JP2001307344A - 情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ小型、安価にでき、深さ方向の各記
録層に対して安定して記録／再生できる情報記録再生装
置を提供する。 【解決手段】 深さ方向にそれぞれ多層状に記録層を有
する複数の記録領域を有すると共に、これら複数の記録
領域にそれぞれ対応する複数のガイドトラック層を有す
る情報記録媒体１内の任意のガイドトラック層に、第1
の光ビーム１０を対物レンズ１７により集光させ、第１
の光ビーム１０が集光するガイドトラック層と対応する
記録領域内の所望の記録層に、第２の光ビーム２０を光
軸方向に移動可能なコリメータレンズ２２を経て対物レ
ンズ１７により集光させて情報を記録または再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層状に記録層を
有する情報記録媒体に対して情報の記録および／または
再生を行なう情報記録再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の情報記録再生装置として、例え
ば特開平４−３０１２２６号公報に記載されているもの
がある。この情報記録再生装置は、対物レンズに近い側
にガイドトラック層を、対物レンズから離れる側に多層
状に記録層を有する情報記録媒体に対して、ガイド用光
源と記録再生用の走査用光源とを用いて情報の記録／再
生を行なうもので、ガイド用光源からのガイドビームは
ガイド用コリメータレンズで平行光束に変換した後、ビ
ーム結合素子、ガルバノミラーおよび対物レンズを経て
情報記録媒体のガイドトラック層に集光させている。ま
た、走査用光源からの走査ビームは、走査用コリメータ
レンズで平行光束に変換した後、光軸方向偏移器により
収束度、発散度を調整して上記ビーム結合素子でガイド
ビームと結合し、上記ガルバノミラーおよび対物レンズ
を経て情報記録媒体の所望の深さの記録層に集光させる
ようにしている。

【０００３】このようにして、情報の記録においては、
ガイドビームをガイドトラック層に集光させ、その戻り
光に基づいてフォーカス制御およびトラック制御を行な
うと共に、対物レンズに入射する走査ビームの平行度を
光軸方向偏移器で制御しながら、走査ビームを所望の深
さの記録層に集光させて情報を記録し、また所望の深さ
の記録層に記録されている情報の再生や消去において
は、走査ビームを所望の深さの記録層に集光させ、その
戻り光に基づいてフォーカス制御およびトラック制御を
行いながら、情報を再生あるいは消去するようにしてい
る。

【０００４】ところで、上記のように共通の対物レンズ
によりガイドビームを情報記録媒体のガイドトラック層
に集光させ、走査ビームは光軸方向にずれた所望の深さ
の記録層に集光させて情報の記録／再生を行なう場合に
は、走査ビームの集光位置すなわち記録層の位置が変わ
って走査ビームに対する媒体厚さが変わると、その媒体
厚さの変化に応じて走査ビームスポットに球面収差が生
じ、これがためスポットが大きくなると共に、ピーク強
度が低下して記録／再生性能が劣化し、深さ方向の各記
録層に対して安定した記録／再生ができなくなる。

【０００５】そこで、上記従来の情報記録再生装置にお
いては、光源とコリメータレンズとの間、および光検出
器とコリメータレンズとの間の光路中に、異なる厚さ区
域を有する収差補正素子をそれぞれ配置し、これらの収
差補正素子を選択された記録層の深さ位置に応じて所定
の厚さ区域が光路中に位置するように独立して駆動し
て、球面収差を補正するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の情報記録再生装置にあっては、光源および光検
出器に対して独立した収差補正素子を要すると共に、こ
れらを独立して駆動する駆動機構を要するため、部品点
数が多くなって構成が複雑かつ大型になり、コストアッ
プを招くことになる。

【０００７】したがって、かかる点に鑑みてなされた本
発明の目的は、簡単かつ小型、安価にでき、深さ方向の
各記録層に対して安定して記録／再生できる情報記録再
生装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に係る情報記録再生装置の発明は、深さ方向にそれ
ぞれ多層状に記録層を有する複数の記録領域を有すると
共に、これら複数の記録領域にそれぞれ対応する複数の
ガイドトラック層を有する情報記録媒体と、第１の光ビ
ームを放射する第１の光源と、第２の光ビームを放射す
る第２の光源と、光軸方向に移動可能に設けられ、前記
第1の光ビームおよび前記第２の光ビームを前記情報記
録媒体内に集光させる共通の対物レンズと、前記第２の
光源と前記対物レンズとの間の前記第２の光ビームの光
路中に光軸方向に移動可能に設けたコリメータレンズと
を有し、前記対物レンズを光軸方向に移動させて、前記
第１の光ビームを前記情報記録媒体内の任意のガイドト
ラック層に集光させ、前記コリメータレンズを光軸方向
に移動させて、前記第２の光ビームを前記第１の光ビー
ムが集光するガイドトラック層と対応する前記記録領域
内の所望の記録層に集光させて情報を記録または再生す
るよう構成したことを特徴とするものである。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
情報記録再生装置において、前記情報記録媒体は、深さ
方向に分離して前記複数の記録領域を有する情報記録部
と、前記複数のガイドトラック層を有するガイドトラッ
ク部とを有し、かつ前記複数のガイドトラック層が前記
複数の記録領域よりも狭くピッチで形成されていること
を特徴とするものである。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
情報記録再生装置において、前記情報記録媒体は、前記
複数の記録領域と前記複数のガイドトラック層とを混在
して有し、かつ前記複数のガイドトラック層が前記複数
の記録領域よりも狭くピッチで形成されていることを特
徴とするものである。

【００１１】請求項４に係る発明は、請求項１，２また
は３に記載の情報記録再生装置において、前記対物レン
ズに対する前記第１の光ビームの開口数を前記第２の光
ビームの開口数よりも小さくしたことを特徴とするもの
である。

【００１２】請求項５に係る情報記録再生装置の発明
は、それぞれガイドトラックを有する記録層を多層状に
有する情報記録媒体と、光ビームを放射する光源と、前
記光ビームを前記情報記録媒体内に集光させる対物レン
ズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に光軸
方向に移動可能に設けたコリメータレンズとを有するこ
とを特徴とするものである。

【００１３】請求項６に係る発明は、請求項５に記載の
情報記録再生装置において、前記光ビームの集光位置を
前記記録層の２ピッチ以上移動させる毎に前記コリメー
タレンズを移動させるよう構成したことを特徴とするも
のである。

【００１４】請求項７に係る発明は、請求項１〜６のい
ずれか一項に記載の情報記録再生装置において、前記コ
リメータレンズを前記記録層に対応して予め設定した移
動データに基づいて移動させると共に、該コリメータレ
ンズの移動位置を検出する位置検出器を設け、該位置検
出器の出力を用いて前記コリメータレンズの移動位置を
制御するよう構成したことを特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１実
施の形態を示す図である。図１において、情報記録媒体
１は、それぞれグルーブを有する例えば５層のガイドト
ラック層からなるガイドトラック部２と、このガイドト
ラック部２上に記録／再生用レーザ光の吸収層３を介し
て設けられたフォトポリマ、フォトリフラクティブ結
晶、フォトクロミック材料等からなる情報記録部４と、
この情報記録部４の表面およびガイドトラック部２の他
方の面上にそれぞれ設けられた保護層５とを有し、情報
記録部４中の異なる深さ位置においてその屈折率や光吸
収率を変化させて情報を記録することにより、情報記録
部４に多層状に記録層６を形成するようになっている。
本実施の形態では、かかる情報記録媒体１に、その情報
記録部４側からフォーカス制御およびトラック制御を行
うためのサーボ用レーザ光（第１のビーム）1０と、記
録／再生用レーザ光（第２のビーム）２０とを照射して
所望の記録層６に対して情報の記録／再生を行なう。な
お、サーボ用レーザ光１０は記録／再生用レーザ光２０
とは異なる波長、例えば記録／再生用レーザ光２０の波
長よりも長くする。

【００１６】サーボ用レーザ光１０は、光源ユニット１
１から出射させる。この光源ユニット１１には、半導体
レーザ（第１の光源）１２、光検出器１３およびホログ
ラム１４を設け、半導体レーザ１２からホログラム１４
を経てサーボ用レーザ光１０を出射させる。この光源ユ
ニット１１からのサーボ用レーザ光１０は、コリメータ
レンズ１５で若干発散光束とし、絞り１８を経てダイク
ロイックプリズム１６で反射させた後、情報記録部２の
記録／再生すべき所望の記録層が位置する後述する記録
領域に応じて、対物レンズ１７によりガイドトラック部
２の対応するガイドトラック層にサーボスポットを形成
するように集光させる。

【００１７】また、情報記録媒体１で反射されるサーボ
用レーザ光１０は、往路とは逆の経路をたどって、対物
レンズ１７を経てダイクロイックプリズム１６で反射さ
せ、絞り１８およびコリメータレンズ１５を経て光源ユ
ニット１１のホログラム１４に入射させて回折させ、そ
の回折光を光検出器１３で受光して、公知のビームサイ
ズ法やフーコー法等によりフォーカスエラー信号を、プ
ッシュプル法等によりトラックエラー信号をそれぞれ検
出すると共に、ガイドトラックに予め記録されているト
ラック番号および後述する記録領域の情報を検出する。

【００１８】一方、記録／再生用レーザ光２０は、半導
体レーザ（第２の光源）２１から出射させる。この半導
体レーザ２１から出射したレーザ光は、偏光ビームスプ
リッタ２３にＰ偏光で入射させ、該偏光ビームスプリッ
タ２３を透過するレーザ光をコリメータレンズ２２およ
び１／４波長板２４を経てダイクロイックプリズム１６
を透過させ、このダイクロイックプリズム１６を透過す
る記録／再生用レーザ光２０をサーボ用レーザ光１０と
共通の光路に導いて、対物レンズ１７により情報記録媒
体１の所望の記録層６の情報トラック上に記録／再生ス
ポットを形成するように集光させる。

【００１９】また、情報記録媒体１で反射される記録／
再生用レーザ光２０の戻り光は、往路とは逆の経路をた
どって、対物レンズ１７、ダイクロイックプリズム１６
および１／４波長板２４を経て偏光ビームスプリッタ２
３に入射させる。ここで、偏光ビームスプリッタ２３に
入射する情報記録媒体１からの戻り光は、往路と復路と
で１／４波長板２４を透過するのでＳ偏光となり、偏光
ビームスプリッタ２３で反射される。この偏光ビームス
プリッタ２３で反射されるレーザ光は、その集光点にお
いてピンホール２５を介してＰＩＮフォトダイオードよ
りなる光検出器２７で受光し、その出力に基づいて情報
信号を検出すると共に、各記録層６に予め記録されてい
るトラックおよびフォーカス用のウォブルマークから記
録／再生スポットの微調整用フォーカスおよびトラック
エラー信号を検出する。

【００２０】なお、対物レンズ１７は、対物レンズ駆動
手段（図示せず）により情報記録媒体１に対してフォー
カス方向およびトラッキング方向に駆動可能に構成す
る。また、コリメータレンズ２２は、一軸アクチュエー
タ（図示せず）により光軸方向に駆動可能に構成し、そ
の光軸方向位置をポジションセンサ２６で検出するよう
にする。

【００２１】次に、図２を参照して情報記録媒体１の一
例の構成について説明する。図２において、情報記録部
４は、対物レンズ１７側から記録領域４−１，４−２，
４−３，４−４および４−５の５つの記録領域を有して
なり、各記録領域は例えば約１１０μｍの深さ（ピッ
チ）を有し、その深さ領域の中に例えば１０層の記録層
を有している。また、ガイドトラック部２は、情報記録
部４側からガイドトラック層２−１，２−２，２−３，
２−４および２−５の５つのガイドトラック層を有して
なり、隣接するガイドトラック層の間隔（ピッチ）は、
例えば記録領域のピッチのほぼ１／２の５５μｍとなっ
ている。これらガイドトラック層２−１〜２−５は、各
ガイドトラック層からのサーボ用レーザ光１０の戻り光
の強度がほぼ同じになるように、情報記録部４から離れ
るに従って反射率が高くなっている。また、ガイドトラ
ック部２のトラックピッチは、情報記録部４のトラック
ピッチよりも大きく設定されている。

【００２２】本実施の形態では、例えば、半導体レーザ
１２から出射するサーボ用レーザ光１０の波長を７８０
ｎｍ、半導体レーザ２１から出射する記録／再生用レー
ザ光２０の波長を６５０ｎｍ、コリメータレンズ２２の
焦点距離を１２．２ｍｍ、対物レンズ１７の焦点距離を
２．６ｍｍとする。また、記録／再生用レーザ光２０
は、対物レンズ１７によりＮＡ（開口数）が０．５２で
集光させ、サーボ用レーザ光１０は絞り１８で対物レン
ズ１７を通過する光束を制限して、ＮＡが０．３６で集
光させる。

【００２３】対物レンズ１７は、図２の（１）に実線で
示すように、記録／再生用レーザ光２０が平行光束で入
射して中間の記録領域４−３の中心の記録層６Ａに集光
するときに、記録／再生スポットの収差が０となるよう
に設計する。

【００２４】また、コリメータレンズ１５は、記録／再
生用レーザ光２０が中間の記録領域４−３の中心の記録
層６Ａに集光する状態で、サーボ用レーザ光１０が若干
発散光として対物レンズ１７に入射してガイドトラック
部２の中間のガイドトラック層２−３に集光するよう
に、予め位置調整して固定しておく。なお、この場合、
ガイドトラック層２−３に形成されるサーボスポットに
は、サーボ用レーザ光１０が対物レンズ１７に発散光で
入射するために、そのままでは収差が増加することにな
る。すなわち、対物レンズ１７に発散光を入射させるこ
とで発生するアンダの球面収差と、色収差による結像位
置のずれも含め、サーボ用レーザ光１０の集光位置が記
録／再生用レーザ光２０の集光位置よりも深くなること
で発生するオーバの球面収差との差分収差が発生するこ
とになる。そこで、本実施の形態では、この差分収差を
キャンセルする収差を他の光学素子、例えばコリメータ
レンズ１５に持たせて、サーボスポットの収差を良好に
しておく。

【００２５】以下、本実施の形態の動作の一例について
説明する。先ず、記録／再生スポットを任意の記録層か
ら中間の記録領域４−３の中心の記録層６Ａに位置させ
る場合について説明する。この場合には、先ず、対物レ
ンズ１７をフォーカス方向に移動させて、サーボスポッ
トを各ガイドスポット層方向に移動させる。ここで、例
えばサーボスポットが、ガイドトラック層２−１からガ
イドトラック層２−５に向けて各ガイドトラック層を通
過するように移動したとすると、光検出器１３の出力か
ら、図３に示すようにガイドトラック層２−１，２−
２，２−３，２−４および２−５の順で、それぞれＳカ
ーブのフォーカスエラー信号が得られる。そこで、３番
目のＳカーブのフォーカスエラー信号のゼロクロスでフ
ォーカスサーボを閉じて、サーボスポットがガイドトラ
ック層２−３に位置するように対物レンズ１７をフォー
カス制御する。

【００２６】その後、光検出器１３の出力から得られる
トラックエラー信号でトラッキングサーボをかけて、ガ
イドトラック層の層番地と半径方向のトラック位置とを
読み取って、サーボスポットが目的の位置にいることを
確認する。

【００２７】次に、ポジションセンサ２６の出力に基づ
いてコリメータレンズ２２を光軸方向へ移動して、記録
／再生用レーザ光２０が対物レンズ１７に平行光束で入
射する基準位置に調整し、これにより記録／再生スポッ
トを中間の記録領域４−３の中心の記録層６Ａにほぼ位
置させる。

【００２８】その後、光検出器２７の出力から得られる
ウォブルマークに基づく微調整用フォーカスおよびトラ
ックエラー信号を用いて記録／再生スポット位置を微調
整して、記録／再生スポットを記録層６Ａのトラック上
に位置させ、そのトラック番地を光検出器２７の出力か
ら読み取ることで記録層６Ａの番地を確認する。なお、
この記録／再生スポット位置の微調整は、微調整用フォ
ーカスエラー信号によってコリメータレンズ２２を光軸
方向へ微動させ、微調整用トラックエラー信号によって
対物レンズ１７をトラッキング方向へ移動させることに
より行う。

【００２９】次に、記録／再生スポットを、図２の
（１）に破線で示すように記録層６Ａから、該記録層６
Ａが位置する中間の記録領域４−３の最深の記録層６Ｂ
へ移動させる場合について説明する。この場合には、先
ず、微調整用フォーカスおよびトラックエラー信号によ
るサーボをオフとして、コリメータレンズ２２をポジシ
ョンセンサ２６の出力に基づいて半導体レーザ２１に近
づく方向へ所定量移動させる。ここで、コリメータレン
ズ２２を基準位置（０ｍｍ）から半導体レーザ２１に近
づく方向へ移動させると、その移動量と情報記録媒体１
内での記録／再生スポットの移動量との関係は、図４に
実線アで示すようになる。したがって、この関係からコ
リメータレンズ２２を、予め光学系の倍率で決まる位
置、例えば基準位置から半導体レーザ２１側へ０．７５
ｍｍ離れた位置へ移動させ、これにより記録／再生スポ
ットを中間の記録領域４−３の最深の記録層６Ｂにほぼ
位置させる。

【００３０】その後、微調整用フォーカスおよびトラッ
クエラー信号によるサーボをオンとして、上記の場合と
同様に記録／再生スポット位置を微調整して記録／再生
スポットを記録層６Ｂのトラック上に位置させ、そのト
ラック番地を光検出器２７の出力から読み取ることで記
録層６Ｂの番地を確認する。

【００３１】次に、上記の状態、すなわち記録／再生ス
ポットが中間の記録領域４−３の最深の記録層６Ｂに位
置する状態から、記録／再生スポットを一つ深い記録領
域４−４の中心の記録層６Ｃへ移動させる場合について
説明する。この場合には、先ず、微調整用フォーカスお
よびトラックエラー信号によるサーボをオフとし、コリ
メータレンズ２２の位置を固定した状態で、図示しない
対物レンズ駆動装置へガイドトラック層移動用の駆動パ
ルスを供給して対物レンズ１７を情報記録媒体１に近づ
く方向へ移動させ、これによりサーボスポットを強制的
に一つ深い側のガイドトラック層２−４へジャンプさせ
る。ここで、ガイドトラック層の間隔は、ほぼ５５μｍ
であるので、この場合は対物レンズ１７を情報記録媒体
１側へ、５５μｍ／ｎ、移動させる。ただし、ｎは情報
記録媒体１の屈折率を示す。

【００３２】これにより、記録／再生スポットは、図２
の（２）に破線で示すように、記録領域４−４の中心の
記録層６Ｃにほぼ位置するので、その後は、上記の場合
と同様に、微調整用フォーカスおよびトラックエラー信
号によるサーボをオンとして記録／再生スポット位置の
微調整を行なうことで、記録／再生スポットを記録層６
Ｃのトラック上に位置させ、そのトラック番地を光検出
器２７の出力から読み取ることで記録層６Ｃの番地を確
認する。

【００３３】次に、情報記録媒体１内に形成される記録
／再生スポットおよびサーボスポットの収差について、
図４および図５を参照して説明する。

【００３４】先ず、記録／再生スポットの収差の発生に
ついて説明する。上述したように、コリメータレンズ２
２を基準位置（平行光が出射する位置）からずらしてい
くと、記録／再生スポットの媒体内での位置が移動す
る。ここで、対物レンズ１７が一枚の非球面レンズから
なり、この対物レンズ１７に発散光を入射することで発
生するアンダ側の球面収差をＳ１とし、記録／再生スポ
ットが媒体の深い側へ移動することで発生するオーバ側
の球面収差をＳ２とすると、それらの発生量はＳ１＞Ｓ
２の関係にあり、本実施の形態の光学系の場合には、概
略Ｓ１＝Ｓ２×２、の関係が成立する。すなわち、コリ
メータレンズ２２を半導体レーザ２１に近づく方向へ移
動させて、記録／再生スポットを情報記録媒体１内で深
さが深くなる方向へ移動させていくと、図５に実線イで
示すように収差が増加することになる。

【００３５】この記録／再生スポットの球面収差は、コ
リメータレンズ２２の移動による情報記録媒体１内での
記録／再生スポットの移動量と同じ移動量だけ、対物レ
ンズ１７を移動させることによりほぼゼロにすることが
できる。すなわち、アンダ側の球面収差Ｓ１に対して、
媒体厚さを約２倍厚くしてオーバ側の球面収差を２倍
（Ｓ２×２）発生させることでキャンセルすることがで
きる。したがって、図４に破線ウで示す関係で、コリメ
ータレンズ２２の移動量と情報記録媒体１内での記録／
再生スポットの移動量とを制御すれば、記録／再生スポ
ットの収差を図５に破線エで示すように常にゼロに近い
値に維持することが可能となる。

【００３６】ところが、本実施の形態では、サーボスポ
ットも同じ対物レンズ１７によりフォーカスさせるの
で、具体的には以下のように動作させる。

【００３７】すなわち、図４および図５において、許容
できる波面収差量を±０．０２λｒｍｓとし、コリメー
タレンズ２２の移動により記録／再生スポットが記録層
６Ａから５５μｍ移動して記録層６Ｂに位置したら（Ｓ
１−Ｓ２＝０．０２λｒｍｓ）、その２倍の位置（記録
領域４−４の中心の記録層６Ｃ）に記録／再生スポット
が移動するように、対物レンズ１７を５５μｍ／ｎだけ
情報記録媒体１に近づく方向へ移動させる。これによ
り、記録／再生スポットをほぼＳ１−Ｓ２＝０λｒｍｓ
の状態で記録層６Ｃに位置させ、サーボスポットをガイ
ドトラック層２−３から５５μｍ離れた一つ深い側のガ
イドトラック層２−４へジャンプさせる。そして、サー
ボスポットがガイドトラック層２−４に位置する状態
で、コリメータレンズ２２を移動させて、図２の（２）
に示すように記録領域４−４内の所望の記録層に記録／
再生スポットを位置させる。ここで、コリメータレンズ
２２をほぼ基準位置に戻すと、記録／再生スポットは記
録層６Ｂに位置し、逆にオーバの球面収差（Ｓ１−Ｓ２
＝−０．０２λｒｍｓ）が発生することになる。

【００３８】また、記録／再生スポットが記録領域４−
４の最深の記録層６Ｄの位置にきてアンダの球面収差が
増加したら、さらに記録／再生スポットを情報記録媒体
１に対する深さが深くなる方向へ５５μｍ移動させるた
めに、対物レンズ１７を５５μｍ／ｎだけ情報記録媒体
１に近づけて、記録／再生スポットをほぼＳ１−Ｓ２＝
０λｒｍｓの状態で最深の記録領域４−５の中心の記録
層６Ｅに位置させると共に、サーボスポットをガイドト
ラック層２−４から５５μｍ離れた最深のガイドトラッ
ク層２−５へジャンプさせる。そして、サーボスポット
がガイドトラック層２−５に位置する状態で、コリメー
タレンズ２２を移動させて、記録領域４−５内の最深の
記録層６Ｆを含む所望の記録層に記録／再生スポットを
位置させる。

【００３９】図２において、記録領域４−３内の記録層
６Ａよりも浅い側の各記録層、記録領域４−２内の各記
録層および記録領域４−１内の各記録層については、コ
リメータレンズ２２を半導体レーザ２１から離れる方向
に基準位置から移動させて、記録／再生用レーザ光２０
を対物レンズ１７に収束光で入射させることにより、記
録／再生スポットを所望の記録層に位置させる。

【００４０】この場合には、上記とは逆に、記録／再生
スポットを記録領域４−３から記録領域４−２へ、さら
に記録領域４−２から記録領域４−１へと順次移動させ
る毎に、対物レンズ１７を５５μｍ／ｎだけ情報記録媒
体１から離れる方向へ移動させて、記録領域４−２では
サーボスポットをガイドトラック層２−２に位置させ、
記録領域４−１ではサーボスポットをガイドトラック層
２−１に位置させる。

【００４１】以上のようにコリメータレンズ２２および
対物レンズ１７を動作させることにより、記録領域４−
１〜４−５のすべてにおいて、記録／再生スポットの収
差発生量を±０．０２λｒｍｓ以下に抑えることができ
る。

【００４２】また、サーボスポットについては、ＮＡが
０．３６と小さいため、図５に一点鎖線オで示すよう
に、中心のガイドトラック層２−３から０．１６５ｍｍ
（０．５５μｍ×３）深い位置に移動しても、収差発生
量は０．０２λｒｍｓ未満となり、同様にガイドトラッ
ク層２−３から０．１６５ｍｍ（０．５５μｍ×３）浅
い位置に移動しても、収差発生量は０．０２λｒｍｓ未
満となるので、どの記録領域においてもＳ／Ｎの良好な
サーボ信号を得ることができる。

【００４３】以上のように、本実施の形態によると、そ
れぞれ約１１０μｍの深さを持つ記録領域４−１〜４−
５のすべてにおいて、記録／再生スポットの収差発生量
を±０．０２λｒｍｓ以下に抑えることができるので、
情報記録媒体１の記録容量をアップできると共に、情報
を高精度で記録／再生することができる。また、対物レ
ンズ１７に入射するサーボ用レーザ光１０のＮＡを絞り
１８で小さく抑えているので、Ｓ／Ｎの良好なサーボ信
号を得ることができる。さらに、記録／再生スポットを
異なる記録領域へ移動させる毎に、対物レンズ１７を記
録領域の厚さに応じて移動させるようにしたので、記録
／再生スポットを各記録層に位置させるためのコリメー
タレンズ２２の移動量を小さく抑えることができる。ま
た、従来例で説明したような収差補正素子を用いる必要
がないので、構成を簡単にできると共に、小型かつ安価
にできる。

【００４４】図６は、本発明の第２実施の形態を説明す
るための図である。本実施の形態は、第１実施の形態に
おいて情報記録媒体１のガイドトラック層２−１〜２−
５を情報記録部４内に設けたものである。すなわち、記
録領域４−３に対応するガイドトラック層２−３は記録
領域４−３の中心の記録層６Ａに形成し、記録領域４−
４に対応するガイドトラック層２−４は記録層６Ａから
５５μｍ深い記録層６Ｂに形成し、記録領域４−５に対
応するガイドトラック層２−５は記録層６Ｂから５５μ
ｍ深い記録層６Ｃに形成する。同様に、記録領域４−２
に対応するガイドトラック層２−２は記録層６Ａから５
５μｍ浅い記録層６Ｂ′に形成し、記録領域４−１に対
応するガイドトラック層２−１は記録層６Ｂ′から５５
μｍ浅い記録層６Ｃ′に形成する。

【００４５】本実施の形態では、図１に示す光学系にお
いて、サーボ用レーザ光１０を対物レンズ１７に若干収
束光で入射させて、対物レンズ１７を光軸方向へ移動さ
せることで所望のガイドトラック層にサーボスポットを
位置させ、その状態で第１実施の形態と同様にコリメー
タレンズ２２を光軸方向に移動して対物レンズ１７に入
射する記録／再生用レーザ光２０の平行度を調整し、こ
れにより対応する記録領域内の所望の記録層に記録／再
生スポットを位置させて情報の記録／再生を行う。

【００４６】すなわち、記録領域４−３に対する記録／
再生においては、図６の（１）に示すように、サーボス
ポットを記録層６Ａのガイドトラック層２−３に位置さ
せ、記録領域４−４に対する記録／再生においては、図
６の（２）に示すように、サーボスポットを記録層６Ｂ
のガイドトラック層２−４に位置させ、記録領域４−５
に対する記録／再生においては、図６の（３）に示すよ
うに、サーボスポットを記録層６Ｃのガイドトラック層
２−５に位置させる。同様に、記録領域４−２に対する
記録／再生においては、サーボスポットを記録層６Ｂ′
のガイドトラック層２−２に位置させ、記録領域４−１
に対する記録／再生においては、サーボスポットを記録
層６Ｃ′のガイドトラック層２−１に位置させる。

【００４７】本実施の形態によると、第１実施の形態と
同様の効果が得られる他、記録領域４−１〜４−５の全
体に亘って、情報記録媒体１内でのサーボスポットと記
録／再生スポットとの間隔を小さくでき、対物レンズ１
７に入射させるサーボ用レーザ光１０の球面収差発生量
が微少となるので無視でき、したがって他の光学部品に
よる収差キャンセルの必要性がなくなる。

【００４８】図７は、本発明の第３実施の形態を示すも
のである。図７において、図１と同一作用をなす素子に
は同一符号を付して、その説明を省略する。本実施の形
態では、図１に示した光学系において、記録／再生用の
半導体レーザ２１側の光学系だけを用い、ダイクロイッ
クプリズム１６を削除し、偏光ビームスプリッタ２３と
光検出器２７との間にホログラム２８を挿入する。ま
た、光検出器２７は、二つの受光部２７ａ，２７ｂをも
って構成し、情報記録媒体１からの戻り光の内、ホログ
ラム２８で回折されない０次光を受光部２７ａで受光し
て情報信号の読み出しを行い、ホログラム２８で回折さ
れた例えば1次回折光を受光部２７ｂで受光して、非点
収差法によりフォーカスエラー信号を、プッシュプル法
によりトラックエラー信号をそれぞれ検出するようにす
る。また、情報記録媒体１としては、ガイドトラックを
持つ層変化媒体や光磁気記録媒体等と同じ記録層を多層
状に有するものを用いる。ここでは、図７に部分拡大図
を示すように、それぞれサーボ用のガイドトラックを有
する１１層の記録層を５５μｍの間隔で有するものとす
る。なお、図７の部分拡大図では、中央の記録層を符号
６Ａで示し、それよりも深い位置にある順次の記録層を
符号６Ｂ〜６Ｆで示し、浅い位置にある順次の記録層を
符号６Ｂ′〜６Ｆ′で示している。

【００４９】すなわち、本実施の形態では、一つの光源
として半導体レーザ２１のみを用い、コリメータレンズ
２２および対物レンズ１７を適宜光軸方向に移動させて
記録／再生スポットを所望の記録層に位置させる。コリ
メータレンズ２２は、基準位置にあるときに記録／再生
用レーザ光２０が平行光で対物レンズ１７に入射して、
中央の記録層６Ａに記録／再生スポットが形成されるも
のとする。したがって、記録層６Ａに記録／再生スポッ
トを位置させる場合には、記録／再生スポットが例えば
記録層６Ｆ′から記録層６Ｆに向けて各記録反射面を通
過するようにコリメータレンズ２２は基準位置にしてお
き、対物レンズ１７を光軸方向に移動させ、その際に光
検出器２７の出力から得られる６番目のＳカーブのフォ
ーカスエラー信号のゼロクロスでフォーカスサーボを閉
じることで、記録／再生用レーザ光２０を記録層６Ａに
フォーカスさせる。その後は、記録層６Ａのガイドトラ
ックが持つグルーブによるトラックエラー信号を用いて
対物レンズ１７にトラッキングサーボをかける。

【００５０】次に、本実施の形態の動作の一例について
説明する。本実施の形態では、対物レンズ１７を、記録
／再生用レーザ光２０が平行光束で入射して中央の記録
層６Ａに集光するときに、記録／再生スポットの収差が
０となるように設計する。この状態から記録／再生スポ
ットを記録層６Ｃおよび記録層６Ｅにジャンプさせる場
合には、コリメータレンズ２２を図４に破線ウで示す位
置に基準位置から移動させる。すなわち、記録層６Ｃに
ジャンプさせる場合には、コリメータレンズ２２を半導
体レーザ２１に近づく方向へ約０．８ｍｍ移動させ、記
録層６Ｅにジャンプさせる場合には、同様にコリメータ
レンズ２２を約１．４ｍｍ移動させる。これにより、媒
体深さが深くなることにより生じるオーバの球面収差
を、記録／再生用レーザ光２０を対物レンズ１７に発散
光で入射させることにより生じるアンダの球面収差でキ
ャンセルして、記録層６Ｃおよび記録層６Ｅにおいて記
録／再生スポットの収差をほぼゼロにする。

【００５１】また、記録／再生スポットを記録層６Ｂに
位置させる場合には、コリメータレンズ２２が基準位置
にある状態で対物レンズ１７を移動させ、記録層６Ｄに
位置させる場合には、コリメータレンズ２２が基準位置
から約０．８ｍｍ移動して記録層６Ｃに対応する位置に
ある状態で対物レンズ１７を移動させ、記録層６Ｆに位
置させる場合には、コリメータレンズ２２が基準位置か
ら約１．４ｍｍ移動して記録層６Ｅに対応する位置にあ
る状態で対物レンズ１７を移動させて行う。

【００５２】同様に、記録／再生スポットが記録層６Ａ
に位置する状態から記録層６Ｃ′および記録層６Ｅ′に
ジャンプさせる場合には、それぞれの位置において記録
／再生スポットの収差がほぼゼロとなる位置にコリメー
タレンズ２２を基準位置から移動させる。なお、この場
合には、コリメータレンズ２２を半導体レーザ２１から
離れる方向に移動させて、記録／再生用レーザ光２０を
対物レンズ１７に収束光で入射させる。

【００５３】また、記録／再生スポットを記録層６Ｂ′
に位置させる場合には、コリメータレンズ２２が基準位
置にある状態で対物レンズ１７を移動させ、記録層６
Ｄ′に位置させる場合には、コリメータレンズ２２が記
録層６Ｃ′に対応する位置にある状態で対物レンズ１７
を移動させ、記録層６Ｆ′に位置させる場合には、コリ
メータレンズ２２が記録層６Ｅ′に対応する位置にある
状態で対物レンズ１７を移動させて行う。

【００５４】このようにして、情報記録媒体１内で記録
／再生スポットを移動させることにより、記録／再生ス
ポットの収差を、記録層６Ａではゼロ、記録層６Ｃ，６
Ｃ′，６Ｅ，６Ｅ′ではほぼゼロとすると共に、記録層
６Ｂ，６Ｂ′，６Ｄ，６Ｄ′，６Ｆ，６Ｆ′では±０．
０２λｒｍｓに抑えることができる。

【００５５】上記の説明では、記録／再生スポットを記
録層６Ｃ，６Ｃ′，６Ｅ，６Ｅ′に位置させる場合にコ
リメータレンズ２２を移動させるようにしたが、図４の
破線ウの関係となるように、各記録層毎にコリメータレ
ンズ２２を移動させて収差をキャンセルするようにして
もよい。また、コリメータレンズ２２の移動位置を示す
移動データは、図示しないメモリ内に記録層に応じて予
め格納しておき、ポジションセンサ２６の出力をフィー
ドバックして位置制御する。このコリメータレンズ２２
の位置制御については、第２実施の形態の場合も同様で
ある。

【００５６】本実施の形態においても、情報記録媒体の
深さ方向に亘って記録／再生スポットの球面収差を良好
に抑えることができるので、情報記録媒体の記録領域を
深さ方向に増加でき、記録容量を増加することができ
る。また、一本のビームで記録／再生を行うので、第
１，２実施の形態に比べて構成をさらに簡単にできると
共に、小型かつ安価にできる。

【００５７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、簡単か
つ小型、安価にできると共に、深さ方向の各記録層に対
して収差増加を効果的に抑えることができ、情報の記録
／再生を安定して行うことができる。また、収差増加を
効果的に抑えることができることから、情報記録媒体の
記録容量を増加することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施の形態を示す図である。

【図２】 情報記録媒体の一例の構成を示す図である。

【図３】 第１実施の形態において対物レンズをフォー
カス方向に移動させた際に得られるフォーカスエラー信
号を示す図である。

【図４】 第１実施の形態によるコリメータレンズの移
動量と媒体内での記録／再生スポットの移動量との関係
を説明するための図である。

【図５】 同じく、媒体内でのスポットの移動量と波面
収差との関係を説明するための図である。

【図６】 本発明の第２実施の形態を説明するための図
である。

【図７】 本発明の第３実施の形態を示す図である。

【符号の説明】

１ 情報記録媒体 ２ ガイドトラック部 ２−１〜２−５ ガイドトラック層 ３ 吸収層 ４ 情報記録部 ４−１〜４−５ 記録領域 ５ 保護層 ６，６Ａ，６Ｂ〜６Ｆ，６Ｂ′〜６Ｆ′ 記録層 １０ サーボ用レーザ光 １１ 光源ユニット １２ 半導体レーザ（第１の光源） １３ 光検出器 １４ ホログラム １５ コリメータレンズ １６ ダイクロイックプリズム １７ 対物レンズ １８ 絞り ２０ 記録／再生用レーザ光 ２１ 半導体レーザ（第２の光源） ２２ コリメータレンズ ２３ 偏光ビームスプリツタ ２４ １／４波長板 ２５ ピンホール ２６ ポジションセンサ ２７ 光検出器 ２８ ホログラム

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D029 HA06 JB06 WB11 WC03 5D090 BB12 CC01 CC04 CC14 CC16 DD03 DD05 EE01 EE11 FF31 FF41 GG24 HH01 KK13 KK15 LL01 LL08 5D118 AA13 BF02 BF03 CA11 CD02 CD15 5D119 AA01 AA38 DA01 DA05 FA05 FA08 JA43 JB02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 深さ方向にそれぞれ多層状に記録層を有
   する複数の記録領域を有すると共に、これら複数の記録
   領域にそれぞれ対応する複数のガイドトラック層を有す
   る情報記録媒体と、 第１の光ビームを放射する第１の光源と、 第２の光ビームを放射する第２の光源と、 光軸方向に移動可能に設けられ、前記第1の光ビームお
   よび前記第２の光ビームを前記情報記録媒体内に集光さ
   せる共通の対物レンズと、 前記第２の光源と前記対物レンズとの間の前記第２の光
   ビームの光路中に光軸方向に移動可能に設けたコリメー
   タレンズとを有し、 前記対物レンズを光軸方向に移動させて、前記第１の光
   ビームを前記情報記録媒体内の任意のガイドトラック層
   に集光させ、前記コリメータレンズを光軸方向に移動さ
   せて、前記第２の光ビームを前記第１の光ビームが集光
   するガイドトラック層と対応する前記記録領域内の所望
   の記録層に集光させて情報を記録または再生するよう構
   成したことを特徴とする情報記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記情報記録媒体は、深さ方向に分離し
   て前記複数の記録領域を有する情報記録部と、前記複数
   のガイドトラック層を有するガイドトラック部とを有
   し、かつ前記複数のガイドトラック層が前記複数の記録
   領域よりも狭くピッチで形成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記情報記録媒体は、前記複数の記録領
   域と前記複数のガイドトラック層とを混在して有し、か
   つ前記複数のガイドトラック層が前記複数の記録領域よ
   りも狭くピッチで形成されていることを特徴とする請求
   項１に記載の情報記録再生装置。
4. 【請求項４】 前記対物レンズに対する前記第１の光ビ
   ームの開口数を前記第２の光ビームの開口数よりも小さ
   くしたことを特徴とする請求項１，２または３に記載の
   情報記録再生装置。
5. 【請求項５】 それぞれガイドトラックを有する記録層
   を多層状に有する情報記録媒体と、 光ビームを放射する光源と、 前記光ビームを前記情報記録媒体内に集光させる対物レ
   ンズと、 前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に光軸方向に
   移動可能に設けたコリメータレンズとを有することを特
   徴とする情報記録再生装置。
6. 【請求項６】 前記光ビームの集光位置を前記記録層の
   ２ピッチ以上移動させる毎に前記コリメータレンズを移
   動させるよう構成したことを特徴とする請求項５に記載
   の情報記録再生装置。
7. 【請求項７】 前記コリメータレンズを前記記録層に対
   応して予め設定した移動データに基づいて移動させると
   共に、該コリメータレンズの移動位置を検出する位置検
   出器を設け、該位置検出器の出力を用いて前記コリメー
   タレンズの移動位置を制御するよう構成したことを特徴
   とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の情報記録再
   生装置。