，以在焦点Fb处形成记录标记RM。
相比之下，在记录在光盘100中的信息被读取的再生处理期间，若记录标记RM被记录在目标标记位置附近，则集中在焦点Fb上的蓝光束Lb1从记录标记RM被反射成为蓝光束Lb2，并被传送至物镜40。此时，由于从记录标记RM的反射，作为旋转偏振光的蓝光束Lb2的偏转方向被反转(例如，从右手旋转偏振光变为左手旋转偏振光)。
当记录标记RM不被记录在焦点Fb处时，蓝光束Lb1会聚在焦点Fb上之后发散。蓝光束Lb1随后从反射层104被反射，并作为蓝光束Lb2被传送至物镜40。此时，由于从记录层104的反射，作为旋转偏振光的蓝光束Lb2的旋转方向被反转(例如，从右手旋转偏振光变为左手旋转偏振光)。
物镜40令蓝光束Lb2会聚到某种程度，并将其传送至二向色棱镜37。二向色棱镜37透射蓝光束Lb2，并将其传送至镜子59。
镜子59反射蓝光束Lb2，以反转作为旋转偏振光的蓝光束Lb1的偏转方向(例如，从左手旋转偏振光变为右手旋转偏振光)，并将其传送至中继镜58。
中继镜58将蓝光束Lb2转换成平行光线，并将其传送至1/4波片57。1/4波片57将作为旋转偏振光的蓝光束Lb2转换成线性偏振光(例如，从右手旋转偏振光变为s-偏振光)，并经由LCP 56将其传送至偏振光束分离器57。
偏振光束分离器54使用其反射/透射面54S来反射作为s-偏振光的蓝光束Lb2，并将其传送至多镜60。多镜60集中蓝光束Lb2并将其传送至柱面透镜61。柱面透镜61对蓝光束Lb2施加像散，并经由针孔板62将其照射到光探测器63。
如图11所示，针孔板62被放置成使得由多镜60(图9)集中的蓝光束Lb2的焦点将位于孔62H中，并因此不加改变地透射蓝光束Lb2。
如图12所示，针孔板62几乎拦截具有不同焦点并且从以下各处反射的光(以下称为杂散光(LN))，例如从光盘100中包含的衬底102的表面反射，从位于不同于目标标记位置的位置处的记录标记RM反射，或者从反射层104反射。结果，光探测器63几乎检测不到杂散光LN的光量。
结果，光探测器63不受杂散光LN的影响，产生与蓝光束Lb2的光量相符的检测信号SDb，并将其馈送至信号处理器23(图6)。
光探测器63如图12所示包括在其红光束Lr2所照射到的面上以格子的形式被分割的四个检测场63A、63B、63C和63D。利用箭头a2指示的方向(图中的横侧方向)对应于当被照射到反射层101时蓝光束Lb1传播的轨道行进方向。
光探测器63使用其检测场63A、63B、63C和63D来检测蓝光束Lb2的部分，根据检测的光量产生检测信号SDb(SDAb、SDBb、SDCb和SDDb)，并将它们发送到信号处理器23(图6)。
信号处理器23根据下面所示的式(3)使用所谓的像散方法来计算蓝聚焦误差信号SFEb。
SFEb＝(SDAb+SDCb)-(SDBb+SDDb)...(3)
信号处理器23根据下面所示的式(4)来产生再生信号SRF，并将其馈送至信号处理器23。
SRF＝SDAb+SDBb+SDCb+SDDb...(4)
这种情况下，再生信号SRF高度精确地表示在光盘100中被记录为记录标记RM的信息。因此，信号处理器23通过对再生信号SRF执行预定的解调处理或解码处理来产生再生信息，并将再生信息馈送至系统控制器21。
如上所述，信息光学系统50接收从光盘100被传送至物镜38的蓝光束Lb2，并将接收结果馈送至信号处理器23。
(1-4)信息记录处理
如前所述，在信息记录处理期间，光盘驱动器20以记录标记RM的形式来记录代表主信息的主数据，在聚焦方向上位移记录标记RM以记录代表从信息的子数据。
更具体地，光盘驱动器20的信号处理器23(图6)从馈送自系统控制器21的记录信息中分离由主数据表示的记录主数据信息Da和由子数据表示的记录子数据信息Db，并将它们馈送至记录控制单元70。
如图13所示，记录控制单元70中包含的记录时钟产生块71产生用作基准的记录时钟CLw，并将其馈送至主数据记录信号产生块72和嵌入信号产生块73。此时，记录主数据信息Da馈送到主数据记录信号产生块72，而记录子数据信息Db馈送到嵌入信号产生块73。
主数据记录信号产生块72如图14(A)和(B)所示对记录主数据信息Da执行包括编码处理和调制处理在内的各种信号处理，因此产生作为记录信号的主数据记录信号Sw，同时使该信号的上升和下降定时与记录时钟CLw的相一致，并将其馈送至嵌入信号产生块73和激光控制块74。
嵌入信号产生块73(图13)对记录子数据信息Db执行包括编码处理和调制处理在内的各种信号处理，产生正嵌入信号Sm+和负嵌入信号Sm-，同时使这些信号的上升和下降定时与主数据记录信号Sw的相一致，并将它们馈送至驱动控制单元22。
如图14(C)所示，正嵌入信号Sm+代表在正方向(即朝着光盘100的入射面100A的方向)上位移记录标记RM的定时，并且其信号电平在与应被放置在正方向上的记录标记RM相当的时段上被设为高(High)。
如图14(D)所示，负嵌入信号Sm-代表在负方向(即朝着光盘100的背面100B的方向)上位移记录标记RM的定时，并且其信号电平在与应被放置在负方向上的记录标记RM相当的时段上被设为高(High)。
驱动控制单元22通过在正嵌入信号Sm+和负嵌入信号Sm-中的每一个变高的时段期间将与目标轨道所位于的标记记录层U相关联的电流值移动预定的偏移电流值Δ±m来产生中继驱动电流Uf，并将其馈送至中继镜58中包含的致动器58Aa。
驱动控制单元22将在聚焦方向(即，正方向或负方向)上偏离目标轨道中的照射线TL预定失焦量ΔMc的位置指定为目标标记位置(即目标深度)，并将蓝光束Lb1照射到目标标记位置。
结果，光盘驱动器20可以根据记录子数据信息Db来使记录标记RM在聚焦方向上偏离蓝光束Lb1最初应被照射到的照射线TL，并且可以在代表记录主信息Da的记录标记RM的聚焦方向上的位置处嵌入记录子数据信息Db。
例如，在时刻t0，主数据记录信号产生块72基于记录主数据信息Da将主数据记录信号Sw的信号电平从低电平升高到高电平(图14(B))。此时，嵌入信号产生块73基于记录子数据信息Db将正嵌入信号Sm+和负嵌入信号Sm-的信号电平保持在低电平(图14(C)和(D))。
因此，驱动控制单元22将中继驱动电流Uf保持在与记录标记层Y相关联的电流值。激光控制块74根据主数据记录信号Sw来产生激光驱动电流，并将其馈送至激光二极管51。结果，从激光二极管51发射的蓝光束Lb1被照射到照射线TL，并且记录标记RM在照射线TL上形成(图14(F))。
在时刻t1，主数据记录信号产生块72基于记录主数据信息Da将主数据记录信号Sw的信号电平从高电平降低为低电平(图14(B))。此时，激光控制块74根据主数据记录信号Sw产生激光驱动电流，并且几乎停止蓝光束Lba从激光二极管51的发射。
在时刻t2，主数据记录信号产生块72基于记录主数据信息Da将主数据记录信号Sw的信号电平从低电平升高到高电平(图14(B))。此时，嵌入信号产生块73基于记录子数据信息Db将正嵌入信号Sm+的信号电平升高到高电平(图14(C))，同时将负嵌入信号Sm-保持在低电平(图14(D))。
因此，驱动控制单元22将预定的偏移电流值Δ+m添加到与标记记录层Y相关联的中继驱动电流Uf的电流值上。激光控制块74根据主数据记录信号Sw产生激光驱动电流，并将其馈送至激光二极管51。结果，从激光二极管51发射的蓝光束Lb1被照射到在正方向上偏离照射线TL失焦量ΔMc的位置，并且记录标记RM在偏离的位置处形成(图14(F))。
在时刻t3，主数据记录信号产生块72基于记录主数据信息Da将主数据记录信号Sw的信号电平从高电平降低为低电平(图14(B))。此时，嵌入信号产生块73将正嵌入信号Sm+的信号电平从高电平降低为低电平。激光控制块74根据主数据记录信号Sw产生激光驱动电流，以便几乎停止蓝光束Lb1从激光二极管51的发射。
在后续时刻t4，主数据记录信号产生块72基于记录主数据信息Da将主数据记录信号Sw的信号电平从低电平升高到高电平(图14(B))。此时，嵌入信号产生块73基于记录子数据信息Db将正嵌入信号Sm+的信号电平保持在低电平(图14(C))，同时将负嵌入信号Sm-升高到高电平(图14(D))。
因此，驱动控制单元22将预定的偏移电流值Δ-m添加到与标记记录层Y相关联的中继驱动电流Uf的电流值上。激光控制块74根据主数据记录信号Sw产生激光驱动电流，并将其馈送至激光二极管51。结果，从激光二极管51发射的蓝光束Lb1被照射到在负方向上偏离照射线TL失焦量ΔMc的位置，并且记录标记RM在偏离的位置处形成(图14(F))。
在时刻t5，主数据记录信号产生块72基于记录主数据信息Da将主数据记录信号Sw的信号电平从高电平降低为低电平(图14(B))。此时，嵌入信号产生块73将负嵌入信号Sm-的信号电平从高电平降低为低电平。激光控制块74根据主数据记录信号Sw来产生激光驱动电流，以便几乎停止蓝光束Lb1从激光二极管51的发射。
如上所述，光盘驱动器20在与记录主数据信息Da的定时相对应的定时处将蓝光束Lb1照射到目标轨道，并因此形成记录标记RM以将记录主数据信息Da记录在记录层101中。光盘驱动器20根据记录子数据信息Db来在聚焦方向上使每个记录标记RM偏离，并因此将记录子数据信息Db记录在记录层101中。
在基于红聚焦误差信号SFEr位移物镜40的同时，光盘驱动器20控制中继镜58中包含的可移动透镜58A，以便蓝光束Lb1将被照射到在以反射层104为基准的情况下隔开深度d的目标标记位置。此时，光盘驱动器20将在聚焦方向上偏离照射线TL失焦量ΔMc的位置指定为目标标记位置。
因此，光盘驱动器20位移物镜40，以使得红光束Lr1将被聚焦在反射层104上。之后，控制应被实施以使得在以反射层104为基准的情况下，蓝光束Lb1的焦点Fb将位于与目标标记位置相对应的目标深度处。因此，光盘驱动器20可以通过仅实施简单的控制以便根据记录子数据信息Db稍稍位移可移动透镜58A，来根据记录标记RM的聚焦方向上的位置来嵌入子数据。
(1-5)信息再生处理
在信息再生处理期间，光盘驱动器20中包含的信号处理器23基于蓝光束Lb1而产生与记录主数据信息Da相对应的再生主数据信息Ra和与记录子数据信息Db相对应的再生子数据信息Rb，并将它们馈送至系统控制器21作为再生信息。
更具体地，信号处理器23从检测信号SDb中产生蓝聚焦误差信号SFEb和再生信号SRF，并将它们馈送至再生控制单元80。
如图15所示，再生控制单元80将再生信号SRF馈送至再生时钟产生块81和主数据信息再生块82，同时将蓝聚焦误差信号SFEb馈送至子数据信息再生块83。
如图16(B)和(C)所示，再生时钟产生块81例如使用锁相环(PLL)电路来从再生信号SRF中提取再生时钟CLr，并将其馈送至主数据信息再生块82。
如图16(D)所示，主数据信息再生块82以再生时钟CLr为基准对再生信号SRF进行二进制编码，以产生再生二进制编码信号SRO，并将其馈送至子数据信息再生块83。另外，主数据信息再生块82对再生二进制编码信号SRO执行包括解调处理和解码处理在内的各种信号处理，以产生再生主数据信息Ra，并将其馈送至系统控制器21。
子数据信息再生块83根据再生二进制编码信号SRO的上升和下降定时来识别记录标记RM的存在与否(即，记录标记RM的长度和记录标记RM未形成的间隙的长度)，基于从记录标记RM获得的蓝聚焦误差信号SFEb的信号电平来检测记录标记RM在聚焦方向上是否偏离，并产生偏离检测信号(未示出)。
子数据信息再生块83对偏离检测信号执行包括解调处理和解码处理在内的各种信号处理，以产生再生子数据信息Rb，并将其馈送至系统控制器21。
例如，在时刻t10，由于再生二进制编码信号SRO从低电平升高到高电平，因此子数据信息再生块83确认蓝光束Lb1被照射到记录标记RM(即，记录标记RM被检测)。
在时刻t11，由于再生二进制编码信号SRO从高电平降低为低电平，因此主数据信息再生块82确认蓝光束Lb1到记录标记RM的照射已完成，并将记录标记RM识别为3T标记。此时，子数据信息再生块83计算从时刻t10到时刻t11获得的蓝聚焦误差信号SFEb的信号电平的平均值(以下，称为SFE标记均值)。
此外，子数据信息再生块83决定在三个电平中，SFE标记均值排第几。具体而言，子数据信息再生块83决定SFE标记均值是大于等于第一子信息阈值、低于第一子信息阈值并大于等于第二子信息阈值，还是低于第二子信息阈值。
更具体地，如果子数据信息再生块83在时刻t11处决定SFE标记均值低于第一子信息阈值并大于等于第二子信息阈值，则子数据信息再生块83确认记录标记RM在照射线TL上形成，并将偏离检测信号的信号电平设为0。
如果再生二进制编码信号SRO在时刻t12处从低电平升高到高电平，并在时刻t13处降低为低电平，则主数据信息再生块82将间隙识别为3T间隙。此时，子数据信息再生块83与其在时刻t11处类似地决定在三个电平中，SFE标记均值排第几。
在时刻t13，主数据信息再生块82将记录标记RM识别为7T标记。此时，如果子数据信息再生块83决定SFE标记均值大于等于第一阈值，则子数据信息再生块83确认记录标记RM形成同时在正方向上偏离，并将偏离检测信号的信号电平设为+1。
如果再生二进制编码信号SRO在时刻t14从低电平升高到高电平，并在时刻t15降低为低电平，则主数据信息再生块82将间隙识别为4T间隙并将记录标记RM识别为4T标记。
此时，子数据信息再生块83与其在时刻t11处类似地决定在在三个电平中，SFE标记均值排第几。如果子数据信息再生块83决定SFE标记均值低于第二阈值，则子数据信息再生块83确认记录标记RM形成同时在负方向上偏离，并将偏离检测信号的信号电平设为-1。
如上所述，光盘驱动器20基于蓝光束Lb2来产生再生信号SRF，以便再生与记录主数据信息Da相对应的再生主数据信息Ra。光盘驱动器20基于蓝聚焦误差信号SFEb来检测记录标记RM是否偏离照射线TL，并因此再生与记录子数据信息Db相对应的再生子数据信息Rb。
光盘驱动器20基于蓝聚焦误差信号SFEb来检测记录标记RM是否偏离，同时基于红聚焦误差信号SFEr在物镜40中实施聚焦控制。
具体而言，光盘驱动器20不根据蓝聚焦误差信号SFEb来实施使得蓝光束Lb1将被照射到记录标记RM的中心的控制。因此，蓝聚焦误差信号SFEb的幅度将取决于记录标记RM偏离照射线TL的失焦量ΔMc。
因此，光盘驱动器20可以一直将蓝光束Lb1照射到接近照射线TL，因此可以根据记录标记RM离照射线TL的失焦量ΔMc来大大改变蓝聚焦误差信号SFEb。结果，光盘驱动器20可以可靠地检测记录标记RM离照射线TL的微小偏离，并且可以高精度地再生子数据。
(1-6)动作和优点
在前述构成中，光盘驱动器20集中用作信息光的蓝光束Lb1，并将其照射到用作光信息记录介质的光盘100。此时，光盘驱动器20在物镜40远离或靠近光信息记录介质的聚焦方向上移动蓝光束Lb1的焦点Fb，并因此将蓝光束Lb1的焦点Fb移至蓝光束Lb1应被照射到的目标深度。
根据基于主数据的记录主数据信息Da，光盘驱动器20通过控制作为光源的激光二极管51来沿光盘100中的虚拟的照射线TL形成记录标记。光盘驱动器20根据基于子数据的记录子数据信息Db在聚焦方向上移动目标深度，并因此形成其中心在聚焦方向上偏离照射线TL的记录标记RM。
在光盘100的记录层101中，三维记录标记RM应在厚记录层101中形成，记录标记RM未形成的间隙存在于聚焦方向。
在光盘驱动器20中，聚焦方向上的间隙被利用，以使得记录标记RM可以在形成的同时在聚焦方向上偏离。因此，记录层101的用于主数据的存储容量将不改变而子数据可以被记录。就是说，光盘驱动器20允许光盘100的存储容量的重大改善。
在记录层101中，轨道TR的高度大于记录标记RM的高度RMh，并且记录标记RM应等距离地在聚焦方向上形成。
光盘驱动器20通过使记录标记RM的中心线CFR稍稍偏离照射线TL来记录子数据。最后，由于记录标记RM偏离照射线TL，因此靠近地放置记录标记RM的必要性几乎避免。光盘驱动器20因此可以抑制所谓的交叉串扰，所述交叉串扰是信息再生期间记录标记RM的干扰。
虽然记录标记RM的中心线CFR偏离照射线TL，但是光盘驱动器20可以沿照射线TL形成记录标记RM。因此，在信息再生处理期间，蓝光束Lb2的光量几乎不受影响，并且可以产生优秀的再生信号SRF。
此外，光盘驱动器20使用被用作物镜驱动单元的双轴致动器40A来驱动物镜40，并使用物镜40来集中作为用于焦点控制的伺服光的红光束Lr1。光盘驱动器20驱动物镜40，以使得红光束Lr1将被聚焦在光盘100中包含的反射层104上。
此时，光盘驱动器20使用被用作焦点移动单元的可移动透镜58A来将蓝光束Lb1的焦点Fb与红光束Lr1的焦点Fr分开任意距离，并因此使蓝光束Lb1的焦点Fb与蓝光束Lb1应被照射到的目标深度相一致。
因此，光盘驱动器20可以基于红光束Lr1而使蓝光束Lb1的焦点Fb与照射线TL相一致。最后，可以通过实施简单控制以根据失焦量ΔMc来驱动可移动透镜58A，来使焦点Fb与目标标记位置相一致。
简言之，光盘驱动器20仅根据其中应形成记录标记RM的标记记录层Y来移动可移动透镜58A的位置，而通常不在记录标记RM在同一标记记录层Y中形成的时段期间位移可移动透镜58A。因此，根据子数据，光盘驱动器20应仅仅稍微位移可移动透镜58A，可移动透镜58A几乎不发生位移。不需要对可移动透镜58A施加大的负载。
现在，例如，对于位移记录标记RM的中心线CFR的情况，在信息再生处理期间，蓝聚焦误差信号SFEb的峰值作为信息被检测到。这种情况下，存在这样的可能性，即不能将蓝聚焦误差信号SFEb中突然生成的噪声与信息区分开。
相比之下，光盘驱动器20形成每个记录标记RM，记录标记RM的中心线CFR在聚焦方向上偏离照射线TL。因此，光盘驱动器20可以在与记录标记RM相对应的时段上改变蓝聚焦误差信号SFEb的信号电平，并且可以因此而可靠地再生记录标记RM中嵌入的信息。
光盘驱动器20驱动放置在发散光线中的可移动透镜58A，并且可以因此在聚焦方向上自由地移动焦点Fb，而不受施加在可移动透镜58A的移动距离上的限制。
此外，光盘驱动器20基于蓝光束Lb2来产生再生信号SRF，并因此检测沿光盘100中的虚拟的照射线TL形成的记录标记RM的存在与否，所述蓝光束Lb2是蓝光束Lb1从光盘100反射而得到的反射光束。基于记录标记RM的存在与否，光盘驱动器20将主数据再生为再生主数据信息Ra。
基于蓝光束Lb1的光量，光盘驱动器20产生蓝聚焦误差信号SFEb，所述蓝聚焦误差信号SFEb代表在聚焦方向上蓝光束Lb1的焦点Fb与记录标记RM之间的失焦量，在所述聚焦方向上，物镜40远离或靠近光盘10。光盘驱动器20因此检测失焦量。光盘驱动器20基于蓝聚焦误差信号SFEb来再生子数据，作为再生子数据信息Rb，所述子数据通过使记录标记RM的中心线CFR偏离照射线TL而被记录。
因此，光盘驱动器20既可再生主数据也可再生子数据，主数据和子数据作为记录标记RM被记录在记录层101中。
此外，光盘驱动器20驱动物镜40以使得红光束Lr1将被聚焦在光盘100的反射层104上，并且通过将蓝光束Lb1的焦点Fb与红光束Lr1的焦点Fr分开任意距离来使蓝光束Lb1的焦点Fb与蓝光束Lb1应被照射到的目标深度相一致。
因此，光盘驱动器20可以使用不受记录标记RM偏离照射线TL影响的红聚焦误差信号SFEr来实施对焦点Fb的控制，并且可以因此与传统的光盘驱动器类似地高精度地实施聚焦控制。
光盘驱动器20是能够在记录层101中记录或者从记录层101再现主数据和子数据的光信息记录/再生介质。因此，光盘驱动器20以预定比率将记录信息分离为主数据和子数据，并记录或再生数据项。因此，光盘100的记录容量可以增加。
光盘100包括反射层104，所述反射层104反射至少部分被照射的红光束Lr1以用于位置控制。由于光盘100允许光盘驱动器20使用红光束Lr1来在物镜40中实施聚焦控制，因此无需将通过嵌入子数据来改变其信号电平的蓝聚焦误差信号SFEb用于聚焦控制。因此，光盘100使得可以在信息再生处理期间再生主数据和子数据而不影响将在物镜40中实施的聚焦控制。
由于位置信息通过作为不规则(irregularities)的平面和凹槽被记录在光盘100中，因此光盘驱动器20可以容易地实施循轨控制。
根据前述构成，光盘驱动器20可以将代表主数据的记录标记RM朝聚焦方向上的如下间隙位移，所述间隙在厚的并且其中形成三维记录标记RM的记录层101内部创建。
因此，光盘驱动器20可以利用聚焦方向上的位移将子数据嵌入在记录标记中。因此，能够记录子数据的光信息记录装置和光信息记录方法、能够再现子数据的光信息再现装置和光信息再现方法以及其中记录子数据的光信息记录介质可以被实现。
(1-7)其他实施例
在前述第一实施例中，对如下情况进行了描述：采用可移动透镜58A作为移动蓝光束Lb1的焦点Fb的焦点移位单元。本发明不限于这种情况。简言之，对蓝光束Lb1施加球面像差的球面像差生成装置也可以。例如，以下改变蓝光束Lb1的相位的各种光学元件中的任一个都可以：衍射元件、诸如液晶元件之类的相位调制元件以及扩展器(expander)。这些光学元件可被制成可移动的。
在前述第一实施例中，已对如下情况进行了描述：其中心线CFC在聚焦方向上偏离的每个记录标记RM形成。本发明不限于这种情况。例如，可以通过逐渐偏离记录标记RM内的中心线CFC以使得记录标记RM将在聚焦方向上相对于照射线TL而倾斜来形成记录标记RM。可以指定多个失焦量ΔMc，以便在同一方向上使记录标记RM内的中心线CFC在多个阶段中偏离。
在前述第一实施例中，对如下情况进行了描述：其中心线CFC偏离照射线TL的记录标记RM形成之后，形成其中心线CFC相对于偏离的中心线的位置发生位移的下一记录标记RM。例如，在记录标记RM形成同时在正方向上偏离之后，如果下一记录标记RM形成同时与照射线TL对齐，则可以提供与前述实施例相同的优点。在其他情况下，记录标记RM和下一记录标记RM可相继形成同时在同一方向上(正方向或负方向)彼此偏离。
在前述第一实施例中，本发明应用于光盘100，在光盘100中，根据具有预定强度或更大的蓝光束Lb1利用记录层101中的气泡来形成记录标记RM。本发明不限于该光盘。本发明例如可应用于这样的光盘，其中事先在折射率随光的照射而改变的记录层101各处形成全息图，并且通过经蓝光束Lb1的照射毁坏全息图来形成记录标记RM，或者本发明可应用于这样的光盘100，其中通过改变折射率来形成具有三维形状的三维记录标记RM。
此外，从光源发射的蓝光束Lb可被分离为蓝光束Lb1和Lb2，并通过(未示出的)体积型介质(voluminal medium)121v的两个面被照射到同一目标标记位置，以利用全息图来形成记录标记RM。这种类型的光盘驱动器的构成在前述专利文献2中描述。
此外，在前述第一实施例中，已对如下情况进行了描述：波长与蓝光束Lb1的波长不同的红光束Lr1被采用作为伺服光。本发明不限于这种情况。例如，蓝光束Lb1可被分离为多个部分，并且其中一个部分可作为伺服光束被照射到反射层。这种情况下，反射蓝光束Lb1和红光束Lr1的至少部分或全部的膜被采用作为反射层。
此外，在前述第一实施例中，已对如下情况进行了描述：反射层104置于记录层101和位于与物镜40相反一侧的衬底103之间。本发明不限于这种情况。简言之，具有至少记录层和反射层的盘可以作为光盘。
例如，反射层可以置于记录层101和位于物镜40一侧的衬底102之间。这种情况下，反射层104作为反射/透射层而形成，所述反射/透射层反射其波长用于物镜40的伺服控制的100％光(红色激光)并透射其波长用于记录或再生的100％光(蓝色激光)。因此，红光束Lr1被反射以产生红光束Lr2，并且蓝光束Lb1被照射到目标标记位置。
此外，在前述第一实施例中，已对如下情况进行了描述：光学拾取器26具有图7所示的结构。本发明不限于这种情况。光学部件的布置、其数量及其类型可以改变。例如，1/4波片可置于二向色棱镜37和物镜40之间以取代1/4波片36和57。伺服光学系统30和信息光学系统50之间的位置关系可以改变，并且透射红光束Lr1并反射蓝光束Lb1的二向色棱镜可以代替光学二向色棱镜37。
此外，在前述第一实施例中，已对如下情况进行了描述：记录标记RM在形状类似盘的光盘100中形成。本发明不限于这种情况。例如，记录标记RM可以记录在形状类似立方体(平行六面体)的光信息记录介质中。
此外，在前述第一实施例中，已对如下情况进行了描述：波长405纳米的蓝光束Lb1被采用作为信息光；波长660纳米的红光束Lr1被采用作为伺服光。本发明不限于这种情况。对信息光或伺服光的波长没有限制。可以基于光盘100和光盘驱动器20的属性来选择适当的波长。
此外，在前述第一实施例中，已对如下情况进行了描述：根据像散方法，基于蓝光束Lb2来产生蓝聚焦误差信号SFEb。本发明不限于这种情况。可根据包括例如刀刃方法和内部/外部差分方法在内的各种方法中的任一个来产生蓝聚焦误差信号SFEb。这同样适用于红聚焦误差信号SFEr。红轨道误差信号STEr可以根据包括例如差分推拉(DPP)方法和差分相位检测(DPD)方法在内的各种方法中的任一个来产生。
此外，在前述第一实施例中，已对如下情况进行了描述：通过EFM调制来调制记录信息，利用标记长度范围从3T到11T的记录标记RM和间隙来记录主数据。本发明不限于这种情况。可以根据其他各种调制方法中的任一个来调制记录信息。可以以一个记录标记RM表示1比特信息且记录标记RM的存在与否表示1或0的方式来记录信息。
此外，在前述第一实施例中，已对如下情况进行了描述：可移动透镜58A被移到取决于中继驱动电流Uf的位置。本发明不限于这种情况。例如，可移动透镜可被控制，以使得其将基于驱动电流而移动，但直到驱动电流下次被馈送才会发生位移。
此外，在前述第一实施例中，已对如下情况进行了描述：在光盘100中想象螺旋照射线TL。本发明不限于这种情况。例如，照射线TL可以被想象为同心的或线性的。
此外，在前述第一实施例中，已对如下情况进行了描述：记录标记RM的中心线CFC在聚焦方向上偏离照射线TL。本发明不限于这种情况。其中心线CFC在作为光盘100的径向的轨道方向上偏离的记录标记RM可以形成。
这种情况下，可以以和在前述实施例中的方式相同的方式，使用根据下面的式(5)产生的蓝轨道误差信号STEb来再生子数据。即使在这种情况下，和前述实施例类似地，光盘驱动器也基于红光束Lr2根据轨道误差信号STEr来实施循轨控制。因此，在记录标记RM中嵌入的子数据可以在没有对物镜的循轨控制施加的任何不利影响的情况下再生。
STEb＝(SDAb+SDDb)-(SDBb+SDCb)...(5)
此外，在前述第一实施例中，已对如下情况进行了描述：用作物镜的物镜40、用作焦点移位单元的可移动透镜58A、用作主数据记录单元的主数据记录信号产生块72和驱动控制单元22以及用作子数据记录单元的嵌入信号产生块73和驱动控制单元22被用于构造用作光信息记录装置的光盘驱动器20。本发明不限于这种情况。作为替代，利用任何其他各种组件来实现的物镜、焦点移位单元、主数据记录单元和子数据记录单元可用于构造根据本发明的光信息记录装置。
此外在前述第一实施例中，已描述如下情况：用作光源的激光二极管51、用作物镜的物镜40、用作记录标记检测单元的光探测器63和用作偏离检测单元的再生控制单元80被用于构造用作光信息记录装置的光盘驱动器20。本发明不限于这种情况。作为替代，利用任何其他各种组件来实现的物镜、焦点移位单元、记录标记检测单元和偏离检测单元可用于构造根据本发明的光信息再生装置。
此外，在前述第一实施例中，已对如下情况进行了描述：用作记录层的记录层101被用于形成用作光信息记录介质的光盘100。本发明不限于这种情况。根据本发明的光信息记录介质可以使用利用其他各种组件中的任一个实现的记录层来形成。
此外，在前述第一实施例中，已对如下情况进行了描述：用作记录层的记录层101和用作反射层的反射层104被用于形成用作光信息记录介质的光盘100。本发明不限于这种情况。作为替代，利用其他各种组件来实现的记录层和反射层可用于形成根据本发明的光信息记录介质。
(2)第二实施例
图17到图21示出第二实施例。相同的参考标号被分配给与图1到图16所示的第一实施例的组件相对应的组件。将省略重复的描述。第二实施例与第一实施例的不同在于如下两点：光盘200不包括反射层104，专用于记录的光信息记录装置120被用于记录信息并且专用于再生的光信息再生装置被用于再生信息。
(2-1)光盘的结构
光盘200(未示出)具有三层结构，以其中记录信息的记录层101为中心，记录层101的两个面夹在衬底102和103之间。
因此，不同于在第一实施例中采用的光盘100，反射层104以及反射层104中的平面和凹槽未形成。
光盘200中包含的记录层101及衬底102和103的厚度t1、t2和t3与光盘100中的相同。将省略重复的描述。
(2-2)光信息记录装置的配置
光信息记录装置120(未示出)与光盘驱动器20(图6)几乎相同，除了它不包括再生控制单元80以及光学拾取器126具有不同结构这两点之外。将省略重复的描述。
如图17所示，光信息记录装置120的光学拾取器126将蓝光束Lb1照射到光盘200。
更具体地，光学拾取器126的激光二极管151在驱动控制单元22的控制下发射405纳米的蓝光束Lb1，并将其传送至准直镜152。
准直镜152将包括发散光线的蓝光束Lb1转换成平行光线，并将其传送至物镜140。物镜140集中蓝光束Lb1，并将其照射到光盘200。
在光学拾取器126中，物镜140包括检测物镜140和光盘200的入射面200A之间的盘距离HA的距离检测器。
假设HA表示当物镜140集中蓝光束Lb1时所得到的焦距，Hd表示作为从入射面200A到目标标记位置的距离的入射面深度，并且n表示光盘200(衬底102和记录层101)的折射率，则盘距离HA被表示如下：
HA＝HX-(Hd×n)...(6)
在光信息记录装置120中，当为了将盘距离HA保持为基于目标标记位置的入射面深度Hd来指定的指定盘距离HAs而在聚焦方向上驱动物镜140时，蓝光束Lb1可以被照射到目标标记位置。
更具体地，距离检测器产生与盘距离HA相符的距离信号，并将其馈送至信号处理器23。如图18(E)所示，信号处理器23基于距离信号来产生代表指定盘距离HAs与检测的盘距离HA之差的大小的入射面位移信号SCK，并将其馈送至驱动控制单元22。
当记录控制单元70的嵌入信号产生块73产生的正嵌入信号Sm+和负嵌入信号Sm-以和它们在第一实施例(图13)中相同的方式被馈送时，驱动控制单元22将入射面位移信号SCK、正嵌入信号Sm+和负嵌入信号Sm-彼此叠加，以产生聚焦驱动电流SFD。
具体而言，驱动控制单元22通过用入射面位移信号SCK乘以预定系统来产生乘积。根据正嵌入信号Sm+和负嵌入信号Sm-的信号电平为高的时段，预定偏移电流值Δ±m被添加到乘积上。
例如，在时刻t31，当正嵌入信号Sm+升为高(High)时，偏移电流值Δ+m被添加到乘积上以产生聚焦驱动电流SFD。在时刻t32，当正嵌入信号Sm+降为低(Low)时，驱动控制单元22停止偏移电流值Δ+m的添加，并且乘积被按原样计算为聚焦驱动电流SFD。
在时刻t33，当负嵌入信号Sm-升为高时，驱动控制单元22通过将偏移电流值Δ-m添加到乘积上来产生聚焦驱动电流SFD。在时刻t34，当负嵌入信号Sm-降为低时，驱动控制单元22停止偏移电流值Δ-m的添加，并且将乘积按原样计算为聚焦驱动电流SFD。
驱动控制单元22将聚焦驱动电流SFD馈送至双轴致动器140A。双轴致动器140A将物镜140驱动到取决于聚焦驱动电流SFD的位置。
结果，当正嵌入信号Sm+和负嵌入信号Sm-都取低电平时，光信息记录装置120可以将盘距离HA保持为指定盘距离HAs，并且可以使蓝光束Lb1的焦点Fb与照射线TL相一致。
当正嵌入信号Sm+或负嵌入信号Sm-取高电平时，光信息记录装置120驱动物镜140，使得盘距离HA将变为与指定盘距离HAs相差取决于偏移电流值Δ±m的距离(即，失焦量ΔMc×折射率n)。
因此，光信息记录装置120使蓝光束Lb1的焦点Fb与聚焦方向上(正方向或负方向)偏离照射线TL失焦量ΔMc的目标标记位置相一致。
如到目前为止所述，光信息记录装置120令物镜140相对于不包括用作基准的反射层104的光盘200发生位移，以便移动蓝光束Lb1的焦点Fb，并控制盘距离HA以使焦点Fb与目标标记位置相一致。
因此，光信息记录装置120不像第一实施例那样需要伺服光系统30。最后，光学拾取器126的结构被简化。
(2-3)光信息再生装置的配置
光信息再生装置130(未示出)与光盘驱动器20(图6)几乎相同，除了它不包括记录控制单元70这一点以及光学拾取器160和再生控制单元180的结构不同这一点之外。将省略重复的描述。
如图19所示，光信息再生装置130的光学拾取器160将蓝光束Lb1照射到光盘200，并接收蓝光束Lb1从光盘200反射所得到的蓝光束Lb2。
更具体地，光学拾取器160的激光二极管161在驱动控制单元22的控制下发射405内米的蓝光束Lb1，并将其传送至准直镜162。
准直镜162将包括发散光线的蓝光束Lb1转换成平行光线，并将其传送至偏振光束分离器163。偏振光束分离器163使用其反射/透射面163S根据偏转方向来透射或反射蓝光束Lb1，透射作为p-偏振光的蓝光束Lb1，并将其传送至1/4波片164。
1/4波片164将作为线性偏振光的蓝光束Lb1转换成旋转偏振光，并将其传送至物镜165。物镜165集中蓝光束Lb1，并将其照射到光盘200。
当记录标记RM在光盘200中的目标标记位置附近形成时，蓝光束Lb1被从记录标记RM反射，并且作为蓝光束Lb2被传送至物镜165，蓝光束Lb2的旋转方向与蓝光束Lb1的相反并且在相反方向上行进。此外，蓝光束Lb2被1/4波片164转换成s-偏振光，然后被传送至偏振光束分离器163。
偏振光束分离器163根据蓝光束Lb2的偏转方向来反射作为s-偏振光的蓝光束Lb2，并将其传送至聚光镜166。聚光镜166集中蓝光束Lb2。柱面透镜167对蓝光束Lb2施加像散。蓝光束Lb2随后经由针孔板168被照射到光探测器169。
光探测器169具有与光探测器63(图12)相同的结构，以和光探测器63相同的方式产生检测信号SDAb至SDBd，并将它们馈送至信号处理器23(图6)。
信号处理器23根据式(3)和(4)产生再生信号SRF和蓝聚焦误差信号SFEb。
假设，信息已经记录在光盘200中，并且其中形成记录标记RM。光信息再生装置160使用反射的蓝光束Lb2来在物镜165中实施聚焦控制，蓝光束Lb2是蓝光束Lb1从记录标记RM反射而得到的。
更具体地，光信息再生装置130的信号处理器23如图20所示将再生信号SRF(图21(B))馈送至再生控制单元180中包含的再生时钟产生块81和主数据信息再生块中的每一个，并将蓝聚焦误差信号SFEb馈送至带通滤波器块183。
以和第一实施例中包含的方式相同的方式，主数据信息再生块82在产生再生二进制编码信号SRO(图21(D))的同时使产生定时与从再生时钟产生块81馈送的再生时钟CLr(图21(C))的定时相同。此外，主数据信息再生块82基于再生二进制编码信号产生再生主数据信息Ra，并将其馈送至系统控制器21。
当蓝聚焦误差信号SFEb(图21(E))被馈送至带通滤波器块183时，带通滤波器块183在预定频带中对蓝聚焦误差信号SFEb执行滤波处理。结果，蓝聚焦误差信号SFEb如图21(F)和(G)所示被分离成较高频率的高频带聚焦信号SFEbH和较低频率的低频带聚焦信号SFEbL。
当令物镜165静止时，光信息再生装置130一直将蓝光束Lb1的焦点Fb照射到同一位置。被照射的位置根据光盘200的旋转沿轨道TR逐渐改变。
来源于表面晃动(由光盘200的变形或装载期间发生的麻烦引起)的焦点Fb与记录标记RM的偏离常常被表现为取决于光盘200的旋转的周期间隔的低频。
如前所述，在光盘200中，每个记录标记RM在形成的同时在聚焦方向上偏离照射线TL。从而，子数据被嵌入。因此，来源于子数据的焦点Fb与记录标记RM的偏离被表现为与每个记录标记RM相关的高频。
因此，作为蓝聚焦误差信号SFEb的高频分量的高频带聚焦信号SFEbH代表子数据。作为蓝聚焦误差信号SFEb的低频分量的低频带聚焦信号SFEbL代表焦点Fb离照射线TL的失焦量。
带通滤波器块183(图20)将高频聚焦信号SFEbH馈送至子数据信息再生块184，并将低频带聚焦信号SFEbL馈送至驱动控制单元22。
子数据信息再生块184以和第一实施例相同的方式对高频聚焦信号SFEbH执行各种信号处理，因而产生再生子数据信息Rb，并将其馈送至系统控制器21。
驱动控制单元22基于低频带聚焦信号SFEbL产生聚焦驱动电流SFD，并将其馈送至双轴致动器165A。因此，驱动控制单元22驱动物镜165，以便虽然记录标记RM偏离照射线TL，蓝光束Lb1仍可照射到照射线TL。
如上所述，光信息再生装置130将蓝聚焦误差信号SFEb分离成作为高频分量的高频带聚焦信号SFEbH和作为低频分量的低频带聚焦信号SFEbL。光信息再生装置130基于高频带聚焦信号SFEbH产生再生子数据信息Rb，并基于低频带聚焦信号SFEbL在物镜165中实施聚焦控制。
因此，光信息再生装置130不用包含伺服光学系统30和距离检测器就可以对嵌入记录标记RM的子数据进行再生，并因此可以简化其配置。
光信息再生装置130基于通过从蓝聚焦误差信号SFEb中移除基于子数据的高频分量而产生的低频带聚焦信号SFEbL来驱动物镜165，并且可以将蓝光束Lb1照射到照射线TL。最后，光信息再生装置130可以根据子数据来改变蓝聚焦误差信号SFEb。
(2-4)动作和优点
根据前述构成，光信息记录装置120检测物镜140和用作信息记录介质的光盘200的入射面200A之间的盘距离HA，并因此检测物镜140和光盘200之间的相对位置关系。光信息记录装置120驱动物镜140以便控制盘距离HA，并因此将蓝光束Lb1的焦点Fb移至目标深度。
因此，在光信息记录装置120中，应仅仅用检测盘距离HA的距离检测器代替伺服光学系统30，并且用于伺服控制的许多光学部分变得不必要。光信息记录装置120的配置可以简化。
在光信息记录装置120中，在聚焦方向上驱动物镜140以便移动蓝光束Lb1的焦点Fb。因此，在光信息记录装置120中，与光盘驱动器20不同，无需包含可移动透镜58A。光信息记录装置120的配置可以简化。
此外，在光信息再生装置130中，在聚焦方向上驱动物镜165以便移动蓝光束Lb1的焦点Fb，并且代表失焦量的蓝聚焦误差信号SFEb被分离成作为高频分量的高频带聚焦信号SFEbH和作为低频分量的低频带聚焦信号SFEbL。在光信息再生装置130中，基于高频带聚焦信号SFEbH来再生子数据，基于低频带聚焦信号SFEbL来驱动物镜。
因此，在光信息再生装置130中，从其中嵌入了子数据的记录标记RM中再生主数据和子数据。基于从记录标记RM反射的蓝光束Lb2，即使用已被记录的记录标记RM，物镜165经历聚焦控制，以使得蓝光束Lb1将被照射到照射线TL。
在光信息记录装置120中，在信息记录期间，形成记录标记RM，其中心线CFC在聚焦方向上偏离照射线TL。之后，形成下一记录标记RM，其中心线CFC相对于偏离的中心线的位置发生位移。
因此，在光信息记录装置120中，在偏离照射线TL的同时被记录的记录标记RM后面的记录标记RM可以被记录在照射线TL上或者在记录的同时向相反方向偏离。在偏离照射线TL的同时被记录的记录标记RM将不会持续形成，而是记录标记RM可以间歇地偏离照射线TL。
因此，光信息记录装置120可以将信号电平的变化设为高频率，所述信号电平的变化来源于在光信息再生装置130中执行的信息再生处理期间产生的蓝聚焦误差信号SFEb所代表的子数据，并且可以使用带通滤波器块183来将蓝聚焦误差信号SFEb分离成高频带聚焦信号SFEbH和低频带聚焦信号SFEbL。
根据前述构成，光信息记录装置120基于光盘200和物镜140之间的相对位置关系来驱动物镜140，并因此将蓝光束Lb1照射到目标深度。因此，光信息记录装置120不需要接收用于伺服控制的光的光学部件，并且可以简化其配置。
光信息再生装置130基于蓝光束Lb2来驱动物镜165，并因此将蓝光束Lb1照射到目标深度。因此，与用于伺服控制的光被单独使用的情况相比，光信息再生装置130不需要照射或接收用于伺服控制的光的光学部件，并可以简化其配置。
(2-5)其他实施例
在前述第二实施例中，已对如下情况进行了描述：光信息记录装置120中包含的物镜140被提供了测量盘距离HA的距离检测器。本发明不限于这种情况。例如，测量盘距离HA的传感器可以被放置在光盘200所置于的级或放置在主轴马达24中。
目标标记位置无需基于盘距离HA来确定。例如，当用于伺服控制的伺服记录标记在光盘200中事先形成时，伺服记录标记可被用来实施聚焦控制。可通过将用于伺服控制的伺服光束照射到已经记录的记录标记RM来实施聚焦控制。
在前述第二实施例中，已对如下情况进行了描述：光信息再生装置130基于蓝聚焦误差信号SFEb来在物镜165中实施聚焦控制。本发明不限于这种情况。例如，与光信息记录装置120类似，由距离检测器测量的盘距离HA可被用来实施聚焦控制。
此外，在前述第二实施例中，已对如下情况进行了描述：低频带聚焦信号SFEbL被用来在物镜165中实施聚焦控制。本发明不限于这种情况。例如，当代表子数据的蓝聚焦误差信号SFEb的高频分量的幅度较小时，蓝聚焦误差信号SFEb可以按原样被使用。这种情况下，高频带聚焦信号SFEbH被完全放大以便再生子数据。
(3)本发明的应用
接下来，下面将通过展示具体示例来描述本发明的应用示例。为了方便起见，根据第一实施例在光盘100和光盘驱动器20中采用的参考标号将被用来进行描述。但是，也可以使用第二实施例。
(3-1)复制避免系统
如图22(A)所示，在复制避免系统210中，诸如视频数据或音乐数据之类的主数据以记录标记RM的形式被记录在光盘100中。在复制避免系统210中，表明光盘100是可信光盘100的盘标识码ED根据预定方法被调制，并以经调制的标识码EDr的形式被记录为子数据。通过使记录标记RM在聚焦方向上偏离照射线TL，经调制的标识码EDr例如被记录在最里面的圆周上的表格内容(table-of-contents，EOC)字段中。
如果再现光盘100的光盘驱动器20可以通过从光盘100读取的经调制的标识码EDr来再生盘标识码ED，则光盘驱动器20判定光盘已被合法制造，并再生记录在光盘100中的主数据。
相反，如图22(B)所示，如果经调制的标识码EDr未被记录在光盘中并且盘标识码ED不能被再生，则光盘驱动器20判定光盘是非法复制的诸如所谓的盗版光盘之类的欺骗性光盘100X，而不是可信光盘，并且不从欺骗性光盘100X中再生主数据。
在光盘100中，由于失焦量ΔMc被设为小值，因此要求对记录标记RM进行记录的光盘驱动器20实施精确的聚焦控制，并且可以不鼓励第三方制造欺骗性光盘100X。
这种情况下，在光盘100中，优选地，盘标识码ED根据预定方法被调制并被记录为经调制的标识码EDr。假设第三方试图将经调制的标识码EDr记录在欺骗性光盘100X中，则第三方有必要根据与光盘100采用的方法相同的方法来调制盘标识码ED。结果，光盘100还不鼓励第三方记录经调制的标识码EDr。对于调制方法，参考专利文献1等。
具体而言，在复制避免系统210中，制造可再生的欺骗性光盘100X的处理可以被变得十分困难，并且第三方对欺骗性光盘100X的销售可以大大避免。
作为另一个复制避免系统211(未示出)，主数据可以被加密并以记录标记RM和间隙的形式被记录，并且解密主数据所必需的关键信息可以被记录为子数据。这种情况下，主数据和子数据二者都被记录在光盘100各处。
此外，作为子数据，选择或解码关键信息所必需的数据可以被记录，或者解密所必需的各种数据项中的任一个可以被记录。
(3-2)其他应用示例
此外，本发明可应用于除了复制避免系统以外的任何系统。
例如，地址信息可被记录为子数据。这种情况下，主数据以记录标记RM的形式被记录在扇区的前部，地址信息通过使前部中的主数据相对于照射线TL发生位移而被嵌入在记录标记RM中。这消除了将地址信息记录为主数据的必要性。因此，光盘100的记录容量可以改善。
顺便提及，诸如数据的再生频率或复制频率之类的从属地生成的信息可以被记录为子数据。
工业适用性
本发明可以应用于在诸如光盘之类的记录介质中记录或从中再生例如视频内容或音频内容之类的大量信息的光盘驱动器。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种光信息装置，包括：
物镜，所述物镜集中信息光并将其照射到光信息记录介质，在所述光信息记录介质中，通过将所述信息光照射到所述光信息记录介质，信息以记录标记的形式被记录，所述信息光是从光源发射的并具有大于等于预定强度的强度；
焦点移位单元，所述焦点移位单元在聚焦方向上移动所述信息光的焦点，并因此将所述信息光的焦点移至所述信息光应被照射到的目标深度，在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质；
主数据记录单元，所述主数据记录单元通过根据基于主数据的信息来控制所述光源，沿所述光信息记录介质中的虚拟的照射线形成记录标记，并因此在虚拟的记录标记层中形成所述记录标记；以及
子数据记录单元，所述子数据记录单元根据基于子数据的信息来在所述聚焦方向上移动所述目标深度，并因此在所述记录标记层内形成其中心在所述聚焦方向上偏离所述照射线的所述记录标记。
2.根据权利要求1所述的光信息装置，还包括驱动所述物镜的物镜驱动单元，其中：
所述物镜集中用于聚焦控制的伺服光；
所述物镜驱动单元驱动所述物镜，以便所述伺服光将被聚焦在所述光信息记录介质中包含的反射层上；并且
所述焦点移位单元使所述信息光的焦点与所述伺服光的焦点分开任意距离，并因此使所述信息光的焦点与所述信息光应被照射到的目标深度一致。
3.根据权利要求2所述的光信息装置，其中：
所述子数据记录单元形成每个记录标记，所述每个记录标记的中心在所述聚焦方向上偏离所述照射线。
4.根据权利要求3所述的光信息装置，其中在形成其中心在所述聚焦方向上偏离所述照射线的记录标记之后，所述子数据记录单元形成下一记录标记，所述下一记录标记的中心相对于偏离的中心的位置发生位移。
5.根据权利要求1所述的光信息装置，其中所述焦点移位单元是将球面像差施加给所述信息光的球面像差生成装置。
6.根据权利要求1所述的光信息装置，其中所述焦点移位单元是在所述聚焦方向上驱动所述物镜的物镜移动单元。
7.一种光信息记录方法，包括：
记录标记形成步骤，所述记录标记形成步骤当通过根据基于主数据的信息将从光源发射的信息光照射到光信息记录介质而沿光信息记录介质中的虚拟的照射线形成记录标记时，根据基于子数据的信息来在聚焦方向上移动所述信息光的焦点，并因此形成记录标记，所述记录标记的中心在所述聚焦方向上偏离所述照射线，其中在所述光信息记录介质中，通过将所述信息光照射到所述光信息记录介质而以记录标记的形式记录信息，所述信息光是从所述光源发射的并且所述信息光具有的强度大于等于预定强度。
8.一种光信息装置，包括：
光源，该光源发射信息光；
物镜，该物镜集中所述信息光并将其照射到光信息记录介质；
记录标记检测单元，该记录标记检测单元基于反射光束检测沿所述光信息记录介质中的虚拟的照射线形成的记录标记的存在与否，所述反射光束是所述信息光从所述光信息记录介质反射而成；以及
偏离检测单元，该偏离检测单元基于所述反射光束检测所述记录标记的中心在所述聚焦方向上是否偏离所述照射线，在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质。
9.根据权利要求8所述的光信息装置，其中所述偏离检测单元检测每个记录标记的中心在所述聚焦方向上是否偏离所述照射线。
10.根据权利要求8所述的光信息装置，其中在其中心在所述聚焦方向上偏离所述照射线的记录标记形成之后，所述偏离检测单元检测所形成的下一记录标记的偏离，所述下一记录标记的中心相对于偏离的中心的位置发生位移。
11.根据权利要求8所述的光信息装置，还包括驱动所述物镜的物镜驱动单元，以及在所述聚焦方向上移动所述信息光的焦点的焦点移位单元，其中：
所述物镜集中用于聚焦控制的伺服光；
所述物镜驱动单元驱动所述物镜，以便所述伺服光将被聚焦在所述光信息记录介质中包含的反射层上；并且
所述焦点移位单元使所述信息光的焦点与所述伺服光的焦点分开任意距离，并因此使所述信息光的焦点与所述信息光应被照射到的目标深度一致。
12.根据权利要求8所述的光信息装置，还包括基于所述记录标记与所述信息光的焦点之间的失焦量来驱动所述物镜的物镜驱动单元，其中：
子数据产生单元提取叠加在驱动控制信号中的代表子数据的分量，并产生所述子数据。
13.根据权利要求8所述的光信息装置，还包括：
驱动所述物镜的物镜驱动单元；
子数据产生单元，该子数据产生单元将所述记录标记与所述信息光的焦点之间的失焦量分离成高频分量和低频分量，并基于所述高频分量和所述低频分量之一来产生子数据；以及
物镜驱动单元，该物镜驱动单元基于所述高频分量和低频分量中的另一个来驱动所述物镜。
14.一种光信息再生方法，包括：
光接收步骤，接收反射光束，所述反射光束是从光源发射的光从光信息记录介质反射而成；以及
检测步骤，基于所述反射光束检测记录标记的存在与否，并基于所述反射光束检测所述记录标记的中心在聚焦方向上是否偏离照射线，在所述聚焦方向上，物镜远离或靠近所述光信息记录介质。
15.一种光信息记录介质，包括：
记录层，在所述记录层中，根据利用信息光的照射而形成的记录标记的存在与否来记录主数据，通过形成其中心在与所述信息光的光轴平行的聚焦方向上偏离的所述记录标记来记录子数据，并利用所述记录标记来调制被照射的信息光。
16.根据权利要求14所述的光信息记录介质，还包括反射层，所述反射层反射至少部分伺服光，所述伺服光是被照射以用于位置控制的。
17.根据权利要求14所述的光信息记录介质，其中所述位置信息利用不规则或凹坑被记录在所述反射层中。
18.一种光信息装置，包括：
物镜，该物镜集中信息光和用于伺服控制的伺服光并将它们照射到光信息记录介质，在所述光信息记录介质中，通过将所述信息光照射到所述光信息记录介质而以记录标记的形式记录信息，所述信息光是从光源发射的并具有大于等于预定强度的强度；
物镜驱动单元，该物镜驱动单元驱动所述物镜，以便所述伺服光将被聚焦在反射层上，所述反射层在所述光信息记录介质中形成并且反射至少部分所述伺服光；
焦点移位单元，该焦点移位单元通过改变所述伺服光的球面像差，将所述信息光的焦点与所述伺服光的焦点在聚焦方向上分开任意距离，并使所述信息光的焦点与所述信息光应被照射到的目标深度一致，其中在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质；
主数据记录单元，该主数据记录单元通过根据基于主数据的信息控制所述光源，沿所述光信息记录介质中的虚拟的照射线形成记录标记；以及
子数据记录单元，该子数据记录单元通过根据基于子数据的信息在所述聚焦方向上移动所述目标深度，使所述记录标记的中心偏离所述照射线。
19.一种光信息装置，包括：
物镜，该物镜集中用于信息再生的信息光和用于伺服控制的伺服光并照射它们；
物镜驱动单元，该物镜驱动单元驱动物镜，以便伺服光将被聚焦在反射层上，所述反射层在光信息记录介质中形成并且反射至少部分所述伺服光；
焦点移位单元，该焦点移位单元通过改变所述伺服光的球面像差，将所述信息光的焦点与所述伺服光的焦点在聚焦方向上分开任意距离，并使所述信息光的焦点与所述信息光应被照射到的目标深度一致，其中在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质；
记录标记检测单元，该记录标记检测单元基于反射光束检测沿所述光信息记录介质中的虚拟的照射线形成的记录标记的存在与否，所述反射光束是所述信息光从所述光信息记录介质反射而成；以及
偏离检测单元，该偏离检测单元基于所述反射光束检测所述记录标记的中心在所述聚焦方向上是否偏离所述照射线，在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质。
20.一种光信息记录介质，包括：
记录层，在该记录层中利用沿虚拟的照射线形成的记录标记的存在与否来记录主数据，通过形成其中心在与记录标记层垂直的方向上偏离所述照射线的所述记录标记来记录子数据，并利用所述记录标记来调制被照射的信息光，所述照射线形成在所述记录标记层中；以及
反射层，该反射层反射至少部分伺服光，所述伺服光被照射以使所述记录层中的信息光的位置与任意位置相一致。

Claims (22)

1.一种光信息记录装置，包括：
物镜，所述物镜集中信息光并将其照射到光信息记录介质，在所述光信息记录介质中，通过将所述信息光照射到所述光信息记录介质，信息以记录标记的形式被记录，所述信息光是从光源发射的并具有大于等于预定强度的强度；
焦点移位单元，所述焦点移位单元在聚焦方向上移动所述信息光的焦点，并因此将所述信息光的焦点移至所述信息光应被照射到的目标深度，在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质；
主数据记录单元，所述主数据记录单元根据基于主数据的信息来控制所述光源，并因此沿所述光信息记录介质中的虚拟的照射线形成所述记录标记；以及
子数据记录单元，所述子数据记录单元根据基于子数据的信息来在所述聚焦方向上移动所述目标深度，并因此形成其中心在所述聚焦方向上偏离所述照射线的所述记录标记。
2.根据权利要求1所述的光信息记录装置，还包括驱动所述物镜的物镜驱动单元，其中：
所述物镜集中用于聚焦控制的伺服光；
所述物镜驱动单元驱动所述物镜，以便所述伺服光将被聚焦在所述光信息记录介质中包含的反射层上；并且
所述焦点移位单元使所述信息光的焦点与所述伺服光的焦点分开任意距离，并因此使所述信息光的焦点与所述信息光应被照射到的目标深度一致。
3.根据权利要求2所述的光信息记录装置，其中：
所述子数据记录单元形成每个记录标记，所述每个记录标记的中心在所述聚焦方向上偏离所述照射线。
4.根据权利要求3所述的光信息记录装置，其中在所述子数据记录单元形成其中心在所述聚焦方向上偏离所述照射线的记录标记之后，所述子数据记录单元形成下一记录标记，所述下一记录标记的中心相对于偏离的中心的位置发生位移。
5.根据权利要求1所述的光信息记录装置，其中所述焦点移位单元是将球面像差施加给所述信息光的球面像差生成装置。
6.根据权利要求5所述的光信息记录装置，其中所述焦点移位单元是在发散光线或会聚光线之中设置的可移动透镜。
7.根据权利要求5所述的光信息记录装置，其中所述焦点移位单元是改变所述信息光的相位的相位调制元件。
8.根据权利要求1所述的光信息记录装置，其中所述焦点移位单元是在所述聚焦方向上驱动所述物镜的物镜移动单元。
9.根据权利要求1所述的光信息记录装置，还包括检测所述物镜和所述光信息记录介质之间的盘距离的测距器，其中：
所述焦点移位单元控制所述盘距离，以便将所述信息光的焦点移向所述目标深度。
10.一种光信息记录方法，包括：
记录标记形成步骤，所述记录标记形成步骤当通过根据基于主数据的信息将从光源发射的信息光照射到光信息记录介质而沿光信息记录介质中的虚拟的照射线形成记录标记时，根据基于子数据的信息来在聚焦方向上移动所述信息光的焦点，并因此形成记录标记，所述记录标记的中心在所述聚焦方向上偏离所述照射线，其中在所述光信息记录介质中，通过照射所述信息光而以记录标记的形式记录信息，所述信息光是从所述光源发射的并且所述信息光具有的强度大于等于预定强度。
11.一种光信息再生装置，包括：
光源，该光源发射信息光；
物镜，该物镜集中所述信息光并将其照射到光信息记录介质；
记录标记检测单元，该记录标记检测单元基于反射光束检测沿所述光信息记录介质中的虚拟的照射线形成的记录标记的存在与否，所述反射光束是所述信息光从所述光信息记录介质反射而成；以及
偏离检测单元，该偏离检测单元基于所述反射光束检测所述记录标记的中心在所述聚焦方向上是否偏离所述照射线，在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质。
12.根据权利要求11所述的光信息再生装置，其中所述偏离检测单元检测每个记录标记的中心在所述聚焦方向上是否偏离所述照射线。
13.根据权利要求11所述的光信息再生装置，其中在其中心在所述聚焦方向上偏离所述照射线的记录标记形成之后，所述偏离检测单元检测所形成的下一记录标记的偏离，所述下一记录标记的中心相对于偏离的中心的位置发生位移。
14.根据权利要求11所述的光信息再生装置，还包括驱动所述物镜的物镜驱动单元，以及在所述聚焦方向上移动所述信息光的焦点的焦点移位单元，其中：
所述物镜集中用于聚焦控制的伺服光；
所述物镜驱动单元驱动所述物镜，以便所述伺服光将被聚焦在所述光信息记录介质中包含的反射层上；并且
所述焦点移位单元使所述信息光的焦点与所述伺服光的焦点分开任意距离，并因此使所述信息光的焦点与所述信息光应被照射到的目标深度一致。
15.根据权利要求11所述的光信息再生装置，还包括驱动所述物镜的物镜驱动单元，其中：
子数据产生单元将失焦量分离成高频分量和低频分量，并基于所述高频分量产生子数据；并且
所述物镜驱动单元基于所述低频分量驱动所述物镜。
16.一种光信息再生方法，包括：
光接收步骤，接收反射光束，所述反射光束是从光源发射的光从光信息记录介质反射而成；以及
检测步骤，基于所述反射光束检测记录标记的存在与否，并基于所述反射光束检测所述记录标记的中心在聚焦方向上是否偏离照射线，在所述聚焦方向上，物镜远离或靠近所述光信息记录介质。
17.一种光信息记录介质，包括：
记录层，在所述记录层中，根据利用信息光的照射而形成的记录标记的存在与否来记录主数据，通过形成其中心在与所述信息光的光轴平行的聚焦方向上偏离的所述记录标记来记录子数据，并利用所述记录标记来调制被照射的信息光。
18.根据权利要求17所述的光信息记录介质，还包括反射层，所述反射层反射至少部分伺服光，所述伺服光是被照射以用于位置控制的。
19.根据权利要求17所述的光信息记录介质，其中所述位置信息利用不规则或凹坑被记录在所述反射层中。
20.一种光信息记录装置，包括：
物镜，该物镜集中信息光和用于伺服控制的伺服光并将它们照射到光信息记录介质，在所述光信息记录介质中，通过将所述信息光照射到所述光信息记录介质而以记录标记的形式记录信息，所述信息光是从光源发射的并具有大于等于预定强度的强度；
物镜驱动单元，该物镜驱动单元驱动所述物镜，以便所述伺服光将被聚焦在反射层上，所述反射层在所述光信息记录介质中形成并且反射至少部分所述伺服光；
焦点移位单元，该焦点移位单元通过改变所述伺服光的球面像差，将所述信息光的焦点与所述伺服光的焦点在聚焦方向上分开任意距离，并使所述信息光的焦点与所述信息光应被照射到的目标深度一致，其中在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质；
主数据记录单元，该主数据记录单元通过根据基于主数据的信息控制所述光源，沿所述光信息记录介质中的虚拟的照射线形成记录标记；以及
子数据记录单元，该子数据记录单元通过根据基于子数据的信息在所述聚焦方向上移动所述目标深度，使所述记录标记的中心偏离所述照射线。
21.一种光信息再生装置，包括：
物镜，该物镜集中用于信息再生的信息光和用于伺服控制的伺服光并照射它们；
物镜驱动单元，该物镜驱动单元驱动物镜，以便伺服光将被聚焦在反射层上，所述反射层在光信息记录介质中形成并且反射至少部分所述伺服光；
焦点移位单元，该焦点移位单元通过改变所述伺服光的球面像差，将所述信息光的焦点与所述伺服光的焦点在聚焦方向上分开任意距离，并使所述信息光的焦点与所述信息光应被照射到的目标深度一致，其中在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质；
记录标记检测单元，该记录标记检测单元基于反射光束检测沿所述光信息记录介质中的虚拟的照射线形成的记录标记的存在与否，所述反射光束是所述信息光从所述光信息记录介质反射而成；以及
偏离检测单元，该偏离检测单元基于所述反射光束检测所述记录标记的中心在所述聚焦方向上是否偏离所述照射线，在所述聚焦方向上，所述物镜远离或靠近所述光信息记录介质。
22.一种光信息记录介质，包括：
记录层，在该记录层中利用沿虚拟的照射线形成的记录标记的存在与否来记录主数据，通过形成其中心偏离所述照射线的所述记录标记来记录子数据，并利用所述记录标记来调制被照射的信息光；以及
反射层，该反射层反射至少部分伺服光，所述伺服光被照射以使所述记录层中的信息光的位置与任意位置相一致。
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